JP5577267B2 - Relay unit - Google Patents
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本発明は、磁力によって電流の通電、遮断を切り替える1個又は複数個のリレーをユニット筐体内に備えたリレーユニットに関する。 The present invention relates to a relay unit including one or a plurality of relays that switch between energization and interruption of current by magnetic force in a unit casing.
例えば、電気自動車やハイブリッド車等の走行回路において、電流の通電、遮断を切り替えるためのリレー(電磁継電器)が知られている(例えば、特許文献1参照)。そして、上記のような車両におけるインバータ等の走行回路とバッテリーとの間の回路には、複数のリレーがレジスタ等と共に組み込まれており、これらを1個のリレーユニットとしたものが、車両に搭載されている。 For example, a relay (electromagnetic relay) for switching between energization and interruption of current in a traveling circuit such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is known (for example, see Patent Document 1). A circuit between the driving circuit such as an inverter in the vehicle and the battery as described above incorporates a plurality of relays together with a resistor or the like, and these are used as one relay unit mounted on the vehicle. Has been.
リレーは、リレー筐体内に固定された固定接点と、内蔵されたコイルへの通電により発生する磁力によって上記固定接点に対して進退する可動接点とを有する。そして、固定接点と可動接点とからなる接点部は、リレー筐体内における樹脂部材によって囲まれた閉空間である接点室に収容されている。接点室に上記接点部を収容配置することによって、接点部において発生するアークが他の部位に漏れて短絡を生じさせるという不具合を防いでいる。 The relay includes a fixed contact fixed in the relay casing and a movable contact that moves forward and backward with respect to the fixed contact by a magnetic force generated by energizing a built-in coil. And the contact part which consists of a fixed contact and a movable contact is accommodated in the contact chamber which is the closed space enclosed by the resin member in the relay housing | casing. By accommodating and arranging the contact portion in the contact chamber, a problem that an arc generated in the contact portion leaks to other parts to cause a short circuit is prevented.
しかしながら、近年車両の出力向上のため、上記走行回路に流れる電流の電圧値及び電流値を高くする必要が生じている。すなわち、リレーによって遮断すべき電流の電圧値及び電流値である遮断電圧及び遮断電流が高くなる傾向にある。かかる場合、リレーによって電流を遮断する際に接点部に発生するアークのエネルギが大きく、アークの熱が大きくなる。この高熱のアークの発生によって、接点室の内圧が急激に上昇することとなる。 However, in recent years, in order to improve the output of the vehicle, it is necessary to increase the voltage value and the current value of the current flowing through the traveling circuit. That is, the voltage value and current of the current to be interrupted by the relay tend to increase. In such a case, the arc energy generated at the contact portion when the current is interrupted by the relay is large, and the arc heat is increased. Due to the generation of this high-temperature arc, the internal pressure of the contact chamber rises rapidly.
それゆえ、接点室の容積を小さくすると、接点室の内圧は一層急激に上昇しやすくなり、場合によっては上記内圧によってリレー筐体が破裂あるいは変形して、接点部の遮断(開放)が不可能となってしまうことが考えられる。したがって、かかる不具合を回避するためには、接点室の容積をある程度大きくしておく必要があり、その結果、リレーの小型化が困難となる。 Therefore, if the volume of the contact chamber is reduced, the internal pressure of the contact chamber is likely to increase more rapidly. In some cases, the relay housing may be ruptured or deformed by the internal pressure, and the contact portion cannot be blocked (opened). It is thought that it becomes. Therefore, in order to avoid such a problem, the volume of the contact chamber needs to be increased to some extent, and as a result, it is difficult to reduce the size of the relay.
一方、リレーユニットにおいては、ユニット筐体内に、リレーを含めた構成部品が配置されているが、構成部品の形状や配線等の関係上、これらの構成部品が配置されない領域(空間)も形成されることとなる。かかる空間は、いわゆるデッドスペースとなっている。 On the other hand, in the relay unit, the component parts including the relay are arranged in the unit housing, but an area (space) where these component parts are not arranged is also formed due to the shape and wiring of the component parts. The Rukoto. Such a space is a so-called dead space.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、高い遮断電圧、高い遮断電流に対しても充分に対応することができると共に小型化を容易にすることができるリレーユニットを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and intends to provide a relay unit that can sufficiently cope with a high breaking voltage and a high breaking current and can be easily reduced in size. Is.
第1の発明は、磁力によって電流の通電、遮断を切り替える1個又は複数個のリレーをユニット筐体内に備えたリレーユニットであって、
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室は上記リレー筐体の外部に開口した開口孔を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記開口孔を通じて上記接点室と連通すると共に、該接点室以外の空間から独立してなり、
上記ユニット筐体内には、複数の上記リレーが配置されており、上記ユニット筐体は、上記リレーごとに対応して独立した上記緩衝室を備えていることを特徴とするリレーユニットにある(請求項1)。
A first invention is a relay unit including one or a plurality of relays that switch between energization and interruption of current by magnetic force in a unit housing,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and the contact chamber includes an opening that opens to the outside of the relay housing.
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer chamber communicates with the said contact chamber through the opening hole, Ri Na independent of space other than said contact chamber,
A plurality of the relays are arranged in the unit casing, and the unit casing is provided with the buffer chamber independent for each of the relays. Item 1).
第2の発明は、磁力によって電流の通電、遮断を切り替える1個又は複数個のリレーをユニット筐体内に備えたリレーユニットであって、
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は、上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室を囲む包囲壁のうち上記リレー筐体の外部との境界となる部分の少なくとも一部に、他の部分よりも剛性の低い低剛性壁部を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記低剛性壁部を介して上記接点室と隣接すると共に、該接点室以外の空間から独立してなることを特徴とするリレーユニットにある(請求項2)。
第3の発明は、磁力によって電流の通電、遮断を切り替える1個又は複数個のリレーをユニット筐体内に備えたリレーユニットであって、
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室は上記リレー筐体の外部に開口した開口孔を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記開口孔を通じて上記接点室と連通すると共に、該接点室以外の空間から独立してなり、
上記リレーは、複数の上記接点部を備えており、上記ユニット筐体は、上記接点部ごとに対応して独立した上記緩衝室を備えていることを特徴とするリレーユニットにある(請求項3)。
The second invention is a relay unit comprising one or more relays in the unit housing for switching between energization and interruption of current by magnetic force,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and at least a part of a portion of the surrounding wall that surrounds the contact chamber that is a boundary with the outside of the relay housing is less rigid than the other portions. With low-rigidity walls,
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer chamber is in the relay unit, characterized in that together with the adjacent said contact chamber through said low rigid wall portion, comprising independently of the space other than said contact chamber (claim 2).
A third invention is a relay unit including one or a plurality of relays in a unit housing for switching between energization and interruption of current by magnetic force,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and the contact chamber includes an opening that opens to the outside of the relay housing.
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer chamber communicates with the contact chamber through the opening hole and is independent of a space other than the contact chamber.
The relay includes a plurality of the contact portions, and the unit housing includes the buffer chamber independent for each of the contact portions. ).
第1の発明に係るリレーユニットにおいては、上記接点室が上記開口孔を通じて上記緩衝室に連通している。そのため、上記接点部において電流を遮断する際にアークが発生したとき、アークの熱による接点室の内圧の上昇を緩和することができる。すなわち、接点室が緩衝室と連通しているため、アークの熱により接点室内の空気が急激に膨張しても、その圧力が緩衝室へ逃げることにより、接点室の内圧の上昇を緩和することができる。そして、遮断電圧又は遮断電流が大きくアークのエネルギが大きい場合にも、上記のように接点室の内圧上昇を緩和することができるため、リレー筐体の破損、変形等を招くことなく、確実に電流遮断を行うことができる。
また、接点室内の温度上昇を緩和して、リレー筐体の炭化による絶縁劣化を抑制することもできる。
In the relay unit according to the first invention, the contact chamber communicates with the buffer chamber through the opening hole. Therefore, when an arc is generated when current is interrupted at the contact portion, an increase in the internal pressure of the contact chamber due to the heat of the arc can be mitigated. In other words, since the contact chamber communicates with the buffer chamber, even if the air in the contact chamber rapidly expands due to the heat of the arc, the pressure escapes to the buffer chamber, thereby reducing the increase in the internal pressure of the contact chamber. Can do. Even when the breaking voltage or breaking current is large and the arc energy is large, the increase in the internal pressure of the contact chamber can be mitigated as described above, so that the relay housing can be reliably damaged without causing damage or deformation. Current interruption can be performed.
Moreover, the temperature rise in the contact chamber can be mitigated, and insulation deterioration due to carbonization of the relay housing can be suppressed.
また、その結果、接点室の容積を大きくする必要がなくなり、リレーの小型化が容易となる。そして、それに伴いリレーユニットの小型化が容易となる。
また、上記緩衝室は、接点室以外の空間から独立して形成されているため、アークが漏れて短絡を招くこともない。また、外部から水分等が緩衝室を通じて接点室へ浸入することもない。
As a result, it is not necessary to increase the volume of the contact chamber, and the relay can be easily downsized. Accordingly, the relay unit can be easily downsized.
Further, since the buffer chamber is formed independently from a space other than the contact chamber, the arc does not leak and a short circuit is not caused. Further, moisture or the like does not enter from the outside into the contact chamber through the buffer chamber.
また、上記緩衝室は、ユニット筐体の一部において形成されているため、改めて緩衝室を形成するための部品等を設ける必要がない。特に、リレーユニットにおいては、ユニット筐体内に、リレーを含めた構成部品の形状や配線等の関係上、デッドスペースが形成されやすい。緩衝室をユニット筐体に設けることによって、上記デッドスペースを有効利用することも可能となる。その結果、緩衝室を設けることによるリレーユニットの大型化を招くことがない。その一方で、上述のごとくリレーの小型化が容易となるため、リレーユニット全体としての小型化も容易となる。 Further, since the buffer chamber is formed in a part of the unit housing, it is not necessary to provide a part for forming the buffer chamber again. In particular, in a relay unit, a dead space is easily formed in the unit housing due to the shape and wiring of components including the relay. By providing the buffer chamber in the unit housing, it is possible to effectively use the dead space. As a result, the relay unit is not increased in size by providing the buffer chamber. On the other hand, since the relay can be easily downsized as described above, the relay unit as a whole can be easily downsized.
第2の発明に係るリレーユニットにおいては、上記接点室が上記低剛性壁部を介して上記緩衝室に隣接している。そのため、上記接点部において電流を遮断する際にアークが発生したとき、アークの熱による接点室の内圧の上昇を緩和することができる。すなわち、接点室が低剛性壁部を介して緩衝室と隣接しているため、アークの熱により接点室内の空気が急激に膨張すると、その圧力によって優先的に低剛性壁部が破壊される。これにより、接点室の内圧が緩衝室へ逃げて、接点室の内圧の上昇を緩和することができる。そして、遮断電圧又は遮断電流が大きくアークのエネルギが大きい場合にも、上記のように接点室の内圧上昇を緩和することができる。そして、上記のごとく上記低剛性壁部が優先的に破壊されるため、リレー筐体における他の部位の破損、変形等を阻止することができ、確実に電流遮断を行うことができる。
ここで、低剛性壁部が破壊される条件としては、例えば、車両衝突事故等によりハーネスなどの短絡が発生した場合等における接点室の内圧上昇が必要である。通常のイグニッションキーをオフした場合の小電流遮断時は接点室の内圧上昇がほとんどないため、低剛性壁部が破壊されることはない。
In the relay unit according to the second invention, the contact chamber is adjacent to the buffer chamber via the low-rigidity wall portion. Therefore, when an arc is generated when current is interrupted at the contact portion, an increase in the internal pressure of the contact chamber due to the heat of the arc can be mitigated. That is, since the contact chamber is adjacent to the buffer chamber through the low-rigidity wall portion, when the air in the contact chamber expands rapidly due to the heat of the arc, the low-rigidity wall portion is preferentially destroyed by the pressure. Thereby, the internal pressure of a contact chamber escapes to a buffer chamber, and the raise of the internal pressure of a contact chamber can be relieve | moderated. Even when the breaking voltage or breaking current is large and the arc energy is large, the increase in the internal pressure of the contact chamber can be mitigated as described above. And since the said low-rigidity wall part is destroyed preferentially as mentioned above, damage, a deformation | transformation, etc. of the other site | part in a relay housing | casing can be prevented, and an electric current interruption can be performed reliably.
Here, as a condition for destroying the low-rigidity wall portion, for example, an increase in the internal pressure of the contact chamber is required when a short circuit of a harness or the like occurs due to a vehicle collision accident or the like. When the normal ignition key is turned off and the small current is interrupted, the internal pressure of the contact chamber hardly increases, so that the low-rigidity wall portion is not destroyed.
また、上記のごとく接点室内の温度上昇を緩和することができるため、リレー筐体の炭化による絶縁劣化を抑制することもできる。
また、その結果、接点室の容積を大きくする必要がなくなり、リレーの小型化が容易となる。そして、それに伴いリレーユニットの小型化が容易となる。
また、上記緩衝室は、接点室以外の空間から独立して形成されているため、アークが漏れて短絡を招くこともない。
Moreover, since the temperature rise in the contact chamber can be mitigated as described above, insulation deterioration due to carbonization of the relay housing can be suppressed.
As a result, it is not necessary to increase the volume of the contact chamber, and the relay can be easily downsized. Accordingly, the relay unit can be easily downsized.
Further, since the buffer chamber is formed independently from a space other than the contact chamber, the arc does not leak and a short circuit is not caused.
また、上記緩衝室は、ユニット筐体の一部において形成されているため、ユニット筐体内におけるデッドスペースを有効利用することができ、緩衝室を設けることによるリレーユニットの大型化を招くことがない。その一方で、上述のごとくリレーの小型化が容易となるため、リレーユニット全体としての小型化も容易となる。 Further, since the buffer chamber is formed in a part of the unit casing, the dead space in the unit casing can be used effectively, and the relay unit is not enlarged by providing the buffer chamber. . On the other hand, since the relay can be easily downsized as described above, the relay unit as a whole can be easily downsized.
以上のごとく、本発明によれば、高い遮断電圧、高い遮断電流に対しても充分に対応することができると共に小型化を容易にすることができるリレーユニットを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a relay unit that can sufficiently cope with a high cut-off voltage and a high cut-off current and can be easily reduced in size.
上記第1の発明又は第2の発明において、上記リレーユニットは、上記リレーを複数個備えていてもよいし、1個備えていてもよい。また、たとえば、複数のリレーが上記ユニット筐体内に配設されている場合において、そのすべてのリレーが上記構成(上記開口孔又は上記低剛性壁部等)を備えていてもよいし、一部のリレーが上記構成(上記開口孔又は上記低剛性壁部等)を備えていてもよい。
また、上記リレー筐体及び上記ユニット筐体は、例えば、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂によって構成することができる。
In the first invention or the second invention, the relay unit may include a plurality of the relays or one relay unit. For example, when a plurality of relays are disposed in the unit housing, all of the relays may have the above-described configuration (the opening hole or the low-rigidity wall portion, etc.) The relay may include the above-described configuration (the opening hole or the low-rigidity wall portion).
Moreover, the said relay housing | casing and the said unit housing | casing can be comprised with resin, such as glass fiber reinforced polybutylene terephthalate (PBT), for example.
上記第2の発明に係るリレーユニットにおいて、上記低剛性壁部は、上記包囲壁における他の部分よりも薄肉であることが好ましい(請求項3)。この場合には、容易に上記低剛性壁部を容易に形成することができる。 In the relay unit according to the second aspect of the present invention, it is preferable that the low-rigidity wall portion is thinner than other portions of the surrounding wall. In this case, the low-rigidity wall can be easily formed.
また、上記低剛性壁部は、上記包囲壁における他の部分よりもヤング率を低くすることで実現してもよい(請求項4)。この場合には、確実に上記低剛性壁部を構成することができる。 The low-rigidity wall portion may be realized by lowering the Young's modulus than other portions of the surrounding wall. In this case, the said low-rigidity wall part can be comprised reliably.
また、上記低剛性壁部は、上記包囲壁に設けた開口部を塞ぐ蓋部からなることが好ましい(請求項5)。この場合には、優先的に破壊される上記低剛性壁部を容易かつ確実に形成することができる。 Moreover, it is preferable that the said low-rigidity wall part consists of a cover part which block | closes the opening part provided in the said surrounding wall. In this case, the low-rigidity wall portion that is destroyed preferentially can be formed easily and reliably.
また、上記緩衝室には、上記電流の遮断時に上記接点部に生じるアークを消すための消弧剤が充填されていることが好ましい(請求項6)。この場合には、アークの発生によって上記低剛性壁部が破壊されたとき、上記緩衝室に充填された消弧剤が上記接点室に流れ込んで、アークを効果的に消弧することができる。 The buffer chamber is preferably filled with an arc extinguishing agent for extinguishing an arc generated at the contact portion when the current is interrupted. In this case, when the low-rigidity wall portion is broken by the generation of an arc, the arc extinguishing agent filled in the buffer chamber flows into the contact chamber, and the arc can be effectively extinguished.
また、上記消弧剤は、珪砂からなることが好ましい(請求項7)。この場合には、アークの消弧を効率よく行うことができる。 The arc-extinguishing agent is preferably made of silica sand. In this case, the arc can be extinguished efficiently.
また、上記緩衝室は、上記接点部よりも上方に配置されていることが好ましい(請求項8)。この場合には、アークの発生によって上記低剛性壁部が破壊されたとき、緩衝室から消弧剤が接点部へ落下することとなるため、効率的に消弧剤を接点部へ供給し、アークの消弧を行うことができる。 Moreover, it is preferable that the said buffer chamber is arrange | positioned above the said contact part (Claim 8). In this case, when the low-rigidity wall portion is destroyed due to the generation of an arc, the arc-extinguishing agent falls from the buffer chamber to the contact portion, and thus the arc-extinguishing agent is efficiently supplied to the contact portion. The arc can be extinguished.
また、上記リレーは、上記電流の遮断時に上記接点部に生じるアークを引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体を、上記接点部の近傍に配置してなることが好ましい(請求項12)。この場合には、遮断電圧、遮断電流が高くても、遮断時におけるアークを効果的に消弧させることができる。 Further, the relay, the arc extinguishing magnetic body for extinguishing by stretching an arc generated in the contact portion during interruption of the current, it is preferable formed by arranging in the vicinity of the contact portion (claim 12) . In this case, the arc at the time of interruption can be effectively extinguished even if the interruption voltage and interruption current are high.
また、上記緩衝室は、上記接点室に対して、上記アークが引き伸ばされる方向に配置されていることが好ましい(請求項13)。この場合には、上記アークのエネルギが広がる方向へ、接点室の圧力を逃がすことができるため、リレー筐体に対する衝撃を効果的に緩和することができる。
Moreover, it is preferable that the said buffer chamber is arrange | positioned with respect to the said contact chamber in the direction where the said arc is extended (
また、上記リレーは、互いに大きさが異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替えるよう構成されており、上記緩衝室は、上記接点室に対して、上記双方向の電流のうち、より大きい電流を遮断する際に生じるアークが引き伸ばされる方向に配置されていることが好ましい(請求項14)。この場合には、遮断する電流の方向によって、遮断時に接点部に発生するアークの引き伸ばされる方向が反対になると共にその大きさが異なることとなるが、より大きなアークが引き伸ばされる側に上記緩衝室が配置されることとなる。その結果、アークのエネルギによるリレー筐体への衝撃の緩和を効果的に行うことができる。
Further, the relay is configured to switch between energization and interruption of bidirectional currents having different sizes, and the buffer chamber has a larger current than the bidirectional current with respect to the contact chamber. it is preferable that the arc generated when the cut-off is arranged in the direction stretched (the
なお、上記リレーが双方向の電流の通電、遮断を切り替えるよう構成されている場合において、電流遮断時におけるアークの引き伸ばし方向の双方に上記緩衝室が配置されていてもよいし、一方に上記緩衝室が配置されていてもよい。前者の場合には、遮断電圧、遮断電流を、双方向において高くすることが可能となる。後者の場合には、リレー筐体の破損等を効果的に防ぎつつ、リレーユニットの小型化を図りやすい。 When the relay is configured to switch between energization and interruption of bidirectional current, the buffer chambers may be arranged in both directions of arc extension at the time of current interruption, and the buffer A chamber may be arranged. In the former case, the cut-off voltage and cut-off current can be increased in both directions. In the latter case, it is easy to reduce the size of the relay unit while effectively preventing damage to the relay housing.
また、上記第1の発明に係るリレーユニットにおいて、上記ユニット筐体内には、複数の上記リレーが配置されており、上記ユニット筐体は、上記リレーごとに対応して独立した上記緩衝室を備えている。これにより、一つのリレーにおける接点部に発生したアークが、緩衝室を通じて、他のリレーにおける接点部に発生したアークと導通することを確実に防ぐことができる。その結果、複数のリレー間の短絡を確実に防ぐことができる。 In the relay unit according to the first aspect of the present invention , a plurality of the relays are arranged in the unit housing, and the unit housing includes the independent buffer chamber corresponding to each relay. Tei Ru. Thereby , it is possible to reliably prevent the arc generated at the contact portion of one relay from being conducted with the arc generated at the contact portion of another relay through the buffer chamber. As a result, a short circuit between a plurality of relays can be reliably prevented.
また、上記第3の発明に係るリレーユニットにおいて、上記リレーは、複数の上記接点部を備えており、上記ユニット筐体は、上記接点部ごとに対応して独立した上記緩衝室を備えている。これにより、一つの接点部に発生したアークが、緩衝室を通じて、他の接点部に発生したアークと導通することを確実に防ぐことができる。その結果、複数の接点部間の短絡を確実に防ぐことができる。 Further, the relay unit according to the third aspect, the relay is provided with a plurality of said contact portion, said unit housing, that provides the buffer chamber which is separate in response to each said contact portion . Thereby , it is possible to reliably prevent an arc generated in one contact portion from being electrically connected to an arc generated in another contact portion through the buffer chamber. As a result, it is possible to reliably prevent a short circuit between the plurality of contact portions.
(実施例1)
本発明の実施例に係るリレーユニットにつき、図1〜図8を用いて説明する。
本例のリレーユニット1は、図1に示すごとく、磁力によって電流の通電、遮断を切り替える1個又は複数個のリレー2をユニット筐体3内に備えている。
Example 1
A relay unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
リレー2は、図6、図7に示すごとく、コイル21への通電の断続によって進退する可動コア22を備えたソレノイド部20と、可動コア22の進退によって開閉する接点部200とを、リレー筐体23内に配置してなる。
図4〜図7に示すごとく、リレー筐体23は、接点部200を収容する接点室28を備えており、該接点室28はリレー筐体23の外部に開口した開口孔281を備えている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
As shown in FIGS. 4 to 7, the
図1、図3に示すごとく、ユニット筐体3は、接点室28に隣接して形成された緩衝室31を備えている。緩衝室31は、開口孔281を通じて接点室28と連通すると共に、接点室28以外の空間から独立している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図2に示すごとく、リレーユニット1は、3個のリレー2、101と、レジスタ102と、電流センサ103とを、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂からなるユニット筐体3内に備えてなる。3個のリレーのうちの2個のリレー2は後述するメインリレー2a、2bであり、他の1個のリレー101は後述する予備充電用リレーである。
As shown in FIG. 2, the
リレーユニット1は、図8に示すごとく、電気自動車やハイブリッド自動車等の走行モーターを駆動させるための電源回路5に組み込まれて使用される。
電源回路5は、直流電源51と三相交流の走行モーターである回転電機52との間に形成され、直流電源51の昇圧あるいは回生電力の降圧を行うためのコンバータ53と、直流電力と交流電力との変換を行うインバータ54とを有する。そして、コンバータ53及びインバータ54と直流電源51との間に、リレーユニット1が配線されている。
As shown in FIG. 8, the
The
すなわち、コンバータ53及びインバータ54と直流電源51との間における正極側と負極側の電流経路に、それぞれメインリレー2p、2nとしてリレー2が配線されている。また、正極側の電流経路に設けられたメインリレー2pと並列に、レジスタ102と直列接続された予備充電用リレー101がさらに接続されている。また、負極側のメインリレー2nと直流電源51との間には電流センサ103が接続されている。
また、正極側の電流経路と負極側の電流経路との間には、コンデンサ55が懸架されるように接続されている。
That is, the
Further, a
以上の構成により、直流電源51とコンバータ53及びインバータ54との間の電流の通電、遮断を切り替える。そして、リレー2、101には、直流電源51から回転電機52へ供給される力行方向の電流が流れる場合と、回転電機52から直流電源51へ回収される回生方向の電流が流れる場合とがある。力行方向の電流は、回生方向の電流よりも大きい。
With the above configuration, the current supply between the
上記電源回路5においては、以下のような動作が行われる。
まず、車両のイグニッションキーをオンすると、負極側のメインリレー2pと予備充電用リレー101とが、この順にオン(通電状態)となり、コンデンサ55への充電が開始される。このとき、レジスタ102によって大きな突入電流が電源回路5に流れることを制限し、徐々にコンデンサ55への充電が行われるよう構成されている。
コンデンサ55が充電された後、正極側のメインリレー2pがオンし、回転電機52への給電が開始され、予備充電用リレー101はオフされる。この間、リレー2(メインリレー2p、2n)には力行方向の電流が流れる。
In the
First, when the ignition key of the vehicle is turned on, the
After the
また、この状態において、回転電機52において回収された電力が、電源回路5を通じて直流電源51へ回生される。つまり、このときリレー2(メインリレー2p、2n)に、力行方向とは逆の回生方向の電流が流れる。
そして、イグニッションキーをオフしたとき、二つのメインリレー2p、2nがオフされ、電源回路5における通電が遮断される。
In this state, the electric power collected in the rotating
When the ignition key is turned off, the two
また、回転電機52、コンバータ53、あるいはインバータ54等において異常が発生したとき、リレー2(メインリレー2p、2n)が遮断状態に切り替わることによって、電流を遮断して、電源回路5に大電流が流れ続けることを防ぐ。
Further, when an abnormality occurs in the rotating
次に、リレー2(メインリレー2p、2n)の構成につき、図4〜図7を用いて説明する。
リレー2は、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂からなるリレー筐体23内に接点部200を含めた種々の構成部品を配置している。
Next, the configuration of the relay 2 (
In the
リレー2は、図6、図7に示すごとく、リレー筐体23に固定された一対の固定接点241を保持する固定ホルダ24と、一対の固定接点241に対向配置される一対の可動接点251を短絡させた状態で保持する可動ホルダ25とを有する。可動ホルダ25が固定ホルダ24に対して近付いたり遠ざかったりすることにより、可動接点251が固定接点241と接触したり、離れたりする。すなわち、固定接点241と可動接点251とによって、上記接点部200が構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
一対の可動接点251は、該可動接点251同士が短絡するよう金属プレートからなる可動ホルダ24の両端部付近にかしめ固定されている。また、固定ホルダ24は、図4に示すごとく、その一端を外部端子242としてリレー筐体23の外部に露出させている。
また、リレー筐体23には、インサート成形、圧入等によって消弧用磁石体4が埋設されている。すなわち、リレー2は、電流の遮断時に接点部200に生じるアーク6を引き伸ばして消弧するための消弧用磁石体265を、接点部200の近傍に配置してなる
The pair of
Moreover, the arc extinguishing
また、一対の消弧用磁石体4は、対向する磁束発生面40が互いに同極となるように配置されている。例えば、いずれの消弧用磁石体265もS極を接点部200に対向させている。
Further, the pair of arc extinguishing
リレー2におけるソレノイド部20は、図6、図7に示すごとく、リレー筐体23に固定されたコイル21及び磁性部材からなる固定コア27と、該固定コア27に対してコイル21の巻回軸方向に進退する可動コア22とを有する。固定コア27及び可動コア22は、コイル21の内側に配置され、可動コア22は、固定コア27の可動ホルダ25側に配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
可動コア22は、コイル21の内周孔210内を軸方向に進退する磁性部材からなるプランジャ221と、該プランジャ221に挿通保持されたシャフト222と、プランジャ222よりも可動ホルダ25側に配設されるとともに樹脂等の絶縁材料により形成された絶縁碍子223とからなる。プランジャ221とシャフト222と絶縁碍子223とは軸方向に一体的に進退することができるよう構成されている。
The
また、可動コア22は、コイルバネからなるコア付勢手段261によって可動ホルダ25側へ付勢されている。該コア付勢手段261は、固定コア27とプランジャ221との間に挟持された状態で配設されている。
The
また、コイル21の周辺には、磁性材料からなるヨーク262及びプレート263が設けられており、コイル21への通電により発生する磁束の経路を、固定コア27とプランジャ222とプレート263とヨーク262とによって構成している。
In addition, a
次に、上記リレー2の動作につき詳細に説明する。
コイル21への通電時には、図6に示すごとく、一対の可動接点251と一対の固定接点241とが接触した導通状態が形成される。
Next, the operation of the
When the
すなわち、コイル21への通電により、コイル21の周囲に磁束が発生し、固定コア27と可動コア22との間に磁力が発生する。この磁力はコア付勢手段261に付された付勢力よりも大きい。そのため、可動コア22は、図6に示すごとく、上記磁力により固定コア27に近付く方向に吸引される。一方、同図に示すごとく、コア付勢手段261はプランジャ221によってコイル21側へ押圧されて縮むこととなる。
That is, when the
また、可動ホルダ25は、コイルバネからなるホルダ付勢手段264によって固定ホルダ24側へ押圧されている。それゆえ、図7に示すごとく、可動コア22の絶縁碍子223に当接している可動ホルダ25は、可動コア22に付随して固定ホルダ24側へと移動し、一対の可動接点251と一対の固定接点241とが接触する位置まで一体的に移動することとなる。
The
そして、可動接点251と固定接点241とが当接した後も、可動コア22はそのままコイル21側へと吸引されるため、このときに可動ホルダ25と可動コア22とが分離する。その後、可動コア22は、図6に示すごとく、シャフト222の下端部(固定コア27側の端部)が固定コア27と接触する位置まで移動し、その位置で停止する。このとき、可動ホルダ25はホルダ付勢手段264によって固定ホルダ24側へ押圧され、可動接点251と固定接点241とは当接した状態を保つ。そして、可動接点251と固定接点241とが充分な接点圧をもって当接した状態を維持し、導通状態が形成される。
Even after the
該導通状態においては、一方の固定ホルダ24の一端(外部端子242)から流れてきた電流が固定接点241と可動接点251との接点部200を通じて可動ホルダ25へと流れ、もう一方の可動接点251と固定接点241との接点部200を通じて、他方の固定ホルダ24に流れる。
In the conductive state, a current flowing from one end (external terminal 242) of one fixed
一方、コイル21への非通電時には、図7に示すごとく、可動接点251と固定接点241とが当接していない遮断状態が形成される。
該遮断状態では、コイル21への通電によって発生していた磁力が消滅するため、上記導通状態とは逆に、可動コア22がコア付勢手段261によって可動ホルダ25側へと押圧される。
On the other hand, when the
In the shut-off state, the magnetic force generated by energizing the
すなわち、上記ホルダ付勢手段264の付勢力よりも上記コア付勢手段261の付勢力の方が大きいため、可動ホルダ25が可動コア22に押圧されて該可動コア22とともにコイル21から遠ざかる方向に移動していく。そして、一対の可動接点251と一対の固定接点241とが離れる方向に可動ホルダ25が移動して、可動接点251と固定接点241とが当接していない遮断状態が形成される。
That is, since the urging force of the core urging means 261 is larger than the urging force of the holder urging means 264, the
ここで、導通状態から遮断状態へと移行する際には、可動接点251と固定接点241との間にアーク6が発生する場合がある。このアーク6は、図4に示すごとく、リレー2に組み込まれた消弧用磁石体265によって、接点室28内において、可動接点251の進退方向に直交する方向に引き伸ばされる。すなわち、消弧量磁石体265は、接点部200付近に磁界を発生させることにより、アーク6にローレンツ力を作用させ、アーク6の長さを引き伸ばす。これによって、アーク6に沿った接点間距離を長くすることにより、アーク6を消滅させるようにしている。
Here, when shifting from the conductive state to the cut-off state, the
アーク6は、接点部200における電流の流れる方向によって引き伸ばされる方向が反対となる。そして、接点室28は、上記電源回路5において力行時に流れる電流を遮断する際に発生するアーク6が引き伸ばされる方向に、開口孔281を有する。開口孔281は、可動ホルダ25の長手方向及び進退方向に対して直交する方向に開口している。そして、図5に示すごとく、開口孔281の中心は、接点部200に対向する位置に形成されている。
The direction in which the
図1〜図3に示すごとく、リレーユニット1は、ユニット筐体3内に複数のリレー2を配置してなる。ユニット筐体3は、リレー2等の構成部品を保持すると共にリレー2の外部端子242等を埋設した樹脂製の筐体本体30と、該筐体本体30に対して、リレー2を挟んで反対側に対向配置された筐体蓋部300とからなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
そして、ユニット筐体3は、筐体蓋部300とリレー2との間に、上記緩衝室31を形成してなる。緩衝室31は、リレー2における接点室28の開口孔281に対向配置され、開口孔281を通じて接点室28と連通している。
図1に示すごとく、緩衝室31は、接点室28に対して、アーク6が引き伸ばされる方向に配置されている。特に、本例のリレー2は、互いに大きさが異なる双方向の電流の通電、遮断を切り替えるよう構成されており、緩衝室31は、接点室28に対して、双方向の電流のうち、より大きい電流を遮断する際に生じるアーク6が引き伸ばされる方向に配置されている。つまり、上記電源回路5において、回転電機52を駆動する力行時の電流の方が、回転電機52から電力を回収する回生時の電流よりも大電流であるため、力行時の電流を遮断する際に接点部200に生じるアーク6が引き伸ばされる側に、緩衝室31が形成されている。
The
As shown in FIG. 1, the
ユニット筐体3は、2つのリレー2の2つの接点部200にそれぞれ対応して独立した緩衝室31を備えている。つまり、各リレー2は、それぞれ2つの接点部200を備えており、それぞれの接点部200に対向するように、接点室28の開口孔281が形成されている。これらの開口孔281は、すべて同じ方向、すなわちユニット筐体3の筐体蓋部300側に開口している。そして、合計4個の接点部200のそれぞれに対応して、1個ずつ独立した緩衝室31が、それぞれ個別の開口孔281を介して接続されている。隣り合う緩衝室31の間は、隔壁321、322によって隔たれている。一つのリレー2における2個の接点部200に対応する2個の緩衝室31の間の隔壁321は、リレー筐体23に当接している。隣り合う2つのリレー2の接点部200にそれぞれ対応する2つの緩衝室31の間の隔壁322は、2つのリレー2のリレー筐体23の間に介在している。さらに、4個並んだ緩衝室31における並び方向の両端に配された側壁33は、それぞれリレー2のリレー筐体23の側面に接触し、上記隔壁322との間にリレー2を挟持した状態となっている。
これらの隔壁321、322、側壁33は、ユニット筐体3における筐体蓋部300の一部として一体的に形成されている。
The
The
また、図3に示すごとく、予備充電用リレー101は、2個のリレー2のうちの1個のリレー2(メインリレー2p)における、可動接点251の進退方向であってソレノイド部20側に隣接配置されている。ここで、予備充電用リレー101は、リレー2(メインリレー2p)よりも筐体蓋部300側に突出している。逆に言えば、リレー2における筐体蓋部300側の面は、予備充電用リレー101よりも筐体本体30側に後退しており、その後退した分のスペースに、緩衝室31が形成されている。
緩衝室31は、可動接点251の進退方向におけるリレー2の略全長にわたる領域に形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
The
次に、本例の作用効果につき説明する。
本例のリレーユニット1においては、図1、図3に示すごとく、接点室28が開口孔281を通じて緩衝室31に連通している。そのため、接点部200において電流を遮断する際にアーク6が発生したとき、アーク6の熱による接点室28の内圧の上昇を緩和することができる。すなわち、接点室28が緩衝室31と連通しているため、アーク6の熱により接点室28内の空気が急激に膨張しても、その圧力が緩衝室31へ逃げることにより、接点室28の内圧の上昇を緩和することができる。そして、遮断電圧又は遮断電流が大きくアーク6のエネルギが大きい場合にも、上記のように接点室28の内圧上昇を緩和することができるため、リレー筐体23の破損、変形等を招くことなく、確実に電流遮断を行うことができる。また、接点室28内の温度上昇を緩和して、リレー筐体23の炭化による絶縁劣化を抑制することもできる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the
また、その結果、接点室28の容積を大きくする必要がなくなり、リレー2の小型化が容易となる。そして、それに伴いリレーユニット1の小型化が容易となる。
また、緩衝室31は、接点室200以外の空間から独立して形成されているため、アーク6が漏れて短絡を招くこともない。また、外部から水分等が緩衝室31を通じて接点室28へ浸入することもない。
As a result, it is not necessary to increase the volume of the
Further, since the
また、緩衝室31は、ユニット筐体3の一部において形成されているため、改めて緩衝室31を形成するための部品等を設ける必要がない。特に、リレーユニット1においては、ユニット筐体3内に、リレー2を含めた構成部品(メインリレー2a、2b、予備充電用リレー101、レジスタ102、電流センサ103等)の形状や配線等の関係上、デッドスペースが形成されやすい。緩衝室31をユニット筐体3に設けることによって、上記デッドスペースを有効利用することも可能となる。
Moreover, since the
例えば、図3に示すごとく、リレー2における筐体蓋部300側の面が予備充電用リレー101よりも筐体本体30側に後退していることによって、リレー筐体23に対して筐体蓋部300側の領域にできるスペースが上述のデッドスペースとなり得る。本例においては、このスペースに緩衝室31を形成することにより、デッドスペースを有効利用している。
その結果、緩衝室31を設けることによるリレーユニット1の大型化を招くことがない。その一方で、上述のごとくリレー2の小型化が容易となるため、リレーユニット1全体としての小型化も容易となる。
For example, as illustrated in FIG. 3, the
As a result, the
また、図4に示すごとく、リレー2は、消弧用磁石体265を接点部200の近傍に配置してなる。これによって、遮断電圧、遮断電流が高くても、遮断時におけるアーク6を効果的に消弧させることができる。そして、緩衝室31は、接点室28に対して、アーク6が引き伸ばされる方向に配置されている。これにより、アーク6のエネルギが広がる方向へ、接点室28の圧力を逃がすことができるため、リレー筐体23に対する衝撃を効果的に緩和することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、緩衝室31は、接点室28に対して、双方向(力行方向と回生方向)の電流のうち、より大きい電流(力行時の電流)を遮断する際に生じるアーク6が引き伸ばされる方向に配置されている。これによって、より大きなアーク6が引き伸ばされる側に緩衝室31が配置されることとなる。その結果、アーク6のエネルギによるリレー筐体23への衝撃の緩和を効果的に行うことができる。
Further, the
また、ユニット筐体3は、リレー2ごとに対応して独立した緩衝室31を備えている。これにより、一つのリレー2における接点部200に発生したアーク6が、緩衝室31を通じて、他のリレー2における接点部200に発生したアーク6と導通することを確実に防ぐことができる。その結果、複数のリレー2間の短絡を確実に防ぐことができる。
Further, the
また、ユニット筐体3は、接点部200ごとに対応して独立した緩衝室31を備えている。これにより、一つの接点部200に発生したアーク6が、緩衝室31を通じて、他の接点部28に発生したアーク6と導通することを確実に防ぐことができる。その結果、複数の接点部200間の短絡を確実に防ぐことができる。
In addition, the
以上のごとく、本例によれば、高い遮断電圧、高い遮断電流に対しても充分に対応することができると共に小型化を容易にすることができるリレーユニットを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a relay unit that can sufficiently cope with a high cut-off voltage and a high cut-off current and can be easily reduced in size.
(実施例2)
本例は、図9に示すごとく、実施例1に示したリレーユニット1におけるリレー2の接点室28に設けた開口孔281(図1、図4参照)の代わりに、低剛性壁部282を設けた例である。
すなわち、リレー筐体23は、接点室28を囲む包囲壁231のうちリレー筐体23の外部との境界となる部分の少なくとも一部に、他の部分よりも剛性の低い低剛性壁部282を備えている。そして、低剛性壁部282を介して接点室28に緩衝室31(図1参照)が隣接している。ユニット筐体3等、リレー2以外の構成は、実施例1と同様である。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 9, instead of the opening hole 281 (see FIGS. 1 and 4) provided in the
That is, the
低剛性壁部282は、実施例1における開口孔281と同様の位置及び領域に形成されている。ただし、その位置及び領域は特に限定されるものではなく、接点室28と緩衝室31との間に介在する状態にあればよい。
低剛性壁部282は、リレー筐体23の包囲壁231における他の部分よりも薄肉である。この低剛性壁部282の厚みは、例えば、包囲壁231における他の部分の厚みの半分以下とすることができるが、特に限定されるものではなく、アーク6のエネルギによって接点室28の内圧が急上昇した場合において確実に包囲壁231における他の部位に対して優先的に破壊される程度の厚みであればよい。
その他は、実施例1と同様である。
The low-
The low-
Others are the same as in the first embodiment.
本例のリレーユニット1においては、接点室28が低剛性壁部282を介して緩衝室31に隣接している。そのため、接点部200において電流を遮断する際にアーク6が発生したとき、アーク6の熱による接点室28の内圧の上昇を緩和することができる。すなわち、接点室28が低剛性壁部282を介して緩衝室31と隣接しているため、アーク6の熱により接点室28内の空気が急激に膨張すると、その圧力によって優先的に低剛性壁部282が破壊される。これにより、接点室28の内圧が緩衝室31へ逃げて、接点室28の内圧の上昇を緩和することができる。そして、遮断電圧又は遮断電流が大きくアーク6のエネルギが大きい場合にも、上記のように接点室28の内圧上昇を緩和することができる。そして、上記のごとく低剛性壁部282が優先的に破壊されるため、リレー筐体23における他の部位の破損、変形等を阻止することができ、確実に電流遮断を行うことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、実施例2においては、上記低剛性壁部282を、包囲壁231の一部の薄肉化によって構成した例を示したが、例えば、包囲壁231の一部を他の部位よりもヤング率を低くすることによって低剛性壁部を構成することもできる。すなわち、当該部位を、他の部位よりもヤング率の低い材料によって構成することにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。例えば、他の部位をガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート(PBT)によって構成すると共に、低剛性壁部を非強化ポリアセタール(POM)によって構成する。
In the second embodiment, the example in which the low-
また、包囲壁231の一部に、実施例1において示した開口孔281と同様の開口部を設け、その開口部を塞ぐ蓋部によって、低剛性壁部を構成することもできる。この場合、蓋部をリレー筐体23に対して接着剤等によって接着しておくことが考えられる。そして、アーク6のエネルギによって接点室28の内圧が急上昇した場合において、包囲壁231における他の部位が破壊される前に、確実に優先的に蓋部が外れるようにしておくことによっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
In addition, a low-rigidity wall portion can be configured by providing an opening portion similar to the
(実施例3)
本例は、図10に示すごとく、緩衝室31に、電流の遮断時に接点部200に生じるアーク6を消すための消弧剤4を充填したリレーユニット1の例である。
上記消弧剤4は珪砂からなる。そして、緩衝室31は、接点部200よりも上方に配置されている。本例においては、図10に示すごとく、接点室28の真上(鉛直方向の真上)に緩衝室31を配置している。接点室28の低剛性壁部282を介して接点室28と緩衝室31とが隣接しており、低剛性壁部282の上側に、消弧剤4を充填した緩衝室31が形成されている。
その他は、実施例2と同様である。
(Example 3)
This example is an example of the
The
Others are the same as in the second embodiment.
本例の場合には、アーク6の発生によって低剛性壁部282が破壊されたとき、緩衝室31に充填された消弧剤4が上記接点室に流れ込んで、アーク6を効果的に消弧することができる。また、消弧剤4は、珪砂からなるため、アーク6の消弧を効率よく行うことができる。
In the case of this example, when the low-
また、緩衝室31は、接点部200よりも上方に配置されている。これにより、アーク6の発生によって低剛性壁部282が破壊されたとき、緩衝室31から消弧剤4が接点部200へ落下することとなるため、効率的に消弧剤4を接点部200へ供給し、アーク6の消弧を行うことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、本例において、緩衝室31の形成位置は、接点部200の鉛直方向真上であることが好ましいが、必ずしもこれに限られない。例えば、接点部200の鉛直方向真上からは外れた位置であるが接点部200よりも上方に低剛性壁部282が存在するような構成とするなど、該低剛性壁部282が破壊されたときに消弧剤4が接点部200になだれ込む態様とすることで、その効果を充分に発揮させることができる。
In addition, in this example, it is preferable that the formation position of the
また、実施例3においては、上述のごとく、接点室28に対して緩衝室31が上方に配置されるように、リレーユニット1の姿勢を特定したが、実施例1、2においては、リレーユニット1の姿勢は特に特定されず、接点室28と緩衝室31とは種々の位置関係をとり得る。
Further, in the third embodiment, as described above, the posture of the
(比較例)
本例は、図11に示すごとく、接点室28に、開口孔281(図1、図4参照)も低剛性壁部282(図9参照)も設けていないリレー9の例である。その他は、実施例1と同様である。なお、図11においては、実施例1に示したリレー2における構成要素と同様の構成要素に、同様の符号を付している。
(Comparative example)
This example is an example of the relay 9 in which the
上記リレー9においては、リレー9によって電流を遮断する際に接点部200に、エネルギの大きいアーク6が発生すると、その熱によって接点室28の内圧が急激に上昇することとなる。ここで、上記リレー9の接点室28には、開口孔281も低剛性壁部282も設けていないため、接点室28の内圧が逃げる部分がなく、場合によっては、リレー筐体23の破裂又は変形を引き起こすおそれがある。
In the relay 9, when the
特にリレー9の小型化に伴い、接点室28の容積を小さくすると、接点室の内圧は一層急激に上昇しやすくなり、リレー筐体23が破損、変形等しやすくなる。その結果、接点部200の遮断(開放)が不可能となってしまうことが考えられる。したがって、かかる不具合を回避するためには、接点室28の容積をある程度大きくしておく必要があり、その結果、リレー2の小型化が困難となる。
In particular, when the volume of the
(実験例)
本例は、図12、図13に示すごとく、実施例1に示したリレーユニット1による電流遮断の効果を確認した例である。
すなわち、リレーユニット1を組み込んだ電源回路5において、電圧値V0、電流値I0の大電流が流れている状態から、リレー2をオフさせた際に、確実に電流が遮断されたか否かを、リレー2をまたぐ2点間の電圧と、リレー2に流れる電流とを測定することによって確認した。
(Experimental example)
In this example, as shown in FIGS. 12 and 13, the effect of current interruption by the
That is, in the
これと同様の試験を、実施例1のリレーユニット1におけるリレー2を比較例に示したリレー9に置き換えたものを用いて行った。ただし、比較例のリレー9を用いた試験においては、電源回路に流す電流値をI0の6分の5程度とし、実施例1のリレーユニット1についての試験の場合よりも小さくした。
A test similar to this was performed by using the relay 9 in the
実施例1のリレーユニット1についての試験結果を図12のグラフに表し、比較例のリレー9を用いた試験結果を図13のグラフに表す。図12、図13におけるVE、VCが測定電圧であり、IE、ICが測定電流である。また、各グラフにおいて、縦軸が電圧又は電流を表し、横軸が時間を表す。そして、時刻0の時点(縦線L)が、リレーにおける接点部200を物理的に引き離した時点(リレーにオフ信号を与えた時点)である。
The test result about the
図12のグラフから分かるように、実施例1のリレーユニット1については、接点部200を開放した時点(時刻0)から急激に測定電流IEが低下してゼロとなり、測定電圧VEが跳ね上がる。これは、実施例1のリレーユニット1が、電流を確実に遮断したことを示している。そして、遮断後の測定電圧VEは、電源回路に印加した電圧値V0と一致する。また、時刻0から測定電流IEが0となるまでの時間、すなわちアーク6が消弧するまでの時間(遮断時間T)は、4ms以下であった。
As can be seen from the graph of FIG. 12, in the
一方、図13のグラフから分かるように、比較例のリレー9を用いた場合には、接点部200を開放した時点(時刻0)から測定電流ICが低下し、測定電圧VCも上昇する。しかし、測定電流ICはゼロとはならず、測定電圧VCも印加した電圧値V0まで上がりきらない。
On the other hand, as can be seen from the graph of FIG. 13, when the relay 9 of the comparative example is used, the measurement current IC decreases and the measurement voltage VC also increases from the time (time 0) when the
これは、リレーにおける接点部200を物理的に引き離したのち、アーク6が発生し続けて、そのアーク6が切れない状態が続くことを意味する。そして、その原因として、接点室28の内圧上昇とアーク熱とによってリレー筐体23が部分的に破壊または変形し、接点部200における固定接点241と可動接点251との距離が短くなったことが考えられる。
また、接点室28内の急激な温度上昇によって、リレー筐体23の内壁表面が炭化して電気抵抗が小さくなったことも原因と考えられる。つまり、炭化したリレー筐体23の内壁に沿って伸びるアークの単位長さあたりの抵抗が小さくなり、電流遮断には接点室28よりも大きい空間が必要となるため、遮断できなくなることも原因と考えられる。
さらに、接点室の内圧上昇により接点室28の雰囲気温度が上昇して空気の絶縁破壊電圧が大幅に低下したことも原因と考えられる。すなわち、接点室内の空気の絶縁破壊電圧が低下したことにより、一旦伸びた弧状のアークが固定接点241と可動接点251との間、あるいは弧状アーク内の部分同士で短絡して短くなるといったアーク伸張を繰り返し、アークが切れにくくなっていることも一因と考えられる。
This means that after the
It is also considered that the electrical resistance is reduced due to carbonization of the inner wall surface of the
Furthermore, it is considered that the atmospheric temperature in the
上記の結果から、比較例のリレー9を用いた場合に遮断不可能であった高い遮断電圧、高い遮断電流にも、実施例1のリレーユニット1は充分に対応して、その電流遮断を確実に行えることが確認された。
From the above results, the
1 リレーユニット
2 リレー
20 ソレノイド部
200 接点部
21 コイル
22 可動コア
23 リレー筐体
28 接点室
281 開口孔
282 低剛性壁部
3 ユニット筐体
31 緩衝室
DESCRIPTION OF
Claims (14)
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室は上記リレー筐体の外部に開口した開口孔を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記開口孔を通じて上記接点室と連通すると共に、該接点室以外の空間から独立してなり、
上記ユニット筐体内には、複数の上記リレーが配置されており、上記ユニット筐体は、上記リレーごとに対応して独立した上記緩衝室を備えていることを特徴とするリレーユニット。 A relay unit having one or more relays for switching between energization and interruption of current by magnetic force in a unit housing,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and the contact chamber includes an opening that opens to the outside of the relay housing.
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer chamber communicates with the said contact chamber through the opening hole, Ri Na independent of space other than said contact chamber,
A plurality of the relays are arranged in the unit casing, and the unit casing includes the independent buffer chamber corresponding to each relay.
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は、上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室を囲む包囲壁のうち上記リレー筐体の外部との境界となる部分の少なくとも一部に、他の部分よりも剛性の低い低剛性壁部を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記低剛性壁部を介して上記接点室と隣接すると共に、該接点室以外の空間から独立してなることを特徴とするリレーユニット。 A relay unit having one or more relays for switching between energization and interruption of current by magnetic force in a unit housing,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and at least a part of a portion of the surrounding wall that surrounds the contact chamber that is a boundary with the outside of the relay housing is less rigid than the other portions. With low-rigidity walls,
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer unit is adjacent to the contact chamber through the low-rigidity wall portion, and is independent of a space other than the contact chamber.
上記リレーの少なくとも1個は、コイルへの通電の断続によって進退する可動コアを備えたソレノイド部と、上記可動コアの進退によって開閉する接点部とを、リレー筐体内に配置してなり、該リレー筐体は上記接点部を収容する接点室を備え、該接点室は上記リレー筐体の外部に開口した開口孔を備えており、
上記ユニット筐体は、上記接点室に隣接して形成された緩衝室を備えており、
該緩衝室は、上記開口孔を通じて上記接点室と連通すると共に、該接点室以外の空間から独立してなり、
上記リレーは、複数の上記接点部を備えており、上記ユニット筐体は、上記接点部ごとに対応して独立した上記緩衝室を備えていることを特徴とするリレーユニット。 A relay unit having one or more relays for switching between energization and interruption of current by magnetic force in a unit housing,
At least one of the relays includes a solenoid portion having a movable core that moves forward and backward by energization of the coil, and a contact portion that opens and closes when the movable core moves forward and backward. The housing includes a contact chamber that accommodates the contact portion, and the contact chamber includes an opening that opens to the outside of the relay housing.
The unit housing includes a buffer chamber formed adjacent to the contact chamber,
The buffer chamber communicates with the contact chamber through the opening hole and is independent of a space other than the contact chamber.
The relay includes a plurality of contact portions, and the unit housing includes the independent buffer chamber corresponding to each contact portion .
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