JP2002025408A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より優れた高周波特性を有するリレーを提供
することにある。 【解決手段】 一端を固定支持した１対の弾性アーム５
３，５４を上下に平行に配置するとともに、他端を連結
材５５で連結一体化して略平行四辺形を形成した可動ブ
ロック５０で、前記弾性アーム５３，５４の他端に配置
した絶縁ブロック６０を介して可動接触片６２の中央部
を支持する。そして、電磁石ブロックの励磁，消磁に基
づいて回動する接極子ブロックで、可動ブロック５０の
他端を押圧，解除して前記可動接触片６２を上下動さ
せ、この可動接触片６２の両端部を１対の前記固定接点
部２０ａ，２１ａに接離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁継電器、特に、
高周波信号を開閉する電磁継電器に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、高
周波信号を開閉する電磁継電器としては、例えば、特開
平６−１２９５７号公報に記載のリレーがある。すなわ
ち、ベースの上面に沿うように一体化した少なくとも一
対の固定接触片の固定接点を、前記ベースの上面に設け
た電磁石ブロックの励磁，消磁に基づき、前記電磁石ブ
ロックの上面を支点として回動する可動ブロックに設け
た可動接触片の可動接点で開閉することを特徴とするリ
レーである。

【０００３】しかしながら、前記リレーでは、可動接点
を可動ブロックの回動中心近傍に配置してあるため、可
動接点のストロークが小さい。このため、復帰時におけ
る固定接点と可動接点との間の接点間距離が短く、所望
の絶縁特性，高周波特性が得られないという問題点があ
る。

【０００４】このような問題点を解決するリレーとし
て、特許第２９９８６８０号公報において高周波波リレ
ーが開示されている。すなわち、リレー基板の上面に少
なくとも１対の固定接点を設け、電磁石の接極子によっ
て駆動される可動接点ばねに固着した可動接点で前記１
対の固定接点間を開閉する高周波リレーにおいて、前記
リレー基板の上面の前記１対の固定接点及びこの１対の
固定接点に接続する配線に近接して地気層を設け、前記
１対の固定接点開離時には前記可動接点ばねが前記リレ
ー基板上面の前記地気層に接続されて接地され、前記リ
レー基板上下面の前記地気層とともに前記１対の固定接
点を遮蔽することを特徴とする高周波リレーである。

【０００５】しかしながら、前記高周波リレーでは、１
対の可動接点を設けた可動接点ばねが平面略Ｔ字形状を
有している。このため、前記可動接点ばねの一部におい
て、高周波の反射に基づくノイズが発生したり、あるい
は、前記可動接点ばねの一部が実質的にアンテナとして
働き、ノイズが入りやすく、高周波特性を低下させると
いう問題点がある。

【０００６】本発明は、前記問題点に鑑み、より優れた
高周波特性を有するリレーを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁継電
器は、前記目的を達成するため、ベースと、前記ベース
の上面に配置した少なくとも１対の固定接点と、前記ベ
ースの上面に装着された電磁石ブロックと、前記電磁石
ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する接極子ブロッ
クと、一端を固定支持した１対の弾性アームを上下に平
行に配置するとともに、他端を連結材で連結一体化して
略平行四辺形を形成し、前記弾性アームの他端に配置し
た絶縁部材を介して可動接触片の中央部を支持した可動
ブロックとからなり、前記電磁石ブロックの励磁，消磁
に基づいて回動する接極子ブロックで、前記可動ブロッ
クの他端を押圧，解除して前記可動接触片を上下動さ
せ、この可動接触片の両端部を１対の前記固定接点に接
離する構成としてある。本発明によれば、弾性アームの
他端に絶縁部材を介して可動接触片の中間部を支持して
いるので、従来例よりも可動接触片のストロークを大き
くできる。このため、可動接触片と固定接点との接点間
距離を大きくでき、所望の絶縁特性，高周波特性を確保
できる。

【０００８】また、本発明にかかる電磁継電器は、可動
ブロックの可動接触片が、復帰時に前記可動ブロックか
ら延在するアース用舌片に接触する構成としてある。し
たがって、可動接触片が復帰時にアース用舌片に接触す
るので、前記可動接触片を介して１対の固定接点同士が
容量結合しにくくなる。このため、高周波信号の漏洩が
少なくなり、良好な高周波特性が得られる。

【０００９】さらに、本発明にかかる電磁継電器は、上
下に対向する可動接触片および固定接点を、前記ベース
の下面に形成されたアース部材と、前記可動接触片の上
方に位置する弾性アームとで上下から磁気遮蔽した構成
としてある。したがって、本発明によれば、上下に対向
する可動接触片と固定接点とが、ベースの下面に形成さ
れたアース板と、可動接触片の上方に位置する弾性アー
ムとで挟まれ、磁気遮蔽される。このため、接点を閉成
中は勿論のこと、接点を開いている場合においても有効
に磁気遮蔽でき、より一層優れた高周波特性を有する電
磁継電器が得られる。

【００１０】そして、本発明にかかる電磁継電器は、弾
性アームの他端から側方に延在する絶縁部材の自由端
で、可動接触片の中間部を支持した構成であってもよ
い。したがって、本発明によれば、弾性アームの他端で
ある駆動点と、可動接触片の中間部を支持する絶縁部材
の支持点とが同一垂直線上に存在しない。このため、弾
性アーム他端のストロークを保持しつつ、可動接触片の
配置を任意に選択できる。このため、設計の自由度が広
がり、床面積の小さい小型の電磁継電器が得られるとい
う効果がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明にかかる電磁継電器の一実
施形態を図１ないし図１３に基づいて説明する。本実施
形態にかかる電磁継電器は、自己保持型の電磁継電器に
適用した場合であり、大略、ベース１０と、電磁石ブロ
ック４０と、１組の可動ブロック５０，５０と、接極子
ブロック７０と、ケース８０とから構成されている。

【００１２】ベース１０は平面略方形の板状体であり、
上面にリードフレーム１１をインサート成形した樹脂板
１２の下面にアース板１３を一体化したものである。

【００１３】前記リードフレーム１１は、図２および図
４に示すように、前記ベース１０の上面片側に共通固定
接点端子２０，固定接点端子２１および固定接点端子２
２をインサート成形する一方、その反対側に電磁継電器
の動作をモニターするための共通固定接点端子２３，固
定接点端子２４および固定接点端子２５をインサート成
形してある。さらに、前記固定接点端子２３，２４間に
はコイル端子２６，２７、前記固定接点端子２３，２５
間にはコイル端子２８，２９がそれぞれインサート成形
されている。そして、これらの固定接点端子２０ないし
２９の周囲を囲むようにアース端子１４，１５，１６が
配置され、インサート成形されている。特に、前記アー
ス端子１６は、その中央部に１対の接続舌片１６ａ，１
６ａを切り起こしてある。

【００１４】さらに、前記ベース１０の樹脂成形板１２
は、図３に示すように、その上面の周辺縁部近傍に環状
リブ３０を形成してある。このリブ３０は所定の位置に
シール材の注入を容易にするせり出し部３１ａないし３
１ｅを備えている。さらに、前記環状リブ３０内には、
嵌合用環状突部３２を間にして１対の位置規制用突部３
３，３４を突設してある。前記嵌合用環状突部３２およ
び位置規制用突部３３，３４は後述する電磁石ブロック
４０を位置決めするためのものである。そして、前記突
部３２の上端面には、前記アース端子１６の接続舌片１
６ａ，１６ａが露出している（図４）。

【００１５】なお、前記ベース１０のアース板１３とア
ース端子１４，１５，１６との電気接続は、例えば、ス
ルーホール、導電性接着剤、あるいは、アース端子１
４，１５，１６の一部を下方に折り曲げてアース板１３
に圧接させるなどの任意の方法を選択できる。

【００１６】電磁石ブロック４０は、図５および図６に
示すように、略Ｕ字形鉄芯４１をインサート形成したス
プール４２にコイル４３を巻回したものである。前記ス
プール４２は、その中央に形成した支持台４４の両側に
鍔部４５，４６を有している。前記支持台４４は、その
上端開口部４４ａに永久磁石４７が挿入されるととも
に、対向する外側面に略十文字形の嵌合溝４４ｂ，４４
ｂが形成されている。一方、前記鍔部４５，４６は、そ
の上端面から前記鉄芯４１の磁極部４１ａ，４１ｂがそ
れぞれ露出している。さらに、前記鍔部４５，４６に
は、コイル端子４８ａ，４８ｃおよび４９ａ，４９ｃが
それぞれインサート成形されている。そして、前記コイ
ル４３の引き出し線がコイル端子４９ａ，４９ｃの中継
部４９ｂ，４９ｄにそれぞれからげてハンダ付けされた
後、下方に折り曲げられている（図６）。なお、本実施
形態では、１本のコイル４３を使用する場合について説
明した。しかし、２本のコイルをスプールに巻回する場
合には、他のコイル端子４８ａ，４８ｃを使用してもよ
いことは勿論である。また、前記スプールはインサート
成形に限らず、例えば、二つ割りできる樹脂成形品であ
ってもよい。

【００１７】可動ブロック５０，５０は、図７および図
８に示すように、全く同一形状であり、可動フレーム５
１に絶縁ブロック６０，６５をそれぞれ組み付けて構成
したものである。すなわち、前記可動フレーム５１は、
１枚の導電性薄板バネ材から切り出して屈曲したもので
あり、正面略十文字形の支持バネ５２を中心として左右
対称に形成されている。特に、前記支持バネ５２の上端
部から接続用舌片５２ｃを介して左側に延在する弾性ア
ーム５３と、前記支持バネ５２の下端部からアース用舌
片５２ａを介して左側に延在する弾性アーム５４とが上
下に平行に配置されている（図８）。そして、弾性アー
ム５３，５４の先端部は連結部５５で連結されてクラン
ク機構を構成している。同様に、支持バネ５２の上下端
部から右側に平行に延在した弾性アーム５６，５７の先
端部が連結部５８で連結され、クランク機構を構成して
いる。

【００１８】前記絶縁ブロック６０および６５は、その
上下端面に嵌合用突起６０ａ，６０ｂおよび６５ａ，６
５ｂをそれぞれ突設した絶縁材からなるものである（図
８）。そして、絶縁ブロック６０，６５の外側面には折
れ曲がった形状の絶縁アーム６１，６６がそれぞれ取り
付けられている。この絶縁アーム６１，６６は自由端部
に可動接触片６２，６７の中央部をそれぞれアウトサー
ト成形してある。前記可動接触片６６，６７は、その両
端部をそれぞれ巾方向に２分割したツイン接点となって
いるとともに、その内側縁部から特性インピーダンス整
合用舌片６２ａ，６７ａをそれぞれ延在している。

【００１９】そして、前記弾性アーム５３，５４の先端
に設けた係合孔５３ａ，５４ａに絶縁ブロック６０の突
起６０ａ，６０ｂをそれぞれ係合一体化する。これによ
り、復帰時に可動接触片６２の特性インピーダンス整合
用舌片６２ａがアース用舌片５２ａに圧接する。同様
に、前記弾性アーム５６，５７の先端に設けた係合孔５
６ａ，５７ａに絶縁ブロック６５の突起６５ａ，６５ｂ
をそれぞれ係合一体化する。これにより、復帰時に可動
接触片６７の特性インピーダンス整合用舌片６７ａが、
アース用舌片５２ｂに圧接する。

【００２０】さらに、前記電磁石ブロック４０の支持台
４４の外側面に設けた嵌合溝４４ｂに、可動ブロック５
０の支持バネ５２を位置決めして落とし込むことによ
り、可動ブロック５０が電磁石ブロック４０に位置決め
される。なお、このとき接続用舌片５２ｃ，５２ｃの縁
部が支持台４４の１対の突起４４ｃ，４４ｃにそれぞれ
係止し、位置決めされる（図６）。同様に、モニター用
可動ブロック５０も電磁石ブロック４０に取り付けられ
る。

【００２１】ついで、前記電磁石ブロック４０の下端部
４４ｄを、前記ベース１０の前記嵌合用環状突部３２に
囲まれた凹部に３２ａに嵌合する。さらに、図６に示す
鍔部４５，４６の切り欠き部４６ａ（鍔部４５の切り欠
き部は図示せず）をベース１０の位置規制用突部３３，
３４にそれぞれ係合することにより、可動ブロック４０
が所定の位置に位置決めされる。そして、支持バネ５２
の下端基部を前記アース端子１６の接続舌片１６ａに電
気接続する。さらに、コイル端子４８ａ，４８ｃおよび
４９ａ，４９ｃを、ベース１０のコイル端子２７，２
６，２８，２９の接続部２７ａ，２６ａ，２８ａ，２９
ａにそれぞれ接続する。この結果、可動接触片６２の両
端部が共通固定接点部２０ａおよび固定接点部２１ａに
接離可能に対向する。さらに、可動接触片６７の両端部
が共通固定接点部２０ａおよび固定接点部２２ａに接離
可能に対向する（図９）。本実施形態では、可動接触片
６２がアースされた弾性アーム５４とアース板１３との
間に位置するので、高周波特性に優れた接点機構が得ら
れる（図８）。可動接触片６７も同様である。

【００２２】なお、図１０に示すように、アース端子１
６に１対の補助舌片１７，１７を立設しておき、復帰し
た可動接触片６２，６７の一端部をそれぞれ接触させる
ことにより、高周波特性を向上させてもよい。

【００２３】接極子ブロック７０は、図１１に示すよう
に、平面長方形の接極子７１の下面に、駆動バネ７２を
一体化したものである。前記接極子７１の中央部下面に
は、突き出し加工で回動支点となる突起（図示せず）を
突出している。この回動支点は前記駆動バネ７２に設け
た開口部（図示せず）から下方に露出している。また、
前記駆動バネ７２は１枚の導電性薄板バネ材を打ち抜い
て形成されたものであり、前記可動ブロック５０を駆動
する押し下げ片７３，７４および７５，７６を有する。
さらに、前記押し下げ片７３，７４間、および、前記押
し下げ片７５，７６間には平面略Ｔ字形のヒンジバネ７
７，７８が同一軸心上にそれぞれ延在している。

【００２４】したがって、前記電磁石ブロック４０の永
久磁石４７の上端面に接極子７１の回動支点となる突起
を位置決めする（図１２）。これにより、接極子７１の
両端部７１ａ，７１ｂが鉄芯４１の磁極部４１ａ，４１
ｂに交互に接離可能に対向する。さらに、前記ヒンジバ
ネ７７，７８が可動フレーム５１の接続用舌片５２ｃ，
５２ｃに重なり合う。そして、前記ヒンジバネ７７，７
８を前記接続用舌片５２ｃに溶接一体化することによ
り、接極子ブロック７０が回動可能に支持される。

【００２５】ケース８０は、図１に示すように、箱体形
状であり、その開口内側縁部に、前記ベース１０の環状
リブ３０に嵌合可能な嵌合用環状段部８１ａが形成され
ている。このため、前記ベース１０の環状リブ３０内に
前記ケース８０の環状段部８１を嵌め込むことにより、
所定の位置に位置決めできる。そして、前記環状リブ３
０のせり出し部３１ａないし３１ｅにシール材を注入す
ることにより、シール作業が完了する。ついで、ガス抜
き孔８２から内部空間の空気を抜いた後、熱封止するこ
とにより、組立て作業が完了する。

【００２６】次に、前述の構成からなる電磁継電器の動
作について説明する。なお、説明の便宜上、第１図手前
側に位置する可動ブロック５０の動作を中心に説明す
る。まず、コイル４３に電圧が印加されていない場合に
は、接極子７１の一端部７１ａが鉄芯４１の磁極部４１
ａに永久磁石４７の磁力で吸着している。このため、接
極子ブロック７０の押し下げ片７３が可動ブロック５０
の絶縁ブロック６０の突起６０ａを押し下げている。こ
の結果、可動接触片６２の両端部が共通固定接点部２０
ａおよび固定接点部２１ａに接触している。そして、可
動接触片６２の特性インピーダンス整合用舌片６２ａ
が、アース用舌片５２ａから開離している。一方、可動
接触片６７の両端部は共通固定接点部２０ａおよび固定
接点部２２ａから開離している。そして、可動接触片６
７の特性インピーダンス整合用舌片６７ａが、アース用
舌片５２ｂに圧接している。なお、モニター用可動ブロ
ック５０も同様な状態となっている。

【００２７】そして、前記永久磁石４７の磁束を打ち消
す方向に前記コイル４３に電圧を印加すると、接極子７
１の他端部７１ｂが鉄芯４１の磁極部４１ｂに吸引さ
れ、接極子７１の突起を回動支点として接極子ブロック
７０が回動する。このため、駆動バネ７２の押し下げ片
７３が上方に移動し、弾性アーム５３，５４のバネ力で
可動接触片６２が固定接点部２０ａ，２１ａから離れ
る。そして、可動接触片６２の特性インピーダンス整合
用舌片６２ａが、アース用舌片５２ａに圧接する。一
方、絶縁ブロック６５の突起６５ａが押し下げ片７４に
押し下げられる。しかし、支持バネ５２、上下の弾性ア
ーム５６，５７、連結部５８はクランク機構を構成して
いる。このため、可動接触片６７がほぼ垂直に下降し、
可動接触片６７の特性インピーダンス整合用舌片６７ａ
がアース用舌片５２ｂから開離した後、可動接触片６７
の両端部が共通固定接点部２０ａおよび固定接点部２２
ａに接触する。

【００２８】そして、コイル４３への通電を停止する
と、永久磁石４７の磁力によって接極子ブロック７０が
その状態を保持する。

【００２９】再度、接点を切り換えるには、コイル４３
に電圧を前述と逆方向に印加して励磁する。これによ
り、接極子ブロック７０が逆回転し、元の位置に復帰
し、接点を切り換える。このため、可動接触片６２の特
性インピーダンス整合用舌片６２ａが、アース用舌片５
２ａから開離する。一方、可動接触片６７の特性インピ
ーダンス整合用舌片６７ａが、アース用舌片５２ｂに圧
接する。なお、モニター用可動ブロック５０も同様に動
作させることにより、共通固定接点部２３ａ、固定接点
部２４ａおよび固定接点部２５ａに可動接触片６２，６
７が交互に接触し、接点が切り換わる。

【００３０】本実施形態によれば、絶縁ブロック６０は
弾性アーム５６，５７のそれぞれの先端に位置するの
で、大きなストロークが得られる。このため、所望の接
点間距離を確保でき、絶縁特性および高周波特性が高い
という利点がある。また、絶縁アーム６１，６６は支持
バネ５２側に延在しているが、絶縁ブロック６０，６５
と一体にそれぞれ上下動するので、可動接触片６２，６
７それ自体のストロークが小さくなることはない。特
に、本実施形態によれば、共通固定接点部２０ａの両側
に固定接点部２１ａ，２２ａを配置してあるが、絶縁ア
ーム６１，６６を支持バネ５２側に延在させている。こ
のため、可動接触片６２，６７だけでなく、共通固定接
点部２０ａを従来例のように平面略Ｔ字形に形成する必
要がない。この結果、高周波の反射に基づくノイズの発
生を回避でき、あるいは、前記可動接触片等の一部が従
来例のように実質的にアンテナとして働くことがなく、
ノイズの侵入を回避できるという利点がある。

【００３１】なお、前述の実施形態では、自己保持型に
適用した場合について説明したが、必ずしもこれに限ら
ず、自己復帰型の電磁継電器に適用してもよい。また、
２回路を交互に開閉するものに限らず、一回路だけを開
閉するように構成したものでもよい。このため、可動ブ
ロック５０は片側半分のクランク機構だけで構成された
ものであってもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、弾性アームの他端に絶
縁部材を介して可動接触片の中間部を支持しているの
で、従来例よりも可動接触片のストロークを大きくでき
る。このため、可動接触片と固定接点との接点間距離を
大きくでき、所望の絶縁特性，高周波特性を確保できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電磁継電器の一実施形態を示
す分解斜視図である。

【図２】 ベースを構成する図１で示したリードフレー
ムのみの斜視図である。

【図３】 ベースを構成する図１で示した樹脂成形板の
みの斜視図である。

【図４】 図１で示した樹脂成形板にリードフレームを
インサート成形し、かつ、アース板を一体化したベース
の斜視図である。

【図５】 電磁石ブロックのコイル巻回前を示すスプー
ルの斜視図である。

【図６】 コイルを巻回した状態を示す電磁石ブロック
の斜視図である。

【図７】 図１で示した可動ブロックの斜視図である。

【図８】 図７で示した可動ブロックの取り付け状態を
示す正面図である。

【図９】 ベースと可動接触片との位置関係を示す斜視
図である。

【図１０】 本実施形態の応用例を示す斜視図である。

【図１１】 図１で示した接極子ブロックの斜視図であ
る。

【図１２】 ベースに内部構成部品を組み付けた状態を
示す斜視図である。

【図１３】 組立完成後を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…ベース、１１…リードフレーム、１２…樹脂成形
板、１３…アース板、１４，１５，１６…アース端子、
２０ａ…共通固定接点部、２１ａ，２２ａ…固定接点
部、４０…電磁石ブロック、５０…可動ブロック、５１
…可動フレーム、５２…支持バネ、５２ａ，５２ｂ…ア
ース用舌片、５３，５４，５６，５７…弾性アーム、５
５，５８…連結部、６０，６５…絶縁ブロック、６１，
６６…絶縁アーム、６２，６７…可動接触片、６２ａ，
６７ａ…特性インピーダンス整合用舌片、７０…接極子
ブロック、７１…接極子、８０…ケース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｈ 51/24 Ｈ０１Ｈ 51/24 Ｑ (72)発明者 篠浦 達生 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、 前記ベースの上面に配置した少なくとも１対の固定接点
   と、 前記ベースの上面に装着された電磁石ブロックと、 前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する接
   極子ブロックと、 一端を固定支持した１対の弾性アームを上下に平行に配
   置するとともに、他端を連結材で連結一体化して略平行
   四辺形を形成し、前記弾性アームの他端に配置した絶縁
   部材を介して可動接触片の中央部を支持した可動ブロッ
   クとからなり、 前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する接
   極子ブロックで、前記可動ブロックの他端を押圧，解除
   して前記可動接触片を上下動させ、この可動接触片の両
   端部を１対の前記固定接点に接離することを特徴とする
   電磁継電器。
2. 【請求項２】 可動ブロックの可動接触片が、復帰時に
   前記可動ブロックから延在するアース用舌片に接触する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 【請求項３】 上下に対向する可動接触片および固定接
   点を、前記ベースの下面に形成されたアース部材と、前
   記可動接触片の上方に位置する弾性アームとで上下から
   磁気遮蔽したことを特徴とする請求項１または２に記載
   の電磁継電器。
4. 【請求項４】 弾性アームの他端から側方に延在する絶
   縁部材の自由端で、可動接触片の中間部を支持したこと
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
   電磁継電器。