JPH04312730A - 継電器 - 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、互いに対向する一対の
接点が互いに離隔または接触することにより電気回路の
開閉または切り換えを行なう継電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気回路の開閉または切り換えを電気信
号で行なうには、従来、機械的動作による継電器が多用
されている。最近では、それに置き換わる半導体製品も
市場に出現してきてはいるが、それらは挿入損や電流・
電圧容量等の性能面では劣るため、未だ継電器が主流と
なっているのが現状である。ところで、継電器の性能評
価項目は、接点の挿入損、電流と電圧の容量、応答速度
、消費電力、接点開閉寿命等であるが、それらに加うる
に、駆動コイルと接点間または開回路状態となった接点
間（以下、「開放接点間」という。）の絶縁耐電圧も重
要な性能評価項目である場合が多い。これは世界各国の
安全規格要求に起因する場合がほとんどであり、例えば
、電話回線の切り換えを電話回線とは別の低電圧回路（
以下、「２次側回路」という。）により作られる信号で
行う部分に継電器を使う場合には、駆動コイルと接点と
の間にある値以上の絶縁耐電圧性能が要求される。また
、ファクシミリ通信装置では、電話機を電話回線と２次
側回路との間で切り換える必要が生ずるが、この場合に
は開放接点間にある値以上の絶縁耐電圧性能が要求され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この絶縁耐電圧性能は
かなり高いものが要求され、その値は一部の国では３．
５ｋＶ（ＡＣ）のものもある。絶縁耐電圧性能は、その
耐電圧が要求される２極間の空間距離または沿面空間距
離によって決まり、また、絶縁物を介する場合はその絶
縁耐力等によって決まり、継電器の場合、駆動コイルと
接点との間については構造上比較的高い耐電圧のものを
実現することが可能であるが、開放接点間については小
型の継電器では接点間距離を大きくすることができない
ため、かなりの高耐電圧のものでも数百ボルトに限られ
ている。

【０００４】本発明の目的は、一対の接点の間の距離を
大きくすることなく開放接点間の絶縁耐電圧性能が向上
した、冒頭に述べた種類の継電器を提供することである
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の継電器は、互い
に対向して配置され、互いに接近する方向およびその逆
方向に往復移動可能で、電気回路の開閉または切り換え
を行なう一対の接点と、一対の接点を互いに接近する方
向に常時付勢する押圧手段と、空気より絶縁抵抗の大き
い絶縁部材と、押圧手段により押圧された一対の接点の
間とその一対の接点の間から外れた位置との間で絶縁部
材を往復移動させる駆動手段と、一対の接点、押圧手段
、絶縁部材および駆動手段を収容するハウジングとを有
し、絶縁部材の前記各接点にそれぞれ接触する各面は各
接点の互いの接触面よりそれぞれ大きい、ものである。

【０００６】

【作用】一対の接点は、押圧手段により互いに接近する
方向に常時付勢されているので、絶縁部材が一対の接点
の間から外れた位置にあるときには、接触する。絶縁部
材が駆動手段により一対の接点の間から外れた位置から
一対の接点の間に移動されて挿入されることにより、前
記接触していた一対の接点は離隔される。

【０００７】絶縁部材は空気より絶縁抵抗が大きく、ま
た、絶縁部材の前記各接点にそれぞれ接触する各面は前
記各接点の互いの接触面よりそれぞれ大きいので、開放
接点間の絶縁耐電圧性能は空気が介在する場合に比較し
て高い。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００９】図１は本発明の第１の実施例の継電器の断
面図、図２は同実施例の駆動コイル８および駆動部材７
を示す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は
平面図、同図（ｃ）は分解斜視図、図３は同実施例のア
ーム６、絶縁部材５、一対の電極ばね３，４を示す分解
斜視図、図４は同実施例の各電極ばね３，４を示す図で
あって、同図（ａ）は図１を正面図とした場合の左側面
図、同図（ｂ）は図１を正面図とした場合の平面図、図
５は同実施例の各電極ばね３，４およびハウジング１１
の遮へい壁１１ｃの要部断面図、図６は同実施例の絶縁
部材５の動作を説明するための図であって、同図（ａ）
は絶縁部材５が一対の接点１，２の間に挿入される前の
状態を示す図、同図（ｂ）は絶縁部材５が挿入された状
態を示す図、である。

【００１０】本実施例の継電器は、図１に示すように、
電気回路の開閉または切り換えを行なうための一対の接
点１，２と、一対の接点１，２を互いに対面するように
保持し、互いに接近する方向に常時付勢する、押圧手段
である電極ばね３，４と、空気より絶縁抵抗の大きい絶
縁部材５と、絶縁部材５を往復移動させる駆動手段を構
成するアーム６、駆動部材７、駆動コイル８、鉄心９お
よび継鉄１０と、以上の各部品を収容するハウジング１
１とで構成されている。

【００１１】一対の接点１，２は、ハウジング１１にね
じなどの公知の固着手段により固着された一対の電極ば
ね３，４の各先端に互いに対向するように固着されてい
る。一対の電極ばね３，４の各先端部は互いに近接して
おり、他の部分は一対の電極ばね３，４の間の放電を避
けるために適宜の距離だけ離れている。一対の接点１，
２は、各電極ばね３，４がそれぞれたわむことにより、
互いに接近する方向およびその逆方向に往復移動が可能
であり、また、各電極ばね３，４の各弾発力により互い
に接近する方向に常時それぞれ付勢されている。各接点
１，２の形状は、図４に示すように、挿入部５ｃの挿入
が容易になるように、それぞれ円錐台の形状をなしてお
り、各接点１，２の互いの接触面はそれぞれ平坦になっ
ている。また、各電極ばね３，４の先端部の絶縁部材５
とは反対側の側面は、図５に示すように、ハウジング１
１に形成された遮へい壁１１ｃとそれぞれ摺動可能に当
接しており、遮へい壁１１ｃには絶縁部材５の挿入部５
ｃの先端が当接するための凹部１１ｄが形成されている
。遮へい壁１１ｃの各電極ばね３，４との各当接部位お
よび凹部１１ｄにはそれぞれ絶縁グリス等が塗布されて
いる。

【００１２】図示しないが、前記した一対の電極ばね３
，４、一対の接点１，２および遮へい壁１１ｃとそれぞ
れ同一の構成の一対の電極ばね、一対の接点および遮へ
い壁が絶縁部材５の挿入部５ｄ（図３参照）に対応した
位置にそれぞれ設けられている。

【００１３】前記した駆動部材７を矢印Ａ方向とは逆方
向に付勢する復帰ばねは、駆動部材７、アーム６または
絶縁部材５のいずれかにその引力または弾発力が作用す
る構成であれば、どの部位に設けてもよい。

【００１４】駆動コイル８には、図１、図２（ａ）、（
ｂ）および（ｃ）に示すように、磁束密度を高めて集中
させるための鉄心９と磁束回路を形成するための継鉄１
０とが付属しており、鉄心９の図２右側の一端部と継鉄
１０の一端部とは適宜な間隙をもって位置し、鉄心９の
図２左側の他端部と継鉄１０の他端部とは接触している
。

【００１５】鉄心９の一端部側には、アーム６にモール
ド成形により固着された駆動部材７が配置されており、
この駆動部材７は直方体の永久磁石７ａと永久磁石７ａ
の両側面にそれぞれ固着された磁性体の金属片７ｂ，７
ｃとからなる。各金属片７ｂ，７ｃは鉄心９の一端部の
両側にそれぞれ位置し、金属片７ｂは鉄心９の一端部と
継鉄１０の一端部との間隙内に位置している。したがっ
て、金属片７ｂと７ｃの距離は鉄心９の厚さより大きく
、また、金属片７ｂの厚さは鉄心９の一端部と継鉄１０
の一端部との間隙より小さい。駆動コイル８は直流電流
の通電方向が決められた有極のものであり、所定の方向
に通電されたときに、鉄心９の駆動部材７側がＳ極に、
鉄心９のその反対側がＮ極になるように磁界が発生する
。また、駆動部材７は、金属片７ｂがＮ極に、金属片７
ｃがＳ極になるように配置されている。駆動コイル８が
通電されたとき、駆動部材７は磁力により図２（ｂ），
（ｃ）の矢印Ａ方向に移動されて金属片７ｂが鉄心９に
吸着され、駆動コイル８の通電が解かれたとき、駆動部
材７は不図示の復帰ばねにより矢印Ａ方向と逆方向に移
動されて金属片７が継鉄１０に押圧される。

【００１６】駆動部材７が固着されたアーム６は、絶縁
抵抗の大きい樹脂からなり、不図示のガイド部材により
、同じ姿勢を保ったまま図１の紙面に対して垂直方向に
往復移動可能にハウジング１１に取り付けられている。 このアーム６の上端には、図３に示すように、凸部６ａ
が形成されており、この凸部６ａは、図３に示すように
、絶縁部材５に形成された切欠５ａに嵌合している。

【００１７】絶縁部材５は、板状でエボナイト、ガラス
繊維入りエポキシ樹脂などの硬くて空気より絶縁抵抗の
大きい材質のものからなり、図３に示すように、中央か
ら切欠５ａ寄りの部位に孔５ｂが穿孔され、切欠５ａと
は反対側の部位には、一対の接点１，２の間に挿入され
るための突出した挿入部５ｃともう一対の不図示の接点
の間に挿入されるための突出した挿入部５ｄとが形成さ
れている。各挿入部５ｃ，５ｄの先端は、一対の接点１
，２の間への挿入が容易となるように尖った形状にそれ
ぞれなっている。また、各挿入部５ｃ，５ｄの各接点１
，２にそれぞれ接触する側の各面は、各接点１，２の互
いの接触面よりもそれぞれ大きくなっている。絶縁部材
５は、図１に示すように、孔５ｂにビスなどの留め具１
１ａが挿通されてハウジング１１に取り付けられ、かつ
、留め具１１ａを中心にして図３矢印Ｂ方向およびその
逆方向に回動可能な構成となっている。また、絶縁部材
５の図１に示す下面がハウジング１１に形成されたガイ
ド凸部１１ｂと摺動可能に当接しており、これにより、
絶縁部材５の回動時の姿勢が一定に保たれる。

【００１８】次に、本実施例の動作について説明する。

【００１９】駆動コイル８が通電されていないとき、絶
縁部材５の挿入部５ｃは一対の接点１，２の間に挿入さ
れた状態で一対の接点１，２を離隔させており、その先
端は復帰ばねの引力または弾発力により遮へい壁１１ｃ
の凹部１１ｄに押圧されている（図５および図６（ｂ）
参照）。同時に、絶縁部材５の他の挿入部５ｄは他の一
対の接点（不図示）の間から外れた位置にあり、他の一
対の接点は各電極ばね（不図示）の弾発力により互いに
接触して導通状態となっている。

【００２０】駆動コイル８が通電されると、アーム６に
固着された駆動部材７が矢印Ａ方向に移動され、この動
きがアーム６を介して絶縁部材５に伝わり、絶縁部材５
が矢印Ｂ方向に回動する。これにより、絶縁部材５の挿
入部５ｃが一対の接点１，２の間から引き抜かれ、一対
の接点１，２は各電極ばね３，４の弾発力により互いに
接触して導通状態となり（図６（ａ）参照）、同時に、
他の挿入部５ｄが他の一対の接点の間に挿入され、他の
一対の接点が離隔して非導通状態となる。

【００２１】本実施例の効果について述べる。

【００２２】絶縁部材５の２個の挿入部５ｃ，５ｄは、
接触していた一対の接点１，２または他の一対の接点を
離隔させる機能をそれぞれ果たすとともに、空気より絶
縁抵抗がそれぞれ大きく、各挿入部５ｃ，５ｄの各接点
１，２（他は不図示）にそれぞれ接触する各面が各接点
１，２（他は不図示）の互いの接触面よりそれぞれ大き
いので、離隔した各一対の接点１，２（他は不図示）の
距離をそれぞれ大きくすることなく、各開放接点間の絶
縁耐電圧性能をそれぞれ高めることができる。また、挿
入部５ｃが一対の接点１，２の間に挿入されたとき、ま
たは挿入部５ｄが他の一対の接点の間に挿入されたとき
、図５に示すように、一対の接点１，２または他の一対
の接点は、挿入部５ｃと遮へい壁１１ｃとにより、また
は、挿入部５ｄと他の遮へい壁（不図示）とにより、よ
り確実に遮へいされるので、各開放接点間の絶縁耐電圧
性能をより高めている。

【００２３】次に、本発明の変形例について説明する。

【００２４】駆動部材７を矢印Ａ方向とは逆方向に常時
付勢する復帰ばねを使用する代わりに、適当に弱く帯磁
している永久磁石を駆動コイル８の鉄心に使用して次の
ように構成してもよい。前記永久磁石のＮ極が駆動部材
７側に位置するように永久磁石を駆動コイル８に設け、
その他は本実施例と同一の構成とする。駆動コイル８が
通電されていないとき、駆動部材７のＮ極である金属片
７ｂは、前記永久磁石の磁力により反発されて矢印Ａ方
向とは逆方向に継鉄１０に押圧される。駆動コイル８が
通電されると、前記永久磁石の磁力に抗して前記永久磁
石の作る磁界と逆方向の磁界が発生する。すなわち、前
記永久磁石の駆動部材７側がＳ極になる。これにより、
駆動部材７の金属片７ｂは矢印Ａ方向に移動して前記永
久磁石に吸着される。

【００２５】一対の電極ばね３，４の各先端部以外の部
分は、放電を避けるために適宜距離だけ離反しているが
、各電極ばね３，４の各先端部以外の部分を絶縁材料で
被覆するなどして、その離反する距離を狭くしてもよい
。

【００２６】図７は、本発明の第２の実施例の継電器の
絶縁部材２５および各電極ばね２６，２７，２８の要部
断面図である。

【００２７】一対の第１の接点２１，２２は、第１の電
極ばね２６の先端および共通の電極ばね２８の先端にそ
れぞれ設けられており、もう一対の第２の接点２３，２
４は、第２の電極ばね２７の先端および共通の電極ばね
２８の先端にそれぞれ設けられている。第１の電極ばね
２６および第２の電極ばね２７は、互いに絶縁された状
態で、互いに平行に不図示のハウジングに別々に固着さ
れており、共通の電極ばね２８の先端に設けられた第１
の接点２２と第２の接点２４とは共通の電極ばね２８を
介して導通状態となっている。絶縁部材２５の挿入部２
５ａには、先端から適宜の距離の部位に一対の第２の接
点２３，２４より大きい孔２５ｂがあけられている。以
上説明した以外の点は、第１の実施例と同様の構成なの
でその説明は省略する。

【００２８】駆動コイルが通電されていないとき、絶縁
部材２５の挿入部２５ａは、復帰ばねの引力または弾発
力により、図７に示す位置まで矢印Ｃ方向に移動する。 このとき、一対の第１の接点２１，２２は互いに離隔さ
れて非導通状態となり、一対の第２の接点２３，２４は
、挿入部２５ａの孔２５ｂ内で、第２の電極ばね２７お
よび共通の電極ばね２８の各弾発力により互いに接触し
て導通状態となる。駆動コイルが通電されると、挿入部
２５ａは矢印Ｃ方向とは逆方向に移動されて挿入部２５
ａの孔２５ｂより先の先端部が一対の第２の接点２３，
２４の間に挿入される。このとき、一対の第１の接点２
１，２２は第１の電極ばね２６および共通の電極ばね２
８の各弾発力により互いに接触して導通状態となり、一
対の第２の接点２３，２４は離隔されて非導通状態とな
る。

【００２９】本実施例においても第１の実施例と同様の
効果がある。

【００３０】上述した各実施例において、直流電流の通
電方向が決められた有極の駆動コイルを使用した例を示
したが、有極でない駆動コイルを使用して本発明を構成
することができることはいうまでもない。

【００３１】また、駆動手段は、駆動コイル、駆動部材
およびアームからなる例を示したが、これに限る必要は
なく、一対の接点の間とその一対の接点の間から外れた
位置との間で絶縁部材を往復移動させるものであれば、
手動のものであってもよい。押圧手段は、板状の電極ば
ねを用いる例を示したが、これに限る必要はなく、例え
ば、コイル状のばねなどを用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、駆動手段
により一対の接点の間に絶縁部材を挿入することにより
、接触していた一対の接点を離隔させる機能を果たすと
ともに、空気より絶縁抵抗が大きく、絶縁部材の前記各
接点にそれぞれ接触する各面が前記各接点の互いの接触
面よりそれぞれ大きいので、離隔した一対の接点の距離
を大きくすることなく開放接点間の絶縁耐電圧性能を高
めることができ、継電器を小型化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の継電器の断面図である
。

【図２】第１の実施例の駆動コイルおよび駆動部材を示
した図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同
図（ａ）の平面図、同図（ｃ）は分解斜視図である。

【図３】第１の実施例のアーム、絶縁部材および一対の
電極ばねを示す分解斜視図である。

【図４】第１の実施例の一対の電極ばねを示す図であっ
て、同図（ａ）は図１を正面図とした場合の左側面図、
同図（ｂ）は図１を正面図とした場合の平面図である。

【図５】第１の実施例の一対の電極ばね、絶縁部材およ
びハウジングの遮へい壁の要部断面図である。

【図６】第１の実施例の絶縁部材の動作を説明するため
の図で、同図（ａ）は絶縁部材が一対の接点の間に挿入
される前の状態を示す図、同図（ｂ）は絶縁部材が挿入
された状態を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施例の継電器の絶縁部材およ
び各電極ばねの要部断面図である。

【符号の説明】

１，２　　　　接点 ３，４　　　　電極ばね ５　　　　絶縁部材 ５ａ　　　　切欠 ５ｂ　　　　孔 ５ｃ，５ｄ　　　　挿入部 ６　　　　アーム ６ａ　　　　凸部 ７　　　　駆動部材 ７ａ　　　　永久磁石 ７ｂ，７ｃ　　　　金属片 ８　　　　駆動コイル ９　　　　鉄心 １０　　　　継鉄 １１　　　　ハウジング １１ａ　　　　留め具 １１ｂ　　　　ガイド凸部 １１ｃ　　　　遮へい壁 １１ｄ　　　　凹部 ２１，２２　　　　第１の接点 ２３，２４　　　　第２の接点 ２５　　　　絶縁部材 ２５ａ　　　　挿入部 ２５ｂ　　　　孔 ２６　　　　第１の電極ばね ２７　　　　第２の電極ばね ２８　　　　共通の電極ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　互いに対向して配置され、互いに接近
   する方向およびその逆方向に往復移動可能で、電気回路
   の開閉または切り換えを行なう一対の接点と、前記一対
   の接点を互いに接近する方向に常時付勢する押圧手段と
   、空気より絶縁抵抗の大きい絶縁部材と、前記押圧手段
   により押圧された一対の接点の間とその一対の接点の間
   から外れた位置との間で前記絶縁部材を往復移動させる
   駆動手段と前記一対の接点、押圧手段、絶縁部材および
   駆動手段を収容するハウジングとを有し、前記絶縁部材
   の前記各接点にそれぞれ接触する各面は前記各接点の互
   いの接触面よりそれぞれ大きい、継電器。