JP5241375B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は電磁継電器、特に、大電流の通電および遮断が可能な電磁継電器に関する。

電磁継電器としては、車両用バッテリーなどからの大電流の通電が可能なものがある。このような電磁継電器は、緊急時に電流を遮断するなどの目的で用いられている。

大電流の通電が可能な電磁継電器は、可動接点の動作量や動作力を大きくする必要があること、発熱量が多くなり、放熱性を確保してやる必要があること、開閉される接点の耐久性を確保する必要があること、などから、大型化しやすい。そこで、特許文献１，２に見られるように、大電流の通電が可能な電磁継電器を小型化しようとする種々の試みがなされてきている。

特開２００２−８５０６号明細書 特開２００４−１７２０３６号明細書

本発明の目的は、大電流の通電および遮断が可能でありながら、小型化が可能な新規な構造の電磁継電器を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明による電磁継電器は、電磁石部と、電磁石部の発生する磁界の作用によって移動させられるアマチュアが取り付けられたアクチュエータと、アクチュエータに係合されて、アマチュアの移動に応じて変位させられる可動ばねと、可動ばねに取り付けられた可動接点と、可動接点が、アマチュアの移動に応じて、接触させられた状態と、離隔された状態とに切り替えられる固定接点と、を有し、アクチュエータは、アマチュアの移動に応じて旋回するように保持され、旋回軸線に垂直な面における形状がＬ字形状であり、Ｌ字形状の一端に旋回軸線が位置し、Ｌ字形状の他端側に、アマチュア、および可動ばねとの係合部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、アクチュエータの大きさを最大限に利用して、その旋回軸線からアマチュア、および、可動ばねとの係合部への距離を効率的に長くすることができる。旋回軸線からアマチュアへの距離を長くすることによって、可動ばねを動かすのに必要なトルクを得るために電磁石部とアマチュアによって発生する必要がある力を低減し、電磁継電器の小型化に寄与することができる。旋回軸線から、可動ばねとの係合部への距離を長くすることによって、可動接点を固定接点から電気的に有効に遮断するのに必要な量だけ可動接点を動作させるのに必要な、アマチュアの長さおよび旋回角度を低減することができ、それによって、電磁継電器の小型化に寄与することができる。これらの作用は、特に、大電流が通電される大型化しやすい電磁継電器の場合に、有効に得られる。

本発明において、電磁石部は、コイルが巻かれたボビンと、ボビンを貫通する鉄心と、鉄心に連結されたヨークと、を有し、鉄心は、一端でヨークに連結され、他端側が、ヨークと間隔をおいて対面しており、アマチュアは、永久磁石と、永久磁石の各極にそれぞれ接続され磁束経路を形成する部材と、を有し、磁束経路を形成する部材の一方が、鉄心とヨークの、互いに間隔をおいて対面している部分の間に位置している構成とするのが好ましい。

このように、アマチュアに永久磁石を設けた有極電磁継電器は、永久磁石の磁力をアマチュアの移動に利用して、電磁石部と協働して発生される力を高めることができる。したがって、有極継電器は、特に、大電流を通電される電磁継電器として適している。また、この構成では、アマチュアは、コイルの非通電磁にも、永久磁石の磁力によって、鉄心および／またはヨークに付着した状態に保持されるので、旋回軸線部分のみで支持されるアクチュエータを安定化することができる。また、前述のように、Ｌ字形状のアクチュエータによれば、アマチュアの移動量を比較的大きくすることができる。したがって、永久磁石を有するために、電磁継電器の導通状態と非導通状態に対応する２つの安定した状態間で、比較的長い移動距離が必要なアマチュアを移動させるのに、本発明におけるＬ字形状のアクチュエータは好都合である。

また、電磁石部、可動ばね、および、固定接点を支持する部材は、共通のベースに圧入されて保持されており、アクチュエータは、ベースの穴部に挿入されたシャフトを有し、シャフトを中心として旋回する構成とするのが好ましい。このように、共通のベースによって、各部品を保持する構成とすることによって、別途の支持部品を不要とし、電磁継電器の小型化に寄与することができる。

各部品をベースに圧入によって保持する場合、ベースには、電磁石部の圧入される部分に、電磁石部の、圧入方向に交差する方向に延びるように形成された穴に嵌合する突起が形成された嵌合片を突出するように形成するのが好ましい。電磁石部は、比較的重いものとなりやすいので、このように、嵌合片を用いて電磁石部の保持の安定化を図るのが好ましい。

また、固定接点は、板部が、その板厚方向に垂直な方向に、ベースに形成された溝内に圧入されたバスバー端子に取り付けた構成とすることができる。電磁石部は、コイルが巻かれた筒部と筒部の端部に連結されたフランジを備えるボビンを有する構成とすることができ、バスバー端子と電磁石部は、ベースの同じ側面からベースに圧入する構成とし、バスバー端子の板部の、ベースに圧入される側と反対側の縁には、フランジの、ベースに圧入される側と反対側の縁に当接するように延びる押さえ部を形成することができる。この構成によれば、バスバー端子に、それをベースに圧入することによって働く保持力を、電磁石部の保持に利用して、電磁石部の保持の安定化を図ることができる。特に、大電流を流す電磁継電器の場合、バスバー端子は、比較的大きなものとなり、したがって、その保持力は比較的大きくなるので、電磁石部の保持の安定化を有効に達成することができる。

可動ばねには、平編線を並列に接続するのが好ましい。特に、大電流を流す場合、可動ばねを介した電流経路において、損失を低減し加熱を抑制するために、抵抗を小さく抑える必要があるが、可動ばねに平編線を並列に接続することによって、可動ばねの断面積を抑えながら、抵抗を小さく抑えることができる。可動ばねの断面積を小さく抑えることによって、可動ばねの変位に必要な力を軽減し、電磁継電器の小型化に寄与することができる。

コイルに接続されるコイル端子は、その板状の先端部に、中央に、板厚方向に貫通する穴が形成され、板厚方向および長手方向に垂直な方向に膨らんだ形状の圧入接続部が形成された構成とするのが好ましい。このような構造の圧入接続部は、基板の接続部に形成した穴内に圧入した時に、膨らんだ形状の部分が、その中央に形成された穴が小さくなるように潰れるようにすることができる。その際、復元力によって、圧入接続部が穴の内面に密着するので、圧入接続部は、圧入するだけで、良好に電気接続可能な構成とすることができる。このような圧入接続部を設けることによって、電磁継電器の実装を容易にすることができ、また、基板に直接実装する構成とすることができるので、ハーネスやコネクタを用いるのに比べて、省スペース化を図ることができる。

また、本発明の電磁継電器は、可動接点および固定接点にそれぞれ接続されたバスバー端子から信号端子を引き出した構成とするのが好ましい。それによって、電磁継電器内の構成要素の状態に応じて、バスバー端子間が導通状態となっているか非導通状態となっているかを、信号端子間の導通状態を検出することによって、モニタリングすることが可能となる。

信号端子を設ける場合、その先端部にも、コイル端子と同様の圧入接続部を設けるのが好ましい。それによって、電磁継電器の実装を容易にし、実装に必要なスペースを低減する作用が得られる。

本発明によれば、大電流の通電および遮断が可能でありながら、小型化が可能な電磁継電器を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の電磁継電器１を模式的に示す分解斜視図、図２は、組み立てた状態の平面図である。以下の説明では、便宜上、図１における上下などの位置関係を説明に用いることがあるが、この上下方向は、重力の方向と一致している必要はない。

本実施形態の電磁継電器１は、永久磁石９５が組み込まれた有極電磁継電器であり、バスバー（母線）端子６０，７０間を導通させたり、遮断したりする働きする。特に、バスバー端子６０，７０間には、車載用バッテリーの供給電流が流され、電磁継電器１は、緊急時に電流の供給を遮断する働きをする。

電磁継電器１は、上方に向かって開口した箱状のベース１０を有している。ベース１０は、樹脂モールド製であり、中央の矩形部分と、図１の奥側の外壁１３に沿った左側の延長部１１および右側の延長部１２を備える平面形状を有している。

ベース１０の上方の開口部は、樹脂モールド製の板状のカバー１２０によって覆われている。カバー１２０は、ベース１０の中央の矩形部分と左側の延長部１１を覆う概ねＬ字状の形状を有している。カバー１２０の、右側の延長部１２側には、バスバー端子６０，７０の、後述する板部６１，７１の上縁をそれぞれ抑えるように下方に突出した突起１２１，１２２が形成されている。

バスバー端子６０は、ベース１０の奥側の外壁１３の内面に沿って延びる板部６１を有している。ベース１０の右側の延長部１２には、バスバー端子６０の板部６１よりも少し狭い幅の溝１２ａが形成されており、バスバー端子６０は、溝１２ａ内に押し込まれている。それにより、バスバー端子６０は、ベース１０および／またはバスバー端子６０の弾性力が加わることによって保持され、すなわち、圧入されている。バスバー端子６０の板部６１の左側の端部は、ベース１０の左側の延長部１１の端部まで延びている。図３の、ベース１０の平面図に示すように、ベース１０の左側の延長部１１内には、後述するアクチュエータ８０を取り付けるための穴１８ａを形成する内壁部１８と外壁１３との間に隙間が形成されている。この隙間に、バスバー端子６０の板部６１が挟まれて保持されている。

また、ベース１０の右側の延長部１２には、ベース１０の矩形部分の右側の外壁１４に隣接する部分の底面に凹部１２ｃが形成されている。バスバー端子６０の板部６１には、凹部１２ｃに対応する位置に切り欠き６１ａが形成されている。切り欠き６１ａの鉛直方向に延びる両縁部が、溝１２ａの、凹部１２ｃに沿った鉛直面と、外壁１４の内面とに当接することによって、バスバー端子６０は左右方向に位置決めされている。

バスバー端子７０も、その板部７１が、ベース１０の延長部１２の、バスバー端子６０用の溝１２ａより、図１での手前側に形成された溝１２ｂ内に圧入されて取り付けられている。バスバー端子７０の板部７１にも切り欠き７１ａが形成されており、切り欠き７１ａが、溝１２ｂの、ベース１０の延長部１２の凹部１２ｃに沿った鉛直面と、外壁１４の内面とに当接して、バスバー端子７０を左右方向に位置決めしている。

バスバー端子６０，７０の右側の端部には、板部６１，７１から屈曲させられて水平に延びる接続部６２，７２がそれぞれ形成されている。接続部６２，７２は、車載用バッテリーからの給電線などと接続するのに好適な構造を有するものとすることができる。図に示す例では、接続部６２，７２には円形の開口部６２ａ，７２ａが形成され、バスバー端子６０，７０をボルトによって給電側に連結できるようになっている。

バスバー端子７０の左側端部は、ベース１０の中央付近までしか延びていない。ベース１０内には、バスバー端子７０の、ベース１０内を延びる部分の手前側で、この部分に沿って延びる内壁１９が形成されている。内壁１９には、ベース１０の中央側の端部に、鉛直方向に延びる溝１９ａが形成されており、バスバー端子７０の左側端部が溝１９ａ内に圧入されている。

バスバー端子６０の板部６１の左側端部付近には、鉛直方向に並んで配置された円形の２つの開口部６１ｃ，６１ｄが形成されている。同様の円形の開口部６３ａ，６３ｂが一端付近に形成された平編線６３と、円形の開口部６４ａ，６４ｂが形成された可動ばね６４が、バスバー端子６０の板部６１の手前側に配置されている。これら平編線６３と可動ばね６４は、開口部６１ｃ，６１ｄ，６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂに通された２つのリベット６７ａ，６７ｂによって、バスバー端子６０に取り付けられている。

平編線６３と可動ばね６４には、開口部６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂとは反対側の端部付近にも、鉛直方向に並んで配置された円形の２つずつの開口部６３ｄ，６３ｅ，６４ｄ，６４ｅがそれぞれ形成されている。これらの開口部６３ｄ，６３ｅ，６４ｄ，６４ｅに通された２つのリベット状の可動接点６９ａ，６９ｂによって、平編線６３と可動ばね６４は、右端側でも連結されている。

可動接点６９ａ，６９ｂは、バスバー端子７０の板部７１の左端側に対面する位置に配置されている。バスバー端子７０の、可動接点６９ａ，６９ｂに対面する位置には、開口部７１ｂ，７１ｃに通されたリベット状の固定接点７３ａ，７３ｂが取り付けられている。可動ばね６４の可動接点６９ａ，６９ｂと、バスバー端子７０の固定接点７３ａ，７３ｂは、後述するように、互いに接触した状態と離隔した状態とに切り替えられて、バスバー端子６０，７０間を導通状態と非導通状態とに切り替えるための接点として機能する。

ベース１０の、図１での手前側には、鉛直にベース１０の中間高さまで延びる壁１６を境界として、浅底部１７が設けられている。壁１６と、内壁１９との間に、樹脂モールド製のボビン２０、鉄製の鉄心４０およびヨーク５０が組み合わされた電磁石部３０が圧入されている。

ボビン２０は、図１での前後の両端にフランジ２２，２３が形成された筒部２１を有している。図４の、電磁石部３０の中心を通る水平断面図に模式的に示すように、筒部２１上には、コイル３１が巻かれている。図１などでは、わかりやすくするために、コイル３１の図示は省略している。フランジ２２，２３は矩形であり、それらの下辺がベース１０の底面に当接し、ボビン２０が所定の姿勢で取り付けられるようになっている。

ボビン２０には、筒部２１およびフランジ２２，２３を通る貫通孔２４が形成されており、この貫通孔２４内に、鉄心４０の棒部４１が通されている。貫通孔２４と棒部４１は、互いに対応する矩形の断面形状を有しており、それによって、鉄心４０はボビン２０に対して所定の姿勢となるように保持されている。

鉄心４０の棒部４１の、図１での奥側のフランジ２３側の端部には、フランジ２３に平行に延びる板部４２が結合されている。板部４２は、図１，４での左方向に、フランジ２３を越えて延びている。板部４２の下縁の左端付近には、ベース１０の底面に形成された凹部１０ａ（図３）に嵌合する突起４３が形成されている。

ヨーク５０は、ボビン２０の、図１での手前側のフランジ２２に平行に延びる基端板部５１を有している。基端板部５１には穴５４が形成され、この穴５４に、鉄心４０の棒部４１の一端に、フランジ２２から突出するように形成された突起４４が嵌合している。穴５４と突起４４は、互いに対応する矩形の断面形状を有しており、それによって、ヨーク５０は、鉄心４０に対して所定の姿勢となるように保持されている。

ヨーク５０の基端板部５１は、図１，４での左側にフランジ２２を越えて延びた後、奥側に折れ曲がって、鉄心４０の棒部４１に平行に延びる中間板部５２に続いている。中間板部５２は、再び左側に折れ曲がって、フランジ２２，２３に平行に延びる先端板部５３に続いている。

ヨーク５０の先端板部５３は、鉄心４０の板部４２の左端部分と対面している。このようにして、コイル３１によって磁界を発生した時に、磁束が鉄心４０とヨーク５０を介して伝達され、鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３の間に磁界が発生するようになっている。

ヨーク５０の基端板部５１の下縁には、ベース１０の底面に形成された凹部１０ｂ，１０ｃ（図３）に嵌合する突起５５，５６が形成されている。中間板部５２の上縁には、カバー１２０の下面に形成された凹部（不図示）に嵌合する突起５７が形成されている。また、中間板部５２には穴５８が形成されており、図４のＡ−Ａ線に沿った部分の断面図である図５に示すように、ベース１０の底面から鉛直に延びる嵌合片１０ｄの上端の突起１０ｅが、中間板部５２の穴５８内に嵌合している。さらに、バスバー端子７０の板部７１の上縁に、図１での手前側に折れ曲がるように形成された押さえ部７１ｄが、ボビン２０のフランジ部２３の上縁に当接して、ボビン２０を押さえるようになっている。

これらの構成によって、比較的重いものとなりやすい電磁石部３０が、ベース１０に安定して保持されるようになっている。なお、ベース１０の嵌合片１０ｄのような構成は、ボビン２０のフランジ２２，２３や鉄心４０に形成した穴に嵌合する構成としてもよい。また、穴５８は、図示する例では、圧入方向に垂直な方向に延びているが、一般には、電磁石部３０を保持する作用が得られる、圧入方向に交差する方向であれば、どの方向に延びる構成としてもよい。

コイル３１には、４つのコイル端子３５が接続されている。コイル３１は、コイル端子３５のうちの一対に電流を流すと一方向に磁界を発生し、他の一対に電流を流すと反対方向に磁界を発生するようになっている。

ボビン２０には、コイル端子３５が取り付けられた端子保持部２５が一体に形成されている。端子保持部２５は、ボビン２０の、図１での手前側のフランジ２２の上縁から手前側に突出しており、フランジ２２よりも左側に延長されている。端子保持部２５の左端側には段差部が形成されて手前側が低段部２５ａとなっており、段差部の鉛直壁には、各コイル端子３５の一端がそれぞれ挿入される４つの穴２５ｂが左右に間隔をおいて並んで形成されている。

各コイル端子３５は、低段部２５ａの上面に沿って延び、穴２５ｂ内に挿入されている基端板部３５ａを有している。基端板部３５ａからは、手前側の部分で下方に向かって折れ曲がって先端板部３５ｂが続いている。先端板部３５ｂは、ベース１０の浅底部１７の底面に形成された各穴１７ａを通ってベース１０の外部に突出している。

コイル端子３５の基端板部３５ａには、穴２５ｂからちょうど出る位置に鉛直方向に延びる棒部３５ｃが形成されている。棒部３５ｃは、コイル端子３５を穴２５ｂ内に挿入する際のストッパとして機能する。

また、棒部３５ｃには、図示していないが、コイル３１の一端が巻き付けられて接続されている。端子保持部２５の右側部分の上面には、コイル３１の、各コイル端子３５に接続される引き出し部がそれぞれ引っ掛けられる４つの突起２５ｃが形成されている。突起２５ｃに引っ掛けることによって、コイル３１の引き出し部を、筒部２１から離れるように延びる部分が生じるのを抑制して、筒部２１の、フランジ２２側の端部付近から適切に引き出すことができるようになっている。

各コイル端子３５の先端板部３５ｂには、横方向に膨らんだ形状の圧入接続部３５ｄが形成され、圧入接続部３５ｄの中央に、板厚方向に貫通する穴３５ｅが形成されている。圧入接続部３５ｄは、横方向に膨らんだ部分が、基板などの接続穴よりも少し大きな外形を有しており、接続穴内に押し込まれると、穴３５ｅを狭めるように潰れて、接続穴の内面に密着して装着されるようになっている。

このような圧入接続部３５ｄを設けることによって、電磁継電器１の制御基板への実装が、はんだによる接続などが不要となって容易になる。また、電磁継電器１が制御基板上に直接実装される構成となるので、ハーネスなどを用いて接続するのに比べて、省スペース化を図ることができる。

ベース１０の浅底部１７には、４つのコイル端子３５が通されている穴１７ａに並んで、さらに２つの穴１７ｂ，１７ｃが形成されており（図３）、これらに、バスバー端子６０，７０にそれぞれ接続された信号端子６５，７５が挿入されている。

信号端子６５，７５は、水平に延びる基端板部６５ａ，７５ａと、基端板部６５ａ，７５ａから折れ曲がって下方に延び、ベース１０の穴１７ｂ，１７ｃを通っている先端板部６５ｂ，７５ｂを有している。信号端子６５，７５の基端板部６５ａ，７５ａは、バスバー端子６０，７０の板部６１，７１の上縁に形成された、基端板部６５ａ，７５ａが嵌合する凹部を有する構造の信号端子嵌合部６１ｅ，７１ｅに取り付けられている。信号端子６５，７５の先端板部６５ｂ，７５ｂには、コイル端子３５と同様に、穴６５ｄ，７５ｄが形成された圧入接続部６５ｃ，７５ｃが形成されている。

電磁継電器１は、電磁石部３０によって発生する磁力によって動作させられ、それによって、バスバー端子６０，７０間を導通状態と非導通状態との間で切り替える働きをするアクチュエータ８０をさらに有している。アクチュエータ８０は、樹脂モールド製であり、Ｌ字状の平面形状を有し、Ｌ字の一端に当たる位置に、鉛直に延びるシャフト８１を有し、シャフト８１がベース１０の穴１８ａに挿入されて、シャフト８１を中心として旋回可能になっている。

アクチュエータ８０のＬ字状の平面形状の、シャフト８１とは反対側の端部８２には、アマチュア９０が取り付けられている。アマチュア９０は、鉄製の２つの板部材９１，９２を有し、これらが、アクチュエータ８０の端部８２に形成された穴８３，８４に嵌合して保持されることによって、互いに平行に、かつ鉛直に延びるように配置されている。板部材９１，９２は、アクチュエータ８０の端部８２の、シャフト８１側の面から挿入され、図６の、アクチュエータ８０の水平断面図に示すように、シャフト８１と反対側の面から突出する突出部９１ａ，９２ａを有している。アクチュエータ８０は、突出部９１ａ，９２ａの上方を覆うように水平に突出した突出部８５を有している。板部材９１，９２の、突出部９１ａ，９２ａと反対側の端部には、高さ方向の拡大部９１ｂ，９２ｂが形成され、これらが、アクチュエータ８０の穴８３，８４の不図示の拡大部に嵌ることによって、板部材９１，９２がアクチュエータ８０に固定されている。

永久磁石９５は、板部材９１，９２の拡大部９１ｂ，９２ｂの間に挟み込まれ、また、アクチュエータ８０の端部８２の、シャフト８１側の面に形成された溝に嵌合させられて保持されている。それにより、板部材９１，９２は永久磁石９５の各極に接続されており、したがって、磁束経路を形成する板部材９１，９２の突出部９１ａ，９２ａ間には、一定の磁界が常に形成されている。

図７は、アマチュア９０と鉄心４０およびヨーク５０の位置関係を説明するための断面図である。図７では、わかりやすくするために、アクチュエータ８０やコイル３１などの図示を省略している。また、図７では、簡略化のため、（ａ）と（ｂ）とで、アマチュア９０が平行移動しているように図示しているが、アクチュエータ８０は旋回動作するので、アマチュア９０も厳密には、（ａ）、（ｂ）間で少し回転する。

図７に示すように、アマチュア９０は、その板部材９１の突出部９１ａが、鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３の間に位置するように配置されている。したがって、永久磁石９５によってアマチュア９０の突出部９１ａ，９２ａの間に発生する磁界と、コイル３１によって鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３の間に発生する磁界との相互作用によって、アマチュア９０に力が加わる。それによって、アマチュア９０を介してアクチュエータ８０に力が加わり、アクチュエータ８０が旋回させられる。アマチュア９０に加わる力の向きは、永久磁石９５によってアマチュア９０側に発生する磁界の向きに対して、コイル３１によって発生する磁界の向きをコイル３１への通電電流の向きを変化させることによって、図７の上下のいずれかとすることができる。

アマチュア９０は、図７での下方に力を加えることによって図７（ａ）に示すように、アマチュア９０の突出部９１ａがヨーク５０の先端板部５３に当接し、突出部９２ａが鉄心４１の板部４２に当接する位置に移動させられる。すなわち、アクチュエータ８０が、アマチュア９０がこのような位置になるように旋回させられる。このように切り替えられると、アマチュア９０の突出部９１ａ，９２ａには、それらが当接する鉄心４１の板部４２およびヨーク５０の先端板部５３に付着する磁力が永久磁石９５によって働く。したがって、アマチュア９０は、コイル３１への通電によって図７（ａ）に示す位置に切り替えた後、コイル３１への通電を終了した場合、図７（ａ）の位置に保持される。

アマチュア９０は、図７での上方に力を加えることによって図７（ｂ）に示すように、アマチュア９０の突出部９１ａが鉄心４１の板部４２に当接する位置に移動させられ、すなわち、アクチュエータ８０が、対応する位置に旋回させられる。図７（ａ）の場合と同様に、アマチュア９０は、コイル３１への通電によって図７（ｂ）に示す位置に切り替えた後、コイル３１への通電を終了した場合、永久磁石９５の発生する磁力によって、図７（ｂ）の位置に保持される。

アクチュエータ８０には、その動作を、可動接点６９ａ，６９ｂに伝達する働きをするカード１００がさらに取り付けられている。カード１００は、アクチュエータ８０の、アマチュア９０の突出部９１ａ，９２ａが突出している面の、シャフト８１寄りの位置に形成された３つの凹部８５〜８７に、突起１０１〜１０３が嵌合させられてアクチュエータ８０に取り付けられている。

カード１００は、上端を水平に延びる上縁部１０５を有し、上縁部１０５の両端に、アクチュエータ８０に嵌合する前述の突起１０２，１０３が形成されている。特に、突起１０２，１０３は、上縁部１０５の両端が、上縁部１０５の中央部に対して直角に延びるように屈曲した部分として形成されている。

上縁部１０５からは、２つの鉛直片１０６，１０７が下方に延びており、一方の鉛直片１０６の下端に、アクチュエータ８０に嵌合する前述の突起１０１が形成されている。特に、突起１０１は、鉛直片１０６の下端が、鉛直片１０６の上部に対して直角に延びるように屈曲した部分として形成されている。

図示していないが、鉛直片１０６，１０７の、互いに対面する側面間に、可動ばね６４が挟み込まれて保持されている。鉛直片１０６，１０７の、互いに対面する側面には、凸部が形成され、鉛直片１０６の凸部と鉛直片１０７の凸部との間の、水平方向の距離が、可動ばね６４の厚さより少し短くなっている。それによって、鉛直片１０６，１０７間に可動ばね６４を、がたつきを生じることなく安定して保持することができるようになっている。

このように、アクチュエータ８０に取り付けられたカード１００によって可動ばね６４が挟み込まれることによって、アマチュア９０を介したアクチュエータ８０の旋回に応じて、可動ばね６４が変位させられる。それによって、可動ばね６４に取り付けられた可動接点６９ａ，６９ｂが移動させられる。その結果、アマチュア９０が、図７（ａ）に示す位置にある時には、可動接点６９ａ，６９ｂが固定接点７３ａ，７３ｂに当接させられて、バスバー端子６０，７０間が導通状態とされる。一方、アマチュア９０が、図７（ｂ）に示す位置にある時には、可動接点６９ａ，６９ｂが固定接点７３ａ，７３ｂから離隔し、バスバー端子６０，７０間が非導通状態とされる。

以上説明した本実施形態の電磁継電器では、アクチュエータ８０が、旋回する部材として構成され、シャフト８１によって形成される旋回軸線に垂直な面における形状が、一端に旋回軸線が位置する概ねＬ字形状になっている。この構成によれば、アクチュエータ８０の、旋回軸線とは反対側の端部側にカード１００を配置することによって、アクチュエータ８０の大きさを最大限に利用して、カード１００の、旋回軸線からの距離を比較的長くすることができる。したがって、アクチュエータ８０の大きさおよび旋回角度を小さく抑えながら、カード１００の移動量を大きくすることができる。

バスバー端子６０，７０間の電流を安定して遮断するために、可動接点６９ａ，６９ｂは、固定接点７３ａ，７３ｂから十分な量だけ離す必要があり、特に、大電流が流される場合、比較的大きく離すのが好ましい。したがって、カード１００の移動量を十分に確保する必要があるが、本実施形態の構成によれば、上記のように、カード１００の移動量を十分に確保するために必要な、アクチュエータ８０の大きさおよび旋回角度が抑えられる。したがって、アクチュエータ８０の配置スペース、およびアクチュエータ８０を、旋回動作できるようにするために必要なスペースが低減され、それによって、電磁継電器１の小型化に寄与することができる。

また、アマチュア９０についても、アクチュエータ８０の、旋回軸線とは反対側の端部側に配置することによって、アクチュエータ８０の大きさを最大限に利用して、旋回軸線からの距離を比較的長くすることができる。アマチュア９０を旋回軸線から遠い位置にすることによって、必要なトルクを得るためにアマチュア９０に加える必要がある力を比較的小さくすることができる。それによって、コイル３１や永久磁石９５などの小型化が可能となり、電磁継電器１の小型化に寄与することができる。特に、大電流を流す場合、損失低減と加熱抑制のために抵抗を小さくするため、可動ばね６４の断面積を大きくする必要があり、必要なトルクが大きくなりがちである。したがって、特に、大電流を流す場合に、アマチュア９０を旋回軸線から遠くすることによって、電磁継電器１を小型化する効果を有効に得ることができる。

また、特に、アマチュア９０に永久磁石９５を配置した有極継電器では、図７（ａ）,（ｂ）を参照して説明したような切り替え状態を安定して保持できるようにするために、アマチュア９０の移動量を十分に確保するのが好ましい。この点でも、アクチュエータ８０をＬ字状とした構成は、アマチュア９０の移動量を十分に確保しながら、アクチュエータ８０の大きさおよび旋回角度を小さく抑えることができるので好ましい。

また、有極の構成とすることによって、コイル３１の非通電時にも、アクチュエータ８０は、永久磁石９５の磁力によって鉄心４０やヨーク５０に付着させられて保持される。したがって、有極の構成には、旋回軸線部分で支持され、スライド式のアクチュエータなどに比べて、支持部位の少ない構成のアクチュエータ８０であっても、安定性を確保できるという利点もある。

また、本実施形態の電磁継電器１では、ベース１０に種々の部品が圧入されて保持されている。したがって、各部品を保持するための別途の部材が不要である。このことも、電磁継電器１の小型化に寄与する。

また、本実施形態では、可動ばね６４と並列に平編線６３を接続している。大電流を流す場合、損失の低減や加熱の抑制のため、電流経路の抵抗を低く抑える必要があるが、平編線６３を用いることによって、抵抗を低く抑えながら、可動ばね６４の断面積を小さくすることができる。その結果、可動ばね６４を変位させるのに必要な力を軽減して、コイル３１や永久磁石９５などの小型化が可能となり、電磁継電器１の小型化に寄与することができる。

以上のようなことから、本実施形態の電磁継電器１では、従来よりも小型化、軽量化を図ることができる。具体的には、既存の有極電磁継電器の代表的な大きさは、７３５０００ｍｍ³、重量は２００ｇであるのに対して、本実施形態の構成によれば、大きさを約５３０００ｍｍ³、重量を１２０ｇとすることができた。

なお、上記の実施形態は本発明を例示するものであり、特許請求の範囲に規定する本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、コイル端子３５が４つ設けられ、一対が、バスバー端子６０，７０間を通電状態とするのに用いられ、他の一対が、バスバー端子６０，７０間を遮断するのに用いられる構成を示した。しかし、接続される回路に応じて、例えば、通電状態とする場合と、遮断状態とする場合とで、逆向きの電流信号を供給する回路が接続されるのであれば、コイル端子３５は、２つとしてもよい。

また、上記の実施形態では、バスバー端子６０，７０にそれぞれ接続された信号端子６５，７５を電磁継電器１から引き出す構成とすることにより、信号端子６５，７５を利用して、バスバー端子６０，７０の導通状態をモニタリングできるようになっている。しかし、モニタリングの必要がなければ、信号端子６５，７５は省略してもよい。あるいは、外部回路で、バスバー端子６０，７０の接続部からモニタリング用の配線を引き出す構成とすることも考えられる。

また、上記の実施形態では、ベース１０に浅底部１７が設けられ、その底面からコイル端子３５および信号端子６５，７５が突出した構成を示した。この構成によれば、図８（ａ）に示すように、基板１３０が、浅底部１７の底面に沿って位置するように、電磁継電器１を基板１３０に実装することができる。それにより、浅底部１７の下方の空き領域を基板１３０の配置に利用して、全体として省スペース化を図ることができる。

この際、浅底部１７の底面に形成された突起１７ｄ，１７ｅを、例えば基板１３０に形成された穴に圧入するなどして、基板１３０と電磁継電器１を機械的に固定するのに利用することができる。この場合、前述のように、コイル端子３５および信号端子６５，７５の先端に、圧入接続部３５，６５ｅ，７５ｅを設けた構成とすれば、基板１３０と電磁継電器１の機械的な固定をするのと一緒に、コイル端子３５および信号端子６５，７５の電気的な接続も実行することができ、好都合である。しかし、コイル端子３５および信号端子６５，７５は、はんだづけなどによって接続する構成としてもよいのはもちろんである。

変形例として、図８（ｂ）に示すように、両端にコネクタ１４１，１４２を備えるハーネス１４０を用いて、電磁継電器１と基板１３０を接続する構成としてもよい。この場合、電磁継電器１には、ハーネス１４０のコネクタ１４１と接続されるコネクタ部１４５を設け、基板１３０には、ハーネス１４０のコネクタ１４２に接続されるコネクタ１４６を実装した構成とすることができる。

カード１００に関しては、可動ばね６４を挟み込む構造を有する例を示した。しかし、カード１００は、可動接点６９ａ，６９ｂを、固定接点７３ａ，７３ｂとの接触位置と離隔位置とに動かすことができれば、可動ばね６４にどのような形態で係合するものであってもよい。例えば、可動ばね６４を、力を加えない状態では、可動接点６９ａ，６９ｂを固定接点７３ａ，７３ｂに接触した状態となるように付勢する構成とし、カード１００は、可動接点６９ａ，６９ｂを離隔位置にする時にのみ、可動ばね６４に当接する構成としてもよい。また、アクチュエータ８０に可動ばね６４との係合部を一体に形成してカード１００を省略した構成としもよい。

本発明による一実施形態の電磁継電器の分解斜視図である。 図１の電磁継電器の組み立てた状態の平面図である。 図１の電磁継電器のベースの平面図である。 図１の電磁継電器の電磁石部の断面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った部分の断面図である。 図１の電磁継電器のアクチュエータの断面図である。 図１の電磁継電器の電磁石部によるアマチュアの動作を説明するための断面図である。 （ａ）は、図１の電磁継電器を基板に接続した状態を示す側面図であり、（ｂ）は接続構成の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１ 電磁継電器
３０ 電磁石部
６４ 可動ばね
６９ａ，６９ｂ 可動接点
７３ａ，７３ｂ 固定接点
８０ アクチュエータ
９０ アマチュア
１００ （可動ばねに係合する）カード

Claims (9)

1. 電磁石部と、
   前記電磁石部の発生する磁界の作用によって移動させられるアマチュアが取り付けられたアクチュエータと、
   前記アクチュエータに係合されて、前記アマチュアの移動に応じて変位させられる可動ばねと、
   前記可動ばねに取り付けられた可動接点と、
   前記可動接点が、前記アマチュアの移動に応じて、接触させられた状態と、離隔された状態とに切り替えられる固定接点と、
   を有し、
   前記アクチュエータは、前記アマチュアの移動に応じて旋回するように保持され、旋回軸線に垂直な面における形状がＬ字形状であり、該Ｌ字形状の一端に前記旋回軸線が位置し、前記Ｌ字形状の他端側に、前記アマチュア、および前記可動ばねとの係合部が設けられている、
   電磁継電器。
2. 前記電磁石部は、コイルが巻かれたボビンと、ボビンを貫通する鉄心と、該鉄心に連結されたヨークと、を有し、前記鉄心は、一端で前記ヨークに連結され、他端側が、前記ヨークと間隔をおいて対面しており、
   前記アマチュアは、永久磁石と、該永久磁石の各極にそれぞれ接続され磁束経路を形成する部材と、を有し、該磁束経路を形成する部材の一方が、前記鉄心と前記ヨークの、互いに間隔をおいて対面している部分の間に位置している、請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記電磁石部、前記可動ばね、および、前記固定接点を支持する部材が、共通のベースに圧入されて保持されており、前記アクチュエータは、前記ベースの穴部に挿入されたシャフトを有し、該シャフトを中心として旋回する、請求項１または２に記載の電磁継電器。
4. 前記ベースには、前記電磁石部の圧入される部分に、前記電磁石部の、圧入方向に交差する方向に延びるように形成された穴に嵌合する突起が形成された嵌合片が突出するように形成されている、請求項３に記載の電磁継電器。
5. 前記固定接点が取り付けられた板部を有し、該板部が、板厚方向に垂直な方向に、前記ベースに形成された溝内に圧入されたバスバー端子をさらに有し、
   前記電磁石部は、コイルが巻かれた筒部と該筒部の端部に連結されたフランジを備えるボビンを有し、
   前記バスバー端子と前記電磁石部は、前記ベースの同じ側面から該ベースに圧入されており、
   前記バスバー端子の前記板部の、前記ベースに圧入される側と反対側の縁には、前記フランジの、前記ベースに圧入される側と反対側の縁に当接するように延びる押さえ部が形成されている、請求項３または４に記載の電磁継電器。
6. 前記可動ばねに並列に接続された平編線をさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁継電器。
7. 前記電磁石部のコイルに接続されたコイル端子をさらに有し、該コイル端子の板状の先端部に、中央に、板厚方向に貫通する穴が形成され、板厚方向および長手方向に垂直な方向に膨らんだ形状の圧入接続部が形成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の電磁継電器。
8. 前記可動接点および前記固定接点にそれぞれ接続されたバスバー端子と、前記バスバー端子に接続された信号端子をさらに有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁継電器。
9. 前記信号端子の板状の先端部に、中央に、板厚方向に貫通する穴が形成され、板厚方向および長手方向に垂直な方向に膨らんだ形状の圧入接続部が形成されている、請求項８に記載の電磁継電器。

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