(57)【要約】【課題】接触信頼性が高く、スペース効率が良好で、製造コストが安い接点機構部を提供する。【解決手段】固定接点端子５１に設けた固定接点５２と、可動接触片６０に設けた可動接点５６と、を接離可能に対向させた接点機構５０において、両端部を対向するように配置した少なくとも一対の第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を、固定接点端子５１と可動接触片６０とにそれぞれ対向するように配置する。固定接点５２と可動接点５６とが接触して固定接点端子５１と可動接点端子５４とが導通状態になったときに、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１の両端部が相互に吸引し合うと共に、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を介して固定接点端子５１と前記可動接点端子５４とが導通することを防止する絶縁手段を、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を介して固定接点端子５１および可動接触片６０を通る電気経路に設けた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点端子に設けた固定接点と、
可動接触片に設けた可動接点と、を接離可能に対向させた接点機構であって、
両端部を対向するように配置した少なくとも一対の吸引補助手段を、前記固定接点端子と前記可動接触片とにそれぞれ対向するように配置し、
前記固定接点と前記可動接点とが接触して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通状態になったときに、一対の前記吸引補助手段が相互に吸引し合うと共に、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通することを防止する絶縁手段を、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接触片とを通る電気経路に設けたことを特徴とする、接点機構部。
【請求項２】
請求項１に記載の接点機構部において、
前記絶縁部材が、前記固定接点端子と前記固定接点の前記吸引補助手段との間、もしくは前記可動接触片と前記可動切片の前記吸引補助手段との間、または一対の前記吸引補助手段の間、の少なくとも１箇所に設けられていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接点機構部において、
前記固定接点と前記可動接点とが接触したときに、一対の前記吸引補助手段の対向する前記両端部間に、隙間が形成されていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項４】
請求項３に記載の接点機構部において、
前記隙間の間隔が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする、接点機構部。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接点機構部において、
前記吸引補助手段が、前記固定接点端子の通電部分および前記可動接触片の無通電部分、もしくは、前記固定接点端子の無通電部分と前記可動接触片の通電部分、に配置されていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接点機構部において、
前記吸引補助手段が、前記可動接触片の自由端に配置されていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の接点機構部において、
前記吸引補助手段を複数対備えることを特徴とする、接点機構部。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の接点機構部において、
一対の前記吸引補助手段が、同一外形形状を有していることを特徴とする、接点機構部。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の接点機構部において、
一対の前記吸引補助手段が、相互に異なる外形形状を有していることを特徴とする、接点機構部。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の接点機構部を備える電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接点機構部、特に、電磁継電器等の開閉装置に組み込まれる接点機構部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁継電器等の開閉装置に組み込まれる接点機構部としては、例えば、特許文献１の図１に記載されたものがある。この接点機構部では、可動接点端子２と可動接触片４とを対向するように配置して、通電時に、可動接触片４の接点ボタン６が固定接点端子の接点ボタン３から離れる方向に働く反発力を抑制して、接点間の開離を妨げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，６６１，３１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の接点機構部では、接点間の反発力を十分に抑制できず、通電時に、接点間が開離するという問題がある。また、可動接点端子２と可動接触片４とを対向するように配置するため、可動接点端子２の材料使用量が多くなり、大型化し易く小型化しにくい。このため、電磁継電器等のスペース効率が低下すると共に、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述の問題点に鑑み、接触信頼性が高く、スペース効率が良好で、製造コストが安い接点機構部を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る接点機構部は、前記課題を解決すべく、固定接点端子に設けた固定接点と、可動接触片に設けた可動接点と、を接離可能に対向させた接点機構であって、両端部を対向するように配置した少なくとも一対の吸引補助手段を、前記固定接点端子と前記可動接触片とにそれぞれ対向するように配置し、前記固定接点と前記可動接点とが接触して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通状態になったときに、一対の前記吸引補助手段が相互に吸引し合うと共に、一対の前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通することを防止する絶縁手段を、一対の前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子および前記可動接触片を通る電気経路に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動作時に、一対の吸引補助手段に磁束が発生し、吸引補助手段の間に吸引力が発生する。そのため、従来のように可動接点端子と可動接触片とを対向配置することなく、固定接点および可動接点間の接点接触力を高めることができるので、接触信頼性を高めることができると共に、可動接点端子を小型化でき、スペース効率を向上できる。
【０００８】
本発明の実施形態としては、前記絶縁部材が、前記固定接点端子と前記吸引補助手段との間、もしくは前記可動接触片と前記吸引補助手段との間、または前記一対の吸引補助手段の対向部分の少なくとも１箇所に設けられている構成としてもよい。
【０００９】
本実施形態によれば、一対の吸引補助手段の間を効果的に絶縁できる。このため、安定した吸引補助手段の間の吸引力を確保できる。
【００１０】
本発明の実施形態としては、前記固定接点と前記可動接点とが接触したときに、一対の前記吸引補助手段の対向する前記両端部間に、隙間が形成されている構成としてもよい。
【００１１】
本実施形態によれば、吸引補助手段の間に隙間を設けているので、動作時に発熱することがない。このため、可動接触片を薄く形成できて、製造コストを低減できる。
【００１２】
本発明の実施形態としては、前記隙間の間隔が０．５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００１３】
本実施形態によれば、接触信頼性を高めることができると共に、可動接点端子を小型化でき、スペース効率を向上できる。
【００１４】
本発明の実施形態としては、前記吸引補助手段が、前記可動接触片の自由端に配置されている構成としてもよい。
【００１５】
本実施形態によれば、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができる。
【００１６】
本発明の実施形態としては、前記吸引補助手段が、前記可動接触片の無通電部分に配置されている構成としてもよい。
【００１７】
本実施形態によれば、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができる。
【００１８】
本発明の実施形態としては、吸引補助手段を複数対備える構成としてもよい。
【００１９】
本実施形態によれば、固定接点および可動接点の間の吸引力がさらに高まるので、接触信頼性の高い接点機構部が得られる。
【００２０】
本発明の別の実施形態としては、一対の前記吸引補助手段が、同一外形形状を有している構成としてもよい。
【００２１】
本実施形態によれば、設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
【００２２】
本発明の別の実施形態としては、一対の前記吸引補助手段が、相互に異なる外形形状を有している構成としてもよい。
【００２３】
本実施形態によれば、設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
【００２４】
また、本発明の電磁継電器は、前記吸引補助手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の電磁継電器によれば、接触信頼性が高く、スペース効率が良好で、製造コストが安い接点機構部を備えた電磁継電器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図Ａは、本発明の一実施形態の接点機構部を適用した電磁継電器の全体斜視図であり、図Ｂは、図Ａの電磁継電器のカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図２】図Ａ、図Ｂは、動作前後を示す平面図である。
【図３】図１Ａの電磁継電器の分解斜視図である。
【図４】図３とは異なる角度から視た分解斜視図である。
【図５】図１Ｂの電磁継電器の要部分解斜視図である。
【図６】図Ａ、図Ｂは、図３で示した接点機構部の正面図、側面図である。
【図７】図６の接点機構部の通電時の電流の向きと磁界および吸引力との関係を示す正面図および断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の接点機構部を適用した実施形態である電磁継電器を、図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
この実施形態の電磁継電器は、自己保持型の電磁継電器であり、箱形ベース１０と、電磁石ブロック２０と、回動ブロック３０と、接点機構部５０と、支持板７０と、カバー８０とで構成されている。
【００２９】
箱形ベース１０は、図２に示すように、平面方形の箱形状である。箱形ベース１０は、電磁石ブロック２０を収納するための第１収納部１２と、接点機構部５０を収納するための第２収納部１３とからなり、第１収納部１２と第２収納部１３との境界に絶縁壁１１を設けている。絶縁壁１１は、箱形ベース１０の側面１０Ａから、この側面１０Ａに対して垂直方向に、側面１０Ｂの略中心まで形成されている。第１収納部１２と第２収納部１３との間に位置し、かつ、絶縁壁１１が形成されていない部分には、後述する回動ブロック３０の駆動用腕部３５が収納されている。また、箱形ベース１０は、図１に示すように、その外側面に沿って浅溝１４ａを上下に延在すると共に、浅溝１４ａの底面に係止受け部１４ｂを突設している。
【００３０】
また、図３に示すように、箱形ベース１０の側面１０Ｃの一端（図２の上側かつ右側）には、電磁石ブロック２０の一対のコイル端子２９，２９を圧入するための端子溝１５ｃが形成されている。さらに、図４に示すように、箱形ベース１０の側面１０Ｂの端部の各々には、後述する接点機構部５０の固定接点端子５１および可動接点端子５４を組み付けるための端子溝１５ａ、１５ｂが形成されている。
【００３１】
電磁石ブロック２０は、図５に示すように、両端に鍔部２２ａ，２２ｂを有するスプール２１にコイル２３を巻回すると共に、スプール２１に設けた貫通孔２２ｃに鉄心２４を挿入し、突出する両端部にヨーク２５，２７をそれぞれカシメ固定している。ヨーク２５，２７は、巾広部２６，２８を有する板状磁性材を略断面Ｌ字形にそれぞれ屈曲したものである。そして、スプール２１の鍔部２２ａに設けた端子孔に一対のコイル端子２９，２９を適宜圧入すると共に、コイル端子２９，２９にコイル２３の引出線をそれぞれ絡げ、半田付けしている。電磁石ブロック２０を箱形ベース１０に圧入することにより、巾広部２６，２８の一端が、箱形ベース１０内の位置決め凹部（図示せず）に嵌め込まれ、電磁石ブロック２０を位置決めする。このため、巾広部２６，２８を設けることにより、後述する回動ブロック３０との位置関係のズレを最小限にすることができる。また、巾広部２６，２８を上下方向に２カ所形成することにより、部品を共有化でき、製造コストを低減できる。
【００３２】
なお、コイル端子２９は単なる棒状である必要はなく、必要に応じて、例えば、略Ｔ字形状としてもよい。
【００３３】
回動ブロック３０は、図３，図５に示すように、回動ブロック本体３３と駆動用腕部３５とからなっている。
【００３４】
回動ブロック本体３３は、永久磁石（図示せず）を一対の板状可動鉄片３１，３２で挟持し、かつ、インサート成形で形成されている。また、回動ブロック本体３３の対向する上下面には、回動軸部３４ａ，３４ｂが同一軸心上に突設されており、回動ブロック本体３３の側面には、駆動用腕部３５が一体成形されている。前記駆動用腕部３５は、図３に示すように、板状可動鉄片３２に沿って外側に延在している。そして、駆動用腕部３５は、図４に示すように、その自由端部に屈曲した爪部３６を形成している。
【００３５】
接点機構部５０は、図５，図６に示すように、固定接点端子５１と、可動接触片６０を備えた可動接点端子５４とで構成されている。
【００３６】
固定接点端子５１は、断面略Ｌ字形状であり、その一端に固定接点５２をカシメ固定している。また、固定接点端子５１は、固定接点５２と屈曲部５３との間に位置する通電部分の基部に、吸引補助手段である第１電磁鉄片９０を装着している。固定接点端子５１の巾方向両端には、前記電磁鉄片９０を取り付けるための切欠５５，５５が形成されている。
【００３７】
第１電磁鉄片９０は、断面略コ字形状で、平板部９０ａと、平板部９０ａの両端から突出する同一巾寸法の突出部９０ｂ，９０ｂと、からなっている。そして、第１電磁鉄片９０は、切欠５５，５５を介し、前記固定接点端子５１に突出部９０ｂ，９０ｂが突き出すように固定されている。
【００３８】
可動接点端子５４は、固定接点端子５１とは屈曲する位置が異なる断面略Ｌ字形状を有している。可動接点端子５４の一端側には、可動接触片６０がカシメ固定されている。可動接触片６０は、３枚の第１，第２，第３導電性薄板バネ６１，６５，６７を順次積み重ねた構造を有し、その自由端に、可動接点５６と吸引補助手段である第２電磁鉄片９１を設けている。なお、可動接点端子５４と固定接点端子５１とは、可動接点５６および固定接点５２を介して導通するため、可動接触片６０の自由端は無通電部分となる。すなわち、第２電磁鉄片９１は、可動接触片６０の無通電部分に設けられている。
【００３９】
第１導電性薄板バネ６１は、カシメ固定する一端部から自由端部に向かって延在するバネ係数調整用スリット６２ａを有すると共に、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収，緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ａを設けている。また、第１導電性薄板バネ６１は、その自由端を巾方向に２分割し、その一方の分割片を駆動用弾性舌片６４ａとし、残る部分を分割片６４ｂとしている。この分割片６４ｂに、可動接点５６および後述する第２電磁鉄片９１が、カシメ固定される。
【００４０】
第２導電性薄板バネ６５は、カシメ固定する一端部から自由端部に向かって延在するバネ係数調整用スリット６２ｂを有すると共に、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収、緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ｂを設けている。また、第２導電性薄板バネ６５は、第１導電性薄板バネ６１の駆動用弾性舌片６４ａに対向する自由端の隅部に、切欠６６ａ形成することにより、取付片６６ｂを切り出している。この取付片６６ｂに、可動接点５６および後述する第２電磁鉄片９１が、カシメ固定される。
【００４１】
第３導電性薄板バネ６７は、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収，緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ｃを設けている。
【００４２】
なお、第１，第２導電性薄板バネ６１，６５にそれぞれ設けたスリット６２ａ，６２ｂの巾寸法、長さ寸法を適宜調整することにより、バネ定数を変化させることができる。このため、動作時および復帰時のバネ負荷の調整が容易となり、設計の自由度が大きいという利点がある。
【００４３】
第２電磁鉄片９１は、第１電磁鉄片９０と同じ略コ字形状を有しており、平板部９１ａと、平板部９１ａの両端から突出する同一巾寸法の突出部９１ｂ，９１ｂと、からなっている。そして、第２電磁鉄片９１は、平板部９１ａが可動接触片６０の自由端にカシメ固定され、突出部９１ｂ，９１ｂが固定接点端子５１に向かって突出している。本実施形態では、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１は略同一外形形状を有している。
【００４４】
支持板７０は、図３に示すように、略Ｓ字形状を有する板状体であり、支持板７０の中央部には軸受け孔７１を設けている。軸受け孔７１には、回動ブロック３０の回動軸部３４ｂが嵌合される。また、支持板７０は、その両端部に箱形ベース１０に固定するための固定孔７２および固定突起７３をそれぞれ設けている。そして、固定孔７２には、箱形ベース１０の嵌合突起１６が嵌合される。また、箱形ベース１０の嵌合孔１７には、支持板７０の固定突起７３が嵌合される。これにより、回動ブロック３０を高い組み立て精度で位置決めできる。
【００４５】
カバー８０は、箱形ベース１０の開口部を被覆可能な平面方形状であり、外周縁部の各辺から下方側に延在する弾性係止部８１を設けている。
【００４６】
次に、前記構成の電磁継電器の動作について説明する。
【００４７】
図２Ａに示すように、復帰時の前記電磁継電器は、永久磁石（図示せず）の磁力により、回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ｂがヨーク２５に吸着していると共に、可動鉄片３２の他端部３２ａがヨーク２７に吸着している。このとき、回動ブロック３０の駆動用腕部３５は、先端部が、第２電磁鉄片９１の突出部９１ｂ，９１ｂの間に位置しており、可動接触片６０を持ち上げている。このため、可動接点５６が固定接点５２から開離している。
【００４８】
そして、電磁石ブロック２０の永久磁石の磁力を打ち消す方向の磁力が発生するように、コイルに電圧を印加して励磁する。これにより、ヨーク２７に回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ａが吸引されると共に、ヨーク２５に回動ブロック３０の可動鉄片３２の他端部３２ｂが吸引され、回動ブロック３０が回動する。回動ブロック３０の回動に伴い、回動ブロック３０の駆動用腕部３５が、可動接触片６０を押し下げる。この結果、駆動用腕部３５に押圧された可動接触片６０が弾性変形し、可動接点５６が固定接点５２に当接する。ついで、回動ブロック３０の可動鉄片３２の他端部３２ｂがヨーク２５に吸着すると共に、可動鉄片３１の一端部３１ａがヨーク２７に吸着する（図２Ｂ）。
【００４９】
動作時の前記電磁継電器は、可動接点５６と固定接点５２とが接触し、固定接点端子５１と可動接点端子５４との間に電流が流れ、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１に磁界が発生する。この発生した磁界により、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に吸引力Ｆが発生し、通電時に発生する電磁反発による可動接点５６および固定接点５２間の開離を抑制する。このとき、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との対向部分には、間隔Ｄ（図６に示す）が設けられ、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１が接触することがなく、電流が流れない。このため、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１が発熱することがないので、可動接触片６０を薄く形成できて、製造コストを低減できるという利点がある。
【００５０】
なお、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との対向部分に隙間（間隔Ｄ）を設ける代わりに、絶縁手段の一例の絶縁部材を設けてもよい。また、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を介して固定接点端子５１から可動接触片６０に至る電気経路の途中に、絶縁手段を設けてもよい。固定接点端子５１と第１電磁鉄片９０との間、もしくは、可動接触片６０と第２電磁鉄片９１との間に絶縁部材を設けた場合でも、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１とを介して、固定接点端子５１と可動接点端子５４との間に電流が流れることを防止できる。
【００５１】
絶縁部材としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）またはＬＣＰ（液晶ポリマー）の成形材、あるいは、ゴム等の絶縁材料を用いることができる。絶縁部材は、箱形ベース１０と同じ材料で形成してもよい。また、絶縁手段として、電磁鉄片の表面に絶縁膜をメッキして絶縁層を形成してもよい。
【００５２】
ついで、コイル２３に対する電圧を逆方向に印加すると、可動接触片６０のバネ力で、駆動用腕部３５が可動接点端子５４から離れる方向に押し戻される。そして、永久磁石の磁力により、回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ｂがヨーク２５に吸引され、可動鉄片３２の他端部３２ａがヨーク２７に吸引される。このため、回動ブロック３０が回動して、図２Ａに示す状態に戻る。
【００５３】
なお、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に発生する吸引力Ｆは、図７に示すように、電流の向きにかかわらず発生する。つまり、可動接点端子５４側から固定接点端子５１側へ流れていた電流が、固定接点端子５１側から可動接点端子５４側に流れを変えたとしても、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１には変わらず磁界が発生し、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に吸引力Ｆが発生する。このため、流れる電流が交流でも直流でも同様の効果が得られるという利点がある。
【００５４】
前記電磁継電器では、動作時に、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１に磁束が発生し、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１の間に吸引力Ｆが発生する。そのため、従来のように可動接点端子５４と可動接触片６０とを対向配置しなくても、固定接点５２および可動接点５６間の接点接触力を高めることができるので、接点信頼性を高めることができると共に、接点機構部５０を小型化でき、スペース効率を向上できる。
【００５５】
また、前記電磁継電器では、可動接触片６０と回動ブロック３０の駆動用腕部３５とが交差することがないため、組立し易く、生産性が高いという利点がある。
【００５６】
前記構成の接点機構部５０では、第１電磁鉄片９０を固定接点端子５１の固定接点５２の通電部分に配置し、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０の無通電部分である自由端に配置しているため、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができるという利点がある。しかし、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１の配置場所は、これに限定されない。例えば、第１電磁鉄片９０を固定接点端子５１の無通電部分に配置し、第２電磁鉄片９１を可動接点端子５４の可動接触片６０の通電部分側基部に配置するようにしても高い接点接触力を得ることが可能である。また、第１電磁鉄片９０および固定接点５２と、第２電磁鉄片９１および可動接点５６とが、巾方向の同一ライン上に位置するよう配置してもよい。
【００５７】
また、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０にカシメ固定しているが、これに限らない。例えば、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０に溶接固定してもよい。カシメ固定に比べて、溶接固定の方が、組み立て精度に優れるという利点がある。さらに言えば、第１電磁鉄片９０を固定接点５２に一体形成しても良く、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０に一体形成してもよい。この場合は部品点数を削減できるという利点がある。
【００５８】
さらに、本実施形態では、固定接点５２および可動接点５６の接触面は、湾曲面状に形成しているが、これに限定されない。例えば、固定接点５２および可動接点５６の接触面をフラット面、テーパー面、あるいは球面にしてもよい。
【００５９】
前記実施形態の接点機構部５０では、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を共に断面略コ字形状としたが、これに限定されない。例えば、図８（ａ）に示すように第１電磁鉄片１９０を、断面略Ｌ字形状としてもいいし、図８（ｂ）に示すように、第１電磁鉄片２９０だけを突出部の大きさが異なる断面略コ字形状としてもよい。また、図８（ｃ）に示すように、第２電磁鉄片３９１を平板形状としてもよく、図８（ｄ）に示すように、第１電磁鉄片４９０を平板形状としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態の接点機構部５０では、図９に示すように、突出部９０ｂ，９１ｂの端部がフラットになるように形成した第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を用いているが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、突出部の端部に溝を１つ形成した第１電磁鉄片４９０および第２電磁鉄片４９１を用いてもいいし、図１１に示すように、溝を３つ形成した第１電磁鉄片５９０および第２電磁鉄片５９１を用いてもよい。また、図１２に示すように、突出部の端部に溝を３つ形成し、かつ、その溝の縁部をＲ加工した第１電磁鉄片６９０および第２電磁鉄片６９１を用いてもよい。さらに、図１３に示すように、突出部を三角形状に形成した第１電磁鉄片７９０および第２電磁鉄片７９１を用いてもよいし、図１４に示すように、円弧形状に形成した第１電磁鉄片８９０および第２電磁鉄片８９１を用いてもよい。また、図１５に示すように、突出部の端部に溝を３つ形成し、かつ、その溝の縁部を面取りした形状に形成した第１電磁鉄片９９０および第２電磁鉄片９９１を用いてもよい。
【００６１】
このような電磁鉄片を用いることで、接点接触力を向上でき、接点のワイピングを増やすことができるという利点がある。
【００６２】
なお、図８に示す電磁鉄片のパターンと、図９−図１５に示す電磁鉄片の形状とは、任意に組み合わせ可能である。
【００６３】
電磁鉄片の突出部の端部形状を上述のように構成することで、任意の電磁鉄片間の吸引力を得ることができるという利点がある。
【００６４】
さらに、前記実施形態の接点機構部５０では、一対の第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を形成しているが、これに限られない。複数対の電磁鉄片を形成してもよい。これにより、固定接点５２と可動接点５６との間の吸引力がさらに高まるので、接触信頼性の高い接点機構部が得られる。
【実施例】
【００６５】
次に、固定接点端子５１および可動接点端子５４の電磁鉄片間に形成された間隔Ｄ（エアギャップ）と、固定接点端子５１および可動接点端子５４の電磁鉄片間に働く吸引力Ｆとの関係を説明する。具体的には、動作時の接点機構部５０において、間隔Ｄを変動させて、電磁鉄片間に働く吸引力Ｆを計測した。そして、可動接触片６０のバネ力を１００％としたときの、可動接触片６０のバネ力に対する計測された各吸引力Ｆの比率を求め、間隔Ｄと吸引力Ｆとの関係について調べた。
【００６６】
（基本構造）
前記実施形態の電磁継電器を用いた。ただし、電磁鉄片として、図８（ｃ）に示すパターンの第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片１９１を用いた。
【００６７】
（固定接点端子および可動接点端子）
巾１０ｍｍの固定接点端子５１および可動接点端子５４を用いた。
【００６８】
（電磁鉄片）
電磁鉄片として、以下の寸法の第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片１９１を用いた。
・第１電磁鉄片９０（コ字形状）
平板部９０ａ：巾＝３ｍｍ、長さ＝１２ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
突出部９０ｂ：巾＝３ｍｍ、高さ＝３ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
・第２電磁鉄片１９１（平板形状）
巾＝３ｍｍ、長さ＝１２ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
【００６９】
（電流）
２．５ｋＡｒｍｓの大きさの電流を、可動接点端子５４側から固定接点端子５１側に向けて流した。
【００７０】
（吸引力Ｆ）
以上の条件に基づいて、吸引力Ｆを以下の式で求めた。その計算結果を表１に示す。なお、下記式において、μ０は真空透磁率、Sは電磁鉄片の吸着部面積、Nはコイルターン数、Iは電流、μは電磁鉄片の透磁率、である。
2015018767.tif 000003
【００７１】
【表１】
2015018767.tif 000004
【００７２】
表１に示されているように、エアギャップが２．０ｍｍのとき、吸引力Ｆは２０％、エアギャップが１．５ｍｍのとき、吸引力Ｆは２５％、エアギャップが１．０ｍｍのとき、吸引力Ｆは３４％、エアギャップが０．５ｍｍのとき、吸引力Ｆは５６％、エアギャップが０．１ｍｍのとき、吸引力Ｆは１７０％であった。つまり、電磁鉄片間の間隔Ｄが小さければ小さいほど、電磁鉄片間に働く吸引力Ｆは大きくなる。一方、電磁鉄片間の間隔Ｄが大きくなり過ぎると、吸引力Ｆが小さくなると共に電磁継電器の大型化する。従って、電磁鉄片間の間隔Ｄは、０より大きく、かつ、０．５ｍｍ以下であるのが好ましいことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る可動接触片および接点機構は、前述の電磁継電器に限らず、他の電磁継電器に適合してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００７４】
１０：箱形ベース
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：側面
１１：絶縁壁
１２：第１収納部
１３：第２収納部
１４ａ：浅溝
１４ｂ：係止受け部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ：端子溝
１６：嵌合突起
１７：嵌合孔
２０：電磁石ブロック
２１：スプール
２２ａ，２２ｂ：鍔部
２２ｃ：貫通孔
２３：コイル
２４：鉄心
２５，２７：ヨーク
２６，２８：巾広部
２９：コイル端子
３０：回動ブロック
３１，３２：回動鉄片
３３：回動ブロック本体
３４ａ，３４ｂ：回動軸部
３５：駆動用腕部
３６：爪部
５０：接点機構部
５１：固定接点端子
５２：固定接点
５３：屈曲部
５４：可動接点端子
５５：切欠
５６：可動接点
６０：可動接触片
６１：第１導電性薄板バネ
６２ａ，６２ｂ：バネ定数調整用スリット
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ：湾曲部
６４：駆動用弾性舌片
６５：第２導電性薄板バネ
６６：切欠
６７：第３導電性薄板バネ
７０：支持板
７１：軸受け孔
７２：固定孔
７３：固定突起
８０：カバー
８１：弾性係止部
９０：第１電磁鉄片
９０ａ，９１ａ：平板部
９０ｂ，９１ｂ：突出部
９１：第２電磁鉄片
【図１】
2015018767.tif 000005
【図２】
2015018767.tif 000006
【図３】
2015018767.tif 000007
【図４】
2015018767.tif 000008
【図５】
2015018767.tif 000009
【図６】
2015018767.tif 000010
【図７】
2015018767.tif 000011
【図８】
2015018767.tif 000012
【図９】
2015018767.tif 000013
【図１０】
2015018767.tif 000014
【図１１】
2015018767.tif 000015
【図１２】
2015018767.tif 000016
【図１３】
2015018767.tif 000017
【図１４】
2015018767.tif 000018
【図１５】
2015018767.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月22日(2014.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点端子に設けた固定接点と、
可動接触片に設けた可動接点と、を接離可能に対向させた接点機構であって、
両端部を対向するように配置した少なくとも一対の吸引補助手段を、前記固定接点端子と前記可動接触片とにそれぞれ対向するように配置し、
前記固定接点と前記可動接点とが接触して前記固定接点端子と可動接点端子とが導通状態になったときに、一対の前記吸引補助手段が相互に吸引し合うと共に、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通することを防止する絶縁手段を、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接触片とを通る電気経路に設け、
前記可動接触片には、前記可動接点端子に固定された固定端と、この固定端に対向している自由端とが設けられ、前記可動接点と前記吸引補助手段とが、前記固定端から前記自由端に向かって、順次配置され、
前記吸引補助手段が、前記固定接点端子の通電部分および前記可動接触片の無通電部分に配置されていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項２】
請求項１に記載の接点機構部において、
前記絶縁手段が、前記固定接点端子と前記固定接点の前記吸引補助手段との間、もしくは前記可動接触片と前記可動接点の前記吸引補助手段との間、または一対の前記吸引補助手段の間、の少なくとも１箇所に設けられていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接点機構部において、
前記固定接点と前記可動接点とが接触したときに、一対の前記吸引補助手段の対向する前記両端部間に、隙間が形成されていることを特徴とする、接点機構部。
【請求項４】
請求項３に記載の接点機構部において、
前記隙間の間隔が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする、接点機構部。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接点機構部において、
前記吸引補助手段を複数対備えることを特徴とする、接点機構部。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接点機構部において、
一対の前記吸引補助手段が、同一外形形状を有していることを特徴とする、接点機構部。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接点機構部において、
一対の前記吸引補助手段が、相互に異なる外形形状を有していることを特徴とする、接点機構部。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の接点機構部を備える電磁継電器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接点機構部、特に、電磁継電器等の開閉装置に組み込まれる接点機構部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁継電器等の開閉装置に組み込まれる接点機構部としては、例えば、特許文献１の図１に記載されたものがある。この接点機構部では、可動接点端子２と可動接触片４とを対向するように配置して、通電時に、可動接触片４の接点ボタン６が固定接点端子の接点ボタン３から離れる方向に働く反発力を抑制して、接点間の開離を妨げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，６６１，３１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の接点機構部では、接点間の反発力を十分に抑制できず、通電時に、接点間が開離するという問題がある。また、可動接点端子２と可動接触片４とを対向するように配置するため、可動接点端子２の材料使用量が多くなり、大型化し易く小型化しにくい。このため、電磁継電器等のスペース効率が低下すると共に、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述の問題点に鑑み、接触信頼性が高く、スペース効率が良好で、製造コストが安い接点機構部を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る接点機構部は、固定接点端子に設けた固定接点と、可動接触片に設けた可動接点と、を接離可能に対向させた接点機構であって、両端部を対向するように配置した少なくとも一対の吸引補助手段を、前記固定接点端子と前記可動接触片とにそれぞれ対向するように配置し、前記固定接点と前記可動接点とが接触して前記固定接点端子と可動接点端子とが導通状態になったときに、一対の前記吸引補助手段が相互に吸引し合うと共に、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接点端子とが導通することを防止する絶縁手段を、前記吸引補助手段を介して前記固定接点端子と前記可動接触片とを通る電気経路に設け、前記可動接触片には、前記可動接点端子に固定された固定端と、この固定端に対向している自由端とが設けられ、前記可動接点と前記吸引補助手段とが、前記固定端から前記自由端に向って、順次配置され、前記吸引補助手段が、前記固定接点端子の通電部分および前記可動接触片の無通電部分に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動作時に、一対の吸引補助手段に磁束が発生し、吸引補助手段の間に吸引力が発生する。そのため、従来のように可動接点端子と可動接触片とを対向配置することなく、固定接点および可動接点間の接点接触力を高めることができるので、接触信頼性を高めることができると共に、可動接点端子を小型化でき、スペース効率を向上できる。また、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができる。
【０００８】
本発明の実施形態としては、前記絶縁手段が、前記固定接点端子と前記吸引補助手段との間、もしくは前記可動接触片と前記吸引補助手段との間、または前記一対の吸引補助手段の対向部分の少なくとも１箇所に設けられている構成としてもよい。
【０００９】
本実施形態によれば、一対の吸引補助手段の間を効果的に絶縁できる。このため、安定した吸引補助手段の間の吸引力を確保できる。
【００１０】
本発明の実施形態としては、前記固定接点と前記可動接点とが接触したときに、一対の前記吸引補助手段の対向する前記両端部間に、隙間が形成されている構成としてもよい。
【００１１】
本実施形態によれば、吸引補助手段の間に隙間を設けているので、動作時に発熱することがない。このため、可動接触片を薄く形成できて、製造コストを低減できる。
【００１２】
本発明の実施形態としては、前記隙間の間隔が０．５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００１３】
本実施形態によれば、接触信頼性を高めることができると共に、可動接点端子を小型化でき、スペース効率を向上できる。
【００１４】
本発明の実施形態としては、前記吸引補助手段が、前記可動接触片の自由端に配置されている構成としてもよい。
【００１５】
本実施形態によれば、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
本発明の実施形態としては、吸引補助手段を複数対備える構成としてもよい。
【００１９】
本実施形態によれば、固定接点および可動接点の間の吸引力がさらに高まるので、接触信頼性の高い接点機構部が得られる。
【００２０】
本発明の別の実施形態としては、一対の前記吸引補助手段が、同一外形形状を有している構成としてもよい。
【００２１】
本実施形態によれば、設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
【００２２】
本発明の別の実施形態としては、一対の前記吸引補助手段が、相互に異なる外形形状を有している構成としてもよい。
【００２３】
本実施形態によれば、設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
【００２４】
また、本発明の電磁継電器は、前記吸引補助手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の電磁継電器によれば、接触信頼性が高く、スペース効率が良好で、製造コストが安い接点機構部を備えた電磁継電器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図Ａは、本発明の一実施形態の接点機構部を適用した電磁継電器の全体斜視図であり、図Ｂは、図Ａの電磁継電器のカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図２】図Ａ、図Ｂは、動作前後を示す平面図である。
【図３】図１Ａの電磁継電器の分解斜視図である。
【図４】図３とは異なる角度から視た分解斜視図である。
【図５】図１Ｂの電磁継電器の要部分解斜視図である。
【図６】図Ａ、図Ｂは、図３で示した接点機構部の正面図、側面図である。
【図７】図６の接点機構部の通電時の電流の向きと磁界および吸引力との関係を示す正面図および断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施形態の接点機構部の吸引補助手段を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の接点機構部を適用した実施形態である電磁継電器を、図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
この実施形態の電磁継電器は、自己保持型の電磁継電器であり、箱形ベース１０と、電磁石ブロック２０と、回動ブロック３０と、接点機構部５０と、支持板７０と、カバー８０とで構成されている。
【００２９】
箱形ベース１０は、図２に示すように、平面方形の箱形状である。箱形ベース１０は、電磁石ブロック２０を収納するための第１収納部１２と、接点機構部５０を収納するための第２収納部１３とからなり、第１収納部１２と第２収納部１３との境界に絶縁壁１１を設けている。絶縁壁１１は、箱形ベース１０の側面１０Ａから、この側面１０Ａに対して垂直方向に、側面１０Ｂの略中心まで形成されている。第１収納部１２と第２収納部１３との間に位置し、かつ、絶縁壁１１が形成されていない部分には、後述する回動ブロック３０の駆動用腕部３５が収納されている。また、箱形ベース１０は、図１に示すように、その外側面に沿って浅溝１４ａを上下に延在すると共に、浅溝１４ａの底面に係止受け部１４ｂを突設している。
【００３０】
また、図３に示すように、箱形ベース１０の側面１０Ｃの一端（図２の上側かつ右側）には、電磁石ブロック２０の一対のコイル端子２９，２９を圧入するための端子溝１５ｃが形成されている。さらに、図４に示すように、箱形ベース１０の側面１０Ｂの端部の各々には、後述する接点機構部５０の固定接点端子５１および可動接点端子５４を組み付けるための端子溝１５ａ、１５ｂが形成されている。
【００３１】
電磁石ブロック２０は、図５に示すように、両端に鍔部２２ａ，２２ｂを有するスプール２１にコイル２３を巻回すると共に、スプール２１に設けた貫通孔２２ｃに鉄心２４を挿入し、突出する両端部にヨーク２５，２７をそれぞれカシメ固定している。ヨーク２５，２７は、巾広部２６，２８を有する板状磁性材を断面略Ｌ字形にそれぞれ屈曲したものである。そして、スプール２１の鍔部２２ａに設けた端子孔に一対のコイル端子２９，２９を適宜圧入すると共に、コイル端子２９，２９にコイル２３の引出線をそれぞれ絡げ、半田付けしている。電磁石ブロック２０を箱形ベース１０に圧入することにより、巾広部２６，２８の一端が、箱形ベース１０内の位置決め凹部（図示せず）に嵌め込まれ、電磁石ブロック２０を位置決めする。このため、巾広部２６，２８を設けることにより、後述する回動ブロック３０との位置関係のズレを最小限にすることができる。また、巾広部２６，２８を上下方向に２カ所形成することにより、部品を共有化でき、製造コストを低減できる。
【００３２】
なお、コイル端子２９は単なる棒状である必要はなく、必要に応じて、例えば、略Ｔ字形状としてもよい。
【００３３】
回動ブロック３０は、図３，図５に示すように、回動ブロック本体３３と駆動用腕部３５とからなっている。
【００３４】
回動ブロック本体３３は、永久磁石（図示せず）を一対の板状可動鉄片３１，３２で挟持し、かつ、インサート成形で形成されている。また、回動ブロック本体３３の対向する上下面には、回動軸部３４ａ，３４ｂが同一軸心上に突設されており、回動ブロック本体３３の側面には、駆動用腕部３５が一体成形されている。前記駆動用腕部３５は、図３に示すように、板状可動鉄片３２に沿って外側に延在している。そして、駆動用腕部３５は、図４に示すように、その自由端部に屈曲した爪部３６を形成している。
【００３５】
接点機構部５０は、図５，図６に示すように、固定接点端子５１と、可動接触片６０を備えた可動接点端子５４とで構成されている。
【００３６】
固定接点端子５１は、断面略Ｌ字形状であり、その一端に固定接点５２をカシメ固定している。また、固定接点端子５１は、固定接点５２と屈曲部５３との間に位置する通電部分の基部に、吸引補助手段である第１電磁鉄片９０を装着している。固定接点端子５１の巾方向両端には、前記電磁鉄片９０を取り付けるための切欠５５，５５が形成されている。
【００３７】
第１電磁鉄片９０は、断面略コ字形状で、平板部９０ａと、平板部９０ａの両端から突出する同一巾寸法の突出部９０ｂ，９０ｂと、からなっている。そして、第１電磁鉄片９０は、切欠５５，５５を介し、前記固定接点端子５１に突出部９０ｂ，９０ｂが突き出すように固定されている。
【００３８】
可動接点端子５４は、固定接点端子５１とは屈曲する位置が異なる断面略Ｌ字形状を有している。可動接点端子５４の一端側には、可動接触片６０がカシメ固定されている。可動接触片６０は、３枚の第１，第２，第３導電性薄板バネ６１，６５，６７を順次積み重ねた構造を有し、その自由端に、可動接点５６と吸引補助手段である第２電磁鉄片９１を設けている。なお、可動接点端子５４と固定接点端子５１とは、可動接点５６および固定接点５２を介して導通するため、可動接触片６０の自由端は無通電部分となる。すなわち、第２電磁鉄片９１は、可動接触片６０の無通電部分に設けられている。
【００３９】
第１導電性薄板バネ６１は、カシメ固定する一端部から自由端部に向かって延在するバネ係数調整用スリット６２ａを有すると共に、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収，緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ａを設けている。また、第１導電性薄板バネ６１は、その自由端を巾方向に２分割し、その一方の分割片を駆動用弾性舌片６４ａとし、残る部分を分割片６４ｂとしている。この分割片６４ｂに、可動接点５６および後述する第２電磁鉄片９１が、カシメ固定される。
【００４０】
第２導電性薄板バネ６５は、カシメ固定する一端部から自由端部に向かって延在するバネ係数調整用スリット６２ｂを有すると共に、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収、緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ｂを設けている。また、第２導電性薄板バネ６５は、第１導電性薄板バネ６１の駆動用弾性舌片６４ａに対向する自由端の隅部に、切欠６６ａ形成することにより、取付片６６ｂを切り出している。この取付片６６ｂに、可動接点５６および後述する第２電磁鉄片９１が、カシメ固定される。
【００４１】
第３導電性薄板バネ６７は、その中間部に回動動作した場合の伸縮を吸収，緩和し、円滑な動作特性を確保するために略Ｕ字形の湾曲部６３ｃを設けている。
【００４２】
なお、第１，第２導電性薄板バネ６１，６５にそれぞれ設けたスリット６２ａ，６２ｂの巾寸法、長さ寸法を適宜調整することにより、バネ定数を変化させることができる。このため、動作時および復帰時のバネ負荷の調整が容易となり、設計の自由度が大きいという利点がある。
【００４３】
第２電磁鉄片９１は、第１電磁鉄片９０と同じ略コ字形状を有しており、平板部９１ａと、平板部９１ａの両端から突出する同一巾寸法の突出部９１ｂ，９１ｂと、からなっている。そして、第２電磁鉄片９１は、平板部９１ａが可動接触片６０の自由端にカシメ固定され、突出部９１ｂ，９１ｂが固定接点端子５１に向かって突出している。本実施形態では、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１は略同一外形形状を有している。
【００４４】
支持板７０は、図３に示すように、略Ｓ字形状を有する板状体であり、支持板７０の中央部には軸受け孔７１を設けている。軸受け孔７１には、回動ブロック３０の回動軸部３４ｂが嵌合される。また、支持板７０は、その両端部に箱形ベース１０に固定するための固定孔７２および固定突起７３をそれぞれ設けている。そして、固定孔７２には、箱形ベース１０の嵌合突起１６が嵌合される。また、箱形ベース１０の嵌合孔１７には、支持板７０の固定突起７３が嵌合される。これにより、回動ブロック３０を高い組み立て精度で位置決めできる。
【００４５】
カバー８０は、箱形ベース１０の開口部を被覆可能な平面方形状であり、外周縁部の各辺から下方側に延在する弾性係止部８１を設けている。
【００４６】
次に、前記構成の電磁継電器の動作について説明する。
【００４７】
図２Ａに示すように、復帰時の前記電磁継電器は、永久磁石（図示せず）の磁力により、回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ｂがヨーク２５に吸着していると共に、可動鉄片３２の他端部３２ａがヨーク２７に吸着している。このとき、回動ブロック３０の駆動用腕部３５は、先端部が、第２電磁鉄片９１の突出部９１ｂ，９１ｂの間に位置しており、可動接触片６０を持ち上げている。このため、可動接点５６が固定接点５２から開離している。
【００４８】
そして、電磁石ブロック２０の永久磁石の磁力を打ち消す方向の磁力が発生するように、コイルに電圧を印加して励磁する。これにより、ヨーク２７に回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ａが吸引されると共に、ヨーク２５に回動ブロック３０の可動鉄片３２の他端部３２ｂが吸引され、回動ブロック３０が回動する。回動ブロック３０の回動に伴い、回動ブロック３０の駆動用腕部３５が、可動接触片６０を押し下げる。この結果、駆動用腕部３５に押圧された可動接触片６０が弾性変形し、可動接点５６が固定接点５２に当接する。ついで、回動ブロック３０の可動鉄片３２の他端部３２ｂがヨーク２５に吸着すると共に、可動鉄片３１の一端部３１ａがヨーク２７に吸着する（図２Ｂ）。
【００４９】
動作時の前記電磁継電器は、可動接点５６と固定接点５２とが接触し、固定接点端子５１と可動接点端子５４との間に電流が流れ、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１に磁界が発生する。この発生した磁界により、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に吸引力Ｆが発生し、通電時に発生する電磁反発による可動接点５６および固定接点５２間の開離を抑制する。このとき、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との対向部分には、間隔Ｄ（図６に示す）が設けられ、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１が接触することがなく、電流が流れない。このため、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１が発熱することがないので、可動接触片６０を薄く形成できて、製造コストを低減できるという利点がある。
【００５０】
なお、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との対向部分に隙間（間隔Ｄ）を設ける代わりに、絶縁手段の一例の絶縁部材を設けてもよい。また、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を介して固定接点端子５１から可動接触片６０に至る電気経路の途中に、絶縁手段を設けてもよい。固定接点端子５１と第１電磁鉄片９０との間、もしくは、可動接触片６０と第２電磁鉄片９１との間に絶縁部材を設けた場合でも、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１とを介して、固定接点端子５１と可動接点端子５４との間に電流が流れることを防止できる。
【００５１】
絶縁部材としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）またはＬＣＰ（液晶ポリマー）の成形材、あるいは、ゴム等の絶縁材料を用いることができる。絶縁部材は、箱形ベース１０と同じ材料で形成してもよい。また、絶縁手段として、電磁鉄片の表面に絶縁膜をメッキして絶縁層を形成してもよい。
【００５２】
ついで、コイル２３に対する電圧を逆方向に印加すると、可動接触片６０のバネ力で、駆動用腕部３５が可動接点端子５４から離れる方向に押し戻される。そして、永久磁石の磁力により、回動ブロック３０の可動鉄片３１の一端部３１ｂがヨーク２５に吸引され、可動鉄片３２の他端部３２ａがヨーク２７に吸引される。このため、回動ブロック３０が回動して、図２Ａに示す状態に戻る。
【００５３】
なお、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に発生する吸引力Ｆは、図７に示すように、電流の向きにかかわらず発生する。つまり、可動接点端子５４側から固定接点端子５１側へ流れていた電流が、固定接点端子５１側から可動接点端子５４側に流れを変えたとしても、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１には変わらず磁界が発生し、第１電磁鉄片９０と第２電磁鉄片９１との間に吸引力Ｆが発生する。このため、流れる電流が交流でも直流でも同様の効果が得られるという利点がある。
【００５４】
前記電磁継電器では、動作時に、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１に磁束が発生し、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１の間に吸引力Ｆが発生する。そのため、従来のように可動接点端子５４と可動接触片６０とを対向配置しなくても、固定接点５２および可動接点５６間の接点接触力を高めることができるので、接触信頼性を高めることができると共に、接点機構部５０を小型化でき、スペース効率を向上できる。
【００５５】
また、前記電磁継電器では、可動接触片６０と回動ブロック３０の駆動用腕部３５とが交差することがないため、組立し易く、生産性が高いという利点がある。
【００５６】
前記構成の接点機構部５０では、第１電磁鉄片９０を固定接点端子５１の固定接点５２の通電部分に配置し、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０の無通電部分である自由端に配置しているため、少ない吸引力で高い接点接触力を得ることができるという利点がある。しかし、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１の配置場所は、これに限定されない。例えば、第１電磁鉄片９０を固定接点端子５１の無通電部分に配置し、第２電磁鉄片９１を可動接点端子５４の可動接触片６０の通電部分側基部に配置するようにしても高い接点接触力を得ることが可能である。また、第１電磁鉄片９０および固定接点５２と、第２電磁鉄片９１および可動接点５６とが、巾方向の同一ライン上に位置するよう配置してもよい。
【００５７】
また、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０にカシメ固定しているが、これに限らない。例えば、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０に溶接固定してもよい。カシメ固定に比べて、溶接固定の方が、組み立て精度に優れるという利点がある。さらに言えば、第１電磁鉄片９０を固定接点５２に一体形成しても良く、第２電磁鉄片９１を可動接触片６０に一体形成してもよい。この場合は部品点数を削減できるという利点がある。
【００５８】
さらに、本実施形態では、固定接点５２および可動接点５６の接触面は、湾曲面状に形成しているが、これに限定されない。例えば、固定接点５２および可動接点５６の接触面をフラット面、テーパー面、あるいは球面にしてもよい。
【００５９】
前記実施形態の接点機構部５０では、第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を共に断面略コ字形状としたが、これに限定されない。例えば、図８（ａ）に示すように第１電磁鉄片１９０を、断面略Ｌ字形状としてもいいし、図８（ｂ）に示すように、第１電磁鉄片２９０だけを突出部の大きさが異なる断面略コ字形状としてもよい。また、図８（ｃ）に示すように、第２電磁鉄片３９１を平板形状としてもよく、図８（ｄ）に示すように、第１電磁鉄片４９０を平板形状としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態の接点機構部５０では、図９に示すように、突出部９０ｂ，９１ｂの端部がフラットになるように形成した第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を用いているが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、突出部の端部に溝を１つ形成した第１電磁鉄片４９０および第２電磁鉄片４９１を用いてもいいし、図１１に示すように、溝を３つ形成した第１電磁鉄片５９０および第２電磁鉄片５９１を用いてもよい。また、図１２に示すように、突出部の端部に溝を３つ形成し、かつ、その溝の縁部をＲ加工した第１電磁鉄片６９０および第２電磁鉄片６９１を用いてもよい。さらに、図１３に示すように、突出部を三角形状に形成した第１電磁鉄片７９０および第２電磁鉄片７９１を用いてもよいし、図１４に示すように、円弧形状に形成した第１電磁鉄片８９０および第２電磁鉄片８９１を用いてもよい。また、図１５に示すように、突出部の端部に溝を３つ形成し、かつ、その溝の縁部を面取りした形状に形成した第１電磁鉄片９９０および第２電磁鉄片９９１を用いてもよい。
【００６１】
このような電磁鉄片を用いることで、接点接触力を向上でき、接点のワイピングを増やすことができるという利点がある。
【００６２】
なお、図８に示す電磁鉄片のパターンと、図９−図１５に示す電磁鉄片の形状とは、任意に組み合わせ可能である。
【００６３】
電磁鉄片の突出部の端部形状を上述のように構成することで、任意の電磁鉄片間の吸引力を得ることができるという利点がある。
【００６４】
さらに、前記実施形態の接点機構部５０では、一対の第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片９１を形成しているが、これに限られない。複数対の電磁鉄片を形成してもよい。これにより、固定接点５２と可動接点５６との間の吸引力がさらに高まるので、接触信頼性の高い接点機構部が得られる。
【実施例】
【００６５】
次に、固定接点端子５１および可動接点端子５４の電磁鉄片間に形成された間隔Ｄ（エアギャップ）と、固定接点端子５１および可動接点端子５４の電磁鉄片間に働く吸引力Ｆとの関係を説明する。具体的には、動作時の接点機構部５０において、間隔Ｄを変動させて、電磁鉄片間に働く吸引力Ｆを計測した。そして、可動接触片６０のバネ力を１００％としたときの、可動接触片６０のバネ力に対する計測された各吸引力Ｆの比率を求め、間隔Ｄと吸引力Ｆとの関係について調べた。
【００６６】
（基本構造）
前記実施形態の電磁継電器を用いた。ただし、電磁鉄片として、図８（ｃ）に示すパターンの第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片１９１を用いた。
【００６７】
（固定接点端子および可動接点端子）
巾１０ｍｍの固定接点端子５１および可動接点端子５４を用いた。
【００６８】
（電磁鉄片）
電磁鉄片として、以下の寸法の第１電磁鉄片９０および第２電磁鉄片１９１を用いた。
・第１電磁鉄片９０（コ字形状）
平板部９０ａ：巾＝３ｍｍ、長さ＝１２ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
突出部９０ｂ：巾＝３ｍｍ、高さ＝３ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
・第２電磁鉄片１９１（平板形状）
巾＝３ｍｍ、長さ＝１２ｍｍ、厚さ＝１ｍｍ
【００６９】
（電流）
２．５ｋＡｒｍｓの大きさの電流を、可動接点端子５４側から固定接点端子５１側に向けて流した。
【００７０】
（吸引力Ｆ）
以上の条件に基づいて、吸引力Ｆを以下の式で求めた。その計算結果を表１に示す。なお、下記式において、μ０は真空透磁率、Sは電磁鉄片の吸着部面積、Nはコイルターン数、Iは電流、μは電磁鉄片の透磁率、である。
2015018767.tif 000020
【００７１】
【表１】
2015018767.tif 000021
【００７２】
表１に示されているように、エアギャップが２．０ｍｍのとき、吸引力Ｆは２０％、エアギャップが１．５ｍｍのとき、吸引力Ｆは２５％、エアギャップが１．０ｍｍのとき、吸引力Ｆは３４％、エアギャップが０．５ｍｍのとき、吸引力Ｆは５６％、エアギャップが０．１ｍｍのとき、吸引力Ｆは１７０％であった。つまり、電磁鉄片間の間隔Ｄが小さければ小さいほど、電磁鉄片間に働く吸引力Ｆは大きくなる。一方、電磁鉄片間の間隔Ｄが大きくなり過ぎると、吸引力Ｆが小さくなると共に電磁継電器の大型化する。従って、電磁鉄片間の間隔Ｄは、０より大きく、かつ、０．５ｍｍ以下であるのが好ましいことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る可動接触片および接点機構は、前述の電磁継電器に限らず、他の電磁継電器に適合してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００７４】
１０：箱形ベース
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：側面
１１：絶縁壁
１２：第１収納部
１３：第２収納部
１４ａ：浅溝
１４ｂ：係止受け部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ：端子溝
１６：嵌合突起
１７：嵌合孔
２０：電磁石ブロック
２１：スプール
２２ａ，２２ｂ：鍔部
２２ｃ：貫通孔
２３：コイル
２４：鉄心
２５，２７：ヨーク
２６，２８：巾広部
２９：コイル端子
３０：回動ブロック
３１，３２：回動鉄片
３３：回動ブロック本体
３４ａ，３４ｂ：回動軸部
３５：駆動用腕部
３６：爪部
５０：接点機構部
５１：固定接点端子
５２：固定接点
５３：屈曲部
５４：可動接点端子
５５：切欠
５６：可動接点
６０：可動接触片
６１：第１導電性薄板バネ
６２ａ，６２ｂ：バネ定数調整用スリット
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ：湾曲部
６４：駆動用弾性舌片
６５：第２導電性薄板バネ
６６：切欠
６７：第３導電性薄板バネ
７０：支持板
７１：軸受け孔
７２：固定孔
７３：固定突起
８０：カバー
８１：弾性係止部
９０：第１電磁鉄片
９０ａ，９１ａ：平板部
９０ｂ，９１ｂ：突出部
９１：第２電磁鉄片