JP2019179694A - リレー - Google Patents

Abstract

【課題】接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができるリレーを提供する。【解決手段】駆動装置は、可動接触片に対して接触方向に配置されている。駆動装置は、可動接触片を移動させる駆動力を生成する。駆動軸は、可動接触片の移動方向に延びている。駆動軸は、可動接触片から開離方向に突出した端部を含む。駆動軸は、駆動力を可動接触片に伝達する。第１ケースは、第１固定接点と第２固定接点と可動接触片とを収容する。第１ケースは、第１ケースを貫通する検査孔を含む。検査孔は、開離方向において駆動軸の端部に対向する位置に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、リレーに関する。

リレーは、可動接点を含む可動接触片と、固定接点を含む固定端子とを備えている。可動接触片は駆動軸に接続されている。駆動軸は、コイルなどの駆動装置によって駆動される。それにより、可動接触片が動作して可動接点が固定接点に対して接触、或いは開離することで、接点が開閉される。

例えば、特許文献１では、可動接触片と固定端子とはケース内に収納されている。駆動軸は、ケースから駆動装置側に突出しており、駆動軸は、駆動装置によって駆動装置側に引っ張られることによって、可動接点を固定接点に接触させる。

特開２０１４−９９３７３号公報

リレーの組立時には、可動接触片のストローク量などのリレーの特性を確認する必要がある。しかし、特許文献１では、可動接触片はケース内に収納されているため、可動接触片にアクセスすることは容易ではない。また、ケースを開けて特性の検査を行うと、異物が侵入して、接点に付着する可能性がある。その場合、接点の接触不良が発生する虞がある。

一方、駆動軸がケースから駆動装置側に突出しているので、駆動軸を駆動装置側から引っ張ることで、可動接触片を移動させることができる。しかし、この場合、駆動軸を引っ張るための係止部を駆動軸に設ける必要がある。そのため、構造が複雑になる。また特性を正確に設定することは困難である。

本発明の課題は、接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができるリレーを提供することにある。

一態様に係るリレーは、第１固定接点と、第２固定接点と、可動接触片と、駆動装置と、駆動軸と、第１ケースとを備える。可動接触片は、第１可動接点と第２可動接点とを含む。第１可動接点は、第１固定接点に対向して配置される。第２可動接点は、第２固定接点に対向して配置される。可動接触片は、接触方向及び開離方向に移動可能に配置される。接触方向は、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に対して接触する方向である。開離方向は、第１可動接点及び第２可動接点が第１固定接点及び第２固定接点に対して開離する方向である。

駆動装置は、可動接触片に対して接触方向に配置されている。駆動装置は、可動接触片を移動させる駆動力を生成する。駆動軸は、可動接触片の移動方向に延びている。駆動軸は、可動接触片から開離方向に突出した端部を含む。駆動軸は、駆動力を可動接触片に伝達する。第１ケースは、第１固定接点と第２固定接点と可動接触片とを収容する。第１ケースは、第１ケースを貫通する検査孔を含む。検査孔は、開離方向において駆動軸の端部に対向する位置に配置されている。

本態様に係るリレーでは、駆動装置は、可動接触片に対して接触方向に配置されている。また、第１ケースには、開離方向において駆動軸の端部に対向する位置に検査孔が、設けられている。従って、リレーに第１ケースが取り付けられた状態で、駆動装置の反対側から、検査孔を通して駆動軸に容易にアクセスすることができる。例えば、冶具を検査孔に差し込んで駆動軸を押すことで、可動接触片のストロークなどの特性を容易に確認することができる。そのため、接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができる。

可動接触片を開離方向に付勢するバネをさらに含んでもよい。この場合、検査孔を介して駆動軸にアクセスすることで、バネの付勢力などの特性を容易に確認することができる。

リレーは、第１ケースを覆う第２ケースをさらに備えてもよい。この場合、第２ケースによって、リレー内の密閉性を向上させることができる。

第２ケースは、検査孔を閉じる閉塞部を含んでもよい。この場合、閉塞部によって検査孔を閉じることで、リレー内の密閉性を向上させることができる。

閉塞部は、第２ケースの内面から突出する突起であってもよい。この場合、第２ケースを第１ケースに被せることで、検査孔を閉塞部によって容易に閉じることができる。

突起は、駆動軸が挿入されるガイド孔を含んでもよい。この場合、検査孔を閉塞するための突起が、駆動軸の傾きを抑制するガイドを兼ねることができる。

リレーは、第２ケースと第１ケースとの間に配置される弾性部材をさらに備えてもよい。弾性部材は、検査孔を閉塞してもよい。この場合、通常時には、弾性部材によって検査孔を閉塞することができる。また、負荷開閉時に発生するアークによって第１ケース内の圧力が増大すると、弾性部材と第１インナーケースとの間を通って、検査孔から外部に圧力を逃がすことができる。

弾性部材は、シート状の形状を有してもよい。この場合、シート状の弾性部材によって、検査孔の閉塞と、外部への圧力の解放とを調整することができる。

駆動軸は、検査孔に挿入されてもよい。この場合、検査孔が、駆動軸の傾きを抑制するガイドを兼ねることができる。

第１ケースは、駆動軸の軸線方向に延びる筒状のガイド部を含んでもよい。検査孔は、ガイド部を貫通していてもよい。この場合、ガイド部によって駆動軸の傾きを抑制することができる。

本発明によれば、リレーにおいて、接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができる。

実施形態に係るリレーの断面図である。 接触片保持部の断面図である。 接点の開閉動作を示す図である。 第１インナーカバー及び第２アウターカバーの周囲の断面図である。 第２アウターカバーが取り外された状態のリレーの斜視図である。 第１変形例に係る第１インナーカバー及び第２アウターカバーの周囲の断面図である。 第２変形例に係る第１インナーカバー及び第２アウターカバーの周囲の断面図である。 第３変形例に係る第１インナーカバー及び第２アウターカバーの周囲の断面図である。

以下、図面を参照して実施形態に係るリレー１について説明する。図１は実施形態に係るリレー１を示す断面図である。図１に示すように、リレー１は、ケース２と、接点装置３と、駆動装置４とを備える。

ケース２は、接点装置３と駆動装置４とを収容している。ケース２は、絶縁性を有する樹脂で形成されている。接点装置３と駆動装置４とは、ケース２内に配置されている。

接点装置３は、第１固定端子５と、第２固定端子６と、可動接触片７と、接触片保持部８とを含む。第１固定端子５と、第２固定端子６と、可動接触片７とは、導電性を有する材料で形成されている。第１固定端子５は、第１固定接点１１を含む。第２固定端子６は、第２固定接点１２を含む。第１固定接点１１と第２固定接点１２とは、可動接触片７の長手方向（図１における左右方向）に離れて配置されている。

可動接触片７は、第１可動接点１３と第２可動接点１４とを含む。第１可動接点１３は、第１固定接点１１に対向して配置されている。第２可動接点１４は、第２固定接点１２に対向して配置されている。可動接触片７は、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動可能に配置されている。

接触方向Ｚ１は、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２に対して接触する方向（図１における下方）である。開離方向Ｚ２は、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が第１固定接点１１及び第２固定接点１２から開離する方向（図１における上方）である。

接触片保持部８は、可動接触片７を保持している。接触片保持部８は、駆動軸１５と、ホルダ１６と、接点バネ１７とを含む。駆動軸１５は、可動接触片７の移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に延びている。駆動軸１５は、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動可能に配置されている。ホルダ１６は、可動接触片７に接続されており、可動接触片７を保持している。接点バネ１７は、駆動軸１５とホルダ１６との間に配置されている。駆動軸１５は、接点バネ１７を介して、ホルダ１６に接続されている。接触片保持部８の構造については後に詳細に説明する。

第１固定端子５は、第１接点支持部２１と第１外部接続部２４とを含む。第１接点支持部２１は、ケース２内において、第１固定接点１１を支持している。第１外部接続部２４は、第１接点支持部２１に接続されている。第１外部接続部２４は、ケース２の外方に突出している。第１外部接続部２４は、第１接点支持部２１と一体的に形成されてもよい。或いは、第１外部接続部２４は、第１接点支持部２１と別体であってもよい。

第２固定端子６は、第２接点支持部３１と、第２外部接続部３４とを含む。第２接点支持部３１は、ケース２内において、第２固定接点１２を支持している。第２外部接続部３４は、第２外部接続部３４に接続されている。第２外部接続部３４は、ケース２の外方に突出している。第２外部接続部３４は、第２接点支持部３１と一体的に形成されてもよい。或いは、第２外部接続部３４は、第２接点支持部３１と別体であってもよい。

駆動装置４は、可動接触片７を動作させる駆動力を発生させる。駆動装置４は、電磁力によって可動接触片７を動作させる。駆動装置４は、可動接触片７に対して接触方向Ｚ１に配置されている。駆動装置４は、コイル４１と、スプール４２と、鉄心４３と、復帰バネ４４と、ヨーク４５とを含む。

コイル４１は、スプール４２に巻回されている。コイル４１及びスプール４２は、駆動軸１５と同軸に配置されている。スプール４２は、スプール４２の軸線方向に貫通する孔４２ａを含む。鉄心４３と復帰バネ４４とは、スプール４２の孔４２ａに挿入されている。ヨーク４５は、鉄心４３に接続されている。

ヨーク４５は、第１ヨーク４５ａと第２ヨーク４５ｂとを含む。第１ヨーク４５ａは、接点装置３とスプール４２との間に配置されている。第２ヨーク４５ｂは、第１ヨーク４５ａに接続されている。第２ヨーク４５ｂは、Ｕ字状の形状を含みている。第２ヨーク４５ｂは、コイル４１の両側方と、コイル４１に対して第１ヨーク４５ａの反対側とに配置されている。第１ヨーク４５ａは、鉄心４３の一端に接続されている。第２ヨーク４５ｂは、鉄心４３の他端に接続されている。

鉄心４３は、固定鉄心４３ａと可動鉄心４３ｂとを含む。固定鉄心４３ａは、第２ヨーク４５ｂに固定されている。可動鉄心４３ｂは、固定鉄心４３ａと別体である。可動鉄心４３ｂは、接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動可能に配置されている。可動鉄心４３ｂは、駆動軸１５に接続されている。復帰バネ４４は、可動鉄心４３ｂと固定鉄心４３ａとの間に配置されている。復帰バネ４４は、可動鉄心４３ｂを開離方向Ｚ２に付勢している。

次に、接触片保持部８について詳細に説明する。図２は、接触片保持部８の断面図である。図２に示すように、駆動軸１５は、径方向に突出するフランジ部１５ａを含む。フランジ部１５ａは、可動接触片７に対して接触方向Ｚ１に配置されている。駆動軸１５は、フランジ部１５ａから開離方向Ｚ２に突出するガイド軸部１５ｂを含む。ガイド軸部１５ｂは、可動接触片７に設けられた孔７ａに挿入されている。ガイド軸部１５ｂは、可動接触片７に対して，駆動軸１５の軸線方向に移動可能に配置されている。ガイド軸部１５ｂは、可動接触片７から開離方向Ｚ２に突出した端部１５ｃを含む。

ホルダ１６は、ベース部５１と、第１側面５２と、第２側面５３と、第１押圧面５４と、第２押圧面５５とを含む。ベース部５１は、可動接触片７に対向して配置される。ベース部５１には、駆動軸１５が通される孔５１ａが設けられている。フランジ部１５ａは、可動接触片７の移動方向（Ｚ１，Ｚ２）において、可動接触片７とベース部５１との間に配置される。フランジ部１５ａとベース部５１との間には、接点バネ１７が配置される。

第１側面５２と第２側面５３とは、ベース部５１から可動接触片７に向かって延びている。駆動軸１５の一部と接点バネ１７とは、第１側面５２と第２側面５３との間に配置されている。

第１押圧面５４は、第１側面５２から可動接触片７の表面に沿って延びている。第２押圧面５５は、第２側面５３から可動接触片７の表面に沿って延びている。第１押圧面５４と第２押圧面５５とは、可動接触片７と接触して可動接触片７を押圧する。

次に、リレー１の動作について説明する。コイル４１に電圧が印加されていないときには、可動鉄心４３ｂと共に、駆動軸１５は、復帰バネ４４の弾性力によって開離方向Ｚ２に押圧されている。そのため、可動接触片７も開離方向Ｚ２に押圧されており、図３Ａに示すように、第１可動接点１３及び第２可動接点１４は、第１固定接点１１及び第２固定接点１２から開離した開状態となっている。

なお、接点バネ１７は予圧縮状態で、フランジ部１５ａとベース部５１との間に配置されている。そのため、図３Ａに示す開状態で、接点バネ１７は、可動接触片７を挟み込む方向に、ホルダ１６とフランジ部１５ａを付勢している。そのため、ホルダ１６の第１押圧面５４と第２押圧面５５とは、可動接触片７に接触した状態に維持される。

コイル４１に電圧が印加されて励磁されると、コイル４１の電磁力により、可動鉄心４３ｂが、復帰バネ４４の弾性力に抗して、接触方向Ｚ１に移動する。それにより、図３Ｂに示すように、駆動軸１５とホルダ１６と可動接触片７とが共に接触方向Ｚ１に移動して、第１可動接点１３及び第２可動接点１４が、第１固定接点１１及び第２固定接点１２に接触する。

この状態で、可動接触片７及びホルダ１６の接触方向Ｚ１への移動は、第１固定端子５と第２固定端子６とによって規制されるが、駆動軸１５は可動接触片７に対して移動可能である。そのため、コイル４１の電磁力により、可動鉄心４３ｂが接触方向Ｚ１にさらに移動すると、駆動軸１５がさらに接触方向Ｚ１に移動する。それにより、図３Ｃに示すように、接点バネ１７は、フランジ部１５ａによって押されることで、収縮する。この状態では、接点バネ１７は弾性力によってホルダ１６を接触方向Ｚ１に付勢している。そして、ホルダ１６の第１押圧面５４と第２押圧面５５とが、可動接触片７に接触して、接触方向Ｚ１に可動接触片７を押圧している。

次に、ケース２の構造について詳細に説明する。図１に示すように、ケース２は、第１インナーケース２ｃと第２インナーケース２ｄとを含む。第１インナーケース２ｃと第２インナーケース２ｄとは、可動接触片７と第１固定端子５と第２固定端子６とを収容している。第１インナーケース２ｃは、第２インナーケース２ｄに取り付けられ、可動接触片７を開離方向Ｚ２から覆う。第２インナーケース２ｄは、可動接触片７の側方を覆う。第２インナーケース２ｄは、可動接触片７を接触方向Ｚ１から覆う。第２インナーケース２ｄは、駆動装置４と可動接触片７との間を区画している。

ケース２は、第１アウターケース２ａと第２アウターケース２ｂとを含む。第１アウターケース２ａと第２アウターケース２ｂとは、第１インナーケース２ｃと第２インナーケース２ｄとを収容する。第２アウターケース２ｂは、第１アウターケース２ａに取り付けられ、第１インナーケース２ｃを開離方向Ｚ２から覆う。

図４は、第１インナーケース２ｃ及び第２アウターケース２ｂの周囲の拡大断面図である。図４に示すように、第１インナーケース２ｃは、第１インナーケース２ｃを貫通する検査孔６１を含む。検査孔６１は、可動接触片７の移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に貫通している。検査孔６１は、駆動軸１５と同心に配置されている。検査孔６１は、開離方向Ｚ２において駆動軸１５の端部１５ｃに対向する位置に配置されている。検査孔６１は、開離方向Ｚ２から見て、駆動軸１５の端部１５ｃと重なる。検査孔６１の内径は、駆動軸１５の端部１５ｃの外径よりも大きい。ただし、検査孔６１の内径は、端部１５ｃの外径以下であってもよい。

第２アウターケース２ｂは、閉塞部６２を含む。閉塞部６２は、第２アウターケース２ｂの内面から突出する突起である。閉塞部６２は、第２アウターケース２ｂの内面から接触方向Ｚ１に突出している。第２アウターケース２ｂが第１アウターケース２ａに取り付けられた状態で、閉塞部６２は、検査孔６１に挿入されて、検査孔６１を閉じる。

本実施形態に係るリレー１では、駆動装置４は、可動接触片７に対して接触方向Ｚ１に配置されている。また、第１インナーケース２ｃには、開離方向Ｚ２において駆動軸１５の端部１５ｃに対向する位置に検査孔６１が設けられている。

図５は、第２アウターケース２ｂが取り外された状態のリレー１を示す斜視図である。図５に示すように、リレー１から第２アウターケース２ｂを取り外すことで、第１インナーケース２ｃが取り付けられた状態のまま、駆動装置４の反対側から、検査孔６１を通して駆動軸１５に容易にアクセスすることができる。

従って、例えば、駆動軸１５の端部１５ｃをロードセルを備えた冶具で押すことで、可動接触片７のストロークと、復帰バネ４４或いは接点バネ１７の弾性力との関係を測定することができる。それにより、第１インナーケース２ｃが取り付けられた状態のままで、リレー１の特性を容易に確認することができる。そのため、異物の侵入による接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができる。

第１インナーケース２ｃと第２インナーケース２ｄとは、第１アウターケース２ａと第２アウターケース２ｂとに収容される。そのため、第１インナーケース２ｃに検査孔６１が設けられていても、リレー１内の密閉性を向上させることができる。

第２アウターケース２ｂは、検査孔６１を閉じる閉塞部６２を含む。そのため、第２アウターケース２ｂが取り付けられた状態で、リレー１内の密閉性を向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、駆動装置４の構成が変更されてもよい。コイル４１、スプール４２、鉄心４３、復帰バネ４４、或いはヨーク４５の形状、或いは配置が変更されてもよい。ケース２の形状、或いは配置が変更されてもよい。

第１固定端子５、第２固定端子６、可動接触片７の形状、或いは配置が変更されてもよい。例えば、第１固定端子５と第２固定端子６との配置は、上記の実施形態のものに限らず、互いに入れ替わってもよい。接触片保持部８の形状、或いは配置が変更されてもよい。例えば、ホルダ１６の形状が、変更されてもよい。

ケース２の形状が変更されてもよい。例えば、図６は、第１変形例に係るケース２を示す断面図である。図６に示すように、駆動軸１５は、検査孔６１に挿入されてもよい。詳細には、第１インナーケース２ｃは、駆動軸１５の軸線方向に延びる筒状のガイド部６３を含んでもよい。検査孔６１は、ガイド部６３を貫通してもよい。この場合、検査孔６１が駆動軸１５の傾きを抑制するガイドを兼ねることができる。なお、第１変形例では、ガイド部６３と駆動軸１５とが重なる部分が、駆動軸１５のストローク範囲よりも長いことが好ましい。それにより、駆動軸１５の移動時に駆動軸１５がガイド部６３から外れることが防止される。

図７は、第２変形例に係るケース２を示す断面図である。図７に示すように、第２アウターケース２ｂの閉塞部６２は、駆動軸１５が挿入されるガイド孔６４を含んでもよい。この場合、閉塞部６２が駆動軸１５の傾きを抑制するガイドを兼ねることができる。

図８は、第３変形例に係るケースを示す断面図である。図８に示すように、第２アウターケース２ｂと第１インナーケース２ｃとの間に弾性部材６５が配置されてもよい。弾性部材６５はシート状の形状を有している。弾性部材６５は、第２アウターケース２ｂと第１インナーケース２ｃとの間の隙間を封止して検査孔６１を閉塞する。この場合、通常時には、弾性部材６５によって検査孔６１を閉塞することができる。また、負荷開閉時に発生するアークによって第１インナーケース２ｃ及び第２インナーケース２ｄ内の圧力が増大すると、弾性部材６５と第１インナーケース２ｃとの間を通って、検査孔６１から外部に圧力を逃がすことができる。なお、弾性部材６５はシート状に限らず、他の形状を有してもよい。

本発明によれば、リレーにおいて、接点の接触不良の発生を抑えながら、特性確認を容易に行うことができる。

２ｂ 第２アウターケース
２ｃ 第１インナーケース
４ 駆動装置
５ 第１固定接点
６ 第２固定接点
７ 可動接触片
１３ 第１可動接点
１４ 第２可動接点
１５ 駆動軸
４４ 復帰バネ
６１ 検査孔
６２ 閉塞部
６３ ガイド部
６４ ガイド孔
６５ 弾性部材

Claims (10)

1. 第１固定接点と、
   第２固定接点と、
   前記第１固定接点に対向して配置された第１可動接点と、前記第２固定接点に対向して配置された第２可動接点とを含み、前記第１可動接点及び前記第２可動接点が前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して接触する接触方向及び開離する開離方向に移動可能に配置された可動接触片と、
   前記可動接触片に対して前記接触方向に配置され、前記可動接触片を移動させる駆動力を生成する駆動装置と、
   前記可動接触片の移動方向に延び、前記可動接触片から前記開離方向に突出した端部を含み、前記駆動力を前記可動接触片に伝達する駆動軸と、
   前記第１固定接点と前記第２固定接点と前記可動接触片とを収容する第１ケースと、
   を備え、
   前記第１ケースは、前記開離方向において前記駆動軸の端部に対向する位置に配置され前記第１ケースを貫通する検査孔を含む、
   リレー。
2. 前記可動接触片を前記開離方向に付勢するバネをさらに含む、
   請求項１に記載のリレー。
3. 前記第１ケースを覆う第２ケースをさらに備える、
   請求項１又は２に記載のリレー。
4. 前記第２ケースは、前記検査孔を閉じる閉塞部を含む、
   請求項３に記載のリレー。
5. 前記閉塞部は、前記第２ケースの内面から突出する突起である、
   請求項４に記載のリレー。
6. 前記突起は、前記駆動軸が挿入されるガイド孔を含む、
   請求項５に記載のリレー。
7. 前記第２ケースと前記第１ケースとの間に配置され、前記検査孔を閉塞する弾性部材をさらに備える、
   請求項３に記載のリレー。
8. 前記弾性部材は、シート状の形状を有する、
   請求項７に記載のリレー。
9. 前記駆動軸は、前記検査孔に挿入される、
   請求項１から８のいずれかに記載のリレー。
10. 前記第１ケースは、前記駆動軸の軸線方向に延びる筒状のガイド部を含み、
    前記検査孔は、前記ガイド部を貫通している、
    請求項９に記載のリレー。

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