JP6686921B2 - リレー装置およびリレー装置とリレーボックスとの接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、ターミナルを通じてコネクタが備えられたリレーボックスとの電気的接続が行われるリレー装置およびリレー装置とリレーボックスとの接続構造に関するものである。

リレー装置は、コイルに電流を流すことにより生じる電磁吸引力に基づいて接点機構を作動させ、接点の開閉を行う精密部品である。リレー装置では、振動や衝撃などの外部からの応力によって変形もしくは特性変化が生じ、異常動作が行われたり、故障するという問題がある。特に、車両に搭載されるリレー装置では、車両のエンジン振動や悪路走行時の振動によって発生する応力が異常動作や故障に繋がる。

このため、従来では、リレー装置をブラケットに取り付けたり、リレー装置が接続されるコネクタが備えられたリレーボックスとリレー装置との間に緩衝部材を配置することにより、外部からの応力よりリレー装置を保護することが行われている。また、リレー装置のうちターミナルが引き出される底面やその周囲の側面を囲むように、ゴムもしくはスポンジ材料等によって構成される保護部品をリレー装置に装着し、保護部品を緩衝部材として機能させることも行われている。

さらに、特許文献１においては、リレー装置が取り付けられるリレーボックスのカバーの表面にリレー装置の外形と対応するガイド壁を立設し、ガイド壁の内壁面、つまりリレー装置と対向する面に突起を設ける構造が提案されている。このような構造とすることで、リレー装置がガイド壁に備えられた突起に挟持されるようにし、リレー装置のガタ付き防止を図るようにしている。

特開２００７−２０３５７号公報

しかしながら、リレーボックスとリレー装置との間に緩衝部材を配置したり、リレー装置に保護部品を装着する構造では、緩衝部材や保護部品が必要になるため、部品点数の増加およびそれによるコスト高を招く。また、保護部品を用いる場合、リレー装置よりも一回り大きな保護部品の取り付けスペースが必要になり、製品サイズの大型化も招くことになる。

さらに、特許文献１のように、リレーボックスのカバーにガイド壁および突起を設ける場合、リレーボックスの構造が複雑になるのに加えて、ガイド壁および突起を設けるためのスペースが必要になり、製品サイズの大型化を招く。

本発明は上記点に鑑みて、緩衝部材などを別部品として備えなかったとしても、また、製品サイズの大型化を必要としなくても、外部からの応力の影響を抑制することができるリレー装置およびリレー装置とリレーボックスとの接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載のリレー装置は、コイル（１４ａ）への通電により磁気吸引力を発生させる電磁石（１４）と、磁気吸引力に基づいて可動させられる可動接点（１７）と、磁気吸引力に基づいて可動させられた可動接点と電気的に接続されると共に、磁気吸引力が解除されることで可動接点との電気的接続が遮断される固定接点（１８）と、コイルに対して接続される第１ターミナル（１１ａ）および第２ターミナル（１１ｂ）と、可動接点に接続される第３ターミナル（１１ｃ）および固定接点に接続される第４ターミナル（１１ｄ）と、一面に中空部を開口させる開口部が形成され、電磁石と可動接点および固定接点を中空部に収容するケース（１２）と、ケースにおける開口部を蓋締めすると共に、第１〜第４ターミナルがケースの外部に突き出して配置されたベース（１３）と、を有し、リレーボックス（２０）に備えられるコネクタ（２０ａ）に対して第１〜第４ターミナルが電気的に接続される。このような構成において、ケースとベースの少なくとも一方に、第１〜第４ターミナルが突き出す方向に突き出しており、第１〜第４ターミナルがコネクタに接続されたときに折り曲げられる状態となり、かつ、ベースとリレーボックスとの間に挟み込まれた状態となる突起部（１２ｃ、１３ｃ）を備える。

このように、ケースとベースの少なくとも一方に突起部を備え、リレー装置をリレーボックスに接続したときに、突起部が折り曲げられるようにしつつ、リレー装置とリレーボックスとの間に挟み込まれた状態となるようにしている。このため、突起部が緩衝部材として機能するようにでき、リレー装置を振動や衝撃などの外部からの応力から保護することが可能となる。

例えば、請求項２に記載したように、ケースを、開口部と対向する一面となる底部（１２ａ）と、該底部に対して垂直に立設された側面（１２ｂ）とを備えた中空部を有する有底形状で構成し、突起部（１２ｃ）を、ケースに形成し、ケースの側面における底部と反対側の端部から側面の面方向に沿って突き出す構造とすることができる。

また、請求項３に記載したように、突起部（１３ｃ）を、ベースのうちケースから露出させられる一面であってケースの底部と反対側の一面に形成し、ケースの側面の面方向に沿って突き出す構造とすることもできる。

請求項４に記載の発明では、ケースに対してベースが挿入されている方向を挿入方向として、突起部のうちケースにおける開口部側となる内方側の一面に、挿入方向に対して垂直方向に伸びる溝部（１２ｃａ）を形成している。

このような、突起部に対して溝部を形成することで、突起部が所望方向に折れ曲がり易くなるようにできる。

請求項５に記載の発明では、突起部のうちケースにおける開口部と反対側となる外方側の一面に、該突起部の先端に向かうほど該突起部の厚みが薄くなるようにする傾斜面（１２ｃｃ）を形成している。

このように、突起部に対して傾斜面を形成することで、突起部が所望方向に折れ曲がり易くなるようにできる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の構造のリレー装置とリレーボックスとの接続構造に関するものであり、請求項１と同様の特徴を有している。このように、リレー装置とリレーボックスとの接続構造において、請求項１に記載の構造のリレー装置を適用することにより、請求項１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態にかかるリレー装置の斜視図である。 図１に示すリレー装置をリレーボックスに接続するときの様子を示した部分断面図である。 ケースの斜視図である。 突起部の拡大図である。 ベースにおける外部壁の斜視図である。 リレー装置をリレーボックスに接続した状態を示した部分断面図である。 第２実施形態にかかるリレー装置に備えられるベースの外部壁の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態にかかるリレー装置およびリレー装置とリレーボックスとの接続構造について説明する。本実施形態にかかるリレー装置は、例えば車両に搭載され、コイルに電流を流すことにより生じる電磁吸引力に基づいて接点機構を作動させ、接点の開閉を行うことで、車載部品への電力の供給のオンオフを行うものとして適用される。

図１および図２に示すように、リレー装置１０は、例えば、底面１０ａと上面１０ｂおよび底面１０ａと上面１０ｂとの間に位置する側面１０ｃを有した長方体状で構成されており、底面１０ａから突き出されたターミナル１１を備えている。このターミナル１１が図２に示すようにリレーボックス２０に備えられたコネクタ２０ａに接続されることで、リレー装置１０は、コネクタ２０ａに繋がる図示しない配線、すなわち車載部品への電力の供給を行うための配線のオンオフを制御する。

より詳しくは、リレー装置１０は、ターミナル１１に加えて、ケース１２、ベース１３、電磁石１４、ヨーク１５、アーマチャプレート１６、可動接点１７、固定接点１８などを備えている。

ケース１２は、中空部を有する有底形状、具体的には有底長方体形状で構成され、底部１２ａがリレー装置１０の上面１０ｂを構成していると共に、底部１２ａに対して垂直に立設された各側面１２ｂがリレー装置１０における側面１０ｃを構成している。そして、ケース１２は、底部１２ａと反対側の一面において開口部とされており、この開口部を通じて、リレー装置１０を構成する各部が収容されると共に、ベース１３によって開口部の入口側を蓋締めすることで、リレー装置１０が構成されている。

また、本実施形態では、図３に示すように、ケース１２のうちの開口部側の四隅、より詳しくは、ケース１２を底部１２ａに対する法線方向から見たときに、４つの側面１２ｂのうちの相対する短辺を構成する二辺の両端に、突起部１２ｃが備えられている。突起部１２ｃは、リレー装置１０をリレーボックス２０に接続する前の状態においては、側面１２ｂから底部１２ａに対する法線方向に延設させるように、側面１２ｂのうち底部１２ａと反対側の端部から側面１２ｂの面方向に沿って突き出す構造とされている。

突起部１２ｃの形成高さ、つまりケース１２のうちの開口部側の端面から突起部１２ｃ
の先端までの距離は、リレー装置１０をリレーボックス２０に接続したときの両者の間隔に応じて設定されている。ここでは、突起部１２ｃの形成高さがリレー装置１０とリレー
ボックス２０との間隔よりも大きくなるようにしてある。また、突起部１２ｃの厚みについては任意であるが、本実施形態の場合、基本的には突起部１２ｃは側面１２ｂと同じ厚みとされており、部分的に側面１２ｂよりも厚みが薄くされることで、突起部１２ｃが所望方向に折れ曲がり易くなるようにしてある。

具体的には、図４に示すように、突起部１２ｃのうちケース１２の内方側の一面に、挿入方向に対して垂直方向に伸びる溝部１２ｃａが形成されている。この溝部１２ｃａにより、突起部１２ｃには、突起部１２ｃの厚みを部分的に他の部分よりも薄くした脆弱部１２ｃｂが形成されている。溝部１２ｃａおよび脆弱部１２ｃｂの形成高さ、つまりケース
１２のうちの開口部側の端面から溝部１２ｃａおよび脆弱部１２ｃｂまでの距離は、リレー装置１０をリレーボックス２０に接続したときの両者の間隔に応じて設定されている。ここでは、溝部１２ｃａおよび脆弱部１２ｃｂの形成高さがリレー装置１０とリレーボッ
クス２０との間隔以上となるようにしてある。

さらに、突起部１２ｃの先端のうちケース１２の外方側の一面には、突起部１２ｃの先端に向かうほど突起部１２ｃの厚みが薄くなるようにした傾斜面１２ｃｃが形成されている。

本実施形態の場合、このように構成された突起部１２ｃが緩衝部材として機能することになるが、その詳細については後述する。

ベース１３は、ケース１２の内部に収容されるリレー装置１０の構成部品を搭載して一体化するための土台となるものである。ベース１３に搭載したリレー装置１０の構成部品がケース１２の内部に収容されるように、ベース１３の一部およびリレー装置１０の構成部品をケース１２の開口部より挿入することで、リレー装置１０が構成される。

具体的には、ベース１３は、ケース１２の内部に挿入される内部壁１３ａと、ケース１２の外部に位置する外部壁１３ｂとを有した構成とされている。内部壁１３ａは、ケース１２の開口部と対応する形状とされ、外部壁１３ｂからケース１２への挿入方向（以下、ベース１３のケース１２への挿入方向を単に挿入方向といい、その反対方向を反挿入方向という）に突出した形状とされている。外部壁１３ｂは、内部壁１３ａよりも挿入方向の後方側に位置し、挿入方向に対する垂直方向の寸法が内部壁１３ａの寸法よりも大きくされたフランジ状部分である。内部壁１３ａがケース１２に挿入されたときに、外部壁１３ｂがケース１２のうち開口部側の先端と当接するようになっている。

ただし、図５に示されるように、外部壁１３ｂのうち複数の突起部１２ｃそれぞれと対応する部分には凹部１３ｂａが形成されており、この凹部１３ｂａ内を通過して突起部１２ｃが外部壁１３ｂよりも反挿入方向に突き出すようになっている。

なお、図５は、ベース１３のうちの外部壁１３ｂの部分のみを図示したものであり、実際には、外部壁１３ｂと一体化された内部壁１３ａが備えられることでベース１３が構成されている。

電磁石１４は、コイル１４ａと樹脂などで構成されたボビンを構成するスプール１４ｂとを有し、スプール１４ｂにコイル１４ａが巻回された構成とされており、コイル１４ａへの通電により磁気吸引力を発生させる。なお、スプール１４ｂには図示しない固定鉄心が配置されている。

ヨーク１５は、固定鉄心に連結されている。本実施形態の場合、ヨーク１５は、電磁石１４に対して挿入方向の前方側に配置されている。

アーマチャプレート１６は、可動接点１７側の板バネを構成するものであり、ヨーク１５と可動接点１７とを連結すると共に可動接点１７を可動とする。

可動接点１７は、一端がアーマチャプレート１６に連結されており、他端が電磁石１４の磁気吸引力に基づいて電磁石１４側に移動させられる。

固定接点１８は、可動接点１７よりも電磁石１４側に配置され、電磁石１４の磁気吸引力によって可動接点１７が吸引させられたときに可動接点１７と電気的に接続され、電磁石１４の磁気吸引力が解除されると可動接点１７との電気的接続が遮断からされる。

ターミナル１１は、コイル１４ａのプラス端子を構成する第１ターミナル１１ａとマイナス端子を構成する第２ターミナル１１ｂ、可動接点１７に接続された第３ターミナル１１ｃ、および、固定接点１８に接続された第４ターミナル１１ｄにより構成されている。これら各ターミナル１１ａ〜１１ｄは、ベース１３の外部壁１３ｂを貫通してケース１２の内側に露出させられている共に、ケース１２の外側において反挿入方向に突き出されている。そして、各ターミナル１１ａ〜１１ｄのうちケース１２の内側に露出させられている部分それぞれが、コイル１４ａを構成する配線の一端と他端に接続されていると共に、可動接点１７や固定接点１８と接続されている。

このような構造により、リレー装置１０が構成されている。そして、このようなリレー装置１０が、各ターミナル１１ａ〜１１ｄと対応するコネクタ２０ａに差し込まれることで、リレー装置１０がリレーボックス２０に接続される。

このとき、図６に示すように、ケース１２に備えられた突起部１２ｃの先端がリレーボックス２０に接触させられると、突起部１２ｃがケース１２の内方に向かって折り曲げられる。特に、突起部１２ｃに溝部１２ｃａを形成することで脆弱部１２ｃｂにおいて突起部１２ｃが折り曲がり易くなっており、所望位置で突起部１２ｃを折り曲げることができる。さらに、突起部１２ｃに傾斜面１２ｃｃを形成してあることから、突起部１２ｃをケース１２の内方に向かわせる方向に力を作用させられ、的確に突起部１２ｃをケース１２の内方に折り曲げることが可能となる。

そして、折り曲げられた突起部１２ｃがベース１３とリレーボックス２０との間に挟み込まれた状態で、リレー装置１０がリレーボックス２０に接続される。このように、リレー装置１０がリレーボックス２０に接続されている状態において、突起部１２ｃがリレーボックス２０に接触した状態となっていることから、突起部１２ｃが緩衝部材として機能し、リレー装置１０を振動や衝撃などの外部からの応力から保護することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、ケース１２に突起部１２ｃを備え、リレー装置１０をリレーボックス２０に接続したときに、突起部１２ｃが折り曲げられるようにしつつ、リレー装置１０とリレーボックス２０との間に挟み込まれた状態となるようにしている。このため、突起部１２ｃが緩衝部材として機能するようにでき、リレー装置１０を振動や衝撃などの外部からの応力から保護することが可能となる。

このように、ケース１２に備えた突起部１２ｃを緩衝部材として機能させることが可能であるため、緩衝部材などを別部品として備えなくても良い。また、リレー装置１０に対して別部品で緩衝部材や保護部材を備えるものではないし、リレーボックス２０に対してガイド壁などを備えるものでもないため、製品サイズの大型化も招かない。したがって、緩衝部材などを別部品として備えなかったとしても、また、製品サイズの大型化を必要としなくても、外部からの応力の影響を抑制することができるリレー装置１０およびリレー装置１０とリレーボックス２０との接続構造とすることが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して緩衝部材として機能させる部分の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７に示すように、本実施形態では、ベース１３に対して突起部１３ｃを形成している。具体的には、突起部１３ｃは、ベース１３における外部壁１３ｂの露出面、つまりケース１２の底部１２ａと反対側の一面から反挿入方向に向かって立設されている。突起部１３ｃの形状については、第１実施形態で説明した突起部１２ｃと同様であり、溝部１３ｃａ、脆弱部１３ｃｂおよび傾斜面１３ｃｃを有した構造とされている。

このように、ベース１３に対して突起部１３ｃを形成するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、第１実施形態で説明したケース１２に突起部１２ｃを形成しつつ、第２実施形態で説明したベース１３に対しても突起部１３ｃを形成するようにしても良い。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数等についても任意である。例えば、上記第１、第２実施形態で突起部１２ｃ、１３ｃを４つずつ備える例を示してあるが、４つに限るものではなく、それ以下もしくはそれ以上の個数であっても良い。さらに、上記第１、第２実施形態では、リレー装置１０に対して１つのリレーユニットが備えられる構造を例に挙げてある。しかしながら、これも一例を示したに過ぎず、リレー装置１０として複数のリレーユニットが一体化されたものについても、第１、第２実施形態で説明した突起部１２ｃ、１３ｃを備えることで、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記各実施形態で説明した突起部１２ｃ、１３ｃは、第１〜第４ターミナル１１ａ〜１１ｄが突き出す方向と平行な方向に突き出した板状部材によって構成されている。しかしながら、これも一例を示したに過ぎず、突起部１２ｃ、１３ｃが少なくとも第１〜第４ターミナル１１ａ〜１１ｄが突き出す方向に突き出していれば良く、この方向に平行な板状部材である必要はない。

なお、上記実施形態では、突起部１２ｃ、１３ｃが緩衝部材としての役割りを果たすことから、緩衝部材を別部品として備えなかったとしても、上記効果を得ることができる。しかしながら、突起部１２ｃ、１３ｃの少なくとも一方と共に、例えば外部壁１３ｂの露出面側に緩衝機能を有する接着剤や樹脂等を付ける等、緩衝部材として機能するものを備えることもできる。その場合、接着剤や樹脂などに突起状の部分を備えることで、さらに緩衝の役割りを持たせることもできる。

１０ リレー装置
１２ ケース
１２ｃ、１３ｃ 突起部
１２ｃａ、１３ｃａ 溝部
１２ｃｃ、１３ｃｃ 傾斜面
１３ ベース
１４ 電磁石
１７ 可動接点
１８ 固定接点
２０ リレーボックス

Claims (6)

1. コイル（１４ａ）への通電により磁気吸引力を発生させる電磁石（１４）と、
   前記磁気吸引力に基づいて可動させられる可動接点（１７）と、
   前記磁気吸引力に基づいて可動させられた前記可動接点と電気的に接続されると共に、前記磁気吸引力が解除されることで前記可動接点との電気的接続が遮断される固定接点（１８）と、
   前記コイルに対して接続される第１ターミナル（１１ａ）および第２ターミナル（１１ｂ）と、前記可動接点に接続される第３ターミナル（１１ｃ）および前記固定接点に接続される第４ターミナル（１１ｄ）と、
   一面に中空部を開口させる開口部が形成され、前記電磁石と前記可動接点および前記固定接点を前記中空部に収容するケース（１２）と、
   前記ケースにおける前記開口部を蓋締めすると共に、前記第１〜第４ターミナルが前記ケースの外部に突き出して配置されたベース（１３）と、を有し、
   リレーボックス（２０）に備えられるコネクタ（２０ａ）に対して前記第１〜第４ターミナルが電気的に接続されるリレー装置であって、
   前記ケースと前記ベースの少なくとも一方には、前記第１〜第４ターミナルが突き出す方向に突き出しており、前記第１〜第４ターミナルが前記コネクタに接続されたときに折り曲げられる状態となり、かつ、前記ベースと前記リレーボックスとの間に挟み込まれた状態となる突起部（１２ｃ、１３ｃ）が備えられているリレー装置。
2. 前記ケースは、前記開口部と対向する一面となる底部（１２ａ）と、該底部に対して垂直に立設された側面（１２ｂ）とを備えた中空部を有する有底形状で構成され、
   前記突起部（１２ｃ）は、前記ケースに形成されていると共に、前記側面における前記底部と反対側の端部から前記側面の面方向に沿って突き出している請求項１に記載のリレー装置。
3. 前記ケースは、前記開口部と対向する一面となる底部（１２ａ）と、該底部に対して垂直に立設された側面（１２ｂ）とを備えた中空部を有する有底形状で構成され、
   前記突起部（１３ｃ）は、前記ベースのうち前記ケースから露出させられる一面であって前記底部と反対側の一面に形成されていると共に、前記側面の面方向に沿って突き出している請求項１または２に記載のリレー装置。
4. 前記ケースに対して前記ベースが挿入されている方向を挿入方向として、
   前記突起部のうち前記ケースにおける前記開口部側となる内方側の一面に、前記挿入方向に対して垂直方向に伸びる溝部（１２ｃａ）が形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のリレー装置。
5. 前記突起部のうち前記ケースにおける前記開口部と反対側となる外方側の一面に、該突起部の先端に向かうほど該突起部の厚みが薄くなるようにする傾斜面（１２ｃｃ）が形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のリレー装置。
6. コイル（１４ａ）への通電により磁気吸引力を発生させる電磁石（１４）と、
   前記磁気吸引力に基づいて可動させられる可動接点（１７）と、
   前記磁気吸引力に基づいて可動させられた前記可動接点と電気的に接続されると共に、前記磁気吸引力が解除されることで前記可動接点との電気的接続が遮断される固定接点（１８）と、
   前記コイルに対して接続される第１ターミナル（１１ａ）および第２ターミナル（１１ｂ）と、前記可動接点に接続される第３ターミナル（１１ｃ）および前記固定接点に接続される第４ターミナル（１１ｄ）と、
   一面に中空部を開口させる開口部が形成され、前記電磁石と前記可動接点および前記固定接点を前記中空部に収容するケース（１２）と、
   前記ケースにおける前記開口部を蓋締めすると共に、前記第１〜第４ターミナルが前記ケースの外部に突き出して配置されたベース（１３）と、を有するとリレー装置と、
   前記第１〜第４ターミナルが電気的に接続されるコネクタ（２０ａ）を有するリレーボックス（２０）と、の接続構造であって、
   前記リレー装置は、前記ケースと前記ベースの少なくとも一方に、前記第１〜第４ターミナルが突き出す方向に突き出しており、前記第１〜第４ターミナルが前記コネクタに接続された状態において折り曲げられた状態となっており、かつ、前記ベースと前記リレーボックスとの間に挟み込まれた状態となっている突起部（１２ｃ、１３ｃ）を備えているリレー装置とリレーボックスとの接続構造。

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