JPH10125199A

JPH10125199A - 電磁継電器

Info

Publication number: JPH10125199A
Application number: JP27263696A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Fujii; 和久藤井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】論理信号により制御可能としながらも実装面積
を小さくすることが可能な電磁継電器を提供する。【解決手段】接点部に電磁シールドを施した継電器本体
２と、論理信号の入力に応じて継電器本体２の接点部を
開閉する制御用集積回路３と、継電器本体２の接点部に
接続される同軸コネクタ４とがプリント基板１に実装さ
れる。このプリント基板１はケース本体５ａが金属製で
ある器体５に収納される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路に用い
られる電磁継電器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高周波回路に用いる電磁継電
器として、器体内で接点部を収納した区画（つまり、固
定接点と可動接点とを収納した区画）を金属のような導
電性材料のシールド部材で囲むことにより電磁シールド
を施した電磁継電器が提供されている。

【０００３】ところで、この種の電磁継電器を論理回路
で用いるには、論理回路より出力される論理信号（２値
信号）を電磁継電器の駆動電圧に変換し、論理信号に呼
応して電磁継電器の接点部を開閉することが必要であ
る。このような動作を可能とするために、通常は電磁継
電器に設けたコイルへの通電を制御するスイッチング素
子と、スイッチング素子をオンオフさせる論理回路とを
備えた制御回路を設けることになる。

【０００４】この種の制御回路は、図１４に示すよう
に、電磁継電器Ａを実装したプリント基板よりなる回路
基板Ｂに電磁継電器Ａとは別に電子部品Ｃを実装するこ
とにより構成されているのが現状である。また、回路基
板Ｂには他の高周波回路と接続するためのコネクタＤも
実装される。このように高周波回路に接続するためのコ
ネクタＤを回路基板Ｂに実装するには、回路基板Ｂとし
て高周波伝送特性のよい高価な回路基板Ｂを用いる必要
がある。一方、回路基板Ｂには制御回路を構成する電子
部品Ｃも実装されるから、制御回路が高周波の影響によ
り誤動作しないように制御回路と高周波回路との距離を
比較的大きくとる必要があり、回路基板Ｂの面積が大き
くなって、結果的に回路基板Ｂに要するコストが増大す
る。

【０００５】一方、接点部に電磁シールドを施し、かつ
接点部に接続される端子を図１５のように器体Ｅの側面
に突出する同軸コネクタＦとした同軸リレーと称する電
磁継電器Ａも提案されている。この種の同軸リレーで
は、器体Ｅに設けた取付孔Ｇに挿通されるねじのような
固定具を用いて回路基板Ｂに固定し、コイルに通電する
ための端子（以下では制御用端子という）Ｈを制御回路
の実装されている回路基板Ｂに接続することになる。ま
た、同軸リレーの現行商品では、同軸コネクタＦおよび
制御用端子Ｈが器体Ｅにおいて取付孔Ｇの開口面に直交
する面に引き出されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、同軸
コネクタＦを備えていない電磁継電器Ａでは回路基板Ｂ
に要するコストが大きいが、同軸コネクタＦを備える同
軸リレーでは回路基板Ｂとして高周波用のものを用いる
必要がないから回路基板Ｂに要するコストは低減される
ことになる。しかしながら、現行の商品として提供され
ている同軸リレーでは、同軸リレーの回路基板Ｂへの固
定と制御用端子Ｈの回路基板Ｂに対する結線とを個別に
行なうことになって作業工数が多くなるという問題があ
る。

【０００７】この問題を解決するには、制御用端子Ｈを
回路基板Ｂに直付けすることが考えられるが、同軸コネ
クタＦの回路基板Ｂからの距離が大きくなって嵩高につ
ながるという問題が生じる。また、同軸コネクタＦを用
いる場合でも制御回路は回路基板Ｂに実装されるから、
回路基板Ｂとして同軸リレーの器体Ｅと制御回路とを実
装できる程度の面積のものは必要であって、回路基板Ｂ
として比較的大きい面積のものが必要であり、機器内に
組み込むときには機器を十分に小型化することができな
くなる。さらに、同軸リレーは制御回路を実装した回路
基板Ｂに実装され、高周波回路を実装する回路基板は別
に設けられるから、高周波回路と同軸リレーとの距離が
比較的大きくなって同軸リレーの接点部を高周波回路に
挿入したときに挿入損失が大きくなるという問題もあ
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、制御回路を設けながらも実装面積を
小さくすることができるとともに実装に要する作業工数
が少なく、しかも高周波回路を実装した回路基板に実装
することができ従来よりも挿入損失を少なくすることが
可能な電磁継電器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の発明は、接点
部に電磁シールドを施した継電器本体と、論理信号の入
力に応じて継電器本体の接点部を開閉させる制御用集積
回路と、制御用集積回路を実装するとともに継電器本体
を取り付けたプリント基板とを器体内に備えるのであ
る。この構成によれば、継電器本体を制御するための制
御用集積回路（制御回路）は器体内のプリント基板に実
装されるから、電磁継電器とともに高周波回路を実装す
る高周波用の回路基板上に制御回路を実装する必要がな
く、比較的高価な高周波用の回路基板の大型化を抑制す
ることができる。また、高周波回路を実装する回路基板
とは別に設けたプリント基板に制御回路を設け、かつ器
体内に収納していることにより、回路基板の面積を大き
くすることなく高周波回路と制御回路との距離を大きく
とることが可能になる。しかも、制御回路は製品に組み
込まれた形で提供されるから、高周波回路の実装に要す
る作業工数が少なくなる。さらに、高周波回路を実装し
た回路基板上に実装することによって高周波回路との距
離を短くすることができるから、同軸リレーを用いる場
合に比較して挿入損失を低減することができる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、制御用集積回路がプリント基板の一面に表面実装さ
れ、プリント基板の他面に継電器本体が取り付けられ、
継電器本体の接点部がプリント基板に形成された信号用
パターンに電気的に接続され、継電器本体の電磁シール
ドに電気的に接続されるアースパターンが信号用パター
ンを囲む形で形成されているのである。この構成によれ
ば、制御用集積回路と継電器本体とをプリント基板の表
裏の異なる面に配置することによって、電磁継電器を実
装する回路基板への投影面積を小さくすることが可能に
なる。つまり、プリント基板を回路基板と平行になるよ
うに配置し、継電器本体の投影面内に制御用集積回路を
実装することで、回路基板に対する器体の投影面積を小
さくすることができる。その結果、制御用集積回路を器
体に内蔵しているにもかかわらず、回路基板に対する投
影面積を従来の電磁継電器とほぼ等しくすることがで
き、回路基板の大型化を防止することができる。しか
も、制御用集積回路と継電器本体とをプリント基板の表
裏面に別けて配置することによって制御用集積回路と継
電器本体との距離を比較的大きくすることができ、継電
器本体の接点部の開閉に伴って生じるノイズなどによる
制御用集積回路の誤動作の可能性を低減することができ
る。さらに、アースパターンが信号用パターンを囲むか
ら、信号の輻射や外来ノイズの信号への混入が抑制され
る。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、継電器本体の接点部をプリント基板に実装した同軸
コネクタに電気的に接続し、一面が開口しプリント基板
を収納する箱状のケース本体と、ケース本体の開口面を
塞ぐ底カバーとにより器体を形成し、少なくともケース
本体を金属製として電磁シールドと電気的に接続するの
である。この構成によれば、継電器本体の接点部を同軸
コネクタに接続し、かつ請求項１の構成によって高周波
回路を実装した回路基板と同軸コネクタとの距離を短く
することができるから、挿入損失を少なくすることがで
きる。しかも、ケース本体が金属製であることによって
外来ノイズの影響を抑制することができる。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、同軸コネクタが押込み式の接続部を備えるのであ
る。この構成では、同軸コネクタへの結線作業が容易に
なり、高周波回路を実装した回路基板との電気的接続が
容易になる。請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、同軸コネクタが継電器本体の一側面に沿って並設さ
れているのである。この構成では、同軸コネクタが多面
に配置されている場合に比較して結線作業が容易であ
り、しかもプリント基板への同軸コネクタの実装も容易
になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１ないし図４に示すように、本実施形
態では、高周波特性の良好なガラスフッソ基板を用いた
プリント基板１に、高周波用の継電器本体２と、継電器
本体２を論理信号で駆動するための制御回路である制御
用集積回路３と、継電器本体２の接点部に電気的に接続
された同軸コネクタ４とを実装してある。本実施形態に
おける電磁継電器は、各種の高周波回路のスイッチ要素
として用いることができるが、とくに移動通信システム
の一形態であるＰＣＳ（Personal Comumunications Sys
tems) に用いられる携帯電話機に組み込むのに適したも
のである。

【００１４】継電器本体２と同軸コネクタ４とはプリン
ト基板１の図１、図２における上面側に配置され、制御
用集積回路３はプリント基板１の下面側に配置される。
つまり、継電器本体２および同軸コネクタ４と制御用集
積回路３とはプリント基板１の表裏の異なる面に配置さ
れるのである。継電器本体２には接点部として切換接点
を構成するものを用い、外部回路との接続部は３端子に
なっている。したがって、同軸コネクタ４も３個設けら
れている。また、継電器本体２と制御用集積回路３と同
軸コネクタ４とを実装したプリント基板１は器体５に収
納される。３個の同軸コネクタ４は継電器本体２の一側
面に沿って一列に並設されている。器体５は、下面開口
した金属製のケース本体５ａと、ケース本体５ａの下面
に覆着されプリント基板１の下面側を覆う底カバー５ｂ
とにより構成される。

【００１５】プリント基板１の図１における下面には、
図５に示すような導電パターンが形成される。図５にお
ける上半分は継電器本体２の接点部に接続され高周波回
路に接続される部分であって、下半分は継電器本体２の
コイルおよび制御回路に接続される部分である。しかし
て、上半分は継電器本体２の接点部と同軸コネクタ４の
中心導体とを接続する信号用パターン１１を残して他の
部分はほぼ全面に亙ってアースパターン１２となるよう
に導電パターンを形成してある。つまり、信号用パター
ン１１の周囲を全周に亙って囲む形でアースパターン１
２が形成されることになる。このようなアースパターン
１２を形成することによって、高周波信号の輻射や外部
からのノイズの影響を軽減することができる。さらに、
アースパターン１２にはケース本体５ａが電気的に接続
され（同軸コネクタ４を介して接続される）、アースパ
ターン１２は本実施形態の電磁継電器が実装される回路
基板のアースに電気的に接続される（後述する端子ピン
１３を介して接続される）。したがって、金属製のケー
ス本体５ａは接地されることになり、その内部に収納さ
れたプリント基板１、継電器本体２、制御用集積回路３
への外来ノイズの影響を抑制することができる。

【００１６】プリント基板１の下面にはアースパターン
１２に接続された２本の端子ピン１３と、制御用集積回
路３の端子に電気的に接続された４本の端子ピン１３ａ
〜１３ｄとが植設され、また、端子ピン１３，１３ａ〜
１３ｄよりも突出量の小さい多数本のピン状のスペーサ
１４が植設される。端子ピン１３，１３ａ〜１３ｄは器
体５の底カバー５ｂを貫通して器体５の外部に引き出さ
れる。また、スペーサ１４が底カバー５ｂに当接するこ
とにより、プリント基板１と底カバー５ｂとの間に制御
用集積回路３を配置することができる程度の所要の隙間
が形成されるようにしてある。ここで、底カバー５ｂは
端子ピン１３，１３ａ〜１３ｄが貫通するものであるか
ら、絶縁性のよい合成樹脂により形成される。ただし、
貫通端子やハーメチックシールを底カバー５ｂに設けて
端子ピン１３，１３ａ〜１３ｄを挿通することにより、
底カバー５ｂに金属板を用いることも可能である。この
ように、スペーサ１４および底カバー５ｂを設けたこと
により、本実施形態の電磁継電器を別の回路基板に実装
したときに、プリント基板１が回路基板から所定距離だ
け離れることになり、結果的に継電器本体２や制御用集
積回路３が回路基板上の他の回路からの影響を受けにく
くなる。

【００１７】継電器本体２としては接点部に電磁シール
ドを施したものであればどのようなものでもよいが、こ
こでは図６に示す構成のものを用いている。この継電器
本体２は、ベース２１と上カバー２２とにより形成され
たケース２０に電磁石装置と接点部とを収納した構成を
有する。電磁石装置は、コイルブロックとアマチュアブ
ロックとからなる。

【００１８】コイルブロックは、鉄芯２３が挿通された
コイルボビン２４にコイル２５を巻装し、鉄芯２３の一
端部に２つのヨーク２６ａ，２６ｂの一端部を結合して
形成してある。一方のヨーク２６ａはコイル２５の側方
を通って鉄芯２３の他端部の一方の側面に他端部を対向
させる。また、他方のヨーク２６ｂはコイル２５の下方
を通って鉄芯２３の他端部の他方の側面に他端部を対向
させる。つまり、鉄芯２３の他端部の各側方に各ヨーク
２６ａ，２６ｂの他端部がそれぞれ対向し、鉄芯２３と
ヨーク２６ａ，２６ｂとの間にそれぞれ間隙が形成され
る。

【００１９】アマチュアブロックは、横方向に可撓性を
有する一対のばね片２７ａを備える平衡ばね２７を保持
板２８を介してベース２１に固定し、両ばね片２７ａの
間に可動基板２９を保持したものであって、可動基板２
９には鉄芯２３とヨーク２６ａ，２６ｂとの間に形成さ
れた上記間隙にそれぞれ挿入される一対の磁極片３０
ａ，３０ｂと、両磁極片３０ａ，３０ｂを異磁極に磁化
する永久磁石３１と、一対の可動接触片３２とが保持さ
れる。可動基板２９は、鉄芯２３−磁極片３０ｂ−永久
磁石３１−磁極片３０ａ−ヨーク２６ａの閉磁路を形成
する状態と、鉄芯２３−磁極片３０ａ−永久磁石３１−
磁極片３０ｂ−ヨーク２６ｂの閉磁路を形成する状態と
の間で揺動自在であり、平衡ばね２７はばね片２７ａに
撓みがない状態では、両磁極片３０ａ，３０ｂが鉄芯２
３およびヨーク２６ａ，２６ｂに接触しない中立位置に
可動基板２９を位置させるように取り付けられている。
可動基板２９は永久磁石３１の磁力によって磁極片３０
ａ，３０ｂの一方を鉄芯２３に接触させた状態に保たれ
るのであるが、平衡ばね２７を上述のように設けている
から、平衡ばね２７によって磁極片３０ａ，３０ｂを鉄
芯２３から引き離す向きの力が潜在的に作用しているこ
とになり、コイル２５の励磁によって磁極片３０ａ，３
０ｂと鉄芯２３との間に比較的小さい反発力を作用させ
るだけで、他方の磁極片３０ａ，３０ｂが鉄芯２３に接
触する位置に可動基板２９を移動させることができる。
ここでコイル２５は１巻線のものを用いており、通電方
向を変更することによって可動基板２９を移動させるこ
とができるようにしてある。

【００２０】ところで、可動基板２９の一方の側部には
導電性の板ばねよりなる一対の可動接触片３２が保持さ
れている。可動接触片３２はベース２１の側部に設けた
接点収納室３３に納装される。接点収納室３３にはピン
状に形成された３本の固定接点３４が設けられ、中央の
固定接点３４を共通接点とし、この固定接点３４と他の
一方の固定接点３４との間を各一方の可動接触片３２で
それぞれ短絡することによって接点を閉じることができ
るようになっている。つまり、各可動接触片３２は可動
基板２９の往復移動に伴って、共通接点となる固定接点
３４と他の一方の固定接点３４との間をそれぞれ開閉す
るのであり、この構成によって切換接点が構成されるこ
とになる。また、接点収納室３３の内周面には固定接点
３４を囲むように導電性金属板よりなる電磁シールド３
５が設けられる。電磁シールド３５にはベース２１の下
面側に突出する接地用の端子片３５ａが４本設けられ、
各固定接点３４は一部がベース２１の下面側に突出して
端子ピン３４ａを形成する。この構成により、接点部の
端子ピン３４ａと接地用の端子片３５ａとの７本がベー
ス２１の下面の一側部に一列に並んで設けられることに
なる。また、コイル２５に通電するための２本の端子片
２５ａは、ベース２１の下面の他側部に突設される。

【００２１】上述の説明から明らかなように、継電器本
体２はコイル２５への通電方向に応じて可動基板２９が
往復移動するのであり、可動基板２９の往復移動に伴っ
て３本の固定接点３４のうちの各２本の固定接点３４間
が可動接触片３２により短絡されるのである。また、固
定接点３４の間を短絡していない可動接触片３２は電磁
シールド３５に接触させることで、高周波特性への影響
を極力低減するようにしてある。

【００２２】制御用集積回路３は、図７に示すような回
路構成を有するものを用いている。すなわち、コイル２
５にはリレードライブ回路４１を介して通電されるので
あって、リレードライブ回路４１は一対のアンド回路４
２ａ，４２ｂの出力の組み合わせによってコイル２５へ
の通電方向を切り換えるように構成されている。つま
り、一方のアンド回路４２ａの出力がＨレベルで他方の
アンド回路４２ｂの出力がＬレベルの場合とその逆の場
合には、それぞれコイル２５に通電されるが電流の向き
は逆になる。また、両アンド回路４２ａ、４２ｂの出力
が同時にＨレベルになることはなく、同時にＬレベルに
なるときにはコイル２５には通電されず前の状態が保持
される。コイル２５に通電しない状態で継電器本体２が
前の状態を保持するのは、上述のように継電器本体２に
永久磁石３１を用いることでラッチング形として構成し
ているからである。

【００２３】各アンド回路４２ａ，４２ｂの一方の入力
端子には、ＲＳＴフリップフロップ（リセット入力端子
Ｒ、セット入力端子Ｓのほかにクロック入力端子Ｔを持
つフリップフロップ）４３の非反転出力と反転出力とが
それぞれ入力される（アンド回路４２ａに非反転出力が
入力される）。また、両アンド回路４２ａ，４２ｂの他
方の入力端子にはモノステーブルマルチバイブレータ
（以下、ワンショットマルチと略称する）４４の出力が
入力される。ワンショットマルチ４４はＲＳＴフリップ
フロップ４３の非反転出力の立ち上がりと立ち下がりと
を検出するエッジ検出回路５４の出力によりトリガされ
て一定時間幅のパルスを出力するものである。また、ワ
ンショットマルチ４４の出力はノット回路４５により反
転され、ＲＳＴフリップフロップ４３のクロック入力端
子Ｔにも入力される。

【００２４】ＲＳＴフリップフロップ４３のリセット端
子Ｒにはオートリセット端子Ｖ₁から入力される信号を
ノット回路４６により反転した信号が入力され、セット
端子Ｔにはオートリセット端子Ｖ₁から入力される信号
がそのまま入力される。さらに、ＲＳＴフリップフロッ
プ４３のリセット端子Ｒには制御用集積回路３のリセッ
ト端子Ｖ₂からの信号が入力され、セット端子Ｓには制
御用集積回路３のセット端子Ｖ₃からの信号が入力され
る。ただし、リセット端子Ｖ₂やセット端子Ｖ ₃からの
信号は、入力インタフェース４７ａ，４７ｂにより波形
整形され、さらにリセット優先回路４８ａに入力される
ことによってリセット端子Ｖ₂とセット端子Ｖ₃とに同
時に信号が入力されたときにはリセット端子Ｖ₂からの
信号を優先するように選択し、かつ負ノイズ除去回路
（遅延回路を含みＨレベルのときに瞬時的にＬレベルに
なるノイズを除去する）４９を通してＲＳＴフリップフ
ロップ４３に入力される。これらの信号は、立ち下がり
でＲＳＴフリップフロップ４３をトリガし、立ち上がり
は無効になる。

【００２５】したがって、オートリセット端子Ｖ₁に電
源電圧を印加しておけば、電源投入時や停電後に復電し
たときに、ノット回路４６を通してＲＳＴフリップフロ
ップ４３のリセット端子Ｒに立ち下がり信号を入力し、
非反転出力をＨレベルにすることができる。これによっ
て、ワンショットマルチ４４がトリガされるから、アン
ド回路４２ａから一定時間幅のパルスが出力されること
になる。つまり、継電器本体２の接点部が規定の状態に
なる。また、リセット端子Ｖ₂に入力される信号が立ち
下がったときも同様であり、ＲＳＴフリップフロップ４
３のリセット端子Ｒへの入力が立ち下がることにより継
電器本体２の接点部が規定の状態になるのである。ここ
で、ワンショットマルチ４４の出力はノット回路４５で
反転されてＲＳＴフリップフロップ４３のクロック端子
Ｔに接続されたアンド回路５０の一方の入力端子に入力
されるのであり、アンド回路５０の他方の入力端子には
後述するトグル端子Ｖ₄ないしモノステーブル端子Ｖ₅
からの信号が入力されるから、ワンショットマルチ４４
の出力がＨレベルである期間には、トグル端子Ｖ₄ない
しモノステーブル端子Ｖ₅からの信号がＲＳＴフリップ
フロップ４３のクロック端子Ｔに入力されるのを禁止す
ることになる。

【００２６】セット端子Ｖ₃に入力される信号が立ち下
がったときには、ＲＳＴフリップフロップ４３は反転出
力をＨレベルにするのであり、非反転出力の立ち下がり
によってワンショットマルチ４４から一定時間幅のパル
スが出力されるから、オートリセット端子Ｖ₁ないしリ
セット端子Ｖ₂に入力される信号によって継電器本体２
のコイル２５に通電される向きとは逆向きの電流が継電
器本体２のコイル２５に流れ、接点部の状態が反転する
ことになる。セット端子Ｖ₃への入力により継電器本体
２のコイル２５に通電されている期間にもＲＳＴフリッ
プフロップ４３のクロック端子Ｔへの入力は禁止され
る。

【００２７】ところで、トグル端子Ｖ₄やモノステーブ
ル端子Ｖ₅に入力される信号は、入力インタフェース４
７ｃ，４７ｄにより波形整形された後にトグル優先回路
４８ｂに入力される。トグル優先回路４８ｂは、トグル
端子Ｖ₄とモノステーブル端子Ｖ₅とに同時に信号が入
力されたときにはトグル端子Ｖ₄からの信号を優先する
ように選択する。トグル優先回路４８ｂより出力された
信号は、負ノイズ除去回路４９を通った後に、正ノイズ
除去回路（遅延回路を含みＬレベルのときに瞬時的にＨ
レベルになるノイズを除去する）５１ａ，５１ｂを通り
上述したアンド回路５０を通してＲＳＴフリップフロッ
プ４３のクロック端子Ｔに入力される。ここにおいて、
正ノイズ除去回路５１ａはトグル端子Ｖ₄からの入力信
号をトリガ用信号としてアンド回路５０に渡し、また、
正ノイズ除去回路５１ｂはモノステーブル端子Ｖ₅から
の入力信号をエッジ検出回路５３に通しエッジ検出回路
５３の出力をトリガ用信号としてアンド回路５０に渡
す。エッジ検出回路５３は入力信号の立ち上がり時と立
ち下がり時とにそれぞれパルスを発生する回路であっ
て、結果的にトグル端子Ｖ₄からの入力信号の立ち上が
り時と、モノステーブル端子Ｖ₅からの入力信号の立ち
上がり時および立ち下がり時とにそれぞれトリガ用信号
がアンド回路５０に入力されることになる。これらのト
リガ信号がＲＳＴフリップフロップ４３に入力されるこ
とにより、ＲＳＴフリップフロップ４３の出力がトリガ
用信号の発生毎に反転することになる。つまり、トグル
端子Ｖ₄への入力の立ち上がり毎にＲＳＴフリップフロ
ップ４３の出力が反転し、モノステーブル端子Ｖ₅への
入力の立ち上がりと立ち下がりとに応じてＲＳＴフリッ
プフロップ４３の出力が反転する。ＲＳＴフリップフロ
ップ４３の出力の反転に伴うワンショットマルチ４４や
継電器本体２の動作はリセット端子Ｖ₂やセット端子Ｖ
₃に入力される信号による動作と同様である。なお、制
御用集積回路３の内部電源は、電源端子Ｖｃｃおよび接
地端子ＧＮＤより供給される直流電源を定電圧回路５２
で定電圧化して供給される。

【００２８】上述したように、継電器本体２はラッチン
グ形であるから、ワンショットマルチ４４から出力され
るパルスの時間幅は継電器本体２の接点部が反転可能な
程度の時間幅であればよく、継電器本体２に給電する期
間が短いから省電力になるものである。上述の動作を図
８にまとめておく。同図（ａ）は電源端子Ｖｃｃへの電
源電圧、（ｂ）はセット端子Ｖ₃への入力、（ｃ）はリ
セット端子Ｖ₂への入力、（ｄ）はモノステーブル端子
Ｖ₅への入力、（ｅ）はトグル端子Ｖ₄への入力、
（ｆ）は継電器本体２のコイル２５への電流、（ｇ）は
接点ａ−ａの開閉状態、（ｈ）は接点ｂ−ｂの開閉状態
を示す。このように、制御用集積回路３を設けているこ
とによって、論理回路からの出力に応じて継電器本体２
を制御することができ、しかも、どのような信号で制御
するかを選択することが可能になるのである。つまり、
論理回路からの信号で接点部の状態を制御する場合に、
本実施形態の製品を用いることで、別途に回路設計を行
なうことなく各種の信号状態に対応させて接点部を開閉
することが可能になるのである。

【００２９】同軸コネクタ４は、ＳＭＢ形として知られ
ている極小形の同軸コネクタよりもさらに小形であるＭ
ＣＸコネクタ（Radiall 社から販売されている同軸形の
プリント基板用レセプタクル）と称する押込み式のもの
を用いている。この形式の同軸コネクタ４を用いること
により、高周波回路との着脱作業が容易になる。同軸コ
ネクタ４は円筒状の中心導体と同軸的に円筒状の外側導
体を備え、ケース本体５ａの側面に形成した透孔５ｃを
通して器体５の外側面に一部が突出するようにしてあ
る。また、同軸コネクタ４は３個設けられており、器体
５の一面に露出するように一列に並設されている。これ
によって、複数の面に同軸コネクタ４を露出させる場合
に比較して高周波回路との着脱作業が容易になる。な
お、同軸コネクタ４の外側導体は接地側であるから、ケ
ース本体５ａと接触させてある。

【００３０】上述の構成によって、器体５の中に継電器
本体２と制御用集積回路３とが納装されることになり、
制御用集積回路３に電気的に接続される端子ピン１３，
１３ａ〜１３ｄは底カバー５ｂを通して器体５の外部に
引き出され、また高周波回路に接続される同軸コネクタ
４は端子ピン１３，１３ａ〜１３ｄが突設されている面
とは直交する器体５の側面に露出することになる。した
がって、高周波用の回路基板に実装するに際して端子ピ
ン１３，１３ａ〜１３ｄを回路基板に半田付けすれば電
気的接続と機械的固定とができ、しかも高周波用の回路
基板に実装すれば同軸コネクタ４に接続される高周波回
路までの距離を短くすることができる。さらに、高周波
用の回路基板に制御回路を実装するスペースを確保する
必要がないから、制御回路によって他の回路の実装スペ
ースが削減されることがなく、回路基板の面積を比較的
小さくすることができる。また、制御回路である制御用
集積回路３は、器体５の中のプリント基板１の上で継電
器本体２の反対面に表面実装されるから、プリント基板
１の面積を比較的小さくすることができ、器体５を小型
化することができる。その結果、回路基板の上で器体５
の占める面積を比較的小さくすることができる。このよ
うにして回路基板が組み込まれる機器の小型化につなが
るのである。

【００３１】（実施形態２）本実施形態は、図９ないし
図１２に示すように、同軸コネクタ４を用いずに構成し
たものであって、高周波回路に接続するための端子は継
電器本体２の端子ピン３４ａおよび端子片３５ａ，２５
ａをそのまま用いている。また、制御用集積回路３と継
電器本体２のコイル２５とを接続するために、プリント
基板１には端子片２５ａに隣接して２本の端子ピン１３
ｅが設けられ、端子ピン１３ｅに隣接して４本の端子ピ
ン１３ａ〜１３ｄが設けられる。ここで、継電器本体２
はプリント基板１に実装されているのではなく、継電器
本体２のケース２０において端子ピン３４ａが突設され
ている面とは反対側の面（図９における上面）にプリン
ト基板１が固着される。このプリント基板１はケース２
０に対して接着剤などで固着しても、またケース２０と
同時一体に成形してもよい。制御用集積回路３は継電器
本体２の投影面内でプリント基板１に対して継電器本体
２の反対面に表面実装される。器体５はケース本体５ａ
のみで底カバー５ｂはなく、樹脂によるポッティングに
よりプリント基板１を器体５の中に固定してある。

【００３２】本実施形態の構成では、コイル２５に接続
された端子片２５ａと制御用集積回路３に接続された端
子ピン１３ｅとを器体５の外部で電気的に接続する必要
があるから、高周波回路を実装した回路基板に端子片２
５ａと端子ピン１３ｅとの電気的接続のための導電パタ
ーンを形成する必要があるが、その導電パターンは器体
５の投影面内に形成されることになるから、高周波回路
を実装した回路基板に制御回路を設けるためのスペース
を別に設ける必要がなく、回路基板が大型化することは
ない。また、本実施形態ではプリント基板１は高周波用
の導電パターンを形成していないから、プリント基板１
として安価なものを用いることができ、しかも同軸コネ
クタ４が不要であるから、全体としてコストの低減が可
能である。さらには、同軸コネクタ４を設けていないこ
とによってプリント基板１の面積が小さくなり、実施形
態１に比較して器体５も小型化されることになる。他の
構成および動作については実施形態１と同様である。

【００３３】（実施形態３）本実施形態は、継電器本体
２として、図１３に示す構成のものを用いたものであ
る。継電器本体２は、実施形態１と同様に、ベース２１
と上カバー２２とにより形成されたケース２０に電磁石
装置と接点部とを収納した構成を有する。実施形態１と
の相違点は電磁石装置および接点部の構成にある。すな
わち、実施形態１の電磁石装置は鉄芯２３がコイルブロ
ックに固定されていたのに対して、本実施形態の電磁石
装置は鉄芯２３が磁石ブロックに対してアマチュアブロ
ックとともに可動になっている。また、接点部は実施形
態１においては電磁石装置の一側部にのみ設けていたの
に対して、本実施形態では電磁石装置の両側部に設けら
れている。

【００３４】さらに詳しく説明する。本実施形態では、
磁石ブロックとしてコイル２５を巻装したコイルボビン
２４と、一対の永久磁石３１ａ，３１ｂを介装した一対
のヨーク２６ａ，２６ｂとを備えるものを用いる。ヨー
ク２６ａ，２６ｂはそれぞれ略コ字形に形成され、コ字
形の両脚片が磁極片３０ａａ，３０ａｂ，３０ｂａ，３
０ｂｂとして機能し、コ字形の中央片の各端部間にそれ
ぞれ永久磁石３１ａ，３１ｂが介装される。一方の永久
磁石３１ａがヨーク２６ａをＮ極に磁化する場合には、
他方の永久磁石３１ｂはヨーク２６ｂをＮ極に磁化する
ように配置される。両ヨーク２６ａ，２６ｂは永久磁石
３１ａ，３１ｂの間の部位で分割されており、上記配置
関係においては、磁極片３０ａａ，３０ｂｂがＮ極にな
り、磁極片３０ａｂ，３０ｂａがＳ極になる。鉄芯２３
はコイルボビン２４の中に可動となるように挿通されて
おり、鉄芯２３の両端部はコイルボビン２４から突出し
てそれぞれ磁極片３０ａａ，３０ｂａの間と磁極片３０
ａｂ，３０ｂｂの間に配置される。つまり、鉄芯２３は
両端部が磁極片３０ａａ，３０ａｂに当接する位置と、
磁極片３０ｂａ，３０ｂｂに当接する位置との間で可動
となっている。また、コイル２５は２巻線を備え、コイ
ルボビン２４には各巻線に接続された４本の端子ピン２
５ａが保持される。

【００３５】鉄芯２３の両端部にはアマチュアブロック
の可動基板２９が結合される。アマチュアブロックは、
横方向に可撓性を有する一対のばね片２７ａを備えた平
衡ばね２７を保持板２８を介してベース２１に固定し、
両ばね片２７ａの間に可動基板２９を保持したものであ
り、鉄芯２３の移動に伴って可動基板２９が移動するよ
うになっている。すなわち、図１３において鉄芯２３の
左端部がＳ極になるようにコイル２５に通電したとする
と、鉄芯２３−磁極片３０ａａ−永久磁石３１ａ−ヨー
ク２６ｂ−永久磁石３１ｂ−磁極片３０ａｂ−鉄芯２３
の経路の閉磁路が形成され、鉄芯２３はヨーク２６ａ側
に吸引されることになる。また、鉄芯２３の左端部がＮ
極になるようにコイル２５に通電したとすると、鉄芯２
３−磁極片３０ｂｂ−永久磁石３１ｂ−ヨーク２６ａ−
永久磁石３１ａ−磁極片３０ｂａ−鉄芯２３の経路の閉
磁路が形成され、鉄芯２３はヨーク２６ｂ側に吸引され
ることになる。ここに、平衡ばね２７は、ばね片２７ａ
に撓みがない状態では、鉄芯２３が磁極片３０ａａ，３
０ａｂ，３０ｂａ，３０ｂｂに接触しない中立位置に可
動基板２９を位置させるように取り付けられている。可
動基板２９は永久磁石３１ａ，３１ｂの磁力によってヨ
ーク２６ａ，２６ｂの一方に鉄芯２３を接触させた状態
に保たれるのであるが、平衡ばね２７を上述のように設
けているから、平衡ばね２７によって鉄芯２３をヨーク
２６ａ，２６ｂから引き離す向きの力が潜在的に作用し
ていることになり、コイル２５の励磁によって磁極片３
０ａａ，３０ａｂ，３０ｂａ，３０ｂｂと鉄芯２３との
間に比較的小さい反発力を作用させるだけで、他方の磁
極片３０ａａ，３０ａｂ，３０ｂａ，３０ｂｂが鉄芯２
３に接触する位置に可動基板２９を移動させることがで
きる。、上述のように、コイル２５は２巻線であるから
どちらの巻線に通電するかによって鉄芯２３を移動させ
ることができる。また、永久磁石３１ａ，３１ｂを備え
ることによって、ラッチング型の構成になっている。

【００３６】ところで、可動基板２９の両側部には導電
性の板ばねよりなる各一対の可動接触片３２が保持され
ている。可動接触片３２は、それぞれベース２１の両側
部に配設した導電性金属板よりなる電磁シールド３５で
囲んだ接点収納室３３に納装される。各接点収納室３３
の中にはそれぞれピン状に形成された３本の固定接点
（図示せず）が設けられ、中央の固定接点を共通接点と
し、この固定接点と他の一方の固定接点との間を各一方
の可動接触片３２でそれぞれ短絡することによって接点
を閉じることができるようになっている。つまり、各可
動接触片３２は可動基板２９の往復移動に伴って、共通
接点となる固定接点と他の一方の固定接点との間をそれ
ぞれ開閉し、この構成によって切換接点が構成されるの
である。電磁シールド３５にはベース２１の下面側に突
出する接地用の端子片３５ａが４本設けられ、各固定接
点は一部がベース２１の下面側に突出して端子ピン３４
ａを形成する。この構成により、接点部の端子ピン３４
ａと接地用の端子片３５ａとの７本がベース２１の下面
の両側部にそれぞれ一列に並んで設けられることにな
る。つまり、端子ピン３４ａと端子片３５ａとは合計１
４本になる。また、コイル２５に通電するための４本の
端子片２５ａは、ベース２１の下面の中央部に突設され
る。

【００３７】上述の説明から明らかなように、継電器本
体２はコイル２５のどちらの巻線に通電するかに応じて
可動基板２９が往復移動するのであり、可動基板２９の
往復移動に伴ってベース２１の両側部にそれぞれ設けた
３本の固定接点のうちの各２本の固定接点間が可動接触
片３２により短絡されるのである。また、固定接点の間
を短絡していない可動接触片３２は電磁シールド３５に
接触させることで、高周波特性への影響を極力低減する
ようにしてある。

【００３８】他の構成および動作は実施形態１、２と同
様である。本実施形態で説明した継電器本体２を実施形
態１の構成に適用したとすれば、プリント基板１の導電
パターンに変更が生じるが実施形態１で示した技術思想
は本実施形態においても適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明は、接点部に電磁シール
ドを施した継電器本体と、論理信号の入力に応じて継電
器本体の接点部を開閉させる制御用集積回路と、制御用
集積回路を実装するとともに継電器本体を取り付けたプ
リント基板とを器体内に備えるものであり、継電器本体
を制御するための制御用集積回路は器体内のプリント基
板に実装されるから、電磁継電器とともに高周波回路を
実装する高周波用の回路基板上に制御回路を実装する必
要がなく、比較的高価な高周波用の回路基板の大型化を
抑制することができるという利点がある。また、高周波
回路を実装する回路基板とは別に設けたプリント基板に
制御回路を設け、かつ器体内に収納していることによ
り、回路基板の面積を大きくすることなく高周波回路と
制御回路との距離を大きくとることが可能になるという
利点もある。しかも、制御回路は製品に組み込まれた形
で提供されるから、高周波回路の実装に要する作業工数
が少なくなるという利点がある。さらに、高周波回路を
実装した回路基板上に実装することによって高周波回路
との距離を短くすることができるから、同軸リレーを用
いる場合に比較して挿入損失を低減することができると
いう効果がある。請求項２の発明のように、制御用集積
回路がプリント基板の一面に表面実装され、プリント基
板の他面に継電器本体が取り付けられ、継電器本体の接
点部がプリント基板に形成された信号用パターンに電気
的に接続され、継電器本体の電磁シールドに電気的に接
続されるアースパターンが信号用パターンを囲む形で形
成されているものでは、制御用集積回路と継電器本体と
をプリント基板の表裏の異なる面に配置することによっ
て、電磁継電器を実装する回路基板への投影面積を小さ
くすることが可能になるという利点がある。つまり、プ
リント基板を回路基板と平行になるように配置し、継電
器本体の投影面内に制御用集積回路を実装することで、
回路基板に対する器体の投影面積を小さくすることがで
きる。その結果、制御用集積回路を器体に内蔵している
にもかかわらず、回路基板に対する投影面積を従来の電
磁継電器とほぼ等しくすることができ、回路基板の大型
化を防止することができるのである。しかも、制御用集
積回路と継電器本体とをプリント基板の表裏面に別けて
配置することによって制御用集積回路と継電器本体との
距離を比較的大きくすることができ、継電器本体の接点
部の開閉に伴って生じるノイズなどによる制御用集積回
路の誤動作の可能性を低減することができるという利点
もある。さらに、アースパターンが信号用パターンを囲
むから、信号の輻射や外来ノイズの信号への混入が抑制
される。

【００４０】請求項３の発明のように、継電器本体の接
点部をプリント基板に実装した同軸コネクタに電気的に
接続し、一面が開口しプリント基板を収納する箱状のケ
ース本体と、ケース本体の開口面を塞ぐ底カバーとによ
り器体を形成し、少なくともケース本体を金属製として
電磁シールドと電気的に接続するものでは、継電器本体
の接点部を同軸コネクタに接続し、かつ請求項１の構成
によって高周波回路を実装した回路基板と同軸コネクタ
との距離を短くすることができるから、挿入損失を少な
くすることができるという利点がある。しかも、ケース
本体が金属製であることによって外来ノイズの影響を抑
制することができるという効果を奏するのである。

【００４１】請求項４の発明のように、同軸コネクタが
押込み式の接続部を備えるものでは、同軸コネクタへの
結線作業が容易になり、高周波回路を実装した回路基板
との電気的接続が容易になるという利点がある。請求項
５の発明のように、同軸コネクタが継電器本体の一側面
に沿って並設されているものでは、同軸コネクタが多面
に配置されている場合に比較して結線作業が容易であ
り、しかもプリント基板への同軸コネクタの実装も容易
になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の分解正面図である。

【図２】同上の分解側面図である。

【図３】同上の平面図である。

【図４】同上の下面図である。

【図５】同上に用いるプリント基板の下面図である。

【図６】同上に用いる継電器本体の分解斜視図である。

【図７】同上に用いる制御用集積回路のブロック図であ
る。

【図８】同上に用いる制御用集積回路の動作説明図であ
る。

【図９】本発明の実施形態２の分解正面図である。

【図１０】同上の分解側面図である。

【図１１】同上の平面図である。

【図１２】同上の下面図である。

【図１３】本発明の実施形態３に用いる継電器本体の分
解斜視図である。

【図１４】従来例を示す斜視図である。

【図１５】他の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１プリント基板２継電器本体３制御用集積回路４同軸コネクタ５器体５ａケース本体５ｂ底カバー１１信号用パターン１２アースパターン３２可動接触片３４固定接点３５電磁シールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接点部に電磁シールドを施した継電器本
体と、論理信号の入力に応じて継電器本体の接点部を開
閉させる制御用集積回路と、制御用集積回路を実装する
とともに継電器本体を取り付けたプリント基板とを器体
内に備える電磁継電器。
【請求項２】制御用集積回路はプリント基板の一面に
表面実装され、プリント基板の他面に継電器本体が取り
付けられ、継電器本体の接点部がプリント基板に形成さ
れた信号用パターンに電気的に接続され、継電器本体の
電磁シールドに電気的に接続されるアースパターンが信
号用パターンを囲む形で形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の電磁継電器。
【請求項３】継電器本体の接点部をプリント基板に実
装した同軸コネクタに電気的に接続し、一面が開口しプ
リント基板を収納する箱状のケース本体と、ケース本体
の開口面を塞ぐ底カバーとにより器体を形成し、少なく
ともケース本体を金属製として電磁シールドと電気的に
接続することを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項４】同軸コネクタは押込み式の接続部を備え
ることを特徴とする請求項３記載の電磁継電器。
【請求項５】同軸コネクタは継電器本体の一側面に沿
って並設されていることを特徴とする請求項３記載の電
磁継電器。