JPH0982197A - シーソー形リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アマチュアの位置調節を容易にしながらも耐衝
撃性を高める。 【解決手段】シーソー動作するアマチュア１４を器体２
０に支承するヒンジばね１６₁ ，１６₂ をアマチュア１
４の両側に突設する。一方のヒンジばね１６₁ はトーシ
ョンばねとし、他方のヒンジばね１６₂ は板ばねとす
る。ヒンジばね１６ ₁ は、器体２０の内部側となる支持
壁２１ａに厚み方向に貫通する形で形成した支持凹所２
３ａに挿入される。ヒンジばね１６₂ は、器体の外部側
となる端子保持壁２１ｂに厚み方向の一部を残した形で
形成した支持凹所２３ｂに挿入される。したがって、ア
マチュア１４に横方向から作用する力に対してアマチュ
ア１４の浮き上がり量を防止して耐衝撃性が高くなる。
しかも、一方のヒンジばね１６ ₁ はトーションばねであ
るから、ねじれ量の調節によってアマチュアの位置を簡
単に調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーソー動作する
アマチュアを有した電磁石装置を器体内に備えたシーソ
ー形リレーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アマチュアがシーソー動作す
る電磁石装置を用いて接点を開閉させるようにしたシー
ソー形リレーが提供されている。この種のシーソー形リ
レーとしては、たとえば、図４、図５に示すように、略
コ形（図３参照）の鉄芯１１の中央片にコイル１２を巻
装するとともに、鉄芯１１の両脚片の先端部間に永久磁
石１３を配置し、永久磁石１３の中間部にアマチュア１
４を揺動自在に支持させた構造の電磁石装置１０を用い
るものがある。永久磁石１３は、鉄芯１１の両脚片を同
磁極に磁化し、アマチュア１４の中間部を異磁極に磁化
する。アマチュア１４は、コイル１２への通電に応じて
鉄芯１１の各一方の脚片に接触する位置の間で双安定に
揺動する。つまり、この電磁石装置１０は有極電磁石を
構成する。ここに、アマチュア１４の揺動中心付近の両
側面には合成樹脂成形品のばね支持体１５によってアマ
チュア１４に一体に結合された２個のヒンジばね１
６₁ ，１６₂ が突設される。各ヒンジばね１６₁ ，１６
₂ は、ばね部１６ａと支持部１６ｂとを一体に備える略
Ｔ形となるように弾性材料（板金）により形成される。
また、アマチュア１４の両側面に沿ってそれぞれ可動接
触子１７が配設され、各可動接触子１７の長手方向の中
間部にそれぞれヒンジばね１６₁ ，１６₂ のばね部１６
ａが連続一体に結合される。つまり、可動接触子１７と
ヒンジばね１６₁ ，１６₂ とは電気的に接続されてい
る。可動接触子１７の長手方向の両端部にはそれぞれ可
動接点１７ａが設けられ、アマチュア１４の揺動に伴っ
て各可動接点１７ａは器体２０の定位置に固定された固
定接点１８ａに離接する。

【０００３】ところで、電磁石装置１０と可動接触子１
７と固定接点１８とはボディ２１とカバー２２とからな
る合成樹脂製の器体２０に納装される。ボディ２１は一
面が開放された直方体状に形成され、開口面側にアマチ
ュア１４が位置するようにして電磁石装置１０が保持さ
れる。ボディ２１の開口部を囲む周壁のうちアマチュア
１４の揺動中心の中心線方向の一側となる端子保持壁２
１ｂには、電磁石装置１０のコイル１２、可動接触子１
７、固定接点１８ａにそれぞれ接続された複数本の端子
片１９が列設される。また、端子保持壁２１ｂには一方
のヒンジばね１６₂ の支持部１６ｂが嵌入される支持凹
所２３ｂが端子保持壁２１ｂの厚み寸法内で形成され
る。ここに、支持凹所２３ｂが端子保持壁２１ｂの厚み
寸法内で形成されているのは、端子保持壁２１ｂの厚み
方向の一面は端子片１９の突出する外側面になるからで
あって、器体２０の外側面にヒンジばね１６₂ が露出す
るのを防止し、かつ器体２０内に異物が侵入するのを防
止することができる。ボディ２１の開口部を囲む周壁の
うちアマチュア１４の揺動中心の中心線方向の他側とな
る支持壁２１ａには、厚み方向に貫通した支持凹所２３
ａが形成され、この支持凹所２３ａには他方のヒンジば
ね１６₁ が嵌入される。ここに、支持壁２１ａにおいて
支持凹所２３ａが厚み方向に貫通しているのは、支持凹
所２３ａは器体２０の外部に露出しないようにカバー２
２で覆われるからである。つまり、カバー２２は、一面
が開口した直方体状に形成され、開口面が端子保持壁２
１ｂで閉塞されるようにボディ２１を納装する。

【０００４】上記構成では、コイル１２への通電に応じ
てアマチュア１４を揺動させると、可動接触子１７の先
端部に設けた可動接点１７ａが固定接点１８ａに離接す
るから、ヒンジばね１６₁ ，１６₂ を介して可動接触子
１７を端子片１９に電気的に接続しておくことにより、
可動接点１７ａ側を共通接点とする切換接点（トランス
ファー接点）を有したリレーを構成することができる。
ヒンジばね１６₁ ，１６₂ は、アマチュア１４の揺動時
にばね部１６ａがねじれることによって、アマチュア１
４を復帰させる向きの弾性力を発生させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、アマ
チュア１４を器体２０に対して支承し、かつアマチュア
１４に復帰力を作用させるヒンジばね１６₁ ，１６
₂ は、ばね部１６ａのねじれによる弾性力を発生させる
トーションばねであって、図４における横方向の外力が
作用するときには厚み方向に撓むことになる。このよう
に、ヒンジばね１６₁，１６₂ が厚み方向に撓むと、ア
マチュア１４を鉄芯１１から離す向きの力が作用するこ
とがあり、そのような力が作用するとアマチュア１４が
鉄芯１１に吸着された状態を保ちにくくなる。つまり、
耐衝撃性においてやや劣るという問題がある。

【０００６】一方、耐衝撃性を高めるには、ヒンジばね
として横方向の外力に対して厚み方向に撓みにくい形状
のものを採用することが考えられる（以下、この種のば
ねを板ばねと呼ぶ）。つまり、トーションばねに代え
て、アマチュア１４の側縁に沿う方向に延長されるとと
もに厚み方向の撓みによりアマチュア１４を復帰させる
弾性力が発生する部分を有したヒンジばねを用いること
が考えられる。この種の形式のヒンジばねでは、横方向
の外力に対してヒンジばねに撓みが生じないから、アマ
チュア１４を鉄芯１１から離すような力が生じることは
なく耐衝撃性が向上する。

【０００７】ところで、トーションばねをヒンジばね１
６₁ ，１６₂ として採用した場合には、ヒンジばね１６
₁ ，１６₂ のばね部１６ａをプライヤのような治具で挟
んでねじれば、ヒンジばね１６₁ ，１６₂ による復帰力
が作用しない状態でのアマチュア１４の位置を簡単に調
節することができる。これに対して、耐衝撃性を高める
ために板ばねを採用した場合には、アマチュア１４の位
置調節のためにヒンジばねの厚み方向の撓みの調節が必
要になり、トーションばねのように簡単に調節すること
ができないという問題が生じる。

【０００８】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、ヒンジばねとしてトーションばねの
みを用いる構成に比較して耐衝撃性を高めながらも、ア
マチュアの位置を簡単に調節することができるようにし
たシーソー形リレーを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、シ
ーソー動作するアマチュアを有した電磁石装置を器体内
に備え、アマチュアのシーソー動作に伴ってアマチュア
に保持された可動接触子を器体に固定した固定接点に離
接させるシーソー形リレーにおいて、シーソー動作する
アマチュアの両側に突出してアマチュアの揺動中心の中
心線方向の一直線上の２箇所で器体に支承される板状の
弾性材料よりなる２個のヒンジばねをアマチュアに一体
に設け、一方のヒンジばねはアマチュアの揺動中心の中
心線方向に延長されアマチュアの揺動時にねじれによる
弾性力を作用させるトーションばねであって、他方のヒ
ンジばねはアマチュアの揺動中心の中心線方向に直交す
る面内でアマチュアの揺動時に厚み方向の撓みによる弾
性力を作用させるようにアマチュアの側縁に沿って延長
された部分を中間部に有した板ばねであることを特徴と
する。

【００１０】この構成によれば、アマチュアの両側に設
けた２個のヒンジばねのうちの一方をトーションばねと
し、他方を板ばねとしているのであって、トーションば
ねのみを用いる場合に比較すれば、アマチュアに横方向
から作用する力に対してヒンジばねの厚み方向の撓み量
を減少させることができ、アマチュアが浮き上がりにく
くなる。その結果、トーションばねのみを用いる場合に
比較すれば、耐衝撃性が高くなる。しかも、一方のヒン
ジばねはトーションばねであるから、ねじれ量の調節に
よってアマチュアの位置（つまりは、ばね負荷特性）を
簡単に調節することができる。要するに、ばね負荷特性
の調節を容易にしながらも、耐衝撃性を向上させること
ができるのである。

【００１１】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、器体は、電磁石装置を保持しアマチュアの揺動中
心の中心線方向における一側に支持壁を有するとともに
端子片が列設された端子保持壁を他側に有するボディ
と、一面が開口する筐体であってボディを収納した状態
でボディの端子保持壁により開口部分が閉塞されるカバ
ーとからなり、上記一方のヒンジばねは支持壁を厚み方
向に貫通する第１の支持凹所内で支承され、上記他方の
ヒンジばねは端子保持壁の厚みの一部を残して形成され
る第２の支持凹所内で支承されている。

【００１２】この構成によれば、アマチュアの一側方で
端子片を列設したボディを備える場合において、端子片
を設けた端子保持壁に対向する支持壁には厚み方向に貫
通してヒンジばねをボディの外部に露出させる第１の支
持凹所を設け、端子保持壁には厚み方向の一部を残すこ
とによってヒンジばねを器体の外部に露出させないよう
にした第２の支持凹所を設けているのであって、治具が
挿入可能な第１の支持凹所にトーションばねであるヒン
ジばねを嵌入することにより、トーションばねによるア
マチュアの位置の調節を可能としているのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図１
ないし図３を参照して説明する。本実施形態の基本的構
成は従来の技術で説明したものと同様であって、ボディ
２１の端子保持壁２１ｂ側のヒンジばね１６₁ をトーシ
ョンばねに代えて板ばねとした点が相違する。

【００１４】器体２０は、合成樹脂製のボディ２１とカ
バー２２とからなり、ボディ２１とカバー２２とはとも
に直方体状に形成され、厚み方向（図２の上下方向）の
寸法が他方向の寸法に比較して小さくなるように形成さ
れる。ボディ２１は厚み方向の一面が開口し、カバー２
２は他方向の一面が開口する。したがって、ボディ２１
をカバー２２に挿入した状態ではボディ２１の開口面は
カバー２２により閉塞される。また、ボディ２１の一つ
の周壁である端子保持壁２１ｂによってカバー２２の開
口面が閉塞される。ただし、端子保持壁２１ｂの外側面
はカバー２２の開口面よりも内側に位置する。ボディ２
１において端子保持壁２１ｂに対向する周壁である支持
壁２１ａの中間部には厚み方向に貫通する支持凹所２３
ａが形成され、端子保持壁２１ｂの中間部には厚み方向
の一部を残した支持凹所２３ｂが形成される。

【００１５】ボディ２１には、電磁石装置１０と可動接
触子１７と固定接点１８ａとが設けられ、またこれらと
外部回路とを接続する端子片１９が端子保持壁２１ｂに
列設される。ここにおいて、本実施形態では電磁石装置
１０として２巻線型の有極電磁石を用いており、コイル
１２に接続される端子片１９は４本設けられている。ま
た、可動接触子１７が２個設けられ、固定接点１８ａが
４個設けられていて、２組のトランスファー接点を構成
しており、可動接触子１７と固定接点１８ａとに接続さ
れる端子片１９は合わせて６本になる。つまり、合計１
０本の端子片１９が端子保持壁２１ｂに列設され、５本
ずつ２列に配置される。

【００１６】電磁石装置１０は、従来の技術でも説明し
たように、略コ形の鉄芯１１を備え、鉄芯１１の中央片
にコイル１２を巻装するとともに、鉄芯１１の両脚片間
に永久磁石１３を配置してあり、永久磁石１３における
鉄芯１１の両脚片の中間部位に形成された支え溝１３ａ
に対して、平型のアマチュア１４の一面に突設した支え
突起１４ａを挿入した構成を有する。永久磁石１３は両
端部が同極、中間部が異極になるように着磁されてお
り、アマチュア１４が永久磁石１３に対して揺動自在と
なるように永久磁石１３の中間部にアマチュア１４が当
接していることによって、アマチュア１４は鉄芯１１の
各一方の脚片に当接する位置の間で揺動する。コイル１
２は２巻線であるから、どちらの巻線に電流を流すかに
応じて鉄芯１１を励磁する極性を変えることができ、鉄
芯１１を励磁する極性に応じてアマチュア１４は揺動す
ることになる。また、アマチュア１４の長手方向の一端
部が鉄芯１３の脚片に接触した状態で、永久磁石１３と
アマチュア１４との間に閉磁路が形成されるから、アマ
チュア１４はその位置に保持される。つまり、アマチュ
ア１４は双安定にシーソー動作を行なうのである。コイ
ル１２の端末部はコイルボビン１２ａに突設された端末
片１２ｂに接続されており、端末片１２ｂはボディ２１
の開口面を囲む周壁のうち支持壁２１ａおよび端子保持
壁２１ｂ以外の周壁に突設されたコイル接続片２４に接
続され、コイル接続片２４を介して端子片１９に電気的
に接続されることになる。

【００１７】アマチュア１４の長手方向の中間部には合
成樹脂成形品のばね支持体１５が固着され、ばね支持体
１５にはヒンジばね１６₁ ，１６₂ を連続一体に形成し
た可動接触子１７の中間部が保持される。可動接触子１
７はアマチュア１４の両側面に沿って配置され、本実施
形態においてはアマチュア１４の厚み方向の寸法内に配
置されている。ただし、これは一例であって可動接触子
１７はアマチュア１４の厚み寸法内に配置されていなく
てもよい。可動接触子１７の長手方向の両端部はそれぞ
れ先端縁から切り込んだスリット１７ｂにより二股状に
形成される。また、二股部分の各先端部にはそれぞれ可
動接点１７ａが設けられる。ボディ２１において可動接
点１７ａに対向する部位には固定接点１８ａが設けら
れ、アマチュア１４の揺動に伴って可動接点１７ａが固
定接点１８ａに離接する。

【００１８】ばね支持体１５においてアマチュア１４の
両側方に突出した部位には、側方に開放された切欠溝１
５ａ，１５ｂが形成され、一方の切欠溝１５ａの中では
ヒンジばね１６₁ が突設され、他方の切欠部１５ｂの中
ではヒンジばね１６₂ が延長される。各ヒンジばね１６
₁ ，１６₂ はばね部１６ａと支持部１６ｂとを一体に備
え、ヒンジばね１６₁ は略Ｔ形に形成され、ヒンジばね
１６₂ は略Ｊ形に形成されている。また、各ヒンジばね
１６₁ ，１６₂ の支持部１６ｂは、それぞれボディ２１
の支持壁１６₁ と端子保持壁２１ｂとに設けた支持凹所
２３ａ，２３ｂに嵌入され、支持凹所２３ａ，２３ｂの
中に露出する接触部（図示せず）を介して端子片１９に
接続される。つまり、ヒンジばね１６₁ はアマチュア１
４の揺動時にねじれることによって、アマチュア１４を
復帰させる向きへの弾性力を発生するトーションばねで
あり、ヒンジばね１６₂ はアマチュア１４の揺動時に厚
み方向に撓むことによって、アマチュア１４を復帰させ
る向きの弾性力を発生する板ばねである。

【００１９】実際にはヒンジばね１６₂ では、ばね支持
体１５の一方の側部に形成した切欠溝１５ｂの中でアマ
チュア１４の側縁に沿う方向に延長されたばね部１６ａ
と、ばね部１６ａからアマチュア１４の外側方に延長さ
れた支持部１６ｂとを備える。支持部１６ｂは他方のヒ
ンジばね１６₁ の支持部１６ｂと結ぶ直線が、アマチュ
ア１４の揺動中心の中心線上に位置するように配置され
る。ここに、可動接触子１７の長手方向の中間部の幅寸
法は他の部分よりも狭くなり、この幅狭部分にヒンジば
ね１６₁ が設けられているから、ヒンジばね１６₁ の幅
方向の両側には切込み１６ｃが形成されることになる。

【００２０】以上説明したように、支持壁２１ａを貫通
して形成された支持凹所２３ａに嵌入するヒンジばね１
６₁ はトーションばねであり、端子保持壁２１ｂに形成
され支持凹所２３ｂに嵌入するヒンジばね１６₂ は板ば
ねであるから、板ばねを用いることによって横方向（図
２の左右方向）からの外力が作用してもヒンジばね１６
₂ に撓みがほとんど発生せず、結果的に従来の技術のよ
うに両ヒンジばね１６ ₁ ，１６₂ をともにトーションば
ねとした場合に比較すると、耐衝撃性が高くなる。しか
も、支持壁２１ａに貫通した支持凹所２３ａにトーショ
ンばねであるヒンジばね１６₁ を支承させているから、
支持凹所２３ａを通してプライヤなどの治具でヒンジば
ね１６₁ をねじるようにすれば、ヒンジばね１６₁ ，１
６₂ による弾性力が作用していない状態でのアマチュア
１４の位置を調節することができ、耐衝撃性とアマチュ
ア１４の位置の調節の容易性との両要求を満たすことが
できるのである。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明は、シーソー動作するア
マチュアを有した電磁石装置を器体内に備え、アマチュ
アのシーソー動作に伴ってアマチュアに保持された可動
接触子を器体に固定した固定接点に離接させるシーソー
形リレーにおいて、シーソー動作するアマチュアの両側
に突出してアマチュアの揺動中心の中心線方向の一直線
上の２箇所で器体に支承される板状の弾性材料よりなる
２個のヒンジばねをアマチュアに一体に設け、一方のヒ
ンジばねはアマチュアの揺動中心の中心線方向に延長さ
れアマチュアの揺動時にねじれによる弾性力を作用させ
るトーションばねであって、他方のヒンジばねはアマチ
ュアの揺動中心の中心線方向に直交する面内でアマチュ
アの揺動時に厚み方向の撓みによる弾性力を作用させる
ようにアマチュアの側縁に沿って延長された部分を中間
部に有した板ばねであり、アマチュアの両側に設けた２
個のヒンジばねのうちの一方をトーションばねとし、他
方を板ばねとしているのであって、トーションばねのみ
を用いる場合に比較すれば、アマチュアに横方向から作
用する力に対してヒンジばねの厚み方向の撓み量を減少
させることができ、アマチュアが浮き上がりにくくな
る。その結果、トーションばねのみを用いる場合に比較
すれば、耐衝撃性が高くなるという利点があり、しか
も、一方のヒンジばねはトーションばねであるから、ね
じれ量の調節によってアマチュアの位置（つまりは、ば
ね負荷特性）を簡単に調節することができるという利点
がある。要するに、ばね負荷特性の調節を容易にしなが
らも、耐衝撃性を向上させることができるという効果を
奏する。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、器体が、電磁石装置を保持しアマチュアの揺動中心
の中心線方向における一側に支持壁を有するとともに端
子片が列設された端子保持壁を他側に有するボディと、
一面が開口する筐体であってボディを収納した状態でボ
ディの端子保持壁により開口部分が閉塞されるカバーと
からなり、上記一方のヒンジばねは支持壁を厚み方向に
貫通する第１の支持凹所内で支承され、上記他方のヒン
ジばねは端子保持壁の厚みの一部を残して形成される第
２の支持凹所内で支承されているのであり、アマチュア
の一側方で端子片を列設したボディを備える場合におい
て、端子片を設けた端子保持壁に対向する支持壁には厚
み方向に貫通してヒンジばねをボディの外部に露出させ
る第１の支持凹所を設け、端子保持壁には厚み方向の一
部を残すことによってヒンジばねを器体の外部に露出さ
せないようにした第２の支持凹所を設けているのであっ
て、治具が挿入可能な第１の支持凹所にトーションばね
であるヒンジばねを嵌入することにより、トーションば
ねによるアマチュアの位置の調節が可能になるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示す一部破断した縦断面図である。

【図２】実施形態を示し、図１におけるＸ−Ｘ線断面図
である。

【図３】実施形態を示し、図１におけるＹ−Ｙ線断面図
である。

【図４】従来例を示す一部破断した縦断面図である。

【図５】従来例を示し、図４におけるＺ−Ｚ線断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 電磁石装置 １４ アマチュア １６₁ ，１６₂ ヒンジばね １６ａ ばね部 １６ｂ 支持部 １７ 可動接触子 １８ａ 固定接点 ２０ 器体 ２１ｂ 端子保持壁 ２１ａ 支持壁 ２３ａ 支持凹所 ２３ｂ 支持凹所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シーソー動作するアマチュアを有した電
   磁石装置を器体内に備え、アマチュアのシーソー動作に
   伴ってアマチュアに保持された可動接触子を器体に固定
   した固定接点に離接させるシーソー形リレーにおいて、
   シーソー動作するアマチュアの両側に突出してアマチュ
   アの揺動中心の中心線方向の一直線上の２箇所で器体に
   支承される板状の弾性材料よりなる２個のヒンジばねを
   アマチュアに一体に設け、一方のヒンジばねはアマチュ
   アの揺動中心の中心線方向に延長されアマチュアの揺動
   時にねじれによる弾性力を作用させるトーションばねで
   あって、他方のヒンジばねはアマチュアの揺動中心の中
   心線方向に直交する面内でアマチュアの揺動時に厚み方
   向の撓みによる弾性力を作用させるようにアマチュアの
   側縁に沿って延長された部分を中間部に有した板ばねで
   あることを特徴とするシーソー形リレー。
2. 【請求項２】 器体は、電磁石装置を保持しアマチュア
   の揺動中心の中心線方向における一側に支持壁を有する
   とともに端子片が列設された端子保持壁を他側に有する
   ボディと、一面が開口する筐体であってボディを収納し
   た状態でボディの端子保持壁により開口部分が閉塞され
   るカバーとからなり、上記一方のヒンジばねは支持壁を
   厚み方向に貫通する第１の支持凹所内で支承され、上記
   他方のヒンジばねは端子保持壁の厚みの一部を残して形
   成される第２の支持凹所内で支承されることを特徴とす
   る請求項１記載のシーソー形リレー。