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Patent Searching and Data


Title:
ELECTROMAGNETIC RELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/139367
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a twin‑type power electromagnetic relay that is suitable for surface mounting, and that is highly reliable, small, and has a low mounting height. By inserting protrusions provided on a coil spool, which is a component of an electromagnetic relay block, into protrusion insertion holes (5a, 5b) in a base plate (5), two electromagnetic relay blocks (4A, 4B) on the base plate (5) can be arranged aligned on the base plate, so that their central axes are nearly parallel to the base plate. A protective base wall (5c) is installed on the base plate (5), and the end of the spool where the coil wire is wound is covered by the protective base wall and by a fixed end protective wall on the fixed end block when assembled, preventing debris, such as flux from the wound end, from getting in between the contacts, etc.

Inventors:
CHIDA YOSHIFUMI (JP)
CHIBA KEI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/058812
Publication Date:
November 19, 2009
Filing Date:
May 12, 2009
Export Citation:
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Assignee:
NEC TOKIN CORP (JP)
CHIDA YOSHIFUMI (JP)
CHIBA KEI (JP)
International Classes:
H01H50/14; H01H50/04; H01H51/20
Foreign References:
JP2001185015A2001-07-06
JP2002216605A2002-08-02
JP2004127581A2004-04-22
JP2003059383A2003-02-28
JP2000315448A2000-11-14
JP2000315448A2000-11-14
JP2003059383A2003-02-28
Other References:
See also references of EP 2290670A4
Attorney, Agent or Firm:
YONEZAWA, Akira et al. (JP)
Akira Yonezawa (JP)
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Claims:
 励磁電流によって揺動する可動接点と、前記可動接点を挟んでその揺動方向に対向配置され、前記励磁電流によって前記可動接点との間が閉じられる常時開路接点と、前記励磁電流の通電を切断した際に前記可動接点との間が閉じられる常時閉路接点、および固定接点とを備えた複数個の電磁継電器ブロックをベースプレート上に有し、
 前記電磁継電器ブロックは、コイルアッセンブリと可動接点ブロックとを有する電磁ブロック、および固定端子ブロックとを有し、
 前記コイルアッセンブリは、コイル端子を設けたスプールにコイル線を巻回したコイルブロックと、一面がコイルブロックのコイルの巻回軸に垂直な面に平行で、他の面が巻回軸に平行な略L字状に形成されたヨーク、および前記コイルブロックを貫通するとともに、前記ヨークと一端が結合したコアを有し、
 前記可動接点ブロックは、前記ヨークに一端が結合された前記可動接点バネと、前記可動接点バネに結合した接極子と、外部配線と接続するための外部端子部を設けた可動接点端子を有し、
 前記固定端子ブロックは、前記常時開路接点を構成するメーク側固定接点を保持するメーク側固定端子と、前記常時閉路接点を構成するブレーク側固定接点を保持するブレーク側固定端子とを合成樹脂によって一体成形し、前記メーク側固定端子および前記ブレーク側固定端子は各々外部配線と接続するための外部端子部を有すると共に、前記ヨークの一端部を嵌合した嵌合穴を有し、
 前記電磁継電器ブロックに設けた前記コイルアッセンブリの前記スプールに設けた少なくとも一つの突起を、前記ベースプレート上に設けた突起挿入孔に挿入して電磁継電器ブロックを固定したことを特徴とする電磁継電器。
 前記メーク側固定端子と前記ブレーク側固定端子は切り込みを設けた金属平板の折り曲げ加工により形成され、前記メーク側固定端子と前記ブレーク側固定端子は同一平面にある一体となった金属平板の折り曲げ加工により形成されることを特徴とする請求項1に記載の電磁継電器。
 前記メーク側固定端子に保持されたメーク側固定接点の前記可動接点側に突出する高さが前記ブレーク側固定端子に保持されたブレーク側固定接点の前記可動接点側に突出する高さよりも大きいことを特徴とする請求項1または2項に記載の電磁継電器。
 前記メーク側固定端子、前記ブレーク側固定端子、前記可動接点端子の外部端子部はそれぞれ略二股形状を有し、その先端部がベースプレートより突出していることを特徴とする請求項1から3項のいずれか1項に記載の電磁継電器。
 前記コイルブロックは前記コイル線を巻きつける巻きつけ端子部を有し、該巻きつけ端子部は前記固定端子ブロックの前記2つの固定接点の下部に設けた防護壁と前記ベースプレートに設けた防護壁によって囲われていることを特徴とする請求項1から4項のいずれか1項に記載の電磁継電器。
 前記カバーは内部にリブを有し、該リブの先端部が前記ベースプレートに設けたリブ挿入孔に挿入固定されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁継電器。
Description:
電磁継電器

 本発明は電磁継電器に関し、一つのケー 内に複数の単位電磁継電器ブロックを有す 電磁継電器に関する。

 電気接点を開閉する部品の一つである電 継電器はモータやソレノイドの正逆反転制 用などに用いられている。また、単位電磁 電器ブロックを2個配置した双子型の電磁継 電器も提案されている(例えば、特許文献1、2 参照)。この様な電磁継電器は、電気部品と て自動車等に採用されているが、昨今の自 車の部品に対する高密度実装化への要求か 、高信頼性を有し、より小型で、実装面積 小さいもの、あるいは小型で実装高さが低 、表面実装が可能なものが求められている

特開2000-315448号公報

特開2003-059383号公報

 従来の双子型の電磁継電器では、基板面に して電磁ブロックを構成するコイルの中心 が垂直方向になるように構成されている。 動車用途等の比較的大きい電力を制御する わゆるパワー用の電磁継電器としては、電 ブロックを構成するヨークおよび接極子の きさも大きくなるために、コイルは充分な 引力を発生することが必要であり、コイル は長さが必要となる。従来の構成では、コ ルの長さが長くなるために小型で高さが低 電磁継電器を提供することはできなかった
 また、特許文献2に記載の電磁継電器ではベ ースブロックの下面の中央部から突出した端 子があり、加えてカバーの4つの側面のすべ に端子が位置する構成になっている。この うな構成では表面実装化するために不可欠 外部配線との接続のための端子の曲げ加工 必要となる。

 電磁継電器では、製造時に異物が混入した 、使用中に異物が発生することは信頼性を 下させるため、もっとも避けなければなら いことである。また、組み立て時に金属部 を合成樹脂部材に挿入する際に発生する異 を無くすとともに、合成樹脂の成形時に形 されたゲート部から異物が発生することを 止し、更には、万が一、組み立て後に異物 発生してもそれが動作に影響を与える接点 分に入り込まないことが求められる。
 更に、表面実装型の電磁継電器の場合、電 継電器が搭載される基板との半田接続の信 性の確保およびリフロー半田を行なう際の ストレスに耐えうる構造が要求される。

 本発明は、信頼性が高く、小型で、実装 の高さが低く、表面実装に適した複数個の 磁継電器ブロックを設けた電磁継電器を提 することを課題とするものである。

 本発明は、励磁電流によって揺動する可 接点と、前記可動接点を挟んでその揺動方 に対向配置され、前記励磁電流によって前 可動接点との間が閉じられる常時開路接点 、前記励磁電流の通電を切断した際に前記 動接点との間が閉じられる常時閉路接点、 よび固定接点とを備えた複数個の電磁継電 ブロックをベースプレート上に有し、前記 磁継電器ブロックは、コイルアッセンブリ 可動接点ブロックとを有する電磁ブロック および固定端子ブロックとを有し、前記コ ルアッセンブリは、コイル端子を設けたス ールにコイル線を巻回したコイルブロック 、一面がコイルブロックのコイルの巻回軸 垂直な面に平行で、他の面が巻回軸に平行 略L字状に形成されたヨーク、および前記コ イルブロックを貫通するとともに、前記ヨー クと一端が結合したコアを有し、前記可動接 点ブロックは、前記ヨークに一端が結合され た前記可動接点バネと、前記可動接点バネに 結合した接極子と、外部配線と接続するため の外部端子部を設けた可動接点端子を有し、  前記固定端子ブロックは、前記常時開路接 を構成するメーク側固定接点を保持するメ ク側固定端子と、前記常時閉路接点を構成 るブレーク側固定接点を保持するブレーク 固定端子とを合成樹脂によって一体成形し 前記メーク側固定端子および前記ブレーク 固定端子は各々外部配線と接続するための 部端子部を有すると共に、前記ヨークの一 部を嵌合した嵌合穴を有し、前記電磁継電 ブロックに設けた前記コイルアッセンブリ 前記スプールに設けた少なくとも一つの突 を、前記ベースプレート上に設けた突起挿 孔に挿入して電磁継電器ブロックを固定し 電磁継電器である。

 また、前記メーク側固定端子と前記ブレー 側固定端子は切り込みを設けた金属平板の り曲げ加工により形成され、前記メーク側 定端子と前記ブレーク側固定端子は同一平 にある一体となった金属平板の折り曲げ加 により形成される前記の電磁継電器である
 前記メーク側固定端子に保持されたメーク 固定接点の前記可動接点側に突出する高さ 前記ブレーク側固定端子に保持されたブレ ク側固定接点の前記可動接点側に突出する さよりも大きい前記の電磁継電器である。

 また、前記メーク側固定端子、前記ブレー 側固定端子、前記可動接点端子の外部端子 はそれぞれ略二股形状を有し、その先端部 ベースプレートより突出している前記の電 継電器である。
 前記コイルブロックは前記コイル線を巻き ける巻きつけ端子部を有し、該巻きつけ端 部は前記固定端子ブロックの前記2つの固定 接点の下部に設けた防護壁と前記ベースプレ ートに設けた防護壁によって囲われている前 記の電磁継電器である。
 前記カバーは内部にリブを有し、該リブの 端部が前記ベースプレートに設けたリブ挿 孔に挿入固定される前記の電磁継電器であ 。

 本発明の電磁継電器は、ベースプレート に可動接点を挟んでその揺動方向に対向配 された2つの固定接点の中心軸をほぼ一致さ せ、かつ、この中心軸がベースプレートに対 してほぼ平行となるように2つの電磁継電器 ロックを併設すること、およびスプールに けた突起をベースプレートに設けた突起挿 孔に挿入して熱圧着固定することにより、 来の双子型電磁継電器の機能を維持しつつ い実装高さが得られ、表面実装化可能な電 継電器を実現できる。

 さらに、ベースプレートの突起挿入孔に 入されるスプールの突起端面をスプール成 時のゲート部とすることにより、異物が発 しやすいゲート部を電磁継電器本体の外側 に位置することになる。したがって、突起 熱圧着固定することによってゲート部から 磁継電器内部への異物の混入を排除するこ ができ高信頼性化が実現できる。

 また、コイル端子を樹脂で一体成形固定 たスプールおよび固定端子を一体成形固定 た固定端子ブロックを用いることで、従来 電磁継電器で端子を樹脂成型品に圧入する に発生した削り異物の発生がなくなるので 信頼性化を実現でき、さらに端子周りの樹 の肉厚を極小化できるため、より低い実装 さを実現できる。

 更に、メーク側固定接点の高さをブレー 側固定接点の高さより大きくし、金属平板 ら折り曲げ加工によって形成されるメーク 固定端子とブレーク側固定端子を同一平面 ある一体となった金属平板の折り曲げ加工 より形成されるようにしたことで、この2つ の固定端子の基材となる部品をフープ上につ なげあわせて加工を進めていくことができる ようになり、組み立て精度および信頼性を向 上できる。

 またベースプレートから先端部が突出す 外部端子部を二股形状にすることによって 端子の先端部の剛性を下げることができ、 面実装するための端子曲げ加工が容易にな とともに半田接続の信頼性を向上できる。 た固定端子ブロックの固定接点の下部の防 壁とベースプレートに設けた防護壁がスプ ルの巻きつけ端子を囲って覆い隠すような 造にすることで、コイル線が半田固定され 巻きつけ端子からの半田やフラックスの残 などの異物の拡散を抑制でき、信頼性を向 できる。またカバーに設けたリブがベース レートのリブ挿入穴に挿入固定されること リフローの熱ストレスによるカバーの天面 れおよび封止剤とカバーの界面剥離による 密劣化を抑制できる。

 以上のように、本発明により、高信頼で 小型で、低い実装高さを有し、表面実装に したパワー用の双子型の電磁継電器が得ら る。

図1は、本発明の電磁継電器の一実施態 様を説明する斜視図であり、電磁継電器本体 とカバーとを分離して示す斜視図である。 図2は、図1に示す電磁継電器を反対側 ら見た斜視図である。 図3は、本発明の一実施態様の電磁継電 器本体の分解斜視図である。 図4は、本発明の一実施態様の電磁継電 器のカバーの透視斜視図である。

 以下、本発明を図面を参照して説明する。
 図1は、本発明の電磁継電器の一実施態様を 説明する斜視図であり、電磁継電器本体とカ バーとを分離して示す図である。
 電磁継電器1は、電磁継電器本体2とこれを うカバー3から構成されでいる。
 電磁継電器本体2は、二つの電磁継電器ブロ ック4A、4Bがベースプレート5上に並んで設け れている。
 また、電磁継電器ブロック4A,4Bは、それぞ コイルアッセンブリ6、固定端子ブロック51 有しており、前記固定端子ブロック51には、 メーク側固定接点51dを保持するメーク側固定 端子51cと、ブレーク側固定接点51bを保持する ブレーク側固定端子51aを有している。

 コイルアッセンブリ6は、電磁ブロック61、 ーク63、および可動端子ブロック65を有して おり、電磁ブロック61にはコイルブロック64 設けられ、コイルブロック64には、コイル内 部にコアが装着されるとともに、コアの一端 はヨーク63に係合している。
 ヨーク63には、可動接点ブロック65の一端の 可動接点バネ65bが結合されており、可動接点 ブロック65は、コアに対して磁力で接合する 極子(図示しない)が設けられている。また 先端部には、可動接点65cを有している。

 固定端子ブロック51はブレーク側固定接点51 bを保持するブレーク側固定端子51aとブレー 側固定接点51bよりも可動接点側に突出する さが大きいメーク側固定接点51dを保持する ーク側固定端子51cを耐熱性樹脂で一体成形 てなる。
 ここで上記のブレーク側固定接点51bおよび ーク側固定接点51dの可動接点側に突出する さは0.1~2mm程度とすることができる。また、 成形時にメーク側固定端子51cの位置精度向上 のためにメーク側端子押さえ部51fを設けてい る。

 更に、ベースプレート5とカバーの合わせ 面の近傍には、合成樹脂成形時の注入口であ るゲート部51gを設置し、ベースプレート5と 間に封止材を注入してカバー3の内面とベー プレート5の周縁部7を熱硬化性樹脂によっ 封止する際に、同時にゲート部51gに封止剤 流し込むことにより、成形時に形成された ート部からの異物の発生を防ぐことが可能 なる。

 また、メーク側固定端子51cおよびブレー 側固定端子51aは各々外部配線と接続するた の外部端子部を有し、それらの外部端子部 それぞれ略二股形状を有し、その端子先端 51j、51kが図1に示されるようにベースプレー ト5より突出するよう構成されている。

 以上のような構成を有する本発明の電磁継 器1は、電磁ブロック61を構成するコイルブ ック64のコイルに通電することによりコイ ブロック64に磁力が発生し、接極子65aが吸引 されて可動接点65cがブレーク側固定接点51bか らメーク側固定接点51d方向に当接する。
 一方、コイルへの通電を停止することで可 接点(図示しない)バネの作用によって通電 の状態に復帰する。

図2は、本発明の電磁継電器の他の実施態様 説明する斜視図であり、図1とは反対側から た図である。
 電磁継電器本体2のベースプレート5に二つ 電磁継電器ブロック4A、4Bが並んで設けられ いる。
 また、電磁継電器ブロック4A,4Bは、それぞ 固定端子ブロック51、電磁ブロック61、およ 可動端子ブロック65を有している。
 コイルブロック64には、コイル内部にコア 装着されるとともに、ヨーク63が設けられて いる。ヨーク63は、二面が略L字状に交わる形 状を有しており、一方の面の先端部63aは、固 定端子ブロック51の固定端子保持部51iに装着 れ、他端には可動接点バネ65bが係合してい 。また、コアを係合する係合孔63bを有し、 アの一端とヨーク63が係合している。
 また、ベースプレート5には、板状のコイル 端子64a、可動接点端子65d、および外部接続端 子65eが固着されている。

 図3は、本発明の電磁継電器本体の分解斜視 図である。
 電磁ブロック61は、コイルブロック64とヨー ク63とコア62とからなるコイルアッセンブリ6 、可動接点ブロック65を有している。
 コイルブロック64は左右にフランジ部64f、64 gが形成され、それぞれに板状のコイル端子64 aおよび64iを耐熱性樹脂で一体成形し、その 心部にコア孔64hが開孔されたスプール64cに イル線64bが巻回されている。コイル線64bは イル端子64aおよび64iのそれぞれの巻きつけ 子部64eに巻きつけて半田接続される。

 ヨーク63は二面が直交する様に略L字状に 成されており、一方の面はコイルブロック6 4のフランジ部64gと接触し、接触した部分の 端は、幅が狭くなるように段付き形成され おり、先端部63aは、固定端子ブロック51の固 定端子保持部51iに装着されている。

 また、コイルブロック64を貫通したコア62 の先端部62bがヨーク63に設けた係合孔63bを拡 するように押し広げてコイルブロック64と ーク63とが一体となるようにカシメ接合され る。

 また、固定端子ブロック51を構成するブ ーク側固定接点51b、メーク側固定接点51dの 方には、固定端子防護壁51hが設けられてい 。固定端子防護壁51hは、コイル線が巻き付 られた端子からの半田やフラックスの残渣 どの異物が進入することを防止する。また 固定端子防護壁51hは、固定端子保持部51iを 成樹脂で一体成形して固定端子ブロック51を 作製する際に同時に作製することができる。

 可動接点ブロック65は、可動接点を保持 る二面が直交する略L字状の可動接点バネ65b 可動接点バネ65bにカシメ固定された接極子6 5aと可動接点端子65dとから形成されている。 動接点バネ65bは弾性変形可能に略L字形状に 折り曲げ形成された高い導電性を有する帯板 部材であり、一面には磁力によって吸引され る板状の接極子65aが固着されているとともに 、その先端部分の両面に可動接点65cが固着さ れている。

 また、接極子65aはコイルブロック64のコ 62の係止部62aの端面上に位置するように可動 接点バネ65bがヨーク63面に固定されている。 動接点端子65dは、外部配線と接続するため 外部端子部65eを有し、その外部端子部は略 股形状を有している。また、その外部端子 端部が図2に示されるようにベースプレート 5から突出するよう構成されている。

 ベースプレート5上には、電磁継電器ブロ ック4Aがその構成部品であるスプール64cの突 64dがベースプレート5の突起挿入孔5aに挿入 れて熱圧着されることによりベースプレー 5上に固定される。電磁継電器ブロック4Bも 様にベースプレート5上に固定され、この結 果、二つの電磁継電器ブロック4Aおよび4Bが れぞれの2つの固定接点の中心軸をほぼ一致 せ、かつ、その中心軸がベースプレート5に 対してほぼ平行となるようにベースプレート 5上に並設される。

 以上で説明した電磁継電器では、ベース レート5はベースプレート防護壁5cを設置し おり、組み立てた際にスプール64cの巻きつ 端子部64eをベースプレート防護壁5cと固定 子ブロック51の固定端子防護壁51hとで覆い隠 し、巻きつけ端子部64eから接点間へのフラッ クスなどの異物の混入を阻止することが可能 となる。

 また、本発明においては、成形に使用す 合成樹脂には、耐熱性樹脂を用いて製造す ことによって、耐熱性が良好な電磁継電器 作製することが可能となる。具体的には、 晶ポリマー、フェノール樹脂、ポリエーテ サルフォン、ポリフェニレンサルファイド ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン( PEEK)、ポリアセタール、ポリフェニレンエー ル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ ミド、ポリブチレンテレフタレートを挙げ ことができる。

 図4は、本発明の電磁継電器のカバーを説明 する図である。
 カバー3は、ベースプレート5と略同寸法の 合い可能な開口部を有した密閉性の箱状体 ある。カバー3の内面とベースプレート5の周 縁部7が熱硬化性樹脂を介して封止されてい 。また、カバー3は内部のほぼ中央部に設け リブ3aによって、二つの電磁継電器ブロッ を配置する空間を分離しており、リブ3aはベ ースプレート5のリブ挿入孔5bにその先端部が 挿入されて、熱硬化性樹脂によって固着され る。

 なお、本実施例の電磁継電器の外形は、 例を挙げれば、一辺が5~30mm程度の箱型形状 することができ、その目的とする外形状に 合するように各部品の形状、寸法、材料な を選択することができる。

 以上のように、本発明により高信頼で、 型で、低い実装高さを有し、表面実装に適 たパワー用の双子型の電磁継電器が得られ 。