Matrix relay

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マトリクス状に複数の磁気保持型ラッチングリレーを配置したマトリクスリレーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電話交換機に用いるマトリクスリレーとしては図２５に示すように小型の磁気保持型ラッチングリレーＲＹをマトリクス状にプリント基板Ｐ上に配置して構成したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２５に示す従来例は、個別に完成したラッチングリレーＲＹを用いるため、夫々のラッチングリレーＲＹにおいてベース、励磁コイル、永久磁石、磁気シャント、固定接点端子、可動接点端子を個々の部品として必要とし、当然これらの部品はマトリクスリレーを構成するラッチングリレーの個数分だけ必要であるから全体としての部品数が多くなり、またこれらラッチングリレーを配置して構成されるマトリクスリレー全体の大きさも大きくなるという問題があった。 更に個別にラッチングリレーを個々の部品を用いて組み立てる必要があるから組み立て性も悪いという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、請求項１の発明の目的は個々の磁気保持型ラッチングリレーの電磁石部の鉄芯及びヨークの内同一列に配置される磁気保持型ラッチングリレーの鉄芯及びヨークを一つの部品として扱え、部品点数の削減と組み立て性の向上を図ったマトリクスリレーを提供するにある。 請求項２の発明の目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えて、列方向のヨークと行方向のリブとで、ベースの列方向と行方向の強度をアップしてそり防止を図ったマトリクスリレーを提供するにある。

【０００５】請求項３の発明の目的とするところは、ベースに同時成形することにより鉄芯の磁極面の位置を正確に位置決めすることができることに加えて、固定接点の位置を精度良く位置決めすることができ、接点ギャップ、可動アマチュアのストロークを正確にコントロールすることが可能なマトリクスリレーを提供するにある。

【０００６】請求項４の発明の目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えてコイル端子の一方の共通接続化により接続するための配線やプリント基板を省くことができて、部品点数の削減が可能なマトリクスリレーを提供するにある。 請求項５の発明の目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えて個々の磁気保持型ラッチングリレーの可動接点ばね、可動アマチュアを複数分、一つの部品集合体として扱えて部品点数の一層の削減と、組み立て性の向上が図れ、しかも同一行の磁気保持型ラッチングリレーの可動接点ばねの接続回路を特に配線する必要が無いマトリクスリレーを提供するにある。

【０００７】請求項６の発明の目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えてどの位置の磁気保持型ラッチングリレーも受ける磁気干渉が同程度で、どの磁気保持型ラッチングリレーの吸引力特性も略同じように得られるマトリクスリレーを提供するにある。 請求項７乃至９の発明の目的とするところは、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせて、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡易化したマトリクスリレーを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１の発明では磁気保持型ラッチングリレーをマトリクス状に配置して構成されるマトリクスリレーにおいて、複数の鉄芯を所定間隔で一体突出形成してあるヨークを長手方向が列方向となるようにして複数行方向に並行配設するとともに同時成形により一体化した合成樹脂製ベースを備え、該ベースの上面にマトリクス状に配置された各鉄芯を各磁気保持型ラッチングリレーの電磁石部の鉄芯としたものである。

【０００９】請求項２の発明では請求項１の発明において、同一行に配置された鉄芯群の列方向の両側のベース上に樹脂成形品のリブを行方向に亘り立設したものである。 請求項３の発明では請求項１の発明において、各鉄芯に対応するベース上に各磁気保持型ラッチングリレーの固定接点ブロックの位置決めのための突起体を立設したものである。

【００１０】請求項４の発明では請求項１の発明において、鉄芯に被挿されて電磁石部を構成する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方を同一行又は列の隣接する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方に機械的電気的に結合して同一行又は列に配置される励磁コイルブロックを一体的に連結したものである。 請求項５
の発明では請求項１の発明において、基端と自由端とを結ぶ線が列方向となる可動アマチュアと、可動アマチュアの両側に並設される可動接点ばねとを同一の絶縁性合成樹脂成形品からなる支持体に支持させて可動アマチュアブロックを構成し、同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックの両側の可動接点ばねの外側に共通端子板を並行配置して、この共通端子板と並行する可動接点ばねの基端部とをダボにより機械的電気的に結合し、共通端子板により同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックを一体化したものである。

【００１１】請求項６の発明では請求項１の発明において、同一行の各磁気保持型ラッチングリレーの磁気保持用永久磁石を行方向が長手の１つの永久磁石で共用し、
隣接する行の磁気保持型ラッチングリレーに対応する永久磁石を含めて両側に永久磁石が配置されない端の行の磁気保持型ラッチングリレー群に対して外側に一行余分の永久磁石を並設したものである。

【００１２】請求項７の発明では、請求項５の発明において、可動接点端子は可動アマチュアブロックの両端に設けたものである。 請求項８の発明では、請求項４の発明において、固定接点端子は電気的に共通接続された一連の固定接点ブロックの両端に備えたものである。 請求項９の発明ではコイル共通端子は、電気的に共通接続された一連の励磁コイルの両端に備えたものである。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によれば、磁気保持型ラッチングリレーをマトリクス状に配置して構成されるマトリクスリレーにおいて、複数の鉄芯を所定間隔で一体突出形成してあるヨークを長手方向が列方向となるようにして複数行方向に並行配設するとともに同時成形により一体化した合成樹脂製ベースを備え、該ベースの上面にマトリクス状に配置された各鉄芯を各磁気保持型ラッチングリレーの電磁石部の鉄芯としたので、個々のラッチングリレーの電磁石部の鉄芯を一つずつ加工してリレーを構成する場合に比べて部品数の低減が図れ、しかもヨークを同時成形によりベースに一体化するため成形部位に端子の穴加工等の細工を施しやすく、更にヨーク間に成形樹脂が回ってくるため、行方向の磁気干渉防止が図れる。

【００１４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、同一行に配置された鉄芯群の列方向の両側のベース上に樹脂成形品のリブを行方向に亘り立設したので、ヨークによるベースの列方向の強度アップに加え、
リブによるベースの行方向の強度を強めることができ、
ベースのそりを防止する。 請求項３の発明によれば、請求項１の発明において、各鉄芯に対応するベース上に各磁気保持型ラッチングリレーの固定接点ブロックの位置決めのための突起体を立設したので、成形金型内でヨークの磁極面の高さと、突起体の高さを決めることで、突起体によって固定接点ブロックの位置を決めるだけで、
ヨークの磁極面の高さと固定接点ブロックとの位置関係を精度良く決めることができ、その結果接点ギャップ、
可動アマチュアのストロークを正確にコントロールすることができる。

【００１５】請求項４の発明によれば、請求項１の発明において、鉄芯に被挿されて電磁石部を構成する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方を同一行又は列の隣接する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方に機械的電気的に結合して同一行又は列に配置される励磁コイルブロックを一体的に連結したので、複数の励磁コイルブロックを一つの部品集合体として取り扱え、
組み立て性の向上が図れ、更にコイル端子のための配線やプリント基板を無くすことができて、部品点数の一層の削減が図れる。

【００１６】請求項５の発明によれば、請求項１の発明において、基端と自由端とを結ぶ線が列方向となる可動アマチュアと、可動アマチュアの両側に並設される可動接点ばねとを同一の絶縁性合成樹脂成形品からなる支持体に支持させて可動アマチュアブロックを構成し、同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックの両側の可動接点ばねの外側に共通端子板を並行配置して、この共通端子板と並行する可動接点ばねの基端部とをダボにより機械的電気的に結合し、
共通端子板により同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックを一体化したので、同一行方向の複数のラッチングリレーに対する可動アマチュアや可動接点ばねが全体として一つの集合部品体となるため部品点数の削減は勿論のこと、組み込みが一度に行えて組み立て性が向上し、しかも同一行方向の可動接点ばねの接続回路を設ける必要がない。

【００１７】請求項６の発明によれば、請求項１の発明において、請求項１の発明において、同一行の各磁気保持型ラッチングリレーの磁気保持用永久磁石を行方向が長手の１つの永久磁石で共用し、隣接する行の磁気保持型ラッチングリレーに対応する永久磁石を含めて両側に永久磁石が配置されない端の行の磁気保持型ラッチングリレー群に対して外側に一行余分の永久磁石を並設したので、どの位置の磁気保持型ラッチングリレーが受ける磁気干渉を略同じとすることでき、ばらつきのない安定した吸引力特性が得られる。

【００１８】請求項７の発明によれば、請求項５の発明において、可動接点端子は可動アマチュアブロックの両端に設けたので、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせて、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できる。 すなわち、隣接するマトリクスリレーの可動接点端子同士を接続すれば、マトリクスリレー間で可動接点を電気的に共通接続できるので、配線パターンを簡略化できる。

【００１９】請求項８の発明によれば、請求項３の発明において、固定接点端子は電気的に共通接続された一連の固定接点ブロックの両端に備えたので、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせて、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できる。 すなわち、隣接するマトリクスリレーの固定接点端子同士を接続すれば、マトリクスリレー間で固定接点を電気的に共通接続できるので、配線パターンを簡略化できる。

【００２０】請求項９の発明によれば、請求項４の発明において、コイル共通端子は電気的に共通接続された一連の励磁コイルの両端に備えたので、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせてサイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できる。 すなわち隣接するマトリクスリレーのコイル共通端子同士を接続すれば、マトリクスリレー間でコイルを電気的に共通接続できるので、配線パターンを簡略化できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 本実施例のマトリクスリレーは、図６に示すように複数の鉄芯２を所定間隔に一体に立設した磁性金属材料からなるヨーク３を長手方向が列方向となるようにして行方向に所定間隔開けて複数並行配置し、これらヨーク８を同時成形により合成樹脂成形品のベース１に埋設したもので、図１に示すようにベース１の上面に各ヨーク３の鉄芯２をマトリクス状（実施例では行方向に８
本、列方向に８本の鉄芯２が立設される）に配列してある。 これら各鉄芯２に対応して図４、図５に示すように励磁コイルブロック４、可動アマチュアブロック１１、
固定接点ブロック９及び磁気保持用の永久磁石１２が配設されて夫々において磁気保持型ラッチングリレー（以下リレーと称する）が構成される。

【００２２】ここでヨーク３は図６に示すように基部３
ａの上部に所定の間隔で打抜き加工等によりマトリクスリレーの列方向の各リレーの鉄芯２と凸部６とを交互に一体に形成してある。 ベース１は図１、図２に示すように各凸部６を同時成形に埋め込んで台部７を各凸部６毎に形成するとともに、この凸部６に対応する鉄芯２の位置とは反対側に凸部６の背部との間に若干の間隙を開けて連設して行方向の略両端に亘る巾のリブ８を立設し、
更に最も外側の行の鉄芯２群に対応して余分にリブ８'
を立設してある。 また行方向における一端部（図１に於いて左端の列）に位置する台部７は他の台部７より行方向の巾を広くしてある。 各台部７上には固定接点ブロック９を取り付ける際の位置決め用の突起体５を一体に突設してある。 また鉄芯２とリブ８との間のベース１上には各鉄芯２に対応させて所定間隔で９本の支柱２６を一体立設している。 これら支柱２６は後述する可動アマチュアブロック１１を支持するためのもので、列方向の鉄芯２を結ぶ線の両側に位置しており、各鉄芯２に対して２本ずつ対応するようになっている。 そして行方向の両端（図１において左右端の列）に位置する支柱２６は両端に位置する鉄芯２に対応するものであるが、その他の支柱２６は両側の鉄芯２で共有される。

【００２３】各リレーは鉄芯２及びヨーク３と、図８に示す固定接点ブロック９と、図１０に示す励磁コイルブロック４と、図１２に示す永久磁石１０と、図１３に示す可動アマチュアブロック１１と、図７に示す磁気シャント１２とを用いて構成されるわけであるが、本実施例の励磁コイルブロック４は図１１に示すように絶縁樹脂材からなるコイルボビン１３とこのコイルボビン１３に巻装した励磁コイル１４とで構成され、行方向に配列された各鉄芯２に対応する各励磁コイルブロック４は図１
０に示すように一体連結されて一つの部品集合体となっている。

【００２４】各励磁コイルブロック４はコイルボビン１
３の下側鍔部１３ａに励磁コイル１４の始端、終端に電気的に接続されるコイル端子１５ａ，１５ｂの一部を同時成形により埋設しており、両コイル端子１５ａ． １５
ｂは一端に励磁コイル１４の両端を半田付け等により接続固定するための巻線接続部１６ａ，１６ｂを形成し、
この巻線接続部１６ａ，１６ｂを下側鍔部１３ａの一側より突出させている。 またコイル端子１５ａの他端は八の字状に分かれ、夫々の分岐片１７、１７を下側鍔部１
３ａの他側の両隅より突出させている。 またコイル端子１５ｂの他端は巻線接続部１６ｂが突出する下側鍔部１
３ａの一側面に直交する側面より突出させ、この突出部の先端を下方に向けて直角に折り曲げれている。

【００２５】そしてこの励磁コイルブロック４を行方向の鉄芯２の数に対応させて横一列に配置するとともに隣接する励磁コイルブロック４同士において、隣合う分岐片１７の先端同士を溶接固定することにより一つの部品集合体を構成し、また分岐片１７同士の溶接固定により、各励磁コイルブロック４のコイル端子１５ａは電気的には共通接続されることになり、電気的に接続するための配線や、プリント基板を必要としない。

【００２６】而して一つの部品集合体となった各励磁コイルブロック４はコイルボビン１３の透孔をベース１上に突出している行方向の各鉄芯２に被挿することによりベース１に配設されることになる。 ここで各コイル端子１５ｂの他端の下向き折り曲げ先端部をベース１に図３、４に示すように各鉄芯２に対応して穿設してある端子孔１８を介してベース１の下面側に突出させ、コイル端子１０２とする。 また行方向の一方の端部に位置する励磁コイルブロック４のコイル端子１５ａの分岐片１７
の先端はブロックの両端において夫々下方に折り曲げ延長して、その延長先端を上記端子孔１８と同様にベース１に穿設された端子孔１９を通じて下面側へ突出させ、
共通コイル端子１０１ａ，１０１ｂとする。

【００２７】永久磁石１０は上下端が異なる磁極に着磁されたもので行方向に配列されるリレー群に対して１枚ずつ配設される。 その配設構造は次のようになっている。 つまり図５に示すように永久磁石１０を配設しようとするリレーに対応した台部７に近接せるリブ８の台部７とは反対側の面に沿ってベース１と一体に形成した突出部２の立面に沿うように磁気シャント１２をベース１
上に配置して固定し、この磁気シャント１２とリブ８との間の突出部２０上に永久磁石１０を配設固定するのである。 尚余分に設けたリブ８'に対しても上記と同様に突出部２０を設けて、上記と同様に磁気シャント１２とリブ８'で挟むようにして突出部２０上に永久磁石１０
を配設固定する。

【００２８】尚磁気シャント１２は磁性金属板からなり、行方向のリレー群に対して永久磁石１０と同様に１
枚ずつ配設される。 固定接点ブロック９は図８に示すように行方向が長手方向の並行する端子板３０、３０間に行方向に配列されるリレーに対応した所定間隔で配設されるもので、端子板３０，３０間に同時成形により形成され正面から見た形状が略山状の絶縁性合成樹脂製の基台３３と、この基台３３の中央突出片の両側部の上面に夫々端子板３０，３０の上端より一体延設されて配置される平片３１、３１と、各平片３１，３１の中央上面に設けられた固定接点３２，３２とで構成され、基台３３
の下部には図９に示すように台部７の上面に突設した突起体５を嵌め込む溝３４を形成している。

【００２９】而して端子板３０，３０間に配設された固定接点ブロック９を配設するに当たっては、行方向に配設された各固定接点ブロック９の基台３３下部の溝３４
に対応する台部７の突起体５を図５に示すように嵌めて対応する台部７上に各基台３３を載置する。 この際突起体５の先端が溝３４の奥端面に当たるまで突起体５を溝３４に押し込むことにより固定接点３２、３２の高さ位置が対応する鉄芯２の磁極面の高さ位置に対して精度良く決めされる。 また各端子板３０，３０は基台３３の両側位置に於いて下方にＵ字状に屈曲しており、基台３３
を台部７上に配設する際に両端子板３０，３０の屈曲部３０ａ，３０ａが両側の台部７の列方向の両面を挟むことになる。

【００３０】このようにして行方向の各リレーに対応する固定接点ブロック９群を一つの部品集合体として扱うことができるため組み立て性が向上する。 尚端子板３
０，３０の一端部はその上端より相対する方向に水平片３０ｂ、３０ｂを延長しており、この水平片３０ｂ、３
０ｂを行端の巾広の台部７上に載置する。 また端子板３
０，３０の他端部は下方向に延長されて固定接点端子３
５ａ，３５ｂを形成しており、これら固定接点端子３５
ａ，３５ｂはベース１に形成した端子孔３６、３６を介してベース１下面に突出する。

【００３１】可動アマチュアブロック１１は、図１３、
図１４に示すように中央に磁性材からなる可動アマチュア２０と、この可動アマチュア２０の両側に並行配置される可動接点ばね２１，２１と、可動アマチュア２０及び可動接点ばね２１、２１の中央より基端側に偏位した部位を同時成形により埋め込んで支持固定する絶縁性の合成樹脂成形品からなる支持体２２とで構成され、支持体２２より突出した各可動接点ばね２１の基端部位２１
ａを可動接点ばね２１の外側方に並行配置される共通端子板２３に結合して電気的に接続するとともに、機械的に共通端子板２３，２３に固定される。 ここで可動接点ばね２１の基端部位２１ａは先端を外側方にＬ字状に折り曲げてこのＬ状片２１ｂの可動接点ばね２１の長手方向と直交する片を可動接点ばね２１の平板面に対して下方に直角に折り曲げ、更にＬ状片２１ｂの可動接点ばね２１の長手方向と並行する片の先端を更に外側方に延長し、その先端に更に共通端子板２３の平板面に結合するための結合面を持つ結合片２１ｃを一体形成している。
そしてこの結合片２１ｃの両側に共通端子板２３より突出させたダボ２４を貫挿してかしめ固定することにより可動アマチュアブロック１１は並行する共通端子板２
３、２３間に機械的に固定保持され、また各可動接点ばね２１が電気的に接続される。 そして可動接点ばね２
１，２１の結合部位が可動アマチュア２０の揺動動作時の支点となるのである。

【００３２】ここで共通端子板２３，２３は、同一の列方向に配置されるリレー群に共通に使用されるもので、
列方向が長手となり可動アマチュアブロック１１を列方向のリレーに対応するように所定間隔で上記のように固定保持する。 而して可動アマチャブロック１１を鉄芯２
上方に配置するに当たっては、可動アマチュアブロック１１の結合部位付近において形成した共通端子板２３の下向きＵ字状屈曲部２３ａを列方向の各鉄芯２に対応した両側の支柱２６の上面に形成せる溝２７に上方から嵌めて、列方向に於いて支柱２６…間に共通接点板２３を架設する。 この架設により各可動アマチュアブロック１
１は共通端子板２３、２３を通じて支柱２６に支持される形となって対応する鉄芯２上方に配置され、可動アマチュア２０の自由端は鉄芯２の磁極面に対向し、基端の下面は永久磁石１０の突出磁極１０ａに載置されることになる。

【００３３】そして可動接点ばね２１、２１の自由端に設けた可動接点３９、３９は固定接点ブロック９の両側の固定接点３２、３２に対向し、固定接点３２、３２との間で接触開離することができるようになる。 また共通端子２３、２３の一端より下方向に延長して形成された可動接点端子４１ａ、４１ｂはベース１に穿設してある端子孔４２を介してベース２の下面側に突出する。

【００３４】以上のようにして個々のリレーは固定接点ブロック９、可動アマチュアブロック１１、永久磁石１
０、磁気シャント１２、鉄芯２により構成され、全体としてはベース１上に８×８個のリレーがマトリクス状に配設される。 このようにしてマトリクス状にリレーを配設したベース１の開口部に図１５に示すカバー４０を被着することにより本発明のマトリクスリレーが完成する。

【００３５】次にリレー単体の動作に付いて図１６に基づいて説明すると、まず可動接触ばね２１、２１のばね力で可動アマチュアブロック１１の可動アマチュア２０
が鉄芯２の磁極面から離れている状態において、励磁コイル１４と鉄芯２とで構成される電磁石部の励磁方向が永久磁石１０の励磁方向と同方向となるように励磁電流を流すと、可動アマチュア２０の自由端は鉄芯２の磁極面に吸引される。 この際可動接点ばね２１、２１は共通端子板２３との結合部位を支点として撓み、自由端の可動接点３９を固定接点３２に弾接する。 そして永久磁石１０、ヨーク３、鉄芯２、可動アマチュア２０、永久磁石１０の閉磁路が形成され、励磁コイル１０に流す励磁電流を遮断しても可動アマチュア２０と鉄芯２との吸着状態は永久磁石１０の磁力で保持されることになる。 つまり磁気保持型のラッチングリレーとして動作する。 次に永久磁石１０による吸引力を打ち消す方向の励磁電流を電磁石部の励磁コイル１４に流すと、永久磁石１４の吸引力が可動アマチュア２０に働かず、可動アマチュア２０は可動接点ばね２１のばね力により図１６に示す状態に戻ることになる。

【００３６】このようにして励磁コイル１４に流す励磁電流の方向を切り換えることにより、可動接点ばね２
１、２１の自由端と固定接点３２、３２との間を接触、
開離させることができる。 さて各リレーにおいては、図１６に示すように自己のために設けた永久磁石１０の磁束Ａの他に、自己の永久磁石１０の位置とは反対側に隣接するリレーの永久磁石１０の磁束Ｂも、該永久磁石１
０、共通のヨーク３、鉄芯２、可動アマチュア２０、該永久磁石１０の経路で流れ、その磁気干渉は避けられない。 ところが自己の永久磁石１０の反対側にリレーが設けられない端の行においては、隣接するリレーの永久磁石１０の磁気干渉が無くなるため、他の行のリレーとは異なる吸引力特性となる。 そこで本発明では、この端の行のリレーについても他の行のリレーと同様に自己の永久磁石１０以外の永久磁石の磁気干渉を同等に受けるために、上述のようにリブ８'を利用して余分に永久磁石１０に配設してある。 従って隣接するリレーが存在しない端の行のリレーにおいても他の行のリレーと同様な磁気干渉を受けて吸引力特性が他の行のリレーと同等なものとなる。

【００３７】尚図１７は本実施例を裏面側から見た一部省略せる斜視図である。 図１８は、プリント基板１０３
上に、本発明のマトリクスリレーを４個（Ａ乃至Ｄ）を搭載し、１６×１６のマトリクススイッチを構成した使用例を示す。 尚図１８ではマトリクスリレーＡ乃至Ｄは外形線と端子のみを示している。 プリント基板１０３の裏面では、各マトリクスリレーＡ乃至Ｄのコイル端子１
０２にダイオードアレイ１０４が接続され、ダイオードアレイ１０４は縦方向のプリント配線１１１により共通に接続されている。 隣接するマトリクスリレー間は、コイル共通端子１０１ａ，１０１ｂ、固定接点端子３５
ａ，３５ｂ、可動接点端子４１ａ、４１ｂ同士が接続されている。 また、マトリクスリレーＡ（左上）、Ｃ（左下）の左側の固定接点端子３５ａ、マトリクスリレーＢ
（右上），Ｄ（右下）の右側のコイル共通端子１０１
ｂ、マトリクスリレーＣ，Ｄの下側の可動接点端子４１
ａは夫々行配線端子１０５、コイルアース端子１０６、
列配線端子１０７につながっている。 ダイオードアレイをつなぐ、プリント配線１１１はマトリクスリレーＢ，
Ａの上側とダイオード端子１８につながっている。

【００３８】図１９は上記ダイオードアレイ１０４の内部回路を示し、この内部回路では二つのダイオード１１
０ａ、１１０ｂが直列接続され、中央と両端から端子１
０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃが出ている。 図２０は図１
８に示したマトリクススイッチの回路を示しており、この回路では、４個のマトリクスリレーＡ乃至Ｄを図１８
に示すように配線することにより、１６×１６接点のマトリクススイッチが構成される。 尚図２０では内部のスイッチを省略してある。 この図示回路は、コイルアース端子１０６とダイオード端子１０８を適当に接地又は電源に接続することにより、任意の行配線端子１０５を任意の列配線端子１０７と接続することができる。

【００３９】以下本マトリクススイッチの動作原理を説明する。 まず初期状態では、全ての接点は開いており、
全ての行配線端子と列配線端子は絶縁されている。 次にダイオード端子１０８ ₂にプラスの電圧を加え、コイルアース端子１０６ ₁を接地する。 すると、電流がダイオード端子１０８ ₂ 、ダイオード１１０ａ ₁ 、コイル３ ₁ 、コイルアース端子１０６ ₁を通って流れ、可動接点２９ ₁ ，２９ ₂が閉じ、列配線端子１０７ ₁ ，１０７
₂が行配線端子１０５ ₂ ，１０５ ₁とつながる。 次にダイオード端子１０８ ₁を電源から切離し、コイルアース端子１０６ ₁の接地を切り離す。 するとコイル端子３ ₁
の電流は切れるが、マトリクスリレーは自己保持性を有するから、可動接点２９ ₁ ，２９ ₂ 、固定接点３０ ₁ ，
３０ ₂の接続は保持される。 次に、ダイオード端子１０
８ ₁にマイナスの電圧を加え、コイルアース端子１０６
₁を接地する。 すると、電流がコイルアース端子１０６
₁ 、コイル３ ₁ 、ダイオード１１０ｂ ₁ 、ダイオード端子１０８ ₁を通って流れる。 ダイオード端子１０８ ₂にプラスの電圧を加えた場合と逆方向にコイル３ ₁に電流が流れ、可動接点２９ ₁ ，２９ ₂が開き、列配線端子１
０７ ₁ 、１０７ ₂が行配線端子１０５ ₂ 、１０５ ₁から切り離される。 次に、ダイオード端子１０８ ₁を電源から切離し、コイルアース端子１０６ ₁の接地を切り離す。 すると、コイル３ ₁の電流は切れるが、マトリクスリレーは自己保持性を有するから、可動接点２９ ₁ ，２
９ ₂ 、固定接点３０ ₁ ，３０ ₂は開いたままとなる。

【００４０】以上のようにして、コイルアース端子１０
６を接地し、ダイオード端子１０８にプラス又はマイナスの電圧を加えることにより、行配線端子１０５と列配線端子１０７の接続、切離しを行うことができる。 上の例では、可動接点２９ ₁ 、２９ ₂の接続を示したが、他の接点を開閉する場合も同様である。 その接点を含む列のコイルアース端子１０６と行のダイオード端子１０８
を接地し、電圧印加を行えばよい。

【００４１】マトリクススイッチの最も単純な駆動方法は、全てのコイルに個別に電源配線を行い、開閉するコイルに電流を流す方法である。 しかしこのようにすると、マトリクスサイズがＮ×Ｎのとき、コイルへの配線が２×Ｎ ²本必要となる。 一方本マトリクススイッチの方式では、コイルアース端子１０６からの配線Ｎ本と、
ダイオード端子１０８からの２Ｎ本の和である３×Ｎ本でよい。

【００４２】マトリクスサイズが大きいとき、本マトリスクスイッチの方式の方が配線数が少なく、有利となる。 またダイオードアレイ１０４を用いないで、単純にコイル３を縦、横方向に共通接続した場合には、縦横の配線に電源をつなぐと、その交点が同時に開閉してしまう。 以上示した方法を用いて行配線端子１０５と列配線端子１０７の接続を行うためには、隣接するマトリクスリレーの同一列の可動接点端子３３ａ，３３ｂ同士、同一行の固定接点端子３５ａ，３５ｂ同士、同一列のコイル共通端子１０１ａ，１０１ｂ同士をつなぐことが必要である。

【００４３】本発明にかかるマトリクスリレーでは、可動接点端子４１ａ，４１Ｂ、固定接点端子３５ａ，３５
ｂ、コイル共通端子１０１ａ，１０１ｂがマトリクスリレーの両端に備えてあるから、隣接端子との接続配線は短くて良い。 一方本発明のマトリクスリレーと異なり、
各端子が片方にのみある場合は、プリント基板上では図２１〜図２４のような配線が必要となる。 可動接点端子４１については図２１のような、固定接点端子３５については図２２のような、コイル共通端子１０１については図２３のような、ダイオード端子１０８については図２４のような配線が必要となる。

【００４４】図２１〜図２４の配線同士は交差するため、これらはプリント基板の異なる層に配線する必要があり、プリント基板には高価な多層基板が必要となる。
更に本発明のマトリクスリレーと異なり、同一列のこいる端子が共通接続されていない場合には、プリント基板上で共通接続する必要がある。 その場合にはプリント基板にコイル端子を挿入する多数の穴を開けるひつよいうがあり、加工の手間が更に増大する。

【００４５】本発明マトリクスリレーを用いて上述のように構成したマトリクスリレーでは、８×８のマトリクスリレーを２×２個用いて１６×１６のマトリクススイッチを構成する場合を示したが、３×３個、４×４個のように更にサイズの大きなマトリクススイッチを構成する場合にも、本発明のマトリクスリレーでは配線が複雑化することがない。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明は、磁気保持型ラッチングリレーをマトリクス状に配置して構成されるマトリクスリレーにおいて、複数の鉄芯を所定間隔で一体突出形成してあるヨークを長手方向が列方向となるようにして複数行方向に並行配設するとともに同時成形により一体化した合成樹脂製ベースを備え、該ベースの上面にマトリクス状に配置された各鉄芯を各磁気保持型ラッチングリレーの電磁石部の鉄芯としたので、個々のラッチングリレーの電磁石部の鉄芯を一つずつ加工してリレーを構成する場合に比べて部品数の低減が図れ、しかもヨークを同時成形によりベースに一体化するため成形部位に端子の穴加工等の細工を施しやすく、更にヨーク間に成形樹脂が回ってくるため、行方向の磁気干渉防止が図れるという効果がある。

【００４７】請求項２の発明は、請求項１の発明において、同一行に配置された鉄芯群の列方向の両側のベース上に樹脂成形品のリブを行方向に亘り立設したので、ヨークによるベースの列方向の強度アップに加え、リブによるベースの行方向の強度を強めることができ、ベースのそりを防止するという効果がある。 請求項３の発明は、請求項１の発明において、各鉄芯に対応するベース上に各磁気保持型ラッチングリレーの固定接点ブロックの位置決めのための突起体を立設したので、成形金型内でヨークの磁極面の高さと、突起体の高さを決めることで、突起体によって固定接点ブロックの位置を決めるだけで、ヨークの磁極面の高さと固定接点ブロックとの位置関係を精度良く決めることができ、その結果接点ギャップ、可動アマチュアのストロークを正確にコントロールすることができるという効果がある。

【００４８】請求項４の発明は、請求項１の発明において、鉄芯に被挿されて電磁石部を構成する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方を同一行又は列の隣接する励磁コイルブロックの一対のコイル端子の一方に機械的電気的に結合して同一行又は列に配置される励磁コイルブロックを一体的に連結したので、複数の励磁コイルブロックを一つの部品集合体として取り扱え、組み立て性の向上が図れ、更にコイル端子のための配線やプリント基板を無くすことができて、部品点数の一層の削減が図れるという効果がある。

【００４９】請求項５の発明は、請求項１の発明において、基端と自由端とを結ぶ線が列方向となる可動アマチュアと、可動アマチュアの両側に並設される可動接点ばねとを同一の絶縁性合成樹脂成形品からなる支持体に支持させて可動アマチュアブロックを構成し、同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックの両側の可動接点ばねの外側に共通端子板を並行配置して、この共通端子板と並行する可動接点ばねの基端部とをダボにより機械的電気的に結合し、共通端子板により同一列の各磁気保持型ラッチングリレーに対応する各可動アマチュアブロックを一体化したので、同一行方向の複数のラッチングリレーに対する可動アマチュアや可動接点ばねが全体として一つの集合部品体となるため部品点数の削減は勿論のこと、組み込みが一度に行えて組み立て性が向上し、しかも同一行方向の可動接点ばねの接続回路を設ける必要がない。

【００５０】請求項６の発明は、請求項１の発明において、請求項１の発明において、同一行の各磁気保持型ラッチングリレーの磁気保持用永久磁石を行方向が長手の１つの永久磁石で共用し、隣接する行の磁気保持型ラッチングリレーに対応する永久磁石を含めて両側に永久磁石が配置されない端の行の磁気保持型ラッチングリレー群に対して外側に一行余分の永久磁石を並設したので、
どの位置の磁気保持型ラッチングリレーが受ける磁気干渉を略同じとすることでき、ばらつきのない安定した吸引力特性が得られるという効果がある。

【００５１】請求項７の発明は、請求項５の発明において、可動接点端子を可動アマチュアブロックの両端に設けたので、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせて、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できる。 すなわち、隣接するマトリクスリレーの可動接点端子同士を接続すれば、マトリクスリレー間で可動接点を電気的に共通接続できるので、配線パターンを簡略化できるという効果がある。

【００５２】請求項８の発明は、請求項３の発明において、固定接点端子を電気的に共通接続された一連の固定接点ブロックの両端に備えたので、マトリクスリレーを多数プリント基板上で組み合わせて、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できる。 すなわち、隣接するマトリクスリレーの固定接点端子同士を接続すれば、マトリクスリレー間で固定接点を電気的に共通接続できるので、配線パターンを簡略化できるという効果がある。

【００５３】請求項９の発明によれば、請求項４の発明において、コイル共通端子を電気的に共通接続された一連の励磁コイルの両端に備えたので、サイズの大きなマトリクススイッチを構成する際に、プリント基板上の配線を簡略化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のベース部位の斜視図である。

【図２】同上の一部省略したベース部位の上面図である。

【図３】同上の一部省略したベース部位の下面図である。

【図４】同上の水平断面図である。

【図５】同上の図４のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】同上のヨークの斜視図である。

【図７】同上の磁気シャントの斜視図である。

【図８】同上の固定接点ブロックの部品集合体の斜視図である。

【図９】同上の固定接点ブロックの一部省略せる断面図である。

【図１０】同上の励磁コイルブロックの部品集合体の斜視図である。

【図１１】（ａ）は同上の励磁コイルブロックの部品集合体の一部省略せる下面図である。 （ｂ）は同上の励磁コイルブロックの部品集合体の一部省略せる正面図である。

【図１２】同上の永久磁石の斜視図である。

【図１３】同上の可動アマチュアブロックの部品集合体の斜視図である。

【図１４】（ａ）は同上の可動アマチュアブロック部位の一部省略せる上面図である。 （ｂ）は同上の可動アマチュアブロック部位の一部省略せる列方向の断面図である。 （ｃ）は同上の励磁コイルブロックの部品集合体の一部省略せる行方向の断面図である。

【図１５】（ａ）は同上のカバーの下面図である。
（ｂ）は同上のカバーの列方向の断面図である。 （ｃ）
は同上のカバーの上面図である。 （ｄ）は同上のカバーの行方向の断面図である。

【図１６】同上の動作説明図である。

【図１７】同上の一部省略せる裏面側からみた斜視図である。

【図１８】本発明マトリクスリレーを用いたマトリクススイッチの構成図である。

【図１９】同上に用いるダイオードアレイの構成図である。

【図２０】同上の回路図である。

【図２１】本発明マトリクスリレーを用いないマトリクススイッチの配線説明図である。

【図２２】本発明マトリクスリレーを用いないマトリクススイッチの配線説明図である。

【図２３】本発明マトリクスリレーを用いないマトリクススイッチの配線説明図である。

【図２４】本発明マトリクスリレーを用いないマトリクススイッチの配線説明図である。

【図２５】従来例の一つのラッチングリレーを外した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ 鉄芯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 史郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 塩見 正行 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 森本 高生 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鈴木 達也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 保坂 寛 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内