JP7170508B2 - electromagnetic relay - Google Patents
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Description
本発明は、電磁継電器に関する。 The present invention relates to electromagnetic relays.
電磁継電器において、当接している接点間に大電流が流れた場合、接点同士を互いに開離させる方向に生じる電磁反発力が接点間の接触力を超えると接点が開離し、アーク放電を引き起こす。特許文献1は、第1接点と第2接点の一方に形成した傾斜面により第1接点と第2接点間に作用する電磁反発力を分力し、接点開離方向の電磁反発力を低減する構成を記載している。
In an electromagnetic relay, when a large current flows between abutting contacts, when the electromagnetic repulsive force generated in the direction of separating the contacts exceeds the contact force between the contacts, the contacts are separated, causing arc discharge. In
しかしながら、特許文献1は第1接点と第2接点間において開離方向に作用する電磁反発力を低減するものであるため、接点間に想定を超える大電流が流れた場合には接点開離を防ぎきることはできない。電磁反発力による接点開離を高い安定性および信頼性をもって防止することができる電磁継電器に対する強い要求がある。
However,
本開示の一態様は、電磁石と、一対の可動接点を有する第1電極と、一対の固定接点を有する第2電極とを備え、前記電磁石の作動に伴って、前記一対の可動接点が前記一対の固定接点の間に挟持される閉状態と、前記一対の可動接点が前記一対の固定接点から開離する開状態とが切り替わる接点機構と、を具備し、前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流の経路として、一方の前記可動接点と一方の前記固定接点との間を通る第1の電流経路と、他方の前記可動接点と他方の前記固定接点との間を通る第2の電流経路とを有し、前記第1電極と前記第2電極とは、前記第1の電極経路と前記第2の電極経路とを電流が流れる際に、前記一方の可動接点と前記一方の固定接点との間に作用する第1の電磁反発力と、前記他方の可動接点と前記他方の固定接点との間に作用する第2の電磁反発力とが異なるように形成される、電磁継電器である。 One aspect of the present disclosure includes an electromagnet, a first electrode having a pair of movable contacts, and a second electrode having a pair of fixed contacts. and a contact mechanism for switching between a closed state in which the pair of fixed contacts are held and an open state in which the pair of movable contacts are separated from the pair of fixed contacts, wherein the first electrode and the second electrode A first current path passing between one of the movable contacts and one of the fixed contacts, and a second current path passing between the other of the movable contacts and the other of the fixed contacts and two current paths, wherein the first electrode and the second electrode are connected to the one movable contact and the one electrode when current flows through the first electrode path and the second electrode path. and a second electromagnetic repulsive force acting between the other movable contact and the other fixed contact are different from each other. It's a relay.
このような構成によれば、電磁反発力による接点開離を高い安定性および信頼性をもって防止することができる。 According to such a configuration, contact separation due to electromagnetic repulsion can be prevented with high stability and reliability.
次に、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同様の構成部分または機能部分には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。 Next, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the referenced drawings, similar components or functional parts are provided with similar reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed. Moreover, the form shown in drawing is one example for implementing this invention, and this invention is not limited to the illustrated form.
本開示の実施形態に係る電磁継電器は、接点間に大電流が流れた際に接点開離方向に作用する電磁反発力による接点開離を高い信頼性および安定性をもって防ぐ。はじめに比較例の電磁継電器の構成を、図23-26を参照して説明する。 The electromagnetic relay according to the embodiment of the present disclosure prevents contact opening due to electromagnetic repulsion acting in the contact opening direction with high reliability and stability when a large current flows between the contacts. First, the configuration of the electromagnetic relay of the comparative example will be described with reference to FIGS. 23-26.
図23は、比較例の電磁継電器30の斜視図である。図23では、内部構成を示すためにカバー11を透明に示している。図24は、接点開状態の電磁継電器30の縦断面図である。図25は、接点閉状態の電磁継電器30の縦断面図である。図26は、電磁継電器30の接点部分に作用する電磁反発力を表している。なお、以下では、説明の便宜のため、図23に示すように、ベース9の長手方向を前後方向と定義し、前後方向を基準として左右方向および上下方向を定義する。
FIG. 23 is a perspective view of an
図23-図25に示す電磁継電器30は、コイル4、鉄心5および継鉄12を含む電磁石と、接極子3、ヒンジばね10およびカード6を含む可動部と、それぞれ弾性部材である可動電極7および固定電極8を含む接点部とを具備する。電磁石はベース9の一端部に配置され、接点部はベース9の他端部に配置されている。導電性の板部材で形成される可動電極7はその下端がベース9に固定され、自由端に可動接点1を有する。固定電極8はその下端がベース9に固定され、自由端に固定接点2を有する。カバー11の後方壁内面に設けられた突起15は、固定接点2に当接して固定接点2を後方から支持する。
The
図24の縦断面図は、コイル4への通電がなされておらず接点部が開いている状態(接点開)を表している。この状態では、ヒンジばね10の復元力により、接極子3は継鉄12の上端との接触位置を支点として図24において時計回りに揺動した接点開位置に保持されている。この状態からコイル4に通電されると、接極子3は鉄心5に吸引され継鉄12の上端との接触位置を支点として図24において半時計回りに揺動する。それに伴い、カード6は後方に押されて移動し、可動電極7を固定電極8側に押し込む。それにより、図25に示されるように可動接点1が固定接点2と接触し、接点部は閉じた状態(接点閉)となる。
The longitudinal sectional view of FIG. 24 shows a state in which the
接点閉状態に外来ノイズ等により可動電極7から固定電極8に瞬間的に大電流が流れる場合を想定する。この場合、図26の白抜き矢印で示す経路で、可動電極7から可動接点1、固定接点2を通じて固定電極8に電流が流れる。それにより、可動接点1と固定接点2間の接触力を上回る電磁反発力(太線矢印FA)が、可動接点1、固定接点2を互いに開離させる方向に発生する。そして、可動接点1、固定接点2の接触が離れた瞬間にアーク放電が発生する。
It is assumed that a large current momentarily flows from the
本実施形態に係る電磁継電器は、以上のような電磁反発力の発生に伴う接点開離を防ぐように構成される。図1は、本実施形態に係る電磁継電器100の斜視図である。なお、図1では、内部構成を示すためにカバー111を透明に示している。図2は、接点開状態の電磁継電器100の縦断面図である。図3は、接点閉状態の電磁継電器100の縦断面図である。図4は、電磁継電器100の接点部分に作用する電磁反発力を表している。なお、以下では、説明の便宜のため、ベース109の長手方向を図1に示す通り前後方向と定義し、この前後方向を基準として左右方向および上下方向を図1に示す通り定義する。
The electromagnetic relay according to the present embodiment is configured to prevent contact separation due to the generation of the electromagnetic repulsive force as described above. FIG. 1 is a perspective view of an
図1-図3に示すように、電磁継電器100は、コイル104、鉄心105および継鉄112を含む電磁石と、接極子113、ヒンジばね110およびカード106を含む可動部と、それぞれ導電性の板ばね部材である可動電極107および固定電極108を含む接点部とを具備する。電磁石はベース109の一端部に配置され、接点部はベース109の他端部に配置されている。可動電極107はその下端がベース109に固定され、自由端に可動接点101を有する。可動接点101は後述する一対の可動接点(第1可動接点101aおよび第2可動接点101b)を有する。固定電極108はその下端がベース109に固定され、自由端に対向電極114を有する。カバー111に設けられた突起115は、固定電極108の自由端に当接して固定電極108を後方から支持する。
As shown in FIGS. 1-3, the
図1-3に示すように、固定電極108は、弾性変形可能なように比較的薄く形成された基端108bと、基端108bよりも高い剛性を有する比較的厚く形成された先端108aとを有する。先端108aには、対向配置された一対の固定接点電極102、103が接続されている。先端108a、固定接点電極102、103により対向電極114が構成される。図3の接点閉状態では、可動接点101が、一対の固定接点電極102、103の間に挟持される。
As shown in FIGS. 1-3, the
図4に示すように、可動接点101は、可動電極107上端の水平部分107aに対して上側に突出した第1可動接点101aと、下側に突出した第2可動接点101bとを有する。固定接点電極102は、基端が先端108aに連結された板状の電極102bと、電極102bの先端において下方に突出するように形成された固定接点102aとを有する。固定接点電極103は、基端が先端108aに連結された板状の電極103bと、電極103bの先端において上方に突出するように形成された固定接点103aとを有する。
As shown in FIG. 4, the
図2の断面図は、コイル104に通電されておらず、接点部がオフ(接点開)になっている状態を表している。この状態では、ヒンジばね110の復元力により、接極子113は継鉄112の上端との接触位置を支点として図2において時計回りに揺動した接点開位置に保持されている。この状態からコイル104に通電がなされると、接極子113は鉄心105に吸引され継鉄112の上端との接触位置を支点として図2において半時計回りに揺動する。それに伴い、カード106が可動電極107側に押されて移動し、可動電極107を後方に押し込む。それにより、可動接点101が固定接点電極102、103の間に入り込んで挟持され、接点部はオン(接点閉)となる。可動接点101が固定接点電極102、103間に押し込まれるとき、対向電極114は突起115により後方から支持される。
The cross-sectional view of FIG. 2 shows a state in which the
接点閉状態に可動電極107から固定電極108に大電流が流れる場合を想定する。可動電極107から可動接点101に流入してきた電流は、第1可動接点101a、固定接点102aを経由して固定電極108に流れ込む図4中に網掛け矢印で示された電流経路PAと、第2可動接点101b、固定接点103aを経由して固定電極108に流れ込む図4中に白抜き矢印で示された電流経路PBとに分かれる。上側の電流経路PAを通る電流により第1可動接点101aと固定接点102aとの間に電磁反発力FL1が生じ、下側の電流経路PBを通る電流により第2可動接点101bと固定接点103aとの間に電磁反発力FL2が生じる。本実施形態では、電磁反発力FL1とFL2とを意図的に異ならせる。電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせる構成例は後述する。
It is assumed that a large current flows from the
電磁反発力FL2が電磁反発力FL1よりも大きくなるように構成した場合の接点部の動作について説明する。図4のように電磁反発力FL1、FL2が発生すると、可動接点101は固定接点電極103から離れる方向の電磁反発力FL2を受ける。可動電極107は弾性部材であるため、可動接点101が大きな電磁反発力FL2を受けると可動接点101は上側に移動しようとするが、上側の固定接点電極102がストッパとなり接点開離が生じることはない。電磁反発力FL2により仮に第2可動接点101bと固定接点103aとが開離したとしても、電磁反発力FL1よりも強い電磁反発力FL2で上方に押された第1可動接点101aは固定接点102aと接触した状態となっているので、接点開離状態となることはない。
The operation of the contact portion when the electromagnetic repulsive force FL2 is configured to be greater than the electromagnetic repulsive force FL1 will be described. When electromagnetic repulsive forces FL1 and FL2 are generated as shown in FIG. Since the
電磁反発力FL1と電磁反発力FL2が同じ大きさである場合は、固定接点電極102と固定接点電極103には互いに離れる方向に同じ大きさの力が作用することとなるため、固定接点電極102と固定接点電極103の双方が互いに離れる方向に弾性変形し接点開離が生じる可能性がある。この点、本実施形態によれば、電磁反発力FL1と電磁反発力FL2の大きさに意図的に差異を生じさせている為、上述した通り接点開離の発生を防止できる。
If the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 have the same magnitude, the fixed
以上のように本実施形態では、可動接点101を固定接点102a、103aで挟持するという構成を用いて可動電極107から固定電極108に流れる電流に2つの異なる経路を設けることで、可動接点101と固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1と、可動接点101と固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2を意図的に異ならせることが可能となっている。以下、電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせるための構成例を実施例1-8として説明する。実施例1-8のうち、実施例1-6は、電流経路PAを流れる電流の大きさと電流経路PBを流れる電流の大きさを異ならせることによって電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせる構成である。実施例7-8は、接点における接触面の曲率を電流経路PA側の接点と電流経路PB側の接点間で異ならせる構成に関する。実施例1-8の電磁石および可動部は上述の実施形態で説明した構成を有しているため、以下の説明は接点部に焦点を当てる。
As described above, in the present embodiment, the
実施例1
実施例1による可動電極107は、図2に示す状態では水平部107aと基部107bとの間の角度CAが鋭角となり、図3に示すカード106により後方に付勢された状態では水平部107aと基部107b間の角度CAが略90度となるように形状および配置が設定される。これにより、図3の様に可動接点101が固定接点電極102、103との間に挟持されたとき、水平部107aには下向きの復元力が作用し、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触力の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触力より大きくなる。したがって、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触抵抗の方が、第1可動接点101aと固定接点102a間の接触抵抗よりも小さくなる。この状態で可動電極107から固定電極108に大電流が流れた場合、図4に示した通り、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。
Example 1
The
図2-4に示されるように電極102b、103bは基端108bよりも大きな剛性を有するように肉厚に形成されている。また、上述したように固定電極108の先端108aは基端108bよりも高い剛性を有するように肉厚に形成されている。したがって、上述のように電磁反発力FL1、FL2が発生すると固定接点電極103には水平部107aからの下向きの復元力と下向きの電磁反発力FL2との合力が図5の太線矢印のように作用するが、対向電極114では可動接点101を挟持した状態で基端108bが弾性変形する。よって、図5に示されるように、対向電極114は、突起115で支えられている位置Pを基準位置として反時計回りに揺動する。
As shown in FIGS. 2-4, the
可動電極107の基端がベース109に固定されているため、対向電極114の半時計方向の揺動に伴い、固定接点102aと第1可動接点101a間の接触力が固定接点103aと第2可動接点101b間の接触力を上回り、固定接点102aと第1可動接点101a間の接触抵抗が固定接点103aと第2可動接点101b間の接触抵抗よりも小さくなる。この場合、図6に示すように、電磁反発力FL1の方が電磁反発力FL2よりも大きくなり、対向電極114は位置Pを基準として時計回り揺動する。このように、図6の状態では電磁反発力FL1の方が電磁反発力FL2よりも大きくなり、可動接点101は下方に強い力を受けるが、下側の固定接点電極103がストッパとなり接点開離が生じることはない。
Since the proximal end of the
大電流が流れている間、対向電極114は、位置Pを基準とした図5に示す半時計回りの揺動運動と図6に示す時計回りの揺動運動とを繰り返す。したがって、電磁継電器100に大電流が流れている間に接点開離が生じることが防止される。
While the large current is flowing, the opposing
実施例2
実施例2に係る電磁継電器は、可動電極107の可動接点101が、固定接点電極102側または固定接点電極103側のどちらかに偏って固定接点102aおよび103aに当接する構成である。図7は、接点開状態の実施例2による接点部の拡大縦断面図である。図8は、接点閉状態の実施例2による接点部の拡大縦断面図である。図7では、可動接点101が固定接点電極103側に偏るように可動電極107のベース109からの高さが設定された構成例が示されている。
Example 2
The electromagnetic relay according to the second embodiment has a configuration in which the
図7の状態から電磁石がオンし、可動接点101が固定接点電極102、103間に入り込み固定接点電極102、103間に挟持されると、図8に示されるように固定接点電極103の方が固定接点電極102よりも大きく弾性変形し、その結果、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触力の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触力より大きくなる。したがって、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触抵抗の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触抵抗よりも小さくなる。この状態で可動電極107から固定電極108に大電流が流れた場合、図8に示すように、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するので、固定接点電極103に対して下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5でと同様に、対向電極114は突起115との接触位置Pを基準値して下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
When the electromagnet is turned on from the state of FIG. 7 and the
このように、実施例2によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離を防止することができる。 As described above, according to the second embodiment, the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 when a large current flows through the electromagnetic relay are made different. Contact separation can be prevented.
なお、可動接点101を固定接点電極102側または固定接点電極103側のいずれか一方に偏らせるやり方は、可動接点101のベース109からの高さを調整する以外にも各種のやり方があり得る。一例として、可動電極107の水平部107aを基準とする第1可動接点101aの高さと、水平部107aを基準とする第2可動接点101bの高さとを異ならせても良い。この場合、水平部107aが固定接点102aと固定接点103aとの上下方向の中心に位置するように可動電極107を形成することができる。
There are various methods other than adjusting the height of the
実施例3
実施例3に係る電磁継電器は、固定接点電極102、103の電極102b、103bの厚みを異ならせる構成である。図9は、接点開状態の実施例3による接点部の拡大縦断面図である。図10は、接点閉状態の実施例3による接点部の拡大縦断面図である。図9は、電極103bの厚みd3を電極102bの厚みd2よりも大きくした構成例を示している。
Example 3
The electromagnetic relay according to the third embodiment has a configuration in which the thicknesses of
電極103bの方が電極102bより厚いため、電極103bの方が電極102bよりも剛性が高くなる。したがって、図9の状態から電磁石がオンし、可動接点101が固定接点電極102、103間に入り込み固定接点電極102、103間に挟持されると、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触力の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触力より大きくなる。この場合、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触抵抗の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触抵抗よりも小さくなる。この状態で可動電極107から固定電極108に大電流が流れた場合、図10に示すように、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するため、固定接点電極103に対して下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5と同様に、対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
Since
このように、実施例3によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離を防止することができる。 As described above, according to the third embodiment, the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 when a large current flows through the electromagnetic relay are made different. Contact separation can be prevented.
なお、図9および図10に示した構成例では、電極103bを電極102bよりも厚くしているが、電極102bを電極103bよりも厚くしても良い。
Although the
実施例4
実施例4に係る電磁継電器は、固定接点電極102、103のいずれか一方を、固定電極108(接続面)に垂直な方向に対して傾ける構成である。固定接点電極102、103の他方は、固定電極108に垂直に固定される。図11は、接点開状態の実施例4による接点部の拡大縦断面図である。図12は、接点閉状態の実施例4による接点部の拡大縦断面図である。図11は、固定接点電極103を固定電極108に垂直な方向に対して上方に傾斜させた構成例である。
Example 4
The electromagnetic relay according to the fourth embodiment has a configuration in which one of
固定接点電極103が固定電極108に垂直方向に対して上方に傾斜しているため、可動接点101が固定接点電極102、103間に入り込み挟持された状態では、固定接点電極103の方が弾性変形が大きくなる。この場合、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触力の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触力より大きくなる。したがって、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触抵抗の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触抵抗よりも小さくなる。この状態において可動電極107から固定電極108に大電流が流れた場合、図12に示すように、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するので、固定接点電極103に下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5と同様に対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は、位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
Since the fixed
このように、実施例4によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離が生じることを防止することができる。 Thus, according to the fourth embodiment, since the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 when a large current flows through the electromagnetic relay are made different, according to the operating principle described above with reference to FIGS. Contact separation can be prevented.
なお、図11および図12に示した構成例では、固定接点電極103を固定電極108に垂直な方向に対して上方に傾斜させているが、固定接点電極102を固定電極108に垂直な方向に対して下方に傾斜させる構成でも良い。
11 and 12, the fixed
実施例5
実施例5に係る電磁継電器は、固定接点電極102、103の一方の固定端から自由端に至る長さを他方に対して異ならせる構成である。固定接点電極102、103はいわゆる片持ち梁の状態で固定電極108に固定されており、長さを短くした方の固定接点電極の剛性が高くなる。図13は、接点開状態の実施例5による接点部の拡大縦断面図である。図14は、接点閉状態の実施例5による接点部の拡大縦断面図である。図13は、固定接点電極103を固定接点電極102よりも短くした構成例を示している。
Example 5
The electromagnetic relay according to the fifth embodiment has a configuration in which the length from one fixed end to the free end of fixed
固定接点電極103が固定接点電極102より短いため、可動接点101が固定接点電極102、103間に入り込み固定接点電極102、103間に挟持された状態では、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触力の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触力より大きくなる。したがって、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触抵抗の方が第1可動接点101aと固定接点102a間の接触抵抗よりも小さくなる。この状態において可動電極107から固定電極108に大電流が流れた場合、図14に示すように、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するので、固定接点電極103に対して下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5と同様に対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
Since the fixed
このように、実施例5によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離が生じることを防止することができる。 As described above, according to the fifth embodiment, the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 when a large current flows through the electromagnetic relay are made different. Contact separation can be prevented.
なお、図13および図14に示した構成例では、固定接点電極103を固定接点電極102に対し短くしているが、固定接点電極102を固定接点電極103に対し短くしても良い。
13 and 14, the fixed
実施例6
実施例6に係る電磁継電器は、固定接点電極102と固定接点電極103の抵抗を異ならせる構成である。図15は、接点開状態の実施例6による接点部の拡大縦断面図である。図16は、接点閉状態の実施例6による接点部の拡大縦断面図である。ここでは、固定接点電極102の導体抵抗を固定接点電極103の導体抵抗よりも大きくした例について説明する。
Example 6
The electromagnetic relay according to the sixth embodiment has a configuration in which the fixed
固定接点電極102の導体抵抗が固定接点電極103の導体抵抗よりも大きいため、可動電極107から固定電極103に大電流が流れた場合、第2可動接点101bと固定接点103a間に流れる電流の方が第1可動接点101aと固定接点102a間に流れる電流よりも大きくなる。それにより、図16に示すように、第2可動接点101bと固定接点103a間に生じる電磁反発力FL2は、第1可動接点101aと固定接点102a間に生じる電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の各構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するので、固定接点電極103に対して下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5と同様に、対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は、位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
Since the conductor resistance of the fixed
このように、実施例6によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の電磁反発力FL1と電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離が生じることを防止することができる。 As described above, according to the sixth embodiment, the electromagnetic repulsive force FL1 and the electromagnetic repulsive force FL2 are different when a large current flows through the electromagnetic relay. Contact separation can be prevented.
固定接点電極102と固定接点電極103の導体抵抗を異ならせるやり方として、電極102b、103b間の導体抵抗を異ならせる手法や、固定接点102a、103a間の導体抵抗を異ならせる手法がある。なお、上記では固定接点電極102の導体抵抗が固定接点電極103の導体抵抗よりも大きい例について説明したが、固定接点電極103の導体抵抗を固定接点電極102の導体抵抗よりも大きくしても良い。
Methods for differentiating the conductor resistance between the
実施例7
実施例7は、固定接点102aの可動接点101との接触面102axの曲率と、固定接点a103の可動接点101との接触面103axの曲率とを異ならせる構成例である。図17は、接点開状態の実施例7による接点部の拡大縦断面図である。図18は、接点閉状態の実施例7による接点部の拡大縦断面図である。ここでは、接触面102axの曲率を接触面103axの曲率よりも大きくした構成例について説明する。
Example 7
図18のように可動接点101が固定接点電極102、103間に挟持されている状態で可動電極107から固定電極108に大電流が流れる場合を想定する。この場合、固定接点102aと可動電極101間の接触力と固定接点103aと可動電極101間の接触力に差異は生じていないため、可動電極107から第1可動接点101a、固定接点電極102を介して固定電極108に流れ込む電流IAと、可動電極107から第2可動接点101b、固定接点電極103を介して固定電極108に流れ込む電流IBの大きさは同じである。
Assume that a large current flows from the
図19は、図18における第1可動接点101aと固定接点102a間、および第2可動接点101bと固定接点103a間それぞれの部分拡大図である。図19では、第1可動接点101aと固定接点102a間の接触位置において第1可動接点101aに流れる電流、固定接点102aに流れる電流をそれぞれ、IA1、IA2として表示している。また、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触位置において第2可動接点101bに流れる電流、固定接点103aに流れる電流をそれぞれ、IB1、IB2として表示している。図19に示されるように、接触面102axの曲率は接触面103axの曲率よりも大きいため、電流IA1、IA2間の角度A1は、電流IB1、IB2間の角度A2よりも大きい。互いに対向する方向に流れる電流間に作用する電磁反発力は、電流間の角度が増加するほど小さくなる。したがって、図17-19に図示した構成例では、電磁反発力FL2の方が電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の各構成部品は基端108bよりも高い剛性を有するので、固定接点電極103に下向きの電磁反発力FL2が作用すると、対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り対向電極114は、位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
19A and 19B are partially enlarged views of portions between the first
このように、実施例7によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の上側の電磁反発力FL1と下側の電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離が生じることを防止することができる。 Thus, according to the seventh embodiment, the upper electromagnetic repulsive force FL1 and the lower electromagnetic repulsive force FL2 are different when a large current flows through the electromagnetic relay. It is possible to prevent contact separation from occurring by the operating principle described above.
なお、図17-19では接触面102axの曲率を接触面103axの曲率よりも大きくした構成例を示したが、接触面103axの曲率を接触面102axの曲率よりも大きくしても良い。 Although FIGS. 17-19 show configuration examples in which the curvature of the contact surface 102ax is greater than the curvature of the contact surface 103ax, the curvature of the contact surface 103ax may be greater than the curvature of the contact surface 102ax.
実施例8
実施例8は、第1可動接点101aの表面の曲率と、第2可動接点101bの表面の曲率とを異ならせる構成例である。図20は、接点開状態の実施例8による接点部の拡大縦断面図である。図21は、接点閉状態の実施例8による接点部の拡大縦断面図である。ここでは、第1可動接点101aの曲率を第2可動接点101bの曲率よりも大きくした構成例について説明する。
Example 8
Example 8 is a configuration example in which the curvature of the surface of the first
図21のように可動接点101が固定接点電極102、103間に挟持されている状態で可動電極107から固定電極108に大電流が流れる場合を想定する。この場合、固定接点102aと可動電極101間の接触力と固定接点103aと可動電極101間の接触力に差異は生じていないため、可動電極107から第1可動接点101a、固定接点電極102を介して固定電極108に流れ込む電流IAと、可動電極107から第2可動接点101b、固定接点電極103を介して固定電極108に流れ込む電流IBの大きさは同じである。
Assume that a large current flows from the
図22は、図21における第1可動接点101aと固定接点102a、および第2可動接点101bと固定接点103aの部分拡大図である。図22では、第1可動接点101aと固定接点102a間の接触位置において第1可動接点101aに流れる電流、固定接点102aに流れる電流をそれぞれ、IA1、IA2として表示している。また、図22では、第2可動接点101bと固定接点103a間の接触位置において第2可動接点101bに流れる電流、固定接点103aに流れる電流をそれぞれ、IB1、IB2として表示している。図22に示されるように、第1可動接点101aの曲率は第2可動接点101bの曲率よりも大きいため、電流IA1、IA2間の角度A3は電流IB1、IB2間の角度A4よりも大きい。互いに対向する方向に流れる電流間に作用する電磁反発力は、電流間の角度が増加するほど小さくなる。したがって、図20-22に図示した構成例では、電磁反発力FL2の方が電磁反発力FL1よりも大きくなる。対向電極114の各構成部品は基端108bよりも高い剛性を有する。よって、この場合、固定接点電極103に対して下向きの電磁反発力FL2が作用すると、図5と同様に、対向電極114は突起115との接触位置Pを基準として下向きに揺動する。その後は、大電流が流れる間、上述した通り、対向電極114は位置Pを基準とした揺動を繰り返す。
FIG. 22 is a partially enlarged view of the first
このように、実施例8によれば、電磁継電器に大電流が流れる際の上側の電磁反発力FL1と下側の電磁反発力FL2とを異ならせているため、図4-6を参照して上述した動作原理により接点開離が生じることを防止することができる。 As described above, according to the eighth embodiment, the upper electromagnetic repulsive force FL1 and the lower electromagnetic repulsive force FL2 are different when a large current flows through the electromagnetic relay. It is possible to prevent contact separation from occurring by the operating principle described above.
なお、図20-22では第1可動接点101aの曲率を第2可動接点101bの曲率よりも大きくしたが、第2可動接点101bの曲率を第1可動接点101aの曲率よりも大きくしても良い。
Although the curvature of the first
電磁反発力が互いに対向する方向に流れる電流間に作用する力であることを考慮すると、電磁反発力は電流の互いに平行な成分の積に比例すると考えることができる。したがって、実施例1-8の構成は、第1可動接点101aと固定接点102aとの接触部において第1可動接点101aに流れる電流と、固定接点102aに流れる電流との互いに反対方向で且つ平行な方向の成分の積を第1の値とし、第2可動接点101bと固定接点103aとの接触部において第2可動接点101bに流れる電流と固定接点103aに流れる電流との互いに反対方向で且つ平行な方向の成分の積を第2の値とするとき、第1の値と第2の値とを異なるようにした構成とも表現することができる。
Considering that the electromagnetic repulsive force is a force acting between currents flowing in opposite directions, the electromagnetic repulsive force can be considered to be proportional to the product of parallel components of the currents. Therefore, in the configuration of the embodiment 1-8, the current flowing through the first
以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の各実施形態に変更及び種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。 Although the present invention has been described using exemplary embodiments, those skilled in the art can make modifications to the above-described embodiments and various other modifications, omissions, and modifications without departing from the scope of the present invention. It will be appreciated that additions can be made.
上述の実施形態および実施例1-8により記載された電磁反発力FL1、FL2を異ならせるための構成は、図1-3で例示した電磁継電器以外にも一対の可動接点を一対の固定接点で挟持するように構成した様々なタイプの電磁継電器に適用することができる。 The configuration for differentiating the electromagnetic repulsive forces FL1 and FL2 described in the above-described embodiment and Example 1-8 includes a pair of movable contacts and a pair of fixed contacts in addition to the electromagnetic relay illustrated in FIGS. It can be applied to various types of electromagnetic relays configured to be clamped.
1、101 可動接点
2、102a、103a 固定接点
3、113 接極子
4、104 コイル
5、105 鉄心
6、106 カード
7、107 可動電極
8、108 固定電極
9、109 ベース
15、115 突起
30、100 電磁継電器
101 可動接点
101a 第1可動接点
101b 第2可動接点
102、103 固定接点電極
102a、103a 固定接点
102b、103b 電極
107a 水平部
108a 先端
108b 基端
114 対向電極
Claims (5)
一対の可動接点を有する第1電極と、一対の固定接点を有する第2電極とを備え、前記電磁石の作動に伴って、前記一対の可動接点が前記一対の固定接点の間に挟持される閉状態と、前記一対の可動接点が前記一対の固定接点から開離する開状態とが切り替わる接点機構と、を具備し、
前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流の経路として、一方の前記可動接点と一方の前記固定接点との間を通る第1の電流経路と、他方の前記可動接点と他方の前記固定接点との間を通る第2の電流経路とを有し、
前記第1電極と前記第2電極とは、前記第1の電流経路と前記第2の電流経路とを電流が流れる際に、前記一方の可動接点と前記一方の固定接点との間に作用する第1の電磁反発力と、前記他方の可動接点と前記他方の固定接点との間に作用する第2の電磁反発力とが異なるように形成される、
電磁継電器。 an electromagnet;
A closing mechanism comprising a first electrode having a pair of movable contacts and a second electrode having a pair of fixed contacts, wherein the pair of movable contacts are sandwiched between the pair of fixed contacts as the electromagnet is operated. a contact mechanism for switching between a state and an open state in which the pair of movable contacts are separated from the pair of fixed contacts;
As a path of current flowing between the first electrode and the second electrode, a first current path passing between one of the movable contacts and one of the fixed contacts, and a current path between the other movable contact and the other and a second current path passing between the fixed contacts,
The first electrode and the second electrode act between the one movable contact and the one fixed contact when current flows through the first current path and the second current path. A first electromagnetic repulsive force and a second electromagnetic repulsive force acting between the other movable contact and the other fixed contact are formed to be different;
electromagnetic relay.
前記他方の可動接点と前記他方の固定接点との接触部において前記他方の可動接点に流れる電流と前記他方の固定接点に流れる電流との互いに反対方向で且つ平行な方向の成分の積を第2の値とするとき、
前記第1の値と前記第2の値とが異なる、
請求項1に記載の電磁継電器。 The product of the current flowing through the one movable contact and the current flowing through the one fixed contact in the contact portion between the one movable contact and the one fixed contact in the directions opposite to each other and parallel to each other is the first with the value of
The product of the current flowing in the other movable contact and the current flowing in the other fixed contact in the contact portion between the other movable contact and the other fixed contact in the directions opposite to and parallel to each other is the second when the value of
wherein the first value and the second value are different;
The electromagnetic relay according to claim 1.
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