JP2630098B2 - シーソーバランス型有極継電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は交換機等において高密度
実装される超小型のシーソーバランス型有極継電器に関
する。

【０００２】交換機のプリント板には各加入者回路に対
応する電磁継電器が搭載されているが、近年、加入者回
路が増加するに伴いプリント板当たりの回路数が増え、
電磁継電器の小型化例えば低背化や省面積化が要求され
ている。シーソーバランス型有極継電器（以下有極継電
器と略称する）は低背化や省面積化が可能でかかる用途
に適している。しかし従来の有極継電器は部品の形状が
複雑で磁気効率が低い。そこで部品形状が単純で磁気効
率の高い有極継電器の実現が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】図７はラッチタイプの有極継電器を示す
図、図８は汎用有極継電器の従来例を示す図である。

【０００４】ラッチタイプの有極継電器の場合は図７
(a) に示す如く、中央の支承部11が箱体に支承され両端
に可動接点12a,12b を有する可動接点ばね１と、中央部
が可動接点ばね１に固定されてなるシーソー状の接極子
２と、両端の磁極部31、32が接極子２と対向してなるコ
字状の鉄芯３と、接極子２および鉄芯３の中央部間に装
着された永久磁石４と、鉄芯３の長軸部33に巻回されて
なるコイル５を具えており、可動接点12a 、12b はそれ
ぞれ固定接点13a 、13b と対向している。

【０００５】図７(b) は接極子のストロークと接極子の
負荷および磁極部の吸引力を示す図である。ラッチタイ
プの有極継電器における接極子の負荷は実線で示す如く
左右対称で、支承部をねじる力は可動接点が固定接点に
当接するまで徐々に増大し、可動接点を固定接点に押し
付ける力は可動接点が固定接点に当接した後急激に増大
する。一方永久磁石による磁極部の吸引力は破線で示す
如く左右対称で、両方の磁極部は負荷に打ち勝って接極
子の吸着状態を維持できる吸引力を有する。

【０００６】コイル５に電流を印加して一点鎖線で示す
如く例えば磁極部31の吸引力を増大させると、接極子２
の端部が磁極部31に吸引されて可動接点12a と固定接点
13a の間が閉じ、コイル５に印加されている電流が遮断
されたあともその状態を維持する。また一点鎖線で示す
如く反対側の例えば磁極部32の吸引力を増大させると、
接極子２の端部が磁極部32に吸引されて可動接点12b と
固定接点13b の間が閉じ、コイル５に印加されている電
流が遮断されたあともその状態を維持する。

【０００７】しかしラッチタイプの有極継電器は接点開
閉時に電流の向きを変える必要があり、一般の電磁継電
器の駆動回路に比べて回路構成が複雑になる。そこで一
般の電磁継電器と同様の用途に供する汎用有極継電器の
場合は、コイルに電流を印加していない状態でＮＣ(nor
mal close)側接点が閉じ、所定の電流を印加した状態で
ＮＯ(normal open) 側接点が閉じるように構成されてい
る。

【０００８】即ち、一般の電磁継電器と同様に用いる従
来の汎用有極継電器は図８(a) に示す如く、前記ラッチ
タイプの有極継電器とほぼ同じ部品で構成されるが、永
久磁石４の装着位置と可動接点ばね１に形成された支承
部11の位置を、ＮＣ側の可動接点12a や固定接点13a を
有する磁極部31側にずらし、永久磁石による磁極部の吸
引力が左右非対称になるように構成されている。

【０００９】図８(b) は接極子のストロークと接極子の
負荷および磁極部の吸引力の関係を示す図である。従来
の汎用有極継電器における接極子の負荷は実線で示す如
く左右非対称で、支承部をねじる力は可動接点が固定接
点に当接するまで徐々に増大し、可動接点を固定接点に
押し付ける力は可動接点が固定接点に当接した後急激に
増大する。

【００１０】一方永久磁石による磁極部の吸引力も破線
で示す如く左右非対称で、ＮＣ側磁極の吸引力は負荷よ
り大きくＮＯ側磁極の吸引力は負荷より小さい。そこで
接極子２のＮＣ側端部が磁極部31に吸引され可動接点12
a と固定接点13a の間を閉じる。次いでコイル５に電流
を印加し一点鎖線で示す如くＮＯ側の磁極部32の吸引力
を増大させると、接極子２の端部が磁極部32に吸引され
可動接点12b と固定接点13b の間が閉じる。

【００１１】前述の如く永久磁石によって発生するＮＯ
側の磁極の吸引力は負荷より弱く、コイル５に印加され
ている電流が遮断されると接極子の吸着状態を維持でき
ない。したがってコイル５に印加されている電流が遮断
されると接極子２は磁極部31に吸引され、再びＮＣ側の
可動接点12a と固定接点13a の間を閉じる。即ち、コイ
ル５に印加される電流のレベルを制御することによっ
て、ＮＣ側の接点間およびＮＯ側の接点間を任意に開閉
することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、永久磁石によ
る磁極部の吸引力を左右非対称にした従来の汎用有極継
電器は、磁極部の吸引力の中心をＮＣ側またはＮＯ側に
シフトさせると、負荷の大きさや磁気効率が変化するた
め磁気回路の設計が極めて困難である。しかも負荷に対
するマージンが減少して動作時の安定性が低下したり、
或いは構成部品の形状が複雑になるという問題があっ
た。

【００１３】本発明の目的は部品形状が単純で動作時の
安定性を低下させることの無い、汎用タイプのシーソー
バランス型有極継電器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明になる有極
継電器の原理を示す図である。なお全図を通し同じ対象
物は同一記号で表している。

【００１５】上記課題は両端に可動接点12a 、12b を有
し中央に支承部11を具えた可動接点ばね１、中央下面に
支点として一体形成された突起24を具え、かつ中央が可
動接点ばね１に固定されてなる角柱状の接極子２、形状
の等しい両端の磁極部31、32が接極子１と対向してなる
コ字状の鉄芯３、接極子２の突起24と鉄芯３の中央との
間に装着された永久磁石４、および鉄芯３の長軸部33に
巻回されてなるコイル５を有し、コイル５に電流を印加
しない状態で長手方向側面から見たときに磁極部31、32
の端面を含む平面と、接極子２の磁極部31、32に対向す
る面との間隔が一方に向かって広がるように、可動接点
ばね１の支承部11が箱体に支承されてなる本発明のシー
ソーバランス型有極継電器によって達成される。

【００１６】

【作用】図１(a) においてコイルに電流を印加しない状
態で側面から見たときに磁極部の端面を含む平面と、接
極子の磁極部と対向する面との間隔が一方に向かって広
がるように接極子の支承部を箱体に支承することによっ
て、接極子の負荷は図１(b) に実線で示す如く左右対称
のままシフトし、永久磁石による磁極部の吸引力が破線
で示す如く左右対称であっても、ＮＣ側磁極の吸引力を
負荷より大きくＮＯ側磁極の吸引力を負荷より小さくで
きる。即ち、部品形状が単純で動作時の安定性を低下さ
せることの無い、汎用タイプのシーソーバランス型有極
継電器を実現することができる。

【００１７】

【実施例】以下添付図により本発明の実施例について説
明する。図２は本発明の変形例を示す斜視図、図３は本
発明の一実施例を示す斜視図、図４は本発明の他の実施
例を示す斜視図、図５は本発明の更に他の実施例を示す
斜視図、図６は本発明の更に他の実施例の詳細を示す図
である。

【００１８】図１(a) に示す如く本発明になる汎用タイ
プの有極継電器は、両端に可動接点12a 、12b を有し中
央の支承部11が箱体に支承されてなる可動接点ばね１
と、中央下面に支点として一体形成された突起24を具
え、中央が可動接点ばね１に固定されてなる角柱状の接
極子２と、形状の等しい両端の磁極部31、32が接極子１
と対向してなるコ字状の鉄芯３と、接極子２の突起24と
鉄芯３の中央との間に装着された永久磁石４と、鉄芯３
の長軸部33に巻回されたコイル５とを具えている。

【００１９】可動接点ばね１と可動接点ばね１の中央に
設けられた支承部11は同一平面に含まれるが、絶縁体６
を介して中央において一体化された可動接点ばね１と接
極子２の間は、長手方向側面から見たときに一方に向か
って広がるように配置され一体化されている。そしてコ
イル５に電流を印加しない状態で長手方向側面から見た
ときに磁極部31、32の端面を含む平面と、接極子２の磁
極部31、32と対向する面が一方に向かって広がるように
支承部11が箱体に支承されている。

【００２０】このようにコイル５に電流を印加しない状
態で長手方向側面から見たときに磁極部31、32の端面を
含む平面と、接極子２の磁極部31、32と対向する面が一
方に向かって広がるように支承部11を箱体に支承するこ
とによって、接極子の負荷は図１(b) に実線で示す如く
左右対称のままシフトし、永久磁石による磁極部の吸引
力が破線で示す如く左右対称であっても、ＮＣ側磁極の
吸引力を負荷より大きくＮＯ側磁極の吸引力を負荷より
小さくできる。

【００２１】即ち、コイル５に電流を印加している状態
で接極子２のＮＣ側端部が磁極部31に吸引され、可動接
点ばね１の先端に設けられた可動接点12a と固定接点13
a の間を閉じる。次いでコイル５に電流を印加し一点鎖
線で示す如くＮＯ側の磁極部32の吸引力を増大させる
と、接極子２の端部が磁極部32に吸引され可動接点12b
と固定接点13b の間が閉じる。コイル５の印加電流が遮
断されると接極子２は磁極部31に吸引され、再びＮＣ側
の可動接点12a と固定接点13a の間を閉じる。

【００２２】また本発明になる有極継電器の変形例は図
２に示す如く、図１において接極子２の突起24と鉄芯３
の中央との間に装着された永久磁石４に変えて、鉄芯３
の磁極部31、32の間に装着され中央が接極子２の突起24
に接する永久磁石８が用いられている。この永久磁石８
は接極子２の突起24に当接する部分の近傍を例えばＮ極
とすると、磁極部31、32に当接する部分がＳ極になるよ
うに構成され前記の永久磁石４と同等に作用する。この
ように構成することによって２分されていたコイル５が
一体化され構造が一層簡略化される。

【００２３】本発明になる有極継電器の一実施例は図３
に示す如く一対の可動接点ばね１が接極子２の両側に配
置され、一対の可動接点ばね１と接極子２の中央は絶縁
体６を介して一体化されている。可動接点ばね１はそれ
ぞれ中央にコモン端子14と結合された支承部11を有し、
コモン端子14を箱体７に植設することによって支承部11
は箱体７に支承される。また可動接点12a 、12b に対向
せしめた固定接点13a 、13b を有し、固定接点13a 、13
b はそれぞれ箱体７に植設された固定接点端子15a 、15
b に固着されている。

【００２４】図１〜図３に示す有極継電器は可動接点ば
ね１と支承部11の先端がそれぞれ平行な平面に含まれ、
中央において絶縁体６を介し一体化された可動接点ばね
１と接極子２は平行でなく、側面から見たときに両者の
間隔は一方に向かって広がるように配置されている。し
かし、支承部に曲げ加工を施し可動接点ばね１に対する
支承部の角度を変えることによって、可動接点ばね１と
接極子２が側面から見たときに平行になるよう配置し一
体化することが可能である。

【００２５】本発明になる有極継電器の他の実施例は図
４に示す如く一対の可動接点ばね１が接極子２の両側に
配置され、一対の可動接点ばね１と接極子２は中央にお
いて絶縁体６を介し一体化されている。可動接点ばね１
はそれぞれ中央から側方に突出させてなるＬ字状の支承
部16を具えており、可動接点ばね１と平行な前記支承部
16の長軸部は途中で所定の角度に曲げられ、長軸部の先
端は箱体７に植設されたコモン端子17に機械的且つ電気
的に接合されている。

【００２６】可動接点ばね１と接極子２は長手方向側面
から見たときに平行になるよう配置されているが、支承
部16が途中で所定の角度に屈曲しており支承部16をコモ
ン端子17に接合することによって、コイル５に電流を印
加しない状態で長手方向側面から見たときに、図示省略
された磁極部31、32の端面を含む平面と、接極子２の磁
極部31、32と対向する面が一方に向かって広がるように
支承部16が箱体に支承される。

【００２７】本発明になる有極継電器の更に他の実施例
は図５(a) に示す如く、一対の可動接点ばね１が接極子
２の両側に配置され、可動接点ばね１と接極子２は中央
において絶縁体６を介し一体化されている。可動接点ば
ね１はそれぞれ中央から側方に突出させたＴ字状の支承
部18を具えており、可動接点ばね１と平行しコモン端子
19に機械的且つ電気的に接合される支承部18の頭頂部
が、側面から見たとき図５(b) に示す如く可動接点ばね
１と所定の角度で交差するように、支承部18の前記頭頂
部と可動接点ばね１の間に介在する支持腕が捩じられて
いる。

【００２８】可動接点ばね１と接極子２は長手方向側面
から見たときに平行になるよう配置されているが、支承
部16が途中で所定の角度に屈曲しており支承部16をコモ
ン端子17に接合することによって、コイル５に電流を印
加しない状態で長手方向側面から見たときに、図示省略
された磁極部31、32の端面を含む平面と、接極子２の磁
極部31、32と対向する面が一方に向かって広がるように
支承部16が箱体に支承される。

【００２９】可動接点ばね１の中央から突出させてなる
Ｌ字状支承部16の先端をコモン端子17に接合する有極継
電器は、振動等が加わると可動接点12a と固定接点13a
の間の接点圧が変動しやすいという問題がある。また長
軸部の先端とコモン端子17の接合点はシーソー状に回動
する接極子２の回転軸からずれており、接極子２の回動
に伴って可動接点ばね１と接極子２が前後に移動する等
無駄な動きが生じる。

【００３０】それに対し可動接点ばね１の中央から突出
させてなるＴ字状の支承部18をコモン端子19に接合する
有極継電器は、支承部18の頭頂部と可動接点ばね１の間
に介在する支持腕を接極子２の回転軸に合わせることに
よって、接極子２の回動に伴って可動接点ばね１と接極
子２が前後に移動する等無駄な動きが無く、しかも振動
等が加わっても可動接点と固定接点の間の接点圧が変動
しにくい有極継電器を形成できる。

【００３１】本発明になる有極継電器の更に他の実施例
の構造を図６により詳細に説明する。図６(a) の平面図
に示す如く接極子２とその両側に配された一対の可動接
点ばね１を有し、平行に並べた接極子２と可動接点ばね
１は中央にモールドされた絶縁体６によって一体化され
ている。かかる可動接点ばね１と接極子２は可動接点ば
ね１の中央から側方に突出させたＴ字状の支承部18を、
先端が二股に別れたコモン端子19に溶接することによっ
て所定の位置に支承される。

【００３２】図６(b) の側面図に示す如く可動接点ばね
１の先端にはそれぞれ可動接点12a と12b が固着されて
おり、可動接点12a と12b に対向する固定接点13a と13
b はそれぞれ固定接点端子15a と15b の先端に固着され
ている。コモン端子19と固定接点端子15a および15b は
端子モールド20に植設されており、底板21に端子モール
ド20を装着しコモン端子19と固定接点端子15a および15
b を固定する。

【００３３】一方、図６(c) の断面図に示す如くコイル
５はコイルボビン22に巻回されており、コイル５の両端
はそれぞれコイルボビン22に植設されたコイル端子23に
接続されている。鉄芯３はコイルボビン22を貫通し鉄芯
３の磁極部31、32の間に永久磁石８が装着されている。
永久磁石８は中央を例えばＮ極とすると磁極部31、32に
当接する部分がＳ極になるように着磁され、接極子２の
中央に設けられた突起24が永久磁石８の中央に当接する
ように構成されている。

【００３４】このようにコイルに電流を印加しない状態
で側面から見たときに磁極部の端面を含む平面と、接極
子の磁極部と対向する面との間隔が一方に向かって広が
るように接極子の支承部を箱体に支承することによっ
て、永久磁石による磁極部の吸引力が破線で示す如く左
右対称であっても、ＮＣ側磁極の吸引力を負荷より大き
くＮＯ側磁極の吸引力を負荷より小さくできる。即ち、
部品形状が単純で動作時の安定性を低下させることの無
い、汎用タイプのシーソーバランス型有極継電器を実現
することができる。

【００３５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば部品形状が単
純で動作時の安定性を低下させることの無い、汎用タイ
プのシーソーバランス型有極継電器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる有極継電器の原理を示す図であ
る。

【図２】 本発明の変形例を示す斜視図である。

【図３】 本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図４】 本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図５】 本発明の更に他の実施例を示す斜視図であ
る。

【図６】 本発明の更に他の実施例の詳細を示す図であ
る。

【図７】 ラッチタイプの有極継電器を示す図である。

【図８】 汎用有極継電器の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ 可動接点ばね ２ 接極子 ３ 鉄芯 ４, ８ 永久磁石 ５ コイル ６ 絶縁体 ７ 箱体 11 支承部 12a,12b 可動接点 13a,13b 固定接点 14 コモン端子 15a,15b 固定接点
端子 16,18 支承部 17,19 コモン端
子 20 端子モールド 21 底板 22 コイルボビン 23 コイル端
子 24 突起 31,32 磁極部 33 長軸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 高典 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 進一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−823（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−44952（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−102156（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に可動接点(12a,12b) を有し中央に
   支承部(11)を具えた可動接点ばね(1) 、中央下面に支点
   として一体形成された突起(24)を具え、かつ中央が絶縁
   体(6) を介し該可動接点ばね(1) に固定された角柱状の
   接極子(2) 、形状の等しい両端の磁極部(31,32) が該接
   極子(1) と対向してなるコ字状の鉄芯(3) 、該接極子
   (2) の突起(24)と該鉄芯(3) の中央との間に装着された
   永久磁石(4) 、および該鉄芯(3) の長軸部(33)に巻回さ
   れてなるコイル(5) を有し、該コイル(5) に電流を印加
   しない状態で長手方向側面から見たときに該磁極部(31,
   32) の端面を含む平面と、該接極子(2) の該磁極部(31,
   32) に対向する面との間隔が一方に向かって広がるよう
   に、該可動接点ばね(1) の支承部(11)が箱体に支承され
   てなることを特徴とするシーソーバランス型有極継電
   器。
2. 【請求項２】 両端に可動接点(12a,12b) を有し中央に
   支承部(11)を具えた可動接点ばね(1) 、中央下面に支点
   として一体形成された突起(24)を具え、かつ中央が絶縁
   体(6) を介し該可動接点ばね(1) に固定された角柱状の
   接極子(2) 、形状の等しい両端の磁極部(31,32) が該接
   極子(1) と対向してなるコ字状の鉄芯(3) 、該磁極部(3
   1,32) 間に装着され該接極子(2) の突起(24)に接する永
   久磁石(8) 、および該鉄芯(3) の長軸部(33)に巻回され
   てなるコイル(5) を有し、該コイル(5) に電流を印加し
   ない状態で長手方向側面から見たときに該磁極部(31,3
   2) の端面を含む平面と、該接極子(2) の該磁極部(31,3
   2) に対向する面との間隔が一方に向かって広がるよう
   に、該可動接点ばね(1) の支承部(11)が箱体に支承され
   てなることを特徴とするシーソーバランス型有極継電
   器。
3. 【請求項３】 中央において絶縁体(6) を介して一体化
   されてなる可動接点ばね(1) と接極子(2) の間が長手方
   向側面から見たときに、一方に向かって広がるように構
   成されてなる請求項１または請求項２記載のシーソーバ
   ランス型有極継電器。
4. 【請求項４】 中央から側方に突出せしめたＬ字状の支
   承部(16)を有する可動接点ばね(1) と接極子(2) が、長
   手方向側面から見たときに平行になるよう絶縁体(6) を
   介して中央において一体化され、 該可動接点ばね(1) と平行で且つコモン端子(17)に固着
   される該支承部(16)の長軸部が、所定の角度に曲げられ
   てなる請求項１または請求項２記載のシーソーバランス
   型有極継電器。
5. 【請求項５】 中央から側方に突出せしめたＴ字状の支
   承部(18)を有する可動接点ばね(1) と接極子(2) が、長
   手方向側面から見たときに平行になるよう絶縁体(6) を
   介して中央において一体化され、 該可動接点ばね(1) と平行で且つコモン端子(19)に固着
   される該支承部(18)の頭頂部が、長手方向側面から見た
   とき該可動接点ばね(1) と所定の角度で交差するよう
   に、該頭頂部と該可動接点ばね(1) の間に介在する該支
   承部(18)の支持腕が、捩じられてなる請求項１または請
   求項２記載のシーソーバランス型有極継電器。