JP2007109488A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁継電器の絶縁性向上，並びに小形，コンパクト化が図れるように組立構造を改良する。
【解決手段】両端を接極部とする鉄心６の胴部にコイルボビン５を介して電磁コイル７を巻装した固定子４と、支点形のアーマチュア８と、固定接触子２およびバネ復帰形の可動接触子３を組み付けた上で前記固定子４を載置支持する絶縁基板１と、アーマチュア８の吸着動作に連動して可動接極子３を駆動する絶縁物製の作動片９と、ケースカバーとの組立体からなる電磁継電器において、前記アーマチュア８を短冊形の磁性板として固定子鉄心に対し、絶縁基板１と反対側の上方に配置した上で、固定子鉄心の両端接極部にはアーマチュア８の板面と対向する平坦な接極面を形成するとともに、前記固定接触子２及び可動接触子３の接点と前記電磁コイル７とを絶縁基板１に設けた絶縁隔壁により隔離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてプリント板に搭載して使用する電磁継電器の組立構造に関する。

頭記の電磁継電器として、固定接触子およびバネ復帰形の可動接触子を組み付けた絶縁基板の上に操作用電磁石を載置支持するとともに、該電磁石のアーマチュアと可動接触子との間を絶縁物製の作動片で連繋し、外部信号に基づき電磁石を励磁，消磁して接点を開閉制御するようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
次に、特許文献１に開示されている電磁継電器の組立構造を図６，図７に示す。各図において、１は固定接触子２，バネ復帰形の可動接触子３を組み付けた絶縁基板、４は、鉄心６にコイルボビン５を介して電磁コイル７を巻装した操作用電磁石の固定子、８はアーマチュア（可動鉄心）、９はアーマチュア８に結合して可動接触子３を操作する絶縁物製の作動片、１０はケースカバーである。
ここで、前記の可動接触子３は板バネの接触子片に接点を設けたもので、固定接触子２と接点を向かい合わせに対峙させて絶縁基板１に装着し、その端子リード２ａ，３ａを絶縁基板１の裏面側に引き出している。

また、固定子４の鉄心６は、門形（コ字形）の磁性板の両端から下向きに延在する脚を接極部６ａ，６ｂとし、その下端の突起部６ｃを絶縁基板１に形成した受溝に圧入して定位置に載置支持するようにしている。また、電磁コイル７に接続した端子リード７ａ，７ｂをコイルボビン５から下方に延在し、絶縁基板１に穿孔したリード穴１ｃを通してその底面側に引き出している。
一方、アーマチュア８は前記鉄心６と上下逆向きの門形磁性板で、その両端から上向きに延在する脚部を固定子鉄心６の接極部６ａ，６ｂの側方に対峙させている。また、アーマチュア８は磁性板の一端（右端側）から下方に突き出した突起部８ｃをヒンジ軸として絶縁基板１に形成したヒンジ軸穴１ａに嵌入して回動支点とし、他端側（左側端）から下方に突き出した突起部８ｂを絶縁基板１に形成した受溝１ｂに遊嵌してアーマチュアの回動範囲を規制するようにしている。さらに、アーマチュア８の胴部には絶縁物製の作動片９を結合し、該作動片９の端面を絶縁基板１に組み付けた可動接触子３の板バネ接触子片に当接させている。

上記の構成で、常時（電磁コイル７が消磁）は可動接触子３がバネ復帰して接点が開極位置に後退している。また、作動片９を介して可動接触子３に当接している操作用電磁石のアーマチュア８は可動接触子の板バネに押され、アーマチュアの非ヒンジ側端が固定子鉄心６の接極部６ａから離間している。
この状態から外部信号を与えて電磁コイル７を励磁すると、その電磁力でアーマチュア８が固定子鉄心６の接極部６ａ，６ｂに吸着され、これによりヒンジ軸８ｃを支点に回動したアーマチュア８が作動片９を介して可動接触子３の板バネ接触子片を撓ませるように押し込み、接点が閉成してＯＮとなる。なお、電磁コイル７を消磁してアーマチュア８の吸着を解除すると、可動接触子３は板バネ接触子片が弾性復帰して固定接触子２から開極し、同時に作動片９を介してアーマチュア８を待機位置に押し戻す。
特開平１−３０２６３１号公報

ところで、前記した従来構造の電磁継電器には、次記のように絶縁性確保，操作性に課題が残る。
すなわち、使用電圧の高い回路に適用する電磁継電器では、安全性確保の面から定格使用電圧以上の高い絶縁耐力が要求される一方で、プリント板に搭載する電磁継電器の占有スペースをできるだけ小さくするためにも小形，コンパクト化が要求される。これに対して、先述した従来技術の組立構造では、操作用電磁石のアーマチュア８が固定子鉄心６の側方に配置され、かつその逆門形磁性板が絶縁基板１の上面近くまで延在し、この位置でアーマチュアの側面に取付けた絶縁物製の作動片９を介して可動接触子２の背面に対峙させている。このために、アーマチュア８と接点部との間、あるいは電磁コイルと接点部との間の絶縁距離が小さくなり、定格使用電圧の高い電磁継電器に対して要求される絶縁電圧を確保することが困難となる。

また、従来の組立構造では、操作用電磁石のアーマチュアが電磁コイルとの干渉を避けるように、コ字形磁性板の固定子鉄心６およびアーマチュア８を逆向きに組み合わせて電磁石の磁路を形成していることから、その磁路長が長くなって磁気抵抗が増加し、このために磁気操作力が低下して動作特性にも影響を及ぼす。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は絶縁性向上と併せて、小形，コンパクト化、並びに操作力の増強化が図れるように改良した電磁継電器の組立構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、両端を接極部とする鉄心の胴部にコイルボビンを介して電磁コイルを巻装した固定子と、前記鉄心の接極部に対峙して配置した支点形のアーマチュアと、固定接触子およびバネ復帰形の可動接触子を組み付けてその上に前記固定子を載置支持した絶縁基板と、アーマチュアの吸着動作に連動して可動接極子を駆動する絶縁物製の作動片と、ケースカバーとの組立体からなる電磁継電器において、
前記アーマチュアを短冊形の磁性板として固定子鉄心に対し、絶縁基板と反対側の上方に配置した上で、固定子鉄心の両端接極部にはアーマチュアの板面と対向する平坦な接極面を形成するとともに、前記固定接触子及び可動接触子の接点部と前記電磁コイルとを絶縁基板に設けた絶縁隔壁により隔離するようにする（請求項１）。
また、前記電磁継電器において、前記作動片の上半部に二股状の支持脚を形成するとともに、該作動片の下部先端に可動接触子を保持するスリットを設けるようにする（請求項２）、あるいは、前記電磁継電器において、前記可動接触子と固定接触子の端子リードを絶縁基板の底面から突出させるとともに、該絶縁基板の底面から突出した各端子リードを接着剤により絶縁基板に固定するようにする（請求項３）。

上記組立構造においては、操作用電磁石のアーマチュア（短冊状の磁性板）が、固定子鉄心を挟んで接点部を組み付けた箱型の絶縁基板と反対の上部側に配置されており、この位置でアーマチュアと絶縁基板に配した可動接触子との間を絶縁物の作動片を介して連繋するようにしており、これにより継電器を小形，薄形化しつつ電磁石組立体と絶縁基板上の接点部との間に十分な絶縁距離を確保して安全面の信頼性向上が図れる。
また、電磁石の磁路長についても、従来構造と比べて大幅に磁路を短縮することができ、これにより操作力の増強とともに動作時間を短縮して動作特性の改善が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１はカバーを除いた組立状態の外観斜視図、図２は分解斜視図、図３は固定子鉄心，コイルボビン，およびコイル端子リードの分解斜視図であり、図６に対応する部材には同じ符号を付している。
図示実施例の組立構造において、操作用電磁石のアーマチュア８は短冊状の磁性板からなり、固定子４に対して絶縁基板１と反対側の上方位置に配置した上で、コイルボビン５の端部上面に立設したアーマチュア８の開離を防止する爪部を先端に有する２本のヒンジアーム５ａの間にヒンジ側端（右端）を嵌入して該ヒンジ側端を支点としてアーマチュア８を固定子４に対して回動可能に係止保持し、この位置で固定子鉄心６の両端接極部６ａ，６ｂに対峙させている。

また、図２に示すようにアーマチュア８の両端近くには磁性板の左右側縁に前記コイルボビン５のヒンジアーム５ａがそれぞれ嵌合する凹状の係合溝８ａと、後述する作動片９の支持脚９ａの先端に形成した係合溝９ａ-1がそれぞれ嵌合する凹状の係合溝８ａを形成し、ヒンジ側の係合溝８ａに前記ヒンジアーム５ａを通すとともに、反ヒンジ側の係合溝８ａに作動片９の支持脚９ａの係合溝９ａ-1を圧入して嵌合するようにしている。
ここで、前記アーマチュア８の磁性体の左右側縁に形成したヒンジ側の係合溝８ａと反ヒンジ側の係合溝８ａは、アーマチュア８の長手方向に対して対称な位置に同じ凹形状として形成されており、アーマチュア８の長手方向の左右と板厚方向の上下が対称形状となっている。
上記のようなアーマチュアの形状とすることにより、従来の電磁継電器においては、組立時に常にアーマチュアの方向の識別が必要となるため、組立作業が面倒であるとともに組立設備が煩雑になっていたのに対して、本実施例では、アーマチュアの上下左右の向きを気にすることなく固定子鉄心４に組み込むことができるので、アーマチュアの組立が容易となる。

また、固定子鉄心６は、両端の脚部を側方へＬ形に屈曲した二枚の門形磁性板６-1，６-2を背中合わせに重ね、各磁性板６-1，６-2の脚部端面（上面）を同一面に揃えてアーマチュア８に対向する平坦な接極部６ａ，６ｂを構成した上で、その門形磁性板の胴部に嵌め込んだコイルボビン５に電磁コイル７を巻装し、このコイルの巻き始め，巻き終わり端をコイルボビン５の端部に組み付けた端子リード７ａ，７ｂに接続して下方に引き出している。
一方、絶縁基板１は上下面を絶縁物で覆った箱形構造になり、その上面には、可動接触子３及び固定接触子２の接点部と電磁コイル７とを隔離する絶縁隔壁１ｄを設けて、該絶縁隔壁１ｄにより接点部と電磁コイルを隔離するようにしている。前記絶縁基板１の底壁上には固定接触子２，および可動接触子３を側方から挿入し、該固定接触子２と可動接触子３を絶縁基板１に設けたスリットにそれぞれ圧入保持して上下向かい合わせに配置するとともに、その端子リード２ａ，３ａを基板の下方に引き出しており、この絶縁基板１の上に前記した操作用電磁石の固定子組立体を積み重ねている。なお、可動接触子３は板バネの接触子片に接点を設け、固定接触子２の上側に配して固定接触子２から離間した位置に保持している。

そして、前記アーマチュア８と絶縁基板１に配した可動接触子３との間を絶縁物製の作動片９で連繋している。この作動片９はＬ字形の形状になり、その上半部には二股状の支持脚９ａを形成し（図２参照）、この支持脚９ａの間に固定子鉄心６の反ヒンジ側端部を遊嵌した上で、支持脚９ａの先端に形成した係合溝９ａ-1をアーマチュア８の反ヒンジ側端に形成した係合溝８ａに掛止して懸架している。また、作動片９の下半部は箱型絶縁基板１の上壁に切欠いた隙間を通して内方に引き入れてその先端９ｂを可動接触子３の板バネ接触子片の上に重ね、そのバネ弾性により作動片９を介してアーマチュア８の反ヒンジ側端部を上方に押し上げている。
なお、電磁継電器の組立作業は、前記アーマチュア８、固定子鉄心４、作動片９を前記絶縁基板１に対して一方向から組み付ければよく、電磁継電器の組立作業が容易に行える。

上記構成で、電磁コイル７を励磁すると、アーマチュア８が固定子鉄心６の接極部６ａ，６ｂに吸着され、作動片９を介して可動接触子３の板バネ接触子片を下方に押し込む。これにより可動接触子３の接点が固定接触子２の接点に当接してＯＮとなる。また、励磁コイル７を消磁すると、可動接触子２が弾性復帰して接点を開離すると同時に、作動片９を介してアーマチュア８の反ヒンジ側端を押し上げて固定子鉄心６の接極部６ａから離脱させる。
ここで、図１の組立構造から判るように、絶縁基板１に配した固定接触子２，可動接触子３の接点部に対して操作用電磁石の固定子４およびアーマチュア８は絶縁基板１の上面の絶縁隔壁を隔てて上方側に隔離されており、特にアーマチュア８は固定子４の上部側に配置した上で、二股形状の作動片（絶縁物製）９を介して可動接触子３との間を連繋するようにしている。これにより、図４に示した従来の組立構造と比べて接点部と電磁石組立体との間に大きな絶縁距離が確保され、それだけ電磁継電器の使用電圧に対する安全性が高くなる。また、操作用電磁石の鉄心磁路についても、固定子鉄心６と短冊状のアーマチュア８を経由する磁路長が短縮されて電磁石の磁気操作力が向上する。加えて継電器全体の外形サイズも従来構造と比べて薄形，コンパクトとなり、プリント板に搭載して使用する際の占有スペースが少なくて済む。

図４は、本発明の他の実施例を示す作動片の斜視図である。図において、図４に示す作動片が図２に示す作動片と異なる点は、作動片９の下部先端９ｂに、図２に示す可動接触子３を保持するスリット９ｂ-１を設けたことである。このスリット９ｂ-１は、可動接触子３の板厚と略同じ寸法であり、かつ作動片９の先端９ｂの一側面が開放するように形成されており、図２に示す可動接触子３を作動片９の側面からスリット９ｂ-１に挿入して、該可動接触子３を作動片９の先端９ｂに保持させるものである。
なお、作動片のその他の構成は、図２に示す作動片と同じであるため、同一符号を付してその説明を省略する。
図４における作動片９に可動接触子３を取り付けるには、図２に示す絶縁基板１に固定接触子２と可動接触子３を挿入して圧入保持した後、絶縁基板１の側面から、可動接触子３の板幅方向の両端に設けた凹部３ｂに合わせて作動片９のスリット９ｂ-１を挿入して挟み込み、その後、作動片９を可動接触子３の端子リード３ａ側へスライドさせて固定する。

上記作動片の構成によれば、作動片を可動接触子に対して確実に位置決めすることができ、作動片のガタを確実に防止することができる。
図５は、カバー１０を被せた電磁継電器を絶縁基板１の底面側から見た斜視図である。図において、絶縁基板１の底面には固定接触子及び可動接触子の端子リード２ａ，３ａ、電磁コイルの端子リード７ａ，７ｂが突出している部分に接着剤２１が塗布されている。各端子リードの突出部を接着剤２１で封止することにより、各端子リードを絶縁基板への圧入による固定に加えて強固に固定できると共に、各端子リード側から電磁継電器内部への半田付け時のフラックスの浸入を確実に防止することができる。
なお、接着剤は、固定接触子及び可動接触子の端子リード２ａ，３ａのみあるいは電磁コイルの端子リード７ａ，７ｂのみに塗布してもよいが、全ての端子リードに塗布することが望ましい。また、接着剤は、液状ではなく、各端子リードを除いて絶縁基板の底面に接するような固定形状のものを使用するようにしてもよい。

本発明の実施例に係る電磁継電器のカバーを外した状態での組立構造の斜視図 図１の分解斜視図 図２における固定子鉄心，コイルボビン，およびコイル端子リードの分解斜視図 本発明の他の実施例を示す作動片の斜視図 図２におけるカバーを被せた電磁継電器を絶縁基板の底面側から見た斜視図 従来の電磁継電器の組立構造を表す分解斜視図 図６における操作用電磁石の固定子とアーマチュアとの分解斜視図

符号の説明

１ 絶縁基板
２ 固定接触子
３ 可動接触子
４ 操作用電磁石の固定子
５ コイルボビン
５ａ ヒンジアーム
６ 固定子鉄心
６-1，６-2 磁性板
６ａ，６ｂ 接極部
７ 電磁コイル
８ アーマチュア
８ａ 係合溝
９ 作動片
９ａ 二股状の支持脚
１０ ケースカバー

Claims (3)

1. 両端を接極部とする鉄心の胴部にコイルボビンを介して電磁コイルを巻装した固定子と、前記鉄心の接極部に対峙して配置した支点形のアーマチュアと、固定接触子およびバネ復帰形の可動接触子を組み付け、かつその上に前記固定子を載置支持する絶縁基板と、アーマチュアの吸着動作に連動して可動接極子を駆動する絶縁物製の作動片と、ケースカバーとの組立体からなる電磁継電器において、
   前記アーマチュアを短冊形の磁性板として固定子鉄心に対し絶縁基板と反対側の上方に配置した上で、固定子鉄心の両端接極部にはアーマチュアの板面と対向する平坦な接極面を形成するとともに、前記固定接触子及び可動接触子の接点と前記電磁コイルとを絶縁基板に設けた絶縁隔壁により隔離したことを特徴とする電磁継電器。
2. 請求項１記載の電磁継電器において、前記作動片の上半部に二股状の支持脚を形成するとともに、該作動片の下部先端に可動接触子を保持するスリットを設けたことを特徴とする電磁継電器。
3. 請求項１記載の電磁継電器において、前記可動接触子と固定接触子の端子リードを絶縁基板の底面から突出させるとともに、該絶縁基板の底面から突出した各端子リードを接着剤により絶縁基板に固定したことを特徴とする電磁継電器。

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