(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部に立設したコイル巻枠部と、該巻枠部に巻き付けて支持されるコイルと、該コイルの中心軸線に沿って該巻枠部に組み込まれる鉄心とからなる電磁石を有し、該鉄心の底部から上記コイルの外方へ設けられたヨーク（継鉄）と、該コイルの外方へ設けられたヨーク（継鉄）と一体化され、前記鉄心上部に延在する断面逆Ｌ字状の可動バネと、該可動バネと前記鉄心上部との間に該可動バネと一体化された電磁吸着部材（継鉄）と、上記可動バネの先端に設けられた接点と、該接点の下側、または上方に設けられた出力接点を有し、前記電磁石に通電することにより、前記可動バネを介する入力を前記出力接点にメーク、またはブレーク動作を行わせる電磁リレーであって、前記単一の可動バネの先端が2つに分岐して該分岐の先端にそれぞれ接点を有し、かつ、前記出力接点が該分岐の先端の各接点に対応して２つ設けられ、該接点が共通の出力端子に接続される場合と、上記出力端子が２つに分離されることにより同一筐体に収納された前記電磁リレーを２系統の電磁リレーとしても用いる場合とを前記電磁リレーを兼用して用いるために、該出力端子が短い連結部によって結合された左右対称の端子構造を有し、１系統のツイン接点として用いる場合はそのまま用い、２系統のそれぞれの接点として用いる場合は、前記出力端子の連結部を切り離して用いる電磁リレーの出力端子の構造において、
前記可動バネも短い連結部で結合されており、該結合部を切断することにより、２入力・２出力の２連型電磁リレーを形成することを特徴とする電磁リレーの出力端子の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用のＥＣＵ（電子制御）電源開閉用や異常時モータ回路緊急遮断用のリレー等に用いる電磁リレーの出力端子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車のＥＰＡＳ（電子パワーステアリング）制御用には、ＥＣＵ（電子制御）電源開閉用と異常時モータ回路緊急遮断用の２種類のリレーが使われている。
電源開閉用、モータ回路緊急遮断用は、共に大電流を制御する為に、大電流開閉可能なリレーを使用している。
【０００３】
これらリレーは、大電流を制御する為にシングルボタン接点などを使用している。しかし、特に、モータ回路緊急遮断用リレーは、異常時の大電流を制御する為にシングルボタン接点などを使用していても、異常時を除き通常は電流開閉を行わない。また、電源開閉用のリレーも使用頻度が低い。
【０００４】
その為に、これらのリレーは、電流開閉に伴う接点アークが生じる事がないので接点表面の自浄作用がなく、表面に絶縁性異物皮膜その他の導通障害物が付着され、あるいは、酸化膜が生成された場合、その障害物の除去が出来なくなり、接点導通障害などの不具合につながり易い欠点があった。
【０００５】
特に、近年、上記ＥＣＵに自己診断機能が付加され、自己診断の場合はそのリレーの接点に流れる電流は小さく、モータコイル電流に比べドライ・サーキット的電流が加速され、リレー接点導通不良と誤判定される問題が生じた。なお、ドライ・サーキット・テストとは、リレーの接点抵抗等が酸化膜の形成により増加したかどうかを調べるテストで、シャント抵抗をテスト電流端子間に挿入し、試料への印加電圧を２０ｍＶ程度に制限して微電流にし、酸化膜にホールが形成されるのを防止するテスト方法である。
【０００６】
この車載用のＥＣＵ（電子制御）電源開閉用や異常時モータ回路緊急遮断用のリレー等に用いる電磁リレーとして、同じ出願人は、以下の電磁リレーの構造を提案している。
すなわち、リレー接点を２つ有するリレーを用い、これらを共通接点（ツイン接点）とすることにより、万一、一方の接点に導通障害が起きても他方の接点で接点がオンとなる、緊急遮断用リレーとしての安全性の高いリレーを単一リレーで実現すること、あるいは、ツイン接点を採用して、信頼性の高い電源開閉用の単一リレーを提供することを目的とし、リレー接点を２つ有するリレーを用いて、接点接触面が２ヶ所とすることにより全体の接点での接触抵抗を減らすことにより、ＥＣＵに自己診断機能される場合、導通状態でもリレー接点導通不良と誤判定される可能性が低くなる上記リレーを単一リレーで実現すること、そして、さらに、上記リレー接点をそれぞれ別のメーク接点、またはブレーク接点として用いる電磁リレーとして同じ構造のものをこの用途にも共通に用いることができる出力端子の構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１０２８９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のようなリレー接点を２つ有するリレーを用い、これらを共通接点（ツイン接点）とする緊急遮断用リレーとしての安全性の高いリレーを単一リレーで実現すること、あるいは、ツイン接点を採用して、信頼性の高い電源開閉用の単一リレーを提供することを目的とし、リレー接点を２つ有するリレーを用いて、接点接触面が２ヶ所とすることにより全体の接点での接触抵抗を減らすことにより、ＥＣＵに自己診断機能される場合、導通状態でもリレー接点導通不良と誤判定される可能性が低くなる上記リレーを単一リレーで実現することを基本として、さらに、上記リレー接点をそれぞれ別のメーク接点、またはブレーク接点として用いる電磁リレーとして同じ構造のものを上記以外の用途にも共通に用いることができる出力端子の構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の電磁リレーの出力端子の構造は、基部と、該基部に立設したコイル巻枠部と、該巻枠部に巻き付けて支持されるコイルと、該コイルの中心軸線に沿って該巻枠部に組み込まれる鉄心とからなる電磁石を有し、該鉄心の底部から上記コイルの外方へ設けられたヨーク（継鉄）と、該コイルの外方へ設けられたヨーク（継鉄）と一体化され、前記鉄心上部に延在する断面逆Ｌ字状の可動バネと、該可動バネと前記鉄心上部との間に該可動バネと一体化された電磁吸着部材（継鉄）と、上記可動バネの先端に設けられた接点と、該接点の下側、または上下方に設けられた出力接点を有し、前記電磁石に通電することにより、前記可動バネを介する入力を前記出力接点にメーク、またはブレーク動作を行わせる電磁リレーにおいて、前記単一の可動バネの先端が２つに分岐して該分岐の先端にそれぞれ接点を有し、かつ、前記出力接点が、該分岐の先端の各接点に対応して２つ設けられており、該接点が共通の出力端子に接続される場合と、上記出力端子が２つに分離されることにより同一筐体に収納された前記電磁リレーを２系統の電磁リレーとしても用いる場合とを前記電磁リレーを兼用して用いるために、該出力端子が短い連結部によって結合された左右の端子構造を有し、１系統のツイン接点として用いる場合はそのまま用い、２系統のそれぞれの接点として用いる場合は、前記出力端子の連結部を切り離して用いることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記出力接点が、可動バネの先端に設けられた接点の下側にのみ設けられたメーク接点であること、あるいは、前記出力接点が、可動バネの先端に設けられた接点の下側に設けられたメーク接点と可動バネの先端に設けられた接点の上側に設けられたブレーク接点の両方を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記２つの出力側メーク接点、またはブレーク接点が結合されて１つの出力端子となること、あるいは、前記２つの出力側メーク接点、またはブレーク接点が、２系統のそれぞれの接点として用い、それぞれ別の回路に接続されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記連結部が、前記左右の端子構造の中央部に設けられたことを特徴とし、また、前記可動バネも短い連結部で結合されており、該結合部を切断することにより、２入力・２出力の２連型電磁リレーを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の出力端子の用いられる「リダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造」は、リレー接点が２つあるので、万一、一方の接点に導通障害が起きても他方の接点で接点がオンとなれば、緊急遮断用リレー等としての最低限の機能が確保される。
従って、緊急遮断用リレー等としての動作保証の信頼性レベルが高く、重大な事故を防ぐための効果が従来の１接点のものより高い。
【００１４】
また、上記「リダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造」は、リレー接点が２つあるので、接点接触面での接触抵抗が１接点に比べれば、約１／２となる効果がある。
回路の内部抵抗は接点面での接触抵抗が大部分となるのであるから、このことにより、ＥＣＵに自己診断される場合、接点が導通状態であって、かつ、自己診断のためのリレーの接点に流れる電流は小さくても、リレー接点の接触抵抗のため導通不良と誤判定される不具合を防止できる可能性が高くなる効果がある。
【００１５】
本願と同様の構成は、例えば、図２０に示されるような、２連型のリレーを用い、入力端子及び出力端子を結線すれば、本発明とほぼ同様の機能のものを実現することができる。
しかし、該構成では、各リレーを個別に製造し、これらを１つの筐体に収める構造となるので、コストがほぼ倍になる。本願発明のものは、単に１つのリレーを作ればいいので、製造も簡単だし、部品点数も少なくて済むメリットがある。また、２連型とする余分な組み込み作業も生じない。
また、上記図２０に示されるような２連型のリレーは、各リレーがそれぞれ個別に組み立てられ、それらをさらに１つの筐体に組み込むので、手間とコスト、及び部品点数と工程の多さがある欠点を有する。
【００１６】
しかし、本発明の出力端子を用いた前記「リダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造」において、同じ構造のものを２連型リレーにも兼用して、前記各接点をそれぞれ別の電気系統に用いると、上記従来の２連型に比べ、製造も簡単だし、部品点数も少なくて済むメリットがある。また、２連型とする余分な組み込み作業も生じない。
また、さらには、該出力端子を前記ツイン接点型と共通に用いることができるため、用途が倍になり、量産効果が生じて、コストも安くなるメリットが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電磁リレーの全体斜視図である。
【図２】本発明の電磁リレーの組み立て第１工程を示す図である。
【図３】本発明の電磁リレーの組み立て第２程を示す図である。
【図４】本発明の電磁リレーの組み立て第３程を示す図である。
【図５】本発明の電磁リレーの組み立て第４程を示す図である。
【図６】本発明の電磁リレーの組み立て第５程を示す図である。
【図７】本発明の電磁リレーの組み立て第６程を示す図である。
【図８】本発明の電磁リレーの部品であるスプールを示す図である。
【図９】本発明の電磁リレーの部品である端子を示す図である。
【図１０】本発明の電磁リレーの部品であるヨークを示す図である。
【図１１】本発明の電磁リレーの部品である出力端子の構造を示す図である。
【図１２】本発明の電磁リレーの部品である出力端子の連結部を切り離した状態を示す図である。
【図１３】本発明の電磁リレーの１入力・２出力の場合の説明図である。
【図１４】本発明の電磁リレーの１入力・共通した１出力の場合の説明図である。
【図１５】本発明の電磁リレーの部品である鉄心を示す図である。
【図１６】本発明の電磁リレーの部品であるベース（底板）を示す図である。
【図１７】本発明の電磁リレーの部品である接点形状を示す図である。
【図１８】本発明の電磁リレーの部品である可動バネを示す図である。
【図１９】本発明の電磁リレーの部品である継鉄形状を示す図である。
【図２０】本発明の電磁リレーの部品であるアタリ板を示す図である。
【図２１】本発明の電磁リレーの部品である筐体を示す図である。
【図２２】従来の電磁リレーの構造を示す図である。
【図２３】従来の２連型電磁リレーの他の構造を示す図である。
【図２４】本発明のコイルのない電磁リレーの全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の出力端子を用いるリダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレー１の全体斜視図を示す。なお、参考のため、コイルを巻いていない全体斜視図も図２４に示す。
図１において、５はヨーク、１２は可動バネ、３はスプール、１３はコイル巻き線、４はコイル端子、１６はカナグアタリ、６は固定出力端子、８はベースである。なお、本発明のリレーの基本構造や動作、また、部品の材料や取り付け方法等は、前記従来例と同様のものである。
【００１９】
図２〜図７に上記本発明のリレーの組み立て工程を示す。なお、各部品は、図８〜図１２及び図１５〜図２１に示され、符号は、図１〜図１２、及び図１５〜図２１まで同じ符号を用いている。また、各部品の取付方法は、図２２の従来の電磁リレーと同様であって、かしめ等により行われる。
図２において、スプール３（図８）の中心円筒にコイル巻き線が巻かれ、また、該スプール３にコイル端子４（図９）が取り付けられる。これにより、電磁石２０（図２）が形成される。
【００２０】
次いで、図３において、鉄心７（図１５）がスプール３の中心孔に挿入され、ヨーク５（図１０）がスプール３に取り付けられる。
次いで、図４において、固定出力端子６（図１１）がスプール３に取り付けられ、図５において、カナグアタリ１６（図２０）がその上に取り付けられる。なお、同じ出願人による別途提案の出力端子は、図４に見られるように、左右端子に対して中央部も同様の幅の一枚板で形成されていたが、本発明の上記実施例の出力端子の構造は、図１１に見られる如く、中央部に短い連結部２５を有する構造を採用している。
また、本発明の上記実施例は、メーク接点のみの場合の実施例であって、このカナグアタリ１６は、可動バネ１２の先端の接点部の防護壁の役割をなすものである。
【００２１】
次に、図６において、可動バネ１２（図１８）が取り付けられ、図７に示すように、最後にベース８（図１６）が組み込まれて、筐体２９（図２１）で覆って、電磁リレー本体ができ上がる。
なお、可動バネの先端及び固定端子の各接点部分には、図１７に示される形状の接点９が各組み込み前に取り付けられている。また、図１９の鉄片（継鉄）１５は、可動バネ１２の水平部分の下側に一体に取り付けられ、コイル電磁石２０（図２）によってリレー動作時に可動バネ１２と一体になって吸着されて可動バネ先端の接点のオン、オフを行うための吸着片である。
【００２２】
前述のように、この発明の出力端子を用いたリダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造は、以下の構造を有する。
１．ＥＰＡＳモータ回路緊急遮断用リレーは、シングル接点より、ツイン接点を使用する。
２．ツイン接点ではあるが、ツインの内の１接点は導通障害を起こしても、残りの１接点でも十分モータ電流通電に耐える様に導電材の断面積を確保する可動バネ措置を持ったリレーを用いる。
【００２３】
３．接点は緊急時遮断のみ対応可能にボリュームを小さくしたリレーとする。
（１）片側でも大電流通電に耐える様に、十分な断面積を確保したツイン接点構造を有する。
（２）可動バネに導電率が高い材料を採用し接点には小型化した銀又は銀合金を使用した上記リレーを用いる。
【００２４】
すなわち、本発明の電磁リレーは、基部（ベース）８に立設したスプール３に設けられたコイル巻枠部に巻き付けて支持されるコイル１３と、該コイルの中心軸線に沿って該巻枠部に組み込まれる鉄心７とからなる電磁石を有し、該鉄心の底部から上記コイルの外方へ設けられたヨーク（継鉄）２３（図１０）と、該コイル１３の外方へ設けられたヨーク（継鉄）２４とが一体化されて（図１０の５）前記スプール３に組み込まれ、図１８の２８の如く、前記鉄心上部に延在する断面逆Ｌ字状の可動バネ１２（図１８）と、該可動バネと前記鉄心上部との間に該可動バネと一体化された電磁吸着部材（継鉄）１５（図１９）とを前記スプール３に組み込み、上記可動バネ１２の先端２１，２２（図１８）に設けられた接点と、該接点の下側、または上下方に設けられた出力接点１８，１９（図１）を設け、前記電磁石に通電することにより、前記可動バネを介する入力を前記出力接点にメーク、またはブレーク動作を行わせる電磁リレーを形成する。
【００２５】
上記構成において、本発明の電磁リレーは、前記単一の可動バネ１２の先端が図１８に示すように、2つに分岐して該分岐の先端２１，２２にそれぞれ接点を有し、かつ、前記出力接点１８，１９が、該分岐の先端の各接点に対応して２つ設けられている。
図１においては、上記出力接点１８，１９（図１）が、可動バネの先端２１，２２に設けられた接点の下側にのみ設けられたメーク接点であるが、前記出力接点が、可動バネの先端に設けられた接点の下側に設けられたメーク接点と可動バネの先端に設けられた接点の上側に設けられたブレーク接点の両方を有するものであってもよい。
【００２６】
上記実施例において、上記各出力接点（ツイン接点）は、共通の出力端子６（図１）に接続され、単一出力となった回路に用いられる。また、図１の本発明の実施例においては、上記ツイン接点は、下側のメーク接点のみであるが、用途によっては、必要に応じて、上側にツインのブレーク接点のみを設けるものであってもよい。
このように、本発明の出力端子を用いた「リダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造」は、リレー接点が２つあるので、万一、一方の接点に導通障害が起きても他方の接点で接点がオンとなれば、緊急遮断用リレーとして、あるいは、電源開閉用リレーとして、最低限の機能が確保される。従って、緊急遮断用リレーとしての動作保証レベルが高く、重大な事故を防ぐための効果が従来の１接点のものより高い。また、電源開閉用リレーとしての信頼性が高い。
【００２７】
また、本発明の「リダンダンシーを有する大電流電源開閉、または緊急遮断用リレーの構造」は、リレー接点が２つあるので、接点接触面での接触抵抗が１接点に比べれば、約１／２となる。このことにより、ＥＣＵに自己診断される場合を考えると、回路の内部抵抗は接点面での接触抵抗が大部分となるので、接点が導通状態であって自己診断される場合において、自己診断のためのリレーの接点に流れる電流が小さくてもリレー接点導通不良と誤判定される可能性が低くなる効果があるのは前記のとおりである。
【００２８】
上記実施例の場合、共通の出力端子としたが、上記構成で、出力端子を２つに分離し、前記２つの出力側メーク接点、またはブレーク接点が、それぞれ別の回路に接続されるものであってもよい。
この場合、前記出力共通のツイン接点として用いていた図１１の出力端子の構造において、図１２に示す如く、連結部２５を切り離すことにより出力を別々の出力端子とすることが可能である。該連結部２５の切り離しは、組み立て前に行ってもよいが、組み立て中にロボット・アームで掴んで、カットする自動化工程を採用すると便利である。図１３は、上記出力端子を分離した場合（図１２の出力端子を用いた場合）の電磁リレーの出力系統を示す。図１２において、共通の入力５０が、それぞれ別の出力５１，５２となることを示している。なお、前記出力端子を共通として、図１１の出力端子の構造を用いる場合は、図１４に示す如く、入力５３が、共通の出力端子５４に出力されることになる。
【００２９】
このようにすれば、前記出力共通のツイン接点として用い電磁リレーの組み立てラインと上記別々の出力端子とする電磁リレーの組み立てラインを同じ組み立てラインで行うことが可能になるので、製造設備や製造コストの削減につながり、上記２連型電磁リレーが簡便に作れることになる。
なお、本発明の出力端子を用いた上記２連型リレーにおいて、１入力・２出力の場合は、図１８の可動バネ１２を用いればよいが、さらに２入力・２出力の場合は、可動バネも図１１の固定出力端子と同様に、例えば、図１８の垂直部及び水平部にそれぞれ短い連結部を設け、事前にカットしたり、あるいは、上記製造ラインの過程で該連結部を組み立て中にロボット・アームで掴んでカットする自動化工程を採用することができる。
【００３０】
該構成によれば、図２３のように２つの個別のリレーを搭載した２連型のものに比較し、部品点数とか、組み立て工程を大幅に少なくすることができるので、コストの低い２連型電磁リレーを製造することができる。
このように、この発明の電磁リレーの固定出力端子の構造は、上記ツイン接点を共通に使う場合と、それぞれ独立して別々の入出力とする場合を共通に利用できる出力端子の構造を提供できるので、その利用範囲が拡がり、また、量産効果も上がるのでコストも低減するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上記のように、本発明の出力端子を用いた電磁リレーは、車載用のＥＣＵ（電子制御）電源開閉用や異常時モータ回路緊急遮断用のリレーとして用いた場合リダンダンシーがあり、接点不良による誤動作が軽減されるので、産業上の利用性が高い。また、これを個別のリレーの２連型のものと比較した場合、はるかに部品点数とか、組み立て工程が簡便になるので、産業上の利用性が高い。
さらには、２接点型とするので、接点での接触抵抗が半減し、導通しているにも拘わらず、導通テスト時の微少電流に対しても非導通と誤診断する可能性が低くなるので、誤診断による余分な作業が軽減され、産業上の利用性が高い。
【００３２】
また、このように、この発明の電磁リレーの固定出力端子の構造は、上記ツイン接点を共通に使う場合と、それぞれ独立して別々の入出力とする場合を共通に利用できる出力端子の構造を提供するものであるので、前記出力共通のツイン接点として用い電磁リレーの組み立てラインと上記別々の出力端子とする電磁リレーの組み立てラインを同じ組み立てラインで行うことが可能になるので、製造設備や製造コストの削減につながり、上記２連型電磁リレーが簡便に作れることになる。従って、本発明の電磁リレーの出力端子の構造の産業上の利用性は高い。
【符号の説明】
【００３３】
１  電磁リレー
３  スプール
４  コイル端子
５  ヨーク
６  出力端子
７  鉄心
８  ベース（底板）
９  接点
１２  可動バネ
１３  電磁コイル
１５  継鉄
１６  アタリ板
２１  筐体
２５  連結部
３１  接点部
３２  コイル
３３  ヨーク
４０  端子
４４  可動バネ
４８  出力端子
【図１】
0005580964.tif 000002
【図２】
0005580964.tif 000003
【図３】
0005580964.tif 000004
【図４】
0005580964.tif 000005
【図５】
0005580964.tif 000006
【図６】
0005580964.tif 000007
【図７】
0005580964.tif 000008
【図８】
0005580964.tif 000009
【図９】
0005580964.tif 000010
【図１０】
0005580964.tif 000011
【図１１】
0005580964.tif 000012
【図１２】
0005580964.tif 000013
【図１３】
0005580964.tif 000014
【図１４】
0005580964.tif 000015
【図１５】
0005580964.tif 000016
【図１６】
0005580964.tif 000017
【図１７】
0005580964.tif 000018
【図１８】
0005580964.tif 000019
【図１９】
0005580964.tif 000020
【図２０】
0005580964.tif 000021
【図２１】
0005580964.tif 000022
【図２２】
0005580964.tif 000023
【図２３】
0005580964.tif 000024
【図２４】
0005580964.tif 000025