JP6230661B1 - 継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】常時電位を持った活線となる主端子が外部に露出した状態となることを抑制し、電気耐食性、耐環境性を向上させることが可能な継電器を得る。【解決手段】継電器１の電気接点を内部に収納する非導電性部材で構成されたキャップ７に、主端子３１を囲む隔壁部９を一体形成する。このような構成により、主端子３１を隔壁部９で取り巻いて保護することができ、耐環境性が向上する。また、活線となる主端子３１と、主端子３２等の導電部との間に隔壁部９が配設されるため、両者間における沿面距離を大きくすることができ、電気耐食性が向上する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されるスタータなどに用いられる継電器に関する。

一般に、車両用エンジンを始動する場合には、スタータを起動させるために、スタータのスイッチコイルへの通電が行われる。このとき、車両側電源系統からスタータスイッチに通電される電流は比較的大きいものとなる。そのため、直接スタータスイッチへの通電を行わず、継電器(スタータリレー)を用いて通電を行う技術が適用されている。継電器を用いる場合、車両側から比較的小さな電流を継電器の励磁コイルに流し、継電器の電気接点を閉路させることにより、この継電器の電気接点を介して、車両用電源からスタータのスイッチコイルへの通電を行う。

継電器は一対の主端子を持つ構成である。一対の主端子のうち一方の主端子は、車両側電源に直接または間接的に接続され、常時電位を持った活線となる。他方の主端子は、例えば、スタータのスイッチコイルに接続される導電部となる。
継電器が内燃機関のスタータに搭載される場合、例えば、水がかかる等の被水環境で使用されることになる。被水環境にあっては、継電器の露出された通電部は、電気腐食を起こしやすい。これは、継電器の露出した通電部の中でも、常時活線となる一方の主端子にて顕著となる傾向がある。

ここで、従来技術として、継電器の電気接点となる電磁スイッチを付勢するための電流を入切する補助スイッチを備えたエンジンスタータが開示されている(例えば、特許文献１参照)。
また、従来技術として、主端子部に絶縁性の別部材を組み付け、主端子とアース回路となる部品との沿面距離を増やすことで、電気耐食性を向上させる継電器が開示されている(例えば、特許文献２参照)。

特開平１０−１８９４９号公報 特開２０１３−２３９４１６号公報

特許文献２に開示された継電器にあっては、主端子とアース回路となる部品との沿面距離を増やしているが、別部材の組み付けが必要であり、コストＵＰに繋がっていたという問題があった。また、特許文献２の継電器にあっては、主端子の常時活線部が露出した状態に構成されており、被水環境にあっては電気腐食を起こしやすい問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、継電器のキャップ形状変更のみによって、大幅なコストアップを招くことなく、電気耐食性を向上させることが可能な継電器を得ることを目的としている。

この発明に係わる継電器は、電気接点により接離自在に構成される第一、第二の主端子、上記電気接点を駆動させる励磁コイルに接続された励磁端子、非導電性部材よりなり、上記第一、第二の主端子を露出させる主面部と、上記第一の主端子を取り囲んで設けられ、上記主面部から上記第一の主端子よりも高く突出する隔壁部とを有するキャップを備え、上記隔壁部は、上記第一の主端子の全周を取り囲む筒形状に設けられたことを特徴とするものである。
また、この発明に係わる継電器は、電気接点により接離自在に構成される第一、第二の主端子、上記電気接点を駆動させる励磁コイルに接続された励磁端子、非導電性部材よりなり、上記第一、第二の主端子を露出させる主面部と、上記第一の主端子の周囲に設けられ上記主面部から突出する隔壁部とを有するキャップ、上記第一の主端子に接続される端子部と、上記端子部に繋がる導線部とを有し、上記導線部が上記隔壁部の上端から外部に引き出された配線を備え、上記隔壁部は、上記第一の主端子を取り囲む筒形状に設けられ、かつ、上記配線を内接させて保持する配線保持部を備えたことを特徴とするものである。

この発明の継電器によれば、キャップと一体となった隔壁部を設けることで、常時で活線となる第一の主端子と、他の導電部である第二の主端子との間の沿面距離を伸ばすことができ、リーク電流を抑制し、継電器の電気耐食性を向上させることが可能となる。また、第一の主端子の周囲を隔壁部で囲むことにより、耐環境性を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態１の継電器の上面図である。 本発明の実施の形態１の継電器の要部断面側面図である。 本発明の実施の形態２の継電器の要部断面側面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１の継電器１について、図１および図２を用いて説明する。図１は、継電器１の正面図、図２は、継電器１の要部断面側面図である。この継電器１は、例えば、車両側電源系統の電流をオン/オフさせるために用いられるものである。
図１に示すように、継電器１には、正面となる主面部側に一対の主端子を構成する主端子３１、３２が設けられている。この主端子３１、３２は、継電器１の本体内の電気接点（図示せず）により接離自在に構成されている。この電気接点は、継電器１本体内の励磁コイル（図示せず）により駆動され、また、図１に示すように、継電器１の主面部側には、励磁コイルに接続された励磁端子２が設けられている。

ここで、主端子３１は、車両側電源に直接接続されており、常時電位を持った活線状態となっている。もう一方の主端子３２は、スタータと接続されている導電部である。主端子３１は、第一の主端子に相当し、主端子３２は、第二の主端子に相当する。

そして、図１に示すように、本発明の継電器１は、継電器１の本体部を被覆する非導電性部材よりなるキャップ７を備えている。このキャップ７は、励磁コイルおよび電気接点を被覆するとともに、主端子３１、３２を露出させる主面部７ａを備え、さらに、一方の主端子３１の周囲に配設され、キャップ７の主面部７ａから突出する隔壁部９を備えている。このキャップ７に一体形成された隔壁部９は、本発明の特徴となる部分であり、主端子３１を、他の導電部から隔てるように配設されている。

ここで、キャップ７は、主端子３１、３２を露出させる主面部７ａ、主端子３１と他の導電部を隔てる隔壁部９以外の構成部も有している。例えば、図２に示すように、主端子３１、３２を露出させる面部の高さと、励磁端子２やネジ６等を露出させる面部の高さが異なる場合には、励磁端子露出面部やネジ露出面部等が、一続きのキャップ７の異なる高さに形成された状態となる。
なお、図２に例示するように、主端子３１、３２と、励磁端子２、ネジ６等は、電気的離間のために異なる高さにレイアウトされることが多いが、これに限らず、共通の高さの主面部７ａから、上記端子やネジ等を露出させることも可能である。

励磁端子２は、継電器１の本体内の励磁コイルに電気的に接続されている導電部である。この励磁端子２は、継電器１の主面部側を覆うキャップ７に固定されるとともに、このキャップ７から露出した状態となっている。
キャップ７の内部には、上述のように、励磁コイルにより駆動される継電器１の電気接点が設けられており、一対の主端子を構成する主端子３１、３２の各々は、電気接点の固定側接点に対して一体となるように設けられている。

また、キャップ７はネジ６によりケース８に締結されており、ケース８はフロントブラケット（図示せず）に固定されている。
そして、ケース８はスタータ本体もしくは車両に固定され、電源のマイナス電位と電気的に接続された状態であることが多い。その場合、ネジ６はケース８を介して電源のマイナス側と繋がっている導電部となる。
また、ケース８がマイナス電位の場合には、励磁コイルのマイナス電位側の一端を、励磁端子２に接続せず、継電器１内で電気的にケース８に接続して用いる場合がある。このとき、励磁コイルのマイナス電位側の一端を接続するための励磁端子２は設ける必要がない。

図２は、この発明の実施の形態１による隔壁部９を一部断面図で示した要部断面側面図である。この図２に示すように、主端子３１、３２の各々は、継電器１の本体側に配線２１、２２を接続している。配線２１、２２は、電源や他の機器へ伸びる導線部１０ａ、１０ｂと、その導線部１０ａ、１０ｂの端部に接続され、主端子３１、３２に固定される端子部１１ａ、１１ｂを備えた構成である。配線２１、２２の端子部１１ａ、１１ｂは、主端子３１、３２に、ナット４、ワッシャ５により固定されている。
また、主端子３１側に接続される配線２１の導線部１０ａは、隔壁部９の上端から外部へ引き出されている。

なお、図２に示すように、継電器１の下部にはサポート部１００が配置されている。サポート部１００は、スタータ本体と接続するための構成部であり、磁気回路の役割もあり、コイル等の部品を収納している。また、このサポート部１００は、キャップスイッチをネジにて固定し、キャップ固定用のネジを通ってグラウンドに繋がる回路の一部ともなっている。

図１および図２に示したように、一対の主端子のうちの一方の常時活線となる主端子３１の周囲には、隔壁部９が設けられ、他の導電部となる他方の主端子３２、励磁端子２、ネジ６等との間の沿面距離を伸ばすことができる構成となっている。
この隔壁部９は、キャップ７の主面部７ａの一部を***させた形状であり、キャップ７と一体に非導電性部材で構成されている。

また、隔壁部９は、キャップ７の主面部７ａからの突出高さが、主端子３１より高くなるように設けられている。これにより、隔壁部９を設けない場合と比較し、本発明の継電器１は、常時電位を持った主端子３１と他の導電部との間の沿面距離を伸ばすことができる。沿面距離を伸ばすことで、リーク電流を抑制し、電気耐食性に優れた継電器１とすることができる。
さらに、キャップ７に隔壁部９を設けたことで、被水環境にあっても、主端子３１が水を被りにくい構成とすることができ、耐環境性を向上させることができる。

ここで、主端子３１の通電部を露出させないために、隔壁部９で囲んだ領域の内側（以下、単に隔壁部９の内側とする。）を絶縁性部材（図示せず）で満たすことも有効である。図１に示すように、隔壁部９を筒形状に形成し、常時電位を持った主端子３１を、筒形状の隔壁部９で全周囲んだ場合、隔壁部９内側への絶縁性部材充填時、充填材が隔壁部９の外側に漏れにくく、作業が容易となる。
隔壁部９の内側を絶縁性部材で満たす場合、主端子３１に配線２１を接続した後に、隔壁部９の内側に絶縁性部材を充填し、固化させる。これにより、主端子３１を絶縁性部材に埋没させ、主端子３１の通電部となる露出面を絶縁性部材にて完全に覆い隠すことができ、電気耐食性、耐環境性に優れた継電器１を得ることが可能となる。この絶縁性部材には、例えば、シリコーン、エポキシ樹脂、ホットメルトを用いることができる。

ここで、隔壁部９の内側を絶縁性部材により埋める場合、隔壁部９の高さは、配線２１の端子部１１ａの上端の高さ以上となるように構成する。これによれば、隔壁部９の上端まで絶縁性部材を満たすことで、配線２１の端子部１１ａを絶縁性部材によって完全に埋没させることができる。

ここで、隔壁部９が、主端子３１の全周を囲む筒形状ではなく、欠けや切欠き（スリット）等を持つ形状であっても、常時電位を持った主端子３１を絶縁性部材で埋没することができれば、全周に隔壁部９を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
また、主端子３１および端子部１１ａを露出させないために、上述のように隔壁部９の内側を絶縁性部材で満たして主端子３１および端子部１１ａを埋没させる構成とするのではなく、主端子３１および端子部１１ａの露出部分に、絶縁性部材を塗布した構成とすることも有効であり、同様の効果を得ることができる。

さらに、上述の例において、隔壁部９は、常時電位を持った活線となっている主端子３１の周囲に配設することを示したが、主端子３１の周囲以外に、他方の主端子３２の周囲にも配設することも可能である。そして、主端子３２側にも隔壁部９を設けたことで、この主端子３２における電気耐食性、耐環境性を向上させることが可能となる。

また、ここで、継電器１の製造時、隔壁部９の内側において、配線２１の主端子３１への固定は、ナット４の締め付けによって行われる。このとき、ナット４の締め付けに伴って、配線２１の端子部１１ａおよび導線部１０ａがナット４とともに隔壁部９内で回転する状態となる場合がある。そこで、隔壁部９の内壁の形状を、配線２１の回り止めとして機能する形状に形成し、配線保持部９ａとする。この配線保持部９ａは、主端子３１の周囲を取り囲む隔壁部９の内壁部の一部であり、配線２１と内接する面部に相当する。

このような配線保持部９ａを隔壁部９の内壁側に設けることで、配線２１を主端子３１に固定する際に、配線２１を配線保持部９ａに内接させて保持させることができる。よって、ナット４の締め付けによる配線２１の移動を抑制することができ、作業者が手で配線２１を持ち、位置固定をする必要がなくなり、作業性を向上させることが可能となる。また、図１に示したように、配線保持部９ａを、隔壁部９内において、他の導電部から離れた位置に構成することにより、主端子３２や励磁端子２側に配線２１が近づくことを抑制することができる。これにより、電源に直接接続された配線２１の導線部１０ａが、同じ継電器１を構成する他部へ及ぼす電気的影響小さく抑制することが可能となる。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２による継電器１の要部断面側面図である。上述の実施の形態１の継電器１では、主端子３１に接続される配線２１が、導線部１０ａとその端部に接続された端子部１１ａによって構成され、隔壁部９の高さが端子部１１ａの上端以上の高さとなる場合について例示していた。この実施の形態２では、継電器１を構成する配線２１が、導線部１０ａと端子部１１ａとを接続する接続部に、絶縁性チューブ１３を装着した構成である場合について説明する。

配線２１の構成において、主端子３１に固定される端子部１１ａは、ナット４により締め付けられ、主端子３１と接続される平板部と、その平板部から立ち上がり、導線部１０ａの端部との接続を行う立ち上がり部により構成される。この端子部１１ａの立ち上がり部は、導線部１０ａとの接続部となる。これについては、先述の図２において示した通りである。この実施の形態２の継電器１では、図３に示すように、配線２１の端子部１１ａの立ち上がり部（接続部）に、絶縁性チューブ１３が装着されている。

図３に示すように、この絶縁性チューブ１３は、配線２１の導線部１０ａの外装となる絶縁被膜および端子部１１ａの立ち上がり部に密着して固定され、主端子３１に近い側の一端は、隔壁部９内側に充填された絶縁性部材１４に埋没した状態となっている。そして、絶縁性チューブ１３の主端子３１に近い方の一端を、隔壁部９内の絶縁性部材１４に埋没させることで、端子部１１ａの通電部を絶縁性チューブ１３により完全に覆い隠すことが可能である。絶縁性チューブ１３を設けることは、端子部１１ａが、例えば大型の圧着端子であり、立ち上がり部が大きく、隔壁部９の外側まで延在する場合に、電気耐食性を確保するために有効となる。

また、端子部１１ａの立ち上がり部が絶縁性チューブ１３により覆われているため、隔壁部９の高さを端子部１１ａの高さよりも低くすることができ、隔壁部９の内側に充填する絶縁性部材１４の使用量を少なくすることができ、電気性耐食性、耐環境性、コスト性に優れた継電器１を得ることが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 継電器、 ２ 励磁端子
４ ナット、 ５ ワッシャ
６ ネジ、 ７ キャップ
７ａ 主面部、 ８ ケース
９ 隔壁部、 ９ａ 配線保持部
１０ａ、１０ｂ 導線部、 １１ａ、１１ｂ 端子部
１３ 絶縁性チューブ、 １４ 絶縁性部材
２１、２２ 配線、 ３１、３２ 主端子
１００ サポート部

Claims (9)

1. 電気接点により接離自在に構成される第一、第二の主端子、
   上記電気接点を駆動させる励磁コイルに接続された励磁端子、
   非導電性部材よりなり、上記第一、第二の主端子を露出させる主面部と、上記第一の主端子を取り囲んで設けられ、上記主面部から上記第一の主端子よりも高く突出する隔壁部とを有するキャップを備え、
   上記隔壁部は、上記キャップに一体で成型されて設けられたことを特徴とする継電器。
2. 上記隔壁部は、上記第一の主端子を、上記キャップから露出される上記第二の主端子および上記励磁端子から隔てるように配設されたことを特徴とする請求項１記載の継電器。
3. 上記隔壁部は、筒形状に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の継電器。
4. 上記隔壁部は、スリットを持つ形状に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の継電器。
5. 上記隔壁部の内側に、上記第一の主端子を埋没させるように配設された絶縁性部材を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の継電器。
6. 上記第一の主端子に接続される端子部と、上記端子部に繋がる導線部とを有し、上記導線部が上記隔壁部の上端から外部に引き出された配線、
   上記端子部と上記導線部とを接続する接続部に被覆された絶縁性チューブを備え、
   上記絶縁性チューブの一端が、上記絶縁性部材に埋設されたことを特徴とする請求項５記載の継電器。
7. 上記第一の主端子に接続される端子部と、上記端子部に繋がる導線部とを有し、上記導線部が上記隔壁部の上端から外部に引き出された配線を備え、
   上記隔壁部は、上記配線を内接させて保持する配線保持部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の継電器。
8. 上記第一の主端子は、電源に接続された活線であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の継電器。
9. 電気接点により接離自在に構成される第一、第二の主端子、
   上記電気接点を駆動させる励磁コイルに接続された励磁端子、
   非導電性部材よりなり、上記第一、第二の主端子を露出させる主面部と、上記第一の主端子の周囲に設けられ上記主面部から突出する隔壁部とを有するキャップ、
   上記第一の主端子に接続される端子部と、上記端子部に繋がる導線部とを有し、上記導線部が上記隔壁部の上端から外部に引き出された配線を備え、
   上記隔壁部は、上記第一の主端子を取り囲む筒形状に設けられ、かつ、上記配線を内接させて保持する配線保持部を備えたことを特徴とする継電器。

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