JPS6230775Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はリレー、特に接点の駆動源として圧電
素子を使用したリレーに関するものである。

近年、低消費電力化を目的として、かつ発熱、
ノイズの低減を目的として、接点の駆動源に圧源
素子（バイモルフ）を使用したリレーが提案され
ている。例えば、圧電素子の先端に可動接点を取
付け、この可動接点と対向する位置に固定接点を
設置したものが提案されている。

しかしながら、圧電素子の変位力は弱く、変位
量も小さいため、接点圧力、接点ギヤツプを大き
くとれず、大容量のものとしては使用できなかつ
た。

本考案はこのような欠点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、圧電素子の長所を有効に利用す
るとともに短所である変位力、変位量の不足を補
い、大容量の開閉にも使用可能な接点圧力、接点
ギヤツプを得ることのできるリレーを提供するこ
とにある。

以下、本考案に係るリレーを添付図面に従つて
説明する。

第１図は本考案に係るリレーの第１実施例を示
し、圧電素子（バイモルフ）１は、ベース２０に
後端を片持ち支持され、放電抵抗２、スイツチ３
を介して電源４に接続され、自由端には絶縁材か
らなるホルダ５を介して第１の永久磁石６が固定
されている。

接点機構部１０は、ばね性を有する可動接触片
１１の先端部に固着した可動接点１２と、この可
動接点１２の上下方向に対向して設けた一対の固
定接点１６，１８とからなり、可動接触片１１は
ベース２１に後端を片持ち支持され、固定接点１
６，１８は固定接触片１５，１７に固着されてい
る。また、可動接触片１１の先端には絶縁材から
なるホルダ１３を介して第２の永久磁石１４が固
定されている。上記第１の永久磁石６とこの第２
の永久磁石１４は互いに同極が対向するように設
置され、かつ第１の永久磁石６は第２の永久磁石
１４の自由状態位置よりも若干固定接点１８寄り
に設定されている。従つて、第２の永久磁石１４
は第１の永久磁石６との磁界の影響にて上方に付
勢され、可動接点１２は固定接点１６に接触する
こととなる（第１図、第２図参照）。

ここで、スイツチ３がオンして電源４から一定
の電圧が圧電素子１に印加されると、圧電素子１
が上方に変位し、第１の永久磁石６が第２の永久
磁石１４と平行な高さに達すると、磁石６，１４
の反発力が水平方向に作用し、接点圧力は零とな
る（第３図参照）。さらに、圧電素子１が上方に
変位すると、磁石６，１４の反発力が上下方向に
作用し、第２の永久磁石１４が可動接触片１１と
ともに下方に反転し、可動接点１２が固定接点１
８に瞬時に切換わる（第４図参照）。一方、スイ
ツチ３をオフして電圧の印加を断つと、圧電素子
１中の電荷は放電抵抗２を介して放電され、圧電
素子１は自己の弾性により下方に変位（復帰）
し、第１の永久磁石６が第２の永久磁石１４と平
行な高さに達すると、接点圧力は零となる（第５
図参照）。さらに、圧電素子１が自由位置まで変
位（復帰）すると、磁石６，１４の反発力が上下
方向に作用し、第２の永久磁石１４が可動接点１
２とともに上方に反転し、上記第１図、第２図に
示したように、可動接点１２が固定接点１６に瞬
時に切換わる。

以上の動作において、圧電素子１の変位量と、
永久磁石６，１４の相関関係によつて上下方向に
受ける力の関係は第６図のグラフに示すとおりで
ある。このグラフにおいて、は復帰時、は反
転時、は動作時を示す。

また、以上の動作説明で明らかなように、本考
案は永久磁石６，１４の磁界の作用を利用して、
大きな接点圧力、接点ギヤツプを得、かつ開閉時
に瞬間的なクイツク動作を得ることができるので
あるが、さらに永久磁石６，１４は接点１２，１
６，１８の近傍に位置しているため、接点の開離
時に生じるアークが永久磁石６，１４の磁界の影
響により吹消され、接点の消耗が少ないという利
点を奏する。

第７図は第２実施例を示し、圧電素子１、可動
接触片１１を平行にそれぞれの後端をベース２２
に片持ち支持し、それぞれの先端に永久磁石６，
１４を同極が対向するように固定したものであ
る。接点機構部１０は上記第１実施例と同様であ
り、上側の固定接触片、固定接点は図示されてい
ない。また、その動作は基本的に上記第１実施例
と同様であり、その説明は省略する。

なお、上記各実施例では永久磁石６，１４を取
付けるのにホルダ５，１３を介在させたが、プラ
スチツク磁石等の成形可能な磁石を用いて各圧電
素子１、可動接触片１１の先端に直接固定しても
よく、部品点数を省略できる。

以上の説明で明らかなように、本考案によれば
永久磁石相互の反発力を利用して圧電素子の変位
に基づいていわばスナツプアクシヨンを得ること
ができ、低電圧で大きなストロークが得られ、大
きな接点圧力、接点ギヤツプが実現可能である。
しかも、接点の開離時に生じるアークは永久磁石
の磁界の作用にて吹消され、接点の消耗が少なく
なり、機械的な構成でスナツプアクシヨンを得る
ものでないため、動作不良が生じることもなく、
上記アークの吹消し効果と相俟つて長寿命とする
ことができる。また、極めて簡単な構成からな
り、第１、第２の永久磁石間のギヤツプを管理す
ることにより一定の特性を得ることができ、組立
工程も簡略化されるため、安価に製作できる。さ
らに、入力側と出力側とが完全に分離しているの
で、絶縁特性がすぐれているという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るリレーの第１実施例を示
す正面図、第２図ないし第５図はその動作説明
図、第６図はその特性を示すグラフ、第７図は第
２実施例を示す斜視図である。 １……圧電素子、２……放電抵抗、４……電
源、６……第１の永久磁石、１０……接点機構
部、１１……可動接触片、１２……可動接点、１
４……第２の永久磁石、１６，１８……固定接
点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放電抵抗を介して電源に接続されるとともに片
   持ち支持された圧電素子と、この圧電素子の自由
   端に固定された第１の永久磁石と、少なくとも１
   組の可動接点、固定接点を備えた接点機構部と、
   この接点機構部の可動接触片の先端に上記第１の
   永久磁石と同極が対向するように固定された第２
   の永久磁石とからなり、圧電素子の変位に応じて
   第２の永久磁石とともに可動接触片が反転し、接
   点を開閉することを特徴とするリレー。