JP2006310251A - リレー用導電バー及びこの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電路や外部電路を取り付けている部材から動作音が発生することを低減し、動作音を低減する。
【解決手段】導電バー４は、嵌合孔４０において固定端子２１と嵌合固定して電気的に接続し、ねじ孔４１において外部電路と電気的に接続している。また、導電バー４は、両端間の中央部４３と両端周辺との組成を変えることにより、中央部４３の剛性が両端周辺の剛性より低くなるように作成されている。封止接点装置において、コイル巻線１０が励磁し、可動鉄芯２６が固定鉄芯２５に吸引されて可動することにより、可動接点２２ａが固定接点２１ａに当接するとき、又は固定鉄芯２５と可動鉄芯２６が当接するときに、上記導電バー４は、固定端子２１からの振動が外部電路（図示せず）に伝播することを低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、パワー負荷用リレーや電磁開閉器等に好適なリレー（封止接点装置）に用いられるリレー用導電バー及びこの製造方法に関するものである。

従来、この種のリレー用導電バー（外部接続端子）は、特許文献１や図４に示すように、封止接点装置に取り付けられて用いられている。図４は、従来の封止接点装置の断面図である。

上記従来の封止接点装置は、図４において、コイル巻線１０を励磁すると、可動鉄芯２６が固定鉄芯２５に吸引されて可動することにより、上記可動鉄芯２６に固定されているシャフト２３が駆動されて、可動接点２２ａは、接点ギャップＬ１を徐々に小さくしていき固定接点２１ａに当接する。その後、ばね負荷は、接圧ばね２４のばね負荷分だけ急に大きくなり、さらにシャフト２３が駆動されると、可動鉄芯２６はオーバートラベル量だけ可動し、ばね負荷がさらに大きくなる。上記接点ギャップＬ１及びオーバートラベル量の合計は、可動鉄芯２６のストロークとなっている。

一方、コイル巻線１０の励磁が切られると、可動接触子２２は、主として復帰ばね２７の付勢力でもって復帰して逆に変位し、可動接点２２ａが固定接点２１ａから開離するとともに、可動鉄芯２６も復帰して元の状態に戻る。
特開平１０−１６２６７６号公報（第２頁−第１０頁及び第１図）

しかしながら、図４において、従来のリレー用導電バー（導電バー）５は、可動接点２２ａが固定接点２１ａに当接するとき、又は固定鉄芯２５と可動鉄芯２６が当接するときに、固定端子２１から振動が伝播されるという現象が発生した。これにより、導電バー５に固定されている外部電路（図示せず）にも振動が伝播し、外部電路や外部電路を取り付けている部材から動作音が発生してしまうという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、外部電路や外部電路を取り付けている部材から発生する動作音を低減することができるリレー用導電バー及びこの製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、固定接点を設ける固定端子と、可動接点を設け前記可動接点が前記固定接点に接離するよう可動する可動接触手段と、前記可動接触手段を駆動して可動させる駆動手段とを備えるリレーに取り付けられるリレー用導電バーであって、低い剛性を有する導電体から形成され、一端を前記固定端子と固定して電気的に接続し、他端を外部電路と電気的に接続することを特徴とする。

この構成では、固定端子の振動を外部電路に伝播することを低減することができるので、外部電路や外部電路を取り付けている部材から発生する動作音を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、複数の薄板を厚み方向に重ねた構成であることを特徴とする。この構成では、各薄板の厚みが薄いので、剛性をさらに低くすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記複数の薄板の両端を溶接して固定することを特徴とする。この構成では、両端の剛性を高くすることができるので、固定端子及び外部電路と安定に接続することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記複数の薄板において、各薄板の両端間の長さが順に長いことを特徴とする。この構成では、曲げ構造にすることができるとともに、固定端子の振動を吸収することができるので、動作音を低減することができる。

請求項５に記載の発明は、固定接点を設ける固定端子と、可動接点を設け前記可動接点が前記固定接点に接離するよう可動する可動接触手段と、前記可動接触手段を駆動して可動させる駆動手段とを備えるリレーに取り付けられるリレー用導電バーの製造方法であって、複数の薄板を厚み方向に重ね、前記複数の薄板の両端を溶接して固定することを特徴とする。

この構成では、固定端子の振動を外部電路に伝播することを低減することができるので、外部電路や外部電路を取り付けている部材から発生する動作音を低減することができる。また、各薄板の厚みが薄いので、両端間の剛性を低くすることができるとともに、両端の剛性を高くすることができるので、固定端子及び外部電路と安定に接続することができる。

本発明によれば、外部電路や外部電路を取り付けている部材から発生する動作音を低減することができる。

（実施形態１）
先ず、実施形態１の基本的な構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態１の封止接点装置の断面図である。実施形態１の封止接点装置は、駆動部１と、封止接点部２とをハウジング（図示せず）に収納して備えるとともに、導電バー（リレー用導電バー）４を備えている。

駆動部１は、コイル巻線１０と、コイルボビン１１と、継鉄１２とを備え、後述する固定鉄芯２５及び可動鉄芯２６並びに継鉄上板２９とともに電磁石装置を構成するものである。

コイル巻線１０は、通電時に磁束を発生させるものである。コイルボビン１１は、継鉄１２と後述する継鉄上板２９との間に挟まれているものであり、コイル巻線１０が巻かれている。上記コイルボビン１１は、後述するキャップ２８が挿入される貫通孔１１ａを設けている。

継鉄１２は、断面コ字状に形成されているものであり、略矩形状に形成されている底部１２ａと、底部１２ａの外周部から延設されている筒部１２ｂと、底部１２ａの内周部から延設されている筒部１２ｃとを一体に備え、貫通孔１２ｄを設け、コイル巻線１０を外囲して磁束を通すものであり、後述する固定鉄芯２５及び可動鉄芯２６並びに継鉄上板２９とともに磁気回路をなす。

封止接点部２は、カプセルボビン２０と、一対の固定端子２１，２１と、可動接触子２２と、シャフト２３と、接圧ばね２４と、固定鉄芯２５と、可動鉄芯２６と、復帰ばね２７と、キャップ２８と、継鉄上板２９と、接合部材３０とを備えている。

カプセルボビン２０は、例えばセラミックなどの耐熱性材料により、一面に開口を有する箱状に形成され、その底部の２箇所に貫通孔２０ａ，２０ａを設けている。

各固定端子２１は、例えば銅系材料などの導電体により略有底円筒状に形成され、底側の一端部に固定接点２１ａを設け、他端部に鍔部２１ｂを設けている。上記固定端子２１は、一端部が貫通孔２０ａに挿通され、鍔部２１ｂがカプセルボビン２０から突出した状態で、例えばロウ付け等によりカプセルボビン２０に固着されて気密接合されている。固定接点２１ａは、円板状に形成され、例えばロウ付け等により固定端子２１に固着されている。なお、固定接点２１ａは、固定端子２１と一体に設けてもよい。

可動接触子２２は、例えば銅系材料などの導電体により平板状に形成され、固定接点２１ａと接離する間隔を有して可動接点２２ａを設けている。上記可動接触子２２は、可動接点２２ａを設けている面とは反対面において接圧ばね２４に当接している。また、可動接触子２２は、中央部に挿通孔２２ｂを設けている。可動接点２２ａは、円板状に形成され、例えばロウ付け等により可動接触子２２に固着され、固定接点２１ａと電気的開閉を行う。なお、可動接点２２ａは、可動接触子２２と一体に設けてもよい。

シャフト２３は、例えば絶縁材料などにより略丸棒状に形成され、一端部２３ａで可動接触子２２の挿通孔２２ｂに挿通されることにより可動接触子２２を保持し、他端部２３ｂで可動鉄芯２６を保持している。

接圧ばね２４は、コイル状に形成されて弾性を有し、可動接触子２２と継鉄上板２９との間に設けられ、固定接点２１ａと可動接点２２ａの当接方向（図１では上下方向）へ可動接触子２２を付勢するものである。

固定鉄芯２５は、一端部２５ａが細い略円柱状に形成されるとともに、シャフト２３を挿通するための挿通孔２５ｂを軸方向（図１では上下方向）に設けている。上記固定鉄芯２５は、後述する継鉄上板２９の挿通孔２９ａに一端部２５ａが挿通されて固着され、他端部には挿通孔２５ｂの内径よりも大きい内径を有している凹部２５ｃを設けている。

可動鉄芯２６は、略円柱状に形成され、シャフト２３を挿通するための挿通孔２６ａを軸方向（図１では上下方向）に設け、シャフト２３と固定している。上記可動鉄芯２６は、その軸方向の一端側に固定鉄芯２５との対向面２６ｂを有し、他端側に挿通孔２６ａの内径よりも大きい内径を有している凹部２６ｃを設けている。上記可動鉄芯２６は、凹部２６ｃの底部において復帰ばね２７の一端に当接している。また、可動鉄芯２６は、外壁面がキャップ２８の内周面に摺動する摺動面２６ｄとなっており、上記摺動面２６ｄに可動方向（図１では上下方向）の両端に亙る溝部（図示せず）を１箇所に設けている。なお、上記溝部を複数箇所に設けてもよい。上記のような可動鉄芯２６は、磁束を通し、固定鉄芯２５との間に発生する吸引力により吸引され、可動接触子２２を可動させる。

復帰ばね２７は、固定鉄芯２５の挿通孔２５ｂの内径よりも若干大きい内径を有するコイル状に形成されて弾性を有し、一端部が固定鉄芯２５の凹部２５ｃに嵌まり込んで位置規制されている状態でシャフト２３に挿通されることにより、固定鉄芯２５と可動鉄芯２６との間に設けられ、固定接点２１ａと可動接点２２ａの開離方向（図１では下方向）へ可動鉄芯２６を付勢するものである。

キャップ２８は、例えば非磁性体などにより有底円筒状に形成され、筒部２８ａと、底部２８ｂとを一体に備え、継鉄１２の貫通孔１２ｄに挿通され、底部２８ｂ側から可動鉄芯２６及び復帰ばね２７を収納するとともに、固定鉄芯２５を開口部側に収納する。

継鉄上板２９は、例えば鉄などの金属磁性材料により略矩形状に形成され、固定鉄芯２５及び可動鉄芯２６とともに磁気回路を形成し磁束を通す。上記継鉄上板２９は、固定鉄芯２５の一端部２５ａが挿通される挿通孔２９ａを中央に設け、挿通孔２９ａ付近がキャップ２８により気密接合されている。また、継鉄上板２９は、例えばかしめ等により継鉄１２と固着されている。

接合部材３０は、例えば金属材料により開口部３０ａを有する筒状に形成され、カプセルボビン２０に気密接合される第１の接合部３０ｂを一端側（図１では上側）に設け、例えばロウ付け等により継鉄上板２９に固着されて気密接合される第２の接合部３０ｃを他端側（図１では下側）に設けている。また、接合部材３０は、筒部途中に屈曲部３０ｄを周回して設け、第１の接合部３０ｂから第２の接合部３０ｃにかけて、開口部３０ａの開口断面が一端側よりも他端側のほうが大きく形成されている。さらに、上記接合部材３０は、カプセルボビン２０及び継鉄上板２９に気密接合されることにより、固定接点２１ａ及び可動接点２２ａを収容するための気密空間３１を形成している。気密空間３１には、水素を主体とするガスが例えば２気圧程度でもって気密封止されている。

導電バー４は、例えば銅合金（Ｃｕ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｃｒ系等）などの導電体である銅系材料により略板状に形成され、嵌合孔４０を一端側に設け、ねじ孔４１を他端側に設けている。上記導電バー４は、嵌合孔４０において固定端子２１と嵌合固定して電気的に接続し、ねじ孔４１において外部電路（図示せず）と電気的に接続している。また、導電バー４は、両端間の中央部４３と両端周辺との組成を変えることにより、中央部４３の剛性が両端周辺の剛性より低くなるように作成されている。上記より、導電バー４を介して、固定端子２１と外部電路とは電気的に接続するとともに、外部電路において固定端子２１からの振動伝播が低減される。

次に、実施形態１の封止接点装置の動作について説明する。コイル巻線１０の励磁前は可動接点２２ａが固定接点２１ａと接点ギャップＬ１を有して対向している。コイル巻線１０を励磁すると、可動鉄芯２６が固定鉄芯２５に吸引されて可動することにより、上記可動鉄芯２６に固定されているシャフト２３が駆動されて、可動接点２２ａは、接点ギャップＬ１を徐々に小さくしていき固定接点２１ａに当接する。その後、ばね負荷は、接圧ばね２４のばね負荷分だけ急に大きくなり、さらにシャフト２３が駆動されると、可動鉄芯２６はオーバートラベル量だけ可動し、ばね負荷がさらに大きくなる。上記接点ギャップＬ１及びオーバートラベル量の合計は、可動鉄芯２６のストロークとなっている。

一方、コイル巻線１０の励磁が切られると、可動接触子２２は、主として復帰ばね２７の付勢力でもって復帰して逆に変位し、可動接点２２ａが固定接点２１ａから開離するとともに、可動鉄芯２６も復帰して元の状態に戻る。

上記可動接点２２ａが固定接点２１ａに当接するとき、又は固定鉄芯２５と可動鉄芯２６が当接するときに、導電バー４は、固定端子２１からの振動が外部電路（図示せず）に伝播することを低減している。

以上、実施形態１によれば、固定端子２１の振動を外部電路（図示せず）に伝播することを低減することができるので、外部電路や外部電路を取り付けている部材（図示せず）から発生する動作音を低減することができる。

（実施形態２）
実施形態２について説明する。実施形態２の封止接点装置は、実施形態１の封止接点装置と同様に、駆動部１（図１参照）と、封止接点部２（図１参照）とを備えているが、実施形態１の封止接点装置にはない以下に記載の特徴部分がある。

実施形態２の導電バー（図２の４ａ参照）は、複数の薄板（図２の４２参照）を厚み方向（図２の上下方向）に重ねた構成である。各薄板４２は、例えば銅合金（Ｃｕ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｃｒ系等）などの導電体である銅系材料により略板状に形成され、嵌合孔（図２の４０参照）を一端側に設け、ねじ孔（図２の４１参照）を他端側に設けている。上記導電バーの剛性は、薄板の長さの３乗に反比例し、薄板の厚みの３乗に比例し、薄板の幅に比例し、薄板の枚数に反比例する。なお、実施形態２の導電バーは、上記以外の点において、実施形態１の導電バー４（図１参照）と同様である。

以上、実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、各薄板（図２の４２参照）の厚みが薄いので、剛性をさらに低くすることができる。

（実施形態３）
実施形態３について図２を用いて説明する。図２は、実施形態３の導電バー４ａの断面図である。実施形態３の封止接点装置は、実施形態２の封止接点装置と同様に、駆動部１（図１参照）と、封止接点部２（図１参照）とを備えているが、実施形態２の封止接点装置にはない以下に記載の特徴部分がある。

実施形態３の導電バー４ａは、図２に示すように、複数の薄板４２・・・を厚み方向（図２では上下方向）に重ね、両端を溶接して固定しているものである。なお、実施形態３の導電バー４ａは、上記以外の点において、実施形態２の導電バーと同様である。

以上、実施形態３によれば、実施形態２と同様の効果を得ることができるとともに、導電バー４ａの両端の剛性を高くすることができるので、固定端子２１（図１参照）及び外部電路（図示せず）と安定に接続することができる。

（実施形態４）
実施形態４について図３を用いて説明する。図３は、実施形態４の導電バー４ｂの断面図である。実施形態４の封止接点装置は、実施形態３の封止接点装置と同様に、駆動部１（図１参照）と、封止接点部２（図１参照）とを備えているが、実施形態３の封止接点装置にはない以下に記載の特徴部分がある。

実施形態４の導電バー４ｂの複数の薄板４２ａにおいて、各薄膜４２ａの両端間の長さが順に長くなっている。なお、実施形態４の導電バー４ｂは、上記以外の点において、実施形態３の導電バー４ａ（図２参照）と同様である。

以上、実施形態４によれば、実施形態３と同様の効果を得ることができるとともに、各薄膜４２ａの両端間の長さが順に長くなっているので、導電バー４ｂを曲げ構造にすることができる。また、固定端子２１（図１参照）の振動を吸収することができるので、動作音を低減することができる。

なお、実施形態１〜４では封止接点装置を例に出して説明しているが、本発明を実施するにあたって、必ずしも接点が封止されている必要はなく、実施形態１〜４の変形例として、接点が封止されていない装置であってもよい。このような装置であっても、本発明の実施には何ら問題がなく、実施形態１〜４と同様の効果を得ることができる。

本発明による実施形態１の封止接点装置の断面図である。 本発明による実施形態３の導電バーの断面図である。 本発明による実施形態４の導電バーの断面図である。 従来の封止接点装置の断面図である。

符号の説明

１０ コイル巻線
２１ 固定端子
２１ａ 固定接点
２２ａ 可動接点
２５ 固定鉄芯
２６ 可動鉄芯
４ 導電バー
４０ 嵌合孔
４１ ねじ孔
４３ 中央部

Claims (5)

1. 固定接点を設ける固定端子と、可動接点を設け前記可動接点が前記固定接点に接離するよう可動する可動接触手段と、前記可動接触手段を駆動して可動させる駆動手段とを備えるリレーに取り付けられるリレー用導電バーであって、
   低い剛性を有する導電体から形成され、一端を前記固定端子と固定して電気的に接続し、他端を外部電路と電気的に接続する
   ことを特徴とするリレー用導電バー。
2. 複数の薄板を厚み方向に重ねた構成であることを特徴とする請求項１記載のリレー用導電バー。
3. 前記複数の薄板の両端を溶接して固定することを特徴とする請求項２記載のリレー用導電バー。
4. 前記複数の薄板において、各薄板の両端間の長さが順に長いことを特徴とする請求項２又は３記載のリレー用導電バー。
5. 固定接点を設ける固定端子と、可動接点を設け前記可動接点が前記固定接点に接離するよう可動する可動接触手段と、前記可動接触手段を駆動して可動させる駆動手段とを備えるリレーに取り付けられるリレー用導電バーの製造方法であって、
   複数の薄板を厚み方向に重ね、
   前記複数の薄板の両端を溶接して固定する
   ことを特徴とするリレー用導電バーの製造方法。

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