JP2015115136A - 電磁リレー - Google Patents

Abstract

【課題】コイルサイズを変更することなく、接点性能を悪化させずに、接点数の増加を図る。【解決手段】軸線Ｌの周囲にコイル１２を巻き、コイル１２に通電することで軸線方向の一端と他端に一対の磁極を発生させる電磁石１０と、電磁石の一端側と他端側にそれぞれ配置され、電磁石の一端側と他端側に一対の磁極が発生した際に開閉する２つのリレー接点５０−１、５０−２と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の電装部品として使用される電磁リレーに関するものである。

電磁リレーは、鉄心の周りにコイルを巻いて構成した電磁石を駆動部品としてリレー接点を開閉作動させることで、電気の導通・遮断を行う電気部品である。

自動車内には多数の負荷があるため、多数の電磁リレーが搭載されている。このため、、電磁リレーを搭載するスペースを確保することに苦慮しているのが現状である。多数の電磁リレーの中には、同一のタイミングで動作するリレー、例えば、ＩＧリレー（イグニッションスイッチで作動するリレー）やＡＣＣリレー（アクセサリースイッチで作動するリレー）などがある。これらのリレーは、車両内の多数の負荷に接続されるため、リレー接点が複数必要になることが多い。

特許文献１、特許文献２、特許文献３などに、複数のリレー接点を共通のコイルで作動させる電磁リレーについての記載がある。これらの電磁リレーは、電磁石の一端側に可動部材を配置して、この可動部材をコイルを励磁して動かすことにより、複数の可動接点をそれぞれ対応した固定接点に対して接触・離間させるようにしている。

特許第２６５０４３０号公報 特許第２６４１１８８号公報 特開２０１２−１０４２７７号公報

しかし、単純に可動部材で動かす接点の数を増やすと、追加した分だけ接点の接圧が低下する恐れがあり、接点の耐久性や発熱などの性能に大きな影響を及ぼす。また、接圧を確保しようとしてコイルサイズを大きくすると、リレーのサイズアップだけでなく、コイルの発熱も増大するため、消費電力の増大だけでなく、放熱設計もより困難になってしまうという課題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルサイズを変更することなく、接点性能すなわち接点の接圧や耐久性あるいは発熱条件等を悪化させずに、接点数の増加を図ることのできる電磁リレーを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電磁リレーは、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 鉄心の軸線を周回するようにコイルが巻かれた、該コイルに通電することで軸線方向の一端と他端に一対の磁極が発生する電磁石と、
該電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、前記電磁石の一端側と他端側に前記一対の磁極が発生した際に開閉する２つのリレー接点と、
を備えることを特徴とする電磁リレー。
（２） 前記電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、自身の持つバネ力により基準位置に付勢され、且つ前記電磁石の一端と他端に一対の磁極が発生した際に該各磁極に吸引されることで前記基準位置から変位する２つの可動部材、
をさらに備え、
前記可動部材それぞれには、可動接点、及び該可動接点に対向する固定接点が設けられ、前記可動接点と前記固定接点とによって前記リレー接点が構成されている、
ことを特徴とする上記（１）に記載の電磁リレー。
（３） ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで閉じる常開接点である、
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電磁リレー。
（４） ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電磁リレー。
（５） ２つの前記リレー接点のうちの一方のリレー接点が、前記コイルに通電することで閉じる常開接点であり、
２つの前記リレー接点のうちの他方のリレー接点が、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電磁リレー。

上記（１）の構成の電磁リレーによれば、電磁石の軸線方向の一端側だけでなく、今まで使用していなかった他端側にもリレー接点を配置したので、コイルサイズを変更することなく、接点性能すなわち接点の接圧や耐久性あるいは発熱条件等を悪化させずに、接点数の増加を図ることができる。
上記（２）の構成の電磁リレーによれば、可動接点が設けられた可動部材が自身のバネ力により基準位置に付勢されているので、簡易な構造で、コイルの励磁及び非励磁で開閉作動するリレー接点を作ることができる。
上記（３）の構成の電磁リレーによれば、コイルサイズを大きくせずに、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、２つの同性能の常開リレー接点を実現することができる。
上記（４）の構成の電磁リレーによれば、コイルサイズを大きくせずに、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、２つの同性能の常閉リレー接点を実現することができる。
上記（５）の構成の電磁リレーによれば、コイルサイズを大きくせずに、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、１つの常開リレー接点と１つの常閉リレー接点を実点することができる。

本発明によれば、電磁石の軸方向の一端側だけでなく、今まで使用していなかった他端側にもリレー接点を配置したので、コイルサイズを変更することなく、接点性能すなわち接点の接圧や耐久性あるいは発熱条件等を悪化させずに、接点数の増加を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。 図２は、本発明の第２実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。 図３は、本発明の第３実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。
図１に示す電磁リレーＭ１は、直線状の鉄心１１の軸線Ｌの周囲にコイル１２が巻かれ、コイル１２に通電することで軸線方向の一端と他端に一対の磁極が発生する電磁石１０を駆動部品として有している。

電磁石１０は、コイル１２を巻いたボビン１３の中心に鉄心１１を通したものである。電磁石１０は、コイル１２に通電したとき、鉄心１１の軸線方向の一端と他端にＮ極とＳ極の一対の磁極が形成され、鉄心１１の外部に磁力線がＮ極から出てＳ極に入る磁界が形成される。なお、コイル１２として巻いた導線の両端は、端子１２ａ、１２ｂとして電磁石１０の外部に引き出されている。

電磁石１０の軸線方向の一端側と他端側それぞれには、電磁石１０の一端と他端に一対の磁極が発生した際に開閉する第１のリレー接点５０−１、第２のリレー接点５０−２が配置されている。この第１実施形態の電磁リレーＭ１では、第１、第２の２つのリレー接点５０−１、５０−２が、共に常開リレー接点５０Ａとして構成されている。

電磁石１０の軸線方向の一端側と他端側それぞれには、自身の持つバネ力により基準位置に付勢され、且つ電磁石１０の一端と他端に一対の磁極が発生した際に各磁極に吸引されることで基準位置から変位する２つの板バネよりなる可動導通部材（可動部材）２０Ａが配置されている。また、可動導通部材２０Ａと対をなすように、可動導通部材２０Ａと非接触の状態で固定導通部材４０Ａが配置されている。

各可動導通部材２０Ａの基端部２１は、端子として、図示しないハウジングなどに固定されており、他方、可動導通部材２０Ａの先端部２２は、自由端として、電磁石１０の一端及び他端に対して距離をおいた位置で電磁石１０の軸線Ｌに交差する方向に延出している。そして、可動導通部材２０Ａの先端部２２と基端部２１の間の中間部２３が、電磁石１０の一端及び他端に対向しており、その中間部２３に、電磁石１０の一端及び他端に磁極が形成された際に該磁極に吸引される磁性片３０が固着されている。

そして、可動導通部材２０Ａの中間部２３及び先端部２２は、可動導通部材２０Ａ自身のバネ性により常時基準位置に復帰するよう付勢されており、鉄心１１の端部に磁性片３０が距離をおいて対向している。

また、可動導通部材２０Ａの先端部２２には可動接点５２が設けられており、この可動接点５２に対向するように、固定導通部材４０Ａの先端部４２に固定接点５１が設けられている。なお、固定導通部材４０Ａの基端４１は、もう一方の端子として、図示しないハウジングなどに固定されている。

各可動接点５２と固定接点５１の対は、それぞれ第１のリレー接点５０−１、第２のリレー接点５０−２を構成している。可動接点５２が可動導通部材２０Ａの先端部２２の内面に設けられ、固定接点５１が固定導通部材４０Ａの先端部４２の外面に設けられている。可動接点５２がコイル１２の励磁時に軸線方向の内側に変位することができるよう、可動接点５２と固定接点５１は、互いに対向している。これにより、可動接点５２と固定接点５１は、コイル１２が励磁されていないとき常開のリレー接点５０Ａを構成する位置関係にある、すなわち、互いに離間した位置にある。

この電磁リレーＭ１では、コイル１２に通電すると、電磁石１０の軸線方向の一端と他端にＮ極とＳ極の磁極が形成され、磁性片３０が磁極に吸引されることで、可動導通部材２０Ａの先端部２２が軸線方向の内側に変位する。そして、可動接点５２が固定接点５１に接触して、２つのリレー接点５０−１、５０−２が共に閉じる。また、コイル１２への通電を停止すると、電磁石１０の磁極が消失して、可動導通部材２０Ａの先端部２２が基準位置に戻り、可動接点５２が固定接点５１から離間して、２つのリレー接点５０−１、５０−２が共に開く。

この電磁リレーＭ１によれば、電磁石１０の軸線方向の一端側にリレー接点５０−１を設けるだけでなく、今まで使用していなかった他端側にもリレー接点５０−２を設けている。このため、コイル１２のサイズを変更することなく（大きくすることなく）、接点性能すなわちリレー接点５０−１、５０−２の接圧や耐久性あるいは発熱条件等を悪化させずに、接点数の増加を図ることができる。つまり、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、２つの同性能の常開リレー接点５０−１（５０Ａ）、５０−２（５０Ａ）を実現することができる。

しかも、この電磁リレーＭ１によれば、可動接点５２が設けられた可動導通部材２０Ａが自身のバネ力により基準位置に付勢されているので、簡易な構造で、コイル１２の励磁及び非励磁で開閉作動するリレー接点５０−１、５０−２を作ることができる。

＜第２実施形態＞
図２は第２実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。
この第２実施形態の電磁リレーＭ２では、電磁石１０の軸線方向の一端側と他端側に設けられた第１のリレー接点５０−１、第２のリレー接点５０−２が共に常閉リレー接点５０Ｂとして構成されている。それ以外の構成は、第１実施形態の電磁リレーＭ１と同様である。

常閉リレー接点５０Ｂ（５０−１、５０−２）を構成する可動接点５２と固定接点５１の対は、可動接点５２が可動導通部材２０Ｂの先端部２２の外面に設けられ、固定接点５１が固定導通部材４０Ｂの先端部４２の内面に設けられている。固定接点５１及び可動接点５２は、互いに対向している。これにより、固定接点５１及び可動接点５２は、コイル１２が励磁されていないとき互いに接触する位置関係にある。他方、コイル１２の励磁時には、可動接点５２が軸線方向の内側に変位して固定接点５１から離間する位置関係にある。

この電磁リレーＭ２では、コイル１２に通電すると、電磁石１０の軸線方向の一端と他端にＮ極とＳ極の磁極が形成され、磁性片３０が磁極に吸引されることで、可動導通部材２０Ｂの先端部２２が軸線方向の内側に変位する。そして、可動接点５２が固定接点５１から離間して、２つのリレー接点５０−１、５０−２が共に開く。また、コイル１２への通電を停止すると、電磁石１０の磁極が消失して、可動導通部材２０Ｂの先端部２２が基準位置に戻り、可動接点５２が固定接点５１に接触して、２つのリレー接点５０−１、５０−２が共に閉じる。

この電磁リレーＭ２によれば、第１実施形態の電磁リレーＭ１と同様の効果を得ることができると共に、コイルサイズを大きくせずに、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、２つの同性能の常閉リレー接点５０−１（５０Ｂ）、５０−２（５０Ｂ）を実現することができる。

＜第３実施形態＞
図３は第３実施形態の電磁リレーの概略構成を示す側面図である。
この第３実施形態の電磁リレーＭ３では、電磁石１０の軸線方向の一端側と他端側に設けた第１、第２の２つのリレー接点５０−１、５０−２のうち、一方の第１のリレー接点５０−１が常開リレー接点５０Ａとして構成され、他方の第２のリレー接点５０−２が常閉リレー接点５０Ｂとして構成されている。それ以外の構成は、第１実施形態の電磁リレーＭ１及び第２の電磁リレーＭ２と同様である。

この電磁リレーＭ３では、コイル１２に通電すると、電磁石１０の軸線方向の一端と他端にＮ極とＳ極の磁極が形成され、磁性片３０が磁極に吸引されることで、可動導通部材２０Ａ、２０Ｂの先端部２２が軸線方向の内側に変位する。そして、常開側のリレー接点５０−１（５０Ａ）では、可動接点５２が固定接点５１に接触して閉じる。同時に、常閉側のリレー接点５０−２（５０Ｂ）では、可動接点５２が固定接点５１から離間して開く。

また、コイル１２への通電を停止すると、電磁石１０の磁極が消失して、可動導通部材２０Ａ、２０Ｂの先端部２２が基準位置に戻る。そして、常開側のリレー接点５０−１（５０Ａ）では、可動接点５２が固定接点５１に離間して開く。同時に、常閉側のリレー接点５０−２（５０Ｂ）では、可動接点５２が固定接点５１に接触して閉じる。

この電磁リレーＭ３によれば、第１実施形態及び第２実施形態の電磁リレーＭ１、Ｍ２と同様の効果を得ることができると共に、コイルサイズを大きくせずに、電磁リレー１つ分のスペースを確保するだけで、１つの常開リレー接点５０−１（５０Ａ）と１つの常閉リレー接点５０−２（５０Ｂ）を確保することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、可動導通部材２０Ａ、２０Ｂ及び固定導通部材４０Ａ、４０Ｂに１つずつの可動接点５２及び固定接点５１を設けた場合を示したが、それぞれの可動導通部材２０Ａ、２０Ｂ及び固定導通部材４０Ａ、４０Ｂに、複数対のリレー接点を構成する可動接点５２及び固定接点５１を設けてもよい。

ここで、上述した本発明に係る電磁リレーの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（５）に簡潔に纏めて列記する。
（１） 鉄心（１１）の軸線を周回するようにコイル（１２）が巻かれた、該コイルに通電することで軸線方向の一端と他端に一対の磁極が発生する電磁石（１０）と、
該電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、前記電磁石の一端側と他端側に前記一対の磁極が発生した際に開閉する２つのリレー接点（５０−１、５０−２）と、
を備えることを特徴とする電磁リレー。
（２） 前記電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、自身の持つバネ力により基準位置に付勢され、且つ前記電磁石の一端と他端に一対の磁極が発生した際に該各磁極に吸引されることで前記基準位置から変位する２つの可動部材（可動導通部材２０Ａ、２０Ｂ）、
をさらに備え、
前記可動部材それぞれには、可動接点（５２）、及び該可動接点に対向する固定接点（５１）が設けられ、前記可動接点と前記固定接点とによって前記リレー接点が構成されている、
ことを特徴とする（１）に記載の電磁リレー。
（３） ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで閉じる常開接点である、
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の電磁リレー。
（４） ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の電磁リレー。
（５） ２つの前記リレー接点のうちの一方のリレー接点が、前記コイルに通電することで閉じる常開接点であり、
２つの前記リレー接点のうちの他方のリレー接点が、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の電磁リレー。

Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 電磁リレー
Ｌ 軸線
１０ 電磁石
１２ コイル
２０Ａ、２０Ｂ 可動導通部材（可動部材）
５０−１、５０−２ リレー接点
５０Ａ 常開リレー接点
５０Ｂ 常閉リレー接点
５１ 固定接点
５２ 可動接点

Claims (5)

1. 鉄心の軸線を周回するようにコイルが巻かれた、該コイルに通電することで軸線方向の一端と他端に一対の磁極が発生する電磁石と、
   該電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、前記電磁石の一端側と他端側に前記一対の磁極が発生した際に開閉する２つのリレー接点と、
   を備えることを特徴とする電磁リレー。
2. 前記電磁石の一端側と他端側それぞれに配置された、自身の持つバネ力により基準位置に付勢され、且つ前記電磁石の一端と他端に一対の磁極が発生した際に該各磁極に吸引されることで前記基準位置から変位する２つの可動部材、
   をさらに備え、
   前記可動部材それぞれには、可動接点、及び該可動接点に対向する固定接点が設けられ、前記可動接点と前記固定接点とによって前記リレー接点が構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー。
3. ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで閉じる常開接点である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁リレー。
4. ２つの前記リレー接点は、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁リレー。
5. ２つの前記リレー接点のうちの一方のリレー接点が、前記コイルに通電することで閉じる常開接点であり、
   ２つの前記リレー接点のうちの他方のリレー接点が、前記コイルに通電することで開く常閉接点である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁リレー。
   

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