JP2006185835A

JP2006185835A - 電磁リレー

Info

Publication number: JP2006185835A
Application number: JP2004380213A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Ide; 立身井手; Yoshinori Ota; 義典太田; Katsuto Kojima; 克人小嶋; Toshiya Hayashi; 敏也林; Tamio Miura; 民夫三浦; Kazuya Yamakoshi; 一哉山越
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】小型化を図りつつ、十分な放熱性を確保し、高容量（大電流）化できる電磁リレーを提供すること。
【解決手段】電磁ブロック７と固定接点組８を搭載固定するベース９と外装カバー１０で構成され、電磁ブロック７、ならびに固定接点組８が、ベース９に構成された可動接点用外部接続端子１１、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３、コイル用外部接続端子１４，１５を介して、外部に接続される電磁リレーにおいて、可動接点用外部接続端子１１、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３、コイル用外部接続端子１４，１５が、プリント基板に対向するベース９の底面から、島状に突出し、突出面とプリント基板の導体パターンとが、はんだ接合される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント基板等に実装される電磁リレーに関するものである。

従来より、モータやソレノイドなどの制御で、導通状態を切替える電磁リレーとしては、例えば特許文献１に開示されているようなリレーがあり、その構成は、コイルとコアとヨークで構成された電磁石とその電磁石で吸引されるアマチュアとこのアマチュアに復元力を作用させる可動接点バネとその先端部に機械係合された可動接点と、可動接点に対向する位置に配置された固定接点と、固定接点に導通した固定接点端子と、可動接点と導通した可動接点端子からなる。また、特許文献１の図８で示されるように、可動接点端子は、可動接点バネと一体となった構造をしたものがある。

しかしながら、モータやソレノイドなどの制御で、数十アンペアを通電する電磁リレーでは、通電パスを形成する接点や、端子、可動バネなどの発熱、および、コイルからの発熱による温度上昇が生じる。近年、リレーの小型化と高容量（大電流）化の相反する要求への対応のなか、温度上昇による動作不良が懸念され、リレー内部の温度上昇を低減する必要がある。これには、リレー内部で発生した熱を外部に導出し、放熱させることが必要であり、各種構造が考案されてきた。例えば、特許文献２に開示された電磁リレーがある。可動接点を先端に有する可動接点バネと板状部を有する可動接点端子が、ヨークの一面で、可動バネの基端部と可動接点端子の板状部をカシメにて係合する構造で、その可動接点端子に、熱伝導性の良好な材料を用い、基板へ内部の熱を伝達させることを期待している。

実開平０３−０８６５４５号公報特開２００４−１７２０３６号公報

しかしながら、特許文献２に記載されている電磁リレーでは、可動接点端子に、たとえ、熱伝導性の良好な材料を用いたとしても、リレー外部に露出している部分は、プリント基板接続部分のみであり、リレー内部の可動接点バネとの接続部に対して、体積も、表面積も極めて小さいため、基板への熱伝導も、端子表面からの放熱も、十分な期待はできない。そこで、本発明は、小型化を図りつつ、十分な放熱性を確保し、高容量（大電流）化できる電磁リレーを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題の解決のため、電磁リレーの構成、特に外部接続端子の形状を検討した結果なされたものである。

本発明の電磁リレーは、コアとコイルとヨークとアマチュアと前記アマチュアに機械係合した可動接点を装備した可動バネからなる電磁ブロックと前記可動接点と当接する固定接点組と前記電磁ブロックと前記固定接点組とそれらを搭載固定するベースと外装カバーで構成され、前記電磁ブロック、ならびに前記固定接点組が、前記ベースに構成された外部接続端子を介して、外部に接続され、少なくとも一つ以上の前記外部接続端子の一部分が、プリント基板に対向する前記ベース底面から、島状に突出していることを特徴とする。

さらに、本発明の電磁リレーは、前記外部接続端子の突出面が、前記プリント基板の導体パターンとはんだ接合可能な状態に、表面処理されたことを特徴とする。または、前記外部接続端子の突出面が、前記プリント基板と接触しない高さであることを特徴とする。

前記電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有し、または前記電磁リレー本体側面から引き出され、前記プリント基板に対して垂直に曲げられた略Ｌ字形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有し、または前記ベース底面から引き出され、前記プリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有することを特徴とする。

本発明は、以上のような構成から、下記の有利な効果を実現できる。まず、少なくとも一つ以上の外部接続端子の一部分が、プリント基板に対向するベース底面から、島状に突出させることにより、電磁リレー外部の大気または、プリント基板への接触により、良好な、熱伝達と放熱が得ることができ、電磁リレー内部の温度上昇を低減することができる。さらに、島状部にてはんだ接続させることで、実装面積を最小限に抑えることができる。

また、電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状の外部接続端子や電磁リレー本体側面から引き出され、またはプリント基板に対して垂直に曲げられた略L字形状の外部接続端子、ベース底面から引き出され、またはプリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状の外部接続端子を有することで、プリント基板とのはんだ接合箇所を冗長化でき、接続信頼性を向上させることができる。

また、プリント基板の導体パターンとのはんだ接合は、電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状の外部接続端子、または電磁リレー本体側面から引き出され、プリント基板に対して垂直に曲げられた略Ｌ字形状の外部接続端子、またはベース底面から引き出され、プリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状の外部接続端子で実施し、外部接続端子突出面が、プリント基板と接触しない高さとした場合には、外部接続端子突出面からの放熱が可能であるとともに、プリント基板において、ベース部分に配線パターンの引回しが可能となり、プリント基板を有効活用することができる。

次に、本発明による電磁リレーの実施例について、具体的な例を挙げて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る電磁リレーの分解斜視図であり、図２は、本発明の実施例１に係る電磁リレーの模式図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は底面図である。電磁リレーは、図１に示すように、コア１（視野上、図示されていない）とコイル２とヨーク３とアマチュア４とアマチュア４に機械係合した可動接点５を装備した可動バネ６からなる電磁ブロック７と可動接点５と当接する固定接点組８とそれらを搭載固定するベース９と外装カバー１０で構成される電磁リレーにて、電磁ブロック７、ならびに固定接点組８が、ベース９に構成された可動接点用外部接続端子１１（図示されていない）、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３（図示されていない）、コイル用外部接続端子１４，１５（図示されていない）を介して外部に接続されており、図２（ａ）の正面図に示すように、可動接点用外部接続端子１１，常閉固定接点用外部接続端子１２，常開固定接点用外部接続端子１３，コイル用外部接続端子１４，１５が、プリント基板に対向するベース９底面から、島状に突出しており、その配置は、図２（ｂ）の底面図に示すように、可動接点用外部接続端子１１、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３は、大電流通電用に、コイル用外部接続端子１４，１５に較べ、大面積となっている。本実施例において、可動接点用外部接続端子１１，常閉固定接点用外部接続端子１２，常開固定接点用外部接続端子１３，コイル用外部接続端子１４，１５の突出面とプリント基板の導体パターンとが、はんだ接合され、プリント基板側回路と電気的接続を行うとともに、電磁リレー内部の熱をプリント基板側へ放熱する。また、本リレー構造では、実装面積が、外装カバー底面積のみとなり、プリント基板の省面積化に非常に有効である。なお、外部接続端子の突出面の面積は、例えば、コイル部の放熱を重視する場合は、コイル用外部接続端子１４、または１５を広くするなど、面積ならびに配置は、本実施例以外にも自由に設定可能である。

図３は、本発明の実施例２に係る電磁リレー本体から引き出された外部接続端子の模式図である。外部接続端子として、島状突出面の他に、電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状のリード状外部接続端子１６、または電磁リレー本体側面から引き出され、プリント基板に対して垂直に曲げられた略Ｌ字形状のリード状外部接続端子１７、またはベース底面から引き出され、プリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状のリード状外部接続端子１８を有する構造である。プリント基板との接続は、可動接点用外部接続端子１１、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３、コイル用外部接続端子１４，１５の突出面とリード状外部接続端子１６，１７，１８の両方にて、はんだ接続されており、電磁リレー内部の放熱を確保しつつ、接続信頼性を向上させることができる。

図４は、本発明の実施例３に係る電磁リレーの模式図であり、プリント基板との接続は、電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状のリード状外部接続端子１６にて実施し、可動接点用外部接続端子１１、常閉固定接点用外部接続端子１２、常開固定接点用外部接続端子１３、コイル用外部接続端子１４，１５の島状突出面は、プリント基板に接触しない高さとなっている。本実施例においては、電磁リレー内部の熱は、島状突出面表面から大気、および、大気を通してプリント基板へ放出される。本例の場合には、島状突出面が、プリント基板に接触しないため、島状突出面の対向部分に、配線パターンを引回すことが可能であり、プリント基板のパターン設計に自由度を増すことができ、かつ、省面積化にも貢献している。

本発明は、モータやソレノイドなど、数十アンペア程度の比較的大きな電流の駆動制御が必要な自動車電装が主な用途のほか、産業機器、家電機器などにも利用可能である。

本発明の実施例１に係わる電磁リレーの分解斜視図。本発明の実施例１に係わる電磁リレーの模式図。図２（ａ）は正面図。図２（ｂ）は底面図。本発明の実施例２に係わる電磁リレー本体から引き出された外部接続端子の模式図。図３（ａ）はガルウイング形状外部接続端子。図３（ｂ）はプリント基板に対して垂直に曲げられた略Ｌ字形状外部接続端子。図３（ｃ）はプリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状外部接続端子。本発明の実施例３に係わる電磁リレーの模式図。

符号の説明

１コア
２コイル
３ヨーク
４アマチュア
５可動接点
６可動バネ
７電磁ブロック
８固定接点組
９ベース
１０外装カバー
１１可動接点用外部接続端子
１２常閉固定接点用外部接続端子
１３常開固定接点用外部接続端子
１４，１５コイル用外部接続端子
１６，１７，１８リード状外部接続端子

Claims

コアとコイルとヨークとアマチュアと前記アマチュアに機械係合した可動接点を装備した可動バネからなる電磁ブロックと前記可動接点と当接する固定接点組と前記電磁ブロックと前記固定接点組とそれらを搭載固定するベースと外装カバーで構成され、前記電磁ブロック、ならびに前記固定接点組が、前記ベースに構成された外部接続端子を介して外部に接続され、少なくとも一つ以上の前記外部接続端子の一部分が、プリント基板に対向する前記ベース底面から、島状に突出していることを特徴とする電磁リレー。
前記外部接続端子の突出面が、前記プリント基板の導体パターンとはんだ接合可能な状態に、表面処理されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー。
前記外部接続端子の突出面が、前記プリント基板と接触しない高さであることを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー。
前記電磁リレー本体側面から引き出されたガルウイング形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の電磁リレー。
前記電磁リレー本体側面から引き出され、前記プリント基板に対して垂直に曲げられた略Ｌ字形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の電磁リレー。
前記ベース底面から引き出され、前記プリント基板に対して平行に曲げられた略Ｌ字形状の前記外部接続端子を少なくとも一つ以上有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の電磁リレー。