JP2014099264A - Relay and manufacturing method of relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、継電器および継電器の製造方法に関する。 The present invention relates to a relay and a method for manufacturing the relay.
従来、一対の固定接点と、一対の可動接点を有する可動接触子と、可動接触子を移動させるための鉄心、電磁コイル、鉄心と繋がる可動軸を備えるとともに、内部に、固定接点や可動接触子、鉄心および可動軸が収容される気密空間を形成する容器を備える継電器が知られている。この種の継電器において、気密空間内のガスを置換するために利用されるパイプが容器に設けられているものがある。気密空間内のガス置換処理が終了すると、パイプが加締められることにより、気密空間の封止が行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fixed contact, a movable contact having a pair of movable contacts, an iron core for moving the movable contact, an electromagnetic coil, and a movable shaft connected to the iron core are provided. A relay including a container that forms an airtight space in which an iron core and a movable shaft are accommodated is known. In this type of relay, there is one in which a pipe used for replacing a gas in an airtight space is provided in a container. When the gas replacement process in the airtight space is completed, the pipe is caulked to seal the airtight space.
しかし、特許文献1に記載された継電器のように、単にパイプが加締められているのみでは、金属間同士の接合強度が弱いため、封止強度が十分に得られないことがある。封止強度が十分に得られないと、気密空間の気密を維持できず、不良品率の増加を招き、製造コストの増加を招くおそれがある。そのため、パイプを用いて気密空間内のガス置換が行われる継電器において、気密空間の封止精度の向上が望まれている。
However, as in the relay described in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、それぞれ固定接点を有する複数の固定端子と、;各前記固定接点にそれぞれ対応する複数の可動接点を有する可動接触子と、;前記可動接触子を前記複数の固定端子に接触させるために前記可動接触子を移動させる駆動機構と、;前記可動接触子が収容される気密空間を前記複数の固定端子と共に形成する封止容器と、を備える継電器が提供される。この継電器は、前記封止容器に取り付けられるパイプであって、少なくとも一部が圧潰されていることにより、前記気密空間の内外の連通を遮断する封止部を有するパイプを備え、;前記封止部は、折り返されている折り返し部を有することを特徴とする。この形態の継電器によれば、気密空間の内外の連通を遮断する封止部には、折り返されている折り返し部が形成されている。従って、パイプを折り返して金属を圧着させるので、折り曲げ位置に応力を集中させて、金属の変形量を多くすることができる。よって、パイプの封止部における金属結合を強固とすることができるので、封止性能を向上することができ、気密空間の封止の信頼性を向上できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a plurality of fixed terminals each having a fixed contact; a movable contact having a plurality of movable contacts corresponding to each of the fixed contacts; and Provided is a relay comprising: a drive mechanism that moves the movable contact to contact a plurality of fixed terminals; and a sealing container that forms an airtight space in which the movable contact is accommodated together with the plurality of fixed terminals. Is done. The relay includes a pipe attached to the sealing container, the pipe having a sealing portion that blocks communication between the inside and the outside of the airtight space by being at least partially crushed; The portion has a folded portion that is folded. According to the relay in this form, the folded portion that is folded is formed in the sealing portion that blocks communication between the inside and outside of the airtight space. Therefore, since the pipe is folded and the metal is crimped, the stress can be concentrated at the bending position, and the amount of deformation of the metal can be increased. Therefore, since the metal bond in the sealing part of a pipe can be strengthened, sealing performance can be improved and the reliability of sealing in an airtight space can be improved.
(2)本発明の他の形態によれば、それぞれ固定接点を有する複数の固定端子と、;各前記固定接点にそれぞれ対応する複数の可動接点を有する可動接触子と、;前記可動接触子を前記複数の固定端子に接触させるために前記可動接触子を移動させる駆動機構と、;前記可動接触子が収容される気密空間を前記複数の固定端子と共に形成する封止容器と、;前記封止容器に取り付けられ、前記気密空間の内外におけるガスの給排に利用されるパイプと、;を備える継電器の製造方法が提供される。この形態の製造方法は、前記パイプを折り曲げる折り曲げ工程と、;前記折り曲げられた部位を含む前記パイプの少なくとも一部を圧潰することにより、前記気密空間の内外の連通を遮断する封止部を形成する封止部形成工程と、を備えることを特徴とする。この形態の継電器の製造方法によれば、パイプを折り曲げるとともに、折り曲げられた部位を含むパイプの少なくとも一部が圧潰され、気密空間の内外の連通を遮断する封止部が形成される。従って、パイプを折り返して金属を圧着させるので、折り曲げ位置に応力を集中させて、金属の変形量を多くすることができる。よって、パイプの封止部における金属結合を強固とすることができるので、封止性能を向上することができ、気密空間の封止の信頼性の高い継電器を製造できる。 (2) According to another aspect of the present invention, a plurality of fixed terminals each having a fixed contact; a movable contact having a plurality of movable contacts corresponding to each of the fixed contacts; and the movable contact A drive mechanism that moves the movable contact to contact the plurality of fixed terminals; a sealing container that forms an airtight space in which the movable contact is accommodated together with the plurality of fixed terminals; and the sealing And a pipe that is attached to a container and is used to supply and discharge gas inside and outside the hermetic space. The manufacturing method of this embodiment includes a bending step of bending the pipe; and forming a sealing portion that blocks communication between the inside and outside of the airtight space by crushing at least a part of the pipe including the bent portion. And a sealing portion forming step. According to the relay manufacturing method of this aspect, the pipe is bent and at least a part of the pipe including the bent portion is crushed to form a sealing portion that blocks communication between the inside and outside of the airtight space. Therefore, since the pipe is folded and the metal is crimped, the stress can be concentrated at the bending position, and the amount of deformation of the metal can be increased. Therefore, since the metal bond in the sealing part of the pipe can be strengthened, the sealing performance can be improved, and a relay with high reliability for sealing the airtight space can be manufactured.
(3)上記形態の継電器の製造方法は、更に、前記折り曲げ工程に先立ち、前記パイプの少なくとも一部を圧潰する事前圧潰工程を備え、;前記折り曲げ工程は、前記事前圧潰工程において圧潰された部位を折り曲げてもよい。この形態の継電器の製造方法によれば、折り曲げ工程の前に、事前に圧潰されているので、容易に折り曲げることができる。よって、製造効率を向上することができる。 (3) The relay manufacturing method according to the above aspect further includes a pre-crushing step of crushing at least a part of the pipe prior to the bending step; and the bending step is crushed in the pre-crushing step. The part may be bent. According to the manufacturing method of the relay of this form, since it is crushed beforehand before a bending process, it can be bent easily. Therefore, manufacturing efficiency can be improved.
(4)上記形態の継電器の製造方法は、更に、前記パイプを前記封止容器に溶接する溶接工程を備えてもよい。この形態の継電器の製造方法によれば、溶接によりパイプと封止容器とを接合できるので、パイプと封止容器接合強度を向上できる。従って、気密空間の気密性能を向上できる。また、この形態の継電器の製造方法によれば、例えばろう付けに利用されるシール材による封止が不要となるので、材料費および工程数を削減することができる。よって、コストダウンを図ることができるとともに、量産性を向上できる。 (4) The relay manufacturing method according to the above aspect may further include a welding step of welding the pipe to the sealed container. According to the manufacturing method of the relay of this form, since a pipe and a sealing container can be joined by welding, the pipe and sealing container joint strength can be improved. Therefore, the airtight performance of the airtight space can be improved. Moreover, according to the manufacturing method of the relay of this form, since sealing by the sealing material utilized for brazing, for example, becomes unnecessary, material cost and the number of processes can be reduced. Therefore, cost can be reduced and mass productivity can be improved.
(5)上記形態の継電器の製造方法において、前記パイプと前記パイプが取り付けられる部材は、同種の材料からなることとしてもよい。この形態の継電器の製造方法によれば、同種材料からパイプとパイプが取り付けられる部材とが形成されるので、ろう付け、溶接など種々の接合方法を利用できる。 (5) In the relay manufacturing method of the above aspect, the pipe and the member to which the pipe is attached may be made of the same kind of material. According to the relay manufacturing method of this embodiment, since the pipe and the member to which the pipe is attached are formed from the same kind of material, various joining methods such as brazing and welding can be used.
(6)上記形態の継電器の製造方法において、前記材料は、ステンレスであってもよい。この形態の継電器の製造方法によれば、パイプとパイプが取り付けられる部材とが、ステンレスにより形成されているので、パイプとパイプが取り付けられる部材とを、溶接による接合することができる。従って、ろう付けを行う必要がないので、材料費や工程数を削減することができる。 (6) In the relay manufacturing method of the above aspect, the material may be stainless steel. According to the relay manufacturing method of this aspect, since the pipe and the member to which the pipe is attached are formed of stainless steel, the pipe and the member to which the pipe is attached can be joined by welding. Accordingly, since it is not necessary to braze, the material cost and the number of processes can be reduced.
本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、継電器の製造方法の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms other than the apparatus. For example, it can be realized in the form of a control method for a relay manufacturing method, a computer program for realizing the control method, a non-temporary recording medium on which the computer program is recorded, and the like.
A.第1実施形態:
A1.継電器の構成:
図1は、第1実施形態における継電器5を備えた電気回路1の構成を示す説明図である。本実施形態の電気回路1は、例えばハイブリッドカーや電気自動車といった車両に搭載される。電気回路1は、直流電源(蓄電池)2と、継電器5と、電流変換装置3と、負荷としてのモータ4とを備える。電流変換装置3は、インバータおよびコンバータとしての機能を有する。直流電源2からモータ4に電力が供給される電力供給時(直流電源2の放電時)には、電流変換装置3により変換された交流電流がモータ4に供給されてモータ4が駆動される。また、モータ4で回生されたエネルギーを直流電源2に充電する充電時には、電流変換装置3により変換された直流電流が直流電源2に蓄電される。継電器5は、直流電源2と電流変換装置3との間に設けられ、直流大電流(例えば、数十から数百アンペア)の通電のオン/オフ制御を行う。例えば、車両に異常が発生した場合には、継電器5によって直流電源2と電流変換装置3との電気的接続を遮断する。
A. First embodiment:
A1. Relay configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an
図2及び図3は、継電器5の概略構成を示す説明図である。図3(a)は継電器本体6の外観斜視図、図3(b)は継電器本体6の上面外観図である。図4は、継電器5の断面図である。図5は、継電器5の断面斜視図である。各図には、方向を特定するためにXYZ軸が図示されている。本明細書では、継電器5の構成をわかりやすく説明するため、便宜的に、Z軸正方向(後述の可動接触子50の可動接点58が固定端子10の固定接点18に近づく方向である)を上方向と呼び、Z軸負方向(後述の可動接触子50の可動接点58が固定端子10の固定接点18から遠ざかる方向である)を下方向と呼ぶものとする。継電器5の設置態様に応じて、各軸に対応する方向は変化し得る。
2 and 3 are explanatory diagrams showing a schematic configuration of the
図2および図3に示すように、継電器5は、継電器本体6と、継電器本体6(より詳細には後述の固定接点18および可動接点58)を挟むように設置された一対の永久磁石800とを備える。継電器本体6は、樹脂製のケース8に収容されている。ケース8は、上側ケース7と下側ケース9とからなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4および図5に示すように、継電器本体6は、一対の固定端子10と、可動接触子50と、駆動機構90と、第1の容器20と、接合部材30と、ベース部32と、鉄心用容器80とを備える。なお、本明細書では、接合部材30とベース部32と鉄心用容器80とをまとめて第2の容器92とも呼ぶ。また、第1の容器20と第2の容器92とをまとめて封止容器ともよぶ。
As shown in FIGS. 4 and 5, the relay
固定端子10は、底部を有する略円筒形状の部材であり、導電性を有する材料(例えば銅を含む金属材料)により形成されている。固定端子10は、中心軸がZ軸方向となり、底部が下側(Z軸負方向側)に位置するように配置されている。本実施形態では、一対の固定端子10の中心軸間を結ぶ方向がY軸方向である。固定端子10は、電気回路1(図1)の各配線を接続するための接続口12を有する。以下では、一対の固定端子10のうち、直流電源2からモータ4に電流が供給される際(電力供給時)に電流が流入する側をプラス固定端子10Wとも呼び、電流が流出する側をマイナス固定端子10Xとも呼ぶ。固定端子10は、底部の下側に配置された固定接触部19を有する。固定接触部19は、固定端子10の他の部分と同じ材料により形成されていてもよいし、アークによる損傷をより効果的に抑制するために耐熱性のより高い材料(例えばタングステン)により形成されているとしてもよい。固定接触部19における可動接触子50と対向する側の端面(下側の端面)には、固定接点18が形成される。固定端子10における上側(Z軸正方向側)には、略円筒形状の本体部から径方向外側に広がるフランジ部13が形成されている。
The fixed
第1の容器20は、底部を有する箱形状の部材であり、絶縁性を有する材料(例えばアルミナやジルコニア等のセラミック)により形成された耐熱性に優れた部材である。より具体的には、第1の容器20は、上側に位置する底部24と、第1の容器20の側面(Z軸方向に略平行な面)を形成する側面部22とを有する。第1の容器20における底部24と対向する側(すなわち下側)は開口している。第1の容器20の底部24には、2つの固定端子10が挿入される2つの貫通孔26が形成されている。第1の容器20の貫通孔26に固定端子10が挿入された状態で、各固定端子10のフランジ部13は、第1の容器20の底部24の外側表面(上側の表面)に気密に接合されている。より詳細には、以下の構成により、固定端子10が第1の容器20に接合されている。固定端子10のフランジ部13における第1の容器20の底部24と対向する部分には、固定端子10と第1の容器20との接合部分の破損を抑制するためのダイヤフラム部17が形成されている。ダイヤフラム部17は、固定端子10と第1の容器20との材質の違いによる熱膨張差によって生じる接合部分の応力を緩和する。ダイヤフラム部17は、貫通孔26よりも内径が大きい円筒形状であり、例えばコバール等の合金により形成されている。ダイヤフラム部17は、固定端子10のフランジ部13にろう付け(例えば銀ろう)により接合されている。また、ダイヤフラム部17は、第1の容器20の底部24にろう付けにより接合される。なお、ダイヤフラム部17と固定端子10は一体の部材であってもよい。
The
接合部材30は、下端部と上端部とに開口が形成された略環状の部材であり、例えば金属材料により形成されている。また、ベース部32は、略矩形状の部材であり、例えば鉄やステンレスといった金属磁性材料により形成されている。ベース部32の略中央には、後述するロッド60が挿通される貫通孔32hが形成されている。接合部材30の上端部(開口の周囲の縁部)は、第1の容器20の下端部(開口の周囲の縁部)とろう付けにより気密に接合されている。また、接合部材30の下端部は、ベース部32とレーザ溶接等により気密に接合されている。なお、接合部材30の側面は、下側から上側に向かう方向(Z軸正方向)において、一部分がY軸方向に屈曲している。こうすることで、接合部材30が全体としてZ軸方向に沿って容易に弾性変形可能となり、接合部材30と第1の容器20との熱膨張差により発生する応力が緩和される。
The joining
鉄心用容器80は、非磁性体である。鉄心用容器80は有底筒状である。鉄心用容器80は、円形状の底面部80aと、底面部80aの外縁から上方に延びる円筒状の筒部80bと、筒部80bの上端から外方に延びるフランジ部80cとを有する。フランジ部80cは全周に亘ってベース部32の貫通孔32hの周縁部とレーザ溶接等により気密に接合されている。
The
このように、上述した各部材(固定端子10、第1の容器20、接合部材30、ベース部32、鉄心用容器80)が互いに気密に接合されることで、継電器本体6の内部に、固定端子10の固定接触部19(固定接点18)と可動接触子50とが収容される気密空間100が形成される。気密空間100には、アーク発生による固定接触部19や可動接触子50の発熱を抑制するために、例えば水素又は水素を主体とするガスが大気圧以上(例えば、2気圧)で封入されている。すなわち、上述の各部材(固定端子10、第1の容器20、接合部材30、ベース部32、鉄心用容器80)を接合した後に、気密空間100の内側と外側とを連通する通気パイプ69を介して気密空間100内が真空引きされ、その後、通気パイプ69を介して気密空間100内に水素等のガスが所定圧になるまで封入される。水素等のガスが所定圧封入された後、水素等のガスが気密空間100から外側に漏れ出さないように、通気パイプ69が折り返され圧潰される。
In this way, the above-described members (the fixed
第1実施形態では、通気パイプ69は、通気パイプ69が取り付けられる部材(第1実施形態では、ベース部32)と同種の材料からなる。ここで、同種の材料とは主成分が等しいことを指し、例えばステンレスと鉄はともに鉄を含む同種の材料である。第1実施形態ではベース部32は鉄、通気パイプ69は、ステンレスである。一般的に、ステンレスより鉄の方が磁気特性に優れているため、ベース部32を薄く形成できる。通気パイプ69として、ベース部32と同種の材料を用いることにより、通気パイプ69とベース部32とを溶接によって接合することが可能となる。通気パイプ69とベース部32とは、パイプフランジ部67を介して、例えばレーザ溶接等により接合されてもよい。パイプフランジ部67は、通気パイプ69やベース部32と同種の材料によって形成されている。パイプフランジ部67を介して通気パイプ69とベース部32とが接合されることにより、部品間の気密の信頼性が向上する。また、パイプフランジ部67と通気パイプ69は一体的に形成されていてもよい。パイプフランジ部67と通気パイプ69が一体的に形成される場合、例えば、通気パイプ69の製造時に、通気パイプ69の一部を加工してパイプフランジ部67を形成してもよい。
In the first embodiment, the
通気パイプ69とベース部32との接合に溶接接合を利用することにより、通気パイプ69とベース部32とを簡易に接合できるとともに、通気パイプ69とベース部32とのシール性および耐久性を向上できるという利点がある。また、ろう付けに比して、製造コストを削減できるという利点もある。しかしながら、通気パイプ69の材料としてステンレスを利用すると、従来のように加締めて通気パイプ69を圧潰するのみでは封止性能を担保できず、気密空間100の気密性が低下するおそれがあった。
By using welding joint for joining the
第1実施形態では、通気パイプ69は、図6に示されるように、少なくとも一部が圧潰されていることにより、気密空間100の内外の連通を遮断する封止部69bを有する。封止部69bは、折り返されている折り返し部69cを有する。すなわち、通気パイプ69の先端69aは、上述した気密空間100内のガス給排の前において一定の径を有する中空円筒状であり、気密空間100内のガス給排の後に、折り返されて圧潰される。この結果、封止部69bが形成される。このように、通気パイプ69の少なくとも一部を折り返して圧潰し、通気パイプ69を構成する金属同士を圧着させることにより、折り返し位置に応力が集中して金属の変形量が多くなる。この結果、通気パイプ69を構成する金属において金属結合が強固となり、信頼性の高い気密封止を行うことができる。なお、通気パイプ69の封止部69bは、気密空間100内のガス給排の後において、折り返される前に、事前に圧潰され、圧潰されている箇所が折り返され、更に、圧潰されている。事前に圧潰される工程は省略されてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the
本明細書において、「折り返されている」とは、折り返し部69cを挟んでパイプ同士が重なるように形成される、換言すれば、折り返し部69cを挟んで分割されるパイプ69dとパイプ69eとが、ともに、折り返し部69cよりも上方(ベース部32側)に位置していることを意味する。
In this specification, “folded” means that the pipes overlap with each other with the folded
次に、可動接触子50について説明する。図6に示すように、可動接触子50は気密空間100内に収容されている。可動接触子50は、中央部52と、延伸部54と、可動接触部56とを備える。可動接触部56は固定接触部19と対向する部分である。可動接触部56の外表面には可動接点58が形成されている。中央部52は延伸部54の間に位置する。なお、中央部52の形状は特に限定されず、例えば、平板状や棒状とすることができる。また、中央部52には、貫通孔53が形成されている。延伸部54は中央部52と可動接触部56の間に位置すると共に、可動接触子50の移動方向(上下方向)に延びる。本実施形態では、延伸部54は、可動接触部56と中央部52に接続されている。
Next, the
可動接触子50は、後述する駆動機構の作用により各固定接点18に接離(接触および引き離し)するように移動する。すなわち、可動接触子50は、後述する駆動機構によって上下方向に移動可能であり、一対の固定端子10に接触することで一対の固定端子10を電気的に接続させる。可動接触子50は、2つの固定端子10に対向して配置されている。可動接触子50は、導電性を有する部材であり、例えば銅を含む金属材料により形成されている。本実施形態では、直流電源2からモータ4に電流が供給される場合(図1)、接点18,58同士は接触し(図6(a)は、接点18,58が非接触の状態を示している。)、プラス固定端子10Wからマイナス固定端子10Xに向かう方向に可動接触子50に電流が流れる。なお、各固定接点18と各固定接点18に接触する各可動接点58は気密空間100のうち第1の容器20の内側に収容されている。
The
可動接点58は、固定接点18と最も離れた状態において気密空間100のうち第1の容器20の内側に収容されている。すなわち、可動接点58は、可動接触子50の移動(変位)に拘わらず、常に第1の容器20の内側に位置する。
The
次に、図4を用いて駆動機構90について説明する。駆動機構90は、ロッド60と、ベース部32と、固定鉄心70と、可動鉄心72と、鉄心用容器80と、コイル44と、コイルボビン42と、コイル用容器40と、弾性部材としての第1のばね62と、弾性部材としての第2のばね64と、を有する。駆動機構90は、各可動接点58を各固定接点18に接触させるために可動接触子50を可動接点58と固定接点18とが対向する方向(上下方向、Z軸方向)に移動させる。詳細には、駆動機構90は、各可動接点58を各固定接点18に接触させたり、各可動接点58を各固定接点18から引き離させたりするために可動接触子50を移動させる。すなわち、駆動機構90は、継電器5を導通状態と非導通状態のいずれかに設定する。
Next, the
コイル44は、中空円筒状の樹脂製のコイルボビン42に巻き付けられている。コイル用容器40は、磁性体であり、例えば鉄等の金属磁性材料により形成されている。コイル用容器40は凹状形状である。コイル用容器40は、コイルボビン42を内側に収容する。また、コイル用容器40は、コイル44を囲って磁束を通し、ベース部32と固定鉄心70と可動鉄心72とガイド部82と共に磁気回路を形成する。
The
鉄心用容器80は、底面部80a上に円板状のゴム86を収容している。筒部80bの下端側と、コイル用容器40及びコイルボビン42との間には円筒状のガイド部82が配置されている。ガイド部82は、磁性体であり、例えば鉄等の金属磁性材料により形成されている。ガイド部82を有することで、コイル44に通電した際に発生する磁力を効率良く可動鉄心72に伝達することができる。
The
固定鉄心70は、円柱状であり、上端から下端に亘って形成されている貫通孔70hを有する。固定鉄心70は、一部が鉄心用容器80の内側に収容されている。また、固定鉄心70の上端はベース部32上に突出するように配置されている。
The fixed
可動鉄心72は、円柱状であり、貫通孔72hが上端から下端に亘って形成されている。可動鉄心72は、鉄心用容器80の底面部80a上にゴム86を介して収容されている。また、可動鉄心72の上端面は、固定鉄心70の下端面と対向するように配置されている。コイル44に通電することで、可動鉄心72は固定鉄心70に吸引され上方向に移動する。
The
第2のばね64は、固定鉄心70の貫通孔70hおよび可動鉄心72の貫通孔72hに挿通されている。第2のばね64は、可動鉄心72が固定鉄心70から離れる方向(Z軸負方向、下方向)に可動鉄心72を付勢する。
The
第1のばね62は、可動接触子50と固定鉄心70の間に配置されている。第1のばね62は、可動接点58と固定接点18とが近づく方向(Z軸正方向、上方向)に可動接触子50を付勢する。
The
ロッド60は、非磁性体である。ロッド60は円柱状の軸部60aと、軸部60aの一端に設けられた円板状の一端部60bと、軸部60aの他端に設けられた円弧状の他端部60cとを有する。軸部60aは、上下方向(可動接触子50の移動方向)に移動自在となるように可動接触子50の貫通孔53に挿通されている。一端部60bは、コイル44に電流を流していない状態において、中央部52のうち第1のばね62が配置された面とは反対側の面上に配置されている。一端部60bは、駆動機構90が駆動していない状態(非通電状態)において、第2のばね64によって可動接触子50が固定端子10に向かって移動することを規制する。他端部60cが、凹部72a内に配置され、凹部72aの底面と溶接接合されているため、駆動機構90が駆動した状態において、可動鉄心72の動きに対しロッド60を連動させることができる。ロッド60は、特許請求の範囲における「可動軸」にあたる。
The
次に、継電器5の動作について図4を用いて説明する。コイル44に通電すると、可動鉄心72が固定鉄心70に吸引される。すなわち、可動鉄心72が第2のばね64の付勢力に抗して固定鉄心70に近づき、固定鉄心70に当接する。可動鉄心72が上方向に移動すると、ロッド60も上方向に移動する。これによりロッド60の一端部60bも上方向に移動する。これにより、可動接触子50の動きの規制が解除され、第1のばね62の付勢力により、可動接触子50が上方向(固定接点18に近づく方向)に移動する。これにより、各固定接点18と対応する各可動接点58とが接触し、2つの固定端子10が可動接触子50を介して導通する(継電器5の導通状態)。
Next, the operation of the
一方、コイル44への通電が遮断されると、主に第2のばね64の付勢力により可動鉄心72が固定鉄心70から離れるように下方向に移動する。これにより、ロッド60の一端部60bに押されて可動接触子50も下方向(固定接点18から離れる方向)に移動する。よって、各可動接点58が各固定接点18から引き離され、2つの固定端子10間の導通が遮断される(継電器5の非導通状態)。
On the other hand, when the energization of the
以上のように、コイル44に通電すると、可動接触子50は移動して2つの固定端子10間が導通し、コイル44の通電が遮断されると可動接触子50が元の位置に戻ることで2つの固定端子10間が非導通となる。ここで、可動接点58が固定接点18から離れる際に接点18,58間でアークが発生する場合がある。発生したアークは、永久磁石800によってY軸方向(固定端子10の中心軸間を結ぶ方向)に引き伸ばされ消弧が促進される。
As described above, when the
A2.継電器の製造方法:
図7および図8を参照して、継電器5の製造方法について説明する。図7は、第1実施形態における継電器5の製造工程を示す工程図である。図8は、通気パイプ69の封止に方法について模式的に説明する説明図である。
A2. Relay manufacturing method:
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the manufacturing method of the
ステップS10では、封止容器(第1の容器20と第2の容器92)の金属部分に通気パイプ69を接合する。第1実施形態では、通気パイプ69を挿通するための挿通孔がベース部32に予め形成されている。当該挿通孔に通気パイプ69が挿通され、金属製のフランジ部材を介して溶接接合により、通気パイプ69がベース部32に接合される。溶接接合は、例えば、レーザ溶接を利用しても良い。なお、通気パイプ69をベース部32へ取り付ける方法としては、溶接接合に限らず、例えば、ろう付けなどによって接合してもよい。この時点では、通気パイプ69には、封止部69bは形成されていない。
In step S10, the
次いで、ステップS12では、第1の容器20と第2の容器92とが組み付けられる。ステップS12において、第2の容器92のベース部32に接合されている通気パイプ69の開放端(封止容器の外部に位置する端部)を除き、第1の容器20、第2の容器92、固定端子10は、内部に、可動接触子50が収容される気密空間100が形成されるように組み付けられる。
Next, in step S12, the
ステップS14において、通気パイプ69を介して気密空間100内のガス置換が行われる。具体的には、通気パイプ69を介して、気密空間100内を真空に引き、真空引きの後に気密空間100内に水素等のガスを所定圧になるまで封入する。なお、水素に加えて窒素ガスやヘリウムガスを混合してもよい。窒素ガスを混合すれば、耐電圧性を向上でき、また、ヘリウムガスを混合すれば、製造工程におけるリークの検出が容易となる。ここで、気密空間100内を真空に引き、真空引きの後に、すぐに水素を充填するのではなく、窒素ガスもしくはヘリウムガスを充填し、その後再度真空引きを行い、その後に水素を充填する工程としても良い。このようにすることにより、より短時間で気密空間内の酸素分圧を下げることができるため、製造工程の時間短縮につながる。
In step S <b> 14, gas replacement in the
ステップS14における気密空間100内のガス置換が終了すると、ステップS16において、気密空間100を気密とするために、通気パイプ69が封止される。具体的には、まず、図8(a)に示されるように、プレス機200を使用して、通気パイプ69に圧力を付加し、通気パイプ69の少なくとも一部を圧潰する事前圧潰工程が行われる。次に、図8(b)に示されるように、事前圧潰工程において圧潰され平坦構造とされた部位を、事前に形成された圧潰部分の中心付近で折り返す折り返し工程が行われる。第1実施形態では、通気パイプ69は、折り返し部69cを中心としてパイプ69dとパイプ69eとがほぼ重なり合うように、通気パイプ69の軸線OD1に沿って折り返される。通気パイプ69を折り返す工程は、複数回行われても良い。すなわち、折り返し部69cが複数個形成されていてもよい。次に、図8(c)に示されるように、通気パイプ69の、折り返し部69cを含む部位69fに、再度プレス機200を利用して圧力をかけて圧潰することにより、気密空間100の内外の連通を遮断する封止部69bを形成する封止部形成工程が行われる。このように、通気パイプ69を折り返して圧潰することにより、通気パイプ69の開放端を封止し、気密空間100の気密を確保できる。そして、図8(d)に示されるように、破線D1で示す位置において通気パイプ69が切断される切断工程が行われる。切断工程は省略されてもよいが、通気パイプ69の封止部69bより先端部が切断されることにより、通気パイプ69を小型にすることができ、継電器5を小型化できる。
When the gas replacement in the
ステップS18では、電磁コイルが継電器本体6に取り付けられる。具体的には、コイル44が巻き付けられているコイルボビン42を内部に収容したコイル用容器40がベース部32に取り付けられる。コイル用容器40をベース部32へのコイル用容器40の取り付けは、コイル用容器40の一部をかしめ変形させることにより行われても良い。以上説明したように継電器5は製造される。
In step S <b> 18, the electromagnetic coil is attached to the relay
第1実施形態の継電器5によれば、通気パイプ69には、気密空間100の内外の連通を遮断する封止部69bが形成されており、封止部69bは折り返されている折り返し部69cが形成されている。従って、通気パイプ69を折り返して金属を圧着させるので、折り曲げ位置に応力を集中させて、金属の変形量を多くすることができる。よって、通気パイプ69の封止部69bにおける金属結合を強固とすることができるので、封止性能を向上することができ、気密空間100の封止の信頼性を向上できる。
According to the
第1実施形態の継電器5の製造方法によれば、通気パイプ69を折り曲げるとともに、折り曲げられた部位を含むパイプの少なくとも一部が圧潰され、気密空間100の内外の連通を遮断する封止部69bが形成される。従って、通気パイプ69を折り返して金属を圧着させるので、折り曲げ位置に応力を集中させて、金属の変形量を多くすることができる。よって、通気パイプ69の封止部69bにおける金属結合を強固とすることができる。
According to the method for manufacturing the
第1実施形態の継電器5の製造方法によれば、折り曲げ工程の前に、事前に圧潰されているので、容易に折り曲げることができる。よって、製造工程の効率化を図ることができる。
According to the manufacturing method of the
第1実施形態の継電器5の製造方法によれば、溶接により通気パイプ69と封止容器(第1の容器20、第2の容器92)とを接合できるので、通気パイプ69と封止容器との接合強度を向上できる。従って、気密空間100の気密性能を向上できる。また、第1実施形態の継電器5の製造方法によれば、例えば、ろう付けで用いられるロウ等のシール材による封止が不要となるので、材料費および工程数を削減することができる。よって、コストダウンを図ることができるとともに、量産性を向上できる。
According to the manufacturing method of the
第1実施形態の継電器5の製造方法によれば、同種材料から通気パイプ69と通気パイプ69が取り付けられる部材(ベース部32)とが形成されるので、ろう付け、溶接など種々の接合方法を利用できる。また、第1実施形態では、通気パイプ69と通気パイプ69が取り付けられる部材(ベース部32)とが、ステンレスにより形成されているので、通気パイプ69とパイプが取り付けられる部材(ベース部32)とを、溶接による接合することができる。従って、従来から通気パイプの接合に利用されているろう付けを行う必要がないので、材料費や工程数を削減することができる。
According to the method for manufacturing the
B.第2実施形態:
第2実施形態では、通気パイプが通気パイプの軸線と斜めに交差する方向に折り返される態様について説明する。
B. Second embodiment:
In the second embodiment, a mode in which the ventilation pipe is folded back in a direction that obliquely intersects the axis of the ventilation pipe will be described.
図9は、第2実施形態における通気パイプ169について説明する説明図である。図9に示されるように、通気パイプ169は、折り返し部169cが、通気パイプ169の軸線OD2に対して斜めに交差するように、換言すれば、軸線OD2が重なって一致しないように、折り返される。折り返し部169cは、折り返された状態でプレス機によってプレスされ、破線D2で示される位置において切断される。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the
第2実施形態の継電器によれば、通気パイプ169が通気パイプの軸線と斜めに交差する方向に折り返される。従って、折り返す際に、通気パイプ169の端部同士が干渉することを抑制でき、容易に折り返すことができる。
According to the relay of the second embodiment, the
C.変形例:
C1.変形例1:
上記実施形態において、継電器5が使用される電気回路1の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、電気回路1は、さらにコンデンサやヒューズを備えているとしてもよい。また、上記実施形態では、継電器5はハイブリッドカーや電気自動車に搭載される電気回路1用に使用されるとしているが、継電器5は他の用途(例えば太陽光発電装置用)にも使用可能である。
C. Variations:
C1. Modification 1:
In the said embodiment, the structure of the
C2.変形例2:
パイプフランジ部67はベース部32の一部として形成されてもよい。また、ベース部32とパイプフランジ部67とが一体的に形成されていてもよい。例えば、ベース部32の一部を突出加工することによりパイプフランジ部67を形成し、パイプフランジ部67を、通気パイプ69とベース部32との接合部分として、通気パイプ69とベース部32とを接合してもよい。
C2. Modification 2:
The
本発明は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, embodiments, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, embodiments, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
1…電気回路
2…直流電源
3…電流変換装置
4…モータ
5…継電器
6…継電器本体
7…上側ケース
8…ケース
9…下側ケース
10…固定端子
12…接続口
13…フランジ部
17…ダイヤフラム部
18…固定接点
19…固定接触部
20…第1の容器
22…側面部
24…底部
26…貫通孔
30…接合部材
32…ベース部
32h…貫通孔
40…コイル用容器
42…コイルボビン
44…コイル
50…可動接触子
52…中央部
53…貫通孔
54…延伸部
56…可動接触部
58…可動接点
60…ロッド
60a…軸部
60b…一端部
60c…他端部
62…第1のばね
64…第2のばね
67…パイプフランジ部
69…通気パイプ
69a…先端
69b…封止部
69c…折り返し部
69d…パイプ
69e…パイプ
70…固定鉄心
70h…貫通孔
72…可動鉄心
72a…凹部
72h…貫通孔
80…鉄心用容器
80a…底面部
80b…筒部
80c…フランジ部
86…ゴム
90…駆動機構
92…第2の容器
100…気密空間
169…通気パイプ
169c…折り返し部
200…プレス機
800…永久磁石
DESCRIPTION OF
Claims (6)
各前記固定接点にそれぞれ対応する複数の可動接点を有する可動接触子と、
前記可動接触子を前記複数の固定端子に接触させるために前記可動接触子を移動させる駆動機構と、
前記可動接触子が収容される気密空間を前記複数の固定端子と共に形成する封止容器と、
を備える継電器であって、
前記封止容器に取り付けられるパイプであって、
少なくとも一部が圧潰されていることにより、前記気密空間の内外の連通を遮断する封止部を有するパイプを備え、
前記封止部は、折り返されている折り返し部を有することを特徴とする継電器。 A plurality of fixed terminals each having a fixed contact;
A movable contact having a plurality of movable contacts respectively corresponding to the fixed contacts;
A drive mechanism for moving the movable contact to bring the movable contact into contact with the plurality of fixed terminals;
A sealed container that forms an airtight space in which the movable contact is accommodated together with the plurality of fixed terminals;
A relay comprising:
A pipe attached to the sealed container,
A pipe having a sealing portion that blocks communication between the inside and outside of the airtight space by being at least partially crushed;
The relay, wherein the sealing portion has a folded portion that is folded.
各前記固定接点にそれぞれ対応する複数の可動接点を有する可動接触子と、
前記可動接触子を前記複数の固定端子に接触させるために前記可動接触子を移動させる駆動機構と、
前記可動接触子が収容される気密空間を前記複数の固定端子と共に形成する封止容器と、
前記封止容器に取り付けられ、前記気密空間の内外におけるガスの給排に利用されるパイプと、
を備える継電器の製造方法であって、
前記パイプを折り曲げる折り曲げ工程と、
前記折り曲げられた部位を含む前記パイプの少なくとも一部を圧潰することにより、前記気密空間の内外の連通を遮断する封止部を形成する封止部形成工程と、を備えることを特徴とする継電器の製造方法。 A plurality of fixed terminals each having a fixed contact;
A movable contact having a plurality of movable contacts respectively corresponding to the fixed contacts;
A drive mechanism for moving the movable contact to bring the movable contact into contact with the plurality of fixed terminals;
A sealed container that forms an airtight space in which the movable contact is accommodated together with the plurality of fixed terminals;
A pipe that is attached to the sealed container and used to supply and discharge gas inside and outside the airtight space;
A method of manufacturing a relay comprising:
A bending step of bending the pipe;
And a sealing portion forming step of forming a sealing portion that blocks communication between the inside and outside of the airtight space by crushing at least a part of the pipe including the bent portion. Manufacturing method.
前記折り曲げ工程に先立ち、前記パイプの少なくとも一部を圧潰する事前圧潰工程を備え、
前記折り曲げ工程は、前記事前圧潰工程において圧潰された部位を折り曲げることを特徴とする継電器の製造方法。 The method of manufacturing a relay according to claim 2, further comprising:
Prior to the bending step, a preliminary crushing step of crushing at least a part of the pipe,
The method for manufacturing a relay according to claim 1, wherein the bending step is to fold the portion crushed in the preliminary crushing step.
前記パイプを前記封止容器に溶接する溶接工程を備えることを特徴とする継電器の製造方法。 The method for manufacturing a relay according to claim 2 or 3, further comprising:
A method of manufacturing a relay, comprising a welding step of welding the pipe to the sealed container.
前記パイプと前記パイプが取り付けられる部材は、同種の材料からなることを特徴とする継電器の製造方法。 A method for manufacturing a relay according to any one of claims 2 to 4,
The pipe and the member to which the pipe is attached are made of the same kind of material.
前記材料は、ステンレスであることを特徴とする継電器の製造方法。 A method for manufacturing a relay according to claim 5,
The method for manufacturing a relay, wherein the material is stainless steel.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114375483A (en) * | 2020-03-18 | 2022-04-19 | 肖特(日本)株式会社 | Hermetic terminal and contact device using the same |
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-
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- 2012-11-13 JP JP2012249164A patent/JP2014099264A/en active Pending
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