(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
所定距離離隔して設けられる第１、第２固定接点と、
前記第１、第２固定接点の下部を囲むように備えられる第１、第２磁性体と、
前記第１、第２固定接点に接離し、前記第１固定接点に接離する第１可動接点及び前記第２固定接点に接離する第２可動接点が形成されている可動接点と、
前記フレームの長側面に設けられる一対の永久磁石と、を含むことを特徴とする直流リレー。
【請求項２】
前記第１、第２固定接点は、頭部、胴部及び脚部が段差を有して形成され、前記第１、第２磁性体は、前記胴部又は前記脚部の円周面に結合される、請求項１に記載の直流リレー。
【請求項３】
前記第１、第２磁性体は、Ｃ字状に形成される、請求項１に記載の直流リレー。
【請求項４】
前記第１、第２磁性体は、開放部が外側を向くように設けられる、請求項３に記載の直流リレー。
【請求項５】
前記第１、第２磁性体は、強磁性体又は常磁性体である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の直流リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流リレー（Direct Current Relay）に関し、特にアーク消弧のための永久磁石により固定接点と可動接点との間に発生する電磁反発力（Electrodynamic Repulsion Force）が減少するようにした直流リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、直流リレー又は電磁接触器（Electromagnetic Contactor）は、電磁石の原理を利用して機械的な駆動と電流信号を伝達する電気的な回路開閉装置の一種であって、各種産業用設備、機械や車両などに設けられる。
【０００３】
図４は、従来技術による直流リレーの内部構造を示す断面図であり、図５は、図４の直流リレーの上部部分の内部斜視図であって、接点部と永久磁石との間に作用する力の関係を示す。
【０００４】
従来技術による直流リレーは、下部フレーム１と、上部フレーム２と、上部フレーム２内に設けられる一対の固定接点３及び可動接点４と、下部フレーム１内に設けられて固定接点３と可動接点４の開閉制御のために電気的信号により可動接点４を駆動する電気アクチュエータ５とを含む。また、接点部の遮断時に発生するアークを効果的に制御するために、永久磁石６ａ、６ｂが上部フレーム２内に備えられる。
【０００５】
一対の固定接点３は、負の極性を有する第１固定接点部３ａと、正の極性を有する第２固定接点部３ｂとを備える。上部フレーム２内に備えられる永久磁石６ａ、６ｂは、永久磁石ホルダー（図示せず）により固定され、磁場Ｂを形成する。永久磁石６ａ、６ｂにより形成される磁場Ｂは、電流＋Ｉ、−Ｉと相互作用して前記接点部の遮断時に発生するアークを外側に押し出す力＋ｆ、−ｆを発生することにより、前記接点部の損傷を低減する役割を果たす。
【０００６】
このように直流リレーにアーク制御のための永久磁石６ａ、６ｂが備えられている場合、図５から分かるように、可動接点４では、第１可動接点部４ａから第２可動接点部４ｂに電流Ｉが流れるので、フレミングの法則により、可動接点４には下方、すなわち固定接点３から分離する方向に力Ｆが作用する。このような力Ｆを電磁反発力という。電流が正常に流れる場合は問題ないが、事故が発生して過電流が流れる場合は、電磁反発力が急激に増大して接点部が分離することがある。すなわち、可動接点４が固定接点３から分離して通電が切れる接触不良の可能性があるという問題がある。
【０００７】
図６は、図５の直流リレーにおける磁束密度を示す平面図であって、永久磁石６ａ、６ｂにより形成される磁場Ｂの流れを示す。図６から分かるように、磁場Ｂは永久磁石６ａから永久磁石６ｂの方向に流れ、永久磁石６ａと永久磁石６ｂが形成する範囲内の磁束密度がほぼ一定であることが分かる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、アーク消弧のための永久磁石により固定接点と可動接点との間に発生する電磁反発力が減少するようにした直流リレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による直流リレーは、フレームと、所定距離離隔して設けられる第１、第２固定接点と、前記第１、第２固定接点の下部を囲むように備えられる第１、第２磁性体と、前記第１、第２固定接点に接離し、前記第１固定接点に接離する第１可動接点及び前記第２固定接点に接離する第２可動接点が形成されている可動接点と、前記フレームの長側面に設けられる一対の永久磁石とを含む。
【００１０】
ここで、前記第１、第２固定接点は、頭部、胴部及び脚部が段差を有して形成され、前記第１、第２磁性体は、前記胴部又は前記脚部の円周面に結合されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１、第２磁性体は、Ｃ字状に形成されることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記第１、第２磁性体は、開放部が外側を向くように設けられることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記第１、第２磁性体は、強磁性体又は常磁性体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一実施形態による直流リレーにおいては、第１、第２固定接点の下部に第１、第２磁性体が備えられていて永久磁石からの磁力が第１、第２磁性体に集中するので、アーク消弧のための永久磁石により固定接点と可動接点との間に発生する電磁反発力が減少するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による直流リレーの上部部分の正面図である。
【図２】図１の直流リレーの上部部分の平面図である。
【図３】図２の直流リレーにおける磁束密度を示す平面図である。
【図４】従来技術による直流リレーの内部構造を示す断面図である。
【図５】図４の直流リレーの上部部分の内部斜視図である。
【図６】図５の直流リレーにおける磁束密度を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態による直流リレーについて説明するが、これは本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、本発明の技術的思想や範囲を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態による直流リレーの上部部分の正面図であり、図２は、図１の直流リレーの上部部分の平面図であり、図３は、図２の直流リレーにおける磁束密度を示す平面図である。
【００１８】
本発明の一実施形態による直流リレーは、フレーム１０と、所定距離離隔して設けられる第１、第２固定接点１１、１６と、第１、第２固定接点１１、１６の下部を囲むように備えられる第１、第２磁性体２１、２６と、第１、第２固定接点１１、１６に接離し、第１固定接点１１の第１固定接点部１５に接離する第１可動接点部３１及び第２固定接点１６の第２固定接点部２０に接離する第２可動接点部３６が形成されている可動接点３０と、フレーム１０の長側面に設けられる一対の永久磁石４１、４２とを含む。
【００１９】
第１固定接点１１と第２固定接点１６とは、所定距離離隔してフレーム１０に設けられる。第１、第２固定接点１１、１６は、導電性に優れた物質からなり、第１固定接点１１と第２固定接点１６とが同じ大きさ及び形状に形成されてもよい。第１固定接点１１は、頭部１２、胴部１３及び脚部１４が順次段を形成するように形成され、同様に、第２固定接点１６は、頭部１７、胴部１８及び脚部１９が順次段を形成するように形成されてもよい。
【００２０】
頭部１２、１７には、電源側又は負荷側に接続される端子凹部１２ａ、１７ａが形成される。
【００２１】
胴部１３、１８及び脚部１４、１９は、円柱状に形成され、実施形態によっては段差を有することなく一体に形成されてもよい。
【００２２】
脚部１４、１９の下面には前述した第１、第２固定接点部１５、２０が形成される。第１、第２固定接点部１５、２０は、可動接点３０に直接当接して電流が通電される部分である。
【００２３】
また、脚部１４、１９には前述した第１、第２磁性体２１、２６が備えられる。第１、第２磁性体２１、２６は、鉄（Ｆｅ）などの強磁性体又はアルミニウム（Ａｌ）などの常磁性体であってもよい。第１、第２磁性体２１、２６は、リング状に形成され、脚部１４、１９の外周面に挿入設置されてもよい。
【００２４】
ここで、第１、第２磁性体２１、２６は、Ｃ字状に形成されてもよい。この場合、第１、第２磁性体２１、２６の開放部が外側を向くように設置されることが好ましい。こうすることにより、外部からの影響が低減され、磁場が第１、第２磁性体２１、２６に集中する効果が向上する。
【００２５】
可動接点３０は、板状体で形成されてもよい。可動接点３０は、アクチュエータ（図示せず）により上下に移動して第１、第２固定接点１１、１６に接離する。可動接点３０は、第１固定接点部１５に当接する部分に第１可動接点部３１が形成され、第２固定接点部２０に当接する部分に第２可動接点部３６が形成される。
【００２６】
一対の永久磁石４１、４２は、前述したようにフレーム１０の長側面に設けられるが、図２の平面図を参照すると、一対の永久磁石４１、４２は、第１、第２固定接点１１、１６及び可動接点３０を介して両側にそれぞれ設けられる。この場合、第１永久磁石４１をＮ極とし、第２永久磁石４２をＳ極としてもよい。磁場Ｂは第１永久磁石４１から第２永久磁石４２の方向に流れるように設定される。
【００２７】
一方、本発明の一実施形態による直流リレーにおける磁束密度について説明すると次の通りである。図３を参照すると、本発明の一実施形態による直流リレーにおいては、第１永久磁石４１と第２永久磁石４２との間に第１、第２磁性体２１、２６が備えられ、第１永久磁石４１から第２永久磁石４２に磁場Ｂが流れることにより、磁束が第１、第２磁性体２１、２６に集中する現象が起こる。このような磁束集中現象は第１、第２磁性体２１、２６の周辺で強く起こる。すなわち、第１永久磁石４１からの磁束Ｂが第１、第２磁性体２１、２６に集中して流れ、その後第２永久磁石４２に流れる。これにより、第１、第２可動接点３１、３６に流れる磁束は減少する。本発明の一実施形態による直流リレーにおける磁束密度を示す図３と従来技術による直流リレーにおける磁束密度を示す図６とを比較してみると、本発明の一実施形態による直流リレーにおいて、第１、第２可動接点３１、３６に流れる磁束密度が大幅に低下したことが分かる。つまり、第１永久磁石４１から第２永久磁石４２に流れる磁束が第１、第２可動接点３１、３６に流れる電流と作用してフレミングの左手の法則により発生する、第１、第２固定接点１１、１６から第１、第２可動接点部３１、３６を分離する力が低減される効果が生じる。
【００２８】
本発明の一実施形態による直流リレーにおいては、第１、第２固定接点の下部に第１、第２磁性体が備えられていて永久磁石からの磁束が第１、第２磁性体に集中するので、アーク消弧のための永久磁石により固定接点と可動接点との間に発生する電磁反発力が減少するという効果がある。
【００２９】
前述した実施形態は例示的なものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の基本的な特性を逸脱しない範囲で様々な修正や変形が可能であろう。つまり、前述した実施形態は本発明の技術思想を説明するためのものにすぎず、前述した実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲により定められるべきであり、同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３０】
１０    フレーム
１１    第１固定接点
１２    頭部
１２ａ    端子凹部
１３    胴部
１４    脚部
１５    第１固定接点部
１６    第２固定接点
１７    頭部
１７ａ    端子凹部
１８    胴部
１９    脚部
２０    第２固定接点部
２１    第１磁性体
２６    第２磁性体
３０    可動接点
３１    第１可動接点部
３６    第２可動接点部
４１    第１永久磁石
４２    第２永久磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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