(57)【要約】【課題】リレーの製造を不当に複雑にすることなく、リレーの作動による好ましくないノイズを低減する、容易に付加できるシステムを有する電磁リレーの提供。【解決手段】電磁リレーは、リレー部品を支持するよう構成されたベース１０４を有する。ベースは周囲縁１０８を有する。カバー１０２が、内部容積を区画するようベースに結合される。カバーは、ベースの周囲縁１０８付近に保持される下縁１１０を有する。下縁及び周囲縁は、これらの間に間隙１１６を有する。間隙を埋めるために、カバーの下縁及びベースの周囲縁の間に柔軟封止材１４０が設けられる。柔軟封止材は、カバー及びベース間のノイズ減衰シールを形成する。柔軟封止材は、硬化時に、ベース及びカバー間に気密シールを形成し、約45のショアＡ硬度を有する。複数の端子１２０がベースを貫通し、端子及びベース間に端子間隙１３２を形成する。柔軟封止材は端子間隙も埋める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー部品を支持するよう構成され、周囲縁を有するベースと、内部容積を区画するよう前記ベースに結合されるカバーであって、前記ベースの前記周囲縁付近に保持される下縁を有するカバーとを具備し、前記下縁及び前記周囲縁は、該下縁及び該周囲縁の間に間隙を有する電磁リレーにおいて、
前記間隙を埋めるために、前記カバーの前記下縁及び前記ベースの前記周囲縁の間に柔軟封止材が設けられ、
該柔軟封止材は、前記カバー及び前記ベース間のノイズ減衰シールを形成することを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記柔軟封止材は、硬化して前記ベース及び前記カバーの間に気密シールを形成することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項３】
前記柔軟封止材は、約45以下のショアＡ硬度を有するエポキシからなることを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項４】
前記ベースを貫通して該ベースとの間に端子間隙を形成する複数の電気端子をさらに具備し、
前記柔軟封止材は前記端子間隙を埋めることを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項５】
前記周囲縁は前記カバー内に受容され、
前記柔軟封止材は前記周囲縁及び前記カバー間に浸透することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項６】
前記ベースは、Ｖ格子パターンを有する外面を有し、
前記Ｖ格子パターンは、前記間隙内への前記柔軟封止材の浸透を促進することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項７】
前記柔軟封止材は熱硬化することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項８】
前記硬化前において摂氏23.9°で約400センチポイズから約800センチポイズの粘度を有することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【請求項９】
前記柔軟封止材は、熱サイクルによるクラックに対する抵抗を促進するショアＡ硬度を有することを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁リレーに関し、より特定するとリレーに電圧が加圧され電圧加圧が断たれる際にノイズ低減特性を有するリレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な電磁リレーは、ばねにより開位置に保持されたアーマチュア上に取り付けられたコンタクトを有する。コアに巻かれたコイルは、コアを電圧加圧してばね力に打ち勝つのに十分な電流がコイルを通って流れる際に、アーマチュアをコアに吸引する。コンタクトがコアに係合する際に、可聴音が発生する。可聴音はまた、コイルへの加圧が断たれ、コンタクトがコアから離れる際にも発生する。
【０００３】
上述したタイプのリレーは、同等のリレーと共に、ハイビーム及びロービームに切り替えるヘッドライト、ワイパー、オーディオ、空調コンプレッサ、スタータモータ等の種々の電気部品を制御するために自動車用途において広く使用されている。電圧加圧時及び加圧解除時にリレーが発生する音は、客室内で聞こえることがあり好ましくない。
【０００４】
このようなリレーが電圧加圧時及び加圧解除時に発生するノイズを低減する種々の方法がとられてきた。例えば、特許文献１には、比較的柔軟な打抜きプラスチック製又はゴム製のパッド４４がアーマチュア４０及びばね４２間に配置された、リレーの音響ノイズを低減する従来構造が記載されている。このパッド４４の特定目的は不明であるが、プルイン、ドロップアウト中に生ずるであろう可聴ノイズを低減する傾向がある。しかし、アーマチュア４０及びばね４２間にこのパッド４４が介在することは、この副組立体の製作を複雑にする。特許文献１自体には、コアとの衝突の際にリレーのアーマチュアを減速するために可撓性インサートがアーマチュア上に取り付けられるという別の方法を記載されている。
【０００５】
別の方法として、特許文献２には、車両シャーシに制御リレーを固定するための取付組立体が記載されている。この取付組立体は音吸収部材を有する。
【特許文献１】米国特許第６７９８３２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４８４４４０１号明細書
【特許文献３】米国特許第４３６６３４５号明細書
【特許文献４】米国特許第６１２４２３５号明細書
【特許文献５】米国特許第５９６９００６号明細書
【特許文献６】特開平１１−１９９７５６号公報
【特許文献７】米国特許第５１３５１０８号明細書
【特許文献８】実開昭６２−１５４７２６号公報
【特許文献９】米国特許第４２４６４３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の解決策は成功の程度が様々であるが、課題は、リレーの製造を不当に複雑にすることなく、リレーの作動による好ましくないノイズを低減する、容易に付加できるシステムを有するリレーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題は、本明細書に開示された電磁リレーにより解決される。この電磁リレーは、リレー部品を支持するよう構成されたベースを有する。このベースは周囲縁を有する。カバーが、内部容積を区画するようベースに結合される。カバーは、ベースの周囲縁付近に保持される下縁を有する。下縁及び周囲縁は、これらの間に間隙を有する。この間隙を埋めるために、カバーの下縁及びベースの周囲縁の間に柔軟封止材が設けられる。この柔軟封止材は、カバー及びベース間のノイズ減衰シールを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された封止電磁リレー組立体１００を底面側から見た斜視図である。図２は、図１に示されたリレー組立体１００の一部を示す拡大図である。
【００１０】
リレー組立体１００は、カバー１０２と、リレー部品（図５参照）を支持するよう構成されたベース１０４とを有する。ベース１０４は、カバー１０２をベース１０４に結合することを促進するためにカバー１０２に受容された周辺縁１０８を有する。カバー１０２は、ベース１０４の周辺縁１０８付近に下縁１１０を有する。下縁１１０は内面１１２を有する。周囲縁１０８は外面１１４を有する。カバー１０２の下縁内面１１２及びベース周囲縁１０８の外面１１４の間に間隙１１６が形成されるように、ベース１０４及びカバー１０２が嵌め合わされる。
【００１１】
ベース１０４に形成された開口１２２を電気端子１２０が貫通する。これらの端子１２０は、リレー１００を電気回路又は電子部品（図示せず）に接続するために設けられる。開口１２２は内面１２６を有する。端子１２０は外面１２８を有する。各端子１２０において、端子１２０及びベース１０４間に端子間隙１３２が形成される。より特定すると、端子間隙１３２は、開口１２２の内面１２６及び端子１２０の外面１２８間に形成される。
【００１２】
カバー１０２及びベース１０４間の間隙１１６を埋めるため、及び端子１２０及びベース１０４間の端子間隙１３２を埋めるために、柔軟な封止材１４０が塗布される。柔軟な封止材１４０は、硬化すると、カバー１０２及びベース１０４間、及び端子１２０及びベース１０４間に気密シールを形成する。この気密シールは、リレー組立体１００の内部容積１８０（図５参照）内でのスイッチングノイズを抑制するのに役立つ。追加の利点として、気密環境下で作動するので、リレー組立体１００の寿命が延びることが挙げられる。典型的な一実施形態において、柔軟な封止材１４０は柔軟エポキシである。柔軟な封止材は、様々な間隙を封止するために、硬化前には十分に低い粘度を有する。例えば、カバー１０２及びベース１０４間の間隙１１６は代表的には0.12+/-0.03mmの範囲であるのに対し、端子間隙１３２は0.25mmまでである。典型的な柔軟エポキシは、硬化前において華氏75°（摂氏23.9°）で約400センチポイズ（cps）から約800cpsの入り混じった粘度を有し、リレー組立体１００の内部容積１８０に漏れることなく、上述したように間隙１１６から端子間隙１３２までの寸法範囲の間隙を封止するのに使用可能である。
【００１３】
図３は、図１の３−３線に沿ったリレーベース１０４の断面図である。ベース１０４は、外面１５０と、リレー部品１６０が実装される内面１５２とを有する。典型的な一実施形態において、ベース１０４の外面１５０には、図３に示されたようなＶ格子パターン１５６が形成される。柔軟封止材１４０は、外面１５０上に複数滴下されて塗布される。Ｖ格子パターン１５６は、カバー１０２、ベース１０４及び端子１２０への柔軟封止材１４０の濡れを促進し、取り込まれた空気を抜き、間隙１１６及び端子間隙１３２への柔軟封止材１４０の浸透を改善する。或いは、柔軟封止材は、間隙１１６及び端子間隙１３２に直接塗布してもよい。本発明の利点は、ベース１０４の外面１５０にＶ格子表面１５６を有していないリレーにも適用可能であることが理解されよう。
【００１４】
柔軟封止材１４０は、柔軟封止材１４０の流れ、或いはカバー１０２及びベース１０４間、及び端子１２０及びベース１０４間の濡れを促進する熱硬化処理を使用して塗布される。熱硬化処理後、柔軟封止材１４０は、室温で固まることができる。柔軟封止材１４０は硬化時に十分に柔軟であり、冷却中及び冷却後の界面において収縮による応力が低減されるので、応力によるクラック発生が防止される。さらに、柔軟封止材１４０は、熱サイクルの結果生ずるクラックに対する抵抗を促進するショアＡ硬度を有する。加えて、柔軟封止材１４０は広いボンディング面積にわたって剥離応力を分散することにより、剥離に対するより大きな抵抗を与える。
【００１５】
図４は、エポキシの硬度と、エポキシで封止されたリレー１００等のリレーからの音レベルとの関係を示すグラフである。リレーの作動ノイズを抑制するには、硬いエポキシよりも柔軟なエポキシがより効果的であることが判明した。リレー１００等の一リレーについて、100mmの距離での音レベルを計測した。ショアＡ硬度35では52dBの音レベルが計測された。ショアＡ硬度55では59dBの音レベルが計測されたのに対し、ショアＤ硬度60では65dBの音レベルが計測された。音レベルはリレーによって変化し得ることが理解されよう。リレーノイズの抑制には硬いエポキシよりも柔軟なエポキシがより効果的であると一般に結論付けることができる。本発明の典型的な一実施形態において、柔軟封止材は約45以下のショアＡ硬度を有するエポキシである。適当な一封止材は、マスターボンドインクから市販されている製品番号ＥＰ３７−３ＦＬＦ４０−２である２液エポキシである。
【００１６】
図５は、ベース１０４に実装されたリレー部品１６０を見せるために、カバー１０２がベース１０４から分離された状態のリレー組立体１００の斜視図である。図５において、リレー組立体は、柔軟封止材１４０（図２参照）の塗布前の状態が示される。リレー部品１６０には、コイル１６４により囲まれるコア１６２、常開固定コンタクト１６６及び常閉固定コンタクト１６８が含まれる。アーマチュア１７０が可動ばね１７２に取り付けられる。可動コンタクト１７４もばね１７２に取り付けられる。可動コンタクト１７４は、コイル１６４を流れる電流により、固定コンタクト１６６，１６８との２係合位置の間を移動する。コイル１６４を流れる電流がコア１６２に向かってアーマチュア１７０を移動させるのに十分な場合、可動コンタクト１７４はコンタクト１６８と係合するよう移動するので、リレー組立体１００に電圧加圧する。アーマチュア１７０を移動させるのに十分な電流がコイル１６４に流れていない場合、可動コンタクト１７４はコンタクト１６６と会合し、リレーに電圧が加圧されていない。
【００１７】
カバー１０２及びベース１０４は、カバー１０２内に内部容積１８０を区画する。カバー１０２はベース１０４と協働して内部容積１８０内にリレー部品１６０を囲む。カバー１０２の下縁１１０は、上述した柔軟封止材１４０を使用してベース１０４の周囲縁１０８に結合される。電気端子１２０は、リレー組立体１００を電気回路に接続するためにベース１０４を貫通する。
【００１８】
可聴ノイズは、可動コンタクト１７４が固定コンタクト１６６，１６８と係合する際にアーマチュア１７０がコア１６２と衝突することにより発生する。可聴ノイズはカバー１０２及びベース１０４を通って伝達され、自動車用途等の用途によっては、伝達されたノイズは好ましくない。
【００１９】
上述の実施形態は、リレーからの作動ノイズを低減する柔軟エポキシ１４０で封止されたリレー組立体１００を提供する。シールされたリレー１００は、好ましくないリレーノイズが客室内に入ることを防止することが望ましい自動車等のノイズに敏感な用途での使用に適する。柔軟エポキシ１４０は、リレーベース１０４及びカバー１０２間の間隙１１６、並びにベース１０４及びベース１０４を貫通する端子１２０間の端子間隙１３２にエポキシが浸透する熱硬化処理（法）を使用して塗布される。リレーベース１０４及びカバー１０２の間に気密シール形成される。気密シールは、ノイスを減衰させると共にリレーの寿命を延ばす。
【００２０】
種々の特定実施形態に関して本発明を説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲の真髄の範囲内で本発明に変更を加えることができることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の典型的な一実施形態に従って形成された封止リレー組立体を底面側から見た斜視図である。
【図２】図１に示されたリレーの一部を示す拡大図である。
【図３】図１の３−３線に沿ったリレーベースの拡大断面図である。
【図４】エポキシの硬度とエポキシで封止されたリレーからの音レベルとの関係を示すグラフである。
【図５】カバーがリレーベースから分離された状態の、図１に示されたリレー組立体の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１００  電磁リレー
１０２  カバー
１０４  ベース
１０８  周囲縁
１１０  下縁
１１６  間隙
１２０  電気端子
１３２  端子間隙
１４０  柔軟封止材
１５０  外面
１５６  Ｖ格子パターン
【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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