JP2005093118A - 複合型電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の継電器構造体を逆向き配置で共通の筐体に収容した複合型電磁継電器において、隣り合う継電器構造体の間に所要の絶縁距離を確保できるようにする。
【解決手段】 複合型電磁継電器１０の筐体１８は、一対の継電器構造体１６を袋状に囲繞する囲壁４８と、両継電器構造体１６の間に介在して隣り合う継電器構造体１６を互いに分離する仕切壁５０とを備える。囲壁４８と仕切壁５０との間には、互いに実質的同一形状の一対の収容部５２が画定され、一対の継電器構造体１６が逆向き配置でこれら収容部５２に個別に収容される。筐体１８に収容されたそれら継電器構造体１６は、個々の電磁石装置１２の巻枠２４と囲壁４８及び仕切壁５０とを接着剤によって互いに固着することにより、筐体１８に固定的に取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁継電器に関し、特に、互いに独立した継電器の構造を有する複数の継電器構造体を共通の筐体に収容してなる複合型電磁継電器に関する。

電磁継電器において、電磁石装置及び電磁石装置の作用により開閉動作する接点部をそれぞれに備え、互いに独立した継電器の構造を有する複数の継電器構造体を、共通する１つの筐体に並設配置で収容してなる複合型電磁継電器が知られている。この種の複合型電磁継電器は、例えばモータやソレノイドを正逆方向に頻繁に切り換えて動作させる制御回路で使用できるものであって、筐体の共通化により、互いに独立した筐体を有する複数の電磁継電器を使用する構成に比べて継電器設置空間を削減する効果を奏することから、パワーウィンドウ等の車載用電動機器類の制御回路のような、狭小な空間に回路構成部品を設置しなければならない用途で有効に使用されている。特に、複数の継電器構造体が筐体内で互いに完全に独立した継電器の構造を有する複合型電磁継電器は、一対の継電器構造体の接点部を例えば固定接点側の端子部品（すなわち固定接点部材）を共有することにより一部共通化した複合型電磁継電器とは異なり、１つの電磁継電器で複数の電動機器類を個々に適時に制御できるものである。

この種の複合型電磁継電器において、互いに独立した複数の継電器構造体を、それぞれの接点部が交互に反対側に位置するように逆向きに配置して、１つの筐体に収容したものが提案されている（例えば特許文献１参照）。複数の継電器構造体をこのように互いに逆向きに配置すれば、個々の継電器構造体に設けられるコイル端子対が、互いに離隔した位置で筐体から突出して配列されるので、電磁継電器の実装基板における回路パターンの形成が容易になる利点が得られる。
特開２０００−３１５３２８号公報

上記特許文献１に記載される複合型電磁継電器では、互いに独立した継電器の構造を有する一対の継電器構造体が、共通の保持部材であるベースブロック上に互いに逆向きの配置で搭載され、このベースブロックに箱状のカバーを取り付けることにより両継電器構造体を収容する筐体が形成されている。このような構成においては、ベースブロックの存在により、複合型電磁継電器の高さ方向の寸法が大きくなるとともに、部品数及び組立工数が増加する課題がある。またこの構成では、互いに並置される一対の継電器構造体の、特に個々の電磁石装置における作動要素である接極子の間に、所要の絶縁距離を確保しつつ筐体を小型化することは困難である。

本発明の目的は、互いに独立した継電器の構造を有する複数の継電器構造体を、それぞれの接点部が交互に反対側に位置する逆向き配置で共通の筐体に収容してなる複合型電磁継電器において、高さ方向寸法を縮小できるとともに部品数及び組立工数を削減でき、しかも隣り合う継電器構造体の間に所要の絶縁距離を確保できる複合型電磁継電器を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電磁石装置及び電磁石装置の作用により開閉動作する接点部をそれぞれに備え、互いに独立した継電器の構造を有する複数の継電器構造体と、それら継電器構造体をそれぞれの接点部が交互に反対側に位置するように逆向きに配置して収容する筐体とを具備する複合型電磁継電器において、複数の継電器構造体の電磁石装置は、コイルを支持する巻枠を個別に備え、筐体は、複数の継電器構造体を袋状に囲繞する囲壁と、それら継電器構造体の間に介在して隣り合う継電器構造体を互いに分離する仕切壁とを有し、電磁石装置の巻枠と囲壁及び仕切壁とが互いに固着されていること、を特徴とする複合型電磁継電器を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の複合型電磁継電器において、筐体が、囲壁と仕切壁との間に画定される複数の収容部のそれぞれに、複数の継電器構造体を互いに逆向きの配置に規制するための位置決め要素を有する複合型電磁継電器を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の複合型電磁継電器において、位置決め要素が、筐体の複数の収容部に、互いに反対の位置関係でそれぞれ突設される突起を含む複合型電磁継電器を提供する。

請求項１に記載の発明によれば、個々の継電器構造体に必須に設けられる外部端子部分が、互いに離隔した位置で筐体から突出して配列されるようになるから、複合型電磁継電器の実装基板における回路パターンの形成が容易になる利点が得られる。しかもこの発明では、複数の継電器構造体が、個々の電磁石装置の巻枠を囲壁及び仕切壁に固着することにより、筐体に固定的に支持されるので、既述の特許文献１に記載されるベースブロックのような、複数の継電器構造体に共通する保持部材を排除でき、その結果、複合型電磁継電器の高さ方向寸法を縮小できるとともに部品数及び組立工数を削減できる。さらにこの発明では、筐体の仕切壁が、互いに並置される複数の継電器構造体の間に介在するから、隣り合う継電器構造体の間に所要の絶縁距離を容易に確保することができる。

請求項２に記載の発明によれば、位置決め要素が、筐体に各継電器構造体を取り付ける際に、継電器構造体が適正な方向とは反対の方向に接点部を向けて収容部に収容されることを機械的に阻止する誤挿入防止機能を発揮する。

請求項３に記載の発明によれば、位置決め要素が、外力に対する複合型電磁継電器の機械的強度を向上させるとともに、内蔵する継電器構造体のがたつきを防止するようにも作用する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態による複合型電磁継電器１０を下方から示す分解斜視図、図２は、複合型電磁継電器１０を上方から示す分解斜視図、図３〜図５は、複合型電磁継電器１０の断面図である。図１及び図２に示すように、複合型電磁継電器１０は、電磁石装置１２及び電磁石装置１２の作用により開閉動作する接点部１４をそれぞれに備え、互いに独立した継電器の構造を有する一対の継電器構造体１６と、それら継電器構造体１６をそれぞれの接点部１４が交互に反対側に位置するように逆向きに配置して収容する筐体１８とを備えて構成される。

各継電器構造体１６の電磁石装置１２は、電磁石２０と、電磁石２０によって駆動される接極子２２とを備える。図３に示すように、電磁石２０は、巻枠２４と、巻枠２４に巻き付けて支持されるコイル２６と、コイル２６の中心軸線２６ａに沿って巻枠２４に取り付けられる鉄心２８とを備える。巻枠２４は、電気絶縁性の樹脂成形品であり、コイル２６を支持する所定長さの中空胴部２４ａと、胴部２４ａの長手方向両端に連結される一対の矩形環状の鍔部２４ｂ、２４ｃとを一体的に有する。

コイル２６は、巻枠２４の胴部２４ａに導線の所要長さ部分を密に巻着して形成され、巻枠２４の両鍔部２４ｂ、２４ｃの間に固定的に保持される。鉄心２８は、例えば磁性鋼から形成される柱状部材であり、その略円柱状の主部分２８ａが、コイル２６の中心軸線２６ａに同心配置されて巻枠２４の胴部２４ａ内に固定的に受容される。鉄心２８の軸線方向一端には、コイル中心軸線２６ａに略直交する平坦な端面を有する頭部２８ｂが一体的に設けられ、この頭部２８ｂが巻枠２４の一方（図で上方）の鍔部２４ｂの外面上に露出して配置される。

巻枠２４の他方（図で下方）の鍔部２４ｃには、その一縁領域に、電気良導体からなる一対のコイル端子３０が固定的に取り付けられる。それらコイル端子３０には、コイル２６を形成する導線の両線端がそれぞれ接続される。各コイル端子３０は、コイル２６の線端を巻着する長手方向一端の巻着部分３０ａと、長手方向他端の端子部分３０ｂとを一体に備え、端子部分３０ｂがコイル２６の反対側で鍔部２４ｃの下方に延出するように、鍔部２４ｃに固定される。

電磁石２０の鉄心２８は、頭部２８ｂの反対側の軸線方向他端２８ｃで巻枠２４の鍔部２４ｃから突出し、この鉄心他端２８ｃに、コイル２６の周辺に磁路を形成する継鉄３２が、例えばかしめにより固定的に連結される。継鉄３２は、例えば磁性鋼から形成されるＬ字板状の剛性部材であり、その一方の平板状部分３２ａが巻枠２４の鍔部２４ｃに沿って延設されるとともに、他方の平板状部分３２ｂがコイル２６の側方に離間してコイル中心軸線２６ａに略平行に延設される。巻枠２４の鍔部２４ｃには、コイル端子３０から離れた他縁領域に、略凸形輪郭の貫通孔３４が形成され、この貫通孔３４に、継鉄３２の平板状部分３２ｂが挿通される。継鉄３２の平板状部分３２ｂの末端部３２ｃは、鉄心２８の頭部２８ｂに近接する位置まで延長され、この末端部３２ｃに隣接して、接極子２２が揺動可能に継鉄３２に支持される。

接極子２２は、例えば磁性鋼から形成される平板状の剛性部材であり、接点部１４に装備される後述する可動接点ばね部材を介して、電磁石２０の継鉄３２に弾性的相対移動可能に支持されるとともに鉄心頭部２８ｂに対向して配置される。接極子２２は、電磁石２０の鉄心２８及び継鉄３２と協働して、コイル２６による磁気回路を形成する。後述するように、電磁石２０の非作動時には、接極子２２は、その主表面２２ａが鉄心２８の頭部２８ｂから所定距離だけ離れた復旧位置に静止保持される（図３）。電磁石２０が作動すると、磁気吸引力により接極子２２は、主表面２２ａが鉄心頭部２８ｂに接近する方向へ揺動する。

各継電器構造体１６の接点部１４は、メーク固定接点３６を有する第１の固定接点部材３８と、可動接点４０を有する可動接点ばね部材４２と、ブレーク固定接点４４を有する第２の固定接点部材４６とを含んで構成される。第１の固定接点部材３８は、導電性の板金材料から所定形状に打ち抜いてＬ字状に折曲形成され、メーク固定接点３６を担持する長手方向一端の支持板部分３８ａと、支持板部分３８ａに略直交する中間の連結板部分３８ｂと、連結板部分３８ｂからピン状に延長される長手方向他端の端子部分３８ｃとを備える（図４）。メーク固定接点３６は、所望の接点材料から形成され、連結板部分３８ｂから離れる側に膨出するように、例えばかしめにより支持板部分３８ａに固定される。第２の固定接点部材４６は、導電性の板金材料から所定形状に打ち抜いてＬ字状に折曲形成され、ブレーク固定接点４４を担持する長手方向一端の支持板部分４６ａと、支持板部分４６ａに略直交する中間の連結板部分４６ｂと、連結板部分４６ｂからピン状に延長される長手方向他端の端子部分４６ｃとを備える（図４）。ブレーク固定接点４４は、所望の接点材料から形成され、連結板部分４６ｂに近接する側に膨出するように、例えばかしめにより支持板部分４６ａに固定される。

第１及び第２の固定接点部材３８、４６はいずれも、電磁石２０の巻枠２４の両鍔部２４ｂ、２４ｃに固定的に取り付けられる。ここで、第２の固定接点部材４６の連結板部分４６ｂは、第１の固定接点部材３８の連結板部分３８ｂよりも長くなっている（図４）。したがって、それら固定接点部材３８、４６を巻枠２４に適正に取り付けた状態で、メーク固定接点３６とブレーク固定接点４４とは、電磁石２０のコイル中心軸線２６ａに平行な方向（図で上下方向）へ互いに離間するとともに、その間隔を両者間に固定的に保持しつつ、相互に対向可能な位置に配置される。

可動接点ばね部材４２は、例えばばね用燐青銅の薄板から所定形状に打ち抜いてＬ字状に折曲形成される導電性薄板部材からなり、可動接点４０を担持する長手方向一端の支持板部分４２ａと、支持板部分４２ａから略平行に延長される第１取着部分４２ｂと、第１取着部分４２ｂから延長されてＬ字状に折曲される長手方向中央の弾性ヒンジ部分４２ｃと、第１取着部分４２ｂの反対側で第１取着部分４２ｂに略直交する方向へ弾性ヒンジ部分４２ｃから延長される第２取着部分４２ｄと、第２取着部分４２ｄからピン状に延長される長手方向他端の端子部分４２ｅとを一体に備える（図３）。可動接点ばね部材４２は、第１取着部分４２ｂが接極子２２に例えばかしめにより固定されるとともに、第２取着部分４２ｄが継鉄３２に例えばかしめにより固定されて、電磁石装置１２に支持される。この状態で、可動接点ばね部材４２の端子部分４２ｅは、巻枠２４の鍔部２４ｃに設けた貫通孔３４に、継鉄３２の平板状部分３２ｂと共に挿通されて、継鉄３２から離れるように鍔部２４ｃの下方に延設される。

可動接点４０は、所望の接点材料から形成され、支持板部分４２ａの両面に膨出するように、例えばかしめにより支持板部分４２ａに固定される。可動接点ばね部材４２を電磁石装置１２に適正に支持した状態で、可動接点４０は、メーク固定接点３６とブレーク固定接点４４との間で、電磁石２０のコイル中心軸線２６ａに略平行な方向（図で上下方向）へ変位可能に配置され、両固定接点３６、４４に交互に接触できるようになっている。

可動接点ばね部材４２は、弾性ヒンジ部分４２ｃが接極子２２と継鉄３２との間でばね作用を発揮して、接極子２２を鉄心２８の頭部２８ｂから離れる方向へ付勢する。したがって、電磁石２０の非作動時には、接極子２２は、その一端部（図３で左端部）を継鉄末端部３２ｃに隣接させつつ、可動接点ばね部材４２のばね作用下で、主表面２２ａを鉄心２８の頭部２８ｂから所定距離だけ離した復旧位置（図３）に静止保持される。この状態で、可動接点ばね部材４２の可動接点４０は、第２の固定接点部材４６のブレーク固定接点４４に圧力下で接触する。この復旧位置から、電磁石２０が作動すると、磁気吸引力により接極子２２は、継鉄末端部３２ｃに隣接する一端部を中心に、可動接点ばね部材４２のばね力に抗して鉄心頭部２８ｂに近する方向へ揺動する。そして、可動接点ばね部材４２の可動接点４０は、第１の固定接点部材３８のメーク固定接点３６に圧力下で接触し、それによりメーク接点が閉成される。

本発明に係る複合型電磁継電器１０では、その特徴的構成として、一対の継電器構造体１６を互いに逆向き配置で収容する中空箱状の筐体１８が、一対の継電器構造体１６を袋状に囲繞する囲壁４８と、それら継電器構造体１６の間に介在して隣り合う継電器構造体１６を互いに分離する仕切壁５０とを備えて構成される。囲壁４８は、平面視略矩形の平板状の頂壁部分４８ａと、頂壁部分４８ａの四辺から頂壁部分４８ａに直交して一体的に延設されるいずれも平板状の二組の対向側壁部分４８ｂ、４８ｃとを有し、頂壁部分４８ａの反対側で対向側壁部分４８ｂ、４８ｃの底縁に沿って開口する。平板状の仕切壁５０は、囲壁４８の頂壁部分４８ａと一組の対向側壁部分４８ｂとをそれぞれ２等分する位置で、それら頂壁部分４８ａ及び両対向側壁部分４８ｂに直交して一体的に連結され、頂壁部分４８ａから両対向側壁部分４８ｂの底縁近傍まで延設される。このような構成を有する筐体１８は、合成樹脂等の電気絶縁材料から一体に成形できる。

筐体１８の囲壁４８と仕切壁５０との間には、互いに実質的同一の略矩形横断面形状を有する一対の収容部５２が画定される。一対の継電器構造体１６は、前述した逆向き配置でこれら収容部５２に個別に収容される。各継電器構造体１６を筐体１８の対応の収容部５２に適正に収容した状態で、継電器構造体１６の電磁石装置１２の巻枠２４は、コイル端子３０を支持する図で下方の鍔部２４ｃが、筐体１８の開口を実質的に塞ぐように、囲壁４８及び仕切壁５０の底縁に隣接して配置される。またこの状態で、各継電器構造体１６が有するコイル端子対３０、第１及び第２の固定接点部材３８、４６、並びに可動接点ばね部材４２は、それぞれの端子部分３０ｂ、３８ｃ、４６ｃ、４２ｅをいずれも筐体１８の外部に突出させて配置される。そして、筐体１８に適正に収容されたそれら継電器構造体１６の巻枠鍔部２４ｃの裏面（露出面）を覆うように、接着剤５４が塗着される（図３及び図４）。接着剤５４は、筐体１８の外側に露出し得る両継電器構造体１６と筐体１８との間の全ての隙間を封止して、個々の電磁石装置１２の巻枠２４と囲壁４８及び仕切壁５０とを互いに固着する。

上記構成を有する複合型電磁継電器１０においては、互いに独立した一対の継電器構造体１６を、共通の筐体１８内で、それぞれの接点部１４が反対側に位置するように逆向きに配置したから、個々の継電器構造体１６に設けられるコイル端子対３０が、それぞれの端子部分３０ｂを対同士、互いに離隔した位置で筐体１８から突出させて配列される（図１）。同様に、個々の継電器構造体１６に設けられる第１及び第２の固定接点部材３８、４６、並びに可動接点ばね部材４２も、それぞれの端子部分３８ｃ、４６ｃ、４２ｅ同士を互いに離隔した位置で筐体１８から突出させて配列される。したがって、複合型電磁継電器１０の実装基板（図示せず）における回路パターンの形成が容易になる利点が得られる。しかも複合型電磁継電器１０では、両継電器構造体１６が、個々の電磁石装置１２の巻枠２４と囲壁４８及び仕切壁５０とを互いに固着する接着剤５４により、筐体１８に固定的に支持される構成としたから、一対の継電器構造体を搭載した共通のベースブロックに箱状のカバーを取り付けて筐体を形成する既述の特許文献１の構成に対比して、ベースブロックを排除することができ、その結果、複合型電磁継電器１０の高さ方向寸法を縮小できるとともに部品数及び組立工数を削減できる。さらに複合型電磁継電器１０では、筐体１８の仕切壁５０が、互いに並置される一対の継電器構造体１６の、特に個々の電磁石装置１２における作動要素である接極子２２の間に介在するように構成したから、隣り合う継電器構造体１６の間に所要の絶縁距離を容易に確保することができる。

上記した複合型電磁継電器１０では、筐体１８の囲壁４８と仕切壁５０との間に画定される一対の収容部５２のそれぞれに、個々の継電器構造体１６を互いに逆向きの配置に規制するための位置決め要素５６（図４及び図５）を有することが有利である。このような位置決め要素５６は、筐体１８に各継電器構造体１６を取り付ける際に、継電器構造体１６が適正な方向とは反対の方向に接点部１４を向けて収容部５２に収容されることを機械的に阻止する誤挿入防止機能を有するものである。図示実施形態では、位置決め要素５６は、筐体１８の一対の収容部５２に、互いに反対の位置関係でそれぞれ突設される少なくとも一組の突起５８を含んで構成される。

図６〜図９に示すように、筐体１８の各収容部５２には、囲壁４８の頂壁４８ａに隣接して、一方の側壁部分４８ｂと他方の側壁部分４８ｃ及び仕切壁５０とのそれぞれの連結領域（隅部分）に、Ｌ字形の一対の突起５８ａが設けられるとともに、側壁部分４８ｃ及び仕切壁５０上の相互対向位置に、平板形の一対の突起５８ｂが設けられている。これら突起５８ａ、５８ｂは、各収容部５２に適正に方向付けして挿入される継電器構造体１６に対しては、その構成部品に対して障害となることなく継電器構造体１６と囲壁４８及び仕切壁５０との間の遊休空間を排除する一方で、各収容部５２に適正な方向付けとは反対に方向付けして誤挿入される継電器構造体１６に対しては、その構成部品に衝突して継電器構造体１６の完全な挿入を阻止するような、予め定めた寸法及び形状をそれぞれに有する。したがって、これら突起５８ａ、５８ｂは、組み立てられた複合型電磁継電器１０の外力に対する機械的強度を向上させるとともに、内蔵する継電器構造体１６のがたつきを防止するようにも作用する。このような突起５８ａ、５８ｂは、例えば筐体１８の成形型内で囲壁４８及び仕切壁５０と共に一体成形することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲内で様々な変形を施すことができる。例えば、互いに完全に独立した３個以上の継電器構造体を並置して備える複合型電磁継電器にも、本発明に係る複合型電磁継電器の特徴的構成を適用できることは言うまでもない。

本発明に係る複合型電磁継電器は、例えばモータやソレノイドを正逆方向に頻繁に切り換えて動作させる制御回路で使用でき、特に、１つの電磁継電器で複数の電動機器類を個々に適時に制御する用途に使用できるものである。また、車載用電動機器類の制御回路のような、狭小な空間に回路構成部品を設置しなければならない用途で有効に使用される。

本発明の一実施形態による複合型電磁継電器の、下方から示す分解斜視図である。 図１の電磁継電器を上方から示す分解斜視図である。 図１の電磁継電器を組み立てた状態で示す図で、図４の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。 図３の電磁継電器の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。 図４の電磁継電器の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。 図１の電磁継電器に装備される筐体の、開口側から見た平面図である。 図６の筐体を矢印ＶＩＩの方向から示す斜視図である。 図６の筐体を矢印ＶＩＩＩの方向から示す斜視図である。 図６の筐体を矢印ＩＸの方向から示す斜視図である。

符号の説明

１０…複合型電磁継電器
１２…電磁石装置
１４…接点部
１６…継電器構造体
１８…筐体
２０…電磁石
２２…接極子
２４…巻枠
２６…コイル
３８…第１の固定接点部材
４２…可動接点ばね部材
４６…第２の固定接点部材
４８…囲壁
５０…仕切壁
５２…収容部
５４…接着剤
５６…位置決め要素
５８…突起

Claims (3)

1. 電磁石装置及び該電磁石装置の作用により開閉動作する接点部をそれぞれに備え、互いに独立した継電器の構造を有する複数の継電器構造体と、それら継電器構造体をそれぞれの該接点部が交互に反対側に位置するように逆向きに配置して収容する筐体とを具備する複合型電磁継電器において、
   前記複数の継電器構造体の前記電磁石装置は、コイルを支持する巻枠を個別に備え、
   前記筐体は、前記複数の継電器構造体を袋状に囲繞する囲壁と、それら継電器構造体の間に介在して隣り合う該継電器構造体を互いに分離する仕切壁とを有し、
   前記電磁石装置の前記巻枠と前記囲壁及び前記仕切壁とが互いに固着されていること、
   を特徴とする複合型電磁継電器。
2. 前記筐体が、前記囲壁と前記仕切壁との間に画定される複数の収容部のそれぞれに、前記複数の継電器構造体を互いに逆向きの配置に規制するための位置決め要素を有する請求項１に記載の複合型電磁継電器。
3. 前記位置決め要素が、前記筐体の前記複数の収容部に、互いに反対の位置関係でそれぞれ突設される突起を含む請求項２に記載の複合型電磁継電器。
   

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