(57)【要約】【課題】ダイヤフラム８を備えた電磁継電器１において、接点開放時の挙動を安定させ、遮断性能及び接点の耐溶着性の改善を図ること。【解決手段】プランジャ１５には、反固定鉄心側の端面中央部に断面円形の凹部２１が形成され、この凹部２１にブッシュ５の一端側端部が摺動可能に挿入されている。これにより、プランジャ１５が固定鉄心１３に吸引されて移動する際に、可動接点４が一組の固定接点３に当接した後、ブッシュ５を残してプランジャ１５のみ単独で移動するため、ブッシュ５の移動量が小さくなる。従って、プランジャ１５が反固定鉄心方向へ押し戻される時に、プランジャ１５がブッシュ５に衝突するまでは、ダイヤフラム８の変形による抵抗、及び接点室７の容積変化による空気抵抗を受けることがないので、プランジャ１５の移動速度が低下することはなく、良好な遮断性能を維持できる。【選択図】図１
2007109470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁コイルへの通電により固定鉄心を磁化してプランジャを吸引するソレノイドと、
電気回路に接続される一組の固定接点と、
この一組の固定接点に対し反プランジャ側に所定のギャップを有して配置され、前記ソレノイドに駆動されて前記一組の固定接点間を断続する可動接点と、
この可動接点を前記一組の固定接点に向けて付勢する接点圧スプリングと、
前記一組の固定接点及び前記可動接点が配置される接点室と前記ソレノイドの内部空間とを分離するダイヤフラムと、
このダイヤフラムの中央部を挿通して前記ダイヤフラムに固定され、前記プランジャと前記可動接点との間に配置されるブッシュとを備える電磁継電器であって、
前記ブッシュは、前記プランジャが前記固定鉄心に吸引されて移動する際に、前記可動接点が前記ギャップ分を移動して前記一組の固定接点に当接する間、前記接点圧スプリングの反力を受けて前記可動接点と一体に移動し、
前記プランジャは、前記可動接点が前記一組の固定接点に当接した後、前記固定鉄心に衝突するまでの間、前記ブッシュと離れて単独で移動することを特徴とする電磁継電器。  
【請求項２】
請求項１に記載した電磁継電器において、
前記プランジャは、反固定鉄心側の端面中央部に凹部が形成され、
前記ブッシュは、反可動接点側の端部が前記プランジャに形成された凹部に摺動可能に挿入されていることを特徴とする電磁継電器。
【請求項３】
請求項１または２に記載した電磁継電器において、
前記ソレノイドに固定されて前記接点室を形成する接点カバーと、
一端側が前記接点カバーの内側で前記電磁コイルに接続され、他端側が前記接点カバーの外側に取り出されているターミナルと、
前記接点カバーの内側で前記ターミナルの周囲に配置されて、前記接点カバーと前記ターミナルとの間をシールするパッキンとを有し、このパッキンが前記ダイヤフラムと一体に設けられていることを特徴とする電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石によりプランジャを吸引して接点を閉操作する電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示す電磁継電器１００が公知である（特許文献１参照）。
この電磁継電器１００は、電気回路に接続される一組の固定接点１１０と、この一組の固定接点１１０間を断続する可動接点１２０と、電磁コイル１３０の通電時に固定鉄心１４０を磁化してプランジャ１５０を吸引するソレノイド１６０等より構成される。
電磁コイル１３０への通電が停止されている時は、リターンスプリング１７０によってプランジャ１５０が反固定鉄心方向（図示上方向）へ押し戻されるため、そのプランジャ１５０に固定されたブッシュ１８０を介して可動接点１２０が図示上方へ押し上げられて、一組の固定接点１１０から引き離されることにより、電気回路を開成する。
また、電磁コイル１３０に通電されて固定鉄心１４０が磁化されると、リターンスプリング１７０の付勢力に抗して、プランジャ１５０が固定鉄心１４０に吸引されて図示下方へ移動するため、接点圧スプリング１９０に付勢された可動接点１２０が一組の固定接点１１０に当接して電気回路を閉成する。
【０００３】
上記の電磁継電器１００では、例えば、可動接点１２０が一組の固定接点１１０に繰り返し衝突することや、電流を遮断することで摩耗粉が発生し、この摩耗粉がソレノイド１６０の内部、特にプランジャ１５０の摺動隙間に侵入すると、プランジャ１５０の作動不良を引き起こす恐れがある。また、組み付け時等にソレノイド１６０の内部に異物が侵入し、その異物が一組の固定接点１１０及び可動接点１２０が配置される接点室２００に入り込むと、接点同士の接触不良を招く恐れがある。
そこで、図６に示す様に、接点室２００とソレノイド１６０の内部（電磁コイル１３０等が配置される巻線室）とをダイヤフラム２１０によって分離し、接点室２００側の摩耗粉が巻線室側へ侵入すること、あるいは、巻線室側の異物が接点室２００側へ侵入することを防止する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００５−６３７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のダイヤフラム２１０を用いる公知技術では、ダイヤフラム２１０の中央部がブッシュ１８０に固定され、そのブッシュ１８０がプランジャ１５０に固定されているため、プランジャ１５０の移動ストローク分だけダイヤフラム２１０が変形しなければならない。この場合、例えば、電磁コイル１３０をＯＮからＯＦＦへ切り替えた時、つまり、可動接点１２０を一組の固定接点１１０から切り離す時に、接点室２００側の容積変化による空気抵抗、及びダイヤフラム２１０の変形による抵抗が大きいため、プランジャ１５０の移動速度が低下する。このプランジャ１５０の速度低下により、ブッシュ１８０が可動接点１２０に衝突する時の衝撃力が小さくなる。その結果、接点開放時の可動接点１２０の挙動が不安定となり、遮断性能や接点の耐溶着性が悪化する恐れがあった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、接点室と巻線室とを分離するダイヤフラムを備えた電磁継電器において、接点開放時の可動接点の挙動を安定させて、遮断性能及び接点の耐溶着性の改善を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明は、電磁コイルへの通電により固定鉄心を磁化してプランジャを吸引するソレノイドと、電気回路に接続される一組の固定接点と、この一組の固定接点に対し反プランジャ側に所定のギャップを有して配置され、ソレノイドに駆動されて一組の固定接点間を断続する可動接点と、この可動接点を一組の固定接点に向けて付勢する接点圧スプリングと、一組の固定接点及び可動接点が配置される接点室とソレノイドの内部空間とを分離するダイヤフラムと、このダイヤフラムの中央部を挿通してダイヤフラムに固定され、プランジャと可動接点との間に配置されるブッシュとを備える電磁継電器であって、ブッシュは、プランジャが固定鉄心に吸引されて移動する際に、可動接点がギャップ分を移動して一組の固定接点に当接する間、接点圧スプリングの反力を受けて可動接点と一体に移動し、プランジャは、可動接点が一組の固定接点に当接した後、固定鉄心に衝突するまでの間、ブッシュと離れて単独で移動することを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、磁化された固定鉄心にプランジャが吸引されて移動する際に、可動接点が一組の固定接点に当接した後は、プランジャがブッシュと離れて単独で移動する。言い換えると、ブッシュは、可動接点が一組の固定接点に当接した後、更にプランジャと一体に移動することはなく、プランジャから分離して停止するため、ブッシュに固定されたダイヤフラムの変形量が小さくなる。
この後、電磁コイルへの通電停止によりプランジャが反固定鉄心方向へ押し戻される時に、プランジャがブッシュに衝突するまでは、ダイヤフラムの変形による抵抗、及び接点室の容積変化による空気抵抗を受けることがないので、ダイヤフラムの影響によってプランジャの移動速度が低下することはない。
【０００７】
これにより、上記の公知技術と比較すると、ブッシュが可動接点に衝突する時の衝撃力が大きく、接点開放時の可動接点の挙動が安定するため、良好な遮断性能を維持でき、且つ接点の耐溶着性も向上する。
さらに、ダイヤフラムの変形量が小さいため、ダイヤフラムの劣化が少なくなり、ダイヤフラムの寿命が向上する。また、ダイヤフラムの変形量が小さいので、ダイヤフラムの肉厚を適度に調整することが可能となる。例えば、ダイヤフラムの肉厚を従来より厚くすることで、ダイヤフラムのダンパ効果により、可動接点と固定接点との衝突時に発生する接点バウンスを抑制できるので、接点寿命及び耐溶着性が向上する。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した電磁継電器において、プランジャは、反固定鉄心側の端面中央部に凹部が形成され、ブッシュは、反可動接点側の端部がプランジャに形成された凹部に摺動可能に挿入されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、ブッシュの端部がプランジャの凹部に挿入されることで、ブッシュの姿勢を保持できるので、ブッシュとプランジャとを分離した構造でも、安定した接点の開閉動作を実現できる。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した電磁継電器において、ソレノイドに固定されて接点室を形成する接点カバーと、一端側が接点カバーの内側で電磁コイルに接続され、他端側が接点カバーの外側に取り出されているターミナルと、接点カバーの内側でターミナルの周囲に配置されて、接点カバーとターミナルとの間をシールするパッキンとを有し、このパッキンがダイヤフラムと一体に設けられていることを特徴とする。
これにより、部品点数を削減できるので、組付け作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は電磁継電器１の断面図である。
実施例１に示す電磁継電器１は、接点カバー２に固定される一組の固定接点３と、この一組の固定接点３に対向して可動する可動接点４と、この可動接点４と一体に可動するブッシュ５と、このブッシュ５を介して可動接点４を駆動するソレノイド６と、接点カバー２の内側に一組の固定接点３及び可動接点４が配置される接点室７を区画するダイヤフラム８等より構成される。
一組の固定接点３は、接点カバー２に取り付けられる２本の端子ボルト９、１０を介して電気回路（図示せず）に接続される。
可動接点４は、接点カバー２の内側に設けられたストッパ部１１と一組の固定接点３との間に配置され、ストッパ部１１の周囲に配置された接点圧スプリング１２により一組の固定接点３に向けて付勢されている。
【００１２】
ソレノイド６は、通電時に固定鉄心１３を磁化して電磁石を形成する電磁コイル１４と、磁化された固定鉄心１３に吸引されるプランジャ１５と、電磁石の吸引力が消滅した時にプランジャ１５を反固定鉄心方向（図１の上方）へ押し戻すためのリターンスプリング１６等より構成される。
電磁コイル１４は、ボビン１７に巻線されてヨーク１８の内部に収容され、接点カバー２の外部に取り出されたターミナル１９（図４参照）を介して外部より通電を受ける。
ヨーク１８は、底面を有するカップ状に設けられて、磁気回路の一部を形成すると共に、ソレノイド６の外側ケースを兼ねている。
ヨーク１８の開口部側には、強磁性体であるグランドプレート２０（磁気回路の一部）が樹脂製のボビン１７にインサート成型されている。
【００１３】
固定鉄心１３は、電磁コイル１４の内側に配置され、反プランジャ側の端面（図示下面）がヨーク１８の底面に当接して固定されている。
プランジャ１５は、電磁コイル１４の内側で固定鉄心１３に対向して配置され、リターンスプリング１６の反力を受けて反固定鉄心方向へ付勢され、電磁コイル１４への通電により固定鉄心１３が磁化されると、リターンスプリング１６の付勢力に抗して固定鉄心１３に吸引されて移動する。このプランジャ１５には、反固定鉄心側（図示上側）の端面中央部に断面円形の凹部２１が形成され、この凹部２１に円柱形状を有するブッシュ５の一端側端部が摺動可能に挿入されている。
【００１４】
ブッシュ５は、プランジャ１５と可動接点４との間に配置され、リターンスプリング１６の反力によりプランジャ１５と一体に反固定鉄心方向へ付勢されることにより、接点圧スプリング１２の付勢力に抗して可動接点４をストッパ部１１に押し付けている（図１参照）。
ダイヤフラム８は、径方向の中央部に中心孔を有する円板形状に設けられて、外周部が接点カバー２の内周面に密着して固定され、且つ中心孔にブッシュ５が挿通され、そのブッシュ５に内周部が固定されている。このダイヤフラム８は、上記の接点室７とソレノイド６の内部空間（巻線室２２と呼ぶ）とを分離することにより、接点室７側の摩耗粉が巻線室２２側へ侵入すること、あるいは、巻線室２２側の異物が接点室７側へ侵入することを防止する働きを有する。
【００１５】
次に、電磁継電器１の作動を説明する。
電磁コイル１４に通電されて固定鉄心１３が磁化されると、固定鉄心１３とプランジャ１５との間に吸引力が働くことで、リターンスプリング１６の付勢力に抗してプランジャ１５が固定鉄心１３に吸引されて移動する。プランジャ１５が固定鉄心１３側へ移動すると、ブッシュ５を介して可動接点４をストッパ部１１に押し付けていた力が解放されるため、接点圧スプリング１２の反力を受ける可動接点４がストッパ部１１から離れて一組の固定接点３に当接する（図２参照）。
可動接点４が一組の固定接点３に当接した後、更にプランジャ１５が単独で固定鉄心１３側へ移動して、固定鉄心１３の端面に当接して停止する（図３参照）。これにより、接点圧スプリング１２の反力で可動接点４が一組の固定接点３に押圧されて、電気回路を閉成する。
【００１６】
その後、電磁コイル１４への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング１６の反力によってプランジャ１５が反固定鉄心方向へ押し戻され、そのプランジャ１５が所定の距離（クリアランスＣ）を移動してブッシュ５に衝突した後、更にブッシュ５と共に移動する。この時、プランジャ１５がブッシュ５に衝突する際に発生する衝撃力がブッシュ５を介して可動接点４に伝わるため、可動接点４が接点圧スプリング１２の反力に抗して一組の固定接点３から離れることにより、電気回路を開成する。可動接点４は、一組の固定接点３から離れた後、更にブッシュ５に押されて移動し、ストッパ部１１の端面に当接して停止する（図１参照）。
【００１７】
（実施例１の効果）
上記の電磁継電器１は、ブッシュ５の一端側端部がプランジャ１５に形成された凹部２１に摺動可能に挿入されているので、電磁コイル１４への通電によりプランジャ１５が固定鉄心１３に吸引されて移動する際に、可動接点４が一組の固定接点３に当接した後、ブッシュ５がプランジャ１５と共に移動することはなく、ブッシュ５を残してプランジャ１５のみ単独で移動することができる。つまり、プランジャ１５が固定鉄心１３に完全に吸着された時に、プランジャ１５に形成された凹部２１の底面とブッシュ５の一端側端面との間にクリアランスＣ（図３参照）が生じる。このため、ブッシュ５がプランジャ１５に固定されている公知技術と比較すると、上記クリアランスＣに相当する距離だけブッシュ５の移動量が小さくなる。
【００１８】
従って、電磁コイル１４への通電停止により、プランジャ１５がリターンスプリング１６の反力で反固定鉄心方向へ押し戻される時に、プランジャ１５がブッシュ５に衝突するまでは、ダイヤフラム８の変形による抵抗、及び接点室７の容積変化による空気抵抗を受けることがないので、ダイヤフラム８の影響によってプランジャ１５の移動速度が低下することはない。その結果、上記の公知技術と比較した場合に、ブッシュ５が可動接点４に衝突する時の衝撃力が大きくなり、接点開放時の可動接点４の挙動が安定するため、良好な遮断性能を維持でき、且つ接点の耐溶着性も向上する。
【００１９】
また、ブッシュ５の移動量が小さくなると、ブッシュ５に固定されたダイヤフラム８の変形量も小さくなるため、ダイヤフラム８の劣化が少なくなり、ダイヤフラム８の寿命が向上する。
更に、ダイヤフラム８の変形量が小さいので、ダイヤフラム８の肉厚を適度に調整することが可能となる。例えば、ダイヤフラム８の肉厚を従来より厚くすることで、ダイヤフラム８のダンパ効果により、可動接点４と固定接点３との衝突時に発生する接点バウンスを抑制できるので、接点寿命及び耐溶着性が向上する。
【実施例２】
【００２０】
図４は実施例２に係る電磁継電器１の断面図である。
この実施例２に示す電磁継電器１は、図４に示す様に、接点カバー２の内側でターミナル１９の周囲にパッキン２３が配置され、このパッキン２３がダイヤフラム８と一体に設けられていることを特徴とする。ターミナル１９は、パッキン２３を挿通して、一端側が接点カバー２の外側に取り出され、他端側がボビン１７にインサート成型されて電磁コイル１４に接続されている。
本実施例では、パッキン２３をダイヤフラム８と一体化することにより、部品点数を削減できるので、組付け作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電磁継電器の断面図（オフ状態）である（実施例１）。
【図２】電磁継電器の断面図（作動途中）である（実施例１）。
【図３】電磁継電器の断面図（オン状態）である（実施例１）。
【図４】電磁継電器の断面図（オン状態）である（実施例２）。
【図５】電磁継電器の断面図（オン状態）である（従来技術）。
【図６】ダイヤフラムを有する電磁継電器の断面図（オン状態）である（従来技術）。
【符号の説明】
【００２２】
１  電磁継電器
２  接点カバー
３  一組の固定接点
４  可動接点
５  ブッシュ
６  ソレノイド
７  接点室
８  ダイヤフラム
１２  接点圧スプリング
１３  固定鉄心
１４  電磁コイル
１５  プランジャ
１９  ターミナル
２１  プランジャに形成された凹部
２２  巻線室
２３  パッキン
【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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