阅读说明：本技术 电磁继电器 (Electromagnetic relay ) 是由 本滨拓仁 永峯一隆 于 2019-06-21 设计创作，主要内容包括：一种电磁继电器,具备：继电器,具有电磁铁、随着该电磁铁的工作而开闭的触点部以及容纳所述电磁铁和所述触点部的内部壳体；支承构件,弹性地支承所述继电器；外部壳体,容纳所述继电器；以及配重,安装于所述继电器。(An electromagnetic relay is provided with: a relay having an electromagnet, a contact portion that opens and closes in accordance with an operation of the electromagnet, and an inner case that accommodates the electromagnet and the contact portion; a support member elastically supporting the relay; an outer case accommodating the relay; and a counterweight mounted to the relay.)

电磁继电器

技术领域

本发明涉及一种电磁继电器。

背景技术

已知有一种设置为降低工作时产生的工作声等的电磁继电器(参照日本实开昭61-90141号公报、日本特开2012-243510号公报)。日本实开昭61-90141号公报公开了用含有金属粉末的塑料包围电磁继电器或者在电磁继电器的组成部件上覆盖金属板来降低工作噪声。日本特开2012-243510号公报公开了具有主体、支承主体的端子、支承端子的基座以及罩体的电磁继电器。在专利文献2中，通过端子来吸收继电器的工作声。

发明内容

发明所要解决的问题

近年来，以混合动力车、电动汽车的普及等为背景，对车厢内的静音性的要求提高。因此，对于在混合动力车、电动汽车等中使用的电磁继电器，在静音性上的要求也越来越高，要求能通过简单的结构实现静音性且制造性也优异的电磁继电器。

用于解决问题的方案

本公开的一个方案是一种电磁继电器，具备：继电器，具有电磁铁、随着该电磁铁的工作而开闭的触点部以及容纳所述电磁铁和所述触点部的内部壳体；支承构件，弹性地支承所述继电器；外部壳体，容纳所述继电器；以及配重构件，安装于所述内置继电器。

发明效果

根据上述结构，提供了一种能通过简单的结构实现优良的静音性且制造性也优异的电磁继电器。

附图说明

图1是表示一个实施方式的电磁继电器的外观构造的立体图。

图2是从电磁继电器取下外罩来表示电磁继电器的立体图。

图3是电磁继电器的分解立体图。

图4是用于说明电磁继电器中的振动声等的传播的图。

图5是说明中继端子与继电器的连接的分解图。

图6是说明中继端子与继电器的连接的分解图。

图7是放大表示图3的中继端子和基座的立体图。

图8是表示继电器的内部结构的纵剖图。

图9是表示电磁继电器的振动模型的图。

图10是表示比较例的电磁继电器和本实施方式的电磁继电器的使电磁铁接通的情况下产生的工作声的测定结果的图表。

图11是表示比较例的电磁继电器和本实施方式的电磁继电器的使电磁铁接通的情况下产生的归返噪声的测定结果的图表。

图12是表示比较例的电磁继电器的声压波形的测定结果的图表。

图13是表示带有3g配重的电磁继电器的声压波形的测定结果的图表。

图14是表示配重在空间中的配置例的图。

图15是具有可安装配重的继电器罩体的继电器的分解立体图。

图16是用于说明图15的继电器的组装的图。

图17表示通过热铆接固定配重的电磁继电器的例子。

图18表示将配重通过嵌入继电器罩体而固定的电磁继电器。

图19表示将继电器嵌入U字状的配重而固定的电磁继电器。

图20是图19的配重的立体图。

图21表示将配重粘接于继电器罩的电磁继电器的例子。

具体实施方式

参照附图对本公开的实施方式进行说明。在附图中，相同的部分被标注相同的附图标记。为了便于理解，适当变更了这些附图的比例尺。附图所示的实施方式是用于实施本发明的一个例子，本发明不限定于图示的方式。

图1是表示一个实施方式的电磁继电器100的外观的立体图。图2是从电磁继电器100取下外罩5来表示电磁继电器100的立体图。图3是电磁继电器100的分解立体图。如图1-3所示，电磁继电器100具备：基座1、组装于基座1的中继端子2、连接于中继端子2而由其支承的继电器3、用于使继电器3的重量增加的配重4以及外罩5。电磁继电器100以图1所示的状态安装于印制电路板。以下，为了便于说明，将与电磁继电器100的长尺寸方向平行的方向定义为前后方向，以前后方向为基准，如图1所示定义左右方向和上下方向。在图3中，为了方便而只示出了一个配重4，但配重4也可以是多个。关于配重4的具体例子(个数、配置、形状等)在后文进行说明。作为一个例子，配重4的材料是铁等金属。

中继端子2是板簧状的导电构件，组装于基座1。继电器3以通过焊接而连接至中继端子2的右侧面203的电极部的状态，由中继端子2悬臂支承。即，继电器3相对于基座1为悬空状态。中继端子2具有悬臂支承继电器3的足够的刚性。中继端子2具有将继电器3的电极转接至印制电路板的作为端子的作用和吸收由继电器3产生的振动/冲击的作用。

电磁继电器100设置为抑制由继电器3产生的振动声、冲击声等。在经由中继端子将继电器组装于基座并由外罩覆盖的结构的电磁继电器中的振动声的传播可以如图4所示。在这种情况下，振动声包括从继电器601直接传播到外部的透过声A，由从继电器601传播到外罩或基座603的振动产生的振动传播声B，以及继电器601的振动经由中继端子602传播到印制电路板而使印制电路板成为二次声源的振动传播声C。

电磁继电器100通过采用由均为树脂成型品的外罩5和继电器罩体310构成的双层罩结构来抑制穿透音A。此外，电磁继电器100经由中继端子2将继电器3与基座1连接，从而抑制振动传播声B、振动传播声C。此外，电磁继电器100采用具有挠性的、例如聚氨酯粘接剂作为将外罩5粘接于基座1的粘接剂，由此降低振动传播声C。除了这样的结构以外，电磁继电器100为了在整体上进一步抑制振动声等，采用了使用配重4的结构。

接着，参照图5-6，对中继端子2以及中继端子2与继电器3的连接进行说明。图5-6是说明中继端子2与继电器3的连接的分解图。图5是表示中继端子2的外侧面的外观的立体图。图6是表示中继端子2的内侧面的外观的立体图。在图5-6中，用箭头表示继电器3的安装方向。中继端子2是与继电器3电连接的导电性板构件，具有与继电器3的连接端子的数量对应数量(在本实施方式中为五个)的相互独立的细长形状的第一板构件21～第五板构件25。五个板构件被加工为在底面201与后表面202的连接部以及后表面202与右侧面203的连接部处弯曲90度，以便形成底面201、后表面202、右侧面203。

进一步详述板构件21～25的形状。板构件21～25在右侧面203处使相邻的板构件21～25彼此隔开间隙，以在上下方向上具有固定宽度的方式沿前后方向相互平行地延伸设置。而且，后表面202在以固定宽度在左右方向上彼此平行地延伸设置后，以保持相邻的板构件21～25彼此之间的间隔固定的状态掉头朝下延伸设置。各板构件21～25互不接触地在后表面202上形成L字状。各板构件21～25的宽度根据与板构件21～25连接的继电器3的端子部的种类来确定。

板构件21～25中的第一板构件21和第二板构件22在下端部向后方直角折曲，第三板构件23～第五板构件25在下端部向前方直角折曲。折曲后的板构件21～25在底面201互不接触地延伸设置，各板构件21～25的顶端部向下方折曲，形成端子部21a～25a。

如图5-6所示，在中继端子2的右侧面203，第一板构件21和第二板构件22的前端部位于最前部，第三板构件23和第五板构件25的前端部位于最前部的后方。第四板构件24的前端部位于右侧面203的后端侧。在第一板构件21和第二板构件22的前端部，朝向内侧形成有凸部，在第三板构件23和第五板构件25的前端部，朝向内侧也形成有凸部。在这些凸部，分别设有矩形的开口211、221、231、251。在第四板构件24的前端部，也设有矩形的开口241。这些开口211、221、231、241、251与继电器3的端子部34的位置相对应地设置，端子301～305***开口211、221、231、241、251后被焊接。这些凸部和开口构成与继电器3的连接部。

根据上述结构，中继端子2在右侧面203以悬臂方式稳定地保持继电器3。此外，由于第一～第五板构件在三个相互正交的面上延伸设置，因此能使板构件21～25长尺寸化，能提高工作声的衰减效果。

图7放大表示中继端子2和基座1。如图7所示，基座1是通过树脂成型而一体形成的部件，具有矩形的基板110和以向基板110的上方突出的方式形成的U字形状的鼓出部111。鼓出部111具有：矩形的第一鼓出部112，在基板110的后端部沿左右方向延伸；以及矩形的左右一对第二鼓出部113、114，从第一鼓出部112的前表面左右两端部向前方延伸。在第一鼓出部112的左右两端部设有向前方凹陷的凹部112a、112b，在这些凹部112a、112b的底面形成有狭缝状的贯通孔。此外，在基板110的前端部，沿左右方向排列形成有三个狭缝状的贯通孔110a、110b、110c。

五个电极端子21a、22a、23a、24a、25a之中，电极端子21a、22a分别插通于凹部112a、112b的底面的贯通孔，电极端子23a、24a、25a分别插通于贯通孔110a、110b、110c。此时，电极端子21a、22a的基端部分分别嵌入凹部112a、112b。由此，中继端子2被牢固地组装于基座1。在中继端子2组装于基座1的状态下，位于中继端子2的底面201的电极紧贴基板110的上表面，此外，底面201上的比第三端子电极23、第五电极25靠后方的电极23b、25b处在沿着第二鼓出部113、114的内侧面的位置。

接着，参照图8对继电器3的结构进行说明。图8是继电器3的纵剖图。继电器不限于图8所示的继电器。在图8中，为了便于说明，省略了继电器罩体310。继电器3具有：基块31、由基块31支承的电磁铁32、随着电磁铁32的工作而开闭动作的触点部33、以及从基块31的端面突出设置的端子部34，继电器3整体形成为长方体形状。基块31是形成继电器3的基部的电绝缘性的树脂成型品。在本实施方式中，横向放倒地配置继电器3，基块31的底面面对中继端子2的右侧面203配置。继电器罩体310形成为底面开口的箱状，在底面的周缘部粘接有基块31。继电器罩体310和基块31构成继电器3的壳体。

如图8所示，电磁铁32具有：中空状的绕线管321，立设在基块31上；铁心322，容纳在绕线管321的内部；以及线圈323，装接于绕线管321的周面。线圈323的绕线的两端连接有一对线圈用的端子303、305，端子303、305贯通基块31向下方突出设置。在铁心322的下端部固定连接有轭铁324。轭铁324是例如由磁性钢形成的剖面L字状的刚性板构件，在线圈323的后方延伸，在其上端部以能在上下方向上摆动的方式支承有衔铁325。衔铁325是例如由磁性钢形成的刚性板构件，经由装备于触点部33的可动弹簧338，有弹性且可相对移动地支承于磁轭324。当电磁铁32工作时，铁心322、轭铁324及衔铁325之间形成磁路。

触点部33具有：上下分离配置的第一固定端子336和第二固定端子337、配置在第一固定端子336与第二固定端子337之间的可动弹簧338。在第一固定端子336的顶端部下表面和第二固定端子337的顶端部上表面，分别突出设置有第一固定触点331、第二固定触点332，在可动弹簧338的顶端部的上下表面，分别突出设置有可动触点333。

如图8所示，第一固定端子336和第二固定端子337由朝向基块31延伸的L字状的板构件构成，在其顶端分别超出基块31地形成有固定端子用的端子301和302。如图8所示，可动弹簧338经过轭铁324的后方贯通基块31，在其顶端部形成有可动端子用的端子304。以上的端子301、302、端子304以及端子303、305分别构成端子部34。各端子301～305与中继端子2的开口211、221、231、241、251的位置对应。

外罩5底面开口，整体呈箱状，通过树脂成型而形成。外罩5的底面形状与基座1的外形形状大致相等，可将基座1安装于外罩5的内侧面。外罩5和基座1构成电磁继电器100的壳体。

对通过使用配重4来降低振动声等的原理进行说明。作为与经由中继端子将继电器组装于基座的结构的电磁继电器相当的振动模型，考虑图9所示的模型400。在图9中，各符号具有以下的含义。

m＝继电器的质量

k＝弹簧常数

c＝阻尼系数

模型400的运动方程式由下述公式(1)表示。

在公式(1)中，右边的Fcosωt表示继电器工作时施加于继电器的力。假设相对于继电器工作时施加于继电器的力(Fcosωt)的位移x具有与施加的力相同的频率(ω)，位移x如下表示。

x＝a cosωt+b sin ωt (2)

求出公式(2)的一次微分、二次微分并代入公式(1)的运动方程式中。展开代入后的公式，则如下所示。

(-bmω2-acω+bk)sinωt+(-amω²+bcm+ak)cosωt＝F cos ωt (3)

求出公式(3)的待定常数a、b，代入位移x的公式(2)，由此得到如下的特解。

得到的特解由两个简谐振动之和表示，将其合成为一个简谐振动后如下表示。

在此，A表示振幅，φ表示相位的延迟。

振幅A以如下的公式(4)求出。

根据上述公式(4)可知，通过增大继电器的质量m、弹簧常数k、阻尼系数c，能够减小振幅A。

可以认为，模型400中的质量m是继电器3的重量，弹簧常数k是中继端子2的弹簧常数，阻尼系数c是取决于继电器3的材质、结构的系数。在此，要变更弹簧常数k的话需要变更中继端子2的形状，因此恐怕会导致中继端子2的通电性能降低，很难说是好的方案。此外，改变阻尼系数c需要改变继电器的材质、结构，因此难以处理。因此，本实施方式着眼于增加继电器3的重量。

作为比较例，假设为具有与电磁继电器100同等结构但不采用配重4的结构的电磁继电器。图10是针对使继电器的电磁铁接通的情况下产生的工作声，对比较例的电磁继电器(501)、具有2g的配重的电磁继电器100(502)以及具有3g的配重的电磁继电器100(503)进行对比的图表。图11是针对使继电器的电磁铁断开的情况下产生的归返噪声(returnnoise)，对比较例的电磁继电器(511)、具有2g的配重的电磁继电器100(512)以及具有3g的配重的电磁继电器100(513)进行对比的图表。需要说明的是，在不改变比较例的电磁继电器的外形尺寸的条件下，配重的追加最大能够达到3g，因此在图10和图11中，示出了带有3g配重的电磁继电器100和作为参考的带有2g配重的电磁继电器100的声压测定值。

如图10、图11所示，在带有3g配重的情况下可以确认：3dB以上的工作声降低、5dB左右的归返噪声降低。

图12是比较例的电磁继电器的声压波形的测定结果。图13是追加了3g配重的电磁继电器100的声压波形的测定结果。在图12、图13中，横轴是时间，纵轴是振幅。对比图12和图13的声压波形可知：追加配重时的振幅降低约30％，振动收敛的时间缩短约40％。从以上结果可知，通过追加配重，可获得良好的声压降低效果。

根据以上的解析和测定结果，在本实施方式中，采用在外罩5内部的空间配置配重4的结构。以下，对配重4的数量、配置、形状等的具体例进行说明。

图14的(a)～(i)表示配重4配置于外罩5内部的空间的例子。此外，在图14的(a)～(i)中，为了便于说明而省略了外罩5，但配重4以不与外罩5干涉的方式进行配置。在图14中，对配重4标注附图标记401～405。图14的(a)示出了在上表面310t与外罩5的内面之间配置配重401的例子。图14的(b)示出了在底面310b与基座1的上表面之间配置配重402的例子。图14的(c)示出了将配重401和配重402两者分别配置在上表面310t与外罩5的内面之间、底面301b与基座1的上表面之间的例子。

图14的(d)示出了在前表面310f与外罩5的内面之间配置配重403的例子。图14的(e)示出了在后表面310r与外罩5的内面之间配置配重404的例子。图14的(f)示出了将配重件403和配重件404两者分别配置在前表面310f与外罩5的内面之间、后表面310r与外罩5的内面之间的例子。图14的(g)示出了在图14的(c)的基础上在后表面310r与外罩5的内面之间配置配重404的例子。图14的(h)示出了在图14的(g)的基础上在继电器3的前表面310f与外罩5的内面之间配置配重403的例子。图14的(i)示出了在图14的(h)的基础上在侧面310h与外罩5的内面之间配置配重405的例子。如图所示，利用外罩5内部空出来的空间配置配重，能使继电器3的重量增加。需要说明的是，在图14的(a)～(i)所示的例子中，可以通过粘接或其他各种固定方法将配重401-405固定于继电器3的外表面。

接着，对具有能安装配重4的继电器罩体310的继电器3A进行说明。图15是继电器3A的分解图。在图15中，在继电器罩体310A，沿上表面310t形成有供配重4***的匣部311，并且沿底面310b形成有供另一个配重4***的匣部312。将配重4***匣部311、312，通过粘接或其他固定方法固定。然后，将继电器主体330***继电器罩体310A，使用粘接剂将继电器罩体310A固定于继电器主体330。由此，得到图15所示的继电器3A。根据这样的结构，能可靠地确保配重4与中继端子2之间的绝缘。

接着，将继电器3A与中继端子2连接，将连接有继电器3A的中继端子2组装于基座1。制成图16的左侧所示的组装体99，通过将外罩5粘接于组装体99，得到图16的右侧所示的电磁继电器100A的完成体。需要说明的是，在图16的左侧示出了从右侧和左侧观察组装体99的两个立体图。

下面，对将配重4固定于继电器罩体310的例子进行说明。图17表示通过热铆接将配重4固定于继电器罩体310B的例子。图17是从前方侧观察沿与前后方向垂直的面剖开的剖面的图。在电磁继电器100B中，在继电器罩体310B的上表面和底面的中心部分P形成有树脂突起部，在配重4的与树脂突起部对应的位置形成有贯通孔。然后，以使树脂突起贯通贯通孔部的方式将配重4安装于继电器罩体310B的上表面和底面。然后，将从贯通孔向外部突出的树脂突起加热加压，进行热铆接。根据本例，能够通过热铆接来固定配重4，因此在制造性、成本方面有利。

图18表示在电磁继电器100C的继电器罩体310C的外面形成供配重4嵌入的凹部的例子。图18是从前方侧观察沿与前后方向垂直的面剖开的剖面的图。如图18所示，在继电器罩体310C的上表面和底面形成供配重4嵌入的凹部351、352，将配重4嵌入凹部351、352进行固定。根据本例，能够通过向凹部的嵌入来固定配重4，因此在制造性、成本方面有利。

图19表示将继电器3嵌入配重4B进行固定的例子。图19是从前方侧观察沿与前后方向垂直的面剖开的剖面的图。图20是U字状配重4B的立体图。配重4B具有平板状的第一部分451和以从第一部分451的对置的两端部向同一方向突出的方式形成的平板状的第二部分452、第三部分453。继电器3夹在第二部分452与第三部分453之间，由此，配重4B固定于继电器3。可以通过简单地将继电器3嵌入配重4B而将配重4B固定于继电器3来使用配重4B，因此在制造性、成本方面有利。配重4B受到电磁继电器100D内部高度的限制，形成为下表面的厚度D2比上表面的厚度D1小。

图21表示通过环氧树脂粘接剂501将配重4粘接于电磁继电器100E的继电器罩体310的例子。图21是从前方侧观察沿与前后方向垂直的面剖开的剖面的图。在图21中，两个配重4通过粘合剂501分别粘接于继电器罩体310的上表面和底面。由于能通过由粘接剂实现的粘接将配重4固定于继电器3，因此在制造性、成本方面有利。

根据本实施方式，能增大继电器的重量，能抑制继电器的振动声/冲击声、振动，能提高静音性。此外，在本实施方式中，由于采用了将配重固定于继电器罩体的结构，因此在绝缘性方面也优异。

以上，使用典型的实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员可以理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行对上述的各实施方式的变更和各种其他的变更、省略、追加。

在上述实施方式中说明过的使用了配重的结构能应用于经由中继端子将继电器组装于基座并由外罩覆盖的结构的所有类型的电磁继电器。

虽然在上述实施方式中使用了中继端子2来作为支承构件，但作为支承构件，可以使用各种构件。例如，通过使用具有图9的模型所示的弹簧系数k的支承继电器3的支承构件，能够得到在上述实施方式中说明过的效果。

配重的配置、个数、形状等不限于上述实施方式中例示的情况。

可以在外罩内部的空隙，例如继电器罩体310与基座1之间的空隙配置缓冲材料。

在上述实施方式中，优选为中继端子2使用导电率高的材质。由此，能够使中继端子2薄壁化，提高振动吸收效果。通过在中继端子2中使用具有弹簧性质的材质，也能提高振动吸收效果。在上述实施方式中，通过粘接剂将外罩5粘接于底座1，而粘接剂优选使用聚氨酯粘接剂。在继电器罩体310向基块31的粘接等其他的粘接部位，也同样可以使用聚氨酯粘接剂。