JP6300153B2

JP6300153B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP6300153B2
Application number: JP2014045573A
Authority: JP
Inventors: 潤二高橋; 進弥木本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP2015170531A

Description

本発明は、一般に電磁継電器に関し、より詳細には電磁石装置と接点装置とを備えた電磁継電器に関する。

従来、電磁継電器として、電磁石装置および接点装置をケース内に備える構成の電磁継電器（電磁開閉装置）が知られている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の電磁継電器は、合成樹脂製のケース内に、電磁石装置と接点装置とを収納している。この電磁継電器は、電磁石装置の励磁コイル（励磁用巻線）への通電に応じて可動子（可動鉄芯）を固定子（固定鉄芯）に吸引し、可動子の移動に連動して接点装置の接点を開閉するように構成されている。

特許文献１においては、ケースの内周面の一部に励磁コイルを挟むことにより電磁石装置を支持する支持部材が設けられ、電磁石装置がケース内で支持されている。励磁コイルは電線が多重に巻き重ねられており、励磁コイル内には電線で区切られた領域が多数存在することになる。そのため、電磁石装置において可動子が固定子に衝突することによって生じる振動は、支持部材に伝わりにくく、結果的にケースに伝わりにくくなる。

さらに、特許文献１には、励磁コイルの通電時に励磁コイルで発生する熱が支持部材を介してケースから放熱され、励磁コイルの温度上昇を抑制できる、ということも記載されている。

特開２００７−２９４２６２号公報

しかし、電磁継電器を使用する環境や励磁コイルに流す電流の大きさ、励磁コイルの巻き数などの条件によっては、特許文献１に記載の構成では励磁コイルの通電時の放熱が不十分となる可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、励磁コイルの通電時の放熱効率を向上できる電磁継電器を提供することを目的とする。

本発明の電磁継電器は、励磁コイルと可動子と固定子と継鉄とを有し、前記励磁コイルを囲むように配置された前記継鉄に前記励磁コイルで生じる磁束を通すことで、前記固定子に前記可動子を吸引して前記可動子を移動させる電磁石装置と、固定接点および可動接点を有し、前記可動子の移動に伴って前記可動接点が移動することにより、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉状態と、前記可動接点が前記固定接点から離れた開状態とが切り替わる接点装置と、少なくとも前記電磁石装置を収納するケースと、熱伝導率が空気よりも高く前記継鉄と前記ケースとの隙間に配置された介在部材とを備え、前記ケースは、前記介在部材に対向する領域を含む一部が金属材料からなることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る電磁継電器は、励磁コイルと可動子と固定子と継鉄とを有し、前記励磁コイルを囲むように配置された前記継鉄に前記励磁コイルで生じる磁束を通すことで、前記固定子に前記可動子を吸引して前記可動子を移動させる電磁石装置と、固定接点および可動接点を有し、前記可動子の移動に伴って前記可動接点が移動することにより、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉状態と、前記可動接点が前記固定接点から離れた開状態とが切り替わる接点装置と、少なくとも前記電磁石装置を収納するケースと、熱伝導率が空気よりも高く前記継鉄と前記ケースとの隙間に配置された介在部材とを備え、前記ケースは、全体が金属材料からなることを特徴とする。

この電磁継電器において、前記介在部材は、弾性を有する材料からなることが望ましい。

この電磁継電器において、前記ケースは、前記介在部材に対向する領域に金属材料からなる板ばねを有し、前記板ばねは、前記介在部材に押し付けられていることが望ましい。

この電磁継電器において、前記ケースは、内周面の一部に凸部を有し、前記介在部材は前記凸部と前記継鉄との間に配置されていることが望ましい。

本発明は、少なくとも電磁石装置を収納するケースと、熱伝導率が空気よりも高く継鉄とケースとの隙間に配置された介在部材とを備えるので、励磁コイルの通電時の放熱効率を向上できるという利点がある。

実施形態１に係る電磁継電器の概略断面図である。実施形態１に係る電磁継電器の電磁石装置の側面図である。実施形態１の変形例に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。実施形態２に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。実施形態２に係る電磁継電器の他の例を示す要部の概略断面図である。実施形態２に係る電磁継電器のさらに他の例を示す要部の概略断面図である。実施形態２の第１の変形例に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。実施形態２の第１の変形例に係る電磁継電器の他の例を示す要部の概略断面図である。実施形態２の第２の変形例に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。第１の参考例に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。第１の参考例に係る電磁継電器の他の例を示す要部の概略断面図である。第２の参考例に係る電磁継電器の要部の概略断面図である。

（実施形態１）
本実施形態の電磁継電器１は、図１に示すように、電磁石装置２と、接点装置３と、ケース４と、介在部材５とを備えている。

電磁石装置２は、励磁コイル２１と可動子２２と固定子２３と継鉄２４とを有している。電磁石装置２は、励磁コイル２１を囲むように配置された継鉄２４に励磁コイル２１で生じる磁束を通すことで、固定子２３に可動子２２を吸引して可動子２２を移動させるように構成されている。

接点装置３は、固定接点３１および可動接点３２を有している。接点装置３は、可動子２２の移動に伴って可動接点３２が移動することにより、可動接点３２が固定接点３１に接触する閉状態と、可動接点３２が固定接点３１から離れた開状態とが切り替わるように構成されている。

ケース４は、少なくとも電磁石装置２を収納する。図１の例では、ケース４は電磁石装置２と接点装置３との両方を収納するように構成されている。

介在部材５は、熱伝導率が空気よりも高く、継鉄２４とケース４との隙間６に配置されている。

以下、本実施形態の電磁継電器１について詳しく説明する。ただし、以下に説明する電磁継電器１は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態においては、一例として、電磁継電器１が電気自動車（ＥＶ）に搭載され、走行用のバッテリから負荷（たとえばインバータ）への直流電力の供給路上に接点装置３を介在するように接続されて用いられる場合について説明する。電磁継電器１の励磁コイル２１は、電気自動車のＥＣＵ（電子制御ユニット）からの制御信号に応じてオンとオフとが切り替わるスイッチング素子を介して、励磁用電源に接続されている。これにより、電磁継電器１は、ＥＣＵからの制御信号に応じて接点装置３が開閉し、走行用のバッテリから負荷への直流電力の供給状態を切り替えることができる。

本実施形態では、接点装置３は、一対の固定接点３１と、一対の可動接点３２と、各固定接点３１を支持する一対の端子台１１，１２と、両可動接点３２を支持する可動接触子１３と、接圧を確保するための接圧ばね１４とを有している。

接点装置３の構成について詳しくは後述するが、接点装置３は、固定接点３１および可動接点３２を一対ずつ備えることにより、接点装置３が閉じた状態で一対の端子台１１，１２間が可動接触子１３を介して短絡する。したがって、接点装置３は、走行用のバッテリからの直流電力が、一対の端子台１１，１２および可動接触子１３を通して負荷へ供給されるように、バッテリと負荷との間に電気的に接続される。

＜基本構成＞
本実施形態に係る電磁継電器１は、図１に示すように、上述した電磁石装置２、接点装置３、ケース４に加えて、シャフト１５と、接点容器１６と、連結体１７と、永久磁石１８とを備えている。

電磁石装置２は、励磁コイル２１、可動子２２、固定子２３、継鉄２４の他に、コイルボビン２５と、復帰ばね２６と、筒体２７とを有している。

コイルボビン２５は、たとえば合成樹脂製であって、円筒状に形成されており、中心軸方向の両端に互いに平行する一対の板状部２５１，２５２を有している。コイルボビン２５は、一対の板状部２５１，２５２の間に、励磁コイル２１を構成する電線が巻き付けられている。

継鉄２４は、固定子２３および可動子２２と共に、励磁コイル２１の通電時に励磁コイル２１で生じる磁束が通る磁気回路を形成する。そのため、継鉄２４と固定子２３と可動子２２とはいずれも磁性材料から形成されている。

本実施形態では、継鉄２４は、コイルボビン２５の中心軸方向（励磁コイル２１の中心軸方向と同じ）においてコイルボビン２５の両側に設けられて互いに平行する上板２４１および下板２４２を具備している。

以下では、励磁コイル２１の中心軸方向を上下方向とし、励磁コイル２１から見て上板２４１側を上方、下板２４２側を下方として説明する。さらに、上下方向に直交する平面内において、接点装置３の一対の端子台１１，１２が並ぶ方向を左右方向とし、左右方向の中心から見て第１の端子台１１側を左方、第２の端子台１２側を右方として説明する。ただし、これらの方向は電磁継電器１の使用形態を限定する趣旨ではない。なお、「上板」、「下板」という名称についても、電磁継電器１の使用形態を限定する趣旨ではない。

継鉄２４は、上板２４１と下板２４２との周縁部同士を連結する側板２４３と、下板２４２の中央部から上方に突出する形の円筒状に形成されたブッシュ２４４とをさらに具備している。ここでは、上板２４１および下板２４２はそれぞれ矩形板状に形成されている。側板２４３は、上板２４１の下面において互いに対向する一対の辺と、下板２４２の上面における互いに対向する一対の辺とを連結するように、一対設けられている。本実施形態では、一対の側板２４３は、励磁コイル２１の左右両側に配置されている。

一対の側板２４３と下板２４２とは、図１の例では１枚の板から連続一体に形成されているが、この例に限らず、別の板で形成されていてもよい。また、下板２４２の中央部には保持孔（図示せず）が形成されており、ブッシュ２４４は、その下端部が下板２４２の保持孔に嵌合しているが、この例に限らず、下板２４２とブッシュ２４４とは１枚の板から形成されていてもよい。

励磁コイル２１は、これら上板２４１と下板２４２と一対の側板２４３とで囲まれた空間に配置されており、その内側にブッシュ２４４と固定子２３と可動子２２とが配置されている。つまり、励磁コイル２１の上方には上板２４１が位置し、励磁コイル２１の下方には下板２４２が位置し、励磁コイル２１の左右両側には一対の側板２４３が位置することで、励磁コイル２１は継鉄２４に囲まれるように配置されている。励磁コイル２１を構成する電線の両端は一対の入力端子（図示せず）に接続されている。

固定子２３は、上板２４１の中央部から下方に突出する形の円筒状に形成された固定鉄芯であって、その上端部が継鉄（上板２４１）２４に固定されている。具体的には、上板２４１の中央部には嵌合孔２４５が形成されており、固定子２３は、その上端部が嵌合孔２４５に嵌合している。固定子２３の外径は、ブッシュ２４４の内径よりも小さく形成されている。さらに、固定子２３の下端面とブッシュ２４４の上端面との間には、上下方向においてギャップ（隙間）が確保されている。

可動子２２は、円柱状に形成された可動鉄芯であって、固定子２３の下方において、その上端面を固定子２３の下端面に対向させるように配置されている。可動子２２の外径は固定子２３の外径と同一に（つまりブッシュ２４４の内径よりも小さく）形成され、可動子２２はブッシュ２４４の内側をブッシュ２４４の内周面に沿って上下方向に移動する。言い換えれば、可動子２２は、その上端面が固定子２３の下端面に接触した第１の位置と、その上端面が固定子２３の下端面から離れた第２の位置との間で移動可能に構成されている。

復帰ばね２６は、固定子２３の内側に配置されており、可動子２２を下方（第２の位置）へ付勢するコイルばねである。具体的には、固定子２３は、その内径が固定子２３における上端部以外の部位で上端部より大きく形成されている。このように形成された固定子２３の上端部以外の内側は、復帰ばね２６を収納するための収納空間２３１を構成している。これにより、復帰ばね２６は、可動子２２が固定子２３に吸引されて第２の位置から第１の位置へと移動する際、圧縮されながら収納空間２３１に収まるため、可動子２２は固定子２３に接触可能である。

筒体２７は、非磁性材料から上面が開口した有底円筒状に形成されており、固定子２３および可動子２２を収納する。筒体２７は、上端部（開口周部）が上板２４１に固定され、下部がブッシュ２４４の内側に嵌合する。筒体２７は、その底面から固定子２３の下端面までの距離が可動子２２の上下方向の寸法よりも十分に大きくなるように、その深さ寸法が設定されている。筒体２７は、可動子２２の移動方向を上下方向に制限する。

なお、電磁石装置２は、励磁コイル２１とコイルボビン２５とブッシュ２４４と固定子２３と可動子２２とが全て上下方向に沿った同一直線上に中心軸を有するように構成されている。

上述した構成により、可動子２２は、励磁コイル２１に通電されていないとき（非通電時）には、固定子２３との間に磁気吸引力が生じないため、復帰ばね２６のばね力によって第２の位置に位置することになる。一方、励磁コイル２１に通電されると、可動子２２は、固定子２３との間に磁気吸引力が生じるため、復帰ばね２６のばね力に抗して上方に引き寄せられ第１の位置に移動する。

言い換えれば、電磁石装置２は、励磁コイル２１の通電時には、継鉄２４と固定子２３と可動子２２とで形成される磁気回路に励磁コイル２１が磁束を生じるので、この磁気回路の磁気抵抗が小さくなるように可動子２２を移動させる。具体的には、電磁石装置２は、励磁コイル２１の通電時、磁気回路のうち固定子２３の下端面とブッシュ２４４の上端面との間のギャップを可動子２２で埋めるように、可動子２２を第２の位置から第１の位置へ移動させる。

要するに、電磁石装置２は、励磁コイル２１への通電時に励磁コイル２１で生じる磁束によって固定子２３に可動子２２を吸引し、可動子２２を第２の位置から第１の位置へ移動させる。そして、励磁コイル２１への通電が継続している間、電磁石装置２は、固定子２３と可動子２２との間に吸引力を生じ続けるので、可動子２２を第１の位置へ保持する。また、励磁コイル２１への通電が停止すると、電磁石装置２は、復帰ばね２６のばね力によって可動子２２を、第１の位置から第２の位置へ移動させる。このように、電磁石装置２は、励磁コイル２１の通電状態の切り替えにより可動子２２に作用する吸引力を制御し、可動子２２を上下方向に移動させることにより、接点装置３の開状態と閉状態とを切り替えるための駆動力を発生する。

接点装置３における一対の端子台１１，１２は、電磁石装置２の上方において左右方向に並ぶように配置されており、各々、上下方向に直交する断面が円形状となる円柱状に形成されている。これら一対の端子台１１，１２は、電磁石装置２の継鉄２４や固定子２３との位置関係が固定されている。

具体的には、一対の端子台１１，１２は、継鉄２４に接合された接点容器１６に対して固定されている。接点容器１６は、下面が開口した箱状に形成されており、上板２４１との間に固定接点３１および可動接点３２を収納する。接点容器１６は、たとえばセラミックなどの耐熱性材料より形成されており、その開口周部が上板２４１の上面の周縁部に対して、連結体１７を介して接合されている。一対の端子台１１，１２は、この接点容器１６の底板１６１に形成された丸孔１６２に挿通された形で接点容器１６に接合されている。

なお、接点容器１６と連結体１７と上板２４１と筒体２７とは、内部に気密空間を形成する気密容器を形成することが望ましく、この場合、気密容器内には水素を主体とする消弧ガスが封入されていることが望ましい。これにより、気密容器内に収納されている固定接点３１および可動接点３２において開極する際にアークが発生したとしても、アークは消弧ガスによって急速に冷却され迅速に消弧可能になる。ただし、固定接点３１および可動接点３２は気密容器に収納される構造に限らない。

なお、接点容器１６の左右両側には一対の永久磁石１８が設けられている。一対の永久磁石１８は、接点容器１６の内部空間に磁界を作用させ、固定接点３１および可動接点３２において開極する際に発生したアークを引き延ばすことで、より迅速な消弧を可能とする。

一対の端子台１１，１２は、導電性材料から形成されており、各々の下端部には固定接点３１が設けられている。一対の端子台１１，１２の各々は、その外径が各端子台１１，１２における上端部以外の部位に比べて上端部で大きく形成されている。一対の端子台１１，１２のうち第１の端子台１１はバッテリと負荷との一方に接続され、第２の端子台１２は他方に接続されている。

可動接触子１３は、導電性材料から矩形板状に形成されており、その長手方向（左右方向）の両端部を一対の端子台１１，１２の下端部に対向させるように一対の端子台１１，１２の下方に配置されている。可動接触子１３のうち、各端子台１１，１２に設けられている固定接点３１に対向する各部位には、可動接点３２がそれぞれ設けられている。

可動接触子１３は、電磁石装置２によって上下方向に駆動される。これにより、可動接触子１３に設けられている各可動接点３２は、それぞれ対応する固定接点３１に接触する閉位置と、固定接点３１から離れた開位置との間で移動することになる。可動接点３２が閉位置にあるとき、つまり接点装置３が閉じた状態では、第１の端子台１１と第２の端子台１２とは可動接触子１３を介して短絡する。したがって、接点装置３が閉じた状態では、走行用のバッテリから負荷へ直流電力が供給されることになる。

なお、可動接点３２は、可動接触子１３の一部が打ち出されるなどして可動接触子１３と一体に構成されていてもよいし、可動接触子１３とは別部材からなり可動接触子１３に固定されていてもよい。同様に、固定接点３１は、端子台１１，１２と一体に構成されていてもよいし、端子台１１，１２とは別部材からなり端子台１１，１２に固定されていてもよい。

接圧ばね１４は、固定子２３と可動接触子１３との間に配置されており、可動接触子１３を上方へ付勢するコイルばねである。接圧ばね１４のばね力は復帰ばね２６のばね力よりも小さく設定されている。

シャフト１５は、非磁性材料にて上下方向に延びた丸棒状に形成されており、電磁石装置２で発生した駆動力を、電磁石装置２の上方に設けられている接点装置３へ伝達する。シャフト１５は、その上端部に、シャフト１５における上端部以外の部位に比べて外径の大きな鍔部１５１が形成されている。可動接触子１３の中央部にはシャフト１５の外径よりも小径の透孔１３１が形成されており、シャフト１５は、鍔部１５１を可動接触子１３の上面における透孔１３１の周辺に接触させるように可動接触子１３の透孔１３１に挿通される。さらに、シャフト１５は、接圧ばね１４と固定子２３と復帰ばね２６との内側を通って、その下端部が可動子２２に固定されている。

これにより、電磁石装置２で発生した駆動力はシャフト１５にて可動接触子１３へと伝達され、可動子２２が上下方向に移動するのに伴い可動接触子１３が上下方向に移動する。

ケース４は、たとえば合成樹脂など電気的に絶縁性を有する材料を用いて、箱状（直方体状）に形成されている。ケース４は、本実施形態では電磁石装置２と接点装置３との両方を内器ブロックとして収納しており、一対の端子台１１，１２もケース４内に配置されている。ただし、ケース４は、少なくとも電磁石装置２を収納していればよく、たとえば一対の端子台１１，１２がケース４から露出していてもよい。また、ケース４は電磁石装置２のみを収納し、接点装置３はケース４の外側に配置されていてもよい。

ケース４は、図１に示すように、上下方向において内器ブロック（電磁石装置２および接点装置３）の両側に設けられて互いに平行する上壁４１および下壁４２を有している。さらに、ケース４は、左右方向において内器ブロックの両側に設けられて互いに平行する一対の側壁４３を有している。さらにまた、ケース４は、奥行方向（図１の紙面に直交する方向）において内器ブロックの両側に設けられて互いに平行する前壁（図示せず）および背壁（図示せず）を有している。

ここで、ケース４は、２以上の分割パーツに分割可能であって、電磁石装置２、接点装置３を内部に収納するように、これら２以上の分割パーツを組み合わせて構成される。つまり、電磁継電器１の組み立てに際しては、ケース４に収納される内器ブロック（電磁石装置２および接点装置３）が先に組み立てられ、２以上の分割パーツを内器ブロックに被せるようにしてケース４が組み立てられる。

＜動作＞
次に、上述した構成の電磁継電器１の動作について図１を参照して簡単に説明する。

励磁コイル２１の非通電時においては、図１に示すように電磁石装置２の可動子２２が第２の位置に位置するため、シャフト１５は、電磁石装置２によって下方に引き下げられている。このとき、シャフト１５は、その上端部に設けられている鍔部１５１にて可動接触子１３を下方に押し下げることになる。そのため、可動接触子１３は、シャフト１５の鍔部１５１によって上方への移動が規制され、一対の可動接点３２を一対の固定接点３１から離れた開位置に位置させる。この状態では、接点装置３は開いた状態にあるので、一対の端子台１１，１２間は非導通である。

一方、励磁コイル２１の通電時においては、電磁石装置２の可動子２２が固定子２３に吸引され第１の位置に位置するため、シャフト１５は、電磁石装置２によって上方に押し上げられる。このとき、シャフト１５は、その上端部に設けられている鍔部１５１を上方へ移動させることになる。そのため、可動接触子１３は、鍔部１５１による上方への移動規制が解除され、接圧ばね１４のばね力によって上方に押し上げられ、一対の可動接点３２を一対の固定接点３１に接触する閉位置に位置させる。

このとき、シャフト１５は、可動接点３２が固定接点３１に接触した後さらに押し上げられるように、適当なオーバトラベルが設定されている。可動接触子１３は、接圧ばね１４によって上方へ付勢されているので、一対の可動接点３２と一対の固定接点３１との間の接圧（接触圧）を確保することができる。この状態では、接点装置３は閉じた状態にあるので、一対の端子台１１，１２間は導通する。

＜特徴構成＞
次に、本実施形態に係る電磁継電器１の特徴である介在部材５について説明する。

介在部材５は、継鉄２４とケース４との隙間６に配置されている。すなわち、励磁コイル２１を囲むように配置された継鉄２４は、電磁石装置２の外郭を成している。そして、電磁石装置２はケース４に収納されているが、電磁石装置２がケース４内に確実に収まるように、ケース４の内寸は電磁石装置２の外寸よりも大きく設定される。そのため、ケース４の外郭を成す継鉄２４と、ケース４の内周面との間には隙間６が生じることになる。そこで、介在部材５は、このように生じる継鉄２４とケース４との隙間６を埋めるように、継鉄２４とケース４との間に配置されている。

本実施形態においては、介在部材５は、継鉄２４の下板２４２とケース４の下壁４２との隙間６、並びに継鉄２４の各側板２４３とケース４の各側壁４３との隙間６に限定して設けられている。さらに、介在部材５は、励磁コイル２１に対応する領域に限定して設けられている。つまり、継鉄２４の下板２４２とケース４の下壁４２との隙間６においては、介在部材５は、励磁コイル２１の外径の内側に収まる範囲内であって、且つ筒体２７に対応する部位を除く領域に限定して設けられている。つまり、継鉄２４の側板２４３とケース４の側壁４３との隙間６においては、介在部材５は、励磁コイル２１の上端から下端までの範囲内となる領域に限定して設けられている。

言い換えれば、介在部材５は、可動子２２の移動方向である励磁コイル２１の中心軸方向（上下方向）における、継鉄（下板２４２）２４とケース（下壁４２）４との隙間（以下、「縦方向の隙間」ともいう）６に設けられている。さらに、介在部材５は、励磁コイル２１の中心軸方向と直交する一方向（左右方向）における、継鉄（側板２４３）２４とケース（側壁４３）４との隙間（以下、「横方向の隙間」ともいう）６に設けられている。

ここで、介在部材５は、空気よりも熱伝導率が高い材料を用いて形成されている。そのため、電磁継電器１は、介在部材５がない構成に比べて、介在部材５が介在することで継鉄２４からケース４へ熱が伝わりやすくなる。

とくに本実施形態では、介在部材５は、エラストマのように弾性を有する材料、具体的には一例としてのシリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴムなどを用いて形成されている。ここでいうエラストマは、熱硬化性エラストマ、熱可塑性エラストマのいずれでもよい。つまり介在部材５は弾性を有するので、継鉄２４およびケース４に対して介在部材５を密着させることができる。

ここでいう密着は、完全に隙間が生じない状態のみを意味するのではなく、少なくとも介在部材５に反力が作用しているような状態、つまり介在部材５が継鉄２４やケース４に対して押し付けられているような状態を含む。そのため、たとえば介在部材５と継鉄２４あるいはケース４との間に絶縁フィルムなどの他部材が介在していてもよい。ただし、介在部材５は、継鉄２４およびケース４に対して接触していることが好ましい。ここでいう接触は、介在部材５の全面が接触している状態のみを意味するのではなく、介在部材５の一部のみが局所的に継鉄２４およびケース４に接触している状態を含む。

また、本実施形態では、電磁継電器１は、予めシート状に成形された部材を介在部材５として用いている。ただし、介在部材５は、シート状に成形された固形物に限らず、たとえばグリスやポッティング樹脂のように粘性や流動性を有する部材であってもよい。

さらに、介在部材５は、単一ではなく、２以上の部材が組み合わせて構成されていてもよい。たとえば、本実施形態のように介在部材５がシート状である場合には、介在部材５は材料の異なる複数層の積層構造であってもよい。

なお、介在部材５が弾性を有する材料からなることは必須の構成ではなく、介在部材５は、弾性を有しない材料で形成されていてもよい。また、介在部材５が縦方向の隙間６と横方向の隙間６との両方に設けられていることは必須の構成ではなく、縦方向の隙間６と横方向の隙間６との少なくとも一方に設けられていればよい。つまり、介在部材５は縦方向の隙間（下板２４２と下壁４２との隙間）６にのみ配置されていてもよいし、介在部材５は横方向の隙間（側板２４３と側壁４３との隙間）６にのみ配置されていてもよい。反対に、介在部材５は、樹脂材料の充填などにより、すべての隙間６を埋めるように設けられていてもよい。

また、本実施形態の電磁継電器１は従来の一般的な電磁継電器に比べて継鉄２４の表面積が拡張されている。具体的には、図２に実線で示すように、本実施形態の電磁継電器１は、継鉄２４の側板２４３の幅が一般的な電磁継電器（図２に二点鎖線で示す）に比べて拡大されている。図２は、ケース４を外した状態の電磁石装置２を右方向から見た図である。

＜効果＞
以上説明した本実施形態の電磁継電器１によれば、空気よりも高い熱伝導率を持つ介在部材５が継鉄２４とケース４との隙間６に配置されているので、継鉄２４からケース４へ熱が伝わりやすくなる。そのため、電磁継電器１は、励磁コイル２１の通電時に励磁コイル２１で発生する熱（ジュール熱）を、継鉄２４から介在部材５を介してケース４へ逃がし、ケース４から放熱することができる。ここで、継鉄２４は励磁コイル２１を囲むように配置されているので、電磁継電器１は、励磁コイル２１で発生した熱を継鉄２４に集めて、効率的にケース４へ逃がすことができる。

したがって、本実施形態に係る電磁継電器１は、従来の電磁継電器に比べ、励磁コイル２１の通電時の放熱効率をさらに向上させることができる。その結果、電磁継電器１は、温度上昇が抑制されることになり、励磁コイル２１の抵抗率の増大を抑制できるので、同程度の磁束を発生する場合には励磁コイル２１の巻き数を減らすことができ、電磁石装置２の小型化を図ることができる。また、電磁継電器１は、励磁コイル２１での消費電力が抑制されたり、励磁コイル２１に用いる電線の耐熱グレードを下げることで低コスト化を図れたりするという効果も期待できる。

さらに、本実施形態の電磁継電器１は、電磁石装置２の外郭を構成する継鉄２４とケース４との隙間６を介在部材５で埋めているので、励磁コイル２１とケース４との隙間を介在部材で埋める場合に比べて、必要な介在部材５の体積が小さくなる。これにより、介在部材５を用いながらも介在部材５の材料コストを極力低く抑えることが可能である。

しかも、介在部材５は、縦方向の隙間（下板２４２と下壁４２との隙間）６と横方向の隙間（側板２４３と側壁４３との隙間）６との両方に設けられているため、継鉄２４からケース４へ効率的に熱を伝えることができる。

また、介在部材５は本実施形態のように弾性を有する材料からなることが好ましい。この構成によれば、介在部材５は、継鉄２４およびケース４に対して密着することができ、継鉄２４からケース４へ熱が伝わりやすくなり、放熱効率のより一層の向上を図ることができる。しかも、電磁継電器１は、内器ブロック（電磁石装置２および接点装置３）で発生する振動が介在部材５で吸収されケース４へ伝わりにくくなるため、ケース４の振動を抑え且つ振動による騒音を抑制することができる。さらに、ケース４内での内器ブロックのがたつきを抑えることができる。

とくに、縦方向の隙間（下板２４２と下壁４２との隙間）６の介在部材５は、横方向の隙間（側板２４３と側壁４３との隙間）６の介在部材５に比べ、可動子２２が固定子２３に衝突する際に生じる振動を吸収しやすい。したがって、本実施形態の電磁継電器１は、横方向の隙間６にのみ介在部材５が設けられる構成に比べて、内器ブロックからケース４に伝わる振動を低減できる。

また、本実施形態の電磁継電器１は、図２に示したように従来の一般的な電磁継電器に比べて継鉄２４の表面積が拡張されているので、放熱経路の一部である継鉄２４の熱容量を増大できるという利点がある。さらに、電磁継電器１は、表面積が拡張されたことで継鉄２４から介在部材５を介してケース４へ熱が伝わりやすくなるので、放熱効率をさらに向上させることができる。

＜変形例＞
図３は、本実施形態の変形例に係る電磁継電器１の要部を示している。

この変形例では、ケース４は内周面の一部に凸部４２１，４３１を有し、介在部材５は凸部４２１，４３１と継鉄２４との間に配置されている。具体的には、ケース４の下壁４２には継鉄２４の下板２４２に向けて突出する形の凸部４２１が形成され、ケース４の側壁４３には継鉄２４の側板２４３に向けて突出する形の凸部４３１が形成されている。

そして、縦方向の隙間（下板２４２と下壁４２との隙間）６の介在部材５は、凸部４２１と下板２４２との間に配置されている。横方向の隙間（側板２４３と側壁４３との隙間）６の介在部材５は、凸部４３１と側板２４３との間に配置されている。

この構成によれば、凸部４２１，４３１がない構成に比べて、介在部材５が配置される隙間６が狭くなるので、介在部材５の厚みを小さくすることができ、介在部材５を用いながらも介在部材５の材料コストを極力低く抑えることが可能である。

なお、凸部４２１，４３１と介在部材５の形状並びに範囲は一致していなくてもよく、たとえば凸部４２１が介在部材５からはみ出していたり、反対に、介在部材５が凸部４２１からはみ出していたりしてもよい。

（実施形態２）
本実施形態に係る電磁継電器１は、ケース４の少なくとも一部が金属材料からなる点で、実施形態１の電磁継電器１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、ケース４は、たとえば図４に示すように、介在部材５に対向する領域を含む一部が金属材料からなる。図４の例では、ケース４のうち介在部材５に対向する領域は金属材料からなる金属部４４であって、その他の領域は合成樹脂製である。なお、このように金属部分と合成樹脂部分とを一体化したケース４は、周知のインサート成形により形成可能である。

また、ケース４は、たとえば図５に示すように、厚み方向において介在部材５側の一部のみが金属材料からなる金属部４４であって、介在部材５とは反対側については合成樹脂製であってもよい。図５の例では、ケース４の側壁４３のうち介在部材５に対向する領域は、ケース４内側（介在部材５側）が金属（金属部４４）、ケース４外側が合成樹脂となる２層構造である。

また、ケース４は、たとえば図６に示すように、金属部４４が継鉄２４に向けて突出する形の凸部４３１を形成していてもよい。すなわち、図６の例は、実施形態１の変形例として説明した図３の構成において、ケース４のうち介在部材５に対向する領域を含む一部を金属部４４とした例である。

図４〜図６ではケース４の側壁４３について図示しているが、下壁４２においても介在部材５に対向する領域は金属材料からなる。ただし、この例に限らず、側壁４３と下壁４２とのいずれか一方のみにおいて、介在部材５に対向する領域が金属材料であってもよい。

なお、本実施形態では、ケース４の一部が金属材料からなる金属部４４であって、且つ金属部４４が介在部材５に対向する領域を含んでいればよい。したがって、金属部４４と介在部材５の形状並びに範囲は一致していなくてもよく、たとえば金属部４４が介在部材５からはみ出していたり、反対に、介在部材５が金属部４４からはみ出していたりしてもよい。

以上説明した本実施形態の構成によれば、放熱経路の一部であるケース４の一部が合成樹脂などに比べて熱伝導率の高い金属製であるので、電磁継電器１は、ケース４から放熱されやすくなり、放熱効率をさらに向上させることができる。また、この電磁継電器１は、ケース４の一部を金属製としたことで、ケース４の熱容量を増大できるという利点もある。さらに、この電磁継電器１は、ケース４の全体ではなく一部のみを金属製としているので、ケース４の電気的絶縁性を確保しながらも、放熱効率の向上を図ることができる。

＜第１の変形例＞
図７は、本実施形態の第１の変形例に係る電磁継電器１の要部を示している。

第１の変形例では、ケース４は全体が金属材料からなる。この場合、ケース４の電気的な絶縁は、絶縁フィルムの貼り付けなど、適宜の方法によって確保される。

この構成によれば、放熱経路の一部であるケース４の全体が合成樹脂などに比べて熱伝導率の高い金属製であるので、電磁継電器１は、ケース４の全体から放熱されやすくなり、放熱効率をさらに向上させることができる。また、この電磁継電器１は、ケース４の全体を金属製としたことで、ケース４の熱容量を大幅に増大できるという利点もある。

また、図８に示すように、全体が金属材料からなるケース４が内周面の一部に凸部４３１を有し、介在部材５は凸部４３１と継鉄２４との間に配置されていてもよい。すなわち、図８の例は、実施形態１の変形例として説明した図３の構成において、ケース４の全体を金属製とした例である。

＜第２の変形例＞
図９は、本実施形態の第２の変形例に係る電磁継電器１の要部を示している。

第２の変形例では、ケース４は、図９に示すように、介在部材５に対向する領域に金属材料からなる板ばね４５を有している。板ばね４５は、介在部材５に押し付けられている。ここでは、板ばね４５は１枚の金属薄板から形成された平板ばねである。板ばね４５は、一端部がケース４の金属部４４に固定されていて、他端部が介在部材５に対して押し付けられている。つまり、板ばね４５は、金属部４４と介在部材５との間で圧縮され、弾性変形した状態にある。

この構成によれば、ケース４のうち介在部材５に接する部分が金属製の板ばね４５であることから、上記実施形態と同様に、放熱効率のさらなる向上、熱容量の増大という効果がある。さらに、板ばね４５の弾性力により、介在部材５は、継鉄２４およびケース（板ばね４５）４に対して密着することができ、継鉄２４からケース４へ熱が伝わりやすくなり、放熱効率のより一層の向上を図ることができる。しかも、電磁継電器１は、内器ブロック（電磁石装置２および接点装置３）で発生する振動が介在部材５だけでなく板ばね４５でも吸収されケース４へ伝わりにくくなるため、ケース４の振動を抑え且つ振動による騒音を抑制することができる。さらに、ケース４内での内器ブロックのがたつきを抑えることができる。

なお、第２の変形例の構成は、第１の変形例の構成と組み合わせて適用することも可能である。さらに、第１，２の変形例は、実施形態１，２で説明した各構成とも適宜組み合わせて適用することが可能である。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（参考例）
以下、図１０〜図１２を参照して参考例について説明する。以下、実施形態１または実施形態２と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

＜第１の参考例＞
第１の参考例に係る電磁継電器１は、図１０に示すように、介在部材５が、励磁コイル２１とケース４との隙間に配置されている。すなわち、空気よりも高い熱伝導率を持つ介在部材５は、継鉄２４とケース４との隙間ではなく、励磁コイル２１とケース４との隙間に設けられている。図１０の例では、介在部材５は励磁コイル２１およびケース４に対して密着するように設けられている。

この場合、図１０の例のように、ケース４は、介在部材５に対向する領域を含む一部が金属材料からなることが好ましい。図１０の例では、実施形態２で説明した図４の構成と同様に、ケース４のうち介在部材５に対向する領域は金属材料からなる金属部４４であって、その他の領域は合成樹脂製である。

この構成によれば、空気よりも高い熱伝導率を持つ介在部材５が励磁コイル２１とケース４との隙間に配置されているので、励磁コイル２１からケース４へ熱が伝わりやすくなる。そのため、電磁継電器１は、励磁コイル２１の通電時に励磁コイル２１で発生する熱（ジュール熱）を、励磁コイル２１から介在部材５を介してケース４へ逃がし、ケース４から放熱することができる。

また、本参考例においても、実施形態２で説明した図７の例（第１の変形例）と同様に、図１１に示すようにケース４は全体が金属材料から形成されていてもよい。この場合、ケース４の電気的な絶縁は、絶縁フィルムの貼り付けなど、適宜の方法によって確保される。

＜第２の参考例＞
第２の参考例に係る電磁継電器１は、図１２に示すように、継鉄２４の一部がケース４の外側へ露出している。

具体的には、ケース４の下壁４２に、下壁４２を厚み方向（上下方向）に貫通する開口部４６が形成されており、継鉄２４は開口部４６を通してケース４外に露出する。図１２の例では、継鉄２４の下板２４２が開口部４６に嵌合することで、下板２４２の下面が開口部４６から露出している。

この構成によれば、継鉄２４の一部がケース４外に露出しているので、励磁コイル２１から継鉄２４に伝わった熱は、継鉄２４を介してケース４外へ放熱されることになる。ここで、継鉄２４は励磁コイル２１を囲むように配置されているので、電磁継電器１は、励磁コイル２１で発生した熱を継鉄２４に集めて、効率的にケース４の外側へ逃がすことができる。

なお、第１，２の参考例の構成は、実施形態１，２で説明した各構成と適宜組み合わせて適用することが可能である。

１電磁継電器
２電磁石装置
２１励磁コイル
２２可動子
２３固定子
２４継鉄
３接点装置
３１固定接点
３２可動接点
４ケース
４５板ばね
５介在部材
６隙間

Claims

励磁コイルと可動子と固定子と継鉄とを有し、前記励磁コイルを囲むように配置された前記継鉄に前記励磁コイルで生じる磁束を通すことで、前記固定子に前記可動子を吸引して前記可動子を移動させる電磁石装置と、
固定接点および可動接点を有し、前記可動子の移動に伴って前記可動接点が移動することにより、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉状態と、前記可動接点が前記固定接点から離れた開状態とが切り替わる接点装置と、
少なくとも前記電磁石装置を収納するケースと、
熱伝導率が空気よりも高く前記継鉄と前記ケースとの隙間に配置された介在部材とを備え、
前記ケースは、前記介在部材に対向する領域を含む一部が金属材料からなる
ことを特徴とする電磁継電器。
励磁コイルと可動子と固定子と継鉄とを有し、前記励磁コイルを囲むように配置された前記継鉄に前記励磁コイルで生じる磁束を通すことで、前記固定子に前記可動子を吸引して前記可動子を移動させる電磁石装置と、
固定接点および可動接点を有し、前記可動子の移動に伴って前記可動接点が移動することにより、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉状態と、前記可動接点が前記固定接点から離れた開状態とが切り替わる接点装置と、
少なくとも前記電磁石装置を収納するケースと、
熱伝導率が空気よりも高く前記継鉄と前記ケースとの隙間に配置された介在部材とを備え、
前記ケースは、全体が金属材料からなる
ことを特徴とする電磁継電器。
前記介在部材は、弾性を有する材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
前記ケースは、前記介在部材に対向する領域に金属材料からなる板ばねを有し、
前記板ばねは、前記介在部材に押し付けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
前記ケースは、内周面の一部に凸部を有し、
前記介在部材は前記凸部と前記継鉄との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁継電器。