JP2023003206A - 接点構造 - Google Patents

Abstract

【課題】通電時の発熱量等を抑制しつつ、互いに離接可能な２つの端子間に生じる反発力を低減できるようにすること。【解決手段】接点構造は、第１の接点を有する第１の端子と、第２の接点を有する第２の端子と、第１の端子および第２の端子の少なくともいずれか一方が動作することによって、第１の接点と第２の接点とが接触する接点構造であって、第１の接点と第２の接点との接触部が、電流経路に垂直な接点の断面に対して全体の電流経路が短くなるような位置に設けてある。【選択図】図２

Description

本発明は、接点構造に関する。

下記特許文献１には、可動子を２つの固定端子の各々に近づく方向に直線移動させることにより、可動子が有する２つの接触部の各々を、２つの固定端子の各々に接触させることで、２つの固定端子の間を通電できるように構成されたリレー装置が開示されている。

特開２０１２－１９９１３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術は、可動子が２つの接触部を結ぶ直線状ではないために、可動子の電流経路が長くなってしまい、通電時の発熱量が増大する虞がある。

図１５は、従来技術による接触部の構成を示す図である。図１５に示すように、従来技術は、可動端子１０が有する可動接点１２、および、固定端子２０が有する固定接点２２は、いずれも全体的にドーム状を有する。また、従来技術は、可動接点１２の中央部（頂部）と固定接点２２の中央部（頂部）とが点接触するように構成されている。このため、図１５に示すように、従来技術は、固定接点２２においては、中央部（頂部）に向かって短絡電流Ｉが集中し、可動接点１２においては、中央部（頂部）から短絡電流Ｉが拡散するため、固定接点２２と可動接点１２とに、互いに逆方向の電流が流れ（図中点線部分参照）、よって、固定接点２２と可動接点１２との間に反発力が生じ易くなっている。

上述した課題を解決するために、一実施形態に係る接点構造は、第１の接点を有する第１の端子と、第２の接点を有する第２の端子と、第１の端子および第２の端子の少なくともいずれか一方が動作することによって、第１の接点と第２の接点とが接触する接点構造であって、第１の接点と第２の接点との接触部が、電流経路に垂直な接点の断面に対して全体の電流経路が短くなるような位置に設けてある。

一実施形態に係る接点構造によれば、通電時の発熱量等を抑制しつつ、互いに離接可能な２つの端子間に生じる反発力を低減できる。

一実施形態に係る電磁リレーの構成を示す断面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成を示す一部拡大側面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成の第１変形例を示す一部拡大側面図 第１変形例に係る第１可動接点の構成を示す平面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成の第２変形例を示す一部拡大側面図 第２変形例に係る第１可動接点の構成を示す正面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成の第３変形例を示す一部拡大側面図 第３変形例に係る第１可動接点の構成を示す平面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成の第４変形例を示す一部拡大側面図 第４変形例に係る第１可動接点の構成を示す平面図 一実施形態に係る電磁リレーにおける接触部の構成の第５変形例を示す一部拡大斜視図 第５変形例に係る第１固定接点の構成を示す一部拡大斜視図 一実施形態に係る電磁リレーにおいて短絡電流によって生じる磁束を示す斜視図 一実施形態に係る電磁リレーおいて短絡電流Ｉによって生じる磁束を示す断面図 従来技術による接触部の構成を示す図

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

（電磁リレー１００の構成）
図１は、一実施形態に係る電磁リレー１００の構成を示す断面図である。図１に示す電磁リレー１００は、例えば、各種車両（例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車等）において、バッテリの電流をモータ等に送るため電流路を切断および接続するために用いられる。

図１に示すように、電磁リレー１００は、ケース１１０、電磁石１２０、可動端子１３０、第１固定端子１４１、第２固定端子１４３、およびスプリング１５０を備える。

ケース１１０は、絶縁材料が用いられて形成される箱状の部材である。ケース１１０の内部は、水平な隔壁部１１１によって、上部空間１１２と下部空間１１３とに分離されている。

電磁石１２０は、ケース１１０の下部空間１１３に配置される。電磁石１２０は、励磁コイル１２１およびコア１２２を有する。

励磁コイル１２１は、電線（例えば、銅線）が多重に巻かれることによって円筒状に形成される。励磁コイル１２１は、通電されることによって当該励磁コイル１２１の内側に磁力線を発生する。

コア１２２は、磁性材料（例えば、鉄）が用いて形成され、上下方向（Ｚ軸方向）に直線状に延在する棒状の部材である。コア１２２は、励磁コイル１２１の内側に、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配置される。コア１２２は、励磁コイル１２１の発生する磁力線によって磁力が生じる。コア１２２の上部は、隔壁部１１１を貫通して上部空間１１２に配置される。コア１２２の上端部には、可動端子１３０が固定されている。

可動端子１３０は、ケース１１０の上部空間１１２に設けられる。可動端子１３０は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、左右方向（Ｘ軸方向）に直線状に延在する水平な平板状を有する。可動端子１３０は、その左右方向（Ｘ軸方向）における中央部が、コア１２２の上端部に固定される。これにより、可動端子１３０は、コア１２２とともに上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となる。可動端子１３０は、上面且つ左側（Ｘ軸負側）の端部に第１可動接点１３１を有し、上面且つ右側（Ｘ軸正側）の端部に第２可動接点１３２を有する。第１可動接点１３１および第２可動接点１３２は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、概ね水平な平板状を有する。

第１固定端子１４１は、ケース１１０の上部空間１１２の左側（Ｘ軸負側）において、第１可動接点１３１の上側に配置される。第１固定端子１４１は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、上下方向（Ｚ軸方向）に直線状に延在する柱状を有する。第１固定端子１４１は、底面に第１固定接点１４２を有する。第１固定接点１４２は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、概ね水平な平板状を有する。第１固定接点１４２は、第１可動接点１３１と対向する。第１固定端子１４１の上部は、ケース１１０の上壁部１１４を貫通して、当該上壁部１１４よりも上方（Ｚ軸正方向）に突出する。

第２固定端子１４３は、ケース１１０の上部空間１１２の右側（Ｘ軸正側）において、第２可動接点１３２の上側に配置される。第２固定端子１４３は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、上下方向（Ｚ軸方向）に直線状に延在する柱状を有する。第２固定端子１４３は、底面に第２固定接点１４４を有する。第２固定接点１４４は、導電性を有する金属素材が用いられて形成され、概ね水平な平板状を有する。第２固定接点１４４は、第２可動接点１３２と対向する。第２固定端子１４３の上部は、ケース１１０の上壁部１１４を貫通して、当該上壁部１１４よりも上方（Ｚ軸正方向）に突出する。

スプリング１５０は、可動端子１３０と隔壁部１１１との間において、コア１２２の周囲を取り囲むように配置される。スプリング１５０は、金属線を用いて螺旋状に形成され、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能である。スプリング１５０の上端部は、可動端子１３０の底面に固定される。スプリング１５０の下端部は、隔壁部１１１の底面に固定される。これにより、スプリング１５０は、可動端子１３０の上下方向（Ｚ軸方向）への移動に伴って、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮することができる。

（電磁リレー１００の動作）
一実施形態に係る電磁リレー１００は、電磁石１２０の励磁コイル１２１に通電することにより、励磁コイル１２１の内側に磁力線を発生させて、コア１２２に磁力を生じさせることができる。コア１２２に生じた磁力は、コア１２２に固定されている可動端子１３０に対し、第１固定端子１４１および第２固定端子１４３との間の吸着力を生じさせる。可動端子１３０は、この吸着力によってコア１２２ともに上方（Ｚ軸正方向）へ移動することで、第１可動接点１３１および第２可動接点１３２の各々を、第１固定接点１４２および第２固定接点１４４の各々に接触させることができる。その結果、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に至る電流経路が接続状態となる。

また、一実施形態に係る電磁リレー１００は、電磁石１２０の励磁コイル１２１への通電を解除することにより、コア１２２に生じた磁力を解消し、可動端子１３０に生じた吸着力を解消することができる。これにより、一実施形態に係る電磁リレー１００は、スプリング１５０による付勢力によって、コア１２２を下方（Ｚ軸負方向）へ移動させて、第１可動接点１３１および第２可動接点１３２の各々を、第１固定接点１４２および第２固定接点１４４の各々から離間させることができる。その結果、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に至る電流経路が切断状態となる。

（接触部の構成）
図２は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成を示す一部拡大側面図である。

図２に示すように、第１固定接点１４２は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２固定接点１４４に近い側の端部に、下方（Ｚ軸負方向）に向かって突出したドーム状の凸部１４２Ａを有する。

また、図２に示すように、第１可動接点１３１は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２可動接点１３２に近い側の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したドーム状の凸部１３１Ａを有する。

凸部１４２Ａおよび凸部１３１Ａは、互いに対向して設けられている。また、凸部１４２Ａおよび凸部１３１Ａは、いずれも湾曲した表面を有する。

これにより、一実施形態に係る電磁リレー１００は、図２に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の凸部１４２Ａの頂部に対し、第１可動接点１３１の凸部１３１Ａの頂部が点接触する。

その結果、一実施形態に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示すように、第１固定接点１４２において凸部１４２Ａ（すなわち、右端部）に集約し、凸部１４２Ａと凸部１３１Ａとの接触部を通じて、第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａに流れ、当該凸部１３１Ａを通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、一実施形態に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａを下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２の凸部１４２Ａと第１可動接点１３１の凸部１３１Ａとの点接触部を、第１固定接点１４２および第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。

なお、図示を省略するが、一実施形態に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２固定接点１４４は、左側（Ｘ軸負側）の端部に、下方（Ｚ軸負方向）に向かって突出したドーム状の凸部（凸部１４２Ａと同様）を有する。また、第２可動接点１３２は、右側（Ｘ軸正側）の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したドーム状の凸部（凸部１３１Ａと同様）を有する。

これにより、一実施形態に係る電磁リレー１００は、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第２固定接点１４４の凸部の頂部に対し、第２可動接点１３２の凸部の頂部が点接触する。

その結果、一実施形態に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、可動端子１３０から、第２固定接点１４４の凸部と第２可動接点１３２の凸部との点接触部を通じて第２固定端子１４３に流れる。

すなわち、一実施形態に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第２可動接点１３２においては、当該第２可動接点１３２の左端部に設けられている凸部を上方（Ｚ軸正方向）に通過するだけである。このため、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、一実施形態に係る電磁リレー１００は、第２固定接点１４４の凸部と第２可動接点１３２の凸部との点接触部を、第２固定接点１４４および第２可動接点１３２の左端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。

（接触部の構成の第１変形例）
次に、図３および図４を参照して、接触部の構成の第１変形例について説明する。図３は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成の第１変形例を示す一部拡大側面図である。図４は、第１変形例に係る第１可動接点１３１の構成を示す平面図である。

図３および図４に示すように、第１変形例変形例に係る第１固定接点１４２および第１可動接点１３１は、いずれも表面が平面状である。

また、図３および図４に示すように、第１変形例に係る第１可動接点１３１は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２可動接点１３２に近い側の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したリブ状の凸部１３１Ａを有する。凸部１３１Ａは、第１可動接点１３１の右端部に沿って、前後方向（Ｙ軸方向）に直線状に延在して設けられており、且つ、上方に向かって凸状のドーム状の断面形状を有する。

これにより、第１変形例に係る電磁リレー１００は、図３に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の表面に対し、第１可動接点１３１の凸部１３１Ａの頂部が線接触する。

その結果、第１変形例に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示す構成と同様に、第１固定接点１４２において右端部に集約し、当該右端部に設けられている第１固定接点１４２の表面と凸部１３１Ａの頂部との線接触部を通じて、第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａに流れ、当該凸部１３１Ａを通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、第１変形例に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａを下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、第１変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、第１変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２の表面と第１可動接点１３１の凸部１３１Ａとの線接触部を、第１固定接点１４２および第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。したがって、第１変形例に係る電磁リレー１００は、通電時の発熱量を抑制することができる。

特に、第１変形例に係る電磁リレー１００は、前後方向（Ｙ軸方向）に延びる直線状の凸部１３１Ａによって線接触する構成としたため、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間を流れる電流を、前後方向（Ｙ軸方向）に分散することができる。したがって、第２変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

なお、図示を省略するが、第１変形例に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２可動接点１３２は左側（Ｘ軸負側）の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したドーム状の凸部（凸部１３１Ａと同様）を有する。これにより、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部においても、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部と同様に作用し、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

（接触部の構成の第２変形例）
次に、図５および図６を参照して、接触部の構成の第２変形例について説明する。図５は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成の第２変形例を示す一部拡大側面図である。図６は、第２変形例に係る第１可動接点１３１の構成を示す正面図である。

図５および図６に示すように、第２変形例に係る第１固定接点１４２および第１可動接点１３１は、いずれも表面が平面状である。

また、図５および図６に示すように、第２変形例に係る第１可動接点１３１は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２可動接点１３２に近い側の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したドーム状の凸部１３１Ａを複数有する。複数の凸部１３１Ａは、第１可動接点１３１の右端部に沿って、前後方向（Ｙ軸方向）に直線状に並べて設けられている。

これにより、第２変形例に係る電磁リレー１００は、図５に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の表面に対し、第１可動接点１３１が有する複数の凸部１３１Ａの各々の頂部が多点接触する。

その結果、第２変形例に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示す構成と同様に、第１固定接点１４２において右端部に集約し、当該右端部に設けられている第１固定接点１４２の表面と複数の凸部１３１Ａとの多点接触部を通じて、第１可動接点１３１の右端部に設けられている複数の凸部１３１Ａに流れ、当該複数の凸部１３１Ａを通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、第２変形例に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部に設けられている複数の凸部１３１Ａを下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、第２変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、第２変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２の表面と第１可動接点１３１の凸部１３１Ａとの多点接触部を、第１固定接点１４２および第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。したがって、第２変形例に係る電磁リレー１００は、通電時の発熱量を抑制することができる。

特に、第２変形例に係る電磁リレー１００は、前後方向（Ｙ軸方向）に直線状に並ぶ複数の複数の凸部１３１Ａによって多点接触する構成としたため、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間を流れる電流を、前後方向（Ｙ軸方向）に分散することができる。したがって、第２変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

ここで、反発力は電流の２乗に比例するため、例えば、第１可動接点１３１に２つの複数の凸部１３１Ａを設けた場合、２つの第１可動接点１３１の各々の反発力は、４分の１（２分の１の２乗）となり、２つの第１可動接点１３１の反発力の合計を２分の１に低減できる。

なお、図示を省略するが、第２変形例に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２可動接点１３２は左側（Ｘ軸負側）の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したドーム状の凸部（凸部１３１Ａと同様）を複数有する。これにより、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部においても、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部と同様に作用し、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

（接触部の構成の第３変形例）
次に、図７および図８を参照して、接触部の構成の第３変形例について説明する。図７は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成の第３変形例を示す一部拡大側面図である。図８は、第３変形例に係る第１可動接点１３１の構成を示す平面図である。

図７および図８に示すように、第３変形例に係る第１固定接点１４２および第１可動接点１３１は、いずれも表面が平面状である。

また、図７および図８に示すように、第３変形例に係る第１可動接点１３１は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２可動接点１３２に近い側の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したリブ状の凸部１３１Ａを有する。凸部１３１Ａは、第１可動接点１３１の右端部に沿って、前後方向（Ｙ軸方向）に直線状に延在して設けられており、且つ、上方に向かって凸状のドーム状の断面形状を有する。但し、図７に示すように、第３変形例の凸部１３１Ａは、第１固定接点１４２の右端部よりも僅かに右側（Ｘ軸正側）にオフセットされている。

これにより、第３変形例に係る電磁リレー１００は、図７に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の右端部（右下角部）に対し、第１可動接点１３１の凸部１３１Ａの曲面部が線接触する。

その結果、第３変形例に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示す構成と同様に、第１固定接点１４２において右端部に集約し、当該右端部に設けられている第１固定接点１４２の右下角部と凸部１３１Ａの曲面部との線接触部を通じて、第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａに流れ、当該凸部１３１Ａを通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、第３変形例に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａを下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、第３変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、第３変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２の右下角部と第１可動接点１３１の凸部１３１Ａとの線接触部を、第１固定接点１４２および第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。したがって、第３変形例に係る電磁リレー１００は、通電時の発熱量を抑制することができる。

特に、第３変形例に係る電磁リレー１００は、前後方向（Ｙ軸方向）に延びる直線状の凸部１３１Ａによって線接触する構成としたため、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間を流れる電流を、前後方向（Ｙ軸方向）に分散することができる。したがって、第３変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

なお、図示を省略するが、第３変形例に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２可動接点１３２は左側（Ｘ軸負側）の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したリブ状の凸部（凸部１３１Ａと同様）を有する。これにより、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部においても、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部と同様に作用し、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

（接触部の構成の第４変形例）
次に、図９および図１０を参照して、接触部の構成の第４変形例について説明する。図９は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成の第４変形例を示す一部拡大側面図である。図１０は、第４変形例に係る第１可動接点１３１の構成を示す平面図である。

図９および図１０に示すように、第４変形例に係る第１固定接点１４２および第１可動接点１３１は、いずれも表面が平面状である。

また、図９および図１０に示すように、第４変形例に係る第１可動接点１３１は、右側（Ｘ軸正側）の端部、すなわち、第２可動接点１３２に近い側の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したリブ状の凸部１３１Ａを有する。凸部１３１Ａは、第１可動接点１３１の右端部に沿って、前後方向（Ｙ軸方向）に直線状に延在して設けられており、且つ、上方に向かって凸状の台形状の断面形状を有する。但し、図９に示すように、第４変形例の凸部１３１Ａは、第１固定接点１４２の右端部よりも僅かに右側（Ｘ軸正側）にオフセットされている。

これにより、第４変形例に係る電磁リレー１００は、図９に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の右端部（右下角部）に対し、第１可動接点１３１の凸部１３１Ａの左斜面部が線接触する。

その結果、第４変形例に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示す構成と同様に、第１固定接点１４２において右端部に集約し、当該右端部に設けられている第１固定接点１４２の右下角部と凸部１３１Ａの左斜面部との線接触部を通じて、第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａに流れ、当該凸部１３１Ａを通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、第４変形例に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部に設けられている凸部１３１Ａを下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、第４変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、第４変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２の右下角部と第１可動接点１３１の凸部１３１Ａの左斜面部との線接触部を、第１固定接点１４２および第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。したがって、第４変形例に係る電磁リレー１００は、通電時の発熱量を抑制することができる。

特に、第４変形例に係る電磁リレー１００は、前後方向（Ｙ軸方向）に延びる直線状の凸部１３１Ａによって線接触する構成としたため、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間を流れる電流を、前後方向（Ｙ軸方向）に分散することができる。したがって、第４変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

なお、図示を省略するが、第４変形例に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２可動接点１３２は左側（Ｘ軸負側）の端部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出したリブ状の凸部（凸部１３１Ａと同様）を有する。これにより、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部においても、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部と同様に作用し、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

なお、第１～第４変形例では、第１可動接点１３１に凸部１３１Ａを設けているが、これに限らず、第１固定接点１４２に凸部（凸部１３１Ａの上下を反転したもの）を設けてもよい。

（接触部の構成の第５変形例）
次に、図１１および図１２を参照して、接触部の構成の第５変形例について説明する。図１１は、一実施形態に係る電磁リレー１００における接触部の構成の第５変形例を示す一部拡大斜視図である。図１２は、第５変形例に係る第１固定接点１４２の構成を示す一部拡大斜視図である。

図１１および図１２に示すように、第５変形例に係る第１可動接点１３１は、全体的に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって凸状の半球形状を有する。

また、図１１および図１２に示すように、第５変形例に係る第１固定接点１４２は、第１固定端子１４１の下端面の右端部に、下方に向かって突出して設けられている。第１固定接点１４２は、底面から上方に円錐状に凹んだ凹部１４２Ｂを有する円柱形状を、ＹＺ平面によって２分割し、且つ、左側（Ｘ軸負側）の部分を除去した形状を有する。これにより、第１固定接点１４２は、半円柱形状を有し、且つ、半円錐状の凹部１４２Ｂを有するものとなっている。

これにより、第５変形例に係る電磁リレー１００は、図１３に示すように、電磁石１２０の励磁コイル１２１が通電されて、可動端子１３０が上方（Ｚ軸正方向）に移動したときに、第１固定接点１４２の半円錐状の凹部１４２Ｂの内周面と、第１可動接点１３１の球面の右側（Ｘ軸正側の）の部分とが、円弧状に線接触する。

その結果、第５変形例に係る電磁リレー１００において、第１固定端子１４１から可動端子１３０に流れる短絡電流Ｉは、図２に示す構成と同様に、第１固定接点１４２において右端部に集約し、当該右端部に設けられている第１固定接点１４２の凹部１４２Ｂと第１可動接点１３１の球面の右側（Ｘ軸正側の）の部分との円弧状の線接触部を通じて、可動端子１３０に流れる。そして、短絡電流Ｉは、可動端子１３０を第２固定端子１４３のある右方向（Ｘ軸正方向）に向かって流れる。

すなわち、第５変形例に係る電磁リレー１００において、短絡電流Ｉは、第１可動接点１３１においては、当該第１可動接点１３１の右端部を下方（Ｚ軸負方向）に通過するだけである。このため、第５変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とに、互いに逆方向の電流が流れることなく、よって、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

また、第５変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との円弧状の線接触部を、第１可動接点１３１の右端部に設けたため、第１固定端子１４１から可動端子１３０を介して第２固定端子１４３に流れる短絡電流Ｉの電流経路を最短化することができる。したがって、第５変形例に係る電磁リレー１００は、通電時の発熱量を抑制することができる。

特に、第５変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とが円弧状に線接触する構成としたため、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間を流れる電流を、円周方向に分散することができる。したがって、第５変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との間に反発力が生じることを抑制することができる。

さらに、第５変形例に係る電磁リレー１００は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１とが円弧状に線接触する構成としたため、接点の傾斜や加工精度による位置ずれにより接触部が１点になることを抑制することができ、よって、接点の傾斜や加工精度による位置ずれに対するロバスト性を向上させることができる。

なお、図示を省略するが、第５変形例に係る電磁リレー１００において、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部の構成は、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部の構成に対して、左右対称である。すなわち、第２可動接点１３２は、全体的に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって凸状の半球形状を有する。また、第２固定接点１４４は、第２固定端子１４３の下端面の左端部に、下方に向かって突出して設けられており、半円柱形状を有し、且つ、半円錐状の凹部（凹部１４２Ｂと左右対称形状のもの）を有するものとなっている。これにより、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部においても、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部と同様に作用し、よって、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との間に反発力が生じることを抑制することができる。

なお、第５変形例において、第２固定接点１４４を第１可動接点１３１と同様の形状（図１３および図１４に示す第１可動接点１３１の上下を反転したもの）とし、第１可動接点１３１を、第２固定接点１４４と同様の形状（図１３および図１４に示す第２固定接点１４４の上下を反転したもの）としてもよい。

（電磁反発力の抑制効果）
図１３は、一実施形態に係る電磁リレー１００において短絡電流Ｉによって生じる磁束を示す斜視図である。図１４は、一実施形態に係る電磁リレー１００において短絡電流Ｉによって生じる磁束を示す断面図である。

図１３および図１４に示すように、可動端子１３０では、短絡電流Ｉによって形成される後方向（Ｙ軸負方向）の磁束Ｍと、可動端子１３０を流れる右方向（Ｘ軸正方向）の短絡電流Ｉとが作用して、下方向（Ｚ軸負方向）のローレンツ力として電磁反発力が生じる。

特に、図１３および図１４に示すように、固定端子１４１，１４３と可動端子１３０に囲まれた内側の領域では、後方向（Ｙ軸負方向）の磁束Ｍが重なって大きくなるため、可動端子１３０の電磁反発力が生じ易い。さらに、接点付近では電流密度が大きくなるため後方向（Ｙ軸負方向）の磁束Ｍも大きくなり、可動端子１３０の電磁反発力を強める要因となっている。

一実施形態に係る電磁リレー１００は、上記した通り、第１固定接点１４２と第１可動接点１３１との接触部Ｐ１（点接触部、多点接触部、または線接触部）を右端部に設けており、且つ、第２固定接点１４４と第２可動接点１３２との接触部Ｐ２（点接触部、多点接触部、または線接触部）を左端部に設けている。このため、一実施形態に係る電磁リレー１００は、接触部Ｐ１および接触部Ｐ２において、前方向（Ｙ軸正方向）の磁束Ｍと後方向（Ｙ軸負方向）の磁束Ｍとの境界（図１４における点線参照）を、可動端子１３０における内側方向にシフトすることができる。これにより、一実施形態に係る電磁リレー１００は、可動端子１３０に分布する後方向（Ｙ軸負方向）の磁束を抑制することができ、よって、可動端子１３０の電磁反発力を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、本発明は、電磁リレーに限らず、少なくとも「第１の接点を有する第１の端子と、第２の接点を有する第２の端子と、第１の端子および第２の端子の少なくともいずれか一方が動作することによって、第１の接点と第２の接点とが接触する接点構造」を有するものであれば、以下なる装置にも適用可能である。

例えば、本発明は、第１の端子および第２の端子の各々が可動接点であり、第１の端子および第２の端子の各々が互いに近づく方向に移動することにより、第１の接点と第２の接点とが接触する接点構造を有する、電磁リレー、または、電磁リレー以外の装置にも適用可能である。

また、本発明において、固定接点は、固定端子と別部材であるものに限らず、固定端子と一体的に形成されているものであってもよい。また、本発明において、可動接点は、可動端子と別部材であるものに限らず、可動端子と一体的に形成されているものであってもよい。

１００ 電磁リレー
１１０ ケース
１１１ 隔壁部
１１２ 上部空間
１１３ 下部空間
１１４ 上壁部
１２０ 電磁石
１２１ 励磁コイル
１２２ コア
１３０ 可動端子
１３１ 第１可動接点
１３１Ａ 凸部
１３２ 第２可動接点
１４１ 第１固定端子
１４２ 第１固定接点
１４２Ａ 凸部
１４２Ｂ 凹部
１４３ 第２固定端子
１４４ 第２固定接点
１５０ スプリング

Claims (2)

1. 第１の接点を有する第１の端子と、
   第２の接点を有する第２の端子と、
   第１の端子および前記第２の端子の少なくともいずれか一方が動作することによって、前記第１の接点と前記第２の接点とが接触する接点構造であって、
   前記第１の接点と前記第２の接点との接触部が、電流経路に垂直な接点の断面に対して全体の電流経路が短くなるような位置に設けてある
   ことを特徴とする接点構造。
2. 励磁コイルと、
   前記励磁コイルへの通電により駆動するコアと、
   固定接点を有する固定端子と、
   前記コアとともに動作し、当該動作時に前記固定接点に当接する可動接点を有する可動端子と、
   を備え、
   前記可動接点と前記固定接点の接触部が、電流経路に垂直な接点の断面に対して全体の電流経路が短くなるような位置に設けてある
   ことを特徴とする電磁リレー。

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