JPH10269920A - 電磁石マイクロリレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐圧が高く薄型の電磁石マイクロリレーを提
供することにある。 【解決手段】 コイル２６を渦巻き状に配したコイルプ
レート２４の上下面を、２枚の下方，上方ヨーク２１，
２３で挾持して板状電磁石ユニット２０を形成する。そ
して、この板状電磁石ユニット２０の側方に、厚さ方向
に弾性変形可能に両端支持した導電性磁性材製の帯状可
動接触片３０を配置する。そして、前記板状電磁石ユニ
ット２０の励磁，消磁に基づき、厚さ方向に弾性変形す
る前記帯状可動接触片３０が、前記下方，上方ヨーク２
１，２３の側端面に接離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁石マイクロリレ
ー、特に、薄型電磁石マイクロリレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄型の電磁石マイクロリレーとし
ては、例えば、特開平５−１１４３４７号公報に記載の
電磁式リレーがある。すなわち、電気絶縁体の基板に設
けた電磁式マグネットと、上記電磁式マグネットを設け
たこの基板主面にスペーサ手段を介して対向配設された
可動する半導体結晶からなる可動片とで機械要素を構成
し、上記電磁式マグネットに対向する上記可動片の表面
に磁性体で形成された吸着部と、上記可動片に絶縁薄膜
を介して形成された可動接点層と、上記電気絶縁体の基
板の主面に形成されて上記可動接点層で開閉される固定
接点層とを備えたことを特徴とする電磁式リレーであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
電磁式リレーでは、それ全体を薄型化すべく、接点間距
離を狭めると、耐圧が低下するので、耐圧の高い薄型の
電磁石マイロクリレーが得られないという問題点があ
る。

【０００４】本発明は、前記問題点に鑑み、耐圧が高く
薄型の電磁石マイクロリレーを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁石マ
イクロリレーは、前記目的を達成するため、少なくとも
片面にコイルを渦巻き状に配したコイルプレートの上下
面を、２枚の薄板状ヨークで挾持した板状電磁石ユニッ
トと、この板状電磁石ユニットの側方に、厚さ方向に弾
性変形可能に支持した導電性磁性材製の帯状可動接触片
とからなり、前記板状電磁石ユニットの励磁，消磁に基
づき、厚さ方向に弾性変形する前記帯状可動接触片が、
前記薄板状ヨークの側端面に接離する構成としてある。

【０００６】また、少なくとも片面にコイルを渦巻き状
に配したコイルプレートの上下面を、２枚の薄板状ヨー
クで挾持した板状電磁石ユニットと、並設した一対の前
記板状電磁石ユニットの側方に、厚さ方向に回動するよ
うに略中央部を支持した導電性磁性材製の帯状可動接触
片とからなり、前記板状電磁石ユニットの励磁，消磁に
基づき、厚さ方向に回動する可動接触片の両端部が、隣
り合う前記板状電磁石ユニットの薄板状ヨークの側端面
に交互に接離する構成としておいてもよい。

【０００７】さらに、前記コイルプレートの渦巻き状コ
イルの中心に設けた中心孔に、一方の前記薄板状ヨーク
の片面に突設した鉄芯を挿通し、突出する先端面に他方
の前記薄板状ヨークを接合しておいてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる実施形態を
図１ないし図４の添付図面に従って説明する。第１実施
形態にかかる電磁石マイクロリレーは、図１および図２
に示すように、ベース１０と、板状電磁石ユニット２０
と、可動接触片３０と、カバー４０とからなるものであ
る。

【０００９】ベース１０は、浅底の凹所１１を有する平
面略正方形の箱形樹脂成形品であり、対向する側辺に可
動接点端子１２，固定接点端子１３およびコイル端子１
４，１５がそれぞれインサート成形されている。さら
に、前記可動接点端子１２，固定接点端子１３を設けた
側辺両端部の隅部に、後述する可動接触片３０の両端部
３１，３２を係止する縦溝１６ａ，１６ｂが形成されて
いる。また、前記縦溝１６ｂ近傍の底面隅部に金，銀等
のメッキを必要に応じて施したスルーホール１７が形成
されている。このスルーホール１７は固定接点端子１３
に電気接続されている（図２（ｂ））。

【００１０】板状電磁石ユニット２０は、下方ヨーク２
１および上方ヨーク２３の間にコイルプレート２４を挾
持一体化したものであり、前記ベース１０の凹所１１に
嵌合可能な平面形状を有している。前記下方ヨーク２１
は薄板状導電性磁性材からなり、その上面中央部に鉄芯
２２を上方に突設してある。また、上方ヨーク２３は、
前記下方ヨーク２１と同一平面形状を有する板状導電性
磁性材からなるものである。

【００１１】コイルプレート２４は、貫通孔２５を設け
た高分子フィルムに、前記貫通孔２５を中心として渦巻
き状にコイル２６をプリント配線した後、幾重に折り重
ねて積層したものである。そして、コイル２６両端の引
き出し線２７，２８が側方に延在している。なお、プリ
ント配線は、前記高分子フィルムの少なくとも片面にコ
イル２６を少なくとも一層形成したものであればよい。

【００１２】そして、前記ベース１０の凹所１１に下方
ヨーク２１を嵌合して位置決めすることにより、スルー
ホール１７を介して下方ヨーク２１が固定接点端子１３
に電気接続される。ついで、前記下方ヨーク２１の鉄芯
２２に前記コイルプレート２４の貫通孔２５を嵌合する
ことにより、そのコイル２６の引き出し線２７，２８が
コイル端子１４，１５にそれぞれ電気接続される。さら
に、前記鉄芯２２の先端面に上方ヨーク２３を接合する
ことにより、板状電磁石ユニット２０が完成する。

【００１３】可動接触片３０は、薄板状導電性磁性材か
らなる帯状材であり、その両端部３１，３２にスリット
をそれぞれ形成し、弾性変形容易としてある。そして、
この可動接触片３０の両端部３１，３２を前記ベース１
０の縦溝１６ａ，１６ｂにそれぞれ係合することによ
り、その中央部３３を前記下方，上方ヨーク２１，２３
の側端面に接離可能に対向させる。

【００１４】カバー４０は、前記ベース１０の開口部を
密閉可能な平面形状を有する樹脂製板状体である。そし
て、このカバー４０を前記ベース１０に載置して密閉一
体化することにより、組立作業が完了する。

【００１５】前述の構造を有する電磁石マイクロリレー
の動作について説明する。まず、コイル２６に電圧が印
加されていない場合、可動接触片３０は真直なままであ
り、可動接触片３０の中央部３３は下方，上方ヨーク２
１，２３から開離している。

【００１６】そして、前記コイル２６に電圧を印加する
と、鉄芯２２が励磁され、下方，上方ヨーク２１，２３
が可動接触片３０を吸引する。このため、可動接触片３
０の中央部３３が板厚方向に撓み、前記下方，上方ヨー
ク２１，２３の側端面に位置する磁極面である固定接点
に吸着し、電気回路と磁気回路とを同時に閉成する。

【００１７】ついで、前述の励磁を解くと、可動接触片
３０が自己のばね力で下方，上方ヨーク２１，２３から
開離し、元の状態に復帰する。

【００１８】本実施形態では、可動接触片３０を両端支
持する場合について説明したが、必ずしもこれに限ら
ず、片持ち支持構造としてもよい。また、下方，上方ヨ
ーク２１，２３の側端面に吸着する可動接触片３０の中
央部３３に、金，銀等の接点材料をメッキ，蒸着，溶
接，カシメ等によって設けておいてもよい。

【００１９】第２実施形態にかかる電磁石マイクロリレ
ーは、図３および図４に示すように、前述の第１実施形
態が１つの電気回路を開閉する場合であるのに対し、２
つの電気回路を交互に開閉する場合である。すなわち、
第２実施形態にかかる電磁石マイクロリレーは、ベース
５０と、板状電磁石ユニット６０と、可動接触片７０
と、カバー８０とからなるものである。

【００２０】ベース５０は、浅底の凹所５１を有する平
面略長方形の箱形樹脂成形品であり、対向する長辺の一
辺端部に固定接点端子５２，５３をそれぞれインサート
成形するとともに、その一辺中央部に一対の共通端子５
６，５７をインサート成形してある。これらの共通端子
５６，５７は、前記凹所５１の底面に形成したスルーホ
ール５６ａ，５７ａを介して導通している。さらに、ベ
ース５０は、残る長辺の端部にコイル端子５４，５５を
それぞれインサート成形してある。一方、前記ベース５
０の長辺の内側面中央部に突部５８を形成するととも
に、これに対応する位置に突起５９を突設することによ
り、後述する可動接触片７０を回動可能に支持できる。

【００２１】板状電磁石ユニット６０は、一対の下方ヨ
ーク６１ａ，６１ｂおよび一対の上方ヨーク６３ａ，６
３ｂの間に１枚のコイルプレート６４を挾持一体化して
形成され、前記ベース５０の凹所５１に嵌合可能な平面
形状を有している。

【００２２】一対の前記下方ヨーク６１ａ，６１ｂは、
板状導電性磁性材からなり、その上面中央部に鉄芯６２
ａ，６２ｂを上方にそれぞれ突設してある。また、一対
の前記上方ヨーク６３ａ，６３ｂは、前記下方ヨーク６
１ａ，６１ｂと同一平面形状を有する板状導電性磁性材
からなるものである。

【００２３】コイルプレート６４は、一対の貫通孔６５
ａ，６５ｂを設けた高分子フィルムに、前記貫通孔６５
ａ，６５ｂをそれぞれ中心として渦巻き状にコイル６６
ａ，６６ｂをプリント配線して直列接続した後、幾重に
折り重ねて積層したものである。そして、コイル６６
ａ，６６ｂの引き出し線６７，６８が側方に延在してい
る。なお、プリント配線は、前記高分子フィルムの少な
くとも片面にコイルを少なくとも一層形成しておくだけ
でもよい。

【００２４】そして、前記ベース５０の凹所５１に一対
の下方ヨーク６１ａ，６１ｂを並設して位置決めするこ
とにより、スルーホール５６ａ，５７ａを介して前記下
方ヨーク６１ａ，６１ｂが共通端子５６，５７にそれぞ
れ電気接続される。ついで、前記下方ヨーク６１ａ，６
１ｂの鉄芯６２ａ，６２ｂに前記コイルプレート６４の
貫通孔６５ａ，６５ｂをそれぞれ嵌合することにより、
コイル６６ａ，６６ｂの引き出し線６７，６８がコイル
端子５４，５５にそれぞれ電気接続される。さらに、前
記鉄芯６２ａ，６２ｂの先端面に上方ヨーク６３ａ，６
３ｂをそれぞれ接合することにより、板状電磁石ユニッ
ト６０が完成する。

【００２５】可動接触片７０は、薄板状導電性磁性材か
らなる帯状材であり、その中央縁部を切り欠いて巾狭の
支点部７３を形成してある。そして、この可動接触片７
０の支点部７３を前記ベース５０の突部５８と突起５９
との間に挿入し、回動可能に支持することにより、その
両端部７１，７２が前記下方，上方ヨーク６１ａ，６３
ａの側端面あるいは前記下方，上方ヨーク６１ｂ，６３
ｂの側端面に交互に接離可能に対向する。

【００２６】なお、可動接触片７０は、前述の実施形態
に限るものではなく、例えば、図４（ｄ）に示すよう
に、その両端部を巾方向に分割して形成した分割片７１
ａ，７２ａに、金，白金，銀等の接点材料をそれぞれメ
ッキ等で設けたものであってもよい。

【００２７】カバー８０は、前記ベース５０の開口部を
密閉可能な平面形状を有する樹脂成形品である。そし
て、このカバー８０を前記ベース５０に載置して密閉一
体化することにより、組立作業が完了する。

【００２８】前述の構造を有する電磁石マイクロリレー
の動作について説明する。ただし、可動接触片７０は、
図４（ｂ）に示すように、その上端縁部をＳ極に、その
下端縁部をＮ極に着磁してある。一方、鉄芯６２ａは、
その上端部をＳ極、その下端部をＮ極に着磁してある。
他方、鉄芯６２ｂは、その上端部をＮ極に、その下端部
をＳ極に着磁してある。

【００２９】まず、コイル６５ａ，６５ｂに電圧が印加
されていない場合、可動接触片７０および鉄芯６２ａ，
６２ｂの磁力により、可動接触片７０の一端部７１が下
方，上方ヨーク６１ａ，６３ａに反発する一方、その他
端部７２が下方，上方ヨーク６１ｂ，６３ｂに吸引され
る。このため、可動接触片７０の一端部７１が固定接点
５２に接触している一方、その他端部７２が下方，上方
ヨーク６１ｂ，６３ｂの側端面に吸着して電気回路およ
び磁気回路を閉成している。

【００３０】そして、前述の磁力を打ち消す磁力が生じ
るように前記コイル６６ａ，６６ｂに電圧を印加する
と、可動接触片７０および鉄芯６２ａ，６２ｂの磁力に
抗して可動接触片７０が回動する。このため、可動接触
片７０の一端部７１が固定接点端子５２から開離して下
方，上方ヨーク６１ａ，６３ａの側端面に吸着する一
方、可動接触片７０の他端部７２が下方，上方ヨーク６
１ｂ，６３ｂの側端面から開離して固定接点端子５３に
吸着する。

【００３１】ついで、前述の励磁を解くと、可動接触片
７０および鉄芯６２ａ，６２ｂの磁力より、可動接触片
７０が反転する。このため、可動接触片７０の一端部７
１が固定接点５２に接触するとともに、その他端部７２
が下方，上方ヨーク６１ｂ，６３ｂの側端面に接触し、
元の状態に復帰する。

【００３２】なお、第２実施形態によれば、ベース５０
の底面に形成したスルーホール５６ａ，５７ａを相互に
接続したプリントパターンを切断することにより、全く
独立した２つの電気回路を交互に開閉できるようにして
もよい。このため、構成部品を共用でき、在庫管理が容
易になるという利点がある。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる請求項１の電磁石マイクロリレーによれば、板
状電磁石ユニットの側方に可動接触片を配置してある。
このため、従来例のように接点間距離を狭めることな
く、高耐圧を維持しながら、薄型の電磁石マイクロリレ
ーが得られる。請求項２によれば、前述の効果に加え、
独立する２回路を同時に開閉できるだけでなく、２倍の
起磁力を有する電磁石マイクロリレーが得られる。請求
項３によれば、鉄芯の両端に２枚の薄板状ヨークを配置
してあるので、磁束の漏れが少なくなり、磁気効率が向
上する。このため、消費電力が少なくなり、駆動力の大
きい電磁石マイクロリレーが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明にかかる電磁石マイクロリレーの第
１実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】 図１の電磁石マイクロリレーを示し、図
（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図である。

【図３】 本願発明にかかる電磁石マイクロリレーの第
２実施形態を示す分解斜視図である。

【図４】 図３の電磁石マイクロリレーを示し、図
（ａ）は平面図、図（ｂ）は可動接触片の正面図、図
（ｃ）は断面図、図（ｄ）は可動接触片の他の実施形態
を示す正面図である。

【符号の説明】

２０…板状電磁石ユニット、２１…下方ヨーク、２２…
鉄芯、２３…上方ヨーク、２４…コイルプレート、２５
…貫通孔、２６…コイル、２７，２８…引き出し線、３
０…可動接触片、３３…中央部、６０…板状電磁石ユニ
ット、６１ａ，６１ｂ…下方ヨーク、６２ａ，６２ｂ…
鉄芯、６３ａ，６３ｂ…上方ヨーク、６４…コイルプレ
ート、６５ａ，６５ｂ…貫通孔、６６ａ，６６ｂ…コイ
ル、６７，６８…引き出し線、７０…可動接触片、７
１，７２…両端部、７３…支点部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも片面にコイルを渦巻き状に配
   したコイルプレートの上下面を、２枚の薄板状ヨークで
   挾持した板状電磁石ユニットと、 この板状電磁石ユニットの側方に、厚さ方向に弾性変形
   可能に支持した導電性磁性材製の帯状可動接触片とから
   なり、 前記板状電磁石ユニットの励磁，消磁に基づき、厚さ方
   向に弾性変形する前記帯状可動接触片が、前記薄板状ヨ
   ークの側端面に接離することを特徴とする電磁石マイク
   ロリレー。
2. 【請求項２】 少なくとも片面にコイルを渦巻き状に配
   したコイルプレートの上下面を、２枚の薄板状ヨークで
   挾持した板状電磁石ユニットと、 並設した一対の前記板状電磁石ユニットの側方に、厚さ
   方向に回動するように略中央部を支持した導電性磁性材
   製の帯状可動接触片とからなり、 前記板状電磁石ユニットの励磁，消磁に基づき、厚さ方
   向に回動する可動接触片の両端部が、隣り合う前記板状
   電磁石ユニットの薄板状ヨークの側端面に交互に接離す
   ることを特徴とする電磁石マイクロリレー。
3. 【請求項３】 前記コイルプレートの渦巻き状コイルの
   中心に設けた中心孔に、一方の前記薄板状ヨークの片面
   に突設した鉄芯を挿通し、突出する先端面に他方の前記
   薄板状ヨークを接合したことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の電磁石マイクロリレー。