JPS58209027A - 電磁リレ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的に電磁リレー、更に具体的に云えば、
１つの区画内に電磁モータを形成し、別の区画内に接極
子／接点構造を設けた電磁リレーに関する。

従来、電磁リレーはいろいろな業界で広く用いられてお
り、今日では多くの独特な環境に広く用いられている。

例えば電磁リレーは、異常に大きな物理的な衝撃並びに
強い振動が起り、且つ広範囲の温度並びに圧力が起る宇
宙航行に必要である。

この為、この様な環境に用いられる電磁リレーは、満足
に作用する為の独特な特性を持っていなければならない
。

従来、この様な独特な環境に対する電磁リレーは事実上
手作りであるか、或いは大がかシな手直し並びに「微細
な調子合せ」を少なくとも必要としているので、その製
造は非常に高価についた。

この様な従来の装置は故障も起シ、この為極めて重大な
誤動作を招くだけですく、その是正に非常に費用がかＸ
つだ。

典型的には、この様な従来の電磁リレーは、電磁モータ
と接極子／接点の両方を収容した１個のユニットとして
構成されておｐ、その後、この構造が気密封じの缶内に
配置される。この構造は、モータ並びに接極子／接点の
両方が１箇所に構成（３） された時、数多くの変数並びにこういう変数の相互作用
の為、特に製造費が高い。種々の部品並びに可変パラメ
ータのこの様な１つの相互作用は、電磁巻線から出て電
気接点に行くガス又は蒸気の有害な影響であった。こう
いう蒸気は接点の作用にとって皿鉢れて有害でちゃ、接
点に小さな孔があいたり腐食して、可動接点及び不動接
点の間に電気エネルギが流れるのを妨げる。

この発明の目的は、電磁巻線等から通常量るガス又は蒸
気が電気接点と接触しない様に構成された電磁リレーを
提供することである。

この発明の別の目的は、電磁巻線を含む電磁モータとは
別個で離れている所定の気密封しの区画内に接極子／接
点が収容された電磁リレーを提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を持ち、且
つ全ての電気端子がリレーの片側から伸出して、リレー
を印刷配線板に取付は易くした電磁リレーを提供するこ
とである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を（４） 持ち、且つ釣合った不動接点並びに釣合った接極子を使
うことにより、強い衝撃並びに振動処理に耐えることの
出来る電磁リレーを提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を持ち、且
つ可動接点が接極子と一体に形成されていて、接極子が
釣合っていることによシ、可動接点に対する強い衝撃並
びに振動の影響を最小限に抑える様にした電磁リレーを
提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を持ち、且
つ幾つかの構造を互いに独立に試験して調節することが
出来る様に、電磁モータを接極子／接点区間とは別個に
且つ独立に形成することが出来る様にした電磁リレーを
提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を持ち、且
つ耐食性があって、非磁性で６９、硝子金属開封じと両
立し得ると共に溶接可能な隔壁が、モータ区画を接極子
／接点区画から分離していて、この隔壁を介して磁気回
路並びに電気端子が通抜ける様な電磁リレーを提供する
ことである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な特徴を持ち、且
つ簡単で低廉に製造出来ると共に、頑丈で動作が確天な
電磁リレーを提供することである。

この発明に特有な新規な特徴は特許請求の範囲に具体的
に記載しであるが、この発明の構成１作用及びその４１
！Ｉの目的並びに利点は、以下図面について特定の災施
例を説明する所から明らかになろう。

図面全体にわたり、同様な部分には同じ参照記号を用い
ている。

この発明は、最小限の数の部品だけを変えれば、希望に
応じて、係止形リレー又は非係止形リレーの何れにもな
る様に簡単に構成されている。第１図乃至第８図は、こ
の発明の係止形リレーを示し、第９図乃至第１１図はこ
の発明の非係止形リレーを示す。然し、部品は互換性が
あり、これは以下詳しく説明する所から明らかになるか
ら、多くの図面では、両方の形式のリレーに適用される
部品並びに集成体を示している。

第１図にこの発明の係止形リレー２０が示されている。

全般的に、これは２つの分離した区画が形成されている
。第１の区画２２は電磁モータ（後で詳しく説明する）
を収容し、第２の区画２４は、第５図に詳しく示す接極
子／接点集成体を収容する。第２の区画２４が第１図で
はステンレス鋼のカバー２６で囲まれる状態が示されて
いる。

カバー２６は、轟業者であれば容易に判る様に、真空ぬ
き及び充填手段２６ａを持っていて、接極子／接点区画
を真空にすることが出来る様にしている。

耐食性があって、非磁性で、溶接可能であると共に硝子
金属開封じと両立し得る隔壁２８が区画２２．２４の間
に設けられ、区画２２の他端には成形プラスチック支持
体３０が設けられている。

隔壁２８にはステンレス鋼が良い材料であることが判っ
た。

第１図、第２図及び第３図に一番よく示されている様に
、支持体３０は全体的に円形の外面差びに向い合って配
置された支持アーム３０１を有する。特に第３図に示さ
れている様に、支持アーム（７） ３０ａＫは円形凹部３０ｂが形成されていて、これが鉄
等の様な磁性材料で形成された円柱形鉄ノし部材３２を
受入れて保持する。鉄心部材３２には巻線３４が取付け
られてお９、これは巻枠（図に示してない）に巻装した
２つの巻線を持ち、これらの巻線が導１３４ｍ　、３４
ｂ　、３４ａ　、３４ｄを有する。幾つかの巻線は、２
葉巻き係止コイルによって得られるものでアク、その作
用は後で詳しく説明する。各々の導線が第３図の３６　
ａ、３ｓｂ、３６ｃ、３６ｄに示す別々の導体に接続さ
れている。各々の導体には一体に端子ピンが形成されて
いて、この端子ビンが第８図の３８．４０゜４２．４４
に示す様に、支持体３０を通抜ける。

この為、各々の導体並びに関連した端子ピンは一体の構
造である。

この為、電磁モータは外部の手段から、端子３８゜４０
．４２．４４並びにそれに関連した導体と導線を介して
、そのコイルを付勢することが出来る。

この付勢により、磁束が鉄心部材３２を通るが、その用
途は後で説明する。然し、これまで説明しく８） た電磁モータは、後で説明する接極子／接点集成体の様
な、電磁リレーの他の部分とは別個に且つ離して組立て
ることが出来る。

第５図について説明すると、接極子／接点集成体４６が
ステンレス鋼の隔壁又はヘッダ２８に取付けられる。こ
れは接極子４８を持ち、これは不動接点５０を作動する
為、ヘッダ又は隔壁２８に固定された枢軸ビン６４に枢
着されている。

第５図及び第６図について説明すると、接極子は向い合
って配置された接極子の両学会５２で構成され、両学会
５２は、１対の矩形の永久磁石５４（第１１図に一番よ
く示されている）及び１対の向い合って配置された板５
６の両側に配置されている。第５図の５８に示す様に接
極子の板５６が接極子の両十分５２に溶接されて、接極
子をその中に収められた永久磁石５４と共にしっかりと
組立てる。接極子の両学会は向い合った面に凹部が形成
されていて、永久磁石を受入れると共に、永久磁石をこ
の組立てた位置に保持する。

第５図、第６図及び第７図に一番よく示されていル様ニ
、ステンレス鋼のヘッダ２８の中に１対の磁気ヨーク６
０．６２が設けられている。ヨーク６２について云うと
、各々のヨークが全体的に４角断面の部分（ヨーク６２
について６２ａに示す）、中間の円柱形部分６２ｂ１及
び磁極部分６２Ｃを有する。磁極部分６２ｏは、６２ｄ
に示す様な１対の平坦な側面を持つ磁極面を設けること
によって形成されている。画業者であれば判る様に、ヨ
ーク６０もヨーク６２と同じ様に形成されている。

各々のヨークがヘッダ２８内に形成された適当な開口の
中に気密封じされていて、接極子／接点集成体と協働す
る為、磁極片が区画内に入り込む様にしている。第５図
及び第６図に具体的に示す様に、ヨーク６２に対して６
２ｂに示す様な円柱形部分を受入れる為のヘッダ２８内
の円筒形開口は、２８ａに示す様な環状溝が設けられて
おｐｌこの溝がいろいろな温度変動があっても、その間
中、ヘッダとヨークとの間の気密封じを保つことが出来
る様にしている。

上に述べた接極子集成体は、接極子の２叉状の両端が磁
気ヨーク６０．６２の磁極片にまたがる様に配置されて
いる。この為、第６図に示す様に、ヘッダ２８の凹部２
８ｂに枢軸ビン６４が設けられる。ワッシャ又はスペー
サ６６が、接極子の下側板５６とヘッダ２８の間で枢軸
ビン６４に設けられる。ビン６４の上端は架橋部材６８
内の適当な凹部内に位置ぎめされる。接極子の上側板５
６と架橋部材６８の間でも、ビン６４にワンシャ６９が
設けられている。第５図に具体的に示す様に、架橋部材
６８は、点γ０で、ヨークの磁極片の上面に点溶接され
る。この為、接極子４８がヘッダ２８に枢着されていて
、磁気ヨーク６０．６２の一部分であると共にヘッダの
中を上向きに通る磁極片にしっかりと固定される。

第５図に一番よく示す様に、接極子の両牛分５２の各々
がその外面に沿って絶縁材料の薄板７１を持ち、細長く
て薄い可動接点Ｔ２がそれに取付けられている。これに
よって可動接点Ｔ２を、以下説明する様に、接極子構造
４８と一緒に移動する（１１） 様に、それと一体に形成することが出来る。勿論、絶縁
材料ＴＯが可動接点７２を前述の接極子４８の種々の部
分から電気的に隔離する。

各々の不動接点５０は全体的にＬ字形の頑丈な部材５０
ａで形成され、これが組立てた不動接点５０の重心、又
はそのごく近くにある端子ビンに固定される。Ｌ字形の
頑丈な部材５０ａが１対の両端部分５０ｂ、５０ｃを持
ち、これらは、第５図に示す様に、ずれてはいるが、互
いに全体的に平行である。

更に各々の不動接点が全体的にＪ字形弾性部材５０ｄを
持ち、これはべＩＪ　ＩＪウム銅の薄板で形成すること
が出来、そのｌ端は５０ｅに示す様に逆向きのベンドが
形成されている。このベンドが頑丈な部材５０ａの端部
分５０Ｃに沿って配置され、可撓性部材５０ｄの他端５
０ｆが、溶接、ろう付け、はんだ付は等により、頑丈な
部材５０ａの端部分５０ｂに取付けられる。

各々の不動接点５０が、組立てた不動接点構造の重心で
、又はその近くで、溶接、ろう付は又は（１２） はんだ付は等により、別々の１つの端子ビン７４゜７６
．７８．８０に取付けられる。この構成により、電磁リ
レー全体に強い衝撃の力が加わった場合に起る様な不動
接点に対する重力の影響を最小限に抑える。

前述の各々の可動接点Ｔ２が可撓性導体８２によって端
子ビンに接続される。この各々の導体は端部８２＆を持
ち、これが溶接、ろう付は又ははんだ付けによシ、夫々
の可動接点に接続され、他端８２ｂが第５図に示す様に
、別々の１つの端子ピン８４．８６に同じ様に固定され
る。接極子４８の作用に対する導体８２の機械的な又は
物理的な影響を最小限に抑える為、この各々の導体は、
夫々の可動接点Ｔ２と端子ピンの間に余分の材料となる
オフセット部８２ａが形成されている。

各々の端子ビン７４．γ６．γ８．８０．８４゜８６が
隔壁又はヘッダ２８に適当に形成された開口を通抜ける
。その間には硝子金属間封じ８８が設けられていて、各
々の端子を気密封じして絶縁すると共に、しつかりした
頑丈な機械的な構造にする。これらの端子ビンが支持体
３０に適当に形成された開口を通抜けるが、後で説明す
る様に、この組立ては最初は行なわれず、接極子／接点
集成体４６は電磁モータとは独立に構成される。災際、
接極子／接点集成体は電磁モータとは別個に且つ独立に
試験され、永久磁石５４の強さを変えることにより、電
磁モータを所定位置に配置せずに、接極子の動作並びに
作用を調整する。

接極子／接点集成体及び電磁モータが互いに別個に試験
されて調節された時、両者を第１図及び第２図に一番よ
く示す様に、一体の構造に組合せるのは簡単なことであ
る。この作業をし易くする為、磁気ヨーク６０．６２の
下側部分には、第４図に磁気ヨーク６２について６２ｆ
に示す様な、全体的にＵ字形の切欠きを形成する。この
Ｕ字形の切欠きによって１対の脚部６２ｇが出来、接極
子／接点集成体を電磁モータに取付ける時、これらの脚
部が円柱形鉄心部材３２の両側に配置される。即ち、組
合せを冥施する時、端子ビン７４゜７６．７８．８０，
８４．８６を、電磁モータの（１５） 円柱形鉄心部材３２の両端が磁気ヨーク６０．６２の下
側部分にある切欠きに入る壕で、支持体３０内の適当な
孔に挿入する。この組立て作業の間、ビンが電磁モータ
区画２２を通る時、第１図、第２図及び第３図に示す様
に、６本の端子ピンに絶縁スリーブ８５をはめる。こう
して磁気ヨークの脚部が鉄心部材３２にまたがっている
状態で、磁気ヨーク６２について第４図に示す様に、そ
れをスェージし又はつぶして、ヨークと鉄心部材３２０
両端の間に丈夫な機械的な接続を行なう。この為接極子
／接点集成体が電磁モータにしつかシと固定され、モー
タの磁気回路が完成する。こうして電磁リレー２０は、
電磁モータ区画２２の埋込みをする用意が整う。

こうして電磁リレー２０の夫々の区画がしっかりと相互
接続された時、全ての端子ビンが平行にプラスチックの
支持体３２から伸出して、印刷配線板又はソケットに用
意に差込むことが出来、電磁コイル並びに全ての接点の
接続が出来ることが理解されよう。

（１６） 第１図乃至第８図に示した係止形リレーの動作は、第５
図に一番よく示す様に、接極子４８が枢軸ビン６４上で
旋回することである。第５図に実線で示した接極子４８
は、可動接点Ｔ２が、端子ピン７６．７８に支持された
不動接点５０の可撓性部分又は弾性部分と係合する第１
の位置にある。

この不動接点５０の逆に曲げたベンド部分５０ｅが夫々
の頑丈な部材５０ａの端部５０Ｃから遠ざかる様に押さ
れ、部材５０ｄの弾力性によって、不動接点を可動接点
と強く保合させる。この為、接極子が第５図の実線で示
す位置にある時、端子ビン７６．８４の間に接続された
電気回路並びに端子ビン７８．８６の間に接続された電
気回路が夫々の不動接点５０、可動接点７２及び導体８
２を介して閉じる。

接極子４８は幾つかの永久磁石５４からの磁束によシ、
この位置に保持される。この磁束は接極子の両端にある
すき間を通ｐ１全体的に第５図に彎曲した矢印９０で示
す様に、磁気ヨーク６０゜６２の夫々の磁極片を通る。

この磁力が、接極子が磁極片と接触している時の力線並
びに磁気引力が一層大きいことにより、接極子をその一
方の位置に保持する。空隙が最大である所では、磁力線
はごく小さく、従って接極子は所定の位置にとどまり、
電磁モータの両方の巻線は付勢されないま＼でいる。

接極子を第５図に破線で示す位置へ反転するには、適当
な端子ピン、導体及び導線を介して、鉄心部材３２に設
けられた適当な一方の電磁巻線を付勢する。そうすると
、磁束が鉄心部材３２に発生され、磁気ヨーク及び接極
子構造を通って、反対向きの合計磁力を発生する。即ち
、第５図に示す様に、電磁束が磁気ヨーク６０から接極
子４８を通って磁気ヨーク６２へ流れると、この電磁束
が、接極子の２叉状端部の一方の脚に関連した永久磁石
の磁束と相加わると共に、接極子の２叉状端部の他方の
脚に関連した永久磁石の磁束と反対向きになる。即ち、
第５図で見て、磁気ヨーク６０を出て行く電磁束は接極
子の２叉状端部の右側の脚の永久磁石と相加わると共に
、左側の脚の永久磁石の磁束とは減算的に組合される。

同様に、この磁力が接極子を通シ（第５図参照）、接極
子を出て磁気ヨーク６２を通って、鉄心部材３２に戻る
時、これは磁極片６２ｅの左側の磁束と相加的であると
共に、その右側の永久磁石の磁束と減算的である。従っ
て、接極子４８は第５図に笑線で示す位置から破線で示
す位置へ急速に旋回し、巻線の付勢が中断した時、永久
磁石の磁束によってこの破線の位置に保持される。勿論
、そうなった時、可動接点１２は端子ピン７６．７８に
関連した不動接点５０との保合から外れ、端子ビン７４
．８０に関連した不動接点５０と係合して、それに伴う
回路を閉じる。この為、第１図乃至第８図に示した電磁
リレーは、永久磁石の磁束によって反対向きに係止され
、電磁束によって一方の位置から他方の位置へ切換えら
れる。上に述べた電磁回路を通じて、希望する様に電磁
束を反対向きに流れさせる様に、鉄心部材３２に幾つか
の電磁巻線を必要とするのはこの為である。

第１０図及び第１１図には、これまで説明した様な２つ
の位置を持つスイッチが示されている。

然し、永久磁石の磁束と相互作用する電磁束を利　用し
て、第１の回路を閉じる位置に接極子４８を位置ぎめす
ると共に、永久磁石の磁束及び機械的な復帰ばねの協働
作用により、接極子４８を第２の回路を閉じる位置に位
置ぎめする。

この目的の為、第１０図に示す様に、１個の巻線又はコ
イルだけを用いる。４線１０２，１０４が、第９図に示
す様に、夫々端子ピン１１０゜１１２と一体に形成され
た導体１０６，１０８に接続される。この構成によｐ１
電磁来が前述の電磁回路の一方の向きにだけ流れ、第１
１図に示す復帰ばね１１４は、電磁巻線１００が脱勢さ
れた時に作用して、接極子を脱勢された時の位置へ復帰
させる。

第１１図に示す様に、非磁性材料で形成された薄いシム
１１６が磁気ヨーク６０．６２の対角線上で向い合った
磁極面に固定されて、隣接した接極子の部分並びに磁極
片の間の磁気抵抗を増加する。即ち、この様な非磁性の
シムが所定位置にあ（１９） ると、その間の永久磁石の磁束が最小になシ、その磁気
的な強度を目立って低下させ、復帰ばね１１４及び不動
接点の力によって、接極子を脱勢された時の位置へ復帰
させることが出来る様にする。この後、接極子を復帰ば
ね１１４の力に逆って反対の位置へ戻したい時、巻線又
はコイル１００を付勢して、接極子４８を介して磁気ヨ
ーク６２から磁気ヨーク６０へ磁束が流れる様にすれば
よい。この時、夫々の磁極片と非磁性のシム１１６を入
れた接極子の脚の間のすき間を横切る永久磁石の磁束及
び電磁束が組合さって、接極子をばね１１４の力に逆っ
て、第１１図に示す位置へ回転させる。従って、第９図
、第１０図及び第１１図に示す電磁リレーは、巻線１０
０の付勢並びに脱勢によるオン・オフ形スイッチで６る
。

第８図に示す様な係止形リレーに対する端子ビン３８が
、オン・オフ形リレーでは、端子ビン１１２と異なる位
置にあることに注意されたい。

即ち、適正な接点集成体が対応する適正な支持体３０内
に配置された時、係止形リレーは、非係止（２０） 形リレー用に孔をあけた印刷配線板に取付けることが出
来ない。

以上この発明の幾つかの笑施例を図示し且つ説明したが
、この発明の範囲内で変更が可能であることは云うまで
もない。従って、この発明の範囲は特許請求の範囲の記
載のみによって限定されることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の係止形リレーの斜視図であり、埋込
み材料は図面を見易くする為に省略しである。第２図は
第１図の電磁リレーの側面図、第３図は第２図のリレー
を大体ａ３−３で切った断面図、第４図は大体第３図の
線４−４で切った部分断面図、第５図は大体第２図の線
５−５で切った係止形リレーの断面図、第６図は大体第
５図の線６−６で切った部分断面図、第７図は大体第６
図の線７−７で切った部分断面図、第８図はこの発明の
係止形リレーの底面図、第９図はこの発明の非係止形リ
レーの底面図、第１Ｏ図はこの発明の非係止形リレーに
対する電磁モータの部分断面図、第１１図は非係止形リ
レーの接極子／接点部分の部分断面図である。 主な符号の説明 ２２：第１の区画 ２４：第２の区画 ２８：隔壁 ３０：支持体 ３２：鉄心部材 ３４：巻　線 ４６：接極子／接点集成体 （２３） 手続補正書（自効 昭和５８年６月２４日 特許庁審官若杉　和犬　殿 （特許庁審査官　　　　　　　　　　殿）■、小事件表
示 昭和５８年　　特許願第　７９４８９　　号２、発明の
名称 常　　石キ　　　リ　　　し　　　− ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　特　許　出願人名　称　　バ
ブコック　エレクトロ−メカニカル５、補正命令の日付
　　昭和　　年　　月　　日（自発）６６補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）第１のハウジング区画を形成する隔壁を含む手段と
   、該第１のハウジング区画内にある電磁モータと、前記
   隔壁と協働して、前記隔壁に隣接するが、前記第１のハ
   ウジング区画と向い合った第２のハウジング区画を形成
   する手段と、前記第２のハウジング区画内にあって、前
   記モータによって作動される接極子釜びに該接極子によ
   って作動される少なくとも１対の電気接点とをＭする電
   磁リレー。 ２、特許請求の範囲■）に記載した電磁リレーに於て、
   前記電磁モータが、電気応答巻線並びにそれに付設され
   た磁束回路で構成され、該磁束回路が前記第２のハウジ
   ング区画に入り込んで前記接極子と磁気的な関係を持つ
   電磁リレー。 ３）特許請求の範囲２）に記載した電磁リレーに於て、
   前記磁束回路が前記隔壁を通抜ける磁気ヨーりを含み、
   該磁気ヨークは前記接極子に対して磁束を導通する磁極
   片を含んでいる電磁リレー。 ４）特許請求の範囲３）に記載した電磁リレーに於て、
   前記電気接点が前記隔壁を通抜ける端子ビンに接続され
   ており、該ピン及びヨークが前記壁の中に気密封じされ
   ている電磁リレー。 ５）特許請求の範囲２）に記載した電磁リレーに於て、
   前記接極子に２叉状の可動端部が形成されていて、前記
   磁束回路の磁極片を受入れるすき間を構成している電磁
   リレー。 ６）特許請求の範囲５）に記載した電磁リレーに於て、
   前記接極子に少なくとも１つの永久磁石が設けられてい
   て、前記すき間に永久的な磁束を発生する電磁リレー。 ７）特許請求の範囲■）に記載した電磁リレーに於て、
   前記電気接点が少なくとも１つの可動接点及び１つの不
   動接点を含み、該不動接点には逆向きに曲げた頑丈な部
   材並びに該頑丈な部材の１端に固定された可撓性部材が
   形成されていて、該可撓性部材が前記頑丈な部材の他端
   と係合していて前記可動接点と接触する様になっている
   電磁リレー０ ８）特許請求の範囲７）に記載した電磁リレーに於て、
   前記頑丈な部材が前記頑丈な部材の大体重心で端子ピン
   の１端に固定されている電磁リレー。 ９）特許請求の範囲７）に記載した電磁リレーに於て、
   前記可撓性部材が少なくとも部分的に前記頑丈な部材の
   Ａｉｌ記他端の周シに巻付けられているが、前記可動接
   点と接触した時には、該他端に対して可動であシ、この
   為、可撓性部材の可撓性によって可動接点及び不動接点
   の間に接触圧力が得られる様にした電磁リレー。 １０）特許請求の範囲１）又Ｆｉ４）に記載した電磁リ
   レーに於て、外被手段が各々の区画に設けられていて、
   該区画を互いに気密封じする電磁リレー。