JP3744095B2

JP3744095B2 - 高周波用開閉器

Info

Publication number: JP3744095B2
Application number: JP00621297A
Authority: JP
Inventors: 達生篠浦; 庸二郎猿渡; 清明葛川
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: JPH10199391A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波用開閉器、特に、高周波電流回路の開閉を主目的とする高周波用開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高周波用開閉器としては、高周波特性を向上させるため、例えば、実公平７−２３８８３号公報に記載の高周波用開閉器がある。
すなわち、浅底の箱形ベース１１の片側縁部に縦長の凹所を形成し、この凹所に細長いシールドボックス７０を収納し、このシールドボックス７０内で接点を開閉するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の高周波用開閉器では、前記凹所の近傍に配置したコイルブロック２０のヨーク２３と前記シールドボックス７０とが電気接続されておらず、シールドされていないので、所望の高周波特性を得にくいという問題点がある。
【０００４】
本発明は、前記問題点に鑑み、所望の高周波特性を有する高周波用開閉器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる高周波用開閉器は、前記目的を達成するため、ベースの上面に、シールド板を備えた固定接点機構と、ヨークを備えた電磁石ブロックとを並設した高周波用開閉器において、前記固定接点機構を構成する固定接点端子と前記シールド板とを前記ベース上面に垂直に立設するとともに、前記シールド板で、前記シールド板と同一垂直面上に配置した前記固定接点端子の上端部および対向する両側部を囲み、さらに、前記固定接点端子の上端部から側方に延在させて形成した固定接点の背面と前記シールド板との間に誘電体を配置し、ついで、前記電磁石ブロックのヨークに、前記シールド板から延在した少なくとも１つの接触舌片を接触させた構成としてある。
【０００６】
前記接触舌片は、シールド板の片側半分の領域内から延在してもよい。また、前記接触舌片の屈曲した先端部を、前記ベースの上面に突設した突部の上端に係止するとともに、前記突部と前記ヨークの側面とで挾持してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる一実施形態を図１ないし図１０の添付図面に従って説明する。
本実施形態は、大略、ベース１０、固定接点機構２０、電磁石ブロック３０、可動鉄片４０、可動ブロック５０、および、ケース６０からなる。
【０００８】
ベース１０は、誘電体（合成樹脂）からなる浅底の箱形ベース本体１１にて構成されている。そして、ベース本体１１の対向する辺の隅部には、一対の支持壁１２，１３が対向するように突設している。さらに、この支持壁１２，１３の上端部には後述する可動ブロック５０を回動可能に支持する軸受け用溝１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。また、前記支持壁１２の基部には、後述する可動鉄片４０の回動支点となる位置決め用曲面１２ｂが形成されている。
【０００９】
前記支持壁１２，１３の間には不連続な絶縁壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが千鳥状に突設してある。この絶縁壁１４ｂの近傍には位置規制用突部１５が突出し、この突部１５の上端部には係合用凹部１５ａが形成されている。さらに、前記位置規制用突部１５に対して平行となるように位置決め用突条１６がベース本体１１に突設されている。
【００１０】
固定接点機構２０は、固定接点２１ａ，２２ａをそれぞれ有する同一形状の固定接点端子２１，２２と、共通固定接点２３ａ，２３ｂを有する共通固定接点端子２３と、およびシールド板２４とからなるものである。
なお、前記固定接点２１ａおよび共通固定接点２３ｂが常閉固定接点機構を構成し、固定接点２２ａおよび共通固定接点２３ａが常開固定接点機構を構成する。
【００１１】
前記シールド板２４は、図７および図８に示すように、板状導電材を所定の形状に打ち抜いてプレス加工したものであり、複数本のグランド端子２５が下方側に同一直線上に突出している。このグランド端子２５の基部には、固定接点端子側に延在した巾広部２５ａが形成されている。そして、この巾広部２５ａの角部には鋭角で面取り部２５ｂが形成されている。
さらに、シールド板２４は、略直角に屈曲した両端の折り曲げ用端部２６ａ，２６ｂから延在するグランド舌片２７ａ，２７ｂを略直角に屈曲してある。また、シールド板２４の上端縁部から後述するヨーク３４に接触する接触舌片２８が突出しているとともに、後述する可動ブロック５０の復帰ばね５６を係止する係止爪２９が突出している。
【００１２】
そして、前記ベース１０の端子孔（図示せず）に、前記固定接点端子２１，２２、共通固定接点端子２３の下端部およびシールド板２４のグランド端子２５を圧入すると、前記固定接点端子２１，２２、共通固定接点端子２３の下端部およびグランド端子２５が同一直線上に並ぶ。また、グランド端子２５の巾広部２５ａがベース１０の底面から突出する。さらに、固定接点２１ａ，２２ａおよび共通固定接点２３ａ，２３ｂの背面が絶縁壁１４ａ，１４ｄおよび１４ｂ，１４ｃにそれぞれ当接することにより、固定接点２１ａ，２２ａおよび共通固定接点２３ａ，２３ｂの片側半分がシールドされ、いわゆるストリップライン線路の原理を利用したシールド構造となる。そして、接触舌片２８が突部１５の係合用凹部１５ａに係合する（図４）。
【００１３】
なお、シールド板２４は、その上端縁部から接触舌片２８を延在したものに限らず、図９に示すように、側方から切り起こした接触舌片２８を有するものであってもよい。
【００１４】
電磁石ブロック３０は、コイル３１を巻回したスプール３２の中心孔３２ａに断面略Ｔ字形状の鉄芯３３を挿入し、突出する一端部を磁極部３３ａとする一方、突出する他端部３３ｂ（図２）を略Ｌ字形状に屈曲したヨーク３４の一端部にカシメ固定したものである。前記スプール３２の両端鍔部３２ｂ，３２ｂにはコイル端子３５，３５がそれぞれ圧入され、これに前記コイル３１の引き出し線がからげられ、ハンダ付けされている。
【００１５】
そして、前記ベース１０の端子孔１１ａ，１１ａにコイル端子３５，３５をそれぞれ圧入し、ヨーク３４を突部１５と突条１６との間に圧入することにより、電磁石ブロック３０が所定の位置に位置決めされる。これにより、ヨーク３４の外側面と突部１５とがシールド板２４の接触舌片２８の先端部を挾持し、ヨーク３４とシールド板２４とが圧接する。このため、ヨーク３４をシールド板に兼用でき、高周波特性が向上する。
【００１６】
可動鉄片４０は、略Ｌ字形状に屈曲した磁性材からなるものであり、その片側端部が巾狭部４１となっている。この巾狭部４１の先端部近傍には切り欠き部４２が形成されている。
【００１７】
そして、前記可動鉄片４０を、前記支持壁１２の基部に形成した位置決め用曲面１２ｂとヨーク３４の先端縁部との間に落とし込む。これにより、可動鉄片４０の外側角部が曲面１２ｂに線接触する一方、その内側角部がヨーク３４の先端縁部を支点として回動可能に支持され、その一端部４３が鉄芯３３の磁極部３３ａに当接可能となる。さらに、可動鉄片４０の切り欠き部４２が突部１５の上端部に係合可能となり、巾狭部４１の先端部とヨーク３４との間に所定の間隙を残すように可動鉄片４０が位置規制される。
【００１８】
可動ブロック５０は、可動台５１と、復帰ばね５６とからなるものである。
前記可動台５１は、その表裏面から下方側に延在した突条５２ａ，５２ｂの下端部に、可動接触片５３ａ，５３ｂをそれぞれ一体成形したものである。また、可動台５１は、その両側端部に軸部５４，５４を側方にそれぞれ突設している。この軸部５４は、その上下に平行な平坦面を形成して逃げを作るとともに、この平坦面上に樹脂成形で不可避のバリを発生させることにより、滑らかな回動運動を得られるようになっている。また、可動台５１は、その内向面に一対の係合用突起５５，５５を突設してある。
【００１９】
復帰ばね５６は、薄板ばね材を断面略コ字形にプレス加工したものであり、その片面に一対の係合孔５７，５７および突き出し突部５８を形成する一方、残る片面から弾性舌片５９が側方に延在している。
【００２０】
そして、可動台５１の突条５２ａ，５２ｂの間に、復帰ばね５６を位置決めして馬乗り状態に取り付けることにより、係合突起５５に係合孔５７が係合し、可動ブロック５０が完成する。
【００２１】
ついで、前記可動ブロック５０の軸部５４，５４を前記ベース１０の軸受け用溝１２ａ，１３ａにそれぞれ嵌合することにより、可動ブロック５０が回動可能に支持される。これにより、可動接触片５３ａが固定接点２１ａ，２３ｂまたはグランド舌片２７ａに交互に接離可能に対向する。また、可動接触片５３ｂが固定接点２２ａ，２３ａまたはグランド舌片２７ｂに交互に接離可能に対向する。
【００２２】
そして、復帰ばね５６の弾性舌片５９の先端部をシールド板２４の係止爪２９に係止することにより、可動ブロック５０が電磁石ブロック３０側に付勢される。このため、復帰ばね５６の突き出し突部５８が可動鉄片４０の巾狭部４１に圧接する。この結果、可動接触片５３ａが固定接点２１ａ，２３ｂに接触する一方、可動接触片５３ｂがグランド舌片２７ｂに圧接する。
【００２３】
なお、本実施形態の可動ブロック５０は一体成形で製造され、寸法精度が高いので、動作特性が均一な高周波用開閉器が得られる。
【００２４】
ケース６０は、前記ベース１０に嵌合可能な箱形状を有し、その天井面のうち、前記可動ブロック５０の軸部５４の直上に位置する部分に浮き上がり防止の位置決め用突起（図示せず）を突設してある。
そして、内部構成部品を組み込んだベース１０にケース６０を嵌合すると、前記位置決め用突起が軸部５４の平坦面との間に微小な間隙を残しながら対向する。そして、ベース１０とケース６０との接合面をシール剤で密封することにより、組立作業が完了する。
【００２５】
次に、図５に示すように、プリント基板７０のスルーホール７１に固定接点端子２１，２２，２３を挿通するとともに、その端子孔７２にシールド板２４のグランド端子２５を挿通する。この端子孔７２の開口縁部にはランド７３が形成されている。このため、ベース１０の底面から突出するグランド端子２５の巾広部２５ａがランド７３に圧接する。この結果、開閉器の内部は勿論、その外部においてもシールドでき、伝送経路のほぼ全域にわたってインピーダンスマッチングを図れ、高周波特性が向上する。
また、前記巾広部２５ａの角部に面取り部２５ｂが形成されているので、スルーホール７１との接触を防止できる。このため、インピーダンスマッチングだけでなく、絶縁性の確保も可能となる。
さらに、前記面取り部２５ｂが鋭角に形成されているので、プリント基板７０のスルーホール７１の近傍までインピーダンスマッチングを図ることができ、より一層高周波特性の良い開閉器が得られる。
【００２６】
次に、前述の構成からなる高周波用開閉器の動作について説明する。
電磁石ブロック３０のコイル３１に電圧が印加されていない場合には、復帰ばね５６のばね力により、可動ブロック５０が電磁石ブロック３０側に付勢されている。このため、可動接触片５３ａが固定接点２１ａ，２３ｂに接触しているとともに、可動接触片５３ｂがグランド舌片２７ｂに接触している。この場合、復帰ばね５６の突き出し突部５８に圧接する可動鉄片４０は、その切り欠き部４２が突部１５の上端部に係合することにより、位置規制されている。このため、可動鉄片４０の巾狭部４１の先端部とヨーク３４との間に所定の間隙が形成される。
【００２７】
そして、前記コイル３１に電圧を印加して励磁すると、鉄芯３３の磁極部３３ａに可動鉄片４０の一端部４３が吸引される。このため、可動鉄片４０が回動し、その巾狭部４１が復帰ばね５６のばね力に抗して可動ブロック５０を外方に押圧する。この結果、可動ブロック５０が軸部５４を支点に外方に回動し、可動接触片５３ａが固定接点２１ａ，２３ｂから開離してグランド舌片２７ａに接触する。また、可動接触片５３ｂがグランド舌片２７ｂから開離して固定接触片２３ａ，２２ａに接触し、ついで、可動鉄片４０の一端部４３が鉄芯３３の磁極部３３ａに吸着する。
【００２８】
次に、前記コイル３１に対する電圧の印加を解除すると、復帰ばね５６のばね力により、可動ブロック５０が前述の回動方向と逆方向に回動し、可動接触片５３ａが固定接点２１ａ，２３ｂに接触する一方、可動接触片５３ｂがグランド舌片２７ｂに接触し、元の状態に復帰する。
【００２９】
なお、本願発明において固定接点の背面に位置する誘電体は必ずしもベースに突設した絶縁壁である必要はなく、シールド板の側面に積層した誘電物質の塗膜，シートであってもよい。
【００３０】
また、可動ブロック４０の位置規制は、ベース１０に設けた突部１５を介して行う場合に限らず、その巾狭部４１の先端部に絶縁被膜を形成することにより、所定の間隙を形成してもよい。
【００３１】
【実施例】
（実施例）
前述の実施形態で示した高周波用開閉器につき、可動接触片を固定接点から開離した状態での高周波特性を測定した。測定結果を図１０に示す。
【００３２】
（比較例）
実公平６−３８３５４号公報に記載の高周波用開閉器につき、実施例と同様に高周波特性を測定した。測定結果を図１０に示す。
なお、実公平６−３８３５４号公報に記載の高周波用開閉器は、固定接点端子を同一直線上にインサート成形したベース上に、グランド端子を備えた箱形シールドケースを設置し、このシールドケースの底面から突出する前記固定端子の上端部に可動接触片を接離することにより、高周波電流回路を開閉するものである。
ただし、前記可動接触片を駆動する電磁石ブロックのヨークと前記箱形シールドケースとは電気接続されていない。また、箱形シールドケースから延在するグランド端子の基部には、本実施形態のような巾広部はない。
【００３３】
図１０から明らかなように、可動接触片を固定接点から開離した状態における高周波特性は全体として本実施例の方が優れていることが判明した。特に、２００ＭＨｚを越えると、その差が明瞭である。
これは、ヨーク３４とシールド板２４とを電気接続し、ヨーク３４をシールド板に兼用したことが理由の１つと考えられる。
さらに、シールド板２４のグランド端子２５の基部に設けた巾広部２５ａがプリント基板７０に設けたランド７１に接触し、高周波用開閉器の内部は勿論、その外部においてもシールドできる。このため、伝送経路のほぼ全域にわたってインピーダンスマッチングが図れることも理由の１つと考えられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願発明の請求項１にかかる高周波用開閉器によれば、シールド板の接触舌片が電磁石ブロックのヨークに接触し、同電位となっている。このため、ヨークをシールド板に兼用でき、所望の高周波数特性を有する高周波用開閉器が得られる。
特に、請求項１によれば、いわゆるマイクロストリップライン構造を実現するとともに、ヨークに孔を設けることなくシールド板に接続できるので、より一層良好な高周波特性を有する高周波用開閉器が得られる。
請求項２によれば、接触舌片がシールド板の片側半分の領域内から延在している。このため、シールド板の残る片側半分の領域とこれに対向するヨークとの間に可動接触片を後付けできる。この結果、シールド板の表側および裏側にそれぞれ可動接触片を配置でき、より一層高周波特性の良い高周波用開閉器が得られる。
請求項３によれば、接触舌片の屈曲した先端部がベースの突部とヨークの側面とで挾持される。このため、外部振動が加わっても、接触舌片が脱落しないだけでなく、常にヨークに接触している。この結果、高周波特性において信頼性の高い高周波用開閉器が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明にかかる高周波用開閉器の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１で示した高周波用開閉器の斜視図である。
【図３】図１で示した高周波用開閉器の平面図である。
【図４】図２の横断面図である。
【図５】図１で示した高周波用開閉器をプリント基板に実装した場合の正面部分断面図である。
【図６】図１で示した固定接点機構を組み込んだベースの斜視図である。
【図７】図１の固定接点機構の斜視図である。
【図８】図１のシールド板の斜視図である。
【図９】シールド板の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】可動接触片を固定接点から開離させて測定した高周波特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０…ベース、１１…ベース本体、１２，１３…支持壁、１２ａ，１３ａ…軸受け用溝、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…絶縁壁、１５…位置規制用突部、１５ａ…係合用凹部、１６…位置決め用突条、２０…固定接点機構、２１，２２…固定接点端子、２１ａ，２２ａ…固定接点、２３…共通固定接点端子、２３ａ，２３ｂ…共通固定接点、２４…シールド板、２５…グランド端子、２５ａ…巾広部、２５ｂ…面取り部、２６ａ，２６ｂ…折り曲げ用端部、２７ａ，２７ｂ…グランド舌片、２８…接触舌片、２９…係止爪、３０…電磁石ブロック、３４…ヨーク、４０…可動鉄片、４１…巾狭部、４２…切り欠き部、５０…可動ブロック、５１…可動台、５３ａ，５３ｂ…可動接触片、５４…軸部、５５…係合用突起、５６…復帰ばね、６０…ケース、７０…プリント基板、７１…スルーホール、７２…挿通孔、７３…ランド。

Claims

ベースの上面に、シールド板を備えた固定接点機構と、ヨークを備えた電磁石ブロックとを並設した高周波用開閉器において、
前記固定接点機構を構成する固定接点端子と前記シールド板とを前記ベース上面に垂直に立設するとともに、前記シールド板で、前記シールド板と同一垂直面上に配置した前記固定接点端子の上端部および対向する両側部を囲み、さらに、前記固定接点端子の上端部から側方に延在させて形成した固定接点の背面と前記シールド板との間に誘電体を配置し、ついで、前記電磁石ブロックのヨークに、前記シールド板から延在した少なくとも１つの接触舌片を接触させたことを特徴とする高周波用開閉器。
前記接触舌片を、シールド板の片側半分の領域内から延在したことを特徴とする請求項１に記載の高周波用開閉器。
前記接触舌片の屈曲した先端部を、前記ベースの上面に突設した突部の上端に係止するとともに、前記突部と前記ヨークの側面とで挾持したことを特徴とする請求項１または２に記載の高周波用開閉器。