JPH0131651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有極リレーに関する。

リレーや電鈴等の駆動装置として用いられるこ
の形式の有極磁石システムは公知である（ドイツ
連邦共和国特許第966845号明細書）。しかしこの
公知の明細書には、接極子により操作される複数
の接点を備えたリレーの具体的実施例は全く示さ
れていない。またリレーにおいて再三必要とされ
ている、接点室と巻線との隔離についても何ら示
唆されていない。

更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第
2723430号公報から、コンパクトな構造で複数の
接点の操作を行なえ、かつ巻線室と、巻線上に設
けられた接点室とが気密に隔てられるリレーが公
知である。この公知のリレーの場合、唯一のＵ字
形ヨークが巻線を貫通しており、ヨークの２つの
脚部が接点室に案内されている。ここでは、有極
リレーは、接点室に永久磁石を設けることによつ
てのみ実現することができ、その際この永久磁石
は細長い形状にしてヨーク脚部の端部側面に連結
するか、あるいは所謂Ｈ形接極子によつて支持す
る。これにより確かに２安定および単安定スイツ
チ特性を有する性能の良い有極磁石システムが得
られるが、Ｈ形接極子はその両側に強磁性金属板
材を有し、しかもその部材の間に１つないし複数
の永久磁石が設けられるので比較的大型で重いの
で、切換時に比較的大きな重量を動かさなければ
ならない。その上この公知の公報に記載の２つの
実施例では、１つないし複数の永久磁石によつ
て、いずれにせよ接点室が狭くなる。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式のリレー
を、可及的にコンパクトな構造で、複数の接点部
材を、可及的に小さな重量の接極子でもつて操作
できるようにし、その際接点室を巻線および外気
に対して簡単に気密に密閉できるように改善する
ことにある。

この目的は本発明によれば次のようにして達成
される。即ち、２つのＵ字形ヨークと少なくとも
１つの永久磁石と巻線とＵ字形接極子と基体と複
数の接点端子とを有しており、２つのＵ字形ヨー
クは相互に平行に間隔を置いて配置されており、
ヨークは各々上方に突出した２つのヨーク脚部を
有しており、このヨーク脚部は各々ヨークの相互
に反対側の各端部に配設されており、各ヨークは
ヨーク脚部間に中間部を有しており、 少なくとも１つの永久磁石はヨークの各中間部
相互間に配置されており、永久磁石およびヨーク
の中間部は巻枠を形成する絶縁材で一緒に被覆さ
れており、 巻線は巻枠に巻かれており、ヨークの中間部お
よび永久磁石は巻線用のコアを形成しており、 Ｕ字形接極子は細長い強磁性板から成り、Ｕ字
形接極子は相互に反対側で下方に突出した各接極
子脚部を有しており、この接極子脚部は各々各ヨ
ーク脚部相互間に配置されてこの各ヨーク脚部と
相俟つて複数の作用空〓を形成し、接極子の各脚
部は巻線を越えて延在しており、 基体はバスタブを逆さまにした形で巻線を覆つ
ており、逆さまにしたバスタブ形の基体は下方に
突出した各接極子脚部が妨害されずに可動である
ようにフランジ状ないし階段状の上部表面を有し
ており、接極子はこの接極子の重心位置で基体上
に回動可能に支承されており、基体はヨーク脚部
の領域に配設された複数の切欠孔を有しており、 複数の接点端子は切欠孔を通つて延在し、かつ
巻線の側方に固着されている。

本発明による構成では、永久磁石をヨークと一
緒に、絶縁材で被覆し、例えば合成樹脂で被覆
し、この被覆部材に巻線を装着する。この方法で
は、ヨークと永久磁石との間の結合が強固になる
だけでなく、巻枠ないし巻線支持体を別個に製造
する必要がなくなる。その際更に有利な点は、唯
一の永久磁石を用いてリレーを対称な構造にする
ことができることである。接点室には４つのヨー
ク脚部の間に単に１つの棒状の強磁性金属板から
成る接極子が延在するだけになるので、比較的大
きなスペースが接点部材の為に残る。両ヨークと
同様接極子もＵ字形に形成することによつて、動
作空隙内に大きな磁極面を得ることができると同
時に、空間を有効に利用できるようになる。しか
も、バスタブ状の、巻線上に覆いかぶせられた基
体を、接極子と接点部材との支持体として用いる
ことにより、接点室と巻線室との間の密閉を行う
ことができる。

永久磁石は、巻線内の両ヨーク間でヨーク全長
に亘つて延在させることができるので、永久磁石
と各ヨークとの間に比較的大きな結合面を得るこ
とができる。この場合、フエライト磁石の特性を
有効に利用できる。永久磁石の、両ヨーク間での
磁化方向における幅は、接極子の厚さと移動距離
の和にちようど相当する値にすると有利である。
これにより、ヨークおよび接極子として簡単で平
坦な金属板材を用いることができる。

接極子とヨークとの間の４つの動作空隙を調整
することによつて、リレーのスイツチ特性を２安
定形または単安定形に設定することができる。２
安定特性を得るためには、各対角線上で対向して
いる、接極子とヨーク脚部との間の磁極面の面積
の和を、同じ大きさに選定する。単安定スイツチ
特性を得るには、対角線上で対向している磁極面
の面積の和を異なる大きさにする。このときいず
れの場合でも、接点ばね組が接極子に対称に作用
することが前提とされている。接点ばねセツトが
非対称に作用する場合でも、磁極面に変化をつけ
ることによつて磁力−移動距離−特性曲線を調整
することができる。この整合を行い易くするため
に、単安定形リレーを構成する場合、ヨークない
し接極子の、対角線上で対向している２つの磁極
面に分離板を設けるとよい。

接極子の中間部に絶縁材から成る被覆部を設
け、この被覆部に設けた軸受ブシユを用いて、接
極子を基体のジヤーナルで支承できるようにする
とよい。このようにこれを中心として支承できる
ようにするため、接極子の中間部をブシユの片側
に沿つて湾曲させるとよい。

接極子を、全く平坦な金属板材から成る簡単な
構造にするために、接極子を、基体上に設置され
た支承ばねによつて、その側方で上方に折り曲げ
られたばね翼を介して把持することによつて支承
してもよい。この支承ばねは長孔を介して基体の
固定用短軸に固定するとよく、こうすると、組立
て時に長孔によつて許容偏差の補償を行うことが
できる。

巻線支持体にはヨーク脚部領域に、基体と当接
する密閉面を有するフランジを設けるとよい。基
体は更にその切欠孔にヨーク脚部が当接するよう
にし、且つ基体の外縁端部がリレー全体に覆いか
ぶせられるケーシングキヤツプとの密閉面を形成
するようにすると有利である。

その際、基体とケーシングキヤツプとは、互い
にかみ合う係止部分によつて連結するとよい。更
にケーシングキヤツプに、基体と巻線支持体とを
取囲み且つそこを越えて延びている縁端部を設け
ると有利である。リレーを組立てた後、この縁端
部によつて取囲まれた、外部に開いた空間に注入
樹脂を充填することにより、巻線室全体が封閉さ
れる同時に接点室から密閉される。

次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図〜第４図には、本発明により構成された
リレーの、異なる４つの断面が示されている。

第１図〜第４図のリレーは、合成樹脂から成る
基体１を備えており、この基体は下面が開いたバ
スタブ形を成し、巻線２の上にかぶさつており、
巻線の両側に当る位置に接点端子３が埋込まれて
いる。

磁石装置は２つのＵ字形ヨーク４，５（第５
図、第６図に詳しく示す）を有している。このヨ
ークの間には、ヨーク中間部４ａ，５ａの全長に
亘つて延在し、両ヨーク間の横断方向に磁化され
た永久磁石６が狭持されている。上方に突出した
ヨーク脚部対４ｂ，５ｂならびに４ｃ，５ｃの間
には、やはりほぼＵ字形の接極子７の、下方に配
向された脚部７ｂ，７ｃが設けられている。接極
子７は中間部７ａに絶縁被覆部材８が設けられて
おり、絶縁被覆部材には軸受ブシユ９が形成され
ている。この軸受ブシユ９を用いて接極子が、基
体１のジヤーナル１０にそれを中心に回転可能に
枢支されている。

両ヨーク４，５とこれらの間の永久磁石６とか
ら成るユニツトを、絶縁材で被覆することによつ
て、巻線支持体１１が形成されている。ここに巻
線２が支持されており、そのフランジ１１ａ，１
１ｂによつて、基体１の中間部１ａと気密に当接
する面１１ｃ，１１ｄ（第６図）が形成されてい
る。接極子とヨーク４，５との間に出来るだけ大
きな磁極面を得るために、接極子の両側の脚部７
ｂ，７ｃは端面側で各々巻線フランジ１１ａ，１
１ｂを越えて下方に延びている。この巻線フラン
ジ側の領域では、基体１はヨーク脚部対４ｂ，５
ｂないし４ｃ，５ｃの間にはいり込んで位置して
いる。つまり基体は接極子脚部７ｂないし７ｃの
端面と永久磁石６との間に延在している。基体１
の周側壁１ｂにケーシングキヤツプ１２が嵌込ま
れており、その際この側壁１ｂには、巻線の両側
に２列に並んで接点端子３が埋込まれている。

接点端子３には、基体１の上部の接極子７の両
側で各々接点ばね１３，１３′ないし固定接点１
４が、溶接されるかまたは接点端子と一体に設け
られている。これらの接点は通常の方法で開放な
いし閉成接点に、または切換接点に構成する。切
換接点に構成する為には、第４図に別個に示した
接点ばね１３，１３′を各々相互に連結し、共通
の接点端子に溶接すればよい。接点ばね１３ない
し１３′は、接極子７の被覆部材８に設けられて
いる突出部１５によつて操作される。

組立ての際、先ず巻線支持体１１をヨーク４，
５と共に基体に挿入する。その際ヨーク脚部４
ｂ，５ｂ，４ｃ，５ｃを、巻線支持体１１の当接
面１１ｃ，１１ｄが基体１に当接するまで基体１
の切欠孔１ｄ，１ｅに圧入する。基体の上から接
極子を取付けて、合成樹脂から成るキヤツプ１２
を、その上にかぶせる。その際、基体に形成され
ている突起部１６がキヤツプの相応の切欠き１７
に係止される。これにより基体がキヤツプに予め
固定される。それから、キヤツプの突出縁端部１
２ａによつて形成された、下方に開いた巻線室１
８を注入樹脂で封鎖する。これにより巻線支持体
１１と基体１との間の当接面ならびに基体１とキ
ヤツプ１２との当接面が密閉される。同時に埋込
まれた接点端子３のリード線１９も密閉される。
更に注入樹脂は、硬化するとリレーを強固に安定
にするのに役立つ。

ヨークと巻線支持体の構造を第５図および第６
図に斜視図で示した。第５図のヨークは、すべて
のヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４ｃ，５ｃが同じ形状
であり、ここには図示していない接極子に対し等
しい磁極面を有しているので、２安定形リレーを
構成するのに適している。単安定形リレーを作り
たい場合、対角線上で対向する２つのヨーク脚
部、例えば５ｂおよび４ｃを、接極子に対するヨ
ーク脚部の磁極面積の和が、他の２つのヨーク脚
部４ｂおよび５ｃによつて形成される磁極面積の
和より小さくなるように変形する。

ヨーク４，５は、その間に狭まれた永久磁石６
と共に第６図のように合成樹脂で被覆され、これ
により巻線支持体１１が形成される。この巻線支
持体１１の、ヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４ｃ，５ｃ
のある領域にはフランジ１１ａ，１１ｂが形成さ
れており、ここに基体１との当接面として密閉面
１１ｃ，１１ｄが設けられている（第１図も参照
のこと）。これにより、巻線と接点室との間の密
閉が良好に行なえる。その他、巻線フランジには
巻線端子ラグ２０が射出成形によつて埋込み、ま
たは差込みによつて取付けられている。

第７図と第８図は、第１図〜第４図に示すリレ
ーで用いた接極子７を示す。接極子は強磁性の金
属板材から成り、この金属板材の中央部７ａは、
軸受ブシユのスペースを作るために、側方へ湾曲
している。脚部７ｂおよび７ｃは下方に折曲がつ
ており、既述のように、第６図のヨーク脚部対４
ｂ，５ｂないし４ｃ，５ｃの間に係合する。第７
図に示す接極子は単安定形リレー用である。つま
り対角線上で対向している２つの磁極面に各々分
離板２１が設けられている。第８図に示すような
２安定形リレー用の接極子では、すべての磁極面
が同じに形成されている。

第８図は、被覆部材８が被覆された接極子７を
示し、被覆部材には磁極面ごとに接点操作用の突
出部１５が形成されている。また中央部には既述
の軸受ブシユ９が設けられている。

接極子の別の実施例を第９図および第１０図に
示す。この場合接極子は、下方に折曲がつた両側
の脚部の間の中間部２７ａがまつすぐで平坦な金
属板材２７として極めて簡単に構成されている。
第１０図は、やはり操作突出部１５を備えた２つ
の合成樹脂被覆部材２８，２９が押出成形により
設けられた接極子２７を示す。

第９図および第１０図の接極子は、先の実施例
のようにジヤーナル軸受で支承することはできな
い。この接極子２７を支承ばね２２で支承する方
法を第１１図と第１２図に示した。この支承ばね
２２は基体１に平面的に載置されており、中間部
には上方に折曲げられた矩形のばね翼２２ａを有
しており、このばね翼が接極子を両側から把持し
ており、個所２２ｂで接極子と溶接されている。
ばね翼２２ａは、ばね２２の基板から大部分切離
されていて、狭いウエブ２２ｃを介して基板と連
結されているだけなので、接極子が切換わる際に
容易に側方へ変移する。ばね２２には、基体１上
に固定するために、基体１に設けられた熱変形可
能な固定用短軸２３が挿入される長孔２２ｄが設
けられている。長孔により、ばね２２と接極子２
７との許容偏差の補償を行なうことができる。こ
の許容偏差の補償は不可欠である。なぜなら、接
極子は、両側でヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４ｃ，５
ｃに当接し、且つばね２２上に固定されることに
よつて、その位置が制限され過ぎて僅かな誤差が
生ずるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成されたリレーの縦断
面図、第２図は第１図の−線で切断した断面
図、第３図は第１図の−線で切断した断面
図、第４図は第１図の−線で切断した断面図
を示し、第５図および第６図は、ヨークと永久磁
石とから成る装置の、合成樹脂による被覆前と被
覆後の斜視図、第７図および第８図は、第４図の
接極子の実施例の斜視図、第９図および第１０図
は、接極子の別の実施例の斜視図、第１１図は接
極子の支承ばねの斜視図、第１２図は支承ばねと
接極子とが設けられたリレーを、第４図のリレー
と同じ断面で切断して示す断面図である。 １……基体、２……巻線、３……接点端子、
４，５……ヨーク、６……永久磁石、７，２７…
…接極子、８，２８……被覆部材、９……軸受ブ
シユ、１０……ジヤーナル、１１……巻線支持
体、１２……ケーシングキヤツプ、２０……巻線
端子ラグ、２２……支承ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つのＵ字形ヨークと少なくとも１つの永久
   磁石と巻線とＵ字形接極子と基体と複数の接点端
   子とを有しており、前記２つのＵ字形ヨークは相
   互に平行に間隔を置いて配置されており、前記ヨ
   ークは各々上方に突出した２つのヨーク脚部を有
   しており、該ヨーク脚部は各々前記ヨークの相互
   に反対側の各端部に配設されており、前記各ヨー
   クは前記ヨーク脚部間に中間部を有しており、 前記少なくとも１つの永久磁石は前記ヨークの
   前記各中間部相互間に配置されており、前記永久
   磁石および前記ヨークの前記中間部は巻枠を形成
   する絶縁材で一緒に被覆されており、 前記巻線は前記巻枠に巻かれており、前記ヨー
   クの前記中間部および前記永久磁石は前記巻線用
   のコアを形成しており、 前記Ｕ字形接極子は細長い強磁性板から成り、
   前記Ｕ字形接極子は相互に反対側で下方に突出し
   た各接極子脚部を有しており、該接極子脚部は
   各々前記各ヨーク脚部相互間に配置されて該各ヨ
   ーク脚部と相俟つて複数の作用空〓を形成し、前
   記接極子の前記各脚部は前記巻線を越えて延在し
   ており、 前記基体はバスタブを逆さまにした形で前記巻
   線を覆つており、前記逆さまにしたバスタブ形の
   基体は前記下方に突出した各接極子脚部が妨害さ
   れずに可動であるようにフランジ状ないし階段状
   の上部表面を有しており、前記接極子は該接極子
   の重心位置で前記基体上に回動可能に支承されて
   おり、前記基体は前記ヨーク脚部の領域に配設さ
   れた複数の切欠孔を有しており、 前記複数の接点端子は前記切欠孔を通つて延在
   し、かつ前記巻線の側方に固着されていることを
   特徴とする有極リレー。 ２ 永久磁石６の、両ヨーク４，５間の磁化方向
   における寸法を、接極子の厚さと接極子の移動距
   離との和に相当するようにした特許請求の範囲第
   １項記載のリレー。 ３ 各対角線上で対向している、接極子脚部７
   ｂ，７ｃとヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４ｃ，５ｃと
   の磁極面の面積の和を同じにした特許請求の範囲
   第１項記載のリレー。 ４ 各対角線上で対向している、接極子脚部７
   ｂ，７ｃとヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４ｃ，５ｃと
   の磁極面の面積の和が相異なるようにした特許請
   求の範囲第１項記載のリレー。 ５ 対角線上で対向しているヨーク４，５ないし
   接極子７の２つの磁極面に分離板２１を設けた特
   許請求の範囲第４項記載のリレー。 ６ 接極子７の中間部７ａに絶縁材からなる被覆
   部材８を設け、該被覆部材に設けたブシユ９でも
   つて接極子を基体１のジヤーナル１０に支承し、
   その際接極子７の中間部７ａを、ブシユ９の片側
   に沿つて湾曲させた特許請求の範囲第１項記載の
   リレー。 ７ ヨーク４，５および接極子７を３つの平坦な
   金属板材として形成した特許請求の範囲第１項記
   載のリレー。 ８ 接極子７を、支承ばね２２を用いて基体１に
   支承し、その際接極子は、支承ばねの、接極子側
   面に当接する少なくとも１つのばね翼２２ａに固
   定されている特許請求の範囲第７項記載のリレ
   ー。 ９ 支承ばね２２に、接極子２７の両側に上方に
   折曲げられた矩形のばね翼２２ａを設けた特許請
   求の範囲第８項記載のリレー。 １０ 支承ばね２２を長孔２２ｄを用いて、基体
   １の変形可能な固定短軸２３に取付けた特許請求
   の範囲第８項記載のリレー。 １１ 巻枠１１の、ヨーク脚部４ｂ，５ｂ，４
   ｃ，５ｃの各領域に、基体１と当接する密閉面１
   １ｃ，１１ｄを有するフランジ１１ａ，１１ｂを
   設けた特許請求の範囲第１項記載のリレー。 １２ 巻枠１１に巻線端子ラグ２０を埋込んだ特
   許請求の範囲第１項記載のリレー。 １３ 基体１の切欠孔１ｄ，１ｅがヨーク脚部４
   ｂ，４ｃ，５ｂ，５ｃに密接に当接するように、
   且つ基体の外縁端部１ｂがケーシングキヤツプ１
   ２に対する密閉面を形成するようにした特許請求
   の範囲第１項記載のリレー。 １４ 基体１とケーシングキヤツプ１２とを、互
   いに係合する係止部分１６，１７を用いて連結し
   た特許請求の範囲第１３項記載のリレー。 １５ ケーシングキヤツプが、基体１と巻枠１１
   との周囲を越えておおいかぶさる縁端部１２ａを
   有し、この縁端部によつて取囲まれた開いた空間
   １８に注入樹脂を充填した特許請求の範囲第１３
   項記載のリレー。