特許 7600850 電気機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】電気機器

(51)【国際特許分類】

   H01H 47/12 20060101AFI20241210BHJP

   H01H 47/16 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H01H47/12

H01H47/16

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021077476

(22)【出願日】2021-04-30

(65)【公開番号】P2022171081

(43)【公開日】2022-11-11

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古賀 毅

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１５７７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０４９１０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ４７／００ － ４７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電磁石を含む第１リレーと、
第２電磁石を含む第２リレーと、
前記第１リレーと前記第２リレーの各々をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記第１電磁石に電流を供給することによって前記第１リレーをＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させると共に、前記第２電磁石に電流を供給することによって前記第２リレーをＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させ、
前記第１リレーと前記第２リレーが前記ＯＮ状態であるときに前記第１電磁石のＮ極と前記第２電磁石のＳ極とが対向し、且つ、前記第１電磁石のＳ極と前記第２電磁石のＮ極とが対向するように、前記第１リレーと前記第２リレーは配置されている
電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リレーを備える電気機器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、電気機器における漏洩磁束を軽減する手法を開示している。電気機器は、漏洩磁束の原因となるトランスを含んでいる。そのトランスの上面に、磁束軽減用コイルが取り付けられる。磁束軽減用コイルには、トランスにより発生する漏洩磁束と逆向きの磁束が発生するように電流が流される。磁束軽減用コイルから発生する磁束により、漏洩磁束が打ち消される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２８３３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術によれば、漏洩磁束を打ち消すためだけの専用コイルを追加的に設置する必要がある。このことは、電気機器のサイズの増大を招く。

【0005】

本開示の１つの目的は、電気機器のサイズを増大させることなく、電気機器における漏洩磁束を軽減することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の１つの観点は、電気機器に関連する。
電気機器は、第１電磁石を含む第１リレーと、第２電磁石を含む第２リレーとを備える。
第１電磁石のＮ極と第２電磁石のＳ極とが対向し、且つ、第１電磁石のＳ極と第２電磁石のＮ極とが対向するように、第１リレーと第２リレーは配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、第１電磁石のＮ極と第２電磁石のＳ極とが対向し、且つ、第１電磁石のＳ極と第２電磁石のＮ極とが対向する。従って、第１電磁石と第２電磁石との間の領域における磁束密度は高くなる。逆に、第１電磁石と第２電磁石を含む領域の外側では、磁束密度は低くなる。これは、リレーからの漏洩磁束が効果的に軽減されていることを意味する。

【0008】

また、本開示によれば、漏洩磁束を軽減するためだけの専用部品を追加する必要は無い。第１リレーと第２リレーの配置を工夫するだけで、専用部品を追加することなく、漏洩磁束を軽減することが可能である。専用部品を追加する必要が無いため、電気機器のサイズの増大が防止される。すなわち、電気機器の小型化及び軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施の形態に係る電気機器の構成例を概略的に示すブロック図である。

【図2】本開示の実施の形態に係るリレーの構成例を示す回路図である。

【図3】本開示の実施の形態に係る一対のリレーの電磁石の配置を説明するための概念図である。

【図4】比較例を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。

【0011】

図１は、本実施の形態に係る電気機器１の構成例を概略的に示すブロック図である。電気機器１は、少なくとも一対のリレー１０を含んでいる。一対のリレー１０は、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２からなる。第１リレー１０－１と第２リレー１０－２は、同型式であってもよい。

【0012】

また、電気機器１は、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２の各々をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御装置２０を含んでいる。より詳細には、制御装置２０は、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２の各々のコイルに電流を供給するように構成されている。電流供給をＯＮ／ＯＦＦすることによって、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２の各々をＯＮ／ＯＦＦすることができる。制御装置２０は、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２を同時にＯＮ／ＯＦＦしてもよい。

【0013】

第１リレー１０－１は、電気回路３０－１に接続されている。第１リレー１０－１がＯＮ／ＯＦＦされることにより、電気回路３０－１もＯＮ／ＯＦＦされる。第２リレー１０－２は、電気回路３０－２に接続されている。第２リレー１０－２がＯＮ／ＯＦＦされることにより、電気回路３０－２もＯＮ／ＯＦＦされる。

【0014】

図２は、各リレー１０の構成例を示す回路図である。リレー１０は、電磁石１１とスイッチ（接点）１５を含んでいる。電磁石１１は、コイル１２と鉄芯を含んでいる。コイル１２は、端子１３を介して制御装置２０に接続されている。スイッチ１５は、可動接点１５ａと固定接点１５ｂを含んでいる。スイッチ１５は、端子１６を介して電気回路３０に接続されている。コイル１２には、制御装置２０から電流が供給される。コイル１２に電流が供給されることにより、電磁石１１が磁場を発生し、可動接点１５ａが固定接点１５ｂと接触し、スイッチ１５がＯＮする。すなわち、リレー１０がＯＮする。コイル１２への電流供給が停止すると、電磁石１１による磁場が消え、可動接点１５ａが固定接点１５ｂから離れ、スイッチ１５がＯＦＦする。すなわち、リレー１０がＯＦＦする。

【0015】

このように、リレー１０の電磁石１１は、磁場（磁束）を発生させる。特に、永久磁石とは異なり、ＯＮ／ＯＦＦするリレー１０（電磁石１１）からの漏洩磁束は変動する。リレー１０からの漏洩磁束は、電気機器１内の他の部品に影響を及ぼす可能性がある。例えば、図１に示される例では、電気機器１は、磁束に基づいて物理量を検出するセンサ４０（例：電流センサ）を含んでいる。リレー１０からの漏洩磁束は、センサ４０の検出精度に影響を及ぼすおそれがある。従って、電気機器１における漏洩磁束を軽減することが望まれる。

【0016】

本実施の形態に係る電気機器１は、漏洩磁束を軽減するために、一対のリレー１０の電磁石１１の配置に特徴を有する。

【0017】

図３は、本実施の形態に係る一対のリレー１０の電磁石１１の配置を説明するための概念図である。第１リレー１０－１は、第１電磁石１１－１を含み、第２リレー１０－２は、第２電磁石１１－２を含んでいる。第１電磁石１１－１と第２電磁石１１－２は、互いに近接し且つ対向するように配置されている。

【0018】

特に、図３は、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２の両方がＯＮしている状態を示している。第１電磁石１１－１のコイル１２に電流が供給されることにより、第１電磁石１１－１には磁極が発生し、第１電磁石１１－１から磁場が発生する。同様に、第２電磁石１１－２のコイル１２に電流が供給されることにより、第２電磁石１１－２には磁極が発生し、第２電磁石１１－２から磁場が発生する。図３に示されるように、通電時、第１電磁石１１－１のＮ極と第２電磁石１１－２のＳ極とが対向し、且つ、第１電磁石１１－１のＳ極と第２電磁石１１－２のＮ極とが対向するように、第１リレー１０－１と第２リレー１０－２は配置されている。言い換えれば、第１電磁石１１－１のＮ極と第２電磁石１１－２のＳ極とが対向し、且つ、第１電磁石１１－１のＳ極と第２電磁石１１－２のＮ極とが対向するように、制御装置２０から一対のリレー１０のコイル１２に電流が供給される。

【0019】

第１電磁石１１－１のＮ極と第２電磁石１１－２のＳ極とが対向し、且つ、第１電磁石１１－１のＳ極と第２電磁石１１－２のＮ極とが対向するため、第１電磁石１１－１と第２電磁石１１－２との間の領域における磁束密度は高くなる。逆に、第１電磁石１１－１と第２電磁石１１－２を含む領域の外側では、磁束密度は低くなる。これは、一対のリレー１０からの漏洩磁束が効果的に軽減されていることを意味する。

【0020】

ここで、本実施の形態によれば、上述の特許文献１の場合とは異なり、漏洩磁束を軽減するためだけの専用部品を追加する必要が無いことに留意されたい。第１リレー１０－１も第２リレー１０－２も、通常の部品であり、漏洩磁束を軽減するためだけの専用部品ではない。第１リレー１０－１と第２リレー１０－２の配置を工夫するだけで、専用部品を追加することなく、漏洩磁束を軽減することが可能なのである。漏洩磁束軽減のための専用部品を追加する必要が無いため、電気機器１のサイズの増大が防止される。すなわち、電気機器１の小型化及び軽量化が可能となる。

【0021】

また、一対のリレー１０からの漏洩磁束が軽減されるため、センサ４０（例：電流センサ）の配置に関する制限も緩和される。そのことを説明するために、まず、図４に示される比較例について説明する。比較例では、本実施の形態のようなリレー配置は採用されておらず、リレー１０（電磁石１１）からの漏洩磁束の影響は大きい。センサ４０の検出精度を確保するためには、センサ４０をリレー１０から遠く離して配置する必要がある。つまり、リレー１０とセンサ４０との間の隔離距離を大きく設定せざるを得ない。このことも、電気機器１のサイズの増大を招く。

【0022】

一方、本実施の形態によれば、一対のリレー１０からの漏洩磁束が軽減される。そのため、図３に示されるようにセンサ４０をリレー１０のより近くに配置しても、センサ４０の検出精度は低下しない。言い換えれば、センサ４０の検出精度を確保しながら、センサ４０とリレー１０との間の隔離距離を短くすることが可能となる。このことも、電気機器１の小型化に寄与する。

【0023】

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、電気機器１のサイズを増大させることなく、電気機器１における漏洩磁束を軽減することが可能となる。

【符号の説明】

【0024】

１ 電気機器
１０ リレー
１０－１ 第１リレー
１０－２ 第２リレー
１１ 電磁石
１１－１ 第１電磁石
１１－２ 第２電磁石
１２ コイル
１５ スイッチ
２０ 制御装置
３０ 電気回路
４０ センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】