JP4770730B2

JP4770730B2 - リレー

Info

Publication number: JP4770730B2
Application number: JP2006348555A
Authority: JP
Inventors: 知明佐々木; 直樹金本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP2008159476A

Description

本発明は、電気信号による開閉と手動操作による開閉との両方が可能なリレーに関するものである。

従来から、電気信号による開閉と手動操作による開閉との両方が可能なリレーが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

この種のリレーとして、例えば図１０に示すものがある。このリレーは、図１１に示すようにプリント配線板Ｐに実装してケースＣに収納して用いられるものであって、プリント配線板Ｐへの実装用の複数個の端子部２５ａ，５１ａ，５２ａがそれぞれ一面から突出した直方体形状のハウジング１を有する。以下、上下方向は図１０を基準とし、図１０の左下―右上方向を左右方向と呼び、図１０の右下―左上方向を前後方向と呼ぶ。

詳しく説明すると、ハウジング１には、図１２に示すように、外部から入力される電気信号によって励磁される電磁石２と、電磁石２の磁力によって駆動される可動枠ブロック３と、可動枠ブロック３に連動してハウジング１内で変位する可動接点４１と、可動接点４１が離接する固定接点４２とを備える。

ハウジング１は、電磁石２、可動枠ブロック３、可動接点４１、固定接点４２をそれぞれ保持してハウジング１の下面を構成するボディ１１と、下面が開口した直方体形状であって下面の開口がボディ１１によって閉塞される形でボディ１１に被着されハウジング１の前後左右の面及び上面を構成するカバー１２とを備える。ボディ１１及びカバー１２はそれぞれ例えば合成樹脂成型品からなる。図１３に示すようにボディ１１の左右両側面にはそれぞれ結合突起１１ａが左右方向の外向きに突設され、カバー１２の左右に対向する各壁のそれぞれ下端部には結合穴１２ａが左右に貫設されていて、結合突起１１ａが結合穴１２ａに係入することによりカバー１２とボディ１１とは互いに結合している。また、ボディ１１の下端部には、上端部よりも外径を大きくしてカバー１２の下側に位置しカバー１２の内側へのボディ１１の落ち込みを阻止する鍔部１１ｂが突設されている。ボディ１１の左右両側において鍔部１１ｂの前後方向の中央部にはそれぞれ切り欠き１１ｃが設けられ、カバー１２には切り欠き１１ｃに係入する係合突起１２ｃが下方へ突設されている。

また、ボディ１１の左前端部には導電材料からなる固定側端子板５２が上下に貫通する形で保持され、ボディ１１の左後端部には導電材料からなる可動側端子板５１が上下に貫通する形で保持されている。各端子板５１，５２のそれぞれ下端部はプリント配線板Ｐへの実装用の端子部５１ａ，５２ａとなっている。固定接点４２は固定側端子板５２の上端部に設けられている。また、可動側端子板５１の上端部には、例えば金属のような弾性を有する導電材料からなり厚さ方向を左右方向に向けた前後に長い可動ばね５３が連結されている。可動ばね５３は前端部を後端部に対して左右に変位させるように弾性変形可能であって、前端部が固定接点４２の右側に位置している。可動接点４１は、可動ばね５３の前端部に設けられることにより固定接点４２に対して離接可能となっている。

電磁石２は、コイル２１が巻回された筒状のコイルボビン２２と、コイルボビン２２に挿通された本体部（図示せず）並びに本体部の前側に連結されてコイルボビン２２の前側で上下に延びた中央吸着板２３ａとを有する内側鉄芯２３と、コイルボビン２２の下側に配置された本体部、本体部の前端部からそれぞれ上方に突設され中央吸着板２３ａを間に隙間を空けて挟んで左右に対向する両側吸着板２４ａ、並びに、本体部の後端から上方に突設されて内側鉄芯の本体部の後端に連結された連結部を有する外側鉄芯２４と、それぞれコイル２１に電気的に接続されボディ１１の後端部を上下に貫通して下端が端子部２５ａとなる端子ピン２５とを備える。端子ピン２５は例えばインサート成形によってコイルボビン２２に固定されており、コイルボビン２２は、例えば端子ピン２５がボディ１１に圧入されることによってハウジング１に対して固定されている。ボディ１１の上面には、各端子板５１，５２，各接点４１，４２並びに可動ばね５３が収納された空間と、電磁石２が収納された空間とを仕切る仕切り壁１１ｄが上方へ突設されている。

可動枠ブロック３は、例えば合成樹脂成型品からなる可動枠本体３１を備える。可動枠本体３１は、電磁石２の上側に位置する本体部３１ａと、本体部３１ａの前後方向での中央部から左方へ突設され左端部が下方へ曲がって先部が左右二又に分かれて可動ばね５３を挟む駆動部３１ｂと、本体部３１ａの前端部から下方に突設された接極子保持部３１ｃとを有する。ここで、コイルボビン２２の後端部には円柱形状の軸突起２２ａが上方へ突設されており、可動枠本体３１の本体部３１ａの後端部には軸受け穴３０が上下に貫設されていて、軸受け穴３０に軸突起２２ａが挿入されることにより可動枠ブロック３はコイルボビン２２に対して（すなわち、ハウジング１に対して）上方から見た面内で回動可能に枢支されている。すなわち、可動枠ブロック３は上下方向に直交する平面（動作平面）上を変位する。仕切り壁１１ｄには、左右両側と上方とにそれぞれ開放されて駆動部３１ｂが挿通される切り欠き１１ｅが設けられている。

また、接極子保持部３１ｃには、それぞれ磁性体からなり中央吸着板２３ａを挟んで左右に対向する２枚の接極子３２と、接極子３２の間に挟まれ各接極子３２を互いに異なる極性に磁化する永久磁石３３とが保持されている。各接極子３２の後端部はそれぞれ永久磁石３３よりも後方に突出し、それぞれ互いに異なる側の両側吸着板２４ａと中央吸着板２３ａとの間に挟まれる。

次に、上記リレーの動作を説明する。端子ピン２５を通じてコイル２１に通電されると、中央吸着板２３ａと両側吸着板２４ａとが通電方向に応じた互いに異なる極性に励磁され、各接極子３２がそれぞれ左右の吸着板２３ａ，２４ａのうち通電方向に応じた互いに共通の一方側の吸着板２３ａ，２４ａに吸着し、これに伴って可動ばね５３が駆動部３１ｂから力を受けることにより可動接点４１が固定接点４２に離接する。具体的には、各接極子３２がそれぞれ左側の吸着板２３ａ，２４ａに吸着したときには可動接点４１が固定接点４２に接触導通して接点がオン状態となり、各接極子３２がそれぞれ右側の吸着板２３ａ，２４ａに吸着したときには可動接点４１が固定接点４２から離れて接点がオフ状態となる。また、コイル２１への通電が停止された後は、永久磁石３３の磁力によって上記接点状態が維持される。

さらに、可動枠本体３１の本体部３１ａの前端部の上面には、直方体形状の被駆動部３１ｄが上方へ突設されている。ケース１２の上面には、被駆動部３１ｄが挿通される貫通穴からなる挿通部１２ｄが上下に貫設されており、被駆動部３１ｄは挿通部１２ｄを通じてケース１２の上方へ突出する。つまり、ハウジング１外から被駆動部３１ｄを操作することによって、コイル２１に通電することなく可動枠ブロック３を動作させることができる。

ここで、既に述べたように上記リレーはケースＣに収納して用いられるが、ケースＣから突出するほどに被駆動部３１ｄの突出寸法を大きくすると、被駆動部３１ｄの重量のために、コイル２１への通電による動作に支障が出るおそれがある。

そこで、ハウジング１には、ハウジング１の上方に突出して操作力を受ける被操作部６１と可動枠ブロック３の一部を左右から挟み被操作部６１の操作力を可動枠ブロック３に伝える駆動部６２とを有するハンドルブロック６が取り付けられている。詳しく説明すると、ハンドルブロック６は例えば合成樹脂成型品からなり、長方形枠状のフレーム部６３と、フレーム部６３の後側の内面から前方に突設されてフレーム部６３に対して前端部を左右に変位させるように弾性変形可能な支持部６４と、支持部６４の前端部に連結された長方形状の台座部６５とを有する。被操作部６１は台座部６５の上面から上方に突設され、駆動部６２は台座部６５の前端面から前方に突設されている。さらに、フレーム部６３において駆動部６２を左右から挟む両側にはそれぞれ先端面が駆動部６２の左右方向での外側の面に対し間に隙間を空けて対向する制限凸部６６が、内向きに突設されている。

ケース１２の上面には長方形環状の保持突起１２ｂが外周に沿って上方へ突設されており、ハンドルブロック６のフレーム部６３は例えば保持突起１２ｂに嵌合することによりハウジング１に対して保持されている。これにより、被操作部６１と台座部６５と駆動部６２とで構成されるハンドル本体６０は、フレーム部６３と支持部６４とを介して支持されることによりハウジング１に対して左右に弾性的に変位可能となっている。

支持部６４のばね力に抗して被操作部６１を左右方向のいずれかに押操作すれば、操作力を受けたハンドル本体６０が変位して駆動部６２が被駆動部３１ｄを押圧することにより可動枠ブロック３が回動して接点が切り替わる。このとき、制限凸部６６が駆動部６２に当接することにより、支持部６４の破損を招くようなハンドル本体６０の過剰な変位は阻止されている。

また、被操作部６１が操作力を受けていない状態では、支持部６４のばね力により、駆動部６２が被駆動部３１ｄの可動範囲に重ならないような位置に維持される。つまり、被操作部６１が操作力を受けていない状態では駆動部６２が可動枠ブロック３の動作を妨げないようになっている。

上記構成によれば、図１１に示すようにケースＣ外に突出する程度まで被操作部６１を大きくしながらも、コイル２１への通電による可動枠ブロック３の動作には影響が出ない。
特開２０００−１６４０９６号公報

しかし、被駆動部３１ｄが上方に突設されているために、被操作部６１への操作により可動枠ブロック３を動作させようとしたとき、ハンドルブロック６を介して操作力を受ける被駆動部３１ｄの位置が、接極子３２に対する磁力が最も強く作用する位置に対して上下に離れ、且つ、可動枠ブロック３においてハウジング１に対して枢支された軸受け穴３０の位置に対して前後に離れていることにより、可動枠ブロック３の前端部が前方から見た面内で傾きやすかった。

可動枠ブロック３が前方から見た面内で傾くと、接点をオンする際に可動接点４１と固定接点４２との接触圧が十分に高くならなかったり、接点をオフする際に可動接点４１と固定接点４２とが十分に離れなかったり、可動枠ブロック３の動作に伴う磨耗粉が多く出てしまうといったことが考えられる。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ハンドルへの操作による動作時の可動枠ブロックの傾きを低減することができるリレーを提供することにある。

請求項１の発明は、取付面に対して固定されるハウジングと、少なくとも一部がハウジングに収納されハウジング内において永久磁石並びに磁性体からなり永久磁石によって磁化される接極子をそれぞれ保持してハウジングに対して一定の動作平面内で回動可能に枢支された可動枠ブロックと、ハウジングに収納されハウジング外から入力される電力によって励磁される電磁石と、磁性体からなり可動枠ブロックの接極子を可動枠ブロックの回動方向の両側から挟み電磁石によって磁化される吸着体と、ハウジングに収納され可動枠ブロックに機械的に連結された可動接点と、ハウジング内において吸着体と接極子との間の磁力によって可動枠ブロックが駆動されたときに可動接点が離接可能な位置に保持された固定接点と、ハウジングに対して少なくとも動作方向に変位可能に保持されたハンドルとを備え、可動枠ブロックは、吸着体と接極子との間の磁力によって駆動される方向に直交する方向であって動作平面に沿った方向へ突設されハウジング外に突出する被駆動部を有し、ハンドルは、ハウジングから動作平面に直交する方向に突出して操作力を受ける被操作部と、可動枠ブロックの被駆動部を可動枠ブロックの回動方向の両側から挟み被操作部が操作力を受けたときに可動枠ブロックの被駆動部を押圧することにより可動接点を固定接点に離接させるように可動枠ブロックを動作させる駆動部とを有し、被駆動部は、可動枠ブロックの回動軸に比べて固定接点及び可動接点からそれぞれ離れた位置に設けられ、且つ、動作平面に直交する方向での位置に関して接極子よりも可動枠ブロックの枢支された部位に近いことを特徴とする。

この発明によれば、被駆動部を、動作平面に直交する方向での位置に関して接極子よりも可動枠ブロックの枢支された部位から離す場合に比べ、ハンドルへの操作力による可動枠ブロックの動作時に可動枠ブロックが傾きにくいので、ハンドルによる動作がより安定する。また、可動枠ブロックの回動軸に比べて固定接点又は可動接点に近い位置に被駆動部を設ける場合に比べ、ハウジングにおいて被駆動部を挿通するための開口を固定接点や可動接点から離れた位置に設けることができるから、該開口から入った異物が固定接点と可動接点との間に入り込みにくい。

請求項２の発明は、請求項１において、ハンドルの駆動部において可動枠ブロックを挟む両側の部位は、被操作部を介して互いに連結されていることを特徴とする。

この発明によれば、互いに分離してそれぞれ駆動部において可動枠ブロックを挟む部位の一方ずつに連結された２個の被操作部を設ける場合に比べ、ハンドルの機械的強度が向上する。

請求項１の発明によれば、被駆動部を、動作平面に直交する方向での位置に関して接極子よりも可動枠ブロックの枢支された部位に近くしたことにより、ハンドルへの操作力による可動枠ブロックの動作時に可動枠ブロックが傾きにくいので、ハンドルによる動作が安定する。また、可動枠ブロックの回動軸に比べて固定接点又は可動接点から離れた位置に被駆動部を設けていることにより、ハウジングにおいて被駆動部を挿通するための開口を固定接点や可動接点から離れた位置に設けることができるから、該開口から入った異物が固定接点と可動接点との間に入り込みにくい。

請求項２の発明によれば、ハンドルの駆動部において可動枠ブロックを挟む両側の部位が被操作部を介して互いに連結されているから、互いに分離してそれぞれ駆動部において可動枠ブロックを挟む部位の一方ずつに連結された２個の被操作部を設ける場合に比べ、ハンドルの機械的強度が向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
本実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略する。

本実施形態では、図１に示すように、可動枠ブロック３の被駆動部３１ｄが、接極子保持部３１ｃの左端部であって上下方向の中央部から前方に突設されている。つまり、本実施形態における被駆動部３１ｄは、永久磁石３３の上下方向（すなわち動作平面に直交する方向）での中央部に対し、左前方向（すなわち動作平面に平行な方向）に並んでいる。

また、被駆動部３１ｄが挿通される挿通部１２ｄは、カバー１２の前側の壁において左右方向の中央部に設けられて前後方向と下方とにそれぞれ開放された切り欠きからなっている。

さらに、ハンドルブロック６は、図２及び図３に示すように、ハウジング１の前側に取り付けられる。詳しく説明すると、ハンドルブロック６は例えば合成樹脂成型品からなり、被駆動部３１ｄを左右から挟むＵ字形状の駆動部６２及び駆動部６２の両端からそれぞれ上方に突設されて操作力を受ける２本の被操作部６１からなるハンドル本体６０と、ハウジング１に対して固定されるフレーム部６３と、フレーム部６３と駆動部６２とにそれぞれ連結されフレーム部６３に対してハンドル本体６０を左右に変位させるように弾性変形可能な支持部６４とを有する。

また、カバー１２の前面には、それぞれカバー１２の左右の壁が前方に延長された形状であって左右に対向しハンドルブロック６のフレーム部６３を左右から挟んで保持する２個の保持突起１２ｅと、それぞれカバー１２の上側の壁が前方に延長された形状であって左右方向の外側の端がそれぞれ一方ずつの保持突起１２ｅの上端部に連結された２個の上側突起１２ｆとがそれぞれ前方に突設されている。ハンドルブロック６の各被操作部６１は、それぞれ上側突起１２ｆ間の隙間を通じてハウジング１の上方へ突出している。

ハンドルブロック６のフレーム部６３は、上下の寸法がボディ１１の鍔部１１ｂの上下の寸法と同程度であって左右の端部がそれぞれ保持突起１２ｅの下側に位置する台座部６３ａと、台座部６３ａの左右両端部からそれぞれ上方へ突設されて保持突起１２ｅの左右方向の内側の面に当接する結合部６３ｂと、各結合部６３ｂの上下方向の中央部と台座部６３ａの上面との間にそれぞれ架設されフレーム部６３の機械的強度を確保する２個の梁部６３ｃとを有する。

また、各保持突起１２ｅの上下方向の中央部にはそれぞれ係合穴１２ｇが左右に貫設され、各結合部６３ａの左右方向の外側の面の上下方向の中央部にはそれぞれ係合突起６３ｄが外向きに突設されていて、各係合突起６３ｄがそれぞれ係合穴１２ｇに係入することにより、ハンドルブロック６はハウジング１に保持されている。

上記構成によれば、上下方向（すなわち動作平面に直交する方向）での位置に関して、被駆動部３１ｄが、接極子３２において吸着板２３ａ，２４ａとの間の磁力が最も強く作用する部位である永久磁石３３の中央部に近いことにより、上下方向での位置に関して被駆動部３１ｄを永久磁石の３３中央部から離す場合に比べ、接極子３２が吸着板２３ａ，２４ａに磁着された状態から被操作部６１への操作によって接極子３２を吸着板２３ａ，２４ａから引き離す際に可動枠ブロック３が傾きにくいので、ハンドルブロック６による動作がより安定する。

なお、ハンドルブロック６の形状は上記実施形態のものに限られず、例えば図４〜図６に示すように、駆動部６２において被駆動部３１ｄを挟む左右両端部間を、１本の被操作部６１を介して互いに連結してもよい。図４〜図６の例では、係合突起６３ｄ及び係合穴１２ｇを左右に２個ずつ設けている。また、被操作部６１の上端には、前後両側と上方とにそれぞれ開放された操作切り欠き６１ａを設けており、操作切り欠き６１ａに例えばマイナスドライバーのような治具（図示せず）を挿入することにより、被操作部６１を容易に操作することができるようになっている。上記構成を採用すれば、図１〜図３の場合に比べて機械的強度が向上する。

（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する構成については同じ符号を付して図示並びに説明を省略する。

本実施形態では、図７に示すように、可動枠ブロック３の被駆動部３１ｄは、可動枠本体３１の本体部３１ａの後端部から後方に突設されている。これにより、動作平面に直交する方向である上下方向での位置に関して、被駆動部３１ｄは、接極子３２よりも、枢支された部位である軸受け穴３０により近くなっている。また、被駆動部３１ｄは、軸受け穴３０よりも、可動接点４１及び固定接点４２からそれぞれ離れている。

また、図８及び図９に示すように、ハンドルブロック６はハウジング１の後側に保持されており、挿通部１２ｄ、保持突起１２ｅ、上側突起１２ｆもそれぞれカバー１２の後側に設けられている。また、係合穴１２ｇ及び係合突起６３ｄはそれぞれ左右に２個ずつ設けられ、被操作部６１は１本となっている。

上記構成によれば、被駆動部３１ｄを、上下位置に関して接極子３２よりも可動枠ブロック３の軸受け穴３０から離す場合に比べ、ハンドルブロック６の被操作部６１への操作力による可動枠ブロック３の動作時に可動枠ブロック３が傾きにくいので、ハンドルブロック６による動作がより安定する。

また、実施形態１のように可動枠ブロック３の軸受け穴３０に比べて固定接点４２又は可動接点４１に近い位置に被駆動部３１ｄを設ける場合に比べ、ハウジング１において被駆動部３１ｄを挿通するための挿通部１２ｄを固定接点４２や可動接点４１から離れた位置に設けることが可能となっているから、挿通部１２ｄから入った異物が固定接点４２と可動接点４１との間に入り込みにくい。

本発明の実施形態１を示す分解斜視図である。同上を示す斜視図である。同上を示す正面図である。同上の別の形態を示す斜視図である。図４の形態におけるハンドルブロックを示す斜視図である。図４の形態を示す正面図である。本発明の実施形態２を示す分解斜視図である。同上を示す斜視図である。同上を示す正面図である。従来例を示す斜視図である。同上の使用形態を示す説明図である。同上を示す分解斜視図である。同上においてカバーとハンドルブロックとを取り外した状態を示す正面図である。

符号の説明

１ハウジング
２電磁石
３可動枠ブロック
６ハンドルブロック
１２ｄ挿通口
３１ｄ被駆動部
３２接極子
３３永久磁石
６０ハンドル本体
６１被操作部
６２駆動部

Claims

取付面に対して固定されるハウジングと、
少なくとも一部がハウジングに収納されハウジング内において永久磁石並びに磁性体からなり永久磁石によって磁化される接極子をそれぞれ保持してハウジングに対して一定の動作平面内で回動可能に枢支された可動枠ブロックと、
ハウジングに収納されハウジング外から入力される電力によって励磁される電磁石と、
磁性体からなり可動枠ブロックの接極子を可動枠ブロックの回動方向の両側から挟み電磁石によって磁化される吸着体と、
ハウジングに収納され可動枠ブロックに機械的に連結された可動接点と、
ハウジング内において吸着体と接極子との間の磁力によって可動枠ブロックが駆動されたときに可動接点が離接可能な位置に保持された固定接点と、
ハウジングに対して少なくとも動作方向に変位可能に保持されたハンドルとを備え、
可動枠ブロックは、吸着体と接極子との間の磁力によって駆動される方向に直交する方向であって動作平面に沿った方向へ突設されハウジング外に突出する被駆動部を有し、
ハンドルは、ハウジングから動作平面に直交する方向に突出して操作力を受ける被操作部と、可動枠ブロックの被駆動部を可動枠ブロックの回動方向の両側から挟み被操作部が操作力を受けたときに可動枠ブロックの被駆動部を押圧することにより可動接点を固定接点に離接させるように可動枠ブロックを動作させる駆動部とを有し、
被駆動部は、可動枠ブロックの回動軸に比べて固定接点及び可動接点からそれぞれ離れた位置に設けられ、且つ、動作平面に直交する方向での位置に関して接極子よりも可動枠ブロックの枢支された部位に近いことを特徴とするリレー。
ハンドルの駆動部において可動枠ブロックを挟む両側の部位は、被操作部を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１記載のリレー。