JP6754802B2 - 可動端子片構造およびこれを備えたリレー - Google Patents

Description

本発明はリレーの技術分野に関し、特に消弧することができ、かつ、優れた導通接続性を有する可動端子片構造およびこれを備えたリレーに関する。

電子装置が人類の生活をサポートしている。そのうち、もっとも幅広く応用されている電子部品は、小さい電流を流す電気回路システムを導通または閉合させて、他の電気回路システムを制御するリレーである。電磁式リレーに小電流回路が導通されたあと、電磁装置によって電磁効果を生じさせ、リレーの可動コネクターを接触させて、コネクター装置に接続されたもう一つの被制御電気回路システムを導通させる。逆の場合も同様である。

しかしながら、リレーによって制御される電気回路システムが導通されたとき、コネクター装置が相互に接触して導通する瞬間にアークが発生し、またはコネクター装置が閉合状態の際は異なった電流搬送方向によって、互いに反発力が生じることでコネクター装置が接触せず、アークを発生して損傷するか、または電気回路システム全体が破壊される。さらに、被制御電気回路で高電流を搬送した場合、アークエネルギーが更に大きくなり、より重大な損害をもたらすおそれがある。

そのため、種々の改善が提案されている。一例として、永久磁石を２つのコネクターのそばに取り付けて、アークを和らげるものがあるが、電気回路システムを導通したときにコネクター装置が永久磁石の磁場によって干渉される。現時点のリレーはまだこのアーク現象を打ち消すことが出来ていないために使用効率が低下し、使用効果も限定される。この点について、本発明者らのチームは完備していないところを鋭意研究し、かかる産業における長年に蓄積された経験に基づき、本発明の可動端子片構造およびこれを備えたリレーを発明し、前述した公知技術の欠点の改善を図らんとするものである。

前述課題について、本発明の目的は可動端子片構造およびこれを備えたリレーを提供することにより、アークの発生を抑止し、リレー使用効果の向上と、使用寿命の延長を図る。

前述目的を達成するため、本発明はリレーに適用できる可動端子片構造を提供する。可動端子片構造は、固定接点に対して開、閉の作動状態が行えるものであり、剛性端子片接点部と、軟性端子屈曲部と、軟性端子片作用部と、可動接点とを含む。そのうち、軟性端子屈曲部と、剛性端子片接点部とが連接していて、かつ、剛性端子片接点部との間に第１変形隙間を形成し、剛性端子片接点部が軟性端子屈曲部より硬く設けられている。さらに、軟性端子片作用部が軟性端子屈曲部に位置し、可動接点を剛性端子片接点部に設けられている。そのうち、軟性端子片作用部が作用力により、可動接点と、固定接点とを閉合状態に駆動した際、軟性端子屈曲部が剛性端子片接点部に対して変形される。これにより、軟性端子屈曲部が大部分の変形に耐えることができ、可動接点を安定させ、アークを打ち消して、リレーの使用効果を向上して、寿命を延長できる。

このほか、剛性端子片接点部は、プレート体を前記一部の軟性端子屈曲部に重ねて設け、プレート体を軟性端子屈曲部より硬く設けて、可動接点をより安定させる。

この他、可動端子片構造は第２変形隙間をさらに含む。剛性端子片接点部に位置し、可動接点設置の付近部に設置して、可動端子片構造の変形スペースを増やせる。

さらに、可動端子片構造の変形スペースを大幅に増大させるため、第２変形隙間がアーチ型を形成していて、かつ、第１変形隙間に連通して可動接点を取り囲む。

もう一つの実施態様においては、第２変形隙間がアーチ型を形成していて、かつ、第１変形隙間と連通せずに可動接点を取り囲み、剛性端子片接点部の変形スペースを増やす。

さらに、可動端子片構造が軟性端子屈曲部に連設された連結部をさらに含み、連結部が剛性端子片接点部より柔らかく、かつ、Ｌ形を形成するように設けられる。これにより、可動端子片構造に対する作用力を和らげて、変形スペースを増大させる。

本発明は第二に、少なくとも１つの可動端子片構造を備えたリレーを提供する。リレーは、ベースと、少なくとも１つの電磁構造と、少なくとも１つの押し込み部材とを含む。そのうち、ベースは、可動端子片構造と、少なくとも１つの固定接点の取り付けに提供され、電磁構造は可動端子片構造に対応してベースに設けられている。押し込み部材の一端は軟性端子片作用部に接続されている。これにより、電磁構造が通電の電磁効果を利用し、磁気吸引により、可動接点と固定接点とが開、閉状態を形成することになり、可動端子片構造の可撓性を利用して消弧し、リレー使用効果を向上し、寿命を延長させる。

リレーは、その一端を可動端子片構造に接続する固定部材をベースに設けてさらに含む。可動接点と、固定接点とが閉合状態のとき、可動端子片構造を導通させたときに逆電流が同時に引き起こされ、水平に可動接点に押し込む電磁力を発生し、可動接点と、固定接点との間の電磁抵抗力を打ち消して、可動接点と、固定接点との間の安定性を向上する。

続いて、可動端子片構造を複数設ける場合は、ベースは少なくとも１つのスペーサーをさらに含む。スペーサーは隣り合わせて設けるいずれか２つの可動端子片構造を仕切って、隣り合わせた可動端子片構造間で発生するアークを抑止する。
前述のとおり、本発明より開示する可動端子片構造およびこれを適用されたリレーは、可動端子片構造の可撓性と剛性を利用し、一部を変形させて、可動接点を安定させたうえ、消弧する。さらに、可動端子片構造によって、前述接点装置の安定性が強化され、消弧することにより、前述接点装置の損傷を避け、リレーの使用効果を向上して、寿命を延長できる。

本発明の好ましい実施例によるリレーの立体構造図である。 本発明の好ましい実施例による可動端子片構造の立体構造図である。 本発明の好ましい実施例による使用態様図である（その１）。 本発明の好ましい実施例による使用態様図である（その２）。 本発明の好ましい実施例による使用態様図である（その３）。

審査官の方々の本発明の内容のさらなる理解を図るため、以下に本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１、図２、図３ＡないしＣに示す、本発明の好ましい実施形態のリレーの立体構造図と、可動端子片構造の立体構造図、使用態様図を参照する。本発明はアークを打ち消してリレー２の使用効果を向上し、寿命を延長できる可動端子片構造１およびこれを備えたリレー２を開示する。本発明のリレー２は、少なくとも１つの可動端子片構造１と、１つのベース２１と、少なくとも１つの電磁構造２２と、１つの押し込み部材２３とを含む。固定接点２０に対して開、閉状態を形成するリレーに適用する可動端子片構造１は、剛性端子片接点部１０と、軟性端子屈曲部１１と、軟性端子片作用部１２と、可動接点１３とを含む。軟性端子屈曲部１１と、剛性端子片接点部１０とは連接していて、かつ、剛性端子片接点部１０との間に第１変形隙間１１１を形成し、剛性端子片接点部１０は軟性端子屈曲部１１より硬く設けられている。さらに、軟性端子片作用部１２が軟性端子屈曲部１１に位置し、可動接点１３は剛性端子片接点部１０に設けられている。この可動接点１３と固定接点２０とを合わせて接点装置と称する。軟性端子片作用部１２が作用力によって駆動し、接点装置を閉合状態にした際、軟性端子屈曲部１１が剛性端子片接点部１０に対して変形される。そのため、可動端子片構造１の可撓性と一部変形の特性を利用すれば、アークの発生を抑止し、リレー２本体および電気接続された電気回路システムを保護し、使用効果を向上し、寿命を延長できる。

引き続き図１を参照する。ベース２１は、可動端子片構造１と、少なくとも１つの固定接点の取り付けに提供され、電磁構造２２が可動端子片構造１に対応して設置されている。さらに、押し込み部材２３の一端が軟性端子片作用部１２に接続されている。

このほか、電磁構造２２は駆動部材２２１をさらに含む。駆動部材２２１の一端が押し込み部材２３の一端に接続され、リレー２が電気接続された電気回路システムを導通させる場合には、電磁構造２２により電磁効果が形成され、駆動部材２２１を駆動することにより、押し込み部材２３を駆動して、押し込み部材２３の一端に接続され軟性端子片作用部１２に力量を作用させる。

引き続き、押し込み部材２３が軟性端子片作用部１２に作用することで可動端子片構造１にたわみが発生し、可動接点１３を固定接点２０に押し込んで接触し、図３Ａに示す閉合状態を形成することによって、リレー２に電気接続された電気回路システムが導通される。

上記説明に続き、軟性端子片作用部１２に力が作用された際、軟性端子屈曲部１１が剛性端子片接点部１０より柔らかく出来ているため、外力による変形が軟性端子屈曲部１１に集中されるが、第１変形隙間１１１によって、軟性端子屈曲部１１と、剛性端子片接点部１０両者間の変形スペースは互いに干渉されない。換言すれば、第１変形隙間１１１が軟性端子屈曲部１１の変形を許容し、一方、剛性端子片接点部１０によって、もとの状態は維持されるので、これをもって、接点装置を安定に接合させる。さらに、以上の説明から、可動端子片構造１自体は可撓性を有しており、作用力によって駆動して接点装置が接続状態のとき、可動端子片構造１に力が作用して変形を引き起こす弾性力を発生し、接点装置の接合状態はより安定する。これにより、可動端子片構造１の可撓性と、剛性端子片接点部１０の剛性とを合わせて、剛性端子片接点部１０に変形を最小限度に抑制させ、可動接点１３を固定接点２０へ安定して接触させて閉合状態を形成し、消弧することができる。

この他、可動端子片構造１は第２変形隙間１０２をさらに含む。第２変形隙間１０２は剛性端子片接点部１０に位置し、可動接点設置１３の付近部に設置されている。特に、接点装置を開放または閉合する瞬間に、第２変形隙間１０２によって剛性端子片接点部１０に変形スペースが提供され、可動接点１３の変形に備える。より詳しく説明すると、ほとんどの変形は軟性端子屈曲部１１に引き起こされ、第２変形隙間１０２にて剛性端子片接点部１０に発生する変形を受け持たせることで、付近場所における可動接点１３の変形を防げると共に、固定接点２０が開、閉作用状態の際に不安定になることやずれることを避けられる。このように、可動接点１３をより安定した状態で消弧することができる。

さらに、本実施例において、第２変形隙間１０２はアーチ形を形成しており、第１変形隙間１１１に連通して可動接点１３を取り囲んでいる。特に可動接点１３が本実施例のように円形として実施された場合、剛性端子片接点部１０により弾性的に変形スペースを提供し、可動接点１３の変形による不安定さを避けることができる。

詳しく説明すると、リレー２と電気接続した電気回路システムは、高電流または高電圧電気回路に適用され、導通状態のとき、電磁構造２２からより大きい電磁効果が発生し、接点箇所への作用力がより大きくなり、可動端子片構造１にひどい変形またはずれを発生される。そのため、図３Ｂに示すように、第１変形隙間１１１と第２変形隙間１０２とを連通させて、剛性端子片接点部１０の変形部分を軟性端子屈曲部１１によって受け持たせることで、軟性端子屈曲部１１の変形スペースをさらに増やす。これによって、リレー２を小型化できるほか、高電流または高電圧システムにも適用できる。接点装置が開放または閉合の瞬間に発生する異常放電を避けられ、接点装置と電気接続された電気回路システムを保護できる。または、もう一つの実施態様のように、第２変形隙間１０２がアーチ型を形成しているが、第１変形隙間１１１が可動接点１３に連通されずに取り囲んでもよい。同じ道理で、第２変形隙間１０２によって、剛性端子片接点部１０により弾性的に変形スペースを形成して、固定接点２０と接触または切り離すときに、より安定、確実にできる。

リレー２に電気接続された電気回路システムを切り離すときは、電磁構造２２によって電磁効果を中断させると、駆動部材２２１が電磁吸引されないため、押し込み部材２３がもう一つの弾性戻り力によって駆動される。図３Ｃに示すように、軟性端子片作用部１２が押し込み部材２３に牽引され、可動端子片構造１全体を駆動して、接点装置を開状態にすると同時に、電気回路システムを切り離した状態にする。同じく、可動端子片構造１が駆動された際、第１変形隙間１１１及び第２変形隙間１０２でもって、作動するときの変形を受け持ち、可動接点１３を保護しておく。

このほか、剛性端子片接点部１０は、プレート体１０１を軟性端子屈曲部１１の一部分に畳設したものであり、すなわち、剛性端子片接点部１０は軟性端子屈曲部の一部分にプレート体１０１を畳設したものである。これにより、異なる２つの部材の連設を避けて、製造プロセスの利便性が図られる。さらに、プレート体１０１を軟性端子屈曲部１１より硬めに設計し、剛性端子片接点部１０が作用力を受けたときの変形を抑止することで、可動接点１３が安定かつ確実に作動する。特に、リレー２を高電流または高電圧の電気回路システムに適用し、導通状態のとき、接点装置の安定性が向上される。

さらに、可動端子片構造１は連結部１４をさらに含む。連結部１４は軟性端子屈曲部と連設されていて、連結部１４は剛性端子片接点部１０より柔らかく、Ｌ形を形成することが好ましい。この他、連結部１４の他端を固定部材２１２に接続してベース２１に接続し、可動端子片構造１をベース２１に取り付ける。これにより、軟性端子屈曲部１１が作用力を受けた際、連結部１４が連動して移動または変形し、軟性端子屈曲部１１に対する作用力を和らげて、変形スペースを増やすことができる。

この他、リレー２は固定部材２１２をさらに含む。固定部材２１２はベース２１に設けられていて、かつ、その一端は可動端子片構造１に接続されて、可動端子片構造１と連絡する。固定部材２１２は、可動端子片構造１とＵ形を形成する。これにより、リレー２の接点装置が閉合状態のとき、固定部材２１２と、可動端子片構造１の逆電流によって、固定部材２１２と、可動端子片構造１との間に反発力を発生し、可動接点１３を水平に押し込む電磁力を形成して、接点装置間の電磁抵抗力を打ち消す。これにより、接点装置が閉合状態で安定性を有し、反発して切り離すときにアークの発生を避けられる。

詳しく説明すると、本実施例において、可動端子片構造１を複数に設ける場合、ベース２１は少なくとも１つのスペーサー２１１をさらに有し、隣り合わせて設けるいずれか２つの可動端子片構造１を仕切る。スペーサー２１１によって、隣り合わせた接点装置間のアークを阻止することができるほか、可動端子片構造１間の距離を短縮し、リレー２の小型化を実現できる。

以上の説明をまとめると、本発明の可動端子片構造１およびこれを適用されたリレー２は、可動端子片構造１をもって、リレー２のアークを消弧する。そのうち、可動接点１３が安定に固定接点２０が開または閉状態を形成して、固定部材２１２によって、固接点装置の閉状態をより安定させる。さらに、第１変形隙間１１１と、第２変形隙間１０２とを利用して、軟性端子屈曲部１１により弾性的に変形スペースをもたせる。特に、リレー２を高電流または高電圧の電気回路システムに適用した場合、可動接点１３をスムーズに固定接点１３と開、閉作動状態を実現する。このように、消弧することによって、前述接点装置の損傷を軽減して、リレー２の使用効果を向上し、寿命を延長することができる。

１ 可動端子片構造
１０ 剛性端子片接点部
１０１ プレート体
１０２ 第２変形隙間
１１ 軟性端子屈曲部
１１１ 第１変形隙間
１２ 軟性端子片作用部
１３ 可動接点
１４ 連結部
２ リレー
２１ ベース
２１１ スペーサー
２１２ 固定部材
２２ 電磁構造
２２１ 駆動部材
２３ 押し込み部材

Claims (2)

1. 固定接点に対して開、閉状態を形成するリレーに適用する可動端子片構造であって、
   剛性端子片接点部と、軟性端子屈曲部と、軟性端子片作用部と、１つの可動接点と、を備え、
   前記軟性端子屈曲部と、前記剛性端子片接点部とが連設されていて、かつ、前記剛性端子片接点部との間に第１変形隙間を形成し、前記剛性端子片接点部を前記軟性端子屈曲部より硬く設け、
   前記軟性端子片作用部を前記軟性端子屈曲部に設け、
   前記可動接点を前記剛性端子片接点部に設け、
   前記軟性端子片作用部が作用力によって駆動し、前記可動接点と、前記固定接点とを閉合状態に作動した際、前記軟性端子屈曲部が前記剛性端子片接点部に対して変形され、
   前記剛性端子片接点部のプレート体が前記軟性端子屈曲部の一部分に畳設されており、前記プレート体を前記軟性端子屈曲部より硬く設け、
   前記剛性端子片接点部と前記可動接点とが設置された付近に設置された第２変形隙間をさらに含み、
   前記第２変形隙間がアーチ型に形成されており、かつ、前記第１変形隙間に連通して、前記可動接点を取り囲むことを特徴とする、リレーに適用する可動端子片構造。
2. 前記軟性端子屈曲部に連設された連結部をさらに含み、前記連結部が前記剛性端子片接点部より柔らかく、Ｌ形を形成するように設けられることを特徴とする、請求項１に記載の可動端子片構造。

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