JP2003151419A - 電磁継電器 - Google Patents

電磁継電器

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JP2003151419A
JP2003151419A JP2001378551A JP2001378551A JP2003151419A JP 2003151419 A JP2003151419 A JP 2003151419A JP 2001378551 A JP2001378551 A JP 2001378551A JP 2001378551 A JP2001378551 A JP 2001378551A JP 2003151419 A JP2003151419 A JP 2003151419A
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piece
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Shuichi Misumi
修一 三角
Yuichi Kariya
雄一 仮屋
Hiroyuki Miyano
裕之 宮野
Shigekazu Aoki
茂和 青木
Kenji Nakamura
中村  憲治
Tatsuro Ishikawa
達郎 石川
Takehiko Nakagawa
武彦 中川
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄芯の磁極部に接離する可動鉄片の吸着部が
ブレにくく、安定した動作特性を有する安価な電磁継電
器を提供することにある。 【解決手段】 一端部を支持受け部51とし、他端部を
磁極部52とする平面略J字形状の鉄芯50と、角部に
取り付けた可動接触片70を介して支持されるととも
に、一端部61を前記鉄心50の支持受け部51に回動
可能に支持され、他端部である吸着部62を前記鉄芯5
0の磁極部52に吸着可能に対向させた平面略L字形の
可動鉄片60と、からなる電磁継電器である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁継電器、特に、
可動鉄芯と可動鉄片との組付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電磁継電器としては、例えば、特
開2000−222990号公報に記載のものがある。
すなわち、ハウジング内に励磁コイルを巻いた門形固定
鉄芯を配置し、この門形固定鉄芯の凹部に可動接片及び
固定接片からなるスイッチ機構を配置し、前記凹部をほ
ぼ閉じるように接極子を配置し、この接極子を前記門形
固定鉄芯の両脚部の一方に接触させ、両脚部の他方で離
接させることでスイングさせ、接極子の中間に設けた凸
部で前記可動接片を押出して前記スイッチ機構をオン・
オフする電磁継電器がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
電磁継電器は、その接極子の両端部はほぼ同一形状であ
り、そして、ほぼ同一重量である。このため、前記接極
子の一端部を前記門形固定鉄芯の両脚部の一方に接触さ
せつつ、その他端部を両脚部の他方に離接させてスイン
グさせた場合に、鉄芯に接離する接極子の他端部がブレ
やすい。この結果、前述の電磁継電器では、安定した動
作特性を得にくい。また、前記門型固定鉄芯は、成形後
のスプールに組付けることができず、インサート成形工
法が必須となる。このため、部品の搬送に手間がかかる
高価なインサート成形装置が必要となり、生産コストが
高いという問題点があった。
【0004】本発明は、前記問題点に鑑み、鉄芯の磁極
部に接離する可動鉄片の吸着部がブレにくく、安定した
動作特性を有する安価な電磁継電器を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁継電
器は、前記目的を達成すべく、一端部を支持受け部と
し、他端部を磁極部とする平面略L字形状の鉄芯と、角
部に取り付けたヒンジばねを介して支持されるととも
に、一端部を前記鉄心の支持受け部に回動可能に支持さ
れ、他端部を前記鉄芯の磁極部に吸着可能に対向させた
平面略L字形の可動鉄片と、からなる構成としてある。
【0006】本発明によれば、鉄芯の支持受け部に回動
可能に支持される可動鉄片の一端部は、鉄芯の磁極部に
吸着可能に対向する可動鉄片の他端部よりも巾が広く、
かつ、重い。このため、可動鉄片がヒンジばねを介して
回動しても、可動鉄片の他端部はブレにくく、安定した
動作特性を有する電磁継電器が得られる。また、成形し
たスプールに鉄芯を組付けることができるので、インサ
ート成形工法が不要となり、生産コストの低い電磁継電
器が得られる。
【0007】また、本発明にかかる他の電磁継電器は、
一端部を支持受け部とし、他端部を磁極部とする平面略
J字形状の鉄芯と、角部に取り付けたヒンジばねを介し
て支持されるとともに、一端部を前記鉄心の支持受け部
に回動可能に支持され、他端部を前記鉄芯の磁極部に吸
着可能に対向させた平面略L字形の可動鉄片と、からな
る構成であってもよい。本発明によれば、前述の効果に
加え、可動鉄片の角部から回動先端部までの長さが電磁
石ブロックよりも短くなる。このため、前記可動鉄片の
回動軸心まわりの慣性モーメントが小さくなり、可動鉄
片の動作速度が速くなるので、俊敏な動作特性を有する
電磁継電器が得られる。
【0008】さらに、実施形態としては、成形されたス
プールの貫通孔に、鉄芯の一端部を挿入して組付けても
よい。本実施形態によれば、部品の搬送に手間がかかる
高価なインサート成形装置が不要となり、生産コストの
低い安価な電磁継電器が得られる。そして、他の実施形
態としては、ヒンジばねは可動接触片であってもよい。
本実施形態によれば、安定した動作特性を有する可動鉄
片に可動接触片が取り付けられるので、安定した開閉特
性を有し、かつ、応答特性の良い電磁継電器が得られ
る。
【0009】別の実施形態としては、前記可動鉄片の角
部近傍に、ベースの底面に突設した位置規制用突部に遊
嵌する嵌合受け部を、設けておいてもよい。なお、本実
施形態にかかる前記嵌合受け部は、突出加工によって形
成した凹部であってもよく、あるいは、プレス加工によ
って形成した貫通孔であってもよい。本実施形態によれ
ば、ベースに設けた位置規制用突部に可動鉄片の嵌合受
け部が遊嵌する。このため、外部から衝撃力が負荷され
ても、可動鉄片が前記突部に位置規制されるので、可動
鉄片に取り付けたヒンジバネの塑性変形を防止できると
ともに、可動鉄片の脱落を防止できるという効果があ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明にかかる実施形態を図1な
いし図15の添付図面に従って説明する。本発明にかか
る第1実施形態は、図1ないし図10に示すように、大
略、ベース10と、電磁石ブロック30と、可動鉄片6
0と、可動接触片70と、ケース80とからなる電磁継
電器である。
【0011】ベース10は、図3Aに示すリードフレー
ム20をインサート成形して切り離した後(図3B)、
曲げ加工を施して形成したものである(図2)。前記リ
ードフレーム20は、可動接点端子21、固定接点端子
22、可動鉄片用位置規制部材23、および、可動接触
片用位置規制部材24を打抜いて曲げ起こしたものであ
る。
【0012】特に、可動接点端子21および固定接点端
子22の端子部21a,22aはベース10の内側に折
り曲げられ、同一直線上に位置決めされている(図
7)。さらに、固定接点端子22の固定接点22bがベ
ースの底面から露出している。また、可動鉄片用位置規
制部材23および可動接触片用位置規制部材24の一端
部に位置する位置規制舌片23a,24aは略直角にそ
れぞれ曲げ加工が施されている。ただし、図2および図
3Bにおける前記位置規制舌片23a,24aはそれぞ
れ製造工程の途中の状態を示している。一方、可動鉄片
用位置規制部材23および可動接触片用位置規制部材2
4の他端部である位置決め部23b,24bは基準面と
なるようにベース10の底面からそれぞれ露出してい
る。
【0013】さらに、図2に示すように、前記ベース1
0の底面には、絶縁壁11aおよび仕切壁11bが並設
され、前記仕切壁11bの両側近傍にコイル端子孔13
a,13bが形成されている。また、前記ベース10の
対向する側壁の一方には、後述する電磁石ブロック30
を嵌合するための一対の切り欠き部14a,14bが形
成され、その他方には、調整用切り欠き部15が形成さ
れている。
【0014】電磁石ブロック30は、図4A,Bに示す
ように、コイル31を巻回したスプール32と、一対の
コイル端子40,45と、鉄芯50とからなるものであ
る。前記スプール32は、両端に鍔部33a,33bを
有する胴部34に鉄芯50を挿通できる貫通孔32aを
有している。そして、前記鍔部33a,33bにはコイ
ル端子孔34a,34bを設けた台座部35a,35b
が延在している。前記台座部35a,35bの外向面に
は、前記ベース10の切り欠き部14a,14bにそれ
ぞれ嵌合可能な突部36a,36bが形成されている。
【0015】コイル端子40,45は位置決め用巾広部
41,46をそれぞれ形成したものである。そして、コ
イル端子40,45を前記スプール32のコイル端子孔
34a,34bに下方側からそれぞれ圧入することによ
り、そのコイル絡げ部42,47が前記台座部35a,
35bからそれぞれ突出する。
【0016】鉄芯50は、図4Aに示すように、平面略
J字形状の板状磁性材からなるものである。そして、前
記鉄芯50は、その一端部を後述する可動鉄片60の支
持受け部51とする一方、その他端部を磁極部52とし
てある。
【0017】したがって、スプール32の胴部34に巻
回したコイル31の両端を前記コイル端子40,45の
コイル絡げ部42,47に絡げてハンダ付けした後、前
記スプール32の貫通孔32aに鉄芯50の一端部51
を挿入することにより、電磁石ブロック30が完成す
る。本実施形態では、電磁石ブロック30に鉄芯50、
コイル端子40,45をインサート成形する必要がない
ので、高額な設備投資を軽減できるという利点がある。
【0018】ついで、前記ベース10に並設した絶縁壁
11aおよび仕切壁11bの間に前記電磁石ブロック3
0を挿入する。ついで、前記ベース10のコイル端子孔
13a,13bにコイル端子40,45の端子部43,
48を挿入する。これにより、ベース10の切り欠き部
14a,14bに電磁石ブロック30の突部36a,3
6bがそれぞれ嵌合して露出する。このため、本実施形
態によれば、コイル端子40,45を、所定のピッチを
確保しつつ、ベース10の側壁の肉厚分だけ外側に配置
できる。この結果、床面積の小さい電磁継電器が得られ
るという利点がある。
【0019】さらに、鉄芯50の支持受け部51を位置
規制部材23の位置決め部23bに載置する(図10
C)一方、鉄芯50の屈曲部53を位置規制部材24の
位置決め部24bに載置した後(図8B)、抵抗溶接あ
るいはレーザ溶接でそれぞれ溶接一体化する。本実施形
態によれば、電磁石ブロック30をベース10に高い組
立精度で位置決めできる。また、抵抗溶接等で溶接一体
化してあるので、熱ストレスや衝撃力等が負荷されて
も、ベース10内で電磁石ブロック30が変位すること
はなく、動作特性が変化しないという利点がある。
【0020】前述の実施形態では、レーザ溶接をベース
10の上方からベース10の底面に向けて照射する場合
について説明したが、ベース10の下方から底面に向け
て照射して溶接してもよい。すなわち、ベース10の底
面にレーザ溶接孔を設け、このレーザ溶接孔から目視で
きる前記位置決め部23b,24bにレーザを直接照射
することにより、鉄芯60を溶接一体化してもよい。ま
た、前記レーザ溶接孔から目視できるように前記位置決
め部23b,24bにも貫通孔を設ける。そして、位置
決め部23b,24bの前記貫通孔に重ね合わせた鉄芯
60にレーザを照射して溶接一体化してもよい。なお、
溶接一体化する部分は少なくとも1箇所あればよい。例
えば、鉄芯50の一端部をベースに係止する一方、その
他端部を位置規制部材の位置決め部に溶接一体化しても
よい。また、前記ベースのレーザ溶接孔にシール材を注
入,固化すれば、シール性がより一層確実になる。特
に、位置決め部に貫通孔を設けた場合には、ベース10
に電磁石ブロック30をより一層強固に固定できるとい
う利点がある。
【0021】可動鉄片60は、図5に示すように、平面
略L字形状の板状磁性材であり、その一端部61の下面
縁部61aを回動支点とする一方(図7)、その他端部
62を鉄芯50の磁極部52に吸着する吸着部62とし
てある。
【0022】可動接触片70は、導電性薄板ばね材から
なるものであり、その一端部を屈曲して接続端部71を
形成してある一方、その他端部の下面に可動接点72を
設けてある(図7)。
【0023】前記可動接触片70は、前記可動鉄60の
上面に溶接で一体化されている。そして、図9Bに示す
ように、前記ベース10の底面から露出する可動接点端
子21の接続受け部21bに可動接触片70の接続端部
71を位置決めし、抵抗溶接あるいはレーザ溶接で一体
化することにより、可動接点72が固定接点22bに接
離可能に対向する。このとき、図7に示すように、可動
接触片70の屈曲部73の真直部分と、可動接触片60
の下面縁部61とが同一垂直面上に位置しているので、
回動支点に位置ずれが生じないという利点がある。
【0024】ついで、前記位置規制部材23の位置規制
舌片23aを曲げ起こして可動鉄片60の一端部61の
近傍を位置規制することにより、可動鉄片60は、その
一端部の下面縁部61aを回動支点として回動可能に支
持される(図9C)。このため、可動鉄片60の動作に
よって樹脂の磨耗粉が生じず、接触不良が発生しないと
いう利点がある。一方、位置規制舌片24aを曲げ起こ
すことにより、可動接触片70が復帰位置を位置規制さ
れる(図9B)。このため、ケース80の装着前に動作
特性が決定され、品質の安定した製品を製造できるとい
う利点がある。
【0025】ケース80は、前記ベース10に嵌合可能
な外形形状を有し、その上面縁部にガス抜き孔81が設
けられている。そして、前記ベース10にケース80を
嵌合することにより、ケース80の天井面に突設した突
条82a,82b(図6)が鉄芯50とコイル端子4
0,45の絡げ部42,47とをそれぞれ仕切る。この
ため、沿面距離が増大し、絶縁特性が向上するという利
点がある。
【0026】そして、内部構成部品を組み込んだベース
10にケース80を組付けた後、前記ベース10の裏面
にシール材を注入する。これによって、ベース10とケ
ース80との隙間をシール材がシールするだけでなく、
コイル端子孔13a,13bをシールできる。このた
め、ベース10に電磁石ブロック30を強固に固定でき
る。特に、本実施形態では、ベース10にインサート成
形され、かつ、ベース10の裏面から目視できる部品に
もシール材が流れて付着,固化する。このため、シール
性をより一層確実に確保できるという利点がある。
【0027】次に、前述の構成からなる電磁継電器の動
作について説明する。電磁石ブロック30が励磁されて
いない場合には、可動接触片70のばね力で可動鉄片6
0が上方に付勢され、可動接点72が固定接点22bか
ら開離している。
【0028】そして、コイル31に電圧を印加して電磁
石ブロック30を励磁すると、鉄芯50の磁極部52が
可動鉄片60の吸着部62を吸引する。このため、可動
接触片70のばね力に抗して可動鉄片60の一端部61
の下面縁部61aを回動支点として可動鉄片60が回動
する。このとき、位置規制舌片23aが可動鉄片60の
一端部61の近傍を支持し、可動鉄片60の安定動作を
確保する。そして、可動接触片70の可動接点72が固
定接点22bに接触した後、可動鉄片60の吸着部62
が鉄芯50の磁極部52に吸着する。
【0029】さらに、コイル31に対する電圧の印加を
停止し、電磁石ブロック30の励磁を解くと、可動接触
片70のばね力で可動鉄片60が回動し、元の位置に復
帰する。このとき、可動接触片70の上面が位置規制舌
片24aに当接して位置規制される。
【0030】第2実施形態は、図11に示すように、可
動接点端子21、固定接点端子22、およびコイル端子
40,45の各端子部を外側に屈曲することにより、表
面実装用電磁継電器として使用する場合である。他は前
述の実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【0031】第3実施形態は、図12に示すように、前
記位置規制用部材24を常閉固定接点端子として利用す
る場合である。すなわち、前記可動接触片70の自由端
部の表裏面には、共通可動接点72(図示せず),73
が設けられている。一方、前記常閉固定接点端子24の
一端部24aの下面に固定接点24cが配置されてい
る。したがって、可動接触片70が回動することによ
り、可動接点72,73が固定接点22b,24cにそ
れぞれ交互に接触する。他は前述の実施形態とほぼ同様
であるので、説明を省略する。
【0032】第4実施形態は、図13ないし図15に示
すように、ベース10に位置規制用突部16を突設する
一方、可動鉄片60の角部近傍に嵌合受け部63を形成
した場合である。本実施形態では、前記ベース10の突
部16に可動鉄片60の嵌合受け部63を遊嵌している
ので、可動鉄片60が回動しても、その円滑な回動動作
の障害とならない。そして、外部から衝撃力が負荷され
た場合には、前記突起16に可動鉄片60が位置規制さ
れるので、ヒンジバネ70は塑性変形せず、可動鉄片6
0は脱落しないという利点がある。
【0033】なお、前記嵌合受け部63は突き出し加工
によって形成した凹部であってもよく、あるいは、プレ
ス加工によって形成した貫通孔であってもよい。他は前
述の実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、鉄芯の支持受け部に回
動可能に支持される可動鉄片の一端部は、鉄芯の磁極部
に吸着可能に対向する可動鉄片の他端部よりも巾が広
く、かつ、重い。このため、可動鉄片がヒンジばねを介
して回動しても、可動鉄片の他端部がブレにくく、安定
した動作特性を有する電磁継電器が得られる。また、成
形したスプールに鉄芯を組付けることができるので、イ
ンサート成形工法が不要となり、生産コストの低い安価
な電磁継電器が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる第1実施形態を示す電磁継電
器の分解斜視図である。
【図2】 図1で示したベースから電磁石ブロック、可
動鉄片を取り出した状態を示す分解斜視図である。
【図3】 図2で示したベースの製造方法を示す斜視図
であり、図Aはリードフレームの斜視図、図Bはベース
の成形直後を示す斜視図である。
【図4】 図Aは図2で示した電磁石ブロックの分解斜
視図、図Bはスプールを異なる角度から見た斜視図であ
る。
【図5】 図2で示した可動鉄片および可動接触片の分
解斜視図である。
【図6】 図1で示した第1実施形態を異なる角度から
見た分解斜視図である。
【図7】 図6で示したベースから電磁石ブロック、可
動鉄片を取り出した状態を示す分解解斜視図である。
【図8】 図1で示した電磁継電器の組立完了後の状態
を示し、図Aは平面図、図Bは図AのB−B線断面図で
ある。
【図9】 図1で示したベースを示し、図Aは平面図、
図Bは図AのB−B線断面図、図Cは図AのC−C線断
面図である。
【図10】 図9で示したベースから可動鉄片および可
動接触片を取り除いた状態を示し、図Aは平面図、図B
は図Aの側面図、図Cは図AのC−C線断面図である。
【図11】 本発明にかかる電磁継電器の第2実施形態
を示し、図Aは平面図、図Bは右側面図、図Cは図Aの
C−C線断面図である。
【図12】 本発明にかかる第3実施形態を示す電磁継
電器の斜視図である。
【図13】 本発明にかかる第4実施形態を示す電磁継
電器の分解斜視図である。
【図14】 図13で示した電磁継電器の全体斜視図で
ある。
【図15】 図14で示した電磁継電器の横断面図であ
る。
【符号の説明】
10…ベース、11a…絶縁壁、11b…仕切壁、13
a,13b…コイル端子孔、14a,14b…切り欠き
部、15…調整用切り欠き部、16…位置規制用突部、
20…リードフレーム、21…可動固定接点端子、21
a…端子部、21b…接続受け部、22…固定接点端
子、22a…端子部、22b…固定接点、23…位置規
制部材、23a…位置規制舌片、23b…位置決め部、
24…位置規制部材、24a…位置規制舌片、24b…
位置決め部、30…電磁石ブロック、31…コイル、3
2…スプール、32a…貫通孔、34…胴部、35a,
35b…台座部、36a,36b…突部、40,45…
コイル端子、43,48…端子部、50…鉄芯、51…
支持受け部、52…磁極部、53…屈曲部、60…可動
鉄片、61…一端部、61a…下面縁部、62…吸着
部、63…嵌合受け部、70…可動接触片、71…接続
部、72…可動接点、73…屈曲部、80…ケース、8
1…ガス抜き孔、82a,82b…突条。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01H 51/06 H01H 51/06 D (72)発明者 宮野 裕之 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 青木 茂和 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 中村 憲治 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 石川 達郎 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 中川 武彦 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端部を支持受け部とし、他端部を磁極
    部とする平面略L字形状の鉄芯と、角部に取り付けたヒ
    ンジばねを介して支持されるとともに、一端部を前記鉄
    心の支持受け部に回動可能に支持され、他端部を前記鉄
    芯の磁極部に吸着可能に対向させた平面略L字形の可動
    鉄片と、からなることを特徴とする電磁継電器。
  2. 【請求項2】 一端部を支持受け部とし、他端部を磁極
    部とする平面略J字形状の鉄芯と、角部に取り付けたヒ
    ンジばねを介して支持されるとともに、一端部を前記鉄
    心の支持受け部に回動可能に支持され、他端部を前記鉄
    芯の磁極部に吸着可能に対向させた平面略L字形の可動
    鉄片と、からなることを特徴とする電磁継電器。
  3. 【請求項3】 成形されたスプールの貫通孔に、鉄芯の
    一端部を挿入して組付けたことを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の電磁継電器。
  4. 【請求項4】 ヒンジばねが可動接触片であることを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電磁
    継電器。
  5. 【請求項5】 可動鉄片の角部近傍に、ベースの底面に
    突設した位置規制用突部に遊嵌する嵌合受け部を、設け
    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
    記載の電磁継電器。
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