本申请以2015年11月17日递交的日本专利申请2015-225049号为优先权申请，其公开的内容通过引用并入到本申请。
技术领域
本发明涉及使可动触点与固定触点接触或分离，以闭合或断开电路的电磁继电器。
背景技术：
现有的继电器将具有固定触点的定子进行定位固定，使安装有可动触点的一个可动元件移动来使可动触点与固定触点接触或分离，由此闭合或断开电路。具体来说，继电器包括：被线圈的电磁力吸引的可动部件；将可动元件向固定触点与可动触点的抵接方向推压的抵压弹簧；借由可动部件向固定触点与可动触点分离的方向推压可动元件的复位弹簧等。
向线圈通电时，可动部件通过电磁力沿远离可动元件的方向被驱动，可动元件在抵压弹簧的推压下移动，以使固定触点与可动触点抵接，与此同时可动部件与可动元件分离(例如参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2014-182943号公报
技术实现要素：
在上述专利文献1记载的电磁继电器中，要求具有抗冲击性能和抗短路性能两者。抗冲击性能是指，在固定触点与可动触点接触的状态下，当电磁继电器经受因振动、碰撞等导致的冲击时，固定触点与可动触点之间不会分离的耐受性能。
图9示出了在上述专利文献1记载的电磁继电器中，固定触点与可动触点的接触状态。在该图中，可动元件920、移动磁轭930以及可动触点925可一体地移动。
通过抵压弹簧924，可动部件在使可动触点925与固定触点927抵接的方向(-Z方向)上，被施加接触压力PP。可动元件920、移动磁轭930以及可动触点925一体化而成的可动部件，在被施加可动触点925与固定触点927分离方向(Z方向)上的冲击时，可动部件上被施加的冲击力FF为可动部件的质量m×加速度G。
为了确保抗冲击性能，需要使接触压力PP大于冲击力FF。即，由于可动部件所承受的冲击力FF与可动部件的质量m成比例，故可通过减小可动部件的重量m以便改善抗冲击性能。
另一方面，在这种电磁继电器中，当可动触点与固定触点之间有短路电流流过时，在可动触点与固定触点的接触部中，在可动触点与固定触点相对的部位电流会逆向流动，从而产生电磁斥力(以下，将该电磁斥力称为触点部电磁斥力)。
该接触部电磁斥力起着使可动触点与固定触点分离的作用。因此，需设定抵压弹簧的弹力和磁轭间吸引力以使得可动触点与固定触点不会因接触部电磁斥力而分离。
但是，在可动触点与固定触点的接触部，随着流经电流的增多，触点部电磁斥力也会增大，因此需要随着电流值的增大，相应地增大抵压弹簧的弹力或磁轭间的吸引力。
即，通过增大抵压弹簧的弹力、或增大移动磁轭来增大移动磁轭与固定磁轭间的吸引力，可有利于抗短路性能。
然而，如果增大抵压弹簧的弹力，则需要相应地增大回位弹簧的弹力，这会导致线圈体积增大，结果导致产品体积变大这一矛盾的产生。
另外，作为另一个矛盾，当移动磁轭变大时，可动部件的重量就会增加，从而可能导致抗冲击性能的下降。因此，抗冲击性能与抗短路性能之间存在权衡关系。
本发明的目的在于提供一种电磁继电器，其可在不增大产品体积、不降低抗冲击性能的情况下提高抗短路性能。
在本说明书的一个实施方式中，电磁继电器，包括：励磁线圈，其在通电时形成磁场；可动芯，其由励磁线圈的电磁力驱动；可动接触件，其追随可动芯动作；固定接触件，当向励磁线圈通电时，其与可动接触件抵接；基体，其用于支承固定接触件；固定磁轭，其由磁性材料构成，并被固定于基体；移动磁轭，其由磁性材料构成，被配置成抵接于可动接触件与固定接触件相反一侧的表面，并隔着可动接触件与固定磁轭相对；第1抵压弹簧，其将移动磁轭向可动接触件一侧推压；以及第2抵压弹簧，其向可动接触件与固定接触件抵接的方向推压可动接触件。移动磁轭被设置为可与可动接触件接触或分离。
根据这种结构，在对励磁线圈通电而可动接触件抵接于固定接触件的状态下，即使受到可动触点与固定触点分离方向上的冲击，而移动磁轭对抗第1抵压弹簧与可动接触件分离，由于可动接触件借由第2抵压弹簧被向可动接触件与固定接触件抵接的方向推压，可动接触件与固定接触件的抵接状态也会得以维持。因此，例如，为改善抗短路性能而采用体积较大、质量较大的移动磁轭的情况下，即使受到可动触点与固定触点分离方向上的冲击，移动磁轭对抗第1抵压弹簧而与可动接触件分离，由于可动接触件借由第2抵压弹簧被向可动接触件与固定接触件抵接的方向推压，可动接触件与固定接触件的抵接状态也会得以维持。即，可在不增大产品体积、不降低抗冲击性能的情况下提高抗短路性能。
通过将螺旋弹簧用做第1抵压弹簧，可将移动磁轭整体地、均匀地向可动接触件侧推压。
移动磁轭在与可动接触件相反一侧的表面上，具有凸部或凹部中的至少一个，以限制第1抵压弹簧的径向移动。
根据这种结构，可容易地进行第1抵压弹簧的定位，并可防止第1抵压弹簧向第1抵压弹簧的径向移动。
通过将螺旋弹簧用做第2抵压弹簧，可整体地、均匀地对可动接触件进行推压。
可动接触件在移动磁轭一侧的表面上，也具有凸部或凹部中的至少一个，以限制移动磁轭上的第2抵压弹簧的径向移动。
根据这种结构，在移动磁轭由于诸如冲击等原因而与可动接触件分离后，又与可动接触件抵接时，可使移动磁轭回到原来的位置。
可动接触件，也可以在与固定接触件相反一侧的表面上，具有凸部或凹部中的至少一个以限制第2抵压弹簧的径向移动。
根据这种结构，可容易地进行第2抵压弹簧的定位，并可防止第2抵压弹簧在第2抵压弹簧的径向上移动。
电磁继电器可以包括具有凹部或凸部的罩部(cover)，该凹部或凸部用于保持第1抵压弹簧的一端以及第2抵压弹簧的一端中的至少一个。在这种情况下，第1抵压弹簧的一端以及第2抵压弹簧的一端中的至少一个变得容易组装。
第1抵压弹簧可以被固定到移动磁轭。由此，不需要在移动磁轭上定位第1抵压弹簧，可提高组装性。
第2抵压弹簧可以被固定到可动接触件。由此，不需要在可动接触件上定位第2抵压弹簧，可提高可动接触件的组装性。
第1抵压弹簧可以被固定到罩部。由此，不需要在罩部上定位第1抵压弹簧，可提高组装性。
第2抵压弹簧可以被固定到罩部。由此，不需要在罩部上定位第2抵压弹簧，可提高组装性。
附图说明
[图1]表示1个实施方式所涉及的电磁继电器的截面图。
[图2]1个实施方式所涉及的电磁继电器的分解立体图。
[图3]表示可动芯对抗回位弹簧而被吸引到固定芯侧状态下的电磁继电器的截面图。
[图4]用于说明可动触点与固定触点抵接时的触点压的图。
[图5]为表示可动触点在与固定触点的分离方向上被施加冲击力时的状态的图。
[图6]为表示変形例的图。
[图7]为表示変形例的图。
[图8]为表示変形例的图。
[图9]为用于说明课题的图。
具体实施方式
以下，对一个实施方式所涉及的电磁继电器进行说明。本实施方式所涉及的电磁继电器，可用于例如混合动力车辆、电动车等。图1为表示本实施方式所涉及的电磁继电器的截面图。而图2为电磁继电器的分解立体图。其中，图2省略了壳体10。
如图1-图2所示，本实施方式所涉及的电磁继电器包括树脂制的壳体10。壳体10具有4个壳体侧壁部101和1个壳体底部(图1纸面后侧的面)，壳体10在与壳体底部相对的一个面上(图1纸面跟前侧的面)设置有壳体开口部，呈有底四边筒状。在壳体10的内部形成有收纳空间104，该收纳空间104通过壳体开口部来向外部开放。
树脂制的基体12包括：基体底部121，其被嵌合于壳体10以封堵壳体开口部；基体主体部122，其自基体底部121向壳体底部侧突出；以及罩部36，其用于保持后述抵压弹簧22、23。收纳空间104由壳体10与基体底部121限定形成。基体12以一对定子14为嵌入物而镶嵌成型。另外，在基体底部121中，形成有供后述一对线圈端子16插入的2个端子插入孔(图中未示出)，在各端子插入孔中插入有线圈端子16。
基体12上，固定有由导电金属制板材构成的一对定子14。定子14的一端侧被固定于基体主体部122并位于收纳空间104内，定子14的另一端侧向外部突出。在定子14位于收纳空间104一侧的端部上，铆接固定有导电金属制成的固定触点15。定子14位于外部空间一侧的端部，与外部电路(图中未示出)连接。定子14和固定触点15构成固定接触件。
在收纳空间104中，配置有在通电时产生电磁力的圆筒状线圈18，线圈18上连接有由导电金属制成的一对线圈端子16。线圈18为励磁线圈。
线圈端子16通过外部线束与ECU(图中未示出)连接，通过该外部线束以及线圈端子16，线圈18被通电。
在线圈18的基体主体部122侧，配置有由强磁性金属材料构成、且呈板状的板部件19。在线圈18与基体主体部相反的一侧以及线圈18的外周侧，配置有由强磁性金属材料构成的磁轭24。
在线圈18的内周侧空间中，配置有由强磁性金属材料构成的圆筒状固定芯26。
在基体主体部122与板部件19之间，配置有由强磁性金属材料构成的圆盘状可动芯28。另外，在线圈18与可动芯28之间，配置有用于将可动芯28向与固定芯相反一侧推压的复位弹簧30。
当向线圈18通电时，可动芯28借由线圈18所产生的电磁力抵抗复位弹簧30而被吸向固定芯26侧。另外，板部件19、磁轭24、固定芯26以及可动芯28构成线圈18所感生出的磁通的磁路。
可动芯28上贯通固定有金属制成的轴32。轴32的一端向与固定芯相反一侧延伸，在该轴32的一端侧的端部，嵌入并固定有由高电绝缘性树脂构成的绝缘体34。而轴32的另一端侧可自由滑动地插入到固定芯26中。
在收容空间104内配置有由导电金属(例如铜)制板材构成的可动元件20。该可动元件20具有由导电金属制成的2个可动触点25。具体而言，在可动元件20上，由导电金属制成的2个可动触点25在与2个固定触点15相对的位置上被铆接固定。可动元件20和可动触点25构成可动接触件。而且，可动元件20和可动触点25，从可动触点25与固定触点15处于分离状态直到可动触点25与固定触点15抵接为止，一直追随可动芯28而动作。
在可动元件20与固定接触件相反一侧的表面上、即罩部36侧的表面上，配置有由强磁性金属材料(例如铁)构成的移动磁轭21。移动磁轭21被配置成抵接于可动元件20与固定接触件相反一侧的表面，并隔着可动接触件与固定磁轭17相对。移动磁轭21与可动元件20被设计成彼此独立且能够相互接触或分离。
在可动元件20与罩部36之间，配置有用于将可动元件20向固定接触件侧推压的抵压弹簧23。该抵压弹簧23是第2抵压弹簧，其将可动元件20向固定接触件侧推压。而且，抵压弹簧23为螺旋弹簧。
在可动元件20靠近罩部36一侧的表面上，形成有至少一个向罩部36一侧突出的凸部202。凸部202限制移动磁轭21上的抵压弹簧23在径向上的移动。
在移动磁轭21与罩部36之间，配置有用于将移动磁轭21向可动元件20侧推压的抵压弹簧22。抵压弹簧22是第1抵压弹簧，其将移动磁轭21向可动元件20侧推压。另外，抵压弹簧22为螺旋弹簧。
在移动磁轭21与可动接触件相反一侧的表面上，即靠近罩部36一侧的表面上，形成有至少一个凸部211。凸部211限制抵压弹簧22向径向移动。
在罩部36靠近可动元件20一侧的表面上形成有两个圆形凹部361、362。凹部361保持并固定螺旋状抵压弹簧23的一端，而凹部362保持并固定螺旋状抵压弹簧22的一端。
在罩部36的凹部363上配置有一对永久磁铁42，该一对永久磁铁42在固定触点15与可动触点25分离的分离部形成磁场，并使固定触点15与可动触点25之间所产生的电弧拉长。这些永久磁铁42沿着一对分离部的排列方向(图3的纸面左右方向)被相对配置。
下面，对本实施方式中电磁继电器的运转进行说明。首先，向线圈18通电时，可动芯28借助电磁力对抗复位弹簧30而被吸引到固定芯26，并且如图3所示，可动元件20和移动磁轭21被抵压弹簧22、23推压而追随可动芯28移动。由此，可动触点25与固定触点15抵接，一对定子14之间电导通。
然后，由于一对固定触点15之间电导通，电流流过可动元件20，从而在可动元件20的轴周围产生磁通，在该磁通作用下移动磁轭21与固定磁轭17之间产生磁轭吸引力，借由该磁轭吸引力，移动磁轭21将可动元件20向固定触点15侧推压。因此，借由磁轭吸引力，可防止因触点部电磁斥力导致的触点间分离。
另一方面，当向线圈18的通电被断开时，借由复位弹簧30对抗抵压弹簧22、23，可动芯28、可动元件20被推压到与固定芯相反一侧。由此，如图1所示，可动触点25与固定触点15被分离开来，一对定子14之间的导通被断开。
在这里，参照图4，对可动元件20被抵压弹簧23推压、同时移动磁轭21也被抵压弹簧22推压，而可动触点25抵接到固定触点15时的触点压力(contact pressure)P进行说明。在图4中，箭头Z方向表示可动触点25与固定触点15接触或分离的方向。
可动元件20通过抵压弹簧23被向-Z方向推压。而且，移动磁轭21通过抵压弹簧22被向-Z方向推压。即，移动磁轭21通过抵压弹簧22被按压到可动元件20一侧。
将抵压弹簧23向-Z方向推压可动元件20的力设为P1、而抵压弹簧22向-Z方向推压移动磁轭21的力设为P2时，施加到可动触点25与固定触点15之间的触点压力P可表示为P＝P1+P2。其中，抵压弹簧22向-Z方向推压移动磁轭21的力P2，只需施加使移动磁轭21不会自可动元件20分离程度的按压力即可。
图5表示可动触点25在与固定触点15的分离方向(Z方向)上被施加加速度为G的冲击力F时的状态。如图所示，将施加于可动元件20上的Z方向冲击力设为F1，将施加于移动磁轭21上的Z方向冲击力设为F2。同时，将抵压弹簧23将可动元件20向-Z方向推压的力设为P1，将抵压弹簧22将移动磁轭21向-Z方向推压的力设为P2。
在这里，当F2>P2的关系成立时，移动磁轭21和可动元件20被设置为可接触或分离，由此，移动磁轭21自可动元件20分离并向Z方向移动。另外，如果F1<P1的关系成立，则可动触点25与固定触点15不可分离。
即，在本实施方式的电磁继电器的结构中，抗冲击性能与施加于移动磁轭21上的Z方向冲击力F2、以及抵压弹簧22向-Z方向推压移动磁轭21的力P2的大小无关，而是由施加于可动元件20上的Z方向冲击力F1、和抵压弹簧23将可动元件20向-Z方向推压的力P1的大小来决定。因此，即使采用体积较大、质量也较大的移动磁轭，也不会影响抗冲击性能。
因此，例如，即使为改善抗短路性能而采用体积较大、质量较大的移动磁轭，在接受到可动触点与固定触点分离方向的冲击时，移动磁轭对抗第1抵压弹簧自可动接触件分离，并且，可动接触件借由第2抵压弹簧被向可动触点与固定触点抵接的方向推压，因而可动触点与固定触点的抵接状态得以维持。另外，由于可增大移动磁轭，从而增大移动磁轭与固定磁轭间的吸引力，故也有利于改善抗短路性能。
根据上述结构，电磁继电器包括：线圈18，其在通电时形成磁场；可动芯28，其由线圈18的电磁力驱动；可动接触件，其追随可动芯而动作；固定接触件，在向线圈18通电时，该固定接触件与可动接触件抵接；以及基体12，其用于支承固定接触件。另外，电磁继电器还包括：固定磁轭17，其由磁性材料制成，并被固定到基体12；以及移动磁轭21，其由磁性材料制成，被配置成抵接于可动接触件与固定接触件相反一侧的表面上，并隔着可动接触件与固定磁轭17相对。电磁继电器进一步包括：第1抵压弹簧22，其用于将移动磁轭21向可动接触件一侧推压；以及第2抵压弹簧23，其向可动接触件与固定接触件抵接的方向推压可动接触件。移动磁轭21被设置成可与可动接触件接触或分离。
根据这种结构，向线圈18通电时，在可动接触件与固定接触件抵接的状态下，即使受到可动触点与固定触点分离方向上的冲击，移动磁轭21对抗第1抵压弹簧22而与可动接触件分离，由于可动接触件借由第2抵压弹簧23被向可动触点与固定触点抵接的方向推压，可动触点与固定触点的抵接状态也能够得以维持。
因此，例如，为改善抗短路性能而采用体积较大、质量较大的移动磁轭时，即使受到可动触点与固定触点分离方向上的冲击，移动磁轭21对抗第1抵压弹簧22而与可动接触件分离，可动接触件与固定接触件的抵接状态也可得以维持。即，可在不使产品体积大型化、不降低抗冲击性能的情况下，提高抗短路性能。
此外，抵压弹簧22是螺旋弹簧。因此，抵压弹簧22可将移动磁轭21整体地、均匀地推压到可动接触件一侧。
另外，由于移动磁轭21，在与可动接触件相反一侧的表面上具有用于限制抵压弹簧22的径向移动的凸部211，因此可容易地进行抵压弹簧22的定位。进一步，可防止抵压弹簧22向抵压弹簧22的径向移动。
另外，抵压弹簧23是螺旋弹簧。因此，抵压弹簧23可整体地、均匀地推压可动接触件。
而且，由于可动接触件在靠近移动磁轭21一侧的表面上，具有用于限制移动磁轭21上的抵压弹簧23的径向移动的凸部201，因此，例如，在移动磁轭21与可动接触件分离之后，移动磁轭21又与可动接触件抵接时，可使移动磁轭21返回到原来的位置。
此外，电磁继电器设置有罩部36，该罩部36具有用于保持抵压弹簧22的一端和抵压弹簧23的一端的凹部361、362，因此，抵压弹簧22的一端和抵压弹簧23的一端中的至少有一个容易组装。
(其它实施方式)
(1)在上述实施方式中，将作为其它部件的固定触点15铆接固定于定子14，但也可以通过例如冲压加工在定子14上形成向可动元件20侧突出的突起部，并将该突起部作为固定触点。
同样地，在上述各实施方式中，作为其它部件的可动触点25铆接固定于可动元件20，但也可以通过冲压加工等在可动元件20上形成向定子14侧突出的突起部，并将该突起部作为可动触点。
(2)在上述实施方式中，固定触点15作为向可动元件20一侧突出的突起部铆接固定于定子14，但并非一定要设置向可动元件20一侧突出的突起部。
同样地，在上述实施方式中，可动触点25作为向定子14侧突出的突起部铆接固定于可动元件20，但并非一定要设置向定子14侧突出的突起部。
(3)在上述实施方式中，在可动元件20靠近罩部36一侧的表面上，形成有用于限制抵压弹簧23的径向移动的凸部202，进一步地，如图6所示，也可以在可动元件20靠近罩部36一侧的表面上，形成用于限制移动磁轭21上的抵压弹簧23的径向移动的凸部201。由此，可容易地进行移动磁轭21的定位，进一步地，可防止移动磁轭21向抵压弹簧22的径向移动。另外，也可以在可动元件20靠近罩部36一侧的表面上设置凹槽203，该凹槽203用于限制抵压弹簧23向径向的移动。另外，尽管未在图中示出，但可在可动元件20靠近罩部36一侧的表面上形成凹部，以限制移动磁轭上的抵压弹簧23的径向移动。
(4)在上述实施方式中，在移动磁轭21靠近罩部36一侧的表面上，形成用于限制抵压弹簧22向径向移动的凸部211，但如图7所示，进一步地在移动磁轭21靠近罩部36一侧的表面上，形成用于限制抵压弹簧22向径向移动的凹部212，并通过该凹部212限制抵压弹簧22向径向移动。另外，也可以省略凸部211，而形成凹部212。
(5)在上述实施方式中，在罩部36靠近可动元件20一侧的表面上形成有用于保持抵压弹簧23的一端的凹部361、和用于保持抵压弹簧22的一端的凹部362，但如图8所示，也可以在罩部36靠近可动元件20一侧的表面上，形成向可动元件20一侧突出的凸部365和凸部364。而且，可以借由凸部365定位抵压弹簧23的一端，借由凸部364定位抵压弹簧22的一端。
(6)在上述实施方式中，抵压弹簧22和抵压弹簧23由螺旋弹簧构成，但是抵压弹簧22和抵压弹簧23中的至少一个也可由螺旋弹簧以外的弹簧部件构成。
(7)在上述实施方式中，可以将抵压弹簧22预先固定到移动磁轭21。由此，不需要在移动磁轭21上定位抵压弹簧23，从而可提高组装性。
(8)在上述实施方式中，可以预先将抵压弹簧23固定到可动接触件。由此，不需要在可动接触件上定位第2抵压弹簧，从而可提高可动接触件的组装性。
(9)在上述实施方式中，可以预先将抵压弹簧22固定到罩部36。由此，不需要在罩部36上定位抵压弹簧22，从而可提高组装性。
(10)在上述实施方式中，可以预先将抵压弹簧23固定到罩部36。由此，不需要在罩部36上定位抵压弹簧23，从而可提高组装性。
本发明不限于上述实施方式，并且可以在权利要求书中记载的范围内进行适当改变。另外，不言自明的是，在上述各实施方式中，构成实施方式的要素除了明确表示为必须或在原理上显然是必须等情形以外，均是非必须的要素。另外，在上述实施方式中，在实施方式中构成要素的个数、数值、数量、范围等的数值被提到时，除了明确表示为必须或在原理上显然需限定为特定数值等情形以外，并不限于该特定数值。此外，在上述各实施方式中，在提及组成要素等的材质、形状、位置关系等时，除了明确表示或在原理上限定为特定的材质、形状、位置关系等情形以外，并不限于其材质、形状、位置关系等。