JPH0212672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の分野 本考案は、接点の駆動源として電歪素子を使用
した交流用リレーに関するものである。

ロ 従来技術とその問題点 近年、低消費電力化を目的として、かつ発熱、
ノイズの低減を目的として、接点の駆動源に電歪
素子を使用したリレーが種々提案されている。

しかしながら、電歪素子の変位を接点の駆動源
に用いると、その変位力、変位量が小さいため、
大電流の開閉を行うと、接点消耗により接点圧力
がとれなくなり、最終的には接触不良を生じてし
まう不具合を有している。これは、接点が開離す
るときの交流負荷電流位相がランダムなため、交
流負荷電流位相のピーク付近で開離することも多
く、開離時の接点間に発生するアークで接点が消
耗するからである。

ハ 考案の目的 本考案はこのような欠点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、鉄心と可動鉄片との間に交流負
荷電流にて磁気的な吸引力を作用せしめ、接点の
開離を交流負荷電流の位相が零近傍にあるときに
行わせることにより接点の消耗を大巾に低減する
ことができ、変位力、変位量の小さな電歪素子を
接点の駆動源として用いても初期特性を半永久的
に維持することができ、大電流の制御を可能とし
た交流用リレーを提供することにある。

ニ 実施例の説明 以下、本考案を一実施例である添付図面に従つ
て説明する。

１はセンター電極１Ｃの両側に電歪素子１Ａ，
１Ｂを貼り合わせた電歪素子からなる電気−機械
変換素子で、端子２と電気的に接続された支持部
２Ａと電気的に絶縁された支持部２Ｂにより片持
ち支持され、センター電極１Ｃと端子３は放電抵
抗４を介して接続され、入力信号源（電源）５と
接続することにより動作するものである。

鉄心８は略コ字形状をなす薄板状のものであ
る。可動鉄片１０は鉄心８の一端にヒンジ支持さ
れ（ヒンジ点Ａ）、後端に取付けた絶縁材（樹脂
材）１１が上記電気−機械変換素子１の自由端に
取付けた絶縁材（樹脂材）７と係合している。

可動接触片１２は先端に可動接点１３を有し、
絶縁材（樹脂材）１４を介して可動鉄片１０に連
結され、後端は交流負荷端子１６に電気的かつ機
械的に結合され、可動鉄片１０は上記ヒンジ点Ａ
を支点として常時上方に付勢している。固定接点
１５はいまひとつの交流負荷端子１７に固定さ
れ、可動接点１３が接離可能である。

交流負荷端子１６，１７は上記鉄心８の基部を
上下に直交し、交流電源１８、負荷１９が直列に
接続されている。

以上の構成において、スイツチ６がオフして電
気−機械変換素子１に電圧が印加されていないと
き、電気−機械変換素子１は水平方向に延在し、
可動鉄片１０は可動接触片１２自身のばね力にて
ヒンジ点Ａを支点として第３図中時計回り方向に
回動し、可動接点１３は固定接点１５から開離し
ている。

ここで、スイツチ６をオンして電源５から一定
の電圧が印加されると、電気−機械変換素子１の
自由端が上方に変位し、この変位に基づいて可動
鉄片１０、可動接触片１２がヒンジ点Ａを支点と
して第３図中反時計回り方向に回動し、可動鉄片
１０の先端が鉄心８の他端に接触するとともに、
可動接点１３が固定接点１５を閉成し、交流負荷
端子１６，１７、電源１８、負荷１９、接点１
３，１５、可動接触片１２を含む閉回路に交流が
流れる。同時に鉄心８と可動鉄片１０とで形成さ
れる閉ループの磁気回路に磁束が発生し、この磁
束は可動鉄片１０を鉄心８に保持する吸引力とし
て作用する（第４図ｄ参照）。

次に、スイツチ６をオフして電圧印加が断たれ
ると、電気−機械変換素子１中の電荷は放電抵抗
４を介して放電され、電気−機械変換素子１の自
由端は自己の弾性により下方に復帰し、可動鉄片
１０は可動接触片１２の復帰力にて鉄心８の他端
から離れようとする。しかし、その時に上記電流
路に流れる交流負荷電流の位相がピーク近傍であ
れば、上記磁気回路に発生する磁束の吸引力が作
用して可動鉄片１０の復帰回動が阻止されるとと
もに、接点１３，１５は閉成状態を保持する。交
流負荷電流がサインカーブを描いて減少するに伴
つて磁気回路の吸引力も減少し、交流負荷電流の
位相が零近傍に至ると（吸引力が第４図ｄ中Fr
となると）、可動接触片１２よる復帰力がこの吸
引力を上回り、可動鉄片１０がヒンジ点Ａを支点
として第３図中時計回り方向に回動（復帰）する
とともに、可動接点１３が固定接点１５から開離
する。この接点開離時において、交流負荷電流は
ほとんど零であるため、接点１３，１５間にアー
クが発生することはない。従つて、たとえ大電流
を開閉しても接点１３，１５の消耗はなく、初期
に設定した接点圧力、接点フオローは使用中にほ
とんど変化するとがない。即ち、変位力、変位量
の小さい電気−機械変換素子を駆動源として使用
しても初期特性を維持し、入出力比が非常に優れ
ているといえる。また、電気−機械変換素子１自
体が消費する電力は微少であり、電力は放電抵抗
４で消費されるのみであるから、消費電力は非常
に小さい。

一方、上記可動鉄片１０の復帰力は交流負荷電
流の位相が零近傍時の吸引力とほぼ等しく設定す
る必要があり、本実施例では第４図ｄに示した
Frと等しくされている。なお、復帰力は可動接
触片１２にて、あるいは電気−機械変換素子１に
よつて付与してもよく、場合によつては別途復帰
手段を設けてもよい。

また、交流負荷電流による吸引力は負荷電流自
体の大小、電流路の鉄心８へのターン数によつて
任意に変更することができる。

その他、本考案に係る交流用リレーはその要旨
の範囲内で種々に変更することができる。例え
ば、交流負荷端子１６，１７の一部をリード線で
構成してもよいし、可動接触片１２と交流負荷端
子１６とを一体に形成してもよい。

以上の説明で明らかなように、本考案によれ
ば、電歪素子の使用によつて消費電力、発熱、ノ
イズの低下を図ることができるのみならず、電気
−機械変換素子の復帰のタイミングに拘わらず、
交流負荷電流の位相が零近傍に至つたときに接点
が開離するため、アークの発生がなく、接点の消
耗が大巾に低減することとなり、変位力、変位量
の小さい電気−機械変換素子を駆動源として大電
流を開閉することができ、しかも接点圧力、接点
フオロー等の初期設定特性を良好に維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る交流用リレーの一実施例を
示し、第１図は全体の斜視図、第２図は一部を電
気回路に置換えた斜視図、第３図は第２図の正面
図で、第４図は動作のタイムチヤートである。 １……電歪素子からなる電気−機械変換素子、
４……放電抵抗、５……電源、８……鉄心、１０
……可動鉄片、１２……可動接触片、１３……可
動接点、１５……固定接点、１６，１７……交流
負荷端子、１８……交流電源、１９……負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放電抵抗を介して電源に接続されるとともに、
   片持ち支持された電歪素子と、略コ字形状の鉄心
   と、この鉄心の一端に復帰力を付与されて回動自
   在に支持され、電圧が印加されたときの電歪素子
   の変位に応じて回動し、上記鉄心の他端に接触し
   て磁気的な閉回路を形成する可動鉄片と、可動接
   点を有し、上記可動鉄片に取付けた可動接触片
   と、上記可動鉄片の回動時に可動接点が接触する
   固定接点と、上記磁気回路に直交して上記可動接
   点、固定接点に電気的に接続された交流負荷端子
   とを備え、上記可動鉄片の復帰力を交流負荷電流
   の位相が零近傍時の吸引力とほぼ等しくしたこと
   を特徴とする交流用リレー。