(57)【要約】【課題】可動接点の固定接点に対する接触及び離反の動作を滑らかに行わせることができ、消費電力を低減することができる簡素な構成の継電器を提供する。【解決手段】電気回路に接続されるべき固定接点１，１と、固定接点１，１に対して接離可能なように、一部に設けた支軸３０を中心に揺動可能に支持された揺動体３と、揺動体３に固定接点１，１に接触可能なように設けられた可動接点４，４と、鉄心６及びコイル７を有する電磁石８を用い、電磁石８により永久磁石５との間に斥力を発生させて、揺動体３を揺動させ、揺動体３に設けられた可動接点４，４を固定接点１，１から離反させる一方、電磁石８の鉄心６と永久磁石５との間に作用する吸引力により揺動体３を揺動させ、可動接点４，４を固定接点１，１に接触させているから、簡素な構成にて、接触及び離反の動作を滑らかに行わせることができ、消費電力を低減することができる。【選択図】図１
2009087822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路に接続されるべき固定接点と、該固定接点に対して接離可能なように、一部に設けた軸を中心に揺動可能に支持された揺動体と、該揺動体に設けられた可動接点と、前記揺動体の他部に設けられた永久磁石と、該永久磁石に対向する磁性体を有し、前記永久磁石との間に斥力を発生することが可能な磁場発生手段とを備え、前記永久磁石及び磁性体間に作用する吸引力により前記揺動体を揺動させ、前記可動接点を前記固定接点に接触させるように構成してあることを特徴とする継電器。
【請求項２】
前記磁場発生手段は、前記永久磁石に対向する鉄心と、該鉄心に巻回されたコイルとを備える電磁石であり、前記コイルへの通電により、前記永久磁石及び鉄心の対向面間に斥力が発生するようにしてある請求項１記載の継電器。
【請求項３】
前記揺動体は、該揺動体の揺動方向に撓み変形をする弾性体を含む請求項１又は請求項２記載の継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、操舵部材の操作に応じてモータを駆動して操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、異常発生時に前記モータの駆動回路に供給される電流を遮断するために備えられる継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、操舵部材の操作に応じてモータを駆動し、該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、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、前記モータの駆動回路と電源との間、又は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をする継電器を介装することにより、前記モータを含めた装置を保護すると共に、モータの誤動作を防止するようにしてある（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された継電器は、電気回路に接続されるべき固定接点と、該固定接点に対向する可動接点を支持する支持体と、該支持体が一端に設けられ、他端に可動コアが固定されたプランジャロッドと、該プランジャロッドが挿通支持され、可動コアに対向する固定コアと、両コア間に介装され、相互に離反する向きに付勢する付勢バネと、両コアの対向部を囲繞するコイルとを備えている。
【０００４】
この継電器においては、通常時には、コイルへの通電に応じて発生する磁場により両コア間に吸引力を生じさせ、付勢バネの付勢に抗して可動コアを固定コアに向けて移動させ、可動接点を固定接点に押し付けて閉路状態を実現している。一方、異常発生時には、コイルへの電流を遮断することにより、付勢バネの復元力により固定コアから可動コアを離反させ、可動接点を固定接点から切り離して開路状態を実現している。
【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】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された継電器においては、可動接点を固定接点に対して接離させるために、固定コア及び可動コアの２つのコアと、両コア間に吸引力を生ぜしめるためのコイルと、両コアを相互に離反する向きに付勢する付勢バネとを備えており、構成が複雑であるという問題があった。また、可動接点の接触及び離反のために固定コアをガイドとしてプランジャロッドを軸長方向に移動させているから、接離動作が滑らかでないという問題があった。さらに、通常時に閉路状態を維持すべくコイルに通電しているため、消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、可動接点の固定接点に対する接触及び離反の動作を滑らかに行わせることができ、消費電力を低減することができる簡素な構成の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】
【０００７】
第１発明に係る継電器においては、電気回路に接続されるべき固定接点と、該固定接点に対して接離可能なように、一部に設けた軸を中心に揺動可能に支持された揺動体と、該揺動体に設けられた可動接点と、前記揺動体の他部に設けられた永久磁石と、該永久磁石に対向する磁性体を有し、前記永久磁石との間に斥力を発生することが可能な磁場発生手段とを備え、前記永久磁石及び磁性体間に作用する吸引力により前記揺動体を揺動させ、前記可動接点を前記固定接点に接触させるように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係る継電器においては、第１発明において、前記磁場発生手段は、前記永久磁石に対向する鉄心と、該鉄心に巻回されたコイルとを備える電磁石であり、前記コイルへの通電により、前記永久磁石及び鉄心の対向面間に斥力が発生するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係る継電器においては、第１発明又は第２発明において、前記揺動体は、該揺動体の揺動方向に撓み変形をする弾性体を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、磁場発生手段により永久磁石との間に斥力を発生させて、揺動体を揺動させ、該揺動体に設けられた可動接点を固定接点から離反させる一方、磁場発生手段の磁性体と永久磁石との間に作用する吸引力により揺動体を揺動させ、可動接点を固定接点に接触させているから、簡素な構成にて、接触及び離反の動作を滑らかに行わせることができる。また、電力を必要とせずに、永久磁石と磁性体との間に作用する吸引力により揺動体を揺動させて、可動接点を固定接点に接触させて通常時の電気回路の閉路状態を実現することができ、消費電力を低減することができる。
【００１１】
第２発明によれば、磁場発生手段として永久磁石に対向する鉄心及び該鉄心に巻回されたコイルを有する電磁石を用いているから、簡素な構成にて、電力を必要とせずに、永久磁石と鉄心との間に作用する吸引力により揺動体を揺動させて、可動接点を固定接点に接触させて通常時の電気回路の閉路状態を実現することができ、消費電力を低減することができる。
【００１２】
第３発明によれば、揺動体が該揺動体の揺動方向に撓み変形をする弾性体を含むから、可動接点と固定接点とが接触するときに揺動体が揺動方向に撓み変形をし、可動接点が固定接点に押付けられ、安定した接触を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。図１は、本発明に係る継電器の概略構成を示す図であり、閉路状態を示している。
【００１４】
図中１は、導電性を有する固定接点であり、各別の支持体２，２に夫々設けてある。支持体２，２は、図に示すように、夫々の一端（基端）を互いに離れた位置にある基部２０，２０により夫々支持され、同一平面内にて、互いに平行をなして近接する方向に延び、夫々の他端（先端）が、支持体２，２の延設方向及び延設方向に直交する方向に夫々適長を隔てて位置するように設けてある。固定接点１，１は、半円柱形状を有しており、図に示す如く、支持体２，２の先端部に夫々設けてある。支持体２，２の基端には、接続端子２１，２１が夫々設けてあり、接続端子２１，２１は、図示しない電気回路に夫々接続されている。
【００１５】
この支持体２，２の間には、揺動体３が設けてある。揺動体３は、細長い矩形平板状をなし、弾性を有する平板部３１と、該平板部３１の略中央から平板部３１に直交する方向に延設された延設部３２とを備え、略Ｔ字形状を有している。平板部３１の両端部には、導電性を有する半円柱形状の可動接点４，４が、互いに異なる面に夫々設けてある。
【００１６】
一方、延設部３２の端部には、略四角錐台形状を有し、後述する鉄心に接触可能なように永久磁石５が取付けてある。永久磁石５は、図示の如く、平板部３１の一端の側がＳ極５１に、他端の側がＮ極５２になるように構成してある。
【００１７】
このような揺動体３は、延設部３２と平板部３１との交叉位置近傍に、これら平板部３１及び延設部３２に直交するように設けた支軸３０を有しており、この支軸３０を中心に図示しないケースに揺動可能に取付けてある。この取付けにより、平板部３１に設けた可動接点４，４は、支持体２，２に設けた固定接点１，１に、図示の如く、夫々対向する。この構成により、揺動体３が支軸３０を中心として揺動したときに、この揺動に伴い揺動体３の平板部３１が支持体２，２に接離し、可動接点４，４が固定接点１，１に接触する又は固定接点１，１から離反する。可動体３は、略Ｔ字形状を有しているから、支軸３０を中心にバランスよく両方向に滑らかに揺動することができる。
【００１８】
支持体２，２及び平板部３１は、銅等の導電性を有する金属製であり、可動接点４，４が固定接点１，１に夫々接触することにより、電気回路の閉路状態が実現される。なお、平板部３１と延設部３２及び支軸３０との間は、電流が流れないように絶縁してある。
【００１９】
永久磁石５の近傍には、略Ｕ字形の鉄心６にコイル７を巻回してなる電磁石８が設けてある。鉄心６の両端部は内向きに延びており、夫々の延長端には、互いに対向する対向面６ａ，６ｂが夫々形成してある。電磁石８は、鉄心６の対向面６ａ，６ｂが、永久磁石５のＳ極５１及びＮ極５２の一側面５１ａ，５２ａに夫々対向するように配してある。
【００２０】
このように配した電磁石８においてコイル７への通電がない場合、永久磁石５と磁性体である鉄心６との間に吸引力が作用し、永久磁石５のＳ極５１が鉄心６の一方の対向面６ａに引きつけられる。この引きつけにより、図中に矢符にて示す方向に揺動体３が揺動し、Ｓ極５１の一側面５１ａが鉄心６の一方の対向面６ａに当接する。このとき、揺動体３の平板部３１に設けられた可動接点４，４は、図１に示す如く、固定接点１，１に夫々接触して、電気回路は閉路状態となる。
【００２１】
永久磁石５は前述したように略四角錐体形状に形成してあるから、図に示す閉路状態において、鉄心６の対向面６ａにＳ極５１の一側面５１ａを面接触させることができる。なお、揺動体３が逆方向に揺動して他方の対向面６ｂにＮ極５２の一側面５２ａが接触しないように、揺動体３と鉄心６の他方の対向面６ｂとの間には、ストッパー（図示せず）が設けてある。また、可動接点４，４が設けられた平板部３１は、揺動体３の揺動方向に撓み変形をする弾性体であり、可動接点４，４と固定接点１，１とが接触した状態において、図示のように撓み変形し、可動接点４，４が固定接点１，１に夫々押付けられるから、安定した接触を実現することができる。
【００２２】
図２は、本発明に係る継電器の動作説明図であり、開路状態を示している。コイル７への通電がある場合、鉄心６の対向面６ａ，６ｂに夫々磁極が生じる。このとき、鉄心６の対向面６ａ，６ｂには、図示の如く、対向するＳ極５１又はＮ極５２と同一の磁極が生じ、該対向面６ａ，６ｂと対向するＳ極５１及びＮ極５２との間に、図２中に白抜き矢符にて示すように斥力が夫々発生する。揺動体３は、この斥力の作用により、図１に示す状態から揺動し、両対向面６ａ，６ｂから略等しい位置にて永久磁石５に両側から作用する力が均衡することにより図２に示す位置にて停止する。
【００２３】
このとき、揺動体３の平板部３１に設けられた可動接点４，４は、図２に示す如く、電気回路の固定接点１，１から夫々離反し、電気回路は開路状態となる。
【００２４】
以上のように、本発明に係る継電器においては、鉄心６及びコイル７を有する電磁石８を磁場発生手段として用い、コイル７への通電により鉄心６と永久磁石５との間に斥力を発生させて、該斥力により揺動体３を揺動させ、可動接点４，４を固定接点１，１から離反させる一方、鉄心６と永久磁石５との間に作用する吸引力により揺動体３を揺動させ、可動接点４，４を固定接点１，１に接触させているから、簡素な構成にて、接触及び離反の動作を滑らかに行わせることができる。また、このように、固定接点１，１に対する可動接点４，４の接触及び離反の動作を、電磁石８と永久磁石５とを用いることにより実現しており、電磁石と付勢バネとを用いて、電磁石が発生する吸引力により前記接触又は離反を実現し、これとは逆の離反又は接触を付勢バネの復元力により実現する場合と比較して、例えば、異物が付着した場合においても所定の動作を確保することが容易となり、車両に装備される等の塵埃等の異物が混入しやすい環境下において使用される場合において、特に優位である。
【００２５】
通常時における電気回路の閉路状態は、鉄心６と永久磁石５との間に作用する吸引力により、即ち、コイル７に通電することなく、揺動体３を揺動させ、可動接点４，４を固定接点１，１に接触させて実現されるから、通常時に、電力を必要とせず、消費電力を低減することができる。また、磁場発生手段として電磁石８を用いているから、鉄心６及び該鉄心６に巻回されたコイル７を備える簡素な構成にて十分な斥力を生じさせることができる。
【００２６】
電磁石８の鉄心６の対向面６ａ，６ｂ間に永久磁石５を位置させ、可動部材の一部を電磁石８内に配しているから、継電器を小型化することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、支軸３０を中心に揺動する揺動体３を略Ｔ字形状としてあるが、例えば、略Ｌ字形状を有し、一端部に可動接点が、他端部に永久磁石が夫々取付けられ、交差部に設けた支軸を中心に揺動可能に支持された可動体を用いてもよい。
【００２８】
また、本実施の形態においては、揺動体３の平板部３１の両端部に可動接点４，４を夫々設け、これら可動接点４，４を対向する固定接点１，１に接触可能に構成しているが、例えば、一方の可動接点を固定接点に接触可能に構成し、他方の可動接点と固定接点とをリード線等により常時接続するように構成してもよい。
【００２９】
また、本実施の形態においては、可動接点４，４を固定接点１，１に押し付けて安定した接続を実現するように、揺動体３の平板部３１を弾性体としているが、これに限定されず、固定接点１，１が設けられた支持体２，２を弾性体としてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態においては、通常時に、永久磁石５と鉄心６との間に作用する吸引力による揺動体３の揺動方向を限定するために、揺動体３と鉄心６の他方の対向面６ｂとの間に、ストッパー（図示せず）が設けてあるが、例えば、鉄心６の一方の対向面６ａが他方の対向面６ｂよりも永久磁石５に近くなるように、鉄心６と揺動体３との位置関係を設定する、又は揺動体３をばね等の弾性体により付勢することにより、同様に閉路状態を実現することができる。
【００３１】
また、電磁石８の鉄心６の形状は、本実施の形態において述べた形状に限定されず、開路状態とすべき時に、永久磁石５との間に斥力を作用させて、揺動体３を揺動させることができる形状であればよい。
【００３２】
さらに、本発明は、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る継電器の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る継電器の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  固定接点、２  支持体、３  揺動体、３０  支軸（軸）、４  可動接点、５  永久磁石、６  鉄心（磁性体）、７  コイル、８  電磁石（磁場発生手段）
【図１】
2009087822.tif 000003
【図２】
2009087822.tif 000004