接点開閉機構及び電磁継電器
【課題】接点間に発生するアークを、可動接触片のバネ性に悪影響を与えることなく、簡単かつ安価な構成により、迅速に消弧させる。
【解決手段】固定接点５７を有する固定接触片５１と、固定接点５７に接離可能に対向する可動接点６２を有する可動接触片５２とを備える。接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部５９ｂを備える。
【解決手段】固定接点５７を有する固定接触片５１と、固定接点５７に接離可能に対向する可動接点６２を有する可動接触片５２とを備える。接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部５９ｂを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点開閉機構、及び、この接点開閉機構を備えた電磁継電器、特に、パワーリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、接点開閉機構として、可動接点を設けた板バネの左右いずれかの側端に、アークの引き延ばしを終端させるための突出片を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の接点開閉機構では、接点間に発生したアークを磁力によって引き延ばし、突出片で終端させるようとしているものの、この突出片の位置は、接点間距離よりも離れている。このため、実際にアークが発生した場合、その終端位置が必ずしも突出片とならない恐れがある。
【０００４】
また、他の接点開閉機構として、固定電極にアークランナー導体を設け、さらにこのアークランナー導体に突起を設けることにより、開極時に可動電極接点と固定電極接点との間に発生するアークを可動電極の先端と突起との間に転流させるようにしたものが公知である（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、前記従来の接点開閉機構では、電極に別部材としてアークランナー導体が必要であり、しかもこのアークランナー導体に突起を設けるための別加工を行わなければならない。このため、構造が複雑化すると共にコストアップを招来するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９６３７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、接点間に発生するアークを、可動接触片のバネ性に悪影響を与えることなく、簡単かつ安価な構成により、迅速に消弧させることのできる接点開閉機構及び電磁継電器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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
接点開閉機構を、
固定接点を有する固定接触片と、前記固定接点に接離可能に対向する可動接点を有する可動接触片とを備え、
前記各接触片は、ベースに固定される固定部と、ベースから突出して接点が設けられる本体部とを有し、
前記接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を備え、
前記延在部は、接点を挟んで固定部とは反対側に形成した構成としたものである。
【０００９】
この構成により、接点間に発生したアークを確実に延在部へと導くことができ、早期に消弧させることが可能となる。また、アークが消弧する際、延在部が損傷したとしても、それは導通部分とは関係のない領域とすることができる。さらに、接触片の導通領域から延設部の先端位置までの距離を十分に大きくとるようにすれば、アークによる損傷に対して耐性のある構造とすることが可能となる。
【００１０】
前記延在部は、本体部から突出する接点よりも突出寸法が大きいのが好ましい。
【００１１】
この構成により、接点間に発生したアークを、より一層、効果的に消弧させることができる。
【００１２】
前記延在部は、本体部を屈曲することにより形成するのが好ましい。
【００１３】
この場合、本体部をほぼ直角に屈曲するのが好適である。
【００１４】
前記接点間に発生したアークを、前記延在部へと引き延ばす磁石を備えるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、接点間に発生するアークを延在部へと伸長させることで、より一層、効果的に消弧させることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、電磁継電器を、前記いずれかに記載した接点開閉機構を備えた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少なくともいずれか一方の接触片に、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を形成するようにしたので、接点間に発生したアークを確実に延在部へと伸長させることができ、早期に消弧させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器の斜視図である。
【図２】図１からケース及びアーク消弧部材を分解した状態を示す斜視図である。
【図３】図１からケースのみを除去した状態を示す斜視図である。
【図４】図１の分解斜視図である。
【図５】図４を反対側から見た状態を示す分解斜視図である。
【図６】（ａ）はベースを上方側から見た状態を示す斜視図、（ｂ）はベースを下方側から見た状態を示す斜視図である。
【図７】図２に示す電磁石ブロック及び可動鉄片の分解斜視図である。
【図８】図２に示す電磁石ブロックと可動鉄片の分解斜視図である。
【図９】図１からケースを除去した状態を示す接点閉成時の断面図である。
【図１０】図１からケースを除去した状態を示す接点開放時の断面図である。
【図１１】図３の接点開閉部の拡大斜視図である。
【図１２】図４の電磁石ブロックによる吸引力曲線と、可動接触片に作用する力の変化を示すグラフである。
【図１３】図４の可動接触片を示す拡大斜視図である。
【図１４】他の実施形態に係る電磁継電器の接点開閉機構を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
（１．全体構成）
図１から図５は、本実施形態に係る電磁継電器を示す。この電磁継電器は、大略、ベース１に、電磁石ブロック２、接点開閉部３、及び、可動鉄片４を設け、ケース５を被せたものであり、ここでは、印加電圧が４００Ｖで、通電量が２０Ａのパワーリレーを使用している。
【００２１】
（１−１．ベース１）
ベース１は、図６に示すように、合成樹脂材料を成形加工することにより平面視矩形状に形成され、長手方向の２箇所には、第１装着部６と第２装着部７が設けられている（以下、長辺に沿って長手方向に延びる方向をＸ軸、短辺に沿って短手方向に延びる方向をＹ軸、高さ方向に延びる方向をＺ軸として説明する）。
【００２２】
第１装着部６は、後述する電磁石ブロック２を装着するためのもので、ベース１の上面に形成される第１周縁壁８と第２装着部７とで囲まれた凹所９内に支持凹部１０が形成されている。凹所９の底面には、支持凹部１０の（ベース１の短手方向：ＹＹ´方向）両側に、上下面に貫通する一対のコイル端子孔１１がそれぞれ形成されている。
【００２３】
支持凹部１０の（ベース１の長手方向）近傍にはガイド部１２が形成されている。ガイド部１２は、短手方向（ＹＹ´方向）に対応して設けた一対のガイド壁１３と、これらを結ぶ絶縁壁１４とで構成されている。ガイド壁１３の対向面には、上下方向に延びるガイド溝１５がそれぞれ形成されている。両ガイド溝１５により、後述するヨーク４１の両側部がガイドされる。また、ガイド壁１３と絶縁壁１４で囲まれた領域の中央部分には、ガイド凹部１６が形成されている。ガイド凹部１６には、後述するヒンジバネ４４の被ガイド部５０が位置する。
【００２４】
第２装着部７は、接点開閉部３を装着するためのもので、前記第１装着部６の第１周縁壁８と同一高さの台座部１７が形成されている。台座部１７には、ＹＹ´方向に延びる、スリット状をした第１端子孔１８が形成されている。第１端子孔１８は、ベース１の底面では両側の２箇所の連通部１９でのみ貫通し、後述する可動接触片５２が圧入されるようになっている。台座部１７の第１装着部側を除く３辺からは第２周縁壁２０が形成されている。第２周縁壁２０のＸ´方向側を構成する部分は肉厚が大きくなり、そこにはＹＹ´方向に延びる、スリット状をした一対の第２端子孔２１がそれぞれ形成されている。
【００２５】
（１−２．電磁石ブロック２）
電磁石ブロック２は、図７及び図８に示すように、鉄心２２にスプール２３を介してコイル２４を巻回したものである。
【００２６】
鉄心２２は、磁性材料を棒状としたもので、下端部に鍔状の磁極部２５が形成され、上端部にはヨーク４１が加締固定されるようになっている。
【００２７】
スプール２３は、合成樹脂材料を成形加工することにより得られ、中心孔２６を形成する筒状の胴部２７と、その上下両端部に形成される鍔部（上端側鍔部２８及び下端側鍔部２９）とで構成されている。
【００２８】
上端側鍔部２８は、上面に逃がし溝３０が形成され、そこには中心孔２６が開口している。逃がし溝３０には、後述するヨーク４１の一端部が配置される。下端側鍔部２９には中心孔２６が開口し、そこから鉄心２２を挿入可能となっている。
【００２９】
下端側鍔部２９の両側部には端子取付部３１が設けられ、そこには端子保持孔３２がそれぞれ形成されている。各端子保持孔３２には、後述するコイル端子３６が圧入固定される。端子取付部３１の一端両側には段部３３がそれぞれ形成され、端子保持孔３２に圧入固定したコイル端子３６のコイル巻付部３９がそれぞれ突出するようになっている。また、下端側鍔部２９には、胴部２７から側端面に掛けて一方の段部３３へと連通する案内溝３４が形成されている。案内溝３４には、胴部２７に巻回するコイル２４の一端側（巻き始め側）が配置され、段部３３に突出するコイル端子３６のコイル巻付部３９に巻き付けられるようになっている。下端側鍔部２９の底面には所定間隔で一対のガイド突部３５が設けられている。これらガイド突部３５は、ベース１の支持凹部１０内に位置してベース１に対してスプール２３すなわち電磁石ブロック２を位置決めする役割を果たす。
【００３０】
コイル端子３６は、導電性材料を平板状としたもので、下端部は下方に向かうに従って徐々に幅及び厚みが小さくなるように形成されている。コイル端子３６の上端部にはプレス加工により片面から膨出する圧入部３７が形成され、その上方部分は幅広部３８となっている。幅広部３８の一端からはコイル巻付部３９が突出している。
【００３１】
コイル２４は、スプール２３の胴部２７に巻回された後、外周面に絶縁シート４０が貼着されるようになっている。コイル２４の一端部が前記スプール２３の案内溝３４に配置され、スプール２３の胴部２７への巻回後、両端部はそれぞれ各コイル端子３６のコイル巻付部３９に巻き付けられた後、半田付けされる。
【００３２】
前記鉄心２２の一端部にはヨーク４１が加締固定されている。
ヨーク４１は、磁性材料を略Ｌ字形となるように折り曲げたものである。ヨーク４１の一端部には、前記鉄心２２の一端部を挿通して加締固定するための開口部４１ａが形成されている。ヨーク４１の他端部は幅広となって、その下端部両側には突出部４２がそれぞれ形成されている。両突出部４２の間には、後述する可動鉄片４が位置し、一方の角部が可動鉄片４を回動可能に支持する支点として機能している。ヨーク４１の中間部外面には、上下２箇所に加締用の突起４３が形成されている。
【００３３】
前記ヨーク４１の中間部には、前記突起４３を利用してヒンジバネ４４が加締固定されている。但し、ヨーク４１へのヒンジバネ４４の固定方法は、加締に限らず、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等、他の方法で行うようにしてもよい。
【００３４】
ヒンジバネ４４は、ヨーク４１の中間部外面に面接触する接続部４５を備える。接続部４５には、２箇所に貫通孔４５ａが形成され、前記ヨーク４１の突起４３が挿通されて加締られるようになっている。
【００３５】
（１−３．接点開閉部３）
接点開閉部３は、図４及び図５に示すように、銅等の導電性材料を板状にプレス加工した、固定接触片５１と可動接触片５２とで構成されている。
【００３６】
固定接触片５１は、圧入部５３と、圧入部５３から下方側に延びる端子部５４と、圧入部５３から上方側に延びる本体部５５とで構成されている。圧入部５３には、プレス加工により片面から膨出する膨出部５６が形成されている。この膨出部５６によりベース１の第２端子孔２１に圧入可能となっている。端子部５４は、圧入部５３よりも幅狭で、片側に位置をずらせて形成されている。本体部５５は、端子部５４とは反対側に位置をずらせて形成され、圧入部５３のほぼ半分の幅寸法となっている。本体部５５の上端部には貫通孔が形成され、そこには固定接点５７が加締固定されている。
【００３７】
可動接触片５２は、圧入部５８と、圧入部５８の両側から上方側へとそれぞれ延びる一対の本体部５９とで構成されている。
圧入部５８には、前記固定接触片５１と同様に、上下方向中央部に幅方向に延びる膨出部６０が形成され、ベース１の第１端子孔１８に圧入可能となっている。また、圧入部５８の下縁両端部には下方に突出する一対の突起６１が形成されている。
【００３８】
本体部５９は、圧入部５８の近傍部分で屈曲されて延びており、上端部には貫通孔５９ａが形成され、そこには可動接点６２がそれぞれ加締固定されている。また、本体部５９の上端部には、図１３に示すように、固定接触片５１側に向かって斜め上方へと屈曲する延在部５９ｂが形成されている。本体部５９に対する延在部５９ｂの傾斜角度は、ここでは約１４０度としている。但し、この約１４０度から約９０度までの範囲であれば、自由に選択することができる。そして、延在部５９ｂの先端部分は、本体部５９に垂直な方向での位置が、可動接点６２よりも突出するように延在されている。
【００３９】
可動接触片５２は、圧入部５８をベース１の第１端子孔１８に圧入された状態で、可動接点６２が第２端子孔２１に圧入された固定接触片５１の固定接点５７に接離可能に対向させる。そして、この状態では、図１０に示すように、延在部５９ｂの先端部分が、前述の通り、可動接点６２よりも突出することにより固定接点５７側に接近している。したがって、接点間にアークが発生したとしても、このアークは、延在部５９ｂの先端部分へと伸長し、この延在部を介して早期に消弧されることになる。
【００４０】
（１−４．可動鉄片４）
可動鉄片４は、図７及び図８に示すように、板状の磁性材料をプレス加工により略Ｌ字形に形成したものである。可動鉄片４の一端側は、鉄心２２の磁極部２５に吸引される被吸引部６３である。被吸引部６３の先端部及び基部は幅狭となっており、スプール２３の底面に形成したガイド突部３５と、ヨーク４１の下端部に形成した突出部４２との干渉がそれぞれ回避されている。可動鉄片４の他端側には開口部６４が形成されている。開口部６４にはヒンジバネ４４が挿通し、被吸引部６３の角部に圧接している。可動鉄片４の他端部は幅狭となっており、又、開口部６４の上方側にはカード部材６５が一体化されている。
【００４１】
カード部材６５は、合成樹脂材料からなり、一体化した可動鉄片４の上端側が露出する一方の面には、可動鉄片４の上端部の両側に形成される第１突出部６６と、上方側に形成される第２突出部６７とがそれぞれ形成されている。可動鉄片４の被吸引部６３が鉄心２２の磁極部２５から離間した際、第２突出部６７にヒンジバネ４４の弾性当接部４６が衝突した後、第１突出部６６がヨーク４１に当接するように構成されている。カードの他方の面には、幅方向に所定間隔で上下方向に延びる突条部６８が形成されている。突条部６８の上端部には、さらに突出する押圧部６９が形成され、可動接触片５２の本体部５９の上端部を押圧可能となっている。カード部材６５の下端部には、他方の面よりも突出し、さらに下方側へと延びる遮蔽壁７０が形成されている。
【００４２】
（１−５．ケース５）
ケース５は、図２に示すように、合成樹脂材料を下面が開口する箱状としたものである。ケース５の上面角部には密閉用孔７１が形成されている。密閉用孔７１は、ベース１とケース５の嵌合部分のシール後に熱封止される。ケース５の上面縁部（密閉用孔７１と反対側）には、両側及び中央部にスリット状の凹部７２がそれぞれ形成されている。各及ぶ７２の間には、上面よりも窪んだ凹所７３が形成されており、その上面中央部には突起７４がそれぞれ形成されている。
【００４３】
前記ケース５には、凹部７２及び凹所７３を利用してアーク消弧部材７５が取り付けられている。
【００４４】
アーク消弧部材７５は、アークを消弧させるために所定間隔で配置した一対の永久磁石７６と、これら永久磁石７６を磁気的に接続するための磁性材料からなる接続部材７７とで構成されている。
【００４５】
永久磁石７６は略直方体形状で、接続部材７７の両対向壁７８の内面に取り付けた状態で、対向面が異なる極性となるように配置される。但し、対向面の極性は、接点間で電流が流れる方向の違いに応じてアーク電流に作用する力の方向が、後述する接続部材７７の中間壁７９側へと向かうように設定すればよい。
【００４６】
接続部材７７は、板状の磁性材料をプレス加工により、両端側が互いに対向するように屈曲したものである。各対向壁７８の内面には永久磁石７６がそれ自身の磁力によって吸着固定されている。接続部材７７の中間壁７９には、両側部がそれぞれ異なる端部側から切り起こされることにより、前記各対向壁７８の間に位置する中間突出部８０がそれぞれ形成されている。各中間突出部８０は、両対向壁７８の中央部に位置し、両接点開閉位置の間に突出することにより磁路を短くする役割を果たしている。すなわち、各永久磁石７６から発生した磁束は、中間突出部８０を介して中間壁７９及び各対向壁７８を通過し、永久磁石７６に戻る磁気回路で閉ループを構成する。
【００４７】
このように、前記アーク消弧部材７５によれば、一対の永久磁石７６だけでなく、これらを磁気的に接続するための接続部材７７を設けるようにしている。このため、磁気回路が形成され、磁束漏れが発生しにくくなる。また、中間突出部８０を設けることにより、磁路を短く設定することができる。したがって、磁気効率を高めることが可能となる。この結果、接点開閉時にアークが発生したとしても、このアークは、フレミング左手の法則によって側方に伸長され、短時間で消弧されることになる。
【００４８】
（２．組立方法）
続いて、前記構成からなる電磁継電器の組立方法について説明する。
【００４９】
スプール２３の胴部２７にコイル２４を巻回し、下端側鍔部２９にコイル端子３６を圧入固定する。コイル２４の両端部は、コイル巻付部３９に巻き付けて半田付けする。また、スプール２３の中心孔２６に、下端側から鉄心２２を挿通し、上端から突出する部分に、予めヒンジバネ４４を取り付けたヨーク４１を加締固定する。これにより、電磁石ブロック２が完成する。
【００５０】
完成した電磁石ブロック２には、ヒンジバネ４４を利用してヨーク４１の下端部に可動鉄片４を回動可能に支持する。この状態では、可動鉄片４に一体化したカード部材６５の第１突出部６６がヨーク４１に当接可能となり、又、ヒンジバネ４４の弾性当接部４６がカード部材６５の第２突出部６７に接離可能となる。そして、可動鉄片４を取り付けた電磁石ブロック２と、接点開閉部３とをベース１に装着する。
【００５１】
電磁石ブロック２の装着では、コイル端子３６をベース１のコイル端子孔１１に圧入し、ヨーク４１の両側部をガイド壁１３のガイド溝１５に挿入する。装着状態では、ガイド突部３５が支持凹部１０内に位置し、電磁石ブロック２がＹＹ´方向に位置決めされる。また、ヨーク４１の突出部４２の下端面と、端子取付部３１の底面とがそれぞれベース１の凹所９の底面に当接する。これにより、ベース１の凹所９の底面とスプール２３の下端側鍔部２９の底面との間に可動鉄片４が回動可能な隙間が形成される。可動鉄片４に一体化したカード部材６５の遮蔽壁７０がベース１の絶縁壁１４を越えて配置される。このとき、ベース１のガイド壁１３及び絶縁壁１４、カード部材６５の上方部及び遮蔽壁７０によって、電磁石ブロック２と接点開閉部３との間の絶縁性が十分に確保される。
【００５２】
また、接点開閉部３の装着では、可動接触片５２の圧入部５８をベース１の第１端子孔１８に圧入する。可動接触片５２の装着では、突起６１が連通部１９に位置することにより、ベース１の底面から可動接触片５２の装着状態を確認することができるようになっている。また、可動接触片５２の上端部には、先に装着したカード部材６５の押圧部６９が圧接し、可動鉄片４は、可動接触片５２の弾性力によって被吸引部６３が鉄心２２の磁極部２５から離間した初期位置に位置決めされる。
【００５３】
また、固定接触片５１の端子部５４をベース１の第２端子孔２１に挿入し、圧入部５３を圧入して固定する。この状態では、固定接触片５１は可動接触片５２に所定間隔で対向し、固定接点５７に対して可動接点６２が接離可能となる。また、可動接触片５２の上端部から延在する延在部５９ｂの先端部分は、後述するように、永久磁石７６によってアークが引き延ばされる方向の所定領域内において、本体部５９よりも固定接触片５１側に突出している。
【００５４】
また、ケース５にアーク消弧部材７５を取り付ける。アーク消弧部材７５の取付では、接続部材７７の対向壁７８に永久磁石７６を取り付けた状態で、ケース５に形成した各凹部７２に、接続部材７７の対向壁７８及び永久磁石７６と、中間突出部８０とをそれぞれ挿通する。そして、アーク消弧部材７５を取り付けたケース５をベース１に被せ、両者の嵌合部分をシールする。
【００５５】
なお、内部空間は、密閉用孔７１を熱封止することにより密封状態とすればよい。但し、密閉用孔７１は開放したままとし、内部空間を周囲雰囲気と連通した状態で使用することも可能である。
【００５６】
（３．動作）
次に、前記構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
【００５７】
コイル２４に通電しておらず、電磁石ブロック２が消磁している状態では、可動鉄片４が可動接触片５２の弾性力によってヨーク４１によって支持された支点を中心として被吸引部６３を鉄心２２の磁極部２５から離間する初期位置に位置する。したがって、可動接点６２は固定接点５７から離間した開放状態を維持する。
【００５８】
コイル２４に通電し、電磁石ブロック２を励磁すると、図９に示すように、可動鉄片４は鉄心２２の磁極部２５に被吸引部６３を吸引され、可動接触片５２の付勢力に抗して回動する。これにより、可動接触片５２が弾性変形し、可動接点６２を固定接触片５１の固定接点５７に閉成する。
【００５９】
コイル２４への通電を遮断し、電磁石ブロック２を消磁すると、可動鉄片４は鉄心２２の吸引力を失って可動接触片５２の弾性力により回動する。このとき、まず、可動鉄片４のカード部材６５に形成した第２突出部６７がヒンジバネ４４の弾性当接部４６に衝突する。第２突出部６７は合成樹脂製であり、弾性当接部４６は弾性変形する。しかも、可動鉄片４が回動を開始してから早期に第２突出部６７と弾性当接部４６の当接状態が得られる。したがって、衝突音は殆ど発生することがない。そして、可動鉄片４がさらに回動することにより弾性当接部４６を弾性変形させながら、合成樹脂製の第１突出部６６がヨーク４１の中間部に当接する。このため、可動鉄片４の回動速度が低減され、ここでも衝突音の発生は十分に抑制される。このように、可動鉄片４は衝突音を発生させることなくスムーズに初期位置に復帰し、可動接点６２は固定接点５７から離間して開放位置に位置する。
【００６０】
ところで、接点を開放する際、接点間にアークが発生することがある。この場合、接点開閉領域の周囲にはアーク消弧部材７５が配置されている、また、可動接触片５２の上端部には延在部５９ｂが形成されている。このため、発生したアークは迅速に消弧される。
【００６１】
すなわち、各永久磁石７６のＮ極から発生した磁束は、接続部材７７の中間突出部８０を介して中間壁７９を通り、対向壁７８から前記各永久磁石７６のＳ極に戻る磁気回路をそれぞれ流れる。各磁気回路は閉ループを構成し、周囲への磁束漏れが殆どない。そして、中間突出部８０の存在により接点開閉位置、つまり接点間に発生したアークに対して効果的に磁力を作用させることができる。この結果、フレミング左手の法則により、発生したアークには、接点開放方向とは直交する方向（上方側）に力が作用し、このアークは大きく引き延ばされる。また、アークが引き延ばされる方向には、可動接触片５２の上端部に形成した延在部５９ｂの先端部分が位置している。したがって、発生したアークは、最も近い位置である延在部の先端部分に到達し、急速に消弧される。
【００６２】
また、前記電磁石ブロック２の動作電圧は次のようにして調整することができる。
すなわち、ヒンジバネ４４の弾性当接部４６の傾斜角度を変更することにより、電磁石ブロック２の動作電圧を抑えることが可能となる。詳しくは、ヨーク４１に対する弾性当接部４６の傾斜角度を大きくすると、図１２のグラフに示すように、鉄心２２の磁極部２５から発生させた磁界により可動鉄片４の被吸引部６３に作用する力の変化（吸引力曲線）に対して、動作点の位置を変更することができる。つまり、弾性当接部４６の傾斜角度を大きくすることにより、接点が開放してから第１突出部６６に弾性当接部４６が当接するまでに必要となる力を抑えることができる。この結果、吸引力曲線が、図示されるものよりも小さい位置で変化するように、電磁石ブロック２の動作電圧を抑制することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００６４】
前記実施形態では、延在部５９ｂを可動接触片５２の上端部に形成するようにしたが、固定接触片５１の上端部に形成するようにしてもよいし、可動接触片５２と固定接触片５１の両方に形成するようにしてもよい。但し、両方に形成する場合、延在部同士が短絡しないように位置関係には注意が必要である。例えば、延在部の位置関係を本体部の長手方向に位置をずらせる等により対応することが可能である。
【００６５】
また、前記実施形態では、延在部５９ｂを、本体部５９に対して約１４０度の角度をなすように構成としたが、約９０度までは自由に設定することができ、図１４に示すように、約９０度とするのが最も好ましい。約１４０度よりも角度が大きくなれば、本体部５９から垂直な方向への突出寸法が、可動接点６２に比べて大きくするために、延在部５９ｂの長さが大きくなり過ぎる。一方、約９０度よりも角度が小さくなれば、各接点に接近し過ぎて短絡の恐れがある。そこで、本体部５９に対する延在部５９ｂのなす角度を、約９０度から約１４０度の範囲としている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る接点開閉機構は、電磁継電器のみならず、スイッチ等、接点が開閉し、接点間にアークが発生する機構を備えた電気機器であれば、同様に採用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ベース
２…電磁石ブロック
３…接点開閉部
４…可動鉄片
５…ケース
６…第１装着部
７…第２装着部
８…第１周縁壁
９…凹所
１０…支持凹部
１１…コイル端子孔
１２…ガイド部
１３…ガイド壁
１４…絶縁壁
１５…ガイド溝
１６…ガイド凹部
１７…台座部
１８…第１端子孔
１９…連通部
２０…第２周縁壁
２１…第２端子孔
２２…鉄心
２３…スプール
２４…コイル
２５…磁極部
２６…中心孔
２７…胴部
２８…上端側鍔部
２９…下端側鍔部
３０…逃がし溝
３１…端子取付部
３２…端子保持孔
３３…段部
３４…案内溝
３５…ガイド突部
３６…コイル端子
３７…圧入部
３８…幅広部
３９…コイル巻付部
４０…絶縁シート
４１…ヨーク
４２…突出部
４３…突起
４４…ヒンジバネ
４５…接続部
４６…弾性当接部
４７…第１傾斜部
４８…第２傾斜部
４９…弾性支持部
５０…被ガイド部
５１…固定接触片
５２…可動接触片
５３…圧入部
５４…端子部
５５…本体部
５６…膨出部
５７…固定接点
５８…圧入部
５９…本体部
５９ａ…貫通孔
５９ｂ…延在部
６０…膨出部
６１…突起
６２…可動接点
６３…被吸引部
６４…開口部
６５…カード部材
６６…第１突出部
６７…第２突出部
６８…突条部
６９…押圧部
７０…遮蔽壁
７１…密閉用孔
７２…スリット
７３…凹所
７４…突起
７５…アーク消弧部材
７６…永久磁石
７７…接続部材
７８…対向壁
７９…中間壁
８０…中間突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点開閉機構、及び、この接点開閉機構を備えた電磁継電器、特に、パワーリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、接点開閉機構として、可動接点を設けた板バネの左右いずれかの側端に、アークの引き延ばしを終端させるための突出片を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の接点開閉機構では、接点間に発生したアークを磁力によって引き延ばし、突出片で終端させるようとしているものの、この突出片の位置は、接点間距離よりも離れている。このため、実際にアークが発生した場合、その終端位置が必ずしも突出片とならない恐れがある。
【０００４】
また、他の接点開閉機構として、固定電極にアークランナー導体を設け、さらにこのアークランナー導体に突起を設けることにより、開極時に可動電極接点と固定電極接点との間に発生するアークを可動電極の先端と突起との間に転流させるようにしたものが公知である（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、前記従来の接点開閉機構では、電極に別部材としてアークランナー導体が必要であり、しかもこのアークランナー導体に突起を設けるための別加工を行わなければならない。このため、構造が複雑化すると共にコストアップを招来するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９６３７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、接点間に発生するアークを、可動接触片のバネ性に悪影響を与えることなく、簡単かつ安価な構成により、迅速に消弧させることのできる接点開閉機構及び電磁継電器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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
接点開閉機構を、
固定接点を有する固定接触片と、前記固定接点に接離可能に対向する可動接点を有する可動接触片とを備え、
前記各接触片は、ベースに固定される固定部と、ベースから突出して接点が設けられる本体部とを有し、
前記接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を備え、
前記延在部は、接点を挟んで固定部とは反対側に形成した構成としたものである。
【０００９】
この構成により、接点間に発生したアークを確実に延在部へと導くことができ、早期に消弧させることが可能となる。また、アークが消弧する際、延在部が損傷したとしても、それは導通部分とは関係のない領域とすることができる。さらに、接触片の導通領域から延設部の先端位置までの距離を十分に大きくとるようにすれば、アークによる損傷に対して耐性のある構造とすることが可能となる。
【００１０】
前記延在部は、本体部から突出する接点よりも突出寸法が大きいのが好ましい。
【００１１】
この構成により、接点間に発生したアークを、より一層、効果的に消弧させることができる。
【００１２】
前記延在部は、本体部を屈曲することにより形成するのが好ましい。
【００１３】
この場合、本体部をほぼ直角に屈曲するのが好適である。
【００１４】
前記接点間に発生したアークを、前記延在部へと引き延ばす磁石を備えるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、接点間に発生するアークを延在部へと伸長させることで、より一層、効果的に消弧させることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、電磁継電器を、前記いずれかに記載した接点開閉機構を備えた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少なくともいずれか一方の接触片に、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を形成するようにしたので、接点間に発生したアークを確実に延在部へと伸長させることができ、早期に消弧させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器の斜視図である。
【図２】図１からケース及びアーク消弧部材を分解した状態を示す斜視図である。
【図３】図１からケースのみを除去した状態を示す斜視図である。
【図４】図１の分解斜視図である。
【図５】図４を反対側から見た状態を示す分解斜視図である。
【図６】（ａ）はベースを上方側から見た状態を示す斜視図、（ｂ）はベースを下方側から見た状態を示す斜視図である。
【図７】図２に示す電磁石ブロック及び可動鉄片の分解斜視図である。
【図８】図２に示す電磁石ブロックと可動鉄片の分解斜視図である。
【図９】図１からケースを除去した状態を示す接点閉成時の断面図である。
【図１０】図１からケースを除去した状態を示す接点開放時の断面図である。
【図１１】図３の接点開閉部の拡大斜視図である。
【図１２】図４の電磁石ブロックによる吸引力曲線と、可動接触片に作用する力の変化を示すグラフである。
【図１３】図４の可動接触片を示す拡大斜視図である。
【図１４】他の実施形態に係る電磁継電器の接点開閉機構を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
（１．全体構成）
図１から図５は、本実施形態に係る電磁継電器を示す。この電磁継電器は、大略、ベース１に、電磁石ブロック２、接点開閉部３、及び、可動鉄片４を設け、ケース５を被せたものであり、ここでは、印加電圧が４００Ｖで、通電量が２０Ａのパワーリレーを使用している。
【００２１】
（１−１．ベース１）
ベース１は、図６に示すように、合成樹脂材料を成形加工することにより平面視矩形状に形成され、長手方向の２箇所には、第１装着部６と第２装着部７が設けられている（以下、長辺に沿って長手方向に延びる方向をＸ軸、短辺に沿って短手方向に延びる方向をＹ軸、高さ方向に延びる方向をＺ軸として説明する）。
【００２２】
第１装着部６は、後述する電磁石ブロック２を装着するためのもので、ベース１の上面に形成される第１周縁壁８と第２装着部７とで囲まれた凹所９内に支持凹部１０が形成されている。凹所９の底面には、支持凹部１０の（ベース１の短手方向：ＹＹ´方向）両側に、上下面に貫通する一対のコイル端子孔１１がそれぞれ形成されている。
【００２３】
支持凹部１０の（ベース１の長手方向）近傍にはガイド部１２が形成されている。ガイド部１２は、短手方向（ＹＹ´方向）に対応して設けた一対のガイド壁１３と、これらを結ぶ絶縁壁１４とで構成されている。ガイド壁１３の対向面には、上下方向に延びるガイド溝１５がそれぞれ形成されている。両ガイド溝１５により、後述するヨーク４１の両側部がガイドされる。また、ガイド壁１３と絶縁壁１４で囲まれた領域の中央部分には、ガイド凹部１６が形成されている。ガイド凹部１６には、後述するヒンジバネ４４の被ガイド部５０が位置する。
【００２４】
第２装着部７は、接点開閉部３を装着するためのもので、前記第１装着部６の第１周縁壁８と同一高さの台座部１７が形成されている。台座部１７には、ＹＹ´方向に延びる、スリット状をした第１端子孔１８が形成されている。第１端子孔１８は、ベース１の底面では両側の２箇所の連通部１９でのみ貫通し、後述する可動接触片５２が圧入されるようになっている。台座部１７の第１装着部側を除く３辺からは第２周縁壁２０が形成されている。第２周縁壁２０のＸ´方向側を構成する部分は肉厚が大きくなり、そこにはＹＹ´方向に延びる、スリット状をした一対の第２端子孔２１がそれぞれ形成されている。
【００２５】
（１−２．電磁石ブロック２）
電磁石ブロック２は、図７及び図８に示すように、鉄心２２にスプール２３を介してコイル２４を巻回したものである。
【００２６】
鉄心２２は、磁性材料を棒状としたもので、下端部に鍔状の磁極部２５が形成され、上端部にはヨーク４１が加締固定されるようになっている。
【００２７】
スプール２３は、合成樹脂材料を成形加工することにより得られ、中心孔２６を形成する筒状の胴部２７と、その上下両端部に形成される鍔部（上端側鍔部２８及び下端側鍔部２９）とで構成されている。
【００２８】
上端側鍔部２８は、上面に逃がし溝３０が形成され、そこには中心孔２６が開口している。逃がし溝３０には、後述するヨーク４１の一端部が配置される。下端側鍔部２９には中心孔２６が開口し、そこから鉄心２２を挿入可能となっている。
【００２９】
下端側鍔部２９の両側部には端子取付部３１が設けられ、そこには端子保持孔３２がそれぞれ形成されている。各端子保持孔３２には、後述するコイル端子３６が圧入固定される。端子取付部３１の一端両側には段部３３がそれぞれ形成され、端子保持孔３２に圧入固定したコイル端子３６のコイル巻付部３９がそれぞれ突出するようになっている。また、下端側鍔部２９には、胴部２７から側端面に掛けて一方の段部３３へと連通する案内溝３４が形成されている。案内溝３４には、胴部２７に巻回するコイル２４の一端側（巻き始め側）が配置され、段部３３に突出するコイル端子３６のコイル巻付部３９に巻き付けられるようになっている。下端側鍔部２９の底面には所定間隔で一対のガイド突部３５が設けられている。これらガイド突部３５は、ベース１の支持凹部１０内に位置してベース１に対してスプール２３すなわち電磁石ブロック２を位置決めする役割を果たす。
【００３０】
コイル端子３６は、導電性材料を平板状としたもので、下端部は下方に向かうに従って徐々に幅及び厚みが小さくなるように形成されている。コイル端子３６の上端部にはプレス加工により片面から膨出する圧入部３７が形成され、その上方部分は幅広部３８となっている。幅広部３８の一端からはコイル巻付部３９が突出している。
【００３１】
コイル２４は、スプール２３の胴部２７に巻回された後、外周面に絶縁シート４０が貼着されるようになっている。コイル２４の一端部が前記スプール２３の案内溝３４に配置され、スプール２３の胴部２７への巻回後、両端部はそれぞれ各コイル端子３６のコイル巻付部３９に巻き付けられた後、半田付けされる。
【００３２】
前記鉄心２２の一端部にはヨーク４１が加締固定されている。
ヨーク４１は、磁性材料を略Ｌ字形となるように折り曲げたものである。ヨーク４１の一端部には、前記鉄心２２の一端部を挿通して加締固定するための開口部４１ａが形成されている。ヨーク４１の他端部は幅広となって、その下端部両側には突出部４２がそれぞれ形成されている。両突出部４２の間には、後述する可動鉄片４が位置し、一方の角部が可動鉄片４を回動可能に支持する支点として機能している。ヨーク４１の中間部外面には、上下２箇所に加締用の突起４３が形成されている。
【００３３】
前記ヨーク４１の中間部には、前記突起４３を利用してヒンジバネ４４が加締固定されている。但し、ヨーク４１へのヒンジバネ４４の固定方法は、加締に限らず、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等、他の方法で行うようにしてもよい。
【００３４】
ヒンジバネ４４は、ヨーク４１の中間部外面に面接触する接続部４５を備える。接続部４５には、２箇所に貫通孔４５ａが形成され、前記ヨーク４１の突起４３が挿通されて加締られるようになっている。
【００３５】
（１−３．接点開閉部３）
接点開閉部３は、図４及び図５に示すように、銅等の導電性材料を板状にプレス加工した、固定接触片５１と可動接触片５２とで構成されている。
【００３６】
固定接触片５１は、圧入部５３と、圧入部５３から下方側に延びる端子部５４と、圧入部５３から上方側に延びる本体部５５とで構成されている。圧入部５３には、プレス加工により片面から膨出する膨出部５６が形成されている。この膨出部５６によりベース１の第２端子孔２１に圧入可能となっている。端子部５４は、圧入部５３よりも幅狭で、片側に位置をずらせて形成されている。本体部５５は、端子部５４とは反対側に位置をずらせて形成され、圧入部５３のほぼ半分の幅寸法となっている。本体部５５の上端部には貫通孔が形成され、そこには固定接点５７が加締固定されている。
【００３７】
可動接触片５２は、圧入部５８と、圧入部５８の両側から上方側へとそれぞれ延びる一対の本体部５９とで構成されている。
圧入部５８には、前記固定接触片５１と同様に、上下方向中央部に幅方向に延びる膨出部６０が形成され、ベース１の第１端子孔１８に圧入可能となっている。また、圧入部５８の下縁両端部には下方に突出する一対の突起６１が形成されている。
【００３８】
本体部５９は、圧入部５８の近傍部分で屈曲されて延びており、上端部には貫通孔５９ａが形成され、そこには可動接点６２がそれぞれ加締固定されている。また、本体部５９の上端部には、図１３に示すように、固定接触片５１側に向かって斜め上方へと屈曲する延在部５９ｂが形成されている。本体部５９に対する延在部５９ｂの傾斜角度は、ここでは約１４０度としている。但し、この約１４０度から約９０度までの範囲であれば、自由に選択することができる。そして、延在部５９ｂの先端部分は、本体部５９に垂直な方向での位置が、可動接点６２よりも突出するように延在されている。
【００３９】
可動接触片５２は、圧入部５８をベース１の第１端子孔１８に圧入された状態で、可動接点６２が第２端子孔２１に圧入された固定接触片５１の固定接点５７に接離可能に対向させる。そして、この状態では、図１０に示すように、延在部５９ｂの先端部分が、前述の通り、可動接点６２よりも突出することにより固定接点５７側に接近している。したがって、接点間にアークが発生したとしても、このアークは、延在部５９ｂの先端部分へと伸長し、この延在部を介して早期に消弧されることになる。
【００４０】
（１−４．可動鉄片４）
可動鉄片４は、図７及び図８に示すように、板状の磁性材料をプレス加工により略Ｌ字形に形成したものである。可動鉄片４の一端側は、鉄心２２の磁極部２５に吸引される被吸引部６３である。被吸引部６３の先端部及び基部は幅狭となっており、スプール２３の底面に形成したガイド突部３５と、ヨーク４１の下端部に形成した突出部４２との干渉がそれぞれ回避されている。可動鉄片４の他端側には開口部６４が形成されている。開口部６４にはヒンジバネ４４が挿通し、被吸引部６３の角部に圧接している。可動鉄片４の他端部は幅狭となっており、又、開口部６４の上方側にはカード部材６５が一体化されている。
【００４１】
カード部材６５は、合成樹脂材料からなり、一体化した可動鉄片４の上端側が露出する一方の面には、可動鉄片４の上端部の両側に形成される第１突出部６６と、上方側に形成される第２突出部６７とがそれぞれ形成されている。可動鉄片４の被吸引部６３が鉄心２２の磁極部２５から離間した際、第２突出部６７にヒンジバネ４４の弾性当接部４６が衝突した後、第１突出部６６がヨーク４１に当接するように構成されている。カードの他方の面には、幅方向に所定間隔で上下方向に延びる突条部６８が形成されている。突条部６８の上端部には、さらに突出する押圧部６９が形成され、可動接触片５２の本体部５９の上端部を押圧可能となっている。カード部材６５の下端部には、他方の面よりも突出し、さらに下方側へと延びる遮蔽壁７０が形成されている。
【００４２】
（１−５．ケース５）
ケース５は、図２に示すように、合成樹脂材料を下面が開口する箱状としたものである。ケース５の上面角部には密閉用孔７１が形成されている。密閉用孔７１は、ベース１とケース５の嵌合部分のシール後に熱封止される。ケース５の上面縁部（密閉用孔７１と反対側）には、両側及び中央部にスリット状の凹部７２がそれぞれ形成されている。各及ぶ７２の間には、上面よりも窪んだ凹所７３が形成されており、その上面中央部には突起７４がそれぞれ形成されている。
【００４３】
前記ケース５には、凹部７２及び凹所７３を利用してアーク消弧部材７５が取り付けられている。
【００４４】
アーク消弧部材７５は、アークを消弧させるために所定間隔で配置した一対の永久磁石７６と、これら永久磁石７６を磁気的に接続するための磁性材料からなる接続部材７７とで構成されている。
【００４５】
永久磁石７６は略直方体形状で、接続部材７７の両対向壁７８の内面に取り付けた状態で、対向面が異なる極性となるように配置される。但し、対向面の極性は、接点間で電流が流れる方向の違いに応じてアーク電流に作用する力の方向が、後述する接続部材７７の中間壁７９側へと向かうように設定すればよい。
【００４６】
接続部材７７は、板状の磁性材料をプレス加工により、両端側が互いに対向するように屈曲したものである。各対向壁７８の内面には永久磁石７６がそれ自身の磁力によって吸着固定されている。接続部材７７の中間壁７９には、両側部がそれぞれ異なる端部側から切り起こされることにより、前記各対向壁７８の間に位置する中間突出部８０がそれぞれ形成されている。各中間突出部８０は、両対向壁７８の中央部に位置し、両接点開閉位置の間に突出することにより磁路を短くする役割を果たしている。すなわち、各永久磁石７６から発生した磁束は、中間突出部８０を介して中間壁７９及び各対向壁７８を通過し、永久磁石７６に戻る磁気回路で閉ループを構成する。
【００４７】
このように、前記アーク消弧部材７５によれば、一対の永久磁石７６だけでなく、これらを磁気的に接続するための接続部材７７を設けるようにしている。このため、磁気回路が形成され、磁束漏れが発生しにくくなる。また、中間突出部８０を設けることにより、磁路を短く設定することができる。したがって、磁気効率を高めることが可能となる。この結果、接点開閉時にアークが発生したとしても、このアークは、フレミング左手の法則によって側方に伸長され、短時間で消弧されることになる。
【００４８】
（２．組立方法）
続いて、前記構成からなる電磁継電器の組立方法について説明する。
【００４９】
スプール２３の胴部２７にコイル２４を巻回し、下端側鍔部２９にコイル端子３６を圧入固定する。コイル２４の両端部は、コイル巻付部３９に巻き付けて半田付けする。また、スプール２３の中心孔２６に、下端側から鉄心２２を挿通し、上端から突出する部分に、予めヒンジバネ４４を取り付けたヨーク４１を加締固定する。これにより、電磁石ブロック２が完成する。
【００５０】
完成した電磁石ブロック２には、ヒンジバネ４４を利用してヨーク４１の下端部に可動鉄片４を回動可能に支持する。この状態では、可動鉄片４に一体化したカード部材６５の第１突出部６６がヨーク４１に当接可能となり、又、ヒンジバネ４４の弾性当接部４６がカード部材６５の第２突出部６７に接離可能となる。そして、可動鉄片４を取り付けた電磁石ブロック２と、接点開閉部３とをベース１に装着する。
【００５１】
電磁石ブロック２の装着では、コイル端子３６をベース１のコイル端子孔１１に圧入し、ヨーク４１の両側部をガイド壁１３のガイド溝１５に挿入する。装着状態では、ガイド突部３５が支持凹部１０内に位置し、電磁石ブロック２がＹＹ´方向に位置決めされる。また、ヨーク４１の突出部４２の下端面と、端子取付部３１の底面とがそれぞれベース１の凹所９の底面に当接する。これにより、ベース１の凹所９の底面とスプール２３の下端側鍔部２９の底面との間に可動鉄片４が回動可能な隙間が形成される。可動鉄片４に一体化したカード部材６５の遮蔽壁７０がベース１の絶縁壁１４を越えて配置される。このとき、ベース１のガイド壁１３及び絶縁壁１４、カード部材６５の上方部及び遮蔽壁７０によって、電磁石ブロック２と接点開閉部３との間の絶縁性が十分に確保される。
【００５２】
また、接点開閉部３の装着では、可動接触片５２の圧入部５８をベース１の第１端子孔１８に圧入する。可動接触片５２の装着では、突起６１が連通部１９に位置することにより、ベース１の底面から可動接触片５２の装着状態を確認することができるようになっている。また、可動接触片５２の上端部には、先に装着したカード部材６５の押圧部６９が圧接し、可動鉄片４は、可動接触片５２の弾性力によって被吸引部６３が鉄心２２の磁極部２５から離間した初期位置に位置決めされる。
【００５３】
また、固定接触片５１の端子部５４をベース１の第２端子孔２１に挿入し、圧入部５３を圧入して固定する。この状態では、固定接触片５１は可動接触片５２に所定間隔で対向し、固定接点５７に対して可動接点６２が接離可能となる。また、可動接触片５２の上端部から延在する延在部５９ｂの先端部分は、後述するように、永久磁石７６によってアークが引き延ばされる方向の所定領域内において、本体部５９よりも固定接触片５１側に突出している。
【００５４】
また、ケース５にアーク消弧部材７５を取り付ける。アーク消弧部材７５の取付では、接続部材７７の対向壁７８に永久磁石７６を取り付けた状態で、ケース５に形成した各凹部７２に、接続部材７７の対向壁７８及び永久磁石７６と、中間突出部８０とをそれぞれ挿通する。そして、アーク消弧部材７５を取り付けたケース５をベース１に被せ、両者の嵌合部分をシールする。
【００５５】
なお、内部空間は、密閉用孔７１を熱封止することにより密封状態とすればよい。但し、密閉用孔７１は開放したままとし、内部空間を周囲雰囲気と連通した状態で使用することも可能である。
【００５６】
（３．動作）
次に、前記構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
【００５７】
コイル２４に通電しておらず、電磁石ブロック２が消磁している状態では、可動鉄片４が可動接触片５２の弾性力によってヨーク４１によって支持された支点を中心として被吸引部６３を鉄心２２の磁極部２５から離間する初期位置に位置する。したがって、可動接点６２は固定接点５７から離間した開放状態を維持する。
【００５８】
コイル２４に通電し、電磁石ブロック２を励磁すると、図９に示すように、可動鉄片４は鉄心２２の磁極部２５に被吸引部６３を吸引され、可動接触片５２の付勢力に抗して回動する。これにより、可動接触片５２が弾性変形し、可動接点６２を固定接触片５１の固定接点５７に閉成する。
【００５９】
コイル２４への通電を遮断し、電磁石ブロック２を消磁すると、可動鉄片４は鉄心２２の吸引力を失って可動接触片５２の弾性力により回動する。このとき、まず、可動鉄片４のカード部材６５に形成した第２突出部６７がヒンジバネ４４の弾性当接部４６に衝突する。第２突出部６７は合成樹脂製であり、弾性当接部４６は弾性変形する。しかも、可動鉄片４が回動を開始してから早期に第２突出部６７と弾性当接部４６の当接状態が得られる。したがって、衝突音は殆ど発生することがない。そして、可動鉄片４がさらに回動することにより弾性当接部４６を弾性変形させながら、合成樹脂製の第１突出部６６がヨーク４１の中間部に当接する。このため、可動鉄片４の回動速度が低減され、ここでも衝突音の発生は十分に抑制される。このように、可動鉄片４は衝突音を発生させることなくスムーズに初期位置に復帰し、可動接点６２は固定接点５７から離間して開放位置に位置する。
【００６０】
ところで、接点を開放する際、接点間にアークが発生することがある。この場合、接点開閉領域の周囲にはアーク消弧部材７５が配置されている、また、可動接触片５２の上端部には延在部５９ｂが形成されている。このため、発生したアークは迅速に消弧される。
【００６１】
すなわち、各永久磁石７６のＮ極から発生した磁束は、接続部材７７の中間突出部８０を介して中間壁７９を通り、対向壁７８から前記各永久磁石７６のＳ極に戻る磁気回路をそれぞれ流れる。各磁気回路は閉ループを構成し、周囲への磁束漏れが殆どない。そして、中間突出部８０の存在により接点開閉位置、つまり接点間に発生したアークに対して効果的に磁力を作用させることができる。この結果、フレミング左手の法則により、発生したアークには、接点開放方向とは直交する方向（上方側）に力が作用し、このアークは大きく引き延ばされる。また、アークが引き延ばされる方向には、可動接触片５２の上端部に形成した延在部５９ｂの先端部分が位置している。したがって、発生したアークは、最も近い位置である延在部の先端部分に到達し、急速に消弧される。
【００６２】
また、前記電磁石ブロック２の動作電圧は次のようにして調整することができる。
すなわち、ヒンジバネ４４の弾性当接部４６の傾斜角度を変更することにより、電磁石ブロック２の動作電圧を抑えることが可能となる。詳しくは、ヨーク４１に対する弾性当接部４６の傾斜角度を大きくすると、図１２のグラフに示すように、鉄心２２の磁極部２５から発生させた磁界により可動鉄片４の被吸引部６３に作用する力の変化（吸引力曲線）に対して、動作点の位置を変更することができる。つまり、弾性当接部４６の傾斜角度を大きくすることにより、接点が開放してから第１突出部６６に弾性当接部４６が当接するまでに必要となる力を抑えることができる。この結果、吸引力曲線が、図示されるものよりも小さい位置で変化するように、電磁石ブロック２の動作電圧を抑制することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００６４】
前記実施形態では、延在部５９ｂを可動接触片５２の上端部に形成するようにしたが、固定接触片５１の上端部に形成するようにしてもよいし、可動接触片５２と固定接触片５１の両方に形成するようにしてもよい。但し、両方に形成する場合、延在部同士が短絡しないように位置関係には注意が必要である。例えば、延在部の位置関係を本体部の長手方向に位置をずらせる等により対応することが可能である。
【００６５】
また、前記実施形態では、延在部５９ｂを、本体部５９に対して約１４０度の角度をなすように構成としたが、約９０度までは自由に設定することができ、図１４に示すように、約９０度とするのが最も好ましい。約１４０度よりも角度が大きくなれば、本体部５９から垂直な方向への突出寸法が、可動接点６２に比べて大きくするために、延在部５９ｂの長さが大きくなり過ぎる。一方、約９０度よりも角度が小さくなれば、各接点に接近し過ぎて短絡の恐れがある。そこで、本体部５９に対する延在部５９ｂのなす角度を、約９０度から約１４０度の範囲としている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る接点開閉機構は、電磁継電器のみならず、スイッチ等、接点が開閉し、接点間にアークが発生する機構を備えた電気機器であれば、同様に採用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ベース
２…電磁石ブロック
３…接点開閉部
４…可動鉄片
５…ケース
６…第１装着部
７…第２装着部
８…第１周縁壁
９…凹所
１０…支持凹部
１１…コイル端子孔
１２…ガイド部
１３…ガイド壁
１４…絶縁壁
１５…ガイド溝
１６…ガイド凹部
１７…台座部
１８…第１端子孔
１９…連通部
２０…第２周縁壁
２１…第２端子孔
２２…鉄心
２３…スプール
２４…コイル
２５…磁極部
２６…中心孔
２７…胴部
２８…上端側鍔部
２９…下端側鍔部
３０…逃がし溝
３１…端子取付部
３２…端子保持孔
３３…段部
３４…案内溝
３５…ガイド突部
３６…コイル端子
３７…圧入部
３８…幅広部
３９…コイル巻付部
４０…絶縁シート
４１…ヨーク
４２…突出部
４３…突起
４４…ヒンジバネ
４５…接続部
４６…弾性当接部
４７…第１傾斜部
４８…第２傾斜部
４９…弾性支持部
５０…被ガイド部
５１…固定接触片
５２…可動接触片
５３…圧入部
５４…端子部
５５…本体部
５６…膨出部
５７…固定接点
５８…圧入部
５９…本体部
５９ａ…貫通孔
５９ｂ…延在部
６０…膨出部
６１…突起
６２…可動接点
６３…被吸引部
６４…開口部
６５…カード部材
６６…第１突出部
６７…第２突出部
６８…突条部
６９…押圧部
７０…遮蔽壁
７１…密閉用孔
７２…スリット
７３…凹所
７４…突起
７５…アーク消弧部材
７６…永久磁石
７７…接続部材
７８…対向壁
７９…中間壁
８０…中間突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定接触片と、前記固定接点に接離可能に対向する可動接点を有する可動接触片とを備え、
前記各接触片は、ベースに固定される固定部と、ベースから突出して接点が設けられる本体部とを有し、
前記接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を備え、
前記延在部は、接点を挟んで固定部とは反対側に形成したことを特徴とする接点開閉機構。
【請求項２】
前記延在部は、本体部から突出する接点よりも突出寸法が大きいことを特徴とする請求項１に記載の接点開閉機構。
【請求項３】
前記延在部は、本体部を屈曲することにより形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の接点開閉機構。
【請求項４】
前記延在部は、本体部をほぼ直角に屈曲することにより形成したことを特徴とする請求項３に記載の接点開閉機構。
【請求項５】
前記接点間に発生したアークを、前記延在部へと引き延ばす磁石を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接点開閉機構。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれか１項に記載の接点開閉機構を備えたことを特徴とする電磁継電器。
【請求項１】
固定接点を有する固定接触片と、前記固定接点に接離可能に対向する可動接点を有する可動接触片とを備え、
前記各接触片は、ベースに固定される固定部と、ベースから突出して接点が設けられる本体部とを有し、
前記接触片の少なくともいずれか一方は、残る他方の接触片に設けた接点側へと延びる延在部を備え、
前記延在部は、接点を挟んで固定部とは反対側に形成したことを特徴とする接点開閉機構。
【請求項２】
前記延在部は、本体部から突出する接点よりも突出寸法が大きいことを特徴とする請求項１に記載の接点開閉機構。
【請求項３】
前記延在部は、本体部を屈曲することにより形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の接点開閉機構。
【請求項４】
前記延在部は、本体部をほぼ直角に屈曲することにより形成したことを特徴とする請求項３に記載の接点開閉機構。
【請求項５】
前記接点間に発生したアークを、前記延在部へと引き延ばす磁石を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接点開閉機構。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれか１項に記載の接点開閉機構を備えたことを特徴とする電磁継電器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−９８１２６（Ｐ２０１３−９８１２６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２４４６（Ｐ２０１１−２４２４４６）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
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