KR101175023B1

KR101175023B1 - 접점 개폐 구조 및 전자 릴레이

Info

Publication number: KR101175023B1
Application number: KR1020110011694A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 쯔쯔이; 쥰 사사끼; 요시아끼 미무라
Original assignee: 오무론 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2012-08-17
Also published as: KR20110103319A; US8362857B2; JP5494042B2; JP2011192469A; CN102194608A; EP2365501A1; RU2465674C1; US20110221549A1; CN102194608B; EP2365501B1; RU2011106654A

Abstract

본 발명의 과제는, 접점의 접촉 신뢰성이 높고, 또한 콤팩트한 구성으로 하는 것이다.
가동 접점을 구비한 가동 접촉편(38)을 동작시킴으로써, 가동 접점(44)을 대향 위치에 배치한 고정 접점(46)에 개폐한다. 가동 접촉편(38)의 동작 범위에 대해, 그 측방 영역에 위치하여 공기 흐름을 억제하는 가이드부(32)를 구비한다.

Description

접점 개폐 구조 및 전자 릴레이{CONTACT SWITCHING STRUCTURE AND ELECTROMAGNETIC RELAY}

본 발명은, 접점 개폐 구조 및 그 접점 개폐 구조를 구비한 전자(電磁) 릴레이에 관한 것이다.

종래, 전자 릴레이로서, 예를 들어 고정 철심의 주위에 배치한 여자(勵磁) 코일을 여자 또는 소자(消磁)하여, 고정 철심에 아마추어를 흡인 또는 이격시켜, 아마추어에 장착한 가동 접촉편을 동작시키고, 가동 접촉편에 설치한 가동 접점을, 대향하는 위치에 배치한 고정 접점에 개폐하도록 한 것이 공지이다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

그런데, 상기 전자 릴레이에서는, 아마추어나 여자 코일 등의 구성 부품을 가공할 때, 버어(burr) 등이 발생하거나, 미소한 부스러기 등이 부착되거나 하여, 이들이 이후에 미세 분말(직경 약 20㎛)로 되어 부유하는 경우가 있다. 이 미세 분말이 접점의 표면에 부착되면, 접점의 접촉 저항이 증대되거나, 경우에 따라서는 비도통으로 되는 경우가 있다. 이로 인해, 개개의 구성 부품에서, 버어를 찌부러뜨리거나, 세정을 행하거나 한 후, 다시 조립 후에도 세정을 행함으로써 미세 분말의 발생을 방지함으로써, 접점의 접촉 신뢰성을 높이도록 하고 있다.

그러나 세정 등에 따라서는 미세 분말의 발생을 완전하게는 방지할 수 없는 경우가 있다. 이로 인해, 접점을 폐쇄 상태로부터 개방하면, 접점 사이에 주위로부터 공기가 유입되어, 비산한 미세 분말이 접점의 표면에 부착될 우려가 있다. 그리고 미세 분말이 접점의 표면에 부착되면, 전술한 문제가 발생하는 경우가 있다.

또한, 접점의 접촉 신뢰성을 높이기 위해, 접점의 극수를 증가시키는(접점을 다대다로 개폐하는) 방법도 고려되고 있지만, 그렇게 하면 접점 개폐 기구의 점유 공간이 증대되어, 장치의 대형화를 초래한다고 하는 문제가 있다.

일본 실용신안 출원 공개 평3-88246호 공보

본 발명은 접점의 접촉 신뢰성이 높고, 또한 콤팩트한 접점 개폐 구조 및 이 접점 개폐 구조를 구비한 전자 릴레이를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

가동 접점을 구비한 가동 접촉편을 동작시킴으로써, 상기 가동 접점을 대향 위치에 배치한 고정 접점에 개폐하도록 한 접점 개폐 구조이며,

상기 가동 접촉편의 동작 범위에 대해, 그 측방 영역에 위치하여 공기 흐름을 억제하는 가이드부를 구비한 것이다.

즉, 상기 가동 접촉편이 동작하면, 접점의 대향 영역 및 그 근방에서 공기 흐름이 발생하지만, 그 공기 흐름이 가이드부의 작용에 의해 접점의 폐쇄 위치에 대해 언밸런스한 것으로 되도록 하면 좋다. 특히, 가동 접촉편의 동작 범위의 측방 영역 전체를 덮도록 가이드부를 형성하도록 하면, 접점 개방시에 이 방향으로부터의 공기의 흐름을 거의 억제할 수 있으므로, 접점 폐쇄 위치에 공기 흐름이 집중되는 것을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

상기 구성에 의해, 가동 접촉편이 동작하여 접점을 폐쇄 상태로부터 개방시켰다고 해도, 가이드부의 작용에 의해 접점의 대향 영역에서의 공기의 흐름이 가이드부를 향하는 것으로 된다. 따라서, 가령 공기 중에 미세 분말이 포함되어 있었다고 해도, 상기 가이드부의 작용에 의한 공기 흐름을 타고 이동하여, 고정 접점과 가동 접점의 접촉 위치인 접점 표면의 중심에 부착되는 일이 없다. 즉, 접점의 접촉 저항이 증대되거나, 비도통으로 되는 일이 없어, 접점에 원하는 접촉 신뢰성을 유지할 수 있다. 이로 인해, 접점의 극수를 증가시킬 필요가 없어, 대형화를 방지할 수 있다.

상기 가이드부는, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적에 대한 직선 거리가 0.8㎜ 이하로 되도록 형성되고, 상기 가동 접촉편과 상기 가이드부의 반대측에 형성되는 공간은, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적과 대향하는 벽까지의 직선 거리가 0.8㎜를 초과하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 거리는 0.4㎜인 것이 최적이다.

이 구성에 의해, 접점의 대향 영역에서의 공기의 흐름을 가이드부를 향하는 적합한 것으로 할 수 있어, 접점의 접촉 위치에의 미세 분말의 부착을 대폭 억제 혹은 저지하는 것이 가능해진다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

철심에 스풀을 통해 코일을 권회하여 이루어지는 전자석부에, 상기 코일을 통해 통전 또는 통전을 차단하여, 상기 전자석부를 여자 또는 소자함으로써, 가동 철편을 회전시켜 가동 접촉편을 구동함으로써, 가동 접점을 대향하는 위치에 배치한 고정 접점에 개폐하도록 한 전자 릴레이이며,

상기 가동 접촉편의 동작 범위에 대해, 적어도 그 측방 영역에 위치하는 가이드부를 구비한 것이다.

상기 가이드부는, 상기 스풀의 플랜지부에 형성한 코일 단자 장착부의 일부로 구성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 구조를 대폭 변경하는 일 없이, 기존의 코일 단자 장착부의 구조를 약간 변경하는 것만으로 대처할 수 있다.

상기 가이드부는, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적에 대한 직선 거리가 0.8㎜ 이하로 되도록 형성되고, 상기 가동 접촉편과 상기 가이드부의 반대측에 형성되는 공간은, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적과 대향하는 벽까지의 직선 거리가 0.8㎜를 초과하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 가동 접촉편의 동작 범위에 대해 측방 영역에 가이드부를 형성하도록 하였으므로, 그 측방 영역에서의 공기 흐름을 억제하여 접점 개폐 영역에 공기 흐름이 집중되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 가령 공기 중에 미세 분말이 포함되어 있었다고 해도, 접점의 표면에 부착되는 것을 적확하게 방지하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 케이스만을 분해한 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 분해 사시도.
도 3의 (a)는 도 2의 베이스의 확대 사시도, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)를 저면측으로부터 본 상태를 도시하는 사시도.
도 4의 (a)는 도 2의 스풀의 확대 사시도, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)를 다른 각도로부터 본 상태를 도시하는 사시도.
도 5는 본 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 6의 (a)는 도 5의 부분 평면도(일부 단면), 도 6의 (b)는 도 6의 (a)로부터 가동 접촉편을 동작시킨 상태를 도시하는 도면.
도 7은 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 8은 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 9는 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 10은 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 11은 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 12는 다른 실시 형태에 관한 전자 릴레이의 특징 부분을 도시하는 부분 사시도.
도 13은 접점 개폐 영역에서의 공기 흐름을 나타내는 도면.
도 14는 접점 개폐 영역에서의 공기 흐름을 시뮬레이트한 결과를 나타내는 그래프.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 첨부 도면에 따라서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 필요에 따라서 특정 방향이나 위치를 나타내는 용어(예를 들어,「상」,「하」,「측」,「단부」를 포함하는 용어)를 사용하지만, 그들 용어의 사용은 도면을 참조한 발명의 이해를 용이하게 하기 위함이며, 그들 용어의 의미에 따라 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명은, 본질적으로 예시에 불과하고, 본 발명, 그 적용물 혹은 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.

(1. 구성)

도 1 및 도 2는 본 실시 형태에 관한 전자 릴레이를 도시한다. 이 전자 릴레이는, 대략 베이스(1) 상에 전자석부(2), 가동 철편(3), 접점 개폐 기구(4)를 설치하고, 케이스(5)를 씌운 구성이다.

[1-1. 베이스(1)]

베이스(1)는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 합성 수지 재료를 성형 가공함으로써 평면에서 볼 때 대략 직사각형인 판 형상으로 한 것이다. 베이스(1)의 일단부측에는, 양측에 요크(23)의 다리부(36b)가 삽입 관통되는 제1 절결부(6)와, 제1 직사각형 구멍(7)이 각각 형성되어 있다. 제1 직사각형 구멍(7)의 측방 부분에는 제1 오목부(8)가 형성되어 있다. 제1 오목부(8)의 더욱 측방 부분에는 제2 절결부(9)가 형성되고, 그곳에는 스풀(21)의 일부[제2 단자 장착부(34)]와 함께, 후술하는 제2 코일 단자(33)가 배치되도록 되어 있다. 베이스(1)의 중앙부에는, 성형 가공시의 수축 등의 발생이나, 재료의 억제를 목적으로 하여 제2 오목부(10)가 형성되어 있다. 제2 오목부(10)의 측방 부분에는 가이드 홈(11)과, 이 가이드 홈(11)을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 가이드벽(12)이 형성되어 있다. 가이드 홈(11)의 저면에는 제2 직사각형 구멍(13)이 형성되어 있다. 베이스(1)의 타단부측에는, 제2 오목부(10)보다도 낮은 제3 오목부(14)가 형성되고, 그 양 측부에는 측방을 향해 개방되는 제3 절결부(15)와, 제4 절결부(16) 및 제5 절결부(17)가 각각 형성되어 있다. 베이스(1)의 저면에는, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 주변부를 제외하고 돌출되는 단차부(18)가 형성되고, 그곳에는 스탠드오프(19)가 3개소에 형성되어 있다. 스탠드오프(19)는, 전자 릴레이를 도시하지 않은 회로 기판에 실장하였을 때, 회로 기판과의 사이에 소정의 간극을 형성한다.

[1-2. 전자석부(2)]

전자석부(2)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 철심(20)에 스풀(21)을 통해 코일(22)을 권회하고, 요크(23)를 일체화한 것이다.

철심(20)은, 자성 재료를 대략 원기둥 형상으로 한 것으로, 일단부에 외경 치수가 커진 흡인부(24)가 형성되고, 타단부는 요크(23)에 코킹(caulking) 고정되는 접속부(25)로 되어 있다.

스풀(21)은, 합성 수지 재료를 성형 가공한 것으로, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 철심(20)이 삽입 관통되는 동시에 후술하는 코일(22)이 권회되는 통 형상부(26)와, 이 통 형상부(26)의 양단부에 각각 형성되는 제1 플랜지부(27) 및 제2 플랜지부(28)로 구성되어 있다. 제1 플랜지부(27)의 양측에는, 제1 코일 단자(29)를 장착하기 위한 제1 단자 장착부(30)와, 돌출부(31)가 각각 형성되어 있다. 제1 단자 장착부(30)는 내면부[돌출부(31)측의 평면부]가 확대되어, 적어도 후술하는 가동 접촉편(38)의 이동 범위의 측방에 위치하는 가이드면(32)이 형성되어 있다. 또한, 제1 단자 장착부(30)는, 측방으로 개방되는 세로로 긴 슬릿부(30a)와, 이 슬릿부에 연속되고, 통 형상부(26)측으로 개방되는 릴리프부(30b)가 형성되어 있다. 슬릿부(30a)에는, 제1 코일 단자(29)가 측방으로부터 압입되도록 되어 있다. 돌출부(31)는 전자석부(2)를 베이스(1)에 조립 장착할 때에 도시하지 않은 로봇 아암 등에 의해 파지하기 위해 설치되어 있다. 제2 플랜지부(28)에는, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 코일 단자(33)를 장착하기 위한 제2 단자 장착부(34)와, 가이드 볼록부(35)가 형성되어 있다. 제2 단자 장착부(34)에는, 상기 제1 단자 장착부(30)와 마찬가지로, 슬릿부(34a)와 릴리프부(34b)가 각각 형성되고, 슬릿부(34a)에는 제2 코일 단자(33)가 압입되도록 되어 있다. 제1 코일 단자(29) 및 제2 코일 단자(33)는 동일한 구성으로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 상방측에는, 측방을 향해 굴곡되고, 코일(22)의 일단부가 권취된 후, 절곡됨으로써 상기 릴리프부(34b)에 위치하는 권취부(33a) 및 상기 릴리프부(30b)에 위치하는 권취부(29a)가 각각 형성되어 있다. 가이드 볼록부(35)는 전자석부(2)를 베이스(1)에 조립 장착하였을 때, 베이스(1)의 상면에 접촉하고, 베이스(1)에 대해 전자석부(2)를 위치 결정한다.

코일(22)은 상기 스풀(21)의 통 형상부(26)에 권회되고, 일단부가 제1 코일 단자(29)에 권취되고, 타단부가 제2 코일 단자(33)에 권취된다.

요크(23)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 자성 재료로 이루어지는 판재를 대략 L자형으로 절곡하여 제1 평판부(36)와 제2 평판부(37)를 형성한 것이다. 제1 평판부(36)의 중앙 부분에는, 상기 철심(20)의 접속부(25)가 고정되는 끼워 맞춤 구멍(36a)이 형성되어 있다. 또한, 제1 평판부(36)의 선단 부분은 두 갈래로 나뉘어진 다리부(36b)가 형성되어 있다. 다리부(36b)는 요크(23)를 베이스(1)에 고정하는 동시에, 후술하는 가동 접촉편(38)에 통전하기 위한 단자로서 기능한다. 제2 평판부(37)의 상면에는 폭 방향의 2개소에 돌기(37a)가 형성되고, 후술하는 가동 접촉편(38)을 코킹 고정하기 위해 이용되도록 되어 있다.

[1-3. 가동 철편(3)]

가동 철편(3)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 자성 재료로 이루어지는 판재로 이루어지고, 상단부 양측에는 로크 갈고리부(3a)가 각각 형성되어 있다. 또한, 가동 철편(3)의 편면[요크(23)에의 접촉측과는 반대측의 면]에는, 폭 방향의 2개소에 돌기(3b)가 각각 형성되고, 가동 접촉편(38)의 관통 구멍(42a)에 삽입 관통되어 코킹 고정되도록 되어 있다.

[1-4. 접점 개폐 기구(4)]

접점 개폐 기구(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가동 접촉편(38), 고정 단자(39) 및 더미 단자(40)로 이루어진다.

가동 접촉편(38)은, 탄성을 갖는 도전성 금속 판재(판 스프링 등)를 대략 L자형으로 굴곡시켜 제1 평면부(41)와 제2 평면부(42)를 형성한 것이다. 제1 평면부(41)는 대략 T자형으로 형성되고, 그 선단 부분의 양측에는 제1 관통 구멍(41a)이 각각 형성되고, 그 사이에는 제2 관통 구멍(41b)이 형성되어 있다. 각 제1 관통 구멍(41a)에는, 상기 요크(23)의 돌기(37a)가 삽입 관통되어 코킹 고정되도록 되어 있다. 제2 관통 구멍(41b)은, 가동 접촉편(38)을 요크(23)에 조립 장착할 때, 도시하지 않은 로봇 아암 등에 의해 가동 접촉편(38)을 보유 지지하기 위해 이용된다. 제2 평면부(42)에는, 제1 평면부(41)측의 양측 2개소에, 상기 가동 철편(3)의 돌기(3b)가 코킹 고정되는 관통 구멍(42a)이 각각 형성되고, 중앙부에는 개구부(42b)가 형성되어 있다. 또한, 제2 평면부(42)의 선단측은 협폭으로 되어, 가동 철편(3)의 하단부를 따라 굴곡되고, 그 선단 부분의 가동 접점부(43)에는 가동 접점(44)이 코킹 고정되어 있다.

고정 단자(39)는 도전성 금속 판재를 대략 L자형으로 절곡한 것이다. 고정 단자(39)의 일단부측의 고정 접점부(45)에는 고정 접점(46)이 코킹 고정되고, 타단부측에는 하방측을 향해 소정 간격으로 연장되는 한 쌍의 단자부(47)가 형성되어 있다. 단자부(47)를 한 쌍으로 하고 있는 것은, 통전하는 전류가 대전류인 경우에 대응하기 위함이다.

더미 단자(40)는, 금속제 판재의 중앙부로부터 접점 수용부(48)를 돌출 설치시킨 것으로, 양 측부에는 하방을 향해 연장되는 제1 다리부(49) 및 제2 다리부(50)가 각각 형성되어 있다. 더미 단자(40)는 제1 다리부(49)가 베이스(1)의 제3 절결부(15)에, 제2 다리부(50)가 제4 절결부(16)에 각각 압입됨으로써 베이스(1)에 장착된다.

[1-5. 케이스(5)]

케이스(5)는 합성 수지 재료를 성형 가공함으로써 하면이 개방되는 상자 형상으로 형성한 것이다. 케이스(5)는 베이스(1)에 각 구성 부품을 실장한 상태에서 외주면에 끼워 맞추어진다. 이 끼워 맞춤 상태에서는, 베이스(1)의 저면에 단차부(18)를 형성함으로써 주연부에 형성된 오목부와, 베이스(1)의 하단부 개구 테두리부에 의해 오목부가 형성된다. 오목부에는 시일제가 주입되어, 베이스(1)의 하면으로부터 돌출되는 단자 등의 간극이 시일된다.

(2. 제조 방법)

계속해서, 상기 구성으로 이루어지는 전자 릴레이의 제조 방법에 대해 설명한다.

전자석부(2)를 형성한다.

전자석부(2)의 형성에서는, 스풀(21)의 통 형상부(26)에 코일(22)을 권회한다. 그리고 통 형상부(26)에 철심(20)을 삽입 관통한다. 또한, 스풀(21)의 제1 단자 장착부(30)에 제1 코일 단자(29)를 압입하고, 제2 단자 장착부(34)에 제2 코일 단자(33)를 압입한다. 코일(22)의 일단부를 제1 코일 단자(29)의 권취부(29a)에 권취하고, 코일(22)의 타단부를 제2 코일 단자(33)의 권취부(33a)에 권취한다. 각 코일 단자(29, 33)의 권취부(29a, 33a)는 절곡하여 스풀(21)의 릴리프부(30b, 34b)에 각각 위치시키고, 권회한 코일(22)의 외주면을 따르게 한다. 철심(20)의 접속부(25)는 요크(23)의 제1 평판부(36)에 형성한 끼워 맞춤 구멍(36a)에 끼워 맞추어 코킹 고정한다.

베이스(1)의 제2 직사각형 구멍(13)에 고정 단자(39)의 단자부(47)를 압입하여, 가이드 홈(11) 및 가이드벽(12)에 의해 가이드한다. 고정 단자(39)는, 제2 직사각형 구멍(13)에 압입할 뿐만 아니라, 가이드 홈(11) 및 가이드벽(12)에 의해 강고하게 가이드된다. 따라서, 제품 반송시 등에 충격력을 받았다고 해도, 위치가 어긋나는 일이 없다. 또한, 베이스(1)의 제4 절결부(16) 및 제5 절결부(17)에 더미 단자(40)의 제1 다리부(49) 및 제2 다리부(50)를 각각 압입하고, 고정 단자(39)의 고정 접점(46)에 대해 소정 간격으로 더미 단자(40)의 접점 수용부(48)를 대향시킨다.

베이스(1)에 전자석부(2)를 장착한다.

전자석부(2)의 장착에서는, 다리부(36b)를 베이스(1)의 제1 절결부(6) 및 제1 직사각형 구멍(7)에 각각 압입하고, 스풀(21)의 제2 단자 장착부(34)를 베이스(1)의 제2 절결부(9)에 배치하고, 스풀(21)의 제2 단자 장착부(30)를 베이스(1)의 제5 절결부(17)에 배치한다.

가동 철편(3)의 돌기(3b)를 가동 접촉편(38)의 관통 구멍(42a)에 삽입 관통하여 코킹 고정한다. 계속해서, 요크(23)의 제2 평판부(37)의 선단에 가동 철편(3)의 로크 갈고리부(3a)를 로크하여, 가동 철편(3)을 회전 가능하게 지지한다. 그리고 요크(23)의 돌기(37a)를 가동 접촉편(38)의 각 관통 구멍(41a, 42a)에 삽입 관통하여 코킹 고정함으로써, 가동 접촉편(38)을 장착하여 요크(23)와 가동 철편(3)을 연결한다. 이 상태에서는, 가동 접촉편(38)이 갖는 탄성력에 의해, 가동 철편(3)이 철심(20)의 흡인부(24)의 단부면[흡인면(24a)]으로부터 이격된다. 이 상태에서는, 가동 접촉편(38)이 그 자신의 스프링력에 의해 가동 접점(44)을 더미 단자(40)의 가동 접점부(43)에 접촉시키도록 제2 평면부(42)를 작동시킨다. 이에 의해, 가동 철편(3)이 철심(20)의 흡인면(24a)으로부터 이격된다. 또한, 가동 접촉편(38)의 가동 접점부(43)의 한쪽 측방 부분[도 6에 도시하는 제1 측방부(51)]에는, 스풀(21)의 제1 플랜지부(27)에 형성한 가이드면(32)이 위치한다. 가이드면(32)과 가동 접촉편(38) 사이의 최단 거리[가이드면(32)과 가동 접촉편(38)의 한쪽 측부 테두리의 이동 궤적면의 거리]는, 0.6㎜ 이하로 설정되어 있다. 가동 접촉편(38)의 가동 접점부(43)의 다른 쪽 측방 부분[가이드면(32)과는 반대측의 제2 측방부(52)]에는, 적어도 가이드면(32)과의 최단 거리를 초과하는 간극이 형성되어 있다. 이에 의해, 접점이 개폐될 때, 주위로부터 접점의 대향 영역 내로 유입되는 공기의 흐름이 언밸런스한 것으로 된다. 즉, 접점이 개방되는 경우에는 가이드면측이 부압(負壓)으로 되어, 제2 측방부(52)로부터 제1 측방부(51)를 향하는 공기 흐름이 발생한다. 한편, 접점이 폐쇄되는 경우에는 가이드면(32)이 공기 흐름의 방해가 되어, 제1 측방부(51)로부터 제2 측방부(52)를 향하는 공기 흐름이 발생한다. 이 결과, 접점 사이로 유입되는 공기 중에 이물질(미소한 먼지나 부스러기)이 포함되어 있었다고 해도 중앙의 접점 대향 영역에 집중되는 일이 없어, 접점의 표면에 부착될 가능성을 대폭 저감 또는 없애는 것이 가능해진다.

가동 철편(3)과 가동 접촉편(38)의 동작 상태를 검사한다.

즉, 도시하지 않은 지그 등에 의해 가동 접촉편(38)의 제2 평면부(42)에 형성한 개구부를 통해 가동 철편(3)을 압박하여, 철심(20)의 흡인면에 접촉시킨다. 그리고 이 상태에서 가동 접촉편(38)과 고정 단자(39) 사이가 도통되어 있는지 여부, 즉 적절하게 접점이 폐쇄되어 있는지 여부를 검출한다.

베이스(1)에 케이스(5)를 씌운다. 그리고 케이스(5)의 개구 테두리부와 베이스(1)의 단차부(18) 사이에 형성되는 오목부 내에 시일제를 충전하여, 각 단자와 베이스(1) 혹은 각 단자와 케이스(5) 또는 케이스(5)와 베이스(1)의 간극 부분을 시일함으로써 전자 릴레이를 완성한다.

(3. 동작)

다음에, 상기 구성으로 이루어지는 전자 릴레이의 동작에 대해 설명한다.

코일(22)에 통전하기 전의 전자석부(2)가 소자되어 있는 상태에서는, 가동 철편(3)은 가동 접촉편(38)의 스프링력에 의해 가동 접점(44)을 더미 단자(40)의 접점 수용부(48)에 접촉시키고 있다. 따라서, 가동 접점(44)은, 고정 접점(46)에 대해 소정 간격을 갖고 대치한다.

코일(22)에 통전하여 전자석부(2)를 여자하면, 철심(20)의 흡인부(24)에 가동 철편(3)이 흡인된다. 그리고 가동 철편(3)과 함께 가동 접촉편(38)이 구동되고, 가동 접점(44)이 고정 접점(46)에 폐쇄된다.

코일(22)에의 통전을 차단하여 전자석부(2)를 소자하면, 철심(20)의 흡인부(24)에 의한 흡인력이 소멸되어, 가동 접촉편(38)은 그 자신이 갖는 스프링력에 의해 도 6의 (a)에 도시하는 위치로부터 도 6의 (b)에 도시하는 원래의 위치로 복귀한다. 이때, 접점의 대향 영역이 부압으로 되어 주위로부터 공기가 유입된다. 단, 가동 접촉편(38)의 측방 근방에는 가이드면(32)이 위치하고 있다. 이로 인해, 접점이 개방될 때, 제1 측방부(51)[가이드면(32)]측에서는 흡입 가능한 공기 흐름을 형성할 수 없어, 부압으로 된다. 따라서, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 주로 제2 측방부(52)측으로부터 공기가 유입되어, 접점의 대향 영역에 공기 흐름이 집중되는 일이 없다[도 6의 (b) 중,「×」로 나타내는 위치에 집중된다]. 즉, 가령 공기 중에 미세 분말이 부유하고 있었다고 해도, 접점의 대향 영역에 체류하여, 그 표면에 부착될 가능성은 매우 낮아진다.

상기 접점 개폐 영역에서의 공기 흐름을 시뮬레이트한 결과를 도 13 및 도 14에 나타낸다.

도 13의 (a)는 접점 개폐 영역에서, 가동 접촉편(38)이 동작하였을 때의, 가동 접촉편(38)의 동작 궤적과 가이드면(32)의 직선 거리(최단 거리)와, 공기압(접점 하부 평균 정압)의 관계를 시뮬레이트한 결과를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 상기 직선 거리를 짧게 하면 할수록, 가동 접촉편(38)의 양 측부 중, 가이드면(32)을 배치한 측의 공기압이 작아지는 것을 이해할 수 있다. 특히, 상기 직선 거리가 대략 0.8㎜으로부터 가이드면(32)측에서의 공기압이 작아져(부압으로 되어), 0.4㎜로 현저하게 변화되었다.

도 13의 (b)는 상기 직선 거리를 0.4㎜로 한 경우의, 가동 접촉편(38)의 동작 속도(접점 개폐 속도)와, 상기 공기압의 관계를 시뮬레이트한 결과를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 가동 접촉편(38)의 동작 속도가 증대됨에 따라서, 종래예[가이드면(32)을 설치하지 않는 것]에 비해 상기 공기압의 저하 정도가 커지는 것을 이해할 수 있다.

도 14는, 도 13의 결과를 바탕으로 하여 접점 개폐 영역에서의 공기 흐름을 나타낸 것이다. 즉, 종래의 구성에서는 미세 분말이 접점 개폐 영역의 중심을 향해 유동하고 있었지만, 가동 접촉편(38)의 동작 궤적을 따라 가이드면(32)을 형성함으로써, 접점 개방시, 가이드면(32)측을 향하는 공기 흐름이 형성되어, 미세 분말은 접점의 개폐 영역으로부터 이격되도록 유동한다.

(4. 다른 실시 형태)

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 기재된 구성에 한정되는 것은 아니며, 각종 변경이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 스풀(21)의 일부에 의해 가이드부를 구성하도록 하였지만, 가이드부는 다른 부품에 의해 구성하는 것도 가능하다.

도 7은 가이드부를 고정 단자(39)의 일부로 구성한 예를 도시한다.

고정 단자(39)는, 고정 접점부(45)의 선단 부분이 더욱 직각으로 굴곡되어, 가동 접촉편(38)의 동작 범위의 측방 영역으로 연장되는 가이드편(39a)을 형성하고 있다.

도 8은 가이드부를 베이스(1)의 일부로 구성한 예를 도시한다.

베이스(1)는, 그 상면으로부터 가동 접촉편(38)의 동작 범위의 측방 영역으로 연장되는 가이드벽(1a)을 형성하고 있다.

도 9는 가이드부를 가동 접촉편(38)의 일부로 구성한 예를 도시한다.

가동 접촉편(38)은, 가동 접점부의 한쪽 측부 테두리부가, 대향하는 고정 단자(39)측을 향해 대략 직각으로 굴곡된 가이드편(38a)을 형성하고 있다.

도 10은 가이드부를 별도 설치한 블레이드(53)로 구성한 예를 도시한다.

블레이드(53)는, 예를 들어 합성 수지 재료 또는 금속 재료를 판 형상으로 가공한 것을 사용할 수 있고, 베이스(1)에 형성한 오목부(또는 직사각형 구멍)에 압입함으로써, 가동 접촉편(38)의 동작 범위의 측방 영역에 위치한다.

도 11은 가이드부를 더미 단자(40)의 일부로 구성한 예를 도시한다.

더미 단자(40)는, 일단부측이 제2 다리부(50)와 함께 굴곡됨으로써, 가동 접촉편(38)의 동작 범위의 측방 영역에 위치하는 가이드부(40a)가 형성되어 있다.

도 12는 가이드부를 케이스(5)의 일부로 구성한 예를 나타낸다.

상기 각 실시 형태에서는, 접점의 개폐를 전자석부(2)의 측방에서 행하도록 하였지만, 상방에서 행하는 경우에는, 케이스(5)에 가이드벽(5a)을 형성할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 더미 단자(40)를 사용하였지만, 이 더미 단자(40) 대신에, 도시하지 않은 제2 고정 단자[더미 단자(40)의 접점 수용부(48)에 고정 접점(46)을 코킹 고정하고, 하방측에 다리부를 연장시킨 것]를 구비한 구성으로 해도 좋다. 즉, 전자석부(2)가 소자 상태이면, 가동 접촉편(38)과 제2 고정 단자가 도통 상태에 있고, 전자석부(2)가 여자됨으로써, 가동 접촉편(38)이 제2 고정 단자로부터 제1 고정 단자(39)로 도통 상태를 전환하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 가동 접촉편(38)에 설치하는 가동 접점(44)은, 고정 단자(39)측 뿐만 아니라, 제2 고정 단자측에도 설치할 필요가 있다. 또한, 상기 가이드부는, 가동 접점(44)과 고정 단자(39)의 고정 접점(46)이 개폐되는 영역의 측방뿐만 아니라, 가동 접점(44)과 제2 고정 단자의 고정 접점이 개폐되는 영역의 측방에도 설치할 필요가 있다.

1 : 베이스
1a : 가이드벽
2 : 전자석부
3 : 가동 철편
3a : 로크 갈고리부
4 : 접점 개폐 기구
5 : 케이스
5a : 가이드벽
6 : 제1 절결부
7 : 제1 직사각형 구멍
8 : 제1 오목부
9 : 제2 절결부
10 : 제2 오목부
11 : 가이드 홈
12 : 가이드벽
13 : 제2 직사각형 구멍
14 : 제3 오목부
15 : 제3 절결부
16 : 제4 절결부
17 : 제5 절결부
18 : 단차부
19 : 스탠드오프
20 : 철심
21 : 스풀
22 : 코일
23 : 요크
24 : 흡인부
24a : 흡인면
25 : 접속부
26 : 통 형상부
27 : 제1 플랜지부
28 : 제2 플랜지부
29 : 제1 코일 단자
29a : 권취부
30 : 제1 단자 장착부
30a : 슬릿부
30b : 릴리프부
31 : 돌출부
32 : 가이드면
33 : 제2 코일 단자
33a : 권취부
34 : 제2 단자 장착부
34a : 슬릿부
34b : 릴리프부
35 : 가이드 볼록부
36 : 제1 평판부
36a : 끼워 맞춤 구멍
36b : 다리부
37 : 제2 평판부
37a : 돌기
38 : 가동 접촉편
38a : 가이드편
39 : 고정 단자
39a : 가이드편
40 : 더미 단자
40a : 가이드부
41 : 제1 평면부
41a : 제1 관통 구멍
41b : 제2 관통 구멍
42 : 제2 평면부
42a : 관통 구멍
43 : 가동 접점부
44 : 가동 접점
45 : 고정 접점부
46 : 고정 접점
47 : 단자부
48 : 접점 수용부
49 : 제1 다리부
50 : 제2 다리부
51 : 제1 측방부
52 : 제2 측방부
53 : 플레이트

Claims

가동 접점을 구비한 가동 접촉편을 동작시킴으로써, 상기 가동 접점을 대향 위치에 배치한 고정 접점에 개폐하도록 한 접점 개폐 구조이며,
상기 가동 접촉편의 동작 범위에 대해, 그 측방 영역에 위치하여 공기 흐름을 억제하는 가이드부를 구비한 것을 특징으로 하는, 접점 개폐 구조.
제1항에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적에 대한 직선 거리가 0.8㎜ 이하로 되도록 형성되고, 상기 가동 접촉편과 상기 가이드부의 반대측에 형성되는 공간은, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적과 대향하는 벽까지의 직선 거리가 0.8㎜를 초과하는 것을 특징으로 하는, 접점 개폐 구조.
철심에 스풀을 통해 코일을 권회하여 이루어지는 전자석부에, 상기 코일을 통해 통전 또는 통전을 차단하여, 상기 전자석부를 여자 또는 소자함으로써, 가동 철편을 회전시켜 가동 접촉편을 구동함으로써, 가동 접점을 대향하는 위치에 배치한 고정 접점에 개폐하도록 한 전자 릴레이이며,
상기 가동 접촉편의 동작 범위에 대해, 적어도 그 측방 영역에 위치하여 공기 흐름을 억제하는 가이드부를 구비한 것을 특징으로 하는, 전자 릴레이.
제3항에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 스풀의 플랜지부에 형성한 코일 단자 장착부의 일부로 구성한 것을 특징으로 하는, 전자 릴레이.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적에 대한 직선 거리가 0.8㎜ 이하로 되도록 형성되고, 상기 가동 접촉편과 상기 가이드부의 반대측에 형성되는 공간은, 상기 가동 접촉편의 동작 궤적과 대향하는 벽까지의 직선 거리가 0.8㎜를 초과하는 것을 특징으로 하는, 전자 릴레이.