JP2004164948A

JP2004164948A - 電磁継電器

Info

Publication number: JP2004164948A
Application number: JP2002328087A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Tanaka; 弘泰田中; Hiroaki Yamazaki; 弘章山崎; Hironori Sanada; 博紀真田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP4131161B2; CN1499558A; US7205870B2; CN1294606C; DE60322819D1; EP1420429A1; ES2307858T3; EP1420429B1; US20040113729A1

Abstract

【課題】簡単な構成であるにも拘わらず、磨耗紛等を発生させることなく良好な動作状態を得る。
【解決手段】ベース１に可動接触片２０と固定接触片１９，２１とを並設し、前記ベース１に載置したコイルブロック３の励磁・消磁に基づいて可動鉄片３２を回動させることにより、カード１００を水平方向に往復移動させ、前記可動接触片２０を弾性変形させることにより、該可動接触片２０に設けた可動接点２３を前記固定接触片１０，２１に設けた固定接点２２，２６に接離させる。前記可動接触片２０の上端部を屈曲することにより少なくとも上下にそれぞれ位置するカード受部２４ａ，２４ｂを形成し、該カード受部２４ａ，２４ｂの内面に前記カード１００の先端部を当接させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁継電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器として、カードを介して可動接触片を弾性変形させることにより接点を開閉するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実願平３−２３０９０号（実開平４−１１９９４７号）のマイクロフィルム
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電磁継電器では、カードに第１及び第２突起を形成し、第１突起を可動接触片に形成した貫通孔に挿通してガイドすると共に、第２突起を可動接触片に圧接させて押込可能としている。そして、カードは樹脂製であり、可動接触片は金属製である。このため、カードの突起が可動接触片に摺接して磨耗紛等を発生させ、接点に付着することにより、接点の接触信頼性を悪化させる恐れがある。また、組立時、カードの第１突起を可動接触片の貫通孔に挿通する作業は煩雑である。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な構成であるにも拘わらず、磨耗紛等を発生させることなく良好な動作状態を得ることのできる電磁継電器を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、ベースに可動接触片と固定接触片とを並設し、前記ベースに載置したコイルブロックの励磁・消磁に基づいて可動鉄片を回動させることにより、カードを水平方向に往復移動させ、前記可動接触片を弾性変形させることにより、該可動接触片に設けた可動接点を前記固定接触片に設けた固定接点に接離させるようにした電磁継電器において、
前記可動接触片の先端部を屈曲することにより少なくとも上下にそれぞれ位置するカード受部を形成し、該カード受部の内面に前記カードの先端部を当接させるようにしたものである。
【０００７】
この構成により、カードの先端部と可動接触片とのカード受部とを少なくとも線接触させることができ、摺接範囲を拡散させることにより磨耗紛の発生を抑制することが可能となる。また、カードの先端部をカード受部によってガイドするだけでよいので、組み付け作業を非常に簡単に行うことができる。
【０００８】
前記カードは、前記可動接触片に形成したカード受部を両側からガイドするガイド部を備えると、接点開閉動作を安定した状態で行うことができる点で好ましい。
【０００９】
前記カードは、カード受部にガイドされる薄肉部を備え、該薄肉部を補強するリブにより前記カード受部をガイドすると、カードの軽量化を図りつつ、所望の剛性を確保し、かつ、接点開閉動作を安定させることができる点で好ましい。
【００１０】
前記固定接触片は、先端の屈曲部分が前記可動接触片の圧入位置の上方に位置するように、前記可動接触片と前記コイルブロックとの間に配置され、
前記可動接触片のカード受部は、前記固定接触片を挿入可能とする逃し部を備えると、圧入位置の制約条件に拘わらず、各接触片を適切に圧入することが可能となる点で好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１２】
図１及び図２は、本実施形態に係る電磁継電器を示す。この電磁継電器は、大略、ベース１上に、接点開閉機構２及びコイルブロック３を設け、ケース４で被覆した構成である。
【００１３】
ベース１は、図８乃至図１０に示すように、絶縁壁５によってコイルブロック装着部６と、接点開閉機構装着部７とに区画されている。
【００１４】
絶縁壁５は、仕切部８と両側部９とで構成されている。仕切部８には、中央に所定間隔で上下に延びる突条部１０が形成されている。突条部１０は、仕切部８を補強すると共に、上端突出部１０ａで後述するカード１００をガイドする。突条部１０の下方には絶縁壁５とで凹部を形成するように補助絶縁壁１１が形成されている。補助絶縁壁１１の内面中央には上下に延びるガイド溝１１ａが形成されている。一方、両側部９には、内外面に位置をずらせて上下方向に延びる溝部９ａ，９ｂがそれぞれ形成されている。内面溝部９ａは、後述するヨーク３０をガイドするためのものであり、外面溝部９ｂは、ベース１を成形加工する際の肉ぬすみである。
【００１５】
コイルブロック装着部６は、特に図１０に示すように、仕切壁１２によって区画されている。区画された絶縁壁側の底面には逃し凹部１３が設けられ、両側壁には切欠部１４が形成されている。区画された残る部分には、両端部にコイル端子４２が挿通する貫通孔１５が形成され、その間に形成された３本のベース補強リブ１６によって仕切壁１２と一端の側壁とが連続している。このベース補強リブ１６は、ベース１を成形加工する際、底面が薄肉であっても樹脂をスムーズに流動させると共に補強する役割を果たしている。また、仕切壁１２とベース補強リブ１６とで、後述するコイルブロック３の厚肉部４１を圧入固定するための圧入受部１７を構成している。
【００１６】
なお、１ａはスタンドオフであり、電磁継電器をプリント基板に実装した際にベースの底面との間に隙間を形成し、ハンダ付け作業時のハンダの影響を排除する。
【００１７】
接点開閉機構装着部７は、図８に示すように、３箇所に接触片圧入部１８ａ，１８ｂ，１８ｃをそれぞれ形成されている。
【００１８】
接点開閉機構２は、前記接触片圧入部１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうち、一端側に位置するもの１８ａから順次圧入される、第１固定接触片１９、可動接触片２０、及び第２固定接触片２１で構成されている。
【００１９】
第１固定接触片１９は、図３（ｃ）に示すように、略平坦状で、上端部に第１固定接点２２が設けられ、下端部には接触片圧入部１８への圧入用の突部１９ａが形成され、両側から下方に端子部１９ｂ，１９ｃが延びている。
【００２０】
可動接触片２０は、図３（ｂ）に示すように、上端部に両面に固定接点２２，２６との接離面を有する可動接点２３が設けられている。上縁部には、斜め上下方向に延びるカード受部２４ａ，２４ｂがそれぞれ形成されている。カード受部２４ａ，２４ｂの突出寸法は、可動接触片２０が弾性変形しても、後述するカード１００が脱落しない値となっている。カード受部２４ａ，２４ｂの中間部分は、第２固定接触片２１を上方から挿入する場合に邪魔とならないように逃し部２５を構成している。また、下端部には前記第１固定接触片１９と同様に、圧入用の突部２０ａが形成され、両側から端子部２０ｂ，２０ｃが延設されている。また、中央部はクランク状に屈曲され、その中心にはスリット２０ｄが形成されることにより弾性変形容易となっている。
【００２１】
第２固定接触片２１は、上端部に第２固定接点２６を加締固定され、その下方近傍からクランク状に屈曲されている。下端部には、前記両接触片１９，２０と同様に、圧入用の突部２１ａが形成され、その下方側は水平方向に略直角に屈曲し、屈曲部分の両端部から下方に向かって端子部２１ｂ，２１ｃが延設されている。第２固定接触片２１は、補助絶縁壁１１のガイド溝１１ａにガイドされた状態でベース１に取り付けられる。そして、補助絶縁壁１１により、可動接点２３が第２固定接点２６から離間しているとき、可動接触片２０との間に所望の絶縁性（沿面距離）が確保される。
【００２２】
コイルブロック３は、図４及び図５に示すように、鉄心２７にスプール２８を介してコイル２９を巻回したものである。
【００２３】
鉄心２７は、上端にヨーク３０が加締固定され、鍔状の下端部が吸引面２７ａとなっている。ヨーク３０は略Ｌ字形の磁性材からなり、一端中央部に鉄心２７が挿通して加締固定される開口部３０ａが形成され、他端側縁部にはヒンジバネ３１を装着するための係止受部３０ｂが形成されている。ヨーク３０の他端は回動支点となり、略Ｌ字形の可動鉄片３２が、ヒンジバネ３１に保持された状態で、屈曲部３３を揺動自在に支持されている。可動鉄片３２は、一端側が鉄心２７の吸引面２７ａに吸引される被吸引部３４であり、他端側の幅狭部３５の上端には係止部３５ａが形成されている。ヒンジバネ３１は、前記ヨーク３０の係止受部３０ｂに係止される係止部３１ａと、可動鉄片３２の幅狭部３５が挿通されて屈曲部３３に圧接する矩形圧接部３１ｂとを備える。矩形圧接部３１ｂは、可動鉄片３２の屈曲部３３の段部３２ａと湾曲面３２ｂとに圧接し、可動鉄片３２を、図２中、反時計回り方向すなわち被吸引部３４ｂが鉄心２７の吸引面２７ａから離間する方向に付勢する。
【００２４】
可動鉄片３２の係止部３５ａと可動接触片２０のカード受部２４との間にはカード１００が配設されている。カード１００は、図７に示すように、一端側に前記可動鉄片３２の係止部３５ａが係止される係止保持部３６を形成され、他端側は前記カード受部２４を押し込む押込部３７となっている。係止保持部３６は、可動鉄片３２の係止部３５ａに当接する当接片３８と、係止部３５ａを両側から弾性保持する弾性保持片３９とで構成されている。当接片３８と弾性保持片３９との間には隙間が形成され、ベース１の絶縁壁５に形成した上端突出部１０ａが位置することにより水平移動する際にガイドされる。押込部３７は、薄肉部３７ａと、その両側に位置して、下方側のカード受部２４ｂに支持されるガイド片３７ｂとを備える。薄肉部３７ａの先端は、前記可動接触片２０のカード受部２４ａ，２４ｂに対して面接触できるようにテーパ面や湾曲面で構成するのが好ましい。また、薄肉部３７ａは、平面視略Ｅ字形のカード補強リブ４０によって補強され、上下面縁部には前記可動接触片２０の上下各カード受部２４ａ，２４ｂａがそれぞれ当接される。カード補強リブ４０は、薄肉部３７ａの補強だけでなく、カード１００を成形加工する際の樹脂流れをスムーズなものとし、ショートショット等の不具合の発生を防止する。ガイド片３７ｂは、上方側のカード受部２４ａを両側でガイドする。
【００２５】
スプール２８は、図４及び図６に示すように、鉄心２７を挿通される筒状で、両端に鍔部２８ａ，２８ｂを備えている。上端鍔部２８ａには側縁３箇所に突起２８ｃが形成され、ヨーク３０がガイドされる。下端鍔部２８ｂには、厚肉部４１が形成されている。厚肉部４１には、コイル端子４２が圧入される端子孔４１ａを形成され、底面側には、端子孔４１ａの周囲に環状凹部４３が形成されている。厚肉部４１は、コイルブロック３をベース１に装着する際、ベース１の圧入受部１７に圧入され、貫通孔１５から侵入するシール剤を環状凹部４３貯留し、それ以上の侵入を防止する。
【００２６】
コイル２９は、スプール２８の胴部に巻回され、両端部をコイル端子４２にそれぞれ巻き付けられる。
【００２７】
ケース４は、図１３に示すように、下面が開口する略箱形状で、下面開口縁部をベース１の側面に嵌合することにより構成部品を被覆する。上面角部にはガス抜き穴４４が形成され、シール作業等で発生するガスを外部に放出させる。ガス抜き穴４４は、電磁継電器が完成した時点で熱封止される。ベース１の天井面角部と略中央部とには、図２に示すように、内側に突出する第１突出部４５及び第２突出部４６がそれぞれ形成されている。第１突出部はヨーク３０をガイドし、第２突出部４６はカード１００の移動範囲を規制する。
【００２８】
続いて、前記電磁継電器の組立方法について説明する。
【００２９】
別工程でコイルブロック３を形成する。すなわち、図４に示すように、鉄心２７にスプール２８を介してコイル２９を巻回し、コイル２９の両端部を厚肉部４１に圧入固定したコイル端子４２にそれぞれ巻き付ける。鉄心２７の上端部にはヨーク３０の一端部を加締固定し、ヨーク３０の他端部には可動鉄片３２を揺動自在に配設する。可動鉄片３２は、ヒンジバネ３１によりヨーク３０に取り付け、鉄心２７の吸引面２７ａから離間するように付勢する。これにより、図５に示すコイルブロック３が完成する。
【００３０】
ベース１には、図９に示すように、可動接触片２０、第１及び第２固定接触片１９及び２１を圧入固定し、図１０及び図１１に示すように、完成したコイルブロック３を組み付ける。コイルブロック３は、厚肉部４１を圧入受部１７に圧入し、ヨーク３０の両側部９を内面溝部９ａに圧入することにより固定する。この状態では、ベース１とコイルブロック３との間に空間が形成され、可動鉄片３２の回動スペースが確保される。但し、ベース１に形成した逃し凹部１３により電磁継電器の高さ寸法は抑えられている。各接触片は、第１固定接触片１９、可動接触片２０、第２固定接触片２１の順にベース１に圧入固定する。先に第２固定接触片２１を圧入すると、その屈曲部分により可動接触片２０が圧入できなくなるため、可動接触片２０を圧入してから第２固定接触片２１を圧入固定するようにしている。また、この場合、可動接触片２０の上端部にはカード受部２４が形成されているが、逃し部２５により第２固定接点２６が干渉することはない。
【００３１】
ベース１へのコイルブロック３及び各接触片１９，２０，２１の圧入固定が完了すれば、図１２に示すように、可動鉄片３２の係止部３５ａにカード１００の係止保持部３６を係止する。すなわち、係止部３５ａの側方から係止保持部３６を押圧すれば、弾性保持片３９が弾性変形した後、形状復帰して、この弾性保持片３９と当接片３８とで係止部３５ａが保持される。また、可動接触片２０を弾性変形させた後、形状復帰させることにより、カード１００の薄肉部３７ａを可動接触片２０の上端部に形成した上下それぞれに位置するカード受部２４の間に位置させる。図１４及び図１５に示すように、カード受部２４によりカード１００は上下方向への脱落を防止され、又、カード１００に形成したガイド片３７ｂにより幅方向への位置ずれも防止される。
【００３２】
カード１００の取付が済めば、コイル端子４２を介してコイル２９に通電し、コイルブロック３を励磁・消磁することにより、可動鉄片３２を回動させる。可動鉄片３２が鉄心２７の吸引面２７ａに適切に吸引されているか否かは、ベース１に形成した切欠部１４を介して目視、レーザ等により確認する。またこのとき、接点の開閉が適切に行われているか否かを確認し、動作不良の有無を検査する。動作不良があれば、可動接触片２０を変形させる等により調整作業を行う。
【００３３】
動作良好なものについては、図１３に示すように、ベース１にケース４を嵌合して構成部品を被覆する。そして、ベース１の底面が上方に向かうように引っ繰り返し、ノズル等を利用して、端子孔や、ベース１とケース４の嵌合部分等をシール剤により封止する。シール剤は、毛細管現象により内部へと侵入する。各接触片１９、２０、２１の端子部１９ｂ，１９ｃ、２０ｂ，２０ｃ、２１ｂ，２１ｃと端子孔との隙間から侵入するシール剤は、接点が開閉する領域からは遠く離れており、ベース１への接触片の固定強度を高める。コイル端子４２と貫通孔１５との隙間から侵入するシール剤は、コイルブロック３の厚肉部４１に形成した環状凹部４３に貯留され、それ以上の侵入は阻止される。万一、環状凹部４３を超えて侵入したとしても、仕切壁１２の存在により、可動鉄片３２の駆動領域にまで至ることはない。したがって、シール剤が侵入する領域の近傍に可動鉄片３２の駆動領域を位置させたとしても、付着等による不具合は発生することがない。
【００３４】
このようにして電磁継電器が完成するが、使用環境に応じてケース４に形成したガス抜き穴４４をそのまま開口したままで使用したり、熱封止して密封状態で使用したりすることができる。また、落下等により内部構成部品に衝撃力が作用したとしても、各部品はベース１に対して強固に固定されているため、不具合は発生しない。特に、カード１００は、可動鉄片３２と可動接触片２０との間を連結するだけの簡単な構成であるが、一端部は係止保持部３６によって可動鉄片３２に連結され、他端部は押込部３７により薄肉部３７ａを可動接触片２０が変形可能な全範囲でガイドする。また、係止保持部３６を構成する当接片３８と弾性保持片３９との間には、ベース１の絶縁壁５に形成した上端突出部１０ａが位置しており、カード１００の上方にはケース４に形成した第２突出部４６が位置している。したがって、衝撃力が作用しても、カード１００が脱落することはない。
【００３５】
次に、前記電磁継電器の動作について説明する。
【００３６】
コイル２９に通電していないコイルブロック３が消磁している状態では、可動鉄片３２は、ヒンジバネ３１の付勢力により、図２中、ヨーク３０の先端の回動支点を中心として反時計回り方向に回動している。これにより、可動接触片２０は、それ自身の弾性力により起立状態となり、可動接点２３を第２固定接点２６に閉成した状態を維持する。
【００３７】
コイル２９に通電すると、コイルブロック３が励磁し、可動鉄片３２は、その一端部を鉄心２７の吸引面２７ａに吸引され、図２中、ヨーク３０の先端の回動支点を中心として時計回り方向に回動する。これにより、カード１００が右方向に移動し、可動接触片２０が弾性変形する。この場合、カード１００の薄肉部３７ａの先端で、可動接触片２０のカード受部２４を押圧するので、線接触あるいは面接触することになり、磨耗粉が発生することはない。そして、カード１００の移動により可動接点２３が第１固定接点２２に閉成し、接点が切り替えられる。
【００３８】
なお、前記実施形態では、固定接触片１９，２０を可動接触片２０の両側に設けるように構成したが、片側のみに設けるように構成することもできる。すなわち、図１６に示すように、第２固定接触片２１のみを装着しない構成とするだけで対応することができ、他の構成部品をそのまま使用することが可能である。
【００３９】
また、前記実施形態では、前記カード１００のガイド片３７ｂを、カード補強リブ４０とは別個に設けるようにしたが、このカード補強リブ４０で兼用するように構成することも可能である。すなわち、両側に位置するカード補強リブ４０により、上方側のカード受部２４の両側部９をガイドするようにすればよい。また、可動接触片２０のカード受部２４は、少なくとも上下に１つずつ存在すればよく、第２固定接触片２１を設けない構成であれば、中央部に形成することも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動接触片の上端部を屈曲することにより少なくとも上下にそれぞれ位置するカード受部を形成したので、カードを介して可動接触片を駆動したとしても、磨耗紛が発生しにくく、又、カードの組み付け作業を簡単に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器のケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る電磁継電器の断面図である。
【図３】（ａ）は第１固定接触片の斜視図、（ｂ）は可動接触片の斜視図、（ｃ）は第２固定接触片の斜視図である。
【図４】コイルブロックの分解斜視図である。
【図５】コイルブロックの斜視図である。
【図６】コイルブロックの底面側からの斜視図である。
【図７】カードの斜視図である。
【図８】ベースの斜視図である。
【図９】ベースに各接触片を組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】各接触片を組み付けたベースにコイルブロックを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１１】ベースに各接触片及びコイルブロックを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１２】ベースに各接触片及びコイルブロックを組み付け、カードを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１３】電磁継電器の斜視図である。
【図１４】接点開閉機構を示す部分平面図である。
【図１５】接点開閉機構を示す部分正面図である。
【図１６】他の実施形態に係る電磁継電器の斜視図である。
【符号の説明】
１…ベース
２…接点開閉機構
３…コイルブロック
４…ケース
５…絶縁壁
６…コイルブロック装着部
７…接点開閉機構装着部
１２…仕切壁
１３…逃し凹部
１４…切欠部
１５…貫通孔
１６…ベース補強リブ
１７…圧入受部
１８…接触片圧入部
１９…第１固定接触片
２０…可動接触片
２１…第２固定接触片
２２…第１固定接点
２３…可動接点
２４ａ，２４ｂ…カード受部
２５…逃し部
２６…第２固定接点
２７…鉄心
２８…スプール
２９…コイル
３０…ヨーク
３１…ヒンジバネ
３２…可動鉄片
３３…屈曲部
３４…被吸引部
３５…幅狭部
３６…係止保持部
３７…押込部
３８…当接片
３９…弾性保持片
４０…カード補強リブ
４１…厚肉部
４２…コイル端子
４３…環状凹部
１００…カード

Claims

ベースに可動接触片と固定接触片とを並設し、前記ベースに載置したコイルブロックの励磁・消磁に基づいて可動鉄片を回動させることにより、カードを水平方向に往復移動させ、前記可動接触片を弾性変形させることにより、該可動接触片に設けた可動接点を前記固定接触片に設けた固定接点に接離させるようにした電磁継電器において、
前記可動接触片の先端部を屈曲することにより少なくとも上下にそれぞれ位置するカード受部を形成し、該カード受部の内面に前記カードの先端部を当接させるようにしたことを特徴とする電磁継電器。
前記カードは、前記可動接触片に形成したカード受部を両側からガイドするガイド部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
前記カードは、カード受部にガイドされる薄肉部を備え、該薄肉部を補強するリブにより前記カード受部をガイドするようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電磁継電器。
前記固定接触片は、先端の屈曲部分が前記可動接触片の圧入位置の上方に位置するように、前記可動接触片と前記コイルブロックとの間に配置され、
前記可動接触片のカード受部は、前記固定接触片を挿入可能とする逃し部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁継電器。