JPH10312733A - バランスアーマチュア型リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】衝撃や振動が種々の方向から加えられる場合に
も、十全な耐衝撃性、耐振動性を呈し、接点のチャタリ
ングや反転を生じてしまう虞れのないバランスアーマチ
ュア型リレーを提供する。 【解決手段】夫々内部に励磁コイルと該励磁コイルによ
り生ずる磁力によって駆動せしめられるアーマチュアと
該アーマチュアの変位で可動接点が変位し対応する固定
接点に対して当接又は離間して当該接点の開閉動作が行
われるようになされた接点部とが配設された第１のリレ
ーユニット（１１）、第２のリレーユニット（１２）、
第３のリレーユニット（１３）を、それらの各アーマチ
ュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向が
直交座標系の各対応する３軸方向に略々沿うような相対
的位置関係をもって、筐体（１１０）内に配置し、各リ
レーユニットの接点をこの筐体（１１０）に設けられた
両外部端子間に並列接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の支点の回り
に左右均衡するように且つ回動自在に支持されたアーマ
チュアを励磁コイルにより生起する磁力により変位させ
ることにより可動接点を変位せしめ、該可動接点をこれ
に対応する固定接点に対して当接又は離間させることに
より当該接点の開閉動作が行われるようになされたバラ
ンスアーマチュア型リレーに関し、特にその耐振動性乃
至耐衝撃性を向上させ接点のチャタリングや反転を効果
的に抑制することができるようにしたバランスアーマチ
ュア型リレーの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバランスアーマチュア型
リレーでは、可動片であるアーマチュアの重心位置やこ
れに相応する位置に対応して設けられた支点の回りに左
右均衡するように且つ回動自在にアーマチュアを支持
し、励磁コイルにより生起する磁力によりこのアーマチ
ュアを変位させることによりこのアーマチュアの変位に
伴って可動バネ等に設けられた可動接点を変位せしめ、
該可動接点をこれに対応する固定接点に対して当接又は
離間させることにより当該接点の開閉動作が行われるよ
うに構成されていた。

【０００３】多くの場合、アーマチュアには永久磁石が
付設され、これによって自己の両端とも所定の同極性の
磁気を帯びるようになされ、鉄心を持つ励磁コイルが励
磁されて生起する磁力がヨークを介するなどしてこのア
ーマチュアに作用するとき、非励磁状態のときには一方
の所定位置に偏って安定していたアーマチュアが他方の
所定位置に偏ったところに向けて変位し、この変位が可
動接点に伝達される結果、当該接点の開閉乃至切り替え
が行われる構成が採られる。

【０００４】ところで、一般に、ロケット搭載機器等で
は電源回路のオン・オフを行なうためにリレーを用いて
いる。ロケットの打ち上げに際しては、搭載機器に極め
て大きい振動・衝撃が加わり、リレー接点のチャタリン
グや反転が発生する虞れがある。万一このようなリレー
接点のチャタリングや反転が発生してしまうと、搭載機
器への電源の瞬断や更には継続的な給電不能状態に陥
り、深刻な事態を招来し兼ねない。

【０００５】リレーにおけるこのような不具合が発生す
ることを抑制するために、特にその耐振動性乃至耐衝撃
性を向上させ接点のチャタリングや反転を防止しようと
した技術は従来においても提案されている。

【０００６】例えば特開昭５９−１１１２１９号公報に
は、接点を夫々の先端に持ち並設された２枚の板状の可
動接触子片を相互に異形に成形して各自の固有振動数
（共振周波数）を異ならせた構造の２つの接点部を備
え、これらの接点部を電気回路的には並列の関係で用い
ることにより耐振動性を向上させるようにしたリレーが
開示されている。

【０００７】また、特開昭５７−８２３号公報には、ア
ーマチュアに永久磁石を付設したメンバーの重心を回動
支点とし、永久磁石による同極性の磁力がアーマチュア
の両端に発現するも、一方側の磁力が他方側の磁力より
も相対的に大きくなるように構成し、単安定的な動作特
性を得ると共に、耐衝撃性、耐振動性を向上させたリレ
ーの開示がある。

【０００８】更にまた、特開昭５６−１３８８４２号公
報には、アーマチャアがコイルブロックの磁極に吸引さ
れるときの吸引力に対する総合バネ負荷を増大させ、接
点圧を十分に大きなものとすることによって接点の開閉
時におけるチャタリングを防止するようにした電磁継電
器が開示されている。

【０００９】しかしながら、上述のような従来の技術で
は、例えば、既述のロケット搭載機器のように、飛翔体
に搭載したり、また、その他種々の移動体に設備した
り、あるいは、何らかの衝撃や持続的振動が不特定な方
向から伝搬してくるような環境下で用いられる場合にお
いても、十全な耐衝撃性、耐振動性を得ることは困難で
あり、衝撃や振動が或る特定方向から加えられたときに
は動作が乱されることがなくとも、他の方向から加えら
れたときには接点のチャタリングや反転を生じてしまう
虞れがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解決するためになされたものであり、衝撃や振動が
種々の方向から加えられる場合にも、十全な耐衝撃性、
耐振動性を有し、接点のチャタリングや反転を生じてし
まう虞れのないこの種の装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するため、本発明によるバランスアーマチュア型リレ
ーは、励磁コイルを励磁することにより生ずる磁力によ
って駆動せしめられるアーマチュアの変位に伴って可動
接点が変位しこの可動接点に対応する固定接点に対して
当接又は離間することにより当該接点の開閉動作が行わ
れるようになされた複数のリレーユニットが、これら複
数のリレーユニットの各自己のアーマチュアの変位方向
乃至該変位方向に概略沿った直線方向を夫々異にするよ
うな相対的位置関係を固定されるようにして、且つ、各
自己の一つ以上の接点が回路上は外部端子に対して夫々
並列の関係をもって接続されるようにして、上記外部端
子を備えた一つの構体に配置されて成る。

【００１２】ここで、上記複数のリレーユニットは、少
なくとも第１、第２、及び第３の３つのリレーユニット
を含み、これら第１乃至第３のリレーユニットの相対的
位置関係は、第１のリレーユニットのアーマチュアの変
位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向と第２リレ
ーユニットのアーマチュアの変位方向乃至該変位方向に
概略沿った直線方向とが一つの仮想平面内で交叉するよ
うな相対的位置関係をもって、且つ、第３のリレーユニ
ットのアーマチュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿
った直線方向が上記仮想平面内と交叉するような相対的
位置関係をもって、配置されて成る。

【００１３】また、上記第１、第２、及び第３の３つの
リレーユニットは、それらの各アーマチュアの変位方向
乃至該変位方向に概略沿った直線方向が直交座標系の各
対応する３軸方向に略々沿うような相対的位置関係をも
って、配置されて成る。

【００１４】更に、上記第１、第２、及び第３の３つの
リレーユニットは、それらの各アーマチュアに係る固有
振動数を異にするものである。

【００１５】また、更に、上記複数のリレーユニットの
接点はメーク接点である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本願発明の実
施の形態につき詳述することにより本発明を明らかにす
る。

【００１７】図２は本発明の一つの実施の形態としての
バランスアーマチュア型リレーの構成要素をなすリレー
ユニットの一つの構造を概念的に示す図である。可動片
であるアーマチュア１の重心位置位置にここから下方に
先端がエッジ状となるように突出した突起部１a が形成
され、該突起部１a のエッジ状の先端が概略Ｕ字状に形
成された鉄心２の両脚部上端付近の両内方対向面間を結
ぶようにして水平に設けられた永久磁石３の上面中央位
置の支持部（支点）で支持されて、この支持部の回りに
左右均衡するように且つ回動自在に、このアーマチュア
１が支持されている。永久磁石３とアーマチュア１が支
持部で接触することで、アーマチュア１の左右両端は同
極性（例えばＮ極）の磁気を帯びる。

【００１８】鉄心２には励磁コイル４が巻装され、この
励磁コイル４が励磁されることにより生起する磁力によ
りアーマチュア１の一端側には吸着力が、他端側には反
発力が作用することによってアーマチュア１が支点の回
りに回動変位させられる。励磁コイル４が非励磁である
ときには、アーマチュア１は、永久磁石３の上述した作
用により、励磁コイル４が励磁されることにより回動す
る側とは反対側に回動した位置で安定するようなバイア
ス力を受けている。励磁コイル４が励磁されると、これ
に伴う上記の回動変位により、アーマチュア１にその両
端から夫々延出するように設けられた可動バネ５，５に
各設けられた可動接点６，６が変位せしめられ、該当す
る一方の可動接点６をこれに対応する固定接点７に対し
て当接させ、また、該当する他方の可動接点６をこれに
対応する固定接点７から離間させることにより当該接点
の開閉動作が行われる。

【００１９】図３は本発明の一つの実施の形態としての
バランスアーマチュア型リレーの構成要素をなすリレー
ユニットの一つの構造を具体的に示す構造図である。図
３の（Ａ）部は上記リレーユニットの上面図、同図
（Ｂ）部は上記リレーユニットの側面図、同図（Ｃ）部
は上記リレーユニットの正面図である。図３において、
既述の図２との対応部は同一符号により示してある。

【００２０】図３において、アーマチュア１はこのリレ
ーユニット１１の構造メンバー１１ａに回動支点１ｂで
回動自在に取り付けられている。アーマチュア１は図３
の（Ａ）部の表記において回動支点１ｂより下方に描か
れた部分が図で見て概略左右方向に夫々略々同寸程度延
長され、回動支点１ｂより上方に描かれた部分も図で見
て概略左右方向に上述の下方部と各同程度左右に延長さ
れそれらの左右端部位で略直角に屈曲せしめられて夫々
図３の（Ａ）部の表記で見て上方に平行に延出した２本
の腕部を有する形状に成形されている。

【００２１】アーマチュア１の上記２本の腕部の各先端
部位に夫々可動接点６，６が設けられている。これら可
動接点６，６に各対応して夫々可動バネ５，５が設けら
れ、これら可動バネ５，５の各自己の弾発力により可動
接点６，６、従って、アーマチュア１に対し、特定の方
向に回動した位置で安定するようなバイアス力を作用さ
せてある。また、各可動接点６，６に各対応してリレー
端子８，８に接続された各固定接点７，７が設けられて
いる。

【００２２】リレーユニット１１の構造メンバー１１ａ
の図３の（Ａ）部の表記で見て対向する両側面上方部位
間に水平方向に延長するようにして鉄心を有する励磁コ
イル４が配設されている。励磁コイル４が励磁される
と、これによる磁力によってアーマチュア１が回動変位
し、アーマチュア１の上記両腕部先端に設けられた可動
接点６，６が変位せしめられ、該当する一方の可動接点
６をこれに対応する固定接点７に対して当接させ、ま
た、該当する他方の可動接点６をこれに対応する固定接
点７から離間させることにより当該接点の開閉動作が行
われる。

【００２３】このリレーユニット１１では、自己のアー
マチュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方
向とは、図３の（Ａ）部又は（Ｃ）部の表記で見て概略
上下方向がこの方向に該当し、また、同図（Ｂ）部の表
記で見た場合は、紙面に垂直な方向がこれに該当する。

【００２４】図１は、励磁コイルを励磁することにより
生ずる磁力によって駆動せしめられるアーマチュアの変
位に伴って可動接点が変位しこの可動接点に対応する固
定接点に対して当接又は離間することにより当該接点の
開閉動作が行われるようになされた、図２及び図３につ
いて上述したようなリレーユニットを、一つの構体に特
定の位置関係をもって複数配置して成る本発明の実施の
形態としてのバランスアーマチュア型リレーの内部レイ
アウトの説明に供する図である。

【００２５】図１の（Ａ）部には図２及び図３について
上述したようなリレーユニットと同様のリレーユニット
（第１のリレーユニット１１，第２のリレーユニット１
２，第３のリレーユニット１３）をこの図１ではシンボ
リックにこのように表記する旨を示してある。また、同
図（Ｂ）部には、１つの構体１００に単一のリレーユニ
ット１１（１２，１３）を設けた一般的な場合が示さ
れ、同図（Ｃ）部には、１つの構体（筐体）１１０に第
１のリレーユニット１１，第２のリレーユニット１２，
第３のリレーユニット１３の３つのリレーユニットが特
定の位置関係をもって配置されて成る本発明の実施の形
態としてのバランスアーマチュア型リレーが模式的に示
されている。

【００２６】図１の（Ａ）部に示されたリレーユニット
１１（１２，１３）は図３について上述したものと同様
の構造を有するものであり、従って、シンボリックに直
方体状に表記された外殻を成す構造メンバーの内部に、
励磁コイルと、この励磁コイルを励磁することにより生
ずる磁力によって駆動せしめられるアーマチュアと、こ
のアーマチュアの変位に伴って可動接点が変位しこの可
動接点に対応する固定接点に対して当接又は離間するこ
とにより当該接点の開閉動作が行われるようになされた
接点部が配設されている。

【００２７】図３について上述したと同様に、このリレ
ーユニット１１（１２，１３）では、自己のアーマチュ
アの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向と
は、図３の（Ａ）部又は（Ｃ）部の表記で見て概略上下
方向であり、従って、図１の（Ａ）部に示された直方体
状の表記で見て右斜め後方への奥行き方向である。

【００２８】本発明の上記実施の形態では、図１の
（Ｃ）部に示されたように、上述の内部構造を有する相
似的な第１のリレーユニット１１，第２のリレーユニッ
ト１２，第３のリレーユニット１３の３つのリレーユニ
ットが、各自己のアーマチュアの変位方向乃至該変位方
向に概略沿った直線方向を夫々異にするような相対的位
置関係を固定されるようにして、１つの構体（筐体）１
１０内に配設されている。

【００２９】図１の（Ｃ）部に示された実施の形態で
は、これら第１乃至第３のリレーユニット１１，１２，
１３の相対的位置関係は、第１のリレーユニット１１の
アーマチュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直
線方向と第２リレーユニット１２のアーマチュアの変位
方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向とが一つの仮
想平面内で交叉するような相対的位置関係をもって、且
つ、第３のリレーユニット１３のアーマチュアの変位方
向乃至該変位方向に概略沿った直線方向が上記仮想平面
内と交叉するような相対的位置関係をもって、配置され
るが、特に本例では、第１、第２、及び第３の３つのリ
レーユニットは、それらの各アーマチュアの変位方向乃
至該変位方向に概略沿った直線方向が直交座標系の各対
応する３軸方向に略々沿うような相対的位置関係をもっ
て、配置されている。

【００３０】従って、図１の（Ｃ）部に示された実施の
形態におけるバランスアーマチュア型リレーに対して、
外部から衝撃が加えられたり、大きな加速度がかかった
りした場合でも、仮に上記３つのリレーユニットのうち
の何れか一のものについては自己の上記アーマチュアの
変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向が当該衝
撃乃至加速度の作用方向と一致して、接点部のチャタリ
ングや反転といった現象を呈するに到っても、これらリ
レーユニットのうちの残りのものについては上記アーマ
チュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向
が当該衝撃乃至加速度の作用方向と一致するといったこ
とはなく、従って、これら残りのリレーユニットでは接
点部のチャタリングや反転といった現象を呈する虞れは
極小となる。

【００３１】従って、本発明のバランスアーマチュア型
リレーが、既述のように、飛翔体に搭載されたり、ま
た、その他種々の移動体に設備されて時間の経過に伴っ
て種々異なる方向から衝撃や急峻な加速度が加えられた
り、あるいは、何らかの衝撃や持続的振動が不特定な方
向から伝搬してくるような環境下で用いられる場合にお
いても、十全な耐衝撃性、耐振動性が得られることにな
る。

【００３２】尚、上記のバランスアーマチュア型リレー
に対して作用する衝撃や急峻な加速度の方向とその伝搬
の時定数との関係（組み合わせ）等が予測され得るよう
な条件下にあっては、上記第１、第２、及び第３の３つ
のリレーユニットは、それらの各アーマチュアに係る固
有振動数（共振周波数）を、上記予測され得る衝撃や急
峻な加速度の方向及び伝搬の時定数等に応じて夫々異な
る適切な値に選択して設計することにより、一層、耐振
動性・耐衝撃性を向上させることができる。

【００３３】図４は、図１の（Ｃ）部に示された実施の
形態におけるバランスアーマチュア型リレー内の３つの
リレーユニットの夫々の接点部の電気回路上での接続関
係を示す回路図である。図より明らかな通り、上記第
１、第２、及び第３の３つのリレーユニットの各接点部
は夫々電源入力と電源出力となる両外部端子（図１の
（Ｃ）部では図示は省略されているが、適宜の公知の態
様で構体（筐体）１１０に設けられている）に対して並
列に接続されている。

【００３４】従って、仮に３つの接点部のうち或る１つ
のものが接点部のチャタリングや反転といった現象を呈
するに到っても、これらリレーユニットのうちの残りの
ものについては上記アーマチュアの変位方向乃至該変位
方向に概略沿った直線方向が当該衝撃乃至加速度の作用
方向と一致するといったことはなく、従って、これらの
リレーユニットについては接点部の動作に異状を生じる
ことがなく、且つ、これらリレーユニットの接点は図４
に示したように上記１つの接点部とは上記外部端子から
見て並列接続された関係にあるため、この両外部端子間
で見れば、１つの接点部のチャタリングや反転といった
現象の影響が外部に現れる虞れは殆ど無くなる。

【００３５】また、図４に示された例では、上記第１、
第２、及び第３の３つのリレーユニットの各接点部は何
れもメーク接点である構成が採られており、コントロー
ル信号（励磁コイルへの通電）がある限り、電源出力端
子側への電源の供給は極めて安定的に確保され得る。

【００３６】

【発明の効果】本願発明によれば、衝撃や振動が種々の
方向から加えられる場合にも、十全な耐衝撃性、耐振動
性を有し、接点のチャタリングや反転を生じてしまう虞
れのないこの種の装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リレーユニットを一つの構体に特定の位置関係
をもって複数配置して成る本発明の実施の形態としての
バランスアーマチュア型リレーの内部レイアウトの説明
に供する図である。

【図２】本発明の一つの実施の形態としてのバランスア
ーマチュア型リレーの構成要素をなすリレーユニットの
構造を概念的に示す図である。

【図３】本発明の一つの実施の形態としてのバランスア
ーマチュア型リレーの構成要素をなすリレーユニットの
一つの構造を具体的に示す構造図である。

【図４】図１の（Ｃ）部に示された実施の形態における
バランスアーマチュア型リレー内の３つのリレーユニッ
トの夫々の接点部の電気回路的接続関係を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１ アーマチュア ２ 鉄心 ３ 永久磁石 ４ 励磁コイル ５ 可動バネ ６ 可動接点 ７ 固定接点 ８ リレー端子 １１ 第１のリレーユニット １２ 第２のリレーユニット １３ 第３のリレーユニット １００，１１０ 構体（筐体）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁コイルを励磁することにより生ずる磁
   力によって駆動せしめられるアーマチュアの変位に伴っ
   て可動接点が変位しこの可動接点に対応する固定接点に
   対して当接又は離間することにより、当該接点の開閉動
   作が行われるようになされた複数のリレーユニットが、
   これら複数のリレーユニットの各自己のアーマチュアの
   変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線方向を夫々異
   にするような相対的位置関係を固定されるようにして、
   且つ、各自己の一つ以上の接点が回路上は外部端子に対
   して夫々並列の関係をもって接続されるようにして、上
   記外部端子を備えた一つの構体に配置されて成ることを
   特徴とするバランスアーマチュア型リレー。
2. 【請求項２】上記複数のリレーユニットは、少なくとも
   第１、第２、及び第３の３つのリレーユニットを含み、
   これら第１乃至第３のリレーユニットの相対的位置関係
   は、第１のリレーユニットのアーマチュアの変位方向乃
   至該変位方向に概略沿った直線方向と第２リレーユニッ
   トのアーマチュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿っ
   た直線方向とが一つの仮想平面内で交叉するような相対
   的位置関係をもって、且つ、第３のリレーユニットのア
   ーマチュアの変位方向乃至該変位方向に概略沿った直線
   方向が上記仮想平面内と交叉するような相対的位置関係
   をもって、配置されて成る請求項１に記載のバランスア
   ーマチュア型リレー。
3. 【請求項３】上記第１、第２、及び第３の３つのリレー
   ユニットは、それらの各アーマチュアの変位方向乃至該
   変位方向に概略沿った直線方向が直交座標系の各対応す
   る３軸方向に略々沿うような相対的位置関係をもって、
   配置されて成る請求項２に記載のバランスアーマチュア
   型リレー。
4. 【請求項４】上記第１、第２、及び第３の３つのリレー
   ユニットは、それらの各アーマチュアに係る固有振動数
   を異にするものである請求項２に記載のバランスアーマ
   チュア型リレー。
5. 【請求項５】上記複数のリレーユニットの接点はメーク
   接点である請求項１に記載のバランスアーマチュア型リ
   レー。