(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルへの通電によって磁化される固定部材と、
前記コイルへの通電によって前記固定部材に吸引されるようにして移動する可動部材と、
前記可動部材に設けた可動接点と、
前記可動接点が前記可動部材の移動に伴ない移動することで接触する固定接点と、
前記固定部材の前記可動部材に対向する面に形成した凹部と、
前記凹部の平面部に設けられ、前記可動部材が前記固定部材に向けて移動しつつ前記可動接点が前記固定接点に接触するときに、前記可動部材が当接して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
前記固定部材の前記可動部材と反対側に配置した継鉄と、
前記継鉄に設けられ、前記固定部材が挿入されて移動する孔と、
前記孔の周囲の前記継鉄と当該継鉄の前記可動部材側に位置する前記固定部材との間に設けた弾性部材と、を備え、
前記固定部材は、前記継鉄の前記可動部材側でのみ支持されていることを特徴とする接点装置。
【請求項２】
前記弾性部材を衝撃吸収シートで構成したことを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材を磁性材料で構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の接点装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動接点が固定接点に向けて移動して接触し電気的導通がなされる接点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接点装置としては、例えば下記特許文献１に記載された電磁継電器に適用されているものが知られている。この電磁継電器の接点装置は、シャフトに固定された磁性体金属材料よりなる可動コアが、コイルへの通電によって移動し、シャフトの一端側に設けてある可動接点を、固定接点保持部材に固定してある固定接点に接触させるようにしている。
【０００３】
可動コアは、復帰ばねによって、可動接点が固定接点から離れる方向に押し付けられており、通電によって復帰ばねに抗して移動する。そして、この可動コアの移動方向前方には、磁性体金属材料よりなる固定コアを配置してあり、可動コアが通電によって移動する際に固定コアに吸引される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５７９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、電磁継電器の接点装置においては、コイルへの通電によって可動コアが固定コアに吸引されて移動することで、可動接点が固定接点に接触する。その際、可動コアを固定コアに吸着させており、吸着時に各コア相互が衝突して衝突音が発生し外部に異音を発生させる。このような異音を発生は、製品の信頼性にも係わることになって改善が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、可動接点を固定接点に接触させるときの可動部材と固定部材との衝突音を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、コイルへの通電によって磁化される固定部材と、前記コイルへの通電によって前記固定部材に吸引されるようにして移動する可動部材と、この可動部材に設けた可動接点と、この可動接点が前記可動部材の移動に伴ない移動することで接触する固定接点と、前記固定部材の前記可動部材に対向する面に形成した凹部と、前記凹部の平面部に設けられ、前記可動部材が前記固定部材に向けて移動しつつ前記可動接点が前記固定接点に接触するときに、前記可動部材が当接して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、前記固定部材の前記可動部材と反対側に配置した継鉄と、前記継鉄に設けられ、前記固定部材が挿入されて移動する孔と、前記孔の周囲の前記継鉄と当該継鉄の前記可動部材側に位置する前記固定部材との間に設けた弾性部材と、を備え、前記固定部材は、前記継鉄の前記可動部材側でのみ支持されている。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記弾性部材を衝撃吸収シートで構成した。
第３の発明は、第１または第２の発明の構成において、前記衝撃吸収部材を磁性材料で構成した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、可動接点を固定接点に接触させるときに、可動部材が固定部材に向けて移動して衝撃吸収部材に衝突し衝撃が吸収されるので、可動部材と固定部材との間の衝突音を抑制することができる。
また、可動部材が固定部材に向けて移動し衝撃吸収部材に衝突して衝撃が吸収されるときに、弾性部材も衝撃を吸収して可動部材と固定部材との間の衝突音をより一層抑制することができる。さらに、弾性部材が衝撃を吸収する際に、固定部材から継鉄に伝達する振動を抑えることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、衝撃吸収部材を非磁性材料とした場合に比較して磁気損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる接点装置を備えた電磁継電器の断面図である。
【図２】図１の電磁継電器の動作説明図で、（ａ）は接点装置がオフの状態で可動鉄心が固定鉄心から離反している状態を示し、（ｂ）は接点装置がオンの状態で可動鉄心が固定鉄心に接近した状態を示す。
【図３】第２の実施形態を示す、図２（ａ）に対応する動作説明図である。
【図４】第３の実施形態を示す、図２（ａ）に対応する動作説明図である。
【図５】第５の実施形態を示す、図１に対応する電磁継電器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係わる接点装置は、図１に示す電磁継電器に適用している。この電磁継電器は、図１中で下部に位置する駆動部１と、同上部に位置する接点部３とを備え、これら駆動部１及び接点部３をケース５内に収容している。ケース５は接点部３側が開口するケース本体７と、ケース本体７の開口側を閉塞するカバー９とを有する。
【００１９】
なお、ここでのケース５は、図１の上下方向から見た平面視で円形とするが、四角あるいは多角形状であっても構わない。
【００２０】
ケース本体７は、下壁７ａと、下壁７ａの周縁から接点部３側に向けて立ち上がる周壁７ｂとを備えて、接点部３側が開口する深いカップ状を呈している。一方、カバー９は、上壁９ａと、上壁９ａの周縁から駆動部１側に向けて延びる周壁９ｂとを備えて、駆動部１側が開口する浅いカップ状を呈している。
【００２１】
駆動部１は、コイルボビン１１に巻かれたコイル１３を備え、コイルボビン１１の中心に形成した貫通孔１１ａ内には、固定部材である固定鉄心１５をケース本体７の下壁７ａ側に配置し、可動部材である可動鉄心１７を下壁７ａと反対の開口側に配置している。
【００２２】
コイル１３とケース本体７との間には継鉄１９を配置している。継鉄１９は、下壁７ａに対向する底壁１９ａと、底壁９ａの周縁から立ち上がりコイル１３の周囲を囲むようにして形成されて周壁７ｂに対向する円筒部１９ｂとを備えている。
【００２３】
また、上記した継鉄１９の接点部３側の開口のコイル１３に対応する部位を覆うようにして継鉄上板２１を配置している。継鉄上板２１は、外周縁部を継鉄１９の円筒部１９ｂの端部に固定し、内周縁部から下方に突出させた筒部２１ａを、可動鉄心１７とコイルボビン１１との間に挿入配置している。このため、コイルボビン１１は、継鉄上板２１の筒部２１ａを挿入した接点部３側の一部が、下部の他の部位よりも貫通孔１１ａの内径を大きくしている。
【００２４】
ケース本体７の周壁７ｂは、上端が接点部３を覆う位置まで達しており、この接点部３を覆う位置の内側に筒状の内ケース２０を配置している。内ケース２０は、ケース本体７より厚肉のカバー９と継鉄上板２１との間に挟持固定されている。
【００２５】
固定鉄心１５は、継鉄１９の底壁１９ａの中心に形成してある嵌合孔１９ａ１に、突起部１５ａを嵌合させることで継鉄１９に固定している。一方、固定鉄心１５の接点部３側に位置する可動鉄心１７は、コイルボビン１１の貫通孔１１ａ内にて固定鉄心１５に対して接近離反移動可能となっている。
【００２６】
固定鉄心１５の可動鉄心１７に対向する面には凹部１５ｂを形成する一方、可動鉄心１７の固定鉄心１５に対向する面には、凹部１５ｂに整合する凸部１７ａを形成している。固定鉄心１５の凹部１５ｂは、中心部に位置する平面部１５ｂ１と、平面部１５ｂ１の周縁から可動鉄心１７側に突出するようにして傾斜する環状の傾斜面１５ｂ２とを有する。一方、可動鉄心１７の凸部１７ａは、平面部１５ｂ１に対向する位置に形成したばね収容凹部１７ａ１と、ばね収容凹部１７ａ１の周縁部から固定鉄心１５に対して離れるようにして傾斜する傾斜面１７ａ２とを有する。固定鉄心１５の傾斜面１５ｂ２と可動鉄心１７の傾斜面１７ａ２とは互いにほぼ平行となっている。
【００２７】
そして、固定鉄心１５における凹部１５ｂの平面部１５ｂ１上には、衝撃吸収部材としての衝撃吸収シート２２を配置し、衝撃吸収シート２２と可動鉄心１７のばね収容凹部１７ａ１との間に復帰ばね２３を配置している。この復帰ばね２３は、可動鉄心１７を固定鉄心１５から離反する方向に押し付けている。
【００２８】
可動鉄心１７の固定鉄心１５と反対側には、シャフト２５を可動鉄心１７の移動方向に沿って延びるよう設けてある。このシャフト２５は、可動鉄心１７と一体でもよく、別体として可動鉄心１７に固定する構造でもよい。
【００２９】
上記したシャフト２５の先端には、ボス部２７を介して可動接触子２９を取り付けてある。可動接触子２９は、図１中で左右方向に長い板状に形成してあり、その長手方向両端の駆動部１側の下面に、一対のほぼ半球形状の可動接点３１を設けている。
【００３０】
可動接触子２９とカバー９の上壁９ａとの間には、可動接触子２９を駆動部１側に押し付ける接圧ばね３３を配置している。この接圧ばね３３は、前述した復帰ばね２３よりもばね係数を低く設定してある。このため、コイル１３が通電されずに可動鉄心１７に駆動力が付与されていない状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７は可動接触子２９とともに固定鉄心１５から離れる方向に移動して図１の状態となる。
【００３１】
可動接点３１の駆動部１側に対向する位置には、固定接点３５を配置している。固定接点３５は固定端子３７上に固定してあり、固定端子３７は絶縁性部材からなる固定接点保持部４１に取り付けている。
【００３２】
固定接点保持部４１は、底面４１ａを継鉄上板２１に対向させた状態で外周面４１ｂを、内ケース２０の内面に固定してある。なお、この固定接点保持部４１は、シャフト２５を中心としてその周囲を囲むように環状に形成してもよいが、図１中で左右方向両側において固定端子３７が存在する位置付近にのみ設けて左右で別体としてもよい。そして、この固定接点保持部４１のシャフト２５側に切欠凹部４１ｃを形成し、切欠凹部４１ｃに固定端子３７を取り付けている。
【００３３】
固定端子３７は、樹脂製の固定接点保持部４１に例えば一体成形してあり、図示していないが、その端部をケース５の外部に引き出して外部負荷などに接続する外部接続端子としている。
【００３４】
次に、電磁継電器の動作を説明する。コイル１３が通電されていない図１の状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７が固定鉄心１５から離れる方向に移動し、可動接点３１が固定接点３５から離反した図１の状態となり、接点装置としてはオフとなる。
【００３５】
このオフ状態からコイル１３が通電されると、可動鉄心１７が電磁力により復帰ばね２３の弾性力に抗して固定鉄心１５に吸引されるようにして固定鉄心１５に接近移動する。これにより、可動接点３１が固定接点３５に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置としてはオンとなる。
【００３６】
この際、本実施形態では、可動鉄心１７が固定鉄心１５に吸引されて移動するときに、図２（ｂ）に示すように、傾斜面１７ａ２の先端部が衝撃吸収シート２２に当接するので、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート２２によって抑制することができる。これにより、外部への異音発生を抑制して製品の信頼性を高めることができる。
【００３７】
すなわち、本実施形態では、可動鉄心１７が固定鉄心１５に向けて移動しつつ可動接点３１が固定接点３５に接触するときに、可動鉄心１７が当接して衝撃を吸収する衝撃吸収シート２２を設けたことになる。
【００３８】
接点装置のオン状態では、接圧ばね３３が可動接触子２９を押し付けることで、可動接点３１と固定接点３５との間の接触圧が保たれて導通状態がより確実なものとなる。
【００３９】
なお、上記した衝撃吸収シート２２は、可動鉄心１７側に設けてもよい。可動鉄心１７側に設けた場合の衝撃吸収シートは、ばね収容凹部１７ａ１周縁の傾斜面１７ａ２先端に固定されて復帰ばね２３の周囲を囲むような環状となる。また、固定鉄心１５の傾斜面１５ｂ２と可動鉄心１７の傾斜面１７ａ２との間に、円錐形状の衝撃吸収シートを設けてもよい。さらに、衝撃吸収シート２２は、平面部１５ｂ１に凹所を形成してこの凹所内に一部を埋設するようにして固定鉄心１５に取り付けてもよい。
【００４０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態における衝撃吸収シート２２を磁性材料で構成している。その他の構成は第１の実施形態と同様である。衝撃吸収シート２２を磁性材料で構成することで、衝撃吸収シート２２を非磁性材料で構成した場合に比較して磁気損失を低減することができ、より少ない電磁力で可動鉄心１７を固定鉄心１５に吸着させることができる。
【００４１】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、図３に示すように、図１、図２に示した第１の実施形態の固定鉄心１５に対して固定鉄心１５Ａを使用し、その可動鉄心１７と反対側の端部１５Ａａを継鉄１９に設けた貫通孔１９ａ２に、可動鉄心１７の移動方向と同方向に移動可能に挿入している。
【００４２】
また、固定鉄心１５Ａにおける端部１５Ａａの可動鉄心１７側には、環状の鍔部１５Ａｂを形成し、鍔部１５Ａｂと継鉄１９との間に、弾性部材としての衝撃吸収シート４３を介装している。この場合、固定鉄心１５Ａは、可動鉄心１７と反対側に配置した継鉄１９に衝撃吸収シート４３を介して支持されていることになる。衝撃吸収シート４３は、鍔部１５Ａｂと継鉄１９との少なくともいずれか一方に取り付けてあればよい。その他の構成は第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、可動鉄心１７が固定鉄心１５に吸引されて移動するときに、傾斜面１７ａ２の先端部が衝撃吸収シート２２に当接し、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート２２によって抑制することができる。
【００４４】
その際、本実施形態では、可動鉄心１７の鍔部１５Ａｂと継鉄１９との間に設けてある衝撃吸収シート４３が、圧縮されるようにして弾性変形してさらに衝撃を吸収し、衝突音をより一層低減させることができる。また、衝撃吸収シート４３を設けることによって、可動鉄心１７が固定鉄心１５側に衝突したときの振動が継鉄１９に伝播することを抑えることもできる。このため、衝撃吸収シート４３は振動を抑える制振シートの機能も備えている。
【００４５】
可動鉄心１７が衝撃吸収シート２２に当接したときには、固定鉄心１５Ａは継鉄１９の貫通孔１９ａ２に対し可動鉄心１７の移動方向に衝撃吸収シート４３のほぼ弾性変形分移動する。衝撃吸収シート４３は、その後弾性変形状態が復元し、それに伴ない固定鉄心１５Ａも復元方向（可動鉄心１７側）に移動してほぼ元の位置に戻る。
【００４６】
［第４の実施形態］
第４の実施形態は、図４に示すように、図１、図２に示した第１の実施形態の固定鉄心１５に対して固定鉄心１５Ｂを使用し、第３の実施形態と同様にして継鉄１９に設けた貫通孔１９ａ２に、可動鉄心１７の移動方向と同方向に移動可能に挿入している。
【００４７】
そして、固定鉄心１５Ｂとケース本体７の下壁７ａとの間には、弾性部材としての衝撃吸収ばね４５を設けている。この場合、固定鉄心１５Ｂは、可動鉄心１７と反対側に位置するケース本体７の下壁７ａに衝撃吸収ばね４５を介して支持されていることになる。
【００４８】
また、固定鉄心１５Ｂの可動鉄心１７と反対側の端部には、環状の鍔部１５Ｂａを形成し、鍔部１５Ｂａと継鉄１９との間に、弾性体としての制振シート４７を設けている。すなわち、ケース本体７の内側に配置した継鉄１９と、この継鉄１９に対してケース本体７側に位置する部分の固定鉄心１５Ｂに相当する鍔部１５Ｂａとの間に、制振シート４７を設けたことになる。制振シート４７は、鍔部１５Ｂａと継鉄１９との少なくともいずれか一方に取り付けてあればよい。その他の構成は第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、可動鉄心１７が固定鉄心１５に吸引されて移動するときに、傾斜面１７ａ２の先端部が衝撃吸収シート２２に当接して、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート２２によって抑制することができる。その際、本実施形態では、可動鉄心１５Ｂが継鉄１９に対し可動鉄心１７の移動方向に移動して衝撃吸収ばね４５が圧縮するようにして弾性変形し、これによってさらに衝撃を吸収して上記した当接時の衝突音をより一層低減することができる。
【００５０】
衝撃吸収ばね４５が弾性変形後に復元するとき、それに伴ない固定鉄心１５Ｂもその復元方向に移動し、そのとき制振シート４７が鍔部１５Ｂａと継鉄１９との間で圧縮されて弾性変形して衝撃を吸収する。これにより、固定鉄心１５から継鉄１９に伝播する振動を抑えることができる。
【００５１】
なお、上記図４に示した第４の実施形態においては、衝撃吸収シート４７を設けなくてもよい。
【００５２】
［第５の実施形態］
第５の実施形態は、可動接点３１が、図１に示した第１の実施形態とは逆方向、つまり図５中で上方に移動して、その移動方向前方の上方に固定接点３５を配置している。なお、図５では、図１のものと同一構成要素には同一符号を付してある。
【００５３】
ここでの固定鉄心１５と可動鉄心１７との位置関係は、図１のものと逆であり、可動鉄心１７をケース本体の下壁７ａ側に配置している。固定鉄心１５は可動鉄心１７の図中で上部に配置して継鉄上板２１に上端部を固定している。ケース本体７の下壁７ａ上には、可動鉄心１７が、図５の状態となるよう図中で下方に移動したときのクッション材となるゴムクッション４８を取り付けてある。
【００５４】
固定鉄心１５の中心には、可動鉄心１７の移動方向に向けて貫通する貫通孔１５ａを形成してあり、この貫通孔１５ａに、可動鉄心１７に連結してあるシャフト２５を挿入している。そして、上記貫通孔１５ａに、可動鉄心１７を固定鉄心１５から離れる方向に押し付ける復帰ばね２３を収容している。復帰ばね２３の上端は、継鉄上板２１の上面に固定してある押さえ板４９に当接している。押さえ板４９のさらに上部には、ばね受け５１を配置し、このばね受け５１と可動接触子２９との間に、接圧ばね３３を介装している。
【００５５】
押さえ板４９及びばね受け５１には、シャフト２５を挿入する貫通孔４９ａ及び５１ａをそれぞれ形成してある。
【００５６】
そして、本実施形態では、第１の実施形態とは逆に、可動接点３１を可動接触子２９の駆動部１と反対側の図中で上面に取り付けている。また、可動接点３１に対向する固定接点３５を、カバー９の上壁９ａに設けた固定接点保持部４１に、固定端子３７を介して取り付けている。
【００５７】
ここでの固定端子３７も前記図１に示したものと同様に、樹脂製の固定接点保持部４１に一体成形してあり、図示していないが、その端部をケース５の外部に引き出して外部負荷などに接続する外部接続端子としている。
【００５８】
そして、本実施形態では、固定鉄心１５の凹部１５ｂの平面部１５ｂ１に前記した貫通孔１５ａを形成してあり、この貫通孔１５ａの周囲の凹部１５ｂの平面部１５ｂ１に、衝撃吸収部材としての衝撃吸収シート２２Ｃを配置している。可動鉄心１７は、固定鉄心１５側の端面１５ａ３の外周側に傾斜面１７ａ２を形成している。
【００５９】
次に、第５の実施形態による電磁継電器の動作を説明する。コイル１３が通電されていない図５の状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７が図５中で下方に位置し、可動接点３１が固定接点３５から離反した図５の状態となり、接点装置としてはオフとなる。
【００６０】
このオフ状態からコイル１３が通電されると、可動鉄心１７が電磁力により復帰ばね２３の弾性力に抗して固定鉄心１５に吸引されるようにして固定鉄心１５に接近移動し、可動接点３１が固定接点３５に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置としてはオンとなる。
【００６１】
このとき、本実施形態においても、可動鉄心１７が固定鉄心１５に吸引されて移動するときに、傾斜面１７ａ２の先端の端面１５ａ３が衝撃吸収シート２２Ｃに当接するので、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート２２Ｃによって抑制することができる。これにより、外部への異音発生を抑制して製品の信頼性を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
７  ケース本体（ケース）
１３  コイル
１５  固定鉄心（固定部材）
１７  可動鉄心（可動部材）
１９  継鉄
２２，２２Ｃ  衝撃吸収シート（衝撃吸収部材）
３１  可動接点
３５  固定接点
４３  衝撃吸収シート（弾性部材）
４５  衝撃吸収ばね（弾性部材）
４７  制振シート（弾性体）
【図１】
0005838329.tif 000002
【図２】
0005838329.tif 000003
【図３】
0005838329.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005838329.tif 000006