JP2003242869A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造，組立が容易で耐衝撃性に優れた電磁継
電器を提供することにある。 【解決手段】 可動鉄６０片の片面中央部に断面略コ字
形の押圧バネ６５を交差するように取り付ける。そし
て、前記押圧バネ６５の両端に位置する支持突起６６を
スプール７４に設けた一対の位置決め用切り欠き部７５
ｂにそれぞれ嵌合し、前記可動鉄片６０を回動可能に支
持した。

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、
その内部に組み込まれる可動鉄片の支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、シ
ーソーのように回動する可動鉄片で可動接触片を駆動し
て接点を開閉する電磁継電器としては、例えば、特開平
１０−２０８６００号公報に開示のものがある。すなわ
ち、この電磁継電器では、可動鉄片である接極子９を支
持するヒンジばね片１３を、ボディブロック７にインサ
ート成形した共通固定接点端子５の固着片５ａに固着一
体することにより、回動可能に支持したものである。

【０００３】しかし、前述の電磁継電器では、ヒンジバ
ネ片１３の材質，溶接条件の選定等の条件設定が難しい
だけでなく、溶接する際のヒンジばね片１３の位置決め
作業に手間がかかり、組立精度にバラツキが生じやす
い。また、前記電磁継電器に衝撃力が加わると、衝撃力
でヒンジはね片１３に永久変形が生じたり、ヒンジばね
片１３の固着部分が破損するという不具合があった。

【０００４】このような不具合を回避すべく、例えば、
特開２０００−３０６４８３号公報に開示の電磁継電器
がある。すなわち、接極子２を支持する接触子ばね１９
の角孔４２に、突片４８の下面に突設しただぼ４９を挿
通することにより、前記接極子２を揺動自在に支持した
ものがある。

【０００５】しかし、前記電磁継電器では、外部から衝
撃力が加わると、前記だぼ４９が破損したり、接触子ば
ね１９が脱落して動作不能に陥るおそれがあり、衝撃力
に弱いという問題点がある。

【０００６】本発明は、前記問題点に鑑み、製造，組立
が容易で耐衝撃性に優れた電磁継電器を提供することを
目的とする。

【０００７】

【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、鉄芯を組み付けたスプー
ルにコイルを巻回し、かつ、前記鉄芯の片面中央部に永
久磁石を配置して電磁石ブロックを形成するとともに、
前記永久磁石の端面に可動鉄片の略中央部を回動可能に
支持し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいてシ
ーソーのように回動する前記可動鉄片で接点機構部を駆
動する電磁継電器において、前記可動鉄片の片面中央部
に断面略コ字形の支持バネを交差するように取り付ける
とともに、前記支持バネの両端に位置する支持突起を前
記スプールに設けた一対の位置決め用凹部にそれぞれ嵌
合することにより、前記可動鉄片を回動可能に支持した
構成としてある。

【０００８】本発明によれば、可動鉄片を支持する支持
バネを溶接していないので、組立作業が容易になるだけ
でなく、支持バネを溶接接続した場合に生じやすい組立
精度のバラツキがなく、動作特性が安定する。また、本
発明の電磁継電器に外部から衝撃力が加わっても、従来
例のように支持バネを溶接固定していないので、衝撃力
で支持バネに永久変形が生ずることもなく、溶接部分が
破損することもない。さらに、支持バネの一対の支持突
起をスプールの一対の位置決め用凹部にそれぞれ嵌合し
てある。このため、外部から衝撃力が加わり、支持バネ
の支持突起が位置決め用凹部から瞬間的に位置がずれて
も、永久磁石の磁力で可動鉄片が引き戻される。この結
果、支持バネの支持突起が位置決め用凹部に再び落ち込
んで元の状態に復帰するので、耐衝撃性に優れた電磁継
電器が得られる。

【０００９】また、支持バネの支持突起の頂部を、可動
鉄片の回動軸心と略同一直線上に配置した構成としても
よい。

【００１０】前述の実施形態によれば、支持突起の頂部
と可動鉄芯の回動軸心とが同一直線上に配置されるの
で、可動鉄片の回動動作が円滑になる。

【００１１】さらに、支持バネから可動鉄片の長さ方向
に沿って延在した一対の弾性腕部で、接点機構部の可動
接点ブロックを押圧して駆動する構成としてもよい。

【００１２】前述の実施形態によれば、一つの支持バネ
を２つの内部構成部品に兼用でき、部品点数、組立工数
が減少するので、部品管理が容易で生産性の高い電磁継
電器が得られるという効果がある。

【００１３】

【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９の添付図面に従って説明する。本実施形態にか
かる電磁継電器は高周波回路の開閉に用いられるもので
あり、図１に示すように、大略、ベースブロック１０
に、可動鉄片６０を組み付けた電磁石ブロック７０を載
置するとともに、ケース９０を被せたものである。

【００１４】前記ベースブロック１０は、図４に示すよ
うに、一対の可動接点ブロック４０，４５を組み込んだ
ベース２０を下シールド板３０および上シールド板５０
で上下から挟持したものである。

【００１５】前記ベース２０は、図示しないリードフレ
ームから共通固定接点端子２１、常開固定接点端子２２
および常閉固定接点端子２３を打ち抜いた後、金型内に
搬送してインサート成形したものである。そして、前記
リードフレームからプレス加工で前記端子２１，２２，
２３を切り離すとともに、折り曲げて完成する。なお、
前記ベース２０の周辺縁部には後述する下シールド板３
０を組み付けるための挿入孔２４が形成されている。さ
らに、前記ベース２０は、両側端面に位置決め用凹部２
７ａ，２７ｂを形成してある。

【００１６】下シールド板３０は、導電性板状材をプレ
ス加工で打ち抜き、かつ、周辺縁部を曲げ起こして起立
壁３１を形成したものである。前記起立壁３１の上端部
には折り曲げ可能な係止用舌片３２が適宜形成されてい
る。

【００１７】さらに、前記下シールド板３０の底面中央
部には復帰バネ３５が溶接一体化されている。前記復帰
バネ３５の両端部３６，３７は後述する可動接点ブロッ
ク４０，４５の下端面に圧接し、可動接触片４１，４６
を上方に付勢する。

【００１８】前記可動接点ブロック４０，４５は、導電
性板バネからなる可動接触片４１，４６をインサート成
形したものであり、前記ベース２０の縦ガイド溝２５，
２６に沿って組み込まれる。このため、可動接触片４１
の両端部は前記共通固定接点端子２１の固定接点部２１
ａおよび常開固定接点端子２２の固定接点部２２ａにそ
れぞれ接離する。また、可動接触片４６の両端部は前記
共通固定接点端子２１の固定接点部２１ａおよび常開固
定接点端子２３の固定接点部２３ａにそれぞれ接離す
る。

【００１９】上シールド板５０は矩形板状の導電材から
なり、長手方向の２箇所に設けた挿通孔５１，５２から
前記可動接点ブロック４０，４５が上下動自在に突出す
る。また、前記上シールド板５０は、前記挿入孔５１を
間にして対向するようにアース接点部５３ａ，５３ｂを
設けてあるとともに、前記挿入孔５２を間にして対向す
るように５４ａ，５４ｂを設けてある。さらに、前記上
シールド板５０は、その周辺縁部から延在したシールド
用舌片５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄからアース端子
５６をそれぞれ延在してある。例えば、前記シールド用
舌片５５ｄは、図５Ｂに示すように、ベース２０の側面
から突出する共通固定接点端子２１の基部を被覆し、高
周波特性の向上を図っている。そして、前記上シールド
板５０の両端部には位置決め用爪部５７ａ，５７ｂが側
方に突出している（図５Ａ）。

【００２０】次に、ベースブロック１０の組立工程につ
いて説明する。ベース２０の挿入孔２４に、復帰バネ３
５を溶接一体化した下シールド板３０の起立壁３１を下
方側から挿入する。そして、前記ベース２０の縦ガイド
溝２５，２６に沿って可動ブロック４０，４５をそれぞ
れ組み付け、所定の位置に位置決めする。ついで、前記
ベース２０に上シールド板５０を組み付け、ベース２０
の位置決め用凹部２７ａ，２７ｂに上シールド板５０の
位置決め用爪部５７ａ，５７ｂをそれぞれ嵌合して位置
決めする。そして、前記下シールド板３０の係止用舌片
３２を内方に折り曲げることにより、下シールド板３０
と上シールド板５０とでベース２０を挟持する。この結
果、ストリップライン構造を形成するとともに、上シー
ルド板５０の挿通孔５１，５２から可動ブロック４０，
４５の上端部が押圧可能に迫り出し、ベースブロック１
０の組立が完了する。

【００２１】前記可動鉄片６０は板状磁性材からなり、
その中央部に突き出し加工を施して回動支点となる突条
６１を形成してあるとともに、上面の一端部に遮磁板６
２を取り付けてある。さらに、前記可動鉄片は、その下
面中央部に押圧バネ６５を溶接一体化してある（図
７）。

【００２２】前記押圧バネ６５は平面略十文字形状であ
り、対向する両端部を略直角に曲げ起こして支持突起６
６，６６を形成してある。前記支持突起６６，６６は自
動調心できるように正面略三角形状であり、その頂部が
前記可動鉄片６０の突条６１の頂部と同一直線上に位置
している。このため、可動鉄片６０の回動支点が同一線
上に揃うので、可動鉄片６０が円滑に回動するという利
点がある。さらに、前記押圧バネ６５の残る対向する両
端部にプレス加工を施すことにより、前記可動接点ブロ
ック４０，４５を押圧する弾性腕部６７，６８がそれぞ
れ形成されている（図７）。

【００２３】電磁石ブロック７０は、スプール７１に鉄
芯８０およびコイル端子８３，８４８５を組み込んでコ
イル８６を巻回した後、永久磁石８７を組み付けたもの
である。すなわち、前記スプール７１は、図８Ａに示す
ように、コイル８６を巻回する胴部７２の両端に鍔部７
３，７４を左右対称にそれぞれ形成するとともに、前記
胴部７２の中央に支持台７５を一体成形したものであ
る。前記胴部７２の下面には後述する鉄心８０を圧入で
きる圧入溝７２ａが形成されている。

【００２４】また、前記鍔部７３および７４には、スプ
ール７０の中心に位置する軸心７１ａ（図８Ａ）に対し
て点対称となる位置にコイル端子孔７３ａ，７３ｂ，７
３ｃおよび７４ａ，７４ｂ，７４ｃがそれぞれ形成され
ている。なお、並設した２本のコイル端子孔７３ａおよ
び７３ｂ、あるいは、７４ａおよび７４ｂのうち、いず
れか一方はダミー端子用である。

【００２５】さらに、図８Ｃに示すように、前記支持台
７５の下面には収容凹部７５ａを軸心７１ａの左側に偏
心させて設けてある。このため、前記収容凹部７５ａに
略直方体形状の永久磁石８７を組み付けることにより、
前記永久磁石８７を軸心７１ａから左側に偏心させた位
置に配置できる（図２）。さらに、前記支持台７５の両
側面の下端縁部に、前記押圧バネ６５の支持突起６６を
嵌合できる位置決め用切り欠き部７５ｂが形成されてい
る。

【００２６】前記鉄芯８０は、図２に示すように、断面
略ハット形状であり、前記スプール７１の胴部７２に組
み込まれ、突出する両端部を磁極部８１，８２としてあ
る。

【００２７】したがって、前記電磁石ブロック７０を組
み立てるには、スプール７１の圧入溝７２ａに鉄芯８０
を圧入するとともに、鍔部７３および７４のコイル端子
孔７３ａ，７３ｂおよび７４ｃにコイル端子８３，８４
および８５をそれぞれ圧入する。ついで、前記胴部７２
にコイル８６を巻回し、その両端部をコイル端子８４，
８５の上端部にそれぞれ絡げてハンダ付けする。さら
に、前記スプール７１の支持台７５の下面に設けた収容
凹部７５ａに永久磁石８７を組み付けることにより、電
磁石ブロック７０が完成する。そして、前記スプール７
１の支持台７５に設けた位置決め用切り欠き部７５ｂ，
７５ｂに、押圧バネ６５の支持突起６６，６６をそれぞ
れ嵌合する。さらに、前記可動鉄片６０を永久磁石８７
に吸着させることにより、可動鉄片６０を電磁石ブロッ
ク７０に組み付ける（図７Ａ）。本実施形態では、前記
押圧バネ６５の支持突起６６が自動調心できるように正
面略三角形状である。このため、万一、振動等で押圧バ
ネ６５がスプール７１から瞬間的に位置がずれても、所
定の位置に自動的に復帰するという利点がある。

【００２８】前記ケース９０は、前記電磁石ブロック７
０を組み付けた前記ベースブロック１０に嵌合可能な箱
形状を有している。そして、前記ベースブロック１０と
前記ケース９０との嵌合面にシール剤を塗布し、恒温槽
で前記シール剤を硬化させる。そして、前記ケース９０
のガス抜き部９１から内部空気を抜いて熱封止し、密封
状態とすることにより、電磁継電器の組立作業が完了す
る。

【００２９】本実施形態によれば、常開固定接点部２２
ａおよび常閉固定接点部２３ａはベース２０の長辺の両
端にそれぞれ配置され、両者は離れた位置にある。さら
に、それらの常開固定接点端子２２および常閉固定接点
端子２３は一方の長辺の隅部から側方にそれぞれ突出
し、両者は離れた位置にある。一方、共通固定接点端子
２１は残る他方の長辺の中央部から側方に突出している
とともに、コイル端子５６は残る他方の長辺の隅部から
側方にそれぞれ突出している。そして、前記常開固定接
点端子２２、常閉固定接点端子２３、共通固定接点端子
２１およびコイル端子８３，８５の間にはアース端子５
６がそれぞれ配置されている。このため、本実施形態に
よれば、優れたアイソレーション特性を有する高周波開
閉用の電磁継電器が得られるという利点がある。

【００３０】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。図２に示すように、コイル８６に
電圧が印加されていない場合には、可動鉄片６０の一端
部６０ａが鉄芯８０の磁極部８１に吸着している。この
ため、押圧バネ６５の弾性腕部６８が可動接点ブロック
４５を押し下げている。この結果、可動接触片４６の両
端部は復帰バネ３５の他端部３７のバネ力に抗しつつ、
共通固定接点部２１ａおよび常閉固定接点部２３ａに接
触している。一方、可動接点ブロック４０は復帰バネ３
５の一端部３６で上方に付勢され、可動接触片４１の両
端部は上シールド板５０のアース接点部５３ａ，５３ｂ
に接触している。

【００３１】そして、前記コイル８６に電圧を前記永久
磁石８７の磁束を打消す方向に印加すると、鉄芯８０の
磁極部８２が可動鉄片６０の他端部６０ｂを吸引し、可
動鉄片６０が突条６１の頂部を回動支点として回動す
る。このため、押圧バネ６５の弾性腕部６７が可動接点
ブロック４０を復帰バネ３５の一端部３６のバネ力に抗
して押し下げる。この結果、可動接点ブロック４０が下
降し、可動接触片４１の両端部が共通固定接点部２１ａ
および常開固定接点部２２ａに接触する。一方、復帰バ
ネ３５の他端部３７のバネ力で可動接点ブロック４５が
押し上げられる。このため、可動接触片４６の両端部が
共通固定接点部２１ａおよび常閉固定接点部２３ａから
それぞれ開離した後、上シールド板５０のアース接点部
５４ａ，５４ｂにそれぞれ接触する。その後、可動鉄片
６０の他端部６０ｂが遮磁板６２を介して鉄芯８０の磁
極部８２に吸着する。

【００３２】さらに、前記コイル８６への電圧の印加を
停止すると、前記電磁石装置７０の磁気バランスが不均
衡であり、鉄芯８０の磁極部８１における磁力が磁極部
８２の磁力よりも強い。このため、鉄心８０の磁極部８
１が可動鉄片６０の一端部６０ａを吸引する力が、鉄芯
８０の磁極部８２が可動鉄片６０の他端部６０ｂを吸引
する力よりも大きいので、可動鉄片６０は前述と逆方向
に回動する。そして、押圧バネ６５の弾性腕部６８が可
動接点ブロック４５を押し下げる一方、復帰バネ６５の
一端部３６が可動接点ブロック４０を押し上げる。この
結果、可動接触片４６の両端部が共通固定接点部２１ａ
および常開固定接点部２３ａに接触する一方、可動接触
片４１の両端部が上シールド板５０のアース接点部５３
ａ，５３ｂに接触し、元の状態に復帰する。

【００３３】前述の実施形態では、図２において右側に
位置する可動接点ブロック４５で常閉固定接点部２３ａ
を開閉しているが、左側に常閉固定接点部２２を配置し
たい場合がある。このような場合には、例えば、図９に
示すように、スプール７１のコイル端子孔７４ａ，７４
ｂおよび７３ｃにコイル端子８３，８４および８５をそ
れぞれ挿入し、永久磁石８７の取付位置をスプール７１
の軸心７１ａよりも右側に配置するようにしてもよい
（図９Ｃ）。本実施形態によれば、同一のスプール７１
で異なる仕様の電磁石ブロック７０が得られるので、成
形金型が１種類で対応でき、生産コストを低減できる。
また、管理すべき部品点数が減少するので、部品管理が
簡単になるという利点がある。

【００３４】なお、スプールに設けるコイル端子孔は、
必要に応じ、その個数および位置を適宜変更できること
は勿論である。また、左右の磁気バランスを不均衡とす
る方法としては、例えば、鉄芯の両端に位置する磁極部
の形状、あるいは、可動鉄片の両端部の形状を異ならし
めてよく、また、可動鉄片の回動支点となる突条を中心
から偏心した位置に設けてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、可動鉄片を支持する支
持バネを溶接していないので、組立作業が容易になるだ
けでなく、支持バネを溶接接続した場合に生じやすい組
立精度のバラツキがなく、動作特性が安定する。また、
本発明の電磁継電器に外部から衝撃力が加わっても、従
来例のように支持バネを溶接固定していないので、衝撃
力で支持バネに永久変形が生ずることもなく、溶接部分
が破損することもない。さらに、支持バネの一対の支持
突起をスプールの一対の位置決め用凹部にそれぞれ嵌合
してある。このため、外部から衝撃力が加わり、支持バ
ネの支持突起が位置決め用凹部から瞬間的に位置がずれ
ても、永久磁石の磁力で可動鉄片が引き戻される。この
結果、支持バネの支持突起が位置決め用凹部に再び落ち
込んで元の状態に復帰するので、耐衝撃性に優れた電磁
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】 本発明にかかる電磁石装置を適用した電磁継
電器を示す分解斜視図である。

【図２】 図１で示した電磁継電器の正面縦断面図であ
る。

【図３】 図１で示した電磁継電器の右側面縦断面図で
ある。

【図４】 図１で示したベースブロックの分解斜視図で
ある。

【図５】 図５Ａは図４で示したベースブロックの平面
図、図５Ｂは縦断面図である。

【図６】 図６Ａは図４で示したベースブロックを下方
側から見た斜視図、図６Ｂは図６Ａの部分拡大図であ
る。

【図７】 図１で示した電磁石ブロックを示し、図７Ａ
は下方側から見た斜視図、図７Ｂは部分拡大図である。

【図８】 図１で示した電磁石ブロックを構成するスプ
ールを示し、図８Ａは平面図、図８Ｂは正面図、図８Ｃ
は底面図である。

【図９】 図８で示したスプールの異なる使用態様を示
し、図９Ａは平面、図９Ｂは正面図、図９Ｃは底面図で
ある。

【符号の説明】

１０…ベースブロック、２０…ベース、２１…共通固定
接点端子、２１ａ…共通固定接点部、２２…常開固定接
点端子、２２ａ…常開固定接点部、２３…常閉固定接点
端子、２３ａ…常閉固定接点部、３０…下シールド板、
３５…復帰バネ、４０，５０…可動接点ブロック、４
１，４６…可動接触片、５０…上シールド板、５１，５
２…挿通孔、５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ…アース
接点部、５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ…シールド用
舌片、５６…アース端子、６０…可動鉄片、６１…突
条、６２…遮磁板、６５…押圧バネ、６６…支持突起、
６７，６８…弾性腕部、７０…電磁石ブロック、７１…
スプール、７１ａ…スプールの軸心、７２…胴部、７
３，７４…鍔部、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７４ａ，７
４ｂ，７４ｃ…コイル端子孔、７５…支持台、７５ａ…
収容凹部、７５ｂ…位置決め用切り欠き部（凹部）、９
０…ケース、９１…ガス抜き部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宍戸 淳 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄芯を組み付けたスプールにコイルを巻
   回し、かつ、前記鉄芯の片面中央部に永久磁石を配置し
   て電磁石ブロックを形成するとともに、前記永久磁石の
   端面に可動鉄片の略中央部を回動可能に支持し、前記電
   磁石ブロックの励磁，消磁に基づいてシーソーのように
   回動する前記可動鉄片で接点機構部を駆動する電磁継電
   器において、 前記可動鉄片の片面中央部に断面略コ字形の支持バネを
   交差するように取り付けるとともに、前記支持バネの両
   端に位置する支持突起を前記スプールに設けた一対の位
   置決め用凹部にそれぞれ嵌合することにより、前記可動
   鉄片を回動可能に支持したことを特徴とする電磁継電
   器。
2. 【請求項２】 支持バネの支持突起の頂部を、可動鉄片
   の回動軸心と略同一直線上に配置したことを特徴とする
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 【請求項３】 支持バネから可動鉄片の長さ方向に沿っ
   て延在した一対の弾性腕部で、接点機構部の可動接点ブ
   ロックを押圧して駆動する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。