JP3779020B2 - 電磁式のリレー - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式のリレーであって、ベース平面に対して平行に方向付けられた軸線をもつ長く延びたコイルとU字形のコアヨークと実質的に扁平な可動子とから成る磁石系が設けられており、U字形のコアヨークが、コイルを軸方向に貫通しているコア脚と、該コア脚に対して平行にかつコイルの下をコイル長さの一部にわたって延在していて磁極区分を形成しているヨーク脚とから成っており、可動子が、ほぼヨーク脚の延長上においてコイルの下を延びていて、支承・端部区分でコア脚の自由端部に支承されており、かつ該支承・端部区分とは反対側の磁極・端部区分でヨーク脚の磁極区分に、作業空隙を形成しながらオーバラップしており、さらに接点装置が設けられており、該接点装置が、接点保持体に固定された少なくとも1つの固定接点と、切換えばねによって保持された可動の接点とを備えており、さらにまた、運動を切換えばねに伝達するための操作部材が設けられている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような構造を備えた無極リレーは、例えばヨーロッパ特許出願公開第0375398号明細書に基づいて公知である。この公知の構成においても磁石系はU字形のコアヨークを有しており、そして可動子はコア端部に支承されており、かつヨーク脚でコイルの下に作業空隙を形成している。しかしながらこの場合可動子はヨーク脚とコイルとの間におけるオーバラップ範囲に配置されているので、この結果可動子の切換え運動はコイルから外方に向かって方向付けられている。接点は運動させられる可動子の下に配置されており、これによって空間は最適に利用されていない。したがって公知のリレーはただ1つのメーク接点しか有しておらず、しかも切換え接点は付加的な構造高さを必要とする。さらにまた磁石系と接点装置との間における極めて大きな絶縁区間も不可能であるので、切換え出力は制限されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のリレーを改良して、扁平構造と可能な限り小さな体積とを有していて、数少ない部品によって良好な空間利用を可能にするリレーを提供することである。リレーはまたわずかな励磁出力で高い切換え出力が得られることが望ましい。そのためには構造が、磁石系と接点装置との間における良好な絶縁をも可能にすることが望ましい。さらにまた接点装置はメーク接点もしくはブレーク接点と切換え接点とを上に述べた低い構造の内部において可能にすることが望ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、ヨーク脚の磁極区分が、可動子とコイルとの間に位置しており、切換えばねが実質的に可動子の下を延びており、接点が、ヨーク脚の下で、可動の可動子端部の前の範囲に形成された接点室内に、配置されている。
【0005】
【発明の効果】
磁石系の本発明による構成によって、可動子は励磁時にコイルに向かって引き付けられ、つまり切換えばねはこの方向に引っ張られる。ヨーク脚はこの構造では、可能な限りコイルの近くに位置しており、その結果ヨーク脚の下に位置する接点室は、可動の可動子の下に位置する範囲よりも大きな高さを利用することができる。このようにして、構造高さが小さな場合でも切換え接点を取り付けることが可能であり、そして切換えばねは、実質的に可動の可動子の下において該可動子に対してほぼ平行にほぼリレーの全長にわたって延在することができる。
【0006】
本発明の特に有利な構成では、絶縁材料製のベース体が磁石系の下に配置されていて、該ベース体が切換えばねと固定接点のための単数又は複数の接点保持体とを保持しており、かつ磁石系と接点装置との間における隔壁を形成しており、該隔壁が、操作部材のための貫通孔を有している。操作部材の構成に応じて、もちろん2つの貫通孔が設けられていてもよい。ベース体の隔壁は階段状に構成されており、このように構成されていると、一方ではヨーク脚の下に比較的高い接点室を形成することができ、かつ他方では可動子の下に、可動子の切換え運動のために十分な空間を得ることができる。本発明の有利な構成では、ベース体が、切換え室を少なくとも部分的に取り囲んでいて下方に向かって一体に成形された側壁を有しており、該側壁に、切換えばねを保持するばね保持体とメーク接点保持体及び/又はブレーク接点保持体とが、差込み縦穴における差込み固定によって固定されている。
【0007】
貫通孔の範囲における絶縁性を改善するために、本発明の別の有利な構成では、隔壁が、貫通孔の縁部において下面に向かって突出する絶縁カラーを形成している。操作部材自体は、有利な構成では、可動子に引っかけられるフック部分と、切換えばねに係合作用する足部分とを有しており、該足部分は、絶縁カラーとラビリンス状に互いに係合し合っている。このように構成されていると、可動子もしくは磁石系と切換えばねとの間において特に長いクリープ区間を得ることができ、これによってリレーは、構造高さが低いにもかかわらず、高い切換え出力のために適している。
【0008】
実質的に長く延びた可動子は、有利な構成では、コアに向かって折り曲げられた支承・端部区分を有しており、この支承・端部区分は、コア端部を3つの側において取り囲むコイル体フランジの切欠き内に支承されている。磁石系の非励磁時に可動子の可動の端部は、有利には、戻しばねによってヨーク脚から離れる方向にプレロードをかけられ、この場合可動子の中央区分は、支承軸線に対して平行な、ベース体のレバー支点線に、旋回可能に載設されており、これによって、てこの作用に基づいて可動子の支承区分は支承部内に押し込まれる。このレバー支点線は有利にはベース体に設けられた縁部によって形成されるが、しかしながらまた、可動子自体の中央範囲に縁部を設けて、この縁部で可動子が、ベース体の平らな面において転動するように構成することも可能である。戻しばねは有利には、切換えばねと一体的に結合されているが可動の接点を有する接点ばねからは作用的に切り離された少なくとも1つの戻し脚によって形成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
図1〜図7に示されたリレーは、図1に示されているようにベース体1から成っていて、このベース体1はその下側に、操作部材3を備えた接点装置2を有しており、ベース体1の上には磁石系4が配置されている。このリレー系は、ベースプレート5とキャップ6とによって形成されたケーシング内に配置されている。
【0011】
ベース体1はボックス形に絶縁材料から構成されており、磁石系4と接点装置2との間における隔壁11を形成している。この隔壁11は操作部材3のための貫通孔12だけしか有していない。隔壁11の下には切換え室13が形成されており、この切換え室13はベース体の側壁15によって取り囲まれていて、かつ1つの側において隔壁11の段付けされた構成によって、より大きな高さをもつ接点室13aに移行している。切換え室においては、その長さの最大部分にわたって切換えばね21が、リレーの底面に対してほぼ平行に延びており、この切換えばね21はベースプレート5によって固定されている。切換えばね21は平らな板ばねとして裁断されており、かつ通電するサイド脚22aを備えたフレーム形の接点ばね22を形成している。サイド脚22aは自由端部に向かって1つにまとまって接点区分22bを形成し、この接点区分22bには可動の接点29が固定されている。さらに接点区分22bには2つの操作舌片22cが、両側においてフレーム形状の内部に切り出されており、この場合両操作舌片22cは緊定箇所に向かって延びている。
【0012】
さらに切換えばね21は接点ばね22と一体的に、フォーク状の戻しばね23を形成しており、この戻しばね23は実質的に、切換えばねの固定端部21aを起点として延びていて接点ばね22から切り離されており、戻しばね23の2つの戻し脚23aは実質的に、互いに平行に接点ばね22のフレーム形状の内部において、該接点ばね22のサイド脚22aのそばを該サイド脚に対して平行に延びている(図3も参照)。戻しばね23はその戻し脚23aでU字形を成しており、このU字形は、後で詳しく述べる操作部材3の外輪郭に合わせられている。
【0013】
切換えばね21はその固定端部21aでばね保持体24に固定されており、このばね保持体24は固定舌片24aを介して、差込み縦穴(Steckschacht)14において、ベース体1の対向して位置している側壁15に固定されている。固定舌片24aは、固定を改善するためにフック状の輪郭を有しており、さらにばね保持体24には接続舌片24bが一体成形されており、この接続舌片24bは、ベースプレート5の対応する貫通孔を通して外部に向かって案内されている。
【0014】
接点装置はさらに、ブレーク接点26を備えたブレーク接点保持体25と、メーク接点28を備えたメーク接点保持体27とを有している。両方の接点保持体は、固定区分25a;27aを介して、ベース体1の差込み縦穴16に固定されている。さらに両方の接点保持体はそれぞれ接続舌片25b;27bを有しており、これらの接続舌片はベースプレート5を貫いて外方に向かって案内されている。接点保持体25,27は、可動の接点29が選択的にブレーク接点26及びメーク接点28と共働するように、構成されかつそのように接点室13aに配置されている。
【0015】
ベース体の上に配置された磁石系4は、巻線42を備えたコイル体41を有しており、この巻線42の軸線は、リレーの底面に対して平行に位置している。コアヨーク43が一体的に、軸方向でコイル全体を貫いて延びているコア脚43aと、該コア脚に対して平行にコイルの下を巻線の近傍で、コイル長さのほぼ半分まで延びているヨーク脚43bとを形成している。可動子44はその主部分で扁平にヨーク脚43bの延長線上において延びており、この場合、横断面を減じられた磁極・端部区分44aが、同様に横断面を減じられた、ヨーク脚の磁極区分43cにオーバラップしている。可動子の支承・端部区分44bはコア脚43aの自由端部43dに向かって直角に曲げられていて、コイル体フランジ41aのポケット45において、該支承・端部区分がコア脚43aの自由端部43dにおいて転動するように支承されている。コイル体フランジ41aは、この自由端部43dを3つの側で取り囲んでおり、そして可動子44の支承・端部区分44bを保持リブ41bによって固定して、コイルが軸方向で離反移動することを防止している。また、可動子のこの支承・端部区分44bは戻しばね23の戻し力によって、自由端部43dの支承部に押し付けられる。この戻し力は可動の可動子端部44cに対して作用し、この可動子端部をコイルから下方に向かって引き離す。これによって可動子はレバーとして、磁石系の非励磁時には、隔壁11の上面における縁部17を中心にして、図2の図示では逆時計回り方向に旋回させられ、この結果可動子の支承・端部区分44bは支承部へとプレロードをかけられる。このように構成されていることによって、固有の支承ばねが省かれる。
【0016】
ヨーク脚43bが、巻線42に直接(場合によっては絶縁中間層をもって)配置されていることによって、可動子44は磁石系の励磁時にコイルに向かって引き付けられ、この結果切換えばね21もまた操作部材3を介してこの方向に引っ張られる。このようにして、ヨーク脚43bの下には既に述べた大きな接点室13aが生ぜしめられ、これに対して切換えばね21のためには、運動させられる可動子の下における比較的低い切換え室13で十分である。可動子の切換え運動を伝達する操作部材3は、フック部分31を有しており、このフック部分31は実質的にベース平面に対して垂直に、隔壁11の貫通孔12を貫通しており、かつそのフック状の端部で、可動子44の貫通孔44dに引っかけられている。このフック部分31の自由端部の上方には、ヨーク脚43b磁極区分43cにも切欠き43eが設けられており、この切欠き43eはこの範囲におけるヨーク脚への可動子の完全な接触を可能にする。
【0017】
さらに操作部材3は扁平な足部分32を有しており、この足部分32は実質的に、切換えばね21の平面に位置していて、図示の実施例ではM字形の構成を有している。Mの中央脚はこの場合フック部分31に結合されている。足部分32の両方の外側脚には各1つの案内溝33が成形されており、この案内溝33にはそれぞれ、隣接した戻し脚23aの案内突起23bが係合している。外側脚の自由端部には、側部に各1つの操作突子34が一体成形されており、この操作突子34は、接点ばねの隣接した操作舌状片22cの下に位置していて、操作部材3の上方への運動時に接点ばねを閉鎖ポジションにもたらす。操作突子34における頂点の高さと案内溝33の高さとの調整によって、たとえ戻しばねと接点ばねとが本来同一平面を占めている場合でも、ブレーク接点の閉鎖ポジションに対する可動子の戻しポジションを調節することができる。しかしながらまた、戻し脚23aもしくは操作舌状片22cを幾分曲げることによっても、相応な適当なポジションを調節することが可能である。
【0018】
磁石系と接点装置との間における絶縁性を高めるために、隔壁11には下側に向かって絶縁カラー18が一体成形されており、この絶縁カラー18はラビリンス状に、操作部材3のM字形の足部分32の脚の間に係合しており、このようにして長いクリープ区間を生ぜしめる。
【0019】
リレーの組立ては次のように行われる。すなわちこの場合一方では磁石系が図4に示されているように前組立てされ、かつ他方では接点装置3がベース体において下側から固定される。図4に示された磁石系は、図5に示されたベース体とまとめられ、この場合コイル接続ピン46は、ベース体の対応する貫通孔に差し込まれる。次いで下側から操作部材が、フレーム形の切換えばねを貫いて差し込まれ、可動子に引っかけられる。このために操作部材3はまず初めに、斜めの位置(図2に示された破線3′参照)において上方に向かって案内されて、フック部分31を貫通孔12に差し込まれ、次いで最終的なポジションに旋回させられる。係止結合部のない操作部材のこのような組立て形式によって、接点を損なうおそれのあるいかなるプラスチック摩耗も回避される。ベースプレート5及びキャップ6の装着によって、次にケーシングが形成され、このケーシングは公知の形式でシールされてもよい。
【0020】
リレーの機能は、上に述べた個々の部材の対応配置によって既に生ぜしめられる。磁石系の励磁時に、可動子の磁極・端部区分44aはヨーク脚43bの磁極区分43cに引き付けられ、これによって操作部材3を介して接点ばね22は上方に向かって引っ張られ、可動の接点29はメーク接点28と接触させられる。励磁を遮断すると、戻しばね23はその戻し脚23aで操作部材3と可動子の端部44cとを下方に向かって引っ張り、この際に可動子は縁部17においてレバー状に旋回し、その支承・端部区分44bもまたコイルの励磁なしに、ヨーク端部43dに向かってプレロードをかけられる。
【0021】
図8及び図9には、切換えばね及び操作部材の2つの別の実施例が示されている。この場合図8に示された切換えばね121は接点ばね122を有しており、この接点ばね122は、図3に示された接点ばね22とは異なり、中央に配置されたただ1つの脚しか有しておらず、この脚の端部に接点区分122bは、可動の接点29を有している。戻しばね123はこの実施例では、両側において接点ばねの外側のそばを延びる2つの戻し脚123aによって形成されており、これらの戻し脚はその自由端部にそれぞれ外方に向かって折り曲げられた案内突起123bを有している。切換えばね123が変えられた形状を有していること相応して、形状を変えられた操作部材103が設けられている。この操作部材103は、外側脚である2つのフック部分131と両フック部分を結合する足部分132とを備えたU字形の構成を有している。足部分132は、切換えばねの下において該切換えばねに対して直角に延びており、接点ばね122を操作するための中央の突子区分134と、前記案内突起123bを受容するために働く側部に配置された2つの案内溝133とを有している。両方のフック部分131は上方に向かって可動子にまで延びており、この場合可動子はもちろん、フック部分131の引っかかりを可能にするために、両側において相応に構成されている。さらにまたこの実施例ではベース体はその隔壁において、上に述べた第1実施例における中央の貫通孔12の代わりに、外側に位置する2つの貫通孔を有する必要がある。ばね保持体24は、第1実施例におけるように構成されている。
【0022】
第9図には第8図の変化実施例が示されている。この場合切換えばね221は、切換えばね121と同様に、接点区分222bを備えた中央の接点ばね222と、外側に位置する戻し脚223aによって形成された戻しばね223とを有しており、この場合戻しばねはそれぞれ端部に、案内突起223bを有している。操作部材203は操作部材103と同様にU字形に形成されている。そして操作部材203は、2つのフック部分231と横方向に延びる1つの足部分232とを有しており、この足部分232には、案内突起223bを受容するための案内溝233が成形されている。接点ばね222の操作は、中央脚222aにおいて直接行われるのではなく、側部に一体成形された操作舌状片222cを介して行われ、これらの操作舌状片222cは、戻し脚223aとほぼ整合しており、かつそれぞれ操作部材203の操作突子234に載設されている。変えられた操作部材への可動子とベース体との適合については、図8におけると同様のことが言える。また機能に関しては、第1実施例についてと同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるリレーを示す分解図である。
【図2】 図1に示されたリレーが組み立てられた状態を示す縦断面図である。
【図3】 ばね保持体と操作部材とを備えた切換えばねを示す斜視図である。
【図4】 図1に示された磁石系を示す斜視図である。
【図5】 図1に示されたベース体を上から見た斜視図である。
【図6】 操作部材を単独で示す斜視図である。
【図7】 接点装置を取り付けられたベース体の下面を示す斜視図である。
【図8】 切換え装置の別の実施例を示す、図3に相当する斜視図である。
【図9】 切換え装置のさらに別の実施例を、図3に相当する斜視図である。
【符号の説明】
1 ベース体、 2 接点装置、 3,103,203 操作部材、 4 磁石系、 5 ベースプレート、 6 キャップ、 11 隔壁、 12 貫通孔、 13 切換え室、 13a 接点室、 14,16 差込み縦穴、 15 側壁、 17 縁部(レバー支点線)、 18 絶縁カラー、 21,121,221 切換えばね、 21a 固定端部、 22,122,222 接点ばね、 22a サイド脚、 22b,122b,222b 接点区分、 22c,222c 操作舌状片、 23,123,223 戻しばね、 23a,223a 戻し脚、 23b,123b,223b 案内突起、 24 ばね保持体、 24a 固定舌片、 24b 接続舌片、 25 ブレーク接点保持体、 25a,27a 固定区分、 25b,27b 接続舌片、 26 ブレーク接点、 27 メーク接点保持体、 28 メーク接点、 29 可動の接点、 31,131,231 フック部分、 32,132,232 足部分、 33,133 案内溝、 34,134 操作突子(突子区分)、 41 コイル体、 41a コイル体フランジ、 41b 保持リブ、 42 巻線、 43 コアヨーク、 43a コア脚、 43b ヨーク脚、 43c 磁極区分、 43d 自由端部、 43e 切欠き、 44 可動子、 44a 磁極・端部区分、 44b 支承・端部区分、 44c 可動子端部、 44d 貫通孔、 46 コイル接続ピン

Claims (11)

  1. 電磁式のリレーであって、
    ベース平面に対して平行に方向付けられた軸線をもつ長く延びたコイル(41,42)とU字形のコアヨーク(43)と実質的に扁平な可動子(44)とから成る磁石系が設けられており、
    U字形のコアヨーク(43)が、コイルを軸方向に貫通しているコア脚(43a)と、該コア脚(43a)に対して平行にかつコイルの下をコイル長さの一部にわたって延在していて磁極区分(43c)を形成しているヨーク脚(43b)とから成っており
    可動子(44)が、ほぼヨーク脚(43b)の延長上においてコイルの下を延びていて、支承・端部区分(44b)でコア脚(43a)の自由端部(43d)に支承されており、かつ該支承・端部区分とは反対側の磁極・端部区分(44a)でヨーク脚(43b)の磁極区分(43c)に、作業空隙を形成しながらオーバラップしており、
    さらに接点装置が設けられており、該接点装置が、接点保持体(25,27)に固定された少なくとも1つの固定接点(26,28)と、切換えばね(21;121;221)によって保持された可動の接点(29)とを備えており、
    さらにまた、運動を切換えばね(21)に伝達するための操作部材(3;103;203)が設けられている形式のものにおいて、
    ヨーク脚(43b)の磁極区分(43c)が、可動子(44)とコイル巻線(42)との間に位置しており、切換えばね(21;121;221)が実質的に可動子(44)の下を延びており、接点(26,28,29)が、ヨーク脚(43b)の下で、可動の可動子端部(44c)の前の範囲に形成された接点室(13a)内に、配置されていることを特徴とする電磁式のリレー。
  2. 切換えばね(21;121;221)が可動子支承部(45,44b)の下の範囲に固定されていて、可動子(44)の下を接点室(13a)の中にまで延びており、操作部材が、切換えばね(21;121;221)の固定領域と接点室(13a)との間に位置している切換え室(13)において切換えばねに作用する、請求項1記載のリレー。
  3. 絶縁材料製のベース体(1)が磁石系(41,42,43,44)の下に配置されていて、該ベース体(1)が切換えばね(21;121;221)と単数又は複数の接点保持体(25,27)とを保持しており、かつ磁石系と接点装置との間における隔壁(11)を形成しており、該隔壁が、操作部材(3;103;203)のための単数又は複数の貫通孔(12)を有している、請求記載のリレー。
  4. ベース体(1)が、切換え室(13)もしくは接点室(13a)を少なくとも部分的に取り囲んでいて下方に向かって一体に成形された側壁(15)を有しており、該側壁に、切換えばね(21)を保持するばね保持体(24)と単数又は複数の接点保持体(25,27)とが、差込み縦穴(14,16)における差込み固定によって固定されている、請求項3記載のリレー。
  5. 隔壁(11)が、貫通孔(12)の縁部において下面に向かって突出する絶縁カラー(18)を形成している、請求項4記載のリレー。
  6. 操作部材(3)が、可動子(44)に引っかけられるフック部分(31)と、切換えばねに係合作用する足部分(32)とを有しており、該足部分が、絶縁カラーとラビリンス状に互いに係合し合っている、請求項5記載のリレー。
  7. 可動子(44)の支承・端部区分(44b)が、コア脚(43a)に向かって折り曲げられていて、かつコア脚(43)の自由端部(43d)を3つの側において取り囲むコイル体フランジ(41a)の切欠き(45)に支承されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のリレー。
  8. 可動子(44)の磁極・端部区分(44a)が、磁石系(41,42,43,44)の非励磁時に、戻しばね(23)によってヨーク脚(43b)から離れる方向にプレロードをかけられ、この場合可動子の中央区分が、支承軸線に対して平行な、ベース体(1)のレバー支点線に、旋回可能に載設されており、これによって、てこの作用に基づいて可動子の支承・端部区分(44b)が、コイル体フランジ(41a)の切欠き(45)内において、コア脚(43a)の自由端部(43d)に設けられた支承部に押圧される、請求項1から7までのいずれか1項記載のリレー。
  9. レバー支点線(17)が、ベース体(1)の隔壁(11)に設けられた縁部によって形成される、請求項8記載のリレー。
  10. レバー支点線が、可動子に設けられた縁部によって形成される、請求項8記載のリレー。
  11. 戻しばね(23;123;223)が、切換えばね(21;121;221)と一体的に結合されていて接点ばね(22;122;222)から作用的に切り離された少なくとも1つの戻し脚(23a;123a;223a)によって形成される、請求項8から10までのいずれか1項記載のリレー。
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