JP4798189B2

JP4798189B2 - リレー

Info

Publication number: JP4798189B2
Application number: JP2008214482A
Authority: JP
Inventors: 修安孫子
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: JP2010049996A

Description

本発明は、リレーに関するものである。

従来からこの種のリレーとして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、略円筒状に形成されてコイル２が巻回されるコイルボビン３３と、略円柱状に形成されて前記コイルボビン３３を挿通する鉄心３４とからなる電磁石ユニット３０と、略Ｌ字状に形成されて電磁石ユニット３０と共に磁気回路を形成する継鉄３５とを備えた電磁石ブロックＣと、コイル２への通電の入り切りに応じて鉄心３４に接離する接極子３９と、略Ｌ字状に形成されて図示しない可動接点が設けられる可動ばね３６と、可動接点に対向する図示しない固定接点が設けられる固定接点端子３７とを備えた接点ブロックＤと、電磁石ブロックＣと接極子３９と接点ブロックＤとを内部に収納するケース３１とを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図４（ａ）における上下左右を基準として説明を行う。

コイルボビン３３は、略円筒状に形成され、その両端に鍔部３３ａ、３３ｂが形成されており、当該鍔部３３ａ、３３ｂ間にコイル２が巻回されている。

鉄心３４は、略円柱状に形成され、前記コイルボビン３３の筒内を挿通する。

継鉄３５は、一方片３５ａと一方片３５ａの右端より下方に延設される他方片３５ｂとから略Ｌ字状に形成され、一方片３５ａは、コイルボビン３３の上方に載置され、他方片３５ｂは、コイルボビン３３の鍔部３３ｂに当接する。

接極子３９は、略矩形平板状に形成されて鉄心３４の左端面に対向して配設され、コイル２への通電の入り切りに応じて揺動し、鉄心３４に接離する。

可動ばね３６は、板ばねからなる作動片３６ａと作動片３６ａの基部から右方向へ延設された固定片３６ｂとから略Ｌ字状に形成され、作動片３６ａは、先端側に可動接点が設けられ、基部側が接極子３９に固定される。また、作動片３６ａは、接極子３９ａとの接続部３６ｃよりも上方が、左方向へ膨出しており、当該膨出部４１を介して固定片３６ｂと連結される。

ケース３１は、樹脂等の絶縁性材料から形成され、略矩形平板状に形成されたベース４２と、下面が開口した矩形箱型に形成されてベース４２に覆設するカバー４３とから構成される。

ここで、固定接点端子３７と、コイル２の端部に各々接続されるコイル端子３２ａ、３２ｂと、可動ばね３６を介して可動接点と接続されるコモン端子３８とは、それぞれベース４２に形成される挿通孔を介してケース３１外部（下方）に突出して設けられる。

固定接点端子３７は、銅等の導電性材料から上下方向に長い長尺状に形成され、上方側で可動接点と対向する位置に固定接点が設けられ、下方側がベース４２の挿通孔を介してケース３１の外部に突出する。

コイル端子３２ａ、３２ｂは、銅等の導電性材料により上下方向に長い長尺状に形成され、その上端側がコイル２の端部に巻回されて半田等によって各々接続され、下方側がベース４２の挿通孔を介してケース３１の外部に突出して設けられる。

コモン端子３８は、銅等の導電性材料により上下方向に長い長尺状に形成され、上端側が、可動ばね３６の固定片３６ｂと接続され、下端側がベース４２の挿通孔を介してケース３１の外部に突出して設けられる。

そして、上記構成からなるリレーでは、コイル２が通電されると、接極子３９が鉄心３４に吸引されて鉄心３４に当接し、それに伴って可動ばね３６の作動片３６ａが右方向へ撓み、可動接点が固定接点に当接してコモン端子３８と固定接点端子３７との間が導通する。
特表２００１−５２１２７２号公報

従来から用いられているリレーでは、小型化の要求に対して従来と同等以上の性能を維持してのサイズダウンが限界となっている。例えば、リレーのサイズダウンを行うと、ケース３１がサイズダウンされて電磁石ブロックＣのサイズも小さくなり、接極子３９を吸引する力が弱くなり接点の開閉性能が低下する。また、可動ばね３６がサイズダウンされると、接極子３９との接続部３６ｃから可動接点までの距離（バネスパン）が短くなり、最適なばね負荷、接点圧、接点フォロー、接点ワイピングが得られず、通電経路の確保が困難となり通電性能が低下する。

そして、バネスパンを伸ばそうとしても、ばね特性の安定確保、調整のし易さを目的として、作動片３６ａが接続部３６ｃより上方で左方向へ膨出した形状に形成されているため、接続部３６ｃの位置を、これ以上、上方へ移動させてバネスパンを伸ばすことができず、十分なバネスパンが得られない。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、作動特性、及び接点耐久性に優れたリレーを提供することにある。

請求項１の発明は、鉄心を具備してコイルが巻回される電磁石ユニットと、電磁石ユニットと共に磁気回路を形成する継鉄とを備えた電磁石ブロックと、コイルへの通電の入り切りに応じて揺動して鉄心に接離自在に構成される接極子と、固定接点が設けられる固定接点端子と、板ばねからなる作動片、及び作動片の基部から略垂直に延設される固定片で略Ｌ字状に形成され、作動片は、その先端側に可動接点が設けられると共に、基部側が前記接極子に固定され、接極子の揺動に応じて前記可動接点が固定接点に接離する可動ばねとを備えた接点ブロックと、内部に電磁石ブロックと接極子と接点ブロックとを収納するケースとで構成され、前記可動ばねは、固定片が、作動片の先端から作動片の基部へ向かう方向へ張り出した膨出部を介して作動片の基部に連結し、前記電磁石ユニットは、柱状に形成されてその端面から軸方向へ向けて第一の切り欠き部が形成され、当該第一の切り欠き部には固定接点端子に設けられた固定接点が位置し、前記接極子は、電磁石ユニットの端面に対向して設けられて第一の切り欠き部に対向する第二の切り欠き部が形成され、当該第二の切り欠き部には作動片に設けられた可動接点が位置することを特徴とする

この発明によれば、バネスパンを従来よりも長くすることができ、小型の電磁石ブロックであっても最適なばね負荷、接点圧、接点フォロー、接点ワイピングを確保して、作動特性、及び接点耐久性に優れたリレーを提供することができる。また、この発明によれば、限られたスペースの中で、小型の電磁石ブロックが、接極子を吸引する力を確保すると共に、作動特性、及び接点耐久性に優れたリレーを提供することができる。

以上説明したように、作動特性、及び接点耐久性に優れたリレーを提供することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態について図１〜３を用いて説明を行う。なお図１における上下左右を基準として上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。

本実施形態におけるリレーは、図１，２（ａ）〜（ｄ）に示すように、コイル２が巻回される略円筒状のコイルボビン３と、略円柱状に形成されてコイルボビン３の筒部３ｃを挿通する鉄心４とから構成される電磁石ユニット１と、電磁石ユニット１と共に磁気回路を形成する継鉄５とを備える電磁石ブロックＡと、コイル２への通電の入り切りに応じて鉄心４に接離する接極子９と、板ばねからなり先端側に可動接点７が設けられる作動片１６、及び作動片１６の基部１６ａから略垂直に延設される固定片１７で略Ｌ字状に形成される可動ばね６と、可動接点７に対向する固定接点８ａを備える固定接点端子１８と、可動接点７に対向する固定接点８ｂを備える固定接点端子１５とから構成される接点ブロックＢと、電磁石ブロックＡと接極子９と接点ブロックＢとを内部に収納するケース１１とを備える。

ケース１１は、樹脂材料等の非導電性材料から略矩形平板状に形成され、図示しない複数の挿通孔が穿設されるベース１２と、樹脂材料等の非導電性材料から、底面が開口した矩形箱型状に形成されて、ベース１２に覆設されるカバー１３とから構成される（図３（ｂ）参照）。

コイルボビン３は、樹脂等の絶縁性材料から略円筒状に形成され、その左右両端には略円盤状の鍔部３ａ、３ｂが各々形成されており、鍔部３ａ、３ｂ間の胴部３ｄには、コイル２が巻回されている。

鉄心４は、略円柱状に形成されて円柱状の胴部４ａの左端には、略円盤状の鍔部４ｂが形成され、加えて胴部４ａの右端には、胴部４ａよりも径の小さい円柱状の嵌合部４ｃが形成されている。そして、胴部４ａが、コイルボビン３の筒部３ｃを貫通して、鍔部４ｂが、コイルボビン３の鍔部３ａに当接する。

継鉄５は、磁性材料により、一方片５ａと一方片５ａの右端より下方へ向けて延設された他方片５ｂとから略Ｌ字状に形成され、一方片５ａはコイルボビン３の上方に載置され、他方片５ｂは、コイルボビン３の鍔部３ｂに当接すると共に、嵌合穴５ｃが形成されて、鉄心４の嵌合部４ｃが嵌合する。

接極子９は、平板状に形成され、鉄心４の左側で鍔部４ｂに対向して配設され、コイル２への通電の入り切りに応じて鍔部４ｂに接離する。

可動ばね６は、上下方向に長い板ばねからなる作動片１６と、作動片１６の基部１６ａから右方向へ延設される固定片１７とから略Ｌ字状に形成されている。そして、作動片１６は、下端側に可動接点７が設けられ、上端側に設けられる接続部１６ｄで、かしめによって接極子９と接続される。また、固定片１７は、作動片１６の先端から基部１６ａへ向かう方向（上方）に膨出した膨出部１７ａが、左端側に形成されており、膨出部１７ａを介して作動片１６に連結される。

固定接点端子１５は、上端側が下端側に比べて左方向へ拡幅され、上下方向に長い長尺状に形成されてベース１２の挿通孔を介して外部に突出する端子部１５ａと、ケース１１内で端子部１５ａの上端より後方へ向けて延設されて固定接点８ｂが固着される延設部１５ｂとから構成される。また、固定接点８ｂは、コイル２への通電時に可動接点７が当接し、可動接点７と共に所謂常開型（ＮＯ）の接点を構成する。

固定接点端子１８は、上端側が下端側に比べて左方向へ拡幅され、上下方向に長い長尺状に形成されてベース１２の挿通孔を介して外部に突出する端子部１８ａと、ケース１１内で端子部１８ａの上端より後方へ向けて延設されて固定接点８ｂが固着される延設部１８ｂとから構成される。また、固定接点８ａは、コイル２への通電がなされていない時に可動接点７が当接し、可動接点７と共に所謂常閉型（ＮＣ）の接点を構成する。

そして、可動ばね６の固定片１７には、可動ばね６を介して可動接点７と導通するコモン端子１９が接続されている。コモン端子１９は、ベース１２の挿通孔を介して外部に突出する端子部１９ａと、ケース１１内で端子部１９ａの上端より延設されて電磁石ブロックＡの後方を通ってケース１１の上端近傍まで延設される延設部１９ｂと、延設部１９ｂの端部より前方へ向けて延設されて、可動ばね６の固定片１７に、かしめによって固定される接続部１９ｃとから構成される。

また、コイル２の両端部には、外部電源等に接続されてコイル２へ電源を供給するコイル端子１４が各々接続されている。コイル端子１４は、上下方向に長い長尺状に形成されてベース１２の挿通孔を介して外部に突出する端子部１４ａと、ケース１１内で端子部１４ａの上端から左方向へ延設されてコイル２の先端が巻回される延設部１４ｂとから構成される。

上記構成からなる本実施形態のリレーでは、コイル２が通電されると、接極子９が鉄心４に吸引されて鉄心４に当接し、それに伴って可動ばね６の作動片１６が右方向へ撓み、可動接点７が固定接点８ａから離れて固定接点８ｂに当接する。そうすることによって、可動ばね６を介して可動接点７と導通するコモン端子１９と、固定接点８ａが固着された固定接点端子１８との導通が遮断され、コモン端子１９と、固定接点８ｂが固着された固定接点端子１５とが導通する。また、コイル２への導通が遮断されると、鉄心４の接極子９に対する吸引力が無くなり、作動片１６のばね弾性力によって可動接点７が固定接点８ｂから離れて固定接点８ａに当接する。そうすることによって、コモン端子１９と、固定接点８ｂが固着された固定接点端子１５との導通が遮断され、コモン端子１９と、固定接点８ａが固着された固定接点端子１８とが導通する。

そして、本実施形態のリレーでは、可動ばね６の作動片１６の基部１６ａ側が、従来のように左方向へ膨出せずに直線状に形成されていることから、接極子９との接続部１６ｄを図４に示す従来のリレーよりも上方へ移動させることでバネスパンＬを長くすることができる。

よって、小型の電磁石ユニットであっても、最適なばね負荷、接点圧、接点フォロー、接点ワイピングを確保して、作動特性、及び接点耐久性に優れたリレーを提供することができる。また、固定片１７の左端に膨出部１７ａが形成されていることから、従来と同様に、安定したばね特性を確保し、調整を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、接極子９、電磁石ユニット１に、それぞれ切り欠き２０、２１が形成される。

接極子９は、図２（ｂ）に示すように、後方下部に略矩形状の切り欠き２０が形成されて略Ｌ字状に形成されており、切り欠き２０に可動接点７が位置するように、可動ばね６の作動片１６が折曲されている。

可動ばね６の作動片１６は、図２（ｂ）に示すように、ケース１１の前後方向略中央に位置する基部１６ａと、基部１６ａの下端から後方下側へ向けて延設される延設部１６ｂと、延設部１６ｂの下端から下方へ向けて延設されて可動接点７が固着された先端部１６ｃとから構成される。そして、先端部１６ｃは、接極子９に形成された切り欠き２０側（右側）に折曲された段部１６ｅを介して、可動接点７と共に切り欠き２０内に位置する。従って、切り欠き２０内に可動接点７が位置するように、作動片１６の先端部１６ｃが段部１６ｅを介して切り欠き２０側へ折曲されている分だけ、ケース１１内の左右方向の寸法を短くでき、リレーをサイズダウンすることができる。

更に、接極子９は、Ｌ字状に形成されることで、切り欠き２０によって鉄心４と対向する面積が減少することが抑えられ、鉄心４からの吸引力を確保することができる。例えば切り欠き２０が接極子９の前後方向略中央の下部に形成されて略コの字状に形成された場合には、接極子９と鉄心４とが対向する面積が著しく減少し、接極子９に対する鉄心４の吸引力が低下する。従って、小型の電磁石ブロック１であってもＬ字状に形成された接極子９を用いることで、接極子９に対する吸引力を確保することができる。

次に、電磁石ユニット１は、切り欠き２０と対向する左端面の後方下部が、軸方向に向かって弧状に切り欠かれている。つまり、電磁石ユニット１のコイルボビン３の鍔部３ａ、及び鉄心４の鍔部４ａが切り欠かれて切り欠き２１が形成されている。そして、当該切り欠き２１に、固定接点８ｂが位置するように固定接点端子１５が配置され、当該固定接点８ｂが電磁石ユニット１の切り欠き２１に配設される分だけケース１１内の左右方向の寸法を短くでき、リレーをサイズダウンすることができる。

以上のようにして、本実施形態におけるリレーでは、切り欠き２０が設けられて略Ｌ字状に形成された接極子９を用いることで、切り欠き２０に可動接点７が位置するように可動片１６が折曲された分だけケース１１の左右方向の寸法を短くして、リレーのサイズダウンを行うことができる。更に、接極子９が、Ｌ字状に形成されていることで、鉄心４と対向する面積の減少が抑えられ、小型の電磁石ユニット１であっても接極子９に対する吸引力を確保することができる。また、切り欠き２１が形成された電磁石ユニット１を用いることで、従来の切り欠きを有していない電磁石ユニット３０（図４（ａ）参照）と比べて、切り欠き２１に固定接点８ｂが位置するように固定接点端子１５が配設される分だけ左右方向の寸法を短くでき、リレーのサイズダウンを行うことができる。

本発明の実施形態におけるリレーの正面から見た断面図を示す。同上におけるリレーの断面図を示し、（ａ）は、後方視、（ｂ）は、左方視、（ｃ）は、右方視、（ｄ）は、上方視を示す。同上におけるリレーの外観図を示し、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、下面図を示す。従来例におけるリレーの断面図を示し、（ａ）は正面視、（ｂ）は、左方視を示す。

符号の説明

１電磁石ユニット
２コイル
４鉄心
５継鉄
６可動ばね
７可動接点
８固定接点
９接極子
１０固定接点端子
１１ケース
１６作動片
１７固定片
１７ａ膨出部
Ａ電磁石ブロック
Ｂ接点ブロック

Claims

鉄心を具備してコイルが巻回される電磁石ユニットと、電磁石ユニットと共に磁気回路を形成する継鉄とを備えた電磁石ブロックと、
コイルへの通電の入り切りに応じて揺動して鉄心に接離自在に構成される接極子と、
固定接点が設けられる固定接点端子と、板ばねからなる作動片、及び作動片の基部から略垂直に延設される固定片で略Ｌ字状に形成され、作動片は、その先端側に可動接点が設けられると共に、基部側が前記接極子に固定され、接極子の揺動に応じて前記可動接点が固定接点に接離する可動ばねとを備えた接点ブロックと、
内部に電磁石ブロックと接極子と接点ブロックとを収納するケースとで構成され、
前記可動ばねは、固定片が、作動片の先端から作動片の基部へ向かう方向へ張り出した膨出部を介して作動片の基部に連結し、
前記電磁石ユニットは、柱状に形成されてその端面から軸方向へ向けて第一の切り欠き部が形成され、当該第一の切り欠き部には固定接点端子に設けられた固定接点が位置し、前記接極子は、電磁石ユニットの端面に対向して設けられて第一の切り欠き部に対向する第二の切り欠き部が形成され、当該第二の切り欠き部には作動片に設けられた可動接点が位置することを特徴とするリレー。