(57)【要約】【課題】小型化が可能な電磁継電器を提供すること。【解決手段】本発明は、筐体１０と、筐体１０に収納された接点部材２０と、筐体１０に収納され、接点部材２０に接続された配線２４と、筐体１０に収納され、配線２４の途中に挿入され、配線２４に流れる電流を測定するための抵抗３０、ホール素子３２又はカレントトランスフォーマー３４と、筐体１０から引き出され、抵抗３０、ホール素子３２又はカレントトランスフォーマー３４に接続された端子１４と、を具備する電磁継電器である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に収納された接点部材と、
前記筐体に収納され、前記接点部材に接続された配線と、
前記筐体に収納され、前記配線の途中に挿入され、前記配線に流れる電流を測定するための測定部と、
前記筐体から引き出され、前記測定部に接続された第１端子と、を具備することを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記接点部材は固定接点と可動接点とを含み、
前記筐体から引き出され、前記接点部材に接続された第２端子と、
前記筐体に収納され、前記可動接点を駆動させるための電磁石と、
前記筐体から引き出され、前記電磁石に接続された第３端子と、を具備し、
前記第１端子、前記第２端子及び前記第２端子の少なくとも２つは同じ方向に引き出されていることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項３】
前記第１端子、前記第２端子及び前記第３端子は同じ方向に引き出されていることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
【請求項４】
前記第１端子、前記第２端子及び前記第３端子は同じ形状を有することを特徴とする請求項２又は３記載の電磁継電器。
【請求項５】
前記第１端子は前記筐体の上面より低い位置にあることを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載の電磁継電器。
【請求項６】
前記第１端子はプレスフィット端子、タブ端子及び平編線のいずれかであることを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の電磁継電器。
【請求項７】
前記測定部は抵抗、ホール素子及びカレントトランスフォーマーのいずれかであることを特徴とする請求項１から６いずれか一項記載の電磁継電器。
【請求項８】
前記測定部は抵抗であり、
前記第２端子は、前記第１端子に比べ、前記配線の前記測定部から遠い位置に接続されていることを特徴とする請求項７記載の電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁石によりスイッチを駆動させる電磁継電器（リレースイッチ）は、例えば車載用バッテリ及び電力メータなど大電流を使用する機器に用いられる。電磁継電器に流れる電流を測定するため、シャント抵抗などを電磁継電器に設けることがある。電流を測定することで、電磁継電器を含む装置が適切に動作しているか検知することができる。特許文献１には、端子を用いてプリント基板と接続可能な電磁継電器が記載されている。特許文献２には、接点に接続された端子を電流検出用のシャント抵抗としても使用する技術が記載されている。特許文献３には、電磁継電器と、シャント抵抗としても機能する端子とを１つのケースに収納したユニットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１１−５１２２２０号公報
【特許文献２】実公平７−２９５５８号公報
【特許文献３】特開平１０−３０３００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シャント抵抗における電圧降下を測定するため、配線を接続する。配線が長くなることで、電磁継電器が大型化する。またシャント抵抗に代えてホール素子又はカレントトランスフォーマーなどにより電流を測定することもできる。しかし、ホール素子又はカレントトランスフォーマーを電磁継電器の端子に接続することにより、電磁継電器が大型化する。本発明は、上記課題に鑑み、小型化が可能な電磁継電器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】
【０００５】
本発明は、筐体と、前記筐体に収納された接点部材と、前記筐体に収納され、前記接点部材に接続された配線と、前記筐体に収納され、前記配線の途中に挿入され、前記配線に流れる電流を測定するための測定部と、前記筐体から引き出され、前記測定部に接続された第１端子と、を具備する電磁継電器である。
【０００６】
上記構成において、前記接点部材は固定接点と可動接点とを含み、前記筐体から引き出され、前記接点部材に接続された第２端子と、前記筐体に収納され、前記可動接点を駆動させるための電磁石と、前記筐体から引き出され、前記電磁石に接続された第３端子と、を具備し、前記第１端子、前記第２端子及び前記第２端子の少なくとも２つは同じ方向に引き出されている構成とすることができる。
【０００７】
上記構成において、前記第１端子、前記第２端子及び前記第３端子は同じ方向に引き出されている構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１端子、前記第２端子及び前記第３端子は同じ形状を有する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１端子は前記筐体の上面より低い位置にある構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１端子はプレスフィット端子、タブ端子及び平編線のいずれかである構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記測定部は抵抗、ホール素子及びカレントトランスフォーマーのいずれかである構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記測定部は抵抗であり、前記第２端子は、前記第１端子に比べ、前記配線の前記測定部から遠い位置に接続されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化が可能な電磁継電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は実施例１に係る電磁継電器を例示する図である。図１（ｃ）は電磁継電器を例示する側面図である。
【図２】図２は電磁継電器の内部を例示する図である。
【図３】図３（ａ）は電磁継電器と基板との接続例を示す側面図である。図３（ｂ）はプレスフィット端子を例示する図である。図３（ｃ）はタブ端子を例示する図である。図３（ｄ）は平編線を例示する図である。
【図４】図４は比較例１に係る電磁継電器を例示する図である。
【図５】図５（ａ）は実施例２に係る電磁継電器を例示する側面図である。図５（ｂ）は電磁継電器と基板との接続例を示す側面図である。
【図６】図６（ａ）は実施例３に係る電磁継電器の内部を例示する図である。図６（ｂ）は電磁継電器を例示する図である。
【図７】図７は比較例２に係る電磁継電器を例示する図である。
【図８】図８は実施例４に係る電磁継電器の内部を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１はシャント抵抗である抵抗３０を筐体１０の内部に設けた例である。図１（ａ）は実施例１に係る電磁継電器１００を例示する図であり、筐体１０の面１０ａを図示している。図１（ｂ）は電磁継電器１００を例示図する図であり、面１０ａとは反対側の面１０ｂを図示している。図１（ｃ）は電磁継電器１００を例示する側面図である。図２は電磁継電器１００の内部を例示する図であり、面１０ａを透視している。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、電磁継電器１００は筐体１０を備え、筐体１０からは端子１２が引き出されている。端子１２は例えばバスバー端子であり、電磁継電器１００と外部機器（不図示）との接続に用いられる。電磁継電器１００は例えば車載用バッテリ及び電力メータなどに用いられ、端子１２には大きな電流が流れる。図１（ｂ）から図２に示すように、電磁継電器１００はさらに端子１４、１６及び１８を備える。図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、面１０ｂには凹部１０ｃが形成されている。凹部１０ｃには、端子１４、１６及び１８、並びにピン１０ｄが設けられている。端子１４、１６及び１８、並びにピン１０ｄ、面１０ａから面１０ｂに向かう方向（図１（ｃ）の上方向）に突出している。
【００１８】
図２に示すように、筐体１０の内部には接点部材２０、電磁石２２、配線２４、２６、２７及び２８、並びに抵抗３０が収納されている。接点部材２０は可動接点２０ａ及び固定接点２０ｂを含む。電磁石２２はコイル２２ａ及びコイル２２ａを図の上下方向に貫通する鉄心（不図示）を含む。配線２６、２７及び２８は、配線２４から電磁石２２を横切るように延びている。配線２４は２つの端子１２のうち一方と接続されている。配線２４には配線２７、及び２本の配線２６が電気的に接続され、また配線２４の途中には、図２中に格子斜線で示す抵抗３０（測定部）が挿入されている。２つの配線２６それぞれの一端は抵抗３０を両側から挟むように配線２４に接続され、他端は端子１４（第１端子）に接続されている。配線２７の一端は配線２４に接続され、配線２８の一端は固定接点２０ｂに接続されている。配線２７及び２８の他端は端子１６（第２端子）に接続されている。端子１８（第３端子）は電磁石２２のコイル２２ａに電気的に接続されている。端子１６は可動接点２０ａと固定接点２０ｂとが接触しているか検知するための端子である。端子１８はコイル２２ａに電流を流すための端子である。なお図２において端子１４、１６及び１８は紙面の奥行き方向に突出する。
【００１９】
電磁継電器１００の動作を説明する。電磁石２２が磁力を発生させていないとき、可動接点２０ａは固定接点２０ｂから離間しているため、電磁継電器１００はオフ状態にある。端子１６を介してコイル２２ａに電流を流すと電磁石２２は磁力を発生させる。磁力により可動接点２０ａは電磁石２２に向けて動き、固定接点２０ｂと接触する。電磁継電器１００はオン状態になる。電磁継電器１００がオンになることで、外部機器と電磁継電器１００とが導通し、端子１２及び配線２４には電流が流れる。
【００２０】
抵抗３０は配線２４に流れる電流を測定するためのシャント抵抗として機能する。具体的に説明する。配線２４に電流が流れると、配線２４に挿入された抵抗３０にも電流が流れ、抵抗３０において電圧降下が生じる。端子１４は抵抗３０における電圧降下を測定するための端子である。電圧降下を測定することで配線２４に流れる電流を測定することができる。
【００２１】
図３（ａ）は電磁継電器１００と基板１０２との接続例を示す側面図である。電磁継電器１００と基板１０２とはユニット１０４を形成する。端子１４、１６及び１８、並びにピン１０ｄは基板１０２を貫通する。端子１４、１６及び１８は基板１０２に電気的に接続される。ピン１０ｄは基板１０２の位置を定める位置決めピンとして機能する。
【００２２】
実施例１によれば、抵抗３０は筐体１０に収納され、抵抗３０に接続された端子１４が筐体１０から引き出されている。抵抗３０に接続された端子１４は、端子１６及び１８と同様に基板１０２に接続可能である。このため、後述する比較例１のように抵抗３０と接続された配線を筐体１０の外部で引き回さなくてよい。筐体１０の外部に抵抗及び配線を設けなくてよいため、電磁継電器１００の小型化が可能である。抵抗３０は配線２４の途中に挿入されているため、抵抗３０のためのスペースを筐体１０に設けなくてよい。筐体１０を大型化しなくてよいため、電磁継電器１００の小型化が可能である。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、端子１４、１６及び１８が同じ方向に引き出されているため、一枚の基板１０２と電磁継電器１００とでユニット１０４を形成することができる。複数の基板を用いる場合よりユニット１０４を小型化することができる。筐体１０の面１０ａを基準とした端子１４、１６及び１８の高さｈ１は、面１０ｂの高さｈ２より小さい。端子１４が筐体１０の面１０ｂより低い位置にあるため、端子１４に接続される基板１０２は面１０ａと面１０ｂとの間に位置する。ユニット１０４の小型化が可能である。例えば筐体１０の外部に設けた配線を基板１０２と接続すると、配線の長さの分だけ電磁継電器と基板とを含むユニットが大型化してしまう。
【００２４】
端子１４、１６及び１８は、プレスフィット端子４０、タブ端子４２及び平編線４４とすることができる。図３（ｂ）はプレスフィット端子４０を例示する図である。プレスフィット端子とは、形状がプレスフィット状の端子である。先端部４０ａを図３（ａ）の基板１０２に向けてプレスフィット端子４０を基板１０２に挿入する。図３（ｃ）はタブ端子４２を例示する図である。先端部４２ａを基板１０２に向けて、タブ端子４２を基板１０２に挿入する。図３（ｄ）は平編線４４を例示する図である。両端に設けられた接続部４４ａの１つを基板１０２に例えば半田付けなどで接続する。
【００２５】
端子１４、１６及び１８が同じ形状を有することで、電磁継電器１００と基板１０２との接続が簡単になる。例えば端子１４、１６及び１８がプレスフィット端子４０又はタブ端子４２である場合、複数の端子を基板１０２の穴に挿入することで、端子１４、１６及び１８を一度の工程で基板１０２に接続することが可能である。また端子１４、１６及び１８が平編線４４である場合、複数の平編線４４を基板１０２に半田付けすることで、端子１４、１６及び１８を一度の工程で基板１０２に接続することが可能である。ただし、端子１４、１６及び１８は異なる形状を有してもよい。
【００２６】
図２に示すように、配線２６は抵抗３０を挟むように配線２４に接続されている。配線２７は、配線２６に比べ、配線２４の抵抗３０から遠い位置に接続されている。つまり端子１６は、端子１４に比べ、抵抗３０から遠い位置に接続されている。端子１４が端子１６に比べ抵抗３０に近いため、電圧降下をより精度高く測定することができる。配線２６は、配線２４を介さずに、抵抗３０に直接接続されてもよい。
【００２７】
筐体１０は例えば樹脂などの絶縁体により形成されている。端子１２、１４、１６及び１８、並びに配線２４、２６、２７及び２８は例えば銅（Ｃｕ）又は金（Ａｕ）などの金属により形成されている。抵抗３０は配線２４より高い電気抵抗を有する材料により形成されている。電圧降下が大きくなり、電流を精度よく測定することができるためである。例えばマンガニン（登録商標）などのように銅を含む合金、又は金属により抵抗３０を形成する。端子１２、１４、１６及び１８並びに配線２４、２６、２７及び２８は例えば一体として成形されている。配線２６、２７及び２８のレイアウトは変更可能であり、電磁石２２を横切らなくてもよい。
【００２８】
図４は比較例１に係る電磁継電器１００Ｒを例示する図であり、面１０ａを図示している。筐体１０内部の図示は省略するが、電磁継電器１００Ｒは抵抗３０を筐体１０内に備えない。端子１２の一部に抵抗３０Ｒが形成されている。抵抗３０Ｒをはさむように２つの配線２５が接続されている。配線２５は不図示の電流計などと接続される。抵抗３０Ｒを筐体１０の外部に設け、かつ配線２５を筐体１０の外部で引き回すため、電磁継電器１００Ｒの小型化は困難である。
【実施例２】
【００２９】
実施例２は端子１４、１６及び１８の配置を変更した例である。図５（ａ）は実施例２に係る電磁継電器２００を例示する側面図である。図５（ｂ）は電磁継電器２００と基板１０２ａ及び１０２ｂとの接続例を示す側面図である。
【００３０】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、面１０ａに端子１８が設けられ、面１０ｂに端子１４及び１６が設けられている。端子１４及び１６は上方向に突出し、端子１８は下方向に突出する。端子１４は、筐体１０に収納された抵抗３０と接続されている。図５（ｂ）に示すように、電磁継電器２００と基板１０２ａ及び１０２ｂとはユニット２０４を形成する。基板１０２ａは面１０ａと対向するように配置され、端子１８と電気的に接続される。基板１０２ｂは面１０ｂと対向するように配置され、端子１４及び１６と電気的に接続される。
【００３１】
実施例２によれば、実施例１と同様に電磁継電器２００の小型化が可能である。端子１４及び１６が、端子１８と異なる方向に引き出されているため、２つの基板１０２ａ及び１０２ｂを含むユニット２０４を形成することができる。配線を引き回さなくてよいため、ユニット２０４の小型化が可能である。端子１４、１６及び１８の配置は変更可能である。端子１４、１６及び１８のうち少なくとも２つが同じ方向に引き出されることで、ユニットの小型化が可能である。例えば端子１６及び１８は同じ方向に引き出され、端子１４は端子１６及び１８とは異なる方向に引き出されてもよい。
【実施例３】
【００３２】
実施例３はホール素子３２を用いる例である。図６（ａ）は実施例３に係る電磁継電器３００の内部を例示する図である。図６（ｂ）は電磁継電器３００を例示する図である。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、ホール素子３２は筐体１０の内部に収納され、配線２４の途中に挿入されている。ホール素子３２により電流を測定することができる。ホール素子３２に４本の配線２９が接続されている。配線２９は端子１４に接続されている。図６（ｂ）に示すように、４つの端子１４が端子１６及び１８と同じ方向に向けて、筐体１０から引き出されている。実施例３によれば、ホール素子３２及び配線を筐体１０の外部に設けなくてよいため、電磁継電器３００の小型化が可能である。
【００３４】
図７は比較例２に係る電磁継電器３００Ｒを例示する図である。図７に示すように、筐体１０の外側であって、端子１２にホール素子３２Ｒが挿入されている。このため電磁継電器３００Ｒが大きくなってしまう。
【実施例４】
【００３５】
実施例４はカレントトランスフォーマー３４を用いる例である。図８は実施例４に係る電磁継電器４００の内部を例示する図である。図８に示すように、カレントトランスフォーマー３４は筐体１０の内部に収納され、配線２４の途中に挿入されている。カレントトランスフォーマー３４に２本の配線３１の一端が接続されている。配線３１の他端は端子１４に接続されている。実施例４によれば、カレントトランスフォーマー３４及び配線を筐体１０の外部に設けなくてよいため、電磁継電器４００の小型化が可能である。
【００３６】
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図８に示すように端子１４、１６及び１８は同じ方向に引き出されているため、実施例３及び４においても図３（ａ）と同様に電磁継電器２００と一枚の基板１０２とでユニットを形成することができる。なお、実施例２のように、端子１４、１６及び１８のうち少なくとも２つを同じ方向に引き出してもよい。
【００３７】
測定部として、抵抗３０、ホール素子３２及びカレントトランスフォーマー３４以外の、電流を測定することが可能な素子を使用してもよい。素子を筐体１０に収納することで、電磁継電器を小型化することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０                                筐体
１０ａ、１０ｂ                      面
１２、１４、１６、１８              端子
２０                                接点部材
２０ａ                              可動接点
２０ｂ                              固定接点
２２                                電磁石
２２ａ                              コイル
２４、２６、２７、２８、２９        配線
３０                                抵抗
３２                                ホール素子
３４                                カレントトランスフォーマー
４０                                プレスフィット端子
４２                                タブ端子
４４                                平編線
１００、２００、３００、４００      電磁継電器
１０２、１０２ａ、１０２ｂ          基板
１０４、２０４                      ユニット
【図１】
2014203544.tif 000003
【図２】
2014203544.tif 000004
【図３】
2014203544.tif 000005
【図４】
2014203544.tif 000006
【図５】
2014203544.tif 000007
【図６】
2014203544.tif 000008
【図７】
2014203544.tif 000009
【図８】
2014203544.tif 000010