JP5954391B2 - 接触片ユニット及びリレー - Google Patents

Description

本発明は、接触片ユニット及びリレーに関する。

リレーには、複数の板バネが積層された接触片を有するものがある。接触片には、接点が接合される。例えば、特許文献１に記載のリレーでは、３枚の板バネが積層され、一体的に端子に接合されている。このように積層された複数の板バネを一体的に端子に接合する場合、複数の端子はカシメによって端子に接合される。また、接点を複数の板バネに一体的に接合するために、接点は、カシメによって複数の板バネに接合される。

詳細には、複数の板バネを貫通する孔に端子の突起が挿入され、突起が加圧変形される。これにより、複数の板バネを一体的に端子に接合することができる。また、複数の板バネを貫通する孔に接点の端部が挿入され、端部が加圧変形される。これにより、複数の板バネに接点を一体的に接合することができる。

米国特許第７６５９８００号

しかし、上記のように、接点と接触片と端子とがカシメによって接合されている場合、接点と接触片との接合状態、或いは接触片と端子との接合状態のバラツキが大きくなり易い。このため、接合部分での接触抵抗が不安定となる。接触抵抗が不安定であることにより、接触抵抗が過剰に大きくなった場合には、接点と接触片と端子とに大電流が流れるときに、発熱が大きくなるという問題が生じる。

本発明の課題は、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる接触片ユニット及びリレーを提供することにある。

本発明の一態様に係る接触片ユニットは、端子と、接触片と、接点とを備える。接触片は、複数の板バネを有する。複数の板バネは、互いに積層して配置され、カシメにより端子に接合される。接点は、複数の板バネに、カシメにより接合される。接触片は、接点及び端子の少なくとも一方と電気的に導通するように溶接される。
本態様に係る接触片ユニットでは、溶接による溶融接合によって、接触片が接点及び端子の少なくとも一方と電気的に導通する。このため、接点及び端子の少なくとも一方と接触片との接合部分での接触抵抗を安定的に低く抑えることができる。これにより、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。

接触片は、接点と電気的に導通するように溶接されてもよい。この場合、接触片と接点との接合部分において、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。
接点又は接触片は、複数の板バネに亘って設けられる溝を有してもよい。複数の板バネは、溝において接点と溶接されてもよい。この場合、溶接される部分の面積が拡大することにより、接触抵抗をさらに安定的に低く抑えることができる。

接触片は、複数の板バネを貫通する貫通孔を有してもよい。接点は、貫通孔に挿入されてもよい。溝は、貫通孔の縁に設けられてもよい。この場合、溝の形成が容易である。
溝は、複数の板バネの積層方向に向かって、順次、大きくなってもよい。この場合、溶接時に溶接金属が溝を流れ易い。これにより、複数の板バネを安定的に接点に溶接することができる。

接点の接触面から遠い板バネの溝ほど大きくてもよい。この場合、接触面の反対側から溶接を行う場合に、溶接金属が溝を流れ易くなる。これにより、複数の板バネを安定的に接点に溶接することができる。
溝は、複数の板バネの積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。この場合、溝の形成が容易である。

接触片は、端子に接合される基端部と、基端部の反対に位置する先端部とを有してもよい。溝は、貫通孔の縁において貫通孔の中心よりも基端部側に配置されてもよい。この場合、接触抵抗をさらに低減することができる。
接触片は、大バネ定数板バネをさらに有してもよい。大バネ定数板バネは、複数の前記バネ板よりも大きいバネ定数を有し、複数のバネ板に積層されてもよい。大バネ定数板バネは、複数のバネ板と共に、接点に溶接されてもよい。この場合、大バネ定数板バネと複数のバネ板とをまとめて接点に溶接することができる。このため、溶接作業が容易である。

接触片は、大バネ定数板バネをさらに有してもよい。大バネ定数板バネは、複数のバネ板よりも大きいバネ定数を有し、複数のバネ板に積層されてもよい。大バネ定数板バネは、接点に溶接されなくてもよい。この場合、大バネ定数板バネに熱影響を与えることを回避することができる。これにより、熱影響による大バネ定数板バネの疲労強度の低下が抑えられる。

接点は、接触片上に配置される接触面を有してもよい。接触片は、接触面と接触片との境界において部分的に接点に溶接されてもよい。この場合、溶接作業が容易である。また、溶接による接触片への熱影響を小さく抑えることができる。
接触片は、接触面と接触片との境界に位置する少なくとも１つの溶接点において接点に溶接されてもよい。この場合、溶接作業が容易である。また、溶接による接触片への熱影響を小さく抑えることができる。

接触片は、端子と電気的に導通するように溶接されてもよい。この場合、接触片と端子との接合部分において、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。
接触片は、溝を有してもよい。溝は、複数の板バネに亘って設けられ、端子に到達するように設けられてもよい。複数の板バネは、溝において端子と溶接されてもよい。この場合、溶接される部分の面積が拡大することにより、接触抵抗をさらに安定的に低く抑えることができる。

溝は、複数の板バネの端部に設けられてもよい。この場合、溝の形成が容易である。
溝は、複数の板バネの積層方向に向かって、順次、大きくなってもよい。この場合、溶接時に溶接金属が溝を流れ易い。これにより、複数の板バネを安定的に端子に溶接することができる。
端子から遠い板バネの溝ほど大きくてもよい。この場合、端子の反対側から溶接を行う場合に、溶接金属が溝を流れ易くなる。これにより、複数の板バネを安定的に接点に溶接することができる。

溝は、複数の板バネの積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。この場合、溝の形成が容易である。
端子は突起を有してもよい。接触片は、突起が挿入される貫通孔を有してもよい。接触片は、突起と貫通孔との境界において端子に溶接されてもよい。この場合、溶接作業が容易である。

接触片は、突起と貫通孔との境界に位置する少なくとも１つの溶接点において端子に溶接されてもよい。この場合、溶接作業が容易である。また、溶接による接触片への熱影響を小さく抑えることができる。
接触片は、接点及び端子の両方と電気的に導通するように溶接されてもよい。この場合、接触片と接点との接合部分、及び接触片と端子との接合部分において、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。

本発明の他の態様に係るリレーは、上述した接触片ユニットを備える。本態様に係るリレーでは、溶接による溶融接合によって、接触片が接点及び端子の少なくとも一方と電気的に導通する。このため、接点及び端子の少なくとも一方と接触片との接合部分での接触抵抗を安定的に低く抑えることができる。これにより、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。

本発明によれば、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる接触片ユニット及びリレーを提供することができる。

第１実施形態に係るリレーの斜視図である。 リセット状態のリレーの平面図である。 セット状態のリレーの平面図である。 第１実施形態に係る接触片ユニットの平面図である。 接触片ユニットの斜視図である。 接触片ユニットの分解斜視図である。 可動接触片を大バネ定数板バネ側から見た側面図である。 図７におけるVIII−VIII断面図である。 可動接触片の基端部の拡大図である。 図９におけるＸ−Ｘ断面図である。 溶接が施される前の可動接触片の基端部の拡大図である。 第２実施形態に係る接触片ユニットの側面図である。 第１実施形態の第１変形例に係る接触片ユニットの断面図である。 第１実施形態の第２変形例に係る接触片ユニットの断面図である。 第１実施形態の第３変形例に係る接触片ユニットの断面図である。 第１実施形態の第３変形例に係る接触片ユニットの製造方法を示す図である。 第２実施形態の変形例に係る接触片ユニットの側面図である。

以下、図面を参照して実施形態にかかるリレーについて説明する。図１は、第１実施形態に係るリレー１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るリレー１の平面図である。リレー１は、ベース１１と、電磁石ユニット１２と、接極子ユニット１３と、連結体１４と、可動接触片１５と、可動接点端子１６と、固定接点端子１７とを備える。
ベース１１は、電磁石ユニット１２と、接極子ユニット１３と、連結体１４と、可動接触片１５と、可動接点端子１６と、固定接点端子１７とを収容している。ベース１１には、図示しないカバー部材が取り付けられる。

電磁石ユニット１２は、接極子ユニット１３を回転させる電磁力を発生させる。図２に示すように、電磁石ユニット１２は、コイル２１と、スプール２２と、第１ヨーク２３と、第２ヨーク２４とを有する。コイル２１は、スプール２２に巻回されている。スプール２２には図示しない鉄芯が挿入されている。第１ヨーク２３は鉄芯の一端に連結されており、第２ヨーク２４は鉄芯の他端に連結されている。

接極子ユニット１３は、ベース１１に対して回転可能に支持されている。接極子ユニット１３は、第１ヨーク２３と第２ヨーク２４との間に配置されている。接極子ユニット１３は、第１接極子２５と第２接極子２６と永久磁石２７と可動体２８とを有する。第１接極子２５と第２接極子２６と永久磁石２７とは、可動体２８に取り付けられている。可動体２８は、回転軸２８１を中心に回転可能にベース１１に支持されている。可動体２８は、連結部２８２を有している。

第１接極子２５は、第１端部２５１と第２端部２５２とを有する。第２接極子２６は、第３端部２６１と第４端部２６２とを有する。第１端部２５１と第３端部２６１とは、可動体２８から同方向に突出している。第２端部２５２と第４端部２６２とは、第１端部２５１と第３端部２６１とは反対の方向に、可動体２８から突出している。
連結体１４は、可動体２８と可動接触片１５とを連結している。連結体１４の一端は、可動体２８に連結される。連結体１４の他端は、可動接触片１５に連結される。

可動接触片１５には、可動接点１８が接合されている。可動接触片１５は、可動接点端子１６に接合されている。固定接点端子１７には、固定接点１９が接合されている。固定接点１９は、可動接点１８と対向して配置される。
次に、リレー１の動作について説明する。図２に示すリセット状態では、第１接極子２５の第１端部２５１が第１ヨーク２３と接触し、第２端部２５２が第２ヨーク２４から離れている。第２接極子２６の第４端部２６２が第２ヨーク２４と接触し、第３端部２６１が第１ヨーク２３から離れている。また、可動接点１８は固定接点１９から離れている。

コイル２１に所定方向に通電すると、接極子ユニット１３を所定の順方向（図２における時計回り）に回転させる電磁力が発生する。これにより、接極子ユニット１３が順方向に回転する。接極子ユニット１３が順方向に回転すると、連結体１４が図２における左方向に移動する。これにより、可動接触片１５の先端が図２における左方向に移動し、それと共に、可動接点１８が固定接点１９に近づく方向に移動する。その結果、可動接点１８が固定接点１９に接触する。これにより、リレー１は、図２に示すリセット状態から図３に示すセット状態に切り換えられる。

図３に示すように、セット状態では、第１接極子２５の第１端部２５１が第１ヨーク２３から離れ、第２端部２５２が第２ヨーク２４に接触する。また、第２接極子２６の第４端部２６２が第２ヨーク２４から離れ、第３端部２６１が第１ヨーク２３に接触する。なお、この状態でコイル２１への通電が停止されても、永久磁石２７の磁力により、セット状態が維持される。

次に、コイル２１に上記の所定方向と逆の方向に通電すると、接極子ユニット１３を上記の順方向と逆方向（図３における反時計回り）に回転させる電磁力が発生する。これにより、接極子ユニット１３が逆方向に回転する。接極子ユニット１３が逆方向に回転すると、連結体１４が図３における右方向に移動する。これにより、可動接触片１５の先端が図３における右方向に移動し、それと共に、可動接点１８が固定接点１９から離れる方向に移動する。その結果、可動接点１８が固定接点１９から離れる。これにより、リレー１は、図３に示すセット状態から図２に示すリセット状態に戻る。なお、この状態でコイル２１への通電が停止されても、永久磁石２７の磁力により、リセット状態が維持される。

次に、本実施形態に係る接触片ユニット２について説明する。図４は、接触片ユニット２の平面図である。図５は、接触片ユニット２の斜視図である。図６は、接触片ユニット２の分解斜視図である。
本実施形態に係る接触片ユニット２は、上述した可動接触片１５と可動接点端子１６と可動接点１８とを有する。図５に示すように、可動接点１８は、第１接点３１と第２接点３２とを有する。可動接触片１５と可動接点端子１６と第１接点３１と第２接点３２とが一体的に互いに接合されることで、接触片ユニット２が構成されている。なお、可動接点１８の接点の数は、２つに限らず、２つより多い、或いは１つであってもよい。

図３から図６に示すように、可動接触片１５は、複数の板バネ３３−３５を有する。複数の板バネ３３−３５は、互いに積層して配置される。複数の板バネ３３−３５は、例えば銅合金などの電導性を有する金属材料で形成される。
可動接触片１５は、大バネ定数板バネ３６をさらに有する。大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５に積層される。大バネ定数板バネ３６は、例えば銅合金などの電導性を有する金属材料で形成される。大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５と異なる材料で形成される。大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５よりも高いバネ性を有する。複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とは、カシメにより可動接点端子１６に一体的に接合される。

詳細には、複数の板バネ３３−３５は、第１板バネ３３と第２板バネ３４と第３板バネ３５とを有する。すなわち、本実施形態では、可動接触片１５は、３つの板バネ３３−３５と、１つの大バネ定数板バネ３６とを有する。ただし、複数の板バネ３３−３５の数は、３つに限らず、３つより少ない、或いは３つより多くてもよい。また、大バネ定数板バネ３６の数は、１つに限らず、１つより多くてもよい。或いは、大バネ定数板バネ３６が省略されてもよい。

第１板バネ３３と第２板バネ３４と第３板バネ３５とのなかで、第１板バネ３３は、最も外側に配置される。すなわち、第１板バネ３３と第２板バネ３４と第３板バネ３５とのなかで第１板バネ３３は、最も可動接点端子１６から遠くに配置される。第３板バネ３５は、第１板バネ３３と第２板バネ３４と第３板バネ３５とのなかで最も可動接点端子１６の近くに配置される。第２板バネ３４は、第１板バネ３３と第３板バネ３５との間に配置される。

大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５と可動接点端子１６との間に配置される。言い換えれば、大バネ定数板バネ３６は、第３板バネ３５と可動接点端子１６との間に配置される。大バネ定数板バネ３６は、可動接点端子１６に臨んで配置される。大バネ定数板バネ３６は、可動接点端子１６との固定位置において可動接点端子１６に接触している。

可動接触片１５は、基端部４１と先端部４２とを有する。基端部４１は、可動接点端子１６に接合される。先端部４２は、基端部４１の反対に位置しており、自由端となっている。なお、本実施形態において、基端部４１から先端部４２に向かう方向と平行な方向を長手方向と呼ぶ。長手方向及び可動接触片１５の板厚方向に垂直な方向を幅方向と呼ぶ。また、可動接触片１５の板厚方向は、複数の板バネ３３−３５の積層方向と同義である。

図５に示すように、可動接触片１５は、複数の貫通孔４３−４５を有する。本実施形態では、可動接触片１５は、３つの貫通孔４３−４５を有する。複数の貫通孔４３−４５は、可動接触片１５を板厚方向に貫通している。
詳細には、図６に示すように、第１板バネ３３は、複数の貫通孔４３ａ−４５ａを有する。第２板バネ３４は、複数の貫通孔４３ｂ−４５ｂを有する。第３板バネ３５は、複数の貫通孔４３ｃ−４５ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、複数の貫通孔４３ｄ−４５ｄを有する。第１板バネ３３の貫通孔４３ａと第２板バネ３４の貫通孔４３ｂと第３板バネ３５の貫通孔４３ｃと大バネ定数板バネ３６の貫通孔４３ｄとは、互いに重なるように配置されることで、可動接触片１５の貫通孔４３を構成する。

同様に、貫通孔４４ａ−４４ｄは、互いに重なるように配置されることで、可動接触片１５の貫通孔４４を構成する。貫通孔４５ａ−４５ｄは、互いに重なるように配置されることで、可動接触片１５の貫通孔４５を構成する。
可動接点端子１６は、複数の突起４６−４８を有する。本実施形態では、可動接点端子１６は、３つの突起４６−４８を有する。複数の突起４６−４８は、可動接触片１５の複数の貫通孔４３−４５にそれぞれ挿入される。これらの突起４６−４８は、複数の貫通孔４３−４５に挿入された後に、カシメられる。これにより、可動接触片１５が、可動接点端子１６に接合される。すなわち、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とが一体的に可動接点端子１６に接合される。なお、可動接触片１５の複数の貫通孔、及び可動接点端子１６の突起の数は、３つに限らず、３つより少ない、或いは３つより多くてもよい。

図７は、可動接触片１５の一部を大バネ定数板バネ３６側から見た側面図である。図７に示すように、可動接触片１５は、第１貫通孔５１と第２貫通孔５２とを有する。第１貫通孔５１と第２貫通孔５２とは、可動接触片１５を板厚方向に貫通している。第１貫通孔５１と第２貫通孔５２とは、幅方向に並んで配置される。第２貫通孔５２の直径は、第１貫通孔５１の直径よりも小さい。

詳細には、図６に示すように、第１板バネ３３は、第１貫通孔５１ａと第２貫通孔５２ａとを有する。第２板バネ３４は、第１貫通孔５１ｂと第２貫通孔５２ｂとを有する。第３板バネ３５は、第１貫通孔５１ｃと第２貫通孔５２ｃとを有する。大バネ定数板バネ３６は、第１貫通孔５１ｄと第２貫通孔５２ｄとを有する。
第１板バネ３３の第１貫通孔５１ａと第２板バネ３４の第１貫通孔５１ｂと第３板バネ３５の第１貫通孔５１ｃと大バネ定数板バネ３６の第１貫通孔５１ｄとは、同径である。第１板バネ３３の第１貫通孔５１ａと第２板バネ３４の第１貫通孔５１ｂと第３板バネ３５の第１貫通孔５１ｃと大バネ定数板バネ３６の第１貫通孔５１ｄとは、互いに重なるように配置される。これらの各板バネの第１貫通孔５１ａ−５１ｄにより、可動接触片１５の第１貫通孔５１が構成される。

同様に、第２貫通孔５２ａ−５２ｄは、同径である。第２貫通孔５２ａ−５２ｄは、互いに重なるように配置される。これらの第２貫通孔５２ａ−５２ｄにより、可動接触片１５の第２貫通孔５２が構成される。
図６に示すように、第１接点３１は、第１接触面３１１と第１突起部３１２とを有する。第１接触面３１１は、上述した固定接点１９に接触する面である。第１突起部３１２の直径は、第１接触面３１１よりも小さい。第１突起部３１２は、可動接触片１５の第１貫通孔５１に挿入される。第１突起部３１２は、第１貫通孔５１に挿入された後に、カシメられる。これにより、第１接点３１が、可動接触片１５に接合される。すなわち、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とに一体的に第１接点３１が接合される。

第２接点３２は、第２接触面３２１と第２突起部３２２とを有する。第２接触面３２１は、図示しない、もう１つの固定接点１９に接触する面である。第２突起部３２２の直径は、第２接触面３２１よりも小さい。第２接触面３２１の直径は、第１接触面３１１の直径よりも小さい。第２突起部３２２は、可動接触片１５の第２貫通孔５２に挿入される。第２突起部３２２は、第２貫通孔５２に挿入された後に、カシメられる。これにより、第２接点３２が、可動接触片１５に接合される。すなわち、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とに一体的に第２接点３２が接合される。

図４及び図５に示すように、可動接触片１５は、第１平坦部５３と湾曲部５４と第２平坦部５５とを有する。第１平坦部５３と湾曲部５４と第２平坦部５５とは、可動接触片１５の長手方向に並んで配置される。湾曲部５４は、可動接点端子１６から離れる方向に凸に湾曲している。湾曲部５４は、第１平坦部５３と第２平坦部５５との間に配置される。湾曲部５４は、幅方向に延びている。

詳細には、図６に示すように、第１板バネ３３は、湾曲部５４ａを有する。第２板バネ３４は、湾曲部５４ｂを有する。第３板バネ３５は、湾曲部５４ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、湾曲部５４ｄを有する。これらの板バネ３３−３６の積層された湾曲部５４ａ−５４ｄによって可動接触片１５の湾曲部５４が構成される。
なお、第２板バネ３４には、第２板バネ３４の湾曲部５４ｂを通るように一対のスリット３４１，３４２が設けられている。一対のスリット３４１，３４２は、第２板バネ３４の長手方向に延びている。一対のスリット３４１，３４２は、幅方向に互いに間隔を置いて配置される。

第１平坦部５３は、上述した基端部４１を含む。第１平坦部５３は、上述した複数の貫通孔４３−４５を含む。すなわち、第１平坦部５３は、可動接点端子１６に接合される。詳細には、
図６に示すように、第１板バネ３３は、第１平坦部５３ａを有する。第２板バネ３４は、第１平坦部５３ｂを有する。第３板バネ３５は、第１平坦部５３ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、第１平坦部５３ｄを有する。これらの板バネ３３−３６の積層された第１平坦部５３ａ−５３ｄによって可動接触片１５の第１平坦部５３が構成される。

第２平坦部５５は、上述した先端部４２を含む。第２平坦部５５は、上述した第１貫通孔５１と第２貫通孔５２とを含む。すなわち、第２平坦部５５には、可動接点１８が接合される。
詳細には、図６に示すように、第１板バネ３３は、第２平坦部５５ａを有する。第２板バネ３４は、第２平坦部５５ｂを有する。第３板バネ３５は、第２平坦部５５ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、第２平坦部５５ｄを有する。これらの板バネ３３−３６の積層された第２平坦部５５ａ−５５ｄによって可動接触片１５の第２平坦部５５が構成される。

可動接触片１５は、変位規制部５６を有する。変位規制部５６は、上述した連結体１４に係止することで、可動接触片１５の先端の長手方向への変位を規制する。詳細には、変位規制部５６は、第１板バネ３３に設けられる。変位規制部５６は、第１板バネ３３の先端が屈曲されることで形成されている。
図６及び図７に示すように、大バネ定数板バネ３６は、第１スリット５７と第２スリット５８とを有する。第１スリット５７は、第１貫通孔５１ｄの周囲に配置される。第１スリット５７は、Ｕ字状に湾曲した形状を有する。第２スリット５８は、第２貫通孔５２ｄの周囲に配置される。第２スリット５８は、Ｕ字状に湾曲した形状を有する。

図２及び図３に示すように、可動接触片１５の先端部４２は、連結体１４の凹部１４１内に配置される。接触片ユニット２がベース１１に取り付けられる前に、第１スリット５７と第１貫通孔５１ｄとの間の部分、及び第２スリット５８と第２貫通孔５２ｄとの間の部分を除く大バネ定数板バネ３６の先端部４２１が、可動接点端子１６側に向けて屈曲される。これにより、大バネ定数板バネ３６の先端部４２１が、連結体１４の凹部１４１の側面に接触する。これにより、図３に示すように、リレー１がセット状態であるときに、接点の接触圧を安定して得ることができる。

図８は、図７におけるVIII−VIII断面図である。図８に示すように、可動接触片１５は、第１溝６１を有する。第１溝６１は、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６に亘って設けられる。第１溝６１は、可動接触片１５の板厚方向に延びており、第１接点３１に到達している。第１溝６１は、第１貫通孔５１の縁に設けられる。第１溝６１は、第１貫通孔５１の縁において第１貫通孔５１の中心よりも基端部４１側に配置される。

複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６は、第１溝６１において第１接点３１と溶接される。これにより、可動接触片１５は、第１接点３１と電気的に導通するように溶接される。すなわち、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６は、第１接点３１と電気的に導通するように溶接される。
詳細には、第１板バネ３３は、第１溝６１ａを有する。第２板バネ３４は、第１溝６１ｂを有する。第３板バネ３５は、第１溝６１ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、第１溝６１ｄを有する。これらの板バネ３３−３６の積層された第１溝６１ａ−６１ｄによって、可動接触片１５の第１溝６１が構成される。

図７に示すように、複数の板バネ３３−３５の積層方向から見て、第１板バネ３３の第１溝６１ａ、第２板バネ３４の第１溝６１ｂ、第３板バネ３５の第１溝６１ｃ、及び大バネ定数板バネ３６の第１溝６１ｄの順に大きくなる。すなわち、第１溝６１は、第１接点３１の第１接触面３１１から遠い板バネの溝ほど大きくなる。従って、第１溝６１は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に向かって、順次、大きくなる。

なお、図７は、溶接が施される前の可動接触片１５を示している。図７に示すように、可動接触片１５は、第２溝６２を有する。第２溝６２は、第１溝６１と同様に、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６に亘って設けられる。第２溝６２は、可動接触片１５の板厚方向に延びており、第２接点３２に到達している。複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６は、第２溝６２において第２接点３２と溶接される。これにより可動接触片１５は、第２接点３２と電気的に導通するように溶接される。すなわち、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６は、第２接点３２と電気的に導通するように溶接される。

詳細には、第１板バネ３３は、第２溝６２ａを有する。第２板バネ３４は、第２溝６２ｂを有する。第３板バネ３５は、第２溝６２ｃを有する。大バネ定数板バネ３６は、第２溝６２ｄを有する。これらの板バネ３３−３６の積層された第２溝６２ａ−６２ｄによって、可動接触片１５の第２溝６２が構成される。
複数の板バネ３３−３５の積層方向から見て、第１板バネ３３の第２溝６２ａ、第２板バネ３４の第２溝６２ｂ、第３板バネ３５の第２溝６２ｃ、及び大バネ定数板バネ３６の第２溝６２ｄの順に大きくなる。すなわち、第２溝６２は、第２接点３２の第２接触面３２１から遠い板バネの溝ほど大きくなる。従って、第２溝６２は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に向かって、順次、大きくなる。

図９は、可動接触片１５の基端部４１の拡大図である。図９に示すように、可動接触片１５は、複数の溝６３，６４を有する。可動接触片１５は、複数の溝６３，６４において可動接点端子１６と電気的に導通するように溶接される。本実施形態において、可動接触片１５は、第１溝６３と第２溝６４とを有する。ただし、可動接触片１５の溝の数は２つに限らず、２つより多い、あるいは１つであってもよい。

図１０は、図９におけるＸ−Ｘ断面図である。図１０に示すように、第１溝６３は、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネ３６に亘って配置される。第１溝６３は、可動接触片１５の板厚方向に延びており、可動接点端子１６に到達するように設けられる。従って、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とは、第１溝６３において可動接点端子１６と溶接される。図示を省略するが第２溝６４も第１溝６３と同様の構成である。従って、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とは、第２溝６４において可動接点端子１６と溶接される。

詳細には、図６に示すように、第１板バネ３３は、第１溝６３ａと第２溝６４ａとを有する。第１溝６３ａと第２溝６４ａとは、第１板バネ３３の基端部に設けられる。第２板バネ３４は、第１溝６３ｂと第２溝６４ｂとを有する。第１溝６３ｂと第２溝６４ｂとは、第２板バネ３４の基端部に設けられる。第３板バネ３５は、第１溝６３ｃと第２溝６４ｃとを有する。第１溝６３ｃと第２溝６４ｃとは、第３板バネ３５の基端部に設けられる。大バネ定数板バネ３６は、第１溝６３ｄと第２溝６４ｄとを有する。第１溝６３ｄと第２溝６４ｄとは、大バネ定数板バネ３６の基端部に設けられる。

第１溝６３ａ−６３ｄは、互いに重なるように配置される。これらの板バネ３３−３６の積層された第１溝６３ａ−６３ｄによって、可動接触片１５の第１溝６３が構成される。
図１１は、溶接が施される前の可動接触片１５の基端部４１の拡大図である。図１０及び図１１に示すように。大バネ定数板バネ３６の第１溝６３ｄ、第３板バネ３５の第１溝６３ｃ、第２板バネ３４の第１溝６３ｂ、及び第１板バネ３３ａの第１溝６３ａの順に大きくなる。すなわち、第１溝６３は、可動接点端子１６から遠い板バネの溝ほど大きくなる。これにより、第１溝６３は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に向かって、順次、大きくなる。

同様に、第２溝６４ａ−６４ｄは、互いに重なるように配置される。これらの板バネ３３−３６の積層された第２溝６４ａ−６４ｄによって、可動接触片１５の第２溝６４が構成される。
複数の板バネ３３−３５の積層方向から見て、大バネ定数板バネ３６の第２溝６４ｄ、第３板バネ３５の第２溝６４ｃ、第２板バネ３４の第２溝６４ｂ、及び第１板バネ３３の第２溝６４ａの順に大きくなる。すなわち、第２溝６４は、可動接点端子１６から遠い板バネの溝ほど大きくなる。これにより、第２溝６４は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に向かって、順次、大きくなる。

以上説明した、本実施形態に係る接触片ユニット２では、溶接による溶融接合によって、可動接触片１５が可動接点１８及び可動接点端子１６と電気的に導通する。このため、可動接触片１５と可動接点１８との接合部分、及び可動接触片１５と可動接点端子１６との接合部分での接触抵抗を安定的に低く抑えることができる。これにより、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる。

複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とは、第１溝６１において第１接点３１と溶接される。このため、溶接される部分の面積が拡大することにより、接触抵抗をさらに安定的に低く抑えることができる。また、第１溝６１は、第１貫通孔５１の縁に設けられる。このため、第１溝６１の形成が容易である。
第１接点３１の第１接触面３１１から遠い板バネの第１溝６１ほど大きくなる。このため、第１接触面３１１の反対側から溶接を行う場合に、溶接金属が第１溝６１を流れ易くなる。これにより、複数の板バネ３３−３５を安定的に第１接点３１に溶接することができる。

第１溝６１は、第１貫通孔５１の縁において第１貫通孔５１の中心よりも基端部４１側に配置される。このため、接触抵抗をさらに低減することができる。
大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５と共に、第１接点３１に溶接される。このため、大バネ定数板バネ３６と複数の板バネ３３−３５とをまとめて第１接点３１に溶接することができる。従って、溶接作業が容易である。

なお、第２接点３２及び第２溝６２についても、第１接点３１及び第１溝６１に関する上記の効果と同様の効果を奏することができる。
複数の板バネ３３−３５は、第１溝６３において可動接点端子１６と溶接される。このため、溶接される部分の面積が拡大することにより、接触抵抗をさらに安定的に低く抑えることができる。

第１溝６３は、複数の板バネ３３−３５の基端部と大バネ定数板バネ３６の基端部とに設けられる。このため、第１溝６３の形成が容易である。
可動接点端子１６から遠い板バネの第１溝６３ほど大きくなる。このため、可動接点端子１６の反対側から溶接を行う場合に、溶接金属が第１溝６３を流れ易くなる。これにより、複数の板バネ３３−３５を安定的に可動接点端子１６に溶接することができる。

なお、第２溝６４についても上記の第１溝６３に関する効果と同様の効果を奏することができる。
次に、第２実施形態に係る接触片ユニット３について説明する。図１２は、第２実施形態に係る接触片ユニット３の側面図である。図１２に示すように、第２実施形態に係る接触片ユニット３では、可動接触片１５は、第１接触面３１１と可動接触片１５との境界において部分的に可動接点１８に溶接される。詳細には、可動接触片１５は、第１接触面３１１と可動接触片１５との境界に位置する溶接点Ｗ１において第１接点３１に溶接される。また、可動接触片１５は、第２接触面３２１と可動接触片１５との境界に位置する溶接点Ｗ２において第２接点３２に溶接される。

より詳細には、第１接触面３１１と第１板バネ３３との境界に位置する溶接点Ｗ１において、第１板バネ３３が第１接点３１に溶接される。第２接触面３２１と第１板バネ３３との境界に位置する溶接点Ｗ２において、第１板バネ３３が第２接点３２に溶接される。
また、可動接触片１５は、突起４６と貫通孔４３との境界において可動接点端子１６に溶接される。詳細には、可動接触片１５は、突起４６と貫通孔４３との境界に位置する溶接点Ｗ３において可動接点端子１６に溶接される。

本実施形態に係る接触片ユニット３では、例えばスポット溶接を第１接触面３１１と可動接触片１５との境界に施すことにより、第１接点３１と可動接触片１５とを容易に溶接することができる。同様に、第２接点３２と可動接触片１５との溶接を容易に行うことができる。また、スポット溶接を突起４６と貫通孔４３との境界に施すことにより、可動接触片１５と可動接点端子１６とを容易に溶接することができる。

第１接点３１と可動接触片１５との溶接点Ｗ１、第２接点３２と可動接触片１５との溶接点Ｗ２、可動接触片１５と可動接点端子１６との溶接点Ｗ３は、共に第１板バネ３３上に位置する。このため、これらの溶接点Ｗ１−Ｗ３の溶接作業が容易である。また、各溶接点Ｗ１−Ｗ３の溶接範囲が小さいため、溶接による可動接触片１５への熱影響を小さく抑えることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

図１３は、第１実施形態の第１変形例に係る可動接触片１５の断面図である。図１３に示すように、可動接触片１５の第１溝６１は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。すなわち、複数の板バネ３３−３５、及び大バネ定数板バネ３６の第１溝６１ａ−６１ｄが同じ大きさであってもよい。この場合、第１溝６１の形成が容易である。第２溝６２についても第１溝６１と同様に複数の板バネ３３−３５の積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。

図１４は、第１実施形態の第２変形例に係る接触片ユニット２の断面図である。図１４に示すように、可動接触片１５の基端部４１の第１溝６３は、複数の板バネ３３−３５の積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。すなわち、複数の板バネ３３−３５及び大バネ定数板バネの第１溝６３ａ−６３ｄは同じ大きさであってもよい。この場合、第１溝６３の形成が容易である。可動接触片１５の基端部４１の他の溝６４についても同様に、複数の板バネ３３−３５の積層方向に延びる直線状の形状を有してもよい。

図１５は、第１実施形態の第３変形例に係る接触片ユニット２の断面図である。上記の第１実施形態では、大バネ定数板バネ３６は、複数の板バネ３３−３５と共に、可動接点１８に溶接される。しかし、図１５に示すように、大バネ定数板バネ３６は、第１接点３１に溶接されなくてもよい。また、図示を省略するが、大バネ定数板バネ３６は、第２接点３２に溶接されなくてもよい。すなわち、第１溝６１及び第２溝６２は、大バネ定数板バネ３６に設けられなくてもよい。

第１実施形態の第３変形例に係る接触片ユニット２の製造方法を図１６に示す。まず、図１６Ａに示すように、複数の板バネ３３−３５が互いに積層される。次に、図１６Ｂに示すように、第１貫通孔５１に、第１接点３１の第１突起部３１２が挿入される。また、図示を省略するが、第２接点３２の第２突起部３２２も、積層された複数の板バネ３３−３５の第２貫通孔５２に挿入される。

次に、図１６Cに示すように、第１溝６１に溶接が施される。これにより、複数の板バネ３３−３５に第１接点３１が溶接される。また、図示を省略するが、第２溝６２に溶接が施される。これにより、複数の板バネ３３−３５に第２接点３２が溶接される。
次に、図１６Dに示すように、複数の板バネ３３−３５に、大バネ定数板バネ３６が積層される。このとき、第１接点３１の第１突起部３１２が大バネ定数板バネ３６の第１貫通孔５１ｄに挿入され、第２接点３２の第２突起部３２２が、大バネ定数板バネ３６の第２貫通孔５２ｄに挿入される。

そして、第１接点３１の第１突起部３１２がカシメられて、第１接点３１が、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とに接合される。また、図示を省略するが、第２接点３２の第２突起部３２２がカシメられて、第２接点３２が、複数の板バネ３３−３５と大バネ定数板バネ３６とに接合される。
第１実施形態の第３変形例に係る接触片ユニット２では、溶接による熱影響を大バネ定数板バネ３６に与えることを回避することができる。これにより、熱影響による大バネ定数板バネ３６の疲労強度の低下が抑えられる。

図１７は、第２実施形態の変形例に係る接触片ユニット３の側面図である。図１７に示すように、第１接点３１の第１接触面３１１と可動接触片１５との溶接点Ｗ１の数は１つに限らず、複数であってもよい。第２接点３２の第２接触面３２１と可動接触片１５との溶接点Ｗ２の数は１つに限らず、複数であってもよい。可動接触片１５と可動接点端子１６との溶接点Ｗ３の数は１つに限らず、複数であってもよい。

なお、図１７では各溶接部分の溶接点は３つずつであるが、３つより少ない、或いは３より多くてもよい。
上記の第１実施形態、第２実施形態、及び変形例では、可動接触片１５が可動接点１８と可動接点端子１６との両方に溶接されている。しかし、可動接触片１５が可動接点１８のみと溶接されてもよい。或いは、可動接触片１５が可動接点端子１６のみと溶接されてもよい。

上記の可動接点１８が、第１実施形態、及び変形例では、可動接点１８と可動接触片１５との溶接用の溝が、可動接触片１５に設けられている。しかし、可動接点１８と可動接触片１５との溶接用の溝が、可動接点１８に設けられてもよい。すなわち、第１接点３１と可動接触片１５との溶接用の溝が、第１接点３１に設けられてもよい。第２接点３２と可動接触片１５との溶接用の溝が、第２接点３２に設けられてもよい。

本発明によれば、接触抵抗の過剰な増大を抑えることができる接触片ユニット及びリレーを提供することができる。

１６ 可動接点端子
１５ 可動接触片
３３−３５ 複数の板バネ
３１ 第１接点
６１ 第１溝
５１ 第１貫通孔
４１ 基端部
４２ 先端部
３６ 大バネ定数板バネ
３１１ 第１接触面
６３ 第１溝
４６ 突起
４３ 貫通孔

Claims (20)

1. 端子と、
   互いに積層して配置されカシメにより前記端子に接合されている複数の板バネを有する接触片と、
   複数の前記板バネに、カシメにより接合されている接点と、
   を備え、
   前記接触片は、前記接点と電気的に導通した状態で溶接されており、
   前記接点又は前記接触片は、複数の前記板バネに亘って設けられる溝を有し、
   複数の前記板バネは、前記溝において前記接点と溶接されている、
   接触片ユニット。
2. 前記接触片は、複数の前記板バネを貫通する貫通孔を有し、
   前記接点は、前記貫通孔に挿入されており、
   前記溝は、前記貫通孔の縁に設けられる、
   請求項１に記載の接触片ユニット。
3. 前記溝は、複数の前記板バネの積層方向に向かって、順次、大きくなる、
   請求項２に記載の接触片ユニット。
4. 前記接点の接触面から遠い前記板バネの溝ほど大きい、
   請求項２又は３に記載の接触片ユニット。
5. 前記溝は、複数の前記板バネの積層方向に延びる直線状の形状を有する、
   請求項２に記載の接触片ユニット。
6. 前記接触片は、前記端子に接合される基端部と、前記基端部の反対に位置する先端部とを有し、
   前記溝は、前記貫通孔の縁において前記貫通孔の中心よりも前記基端部側に配置される、
   請求項２から５のいずれかに記載の接触片ユニット。
7. 前記接触片は、複数の前記板バネよりも大きいバネ定数を有し複数の前記板バネに積層される大バネ定数板バネをさらに有し、
   前記大バネ定数板バネは、複数の前記板バネと共に、前記接点に溶接されている、
   請求項１から６のいずれかに記載の接触片ユニット。
8. 前記接触片は、複数の前記板バネよりも大きいバネ定数を有し複数の前記板バネに積層されている大バネ定数板バネをさらに有し、
   前記大バネ定数板バネは、前記接点に溶接されていない、
   請求項１から６のいずれかに記載の接触片ユニット。
9. 前記接点は、前記接触片上に配置される接触面を有し、
   前記接触片は、前記接触面と前記接触片との境界において部分的に前記接点に溶接されている、
   請求項１に記載の接触片ユニット。
10. 前記接触片は、前記接触面と前記接触片との境界に位置する少なくとも１つの溶接点において前記接点に溶接されている、
    請求項９に記載の接触片ユニット。
11. 前記接触片は、前記端子と電気的に導通した状態で溶接されている、
    請求項１から１０のいずれかに記載の接触片ユニット。
12. 前記接触片は、複数の前記板バネに亘って設けられ、前記端子に到達するように設けられる溝を有し、
    複数の前記板バネは、前記溝において前記端子と溶接されている、
    請求項１１に記載の接触片ユニット。
13. 前記溝は、複数の前記板バネの端部に設けられる、
    請求項１２に記載の接触片ユニット。
14. 前記溝は、複数の前記板バネの積層方向に向かって、順次、大きくなる、
    請求項１２又は１３に記載の接触片ユニット。
15. 前記端子から遠い前記板バネの溝ほど大きい、
    請求項１２から１４のいずれかに記載の接触片ユニット。
16. 前記溝は、複数の前記板バネの積層方向に延びる直線状の形状を有する、
    請求項１２又は１３に記載の接触片ユニット。
17. 前記端子は突起を有し、
    前記接触片は、前記突起が挿入された貫通孔を有し、
    前記接触片は、前記突起と前記貫通孔との境界において前記端子に溶接されている、
    請求項１１に記載の接触片ユニット。
18. 前記接触片は、前記突起と前記貫通孔との境界に位置する少なくとも１つの溶接点において前記端子に溶接されている、
    請求項１７に記載の接触片ユニット。
19. 前記接触片は、前記接点及び前記端子の両方と電気的に導通した状態で溶接されている、
    請求項１から１８のいずれかに記載の接触片ユニット。
20. 請求項１から１９のいずれかに記載の接触片ユニットを備えるリレー。

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