(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と接点ばねを備え、上記接点ばねはその長手方向の一端部が固定端となると共に長手方向の他端部が自由端となり、該自由端に接点ばねの長手方向と交差する方向に沿って２つの接点部材が配置され、接点ばねの上記接点部材を配置した部位よりも固定端側にずれた位置に、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位が設けられ、接点ばねの上記固定端と、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位との間にねじり領域が形成され、
上記固定接点には、上記接点ばねの接点部材に対向してこれとの間で動作する２つの接点部材が配置され、上記接点ばねの上記ねじり領域において長手方向軸の周りでの予備ねじりを加えることで、上記接点ばねの２つの接点部材を結ぶ線が上記固定接点の２つの接点部材を結ぶ直線と鋭角に交差されて、最初に閉じられて最後に開かれる接点対と、最後に閉じられて最初に開かれる接点対とが形成され、
上記予備ねじりを加えられた接点ばねが、アクチュエータにより押付けられて接点を閉じる時に、上記アクチュエータの凸状又は王冠状となった係合領域により押付けられた接点ばねがその長手方向中心軸の回りで回転して上記両方の接点対がそれぞれ接点を閉じるように構成してあることを特徴とする電磁リレー用接点ユニット。
【請求項２】
最後に閉じて最初に開く接点対の接点部材が、最後に閉じられて最初に開かれる接点対の接点部材の材料より貴なる材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー用接点ユニット。
【請求項３】
最初に閉じて最後に開く接点対がＡｇ−ＳｎＯで形成され、最後に閉じられて最初に開かれる接点対がＡｕ−Ａｇ合金で形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電磁リレー用接点ユニット。
【請求項４】
最初に閉じて最後に開く接点対での接点箇所が最後に閉じられて最初に開かれる接点対の接点部材での接点箇所よりも大きな寸法となったことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁リレー用接点ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁石リレー用接点ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
電磁石リレーの接点の安全性を向上させるために、従来、例えば、ドイツ特許公報（ＤＥ−Ｃ−３２２４０１３）に見られるように、接点ばねに長手方向のスロットを設けて２片の可撓性端部を形成すると共に、共通の固定接点に配した対応する接点部材との間で作用する接点部材をこの可撓性端部に形成している。ガラス繊維や成形バリ等による不純物によって両方の接点対が共に接点開閉動作に失敗する可能性は、接点が一つだけのものに比べて小さいものである。
【０００３】
しかしながら、これらの「双子」接点ばね、例えば、ドイツ特許公報（ＤＥ−Ｂ−１１７５８０７）、ドイツ実用新案公報（ＤＥ−Ｕ−９４０４７７５）、及びドイツ特許公報（ＤＥ−Ｃ−９７２０７２）で公知のものでは、長手方向に沿ったスロットによって形成されたばねアームは、分割されていないばねに比べて、破損しやすいという問題があった。このような場合、リレー自体は動作しているにもかかわらず、破損した接点ばねは予測不能な短絡を起こすことがある。この公知の「双子」接点ばねの更なる問題としては、個々のばねアームは、分割されていないばねに比べて柔らかいため、一方の接点が溶着した場合これに対応するばねアームは充分に硬くないことからアクチュエータを接点の閉位置に保持することができないことである。これらの性質があるため、従来の「双子」接点ばねを安全リレーに使用することができなかった。
【０００４】
ドイツ特許公報（ＤＥ−Ｃ−３２２４４６８）は、２つの接点部材を備えた接点構成を開示しており、各接点部材は夫々別々の固定接点との間で作用する。このようなブリッジ接点における合計の接点抵抗は個々の接点抵抗の２倍となることに加えて、この公知の接点構成は、接点を閉じる場合よりも接点を開く時の安全性を向上させている。
【０００５】
更に公知のものとしては、対応する２つの接点鋲の少なくとも一方に表面が膨出した所謂「王冠状」接点があり、２つの接点鋲がずれた時にこの膨出部によって２つの接点箇所を形成する。これらの接点箇所は非常に小さいためということに加えて、膨出部は比較的早く磨耗してしまい意図した２点接点効果は直ぐに消失してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、安全リレー、即ち、強制ガイド接点を備えたリレーにおける接点の閉動作の信頼性を向上させる接点ユニットを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上の目的は請求項１に記載の発明によって達成される。請求項１に記載の接点ユニットでは、接点ばねの長手方向の一端部の自由端に接点ばねの長手方向と交差する方向に沿って２つの接点部材が配置され、接点ばねの上記接点部材を配置した部位よりも固定端側にずれた位置に、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位が設けられ、接点ばねの上記固定端と、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位との間にねじり領域が形成され、接点ばねの上記ねじり領域において長手方向軸の周りでの予備ねじりを加えて接点ばねの２つの接点部材を結ぶ線が上記固定接点の２つの接点部材を結ぶ直線と鋭角に交差されて、最初に閉じられて最後に開かれる接点対と、最後に閉じられて最初に開かれる接点対とが形成され、上記予備ねじりを加えられた接点ばねが、アクチュエータにより押付けられて接点を閉じる時に、上記アクチュエータの凸状又は王冠状となった係合領域により押付けられた接点ばねがその長手方向中心軸の回りで回転して上記両方の接点対がそれぞれ接点を閉じるように構成してあることを特徴とするものである。これにより、最初に閉じられて最後に開かれる予備接点と、最後に閉じられて最初に開かれる主接点とを形成することになり、この構成は接点の跳ね返り（バウンシング）が少ないソフト接点閉動作を行える。また、接点ばねには、フレキシブルであるだけでなく長手方向軸のまわりで十分にねじれることができるねじり領域が設けられて、両方の接点対の閉動作を可能とするものであるから、接点部箇所が設けられた接点ばねの自由端が、接点箇所が設けられた対応する固定接点に平行とならないように意図的に傾斜を設けたものであるにもかかわらず、両方の接点対を閉じることができて、接点動作の信頼性が向上する。更に、上述した「双子」接点ばねと異なり、本発明に係る接点ユニットの接点ばねでは、長手方向の全長に亘って分割されていないため破損が起こり難いものであり、例え起こったとしても、遮断によってリレーの機能を完全に停止させるものである。
【０００８】
また、最後に閉じて最初に開く接点対の接点部材が、最後に閉じられて最初に開かれる接点対の接点部材の材料より貴なる材料で形成されていると、最初に閉じられて最後に開く接点対に、負荷接点に適した特性が与えられ、残りの接点対には単一の接点構成の性質が付与される。
【０００９】
また、上記予備接点の接点部材を形成する材料は、好ましくは、Ａｇ−ＳｎＯであり、好ましくはＡｕ−Ａｇ合金で形成される主接点の材料よりも貴ではない材料としてもよい。また、予備接点の接点部材は主接点の接点箇所よりも寸法が大きく設定されてもよい。また、予備接点には負荷接点として適切な性質が与えられ、主接点には単一接点の性質を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施態様の詳細を図に基づいて説明する。
【００１１】
図１と図２に示すように、接点ユニットは、接点ばね１０と、固定接点１２と、アクチュエータ１３とで構成され、接点ばね１０の一端がリベット等によって保持体１１へ支持される。固定接点１２は接点ばね１０の自由端に対向している。アクチュエータ１３は接点ばね１０に係合するもので、本実施態様では、図２に示すリレーのアマチュア１４へ結合している。
【００１２】
固定接点１２に対向する接点ばね１０の自由端は、接点ばねの主要部よりも幅が大きく、２つの接点部材１５，１６を支持する。この接点部材は、接点ばね１０の長さ方向に対して横方向に沿って互いに隣接して（図では上下に）配置される。同様に、固定接点１２には、接点ばね１０の接点部材１５，１６に対向してこれとの間で動作する２つの接点部材１７，１８が配置される。
【００１３】
図２に示されるように、接点ばね１０の自由端は固定接点１２に対して、ある角度で延出し、接点ばね１０の接点部材１５，１６を結ぶ直線が、固定接点１２の接点部材１７，１８を結ぶ直線と鋭角で交差する。接点ばねの自由端の傾斜配置は、接点ばねをその固定端と自由端との間に位置するねじり領域１９において長手方向軸の周りでの予備ねじりを加えることで達成される。
【００１４】
アクチュエータ１３は、接点ばね１０にその自由端の近くで係合するように配置形成され、接点ばね１０の両面の一方に係合することができる。アクチュエータ１３の係合領域２０，２１は接点ばね１０の対応する表面に向かって突出するように形成される。
【００１５】
アマチュア１４は、リレーの動作に伴って、矢印Ａ方向に移動させられて、アクチュエータ１３を図２の右側へ移動させる。図２は、接点ばね１０の上側の接点部材１５が固定接点１２の接点部材１７へちょうど接触した時点を示す。アクチュエータ１３がさらに図の右側へ移動すると、接点ばね１０の前端が、接点部材１５、１７との間の接点箇所を支点にして回動する。この回動運動はねじり領域１９での充分なねじれ性能によって可能となっており、下方の接点部材１６，１８が互いに接触するまで行われる。更にアクチュエータ１３を図２の右側へ、アマチュア１４の最終位置まで移動させることにより、固定接点１２が変形して２つの接点対の間での接点力を増加させる。
【００１６】
接点部材１５，１６を支持する接点ばね１０の自由端が上述した回動運動を行う間、接点ばねは、アクチュエータ１３の凸状をした係合領域２０に沿って移動する。
【００１７】
リレーをオープンさせる場合、アマチュア１４は矢印Ｂ方向に移動することで、アクチュエータ１３の他の係合部分２１が接点ばね１０の反対側の面に係合して、接点ばねの接点部材１５，１６を固定接点１２の接点部材１７，１８から離す。これにより、下側の接点部材１６，１８の対（接点対）を先ず開き、その後に上側の接点部材１５，１７の対（接点対）を開く。
【００１８】
上述した機能に基づき、上側の接点部材１５，１７の対は予備接点を形成し、下側の接点部材１６，１８の対は主接点を形成する。最初に閉じられて最後に開く予備接点は負荷接点を構成し、磨耗が早くなるため、図１に示すように、接点部材１５は、主接点即ち単一の接点に属する接点部材１６よりも寸法が大きく形成されている。更に、予備接点の接点部材１５，１７は主接点の接点部材１６，１８の材料よりも貴ではない材料で形成される。例えば、接点部材１５，１７はＡｇ−ＳｎＯで形成され、接点部材１６，１８はＡｇ−Ａｕ合金で形成される。
【００１９】
図３の斜視図でその一部を示す電磁リレー（ハウジングキャップを省略）は、ベース２２及びコイル（図示せず）を貫通するヨーク脚２３を備えている。ヨーク脚２３はベース２２から突出してリレーアマチュア１４の２つのアームの間に配置される。このアマチュアは、本実施態様において、略Ｈ型であり、ベース２２に設けた支持柱２４によって支持され、垂直軸の回りで回動する。
【００２０】
リレーのアマチュア１４に結合されたアクチュエータ１３は、ベース２２上に形成したガイド柱２５によって平面内でスライド自在にガイドされ、図４〜６に詳細を示すように、接点ばね１０に係合する。接点ばねの接点部材１５，１６は、固定接点１２の接点部材１７，１８との間で動作する。図３では、２つの接点ばね１０を備えたリレーが示されている。固定接点１２の端子ピン２６はベース２２の下方に突出する。
【００２１】
図４にその詳細を示すように、接点ばね１０では、ねじり領域１９は接点ばねの幅を狭くすることで実現されている。また、これとは別かこれに加えて、接点ばね１０のねじり領域１９の肉厚を薄くしたり、その他の処理を施してねじり柔軟性を高くするようにしてもよい。
【００２２】
ねじり領域１９は、接点保持体１１にリベット固定された接点ばね１０の固定端と、アクチュエータ１３の係合領域との間に形成される。この係合領域の中及びその両端では接点ばね１０の幅は一定の大きな幅を有し、接点ばね１０の自由端ではこの幅が増大してここに接点部材１５、１６との間に充分なスペースを与える。アクチュエータ１３は接点ばね１０に剛性領域で係合する。
【００２３】
図５及び図６の部分拡大図から明らかなように、接点ばね１０はアクチュエータ１３の２つの係合領域２０，２１との間に配置され、係合領域２０は凸状または王冠状となっていて、押し付けられた時に接点ばね１０がその長手方向中心軸の回りで回転でき、両方の接点部材１５、１７の対及び接点部材１６，１８の対で接点を閉じることができるようになっている。接点を開く際に接点ばね１０に係合する反対側の係合領域２１には、凸状や王冠状の形状は必ずしも必要とされない。接点ばね１０が閉位置に付勢される場合は、接点ばねに係合するアクチュエータ１３の係合領域２１は王冠状に形成されることが必要である。
【００２４】
図７に示す実施例では、固定接点１２に配置される２つの接点部材１７，１８が一つの共通の接点部材２７として形成される。この接点部材２７の接点表面は、接点ばね１０における２つの別個の接点部材１５，１６との間で作用するような寸法に形成される。接点ばね１０にねじりが与えられていても適切に接点を閉じるようにするために、共通の接点部材２７の接点表面は、王冠状となっている。
【００２５】
更に他の態様としては、接点ばね１０と固定接点１２との両方に夫々単一の連続した接点部材を設けることができる。この場合、少なくとも一方の接点部材には２つの突起を設けて２つの離間した接点箇所を形成する。
【００２６】
図７に示す実施態様に代えて、接点ばね１０へ共通の大きな接点部材を設けて、固定接点１２側に設けた２つの別個の接点部材との間で作用させるようにしてもよい。
【００２７】
更に考えられる態様では、接点ばね１０と固定接点１２との両方に夫々単一の連続した接点部材を設け、この連続した接点部材の少なくとも一方に２つの突起を設けてこれにより２つの離間した接点箇所を形成するようにしてもよい。
【００２８】
更に、図７に示すように、接点ばね１０に長手方向軸に沿って延出するビード２８を形成して、接点部材１５，１６とアクチュエータ１３の係合領域との間での長手方向に沿った接点ばね１０の剛性を向上させている。
【００２９】
図示のビード２８を設ける代りに、接点ばね１０の剛性を高めるために、接点部材１５，１６とアクチュエータ１３の係合領域との間での肉厚を大きくするようにしてもよい。
【００３０】
図７に示すビード２８を剛性向上のために使用した場合、接点保持体１１に保持された端部に至る接点ばね１０の全長に亘ってビードが延出する。このようなビード２８は、接点ばね１０の長手方向の中心軸に沿って、即ち、中立領域に沿って延出するもので、ねじり領域１９内での曲げ性能を低下させるものの、この領域でのねじり柔軟性については僅かにこれを減少させるに過ぎない。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように本発明にあっては、接点ばねの長手方向の一端部の自由端に接点ばねの長手方向と交差する方向に沿って２つの接点部材が配置され、接点ばねの上記接点部材を配置した部位よりも固定端側にずれた位置に、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位が設けられ、接点ばねの上記固定端と、アクチュエータの２つの係合領域間に配置される部位との間にねじり領域が形成され、接点ばねの上記ねじり領域において長手方向軸の周りでの予備ねじりを加えて接点ばねの２つの接点部材を結ぶ線が上記固定接点の２つの接点部材を結ぶ直線と鋭角に交差されて、最初に閉じられて最後に開かれる接点対と、最後に閉じられて最初に開かれる接点対とが形成され、上記予備ねじりを加えられた接点ばねが、アクチュエータにより押付けられて接点を閉じる時に、上記アクチュエータの凸状又は王冠状となった係合領域により押付けられた接点ばねがその長手方向中心軸の回りで回転して上記両方の接点対がそれぞれ接点を閉じるように構成してあるので、最初に閉じられて最後に開かれる予備接点と、最後に閉じられて最初に開かれる主接点とを形成することになり、この構成は、接点の跳ね返り（バウンシング）が少ないソフト接点閉動作を行え、また、接点ばねには、フレキシブルであるだけでなく長手方向軸のまわりで十分にねじれることができるねじり領域が設けられて、両方の接点対の閉動作を可能とするものであるから、接点箇所が設けられた接点ばねの自由端が、接点箇所が設けられた対応する固定接点に平行とならないように意図的に傾斜を設けたものであるにもかかわらず、両方の接点対を閉じることができ、接点動作の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す接点ユニットの概略側面図。
【図２】図１の矢印方向から見た正面図。
【図３】本発明に係る接点ユニットの実施態様を備えた電磁石リレーの一部を示す斜視図。
【図４】図３に示すリレーに使用された接点ユニットを、図１と同様に示す図。
【図５】一つの接点ばねを備えた図３に示す実施態様のアクチュエータを示す端面図。
【図６】図５の一部拡大図。
【図７】図２に対応する接点構成の変更例を示す。
【符号の説明】
１０  接点ばね
１１  接点ばね１０の保持体
１２  固定接点
１３  アクチュエータ
１４  リレーアマチュア
１５、１６  接点部材（接点ばね１０の）
１７、１８  接点部材（固定接点１２の）
１９  ねじり領域
２０，２１  係合領域（アクチュエータ１３の）
２２  ベース
２３  ヨーク脚
２４  支持柱
２５  ガイド柱
２６  端子ピン
２７  共通接点部材
２８  ビード
【図１】
0004265057.tif 000002
【図２】
0004265057.tif 000003
【図３】
0004265057.tif 000004
【図４】
0004265057.tif 000005
【図５】
0004265057.tif 000006
【図６】
0004265057.tif 000007
【図７】
0004265057.tif 000008