JP7115137B2

JP7115137B2 - リレー

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Publication number: JP7115137B2
Application number: JP2018154579A
Authority: JP
Inventors: 真吾森; 亮太箕輪; 靖雄林田; 直樹川口; 航平大塚; 博之岩坂
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2038-08-21
Also published as: DE112019004176T5; US20210304994A1; US11621136B2; WO2020039619A1; CN112514024A; JP2020030911A

Description

本発明はリレーに関する。

リレーには、接点に発生するアークを消弧するための構造を備えるものがある。例えば，特許文献１では、固定接点部の内側に壁部が配置されている。固定接点部は、固定接点接触部と、固定接点接触部が固定された固定接点台座部とを含む。壁部の高さは、固定接点台座部よりも高く、固定接点接触部の高さよりも低い。

特許文献１では、上記の壁部によって、アーク電流の沿面距離が大きくなる。それにより、アーク電流が短絡し難くなる。また、壁部が上記のような高さであることで、可動接点部の動作を阻害することが防止される。

特開２００７－２１４０３４公報

特許文献１では、可動接点部との干渉を避けるため、壁部を高くすることができない。そのため、壁部によるアークの遮断性能を向上させることは困難である。

本発明の課題は、リレーにおいて、可動接触片の動作を阻害することを回避しながら、アークの遮断性能を向上させることにある。

一態様に係るリレーは、可動接触片と、第１固定端子と、第２固定端子と、駆動装置と、壁部とを含む。可動接触片は、可動接触片の長手方向に互いに離れて配置された第１可動接点と第２可動接点とを含む。第１固定端子は、第１可動接点に対向して配置された第１固定接点を含む。第２固定端子は、第２可動接点に対向して配置された第２固定接点を含む。駆動装置は、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に可動接触片を移動させる。壁部は、長手方向において第１固定接点及び第２固定接点の内側に配置される。壁部の少なくとも一部は、可動接触片の移動方向において、第１固定接点及び第２固定接点を可動接触片側に越えた位置に配置されている。可動接触片は、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で壁部を避けた形状を有する。

本態様に係るリレーでは、壁部の少なくとも一部は、可動接触片の移動方向において、第１固定接点及び第２固定接点を可動接触片側に越えた位置に配置されている。そのため、アークが第１固定接点及び第２固定接点の内側へ向かって引き伸ばされた場合に、壁部に当たり易い。それにより、迅速にアークを消弧することができる。また、可動接触片は、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で壁部を避けた形状を有する。そのため、上記のように壁部が配置されても、可動接触片と壁部との干渉を回避することができる。

壁部は、アークの熱により消弧ガスを発生させる消弧材で形成されてもよい。この場合、壁部から消弧ガスを発生させることで、より迅速にアークを消弧することができる。

可動接触片は、壁部から離れる方向に凹んだ形状を有してもよい。この場合、可動接触片の凹んだ形状により、壁部との干渉を回避することができる。

可動接触片は、壁部から離れる方向に湾曲した曲げ部を含んでもよい。この場合、可動接触片の曲げ部の形状により、壁部との干渉を回避することができる。また、アークの起点を曲げ部に限定することができる。

曲げ部は、壁部に対向して配置されてもよい。この場合、曲げ部から引き伸ばされたアークが壁部に当たり易くなる。それにより、より迅速にアークを消弧することができる。

可動接触片は、壁部に対向して配置された孔を含んでもよい。この場合、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で、壁部が孔内に配置されることで、壁部との干渉を回避することができる。

可動接触片は、壁部に対向して配置された凹部を含んでもよい。この場合、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で、壁部が凹部内に配置されることで、壁部との干渉を回避することができる。

可動接触片は、第１接点支持部と第２接点支持部とを含んでもよい。第１接点支持部は、第１可動接点を支持してもよい。第２接点支持部は、第２可動接点を支持してもよい。可動接触片の長手方向において、第１接点支持部の内端部と第２接点支持部の内端部とは互いに離れて配置されてもよい。壁部は、第１接点支持部の内端部と第２接点支持部の内端部との間の空間に対向して配置されてもよい。この場合、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で、壁部が第１接点支持部の内端部と第２接点支持部の内端部との間に配置されることで、壁部との干渉を回避することができる。

第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に接触している状態で、可動接触片の長手方向から見て、壁部は第１可動接点及び第１固定接点と重なってもよい。この場合、アークが壁部に当たり易くなる。それにより、より迅速にアークを消弧することができる。

第１固定端子は、接点支持部と中間部とを含んでもよい。接点支持部は、第１固定接点を支持し、長手方向において第１固定接点から外側へ延びてもよい。中間部は、接点支持部から可動接触片の移動方向と平行な方向に延びてもよい。この場合、中間部を流れる電流により、第１固定接点及び第２固定接点の内側へ向かう方向へのローレンツ力がアークに作用し易い。しかし、アークが第１固定接点及び第２固定接点の内側へ向かって引き伸ばされても、壁部によって迅速にアークを消弧することができる。

本発明によれば、リレーにおいて可動接触片の動作を阻害することを回避しながら、アークの遮断性能を向上させることができる。

第１実施形態に係るリレーを示す側面断面図である。第１実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。第１実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。接点装置及び壁部の拡大側面断面図である。接点装置及び壁部の拡大側面断面図である。図５におけるVI－VI断面図である。第２実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。第３実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。第４実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図及び側面図である。第５実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図及び側面図である。第６実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す側面図である。第７実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す側面図である。

以下、図面を参照して実施形態に係るリレーについて説明する。図１は第１実施形態に係るリレー１ａを示す側面断面図である。図１に示すように、リレー１ａは、ケース２と、接点装置３と、駆動装置４とを備える。なお、以下の説明において、上下左右の各方向は、図１における上下左右の各方向を意味するものとする。また、前後方向は、図１の紙面に垂直な方向を意味するものとする。ただし、これらの方向の定義は、リレー１ａの配置方向を限定するものではない。

ケース２は、接点装置３と駆動装置４とを収容している。ケース２は、絶縁性を有する樹脂で形成されている。ケース２は、ケース本体２ａと蓋部２ｂとを含む。接点装置３と駆動装置４とは、ケース本体２ａ内に配置されている。蓋部２ｂは、ケース本体２ａと別体である。蓋部２ｂは、ケース本体２ａに取り付けられている。ケース本体２ａは、接点ケース１８とアウターケース１９とを含む。接点ケース１８は、ケース２の内部を第１収納部Ｓ１と第２収納部Ｓ２とに区画している。第１収納部Ｓ１内には、接点装置３が配置される。第２収納部Ｓ２内には、駆動装置４が配置される。アウターケース１９は、接点ケース１８を内部に収容している。

接点装置３は、第１固定端子５と、第２固定端子６と、可動接触片７と、接触片保持部８とを含む。第１固定端子５と、第２固定端子６と、可動接触片７とは、例えば銅などの導電性を有する材料で形成されている。第１固定端子５は、第１固定接点１１を含む。第２固定端子６は、第２固定接点１２を含む。第１固定接点１１と第２固定接点１２とは、左右方向に離れて配置されている。

可動接触片７は、左右方向に延びている。本実施形態において、可動接触片７の長手方向は、左右方向に一致する。可動接触片７は、第１可動接点１３と第２可動接点１４とを含む。第１可動接点１３と第２可動接点１４とは、左右方向に離れて配置されている。第１可動接点１３は、第１固定接点１１に対向して配置されている。第２可動接点１４は、第２固定接点１２に対向して配置されている。

可動接触片７は、第１端部７ａと第２端部７ｂとを含む。第１端部７ａは、左右方向における可動接触片７の一方の端部である。第２端部７ｂは、左右方向における可動接触片７の他方の端部である。本実施形態では、第１端部７ａは、可動接触片７の左方の端部である。第２端部７ｂは、可動接触片７の右方の端部である。第１可動接点１３は、左右方向における可動接触片７の中央と第１端部７ａとの間に配置される。第２可動接点１４は、左右方向における可動接触片７の中央と第２端部７ｂとの間に配置される。

可動接触片７は、上下方向に移動可能に配置されている。詳細には、可動接触片７は、接触方向Ｚ１と開離方向Ｚ２とに移動可能に配置されている。接触方向Ｚ１は、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２に対して接触する方向（図１における下方）である。開離方向Ｚ２は、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２から開離する方向（図１における上方）である。

接触片保持部８は、可動接触片７を保持している。接触片保持部８は、可動接触片７において左右方向の中央で可動接触片７を保持している。従って、接触片保持部８は、左右方向において第１可動接点１３と第２可動接点１４との間の位置において可動接触片７を保持している。

接触片保持部８は、駆動軸１５と、ホルダ１６と、接点バネ１７とを含む。駆動軸１５は、上下方向に延びている。駆動軸１５は、可動接触片７と駆動装置４とを接続している。駆動軸１５は、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動可能に配置されている。ホルダ１６は、可動接触片７に接続されており、可動接触片７を保持している。接点バネ１７は、駆動軸１５とホルダ１６との間に配置されている。駆動軸１５は、接点バネ１７を介して、ホルダ１６に接続されている。

第１固定端子５は、第１接点支持部２１と、第１中間部２２と、第１外部接続部２４とを含む。第１接点支持部２１は、ケース２内において、第１固定接点１１を支持している。第１接点支持部２１は、左右方向において、第１固定接点１１から外側へ延びる。なお、左右方向において外側とは、左右方向において駆動軸１５の中心軸線から離れる方向を意味する。左右方向において内側とは、左右方向において駆動軸１５の中心軸線に近づく方向を意味する。

第１中間部２２は、第１接点支持部２１と第１外部接続部２４との間に位置する。第１中間部２２は、第１接点支持部２１から、可動接触片７の移動方向に平行な方向、すなわち上下方向に延びている。詳細には、第１中間部２２は、第１接点支持部２１から上方に延びている。第１外部接続部２４は、第１中間部２２から左方に延びている。第１外部接続部２４は、ケース２の外側に突出している。

第１固定端子５は、第１接点支持部２１と第１中間部２２との間、及び、第１中間部２２と第１外部接続部２４との間で屈曲した形状を有している。第１接点支持部２１と第１中間部２２と第１外部接続部２４とは、一体的に形成されてもよい。或いは、第１接点支持部２１と第１中間部２２と第１外部接続部２４とは、互いに別体であり、溶接等の固定手段によって互いに接続されてもよい。

第２固定端子６は、第２接点支持部３１と、第２中間部３２と、第２外部接続部３４とを含む。第２接点支持部３１は、ケース２内において、第２固定接点１２を支持している。第２固定端子６は、第１固定端子５と左右対称な形状を有している。第２接点支持部３１と、第２中間部３２と、第２外部接続部３４とは、それぞれ第１接点支持部２１と、第１中間部２２と、第１外部接続部２４とに対応している。従って、第２固定端子６については詳細な説明を省略する。

駆動装置４は、可動接触片７を動作させる駆動力を発生させる。駆動装置４は、電磁力によって可動接触片７を動作させる。駆動装置４は、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に可動接触片７を移動させる。駆動装置４は、可動接触片７の下方に配置されている。駆動装置４は、コイル４１と、スプール４２と、鉄心４３と、復帰バネ４４と、ヨーク４５とを含む。

コイル４１は、スプール４２に巻回されている。コイル４１及びスプール４２は、駆動軸１５と同軸に配置されている。スプール４２は、スプール４２の軸線方向に貫通する孔４２ａを含む。鉄心４３と復帰バネ４４とは、スプール４２の孔４２ａに挿入されている。ヨーク４５は、鉄心４３に接続されている。

ヨーク４５は、第１ヨーク４５ａと第２ヨーク４５ｂとを含む。第１ヨーク４５ａは、接点装置３とスプール４２との間に配置されている。第２ヨーク４５ｂは、第１ヨーク４５ａに接続されている。第２ヨーク４５ｂは、Ｕ字状の形状を有している。第２ヨーク４５ｂは、コイル４１の両側方と、コイル４１に対して第１ヨーク４５ａの反対側とに配置されている。

鉄心４３は、固定鉄心４３ａと可動鉄心４３ｂとリング鉄心４３ｃとを含む。固定鉄心４３ａは、第２ヨーク４５ｂに固定されている。リング鉄心４３ｃは、第１ヨーク４５ａに接触している。可動鉄心４３ｂは、固定鉄心４３ａ及びリング鉄心４３ｃと別体である。可動鉄心４３ｂは、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動可能に配置されている。可動鉄心４３ｂは、リング鉄心４３ｃ内で移動する。可動鉄心４３ｂは、駆動軸１５に接続されている。復帰バネ４４は、可動鉄心４３ｂと固定鉄心４３ａとの間に配置されている。復帰バネ４４は、可動鉄心４３ｂを開離方向Ｚ２に付勢している。

次に、リレー１ａの動作について説明する。コイル４１に電流が流されず励磁されていないときには、可動鉄心４３ｂと共に、駆動軸１５は、復帰バネ４４の弾性力によって開離方向Ｚ２に押圧されている。そのため、可動接触片７も開離方向Ｚ２に押圧されており、図１に示すように、第１可動接点１３及び第２可動接点１４は、第１固定接点１１及び第２固定接点１２から開離した開状態となっている。

コイル４１に電流が流されて励磁されると、コイル４１の電磁力により、可動鉄心４３ｂが、復帰バネ４４の弾性力に抗して、接触方向Ｚ１に移動する。それにより、駆動軸１５とホルダ１６と可動接触片７とが共に接触方向Ｚ１に移動して、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が、第１固定接点１１及び第２固定接点１２に接触した閉状態となる。

コイル４１への電流が停止され消磁されると、可動鉄心４３ｂと共に、駆動軸１５は、復帰バネ４４の弾性力によって開離方向Ｚ２に押圧される。そのため、可動接触片７も開離方向Ｚ２に押圧されることで、第１可動接点１３及び第２可動接点１４は、開状態に戻る。

図２は、リレー１ａの接点ケース１８内の構成を示す平面図である。図２では、可動接触片７及び駆動軸１５の位置が二点差線で示されている。図１及び図２に示すように、リレー１ａは、第１磁石５１と第２磁石５２と第３磁石５３とを含む。第１磁石５１と第２磁石５２と第３磁石５３とは、接点間で生じたアークを消弧するための永久磁石である。

第１磁石５１と第２磁石５２とは、左右方向に互いに離れて配置されている。第１磁石５１は、左右方向において可動接触片７の一側方に配置されている。第２磁石５２は、左右方向において可動接触片７の一側方に配置されている。詳細には、第１磁石５１は、可動接触片７の左方に配置されている。第２磁石５２は、可動接触片７の右方に配置されている。

第１磁石５１と第２磁石５２とは、互いに同極が向き合うように配置されている。詳細には、第１磁石５１は、可動接触片７に対向するＳ極面５１Ｓと、Ｓ極面５１Ｓの反対側のＮ極面５１Ｎとを含む。第２磁石５２は、可動接触片７に対向するＳ極面５２Ｓと、Ｓ極面５２Ｓの反対側のＮ極面５２Ｎとを含む。

第３磁石５３は、可動接触片７に対して前後方向に対向して配置されている。なお、本実施形態において、前後方向は、可動接触片７の長手方向と交差する可動接触片７の幅方向と一致する。第３磁石５３は、可動接触片７に対向するＮ極面５３Ｎと、Ｎ極面５３Ｎの反対側のＳ極面５３Ｓとを含む。

また、リレー１ａは、ヨーク４７を含む。ヨーク４７は、第１磁石５１と第２磁石５２と第３磁石５３とを接続している。詳細には、ヨーク４７は、第１磁石５１のＮ極面５１Ｎと、第２磁石５２のＮ極面５２Ｎと、第３磁石５３のＳ極面５３Ｓとに接続されている。

以上のような第１磁石５１と、第２磁石５２と、第３磁石５３との配置により、図２に示すように、第１固定接点１１と第１可動接点１３との間の位置（以下、「第１接点位置Ｐ１」と呼ぶ）において左右方向外側に向かう磁束Ｂ１が生成される。また、第２固定接点１２と第２可動接点１４との間の位置（以下、「第２接点位置Ｐ２」と呼ぶ）において左右方向外側に向かう磁束Ｂ２が生成される。詳細には、左右方向における中央から第１端部７ａに向かう方向への磁束Ｂ１が、第１固定接点１１と第１可動接点１３との間において生成される。左右方向における中央から第２端部７ｂに向かう方向への磁束Ｂ２が、第２固定接点１２と第２可動接点１４との間において生成される。

従って、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、図２において矢印Ｆ１及び矢印Ｆ２で示すように前後方向にローレンツ力が作用する。また、可動接触片７において右方から左方に電流が流れるときには、図２において矢印Ｆ３及び矢印Ｆ４で示すように前後方向にローレンツ力が作用する。それにより、アークが矢印Ｆ１－Ｆ４で示す方向に引き伸ばされ、アークを迅速に消弧することができる。

ただし、図３に示すように、アークには、第１固定端子５及び第２固定端子６の自己磁界によるローレンツ力が作用する場合がある。例えば、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、第１接点位置Ｐ１では、第１中間部２２を流れる電流による磁界によって、左右方向における内側へ向かうローレンツ力Ｆ５がアークに作用する。この場合、アークには、ローレンツ力Ｆ１，Ｆ５の合力Ｆ１’が作用し、それにより、アークは、ローレンツ力の合力Ｆ１’の方向に引き伸ばされる。

同様に、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、第２接点位置Ｐ２では、第２中間部３２を流れる電流による磁界によって、左右方向における内側へ向かうローレンツ力Ｆ６が、アークに作用する。この場合、アークには、ローレンツ力Ｆ２，Ｆ６の合力Ｆ２’が作用し、それにより、アークは、ローレンツ力の合力Ｆ２’の方向に引き伸ばされる。

本実施形態に係るリレー１ａは、上記のように内側へ向かって引き伸ばされたアークを消弧するための壁部６０を備えている。壁部６０は、左右方向において第１固定接点１１及び第２固定接点１２の内側に配置されている。壁部６０は、第１壁部６１と第２壁部６２とを含む。第１壁部６１は、左右方向において第１接点位置Ｐ１と駆動軸１５との間に配置されている。第１壁部６１は、前後方向に延びている。第２壁部６２は、左右方向において第２接点位置Ｐ２と駆動軸１５との間に配置されている。第２壁部６２は、前後方向に延びている。

第１壁部６１と第２壁部６２とは、アークの熱により消弧ガスを発生させる消弧材で形成されている。第１壁部６１と第２壁部６２とは、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂で形成されてもよい。或いは、第１壁部６１と第２壁部６２とは、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂などで形成されてもよい。或いは、第１壁部６１と第２壁部６２とは、他の消弧材で形成されてもよい。

図４及び図５は、接点装置３及び壁部６０の拡大側面断面図である。図４は、開状態での可動接触片７の位置を示している。図５は、閉状態での可動接触片７の位置を示している。図４及び図５に示すように、第１壁部６１と第２壁部６２とは、上下方向に延びている。第１壁部６１は、第１固定接点１１と対向している。第２壁部６２は、第２固定接点１２と対向している。第１壁部６１は、可動接触片７の移動方向において第１固定接点１１を可動接触片７側に越えた位置に配置されている。すなわち、第１壁部６１の上端６１０は、第１固定接点１１よりも上方に配置されている。第１壁部６１は、第１固定接点１１よりも下方の位置から第１固定接点１１よりも上方の位置まで配置されている。

第２壁部６２は、第２固定接点１２と対向している。第２壁部６２は、可動接触片７の移動方向において第２固定接点１２を可動接触片７側に越えた位置に配置されている。すなわち、第２壁部６２の上端６２０は、第２固定接点１２よりも上方に配置されている。第２壁部６２は、第２固定接点１２よりも下方の位置から第２固定接点１２よりも上方の位置まで配置されている。

図５に示すように、閉状態で、第１壁部６１は、第１固定接点１１及び第１可動接点１３と対向している。閉状態で、第１壁部６１の上端６１０は、第１可動接点１３の下端よりも上方に位置する。図６は、図５におけるVI－VI断面図である。図６に示すように、閉状態で、可動接触片７の長手方向から見て、第１壁部６１は第１可動接点１３及び第１固定接点１１と重なる。

図４に示すように、閉状態で、第２壁部６２は、第２固定接点１２及び第２可動接点１４と対向している。閉状態で、第２壁部６２の上端６２０は、第２可動接点１４の下端よりも上方に位置する。図示を省略するが第１壁部６１と同様に、閉状態で、可動接触片７の長手方向から見て、第２壁部６２は第２可動接点１４及び第２固定接点１２と重なる。

図４及び図５に示すように、可動接触片７は、壁部６０との干渉を避けた形状を有する。可動接触片７は、壁部６０から離れる方向に凹んだ形状を有する。すなわち、可動接触片７は、上方に向かって凸に湾曲した形状を有している。詳細には、可動接触片７は、第１接点支持部７１と、第２接点支持部７２と、中間部７３と、第１曲げ部７４と、第２曲げ部７５とを含む。

第１接点支持部７１は、第１可動接点１３を支持している。第１接点支持部７１は、上述した第１端部７ａを含む。第２接点支持部７２は、第２可動接点１４を支持している。第２接点支持部７２は、上述した第２端部７ｂを含む。中間部７３は、可動接触片７の左右方向における中央に位置する。中間部７３には接触片保持部８が取り付けられる。中間部７３には、駆動軸１５が取り付けられる。中間部７３は、第１接点支持部７１及び第２接点支持部７２よりも上方に位置する。

第１曲げ部７４は、第１接点支持部７１と中間部７３との間に位置する。第１曲げ部７４は、第１壁部６１から離れる方向に湾曲した形状を有している。すなわち、第１曲げ部７４は、第１接点支持部７１から上方に向かって湾曲した形状を有している。第１曲げ部７４は、第１壁部６１に対向して配置されている。

第２曲げ部７５は、第２接点支持部７２と中間部７３との間に位置する。第２曲げ部７５は、第２壁部６２から離れる方向に湾曲した形状を有している。すなわち、第２曲げ部７５は、第２接点支持部７２から上方に向かって湾曲した形状を有している。第２曲げ部７５は、第２壁部６２に対向して配置されている。

図５に示すように、閉状態で、第１壁部６１の上端６１０は、第１接点支持部７１の底面よりも上方に位置する。閉状態で、第２壁部６２の上端６２０は、第２接点支持部７２の底面よりも上方に位置する。第１曲げ部７４と第１接点支持部７１との接続点７６は、第１壁部６１の外側に位置する。第２曲げ部７５と第２接点支持部７２との接続点７７は、第２壁部６２の外側に位置する。閉状態で、第１曲げ部７４と第１接点支持部７１との接続点７６は、第１壁部６１の上端６１０よりも下方に位置する。閉状態で、第２曲げ部７５と第２接点支持部７２との接続点７７は、第２壁部６２の上端６２０よりも下方に位置する。

図２に示すように、壁部６０は、第３壁部６３と第４壁部６４とをさらに含む。第３壁部６３と第４壁部６４とは、前後方向に互いに離れて配置される。第３壁部６３と第４壁部６４との間には、接触片支持部８が配置される。詳細には、第３壁部６３と第４壁部６４との間には、ホルダ１６が配置される。第３壁部６３と第４壁部６４とによってホルダ１６が回り止めされる。

以上説明した第１実施形態に係るリレー１ａでは、第１壁部６１及び第２壁部６２は、可動接触片７の移動方向において、第１固定接点１１及び第２固定接点１２を可動接触片７側に越えた位置に配置されている。そのため、アークが第１固定接点１１及び第２固定接点１２の内側へ向かって引き伸ばされた場合に、アークが第１壁部６１及び第２壁部６２に当たり易い。それにより、迅速にアークを消弧することができる。

また、閉状態で、可動接触片７は、第１壁部６１及び第２壁部６２と干渉しないように湾曲した形状を有している。そのため、上記のように第１壁部６１と第２壁部６２とが配置されても、可動接触片７と、第１壁部６１及び第２壁部６２との干渉を回避することができる。

可動接触片７は、第１曲げ部７４と第２曲げ部７５とを含む。このような可動接触片７の形状により、第１壁部６１及び第２壁部６２との干渉を回避することができる。また、アークの起点を第１曲げ部７４及び第２曲げ部７５に限定することができる。それにより、第１曲げ部７４から引き伸ばされたアークが第１壁部６１に当たり易くなる。また、第２曲げ部７５から引き伸ばされたアークが第２壁部６２に当たり易くなる。それにより、より迅速にアークを消弧することができる。

閉状態で、可動接触片７の長手方向から見て、第１壁部６１は第１可動接点１３と重なる。また、閉状態で、可動接触片７の長手方向から見て、第２壁部６２は第２可動接点１４と重なる。そのため、アークが第１壁部６１及び第２壁部６２に当たり易くなる。それにより、より迅速にアークを消弧することができる。

以上、第１実施形態に係るリレー１ａについて説明したが、第１～第３磁石５１－５３の配置、或いは極性は、上記の第１実施形態のものに限らず変更されてもよい。例えば、図７は、第２実施形態に係るリレー１ｂの接点ケース１８内の構成を示す平面図である。

第２実施形態に係るリレー１ｂでは、第１磁石５１と第２磁石５２とは、異極同士が対向するように配置されている。第１磁石５１のＳ極面５１Ｓが可動接触片７と対向して配置され、第２磁石５２のＮ極面５２Ｎが可動接触片７と対向して配置されている。第２実施形態に係るリレー１ｂでは、第１実施形態の第３磁石５３は省略されている。第２実施形態に係るリレー１ｂの他の構成は、第１実施形態に係るリレー１ａと同様である。

第２実施形態に係るリレー１ｂでは、第１接点位置Ｐ１と第２接点位置Ｐ２とにおいて左方に向かう磁束Ｂ１１が生成される。従って、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、矢印Ｆ１１及び矢印Ｆ１２で示すように前後方向にローレンツ力が作用する。

また、アークには、第１固定端子５及び第２固定端子６の自己磁界によるローレンツ力が作用する場合がある。例えば、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、第１接点位置Ｐ１では、第１中間部２２を流れる電流による磁界によって、左右方向における内側へ向かうローレンツ力Ｆ１５がアークに作用する。この場合、アークには、ローレンツ力Ｆ１１，Ｆ１５の合力Ｆ１１’が作用し、それにより、アークは、ローレンツ力の合力Ｆ１１’の方向に引き伸ばされる。

同様に、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、第２接点位置Ｐ２では、第２中間部３２を流れる電流による磁界によって、左右方向における内側へ向かうローレンツ力Ｆ１６が、アークに作用する。この場合、アークには、ローレンツ力Ｆ１２，Ｆ１６の合力Ｆ１２’が作用し、それにより、アークは、ローレンツ力の合力Ｆ１２’の方向に引き伸ばされる。このような場合であっても、第２実施形態に係るリレー１ｂでは、第１実施形態に係るリレー１ａと同様に、第１壁部６１及び第２壁部６２によって、アークを迅速に消弧することができる。

図８は、第３実施形態に係るリレー１ｃの接点ケース１８内の構成を示す平面図である。第３実施形態に係るリレー１ｃでは、第１磁石５１と第２磁石５２とは、前後方向に離れて配置されている。第１磁石５１と第２磁石５２とは、異極同士が対向するように配置されている。詳細には、第１磁石５１のＳ極面５１Ｓが可動接触片７と対向して配置され、第２磁石５２のＮ極面５２Ｎが可動接触片７と対向して配置されている。第３実施形態に係るリレー１ｃの他の構成は、第１実施形態に係るリレー１ａと同様である。

第３実施形態に係るリレー１ｃでは、第１接点位置Ｐ１と第２接点位置Ｐ２とにおいて前後方向に沿う磁束Ｂ２１が生成される。従って、可動接触片７において左方から右方に電流が流れるときには、矢印Ｆ２１及び矢印Ｆ２２で示すように左右方向における内側に向かってローレンツ力が作用する。従って、第３実施形態に係るリレー１ｃでは、第１固定端子５及び第２固定端子６の自己磁界によるローレンツ力が発生しなくても、アークは、内側に向かって引き伸ばされる。従って、第１中間部２２及び第２中間部３２が無くても、アークは、内側に向かって引き伸ばされる。このような場合であっても、第３実施形態に係るリレー１ｃでは、第１実施形態に係るリレー１ａと同様に、第１壁部６１及び第２壁部６２によって、アークを迅速に消弧することができる。

以上、第１～第３実施形態に係るリレー１ａ－１ｃについて説明したが、可動接触片７の形状、或いは配置は、上記の実施形態のものに限らず変更されてもよい。例えば、図９Ａは、第４実施形態に係るリレー１ｄの接点ケース１８内の構成を示す平面図である。図９Ｂは、第４実施形態に係るリレー１ｄの接点ケース１８内の構成を示す側面図である。

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、可動接触片７は、第１孔８１と第２孔８２とを含む。第１孔８１と第２孔８２とは、上下方向に可動接触片７を貫通している。第１孔８１は、上下方向において第１壁部６１に対向して配置される。第２孔８２は、上下方向において第２壁部６２に対向して配置される。詳細には、第１孔８１は、第１壁部６１の上方に配置される。第２孔８２は、第２壁部６２の上方に配置される。第１孔８１は、第１壁部６１が挿入可能な大きさを有する。第２孔８２は、第２壁部６２が挿入可能な大きさを有する。

第４実施形態に係るリレー１ｄでは、少なくとも閉状態で、第１壁部６１が第１孔８１内に配置され、第２壁部６２が第２孔８２内に配置される。それにより、第１壁部６１及び第２壁部６２と可動接触片７と干渉を回避することができる。なお、閉状態のみならず開状態でも、第１壁部６１が第１孔８１内に配置され、第２壁部６２が第２孔８２内に配置されてもよい。

図１０Ａは、第５実施形態に係るリレー１ｅの接点ケース１８内の構成を示す平面図である。図１０Ｂは、第５実施形態に係るリレー１ｅの接点ケース１８内の構成を示す側面図である。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、可動接触片７は、第１凹部８３と第２凹部８４とを含む。第１凹部８３と第２凹部８４とは、可動接触片７の底面から上方に凹んだ形状を有する。第１凹部８３は、上下方向において第１壁部６１に対向して配置される。第２凹部８４は、上下方向において第２壁部６２に対向して配置される。詳細には、第１凹部８３は、第１壁部６１の上方に配置される。第２凹部８４は、第２壁部６２の上方に配置される。第１凹部８３は、第１壁部６１の上端６１０が挿入可能な大きさを有する。第２凹部８４は、第２壁部６２の上端６２０が挿入可能な大きさを有する。

第５実施形態に係るリレー１ｅでは、少なくとも閉状態で、第１壁部６１が第１凹部８３内に配置され、第２壁部６２が第２凹部８４内に配置される。それにより、第１壁部６１及び第２壁部６２と可動接触片７と干渉を回避することができる。なお、閉状態のみならず開状態でも、第１壁部６１が第１凹部８３内に配置され、第２壁部６２が第２凹部８４内に配置されてもよい。

図１１は、第６実施形態に係るリレー１ｆの接点ケース１８内の構成を示す側面図である。図１１に示すように、可動接触片７は、第１接点支持部９１と、第２接点支持部９２と、中間部９３と、第１屈曲部９４と、第２屈曲部９５とを含む。第１接点支持部９１は、第１可動接点１３を支持している。第２接点支持部９２は、第２可動接点１４を支持している。第１屈曲部９４は、第１接点支持部９１から上方に向かって屈曲した形状を有する。第１屈曲部９４は、左右方向において第１接点支持部９１の外側に位置する。第２屈曲部９５は、第２接点支持部９２から上方に向かって屈曲した形状を有する。第２屈曲部９５は、左右方向において第２接点支持部９２の外側に位置する。中間部９３は、第１屈曲部９４と第２屈曲部９５との間に位置している。中間部９３は、第１接点支持部９１及び第２接点支持部９２よりも上方に位置する。

第６実施形態に係るリレー１ｆでは、第１接点支持部９１の内端部９１０と第２接点支持部９２の内端部９２０とが互いに離れて配置される。第１壁部６１及び第２壁部６２は、第１接点支持部９１の内端部９１０と第２接点支持部９２の内端部９２０との間の空間に対向して配置される。少なくとも閉状態で、第１接点支持部９１の内端部９１０と第２接点支持部９２の内端部９２０との間に、第１壁部６１と第２壁部６２とが配置される。それにより、第１壁部６１及び第２壁部６２と可動接触片７と干渉を回避することができる。なお、閉状態のみならず開状態でも、第１接点支持部９１の内端部９１０と第２接点支持部９２の内端部９２０との間に、第１壁部６１と第２壁部６２とが配置されてもよい。

上記の実施形態では、駆動装置４が駆動軸１５をコイル４１側から引き込むことで、可動接触片７が接触方向Ｚ１に移動する。また、駆動装置４が駆動軸１５をコイル４１側から押し出すことで、可動接触片７が開離方向Ｚ２に移動する。しかし、接点を開閉するための駆動軸１５の動作方向は、上記の実施形態と逆であってもよい。すなわち、駆動装置４が駆動軸１５をコイル４１側に引き込むことで、可動接触片７が開離方向Ｚ２に移動してもよい。駆動装置４が駆動軸１５をコイル４１側から押し出すことで、可動接触片７が接触方向Ｚ１に移動してもよい。すなわち、接触方向Ｚ１と開離方向Ｚ２とは、上記の実施形態とは上下に逆であってもよい。

例えば、図１２は、第７実施形態に係るリレー１ｇの接点ケース１８内の構成を示す側面図である。図１２に示すように、第７実施形態に係るリレー１ｇでは、可動接触片７は、第１固定接点１１及び第２固定接点１２の下方に配置される。可動接触片７が上方すなわち接触方向Ｚ１に移動することで、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２と接触する。可動接触片７が下方すなわち開離方向Ｚ２に移動することで、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２から開離する。

第７実施形態に係るリレー１ｇにおいても、第１実施形態に係るリレー１ａと同様に、第１壁部６１及び第２壁部６２が配置されている。第７実施形態に係るリレー１ｇでは、第１壁部６１の下端６１１と第２壁部６２の下端６２１とが、可動接触片７と対向している。また、可動接触片７は、第１壁部６１及び第２壁部６２との干渉を避けるように湾曲した形状を有している。なお、可動接触片７は、第４～第６実施形態に係るリレー１ｄ－１ｆの可動接触片７と同様の形状であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、駆動装置４の構成が変更されてもよい。コイル４１、スプール４２、鉄心４３、復帰バネ４４、或いはヨーク４５の形状、或いは配置が変更されてもよい。ケース２の形状、或いは配置が変更されてもよい。

第１固定端子５、第２固定端子６、可動接触片７の形状、或いは配置が変更されてもよい。例えば、第１外部接続部２４及び第２外部接続部３４は、ケース２から上方に突出してもよい。或いは、第１外部接続部２４及び第２外部接続部３４は、ケース２から前後方向に突出してもよい。

第１固定接点１１は、第１固定端子５と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第２固定接点１２は、第２固定端子６と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第１可動接点１３は、可動接触片７と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第２可動接点１４は、可動接触片７と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。

壁部６０の形状、或いは配置が変更されてもよい。例えは、第１～第４壁部６１－６４の形状、或いは配置が変更されてもよい。第３壁部６３及び第４壁部６４が省略されてもよい。

４駆動装置
７可動接触片
８接触片保持部
１１第１固定接点
１２第２固定接点
１３第１可動接点
１４第２可動接点
６０壁部
７１第１接点支持部
７３中間部
７４第１曲げ部
８１第１孔

Claims

長手方向に互いに離れて配置された第１可動接点と第２可動接点とを含む可動接触片と
前記第１可動接点に対向して配置された第１固定接点を含む第１固定端子と、
前記第２可動接点に対向して配置された第２固定接点を含む第２固定端子と、
前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に前記可動接触片を移動させる駆動装置と、
前記長手方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点の内側に配置された壁部と、
を備え、
前記壁部の少なくとも一部は、前記可動接触片の移動方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点を前記可動接触片側に越えた位置に配置されており、
前記可動接触片は、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に接触している状態で前記壁部を避けた形状を有し、
前記壁部は、アークの熱により消弧ガスを発生させる消弧材で形成されている、
リレー。
前記可動接触片は、前記壁部から離れる方向に湾曲した曲げ部を含む、
請求項１に記載のリレー。
長手方向に互いに離れて配置された第１可動接点と第２可動接点とを含む可動接触片と
前記第１可動接点に対向して配置された第１固定接点を含む第１固定端子と、
前記第２可動接点に対向して配置された第２固定接点を含む第２固定端子と、
前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に前記可動接触片を移動させる駆動装置と、
前記長手方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点の内側に配置された壁部と、
を備え、
前記壁部の少なくとも一部は、前記可動接触片の移動方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点を前記可動接触片側に越えた位置に配置されており、
前記可動接触片は、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に接触している状態で前記壁部を避けた形状を有し、
前記可動接触片は、前記壁部から離れる方向に湾曲した曲げ部を含み、
前記曲げ部は、前記壁部に対向して配置される、
リレー。
前記壁部は、アークの熱により消弧ガスを発生させる消弧材で形成されている、
請求項３に記載のリレー。
前記可動接触片は、前記壁部から離れる方向に凹んだ形状を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のリレー。
長手方向に互いに離れて配置された第１可動接点と第２可動接点とを含む可動接触片と
前記第１可動接点に対向して配置された第１固定接点を含む第１固定端子と、
前記第２可動接点に対向して配置された第２固定接点を含む第２固定端子と、
前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に前記可動接触片を移動させる駆動装置と、
前記長手方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点の内側に配置された壁部と、
を備え、
前記壁部の少なくとも一部は、前記可動接触片の移動方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点を前記可動接触片側に越えた位置に配置されており、
前記可動接触片は、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に接触している状態で前記壁部を避けた形状を有し、
前記可動接触片は、前記壁部に対向して配置された孔を含む、
リレー。
長手方向に互いに離れて配置された第１可動接点と第２可動接点とを含む可動接触片と
前記第１可動接点に対向して配置された第１固定接点を含む第１固定端子と、
前記第２可動接点に対向して配置された第２固定接点を含む第２固定端子と、
前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に前記可動接触片を移動させる駆動装置と、
前記長手方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点の内側に配置された壁部と、
を備え、
前記壁部の少なくとも一部は、前記可動接触片の移動方向において前記第１固定接点及び前記第２固定接点を前記可動接触片側に越えた位置に配置されており、
前記可動接触片は、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に接触している状態で前記壁部を避けた形状を有し、
前記可動接触片は、前記壁部に対向して配置された凹部を含み、
前記凹部は、前記可動接触片において、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が配置される面と同じ面に形成されている、
リレー。
前記可動接触片は、
前記第１可動接点を支持する第１接点支持部と、
前記第２可動接点を支持する第２接点支持部と、
を含み、
前記可動接触片の長手方向において、前記第１接点支持部の内端部と前記第２接点支持部の内端部とは互いに離れて配置され、
前記壁部は、前記第１接点支持部の内端部と前記第２接点支持部の内端部との間の空間に対向して配置される、
請求項１に記載のリレー。
前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に接触している状態で、前記可動接触片の長手方向から見て、前記壁部は前記第１可動接点及び前記第１固定接点と重なる、
請求項１から８のいずれかに記載のリレー。
前記第１固定端子は、
前記第１固定接点を支持しており、前記長手方向において前記第１固定接点から外側へ延びる接点支持部と、
前記接点支持部から前記可動接触片の移動方向と平行な方向に延びる中間部と、
を含む、
請求項１から９のいずれかに記載のリレー。