JPH05303934A - Self-latch type relay - Google Patents
Self-latch type relayInfo
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- JPH05303934A JPH05303934A JP10790092A JP10790092A JPH05303934A JP H05303934 A JPH05303934 A JP H05303934A JP 10790092 A JP10790092 A JP 10790092A JP 10790092 A JP10790092 A JP 10790092A JP H05303934 A JPH05303934 A JP H05303934A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器に用いら
れる電磁リレーのうち駆動電力の低減に有利な自己ラッ
チ形リレーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-latch type relay which is advantageous in reducing driving power among electromagnetic relays used in various electronic devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は自己ラッチ形リレーの従来例を示
す構成図である。ケース1を形成する側壁のひとつに永
久磁石2A,2Bが並べて配置されている。可動片3
は、中心が永久磁石2A,2Bから等距離な点に配置さ
れた回転軸4によって支持されている。コイル5A,5
Bはそれぞれ永久磁石2A,2Bの磁力線を打ち消すた
めに設けられたものである。初期状態では、端子6A,
6B,6C,6Dは解放されているので、コイル5A,
5Bには電流が流れず、軟磁性体からなる可動片3は、
永久磁石2Aおよび永久磁石2Bに吸引され、いずれか
に吸着されるようになっている。図1の場合には、永久
磁石2Bに吸着されている。このように吸着されている
状態では、永久磁石2A,2Bはほぼ等しく磁化されて
いるものの、永久磁石2Bと可動片3との距離の方が永
久磁石2Aのそれよりも近いため、可動片3に対する永
久磁石2Bによる吸引力の方がより強く働く。このた
め、可動接点7Aが可動片3の先端の突起3Aに押さ
れ、固定接点38Aと接触する。すなわち、端子6G,
6H間が導通、端子6E,6F間が切断状態となる。可
動接点7Aと固定接点38Aの接触力は、接点間の導通
抵抗を十分に低減するため、ある値以上が必要である。
通常は数グラムが必要とされ、この値は永久磁石2Aと
永久磁石2Bの吸引力の差に一致する。なお、可動接点
7A,可動接点7Bの板ばね7C,7Dは十分に弱く、
微小な力でたわむため、その反力は永久磁石2A,2B
の吸引力に比べ無視できる。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example of a self-latch type relay. The permanent magnets 2A and 2B are arranged side by side on one of the side walls forming the case 1. Movable piece 3
Is supported by a rotary shaft 4 whose center is arranged at a point equidistant from the permanent magnets 2A and 2B. Coils 5A, 5
B is provided to cancel the magnetic lines of force of the permanent magnets 2A and 2B, respectively. In the initial state, the terminals 6A,
Since 6B, 6C and 6D are released, the coil 5A,
No current flows through 5B, and the movable piece 3 made of a soft magnetic material is
It is attracted to the permanent magnets 2A and 2B and is attracted to either of them. In the case of FIG. 1, it is attracted to the permanent magnet 2B. In this attracted state, the permanent magnets 2A and 2B are magnetized almost equally, but the distance between the permanent magnet 2B and the movable piece 3 is shorter than that of the permanent magnet 2A, so that the movable piece 3 is moved. The attraction force exerted by the permanent magnet 2B against is stronger. Therefore, the movable contact 7A is pushed by the protrusion 3A at the tip of the movable piece 3 and comes into contact with the fixed contact 38A. That is, the terminals 6G,
6H is electrically connected, and terminals 6E and 6F are disconnected. The contact force between the movable contact 7A and the fixed contact 38A needs to be a certain value or more in order to sufficiently reduce the conduction resistance between the contacts.
Normally, several grams are required, and this value corresponds to the difference in attractive force between the permanent magnets 2A and 2B. The leaf springs 7C and 7D of the movable contact 7A and the movable contact 7B are sufficiently weak,
Since it is deflected by a very small force, the reaction force is permanent magnets 2A, 2B.
It can be ignored compared to the suction power of.
【0003】つぎに、端子6A,6B間に直流電圧を加
え、コイル5Bに電流を流す。コイル5Bは永久磁石2
Bが発生する磁界と逆向きで、ほぼ同じ大きさの磁界を
発生するようになっている。より正確には可動片3に対
して、永久磁石2Aと永久磁石2Bの吸引力の差よりも
わずかに大きな力を発生するようになっている。このた
め、永久磁石2B側の合成力(永久磁石2Bとコイル5
Bによる合成磁界による吸引力)よりも、永久磁石2A
による吸引力が強くなり、可動片3は反時計回りに回転
する。すると、まず可動接点7Aが固定接点38Aから
離れ、次いで、可動接点7Bが固定接点38Bに接触す
る。すなわち、端子6G,6H間が切断、端子6E,6
F間が導通状態となる。Next, a DC voltage is applied between the terminals 6A and 6B, and a current is passed through the coil 5B. Coil 5B is permanent magnet 2
A magnetic field having the same magnitude as that of the magnetic field generated by B is generated in the opposite direction. More precisely, a force slightly larger than the difference between the attraction forces of the permanent magnets 2A and 2B is generated on the movable piece 3. Therefore, the combined force on the permanent magnet 2B side (permanent magnet 2B and coil 5
2A rather than the attractive force of the composite magnetic field of B)
As a result, the movable piece 3 rotates counterclockwise. Then, the movable contact 7A first separates from the fixed contact 38A, and then the movable contact 7B contacts the fixed contact 38B. That is, the terminals 6G and 6H are disconnected, and the terminals 6E and 6H
Conduction is established between F.
【0004】つぎに、端子6A,6B間を解放すると、
コイル5Bによる磁界が消滅するが、この状態では、永
久磁石2Aと可動片3との距離の方が、永久磁石2Bと
可動片3との距離より近いため、永久磁石2Aによる吸
引力の方が永久磁石2Bによる吸引力より大きい。この
ため、端子6G,6H間の切断、端子6E,6F間の導
通状態は維持される。Next, when the terminals 6A and 6B are released,
Although the magnetic field due to the coil 5B disappears, in this state, since the distance between the permanent magnet 2A and the movable piece 3 is shorter than the distance between the permanent magnet 2B and the movable piece 3, the attractive force by the permanent magnet 2A is smaller. It is larger than the attractive force of the permanent magnet 2B. Therefore, the disconnection between the terminals 6G and 6H and the conduction state between the terminals 6E and 6F are maintained.
【0005】つぎに、端子6C,6D間に直流電圧を加
え、コイル5Aに電流を流す。コイル5Aは永久磁石2
Aが発生する磁界と逆向きの磁界を発生するように巻か
れている。このため、永久磁石2Bの吸引力が永久磁石
2A側の合成吸引力より大きくなり、可動片3は再び永
久磁石2Bに吸い寄せられる。以下、端子6A,6B
間、および端子6C,6D間に電圧を加える度に、可動
片3が回転軸4を中心にシーソー動作を行ない、端子6
G,6H間、および端子6E,6F間の導通・切断状態
を切り替える。Next, a DC voltage is applied between the terminals 6C and 6D, and a current is passed through the coil 5A. Coil 5A is permanent magnet 2
It is wound so as to generate a magnetic field in the opposite direction to the magnetic field generated by A. Therefore, the attractive force of the permanent magnet 2B becomes larger than the combined attractive force on the permanent magnet 2A side, and the movable piece 3 is attracted to the permanent magnet 2B again. Hereinafter, terminals 6A and 6B
Every time a voltage is applied between the terminals 6C and 6D, the movable piece 3 performs a seesaw operation around the rotating shaft 4,
The conduction / disconnection state between G and 6H and between terminals 6E and 6F is switched.
【0006】以上述べたように、自己ラッチ形リレーで
は、接点の切り替え時にのみコイル5A,5Bで電力が
消費され、導通状態の保持には電力が消費されない。こ
のため、通常のリレーに比べ、消費電力を小さくでき
る。As described above, in the self-latch type relay, the power is consumed in the coils 5A and 5B only when the contacts are switched, and the power is not consumed to maintain the conductive state. Therefore, the power consumption can be reduced as compared with a normal relay.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の自己ラ
ッチ形リレーは消費電力を小さくできるが、さらに微小
にしようとすると限界がある。すなわち、接点を切り替
える際に、コイルは、2つの永久磁石の吸引力の差に相
当する限界以上の力を発生する必要がある。この吸引力
の差は、接点接触力と同じ大きさであり、接点抵抗を十
分小さくする必要があることから、数グラム以下にはで
きない。このため、コイルの消費電流も、ある値以下に
は低減出来ないという問題がある。The above-mentioned conventional self-latch type relay can reduce the power consumption, but there is a limit to the further miniaturization. That is, when switching the contacts, the coil needs to generate a force equal to or larger than the limit corresponding to the difference between the attraction forces of the two permanent magnets. This difference in attraction force is as large as the contact force of the contact, and it is necessary to make the contact resistance sufficiently small. Therefore, there is a problem that the current consumption of the coil cannot be reduced below a certain value.
【0008】本発明は上記問題に鑑み、同じ接点接触力
を確保できるのに拘らず、従来より小さなコイル磁界に
より接点切り替えを行なうことができ、コイルの小型化
ならびに消費電力の低減を実現できる自己ラッチ形リレ
ーを提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention is capable of switching contacts with a coil magnetic field smaller than the conventional ones, while ensuring the same contact contact force, and can realize miniaturization of coils and reduction of power consumption. An object is to provide a latch type relay.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の自己ラッチ形リ
レーは、 永久磁石と、電流を供給されると永久磁石の
磁力を打ち消すように働くコイルと、コイルの磁力打ち
消しおよび永久磁石の吸引により駆動され可動接点を固
定接点に押圧し接触状態を維持できる可動片とを具備す
る自己ラッチ形リレーであって、前記固定接点は弾性部
材によって支持されており、弾性部材は前記固定接点が
前記可動片から押圧力を受けると、受けた押圧力に対し
反作用を生ずる。SUMMARY OF THE INVENTION A self-latching relay of the present invention comprises a permanent magnet, a coil that acts to cancel the magnetic force of the permanent magnet when a current is supplied, and a coil that cancels the magnetic force of the coil and attracts the permanent magnet. A self-latch type relay comprising a movable piece that is driven to press a movable contact against a fixed contact to maintain a contact state, wherein the fixed contact is supported by an elastic member, and the elastic member has the fixed contact movable. When a pressing force is applied from one side, a reaction occurs with respect to the pressing force received.
【0010】[0010]
【作用】コイルの作動により固定接点への押圧力が解除
されようとすると、弾性部材は押圧力に対して生じさせ
ていた反作用の力が働く範囲内で、可動片の動きに対し
弾性部材による機械的な付勢を与える。When the pressing force applied to the fixed contact is released by the operation of the coil, the elastic member is acted upon by the elastic member in response to the movement of the movable piece within the range where the reaction force generated against the pressing force works. Provides mechanical bias.
【0011】[0011]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の自己ラッチ形リレーの一実
施例を示す構成図である。図2は本実施例がどのように
動作するかを理論的に説明するための力学モデルを示す
図、図3は図2の力学モデルを簡単にした図、図4は図
1の各部材の荷重たわみ特性を表すグラフ、図5は可動
接点と固定接点とが接触しているときの可動片に働く力
の関係を示す図、図6は可動接点と固定接点とが引き離
されるときの可動片に働く力の関係を示す図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a self-latch type relay of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a dynamic model for theoretically explaining how the present embodiment operates, FIG. 3 is a simplified diagram of the dynamic model of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram of each member of FIG. FIG. 5 is a graph showing a deflection characteristic under load, FIG. 5 is a diagram showing a relationship of forces acting on the movable piece when the movable contact and the fixed contact are in contact, and FIG. 6 is a movable piece when the movable contact and the fixed contact are separated from each other. It is a figure which shows the relationship of the force which acts on.
【0012】図1の自己ラッチ形リレーは、基本的には
図7の従来例と同様であるが、固定接点8A,8Bが弾
性を有する金属プレートすなわち板ばねから作られてい
る点が異なる(板ばねに接点をリベッチングしたもので
もよい)。コイル5A,5Bに電流が流されないイニシ
ャル時には、回転軸4周りに回転可能に支持された可動
片3が永久磁石2Aまたは2Bの優勢な方の吸引力に吸
引されて反時計方向または時計方向に回転してシーソー
運動をし、可動接点7Bまたは可動接点7Aを固定接点
8Bまたは固定接点8Aに押圧する。例えば図1のよう
に可動片3は永久磁石2Bに吸引され、時計方向に回転
し端末に具備する突起3Aにより可動接点7Aを固定接
点8Aに押圧する。固定接点8Aは可動片3の押圧力を
受けると、押圧してくる可動片3に対し、たわみによる
反作用を発生させる(この点が従来例と異なる)。次
に、可動片3を吸着している永久磁石に巻かれたコイル
5Bに電流を流すと、コイル5Bが永久磁石2Bと逆向
きの磁界を発生し、永久磁石2Bによる吸引力が低下
し、可動片3は反対側の永久磁石2Aに吸引されて反時
計方向に回転し、可動接点7Bを固定接点8Bに押圧し
接点切替が行なわれる。切替後、コイル5Bの電流が切
断されても永久磁石2Aの方が永久磁石2Bより可動片
3に近いため、切替状態は維持される。この切替の際、
可動片3が固定接点8Aへの押圧力を解除しようとする
と、固定接点8Aはたわみをもとに戻そうとしてたわみ
による力を可動片に作用させる。同様にコイル5Aに電
流を流すと図1の状態に戻り切替動作を繰り返す。The self-latch type relay of FIG. 1 is basically the same as the conventional example of FIG. 7, except that the fixed contacts 8A and 8B are made of elastic metal plates, that is, leaf springs ( It may be a leaf spring with rivet contacts). At the initial time when no current is applied to the coils 5A and 5B, the movable piece 3 rotatably supported around the rotation axis 4 is attracted by the attraction force of the dominant one of the permanent magnets 2A or 2B and is rotated counterclockwise or clockwise. It rotates to perform a seesaw motion, and presses the movable contact 7B or the movable contact 7A against the fixed contact 8B or the fixed contact 8A. For example, as shown in FIG. 1, the movable piece 3 is attracted by the permanent magnet 2B, rotates clockwise, and presses the movable contact 7A against the fixed contact 8A by the projection 3A provided on the terminal. When the fixed contact 8A receives the pressing force of the movable piece 3, the fixed contact 8A causes a reaction due to the bending of the moving movable piece 3 (this point is different from the conventional example). Next, when an electric current is applied to the coil 5B wound around the permanent magnet that attracts the movable piece 3, the coil 5B generates a magnetic field in the opposite direction to the permanent magnet 2B, and the attractive force of the permanent magnet 2B decreases. The movable piece 3 is attracted by the permanent magnet 2A on the opposite side and rotates counterclockwise to press the movable contact 7B against the fixed contact 8B to perform contact switching. After the switching, even if the current in the coil 5B is cut off, the permanent magnet 2A is closer to the movable piece 3 than the permanent magnet 2B, so that the switching state is maintained. When switching,
When the movable piece 3 tries to release the pressing force applied to the fixed contact 8A, the fixed contact 8A acts on the movable piece with a force due to the bending in an attempt to restore the bending. Similarly, when a current is passed through the coil 5A, the state returns to the state of FIG. 1 and the switching operation is repeated.
【0013】次に、上記接点切替が従来より小さなコイ
ル発生磁界によって可能な理由を図2ないし図6を参照
して説明する。図1の実施例は図2で示されるものと力
学的に等価であり、図2はさらに図3のように簡略化し
て表すことができる。Next, the reason why the contact switching can be performed by a coil generating magnetic field smaller than the conventional one will be described with reference to FIGS. The embodiment of FIG. 1 is mechanically equivalent to that shown in FIG. 2, and FIG. 2 can be further simplified and represented as in FIG.
【0014】図3を図2に関係付けて説明すると、可動
片3に対応する可動体13は、ケース11の底面211
に対して水平方向に自由に運動できるものとして表すこ
とができる。また、永久磁石12Aの吸着側端面から可
動体13までの距離xが壁212からの距離xとして表
されている。図1の固定接点8Aは固定接点18Aと支
持ばね18Cとで表され、さらに支持ばね18Cはばね
28Cで表されている。初期状態において、固定接点1
8Aの先端は壁より距離x1 の位置にあり、可動体13
との間に隙間が空いている(距離x1 は、図2において
は、固定接点18Aの端面から永久磁石12Aの吸着端
面までの距離に対応する)。また、ばね28Cから可動
体13にxの正の向きに加わる力を力Faととして表し
ている。ばね28Cは、図4(a)に示すように、x=
x1 とx=0の間で直線的に変化するような荷重たわみ
特性を有する。図3の説明において図2の固定接点18
Bと支持ばね18Dは、力学的には関与しないため省略
してある。When FIG. 3 is described in relation to FIG. 2, the movable body 13 corresponding to the movable piece 3 has a bottom surface 21 1 of the case 11.
Can be expressed as being free to move horizontally. The distance x from the end surface of the permanent magnet 12A on the attracting side to the movable body 13 is represented as the distance x from the wall 21 2 . The fixed contact 8A in FIG. 1 is represented by a fixed contact 18A and a support spring 18C, and the support spring 18C is represented by a spring 28C. Fixed contact 1 in the initial state
The tip of 8A is located at a distance x 1 from the wall,
(A distance x 1 corresponds to the distance from the end face of the fixed contact 18A to the attraction end face of the permanent magnet 12A in FIG. 2). Further, the force applied from the spring 28C to the movable body 13 in the positive x direction is represented as force Fa. As shown in FIG. 4A, the spring 28C has x =
It has a load deflection characteristic that changes linearly between x 1 and x = 0. In the description of FIG. 3, the fixed contact 18 of FIG.
B and the support spring 18D are omitted because they are not mechanically involved.
【0015】図2の永久磁石12Aと永久磁石12B
は、壁212と可動体13をつなぐばね22Bとばね2
2Cとで表され、それらは両端でたばねられている。両
者を合成したばねはばね22BCとして表されている。
また、ばね22B,ばね22C,ばね22BCから可動
体13にxの正の向きに加わる力をそれぞれFb,F
c,Fbcと表している。ばね22Bとばね22Cは図
4(b),(c)に示されるように非線形な荷重たわみ
特性を有する。一般に永久磁石と軟磁性体の間に働く力
は、両者間の距離の2乗に反比例する。このため、永久
磁石12Aから可動体13に作用する力Fbは、xの負
の向きをもち、絶対値はxの減少とともに曲線的に増加
する。永久磁石12Bから可動体13に作用する力Fc
は、xの正の向きをもち、絶対値はxの減少とともに曲
線的に減少する。それらを合成した力Fbcも、図4
(d)において実線で示すように曲線的に変化する。x
が小さい領域では、力Fbcは点線で示した力Fbに近
いが、傾きはより大きい。The permanent magnet 12A and the permanent magnet 12B shown in FIG.
Is the spring 22B and the spring 2 that connect the wall 21 2 and the movable body 13.
2C and they are springed at both ends. The spring that combines the two is represented as a spring 22BC.
Further, the forces applied from the springs 22B, 22C, and 22BC to the movable body 13 in the positive x direction are Fb and F, respectively.
It is represented by c and Fbc. The springs 22B and 22C have a non-linear load deflection characteristic as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c). Generally, the force acting between the permanent magnet and the soft magnetic material is inversely proportional to the square of the distance between them. Therefore, the force F b acting on the movable body 13 from the permanent magnet 12A has a negative direction of x, the absolute value curvedly increases with decreasing x. Force Fc acting on the movable body 13 from the permanent magnet 12B
Has a positive orientation of x, and its absolute value decreases curvilinearly as x decreases. The force Fbc that combines them is also shown in FIG.
In (d), the curve changes as shown by the solid line. x
In a region where is small, the force Fbc is close to the force Fb shown by the dotted line, but the inclination is larger.
【0016】図2のコイル15Aは、壁と可動体をつな
ぐばね25Dで表される。ばね25Dは、図4(e)に
示すような非線形な荷重たわみ特性を有する。一般に電
磁石と軟磁性体の間に働く力は、永久磁石の場合と同
様、両者間の距離の2乗に反比例する。また、コイル1
5Aによる磁界は永久磁石12Aの磁界を消去する方向
に加わる。このため、ばね25Dから可動体13に作用
する力Fdはxの正の向きをもち、その絶対値はxの減
少とともに曲線的に増加する。その形状は、点線で示し
た力−Fbと相似形であるが、コイルに加わる電流によ
って大きさは変化する。なお、コイル15Aに電流が流
れない場合は力Fdはゼロである。また、図2のコイル
15Bは、力学的に関与しないため、図3では省略して
ある。The coil 15A in FIG. 2 is represented by a spring 25D connecting the wall and the movable body. The spring 25D has a non-linear load deflection characteristic as shown in FIG. Generally, the force acting between the electromagnet and the soft magnetic material is inversely proportional to the square of the distance between them, as in the case of the permanent magnet. Also, coil 1
The magnetic field of 5 A is applied in the direction of erasing the magnetic field of the permanent magnet 12A. Therefore, the force Fd acting on the movable body 13 from the spring 25D has the positive direction of x, and the absolute value thereof increases in a curve with the decrease of x. Its shape is similar to the force -Fb shown by the dotted line, but its size changes depending on the current applied to the coil. The force Fd is zero when no current flows through the coil 15A. Further, the coil 15B of FIG. 2 is omitted in FIG. 3 because it does not mechanically participate.
【0017】つぎに、図3を用いて、図2の動作原理を
説明する。Next, the operating principle of FIG. 2 will be described with reference to FIG.
【0018】まず、コイル15Aに電流が流れず、ま
た、可動体がx>x1 にあるとき、可動体13にはばね
22BCによる力Fbcのみ働く。xがx1 の近傍であ
れば、力Fbcは負であるから、可動体13は壁212
に引き寄せられる。可動体13が壁212に近づくと
(x<x1 )、ばね28Cによる力Faが新たに加わ
る。可動体がさらに壁に近づくと、力FaとFbcの絶
対値が等しくなり、可動体13が停止する。First, when no current flows through the coil 15A and the movable body is in the condition of x> x 1 , only the force Fbc by the spring 22BC acts on the movable body 13. When x is in the vicinity of x 1 , the force Fbc is negative, so that the movable body 13 moves toward the wall 21 2
Attracted to. When the movable body 13 approaches the wall 21 2 (x <x 1 ), the force Fa by the spring 28C is newly applied. When the movable body further approaches the wall, the absolute values of the forces Fa and Fbc become equal, and the movable body 13 stops.
【0019】以上の様子を図5に示す。図5では、Fa
=−Fbcの位置x2 で可動体13が静止する。この状
態は、図2においては可動接点17Aと固定接点18A
の接触状態に対応する。したがって、接点間の接触力
は、力Fa(x=x2 )で与えられ、永久磁石12Aと
12Bの吸引力の差である力Fbcに一致する。The above situation is shown in FIG. In FIG. 5, Fa
The movable body 13 stands still at the position x 2 of = −Fbc. This state corresponds to the movable contact 17A and the fixed contact 18A in FIG.
Corresponding to the contact state of. Therefore, the contact force between the contact points is given by the force Fa (x = x 2 ), and coincides with the force Fbc which is the difference between the attractive forces of the permanent magnets 12A and 12B.
【0020】つぎに、図2でコイル15Aに電流を流
し、可動片13を引き離す過程を考える。図3で、可動
体13を引き離すには、力Fdとして、力Fa+力Fb
cの絶対値よりも大きな力を加えればよい。以下で最小
の力Fdを決定する。x=x2では、ばね28Cとばね
22BCが釣り合っているから、力Fa+Fbcはゼロ
である。図5から分かるように、xが増加するにしたが
い、力Fa+Fbcの絶対値は増加し、x=x1 で最大
値−Fbcをとる。x>x1 では、力Fa=0かつ、力
Fbcの絶対値が減少するため、力Fa+Fbcの絶対
値は減少する。そこで、x=x1 でFd=−Fbcなる
ように力Fdを与えてみる。このとき、x<x1 では、
xの減少とともに力Fdは増加する(図4(e)に示す
ように、コイル15Aに流す電流が一定なら、電磁石の
発生力は距離の2乗に反比例する)から力Fdは常に力
Fa+Fbcの絶対値よりも大となる。つぎに、x>x
1 では、xの増加とともに、力FdとFbcの絶対値は
ともに減少するが、図4(d)および図4(e)で示し
たように、力Fbcの傾きより力Fdの傾きが小さいか
ら、やはり力Fdは力Fa+Fbcの絶対値より大とな
る(x>x1 でFa=0を用いた)。以上から、x=x
1 においてFd=−FbcなるようにFdを与えれば、
あらゆる領域でFdはFa+Fbcの絶対値より大とな
り、可動接点17Aを固定接点18Aから引き離せるこ
とが分かる。Next, consider the process of applying a current to the coil 15A to separate the movable piece 13 from each other in FIG. In FIG. 3, in order to separate the movable body 13, the force Fd is equal to the force Fa + the force Fb.
A force larger than the absolute value of c may be applied. The minimum force Fd is determined below. At x = x 2 , the force Fa + Fbc is zero because the spring 28C and the spring 22BC are in balance. As can be seen from FIG. 5, as x increases, the absolute value of the force Fa + Fbc increases and takes the maximum value −Fbc at x = x 1 . When x> x 1 , the force Fa = 0 and the absolute value of the force Fbc decreases, so the absolute value of the force Fa + Fbc decreases. Therefore, the force Fd is applied so that Fd = −Fbc at x = x 1 . At this time, if x <x 1 ,
The force Fd increases as x decreases (as shown in FIG. 4 (e), if the current flowing through the coil 15A is constant, the force generated by the electromagnet is inversely proportional to the square of the distance). Therefore, the force Fd is always equal to the force Fa + Fbc. It is larger than the absolute value. Next, x> x
In 1 , the absolute values of the forces Fd and Fbc both decrease as x increases, but as shown in FIGS. 4D and 4E, the slope of the force Fd is smaller than the slope of the force Fbc. , also the force Fd is (using Fa = 0 at x> x 1) becomes larger than the absolute value of the force Fa + Fbc. From the above, x = x
If Fd is given so that Fd = -Fbc in 1 ,
It can be seen that Fd becomes larger than the absolute value of Fa + Fbc in all regions, and the movable contact 17A can be separated from the fixed contact 18A.
【0021】つぎに、力Fdを以上のように与えたと
き、x=x2 の接触点では、ばね25Dは如何なる力を
発生しているかを考える。図6に示したように、x=x
1 で力Fdと−Fbcが一致し、−Fbcの傾きはFd
の傾きより大きいから、x=x 2 では、Fdは−Fbc
より小さくなる。可動接点17Aと固定接点18Aの接
触力はx=x2 での−Fbcで与えられるから、以上述
べた関係は、接点接触力より小さいコイル発生力で接点
の引き離しができることを示している。Next, when the force Fd is applied as described above,
X = x2At the contact point of
Think about what is happening. As shown in FIG. 6, x = x
1And the force Fd and −Fbc match, and the inclination of −Fbc is Fd.
Is larger than the slope of 2Then, Fd is -Fbc
It gets smaller. Contact between movable contact 17A and fixed contact 18A
Tactile force is x = x2Since it is given by -Fbc in
The solid relationship is that the contact force is smaller than the contact force of the contact.
It indicates that they can be separated.
【0022】上述したことから明らかなように、図1の
実施例において、固定接点8A,8Bをばねあるいは弾
性部材で構成したり、ばねあるいは弾性部材で支持した
りすることにより、接点接触力より小さいコイル発生力
で接点の切り替えが可能となる。As is apparent from the above description, in the embodiment of FIG. 1, the fixed contacts 8A and 8B are formed of springs or elastic members or supported by springs or elastic members, so The contact can be switched with a small coil generation force.
【0023】つぎに、本実施例との比較のために、従来
のリレーを図3のモデルを用いて考えてみる。従来例の
場合は、固定接点が剛に支持されているから、ばね28
Cの剛性を∞とする。すると、図5の力Faのグラフが
垂直になりx1 =x2 となる。接点を引き離すのに必要
なコイルの力Fdは、前と同様、x=x1 において−F
bcと同じ大きさを持たなければならない。したがっ
て、この場合には、x=x2 において、Fdと−Fbc
が一致し、コイル発生力と接点接触力が一致する。すな
わち、接点接触力を同じとすれば、本実施例の場合より
も大きなコイル発生力が必要となる。Next, for comparison with the present embodiment, let us consider a conventional relay using the model of FIG. In the case of the conventional example, since the fixed contact is rigidly supported, the spring 28
Let C be ∞. Then, the graph of the force Fa in FIG. 5 becomes vertical and x 1 = x 2 . The coil force Fd required to pull the contacts apart is -F at x = x 1 as before.
It must have the same size as bc. Therefore, in this case, at x = x 2 , Fd and −Fbc
And the force generated by the coil matches the contact force. That is, if the contact force is the same, a larger coil generation force is required than in the case of this embodiment.
【0024】また従来より、多くのリレーでは、可動片
または可動接点がばねで支持されている。しかしこのよ
うに、固定接点ではなく、可動片または可動接点をばね
で支持しても、コイルの発生力を低下させることはでき
ない。支持ばねの発生力をFaとすれば、コイルによる
引き離し力Fdは、本発明と同様、−Fd=Fbc+F
aとなって、Fbcの絶対値より小さくなる。しかし、
接点押し付け力も同時にFbc+Faと小さくなってし
まうため、Fdは接点押し付け力より小さくならない。Further, conventionally, in many relays, the movable piece or the movable contact is supported by a spring. However, as described above, even if the movable piece or the movable contact is supported by the spring instead of the fixed contact, the force generated by the coil cannot be reduced. If the generated force of the support spring is Fa, the separation force Fd by the coil is -Fd = Fbc + F, as in the present invention.
It becomes a and becomes smaller than the absolute value of Fbc. But,
Since the contact pressing force also decreases to Fbc + Fa at the same time, Fd does not become smaller than the contact pressing force.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、自己
ラッチ形リレーの固定接点をばねにより支持する構成と
している。このため、従来のリレーに比べ、同じ接点接
触力に対してより少ないコイル発生磁界で接点の切り替
えができる。この結果、コイルの小型化、コイルへの供
給電力の節減、発熱量の低減が可能となる。As described above, in the present invention, the fixed contact of the self-latch type relay is supported by the spring. Therefore, compared with the conventional relay, it is possible to switch the contact with a smaller magnetic field generated by the coil for the same contact contact force. As a result, the size of the coil can be reduced, the power supplied to the coil can be saved, and the amount of heat generated can be reduced.
【図1】本発明の自己ラッチ形リレーの一実施例を示す
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a self-latch type relay of the present invention.
【図2】本実施例がどのように動作するかを理論的に説
明するための力学モデルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a dynamic model for theoretically explaining how the present embodiment operates.
【図3】図2の力学モデルを簡単にした図である。FIG. 3 is a simplified diagram of the dynamic model of FIG.
【図4】(a)は、ばね28Cの荷重たわみ特性を表す
グラフである。(b)は、ばね22Bの荷重たわみ特性
を表すグラフである。(c)は、ばね22Cの荷重たわ
み特性を表すグラフである。(d)は、ばね22BCの
荷重たわみ特性を表すグラフである。(e)は、ばね2
5Dの荷重たわみ特性を表すグラフである。FIG. 4A is a graph showing load deflection characteristics of a spring 28C. (B) is a graph showing load deflection characteristics of the spring 22B. (C) is a graph showing load deflection characteristics of the spring 22C. (D) is a graph showing the load deflection characteristics of the spring 22BC. (E) is spring 2
It is a graph showing the load deflection characteristic of 5D.
【図5】可動接点と固定接点とが接触しているときの可
動片に働く力の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship of forces acting on a movable piece when a movable contact and a fixed contact are in contact with each other.
【図6】可動接点と固定接点とが引き離されるときの可
動片に働く力の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship of forces acting on a movable piece when a movable contact and a fixed contact are separated from each other.
【図7】従来例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
1,11 ケース 2A,2B,12A,12B 永久磁石 3 可動片 3A,3B 突起 4 回転軸 5A,5B,15A,15B コイル 6A,6B,6C,6D,6E,6F,6G,6H
端子 7A,7B 可動接点 7C,7D 板ばね 8A,8B,18A,18B 固定接点 13 可動体 18C,18D 支持ばね 211 床 212 壁 22B,22C,22BC,25D,28C ばね1, 11 Case 2A, 2B, 12A, 12B Permanent magnet 3 Movable piece 3A, 3B Protrusion 4 Rotation shaft 5A, 5B, 15A, 15B Coil 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, 6H
Terminal 7A, 7B Movable contact 7C, 7D Leaf spring 8A, 8B, 18A, 18B Fixed contact 13 Movable body 18C, 18D Support spring 211 Floor 212 Wall 22B, 22C, 22BC, 25D, 28C Spring
Claims (3)
石の磁力を打ち消すように働くコイルと、コイルの磁力
打ち消しおよび永久磁石の吸引により駆動され可動接点
を固定接点に押圧し接触状態を維持できる可動片とを具
備する自己ラッチ形リレーにおいて、 該固定接点は弾性部材からなり、前記固定接点が前記可
動片から押圧力を受けると、受けた押圧力に対し反作用
を生ずることを特徴とする自己ラッチ形リレー。1. A permanent magnet, a coil that acts to cancel the magnetic force of the permanent magnet when a current is supplied, and a movable contact that is driven by canceling the magnetic force of the coil and attraction of the permanent magnet to press the movable contact against the fixed contact to bring the contact state. In a self-latching relay having a movable piece that can be maintained, the fixed contact is made of an elastic member, and when the fixed contact receives a pressing force from the movable piece, a reaction is generated with respect to the received pressing force. Self-latch type relay.
配置された第1、第2の永久磁石であり、前記コイルは
電流を供給されるとそれぞれ第1、第2の永久磁石の磁
力を打ち消すように働く第1、第2のコイルであり、前
記可動片は長手の軟磁性体からなり、中心が第1、第2
の永久磁石から等距離を置いて配置された回転軸に支承
され、前記固定接点はそれぞれ第1、第2の永久磁石に
同一条件で対向するように配置された第1、第2の固定
接点からなり、前記可動接点はそれぞれ第1、第2の固
定接点と組となり、押圧力を受けないときは第1、第2
の永久磁石と一定距離を保持する第1、第2の可動接点
からなり、前記可動片は第1または第2のコイルによっ
て磁力を打ち消されず優勢な磁力を作用させている側の
第1または第2の永久磁石の吸引により、回転軸周りに
回転駆動され第1または第2の可動接点をそれぞれ第1
または第2の固定接点に押圧し接触状態を維持し、 前記固定接点はそれぞれ弾性を有する第1、第2の金属
プレートと第1、第2の金属プレートに固定された第
1、第2の金属接点とからなり、第1、第2の金属プレ
ートはそれぞれが坦持する第1、第2の金属接点が前記
可動片から押圧力を受けると、受けた押圧力に対しそれ
ぞれ反作用を生ずる請求項1記載の自己ラッチ形リレ
ー。2. The permanent magnets are first and second permanent magnets arranged side by side on the same surface of the case, and when the coil is supplied with an electric current, the magnetic force of the first and second permanent magnets is respectively reduced. The first and second coils function to cancel each other, the movable piece is made of a long soft magnetic material, and the centers thereof are the first and the second.
First and second fixed contacts that are supported by a rotary shaft that is arranged equidistantly from the permanent magnets, and the fixed contacts are arranged so as to face the first and second permanent magnets under the same conditions, respectively. The movable contact is paired with the first and second fixed contacts, respectively, and when the pressing force is not received, the first and second fixed contacts are formed.
Of the permanent magnet and the first and second movable contacts that maintain a constant distance, and the movable piece has the first or second coil on which the magnetic force is not canceled by the first or second coil and the dominant magnetic force is applied. By the attraction of the second permanent magnet, the first or second movable contact is driven to rotate around the rotation axis to the first position, respectively.
Alternatively, the fixed contact is pressed against the second fixed contact to maintain the contact state, and the fixed contact is fixed to the first and second metal plates and the first and second metal plates having elasticity, respectively. When the first and second metal contacts, which are composed of metal contacts and are carried by the first and second metal plates, receive a pressing force from the movable piece, a reaction is generated against the pressing force received respectively. The self-latch type relay according to item 1.
消すように第1または第2のコイルが発生する磁力は、
第1または第2の固定接点に対する第1または第2の可
動接点の押圧維持の解除が開始されようとするとき、第
1と第2の永久磁石の磁力差より小さく、押圧力の解除
が完了されようとするとき、第1と第2の永久磁石の磁
力差より大きい請求項2記載の自己ラッチ形リレー。3. The magnetic force generated by the first or second coil so as to cancel the magnetic force of the first or second permanent magnet,
When the pressing maintenance of the first or second movable contact with respect to the first or second fixed contact is about to be started, it is smaller than the magnetic force difference between the first and second permanent magnets, and the pressing force is released. The self-latch type relay according to claim 2, wherein, when being attempted, the magnetic force difference between the first and second permanent magnets is larger than that of the first and second permanent magnets.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10790092A JPH05303934A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Self-latch type relay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10790092A JPH05303934A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Self-latch type relay |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05303934A true JPH05303934A (en) | 1993-11-16 |
Family
ID=14470920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10790092A Pending JPH05303934A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Self-latch type relay |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05303934A (en) |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10790092A patent/JPH05303934A/en active Pending
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