KR19990066944A - 릴레이 및 매트릭스 릴레이 - Google Patents

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KR19990066944A
KR19990066944A KR1019980702867A KR19980702867A KR19990066944A KR 19990066944 A KR19990066944 A KR 19990066944A KR 1019980702867 A KR1019980702867 A KR 1019980702867A KR 19980702867 A KR19980702867 A KR 19980702867A KR 19990066944 A KR19990066944 A KR 19990066944A
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수이치 미수미
고조 마에니시
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다테이시 요시오
오무론 가부시키가이샤
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Abstract

관통공(42)을 중심으로 하는 소용돌이형 플랫 코일(48)을 표리면에 형성한 코일 플레이트(40)와, 이 코일 플레이트(40)의 상면에 밀착 고정하여, 그 관통공(42)으로부터 돌출하는 철심(51)의 선단부를 고정 접점(52)으로 한 고정 접점 플레이트(50)와, 환형 요크(20)의 내측에서 연장되도록 형성하는 힌지부(22)를 통해 판두께 방향으로 회전 운동이 자유롭게 지지된 가동 접점편(23)을, 상기 고정 접점(52)에 접속 분리 가능하게 대향시킨 가동 접점 플레이트(20)로 구성되어 있다. 이 때문에, 동작 특성에 불균형이 없고, 생산성이 높은 릴레이를 얻을 수 있다.

Description

릴레이 및 매트릭스 릴레이
종래, 대략 판형의 부품을 겹쳐 쌓아 구성되는 소형 릴레이로는, 예컨대 특허 공개 공보 평1-292725호에 기재된 릴레이가 있다.
즉, 2개의 끼워맞춤 구멍을 가지고, 이 끼워맞춤 구멍을 중심으로 하여 대략 소용돌이형으로 인쇄하여 형성된 적어도 2개의 프린트 코일부를 가지고 있는 기판과 단면이 대략 コ 형상을 가지고, 양단부를 상기 끼워맞춤 구멍에 각각 끼워맞추어 돌출시킨 철심과 한 단부를 상기 철심이 돌출하는 일단부에 고착하고, 중간부를 상기 철심이 돌출하는 타단부에 접속 분리 가능하게 배치하는 동시에, 자유단부에 설치한 가동 접점이 상기 기판에 설치한 고정 접점에 접속 분리 가능하게 대향하는 가동 접촉편으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 릴레이이다.
그러나, 전술한 릴레이에서는 기판에 철심, 가동 접촉편을 각각 다른 방향으로 맞붙이지 않으면 안되고, 위치 결정, 조립 작업에 공정이 많아서 조립 정밀도에 불균형이 발생하기 쉽다. 이 때문에 생산성이 낮고 동작 특성에 불균형이 발생하기 쉬운 제1 기술적 과제가 있다.
본 발명에서는 전술한 제1 기술적 과제를 감안하여 동작 특성에 불균형이 없고, 생산성이 높은 릴레이를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 종래의 예에 관련된 매트릭스 릴레이로는, 예를 들면 특허 공개 공보 평7-29473호에 기재되어 있다.
즉, 고정 접점 코어에 솔레노이드를 권장한 소요수의 전자석으로 이루어지는 전자석열에서 대판에 설치한 가동 용수철 접점을 구동함으로써, 접점을 개폐하는 것이다.
그러나, 전술한 매트릭스 릴레이는 고정 접점 코어에 솔레노이드를 권장한 전자석을 구성 부품으로 하기 때문에 장치의 소형화, 특히 박형화에 한계가 있다.
또한, 구성 부품의 대부분이 편평하지 않고, 한방향으로 겹쳐 쌓을 수 없기 때문에 조립시 공정이 많고 생산성이 낮아지는 제2 기술적 과제가 있다.
본 발명에서는 전술한 제2 기술적 과제를 감안하여 초소형으로 조립이 용이한 매트릭스 릴레이를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
본 발명은 릴레이, 특히 대략 판 모양의 부품을 겹쳐 쌓아 구성되는 초소형 릴레이 및 매트릭스 릴레이에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 릴레이의 분해 사시도.
도 2는 제1 실시 형태에 관련된 릴레이의 실장 상태를 도시하는 단면도.
도 3A는 가동 접점 플레이트의 평면도.
도 3B는 가동 접점 플레이트에 보조 요크를 맞붙인 상태를 도시하는 평면도.
도 3C는 가동 접점 플레이트에 보조 요크를 맞붙인 상태의 단면도.
도 4A 및 도 4B는 가동 접점 플레이트의 다른 응용예를 도시하는 단면도.
도 5A 및 도 5B는 가동 접점 플레이트의 별도의 응용예를 도시하는 평면도.
도 6A 및 도 6B는 코일 플레이트를 도시하는 평면도 및 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 릴레이의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 릴레이의 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 매트릭스 릴레이의 분해 사시도.
도 10A는 도 9에 도시된 코일 플레이트의 부분 확대도.
도 10B는 도 9에 도시된 코일 플레이트의 부분 단면도.
도 11A는 도 9에 도시된 매트릭스 릴레이의 횡단면도.
도 11B는 도 9에 도시된 매트릭스 릴레이의 종단면도.
도 12A는 도 9에 도시된 매트릭스 릴레이의 접점부의 회로도.
도 12B는 도 9에 도시된 매트릭스 릴레이의 코일부의 회로도.
도 13A는 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 패턴도.
도 13B는 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 타이밍 차트도.
도 13C는 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 신호 파형도.
도 14A는 다른 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 패턴도.
도 14B는 다른 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 타이밍 차트도.
도 15A는 별도의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 패턴도.
도 15B는 별도의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 영역을 도시하는 타이밍 차트도.
도 16은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 매트릭스 릴레이의 분해 사시도.
도 17은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 매트릭스 릴레이의 평면도.
도 18A는 도 17에 도시된 매트릭스 릴레이의 접점부의 회로도.
도 18B는 도 17에 도시된 매트릭스 릴레이의 코일부의 회로도.
다음에, 본 발명에 관련된 릴레이 및 매트릭스 릴레이의 실시 형태를 도 1내지 도 18B의 첨부 도면에 따라서 설명한다.
제1 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 릴레이의 제1 특징은 관통공의 주위에 형성된 소용돌이형 플랫 코일을 적어도 한층을 구비하는 코일 플레이트와, 이 코일 플레이트의 관통공을 통해 접속 분리 가능하게 대향하는 가동 접점 및 고정 접점으로 이루어지고, 상기 가동 접점을 환형 요크의 내측으로부터 연장되도록 형성하는 적어도 하나의 힌지부를 통해 판두께 방향으로 회전 운동이 자유롭게 지지된 가동 접점편에 설치하여 가동 접점 플레이트를 형성하는 한편, 상기 고정 접점을 판형재의 한 면에 설치하여 고정 접점 플레이트를 형성한 구성으로 하는 것이다.
본 발명의 제1 특징에 의하면 구성 부재를 상하 방향으로 겹쳐 조립되는 층구조이기 때문에, 종래의 예보다도 조립이 용이하고 조립 정밀도가 높다. 이 때문에, 동작 특성에 불균형이 없고 박형의 릴레이를 얻을 수 있다.
특히, 고정 접점을 판형 자성재에 설치하여 고정 접점 플레이트를 형성하면, 이것을 철심에 겸용할 수 있다. 한편, 요크와 가동 접점편이 일체화하고 있으므로 부품점수, 조립 공수가 적어지고, 생산성이 높아진다.
또한, 고정 접점을 판형 자성재에 설치하여 고정 접점 플레이트를 형성하면, 코일 플레이트가 고정 접점 플레이트와 환형 요크 사이에 위치하기 때문에 자속의 누출이 적어지고, 자기 효율이 좋은 릴레이를 얻을 수 있다.
본원 발명의 제2 특징은 상기 가동 접점 플레이트가 도전성 자성재로 이루어지는 박판에 평면이 대략 C자형인 슬릿을 설치하여 힌지부를 형성하는 동시에, 환형 요크와 가동 접점편을 구분한 것이다.
제2 특징에 의하면 가동 접점 플레이트가 1장의 도전성 자성재로 이루어지는 박판으로부터 형성되기 때문에, 부품 단가가 싸고 부품 정밀도, 조립 정밀도가 높은 릴레이를 얻을 수 있다.
제3 특징은 상기 가동 접점 플레이트의 요크와 상기 코일 플레이트로 보조 요크를 협지한 것이다.
제3 특징에 의하면 보조 요크를 설치하여 자기 효율을 높일수 있는 동시에, 가동 접점편의 회전 운동 공간을 확보할 수 있기 때문에, 가동 접점편에 굽힘 가공을 행할 필요가 없어지고 부품 정밀도가 높아지게 되어 가공 공정수가 감소한다.
제4 특징은 상기 보조 요크의 내경이 상기 가동 접점편의 외경보다도 크고, 상기 요크의 내경보다도 작은 것이다.
제4 특징에 의하면 보조 요크의 내주 가장자리부와 가동 접점편의 외부 가장자리부가 접근하여 자기 저항이 작아지고, 고감도의 릴레이를 얻을 수 있다.
제5 특징은 상기 가동 접점 플레이트의 요크가 가동 접점편 및 힌지부보다도 두꺼운 것이다.
제5 특징에 의하면 별체의 보조 요크를 설치할 필요가 없고 부품 점수, 조립 공정수가 적은 릴레이를 얻을 수 있다.
제6 특징은 상기 힌지부를 얇게 베어낸 부분이다.
제7 특징은 상기 힌지부에 관통공을 설치한 것이다.
제8 특징은 상기 슬릿의 양단부가 가는 길이의 힌지부를 형성하도록 가동 접점편내에 연장한 것이다.
제6 내지 제8 특징에 의하면 작은 외력으로 가동 접점편을 회전 운동할 수 있기 때문에 고감도의 릴레이를 얻을 수 있다.
제9 특징은 코일 플레이트의 상면에 설치한 절연막에 고정 접점 플레이트를 밀착 고정하는 한편, 코일 플레이트의 하면에 설치한 절연막에 가동 접점 플레이트의 요크를 밀착 고정한 것이다.
제10 특징은 코일 플레이트의 상면에 설치한 절연막에 고정 접점 플레이트를 밀착 고정하는 한편, 코일 플레이트의 하면에 설치한 절연막에 보조 요크를 통해 가동 접점 플레이트의 요크를 밀착 고정한 것이다.
제9,10의 특징에 의하면 특수한 절연 부품을 사용하지 않고, 확실히 절연성을 확보할 수 있는 뿐만 아니라 코일 플레이트의 두께 치수를 관리함으로써, 철심과 요크 또는 보조 요크와의 위치 관계가 결정되어 동작 특성이 안정된다.
제11 특징은 상자형 베이스의 상면 가장자리부에 코일 플레이트의 하면 가장자리부를 접합 일체화하는 동시에, 이 코일 플레이트의 관통공을 고정 접점 플레이트로 밀봉한 밀봉 공간내에 가동 접점 플레이트를 수납한 것이다.
제12 특징은 상기 고정 접점 플레이트의 하면 내부에 코일 플레이트와의 접합면에 절연막을 설치하는 동시에, 이 절연막을 형성한 동일한 재질로 코일 플레이트 및 상자형 베이스를 형성한 것이다.
제11,12 특징에 의하면 밀폐 구조를 형성할 수 있기 때문에, 부식가스나 이물의 침입을 방지할 수 있고, 밀폐 공간 내부를 고진공으로 하거나, 절연성이 높은 가스라든지 액체를 충전하여 절연성을 높일 수 있다.
제13 특징은 저면 코너부로부터 가동 접점 단자가 노출되는 동시에, 상면 가장자리부로부터 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부가 노출되는 상자형 베이스와 이 상자형 베이스안에 수납되어 상기 가동 접점 단자에 전기 접속된 가동 접점 플레이트와 상기 상자형 베이스의 상면 가장자리부에 밀착 고정되어 상기 코일 단자의 상단부에 플랫 코일을 전기 접속된 코일 플레이트와, 이 코일 플레이트의 상면에 밀착 고정되어 하면에 돌출 설치한 철심을 상기 코일 플레이트의 관통공으로부터 돌출시키는 동시에, 상기 고정 접점 단자의 상단부에 전기 접속된 고정 접점 플레이트로 이루어지는 구성으로 한 것이다.
제13 특징에 의하면 구성 부품을 동일 방향으로 맞붙일 수 있기 때문에, 조립성, 특히 자동 조립이 용이하게 된다.
또한, 가동 접점편이 상자형 베이스의 저면에 위치하고 코일 플레이트가 상자형 베이스의 상면 가장자리부에 설치되기 때문에, 플랫코일과 가동 접점편과의 절연 거리를 확보할 수 있다.
제14 특징은 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 돌출되는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부를 코일 플레이트 및 고정 접점 플레이트에 설치된 대응하는 단자 구멍 또는 절결에 각각 걸어맞춤하여 전기 접속한 것이다.
제14 특징에 의하면 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부가 돌출하고 있기 때문에, 이들을 코일 플레이트 및 고정 접점 플레이트에 설치한 단자 구멍 또는 절결부에 각각 걸어맞춤하여 위치를 결정할 수 있어서 조립 작업이 보다 한층 더 용이하게 된다.
제15 특징은 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 면일하게 노출하는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부 내부에 코일 단자의 상단부에 코일 플레이를 겹쳐 쌓아 전기 접속을 하는 동시에 이 코일 플레이트에 설치한 중계 도체를 통해 상기 고정 접점 단자의 상단부를 고정 접점 플레이트에 전기 접속한 것이다.
제15 특징에 의하면 베이스의 제조가 용이하게 될 뿐만 아니라 플랫 코일과 동일한 공정에서 중계 도체를 형성할 수 있기 때문에, 비용이 증가되지 않는다.
제16 특징은 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 면일하게 노출하는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 단부 중, 코일 단자의 상단부에 코일 플레이트를 겹쳐 쌓아 전기 접속하는 동시에, 상기 고정 접점 단자의 상단부에 고정 접점 플레이트의 가장자리부로부터 하측에 돌출 설치된 접속 단부를 직접 접합하여 전기 접속한 것이다.
제16 특징에 의하면 중계 도체를 필요로 하지 않기 때문에, 전기 접속의 신뢰성이 향상된다고 하는 효과가 있다.
본 발명의 제2 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제17 특징은 절연성 기판에 매트릭스형으로 설치한 복수개의 관통공의 주위에 적어도 한층의 소용돌이형 플랫 코일을 각각 형성한 코일 플레이트와, 이 코일 플레이트의 관통공을 통해 접속 분리 가능하게 대향하는 가동 접점 및 고정 접점으로 이루어지고 상기 가동 접점을 행마다 전기 접속하여 가동 접점 유닛을 형성하는 한편 상기 고정 접점을 열마다 전기 접속하여 고정 접점 유닛을 형성한 매트릭스 릴레이에 있다.
제17 특징에 의하면 구성 부재를 상하로 겹쳐 쌓아 구성할 수 있기 때문에, 박형의 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다. 특히, 다수의 플랫 코일을 1장의 코일 플레이트에 매트릭스형으로 배치함으로써, 초소형의 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다.
또한, 대략 판형의 내부 구성 부품을 한방향으로부터 겹쳐 쌓아 조립이 가능하여지기 때문에, 조립이 용이하고 생산성이 높은 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다.
제18 특징은 상기 고정 접점을 고정 접점 플레이트에 돌출 설치하여 상기 관통공에 삽입 통과 가능한 돌출부인 철심의 선단부에 배치한 것이다.
제18 특징에 의하면 철심의 선단부가 고정 접점이 되어 있으므로 자속의 누출이 적어져서 자기 효율이 높은 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다.
제19 특징은 상기 가동 접점을 가동 접점 플레이트에 병설한 가동 접점편에 돌출 설치하여, 상기 관통공에 삽입 통과 가능한 돌출부의 선단부에 배치한 것이다.
제19 특징에 의하면 가동 접점편에 돌출 설치한 돌출부의 선단부가 가동 접점이 되어 있으므로, 이것에 접촉하는 고정 접점의 돌출 작업이 용이하게 되어 생산성이 향상된다.
제20 특징은 상기 가동 접점 플레이트와 동일한 평면 형상의 자성재로 이루어지고, 상기 가동 접점편에 대응하는 위치에 그것보다도 약간 큰 관통공을 형성한 보조 요크 플레이트를 상기 가동 접점 플레이트와 상기 코일 플레이트로 협지한 것이다.
제20 특징에 의하면 보조 요크 플레이트를 가동 접점 플레이트와 코일 플레이트로 협지하기 때문에, 자속의 누출이 적어져서 자기 효율이 좋은 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다.
제21 특징은 상기 코일 플레이트의 표리면에 소정의 피치로 평행하게 각각설치되고, 매트릭스형으로 교차하는 공통 접속선에 상기 플랫 코일을 각각 접속한 것이다.
제21 특징에 의하면 다수의 플랫 코일을 공통 접속선으로 접속함으로써 다수의 회로를 동시에 개폐할 수 있다.
제22 특징은 상기 코일 플레이트의 각 플랫 코일에 복귀 지연 소자를 병렬로 접속한 것이다.
제22 특징에 의하면 복귀 지연 소자에 의해서 여자 전류의 감쇠가 지연되기때문에, 종래의 제어 방법을 이용하여 개개의 스위치를 임의로 개폐할 수 있다.
제23 특징은 상기 코일 플레이트의 플랫 코일을 이것에 직렬로 접속한 역류방지 소자를 통해 상기 공통 접속선에 접속한 것이다.
제23 특징에 의하면 역류 방지 소자에 의해서 원하는 스위치만을 개폐할 수 있고, 동작 특성의 신뢰성을 높일 수 있다.
제24 특징은 베이스의 상면에 병설한 복수의 오목부에 상기 가동 접점 플레이트를 각각 끼워맞추어 상기 오목부의 저면 코너부에서 노출하는 가동 접점 단자의 접속 단부에 상기 가동 접점 플레이트의 한 단부를 접속한 것이다.
제25 특징은 베이스의 상면 주변 가장자리부로부터 소정의 피치로 노출하는 코일 단자의 접속 단부에 상기 코일 플레이트의 하면 주변 가장자리부에 설치한 상기 공통 접속선의 코일 단자용 접속부를 접속한 것이다.
제26 특징은 베이스의 상면 주변 가장자리부로부터 소정의 피치로 노출하는 고정 접점 단자의 접속 단부에 상기 고정 접점 플레이트의 일단부를 접속한 것이다.
제24 내지 제26 특징에 의하면, 베이스에 가동 접점 플레이트, 코일 플레이트, 고정 접점 플레이트를 상측으로부터 겹쳐 쌓아 접속할 수 있기 때문에 생산성이 높은 매트릭스 릴레이를 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다.
우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 릴레이는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(10), 가동 접점 플레이트(20), 보조 요크(30), 코일 플레이트(40), 고정 접점 플레이트(50) 및 절연 커버(60)로 이루어지는 것이다.
베이스(10)는 평면이 사각형인 상자형 베이스 본체(11) , 한쌍의 코일 단자(13,14), 가동 접점 단자(15) 및 고정 접점 단자(16)를 삽입하여 구성하고, 각각의 단자부(13a,14a,15a,16a)(도 1에 있어서 단자부(13a,14a)는 도시 생략)를 베이스 본체(11)의 외측면까지 구부려서 세운 것으로, 특히 베이스 본체(11)의 상면에 설치한 오목소(12)의 저면 코너부에서 링형태의 가동 접점 단자(15)가 노출되어 있다.
가동 접점 플레이트(20)는 상기 베이스 본체(11)의 오목소(12)에 끼워 맞춤가능한 평면 형상을 가지고 있는 도전성 자성재로 이루어지는 박판으로 평면 C자형의 슬릿(21)을 압축 가공, 에칭등으로 설치함으로써 힌지부(22)를 형성하는 동시에 가동 접점편(23)과 요크(24)를 구분하고 있다. 또한, 상기 힌지부(22)는 얇게 베어져 있고, 작은 외력으로 가동 접점편(23)이 회전 운동할 수 있기때문에, 고감도의 릴레이를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.
또, 필요에 따라 가동 접점편(23)의 상면 내부에 적어도 후술하는 고정 접점에 접촉하는 부분에 도전성이 뛰어난 금, 백금등의 접점 재료로 도금, 증착, 스퍼터링, 압접, 용접, 코킹, 납땜등에 의해서 설치해 두어도 좋다.
또한, 도전성 자성재로는 예컨대, 철계 비결정 금속, 퍼멀로이등을 들 수 있다.
또한, 가동 접점 플레이트(20)는 반드시 도전성 자성재 단체일 필요는 없고, 예컨대 베릴륨강, 비결정 합금등의 스프링재로 전체 형상을 형성한다. 또한, 힌지부(22)이외의 부분에 퍼멀로이, 전자순철등의 연자성재를 납땜, 금 도금등을 매개로서 초음파 압착등으로 접합 일체화한 것이어도 좋다. 이렇게 구성함으로써, 원하는 탄성력을 확보하면서, 큰 흡인력이 얻어지는 이점이 있다.
그리고, 가동 접점 플레이트(20)는 상기 베이스(10)의 오목소(12)에 끼워지고 요크(24)를 상기 가동 접점 단자공(15)에 압접, 용접, 납땜등의 방법으로 전기 접속함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 가동 접점편(23)이 힌지부(22)를 받침점으로 하여 상하 방향으로 회전 운동이 가능하도록 지지된다.
또, 가동 접점 플레이트(20)는 전술한 형상에 한하지 않고, 예컨대 도 5A에 도시된 바와 같이 힌지부(22)를 가늘고 길게 하여도 좋고, 또는 도 5B에 도시된 바와 같이, 가늘고 길게 한 힌지부(22)에 가늘고 긴 관통공(25)을 설치하여도 좋다. 이러한 힌지부(22)를 형성함으로써 보다 작은 외력으로 가동 접점편(23)이 판두께 방향으로 회전 운동할 수 있고, 보다 높은 고감도의 릴레이를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 밀봉한 내부 기체의 저항에 의해 가동 접점편(23)이 원하는 동작 스피드로 회전 운동할 수 없는 경우에는, 예컨대 가동 접점편(23)에 1개 또는 복수개의 공기를 빼는 용도의 관통공(도시 생략)을 설치하여 놓아도 좋다.
보조 요크(30)는 상기 가동 접점편(23)의 회전 운동 공간을 확보하는 동시에 자기 저항을 작게 하기 위해서, 상기 베이스 본체(11)의 오목소(12)에 끼워맞춤 가능한 외주 형상을 가지고 있는 링형태의 자성재로 이루어지는 박판이고, 그 내경은 도 3C에 도시된 바와 같이 상기 요크(24)의 내경보다도 작고 상기 가동 접점편(23)의 직경보다도 크다. 이러한 치수로 하는 것은 자기 저항을 증대시키지 않고서 제조를 쉽게 하기 때문이다.
즉, 원래 자기 저항을 작게 하기 위해서 가동 접점 플레이트(20)의 C자형 슬릿(21)은 될 수 있는한 가늘게 가공하고 가동 접점편(23)과 요크(24)를 접근시키는 것이 바람직하다. 그러나, 가는 슬릿의 형성은 용이하지 않고, 가공 비용의 증가를 초래한다. 한편, 상기 요크(24)의 상면에 접합 일체화되는 보조 요크(30)는 가동 접점편(23)의 직경과 동등한 정밀도로 용이하게 제조할 수 있다. 이 때문에 가동 접점편(23)과 보조 요크(30)와의 간극이 작아지도록 전술한 내경의 보조 요크(30)가 형성된다.
그리고, 보조 요크(30)가 상기 베이스(10)의 오목소(12)에 끼워지고, 상기 가동 접점 플레이트(20)에 겹쳐 쌓아짐으로써 그 상면과 베이스 본체(11)의 상면이 대략 면일하게 된다(도 2). 한편, 보조 요크(30)의 내주 가장자리부와 가동 접점편(23)의 외주 가장자리부가 접근하여(도 3C), 양자의 간극이 상기 슬릿(21)의 폭 치수보다도 작게 되기 때문에 자기 저항이 감소하여 고감도가 되는 이점이 있다.
또, 보조 요크(30)는 반드시 링형태일 필요는 없고, 예컨대 평면이 대략 C자형인 불연속이어도 좋다.
또한, 전술한 실시 형태에서는 가동 접점 플레이트(20)와 보조 요크(30)가 별체로 이루어지는 것이었지만 반드시 이것에 한하지 않고, 예컨대 도 4A에 도시된 바와 같이 하나로 구성된 단면 형상을 가지고 있는 가동 접점 플레이트(20)이어도 좋고, 또한 도 4B에 도시된 바와 같이, 하나로 구성된 다른 단면형상을 가지고 있는 가동 접점 플레이트(20)이어도 좋다. 이와 같이 하나로 구성됨으로써, 부품 갯수, 조립 공정수가 감소하고, 조립 정밀도, 생산성이 향상된다고 하는 이점이 있다.
또한, 보조 요크(30)는 반드시 필요하지 않고 보조 요크(30)를 설치하지 않은 경우에는, 회전 운동 공간을 확보하기 위해 가동 접점편(23)을 하측으로 접어서 구부려 두면 된다.
코일 플레이트(40)는 도 6A 및 도 6B에 도시된 바와 같이 상기 베이스 본체(11)의 상면을 거의 피복할 수 있는 평면 형상을 갖는 절연성 기판(41)으로 이루어지고, 그 중앙에 관통공(42)을 설치하는 한편, 이웃한 각부의 상하면에 접속 도체(43,44)를 형성하는 동시에, 상기 베이스(10)의 코일 단자(13,14) 및 고정 접점 단자(16)와 대응하는 위치에 각각 단자 구멍(45,46,47)을 설치하였다. 그리고, 상기 접속 도체(43,44)에는 상하면을 전기 접속하기 위해서 관통 구멍(thruogh hole)(43a,44a)이 설치된다. 또한, 접속 도체(44)로부터 연장된 플랫 코일(48)이 상기 관통공(42)을 중심으로 나선형으로 형성되어, 그 선단부가 관통 구멍(48a)을 통해 절연성 기판(41)의 이면에 형성된 나선형의 플랫 코일(48)에 전기 접속되어, 그 선단부가 표면의 접속 도체(43)(도시 생략)까지 연장되고, 관통 구멍(43a)을 통해 표면의 접속 도체(43)에 전기 접속된다. 또한, 코일 플레이트(40)의 표리면은 절연막(49)으로 피복되어 있다. 또, 플랫 코일(48)의 형성 방법은 특별히 한정할 만한 것이 아니고, 예컨대 인쇄, 전사, 증착, 스퍼터링, 용사, 에칭등의 기존의 방법으로부터 임의로 선택할 수 있다.
그리고, 코일 플레이트(40)는 그 단자공(45,46,47)을 베이스(10)의 코일 단자(13,14) 및 고정 접점 단자(16)에 각각 끼워맞추어 위치를 결정한 후, 코일 단자(13,14)가 접속 도체(43,44)에 압접, 용접, 납땜등으로 각각 전기 접속된다.
또, 전술한 코일 플레이트(40)가 절연성 기판(41)의 표리면에 플랫 코일(48)을 형성하는 경우에 관해서 설명하였지만, 반드시 이것에 한하지 않고 한면에 형성되도 좋고, 또는 절연성이 향상되도록 한면에 플랫 코일(48)이 형성된 절연성 기판을 상기 플랫 코일(48)이 외측이 되도록 맞붙여도 좋다.
또한, 플랫 코일(48)의 층수가 증가하면, 플랫 코일(48) 및 절연막(49)의 두께 치수에 층수를 곱한 두께 치수가 증대하고, 코일 플레이트(40) 전체의 두께 치수가 커지고, 보조 요크(30)와 고정 접점 플레이트(50)와의 간극이 커져서 자기 저항이 증가한다. 그래서, 자기 저항을 증대시키지 않도록 하기 위해서 코일 플레이트(40)의 표리면 내부에 후술하는 고정 접점 플레이트(50)와 보조 요크(30)에 직접 협지되는 영역에는 접속 도체(43,44)에 전기 접속하기 위한 플랫 코일만을 형성하고, 그 영역에서 내측에 플랫 코일(48)을 나선형으로 형성하면, 고정 접점 플레이트(50)와 보조 요크(30)에 직접 협지되는 부분에는 단층의 절연막(49)을 형성하면 된다. 이 때문에, 보조 요크(30)와 고정 접점 플레이트(50)와의 간극이 커지지 않고, 자기 저항의 증대를 최소한으로 억제할 수 있다고 하는 이점이 있다.
고정 접점 플레이트(50)는 상기 코일 플레이트(40)를 대부분 피복 가능한 평면 형상을 갖는 도전성 자성재로 이루어진다. 도전성 자성재로서는 예컨대, 철계 비결정 금속, 퍼멀로이등을 들 수 있다. 그리고, 고정 접점 플레이트(50)는 그 중앙부를 하측으로 돌출되어 형성된 돌출부인 철심(51)의 선단부를 고정 접점(52)으로 하는 동시에 절연성을 확보하기 위한 절결부(53,54), 상기 베이스(10)의 고정 접점 단자(16)에 전기 접속하기 위한 절결부(55)를 이웃한 각부에 순차적으로 설치하고 있다.
또, 필요에 따라 고정 접점(52) 내부에 적어도 전술한 가동 접점편(23)에 접촉하는 부분에 도전성이 뛰어난 금, 백금등의 접점 재료를 도금, 증착, 스퍼터링, 압접, 용접, 코킹에 의해 설치하여도 좋다.
또한, 고정 접점(52)은 고정 접점 플레이트(50)와 반드시 일체일 필요는 없고, 별체로 이루어지는 고정 접점(52)을 압입, 코킹, 납땜으로 고정 접점 플레이트(50)에 고정하여도 된다. 예컨대, 고정 접점 플레이트(50)에 별체의 고정 접점(52)의 직경과 동일한 직경의 관통공을 설치하고, 조립의 최종 공정에서 접점 갭을 측정하면서, 소정의 위치까지 압입하여 고정하여도 좋다.
그리고, 상기 플랫 코일(40)의 관통공(42)에 고정 접점 플레이트(50)의 철심(51)을 끼워맞추어 밀착 고정하는 동시에, 고정 접점 플레이트(50)의 절결부(55)에 베이스(10)의 가동 접점 단자(16)를 압접, 용접, 납땜, 코킹등으로 전기 접속함으로써 고정 접점(52)이 코일 플레이트(40)로부터 약간 하측으로 돌출하여 소정의 접점 갭을 유지하면서 가동 접점편(23)에 접속 분리 가능하도록 대향한다 (도 2).
또, 돌출부(51)를 제외한 고정 접점 플레이트(50)의 하면에 폴리에테르술폰등의 수지막을 형성하는 한편, 베이스(10)및 코일 플레이트(40)를 동일한 수지로 형성하거나 이것들의 접합면에 동일한 수지막을 형성하고 가열 압접, 초음파 용접, 용제접착등의 방법으로 접합 일체화함으로써, 밀폐 구조를 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 베이스 본체(11)나 코일 플레이트(40)가 세라믹, 유리로 형성되어 있으면, 양극 접합으로 보다 강고한 밀폐 구조를 실현할 수 있다. 이러한 밀폐 구조로는 외부에서의 부식가스나 이물등의 침입을 방지할 수 있고, 밀폐 공간내를 고진공으로 하거나, 절연성이 높은 가스(예컨대, 6플루오르화 유황 가스)나 액체를 충전, 밀봉함으로써 절연성을 향상시켜도 좋다.
절연성 커버(60)는 상기 베이스(10)에 맞붙인 코일 플레이트(40), 고정 접점 플레이트(50)를 피복하는 평면 형상을 갖는 수지 성형제이어도 좋고, 혹은 에폭시수지등의 주형이나 저압 성형으로 형성하여도 된다.
그리고, 전술한 구성으로 이루어지는 릴레이는 도 2에 도시된 바와 같이, 프린트 기판(70)에 땜납(71)을 통해 표면 실장된다.
또, 전술한 실시 형태에 의하면, 고정 접점 플레이트(50), 보조 요크(30)를 코일 플레이트(40)와 별체의 부품으로 구성하는 경우에 관해서 설명하였으나, 반드시 이것에 한하지 않고 코일 플레이트(40)의 하면에 도금, 증착등으로 보조 요크(30)등을 일체로 형성하여도 되고, 반대로, 고정 접점 플레이트(50)의 하면에 적어도 1개층의 플랫 코일(48)을 도금, 증착으로 일체로 형성하여도 좋다.
다음에, 전술한 구성으로 이루어지는 릴레이의 동작에 관해서 설명한다.
우선, 코일 단자(13,14)에 전압이 인가되지 않고, 코일 플레이트(40)의 플랫 코일(48)이 여자되어 있지 않은 경우에는, 가동 접점편(23)과 고정 접점(52)이 소정의 접점갭으로 대향하고, 가동 접점 단자(15)와 고정 접점 단자(16)는 개방로 상태이다.
그리고, 코일 단자(13,14)에 전압을 인가하여 플랫 코일(48)을 여자하면 철심(51)의 축심을 따라서 자속이 발생하고 가동 접점편(23), 요크(24), 보조 요크(30), 고정 접점 플레이트(50)에 의해서 형성되는 자로를 순차적으로 흐른다. 이 때문에, 가동 접점 플레이트(20)의 힌지부(22)의 탄성력에 저항하여 가동 접점편(23)이 고정 접점 플레이트(50)의 철심(51)에 흡인되어, 고정 접점(52)에 접촉하여 전기 회로를 폐쇄 형성한다.
이어서, 상기 플랫 코일(48)의 여자를 풀면 상기 자속이 소실하여 힌지부(22)의 탄성력에 의해서 가동 접점편(23)이 원래의 상태에 복귀하고, 가동 접점편(23)이 고정 접점(52)으로부터 분리되어 전기 회로가 폐쇄로 상태가 된다.
본 발명의 제2 실시 형태는 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 제1 실시 형태가 코일 단자(13,14) 및 고정 접점 단자(16)의 상단부를 베이스 본체(11)의 상면 가장자리부로부터 돌출시킨 경우에 코일 단자(13,14) 및 고정 접점 단자(16)의 상단부를 베이스 본체(11)의 상면 가장자리부에 면일하게 되도록 매설한 경우이다. 그리고, 전기 접속하기 위해서 코일 플레이트(40)의 이웃한 각부의 표리면에 접속 도체(43,44)및 중계 도체(47a)를 설치하는 동시에, 상하에 도통시키기 위해서 관통 구멍(43a,44a,47b)을 각각 설치하고 있다. 또한, 고정 접점 플레이트(50)는 절연성을 확보하기 위해서 절결부(53,54)를 설치한다.
따라서, 가동 접점 플레이트(20) 및 보조 요크(30)를 전술과 동일하게 맞붙인 베이스(10)에 코일 플레이트(40)를 얹어 놓고, 매설한 코일 단자(13,14) 및 고정 접점 단자(16)의 상단부에 코일 플레이트(40)의 접속 도체(43,44) 및 중계 도체(47a)를 각각 압접, 코킹, 납땜으로 일체화한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일하게 코일 플레이트(40)에 밀착 고정된 고정 접점 플레이트(50)가 상기 중계 도체(47a)를 통해 고정 접점 단자(16)에 압접, 코킹, 납땜으로 전기 접속된다. 그 밖에는 전술한 제1 실시 형태와 거의 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 의하면, 베이스 본체(11)를 세라믹 패키지로 구성한 경우만으로도, 코일 단자(13,14)등을 돌출시킬 필요가 없기 때문에, 제조 비용을 감소할 수 있다고 하는 이점이 있다.
본 발명의 제3 실시 형태는, 도 8에 도시된 바와 같이 전술한 제2 실시 형태가 고정 접점 단자(16)를 코일 플레이트(40)에 설치한 중계 도체(47a)를 통해 고정 접점 플레이트(50)에 전기 접속하는 경우인데 비하여, 고정 접점 플레이트(50)의 각부에 돌출 가공을 행하여 접속 단부(56)를 하측에 돌출 설치하는 한편, 이 접속 단부(56)와 고정 접점 단자(16)의 사이에 위치하는 코일 플레이트(40)의 각부를 절결하여 절결부(47c)를 형성함으로써, 베이스(10)의 고정 접점 단자(16)의 상단부에 고정 접점 플레이트(56)의 접속 단부(56)를 직접 접합 일체화하여 전기 접속하는 경우이다. 그 밖에는 전술한 제1 실시 형태와 거의 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 의하면, 중계 도체가 불필요하게 되고 가공이 간단하게 되는 동시에, 조립 정밀도 및 접촉 신뢰성이 향상된다고 하는 이점이 있다.
또, 전술한 실시의 형태로서는 코일 플레이트(40)의 관통공(42)으로부터 돌출하는 고정 접점(52)에 가동 접점편(23)을 접속 분리하는 경우에 대해 설명하였지만, 반드시 이것에 한하지 않고, 예컨대 고정 접점 플레이트(50)의 평탄면에 고정 접점(52)을 설치하는 한편, 가동 접점편(23)에 돌출부를 돌출 가공, 절단하여 돌출시킨 가공등으로 형성하고, 그 선단부를 가동 접점(52)으로 하여도 좋다.
또한, 가동 접점편(23)에 별도의 부재의 가동 접점을 설치함으로써, 상기 관통공(42)으로부터 돌출되어 있는 고정 접점(52)에 가동 접점편(23)의 가동 접점을 접속 분리시켜도 좋다.
또한, 고정 접점 플레이트(50) 및 가동 접점편(23)의 각각에 돌출부를 설치하여, 그 선단부를 각각 고정 접점 및 가동 접점으로 하여도 좋다.
본 발명에 관련된 제4 실시 형태는 도 9 내지 도 15B의 첨부 도면에 도시된 바와 같이 매트릭스 릴레이에 적용한 경우로 베이스(110), 4장의 가동 접점 플레이트(121)로 이루어지는 가동 접점 유닛(120), 4장의 보조 요크 플레이트(131)로 이루어지는 보조 요크 유닛(130), 코일 플레이트(140), 4장의 고정 접점 플레이트(151)로 이루어지는 고정 접점 유닛(150) 및 절연 커버(160)로 구성된다.
베이스(110)는 평면이 정방형인 베이스 본체(111)의 각 변에, 4개의 코일 단자(ll,12,13,14), 4개의 코일 단자(kl,k2,k3,k4), 4개의 가동 접점 단자(Kl,K2,K3,K4) 및 4개의 고정 접점 단자(Ll,L2,L3,L4)를 각각 삽입하여 구성한 것이다.
그리고, 상기 베이스 본체(111)는 그 개구 가장자리부에서 한층 낮은 저면(112)의 주변 코너부에 상기 코일 단자(1,k)의 접속 단부(113,114)가 각각 노출되는 동시에, 상기 고정 접점 단자 L의 접속 단부(115)가 돌출된다. 또한, 상기 저면(112)의 중앙에는 후술하는 가동 접점 플레이트(120)를 끼워맞출 수 있는 4개의 오목부(116)가 병설되어 있다. 이 오목부(116)의 저면 코너부에는 고정 접점 단자 K의 접속 단부(117)가 노출되어 있다.
가동 접점 유닛(120)의 가동 접점 플레이트(121)는 상기 베이스 본체(111)의 오목부(116)에 끼워맞춤 가능한 평면 형상을 가지고 있는 도전성 자성재로 이루어지는 박판이고, 평면이 대략 C자형인 슬릿(122)을 소정의 피치로 형성함으로써, 가동 접점편(123)이 잘려지고 있다.
또한, 필요에 따라 상기 가동 접점편(123)의 상면에 적어도 후술하는 고정 접점(153)에 접촉하는 가동 접점 부분에 도전성이 뛰어난 금, 백금등의 접점 재료를 도금, 증착, 스퍼터링, 압접, 용접, 코킹, 납땜등에 의해 설치된다.
그리고, 상기 가동 접점 플레이트(121)는 상기 베이스(110)의 오목부(116)에 각각 끼워져, 그 일단부를 상기 가동 접점 단자 K의 접속 단부(117)에 압접, 용접, 납땜등의 방법으로 전기 접속함으로써, 가동 접점편(123)이 판두께 방향으로 회전 운동이 가능하도록 지지된다.
보조 요크 유닛(130)은 상기 가동 접점편(123)의 회전 운동 공간을 확보하는 동시에 자기 저항을 작게 하기 위한 것이다. 이 때문에, 보조 요크 유닛(130)을 구성하는 보조 요크 플레이트(131)는 상기 베이스 본체(111)의 오목부(116)에 끼워맞춤 가능한 평면 형상을 갖는 자성재로 이루어지는 박판이고, 가동 접점편(123)에 대응하는 위치에 그 외경보다도 약간 큰 직경의 관통공(132)을 설치한다. 이러한 직경으로 하는 것은 자기 저항을 작게 하는 동시에 제조를 쉽게 하기 위해서이다.
즉, 원래 자기 저항을 작게 하고 자기 효율을 높이기 위해서는 가동 접점 플레이트(121)에 가능한 가느다란 C자형 슬릿(122)을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 가느다란 슬릿의 형성은 용이하지 않고, 가공 비용의 증가를 초래한다. 한편, 상기 가동 접점 플레이트(121)의 상면에 접합 일체화되는 보조 요크 플레이트(131)는 가동 접점편(123)의 직경과 동등한 정밀도로 관통공(132)을 용이하게 제조할 수 있다. 이 때문에, 가동 접점편(123)과 보조 요크 플레이트(131)의 간극을 최소로 하기 위해 보조 요크 플레이트(131)에 전술한 관통공(132)이 형성된다.
그리고, 보조 요크 플레이트(131)는 상기 베이스(110)의 오목부(116)에 끼워 넣어지고 상기 가동 접점 플레이트(121)에 겹쳐 쌓아짐으로써 그 상면과 베이스 본체(111)의 저면(112)이 거의 면일하게 된다 (도 9, 도 11A 및 도 11B). 또한, 보조 요크 플레이트(131)의 관통공(132)의 내주 가장자리부와 가동 접점편(123)의 외주 가장자리부가 접근하여 양자의 간극이 상기 슬릿(122)의 폭 치수보다도 작게 되기 때문에 자기 저항이 감소하는 고감도의 릴레이를 얻을 수 있는 이점이 있다.
코일 플레이트(140)는 상기 베이스 본체(111)의 저면(112)을 피복할 수 있는 평면 형상의 절연성 기판(141)으로 이루어지고, 이웃한 변의 하면 가장자리부에 소정의 피치로 K열 코일 단자용 접속부(142) 및 1열 코일 단자용 접속부(143)를 각각 설치하는 동시에, 소정의 피치로 관통공(144)을 설치하고 있다. 그리고, 도 10A 및 도 10B에 도시된 바와 같이 각 접속부(142)로부터 상기 절연성 기판(141)의 이면에 공통 접속선(145)이 소정의 피치로 평행하게 형성되어 있다. 한편, 각 접속부(143)로부터 관통 구멍(143a)을 통해 상기 절연성 기판(141)의 표면에 공통 접속선(146)이 소정의 피치로 평행하게 연장되도록 형성함으로써, 공통 접속선(145) 및 공통 접속선(146)은 매트릭스 형태로 절연 상태로 교차하고 있다.
상기 접속부(142)로부터 연장되도록 형성되는 공통 접속선(145)에는 상기 절연성 기판(141)의 일면에서 상기 관통공(144)의 주위에 형성된 소용돌이형 플랫 코일(147)이 접속되어 있다. 이 플랫 코일(147)은 그 선단부가 관통 구멍(147a)을 통해 상기 절연성 기판(141)의 표면에 인출되어지고, 상기 관통공(144)을 중심으로 소용돌이형으로 형성되어 있다.
그리고, 이 플랫 코일(147)의 선단부는 역류 방지 다이오드(148)를 통해 공통 접속선(146)에 직렬로 접속되어 있는 동시에, 플라이휠 다이오드(149)에 접속되어 있다. 이 플라이휠 다이오드(149)는 관통 구멍(145a)을 통하여 절연성 기판(141)의 이면에 형성한 공통 접속선(145)에 접속되어 있다. 이 때문에, 플라이휠다이오드(149)를 병렬로 접속한 상기 플랫 코일(147)이 역류 방지 다이오드(148)에 직렬로 접속되게 된다.
또, 플라이휠 다이오드(149)는 플랫 코일(147)에 생긴 여자 전류의 감쇠를 지연하기 위한 것이지만, 반드시 이것에 한하지 않고, 예컨대 콘덴서를 사용하여도 좋고, 저항을 병용하여도 좋다.
또한, 상기 절연성 기판(141)은 그 표리면이 절연막(141a)에서 피복된다.
그리고, 상기 베이스(110)의 저면(112)에 코일 플레이트(140)를 끼워맞추고, 코일 단자(ll,12,13,14)의 접속 단부(113) 및 코일 단자(kl,k2,k3,k4)의 접속 단부(114)에, 코일 플레이트(140)의 접속부(143,142)를 각각 전기 접속한다. 이 때, 상기 코일 플레이트(140)의 절결부(141b)에서 고정 접점 단자(Ll,L2,L3,L4)는 기립한 접속 단부(115)에 노출한다.
고정 접점 유닛(150)의 고정 접점 플레이트(151)는 단책 형상의 도전성 자성판으로 이루어지는 것으로 소정의 피치로 돌출 가공을 행하여 돌출되도록 설치한 돌출부를 철심(152)으로 하는 동시에, 그 선단부를 고정 접점(153)으로 하고 있다.
그리고, 고정 접점 플레이트(151)는 그 일단부에 설치한 절결부(154)를 고정 접점 단자 L의 단자부(115)에 걸어 맞추고, 압접, 용접, 납땜, 코킹등으로 전기 접속하여 병설함으로써, 철심(152)의 하단부가 코일 플레이트(140)의 하면으로부터 약간 돌출하여, 고정 접점(153)과 가동 접점편(123)이 소정의 접점 갭을 유지하면서 접속 분리 가능하게 대향한다(도 11A, 도 11B).
절연 커버(160)는 베이스(110)에 맞붙인 코일 플레이트(140) 및 고정 접점 플레이트(151)를 피복 가능한 평면형상의 수지 성형품이지만, 반드시 이것에 한하지 않고, 예컨대 에폭시 수지등의 저압 성형으로 대체로 일체적으로 성형하여도 좋다.
전술의 실시 형태에서는, 고정 접점 플레이트(151), 보조 요크 플레이트(131)를 코일 플레이트(140)와 별체의 부품으로 구성하는 경우에 관해서 설명하였지만, 반드시 이것에 한하지 않고, 코일 플레이트(140)의 하면에 도금, 증착등으로 보조 요크등을 일체로 성형하거나 반대로, 고정 접점 플레이트(151)의 하면에 절연층을 통해 적어도 한층의 플랫 코일을 도금, 증착으로 일체로 형성하여도 좋다.
다음에, 본 실시 형태의 구동 방법에 관해서 설명한다. 다만, 설명의 편의상, 도 13A 내지 도 15B에 도시된 바와 같이, 종횡 3개씩 합계 9개의 릴레이로 이루어지는 매트릭스 릴레이의 구동 방법에 관해서 설명한다.
도 13B에서 도시된 타이밍 차트도를 기초로 하여 도시하지 않은 외부의 주사입력 수단을 통하여 주사 입력 신호가 매트릭스 릴레이에 입력되고 1사이클의 사이에 9개의 회로가 각각 순차적으로 선택된다.
그리고, 도 13B에서 나타내는 타이밍 챠트의 조작 입력 신호 패턴으로 조작 입력 신호가 입력되면, 대응하는 코일 단자(1,k), 예컨대 도 13A의 해칭을 행한 영역의 코일 단자(l1,k1)에, 도 13C에 도시된 펄스 신호(전압)가 인가된다. 이 때문에, 이들에 접속된 플랫 코일(147)에 여자 전류가 흘러 이로써 생긴 자력이 가동 접점편(123)을 흡인한다. 이 결과, 가동 접점편(123)이 판두께 방향으로 회전 운동하여 고정 접점(153)에 흡착하고, 고정 접점 단자(Ll) 및 가동 접점 단자(K1)가 도통한다.
또, 조작 입력 신호는 펄스 신호이기 때문에 본래, 이로써 발생하는 여자 전류는 순간적으로 감쇠한다. 그러나, 각 플랫 코일(147)에 플라이휠 다이오드(149)가 병렬로 접속되어 있기 때문에, 여자 전류의 감쇠가 지연되고 1사이클 사이에 전술한 여자 전류가 복귀 전류보다 낮지는 않다. 이 결과, 1사이클 사이에 조작 입력 신호가 1회 입력되어 있으면, 가동 접점편(123)이 고정 접점편(153)에 흡착하여 회로를 폐쇄하고 있다.
따라서, 1사이클 사이에 도 13B에 도시된 소정의 간격으로 조작 입력 신호가 입력되는 것을 계속하면, 도 13A의 해칭으로 나타내는 원하는 릴레이가 온상태를 유지하는 것이 된다.
동일하게, 코일 단자(l1,k3)로 이루어지는 회로가 주사 입력 신호로 선택되어, 조작 입력 신호(전압)가 인가되면 이것에 대응하는 릴레이의 플랫 코일(147)이 여자되고, 가동 접점편(123)이 흡인되며 고정 접점(153)에 흡착하기 때문에, 고정 접점 단자 L1및 가동 접점 단자 K3가 도통한다.
따라서, 조작 입력 신호의 입력 패턴을 조정하기만 해도 대응하는 동격의 플랫 코일(147)을 여자하여 가동 접점편(123)을 고정 접점(153)에 접속 분리시킴으로써, 원하는 회로를 개폐할 수 있는 것이 된다.
그리고, 조작 입력 신호인 펄스 신호가 입력되지 않으면, 각 플랫 코일(147)에 대한 전압의 인가가 안되고 플랫 코일(147)의 자력이 소실하기 때문에 가동 접점편(123)이 자기의 탄성력에 의해서 원래의 상태로 복귀한다.
다음에, 다른 위치의 릴레이를 구동시키는 경우, 예컨대 도 14A에서 해칭을 행한 영역의 릴레이를 동작시킬 때, 도 14B의 타이밍 차트도에 도시된 조작 입력 신호 패턴으로, 플랫 코일에 전압을 인가하면, 인가된 플랫 코일(147)에 여자 전류가 발생하고, 가동 접점편(123)이 철심(152)에 흡인되어 고정 접점(153)에 흡착하여 회로를 개방 형성한다.
또한, 도 15A에서 해칭을 행한 영역의 릴레이를 개폐하는 경우, 도 15B의 타이밍 차트도에 도시된 조작 입력 신호 패턴으로 전압을 인가하면, 전술한 것과 동일하게 원하는 위치의 릴레이가 동작하게 된다. 그 밖에는 전술한 구동 방법과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이상의 설명으로부터 명백하듯이 본 실시 형태에 관련된 매트릭스 릴레이에의하면, 조작 입력 신호를 소정의 패턴으로 입력함으로써 원하는 릴레이를 각각 구동할 수 있다.
제5 실시 형태는, 도 16에 도시된 바와 같이 베이스(110)의 개구 가장자리부의 상면으로부터 돌출하는 코일 단자(l,k), 고정 접점 단자 L 및 가동 접점 단자 K의 접속 단부(113,114,115)와, 코일 플레이트(140), 고정 접점 유닛(150)의 고정 접점 플레이트(151)의 접속 구조가 다를 뿐이고, 그 밖에는 전술한 제4 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
또, 전술한 실시 형태는, 종횡 3개씩, 또는 4개씩의 릴레이를 동작시키는 매트릭스 릴레이의 경우이지만 반드시 이것에 한하지 않고, 도 17, 도 18A 및 도 18B에 도시된 제6 실시 형태와 같이, 종횡 n개씩의 릴레이로 이루어지는 매트릭스 릴레이여도 좋다.
또한, 종 1열이고, 혹은 횡 1열의 릴레이로 이루어지는 매트릭스 릴레이여도 좋다.
또한, 매트릭스 릴레이에 한정되지 않고, 예컨대 매트릭스 스위치로서 사용하더라도 물록 좋다.
전술한 릴레이, 매트릭스 릴레이는, 스위치, 매트릭스 스위치에도 적용된다.

Claims (26)

  1. 관통공의 주위에 형성한 소용돌이형 플랫 코일을 적어도 한층을 갖는 코일 플레이트와,
    이 코일 플레이트의 관통공을 통해 접속 분리 가능하게 대향하는 가동 접점및 고정 접점으로 이루어지고,
    상기 가동 접점을 환형 요크의 내측에서 연장되도록 형성되는 적어도 하나의 힌지부를 통해 판두께 방향으로 회전 운동이 자유롭게 지지된 가동 접점편에 설치하여 가동 접점 플레이트를 형성하는 한편, 상기 고정 접점을 판형재의 한 면에 설치하여 고정 접점 플레이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가동 접점 플레이트가 도전성 자성재로 이루어지는 박판에 평면이 대략 C자형인 슬릿을 설치하여 힌지부를 형성하는 동시에 환형 요크와 가동 접점편을 간막이하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가동 접점 플레이트의 요크와 상기 코일 플레이트에서 보조 요크를 협지하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보조 요크의 내경이 상기 가동 접점편의 외경보다도 크고, 상기 요크의 내경보다도 작은 것을 특징으로 하는 릴레이.
  5. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서 상기 가동 접점 플레이트의 요크가 가동 접점편 및 힌지부보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 릴레이.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌지부를 얇은 두께부로 하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌지부에 관통공을 설치하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 슬릿의 양단부가 가는 길이의 힌지부를 형성하도록 가동 접점편내에 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코일 플레이트의 상면에 설치한 절연막에 고정 접점 플레이트를 밀착 고정하는 한편, 코일 플레이트의 하면에 설치하여 절연막에 가동 접점 플레이트의 요크를 밀착 고정하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코일 플레이트의 상면에 설치한 절연막에 고정 접점 플레이트를 밀착 고정하는 한편, 코일 플레이트의 하면에 설치한 절연막에 보조 요크를 통해 가동 접점 플레이트의 요크를 밀착 고정하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상자형 베이스의 상면 가장자리부에 코일 플레이트의 하면 가장자리부를 접합 일체화하는 동시에, 이 코일 플레이트의 관통공을 고정 접점 플레이트로 밀봉한 밀봉 공간내에 가동 접점 플레이트를 수납하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 접점 플레이트의 하면 중 코일 플레이트의 접합면에 절연막을 설치하는 동시에 이 절연막을 형성한 동일한 재질로 코일 플레이트 및 상자형 베이스를 형성하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 저면 코너부에서 가동 접점 단자가 노출되는 동시에 상면 가장자리부로부터 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부가 노출하는 상자형 베이스와,
    이 상자형 베이스내에 수납되어 상기 가동 접점 단자에 전기 접속된 가동 접점 플레이트와,
    상기 상자형 베이스의 상면 가장자리부에 밀착 고정되어 상기 코일 단자의 상단부에 플랫 코일을 전기 접속한 코일 플레이트와,
    이 코일 플레이트의 상면에 밀착 고정되어 하면에 돌출 설치된 철심을 상기코일 플레이트의 관통공으로부터 돌출시키는 동시에 상기 고정 접점 단자의 상단부에 전기 접속된 고정 접점 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  14. 제13항에 있어서, 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 돌출하는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부를 코일 플레이트 및 고정 접점 플레이트에 설치한 대응되는 단자공 또는 절결부에 각각 걸어맞춤하여 전기 접속하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  15. 제13항에 있어서, 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 면일하게 노출되는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부 중 코일단자의 상단부에 코일 플레이트를 겹쳐 쌓아 전기 접속을 하는 동시에 이 코일 플레이트에 설치한 중계 도체를 통해 상기 고정 접점 단자의 상단부를 고정 접점 플레이트에 전기 접속을 하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  16. 제13항에 있어서, 상자형 베이스의 상면 가장자리부로부터 면일하게 노출되는 코일 단자 및 고정 접점 단자의 상단부 중 코일 단자의 상단부에 코일 플레이트를 겹쳐 쌓아 전기 접속을 하는 동시에 상기 고정 접점 단자의 상단부에 고정 접점 플레이트의 가장자리부로부터 하측에 돌출 설치된 접속 단부를 직접 접합하여 전기 접속하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
  17. 절연성 기판에 매트릭스형으로 설치한 복수개의 관통공의 주위에 적어도 한층의 소용돌이형 플랫 코일을 각각 형성한 코일 플레이트와,
    이 코일 플레이트의 관통공을 통해 접속 분리 가능하게 대향하는 가동 접점 및 고정 접점으로 이루어지고,
    상기 가동 접점을 행마다 전기 접속하여 가동 접점 유닛을 형성하는 한편,
    상기 고정 접점을 열마다 전기 접속하여 고정 접점 유닛을 형성한 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 고정 접점을 고정 접점 플레이트에 돌출 설치하고, 상기 관통공에 삽입 통과 가능한 돌출부인 철심의 선단부에 배치하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  19. 제17항 또는 제 18항에 있어서, 상기 가동 접점을 가동 접점 플레이트에 병설한 가동 접점편에 돌출 설치하여, 상기 관통공에 삽입 통과 가능한 돌출부의 선단부에 배치하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한항에 있어서, 상기 가동 접점 플레이트와 동일 평면 형상의 자성재로 이루어지고, 상기 가동 접점편에 대응하는 위치에 그것보다도 약간 큰 관통공을 형성한 보조 요크 플레이트를 상기 가동 접점 플레이트와 상기 코일 플레이트로 협지하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한항에 있어서, 상기 코일 플레이트의 표리면에 소정의 피치로 평행하게 각각 설치되고, 매트릭스형에 교차하는 공통 접속선에 상기 플랫 코일을 각각 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  22. 제17항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 플레이트의 각 플랫 코일에 복귀 지연 소자를 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 플레이트의 플랫 코일을 이것에 직렬 접속한 역류 방지 소자를 통해 상기 공통 접속선에 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스의 상면에 병설한 복수의 오목부에 상기 가동 접점 플레이트를 각각 끼워맞추고, 상기 오목부의 저면 코너부에서 노출되는 가동 접점 단자의 접속 단부에 상기 가동 접점 플레이트의 한 단부를 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  25. 제17항 내지 제24항 중 어느 한항에 있어서, 베이스의 상면 주변가장자리부로부터 소정의 피치로 노출하는 코일 단자의 접속 단부에 상기 코일 플레이트의 하면 주변 가장자리부에 설치한 상기 공통 접속선의 코일 단자용 접속부를 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
  26. 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스의 상면 주변 가장자리부로부터 소정의 피치로 노출하는 고정 접점 단자의 접속 단부에 상기 고정 접점 플레이트의 한 단부를 접속하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 릴레이.
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