JP2601995B2 - 回転支点型有極リレー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は接極子に回転支点部を
有する回転支点型有極リレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転支点型有極リレーは、特開平
５―２９８９９７号公報に開示されているように、永久
磁石と接触して回転する接極子の支点部を、一部は接極
子から突出して形成された金属部分と、残り部分は接極
子に樹脂部分で形成し、樹脂部分と金属部分の高さをほ
ぼ同一面となるよう構成されたものが知られている。

【０００３】このように構成された従来の回転支点型有
極リレーは、接極子の支点部が永久磁石と接触し、支点
部の金属部分と永久磁石は磁気回路の一部を構成すると
ともに、支点部の金属部分と支点部の樹脂部分は永久磁
石と接触して接極子の支点を構成するため、支点部が全
て金属部分で構成される回転支点型有極リレーに較べ、
磁気回路の損失を最小限に抑えるとともに支点部の磨耗
が緩和され、磁気回路の磁気抵抗の変化が少なくなりリ
レー動作の経時変化を改善して動作の安定化が図れると
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転支点型有極
リレーは、接極子の長手方向に落下等による衝撃が作用
した場合、衝撃によって接極子と一体化して形成された
接点バネブロックが変形し、感動電圧および開放電圧が
変化してリレーの動作に影響を及ぼす課題がある。

【０００５】また、従来の回転支点型有極リレーは、接
極子と永久磁石との接触位置精度が確保できず、接点バ
ネブロックの可動接点と対向して接触する固定接点の対
向位置精度も充分に確保できず、両接点の接触を保証す
るために接点の体積を大きくしなければならない課題が
ある。

【０００６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は組立が容易で、可動接点と
固定接点の対向位置精度が高く、衝撃に対して安定した
リレー動作が確保できる回転支点型有極リレーを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る回転支点型有極リレーは、接点バネブロ
ックに一対の対向する係合用凹部を設けるとともに、ボ
ディブロックに係合用凹部と係合する一対のボディ凸部
を設け、このボディ凸部に係合用凹部を係合したことを
特徴とする。

【０００８】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、接極子の回転軸方向の中央部に、回転軸を対称と
して頂上が平坦で両側が傾斜を有する接極子凸部を設け
るとともに、接極子の回転軸方向の両端に、接極子凸部
の平坦部と所定間隔の隙間をもって永久磁石と接触し、
耐磨耗性を有する樹脂で形成した回転支点部を設けたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明に係る回転支点型有極リレーは、接点
バネブロックに一対の対向する係合用凹部を設け、ボデ
ィブロックに係合用凹部と係合する一対のボディ凸部を
設け、ボディ凸部に係合用凹部を係合するので、可動接
点と固定接点の対向位置精度を高め、衝撃に対しても安
定したリレー動作を確保することができる。

【００１０】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、接極子に頂上が平坦で両側が傾斜を有する接極子
凸部と、接極子凸部の平坦部と所定間隔の隙間をもって
永久磁石と接触する回転支点部を設けたので、接極子の
回転に伴う接極子凸部の磨耗を防止して安定したリレー
動作を確保することができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１〜図４にこの発明に係る回転支点型有
極リレーの構成を示す。図１にこの発明に係る回転支点
型有極リレーの接点バネブロックの構造図、図２にこの
発明に係る回転支点型有極リレーの接点バネブロック係
合用凹部とボディブロックボディ凸部の係合構造断面
図、図３にこの発明に係る回転支点型有極リレーの組立
図、図４にこの発明に係る回転支点型有極リレーの全体
構成図を示す。

【００１２】図１において、接点バネブロック２は、接
極子凸部７を設けた接極子６と、４組の接点バネ８Ａ、
回転支点部９Ａ、係合用凹部９Ｂおよび接点バネ支持部
９を備えた可動接点ブロック８とから構成し、接極子６
および可動接点ブロック８は一体的に形成する。

【００１３】接極子６は平板状の磁性体金属で形成し、
長手方向の両端の端部６Ａおよび端部６Ｂが、それぞれ
有極電磁石ブロック３の略コの字型の鉄芯１２Ｂが形成
する磁極１２ａおよび磁極１２ｂに接触するよう構成す
る。また、接極子６は長手方向中心で、接点バネブロッ
ク２の回転軸方向の中央部に、接極子６と同様な磁性体
金属で形成した接極子凸部７を設ける。

【００１４】接極子凸部７は、回転軸を対称として頂上
が平坦な平坦部７Ａおよび両側が傾斜を有する傾斜部７
Ｂを備え、傾斜部７Ｂは図２に示すように、無励磁状態
または励磁状態で矩形状永久磁石１０に接触する面が広
くなる様な傾斜を持たせ、磁気回路の磁気抵抗が充分小
さくなるよう構成する。

【００１５】回転支点部９Ａは耐磨耗性の樹脂成形品で
形成し、回転軸上に矩形状永久磁石１０と接触する頂点
を有し、接極子凸部７の両側に配置して回転運動する接
点バネブロック２の支点を構成する。また、回転支点部
９Ａの頂点は、接極子凸部７の平坦部７Ａよりも距離ｄ
だけ高くなるよう形成し、所定間隔ｄの隙間をもって矩
形状永久磁石１０と接触させ、接点バネブロック２が矩
形状永久磁石１０と接触しながら回転する際に生じる接
極子６の磨耗を防止し、接極子６の磨耗に起因する磁気
抵抗の変化を防止するよう構成する。

【００１６】係合用凹部９Ｂは、回転支点部９Ａの頂点
の延長線上（回転軸）に凹部の中心を有する略Ｕ字型の
耐磨耗性の樹脂成形品で形成し、接極子６の長手方向両
端に対向して配置する。

【００１７】また、係合用凹部９Ｂは、図３に示すボデ
ィブロック４のケース長手方向両端の中心部に対向して
配置されたボディ凸部４Ａと係合するよう構成され、回
転支点型有極リレー１に組込まれた際、接点バネブロッ
ク２が所定の位置となるよう位置決めを行う。

【００１８】さらに、係合用凹部９Ｂは、ボディブロッ
ク４のボディ凸部４Ａと係合することにより、回転支点
型有極リレー１に図２に示すＡ方向の衝撃が作用して
も、接点バネブロック２の変形に起因するリレー動作の
変動（感動および開放特性等）を防止する。

【００１９】接点バネ支持部９は、回転支点部９Ａおよ
び係合用凹部９Ｂと一体成形した樹脂で形成し、先端に
銀パラジューム等の良電導体で構成した接点８Ｂを有す
る４組の接点バネ８Ａを支持し、固定するよう構成す
る。なお、図１に示すように、接極子６の長手方向両側
に配置された、それぞれ２組の接点バネ８Ａは、電気的
に接続される固定部８Ｃと一体化され、図３に示すボデ
ィブロック４の固着片１４にレーザ溶接等で固定され、
電気的な導通を有する。

【００２０】図２において、回転支点部９Ａは矩形状永
久磁石１０と接触して回転し、無励磁または励磁状態に
接極子６の傾斜部７Ｂの面が矩形状永久磁石１０の表面
に接触するよう構成するため、接触面の磁気抵抗は小さ
く、安定した値を保つ。

【００２１】図３において、有極電磁石ブロック３は、
略コの字型の鉄芯１２Ｂにコイル１２Ａを巻いたコイル
ブロック１２と、コイルブロック１２の磁極１２ａ、１
２ｂ間に挿入して固定し、鉄芯１２Ｂとの間で磁気バイ
パス回路を形成する平板状継鉄１１と、平板状継鉄１１
に設けた凹部１１Ａに装着する矩形状永久磁石１０とか
ら構成する。

【００２２】平板状継鉄１１は、シングルステイブル型
有極電磁石の場合を示し、平板状継鉄１１の中心（回転
軸と一致する）に対して非対称に形成された凹部１１Ａ
と、凹部１１Ａの反対側に磁気抵抗を大きくするために
平板状継鉄１１の一部を切り欠いて形成された磁気抵抗
調整部１１Ｂとを備え、無励磁状態に接極子６が常に磁
極１２ａ側に接触して安定状態を形成するよう構成す
る。また、凹部１１Ａを平板状継鉄１１の中心に対して
対称に形成し、磁気抵抗調整部１１Ｂを設けないよう構
成することにより、双安定状態を形成するラッチング型
有極電磁石を構成することもできる。

【００２３】平板状継鉄１１を鉄芯１２Ｂの対向する磁
極１２ａ、１２ｂ間に圧入することにより、平板状継鉄
１１は鉄芯１２Ｂとの間で磁気バイパス回路を形成し、
コイルブロック１２に予め極性の決定された電源を印加
し、コイル１２Ａに流れる電流の方向に対応（右手親指
の法則）した磁極１２ａ、１２ｂの極性（Ｎ、Ｓ極）が
設定され、一方、コイル１２Ａの巻数とコイル１２Ａに
流れる電流値の積（起磁力）に比例し、磁気回路の抵抗
（磁気抵抗）に反比例した磁束を発生する。

【００２４】矩形状永久磁石１０は、平板状継鉄１１に
設けられた凹部１１Ａ内に収容されるよう、凹部１１Ａ
の形状に合せて形成し、凹部１１Ａの底面と接する面側
をＳ極、反対面側がＮ極となるよう磁化する。

【００２５】ボディブロック４は、有極電磁石ブロック
３を収納するケースを構成するとともに、接点バネブロ
ック２の係合用凹部９Ｂと係合するボディ凸部４Ａ、有
極電磁石ブロック３のコイル１２Ａに電源を印加するた
めの２組の電源端子（＋）１６Ａおよび電源端子（−）
１６Ｂ、接点バネブロック２の４個の可動接点８Ａとそ
れぞれ接触し、２回路のブレーク接点を形成する固定接
点１３Ａおよび２回路のメーク接点を形成する固定接点
１５Ａ、固定接点１３Ａと導通のある２個の固定接点端
子１３Ｂ、固定接点１５Ａと導通のある２個の固定接点
端子１５Ｂ、接点バネブロック２の固定部８Ｃと導通の
ある２個の固着片１４および共通端子１４Ｂを備える。

【００２６】ボディブロック４の固着片１４には接点バ
ネブロック２の固定部８Ｃがレーザ溶接等で固定され、
固定部８Ｃおよび固着片１４を介して接点バネブロック
２の可動接点８Ｂとボディブロック４の共通接点端子１
４Ｂは電気的に導通された状態にある。

【００２７】ボディブロック４に有極電磁石ブロック３
を挿入して固定し、有極電磁石ブロック３の矩形状永久
磁石１０上に接点バネブロック２を配置し、接点バネブ
ロック２の係合用凹部９Ｂとボディブロック４のボディ
凸部４Ａとを係合させて接点バネブロック２の位置決め
をした後、接点バネブロック２の固定部８Ｃをボディブ
ロック４の固着片１４にレーザ溶接等で固定することに
より一方向の組立ができ、カバー５で覆って図４に示す
回転支点型有極リレー１を構成する。

【００２８】また、カバー５の両側には図２に示すよう
なストッパ５Ａを接極子６の端部６Ａ、６Ｂに所定の間
隔で対向して設け、Ａ方向の衝撃が加わっても接点バネ
ブロック２の弾性変形範囲内の変形に抑えるよう構成す
る。

【００２９】このように一方向に組立られた回転支点型
有極リレー１は、矩形状永久磁石１０が磁極１２ａ側に
偏って設けられ、シングルステイブル型リレーを構成す
るので、有極電磁石ブロック３のコイル１２Ａに電源が
印加されない無励磁の状態には、矩形状永久磁石１０の
磁化作用により、接点バネブロック２の接極子６が端部
６Ａを磁極１２ａに接触した状態にあり、矩形状永久磁
石１０―接極子凸部７の傾斜部７Ｂ―接極子６の端部６
Ａ―磁極１２ａ―平板状継鉄１１―矩形状永久磁石１０
のループで磁束を発生する磁気回路を形成し、接極子６
の端部６Ａは磁極１２ａと接触が安定した単安定（シン
グルステイブル）状態を維持する。

【００３０】単安定状態では、接点バネブロック２の接
極子６の端部６Ａ側に配置された可動接点８Ｂはボデイ
ブロック４の固定接点１３Ａに接触し、その結果、ボデ
ィブロック４の固定接点端子１３Ｂと共通接点端子１４
Ｂが電気的導通状態を形成する。

【００３１】一方、有極電磁石ブロック３のコイル１２
Ａに予め設定された極性の電源が印加された励磁状態に
は、有極電磁石ブロック３が電磁石を形成し、図１に示
す接極子６は回転支点部９Ａを支点として回転し、接極
子６の端部６Ａは磁極１２ａから離れて接極子６の端部
６Ｂが磁極１２ｂと接触し、鉄芯１２Ｂ―平板状継鉄１
１（磁気抵抗調整部１１Ｂ）―矩形状永久磁石１０―接
極子凸部７の傾斜部７Ｂ―接極子６の端部６Ｂ―磁極１
２ｂ―鉄芯１２Ｂのループで磁束を発生する磁気回路を
形成し、接極子６の端部６Ｂは磁極１２ｂと接触が安定
した状態を電源が印加されている限り維持する。

【００３２】この状態では、接点バネブロック２の接極
子６の端部６Ａ側に配置された可動接点８Ｂはボデイブ
ロック４の固定接点１３Ａから離れ、接極子６の端部６
Ｂ側に配置された可動接点８Ｂはボデイブロック４の固
定接点１５Ａに接触し、その結果、ボディブロック４の
固定接点端子１３Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的に絶
縁され（ブレーク状態）、固定接点端子１５Ｂと共通接
点端子１４Ｂが電気的に導通状態（メーク状態）を形成
する。

【００３３】この状態から、有極電磁石ブロック３のコ
イル１２Ａに印加した電源を除くと、接極子６は反転
し、最初の無励磁状態に戻り、ボディブロック４の固定
接点端子１３Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的導通状態
を形成する安定状態に復帰する。

【００３４】上記の回転支点型有極リレー１はシングル
ステイブル型について説明したが、既に説明したように
有極電磁石ブロック３の平板状継鉄１１に、中心（回転
軸）に対称な凹部１１Ａのみを設けることにより、例え
ば無励磁状態ではボディブロック４の固定接点端子１３
Ｂと共通接点端子１４Ｂが電気的導通状態を形成し、励
磁状態では固定接点端子１５Ｂと共通接点端子１４Ｂが
電気的に導通状態を形成するととともに、この状態から
無励磁状態にしても同じ状態を保つラッチング（双安
定）型リレーを構成することもできる。

【００３５】また、回転支点型有極リレー１は、接点バ
ネブロック２に係合用凹部９Ｂを設け、係合用凹部９Ｂ
と対応するボディブロック４の位置に設けたボディ凸部
４Ａと係合して組立を行い、接点バネブロック２の配置
を正確に決定するとともに、リレーに衝撃が加えられた
場合にも係合用凹部９Ｂとボディ凸部４Ａの係合によ
り、元の位置関係に復元する。

【００３６】このように、係合用凹部９Ｂとボディ凸部
４Ａの係合により、接点バネブロック２の配置精度が確
保できるので、接点バネブロック２の４個の可動接点８
Ｂと、対応するボディブロック４の固定接点１３Ａ、１
５Ａの接触位置精度が確保され、安定なリレー動作が可
能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る回転
支点型有極リレーは、接点バネブロックに一対の対向す
る係合用凹部を設け、ボディブロックに係合用凹部と係
合する一対のボディ凸部を設け、ボディ凸部に係合用凹
部を係合し、可動接点と固定接点の対向位置精度を高め
ることができるので、ばらつきの少ない安定した動作特
性を得ることができるとともに、衝撃に対しても強いリ
レー動作を実現することがことができる。

【００３８】また、この発明に係る回転支点型有極リレ
ーは、接極子に頂上が平坦で両側が傾斜を有する接極子
凸部と、接極子凸部の平坦部と所定間隔の隙間をもって
永久磁石と接触する回転支点部とを設け、接極子の回転
に伴う接極子凸部の磨耗を防止するので、感動電圧およ
び開放電圧の変動が少ない安定したリレー動作を実現す
ることができる。

【００３９】よって、構成ならびに組立が容易で、信頼
性の高い回転支点型有極リレーを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る回転支点型有極リレーの接点バ
ネブロックの構造図

【図２】この発明に係る回転支点型有極リレーの接点バ
ネブロック係合用凹部とボディブロックボディ凸部の係
合構造断面図

【図３】この発明に係る回転支点型有極リレーの組立図

【図４】この発明に係る回転支点型有極リレーの全体構
成図

【符号の説明】

１…回転支点型有極リレー、２…接点バネブロック、３
…有極電磁石ブロック、４…ボディブロック、４Ａ…ボ
ディ凸部、５…カバー、５Ａ…ストッパ、６…接極子、
６Ａ，６Ｂ…端部、７…接極子凸部、７Ａ…平坦部、７
Ｂ…傾斜部、８…可動接点ブロック、８Ａ…接点バネ、
８Ｂ…可動接点、８Ｃ…固定部、９…接点バネ支持部、
９Ａ…回転支持部、９Ｂ…係合用凹部、１０…矩形状永
久磁石、１１…平板状継鉄、１１Ａ…凹部、１１Ｂ…磁
気抵抗調整部、１２…コイルブロック、１２Ａ…コイ
ル、１２Ｂ…鉄芯、１２ａ，１２ｂ…磁極、１３Ａ，１
５Ａ…固定接点、１３Ｂ，１５Ｂ…固定接点端子、１４
…固着片、１４Ｂ…共通端子、１６Ａ，１６Ｂ…電源端
子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略コの字型の鉄芯にコイルが巻かれ、対
   向する両端が磁極を形成するコイルブロックと、前記対
   向する磁極間に挿入して固定し、磁気バイパス回路を形
   成する平板状継鉄と、この平板状継鉄に設けられた凹部
   に装着し、厚み方向に互いに異なる極性に磁化した矩形
   状永久磁石とからなる有極電磁石ブロック、前記矩形状
   永久磁石に接触し、前記有極電磁石ブロックの電磁石作
   用により回転して前記磁極に接触する接極子と、可動接
   点とからなる接点バネブロック、および前記有極電磁石
   ブロックを収容してケースを構成するボディブロックを
   備えた回転支点型有極リレーにおいて、 前記接点バネブロックに一対の対向する係合用凹部を設
   けるとともに、前記ボディブロックに前記係合用凹部と
   係合する一対のボディ凸部を設け、このボディ凸部に前
   記係合用凹部を係合したことを特徴とする回転支点型有
   極リレー。
2. 【請求項２】前記接極子の回転軸方向の中央部に、この
   回転軸を対称として頂上が平坦で両側が傾斜を有する接
   極子凸部を設けるとともに、前記接極子の回転軸方向の
   両端に、前記接極子凸部の平坦部と所定間隔の隙間をも
   って前記永久磁石と接触し、耐磨耗性を有する樹脂で形
   成した回転支点部を設けたことを特徴とする回転支点型
   有極リレー。