(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の貫通孔のそれぞれの周囲に少なくとも一層ずつ形成して相互に電気接続した渦巻き状フラットコイルを有するコイルプレートと、
このコイルプレートのそれぞれの貫通孔を介して接離可能に対向する固定接点および可動接点とからなり、
前記固定接点を、絶縁状態で並設した一対の板状芯体の片面にそれぞれ設ける一方、前記可動接点を、可動接点プレートの支持体から延在する少なくとも一つのヒンジ部を介して板厚方向に駆動自在に支持された１枚の可動接点片に設けたことを特徴とするリレー。
【請求項２】
前記固定接点を、前記板状芯体の片面に突設し、かつ、前記コイルプレートの貫通孔に挿通可能な突部である鉄芯の先端部に、配したことを特徴とする請求項１に記載のリレー。
【請求項３】
前記可動接点を、前記可動接点片の片面に突設し、かつ、前記貫通孔に挿通可能な突部の先端部に、配したことを特徴とする請求項１または２に記載のリレー。
【請求項４】
前記板状芯体を、箱形ベースの底面から露出する接点端子の接続端部に電気接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項５】
前記可動接点プレートが、導電性磁性材からなる薄板に平面略Ｃ字形のスリットを設けてヒンジ部を形成するとともに、環状支持体と可動接点片とを仕切ったことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項６】
前記可動接点プレートを、前記箱形ベースの開口縁部に形成した環状段部に嵌合したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項７】
前記コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、前記板状芯体を密着固定する一方、前記コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、前記可動接点プレートの支持体を密着固定したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項８】
リードフレームから切り出した一対の接点端子の接続端部にそれぞれ電気接続した一対の板状芯体を、ベースに一体成形したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項９】
リードフレームから切り出した一対の接点端子の接続端部にそれぞれ電気接続した一対の板状芯体と、リードフレームから切り出した一対のコイル端子の接続端部に電気接続したコイルプレートとを、ベースに一体成形したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１０】
一対の貫通孔のそれぞれの周囲に少なくとも一層ずつ形成して相互に電気接続した渦巻き状フラットコイルを有するコイルプレートと、
このコイルプレートのそれぞれの貫通孔を介して接離可能に対向する固定接点および可動接点とからなり、
前記固定接点を、一枚の板状芯体の片面にそれぞれ設ける一方、前記可動接点を、可動接点プレートの支持体から延在する少なくとも一つのヒンジ部を介して板厚方向に駆動自在に支持された１枚の可動接点片に設けたことを特徴とするリレー。
【請求項１１】
前記可動接点プレートが、導電性磁性材からなる薄板に平面略Ｃ字形のスリットを設けてヒンジ部を形成するとともに、環状支持体と可動接点片とを仕切ったことを特徴とする請求項１０に記載のリレー。
【請求項１２】
前記可動接点プレートの支持体と前記コイルプレートとで、スペーサを挾持したことを特徴とする請求項１０または１１に記載のリレー。
【請求項１３】
前記可動接点プレートの支持体が、可動接点片およびヒンジ部よりも厚いことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１４】
前記ヒンジ部を薄肉としたことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１５】
前記ヒンジ部に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１６】
前記スリットの両端部が、細長のヒンジ部を形成するように可動接点片内に延在したことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１７】
コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、鉄芯を有する板状芯体を密着固定する一方、コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、可動接点プレートの支持体を密着固定したことを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１８】
コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、鉄芯を有する板状芯体を密着固定する一方、コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、スペーサを介して可動接点プレートの支持体を密着固定したことを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１９】
箱形ベースの上面縁部にコイルプレートの下面縁部を接合一体化するとともに、このコイルプレートの貫通孔を鉄芯を備えた板状芯体で封止して形成した密封空間内に、可動接点プレートを収納したことを特徴とする請求項１０いし１８のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２０】
板状芯体の下面のうち、コイルプレートとの接合面に絶縁膜を設けるとともに、この絶縁膜と同一の材質でコイルプレートおよび箱形ベースを形成したことを特徴とする請求項１０ないし１９のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２１】
底面隅部から可動接点端子が露出するとともに、上面縁部からコイル端子および固定接点端子の上端部が露出する箱形ベースと、
この箱形ベース内に収納され、前記可動接点端子に電気接続された可動接点プレートと、
前記箱形ベースの上面縁部に密着固定され、前記コイル端子の上端部にフラットコイルを電気接続されたコイルプレートと、
このコイルプレートの上面に密着固定され、下面に突設した鉄芯を前記コイルプレートの貫通孔から突出するとともに、前記固定接点端子の上端部に電気接続された板状芯体と、
からなることを特徴とする請求項１０ないし２０のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２２】
箱形ベースの上面縁部から突出するコイル端子および固定接点端子の上端部を、コイルプレートおよび板状芯体に設けた対応する端子孔または切り欠き部にそれぞれ係合して電気接続したことを特徴とする請求項２１に記載のリレー。
【請求項２３】
箱形ベースの上面縁部から面一で露出するコイル端子および固定接点端子の上端部のうち、コイル端子の上端部にコイルプレートを積み重ねて電気接続するとともに、このコイルプレートに設けた中継導体を介して前記固定接点端子の上端部を板状芯体に電気接続したことを特徴とする請求項２１に記載のリレー。
【請求項２４】
箱形ベースの上面縁部から面一で露出するコイル端子および固定接点端子の上端部のうち、コイル端子の上端部にコイルプレートを積み重ねて電気接続するとともに、前記固定接点端子の上端部に板状芯体の縁部から下方側に突設した接続段部を直接接合して電気接続したことを特徴とする請求項２１に記載のリレー。
【請求項２５】
前記可動接点プレートの可動接点片に、薄板状軟磁性体を接合一体化したことを特徴とする請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２６】
前記薄板状軟磁性体の平面形状を、前記可動接点プレートの周辺縁部を除いた平面形状と略同一にしたことを特徴とする請求項１ないし２５のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２７】
前記板状芯体の少なくとも一辺縁部に、磁気回路構成用リブを突設したことを特徴とする請求項１ないし２６のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項２８】
前記磁気回路構成用リブの端部が、前記薄板状軟磁性体の周辺縁部に当接可能に対向することを特徴とする請求項２７に記載のリレー。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はリレー、特に、略板状の部品を積み重ねて構成される超小型リレーに関する。
背景技術
従来、略板状の部品を積み重ねて構成される小型リレーとしては、例えば、特開平１−２９２７２５号公報に記載のリレーがある。
すなわち、２個の嵌合孔を有し、かつ、この嵌合孔を中心として略渦巻き状に印刷して形成された少なくとも２個のプリントコイル部を有する基板と、断面略コ字形状を有し、かつ、両端部を前記嵌合穴にそれぞれ嵌合して突出させた鉄芯と、一端部を前記鉄芯の突出する一方の端部に固着し、かつ、中間部を前記鉄芯の突出する他方の端部に接離可能に配するとともに、自由端部に設けた可動接点が前記基板に設けた固定接点に接離可能に対向する可動接触片とからなることを特徴とするリレーである。
しかしながら、前述のリレーでは、基板に、鉄芯および可動接触片をそれぞれ異なる方向から組み付けねばならず、位置決め，組立作業に手間がかかるだけでなく、組立精度にバラツキが生じやすい。このため、生産性が低く、動作特性にバラツキが生じやすい。
また、電気伝導部と磁気電導部とが別々に構成されているので、装置の小型化が困難である。
さらに、シングル接点であるので、接触信頼性が低いという問題点がある。
本発明にかかるリレーは、前記問題点に鑑み、接触信頼性，生産性が高く、動作特性にバラツキのない小型のリレーを提供することを目的とする。
発明の開示
前記目的を達成するため、本願発明の第１の特徴は、一対の貫通孔のそれぞれの周囲に少なくとも一層ずつ形成して相互に電気接続した渦巻き状フラットコイルを有するコイルプレートと、このコイルプレートのそれぞれの貫通孔を介して接離可能に対向する固定接点および可動接点とからなり、前記固定接点を、絶縁状態で並設した一対の板状芯体の片面にそれぞれ設ける一方、前記可動接点を、可動接点フレームの支持体から延在する少なくとも一つのヒンジ部を介して板厚方向に駆動自在に支持された１枚の可動接点片に設けたリレーにある。
本願発明の第１の特徴によれば、２つの固定接点に可動接点片が接触するので、いわゆるダブルブレイク接点となる。しかも、これらの接点は、それぞれの周囲に形成したフラットコイルによって生じる磁力で動作するので、接触力がいずれも安定し、接触信頼性が向上する。
また、板状芯体，コイルプレートおよび可動接点プレートを順次積み重ねて組み立てられる層構造であるので、組立が容易であり、組立精度が高い。このため生産性が高く、動作特性にバラツキのない薄型で小型のリレーが得られる。
特に、磁気電導部を電気伝導部に共用しているので、部品点数，組立工数が少なく、生産性がより一層高い。
そして、一対の板状芯体を絶縁状態で並設してあるので、いわゆるダブルブレーク接点を構成することになる。このため、接点間距離が実質的に長くなり、絶縁特性に優れたリレーが得られる。
本願発明の第２の特徴は、前記固定接点を、前記板状芯体の片面に突設し、かつ、前記コイルプレートの貫通孔に挿通可能な突部である鉄芯の先端部に、配したことである。また、第３の特徴は、前記可動接点を、前記可動接点片の片面に突設し、かつ、前記貫通孔に挿通可能な突部の先端部に配したことである。
本願発明の第２，第３の特徴によれば、可動接点，固定接点のいずれもが突部の先端部に配置されているので、磁束が集中し、磁気効率の高いリレーが得られる。
第４の特徴は、前記板状芯体を、箱形ベースの底面から露出する接点端子の接続端部に電気接続したことである。
第４の特徴によれば、箱形ベースの底面から露出する接点端子の接続端部に板状芯体を電気接続するので、組立作業に手間がかからず、生産性が高い。
第５の特徴は、前記可動接点プレートが、導電性磁性材からなる薄板に平面略Ｃ字形のスリットを設けてヒンジ部を形成するとともに、環状支持体と可動接点片とを仕切ったことである。
第５の特徴によれば、可動接点プレートが１枚の導電性磁性材からなる薄板から形成されるので、部品単価が安く、部品精度，組立精度が高いリレーが得られる。
第６の特徴は、前記可動接点プレートを、前記箱形ベースの開口縁部に形成した環状段部に嵌合したことである。
第６の特徴によれば、ベースの開口縁部に形成した環状段部に可動接点プレートを嵌合して組み付けるので、可動接点プレートの組み付け作業が容易になる。
第７の特徴は、前記コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、前記板状芯体を密着固定する一方、前記コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、前記可動接点プレートの支持体を密着固定したことである。
第７の特徴によれば、コイルプレートに板状芯体および可動接点プレートが密着するので、より一層薄型のリレーが得られる。
第８の特徴は、リードフレームから切り出した一対の接点端子の接続端部にそれぞれ電気接続した一対の板状芯体を、ベースに一体成形したことである。また、第９の特徴は、リードフレームから切り出した一対の接点端子の接続端部にそれぞれ電気接続した一対の板状芯体と、リードフレームから切り出した一対のコイル端子の接続端部に電気接続したコイルプレートとを、ベースに一体成形したことである。
第８，第９の特徴によれば、リードフレームを介して接続した板状芯体，コイルプレートをベースに一体成形できるので、連続生産が可能となり、生産性が著しく向上するという効果がある。
第１０の特徴は、一対の貫通孔のそれぞれの周囲に少なくとも一層ずつ形成して相互に電機接続した渦巻き状フラットコイルを有するコイルプレートと、このコイルプレートのそれぞれの貫通孔を介して接離可能に対向する固定接点および可動接点とからなり、前記固定接点を、一枚の板状芯体の片面にそれぞれ設ける一方、前記可動接点を、可動接点プレートの支持体から延在する少なくとも一つのヒンジ部を介して板厚方向に駆動自在に支持された１枚の可動接点片に設けたことである。
第１０の特徴によれば、２つの固定接点に可動接点片が接触するので、いわゆるツイン接点方式となり、接触信頼性が向上する。
また、上下方向に可動接点プレート，コイルプレートおよび鉄芯を順次組み付けて組み立てられる層構造であるので、組立が容易であり、組立精度が高い。このため、動作特性にバラツキがなく、薄型のリレーが得られる。
さらに、鉄芯を固定接点に兼用できるだけでなく、支持体と可動接点片とがヒンジ部を介して一体化されているので、部品点数，組立工数が少なく、生産性が高い。
第１１の特徴は、前記可動接点プレートが、導電性磁性材からなる薄板に平面略Ｃ字形のスリットを設けてヒンジ部を形成するとともに、環状支持体と可動接点片とを仕切ったことである。
第１１の特徴によれば、可動接点プレートが１枚の導電性磁性材からなる薄板から形成されるので、部品単価が安く、部品精度，組立精度が高いリレーが得られる。
第１２の特徴は、前記可動接点プレートの支持体と前記コイルプレートとで、スペーサを挾持したことである。
第１２の特徴によれば、スペーサを設けることにより、可動接点片の回動スペースを確保できるので、可動接点片に曲げ加工を施す必要がない。このため、部品精度が高くなり，加工工数が減少する。
第１３の特徴は、前記可動接点プレートの支持体が、可動接点片およびヒンジ部よりも厚いことである。
第１３の特徴によれば、別体のスペーサを設ける必要がなく、部品点数，組立工数の少ないリレーが得られる。
第１４の特徴は、前記ヒンジ部を薄肉としたことである。第１５の特徴は、前記ヒンジ部に貫通孔を設けたことである。第１６の特徴は、前記スリットの両端部が、細長のヒンジ部を形成するように可動接点片内に延在したことである。
第１４，１５，１６の特徴によれば、小さい外力で可動接点片を回動できるので、高感度のリレーが得られる。
第１７の特徴は、コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、鉄芯を有する板状芯体を密着固定する一方、コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、可動接点プレートの支持体を密着固定したことである。
第１８の特徴は、コイルプレートの上面に設けた絶縁膜に、鉄芯を有する板状芯体を密着固定する一方、コイルプレートの下面に設けた絶縁膜に、スペーサを介して可動接点プレートの支持体を密着固定したことである。
第１７，１８の特徴によれば、特殊な絶縁部品を使用することなく、確実に絶縁を確保できるだけでなく、コイルプレートの厚さ寸法を管理するだけで、鉄芯と支持体またはスペーサとの位置関係が決まるので、動作特性が安定する。
第１９の特徴は、箱形ベースの上面縁部にコイルプレートの下面縁部を接合一体化するとともに、このコイルプレートの貫通孔を鉄芯を備えた板状芯体で封止して形成した密封空間内に、可動接点プレートを収納したことである。
第２０の特徴は、板状芯体の下面のうち、コイルプレートとの接合面に絶縁膜を設けるとともに、この絶縁膜と同一の材質でコイルプレートおよび箱形ベースを形成したことである。
第１９，２０の特徴によれば、密閉構造を形成できるので、腐食ガスや異物の侵入を防止でき、また、密閉空間内を高真空にしたり、絶縁性の高いガスや液体を充填して絶縁性を高めることができる。
第２１の特徴は、底面隅部から可動接点端子が露出するとともに、上面縁部からコイル端子および固定接点端子の上端部が露出する箱形ベースと、この箱形ベース内に収納され、前記可動接点端子に電気接続された可動接点プレートと、前記箱形ベースの上面縁部に密着固定され、前記コイル端子の上端部にフラットコイルを電気接続されたコイルプレートと、このコイルプレートの上面に密着固定され、下面に突設した鉄芯を前記コイルプレートの貫通から突出するとともに、前記固定接点端子の上端部に電気接続された板状芯体と、からなるリレーにある。
第２１の特徴によれば、構成部品を同一方向から組み付けできるので、組立性、特に、自動組立が容易になる。
また、可動接点片が箱片ベースの底面に位置し、コイルプレートが箱形ベースの上面縁部に設けられるので、フラットコイルと可動接点片との絶縁距離を確保できる。
第２２の特徴は、箱形ベースの上面縁部から突出するコイル端子および固定接点端子の上端部を、コイルプレートおよび板状芯体に設けた対応する端子孔または切り欠き部にそれぞれ係合して電気接続したことである。
第２２の特徴によれば、箱形ベースの上面縁部からコイル端子および固定接点端子の上端部が突出しているので、これらを、コイルプレートおよび板状芯体に設けた端子孔または切り欠き部にそれぞれ係合して位置決めでき、組立作業がより一層容易になる。
第２３の特徴は、箱形ベースの上面縁部から面一で露出するコイル端子および固定接点端子の上端部のうち、コイル端子の上端部にコイルプレートを積み重ねて電気接続するとともに、このコイルプレートに設けた中継導体を介して前記固定接点端子の上端部を板状芯体に電気接続したことである。
第２３の特徴によれば、ベースの製造が容易になるだけでなく、フラットコイルと同一工程で中継導体を形成できるので、コストアップとならない。
第２４の特徴は、箱形ベースの上面縁部から面一で露出するコイル端子および固定接点端子の上端部のうち、コイル端子の上端部にコイルプレートを積み重ねて電気接続するとともに、前記固定接点端子の上端部に板状芯体の縁部から下方側に突設した接続段部を直接接合して電気接続したことである。
第２４の特徴によれば、中継導体を必要としないので、電気接続の信頼性が向上するという効果がある。
第２５の特徴は、前記可動接点プレートの可動接点片に、薄板状軟磁性体を接合一体化したことである。
第２５の特徴によれば、可動接点片に薄板状軟磁性体を接合一体化してあるので、磁気飽和が生じにくくなり、所望の吸引力を確保できる。
また、可動接点片よりも大きく形成することにより、板状芯体との対向面積が増大するので、磁束の漏れが少なくなり、磁気効率が向上し、消費電力を低減できる。
さらに、可動接点片を支持するヒンジ部を形成するためのスリットを巾広く形成できるので、プレス加工が容易になり、生産性が向上する。
そして、可動接点プレートと軟磁性体とを別々の材料で形成できるので、設計の自由度が大きくなる。
第２６の特徴は、前記薄板状軟磁性体の平面形状を、前記可動接点プレートの周辺縁部を除いた平面形状と略同一にしたことである。
第２６の特徴によれば、薄板状軟磁性体が取り得る最大面積となり、磁気効率が最大になるという効果がある。
第２７の特徴は、前記板状芯体の少なくとも一辺縁部に、磁気回路構成用リブを突設したことである。
第２７の特徴によれば、板状芯体のリブが、可動接点プレートや薄板状軟磁性体の近傍に位置することになる。このため、所望の吸引力が得やすく、磁束の漏れが少なくなり、磁気効率が向上する。
第２８の特徴は、前記磁気回路構成用リブの端部が、前記薄板状軟磁性体の周辺縁部に当接可能に対向することである。
第２８の特徴によれば、薄板状軟磁性体の周辺縁部に板状芯体のリブが当接できる。特に、薄板状軟磁性体を取り得る最大面積とすれば、磁気飽和を防止しつつ、最大の磁気効率を備えたリレーが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図１は、本願発明の第１実施形態を示すリレーの分解斜視図である。
図２は、図１で示したリレーの断面図である。
図３は、ベースにインサート成形されるリードフレームの斜視図である。
図４は、リードフレームをインサート成形した状態を示すベースの斜視図である。
図５は、図１に示したベースの異なる角度からの斜視図である。
図６は、図５のベースにクリームはんだを塗布した状態を示す一部破断斜視図である。
図７Ａは、固定接点ユニットを構成する板状芯体を示す斜視図、図７Ｂは組み付け前の断面図、図７Ｃは組み付け後の断面図である。
図８Ａは、図１のコイルプレートを示す底面図、図８Ｂは、その断面図である。
図９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、可動接点プレートの応用例を示す斜視図である。
図１０Ａ，１０Ｂは、可動接点プレートの応用例を示す斜視図である。
図１１は、本願発明の第２実施形態にかかるリレーを示す分解斜視図である。
図１２は、図１１で示したリレーの断面図である。
図１３は、本願発明の第３実施形態にかかるリレーを示す分解斜視図である。
図１４は、図１３で示したリレーの断面図である。
図１５は、図１３で示したベースの板状芯体を示す斜視図である。
図１６は、リードフレームに一対の板状芯体を位置決めした状態を示す斜視図である。
図１７は、リードフレームをインサート成形した状態を示すベースの斜視図である。
図１８は、図１３で示したベースの斜視図である。
図１９は、本願発明の第４実施形態にかかるリレーのベースにリードフレームをインサート成形する方法を示す斜視図である。
図２０は、リードフレームにベースを一体成形した状態を示す斜視図である。
図２１は、第５実施形態にかかるリレーを示す分解斜視図である。
図２２は、図２１で示したリレーの断面図である。
図２３は、第６実施形態にかかるリレーの分解斜視図である。
図２４は、図２３が示したリレーの断面図である。
図２５は、図２３で示したベースの成形方法を示す斜視図である。
図２６は、図２３で示したベースの成形方法を示す斜視図である。
図２７は、第７実施形態にかかるリレーの分解斜視図である。
図２８は、本願発明の第８実施形態を示すリレーの分解斜視図である。
図２９Ａ，図２９Ｂは、図２８で示したリレーの断面図である。
図３０Ａ，図３０Ｂは、本願発明の第９実施形態を示すリレーの組立途中を示す平面図である。
図３１Ａ，図３１Ｂは、前述の第９実施形態を示すリレーの組立途中を示す平面図である。
図３２は、本願発明の第９実施形態を示すリレーの組立完了後の断面図である。
図３３は、本願発明の第１０実施形態にかかるリレーの分解斜視図である。
図３４は、第１０実施形態にかかるリレーの実装状態を示す断面図である。
図３５Ａは、可動接点プレートの平面図、図３５Ｂは可動接点プレートにスペーサを組み付けた状態を示す平面図、図３５Ｃは可動接点プレートにスペーサを組み付けた状態を示す断面図である。
図３６Ａ，図３６Ｂは、可動接点プレートの他の応用例を示す平面図である。
図３７Ａ，図３７Ｂは、可動接点プレートの別の応用例を示す平面図である。
図３８Ａ，図３８Ｂは、コイルプレートを示す平面図，断面図である。
図３９は、本願発明の第１１実施形態にかかるリレーの分解斜視図である。
図４０は、本願発明の第１２実施形態にかかるリレーの分解斜視図である。
図４１は、本願発明の第１３実施形態にかかるリレーを示す側面断面図である。
図４２Ａは、本願発明の第１３実施形態にかかるリレーを示す概略正面図、図４２Ｂは、その概略平面図である。
図４３は、本願発明の第１４実施形態にかかるリレーを示す分解斜視図である。
図４４は、本願発明の第１５実施形態にかかるリレーを示す分解斜視図である。
図４５Ａは、本願発明の第１６実施形態にかかるリレーを示す平面図、
図４５Ｂは正面断面図、図４５Ｃは側面断面図である。
図４６は、第１６実施形態のベースを示す平面図である。
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明にかかるリレーの実施形態を図１ないし図４６の添付図面に従って説明する。
第１実施形態にかかるリレーは、図１および図２に示すように、大略、ベース１０、固定接点ユニット２０、コイルプレート３０、可動接点プレート４０、および、絶縁カバー５０からなるものである。
ベース１０は、平面略長方形の箱形ベース本体１１に、コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７をインサート成形したものである。前記ベース本体１１の底面１２の隅部には、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａが底面１２と面一にそれぞれ露出しているとともに、コイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａが一段高い位置からそれぞれ露出している。また、前記ベース本体１１の底面１２の中央部に絶縁用突条１２ａを突設してあるとともに、ベース本体１１の開口縁部に環状段部１３が形成されている。
インサート成形の方法は、図３ないし図５に示すように、まず、リードフレーム６０にプレス加工を施し、コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７を打ち抜くとともに、この接点端子１６，１７を折り曲げる。このため、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａは、コイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａよりも一段低くなっている。そして、図示しない金型でリードフレーム６０を挾持して箱形ベース本体１１を成形する（図４）。ついで、前記コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７をリードフレーム６０から切り離し、その先端部をベース本体１１の底面に屈曲することにより、ベース１０が完成する（図５）。ついで、露出する前記接続端部１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａに、電気接続のため、低温で溶融するいわゆるクリームはんだ６１を予め塗布しておく（図６）。
固定接点ユニット２０は、図１，２に示すように、導電性磁性材からなる一対の板状芯体２１，２２からなるものである。前記板状芯体２１，２２は、その角部に切り欠き部２１ａ，２２ａをそれぞれ形成することにより、前記ベース１１の底面１２の片側半分にそれぞれ落とし込み可能な平面形状を有する。そして、板状芯体２１，２２は、上方側に突き出して形成した突部である鉄芯２３，２４の先端部を固定接点２３ａ，２４ａとしてある。
なお、必要に応じ、固定接点２３ａ，２４ａのうち、後述する可動接点片４３に接触する部分に導電性に優れた金，白金などの接点材料をメッキ，蒸着，圧接，溶接，カシメ等によって設けておいてもよい。
また、固定接点２３ａ，２４ａは板状芯体２１，２２と必ずしも一体である必要はなく、図７Ａ，７Ｂ，７Ｃに示すように、別体からなる固定接点２３ａ，２４ａを圧入，カシメ，ロー付けで板状芯体２１，２２に固定してもよい。
そして、前記ベース１０の底面１２の片側半分に板状芯体２１，２２をそれぞれ嵌合することにより、前記絶縁用突条１２ａの両側に板状芯体２１，２２が絶縁状態で並設される。
コイルプレート３０は、図８Ａ，図８Ｂに示すように、前記ベース本体１１の底面１２に落とし込み可能な平面形状を有する絶縁性基板３１からなり、その中央に一対の貫通孔３２，３３を設ける一方、隣り合う角部の下面に接続導体３４，３５を形成してある。
そして、前記接続導体３４から延在したフラットコイル３６ａが前記貫通孔３２を中心に渦巻き状に形成されている。そして、フラットコイル３６ａの先端部がスルーホール３７ａを介して絶縁性基板３１の表面に形成された渦巻き状のフラットコイル３６ｂに電気接続されている。さらに、フラットコイル３６ｂの先端部がプリントされたリード線３７ｂを介して基板３１の表面に形成された渦巻き状のフラットコイル３６ｃまで延在している。ついで、フラットコイル３６ｃの先端部が、スルーホール３７ｃを介して裏面に形成された渦巻き状のフラットコイル３６ｄに電気接続されている。さらに、このフラットコイル３６ｄは接続導体３５に接続されている。ただし、前記フラットコイル３６ａおよびフラットコイル３６ｄは相互に逆方向の磁界が発生するように形成されている。前記フラットコイル３６ｂおよびフラットコイル３６ｃも同様である。
さらに、コイルプレート３０の表裏面は、接続導体３４，３５の部分を除き、絶縁膜３８で被覆されている。
なお、接続導体３４，３５、フラットコイル３６ａ〜３６ｄ、リード線３７ｂの成形方法は、特に、限定するものではなく、例えば、印刷，蒸着，溶射，エッチング等の既存の方法から任意に選択できる。
また、前記フラットコイルの巻数は必要に応じて選択でき、図中において示した巻数に限定されない。
そして、コイルプレート３０を前記ベース１０の底面１２に嵌合し、その接続導体３４，３５をコイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａにそれぞれ接触するように位置決めする。さらに、板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４にコイルプレート３０の貫通孔３２，３３を嵌合することにより、固定接点２３ａ，２４ａがコイルプレート３０の上面から僅かに突出する（図２）。
ついで、板状芯体２１，２２およびコイルプレート３０を組み込んだベース１０を加熱炉に入れて加熱し、予め塗布したクリームはんだ６１を溶融することにより、コイル端子１４，１５とコイルプレート３０とが電気接続されるとともに、接点端子１６，１７と板状芯体２１，２２とがそれぞれ電気接続される。
なお、前述のコイルプレート３０では、絶縁性基板３１の表裏面にフラットコイルを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、片面だけフラットコイルを形成してもよく、あるいは、片面にフラットコイルを形成した２枚の絶縁性基板を貼り合わせて形成してもよい。また、同一平面上にフラットコイルおよび絶縁膜を交互に積層して複数層としてもよい。
可動接点プレート４０は、前記ベース本体１１の環状段部１３に嵌合可能な平面形状を有する導電性磁性材からなる薄板であ。そして、平面Ｃ字形のスリット４１をプレス加工，エッチング等で設けることにより、ヒンジ部４２を形成するとともに、可動接点片４３と環状支持体４４とを仕切ってある。このため、可動接点片４３がヒンジ部４２を支点として板厚方向に回動可能に指示される。
なお、必要に応じ、可動接点片４３の上面のうち、少なくとも前記固定接点２３ａ，２４ａと接触する部分に、導電性に優れた金，白金などの接点材料をメッキ，蒸着，圧接，溶接，カシメ，ロー付け等によって設けておいてもよく、また、貫通孔３２，３３に挿通可能な突部を突設しておいてもよい。
そして、可動接点プレート４０は、前記ベース１０の環状段階１３に嵌め込むことにより、可動接点片４３が固定接点ユニット２０の固定接点２３ａ，２４ａに所定の接点ギャップを保持しつつ接離可能に対向する。
なお、前記可動接点プレート４０は、前述のものに限らず、例えば、前記ヒンジ部４２を薄肉とすることにより（図９Ａ）、小さな外力で可動接点片４３を回動可能とし、高感度のリレーを得られるようにしてもよい。
同様に、可動接点プレート４０は、例えば、図９Ｂに示すように、ヒンジ部４２に細長の貫通孔４２ａを設けてもよく、あるいは、図９Ｃに示すように、ヒンジ部４２自体を細長としてもよい。
さらに、可動接点片４３は、図１０Ａに示すように、並設した２つのヒンジ部４２を形成することにより、可動接点片４３を回動するように支持してもよい。この実施形態によれば、ヒンジ部４２が１本である場合のように、可動接点片４３がヒンジ部４２を中心にして捩れることがない。このため、いわゆるチャタリングを防止でき、片当たりを防止できるという利点がある。
また、図１０Ｂに示すように、不連続な２本の略コ字形のスリット４１，４１を設け、環状の支持体４４から内側に延在する一対のクランク状のヒンジ部４２，４２を形成する。そして、このヒンジ部４２，４２で可動接点片４３を支持するようにしてもよい。この実施形態によれば、可動接点片４３が板厚方向に平行移動し、固定接点２３ａ，２４ａに片当たりしない。また、ヒンジ部４２が長いので、単位長さ当たりの変形量が小さくなり、疲労破壊が生じにくいという利点がある。
さらに、密封した内部気体の抵抗により、可動接点片４３が所望の動作スピードで回動できない場合には、例えば、可動接点片４３に１個または複数個の空気抜き用の貫通孔（図示せず）を設けておいてもよい。
また、支持体４４は、可動接点片４３の駆動スペースを確保するため、ヒンジ部４２および可動接点片４３よりも厚いものであってもよい。これによれば、可動接点プレート４０をコイルプレート３０に直接載置して位置決めできるので、組立精度が高い。
そして、一組のヒンジ部を同一直線上に配置し、あるいは、２組のヒンジ部を十文字状に配置することにより、可動接点片４３を両端支持し、板厚方向に変位させてもよい。この実施形態によれば、外部振動等による誤動作を防止でき、信頼性の高いリレーが得られるという利点がある。
絶縁性カバー５０は、図２に示すように、固定接点ユニット２０、コイルプレート３０，可動接点プレート４０を組み付けた前記ベース１０を被覆できる平面形状の樹脂成形品である。しかし、必ずしもこれに限らず、エポキシ樹脂等の注入や低圧成形で一体成形してもよい。
なお、ベース１０および絶縁カバー５０をポリエーテルサルフォン等の樹脂で形成し、加熱圧接，超音波溶接，溶剤接着等の方法で接合一体化することにより、密閉構造としてもよい。
また、ベース本体１１と絶縁カバー５０とをセラミック，硝子で形成すれば、陽極接合でより強固な密閉構造が可能となる。このような密閉構造とすることにより、外部からの腐食ガスや異物等の侵入を防止できる。
さらに、密閉空間内を高真空にしたり、絶縁性の高いガス（例えば、六フッ化硫黄ガス）や液体を充填，封止することにより、絶縁性を向上させてもよい。
次に、前述の構成からなるリレーの動作について説明する。
まず、コイル端子１４，１５に電圧が印加されず、コイルプレート３０のフラットコイル３６ａないし３６ｄが励磁されていない場合、可動接点片４３と固定接点２３ａ，２４ａとが所定の接点ギャップを保持しながら対向し、接点端子１６，１７は開路状態である。
そして、コイル端子１４，１５に電圧を印加してフラットコイル３６ａないし３６ｄを励磁すると、板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４の軸心に沿って互いに逆方向の磁束が発生する。このため、図２に示すように、鉄芯２３，可動接点片４３，鉄芯２４によって形成される閉じた磁気回路を磁束が流れる。この結果、可動接点プレート４０のヒンジ部４２のバネ力に抗して可動接点片４３が板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４に吸引され，固定接点２３，２４ａに接触して電気回路を閉成する。
したがって、電気回路は、接点端子１６、接続端部１６ａ、板状芯体２１、固定接点２３ａ、可動接点片４３、固定設定２４ａ、板状芯体２２、接続端部１７ａ、および、接点端子１７によって形成されることになる。
ついで、前記フラットコイル３６ａないし３６ｄの励磁を解くと、前記磁束が消失し、ヒンジ部４２のバネ力によって可動接点片４３が元の状態に復帰する。このため、可動接点片４３が固定接点２３ａ，２４ａから開離し、電気回路が開路状態となる。
第２実施形態は、図１１および図１２に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様である。異なる点は、接点端子１６，１７と板状芯体２１，２２との接続構造、コイル端子１４，１５とコイルプレート３０との接続構造である。
すなわち、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａがベース１０の底面１２と面一に露出している。また、コイル端子１４，１５の接続端子１４ａ，１５ａが、前記接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａよりも一段高い位置から露出している。
一方、板状芯体２１および２２には、隣り合う角部に接続用切り欠き部２１ａ，２１ｂおよび２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成されている。また、コイルプレートは隣り合う角部に設けた切り欠き部３１ａ，３１ｂに接続導体（図示せず）を形成してある。
このため、ベース１０の底面１２に一対の板状芯体２１，２２を組み込んだ後、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａに、板状芯体２１，２２の切り欠き部２１ｂ，２２ｂをハンダで電気接続する。ついで、ベース１０にコイルプレート３０を組み込み、コイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａに、コイルプレート３０の接続導体をハンダで電気接続する。他は前述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第３実施形態は、図１３ないし図１８に示すように、前述の実施形態がベース１０に板状芯体２１，２２を後付けする場合であるのに対し、ベース１０に板状芯体２１，２２を予め一体成形する場合である。
ベース１０と板状芯体２１，２２とを一体成形するには、例えば、図１５ないし図１８に示すように、まず、リードフレーム６０にプレス加工を施し、コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７を打ち抜く。このとき、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａは、コイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａと同一平面上に位置している。
ついで、並設した一対の板状芯体２１，２２を前記リードフレーム６０に位置決めし（図１６）、板状芯体２１，２２を接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａにそれぞれ溶着一体化する。ついで、図示しない金型でリードフレーム６０を挾持して箱形ベース本体１１を一体成形する（図１７）。そして、前記コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７をリードフレーム６０から切り離し、その先端部をベース本体１１の底面に屈曲することにより、ベース１０が完成する。他の前述の実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
ベース１０に一体成形した板状芯体２１，２２は、固定接点２３ａ，２４ａの部分を除き、合成樹脂皮膜１８で被覆されている。ついで、露出する前記接続端部１４ａ，１５ａに、電気接続するため、低温で溶融するクリームはんだ（図示せず）を予め塗布しておく。
本実施形態によれば、組立ラインにおける部品点数が少なくなり、組立工数が減少し、生産性が向上する。また、並設した板状芯体２１，２２が合成樹脂皮膜１８で被覆されるので、絶縁特性が向上するという利点がある。
第４実施形態は、図１９および図２０によれば、前述の第３実施形態がすべての端子をリードフレーム６０から切り出す場合であるのに対し、接点端子１６，１７を板状芯体２１，２２からそれぞれ延在して屈曲する場合である。
すなわち、リードフレーム６０にプレス加工を施し、コイル端子１４，１５を打ち抜く。そして、屈曲する接点端子１６，１７を延在した板状芯体２１，２２を絶縁状態で並設して前記リードフレーム６０に位置決めする（図１９）。ついで、図示しない金型でリードフレーム６０を挾持して箱形ベース本体１１を一体成形する（図２０）。さらに、前記コイル端子１４，１５をリードフレーム６０から切り離し、その先端部をベース本体１１の底面に屈曲することにより、ベース１０が完成する。ベース１０に一体成形した板状芯体２１，２２は、固定接点２３ａ，２４ａの部分を除き、合成樹脂皮膜１８で被覆されている。他は前述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第５実施形態は、図２１および図２２に示すように、鉄芯２３，２４の基部に段部２３ｂ，２４ｂを露出するように一体成形した場合である。
本実施形態によれば、前記段部２３ｂ，２４ｂを基準面として一体成形できるので、板状芯体２１，２２同士の厚さ方向の位置決め精度が高いという利点がある。
第６実施形態は、図２３および図２４に示すように、前述の実施形態が別体のコイルプレート３０をベース１０に後付けする場合であるのに対し、ベース１０にコイルプレート３０を一体成形する場合である。
インサート成形の方法は、図２５および図２６に示すように、まず、リードフレーム６０にプレス加工を施し、コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７を打ち抜くとともに、このコイル端子１４，１５の先端部を折り曲げる。このため、コイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａは、接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａよりも一段低くなっている。
そして、並設した板状芯体２１，２２をリードフレーム６０に位置決めし（図２５）、接続端部１６ａ，１７ａを板状芯体２１，２２に溶着して電気接続する。ついで、コイルプレート３０の貫通孔３２，３３に板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４を嵌合し（図２６）、コイルプレート３０の接続導体（図示せず）をコイル端子１４，１５の接続端部１４ａ，１５ａに電気接続する。
そして、図示しない金型でリードフレーム６０を挾持して箱形ベース本体１１を成形する。さらに、前記コイル端子１４，１５および接点端子１６，１７をリードフレーム６０から切り離し、その先端部をベース本体１１の底面に屈曲することにより、ベース１０が完成する。ついで、ベース１０の開口縁部に設けた環状段部１３に接点プレート４０を組み込む。他は前述の実施形態と同様に処理することにより、組立作業が完了する。
第７実施形態は、図２７に示すように、前述の第６実施形態がベース１０の環状段部１３に可動接点プレート４０を嵌合する場合であるのに対し、可動接点プレート４０の両側縁部を曲げ起こして形成したリブ４５，４５を、ベース１０の絶縁皮膜１８上に直接載置して組み付ける場合である。本実施形態によれば、ベース１０の成形が容易になるという利点がある。
第８実施形態は、図２８ないし図２９Ｂに示すように、３つの異なる点を除き、前述の第２実施形態と同様である。
３つの異なる点とは、板状芯体２１，２２の外側縁部にリブ２５，２６をそれぞれ形成した点、可動接点プレート４０の可動接点片４３を一対のクランク状ヒンジ部４２，４２で支持した点、および、前記可動接点片４３の下面に軟磁性体４６を一体化した点である。
すなわち、板状芯体２１，２２のリブ２５，２６は軟磁性体４６の両端縁部を吸引して吸着させるものである。これにより、板状芯体２１，２２間のギャップにおける磁束の漏れが少なくなり、磁気効率を高めることができる。ただし、軟磁性体４６を可動接点プレート４０に組み付けず、前記リブ２５，２６が可動接点プレート４０を直接吸引できるようにしてもよい。
また、可動接点プレート４０の可動接点片４３は、一対のクランク状のヒンジ部４２，４２で支持されている。このため、可動接点４３が傾くことなく、固定接点２３ａ，２４ａに片当たりしにくくなり、接触信頼性が向上する。
さらに、前記軟磁性体４６は、磁気飽和を防止し、所望の吸引力を確保するためのものである。軟磁性体４６としては、例えば、アモルファスの他、導電性を有する純鉄，パーマロイ，磁性ステンレス，パーメンジュール等が挙げられるが、導電層をメッキ等で形成したものであってもよい。そして、前記軟磁性体４６は、少なくとも可動接点片４３と同等の面積であることが好ましいが、可動接点プレート４０全体の面積よりも若干小さいものであってもよい。なお、可動接点プレート４０としては、例えば、銅系ばね材等を使用できる。
そして、可動接点プレート４０と軟磁性体４６とは、抵抗溶接，レーザ溶接，ロウづけ，メッキ層を介した超音波圧着等の既存の方法で接合一体化できる。なお、軟磁性体４６は固定接点２３ａ，２４ａと対向する面に接合一体化することが好ましい。
次に、前述の構成からなるリレーの動作について説明する。
まず、コイルプレート３０に電圧が印加されておらず、励磁されていない場合、可動接点片４３に一体化した軟磁性体４６と固定接点２３ａ，２４ａとが所定の接点ギャップを保持しながら対向し（図２９Ａ）、接点端子１６，１７は開路状態である。
そして、コイルプレート３０に電圧を印加して励磁すると、鉄芯２３，２４の軸心に沿って互いに逆方向の磁束がそれぞれ発生する。このため、図２９Ｂに示すように、鉄芯２３，軟磁性体４６，鉄芯２４によって形成される磁気回路を磁束が流れる。この結果、可動接点プレート４０のクランク状ヒンジ部４２，４２のバネ力に抗し、軟磁性体４６が板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４に吸引され，固定接点２３ａ，２４ａに接触して電気回路を閉成する。これと同時に、軟磁性体４６の両端部が板状芯体２１，２２のリブ２５，２６に吸引され、磁気回路を閉成する。
なお、電気回路は、接点端子１６、板状芯体２１、固定接点２３ａ、軟磁性体４６、固定接点２４ａ、板状芯体２２、および、接点端子１７によって形成される。
ついで、前記コイルプレート３０に対する電圧の印加を停止して励磁を解くと、前記磁束が消失し、ヒンジ部４２，４２のバネ力によって軟磁性体４６が元の状態に復帰する。このため、軟磁性体４６が固定接点２３ａ，２４ａから開離し、電気回路，磁気回路が開路状態となる。
第８実施形態によれば、板状芯体２１，２２にリブ２５，２６をそれぞれ形成してあるので、板状芯体２１，２２間のギャップにおける磁束の漏れが少なくなり、磁気効率が向上する。
また、可動接点片４３の下面に軟磁性体４６を接合一体化してあるので、磁気飽和が生じにくくなり、吸引力の確保が容易になる。
さらに、板状芯体２１，２２を軟磁性体４６を介して広い面積で被覆できるので、磁束の漏れがより一層少なくなり、磁気効率が更に向上する。
そして、大きさが限定された可動接点プレート４０から大きな可動接点片４３を切り出すためにスリット４１，４１を細く形成する必要がないので、可動接点プレート４０の製造が容易になる。
ついで、可動接点プレート４０のヒンジ部４２に適したばね材と、軟磁性体４６に適した材料とを別々に選択でき、選択の自由度が広がるので、設計が容易になる。
さらに、可動接点プレート４０の面積を広くでき、所望の磁気回路が形成しやすくなる。このため、種々の形状を有するヨークとの接続が容易になり、設計の自由度がより一層大きくなる。
なお、前述の実施の形態では、コイルプレート３０の貫通孔３２，３３から突出する固定接点２３ａ，２４ａに可動接点片４３を接離する場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、可動接点片４３に突き出し加工、切り起こし加工を施し、または、別部材の可動接点を設けることにより、前記貫通孔３２，３３から突出していない固定接点２３ａ，２４ａに可動接点片４３の前記可動接点を接離させてもよい。
第９実施形態は、図３０Ａないし図３２に示すように、第８実施形態とほぼ同様であり、異なる点は板状芯体２１，２２の対向する縁部に一対のリブ２５，２５および２６，２６をそれぞれ形成した点である（図３０Ｂ）。
すなわち、箱形ベース１０の絶縁用突条１２ａに仕切られた底面１２の片側半分に、板状芯体２１，２２をそれぞれ落とし込み、固定接点端子１６，１７の接続端部１６ａ，１７ａにそれぞれ電気接続する。
ついで、板状芯体２１，２２の鉄芯２３，２４にコイルプレート３０の貫通孔３２，３３を嵌合して位置決めすることにより、固定接点２３ａ，２４ａが突出する（図３１Ａ）。
一方、可動接点プレート４０の可動接点片４３の下面に、軟磁性体４６を一体化する。そして、この可動接点プレート４０を、前記箱形ベース１０の開口縁部に形成した平行段部１３，１３に位置決めして組み付ける。これにより、軟磁性体４６の中央部が前記固定接点２３ａ，２４ａに接離可能に対向するとともに、その両側縁部が板状芯体２１，２２のリブ２５，２６に接離可能にそれぞれ対向する（図３１Ｂ）。
さらに、前記箱形ベース１０の上面縁部にカバー５０を一体化することにより、組立作業が完了する。
前述の構成を有するリレーは、コイルプレート３０の励磁，消磁により、軟磁性体４６が厚さ方向に上下動する。このため、軟磁性体４６の中央部が固定接点２３ａ，２４ａに接離するととともに、その縁部が板状芯体２１，２２の一対のリブ２５，２６にそれぞれ接離する。他は前述の第８実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第９実施形態によれば、軟磁性体４６が接離する板状芯体２１，２２のリブ２５，２６がそれぞれ一対であるので、第８実施形態よりも磁束の漏れが少なくなり、磁気効率がより一層向上する。
また、コイル端子１４，１５および固定接点端子１６，１７の接続端部１４ａ，１５ａおよび１６ａ，１７ａが平面略三角形である。このため、平面方形である場合よりも、成形金型の製造が容易となり、コストを低減できるという利点がある。
次に、第１０実施形態にかかるリレーは、図３３および図３４に示すように、大略、ベース１１０、可動接点プレート１２０、スペーサ１３０、コイルプレート１４０、板状芯体１５０、および、絶縁カバー１６０からなるものである。
ベース１１０は、平面略長方形の箱形ベース本体１１１に、一対のコイル端子１１３，１１４、可動接点端子１１５および固定接点端子１１６をインサート成形したものである。そして、それぞれの接続端部１１３ａ，１１４ａ，１１６ａが、ベース本体１１１の上面縁部から突出している。さらに、ベース本体１１１の上面に設けた凹所１１２の底面隅部から環状の接続端部１１５ａが露出している。
可動接点プレート１２０は、図３５Ａ，図３５Ｂおよび図３５Ｃに示すように、前記ベース本体１１１の凹所１１２に嵌合可能な平面形状を有する導電性磁性材からなる薄板である。そして、平面Ｃ字形のスリット１２１をプレス加工，エッチング等で設けることにより、ヒンジ部１２２を形成するとともに、可動接点片１２３と環状支持体１２４を仕切ってある。特に、前記ヒンジ部１２２は薄肉となっており、小さな外力で可動接点片１２３が回動できるため、高感度のリレーが得られるという利点がある。
なお、必要に応じ、可動接点片１２３の上面のうち、少なくとも後述する固定接点１５２ａ，１５２ｂと接触する部分に、導電性に優れた金，白金などの接点材料をメッキ，蒸着，圧接，溶接，カシメ，ロー付け等によって設けておいてもよい。
そして、可動接点プレート１２０は、前記ベース１１０の凹所１１２に嵌め込まれ、環状支持体１２４を前記可動接点端子１１５の接続端部１１５ａに圧接，溶接，ロー付け等の方法で電気的接続することにより、可動接点片１２３がヒンジ部１２２を支点として板厚方向に回動可能に支持される。
なお、可動接点プレート１２０は、前述の形状に限らず、例えば、図３６Ａに示すように、ヒンジ部１２２を細長くしてもよい。また、図３６Ｂに示すように、細長くしたヒンジ部１２２に細長の貫通孔１２５を設けてもよい。このようなヒンジ部１２２を形成することにより、より小さな外力で可動接点片１２３が板厚方向に回動し、より一層感度のリレーが得られるという利点がある。
また、可動接点プレート１２０は、例えば、図３７Ａに示すように、一対のヒンジ部１２２を並設して可動接点片１２３を支持してもよい。この応用例によれば、ヒンジ部１２２を１本だけ設けた場合のように、可動接点片１２３がヒンジ部１２２を中心にして捩れることがないので、いわゆるチャタリングを防止でき、片当たりがなくなる。
さらに、図３７Ｂに示すように、不連続な２本のスリット１２１を設け、環状の支持体１２４から内側に延在する一対のクランク状のヒンジ部１２２，１２２を形成し、このヒンジ部１２２，１２２で可動接点片１２３を支持してもよい。この応用例によれば、可動接点片１２３が板厚方向に平行移動するので、固定接点１５２ａ，１５２ｂに片当たりしない。また、ヒンジ部１２２が長いので、単位長さ当たりの変形量が小さくなり、疲労破壊が生じにくくなるという利点がある。
そして、密封した内部気体の抵抗により、可動接点片１２３が所望の動作スピードで回動できない場合には、例えば、可動接点片１２３に１個または複数個の空気抜き用の貫通孔（図示せず）を設けておいてもよい。
スペーサ１３０は、前記可動接点片１２３の回動スペースを確保するためのものであり、前記ベース本体１１１の凹所１１２に嵌合可能な外周形状を有する環状の絶縁材からなる薄板である。
そして、スペーサ１３０が、前記ベース１１０の凹所１１２に嵌め込まれ、前記可動接点プレート１２０に積み重ねられることにより、その上面とベース本体１１１の上面とが略面一となる（図３４）。また、スペーサ１３０の内周縁部と支持体１２４の内周縁部とが一致している（図３５Ｃ）。
なお、スペーサ１３０は、必ずしも環状である必要はなく、例えば、平面略Ｃ字形の不連続なものであってもよい。
また、前述の実施形態では、可動接点プレート１２０とスペーサ１３０とが別体からなるものであったが、必ずしもこれに限らず、可動接点プレート１２０の上面に合成樹脂からなるスペーサ１３０を一体成形したものであってもよい。このような一体成形とすることにより、部品点数，組立工数が減少し、組立精度，生産性が向上するという利点がある。
さらに、スペーサ１３０は、必ずしも必要でなく、スペーサ１３０を設けない場合には、可動接点片１２３の回動スペースを確保すべく、ベース１１１に二段底の凹所（図示せず）を設け、ヒンジ部を下方側に折り曲げることにより、その凹所の底面近傍に可動接点片１２３を位置決めしておいてもよい。
コイルプレート１４０は、図３８Ａおよび図３８Ｂに示すように、前記ベース本体１１１の上面をほぼ被覆できる平面形状を有する絶縁性基板１４１からなるものである。そして、コイルプレート１４０は、その中央に貫通孔１４２ａ，１４２ｂを設ける一方、隣り合う角部の上下面に接続導体１４３，１４４を形成してある。さらに、前記ベース１１０のコイル端子１１３，１１４および固定接点端子１１６と対応する位置にそれぞれ端子孔１４５，１４６，１４７を設けてある。
そして、前記接続導体１４４から延在したフラットコイル１４８ａが前記貫通孔１４２ａを中心に渦巻き状に形成されている。そして、フラットコイル１４８ａの先端部がスルーホール１４１ａを介して絶縁性基板１４１の裏面に形成された渦巻き状のフラットコイル１４８ｂに電気接続されている。さらに、フラットコイル１４８ｂの先端部がプリントされたリード線１４１ｂを介して基板１４１の裏面に形成された渦巻き状のフラットコイル１４８ｃまで延在している。ついで、フラットコイル１４８ｃはスルーホール１４１ｃを介して表面に形成された渦巻き状のフラットコイル１４８ｄに電気接続されている。さらに、表面のフラットコイル１４８ｂはプリントされたリード線１４１ｄを介して接続導体１４３に接続されている。そして、コイルプレート１４０の表裏面は、絶縁膜１４９で被覆されている。なお、フラットコイル１４８ａないし１４８ｄの形成方法は、特に、限定するものではなく、例えば、印刷，蒸着，溶射，エッチング等の既存の方法から任意に選択できる。
そして、コイルプレート１４０は、その端子孔１４５，１４６，１４７を、コイル端子１１３，１１４の接続端子１１３ａ，１１４ａおよび固定接点端子１１６の接続端部１１６ａにそれぞれ嵌合して組み付けた後、コイル端子１１３，１１４の接続端部１１３ａ，１１４ａが接続導体１４３，１４４に圧接，溶接，ロー付け等でそれぞれ電気接続される。
なお、前述のコイルプレート１４０では、絶縁性基板１４１の表裏面にフラットコイル１４８ａないし１４８ｄを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、片面だけに形成してもよい。また、絶縁性を向上させるべく、片面にフラットコイルを形成した２枚の絶縁性基板を貼り合わせて形成してもよい。さらに、フラットコイルおよび絶縁膜を交互に積層して複数層としてもよい。
板状芯体１５０は、前記コイルプレート１４０をほぼ被覆可能な平面形状を有する導電性磁性板からなるものである。そして、下方側に突き出して形成した一対の突部である鉄芯１５１ａ，１５１ｂの先端部を固定接点１５２ａ，１５２ｂとしてある。さらに、絶縁性を確保するための切り欠き部１５３，１５４、前記ベース１１０の固定接点端子１１６の接続端部１１６ａに電気接続するための切り欠き部１５５を隣り合う角部に順次設けてある。
なお、必要に応じ、固定接点１５２ａ，１５２ｂのうち、少なくとも前述の可動接点片１２３に接触する部分に、導電性に優れた金，白金などの接点材料をメッキ，蒸着，圧接，溶接，カシメ等によって設けておいてもよい。
また、固定接点１５２ａ，１５２ｂは板状芯体１５０と必ずしも一体である必要はなく、別体からなる固定接点１５２ａ，１５２ｂを圧入，カシメ，ロー付けで板状芯体１５０に固定してもよい。例えば、板状芯体１５０に、別体の固定接点１５２ａ，１５２ｂの直径と同径の貫通孔を設けておき、組立の最終工程で接点ギャップを測定しつつ、所定の位置まで圧入して固定してもよい。
そして、前記フラットコイル１４０の貫通孔１４２ａ，１４２ｂに板状芯体１５０の鉄芯１５１ａ，１５１ｂをそれぞれ嵌合して密着固定する。さらに、板状芯体１５０の切り欠き部１５５に可動接点端子１１６の接続端部１１６ａを圧接，溶接，ロー付け，カシメ等で電気接続する。これにより、固定接点１５２ａ，１５２ｂがコイルプレート１４０の下面から僅かに下方側に突出し、所定の接点ギャップを維持しつつ、可動接点片１２３に接離可能に対向する（図３４）。
なお、鉄芯１５１ａ，１５１ｂの固定接点１５２ａ，１５２ｂを除く板状芯体１５０の下面にポリエーテルサルフォン等の樹脂膜を形成する。一方、ベース１１０およびコイルプレート１４０を同様な樹脂で形成し、あるいは、これらの接合面に同様な樹脂膜を形成する。そして、加熱圧接，超音波溶接，溶剤接着等の方法で接合一体化することにより、密閉構造を容易に実現できる。
また、ベース本体１１１やコイルプレート１４０がセラミック，硝子で形成されていれば、陽極接合でより強固な密閉構造を実現できる。このような密閉構造とすることにより、外部からの腐食ガスや異物等の侵入を防止できる。
さらに、密閉空間内を高真空にしたり、絶縁性の高いガス（例えば、六フッ化硫黄ガス）や液体を充填，封止することにより、絶縁性を向上させてもよい。
絶縁性カバー１６０は、図３４に示すように、前記ベース１１０に組み付けたコイルプレート１４０，板状芯体１５０を被覆する平面形状の樹脂成形品であってもよく、あるいは、エポキシ樹脂等の注入や低圧成形で形成してもよい。
そして、前述の構成からなるリレーは、図３４に示すように、プリント基板１７０にハンダ１７１を介して表面実装される。
なお、前述の実施形態によれば、板状芯体１５０，スペーサ１３０をコイルプレート１４０と別体の部品で構成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、コイルプレート１４０の下面にアウトサート成形等でスペーサ１３０を一体に形成してもよい。また、逆に、板状芯体１４０の下面に少なくとも１層のフラットコイルをメッキ，蒸着で一体に形成してもよい。
次に、前述の構成からなるリレーの動作について説明する。
まず、コイル端子１１３，１１４に電圧が印加されておらず、コイルプレート１４０のフラットコイル１４８ａ，１４８ｂが励磁されていない場合には、可動接点片１２３と固定接点１５２ａ，１５２ｂとが所定の接点ギャップで対向し、可動接点端子１１５と固定接点端子１１６とは開路状態にある。
そして、コイル端子１１３，１１４に電圧を印加してフラットコイル１４８ａないし１４８ｄを励磁すると、鉄芯１５１ａ，１５１ｂの軸心に沿って互いに逆方向の磁束が発生する。このため、鉄芯１５１ａ，可動接点片１２３，鉄芯１５１ｂ，板状芯体１５０によって形成される閉じた電気回路を磁束が流れる。この結果、可動接点プレート１２０のヒンジ部１２２のバネ力に抗し、可動接点片１２３が板状芯体１５０の鉄芯１５１ａ，１５１ｂに吸引され，固定接点１５２ａ，１５２ｂに接触し、電気回路，磁気回路を閉成する。
ついで、前記フラットコイル１４８ａないし１４８ｄの励磁を解くと、前記磁束が消失し、ヒンジ部１２２のバネ力によって可動接点片１２３が元の状態に復帰し、可動接点片１２３が固定接点１５２ａ，１５２ｂから開離し、電気回路，磁気回路が開路状態となる。
第１１実施形態は、図３９に示すように、コイル端子１１３，１１４および固定接点端子１１６の接続端部１１３ａ，１１４ａおよび１１６ａを、ベース本体１１１の上面縁部と面一になるように埋設した場合である。
そして、電気接続するためにコイルプレート１４０の隣り合う角部の表裏面に、接続導体１４３，１４４および中継導体１４７ａを設ける。さらに、これらを上下に導通させるためにスルーホール１４３ａ，１４４ａ，１４７ｂをそれぞれ設けてある。また、板状芯体１５０は、絶縁性を確保するため、隣り合う角部に切り欠き部を１５３，１５４を設けてある。
したがって、可動接点プレート１２０およびスペーサ１３０を組み付けたベース１１０に、コイルプレート１４０を載置する。そして、埋設したコイル端子１１３，１１４および固定接点端子１１６の接続端部１１３，１１４ａおよび１１６ａに、コイルプレート１４０の接続導体１４３，１４４および中継導体１４７ａをそれぞれ電気接続する。さらに、第１０実施形態と同様、コイルプレート１４０に密着固定した板状芯体１５０が前記中継導体１４７ａを介して固定接点端子１１６に電気接続される。他は前述の第１０実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、ベース本体１１１をセラミックパッケージで構成した場合であっても、コイル端子１１３，１１４等を突出させる必要がないので、製造コストを低減できるという利点がある。
第１２実施形態は、図４０に示すように、板状芯体１５０の角部に突き出し加工を施して接続段部１５６を下方側に突設してある。一方、この接続段部１５６と固定接点端子１１６との間に位置するコイルプレート１４０の角部を切り欠いて切り欠き部１４７ｃを形成する。そして、ベース１１０の固定接点端子１１６の接続端部１１６ａに板状芯体１５０の接続段部１５６を直接接合一体化して電気接続する。他は前述の第１０実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、コイルプレート１４０の中継導体が不要となるので、加工が簡単になるとともに、組立精度および接触信頼性が向上するという利点がある。
第１３実施形態は、図４１ないし図４２Ｂに示すように、可動接点端子１１５および固定接点端子１１６を箱形ベース本体１１１にインサート成形してベース１１０を形成する。そして、このベース１１０の底面に固定接点プレート１５０を位置決めして固定接点端子１１６に電気接続する。さらに、コイルプレート１４０を組み付け、ついで、前記ベース本体１１１の上面縁部に可動接点プレート１２０の周辺縁部を位置決めしてある。
可動接点プレート１２０は、高透磁率アモルスファスからなるものであり、図４２Ｂに示すように、平行に配した一対の直線状支持体１２４，１２４から延在するクランク状のヒンジ部１２２，１２２で、可動接点片１２３を板厚方向に往復移動方向に支持している。そして、ベース本体１１１の上面縁部に組み付けた浅底の箱形絶縁カバー１６０で密封されている。
したがって、無励磁の場合には、ヒンジ部１２２，１２２に吊り下げられた可動接点片１２３が固定接点１５２ａ，１５２ｂから開離している。
そして、コイルプレート１４０のフラットコイル１４８ａ，１４８ｂに電圧を印加して励磁すると、図４２Ａの点線で示した矢印方向に磁束が生じる。このため、鉄芯１５１ａ，１５１ｂが可動接点片１２３を吸引し、可動接点片１２３がヒンジ部１２２，１２２のバネ力に抗して板厚方向に下降し、固定接点１５２ａ，１５２ｂに接触して電気回路を閉じる。
さらに、フラットコイル１４８ａ，１４８ｂに対する電圧の印加を解除して励磁を解くと、ヒンジ部１２２，１２２のバネ力により、可動接点片１２３が元の状態に復帰する。他は前述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、可動接点片１２３が板厚方向に平行に往復移動するので、片当たりが生じない。また、ヒンジ部１２２，１２２の単位長さ当たりの変位量が小さいので、疲労破壊が生じにくいという利点がある。
なお、前述の実施の形態では、コイルプレート１４０の貫通孔１４２ａ，１４２ｂから突出する固定接点１５２ａ，１５２ｂに可動接点片１２３を接離する場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、可動接点片１２３に突き出し加工、切り起こし加工を施し、または、別部材の可動接点を設けることにより、前記貫通孔１４２ａ，１４２ｂから突出していない固定接点１５２ａ，１５２ｂに可動接点片１２３の前記可動接点を接離させてもよい。
また、前述の実施形態では、可動接点プレート１２０とコイルプレート１４０との間に補助ヨークを設ける必要がなく、効率の良い磁気回路を形成できるので、接点間絶縁が容易になるという利点がある。
第１４実施形態は、図４３に示すように、前述の第１０実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、クランク状のヒンジ部１２２，１２２で支持した可動接点片１２３の上面に、軟磁性体１２５を接合一体化した点である。
なお、前記軟磁性体１２５は、前述の第８実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第１５実施形態は、図４４に示すように、前述の第１４実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、軟磁性体１２５の面積が第１４実施形態の軟磁性体１２５よりも大きい点である。ただし、この軟磁性体１２５は、スペーサ１３０の内側縁部よりも小さい外形寸法であればよい。
第１６実施形態は、図４５Ａないし図４６に示すように、浅底の箱形ベース１１０の凹所１１２に、角部を切り落とした板状芯体１５０を落とし込み、ついで、固定接点端子１１６の接続端部１１６ａに電気接続したものである（図４６）。前記板状芯体１５０は、その対向する両側縁部にリブ１５７，１５７を形成してある。そして、この板状芯体１５０の鉄芯１５１ａ，１５１ｂにコイルプレート１４０の貫通孔１４２ａ，１４２ｂを嵌合し、コイル端子１１３，１１４の接続端部１１３ａ，１１４ａに電気接続する。ついで、前記箱形ベース１１０の開口縁部に設けた一対の平行段部１１７，１１７に、下面に軟磁性体１２５を接合一体化した可動接点プレート１２０を位置決めした後、これを可動接点端子１１５の接続端部１１５ａに電気接続する。最後に、前記箱形ベース１０の上面にカバー１６０を組み付けて密閉する。
したがって、前記コイルプレート１４０に電圧を印加すると、板状芯体１５０の鉄芯１５１ａ，１５１ｂに生じた磁束が軟磁性体１２５を吸引する。このため、軟磁性体１２５の中央部が、可動接点プレート１２０のヒンジ部１２２，１２２のばね力に抗し、固定接点１５２ａ，１５２ｂに吸着する。さらに、軟磁性体１２５の両側縁部が、板状芯体１５０のリブ１５７，１５７に吸引され、磁気回路を閉成する。
このため、固定接点端子１１６の接続端部１１６ａ、板状芯体１５０、軟磁性体１２５、可動接点プレート１２０、および可動接点端子１１５の接続端部１１５ａを介して電気回路が閉成される。さらに、板状芯体１５０の鉄芯１５１ｂ、軟磁性体１２５、および、鉄芯１５１ａを介して磁気回路が閉成される。
ついで、前述の電圧の印加を停止すると、ヒンジ部１２２のばね力により、軟磁性体１２５が元の位置に復帰し、前述の磁気回路および電気回路が開路状態となる。
産業上の利用の可能性
本願発明にかかるリレーは前述の実施形態に限らず、他のリレーにも適用できるものである。
【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】
0003783066.tif 000007
【図７Ａ】
0003783066.tif 000008
【図７Ｂ】
0003783066.tif 000009
【図７Ｃ】
0003783066.tif 000010
【図８Ａ】
0003783066.tif 000011
【図８Ｂ】
0003783066.tif 000012
【図９Ａ】
0003783066.tif 000013
【図９Ｂ】
0003783066.tif 000014
【図９Ｃ】
0003783066.tif 000015
【図１０Ａ】
0003783066.tif 000016
【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003783066.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
0003783066.tif 000038
【図３０Ｂ】
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【図３１Ａ】
0003783066.tif 000040
【図３１Ｂ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
0003783066.tif 000049
【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４６】
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