JP2022073041A - 継電器構造 - Google Patents

Abstract

【課題】運転時に、中バネ片に発生する温度を有効に下げてロード電流を高め、運転全体を正常に稼働させる継電器構造を提供する。【解決手段】継電器構造は、ベース体１、電磁部材２、導磁部材５、バネユニット７、四つの支持脚３，４，８，９を含む。バネユニット７は相互に積層する複数の電導片７１を含み、他にバネユニット７の一端は第三支持脚８を接合し、別の一端は制動片６側に電導接続部材７２が延び、制動片６の最上端がバネユニット７から貫通する。第四支持脚９の一端はベース体１内の別の一端に設置しベース体１から突出し、また第四支持脚９のベース体１内側の一端の電導接続部材７２上方と対応する側には接触部材９１を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、継電器構造に関し、電機電子領域の技術の応用である。

継電器においてコイルおよび接点に通電する時、ジュール損失が原因で発熱する。一般の継電器のコイル温度は１２０℃を超えることはないが、仮に異常高温や異臭、煙などの状況が発生すると、過電圧で印加してしまう。仮に度々スイッチがアーク放電によって負荷がかかると、アーク熱によって短時間内に温度が異常に上昇する。

しかしながら、上述の異常の大部分は異常状況下での熱エネルギー発生であり、今、ここで検討すべきは継電器の運転上での正常な発熱状態であり、一般的に内部コイルは運転において、基本、電磁気を生成し、電気生成熱の科学原理の下において、継電器内部にはわずかに熱エネルギーが存在するが、継電器のような電子部品は熱エネルギーを発生すると、一時的な滞留によって、継電器全体の正常な動作に影響を与える。そのうち、最も影響を受けやすいのは、継電器内部に位置する中バネ片であり、中バネ片は継電器の中で開閉する部材である。中バネ片の一端はピンと磁気吸着に依る接触および接触解除を行うが、中バネ片の温度が過熱した場合、熱エネルギーが磁気吸着後、ピンを経由して回路板に伝送し、回路板の運転に影響を与える。
その他、中バネ片の過熱は更にロード電流に影響を及ぼし、電流内の電子配列を乱し、最終的には前述の状況が発生する。

継電器の運転において、中バネ片に発生する温度を有効に下げ、中バネ片のロード電流を高め、継電器全体の運転を正常に稼働させることを本発明の主な目的とする。

本発明者は前述の発明の目的と効果を達成するため、本発明の継電器構造を提供する。それはベース体、電磁部材、導磁部材、バネユニット、四つの支持脚を含む。そのうち、
電磁部材は、ベース体内部に設置し、電磁部材は電磁気を生成する。他に第一支持脚および第二支持脚を設置して電磁部材の両端に電気接続し、一部はベース体の外へ突出する。
導磁部材は、ベース体内部に設置し、電磁部材の周囲に位置する。導磁部材の一端は、常態時、電磁部材の一端と電気接続し、導磁部材の別の一端は電磁部材が電磁気を生成する時、電磁部材の別の一端を磁気吸着して押さえ、また制動片を設置して導磁部材の最上面に組み立てる。
バネユニットは、ベース体内部に設置し第三支持脚の一端と電気接続し、第三支持脚の別の一端はベース体の外に伸びて突出する。またバネユニットは更に複数の電導片を含み、各電導片の一部は積層して当接し、一部は積層して当接しない。他にバネユニットの一端は第三支持脚を接合し、別の一端の制動片方向に延びる側は電導接続部材を設ける。また制動片の最上端は各電導片から貫通する。
第四支持脚の一端はベース体内の別の一端に設置しベース体の外から露出する。また第四支持脚のベース体内に位置する一端の電導接続部材の上方に対応する側には接触部材を設ける。

本発明は、多数片の電導片を積層して設置することにより、バネユニットの導電面積を増やし、導電面積の増加に拠って明らかにロード電流が増える。更に導電面積の増加に拠って、内部で生成された熱量が分散される。このようにして、バネユニットの電導接続部材が接触部材に触れて磁気吸着し、導電状態を形成する時、継電器内部および回路板の動作および導電動作に影響を与えることがなく、継電器は正常に動作する。

本発明の立体指示図である。 本発明の立体分解指示図である。 本発明の別の角度からの立体指示図である。 本発明のバネユニットの立体指示図である。 図４の拡大指示図である。 本発明の外筐体を含まない立体指示図である。 図５の一部断面図で、バネユニットを表示した立体指示図である。 図５の平面指示図である。 図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線の断面指示図である。 図８のバネユニットが磁気吸着する動作指示図である。

（一実施形態）
図１から図９に示すのは、本発明の継電器構造であり、ベース体１、電磁部材２、導磁部材５、バネユニット７、四つの支持脚３、４、８、９を含む。そのうち、
電磁部材２は、ベース体１内部に設け、電磁部材２は電磁を生成する。他に、第一支持脚３および第二支持脚４を設け電磁部材２両端に電気接続し、一部はベース体１外に露出する。第一支持脚３と第二支持脚４の露出した一端は、回路板または回路上の平台（図未提示）に差込設置する。
導磁部材５は、ベース体１内部に設け電磁部材２周囲に位置する。導磁部材５は下向きのコの字型で電磁部材２周囲に設置し、且つ一端は状態時、電磁部材２一端に電気接続し、導磁部材５の別の一端は電磁部材２が電磁気を生成する時、導磁部材５が電磁部材２別の一端を磁気吸着して押さえ、また他に制動片６を導磁部材５最上面に組み立てる。
バネユニット７は、ベース体１内部に設け、第三支持脚８一端と電気接続し、第三支持脚８の別の一端はベース体１外まで突出して延びる。またバネユニット７は更に複数の電導片７１を含み、各電導片７１の一部が積層し、一部は重ならない。また、バネユニット７の一端は第三支持脚８に接合し、別の一端は制動片６方向に延びる側に電導接続部材７２を設け、制動片６の最上端は各電導片７１を貫通する。
第四支持脚９の一端はベース体１内の別の一端に設けベース体１外に露出する。また第四支持脚９のベース体１内に位置する一端の電導接続部材７２上方に対応する箇所には、接触部材９１を設ける。
バネユニット７に複数の電導片７１を設置することにより、バネユニット７が電磁部材２で電磁気を生成すると、導磁部材５の磁気吸着作用によって、バネユニット７は電導接続部材７２の一端を接触部材９１に接触させることで通電を完成させ、且つ複数の電導片７１の設置によって導電ロード面積を増やし、温度を有効に下げてロード電流を向上させる。

上述の説明のとおり、バネユニット７の設置は導電ロード面積を増やし、各電導片７１が積層するが接合しない部位によって導電ロード面積を増やす。バネユニット７は電磁部材２が生成した熱量が当たって分散され、バネユニット７を高い温度のままにしない。またバネユニット７の温度が下がると、電流の電子配列は熱量の干渉を受けず、有効に電子伝導する。更に導電ロード面積の増加によって、ロードできる電流が向上し、ロード面積の大きさの制限を受けない。公知の継電器が一枚の中バネ片だけが設置されている時と比較すると、一枚の中バネ片が引受られる温度には限界があり、そのため公知は継電器の導電効率に影響する。拠って本発明では複数の電導片７１の積層設置によって、公知の問題を改善できる。

バネユニット７の各電導片７１を主とし、その各電導片７１は第三支持脚８に接続する一端から別の一端方向へ第一区域７１１、アーチ部７１２、第二区域７１３、傾斜部７１４および第三区域７１５と区分され、各電導片７１の第一区域７１１は相互に当接し第三支持脚８と電気接続する。また各電導片７１のアーチ部７１２、第二区域７１３、傾斜部７１４および第三区域７１５は、第一区域７１１の相互接合と異なる。上述の各区域および各段は相互に当接されず、且つ電導片の間隙７１６を形成する。電導片の間隙７１６の形成に拠って、バネユニット７の面積は各電導片７１のアーチ部７１２、第二区域７１３各面、傾斜部７１４および第三区域７１５の各面を含み、それらによってロード電流が向上する他に、電導片の間隙７１６を通じて各電導片７１の熱量をスピーディに有効に放出し、各電導片７１の温度を有効に下げ、バネユニット７の電流の電導の正常性を保ち、熱量の影響に依る稼働上の不具合を受けない。上述は図４、４Ａ、および図２に示す。

本発明の細部特徴は以下のとおりである。先ず、電力を発生させる電磁部材２について説明する。電磁部材２は二個のフレーム２１およびコイル２２を含む。二個のフレーム２１はコイル２２両端にそれぞれ設置し、また二個のフレーム２１のうち、導磁部材５と磁気吸着して接触するフレーム２１には更にマグネット接触点２１１を設け、マグネット接触点２１１はコイル２２と電気接続する。
また各フレーム２１底端は差込溝２１２をそれぞれ設け、第一支持脚３および第二支持脚４の一端を各フレーム２１の差込溝２１２内にそれぞれ差込設置する。第一支持脚３、第二支持脚４の水平の一端を直接、各差込溝２１２内に挿入して設置しやすくするため、各第一支持脚３、第二支持脚４の一端はベース体１から露出させ回路板に差し込むピンとして用いる。また各差込溝２１２の設置によって第一支持脚３、第二支持脚４が緩んで回路の電導に影響するのを防止する。上述は図２、図３に示す。
前面に述べた導磁部材５は固定マグネット５１および可動マグネット５２を含む。固定マグネット５１一端は二個のフレーム２１の中にマグネット接触点２１１を持たないフレーム２１に設置してコイル２２と電気接続する。また固定マグネット５１の別の一端は電導接続部材７２の向きに延びた後、再度コイル２２を跨ぎ、別のフレーム２１最上端に当接し、固定マグネット５１の上述フレーム２１に当たる一端には更に回避のための切欠口５１１を凹設する。
続いて、前述の可動マグネット５２は、固定マグネット５１の回避のための切欠口５１１内に組み立て、可動マグネット５２が動作後に動くのを防止する。また、コイル２２が電磁気を発生した時、可動マグネット５２の一端がマグネット接触点２１１に磁気吸着して接触する。また可動マグネット５２の別の一端は回避のための切欠口５１１を通り抜けて曲がり、固定マグネット５１方向に沿って延びる。可動マグネット５２は回避のための切欠口５１１の部分に挿入しただけで固定マグネット５１に接合する。このようにして可動マグネット５２はシーソーのようにベース体１内で動作し、可動マグネット５２が動くと、制動片６を押し共に動作する。バネユニット７は制動片６が上、下に移動することで電導接続部材７２が接触部材９１と電気接続したり、離れたりする。上述は図２、図７、図８、図９に示すとおりである。

可動マグネット５２が磁気吸着によって作動し、制動片６を上に移動させ、バネユニット７の電導接続部材７２を接触部材９１に電気接続した後、電磁部材２が電気生成を停止すると、可動マグネット５２とマグネット接触点２１１の接触を解除する。電導接続部材７２と接触部材９１の間の分離を確実にして磁気吸着が残って通電状態を維持させないため、ベース体１内部にもどりバネ部材１０を設け、もどりバネ部材１０は定位基板１０１および弾性基板１０２を含む。定位基板１０１はベース体１内部に設置しバネユニット７および可動マグネット５２の間に介在する。他、弾性基板１０２一端は定位基板１０１に連接する。弾性基板１０２の別の一端は下向きに凹み、可動マグネット５２を押圧する。弾性基板１０２は可動マグネット５２一端でマグネット接触点２１１を電磁接触した時、押圧されてわずかに弾性変形する。これらによって可動マグネット５２が過大な動きで通電に影響しないよう防止する。上述は図２、図８、図９のとおりである。

可動マグネット５２が反復動作の過程において、固定マグネット５１にぶつかるのを防止するため、固定マグネット５１の一側で且つ制動片６に対応して設置する位置に定位溝５１２を凹設し、可動マグネット５２の定位溝５１２に対応する位置に定位切欠口５２１を設け、定位切欠口５２１は定位溝５１２と相互に連通する。また制動片６底端の一部は連動凸６１が凸成形され、連動凸６１は定位切欠口５２１を通過し定位溝５１２の底で押さえる。また制動片６の連動凸６１の一端、つまり一部が可動マグネット５２を押さえる。固定マグネット５１が動かなくなるため、可動マグネット５２は動作過程において制動片６を確実に上、下移動させる。且つ制動片６が下向きに位置移動すると、連動凸６１が定位溝５１２に挿入され、位置が制限されて簡単に外れなくなり、全体的な動作を保つ。
上述では、定位溝５１２が制動片６の復位位置を制限する他に、可動マグネット５２最上面で且つ制動片６が位置する両側にそれぞれ挟持凸５２２を設置する。制動片６は二個の挟持凸５２２の間で挟持され、それらによって制動片６が位置移動の過程で歪むのを防止する。
その他、固定マグネット５１の定位溝５１２に近い箇所に穿孔５１３を穿設し、緩衝部材２０を穿孔５１３に組み立てる。可動マグネット５２がマグネット接触点２１１と電磁接触していない時、可動マグネット５２は常態では緩衝部材２０に当接され、可動マグネット５２が復位作動中に固定マグネット５１にぶつからないように防止し、可動マグネット５２と固定マグネット５１の間の関係性を保つ。上述は図２、図８、図９のとおりである。

最後に、ベース体１に更に外筐体１１および本体１２を含む。本体１２内は空間で組立空間１３を形成する。他に、組立空間１３には更に定位空間１４を仕切り、もどりバネ部材１０の定位基板１０１は定位空間１４内に固定し、外筐体１１は電磁部材２、導磁部材５およびバネユニット７於本体１２内部を覆う。上述は図２、図５、図６のとおりである。

１ ベース体
１１ 外筐体
１２ 本体
１３ 組立空間
１４ 定位空間
２ 電磁部材
２０ 緩衝部材
２１ フレーム
２１１ マグネット接触点
２１２ 差込溝
２２ コイル
３ 第一支持脚
４ 第二支持脚
５ 導磁部材
５１ 固定マグネット
５１１ 回避のための切欠口
５１２ 定位溝
５１３ 穿孔
５２ 可動マグネット
５２１ 定位切欠口
５２２ 挟持凸
６ 制動片
６１ 連動凸
７ バネユニット
７１ 電導片
７１１ 第一区域
７１２ アーチ部
７１３ 第二区域
７１４ 傾斜部
７１５ 第三区域
７１６ 電導片の間隙
７２ 電導接続部材
８ 第三支持脚
９ 第四支持脚
９１ 接触部材
１０ もどりバネ部材
１０１ 定位基板
１０２ 弾性基板

Claims (7)

1. ベース体、電磁部材、導磁部材、バネユニット、四つの支持脚を含む継電器構造において、そのうち、
   電磁部材は、ベース体内部に設置し、電磁部材は電磁気を生成し、他に第一支持脚および第二支持脚を設置して電磁部材両端で電気接続し、一部はベース体の外に露出し、
   導磁部材は、ベース体内部に設置して電磁部材周囲に位置し、導磁部材の一端は常に電磁部材一端に電気連接し、また導磁部材の別の一端が電磁部材で電磁気を生成する時、電磁部材の別の一端を押さえて磁気吸着し、また制動片を最上面に組み立て、
   バネユニットは、ベース体内部に設置して第三支持脚の一端と電気接続し、第三支持脚の別の一端はベース体の外に伸びて露出し、また更にバネユニットは複数の電導片を含み、各電導片の一部は積層し且つ相互に当接し、各電導片の一部は積層するが当接せず、他にバネユニットの一端は第三支持脚を接合し別の一端は制動片方向へ延びる側に電導接続部材を設置し、制動片の最上端は各電導片で貫通し、
   第四支持脚の一端は、ベース体内の別の一端に設置してベース体の外から露出し、また第四支持脚のベース体内に位置する一端で電導接続部材の上方に対応する位置には接触部材を設けることを特徴とする継電器構造。
2. 前記各電導片は、更に第一区域、アーチ部、第二区域、傾斜部および第三区域に区分され、各電導片の第一区域は相互に当接し第三支持脚と相互に電気接続し、また各電導片のアーチ部、第二区域、傾斜部および第三区域の間は電導片間隙を形成し、また電導接続部材は各電導片の第三区域に挿入設置され、
   制動片の最上端は各電導片の傾斜部に近い第二区域に挿入されることを特徴とする請求項１記載の継電器構造。
3. 前記電磁部材は、更に二個のフレームおよびコイルを含み、二個のフレームはコイルの両端にそれぞれ設置され、また二個のフレームのうち導磁部材と磁気吸着して接合するフレームには更にマグネット接触点を設け、マグネット接触点はコイルと電気接続し、
   また各フレームの底端は、それぞれ差込溝を形成し、第一支持脚および第二支持脚の一端を各フレームの差込溝内にそれぞれ挿入設置することを特徴とする請求項１記載の継電器構造。
4. 前記導磁部材は、更に固定マグネットおよび可動マグネットを含み、固定マグネットは二個のフレームのうち、マグネット接触点を設置しないフレーム側に設置し、固定マグネットの別の一端は電導接続部材に向かって延びた後、コイルを跨ぎ別のフレームの最上端を押さえ、固定マグネットの上述フレームを押さえる一端には更に回避のための切欠口を凹設置し、
   可動マグネットは、固定マグネットの回避のための切欠口を押さえ、コイルが電磁気を生成する時、可動マグネットの一端でマグネット接触点に触れて磁気吸着し、また可動マグネットの別の一端は回避のための切欠口に差し込んだ後折り曲げて固定マグネット方向に沿って延び接触しないことを特徴とする請求項１記載の継電器構造。
5. 前記固定マグネットは、一側で且つ制動片に対応する位置の最上面に定位溝を成形し、可動マグネットの定位溝に対応する箇所には定位切欠口を設け、制動片の底端の一部は連動凸を成形し、連動凸を定位切欠口に差し込み定位溝で押さえ、
   可動マグネットは、最上面で且つ制動片が対応する両側に更に挟持凸を設置し、制動片は二個の挟持凸の間で挟持され、
   他に固定マグネットの定位溝に近い箇所には更に穿孔を穿設し緩衝部材を穿孔に挿入し、可動マグネットがマグネット接触点と電磁接触しない時、可動マグネットは常に緩衝部材が当接されることを特徴とする請求項１記載の継電器構造。
6. 前記継電器構造は、更にもどりバネ部材をベース体内部に設置し、もどりバネ部材は定位基板および弾性基板を含み、定位基板はベース体内部のバネユニットおよび可動マグネットの間に係合され、他に弾性基板の一端は定位基板に連接し、弾性基板の別の一端は下向きに凹折し、可動マグネットの折曲箇所で押さえることを特徴とする請求項１記載の継電器構造。
7. 前記ベース体は、更に外筐体および本体を含み、本体内は空間に組立空間を形成し、他に組立空間は更に定位空間を仕切り、もどりバネ部材の定位基板は定位空間内で固定し、外筐体が電磁部材、導磁部材およびバネユニット於本体内部を覆うことを特徴とする請求項１記載の継電器構造。

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