JPS6154133A - ヒンジ型リレ− - 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】 し技術分野］ 本発明Ｇよ、接点の耐溶着性が良好な接触部構造を備え
たヒンジ型リレーに関する。

〔背景技術］ 定格電流が１乃至３０Ａ付近で使用されるヒンジ型リレ
ーにあっては、接点の消耗よりもラッシュ電流による耐
溶着性が大きな問題となっている。かかる定格電流領域
で実際に接点の負荷となるものは、小型モータ・ソレノ
イド・各種ランプ等であり、これらはいずれも接点投入
（接触）直後に５乃至１００倍のラッシュ電流が流れる
。ところで、ヒンジ型リレーの接点溶着はその投入（接
触）動作時、接点同志の衝突による機械的振動、もしく
は通電電流による電磁反発によって惹起されるバウンス
による発生アーク、あるいは接触部の電流集中によるジ
ュール熱によって生じる。すなわち、ラッシュ電流が大
きくなればそれに応して接点溶着の危険も増大するので
ある。従ってラッシュ電流が大きい負荷に使用するヒン
ジ型リレーは、接点圧・接点用外し力・接点形状等を大
きくしたり、ヒンジ型リレーの外部に限流リアクトル等
を設置する等により対応していた。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてなしたものであってその目的
とするところは、ラッシュ電流による接点の耐溶着性が
向上せしめられる接触部構造を備えたヒンジ型リレーを
提供するにある。

［発明の開示］ 本発明に係るヒンジ型リレーは、可動接触子の先端が固
定接触子に対面せしめられるとともに、固定・可動両接
点の接触時にはこれと並列に電路を形成し、かつ両接点
の接離動作における接触動作時には先立って電路を形成
し、開離動作時には遅れて電路を切断するコイルばねの
一端を接合してなる点に特徴を有する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図乃至第６図に基づいて説
明する。

１はヒンジ型リレーで、器台２とカバー３でハウジング
を構成する。器台２には固定接点４を設けた固定接触子
５　（器台２から露出する部分は固定接点端子となる）
、可動接点端子６及びコイル端子７が貫通固設され、一
方ハウジング内には固定接点４と接離する可動接点８を
設けた可動接触子９が、これを取着する電磁石装置Ｍと
ともに収容されている。

電磁石装置Ｍは、コイル１０と、コイル１０を貫通装着
する固定鉄心１１と、コ字状に形成されその連結片に固
定鉄心１１の一端１１ａを固着したヨーク１２と、基端
１３ａがヨーク１２の一端に揺動自在に支持され先端１
３ｂが固定鉄心端面１１ｂに対面ししかも該固定鉄心端
面１１ｂから離反する方向に復帰ばね１４にてばね付勢
されているアマチア１３にて構成され、固定鉄心１１と
反対（１１１のアマチア１３の先端１３ｂに絶縁保持体
１５を介して可動接触子９の基端９ａを取着してヨーク
１２の下部脚片が器台２に固定される。

固定接触子５は、固定接点４を固着する接点固着片５ａ
、器台２に貫通固設されかつハウジング外に露出する０
１１１子片５ｂ及びこれらを連結する中間片５ｃを有す
るよう折曲形成される。なお、これら各月５ａ、５ｂ、
５ｃを単なる平板状に形成してもよい。

可動接触子９は、弾性材料にて長板状に形成され、中間
部９ｂに可動接点８を固着して前記した如く基端９ａが
アマチア１３に取着される。またこの可動接触子９の先
端９ｃは、固定接点４に重合しない固定接触子５の接点
固着片５ａに対面せしめられるとともに、後述するコイ
ルばね１６の一端１６ａを接合している。

コイルばね１６は、所定の巻数及び自由長を有してピア
ノ線、ステンレス線、もしくは銅系ばね材料（例えばＢ
ｅ−Ｃｕ）にて形成されるもので、自由端である他端１
６ｂが接点固着片５ａに対峙している。第１図は電磁石
装置Ｍのコイル１０が励磁されていない定常状態（接点
開離状態）で、アマチア１３は復帰ばね１４にて右方位
置に停止しており、この場合、コイルばね１６は自由状
態にあってしかも他端１６ｂと固定接触子５の接点固着
片５ａ間には間隙８１が介在する。この間隙ｇ１は両接
点４，８間の定常状態（接点開離状！３）における間隙
８２より若干小さく設定する。第１図の定常状態からコ
イル１０が励磁された励磁状態（接点接触状態）ではア
マチア１３が固定鉄心１１に吸引されて左方位置に移動
し、従って可動接触子９も応すノして両接点４，８を接
触せしめるのであるが、両接点４，８はその吸引動作途
中で接触状態に入る。この接触状態に入った後のアマチ
ア１３の移動によって可動接触子９が撓まされ、それに
よるばね力が両接点４，８間の接点圧として作用する。

またコイルばね１６は両接点４，８が接触しているとき
にはこれと並列に電路を形成するとともに、前記した間
隙ｇｌ、　ｇ２の関係により両接点４．８の接離動作に
おける接触動作時には先立って電路を形成し、開離動作
時には遅れて電路を切断する。コイルばね１６の所定の
巻数及び自由長はこのような点を考慮し・て決定するの
である。

１７ば可動接触子９と可動接点端子１５とを接続するリ
ード線、１８はコイル１０とコイル端子７とを接続する
リード線である。

（動作） 第２図は動作状態を示す要部側面図で、（ａ）は第１図
と同じくコイル１０が励磁されていない定當状態（接点
開離状態）にある。

この状態でコイル１０が励磁されると、復帰ばね１４に
よるばね力に抗してアマチア１３が固定鉄心１１に吸引
され可動接触子９が（ａ）の矢符Ａ方向に移動し始める
。この移動によりまず（ｂ）の如くコイルばね１６の他
端１６ｂと固定接触子５の接点固着片５ａとが両接点４
．８に先立って接触し電路１１を形成する。さらに可動
接触子９が矢符Ａ方向に移動することにより　（ｃ）の
如く両接点４，８が接触して電路１２も形成される。こ
の状態では電路ｉ１．　　ｉ２が並列に形成されている
ものの、電路１２の方の抵抗が小さいから、電流Ｉは主
に電路１２を流れる。そして両接点４，８は可動接触子
９のばね力により十分な接点圧が付与される。

次にこの状態でコイル１０のＦ、ｈ　ＭＥを消滅させる
と、アマチア１３が復帰ばね１４のばね力により復帰し
、従って可動接触子９が（ｄ）の矢符Ｂ方向に移動して
まず両接点４，８が開離し電路１１だけ形成された状態
を経てコイルばね１６の他６ｉｉ１１６ｂと固定接触子
５の接点固着片５ａとが開離しく０）、すなわち第１図
の状態に戻る。

ここで本案の如くコイルばね１６を設けたものと、これ
がない従来のものとを対比する。

■　接触部の接離動作における電流 本案のものの電流１ａは第３図の如き曲線をなし、第２
図（ａ）乃至（ｅ）の各時点が時間軸を上に示しである
。一方、従来のものの電流ｒｂは接点が接触した（Ｃ゛
）時点からラッシュ電流が流れ、その後足１贋電流が流
れ、そして接点が開離した（ｄ”）時点で電流が流れな
くなる。このことからＩａはＩｂに比して大Ｉ順にラッ
シュ電流が抑制されることがわかる。すなわち、（ｂ）
時点から（Ｃ）時点ではコイルばね１６の抵抗分が作用
し、しかもリアクトル作用をも果たすこととなって数百
μｓｅｃの間に数ｋＡに達するコンデンサ負荷に対して
有効な限流効果が得られる。このことはラッシュ電流に
よる電磁反発も抑制することとなる。Ｔｏは接触動作時
の接点バウンス発生区間である。

■　接触部の接離動作における挙動 本案のものの可動接触子９の負荷荷重Ｐｒａは第４図の
如き曲線をなし、第２図（ａ）乃至（ｅ）の各時点がス
トローク軸Ｘ上に示しである。一方、従来のものの負荷
荷重Ｐｒｂは（ｂ）乃至（Ｃ）区間においてコイルばね
１６が無い分だけＰｒａより小さくなる。Ｐｒｃはコイ
ル参寸の吸引力のような可動接触子９を駆動させる荷重
で、Ｐｒｃ−Ｐｒａ、あるいはＰｒｃ−Ｐｒｂが可動接
触子８に加わる。このことから本案のものはコイル１０
が励磁されて接触動作を行うときはコイルばね１６が可
動接点８の衝突時の緩衝作用をなし、逆にコイル１０の
励磁が消滅して開Ｆ４Ｉｔｌ動作を行うときはＰｒｃが
零であるからコイルばね１６が可動接点８引外し力の増
大作用をなすことがわかる。

さらに、上記した作用が接触動作時における接点圧と接
点４．８の接離状態に与える影響を見てみると、本案の
ものの接点圧Ｐａは第５図の如き曲線をなし、ｔＵ　Ｉ
ｉ５＋１状態を示す曲線Ａの山が少ない。

一方、従来のものの接点圧ｐｂはＰａよりも振幅が大き
く、接離状態を示す曲線Ｂの山が多い。従って、本案の
ものは接点のバウンスが少なくなる。

また、開離動作時におけるアーク電流とアーク電圧に与
える影響を見てみると、本案のもののアーク電流ｉａは
第６図（ａ）の如き曲線をなし、一方、従来のもののア
ーク電流ｉｂはｉａより長い時間流れ、本案のもののア
ーク電圧ｖａは第６図（ｂ）の如き曲線をなし、一方、
従来のもののアーク電圧νｂはｖａより遅く引上げられ
る。従って、本案のもののコイルばね１６が一種のアー
クチップとなってアークによる接点の損傷が軽減できる
。

以上のように本案のものは、ラッシュ電流が抑制され”
ご接触部のジュール熱が低くなり、また接触０１作時の
バウンスも少なくでき、さらには開離動作時のアークの
発生が少なくなるのである。

なお、コイルばね１６を形状記憶合金にて形成すると、
さらに良好な作用が実現できる。すなわち、形状記憶合
金合金のコイルばねは、所定の変態点温度を越えるまで
は先の実施例と同程度のばね荷重を有し、変態点温度を
越えると例えば自由長が短くなる如くにしてばね荷重が
小さくなるよう設定する。しかしてこの場合における可
動接触子の負荷荷重Ｐｒｄは第７図の如き曲線をなすの
であるが、先の実施例のＰｒａ、　Ｐｒｂ＋　Ｐｒｃと
関連づけて見てみると、コイルばねは接触動作時のラッ
シュ電流の周波数が高いとその熱容量のため変態点温度
を越えず、従って先の実施例のそれと同様に作用するが
、ラッシュ電流の周波数が低いと変態点温度を越えてば
ね荷重が小さくなる。また、両接点が接触している間は
電路が並列に形成されるものの、電流は主に両接点が形
成する電路を流れるから、コイルばねが変態点温度を越
えていたものも元に戻り、従ってそのばね荷重も元に戻
るので、開離動作時には先の実施例と同様に作用する。

［発明の効果］ 本発明に係るヒンジ型リレーは、可動接触子の先端が固
定接触子に対面せしめられるとともに、固定・可動両接
点の接触時にはこれと並列に電路を形成し、かつ両接点
の接離動作における接触動作時には先立って電路を形成
し、開離動作時には遅れて電１♂ｈを切断するコイルば
ねの一端を接合してなる０のであるから、従来のものに
比して接剤動作におけるラッシュ電流を抑制して接触部
のジュール熱が低くなり、またバウンスも少なくでき、
さらにアークの発生が少なくなって接点の損傷も軽減で
き、もってラッシュ電流による接点の耐溶着性が向上せ
しめられる接触部構造を備えられ、加えてコイルばねが
可動接触子の先端に接合しであるので、コイルばねの移
動量が接点のそれよりも大きくなってコイルばね自由長
の寸法管理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は断面図、第２図（ａ）乃至（ｅ）は動作を説明す
る要部側面図、第３図は電流一時間曲線図、第４図は荷
重−ストローク曲線図、第５図は接点圧一時間曲線図、
第６図（ａ）はアーク電流一時間曲線図、（ｂ）はアー
ク電圧一時間曲線図、第７図は本発明の他の実施例の荷
重−ストローク曲線図である。 １・・−ヒンジ型リレー、２−・−器台、４−固定接点
、５−固定接触子、８・・−可動接点、９−・可動接触
子、１０−コイル、１１−・−固定鉄心、１２・・−ヨ
ーク、１３−アマチア、１４−・−復帰ばね、１６−・
−コイルばね、Ｍ−・・電磁石装置。 特許出願人　　松下電工株式会社 代理人弁理士　　　　竹光　散光 （ほか２名） 第１図 第３図 第５図 第６図 （ヨ）（ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイルと固定鉄心とヨークと基端が前記ヨークの
   一端に揺動自在に支持され先端が前記固定鉄心端面に対
   面ししかも該固定鉄心端面から離反する方向にばね付勢
   されているアマチアにて構成した電磁石装置を備え、可
   動接点を設けた可動接触子の基端が前記アマチアの先端
   に取着されて該可動接点が固定接触子に設けた固定接点
   と接離するヒンジ型リレーであって、前記可動接触子の
   先端が前記固定接触子に対面せしめられるとともに、前
   記両接点の接触時にはこれと並列に電路を形成し、かつ
   両接点の接離動作における接触動作時には先立って電路
   を形成し、開離動作時には遅れて電路を切断するコイル
   ばねの一端を接合してなるヒンジ型リレー。