JPH04282526A - リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リレーに係り、とくに
、電気自動車用ヒータシステムにおけるメインバッテリ
からヒータへの通電制御用として好適なリレーに関する
。

【０００２】

【背景技術】一般に、電気自動車では、ガソリン車のよ
うにエンジンの熱を暖房の熱源として利用することがで
きないので、専用の電気式のヒータ（通電されることに
より熱を発生する発熱手段）が設けられ、この電気式の
ヒータを用いて車室内の暖房を行なうことがなされてい
る。ヒータの電源としては、電気自動車の動力源である
メインバッテリが通常使用される。

【０００３】図３に、このメインバッテリをヒータの電
源とした電気自動車用ヒータシステムの一例が示されて
いる。この図において、メインバッテリ２１（１２０Ｖ
のものが使用されている。）の正極には、リレー接点部
２２の（メーク側の）固定接点２２Ａ側の端子２３が接
続され、このリレー接点部２２の可動接点ばね２２Ｂ側
の端子２４にはヒューズ２５を介してヒータ２６の一端
が接続されている。このヒータ２６は、例えば、セラミ
ックヒータで構成され、その他端側は、メインバッテリ
２１の負極に接続されている。この一方、補助バッテリ
２７（１２Ｖのものが使用されている。）の正極には、
ヒータスイッチ２８を介してリレーコイル部２９の一方
の端子４１が接続され、このリレーコイル部２９の他方
の端子４２は補助バッテリ２７の負極に接続されている
。ここで、このリレーコイル部２９は、前述したリレー
接点部２２の可動接点ばね２２Ｂを付勢して該可動接点
ばね２２Ｂを固定接点２２Ａに接触させ、リレー接点部
２２を閉成させるもので、実際には、リレー接点部２２
とともに、後述する小型リレー（継電器）３０を構成す
る。

【０００４】図４には、小型リレー３０の構成が示され
ている。この図において、前述した図３のものと対応す
る構成部分については、同一の符号を付すものとする。 この図において、リレー３０は、断面コ字状のケース３
１と、このケース３１内に支持部材３２を介して固定さ
れた鉄心（コア）２９Ａとこの鉄心２９Ａに巻回された
コイル２９Ｂから成る電磁石（図３のリレーコイル部に
相当）２９と、この電磁石２９の鉄心２９Ａに対向して
設けられ当該鉄心２９Ａ方向及びその反対側の方向に回
動可能な鉄片から成る接極子３３とを備えている。ここ
で、接極子３３は、支持部材３２に、図におけるＡ点を
中心として鉄心２９Ａ方向及びその反対側の方向，即ち
，図示の矢印Ｂ及びＣ方向に回動可能に取り付けられて
いる。この接極子３３の図４における下端の部分には、
当該接極子３３の原位置復帰用の復旧ばね３４の一端が
取り付けられ、この復旧ばね３４の他端側は、支持部材
３２の図４における下端に取り付けられている。ケース
３１の図４における上部には、絶縁部材からなるベース
部３５が設けられ、このベース部３５の左端側には、相
互に対向して配置されたブレーク側固定接点３６とメー
ク側固定接点２２Ａが設けられ、メーク側固定接点２２
Ａには端子２３が接続されている。これらの固定接点３
６，２２Ａの間には、これらとともに接点部２２を構成
する一種の片持ち梁である可動接点ばね２２Ｂの自由端
が配置されており、この可動接点ばね２２Ｂは図４にお
ける下端（固定端）が、Ｊ字状の導体からなる可動接点
支持部材３７の一端に固定されている。この可動接点支
持部材３７の他端部はベース部３５に固定され、その先
端には端子２４が一体的に形成されている。ここで、こ
の可動接点ばね２２Ｂの中間部は、接極子３３に連結部
材３８を介して連結されており、この可動接点ばね２２
Ｂは、接極子３３と一体的に回動可能な構造となってい
る。前記電磁石２９のコイル２９Ｂの両端は、ベース部
３５に固定された端子４１，４２（図には、端子４２の
みが図示されているが実際には、端子４２の紙面奥側に
端子４１が設けられベース部３５に固定されている。）
に接続されている。図４は、復旧ばね３４の作用により
可動接点ばね２２Ｂがブレーク側固定接点３６に圧接し
た開成時の状態が示されている。

【０００５】このように構成されたリレー３０の各端子
を、図３のように配線し、ヒータスイッチ２８を、「オ
ン」すると、補助バッテリ２７により通電されて電磁石
２９が磁力を発生し、接極子３３が電磁石２９に吸引さ
れて図４の矢印Ｂ方向に回動し、これにより可動接点ば
ね２２Ｂがメーク側固定接点２２Ａに圧接し、接点部２
２が閉成する。この一方、ヒータスイッチ２８が「オフ
」されると、電磁石２９が磁力を発生しなくなるので、
復旧ばね３４の作用により、接極子３３が図の矢印Ｃ方
向に回動して可動接点ばね２２Ｂがブレーク側固定接点
３６に圧接して図４の状態に戻る。図５には、このリレ
ー３０の開閉容量曲線が示されている。この図５は、コ
イル電圧ＤＣ１２Ｖ，電流７５ｍＡの条件下におけるも
ので、実線は、ＤＣ（直流）の抵抗負荷の場合の接点電
圧と接点電流との関係を示し、一点鎖線はＡＣ（交流）
の抵抗負荷の場合の接点電圧と接点電流との関係を示し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５からも明らかなよ
うに、従来の小型リレーでは、通常開閉電流の定格が１
０Ａ程度であっても、ＡＣ負荷の場合は２００Ｖ程度ま
で保証されているが、電気自動車のメインバッテリのよ
うに１００Ｖ程度のＤＣ電源では、開閉電流（接点電流
）は０．５Ａ程度しか保証されていない。これは、直流
電源で高電圧，電流負荷の場合は、開成（開離）時にア
ーク放電により接点が消耗等し、可動接点の能力が低下
するためである。かかる理由により、従来電気自動車用
ヒータシステムでは、実際には小型リレーを採用せず、
ヒータ電力ＤＣ１２０Ｖ−１０Ａに耐え得る大型のコン
タクタ（電磁開閉器）が採用されていた。しかしながら
、かかる大型の電磁開閉器を採用することは、システム
全体のコストの上昇及び大型化を招くという不都合があ
った。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、通常の小型リレーと同じ大きさで、大
型の電磁開閉器と同等の接点容量（能力）を確保し得る
リレーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のリレーは、ケー
ス内に固定された鉄心とこの鉄心に巻回されたコイルと
から成る電磁石と、鉄心に対向して設けられ当該鉄心方
向及びその反対方向に回動可能な接極子と、この接極子
に連結され当該接極子と一体的に回動する可動接点ばね
と、接極子と可動接点ばねの原位置復帰用の復旧ばねと
、可動接点ばねの一方と他方の側にそれぞれ設けられた
ブレーク側固定接点とメーク側固定接点とを備えている
。そして、接極子を介して鉄心と反対側に、電磁石より
磁力の弱い接極子と可動接点ばねの原位置復帰用の永久
磁石が設けられている。このような構成によって、前述
した目的を達成しようとするものである。

【０００９】

【作用】電磁石のコイルに通電されると、当該電磁石に
発生する磁力により鉄心が接極子を吸引し、これにより
接点部の可動接点ばねがメーク側固定接点に圧接せしめ
られ、当該接点部が閉成する。この一方、電磁石のコイ
ルに対する通電が停止されると、電磁石が磁力を発生し
なくなるので、復旧ばねの弾性力に永久磁石の磁力が加
わって著しく増大した原位置復帰力により接極子が瞬時
に原位置に復帰する。この時、同時に可動接点ばねがメ
ーク側固定接点から開離して原位置に復帰し、ブレーク
側固定接点に圧接せしめられる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図１ないし
図２に基づいて説明する。ここで、前述した図４の従来
例と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号
を用いるとともに、その説明を簡略化し若しくは省略す
るものとする。

【００１１】図１には、本発明の一実施例のリレーの構
成が示されている。このリレー１は、前述した図４の従
来例において、接極子３３を介して鉄心２９Ａと反対側
に、接極子３３と可動接点ばね２２Ａの原位置復帰用の
永久磁石２が設けられている点に特徴を有する。この永
久磁石２は、接極子３３を介して電磁石２９の反対側に
接極子に対向して配置され、その図１における下端の部
分は支持部材３２に固定されている。この永久磁石２と
しては、電磁石の磁力のおよそ１／２の磁力を有するも
のが使用されている。その他の部分の構成は、図４と同
様になっている。

【００１２】このリレー１を、図３のように配線し、ヒ
ータスイッチ２８を、「オン」すると、前述した従来例
と同様にして、接点部２２が閉成する。この一方、ヒー
タスイッチ２８が「オフ」されると、電磁石２９が磁力
を発生しなくなるので、復旧ばね３４の原位置復帰力及
び永久磁石２の磁力により、接極子３３が図の矢印Ｃ方
向に瞬時に回動して可動接点ばね２２Ｂがブレーク側固
定接点３６に圧接して図１の状態に戻る。

【００１３】図２には、このリレー１の開閉容量曲線が
示されている。この図２は、コイル電圧ＤＣ１２Ｖ，電
流１７０ｍＡの条件下における実験値であって、ＤＣ（
直流）の抵抗負荷の場合の接点電圧と接点電流との関係
を示している。この図から明らかなように、本実施例の
リレー１では、電気自動車のメインバッテリの１００Ｖ
程度で１０Ａ接点電流が保証されていることがわかる。 これは、永久磁石２の磁力により復旧ばね３４だけによ
る場合に比べて可動接点ばね２２Ｂの開離時における原
位置復帰力が著しく増大したため、可動接点ばね２２Ｂ
の開離時に発生するアーク放電継続時間が短縮され、接
点の消耗が抑制されているためである。

【００１４】以上説明したように、本実施例によると、
通常の小型リレーと同一の大きさでしかも消費電力は従
来の小型リレーとほとんど変わらないにもかかわらず、
大型の電磁開閉器と同等の接点容量（能力）を確保でき
、これを電気自動車用ヒータシステム等に使用した場合
に、従来の大型の電磁開閉器を使用する場合に比べてシ
ステム全体のコストの低減を図ることができ、小型軽量
化が可能なので取り付けの面で有利である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
永久磁石の磁力により従来の復旧ばねだけによる場合に
比べて可動接点ばねの開離時における原位置復帰力が著
しく増大したことから、可動接点の開離時に増大した原
位置復帰力により接極子とともに可動接点ばねが瞬時に
原位置に復帰せしめられ、これにより、可動接点ばねの
開離時に発生するアーク放電継続時間が短縮され、接点
の消耗を抑制することができ、これがため、通常の小型
リレーと同一の大きさでしかも消費電力は従来の小型リ
レーとほとんど変わらないにもかかわらず、大型の電磁
開閉器と同等の接点容量（能力）を確保でき、これを電
気自動車用ヒータシステム等に使用した場合に、従来の
大型の電磁開閉器を使用する場合に比べてシステム全体
のコストの低減を図ることができ、小型軽量化が可能で
取り付けの面で有利であり、直流高電圧電流システムに
好適であるという従来にない優れたリレーを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のリレーの内部構造を示す図
である。

【図２】図１のリレーの開閉容量曲線を示す線図である
。

【図３】電気自動車用ヒータシステムの回路構成の一例
を示す図である。

【図４】従来の小型リレーの内部構造を示す図である。

【図５】図４のリレーの開閉容量曲線を示す線図である
。

【符号の説明】

１　　リレー ２　　永久磁石 ２２Ａ　　メーク側固定接点 ２２Ｂ　　可動接点ばね ２９　　電磁石 ２９Ａ　　鉄心 ２９Ｂ　　コイル ３１　　ケース ３３　　接極子 ３４　　復旧ばね ３６　　ブレーク側固定接点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ケース内に固定された鉄心とこの鉄心
   に巻回されたコイルとから成る電磁石と、前記鉄心に対
   向して設けられ当該鉄心方向及びその反対方向に回動可
   能な接極子と、この接極子に連結され当該接極子と一体
   的に回動する可動接点ばねと、前記接極子と可動接点ば
   ねの原位置復帰用の復旧ばねと、前記可動接点ばねの一
   方と他方の側にそれぞれ設けられたブレーク側固定接点
   とメーク側固定接点とを備えたリレーにおいて、前記接
   極子を介して鉄心と反対側に、前記電磁石より磁力の弱
   い前記接極子と可動接点ばねの原位置復帰用の永久磁石
   を設けたことを特徴とするリレー。