JP5351735B2

JP5351735B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP5351735B2
Application number: JP2009280816A
Authority: JP
Inventors: 和彦堀井; 純一渡邉; 室　　直樹
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: JP2011124095A

Description

本発明は、電磁継電器に関するものである。

従来の電磁継電器として、コイルが巻回されるボビンと、ボビンの内径部を挿通する鉄心と、鉄心と共に磁気回路を形成する継鉄とを備えた電磁石ブロックと、固定接点と、コイルへの通電の入り切りに応じて固定接点に接離自在に構成される可動接点とを備えた接点ブロックと、内部に電磁石ブロックおよび接点ブロックを収納するケースとを備え、ケースの底面より、電磁石ブロックのコイルに接続されるコイル端子と、接点ブロックの固定接点と可動接点に各々接続される固定接点端子と可動接点端子とが突出したものが提供されている。

例えば、可動接点と固定接点とは互いに離間した状態で設けられており、この状態でコイルに通電すると、コイルに発生する電磁力によって、可動接点が固定接点に吸着されて当接し、可動接点と固定接点が電気的に接続される。また、コイルへの通電を遮断すると可動接点が設けられているバネの弾性作用によって、可動接点が固定接点から離反し、電気的に切り離される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−９７１０号公報

従来の電磁継電器において、コイルへの通電時にケース内部の温度がコイルを発熱源として上昇する。また、可動接点と固定接点からなる接点部は、ケースの底面から突出した接点端子と接続しているため、ケース外の雰囲気温度の影響を受けやすい。例えば、雰囲気温度が低い場合は、接点端子から放熱されて接点部の温度が低くなる。そのため、コイルへの通電時にコイルによって暖められたケース内部の温度と接点部の温度との間に温度差が生じて、温度の低い接点部に結露が発生する。また、雰囲気温度が氷点下の状態では結露が氷結してしまい、導通不具合を起こすおそれがある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点部に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部の導通不具合を防止できる電磁継電器を提供することにある。

請求項１の発明は、コイルが巻回されるボビンと、ボビンの内径部を挿通する鉄心と、鉄心と共に磁気回路を形成する継鉄とを備えた電磁石ブロックと、固定接点と、コイルへの通電の入り切りに応じて固定接点に接離自在に構成される可動接点とを備えた接点ブロックと、内部に電磁石ブロックおよび接点ブロックを収納するケースとを備え、ケースの一面側に電磁石ブロックが配置され、ケースの一面に対向する他面側に接点ブロックが配置され、ケース内面にボビンおよび継鉄が当接することによって、コイルの配置された空間が接点ブロックの配置された空間と隔離されることを特徴とする。

この発明によれば、コイルの配置された空間が接点ブロックの配置された空間と隔離されているので、コイルへの通電時にコイルの配置されている空間の暖かい空気は、接点ブロックの配置されている空間へ流入することはなく、接点ブロックの配置された空間と接点部との間の温度差は従来に比べて低減する。これにより、接点部に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部の導通不具合を防止できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ケースの一面から凸部が形成され、凸部が前記ボビンおよび前記継鉄と当接し、さらにボビンおよび継鉄をケースの一面と他面とを連結させるケースの側面に当接させることを特徴とする。

この発明によれば、新たな部品を追加することなく、簡易な構造で接点部に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部の導通不具合を防止できる。

以上説明したように、本発明では、コイルの配置されている空間の暖かい空気が、接点ブロックのある空間へ流入することを防ぐことで、接点部に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部の導通不具合を防止できるという効果がある。

本発明の実施形態における電磁継電器のＡ−Ａ断面図を示す。同上における電磁継電器のＢ−Ｂ断面図を示す。同上における電磁継電器のＣ−Ｃ断面図を示す。同上における電磁継電器のＤ−Ｄ断面図を示す。同上における電磁継電器の外観上面図を示す。同上における電磁継電器の外観斜視図を示す同上における電磁継電器の分解斜視図を示す。同上における電磁継電器のコイル空間および接点空間を示すＡ−Ａ断面図を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態の電磁継電器について、図１〜７を用いて説明する。図１〜４に電磁継電器の断面図を示し、図５に外観上面図、図６に外観斜視図、図７に分解斜視図を示す。なお、図１における上下左右を基準として上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。

図１は後方から見た図５におけるＡ−Ａ方向の断面図、図２は上方から見た図１におけるＢ−Ｂ方向の断面図、図３は左方から見た図１におけるＣ−Ｃ方向の断面図、図４は右方から見た図１におけるＤ−Ｄ方向の断面図である。

本実施形態における電磁継電器は、図１〜７に示すように、樹脂等の絶縁性材料から箱型に形成されたケース１内部に電磁石ブロック２と、接極子３と、接点ブロック４とを収納している。以下、図１における上下左右を基準として上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。

ケース１は、略矩形平板状のベース１１と、下面が開口してベース１１に覆設する略矩形箱型のカバー１２とから構成される。カバー１２は、ベース１１と対向するカバー天面１２ａと、カバー天面１２ａと前後方向に隣接するカバー側面１２ｂ、１２ｃと、カバー天面１２ａと左右方向に隣接するカバー側面１２ｄ、１２ｅとからなる。

電磁石ブロック２は、コイル２１が巻回される中空円筒状のボビン２２と、ボビン２２の内径部２２ａを挿通する鉄心２３と、鉄心２３と共に磁気回路を形成する継鉄２４とを備える。

ボビン２２は、樹脂等の絶縁材料から形成され、軸方向の上下両端に矩形状の鍔部２２ｂ、２２ｃが形成され、鍔部２２ｂと鍔部２２ｃとの間にコイル２１が巻回される。また、鍔部２２ｂは前後方向に延設されており、前端面と後端面はカバー側面１２ｂ、１２ｃと当接している。さらに、鍔部２２ｃは左方向および前後方向へ延設されており、左端面はカバー側面１２ｄと当接し、前端面と後端面はカバー側面１２ｂ、１２ｃと当接している。また、鍔部２２ｃの左端の前後両隅に凹部２２ｄ、２２ｅが形成されており、凹部２２ｄ、２２ｅの底面には、コイル２１の先端がそれぞれ接続される一対のコイル端子２５を挿通する挿通孔２５ａが穿設されている。コイル端子２５は、銅等の導電性材料により上下方向に長い長尺板状に形成され、その上端にコイル２１の先端が巻回されて、半田等によって接続されている。また、コイル端子２５は、ボビン２２と一体形成されている。

鉄心２３は、長尺円柱状に形成されて下端に鍔部２３ａが形成され、ボビン２２の鍔部２２ｃの略中央に形成される円形の凹部２２ｆに、鍔部２３ａが嵌め込まれる。

継鉄２４は、磁性材料により、一方片２４ａと、一方片２４ａの右端より下方へ延設された他方片２４ｂとから略Ｌ字状に形成されている。そして、一方片２４ａは、ボビン２２の鍔部２２ｂの上面に形成される略矩形状の切り欠き部２２ｇに嵌合されると共に挿通孔２４ｃが形成され、挿通孔２４ｃに鉄心２３の上端部が挿通する。また、他方片２４ｂは、ボビン２２の右端に沿って形成されており、他方片２４ｂは鍔部２２ｃの右端面と当接している。さらに、他方片２４ｂは一方片２４ａより前後方向に幅が広く形成されており、他方片２４ｂの前端面と後端面はカバー側面１２ｂ、１２ｃと当接している。

接極子３は、磁性材料から長尺平板状に形成され、鉄心２３の鍔部２３ａに対向して配設される。さらに、接極子３の右端上面は、継鉄２４の他方片２４ｂの下面と当接している。

接点ブロック４は、接点部４０と、固定接点端子４２と、可動接点板４４と、可動接点端子４５と、固定接点板４７とを備える。

接点部４０は、固定接点４１、４６と、コイル２１への通電の入り切りに応じて固定接点４１、４６に接離自在に構成される可動接点部４３からなる。

また、固定接点４１は固定接点端子４２に設けられ、固定接点４６は固定接点板４７に設けられる。そして、可動接点４３ａ、４３ｂで構成された可動接点部４３は、可動接点板４４に設けられる。また、可動接点４３ａ、４３ｂは、可動接点板４４を挟んで対向する位置に配置されている。さらに、可動接点板４４は可動接点端子４５に接続される。

また、ボビン２２の鍔部２２ｃの下面には、その左端の前後両隅に略矩形状の構造体２２ｈ、２２ｉが形成されており、構造体２２ｈ、２２ｉとの間に形成された空間２２ｊには、接点部４０が配置されている。また、構造体２２ｈ、２２ｉの各下面はベース１１と当接し、さらに、構造体２２ｈ、２２ｉの各左面はカバー側面１２ｄと当接している。

固定接点端子４２は、上下方向に長い長尺平板状の端子部４２ａと、端子部４２ａの上端から左方向へ延設された延設部４２ｂとで、銅等の導電性材料により略Ｌ字状に形成されており、延設部４２ｂの先端近傍には固定接点４１が設けられている。また、コイル端子２５が構造体２２ｈ、２２ｉを上下方向に貫通するように形成されている。

固定接点板４７は、銅等の導電性材料により平板状に形成されており、固定接点４１と上下方向に対向する位置に固定接点４６が設けられている。なお、本実施形態の電磁継電器では、固定接点板４７はケース１の外部と接続するための接点端子を備えていない。

可動接点板４４は、左右方向に長い板ばね状の作動片４４ａと、作動片４４ａの右端から上方へ延設された固定片４４ｂとで、銅等の導電性材料により略Ｌ字状に形成されている。そして、作動片４４ａの上面に接極子３が固定され、作動片４４ａの左端上面には固定接点４１と対向する位置に可動接点４３ａが設けられ、さらに、作動片４４ａの左端下面には固定接点４６と対向する位置に可動接点４３ｂが設けられる。

また、固定片４４ｂは、継鉄２４の他方片２４ｂと可動接点端子４５との間に設けられ、可動接点端子４５の上端側に、かしめ等によって固定される。

可動接点端子４５は、銅等の導電性材料により上下方向に長い長尺板状に形成される。

ベース１１には、固定接点端子４２の端子部４２ａと可動接点端子４５と、一対のコイル端子２５とが、それぞれ挿通する挿通孔（図示無し）が穿設されている。

そして、カバー天面１２ａには、リブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、位置決め用リブ１４が形成されている。

リブ１３ａは、ボビン２２の鍔部２２ｂに形成された切り欠き部２２ｇより左方側で鍔部２２ｂと対向する位置にあり、カバー天面１２ａの前端から後端まで前後方向に延設された壁体で形成されており、リブ１３ａは鍔部２２ｂの上面と当接している。

リブ１３ｂ、１３ｃは、継鉄２４の一方片２４ａと他方片２４ｂの幅差を上方から埋めるように略矩形状の壁体で形成されている。さらに、リブ１３ｂ、１３ｃは一方片２４ａと、他方片２４ｂと、ボビン２２の鍔部２２ｂの右端面と当接している。

そして、位置決め用リブ１４は、ボビン２２の鍔部２２ｂと対向する位置において、リブ１３ａとリブ１３ｂの間でカバー天面１２ａの前端から形成される２箇所と、リブ１３ａと１３ｃの間でカバー天面１２ａの後端から形成される２箇所に、ケース１の内側へ向かって突起状に形成されており、各々が鍔部２２ｂの上面と当接している。

上記構成からなる本実施形態の電磁継電器において、コイル２１への通電時には、鉄心２３が磁化されることによって、鉄心２３の鍔部２３ａに接極子３が吸着されて当接し、それに伴って接極子３が設けられた可動接点板４４の作動片４４ａの先端が上方へ変位し、先端に設けられた可動接点４３ａが固定接点４１に当接し、可動接点端子４５と固定接点端子４２が電気的に導通される。

また、コイル２１への通電を遮断した時には、鉄心２３は消磁され、可動接点板４４の弾性作用によって接極子３が鉄心２３の鍔部２３ａから離接すると共に、可動接点板４４の作動片４４ａの先端が下方へ変位する。それによって、作動片４４ａの先端に設けられた可動接点４３ａが固定接点４１から離接し、可動接点端子４５と固定接点端子４２が電気的に遮断される。

また、コイル２１への通電時には、コイル２１を発熱源としてコイル２１近傍の温度が上昇する。対して、ベース１１の下面から固定接点端子４２の端子部４２ａと可動接点端子４５が突出しているため、接点部４０の温度はケース１外の雰囲気温度の影響を受けやすく、雰囲気温度が低い場合は接点部４０の温度が低下する。そして、コイル２１によって暖められた空気が低温の接点部４０と接触した場合、接点部４０に結露が発生する。さらに、雰囲気温度が氷点下の場合、氷結による導通不具合を起こすおそれがある。

そこで、本実施形態の電磁継電器においては、上記のような構成でコイル２１の配置されたコイル空間５１を、接点部４０の配置された接点空間５２と隔離している。図８にコイル２１の配置されたコイル空間５１と、接点部４０の配置された接点空間５２の位置関係を示す。なお、図８はコイル空間５１および接点空間５２を明確にするため、コイル空間５１および接点空間５２の外郭を太線で示す。

コイル２１の配置されたコイル空間５１とは、主としてボビン２２の鍔部２２ｂと鍔部２２ｃとの間の空間のことで、具体的には、ボビン２２の鍔部２２ｂ、２２ｃと、リブ１３ａより左方側のカバー天面１２ａと、カバー側面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、継鉄２４の他方片２４ｂとでコイル２１が囲まれた空間である。

また、接点部４０の配置された接点空間５２とは、ケース１内の空間において、コイル２１の配置されたコイル空間５１を除く空間のことで、カバー天面１２ａと、カバー側面１２ｂ、１２ｃ、１２ｅと、ベース１１とを外郭とする略コの字状の空間である。接点空間５２の具体的な構成は、ベース１１とボビン２２の鍔部２２ｃとの間の空間と、カバー側面１２ｅと継鉄２４の他方片２４ｂとの間の空間と、リブ１３ａより右方側のカバー天面１２ａとボビン２２の鍔部２２ｂおよび継鉄２４の一方片２４ａとの間の空間とからなる空間である。

コイル空間５１と接点空間５２を絶縁している具体的な構造とは、ボビン２２の鍔部２２ｂ、２２ｃが前後方向に延設されてカバー側面１２ｂ、１２ｃと当接することにより、コイル空間５１がカバー側面１２ｂ、１２ｃに沿って接点空間５２の上部および下部と連続するのを防いでいる。さらに、カバー天面１２ａに設けたリブ１３ａが鍔部２２ｂと当接することにより、コイル空間５１がカバー天面１２ａに沿って接点空間５２の上部と連続するのを防いでいる。さらに、カバー天面１２ａに設けたリブ１３ｂ、１３ｃが鍔部２２ｂの右端面および継鉄２４と当接することにより、コイル空間５１が鍔部２２ｂと他方片２４ｂとの隙間から接点空間５２の右部と連続するのを防いでいる。また、継鉄２４の他方片２４ｂの前端面と後端面が、カバー側面１２ｂ、１２ｃと当接することにより、空間５１がカバー側面１２ｂ、１２ｃに沿って空間５２の右部と連続するのを防いでいる。

また、ボビン２２の鍔部２２ｃの左端面がカバー側面１２ｄと当接し、鍔部２２ｃの右端面が継鉄２４の他方片２４ｂと当接することにより、コイル空間５１がカバー側面１２ｄと他方片２４ｂの左面に沿って接点空間５２の下部と連続するのを防いでいる。

また、ボビン２２の鍔部２２ｃの下面に形成された構造体２２ｈ、２２ｉの各下面がベース１１と当接し、さらに構造体２２ｈ、２２ｉの各左面がカバー側面１２ｄと当接することにより、コイル空間５１がカバー側面１２ｄとベース１１に沿って接点空間５２の下部と連続するのを防いでいる。さらに、構造体２２ｈの前端面がカバー側面１２ｂと当接し、構造体２２ｉの後端面がカバー側面１２ｃと当接することにより、コイル空間５１がカバー側面１２ｂ、１２ｃに沿って接点空間５２の下部と連続するのを防いでいる。

上記の構成によって、コイル２１によって暖められたコイル空間５１の空気は、接点部４０の配置された接点空間５２へ流入することはない。したがって、接点部４０の配置された接点空間５２の温度は、雰囲気温度と略同一となり、接点部４０との間の温度差は小さくなる。その結果、雰囲気温度が低い場合でも、接点部４０に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部４０の導通不具合を防止できる。

また、本発明においては、コイル２１の配置されたコイル空間５１の空気を、接点部４０の配置された接点空間５２と隔離する際に、新たに遮蔽壁等の部品を追加する必要がなく、従来と同じ部品構成で、ケース１とボビン２２と継鉄２４の形状を変更するのみで、容易に接点部４０に結露および氷結が発生することを抑制し、接点部４０の導通不具合を防止できるという利点がある。

１ケース
２電磁石ブロック
３接極子
４接点ブロック
１２カバー
１３ａ、１３ｂ、１３ｃリブ
２１コイル
２２ボビン
２２ｂ、２２ｃボビンの鍔部
２３鉄心
２４継鉄
４１固定接点
４３ａ可動接点
５１コイル空間
５２接点空間

Claims

コイルが巻回されるボビンと、ボビンの内径部を挿通する鉄心と、鉄心と共に磁気回路を形成する継鉄とを備えた電磁石ブロックと、
固定接点と、コイルへの通電の入り切りに応じて固定接点に接離自在に構成される可動接点とを備えた接点ブロックと、
内部に電磁石ブロックおよび接点ブロックを収納するケースとを備え、
ケースの一面側に電磁石ブロックが配置され、ケースの一面に対向する他面側に接点ブロックが配置され、ケース内面にボビンおよび継鉄が当接することによって、コイルの配置された空間が接点ブロックの配置された空間と隔離されることを特徴とする電磁継電器。
前記ケースの一面から凸部が形成され、凸部が前記ボビンおよび前記継鉄と当接し、さらにボビンおよび継鉄をケースの一面と他面とを連結させるケースの側面に当接させることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。