JP2601994B2 - 回転支点型有極リレー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は接極子に回転支点部を
有する回転支点型有極リレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転支点型有極リレーは、特開平
５―２９８９９７号公報に開示されているように、永久
磁石と接触して回転する接極子の支点部を、一部は接極
子から突出して形成された金属部分と、残り部分は接極
子に樹脂部分で形成し、樹脂部分と金属部分の高さをほ
ぼ同一面となるよう構成されたものが知られている。

【０００３】このように構成された従来の回転支点型有
極リレーは、接極子の支点部が永久磁石と接触し、支点
部の金属部分と永久磁石は磁気回路の一部を構成すると
ともに、支点部の金属部分と支点部の樹脂部分は永久磁
石と接触して接極子の支点を構成するため、支点部が全
て金属部分で構成される回転支点型有極リレーに較べ、
磁気回路の損失を最小限に抑えるとともに支点部の磨耗
が緩和され、磁気回路の磁気抵抗の変化が少なくなりリ
レー動作の経時変化を改善して動作の安定化が図れると
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転支点型有極
リレーは、支点部の金属部分と樹脂部分がほぼ同じ高さ
で永久磁石に接触し、接極子の回転運動の支点を形成す
るため、接点部が金属部分のみで構成されるものよりは
樹脂部分の磨耗が少ないメリットはあるが、リレーの動
作頻度が多く、または長期的に動作回数が多い場合に
は、支点部の樹脂部分が磨耗することにより支点部の金
属部分も磨耗し、磁気回路の磁気抵抗が変化して感動電
圧および開放電圧が変化する課題がある。

【０００５】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は接極子の支点部の磨耗が少
なく、長期的に動作の安定した信頼性の高い回転支点型
有極リレーを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る回転支点型有極リレーは、接極子の回転
軸方向の中央部に、回転軸を対称として頂上が平坦で両
側が傾斜を有する接極子凸部を設けるとともに、接極子
の回転軸方向の両端に、接極子凸部の平坦部と所定間隔
の隙間をもって永久磁石と接触する回転支点部を設けた
ことを特徴とする。

【０００７】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、回転支点部を耐磨耗性を有する樹脂で構成したこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明に係る回転支点型有極リレーは、接極
子に頂上が平坦で両側が傾斜を有する接極子凸部と、接
極子凸部の平坦部と所定間隔の隙間をもって永久磁石と
接触する回転支点部を設けたので、接極子の回転に伴う
接極子凸部の磨耗を防止することができる。

【０００９】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、回転支点部を耐磨耗性の樹脂で構成したので、接
極子凸部の磨耗を防止してリレーの安定動作が実現でき
る。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１〜図４にこの発明に係る回転支点型有
極リレーの構成を示す。図１にこの発明に係る回転支点
型有極リレーの接点バネブロックの構造図、図２にこの
発明に係る回転支点型有極リレーの有極電磁石ブロック
と接点バネブロックの構造断面図、図３にこの発明に係
る回転支点型有極リレーの組立図、図４にこの発明に係
る回転支点型有極リレーの全体構成図を示す。

【００１１】図１において、接点バネブロック２は、接
極子凸部７を設けた接極子６と、４組の接点バネ８Ａ、
回転支点部９Ａおよび接点バネ支持部９を備えた可動接
点ブロック８とから構成し、接極子６および可動接点ブ
ロック８は一体的に形成する。

【００１２】接極子６は平板状の磁性体金属で形成し、
長手方向の両端の端部６Ａおよび端部６Ｂが、それぞれ
有極電磁石ブロック３の略コの字型の鉄芯１２Ｂが形成
する磁極１２ａおよび磁極１２ｂに接触するよう構成す
る。また、接極子６は長手方向中心で、接点バネブロッ
ク２の回転軸方向の中央部に、接極子６と同様な磁性体
金属で形成した接極子凸部７を設ける。

【００１３】接極子凸部７は、回転軸Ｘを対称として頂
上が平坦な平坦部７Ａおよび両側が傾斜を有する傾斜部
７Ｂを備え、傾斜部７Ｂは図２に示すように、無励磁状
態または励磁状態で矩形状永久磁石１０に接触する面が
広くなる様な傾斜を持たせ、磁気回路の磁気抵抗が充分
小さくなるよう構成する。

【００１４】回転支点部９Ａは耐磨耗性の樹脂成形品で
形成し、回転軸Ｘ上に矩形状永久磁石１０と接触する頂
点を有し、接極子凸部７の両側に配置して回転運動する
接点バネブロック２の支点を構成する。また、回転支点
部９Ａの頂点は接極子凸部７の平坦部７Ａよりも距離ｄ
だけ高くなるよう形成し、所定間隔ｄの隙間をもって前
記矩形状永久磁石１０と接触させ、接点バネブロック２
が矩形状永久磁石１０と接触しながら回転する際に生じ
る接極子６の磨耗を防止し、接極子６の磨耗に起因する
磁気抵抗の変化を防止するよう構成する。

【００１５】接点バネ支持部９は回転支点部９Ａと一体
成形した樹脂で形成し、先端に銀パラジューム等の良電
導体で構成した接点８Ｂを有する４組の接点バネ８Ａを
支持し、固定するよう構成する。なお、図１に示すよう
に、接極子６の長手方向両側に配置されたそれぞれ２組
の接点バネ８Ａは、接点バネ８Ａの傾きを調整するとと
もに、図３に示すボディブロック４の固着片１４にレー
ザ溶接され、電気的に接続される固定部８Ｃと一体化さ
れ、電気的な導通を有する。

【００１６】図２において、回転支点部９Ａは矩形状永
久磁石１０と接触して回転し、無励磁または励磁状態に
接極子６の傾斜部７Ｂの面が矩形状永久磁石１０の表面
に接触するよう構成するため、接触面の磁気抵抗は小さ
く、安定した値を保つ。

【００１７】また、有極電磁石ブロック３は、略コの字
型の鉄芯１２Ｂにコイル１２Ａを巻いたコイルブロック
１２と、コイルブロック１２の磁極１２ａ、１２ｂ間に
挿入して固定し、鉄芯１２Ｂとの間で磁気バイパス回路
を形成する平板状継鉄１１と、平板状継鉄１１に設けた
凹部１１Ａに装着する矩形状永久磁石１０とから構成す
る。

【００１８】平板状継鉄１１は、シングルステイブル型
有極電磁石の場合を示し、平板状継鉄１１の中心（回転
軸Ｘと一致する）に対して非対称に形成された凹部１１
Ａと、凹部１１Ａの反対側に磁気抵抗を大きくするため
に平板状継鉄１１の一部を切り欠いて形成された磁気抵
抗調整部１１Ｂとを備え、無励磁状態に接極子６が常に
磁極１２ａ側に接触して安定状態を形成するよう構成す
る。また、凹部１１Ａを平板状継鉄１１の中心に対して
対称に形成し、磁気抵抗調整部１１Ｂを設けないよう構
成することにより、双安定状態を形成するラッチング型
有極電磁石を構成することもできる。

【００１９】平板状継鉄１１を鉄芯１２Ｂの対向する磁
極１２ａ、１２ｂ間に圧入することにより、平板状継鉄
１１は鉄芯１２Ｂとの間で磁気バイパス回路を形成し、
コイルブロック１２に予め極性の決定された電源を印加
し、コイル１２Ａに流れる電流の方向に対応（右手親指
の法則）した磁極１２ａ、１２ｂの極性（Ｎ、Ｓ極）が
設定され、一方、コイル１２Ａの巻数とコイル１２Ａに
流れる電流値の積（起磁力）に比例し、磁気回路の抵抗
（磁気抵抗）に反比例した磁束を発生する。

【００２０】矩形状永久磁石１０は、平板状継鉄１１に
設けられた凹部１１Ａ内に収容されるよう、凹部１１Ａ
の形状に合せて形成し、凹部１１Ａの底面と接する面側
をＳ極、反対面側がＮ極となるよう磁化する。

【００２１】なお、有極電磁石ブロック３の磁気バイパ
ス回路を凹部１１Ａを設けた平板状継鉄１１で形成し、
凹部１１Ａに矩形状永久磁石１０を装着した実施例につ
いて説明したが、従来の実施例のような永久磁石に置換
えて構成してもよい。

【００２２】図３の組立図において、ボディブロック４
は、有極電磁石ブロック３を収納するケースを構成する
とともに、有極電磁石ブロック３のコイル１２Ａに電源
を印加するための２組の電源端子（＋）１６Ａおよび電
源端子（−）１６Ｂ、接点バネブロック２の４個の可動
接点８Ａとそれぞれ接触し、２回路のブレーク接点を形
成する固定接点１３Ａおよび２回路のメーク接点を形成
する固定接点１５Ａ、固定接点１３Ａと導通のある２個
の固定接点端子１３Ｂ、固定接点１５Ａと導通のある２
個の固定接点端子１５Ｂ、接点バネブロック２の固定部
８Ｃと導通のある２個の固着片１４および共通端子１４
Ｂを備える。

【００２３】ボディブロック４側面の固着片１４には接
点バネブロック２の固定部８Ｃがレーザ溶接等で固定さ
れ、固定部８Ｃおよび固着片１４を介して接点バネブロ
ック２の可動接点８Ｂとボディブロック４の共通接点端
子１４Ｂは電気的に導通された状態にある。

【００２４】ボディブロック４に有極電磁石ブロック３
を挿入して固定し、有極電磁石ブロック３の矩形状永久
磁石１０上に接点バネブロック２を配置し、接点バネブ
ロック２の固定部８Ｃをボディブロック４の固着片１４
にレーザ溶接等で固定することにより一方向の組立がで
き、カバー５で覆って図５に示す回転支点型有極リレー
１を構成する。

【００２５】このように一方向に組立られた回転支点型
有極リレー１は、矩形状永久磁石１０が磁極１２ａ側に
偏って設けられ、シングルステイブル型リレーを構成す
るので、有極電磁石ブロック３のコイル１２Ａに電源が
印加されない無励磁の状態には、矩形状永久磁石１０の
磁化作用により、接点バネブロック２の接極子６が端部
６Ａを磁極１２ａに接触した状態にあり、矩形状永久磁
石１０―接極子凸部７の傾斜部７Ｂ―接極子６の端部６
Ａ―磁極１２ａ―平板状継鉄１１―矩形状永久磁石１０
のループで磁束を発生する磁気回路を形成し、接極子６
の端部６Ａは磁極１２ａと接触が安定した単安定（シン
グルステイブル）状態を維持する。

【００２６】単安定状態では、接点バネブロック２の接
極子６の端部６Ａ側に配置された可動接点８Ｂはボデイ
ブロック４の固定接点１３Ａに接触し、その結果、ボデ
ィブロック４の固定接点端子１３Ｂと共通接点端子１４
Ｂが電気的導通状態を形成する。

【００２７】一方、有極電磁石ブロック３のコイル１２
Ａに予め設定された極性の電源が印加された励磁状態に
は、有極電磁石ブロック３が電磁石を形成し、図１に示
す接極子６は回転支点部９Ａを支点として回転し、接極
子６端部６Ａは磁極１２ａから離れて接極子６端部６Ｂ
が磁極１２ｂと接触し、鉄芯１２Ｂ―平板状継鉄１１
（磁気抵抗調整部１１Ｂ）―矩形状永久磁石１０―接極
子凸部７の傾斜部７Ｂ―接極子６の端部６Ｂ―磁極１２
ｂ―鉄芯１２Ｂのループで磁束を発生する磁気回路を形
成し、接極子６の端部６Ｂは磁極１２ｂと接触が安定し
た状態を電源が印加されている限り維持する。

【００２８】この状態では、接点バネブロック２の接極
子６の端部６Ａ側に配置された可動接点８Ｂはボデイブ
ロック４の固定接点１３Ａから離れ、接極子６の端部６
Ｂ側に配置された可動接点８Ｂはボデイブロック４の固
定接点１５Ａに接触し、その結果、ボディブロック４の
固定接点端子１３Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的に絶
縁され（ブレーク状態）、固定接点端子１５Ｂと共通接
点端子１４Ｂが電気的に導通状態（メーク状態）を形成
する。

【００２９】この状態から、有極電磁石ブロック３のコ
イル１２Ａに印加した電源を除くと、接極子６は反転
し、最初の無励磁状態に戻り、ボディブロック４の固定
接点端子１３Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的導通状態
を形成する安定状態に復帰する。

【００３０】上記の回転支点型有極リレー１はシングル
ステイブル型について説明したが、既に説明したように
有極電磁石ブロック３の平板状継鉄１１に、中心（回転
軸Ｘ）に対称な凹部１１Ａのみを設けることにより、例
えば無励磁状態ではボディブロック４の固定接点端子１
３Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的導通状態を形成し、
励磁状態では固定接点端子１５Ｂと共通接点端子１４Ｂ
が電気的に導通状態を形成するととともに、この状態か
ら無励磁状態にしても同じ状態を保つラッチング（双安
定）型リレーを構成することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る回転
支点型有極リレーは、接極子に頂上が平坦で両側が傾斜
を有する接極子凸部と、接極子凸部の平坦部と所定間隔
の隙間をもって永久磁石と接触する回転支点部を設け、
接極子の回転に伴う接極子凸部と矩形状永久磁石の機械
的磨耗を防止し、接極子凸部の傾斜面と矩形状永久磁石
面を接触することができるので、磁気抵抗の変化を少な
くし、磁気抵抗を小さくして感動電圧および開放電圧の
安定化を図ることができる。

【００３２】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、回転支点部を耐磨耗性の樹脂で構成し、接極子凸
部の磨耗を防止するので、リレーの安定動作を改善する
ことができる。

【００３３】よって、動作の安定性および信頼性に優れ
た回転支点型有極リレーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る回転支点型有極リレーの接点バ
ネブロックの構造図

【図２】この発明に係る回転支点型有極リレーの有極電
磁石ブロックと接点バネブロックの構造断面図

【図３】この発明に係る回転支点型有極リレーの組立図

【図４】この発明に係る回転支点型有極リレーの全体構
成図

【符号の説明】

１…回転支点型有極リレー、２…接点バネブロック、３
…有極電磁石ブロック、４…ボディブロック、５…カバ
ー、６…接極子、６Ａ，６Ｂ…端部、７…接極子凸部、
７Ａ…平坦部、７Ｂ…傾斜部、８…可動接点ブロック、
８Ａ…接点バネ、８Ｂ…可動接点、８Ｃ…固定部、９…
接点バネ支持部、９Ａ…回転支持部、１０…矩形状永久
磁石、１１…平板状継鉄、１１Ａ…凹部、１１Ｂ…磁気
抵抗調整部、１２…コイルブロック、１２Ａ…コイル、
１２Ｂ…鉄芯、１２ａ，１２ｂ…磁極、１３Ａ，１５Ａ
…固定接点、１３Ｂ，１５Ｂ…固定接点端子、１４…固
着片、１４Ｂ…共通端子、１６Ａ，１６Ｂ…電源端子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略コの字型の鉄芯にコイルが巻かれ、対
   向する両端が磁極を形成するコイルブロックと、有極電
   磁石ブロックの電磁石作用により回転して前記磁極に接
   触する接極子と、可動接点とからなる接点バネブロック
   を備えた回転支点型有極リレーにおいて、 前記接極子の回転軸方向の中央部に、この回転軸を対称
   として頂上が平坦で両側が傾斜を有する接極子凸部を設
   けるとともに、前記接極子の回転軸方向の両端に、前記
   接極子凸部の平坦部と所定間隔の隙間をもって前記永久
   磁石と接触する回転支点部を設けたことを特徴とする回
   転支点型有極リレー。
2. 【請求項２】 前記回転支点部は、耐磨耗性を有する樹
   脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転支点
   型有極リレー。