JPH05190071A - 低動作音電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種電子機器の制御に用いられる電磁継電器
に関し、動作復旧時に発生する音の小さい低動作音電磁
継電器の提供を目的とする。 【構成】 コイルとコイルを貫通するＵ字形鉄心および
鉄心の先端に揺動自在に装着された接極子を有し、固定
接点と対向する可動接点が一端に固着された可動接点ば
ねを接極子によって駆動する電磁継電器において、接極
子４または可動接点ばね５に移動距離と荷重の間にヒス
テリシスを有するドーム状弾性体３を係合し、可動接点
51が固定接点52、53に当接する直前に一旦増大した後再
び減少するばね負荷を、ドーム状弾性体３によって接極
子４に印加するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器の制御に用
いられる電磁継電器に係り、特に動作時の衝撃によって
接点が発する音を低減した低動作音電磁継電器に関す
る。

【０００２】近年、電磁継電器の使用分野が広がり室内
や自動車内において使用される電子機器等に組み込まれ
ている。しかし、電磁継電器は動作時に磁気吸引された
接極子が鉄心に衝突する音や接点同士が衝突して発する
音等が耳障りになる。そこで動作復旧時に発生する音の
小さい低動作音電磁継電器の開発が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】図４は従来の電磁継電器の主要部を示す
斜視図、図５は従来の電磁継電器における動作特性を示
す図である。

【０００４】図４において従来の電磁継電器はボビン11
に巻回されてなるコイル12、およびコイル12を貫通する
Ｕ字状の鉄心13からなる電磁石を有し、鉄心13の端面に
対向する接極子15は可動接点ばね16を介して鉄心13に揺
動自在に固定されている。

【０００５】なお、Ｕ字状の鉄心13はコイル12を貫通す
る円柱状部材と該円柱状部材にかしめられたＬ字状部材
からなり、鉄心13の端面に対向する接極子15は可動接点
ばね16を介してリベット等によりＬ字状部材の先端に固
定されている。

【０００６】接極子15に固着され接極子15と共に動く可
動接点ばね16は先端に可動接点17が固着されており、可
動接点17はそれぞれ固定接点ばね18に固着されてなる固
定接点19、および固定接点ばね20に固着されてなる固定
接点21と対向している。

【０００７】コイル12に電圧を印加すると開放状態から
動作状態に転じそれまで離れていた接極子15が鉄心13の
端面に磁気吸着され、ブレーク側の固定接点21に当接し
ていた可動接点17が固定接点21から離れてメーク側の固
定接点19に当接する。

【０００８】また、コイル12に印加されている電圧が開
放電圧以下になると電磁石の吸引力が小さくなって接極
子15が開放され、可動接点ばね16の復元力によって接極
子15が元の位置に戻り可動接点17が固定接点19から離れ
て固定接点21に当接する。

【０００９】可動接点ばね16による接極子15の負荷は図
５(a) に破線で示す如く可動接点17が固定接点21から離
れるまで急上昇するが、その後は可動接点ばね16が撓む
に伴って徐々に上昇し可動接点17が固定接点19に当接す
ると再び急上昇する。

【００１０】一方、電磁石による吸引力は図５(a) に実
線で示す如く鉄心13の端面から接極子15までの距離の２
乗に反比例し、鉄心13から離れている接極子15に対する
吸引力は弱いが接極子15が鉄心13の端面に近づくに伴っ
て吸引力が急激に上昇する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁継電器にお
ける電磁石の吸引力は図５(a) に示す如く接極子の移動
に伴って２次曲線状に増大するのに対し、接極子の負荷
は可動接点がブレーク側の固定接点から離れメーク側の
固定接点に当接するまでほぼ直線状に増大する。

【００１２】その結果、図５(b) に示す如く可動接点が
ブレーク側の固定接点から離れた後も接極子の移動速度
が急激に加速され、接極子の移動速度が最も大きいとき
に可動接点がメーク側の固定接点に当接して耳障りな衝
撃音を発する。

【００１３】可動接点がメーク側の固定接点に当接する
と固定接点ばねの反発力によって負荷が急激に増加し接
極子は減速されるが、減速される前の速度が大きく十分
に減速されない状態で接極子が鉄心の端面に衝突して大
きい衝撃音を発する。

【００１４】また、開放されて接極子が元の位置に戻る
際は可動接点がブレーク側の固定接点に当接し衝撃音を
発すると共に、十分に減速されない状態で可動接点が固
定接点に当接することによって急激に減速された接極子
が振動し振動音を発する。

【００１５】電磁継電器の動作復旧時に発生する上記の
衝撃音や振動音は空気や電磁継電器の構成部品を媒体と
して伝播され、例えば電磁継電器に気密性のカバー等を
装着しても衝撃音や振動音を十分に遮断することができ
ないという問題があった。

【００１６】本発明の目的は動作復旧時に発生する音の
小さい低動作音電磁継電器を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明になる低動
作音電磁継電器の原理を示す側断面図である。なお全図
を通し同じ対象物は同一記号で表している。

【００１８】上記課題はコイルとコイルを貫通するＵ字
形鉄心および鉄心の先端に揺動自在に装着された接極子
を有し、固定接点と対向する可動接点が一端に固着され
た可動接点ばねを接極子によって駆動する電磁継電器に
おいて、移動距離と荷重の間にヒステリシスを有するド
ーム状弾性体３が接極子４または可動接点ばね５に係合
され、可動接点51が固定接点52、53に当接する直前にお
いて一旦増大した後再び減少するばね負荷が、ドーム状
弾性体３によって接極子４に印加される本発明の低動作
音電磁継電器によって達成される。

【００１９】

【作用】図１において移動距離と荷重の間にヒステリシ
スを有するドーム状弾性体を接極子または可動接点ばね
に係合し、一旦増大した後再び減少するばね負荷を可動
接点が固定接点に当接する直前に接極子に印加すること
によって、可動接点が固定接点に当接する直前に接極子
の移動速度が減速され衝撃音や振動音を小さくすること
ができる。即ち、動作復旧時に発生する音の小さい低動
作音電磁継電器を実現することができる。

【００２０】

【実施例】以下添付図により本発明の実施例について説
明する。なお図２は本発明になる電磁継電器の動作特性
を示す図、図３は本発明になる電磁継電器の一実施例を
示す斜視図である。

【００２１】図１において本発明になる電磁継電器はボ
ビン11とコイル12とコイル12を貫通するＵ字状の鉄心13
からなる電磁石14を有し、鉄心13の端面に対向せしめた
接極子４は可動接点ばね５を介して鉄心13の先端に揺動
自在に固定されている。

【００２２】接極子４に固着され接極子４と共に動く可
動接点ばね５は先端近傍に可動接点51が固着されてお
り、可動接点51はそれぞれ固定接点ばね54に固着されて
なる固定接点52、および固定接点ばね55に固着されてな
る固定接点53と対向している。

【００２３】接極子４はまた先端に例えばゴムからなり
移動距離と荷重の間にヒステリシスを有するドーム状弾
性体３が装着され、一旦増大した後再び減少するばね負
荷を可動接点51が固定接点52または53に当接する直前に
接極子４に印加している。

【００２４】コイル12に電圧を印加すると開放状態から
動作状態に転じそれまで離れていた接極子４が鉄心13の
端面に磁気吸着され、ブレーク側の固定接点53に当接し
ていた可動接点51が固定接点53から離れてメーク側の固
定接点52に当接する。

【００２５】また、コイル12に印加されている電圧が開
放電圧以下になると電磁石14の吸引力が小さくなって接
極子４が開放され、可動接点ばね５の復元力によって接
極子４が元の位置に戻り可動接点51が固定接点52から離
れて固定接点53に当接する。

【００２６】図２(a) に実線で示す如く電磁石14による
吸引力は鉄心13の端面から接極子４までの距離の２乗に
反比例し、電磁石14から離れている接極子４に対する吸
引力は弱いが接極子４が電磁石14に近づくに伴って吸引
力が急激に上昇する。

【００２７】一方、接極子４に印加される負荷は図２
(a) に破線で示す如く可動接点51が固定接点53から離れ
るまで急上昇した後、固定接点ばね54が有する舌片56に
ドーム状弾性体３が当接するまで可動接点ばね５が撓む
に伴って徐々に上昇する。

【００２８】接極子４に装着したドーム状弾性体３の断
面形状は中央部に印加される荷重がしきい値に達するま
で殆ど変化しないが、荷重がしきい値を超えるとドーム
部分が座屈し中央部が反転して舌片56に当接するまで極
く小さい荷重で移動する。

【００２９】即ち、接極子４の負荷は一点鎖線で示す如
くドーム状弾性体３が舌片56に当接した後荷重がしきい
値に達するまで上昇するが、荷重がしきい値を超えると
減少し可動接点51が固定接点52に当接すると接極子４の
負荷は再び急上昇する。

【００３０】その結果、図２(b) に示す如く可動接点51
が固定接点53から離れた後も接極子４の移動速度が急激
に加速されるが、接極子４の速度は可動接点51が固定接
点52に当接する直前に減速され可動接点51が固定接点52
に衝突する音が軽減される。

【００３１】また、可動接点51が固定接点52に当接する
と固定接点ばね54の反発力によって接極子４の速度は更
に減速される。可動接点51が固定接点52に当接する前に
接極子４は既に減速されており接極子４が鉄心13に衝突
する際の音も軽減される。

【００３２】コイル12の印加電圧が開放電圧以下になる
と接極子４が開放され可動接点ばね５の復元力で元の位
置に戻るが、従来の電磁継電器と異なり可動接点51が固
定接点53に当接する前にドーム状弾性体３が固定接点ば
ね55の舌片57に当接する。

【００３３】即ち、図２(a) に一点鎖線で示す如く可動
接点ばね５の復元力が弱められ図２(b) に示す如く接極
子４の移動速度が減速される。その結果、可動接点51が
固定接点53に衝突する音が軽減されると共に接極子４の
振動音が軽減される。

【００３４】本発明になる電磁継電器の一実施例は図３
(a) に示す如くボビン11に巻回されたコイル12とＵ字状
の鉄心13を有し、鉄心13の端面に対向せしめた接極子６
は可動接点ばね５を介して鉄心13の先端に揺動自在に固
定されている。

【００３５】接極子６に固着され接極子６と共に動く可
動接点ばね５は先端に可動接点51が固着されており、可
動接点51はそれぞれ固定接点ばね54に固着されてなる固
定接点52、および固定接点ばね55に固着されてなる固定
接点53と対向している。

【００３６】一方、本発明になる電磁継電器の一実施例
はユニット化されてなる緩衝機構７がボビン11に装着さ
れており、接極子６に設けられたアーム61が図３(b) に
示す如くケース71と２個のドーム状弾性体３からなる緩
衝機構７に嵌挿されている。

【００３７】コイル12に電圧を印加すると開放状態から
動作状態に転じそれまで離れていた接極子６が鉄心13の
端面に磁気吸着され、ブレーク側の固定接点53に当接し
ていた可動接点51が固定接点53から離れてメーク側の固
定接点52に当接する。

【００３８】また、コイル12に印加されている電圧が開
放電圧以下になると電磁石の吸引力が小さくなって接極
子６が開放され、可動接点ばね５の復元力によって接極
子６が元の位置に戻り可動接点51が固定接点52から離れ
て固定接点53に当接する。

【００３９】接極子６に印加される負荷は前記電磁継電
器と同様に可動接点51が固定接点53から離れるまで急上
昇した後、アーム61によって押されたドーム状弾性体３
がボビン11に当接するまで可動接点ばね５が撓むに伴っ
て徐々に上昇する。

【００４０】接極子４に装着したドーム状弾性体３の断
面形状は中央部に印加される荷重がしきい値に達するま
で殆ど変化しないが、荷重がしきい値を超えるとドーム
部分が座屈し中央部が反転してボビン11に当接するまで
極く小さい荷重で移動する。

【００４１】即ち、接極子６に印加される負荷はドーム
状弾性体３がボビン11に当接した後荷重がしきい値に達
するまで一旦上昇した後、荷重がしきい値を超えるとド
ーム部分が座屈して減少し可動接点51が固定接点52に当
接すると再び急上昇する。

【００４２】その結果、接極子６の移動速度は可動接点
51が固定接点53から離れた後も引続き急激に加速される
が、可動接点51が固定接点52に当接する直前にドーム状
弾性体３の作用で減速され可動接点51が固定接点52に衝
突する音が軽減される。

【００４３】また、可動接点51が固定接点52に当接する
と固定接点ばね54の反発力によって接極子６の速度は更
に減速される。可動接点51が固定接点52に当接する前に
接極子６は既に減速されており接極子６が鉄心13に衝突
する際の音も軽減される。

【００４４】接極子６はコイル12の印加電圧が開放電圧
以下になると開放されて可動接点ばね５の復元力で元の
位置に戻るが、可動接点51が固定接点53に当接する前に
アーム61によって押されたドーム状弾性体３がケース71
の底に当接する。

【００４５】即ち、可動接点ばね５の復元力がドーム状
弾性体３の作用によって弱められ接極子６の移動速度が
減速される。その結果、可動接点51が固定接点53に衝突
する音が軽減されると共に接極子４の振動音が軽減され
る。

【００４６】このように移動距離と荷重の間にヒステリ
シスを有するドーム状弾性体を接極子または可動接点ば
ねに係合し、一旦増大した後再び減少するばね負荷を可
動接点が固定接点に当接する直前に接極子に印加するこ
とによって、可動接点が固定接点に当接する直前に接極
子の移動速度が減速され衝撃音や振動音を小さくするこ
とができる。即ち、動作復旧時に発生する音の小さい低
動作音電磁継電器を実現することができる。

【００４７】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば動作復旧時に
発生する音の小さい低動作音電磁継電器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる低動作音電磁継電器の原理を示
す側断面図である。

【図２】 本発明になる電磁継電器の動作特性を示す図
である。

【図３】 本発明になる電磁継電器の一実施例を示す斜
視図である。

【図４】 従来の電磁継電器の主要部を示す斜視図であ
る。

【図５】 従来の電磁継電器における動作特性を示す図
である。

【符号の説明】

３ ドーム状弾性体 ４、６ 接極子 ５ 可動接点ばね ７ 緩衝機構 11 ボビン 12 コイル 13 鉄心 14 電磁石 51 可動接点 52、53 固定接点 54、55 固定接点ばね 56、57 舌片 61 アーム 71 ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルと該コイルを貫通するＵ字形鉄
   芯、および該鉄芯の先端に揺動自在に装着された接極子
   を有し、固定接点と対向する可動接点が一端に固着され
   た可動接点ばねを該接極子によって駆動する電磁継電器
   において、 移動距離と荷重の間にヒステリシスを有するドーム状弾
   性体(3) が接極子(4)または可動接点ばね(5) に係合さ
   れ、可動接点(51)が固定接点(52,53) に当接する直前に
   おいて一旦増大した後再び減少するばね負荷が、該ドー
   ム状弾性体(3)によって該接極子(4) に印加されること
   を特徴とする低動作音電磁継電器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたドーム状弾性体
   (3) がゴムまたは柔軟性を有する樹脂からなることを特
   徴とする低動作音電磁継電器。