(57)【要約】【課題】通電により磁界を発生させる磁界発生手段及び可動導体を備える継電器を比較的小型にすることができるようにする。【解決手段】通電により磁界を発生させる磁界発生用のコイル１と、該コイル１が発生している磁界に配され、電気回路Ｕ相、Ｖ相を接続／切離する方向への移動が可能な可動導体２，２と、非磁性環６に結合され前記磁界中に配置される磁石４と、可動導体２，２に結合されて前記磁界中に配置され、コイル１への通電により磁極が誘導されて可動導体２，２を接続／切離の一方位置へ移動させる磁性体３とを備え、磁石４及び磁性体３間に発生する吸引力、及び反発力により可動導体２，２を移動させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を接続／切離する継電器において、非磁性環の外周に巻装され、通電により磁界を発生させるコイルと、前記非磁性環内で、前記コイルが発生させている磁界中に配され、前記接続／切離する方向への移動が可能な可動導体と、前記非磁性環内で前記磁界中に配され、前記コイルへの通電により前記可動導体を接続／切離の一方位置へ移動させ、且つ前記コイルへの通電が遮断されたとき前記可動導体を他方位置へ移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする継電器。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記可動導体及び該可動導体と相対移動する静止体の一方に設けられている磁石と、他方に設けられ、前記コイルへの通電が遮断されたとき、前記磁石に吸引されて前記可動導体を前記一方位置へ移動させ、且つ前記コイルへの通電により前記磁石との間に反発力が発生する磁性体とを有する請求項１記載の継電器。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記コイルへの通電により前記磁石及び磁性体の一方を他方と反対方向へ吸引する第２の磁性体を有する請求項２記載の継電器。
【請求項４】
電気回路を接続／切離する継電器において、通電により磁界を発生させる磁界発生手段と、該磁界発生手段が発生させている磁界中に配され、前記接続／切離する方向への移動が可能な可動導体と、前記磁界中で、該可動導体及び可動導体と相対移動する静止体の一方に設けられている磁石と、前記磁界中で他方に設けられ、前記磁界発生手段への通電が遮断されたとき、前記磁石に吸引されて前記可動導体を接続／切離の一方位置へ移動させ、且つ前記磁界発生手段への通電により前記磁石との間に反発力が発生する磁性体とを備えることを特徴とする継電器。
【請求項５】
前記静止体は、前記磁界発生手段への通電により前記磁石及び磁性体の一方を他方と反対方向へ吸引する第２の磁性体を有する請求項４記載の継電器。
【請求項６】
前記可動導体は該可動導体が移動する方向と交差する方向へ離隔して複数並置されており、前記磁石及び磁性体の一方は前記可動導体夫々を連結している請求項２又は４記載の継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気回路を接続／切離する継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、操舵部材の操作に応じて電動モータを駆動し、該電動モータが発生する回転力を舵取機構に加えて操舵を補助する電動パワーステアリング装置等、電動モータを駆動源として所定の動作をなす多くの装置が装備されている。この種の装置を備える車両においては、前記電動モータの駆動回路と電源との間、あるいは前記駆動回路とモータとの間に、過電流、過電圧等の異常発生時に遮断動作する継電器を介装し、前記電動モータを含めた装置を保護するようにしている。
【０００３】
継電器は例えば特許文献１に記載されている。この継電器は、離隔して並置された二つの固定導体と、該固定導体夫々の末端と接触／離反する方向への移動が可能な可動導体と、該可動導体に結合されているプランジャロッドと、該プランジャロッドの外周りに配され、通電により磁界を発生させるコイルと、該コイル及び前記プランジャロッドの外周間に配され、前記コイルに通電されたとき前記プランジャロッドを、可動導体が固定導体と接触する位置へ移動させ、コイルへの通電が遮断されたとき前記プランジャロッドを、前記可動導体が固定導体と離反する位置へ移動させる固定コアとを備えて構成されている。
【特許文献１】特開２００３−３０８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のように構成された継電器は、可動導体と該可動導体を接触／離反する方向へ移動させるコイルとが可動導体の移動方向へ離隔して配されているため、継電器が比較的大型になるという問題があった。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は通電により磁界を発生させる磁界発生手段及び可動導体を備える継電器を比較的小型にすることができる継電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る継電器は、電気回路を接続／切離する継電器において、非磁性環の外周に巻装され、通電により磁界を発生させるコイルと、前記非磁性環内で、前記コイルが発生させている磁界中に配され、前記接続／切離する方向への移動が可能な可動導体と、前記非磁性環内で前記磁界中に配され、前記コイルへの通電により前記可動導体を接続／切離の一方位置へ移動させ、且つ前記コイルへの通電が遮断されたとき前記可動導体を他方位置へ移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る継電器は、第１発明において、前記駆動手段は、前記可動導体及び該可動導体と相対移動する静止体の一方に設けられている磁石と、他方に設けられ、前記コイルへの通電が遮断されたとき、前記磁石に吸引されて前記可動導体を前記一方位置へ移動させ、且つ前記コイルへの通電により前記磁石との間に反発力が発生する磁性体とを有することを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る継電器は、第２発明において、前記駆動手段は、前記コイルへの通電により前記磁石及び磁性体の一方を他方と反対方向へ吸引する第２の磁性体を有することを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る継電器は、電気回路を接続／切離する継電器において、通電により磁界を発生させる磁界発生手段と、該磁界発生手段が発生させている磁界中に配され、前記接続／切離する方向への移動が可能な可動導体と、前記磁界中で、該可動導体及び可動導体と相対移動する静止体の一方に設けられている磁石と、前記磁界中で他方に設けられ、前記磁界発生手段への通電が遮断されたとき、前記磁石に吸引されて前記可動導体を接続／切離の一方位置へ移動させ、且つ前記磁界発生手段への通電により前記磁石との間に反発力が発生する磁性体とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係る継電器は、第４発明において、前記静止体は、前記磁界発生手段への通電により前記磁石及び磁性体の一方を他方と反対方向へ吸引する第２の磁性体を有することを特徴とする。
【００１１】
第６発明に係る継電器は、第２発明又は第４発明において、前記可動導体は該可動導体が移動する方向と交差する方向へ離隔して複数並置されており、前記磁石及び磁性体の一方は前記可動導体夫々を連結していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明によれば、可動導体、及び該可動導体を移動させる駆動手段を、コイルが巻装されている非磁性環内の磁界中に配してあるため、継電器を比較的小型にできる。
【００１３】
第２発明によれば、磁石及び磁性体により可動導体を移動させることができるため、継電器の構造を簡単にできるとともに、より一層小型にできる。
【００１４】
第３発明及び第５発明によれば、磁石及び磁性体による反発力と、磁石及び第２の磁性体による吸引力とにより可動導体の切換速度を速くすることができる。
【００１５】
第４発明によれば、可動導体、及び該可動導体を移動させる磁石及び磁性体を、磁界発生手段が発生させている磁界中に配してあるため、継電器を比較的小型にできる。
第６発明によれば、複数相の電気回路を接続／切離する継電器を比較的小型にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る継電器の構成を示す断面図、図２は継電器の作動状態を示す断面図である。
【００１７】
この継電器は、三相の電動モータの電気回路を接続／切離する継電器であり、並置される三相の電気回路のうち、長手方向の中途が分断されている二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の分断端間に配置され、通電により磁界を発生させる環状のコイル１と、該コイル１が発生させている磁界中に前記電気回路Ｕ相、Ｖ相の長手方向（前記接続／切離する方向）への移動を可能に配される二つの可動導体２，２と、該可動導体２，２夫々の中途を連結している第１の磁性体３と、二つの可動導体２，２の間で、且つ第１の磁性体３の一側に配されている固定の磁石４と、二つの可動導体２，２の間で、且つ第１の磁性体３の他側に配されている固定の第２の磁性体５とを備える。
【００１８】
コイル１は、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の長手方向へ磁界が発生するように非磁性環６の外周に巻装され、非磁性環６内に磁石４の磁界とは逆向きの磁界が発生するように構成され、非磁性環６の中心軸線が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相と略平行となるように配される。
【００１９】
可動導体２，２は、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の分断端間に電気回路の長手方向と交差する方向へ離隔し、且つ二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相と略平行となるように非磁性環６内に配される帯状の導電板を用いてなり、長手方向の中央部に絶縁層を介して第１の磁性体３が結合されている。可動導体２，２の一端部には、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断端に当接することが可能な段部２１ａ，２１ａ及び該段部２１ａ，２１ａに連なり、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側に接触することが可能な第１接点部２１，２１を有し、可動導体２，２の他端部には、段部２２ａ，２２ａ及び該段部２２ａ，２２ａに連なり、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の他方の分断側に接触することが可能な第２接点部２２，２２を有し、非磁性環６の中心軸線方向へ移動することにより、第２接点部２２，２２を二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の他方の分断側と接続／切離することができるように構成されている。
【００２０】
磁石４はＮ極及びＳ極が可動導体２，２の移動方向に配されるように可動導体２，２の間に配され、非磁性環６の内面に固定されている。
【００２１】
第２の磁性体５は可動導体２，２の間に、可動導体２，２の移動方向に離隔して配され、非磁性環６の内面に固定されている。
【００２２】
第１及び第２の磁性体３，５は軟磁性鉄材を用いてなり、磁石４の磁極とは異なる磁極が夫々に誘導されるように構成されている。前記磁界の発生により第１の磁性体３は、磁石４のＮ極と対向する側にＮ極が誘導され、磁石４と反対側にＳ極が誘導され、磁石４及び第１の磁性体３間に反発力が発生するように構成されている。また、前記磁界の発生により第２の磁性体５は、第１の磁性体３と対向する側にＮ極が誘導され、第１の磁性体３と反対側にＳ極が誘導され、第１及び第２の磁性体３，５間に吸引力が発生するように構成されている。尚、第１及び第２の磁性体３，５はフェライト、フェライトボンド磁石、フェライトが混入している合成樹脂材を成形したものであってもよく、前記磁界によりＮ極、Ｓ極が誘導される磁性材料であればよい。
【００２３】
以上のように構成された継電器は、コイル１への通電が遮断されている場合、図１に示すように非磁性環６内に固定されている磁石４の磁界により第１の磁性体３が磁石４に吸引され、可動導体２，２は、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側に第１接点部２１，２１が接触し、第２接点部２２，２２は非接触になっており、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相は切離されている。
【００２４】
コイル１に通電された場合、図２に示すように非磁性環６内に磁石４の磁界とは逆向きの磁界が発生し、該磁界により第１及び第２の磁性体３，５には磁石４とは異なる磁極が誘導され、第１の磁性体３は、磁石４のＮ極と対向する側がＮ極となり、磁石４と反対側がＳ極となり、また、第２の磁性体５は、第１の磁性体３と対向する側がＮ極となり、第１の磁性体３と反対側がＳ極となる。因って、磁石４及び第１の磁性体３間に反発力が発生し、第１及び第２の磁性体３，５間に吸引力が発生し、この反発力、及び吸引力により、第１の磁性体３が結合されている可動導体２，２は図１の状態から図２のように左方へ移動し、該可動導体２，２の第２接点部２２，２２が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の他方の分断側に接触し、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相は接続される。
【００２５】
このように可動導体２，２と、該可動導体２，２を移動させるための磁石４、第１及び第２の磁性体３，５とは、磁界を発生するコイル１の内側に配されているため、継電器を比較的小型にすることができる。
【００２６】
実施の形態２
図３は本発明に係る継電器の他の構成を示す断面図、図４は継電器の作動状態を示す断面図である。この継電器は、実施の形態１の第２の磁性体５をなくし、可動導体２，２の駆動手段として磁石４、及び第１の磁性体３を有する構成としたものである。
【００２７】
実施の形態２にあっては、コイル１への通電が遮断されている場合、図３に示すように非磁性環６内に固定されている磁石４の磁界により第１の磁性体３が磁石４に吸引され、可動導体２，２は、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側に第１接点部２１，２１が接触し、第２接点部２２，２２は非接触になっており、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相は切離されている。
【００２８】
コイル１に通電された場合、図４に示すように非磁性環６内に磁石４の磁界とは逆向きの磁界が発生し、該磁界により第１の磁性体３には磁石４とは異なる磁極が誘導され、第１の磁性体３は、磁石４のＮ極と対向する側がＮ極となり、磁石４と反対側がＳ極となる。因って、磁石４及び第１の磁性体３間に反発力が発生し、この反発力により、第１の磁性体３が結合されている可動導体２，２は図３の状態から図４のように左方へ移動し、該可動導体２，２の第２接点部２２，２２が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の他方の分断側に接触し、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相は接続される。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２９】
実施の形態３
図５は本発明に係る継電器の他の構成を示す断面図、図６は継電器の作動状態を示す断面図である。この継電器は、実施の形態１、２のようにコイル１への通電が遮断されている場合、可動導体２，２の第１接点部２１，２１が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側に接触する構成とする代わりに、通電が遮断されている場合、可動導体２，２の第１接点部２１，２１及び第２接点部２２，２２が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相と非接触になり、通電により前記磁界が発生し、可動導体２，２が移動したとき、可動導体２，２の第１接点部２１，２１及び第２接点部２２，２２が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相と接触するように構成したものである。尚、二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側は、離隔する方向へ窪む非接触凹部ａ，ａ及び該非接触凹部ａ，ａに連なる接触部ｂ，ｂを有し、通電が遮断されている場合、可動導体２，２の第１接点部２１，２１が非接触凹部ａ，ａの間に位置し、通電により磁界が発生し、可動導体２，２が移動したとき、第１接点部２１，２１が接触部ｂ，ｂと接触するように構成されている。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３０】
実施の形態４
図７は本発明に係る継電器の他の構成を示す模式図である。図７は三相の電気回路のうち二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の外側に可動導体２ａ，２ａ及びコイル１ａを配置し、可動導体２ａ，２ａの第１接点部２１，２１及び第２接点部２２，２２を二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の内側に配してある。尚、コイル１ａは略Ｃ字形をなす鉄芯７に巻装されており、可動導体２ａ，２ａは絶縁体８により連結されている。又、一方の可動導体２ａに第１の磁性体３が固定され、可動導体２ａ，２ａと相対移動する静止体に磁石４、及び第２の磁性体５が固定されている。
図７においてその他の構成及び作用は実施の形態１〜３と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３１】
実施の形態５
図８は本発明に係る継電器の他の構成を示す模式図である。図８は三相の電気回路のうち二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の分断端間に配置され、コイル１への通電が遮断されている場合、可動導体２，２の第１接点部２１，２１及び第２接点部２２，２２が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の両方の分断側に接触しており、通電により磁界が発生し、可動導体２，２が移動したとき、第１接点部２１，２１が二相の電気回路Ｕ相、Ｖ相の一方の分断側と非接触になるように構成されている。
図８においてその他の構成及び作用は実施の形態１〜３と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３２】
尚、以上説明した実施の形態では、可動導体２，２に第１の磁性体３を固定し、可動導体２，２と相対移動する非磁性環６に磁石４及び第２の磁性体５を固定したが、その他、例えば磁石４を可動導体２，２に固定し、第１の磁性体３を非磁性環６に固定してもよく、磁石４、第１の磁性体３の配置は特に制限されない。
【００３３】
また、以上説明した実施の形態では、三相の電気回路に用いられる継電器について説明したが、その他、例えば並置される二相の電気回路のうち、長手方向の中途が分断されている一相の電気回路を接続／切離する構成としてもよく、接続／切離する電気回路は特に制限されない。
【００３４】
また、本発明に係る継電器は、電動パワーステアリング装置が備える操舵補助用の電動モータの駆動回路と電源との間、前記駆動回路と電動モータとの間、又は前記電動モータを駆動制御する制御部に介装されるが、車両等が備える電動モータの電気回路に介装されてもよいのであり、継電器の使用箇所は特に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る継電器の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る継電器の作動状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る継電器の他の構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る継電器の作動状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る継電器の他の構成を示す断面図である。
【図６】本発明に係る継電器の作動状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る継電器の他の構成を示す模式図である。
【図８】本発明に係る継電器の他の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ  コイル（磁界発生手段）、２，２ａ  可動導体、３  第１の磁性体（駆動手段）、４  磁石（駆動手段）、５  第２の磁性体（駆動手段）、６  非磁性環（静止体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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