JP6036628B2 - リレーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、複数のリレーユニットを一面に搭載したベース部材と、当該ベース部材を収容するケースと、を備えたリレーモジュールに関するものである。

一般的な電磁リレーは、固定接点、可動接点及び電磁コイル等を有するリレーユニットを、カバー内の空間に収納している。また、固定接点、可動接点及び電磁コイルは、金属製の板材により外部の電気回路用配線に接続されている。

このような電磁リレーにおいては、例えば、車両駐車中にカバー内の空間の温度が低下したときに、カバー内の空間の相対湿度が上昇して結露する恐れがある。しかも、固定接点及び可動接点は、金属製の板材を介して外部の電気回路用配線に接続されるようになっているため、外部の電気回路用配線の温度が低下したときに、リレーユニットの他の部位よりも低温になりやすく、従って、固定接点及び可動接点の部位で結露ひいては氷結するという問題がある。

そこで、バスバーの樹脂層とカバーとによって形成された空間に、リレーユニットが収納された電磁リレーにおいて、バスバーの表面を上記空間に露出させる露出窓を樹脂層に形成し、固定接点及び可動接点の部位で結露するよりも早く、バスバーにおいて露出窓によって空間の露出した部位で結露させるようにして、電磁リレーの周囲の温度が低下したような場合に電磁リレーの固定接点及び可動接点の部位で発生する結露を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３１０９５号公報

近年、カバー内の空間に複数のリレーユニットを配置したリレーモジュールが増加しつつある。このようなリレーモジュールにおいては、一部のリレーユニットが作動して、他のリレーユニットが作動していないといった状況が生じる。このような状況では、作動中のリレーユニットはコイルに流れる電流によって自身が発熱し、周囲の空気も暖められるが、作動していないリレーユニットは発熱しないため周囲の空気も低温のままとなる。したがって、収納空間の温度が低下したときに、収納空間において作動中のリレーユニットと作動していないリレーユニットとの温度差が大きくなり、特に、作動していないリレーユニットの固定接点及び可動接点の部位で結露や氷結が発生し、接点の導通ができなくなるといった問題が生じる。

なお、カバー内の空間に複数のリレーユニットを配置したリレーモジュールにおいては、隣り合うリレーユニットの固定接点及び可動接点の部位間の距離が短い場合、上記特許文献１に記載されたリレーモジュールのように露出窓を形成しても、結露を防止する効果が十分に得られないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、隣り合うリレーユニットの固定接点及び可動接点の部位間の距離が短い場合でも、リレーユニットの固定接点及び可動接点の部位に生じる結露を防止できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、固定接点（７２）と可動接点（７１）を有する複数のリレーユニット（７０）を一面に搭載したベース部材（３０、４０）と、複数のリレーユニットが搭載されたベース部材を収容するケース（１０）と、を備えたリレーモジュールであって、ベース部材の一面には、ケース内に配置された複数のリレーユニットの間を仕切るしきり部材（６０）が設けられ、ベース部材には、しきり部材により仕切られたベース部材の一面側の各空間（１）と、ベース部材の一面と反対側の他面側の空間（３、４）との間を連通する複数の穴部（３０ａ、４０ａ）が形成されており、しきり部材により仕切られたベース部材の一面側の個々の空間（１）は、ベース部材に形成された穴部を介してベース部材の他面とケースにより形成される空間（３、４）と連通していることを特徴としている。

このような構成によれば、ベース部材の一面には、ケース内に配置された複数のリレーユニットの間を仕切るしきり部材（６０）が設けられ、ベース部材には、しきり部材により仕切られたベース部材の一面側の各空間（１）と、ベース部材の一面と反対側の他面側の空間（３、４）との間を連通する複数の穴部（３０ａ、４０ａ）が形成されており、しきり部材により仕切られたベース部材の一面側の個々の空間は、ベース部材に形成された穴部を介してベース部材の他面とケースにより形成される空間と連通しているので、例えば、作動しているリレーユニットと作動していないリレーユニットがあり、作動しているリレーユニットと作動していないリレーユニットの間に温度差が生じたとしても、作動していないリレーユニットの固定接点と可動接点の部位で結露する前に、作動していないリレーユニットの周囲の空気は、ベース部材に形成された穴部を介してベース部材の他面とケースにより形成される空間へ誘導されケース内面で冷却されケース内面に結露する。すなわち、隣り合うリレーユニットの固定接点及び可動接点の部位間の距離が短い場合でも、リレーユニットの固定接点及び可動接点の部位に生じる結露を防止することができる。

また、請求項２に記載の発明は、ベース部材の他面に形成された複数の穴部の周囲には、当該複数の穴部の全体の周囲を囲むように複数の穴部が形成された領域よりも高さの高い突起部（３０ｃ、４０ｃ）が形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、ベース部材の他面に形成された複数の穴部の周囲には、当該複数の穴部の全体の周囲を囲むように複数の穴部が形成された領域よりも高さの高い突起部（３０ｃ、４０ｃ）が形成されているので、この突起部により、ベース部材の他面とケース（１０）により形成される空間（３、４）を十分に確保することが可能である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係るリレーモジュールの斜視図である。 本リレーモジュールの分解斜視図である。 図１中の矢印Ａ方向から見た図である。 図３中に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。 図３中に示したＶ−Ｖ線に沿った概略断面図である。

本発明の一実施形態に係るリレーモジュールの斜視図を図１に示す。本リレーモジュールは、例えば、ヘッドランプやワイパーモータ等の車両用電気機器の制御用リレーとして用いられる。

本リレーモジュールは、ケース１０とハウジング２０を備えている。本リレーモジュールの裏面側にハウジング２０が配置され、本リレーモジュールの表面側にケース１０が配置されている。なお、ケース１０およびハウジング２０は、それぞれ樹脂を用いて構成されている。ハウジング２０には、外部の電気回路用配線の一端に設けられたコネクタケース（図示せず）を挿入するための複数のコネクタ挿入部２０ｂが形成されている。

本リレーモジュールの分解斜視図を図２に示す。本リレーモジュールは、ケース１０、ハウジング２０、第１ベース部材３０、第２ベース部材４０、ターミナル５０およびしきり部材６０を備えている。

第１ベース部材３０、第２ベース部材４０およびしきり部材６０は、それぞれ樹脂を用いて構成されており、ターミナル５０は、金属製部材を用いて構成されている。なお、第１ベース部材３０、第２ベース部材４０、ターミナル５０およびしきり部材６０は、ケース１０内に収容される。

第１ベース部材３０における第２ベース部材４０と対向する面には、５つのリレーユニット７０を含む回路部品が搭載されている。また、第１ベース部材３０には、複数の穴部３０ａが形成されている。

また、第１ベース部材３０におけるハウジング２０側の側面には、リレーユニット７０の制御等を行うための複数の外部導出端子３０ｂが露出するように設けられている。なお、各外部導出端子３０ｂは、外部の電気回路用配線の一端に設けられたコネクタケース内の各端子（図示せず）と接続される。

一方、図２中には示されていないが、第２ベース部材４０における第１ベース部材３０と対向する面にも、５つのリレーユニット７０を含む回路部品が搭載されている。また、第２ベース部材４０にも、複数の穴部４０ａが形成されている。

また、第２ベース部材４０には、金属製の固定接点ホルダ４１および金属製のバスバー（板材）がインサート成型（一体成形）により設けられている。なお、バスバーは、後述するリレーユニット７０の固定接点７２と外部導出端子４０ｂの間の電気的接続や、リレーユニット７０の可動接点７１と、外部導出端子４０ｂの間の電気的接続を行うものである。また、上記した各外部導出端子３０ｂは、バスバーの一部により構成されている。

また、図２中には示されていないが、第１ベース部材３０においても、第２ベース部材４０と同様に、金属製の固定接点ホルダおよび金属製のバスバー（板材）がインサート成型により設けられている。

なお、第１、第２ベース部材３０、４０に形成された各穴部３０ａ、４０ａには、第１、第２ベース部材３０、４０の本体に金属製の固定接点ホルダおよびバスバーをインサート成型するための打抜き穴として形成されたものや、第１、第２ベース部材３０、４０に形成された固定接点ホルダ３１、４１を折り曲げ加工することによりできるもの等が含まれる。なお、固定接点ホルダ３１、４１の折り曲げ加工の詳細については後で説明する。

また、第２ベース部材４０における各リレーユニット７０の搭載面の反対面には、第２ベース部材４０に形成された複数の穴部４０ａの全体を囲むように、複数の穴部４０ａが形成された領域よりも高さの高い突起部４０ｃが形成されている。

同様に、図２中には示されてないが、第１ベース部材３０における各リレーユニット７０の搭載面の反対面には、第１ベース部材３０に形成された複数の穴部３０ａの全体を囲むように、複数の穴部３０ａが形成された領域よりも高さの高い突起部３０ｃが形成されている。

また、第２ベース部材４０におけるリレーモジュールの裏面側の側面にも、リレーユニット７０の制御等を行うための複数の外部導出端子４０ｂが露出するように設けられている。

第１ベース部材３０と第２ベース部材４０に挟まれた空間には、第１ベース部材３０に搭載された５つのリレーユニット７０と、第２ベース部材４０に搭載された５つのリレーユニット７０の合計１０個のリレーユニット７０が配置されている。

また、第１ベース部材３０と第２ベース部材４０に挟まれた空間には、当該空間に配置された１０個のリレーユニット７０に対し、隣り合うリレーユニット７０の間を仕切るしきり部材６０が設けられている。

ターミナル５０は、第１ベース部材３０および第２ベース部材４０に搭載された各リレーユニット７０と各ヒューズ８０との電気的接続を行うものである。

次に、図２を参照して、本リレーモジュールの組み付けについて説明する。まず、第１ベース部材３０を用意し、この第１ベース部材３０に搭載された各リレーユニット７０の間を仕切るように、第１ベース部材３０における各リレーユニット７０の搭載面にしきり部材６０を配置する。次に、第２ベース部材４０における各リレーユニット７０が搭載された面を、第１ベース部材３０の各リレーユニット７０の搭載面に対向させるように、第２ベース部材４０を第１ベース部材３０の上に配置する。次に、第２ベース部材４０における各リレーユニット７０が搭載された面と反対側の面にターミナル５０を固定する。次に、これらの各部材３０、４０、５０、６０をケース１０の開口部１０ａより挿入してケース１０内に収納する。次に、ケース１０の開口部１０ａにハウジング２０を嵌合させる。最後に、各ヒューズ８０を図示しないヒューズ挿入部に嵌め込んで本リレーモジュールが完成する。

図３に、図１中の矢印Ａ方向から見た図を示す。なお、この図３は、第２ベース部材４０の位置におけるケース１０と、第２ベース部材４０の中央部（太線Ｘで囲んだ領域）を透過して見た図となっている。

図中、本リレーモジュールの裏面側に配置された５つのリレーユニット７０は第１ベース部材３０に搭載されたもので、本リレーモジュールの表面側に配置された５つのリレーユニット７０は第２ベース部材４０に搭載されたものである。

しきり部材６０は、上述したように、隣り合うリレーユニット７０の間を仕切るものである。このしきり部材６０により、第１ベース部材３０に搭載された５つのリレーユニット７０と第２ベース部材４０に搭載された５つのリレーユニット７０が個々の空間１に仕切られている。

リレーユニット７０は、可動接点７１、固定接点７２、コイル７３、板バネ７４、可動鉄片７５を有している。リレーユニット７０に設けられた突起部（図示せず）が第１、第２ベース部材３０、４０に形成された穴部（図示せず）に圧入され、各リレーユニット７０の本体が第１ベース部材３０または第２ベース部材４０に固定されている。

また、固定接点７２は、第１、第２ベース部材３０、４０に設けられた固定接点ホルダ３１、４１の一端部にカシメ固定されている。この固定接点ホルダ３１、４１は、平板状の固定接点ホルダ３１、４１の長手方向の中央部で直角に折り曲げ加工されて、固定接点７２が固定された一部が起立している。このように、各固定接点ホルダ３１、４１を折り曲げ加工することにより、固定接点７２が可動接点７１と対向するようになってる。

なお、固定接点７２が固定された固定接点ホルダ３１、４１の一部を折り曲げ加工することにより、第１、第２ベース部材３０、４０の近くに穴部３０ａ、４０ａが形成される。

また、第１、第２ベース部材３０、４０には、リレーユニット７０の可動接点７１の移動範囲を制限するためのストッパー７６が設けられている。

個々のリレーユニット７０において、可動接点７１、固定接点７２、コイル７３、板バネ７４、可動鉄片７５等を密閉するようなケースは設けられていない。このようなケースを設けていないのは、上記した空間に空気の出入りがないと、上記した空間の空気に含まれる水分によって自己の可動接点７１および固定接点７２の部位に結露や氷結が発生するためである。

コイル７３に電流が流れておらず、コイル７３が励磁されていない状態では、板バネ７４により可動接点７１と固定接点７２は開離しており、可動接点７１と固定接点７２の間は非導通状態となる。また、コイル７３に電流が流れてコイル７３が励磁されると、可動接点７１が固定接点７２側に移動して可動接点７１と固定接点７２の間は導通状態となる。

図４に、図３中に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図を示す。また、図５に、図３中に示したＶ−Ｖ線に沿った概略断面図を示す。なお、図４、５において、リレーユニット７０の断面のハッチングは省略してある。

図４、図５に示すように、第１ベース部材３０には、ケース１０およびしきり部材６０により仕切られた第１ベース部材３０の一面側の各空間１と当該第１ベース部材３０の一面と反対側の他面側の空間３、４との間を連通する複数の穴部３０ａが形成されている。

同様に、第２ベース部材４０についても、ケース１０およびしきり部材６０により仕切られた第２ベース部材４０の一面側の各空間１と当該第２ベース部材４０の一面側の空間１と反対側の他面側の空間３、４との間を連通する複数の穴部４０ａが形成されている。

図４に示すように、しきり部材６０により仕切られたケース１０内の個々の空間１は、図中の矢印Ｂに示すように、第１ベース部材３０に形成された複数の穴部３０ａと、第１ベース部材３０の他面とケース１０により形成される空間３と連通している。更に、しきり部材６０により仕切られたケース１０内の個々の空間１は、図中の矢印Ｃに示すように、第２ベース部材４０に形成された複数の穴部４０ａおよび第２ベース部材４０の他面とケース１０により形成される空間４と連通している。

また、図５に示すように、しきり部材６０により仕切られたケース１０内の個々の空間１は、図中の矢印Ｄに示すように、第１ベース部材３０に形成された複数の穴部３０ａと、第１ベース部材３０の他面とケース１０により形成される空間３と連通している。更に、しきり部材６０により仕切られたケース１０内の個々の空間１は、図中の矢印Ｅに示すように、第２ベース部材４０に形成された複数の穴部４０ａおよび第２ベース部材４０の他面とケース１０により形成される空間４と連通している。

ところで、図３に示した各リレーユニット７０の可動接点７１および固定接点７２は、それぞれ図２中に示した外部導出端子３０ｂ、４０ｂを介して外部の電気回路用配線（図示せず）に接続されるようになっている。このため、可動接点７１および固定接点７２は、外部の電気回路用配線の温度が低下したときに、リレーユニット７０の他の部位よりも低温になりやすい。したがって、可動接点７１および固定接点７２の部位には結露が発生しやすい。

また、本リレーモジュールのように、ケース１０内に複数のリレーユニット７０が収納されている場合、一部のリレーユニット７０が作動して、他のリレーユニット７０が作動していないといった状況が生じる。このような状況では、作動中のリレーユニット７０はコイルに流れる電流によって自身が発熱し、周囲の空気も暖められるが、作動していないリレーユニット７０は発熱しないため低温のままとなる。

したがって、収納空間の温度が低下したときに、収納空間において作動中のリレーユニット７０と作動していないリレーユニット７０との温度差が大きくなり、特に、作動していないリレーユニット７０の可動接点７０と固定接点７２の部位で結露や氷結が発生しやすくなる。

しかし、本リレーモジュールにおいては、第１、第２ベース部材３０、４０の一面に、ケース内に配置された複数のリレーユニット７０の間を仕切るしきり部材６０が設けられ、更に、第１、第２ベース部材３０、４０には、しきり部材６０により仕切られた第１、第２ベース部材３０、４０の一面側の空間１と、第１、第２ベース部材３０、４０の一面と反対側の他面側の空間３、４との間を連通する複数の穴部３０ａ、４０ａが形成されており、しきり部材６０により仕切られた第１、第２ベース部材３０、４０の一面側の個々の空間１は、第１、第２ベース部材３０、４０に形成された穴部３０ａ、４０ａを介して第１、第２ベース部材３０、４０の他面とケース１０により形成される空間３、４と連通しているので、例えば、作動しているリレーユニット７０と作動していないリレーユニット７０があり、作動しているリレーユニット７０と作動していないリレーユニット７０の間に温度差が生じたとしても、作動していないリレーユニット７０の固定接点と可動接点の部位で結露する前に、作動していないリレーユニット７０の周囲の空気は、第１、第２ベース部材３０、４０に形成された穴部３０ａ、４０ａを介して第１、第２ベース部材３０、４０の他面とケース１０により形成される空間３、４へ誘導されケース内面で冷却されケース内面に結露する。すなわち、隣り合うリレーユニットの固定接点及び可動接点の部位間の距離が短い場合でも、リレーユニットの固定接点及び可動接点の部位に生じる結露を防止することができる。

更に、作動していないリレーユニット７０の周囲を仕切っているしきり部材６０の温度は、作動中のリレーユニット７０を周囲を仕切っている部材６０の温度よりも低く、作動していないリレーユニット７０の周囲の空気は、作動していないリレーユニット７０の周囲を仕切っているしきり部材６０の表面に当たって冷却される。すなわち、作動していないリレーユニット７０の周囲の空気は、表面積の大きなしきり部材６０の表面に当たって冷却され、このしきり部材６０の表面においても結露が発生するので、更に、リレーユニットの固定接点及び可動接点の部位に生じる結露を防止することができる。

また、第１、第２ベース部材３０、４０の他面に形成された複数の穴部３０ａ、４０ａの周囲には、当該複数の穴部３０ａ、４０ａの全体の周囲を囲むように複数の穴部３０ａ、４０ａが形成された領域よりも高さの高い突起部３０ｃ、４０ｃが形成されているので、この突起部３０ｃ、４０ｃにより、ベース部材３０、４０の他面とケース１０により形成される空間３、４を十分に確保することが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、複数のリレーユニット７０を搭載した第１のベース部材３０と複数のリレーユニット７０を搭載した第２のベース部材４０を対向させるようにケース１０に収納する例を示したが、第１のベース部材３０と第２のベース部材４０のいずれか一方をケース１０に収納するような構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、例えば、ケース１０およびハウジング２０の材質について、それぞれ樹脂を用いて構成した例を示したが、上記実施形態に示した各部材の材質等について、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。

１０ ケース
２０ ハウジング
３０ 第１ベース部材
３０ａ 穴部
４０ 第２ベース部材
４０ａ 穴部
６０ しきり部材
７０ リレーユニット
７１ 可動接点
７２ 固定接点
７３ コイル
７４ 板バネ
７５ 可動鉄片

Claims (2)

1. 固定接点（７２）と可動接点（７１）を有する複数のリレーユニット（７０）を一面に搭載したベース部材（３０、４０）と、前記複数のリレーユニットが搭載された前記ベース部材を収容するケース（１０）と、を備えたリレーモジュールであって、
   前記ベース部材の一面には、前記ケース内に配置された前記複数のリレーユニットの間を仕切るしきり部材（６０）が設けられ、
   前記ベース部材には、前記しきり部材により仕切られた前記ベース部材の一面側の各空間（１）と、前記ベース部材の一面と反対側の他面側の空間（３、４）との間を連通する複数の穴部（３０ａ、４０ａ）が形成されており、
   前記しきり部材により仕切られた前記ベース部材の一面側の個々の空間（１）は、前記ベース部材に形成された前記穴部を介して前記ベース部材の他面と前記ケースにより形成される空間（３、４）と連通していることを特徴とするリレーモジュール。
2. 前記ベース部材の他面に形成された前記複数の穴部の周囲には、当該複数の穴部の全体の周囲を囲むように前記複数の穴部が形成された領域よりも高さの高い突起部（３０ｃ、４０ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリレーモジュール。

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