JP2011222164A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルへの通電を解除したときの衝突音を抑制した電磁継電器を提供する。
【解決手段】 コイルを有しコイルに流れる電流によって揺動する可動接点ばねを備える電磁ブロック、固定接点２２ａ、２２ａ’を有する２個の固定接点端子２２、２２’、２つの可動接点当接部２１ａ、２１ａ’を有するバックストップ２１ならびに、前記電磁ブロック、固定接点端子２２、２２’およびバックストップ２１を保持するベースブロック２を含んで構成され、可動接点ばねは先端部に２股形状を有し、２股形状の先端部にはそれぞれ、対向するように内側に引き出されたつば１４ｃ、１４ｃ’を有し、２股形状の先端部にそれぞれ可動接点１４ｂ、１４ｂ’が設置され、２つの可動接点１４ｂ、１４ｂ’の揺動方向の一方には２つの固定接点２２ａ、２２ａ’が２つの可動接点１４ｂ、１４ｂ’と当接するように配置され、他方には２つの可動接点当接部２１ａ、２１ａ’が２つのつば１４ｃ、１４ｃ’と当接するように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁継電器に関するものである。

自動車の電装化率の増大により搭載される電装装置の小形化や高密度実装化が進められており、このような電装装置に搭載される電磁継電器に対しても同様に小形化が要求されている。一方、電磁継電器の小形化に伴い、電磁継電器内のコイル容積減少による接点駆動性能の低下、電磁継電器内の通電路の抵抗増加による通電性能の低下、端子間距離の縮小による絶縁性能の低下などの問題が生ずるので、これらの性能のさらなる向上が要求されている。また、接点の接触安定性の向上や部品組み立て精度の向上も必要である。

近年、小形形状にて接点容量を増加させるため、１個の可動ばねの先端に２個の可動接点と、その可動接点の一方に対向する固定接点および固定接点端子を、他方に対向するバックストップを備える構成の電磁継電器が使用されている。

電路を開閉する電磁継電器で発生する音は、コイルに通電することによりアマチュアがコアに吸着されて動作する際に衝突する音と、可動接点が固定接点と衝突する音が発生する。また、コイルへの通電を解除したときには、アマチュアが解放され初期位置に戻るため、可動接点が初期位置を定める物体と衝突することで音が発生する。

特許文献１には、可動接点ばねは先端部分に２股形状を有し、その２股形状の２つの先端部にそれぞれ可動接点が設置され、２つの可動接点の揺動方向の一方に２個の固定接点端子の２つの固定接点がそれぞれ２つの可動接点と当接するように配置され、２つの可動接点の揺動方向の他方にバックストップの２つの可動接点当接部がそれぞれ２つの可動接点と当接するように配置されていることが記載されている。

この種の電磁継電器が初期位置に解放される際、可動接点とバックストップが接触し衝突音が発生する。

特許文献２には、共に固定接点を具えた一組のメーク側の固定接点ばねがボビンに設けられた支持溝に挿入されており、支持溝に挿入されたストッパ８は開放状態における可動接点を受けるもので金属でなくても良いことが記載されている。

特開２００９−２８９６７８号公報 特許第２８９４０５９号公報

しかしながら、特許文献２に示された電磁継電器では、ストッパと可動接点との衝突が発生するが、その際に生じる音圧を更に下げることが求められる。

特許文献１では、アマチュアの解放の際に、バックストップと可動接点との衝突が発生し、その際に生じる音圧を更に下げることが求められる。また、バックストップが可動接点部と当接させるために幅が広く、製造コストの面でも、材料取りに改善の余地がある。

すなわち、本発明の技術的課題は、コイルへの通電を解除したときの衝突音を抑制した電磁継電器を提供することにある。

本発明の電磁継電器は、コイルを有し前記コイルに流れる電流によって揺動する可動接点ばねを備える電磁ブロック、固定接点を有する２個の固定接点端子、２つの可動接点当接部を有するバックストップならびに、前記電磁ブロック、前記固定接点端子および前記バックストップを保持するベースブロックを含んで構成され、前記可動接点ばねは先端部に２股形状を有し、前記２股形状の前記先端部にはそれぞれ、対向するように内側に引き出されたつばを有し、前記２股形状の前記先端部にそれぞれ可動接点が設置され、２つの前記可動接点の揺動方向の一方には２つの前記固定接点が２つの前記可動接点と当接するように配置され、他方には２つの前記可動接点当接部が２つの前記つばと当接するように配置されたことを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、前記つばは、前記可動接点ばねから前記可動接点当接部に向かって斜め上方に引き出されていて、つばの先端部では、引き出された角度で曲げられていて、前記可動接点ばねと前記つばの先端部が互いに平行であって、前記引き出された角度が０度より大きく、１８０度未満であることを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、前記つばは、前記可動接点ばねから前記可動接点当接部に向かって水平に引き出されていて、平板であることを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、前記可動接点当接部に押圧する前記つばの先端部の面積が、前記可動接点の面積より小さいことを特徴とする。

本発明の電磁継電器は、前記つばおよび前記バックストップの材質は、銅または銅合金であることを特徴とする。

本発明により、コイルへの通電を解除したときの衝突音を抑制した電磁継電器の提供が可能となる。

本発明による電磁継電器の固定接点、可動接点、バックストップおよびつばの位置関係を示す正面図。 本発明による電磁継電器本体の斜視図。 図２の電磁継電器本体の分解斜視図。 本発明による電磁継電器の可動接点ばね、可動接点、アマチュアおよびつばの分解斜視図。

本発明の実施の形態を説明する。

本発明によれば、可動接点ばね先端の２股形状に解放時の衝撃を緩和するためのつばが設けられているので、可動接点ばねの解放揺動運動で、つばがバックストップへ衝突する際に上記つばが衝撃を吸収する。よって、可動接点ばねが解放揺動運動行う際に生じるバックストップへの衝撃及び衝突音を抑えることができる。

つばは２股形状の内側に、すなわち可動接点ばねが有している可動接点よりも内側に設けられている。つばと当接するバックストップまでの距離は、つばが、Ｓ字状に２箇所で折り曲げられているので、可動接点ばねと当接させる場合よりも短くすることができる。このため解放揺動運動を行う際に生じるバックストップへの衝突音を低く抑えることができる。

従来バックストップは可動接点と当接しており、可動接点当接部は可動接点の大きさとほぼ同じ面積であった。本発明では、バックストップはつばと当接しており、可動接点当接部はつばの先端部とほぼ同じ面積である。

つばの先端部の面積は、可動接点の面積より小さいことが好ましい。つばの先端を可動接点より小さくすることで、可動接点当接部の面積を小さくできるので、衝撃音を抑制することができるからである。

さらに、つばは２股形状の内部に設けられており、可動接点よりも内側に位置しているので、つばと当接するバックストップの幅は、可動接点と当接させるより場合よりも小さくすることができる。これにより、製造コストの面でも、材料取りの悪さが改善されている。

図１は、本発明による電磁継電器の固定接点、可動接点、バックストップおよびつばの位置関係を示す正面図である。

可動接点ばねは、その２股形状の内側先端部につば１４ｃ、１４ｃ’を有し、上記２股形状の２つの先端部にそれぞれ可動接点１４ｂ、１４ｂ’が設置され、２つの可動接点１４ｂ、１４ｂ’の揺動方向の一方に２個の固定接点端子２２、２２’の２つの固定接点２２ａ、２２ａ’がそれぞれ２つの可動接点１４ｂ、１４ｂ’と当接するように配置され、２つの可動接点１４ｂ、１４ｂ’の揺動方向の他方にバックストップ２１の２つの可動接点当接部２１ａ、２１ａ’が、つば１４ｃ、１４ｃ’と当接するように配置されている。つばの形状は、可動接点ばねから可動接点当接部に向かって斜め上方に、引き出された角度１４ｄで引き出されていて、つばの先端部では、斜め上方に引き出された角度と同じ引き出された角度１４ｅで曲げられていて、可動接点ばねとつばの先端部が互いに平行である。

以上のように構成された本実施の形態における電磁継電器は、図１に示すように、一対のコイル端子に通電する前は、つば１４ｃ、１４ｃ’が上方の可動接点当接部２１ａ、２１ａ’に押圧した状態で保持され、下方の固定接点２２ａ、２２ａ’とは離間した状態を維持する。そして、一対のコイル端子に通電することにより、アマチュアが電磁力によりコア（不図示）に吸引され、可動接点１４ｂ、１４ｂ’が下方の固定接点２２ａ、２２ａ’に押圧した状態で当接して、両接点が閉じる。

通電を解除したときには、逆に、可動接点１４ｂ、１４ｂ’が下方の固定接点２２ａ、２２ａ’と離間し、つば１４ｃ、１４ｃ’が上方の可動接点当接部２１ａ、２１ａ’に押圧した状態で保持される。

図２は、本発明による電磁継電器本体の斜視図である。

電磁継電器は、電磁継電器１００と、この電磁継電器本体１００を被装するカバー（不図示）とから構成されている。この電磁継電器１００は、コイルを有しコイルに流れる電流によって揺動する可動接点ばね１４を備える電磁ブロック１と、固定接点２２ａ、２２ａ’をそれぞれ有する２個の固定接点端子２２、２２’と、バックストップ２１と、電磁ブロック１および固定接点端子２２、２２’およびバックストップ２１を保持するベースブロック２とから構成されている。

図３は、図２の電磁継電器本体の分解斜視図である。図４は、本発明による電磁継電器の可動接点ばね、可動接点、アマチュアおよびつばの分解斜視図である。

図３に示されるように可動接点ばね１４は、弾性変形可能に略Ｌ字形状に折り曲げ形成された導電性を有する帯板部材であり、その一辺の中途域の内側に磁力によって吸引される板状のアマチュア１４ａが固着されていると共に、その先端が２股形状を有し、その２股形状の先端部近傍に上下に突出する可動接点１４ｂ、１４ｂ’が固着されている。そして、アマチュア１４ａがコイルアッセンブリ１１の真上に位置するように配設し、可動接点ばね１４はヨーク１２の立ち上がり面の背面に固着されている。

図４には、可動接点ばね１４と、可動接点１４ｂ、１４ｂ’と、アマチュア１４ａとつば１４ｃ、１４ｃ’が配設されている状況を示している。つば１４ｃ、１４ｃ’は２股形状部の内側であって、可動接点ばね１４が有している可動接点１４ｂ、１４ｂ’よりも内側に対向して設けられている。

つばの形状は、可動接点ばねから可動接点当接部に向かって斜め上方に引き出されていて、つばの先端部では、斜め上方に引き出された角度と同じ角度で曲げられていて、可動接点ばねとつばの先端部が互いに平行であり、への字状である。引き出された角度は０度より大きく、１８０度未満であるのが好ましい。

つばは２股形状の内側にあり、２股形状と垂直方向に引き出されているので、衝撃を吸収しやすい構造になっている。

特許文献１に記載されているように、可動接点が可動接点当接部に直接、押圧するよりも、本発明のように、つばを設けることにより、衝撃を受ける範囲が狭くなるので衝撃を吸収することができる。

つばには、２箇所の折り曲げがされているので、通電を解除したときに、可動接点当接部に可動接点ばねが押圧するのに移動する距離よりも、つばが押圧するのに移動する距離のほうが短いので衝撃が少ない。

曲げられている２箇所の引き出された角度は互いに等しければよい。引き出された角度は０度より大きく、１８０度未満であればよい。

なお、つばの形状は平板であってもよい。可動接点が可動接点当接部に直接、押圧するよりも衝撃を受ける面積が狭くなるので、衝撃を吸収することができる。

つばの材質は、銅または銅合金であるのが電磁継電器の特性上好ましく、ばね用銅合金であるのが特に好ましい。

バックストップの材質は、銅または銅合金であるのが電磁継電器の特性上好ましく、黄銅であるのが特に好ましい。

以下に本発明の実施例を詳述する。

（実施例）
コイルアッセンブリと、ヨークと、コアと、先端が２股形状の可動接点ばねを組み立てて電磁ブロックを作製した。２股形状の内側であって、可動接点ばねが有している可動接点よりも内側に引き出されたつばの、可動接点当接部に押圧する部分の寸法は、０．６ｍｍ×０．５ｍｍであった。また、バックストップの可動接点当接部の寸法は、０．６ｍｍ×０．５ｍｍであった。引き出された角度は１３５度であった。

なお、バックストップには黄銅を、つばにはＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）合金（ばね用銅合金）を使用した。

モールド成形によって形成したベースブロックに固定接点端子と、バックストップと、電磁ブロックを挿入して電磁継電器本体を作製した。電磁継電器本体にカバーを挿入し、絶縁樹脂で封止して電磁継電器を１０個作製した。

（比較例）
２股形状の可動接点ばねの先端部には、つばがなく、バックストップの可動接点当接部には可動接点が押圧される以外は実施例と同様にして電磁継電器を１０個作製した。

可動接点の寸法は、φ１．６ｍｍであった。また、バックストップの可動接点当接部の寸法は、１．４ｍｍ×１．０ｍｍであった。

実施例および比較例で作製した各１０個の電磁継電器の解放時の音圧を測定した。

無響箱内にてコイルへの通電を解除したとき、すなわち電圧を０にしたときの衝突音を測定した。なお、通電時の電圧は１２Ｖであった。

比較例の音圧は平均６２．３０ｄＢ、標準偏差０．９６３、最大値６４．０４ｄＢ、最小値６０．７６ｄＢであるのに対し、実施例の音圧は平均５６．３７ｄＢ、標準偏差１．８２０、最大値５９．６５ｄＢ、最小値５３．９１ｄＢであった。

この結果、２股形状の内側先端部につばを設けた本実施形態の電磁継電器の解放時の音圧は約６ｄＢの低下を確認できた。

これより、コイルへの通電を解除したときの衝突音を抑制した電磁継電器の提供が可能であることが確認できた。

本発明にかかる電磁継電器は上記の実施形態に限らず、他の電磁継電器に適用してもよいことは勿論である。

１ 電磁ブロック
１１ コイルアッセンブリ
１２ ヨーク
１３ コイル端子
１４ 可動接点ばね
１４ａ アマチュア
１４ｂ、１４ｂ’ 可動接点
１４ｃ、１４ｃ’ つば
１４ｄ、１４ｄ’、１４ｅ、１４ｅ’ 引き出された角度
２ ベースブロック
２１ バックストップ
２１ａ、２１ａ’ 可動接点当接部
２２、２２’ 固定接点端子
２２ａ、２２ａ’ 固定接点
１００ 電磁継電器本体

Claims (5)

1. コイルを有し前記コイルに流れる電流によって揺動する可動接点ばねを備える電磁ブロック、固定接点を有する２個の固定接点端子、２つの可動接点当接部を有するバックストップならびに、前記電磁ブロック、前記固定接点端子および前記バックストップを保持するベースブロックを含んで構成され、前記可動接点ばねは先端部に２股形状を有し、前記２股形状の前記先端部にはそれぞれ、対向するように内側に引き出されたつばを有し、前記２股形状の前記先端部にそれぞれ可動接点が設置され、２つの前記可動接点の揺動方向の一方には２つの前記固定接点が２つの前記可動接点と当接するように配置され、他方には２つの前記可動接点当接部が２つの前記つばと当接するように配置されたことを特徴とする電磁継電器。
2. 前記つばは、前記可動接点ばねから前記可動接点当接部に向かって斜め上方に引き出されていて、つばの先端部では、引き出された角度で曲げられていて、前記可動接点ばねと前記つばの先端部が互いに平行であって、前記引き出された角度が０度より大きく、１８０度未満であることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記つばは、前記可動接点ばねから前記可動接点当接部に向かって水平に引き出されていて、平板であることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
4. 前記可動接点当接部に押圧する前記つばの先端部の面積が、前記可動接点の面積より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
5. 前記つばおよび前記バックストップの材質は、銅または銅合金であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁継電器。

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