JPS6314451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有極継電器に関する。

従来の有極継電器は励磁巻線の軸方向に永久磁
石、接点組立及び巻線が直列に配置され、全体と
して細長い形状をなし、小形化に際しても前記巻
線の収容部分が圧迫され巻線容積が小さくなる。
これを第１図を参照して説明する。第１図は従来
の有極継電器の磁気回路構成部品配置の一例を示
す構造及び動作原理の説明図である。有極継電器
は容器１０の中に永久磁石組立部品１１及び巻線
組立部品１２を収容している。永久磁石組立部品
１１は永久磁石１３並びに磁束回路を形成する導
電体の固定接点１４ａ及び１４ｂにより構成され
永久磁石１３による磁束φm（矢印）の閉回路を
形成している。巻線組立部品１２は励磁巻線１８
と、一方の端部附近に接点１５を有し他方の端部
を固定部１７とする弾性導電体の可動接極子１６
とを含んで構成される。励磁巻線１８に電流を流
すとき磁束φ₀が矢印方向に生ずると、可動接極
子１６→固定接点１４ａ及び１４ｂ→容器１０→
可動接極子１６の空隙を含む電気的絶縁体を経た
閉回路が形成され前記の磁束φmとの関係で一方
の固定接点１４ａでは相加的に、又他方の固定接
点１４ｂでは相殺的に働き可動接極子１６は固定
接点１４ａに吸引されて接点１５と接着し電気的
閉回路が形成される。励磁巻線１８に流れる電流
の方向が逆転すると、磁束方向が逆転し接点１５
は固定接点１４ｂと電気的閉回路を形成する。可
動接極子１６は有極継電器の機能発揮のため巻線
電流による磁束路となるので巻線の軸方向に平行
に配置されその一端が可動接点となる。このため
固定接点１４ａ，１４ｂを構成する永久磁石組立
部品１１は励磁巻線１８の軸の延長上に配置さ
れ、巻線組立部品１２の長さに永久磁石組立部品
１１の長さが加わり容器１０の長さが長くなる。
又、容器の太さは巻線組立部品１２又は永久磁石
組立部品１１に影響され、その形状は柱状とな
る。継電器機能は、導電体の固定接点１４ａ，１
４ｂがそれぞれ引出端子を有し、可動接点となる
可動接極子１６がその固定部１７に引出端子を有
して形成される電気回路の接点部を含み発揮され
る。接点を有するそれぞれの構成品は永久磁石１
３、容器１０、励磁巻線１８とは電気的に絶縁さ
れて組立てられる。この構造における高感度性能
の発揮には、励磁巻線１８に電流が流れたとき生
ずる磁束φ₀が固定接点１４ａ，１４ｂのそれぞ
れに分岐し容器１０を介して二つの磁束路を形成
するので、これら二つの磁束路の磁気バランスが
必要となるが、このバランス調整は複雑である。

従来の有極継電器は、形が柱状となるため近年
の実装基板となる印刷配線板等への取付制限を生
じ、又製造段階においても各部品の配置取付け及
び調整が複雑であり、生産性が悪いという欠点が
ある。

本発明の目的は、軸に直列に配置した構成部品
を隣接並立配置することにより上記欠点を除去
し、生産性の得られる有極継電器を提供すること
にある。

本発明による有極継電器の基本構造は、絶縁基
板の一主表面に平坦配置された第１の磁性板と；
この第１の磁性板に一端部を固着して磁気結合
し、他端部に接極子を回動可能に嵌着して回動軸
となり、且つ前記基板主表面に対して立設された
磁性棒と；この磁性棒に巻装された励磁巻線と；
対向する一端部間に前記接極子の回動端部を挿通
し、少なくとも一方の他端部を前記第１の磁性板
に固着して磁気結合し、且つ前記磁性棒及び巻線
と相並び立設された第２及び第３の磁性板と；こ
れら第２及び第３の磁性板に磁極端をそれぞれ挟
着された永久磁石と；この磁石の発生する磁界及
び前記巻線への通電により発生する磁界によつて
前記第２及び第３の磁性板に選択的に吸引される
前記接極子の動作に従つて閉成・開離する接点部
と；を備えることを特徴とする。

本発明による有極継電器の別の特徴は、前記第
１の磁性板が前記第２及び第３の磁性板の少なく
とも一方と一体化構造を成していること、前記接
極子動作により閉成・開離する前記接点部が前記
第２及び第３の磁性板と相並び前記基板主表面に
立設された弾性導電体により構成されること、前
記接極子が少くとも前記第２および第３の磁性板
に対極する部分までを磁性体とし、この磁性体の
回動端部に固定し且つ前記弾性導電体の回動端部
を挟持する鋏状の絶縁片を設けたこと、前記接極
子、前記磁性棒、前記第２及び第３の磁性板のそ
れぞれに前記接点部を設けたこと、又は容器の内
側の前記第２および第３の磁性板に接するそれぞ
れの面で、前記基板の配置面にほぼ垂直な、且つ
第２および第３の磁性板それぞれの幅にほぼ同一
の内側間隔を有する、一対の平行直線上に少くと
も一対の隆状突起を設けたことである。

次に本発明を実施例により図面を参照して説明
する。

まず、第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ本発明
の有極継電器の第１の実施例における継電器本
体、容器の一部、基板の個片、基板上のヨーク
（磁性板）の個片を示す斜視図である。第２図に
おいて、容器２００は電気的絶縁材の非磁性体で
あり、底面に接点引出端子２５at，２５bt用、接
点引出端子２５ｔ用、励磁巻線引出端子２８ｔ用
のそれぞれの貫通孔２０１，２０２，２０３及び
内面にヨーク２４ａ，２４ｂ組立挿入時の案内用
支柱２０４を備える。この容器２００の中に継電
器本体が収納された後、上蓋２１０が嵌込まれて
密封される。又、基板２０は電気的絶縁材料の非
磁性体であり、一面にヨーク２９、巻線組立部品
２２及び永久磁石組立部品２１を立設するもので
巻線組立部品２２の組立位置には中央に励磁巻線
コア−281の嵌着用孔２０５及び二箇所の巻線引
出端子２８ｔ用貫通孔２０６を備え、形状に合わ
せて容器２００に挿入、底面内部に嵌着される。
又、ヨーク２９は巻線組立部品２２の組立位置に
前記基板２０同様コアー２８１及び巻線引出端子
２８ｔ用のそれぞれの貫通孔２９１，２９２を有
し、永久磁石組立部品２１の組立位置がヨーク２
４ａ，２４ｂと接するＵ字形端子２９３を備える
磁性板であり、基板２０に重ねて容器２００に嵌
め込まれる。次に巻線組立部品２２が、容器２０
０、基板２０、ヨーク２９の電気回路引出端子位
置に合わせて嵌込まれ、これらすべての部品を重
ね合わせて固定する。巻線組立部品２２は、導電
体であり底部に電気回路用引出端子２５ｔを有し
磁性棒となるコアー２８１と、これを巻いて形成
される励磁巻線２８とこの巻線２８の電気回路引
出端子２８ｔとを備え、コアー２８１は励磁巻線
２８及び前記ヨーク２９と電気的に絶縁されて組
立てられる。次に永久磁石組立部品２１は永久磁
石２３とこの永久磁石２３の磁極面を挟持して並
行に立設する導電体の二つのヨーク（磁性体）２
４ａ，２４ｂとを電気的絶縁体を介して一体化し
た構造で、二つのヨーク２４ａ，２４ｂはそれぞ
れ上端部に間隙をもつて対峙する固定接点２５
ａ，２５ｂを、又下端部に電気回路用引出端子２
５at，２５btを備え、永久磁石組立部品２１を容
器２００の底部の引出端子孔の位置に合わせ且つ
４本の支柱２０１により形成される溝にヨーク２
４ａ，２４ｂを添わせて嵌め込むときは、ヨーク
２４ａ，２４ｂは引出端子２４at，２４btを容器
２００の底面から突出し容器２００と前記基板２
０とにより押圧固定される。次に可動接極子２６
は電気回路切替用接点２５を一端に備える導電体
の板ばねで他端には固定部２７を有し、この固定
部２７の回転軸孔に嵌合される前記コアー２８１
上端部を回転軸として回動するよう組立てられ
る。前記構造において、永久磁石２３の磁束路
は、一方で永久磁石２３−ヨーク２４ｂの上辺−
固定接点２５ｂ−可動接点２５を間に置く間隙−
固定接点２５ａ−ヨーク２４ａの上部−永久磁石
２３、又他方で永久磁石２３−ヨーク２４ｂの下
部−間隙を介したヨーク２９−ヨーク２４ａの下
部−永久磁石２３の二径路を成し、永久磁石２３
はこの二つの磁束路の磁気抵抗バランスが得られ
るヨーク２４ａ，２４ｂのほぼ中間部に配置され
る。又、励磁巻線２８に電流が流れるときは、例
えば磁束がコアー２８１−固定部２７−可動接極
子２６−接点２５−接点２５ａ−ヨーク２４ａの
上部−永久磁石２３−ヨーク２４ｂの下部−間隙
を介したヨーク２９−コア−２８１の径路で流
れ、前記第１図により説明したように可動接極子
２６がヨーク２４ａに吸引され押接することによ
り電気回路が端子２５ｔ−コアー２８１−固定部
２７−可動接極子２６−接点２５−接点２５ａ−
ヨーク２４ａ−端子２５atの径路で閉成される。
接点の切替動作は第１図による説明と同様励磁巻
線２８に流れる電流の方向の変化による。巻線組
立部品２２と永久磁石組立部品２１とは励磁巻線
２８の電流による磁束路の効率向上のためできる
だけ近接して配置される。この第１の実施例で
は、可動接極子２６は板ばねとして説明されたが
固定部２７に弾性構造を持たせることにより剛体
にでき、又前部ヨーク２４ａ，２４ｂが下部にお
いてヨーク２９と所定の磁気抵抗を有し一体化構
造を成すときは永久磁石組立部品としてヨーク２
４ａ及び２４ｂの磁気回路バランスを安定化でき
継電器の組立及び調整の作業が更に容易になる。
又容器の非磁性体電気的絶縁材料は内面のみでそ
の機能が発揮できる。

次に第３図は第２図に示す第１の実施例におい
て接点部を分離し接点組立部とした第２の実施例
及びその容器の一例を示す斜視図である。第３図
において、第２図と全く同一の構成要素には同一
の番号符号が付されている。基板３０は永久磁石
組立部品３１のヨーク（磁性板）３４ａ及び３４
ｂの両辺の左右に巻線組立部品３２及び接点組立
部３５を近接配置する構造の電気的絶縁材料の非
磁性体であり、板ばね接点３５ａ，３５ｂ，３５
ｃ嵌着用孔、励磁巻線コアー３８１嵌着用孔、巻
線引出端子用貫通孔（共に図示されていない）を
備え、且つ前記ヨーク３４ａ及び３４ｂの幅に対
しこの位置決め用の溝がそれぞれ左右に合計四箇
所あり後記の容器３００の支柱３０４がこの溝に
嵌め込まれる。接点組立部はそれぞれの一端部に
接点を、他端部に引出端子を備える三枚の板ばね
接点３５ａ，３５ｂ，３５ｃから成り、板ばね接
点３５ｃが曲がるときは板ばね接点３５ａ又は３
５ｂに接するように対面して平行に配置され、前
記板ばね接点が曲る方向と垂直の方向に永久磁石
組立部品３１及び巻線組立部品２２が位置するよ
う基板３０の一面に挿入立設され他面に引出端子
を突出して固着する。次に永久磁石組立部品３１
は永久磁石２３とこの永久磁石２３の磁極面を挟
持して並行に立設する二つの磁性板のヨーク３４
ａ，３４ｂとが直接固着され、更に組立て後は巻
線組立部品３２の底部と接触しＵ字形の端子部を
有する磁性板のヨーク２９が前記Ｕ字形の端子の
一方をヨーク３４ａ、又他方をヨーク３４ｂのそ
れぞれの一端に所定の磁気抵抗をもつて接着固定
されて共に一体化構造を形成する。又、ヨーク３
４ａ，３４ｂの他端は接触子３６が可動できる空
間をもつて対峙する。この永久磁石組立部品３１
は基板３０の面上にヨーク２９を密着して前記接
点組立部３５と並行立設し板ばね接点３５ｃの可
動方向と平行にヨーク３４ａと３４ｂとが対峙す
る。次に巻線組立部品３２は磁性棒のコアー３８
１とこのコアー３８１を巻いて成形される励磁巻
線２８とから構成され、コアー３８１は一端が前
記ヨーク２９を貫通して基板３０で嵌着され他端
が接極子３６の回転軸になる。この巻線組立部品
３２は前記ヨーク２９の貫通孔２９１，２９２
（第２図ｄに示す）を合わせ嵌着することにより
前記永久磁石組立部品３１と共に基板３０に固定
できる。次に可動接極子３６は一端部にコアー３
８１を回転軸とする軸孔を設け他端部に板ばね接
点３５ｃを動かす絶縁体のカード３７を嵌着した
磁性体である。この接極子３６は、一端部がコア
ー３８１の上端部で回動可能に軸着し他端部が対
峙するヨーク３４ａ，３４ｂの先端部の間に位置
し、更に先端部に嵌着されたカード３７が可動板
ばね接点３５ｃの先端部を遊びをもつて挟持す
る。第１図の説明と同様の磁気回路及び動作原理
に従い接極子３６が動作するときは、カード３７
により接点３５ｃが接点３５ａ又は３５ｂと接離
する。又容器３００は、非磁性体であり、底面に
は接点３５ａ，３５ｂの引出端子貫通孔３０１、
接点３５ｃの引出端子貫通孔３０２、巻線２８の
引出端子貫通孔３０３がそれぞれ設けられ電気的
絶縁対策が施され、更に組立てられた継電器本体
の挿入の便宜のためヨーク３４ａ，３４ｂのそれ
ぞれの長辺に対し四つの案内用支柱３０４が前記
底面に垂直に側面内部に設けられる。この第２の
実施例では電気的絶縁について接点組立部３５及
び巻線２８についてのみ配慮すればよい。又、可
動接極子３６は基板３０に嵌着されたコアー３８
１と軸着して回動すると説明したが、接極子３６
がコアー３８１と嵌着され一体となりコア３８１
が基板３０と軸着して回動する構造とするときは
接極子３６における磁気回路での磁気効率を上げ
ることができる。又、接点組立部で三枚の板ばね
接点としたがカード３７の構造と共に複数の可動
板ばね接点を設けることにより接点回路組合せを
更に多種に拡大でき、又板ばね接点を線ばね接点
とするときには更に小形化が実現できる。又、容
器３００は、上蓋３１０で密封されるように図示
されているが、上蓋を一体化構造とし底面を取除
いた形状のときは継電器本体を組立てた後、上方
から覆い基板３０自体が容器の底面部を構成して
密封され更に製造工程を低減できる。

次に第４図は第３図の第２実施例において、永
久磁石組立部品において対峙する二つのうち一つ
のヨークの基板側を切欠いた第３の実施例を示す
斜視図である。第４図において第２及び第３図と
同一の構成要素には同一番号符号が付与してあ
る。又、この第３の実施例において前記第２の実
施例と同じ下記以外の構造、構成・作用等は説明
を省略する。まず、ヨーク４４ａは一端が永久磁
石２３の磁極面に接し、他端がヨーク３４ｂと対
峙し、ヨーク４９はＵ字形端子の一方が切欠かれ
ている。ここで、励磁巻線２８に電流が流れてい
ないときは、永久磁束２３が磁束がヨーク４４ａ
→永久磁石２３→ヨーク３４ｂの下部→ヨーク４
９→巻線コアー３８１→可動接極子３６の径路で
一つの磁路を形成し可動接極子３６をヨーク４４
ａに吸引する。従つて可動接極子３６に嵌合され
るカード３７が可動接点ばね３５を動かし接点を
固定接点ばね３５ａに押接させて電気回路を閉成
させる。次に、励磁巻線２８に電流を流し磁束の
流れを可動接極子３６→巻線コアー３８１→ヨー
ク４９→ヨーク３４ｂとするときヨーク４４ａの
磁束は永久磁石２３の磁束の流れと相殺され、可
動接極子３６はヨーク３４ｂ側に吸引される。従
つてカード３７が動いて可動接点ばね３５ｃは固
定接点ばね３５ａから離れ、且つ固定接点ばね３
５ｂに接して電気回路の切替えが実現する。この
ときは、永久磁石２３の磁極面から発生する磁束
と巻線の励磁による磁束がヨーク３４ｂの上部で
相加的となり接触子３６を和動駆動できるので磁
気吸引力が増大すると共に感動電流値が減少す
る。又、電気的絶縁箇所、接極子の回動のための
軸着箇所、接点組合せ、ばね形状、容器形状に関
する補足説明は前記第２の実施例における説明と
同様である。更に、この第３の実施例におけるヨ
ーク４４ａは第４図に示すように一端部をヨーク
３４ｂと対峙させ、他端部を永久磁石２３に固着
し、又ヨーク３４ｂ及び４９が磁気抵抗なしで一
体化するときは磁気回路の効率化が最大になる。

次に、第４の実施例として第１の実施例におい
て永久磁石組立部品のヨーク２４ａ及び２９を第
４図の第３の実施例のように切欠いたときは、接
点と引出端子とを非磁性導電体で接続し他の部材
と電気的に絶縁する。

本実施例において導電体と説明した部材を絶縁
体に切替えたときは、接点とその引出端子との間
をそれぞれ導線及びプリント配線等の少くとも一
方で電気的に結線し前記機能を発揮できる。又、
容器は第２図及び第３図において隆状突起を連続
したものとし支柱と説明したが断続した形状でも
同等の機能発揮ができる。

以上説明したように本発明によれば永久磁石組
立部品及び巻線組立部品を基板上に並列配置する
ことにより容器の二辺の長さが巻線枠の長さと太
さとにより決まり、他の一辺の長さが各組立部品
の厚さの和で決まるので最長辺の長さを縮少でき
実装上の制限を減少させ、又一部の部材を一体化
し且つ各部分を基板にほぼ垂直方向に挿嵌して組
立てできるので製造及び調整の手段が簡便化し、
生産性の向上が得られると共に、固着された磁性
棒および磁性体が形成する磁気回路が磁性体の接
極子により閉回路を形成するので磁気回路の効率
化が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の有極継電器の磁気回路構成部品
の一配置例を示す説明図、第２図ａは本発明の有
極継電器本体の第１の実施例を示し第２図ｂは前
記ａの容器の一部を示し第２図ｃ及びｄは前記ａ
の二つの部品を示すそれぞれの斜視図、第３図は
第２の実施例として本体と容器とを示す斜視図、
第４図は第３の実施例として本体のみを示す斜視
図である。 ２０，３０……基板、２１，３１，４１……永
久磁石組立部品、２２，３２，４２……巻線組立
部品、２３……永久磁石、２４ａ，２４ｂ，２
９，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４９……ヨーク
（磁性板）、２５，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５
ｂ，３５ｃ……接点、２６，３６……接極子、２
８……巻線、３５……接点部、３７……カード
（絶縁片）、２００，３００……容器、２０４，３
０４……支柱（隆状突起）、２８１，３８１……
コアー（磁性棒）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁基板の一主表面に平坦配置された第１の
   磁性板と；この第１の磁性板に一端部を固着して
   磁気結合し、他端部に接極子を回動可能に嵌着し
   て回動軸となり、且つ前記基板主表面に対して立
   設された磁性棒と；この磁性棒に巻装された励磁
   巻線と；対向する一端部間に前記接極子の回動端
   部を挿通し、少なくとも一方の他端部を前記第１
   の磁性板に固着して磁気結合し、且つ前記磁性棒
   及び巻線と相並び立設された第２及び第３の磁性
   板と；これら第２及び第３の磁性板に磁極端をそ
   れぞれ挟着された永久磁石と；この磁石の発生す
   る磁界及び前記巻線への通電により発生する磁界
   によつて前記第２及び第３の磁性板に選択的に吸
   引される前記接極子の動作に従つて閉成・開離す
   る接点部と；を備えることを特徴とする有極継電
   器。 ２ 前記第１の磁性板が前記第２及び第３の磁性
   板の少なくとも一方と一体化構造を成しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の有極
   継電器。 ３ 前記接極子動作により閉成・開離する前記接
   点部が前記第２及び第３の磁性板と相並び前記基
   板主表面に立設された弾性導電体により構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の有極継電器。 ４ 前記接極子が少くとも前記第２および第３の
   磁性板に対極する部分までを磁性体とし、この磁
   性体の回動端部に固定し且つ前記弾性導電体の回
   動端部を挟持する鋏状の絶縁片を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の有極継電
   器。 ５ 前記接極子、前記磁性棒、前記第２及び第３
   の磁性板のそれぞれに前記接点部を設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の有極継電
   器。 ６ 容器の内側の前記第２および第３の磁性板に
   接するそれぞれの面で、前記基板の配置面にほぼ
   垂直な、且つ第２および第３の磁性板それぞれの
   幅にほぼ同一の内側間隔を有する、一対の平行直
   線上に少くとも一対の隆状突起を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の有極継電
   器。