JP4665228B2

JP4665228B2 - リレー

Info

Publication number: JP4665228B2
Application number: JP2004369107A
Authority: JP
Inventors: 勉高田; 茂辻村
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: JP2006179219A

Description

本発明は、リレーに関し、特に、アーマチュアを保持するための構造及びその関連構造に関する。

この種の従来技術では、図１０に示すように、コイル１０１の励磁終了時に、くの字状に屈曲させた可動端子１０２のバネ性を利用して可動端子１０２をコイル１０１側に復帰させている。また、アーマチュア１０３をヨーク１０４に係合させた状態に保持する保持部材（ヒンジバネ）１０５が、ヨーク１０４にカシメ固定されている。

しかしながら、前述の従来技術のように可動端子１０２のバネ性を利用して可動端子１０２の復帰を行うようにすると、可動端子１０２の材料選択には導電性を重視する必要がある関係上、可動端子１０２のバネ性をある程度犠牲にしなければならず、その結果、リレーの使用により可動端子１０２のバネ性が劣化しやすいという問題がある。

また、可動端子１０２をくの字に屈曲させているため、可動端子１０２をベース部材に挿入固定する際に挿入作業が行い難いという問題もある。

また、保持部材１０５をヨーク１０４にカシメ固定するため、磁気的なロスが生じやすく、ヨーク１０４にカシメのための加工（カシメ部の形成）を行う必要があり、また、カシメ固定のための作業工程が必要であるという問題もある。

そこで、本発明の解決すべき課題は、可動端子をくの字に屈曲させて復帰バネとして兼用する必要がないとともに、アーマチュアの保持部材をヨークにカシメ固定する必要がなく、磁気効率及び組立性等に優れたリレーを提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、コイルによる電磁的相互作用により、略Ｌ字形に屈曲されたアーマチュアにその屈曲部を軸として揺動変位を生じさせ、その揺動変位をカードを介して可動端子に伝達して開閉動作を行うリレーにおいて、前記開閉動作は前記可動端子が接点部と接触または離反することにより行われ、前記アーマチュアの前記屈曲部が、所定の係合部に揺動変位可能に係合され、前記アーマチュアを保持する保持部材が、前記コイルを含むコイルユニットが取り付けられるベース部材に取り付けられ、前記保持部材は、前記アーマチュアの前記屈曲部を前記係合部側に付勢して保持する保持バネ部と、前記カードを第１の方向に付勢する付勢バネ部とを有し、前記ベース部材には、上側から挿入された前記保持部材を保持する収容部が設けられ、前記コイルが励磁されていない時、前記カードが前記付勢バネ部により前記第１の方向に付勢されることにより、前記カードを介して前記可動端子が前記第１の方向に動き前記接点部に接触または離反され、前記コイルの励磁時、前記電磁的相互作用により、前記アーマチュアが前記第１の方向と反対の第２の方向に付勢されることにより、前記カードを介して前記可動端子が前記第２の方向に動き前記接点部に離反または接触される。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るリレーにおいて、前記保持部材及び前記ベース部材には、前記保持部材の前記収容部への挿入に伴って互いに係合する第１及び第２の係合部が設けられている。

請求項１に記載の発明によれば、可動端子をくの字に屈曲させて復帰バネとして兼用する必要がないとともに、アーマチュアの保持部材をヨークにカシメ固定する必要がなく、リレーの磁気効率及び組立性等を向上させることができる。

また、一つの保持部材によってアーマチュアの保持とカードの復帰のための付勢とを行う構成のため、部品点数を増加させることなく、簡易な構成とすることができ、また、保持部材にバネ性を重視した材料や形状を採用することができる。

請求項２に記載の発明によれば、保持部材をベース部材の収容部に挿入するだけで、それに伴って第１及び第２係合部が互いに係合するため、保持部材の取り付け作業を簡単に行うことができる。

図１は本発明の一実施形態に係るリレーの斜視図であり、図２は図１のリレーの断面図であり、図３は図１のリレーのケースを取り外した状態の側面構成及びアーマチュアの取付工程を示す図である。なお、図３では後述する可動端子５が第１固定端子３から離反しているが、本来はコイル２２が励磁されていない状態では、可動端子５はバネ部材９の引っ張り力により第１固定端子３側に付勢されて接触するようになっている。

このリレー１は、ベース部材２と、そのベース部材２に取り付けられる第１、第２の固定端子３，４、可動端子５、コイルユニット６、アーマチュア７、カード８、バネ部材（保持部材）９と、ケース１０（図１において２点鎖線で示す部材）とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、第１、第２固定端子３，４及び可動端子５は１組しか設けられていないが、複数組設けるようにしてもよい。

第１、第２固定端子３，４及び可動端子５は、ベース部材２を貫通するようにしてベース部材２に挿入されて固定されている。可動端子５は、ベース部材２に挿入固定される本体部５ａと、その本体部５ａに接合された可撓性を有する可動部５ｂとを有する。そして、可動端子５の可動部５ｂは、第１固定端子３と第２固定端子４との間で行き来可能となっている。

可動端子５は、カード８を介して後述するバネ部材９によって第１固定端子３側（コイルユニット６側）に付勢されており、コイルユニット６の後述するコイル２２が励磁されていないときには、そのバネ部材９の付勢力により、図２に示すように第１固定端子３側に接触している。そして、コイル２２が励磁されると、その電磁的相互作用により揺動駆動されたアーマチュア７によってカード８がコイルユニット６から離反する方向に駆動され、これによって、可動端子５が第２固定端子４側に移動されて端子４と接触する。コイル２２の励磁が終了すると、バネ部材９の付勢力によりカード８及び可動端子５が図２の状態に復帰する。

コイルユニット６は、ボビン２１に巻回されたコイル２２と、コイル２２に挿通されたコア２３と、コア２３に連結されたヨーク２４と、端子２５とを備えて構成されている。このようなコイルユニット６は、後述する図９に示すように、コイル２２及びコア２３がベース部材２に立設されるようにして、ベース部材２のコイル保持凹部３１に上側から挿入されて固定されるようになっている。この取付状態において、端子２５が所定の貫通孔を介してベース部材２の下面側に突出している。

ヨーク２４は、略Ｌ字形の形状を有し、その第１腕部２４ａがコア２３の下端部に連結（例えば、カシメ固定）されており、これによって、ヨーク２４の第２腕部２４ｂは、コイル２２の固定端子３，４側の位置でコア２３と平行に上方に立ち上がるようになっている。第２腕部２４ｂの上端の高さ位置は、コア２３の上端の高さ位置とほぼ等しく設定されている。

アーマチュア７は、図３に示すように、やや鈍角の屈曲角度で略Ｌ字形に屈曲されており、その屈曲部７ａがヨーク２４の第２腕部２４ｂの上端部における端子３側のエッジ部（係合部）２４ｃと係合しており、そのエッジ部２４ｃ（屈曲部７ａ）を軸として揺動可能となっている。この係合状態において、アーマチュア７の第１腕部７ｂはコア２３の上端部を上方から望む位置に位置しており、第２腕部７ｃはヨーク２４の第２腕部２４ｂの端子３側に位置している。そして、コイル２２が励磁されて、アーマチュア７の第１腕部７ｂがコア２３に磁気吸着されると、これに伴って、第１腕部７ｂがコア２３から上方に離反した状態（図２の状態）からアーマチュア７がエッジ部２４ｃを軸に回転し、第２腕部７ｃがコイルユニット６から離反する方向に移動する。コイル２２の励磁が解除されると、カード８を介して伝達される後述するバネ部材９の付勢力によって、アーマチュア７の姿勢が図２に示す姿勢に復帰する。

カード８は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、樹脂により一体成形されており、板状の本体部４１と、その本体部４１から可動端子５側に向けて突設された左右１対の腕部４２と、本体部４１からコイルユニット６側に向けて突設された係合部４３とを有している。腕部４２は可動端子５の可動部５ｂを左右両側から保持するためのものであり、可動部５ｂを保持する保持溝４２ａが設けられている。係合部４３は、その先端部が左右に張り出した形状となっおり、アーマチュア７の第２腕部７ｃ及び後述するバネ部材９の付勢バネ部５３と係合する。係合部４３の上面部に設けられた係合凹部４３ａ内にアーマチュア７の第２腕部７ｃの下端部が挿入されて係合するようになっている。係合部４３とバネ部材９との係合構造については後に詳述する。なお、腕部４２は、端子３〜５のセットが複数組設けられる場合には、そのセットの数に応じて複数対設けられる。

バネ部材９は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、バネ性に優れた金属板をプレス成形して一体に形成されており、平面視略矩形状の本体部５１と、その本体部５１の左右の両肩部に設けられた左右一対の保持バネ部５２と、本体部５１の下辺部５１ａから斜め上方に延設された付勢バネ部５３と、本体部５１の左右の辺部５１ｂの中間部から左右方向外方に延設された係合凸部（第１の係合部）５４とを有している。詳細な説明は後述するが、保持バネ部５２はアーマチュア７を揺動可能に保持するためのものであり、付勢バネ部５３はカード８をコイルユニット６側に付勢するためのものである。

ベース部材２におけるコイル保持凹部３１が設けられた部分と、端子３〜５が取り付けられた部分との間の部分には、図６及び図７に示すように、バネ部材９を収容保持するバネ収容部６１と、コイルユニット６のヨーク２４を収容保持するヨーク収容部６２とが設けられている。バネ収容部６１は、左右に対向する保持溝部６１ａを有しており、この保持溝部６１ａ内にバネ部材９の本体部５１の左右の辺部５１ｂが上方から嵌まり込んで保持される。ほぼ同様に、ヨーク収容部６２も、左右に対向する保持溝部６２ａを有しており、この保持溝部６２ａ内にヨーク２４の第２腕部２４ｂの左右の張出部２４ｄが上方から嵌まり込んで保持される。また、これらの収容部６１，６２の左右の保持溝部６１ａ，６２ａには、本発明の第２の係合部に対応する係合凹部（ここでは係合孔部）６３が保持溝部６１ａ，６２ａ共用で設けられており、バネ部材９及びヨーク２４の挿入に伴って、その係合凹部６３にバネ部材９及びヨーク２４の係合凸部５４，２４ｅが係合し、これによってバネ部材９及びヨーク２４が抜け止めされる。

このようなバネ部材９の取付状態において、バネ部材９の本体部５１はベース部材２に対して略直立姿勢となっている。保持バネ部５２は、コイルユニット６側に斜めに傾斜しており、その姿勢でアーマチュア７の屈曲部７ａをヨーク２４の上端部のエッジ部２４ｃ側に押し付け、これによって、アーマチュア７がエージ部２４ｃを軸に揺動可能に保持されている。また、保持バネ部５２には、左右外方から屈曲部７ａを保持する保持片５２ａが設けられている（なお、図１では保持片５２ａは便宜上省略されている）。

また、付勢バネ部５３は、自由状態では図８に示すようにコイルユニット６側に傾いて斜め上方に延びており、図２に示すように端子３側に押しやられてカード８の係合部４３と係合されると、付勢バネ部５３の復元力により、カード８がコイルユニット６側に付勢される。ここで、付勢バネ部５３は、上方に開口する略凹状の受け部５３ａを有し、カード８の係合部４３の軸部４３ｂが受け部５３ａに上方から挿入されて係合されるようになっている。

次に、このリレー１の組立工程について簡単に説明する。まず、図８に示すように、端子３〜５が取り付けられたベース部材２のバネ収容部６１に、バネ部材９を上方から挿入し、バネ部材９の係合凸部５４をバネ収容部６１の係合凹部６３に係合させるともに、バネ部材９の取り付けを行う。そして、図９に示すように、カード８の係合部４３を上方からバネ部材９の付勢バネ部５３に係合させ、腕部４２に可動端子５を保持させて、カード８の取り付けを行い、続いてコイルユニット６の取り付けを行う。コイルユニット６の取り付けは、予め組み立てられたコイルユニット６をベース部材２のコイル保持凹部３１内に上方から挿入し、これに伴ってそのヨーク２４の第２腕部２４ｂの左右の張出部２４ｄをヨーク収容部６２内に挿入して、ヨーク２４の係合凸部２４ｅをヨーク収容部６２の係合凹部６３に係合させることにより行われる。

コイルユニット６の取り付けが完了すると、図３に示すようにアーマチュア７の取り付けが行われる。その取り付けは、バネ部材９の保持バネ部５２とヨーク２４との間にアーマチュア７を挿入してヨーク２４のエッジ部２４ｃに係合させることにより行われ、この係合に伴って保持バネ部５２がアーマチュア７の屈曲部７ａをエッジ部２４ｃ側に付勢して保持するようになっている。続いて、ケース１０の装着が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、可動端子５をくの字に屈曲させて復帰バネとして兼用する必要がないとともに、アーマチュア７を保持するバネ部材９をヨーク２４にカシメ固定する必要がなく、リレー１の磁気効率及び組立性等を向上させることができる。

また、一つのバネ部材９によってアーマチュア７の保持とカード８の復帰のための付勢とを行う構成のため、部品点数を増加させることなく、簡易な構成とすることができ、また、バネ部材９にバネ性を重視したステンレス等の材料や形状を採用することができる。

また、バネ部材９をベース部材２のバネ収容部６１に挿入するだけで、それに伴ってバネ部材９の係合凸部５４がバネ収容部６１の係合凹部６３に係合して固定が完了するため、バネ部材部材９の取り付け作業を簡単に行うことができる。

また、バネ部材９をプレス成形により低コストで形成できる。

本発明の一実施形態に係るリレーの斜視図である。図１のリレーの断面図である。図１のリレーのケースを取り外した状態の側面構成及びアーマチュアの取付工程を示す図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）はカードの上面図及び断面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）はバネ部材の正面図及び側面図である。図１のリレーにおけるバネ部材の収容部の断面構造を示す図である。図１のリレーにおけるベース部材の構成を示す側面図である。図１のリレーにおけるバネ部材の取付工程を示す図である。図１のリレーにおけるカード及びコイルユニットの取付工程を示す図である。従来技術の構成を示す図である。

符号の説明

１リレー
２ベース部材
３，４固定端子
５可動端子
６コイルユニット
７アーマチュア
８カード
９バネ部材
１０ケース
２２コイル
２３コア
２４ヨーク
２４ｃエッジ部
５２保持バネ部
５３付勢バネ部
５４係合凸部
６１バネ収容部
６３係合凹部

Claims

コイルによる電磁的相互作用により、略Ｌ字形に屈曲されたアーマチュアにその屈曲部を軸として揺動変位を生じさせ、その揺動変位をカードを介して可動端子に伝達して開閉動作を行うリレーにおいて、
前記開閉動作は前記可動端子が接点部と接触または離反することにより行われ、
前記アーマチュアの前記屈曲部が、所定の係合部に揺動変位可能に係合され、
前記アーマチュアを保持する保持部材が、前記コイルを含むコイルユニットが取り付けられるベース部材に取り付けられ、
前記保持部材は、
前記アーマチュアの前記屈曲部を前記係合部側に付勢して保持する保持バネ部と、前記カードを第１の方向に付勢する付勢バネ部とを有し、
前記ベース部材には、上側から挿入された前記保持部材を保持する収容部が設けられ、
前記コイルが励磁されていない時、前記カードが前記付勢バネ部により前記第１の方向に付勢されることにより、前記カードを介して前記可動端子が前記第１の方向に動き前記接点部に接触または離反され、
前記コイルの励磁時、前記電磁的相互作用により、前記アーマチュアが前記第１の方向と反対の第２の方向に付勢されることにより、前記カードを介して前記可動端子が前記第２の方向に動き前記接点部に離反または接触される、
ことを特徴とするリレー。
請求項１に記載のリレーにおいて、
前記保持部材及び前記ベース部材には、前記保持部材の前記収容部への挿入に伴って互いに係合する第１及び第２の係合部が設けられていることを特徴とするリレー。