JP2008053152A - 静音型電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】仕様の変更に関係なく所定の静音効果を維持できるとともに、復帰時において高いより一層静音効果を確保でき、部品管理が簡単で製造コストの低い静音型電磁継電器を提供することにある。
【解決手段】樹脂成形品であるハウジング１０内に収納した電磁石部２０の励磁，消磁に基づいて回動するＬ字形の可動鉄片３０の内向面のうち、前記電磁石部２０の鉄芯２３に吸着する位置に第１静音バネ３５を取り付けた。さらに、前記可動鉄片３０の外向面のうち、前記第１静音バネ３５を取り付けた裏側に前記ハウジング１０の内面に当接する第２静音バネ３６を取り付けた。
【選択図】図３

Description

本発明は静音型電磁継電器、特に、動作時および復帰時に耳障りな衝突音が発生しない静音型電磁継電器に関する。

従来、静音型電磁継電器としては、例えば、特許文献１の図１に示すように、ヨーク２３の上端部に回動自在に支承したＬ字状のアマチュア２７のうち、コア２９の磁極部に対向する位置に略く字状に折り曲げた弾性部材３１を取り付けるとともに、前記ヨーク２３の外向面に対向する位置に弾性部材３２を取り付けたものがある。そして、動作時に、前記弾性部材３１がコア２９に当接するとともに、復帰時に、前記弾性部材３２がヨーク２３に当接することにより、衝突音を前記弾性部材３１，３２で吸収する小型継電器の消音装置がある。
特開平８−６９７３７号公報

しかしながら、前述の小型継電器では、基本的構造が同じであっても、客先仕様の変更、例えば、動作電圧，復帰電圧等の変更に応じてアマチュアの曲げ角度を変更する必要がある。このような場合には、一般にコアとアマチュアとの動作に関する設計をやり直す必要がないように、コアの磁極部とアマチュアの当接面との距離を一定にしたまま、アマチュアの折曲角度を変更しているので、ヨークの外向面とアマチュアの当接面との距離が変化する。このため、復帰時において所定の静音効果を維持しようとすると、ヨークの外向面に当接する弾性部材の形状を変更する必要がある。この結果、客先仕様に応じた静音バネを準備する必要があるので、部品管理が煩雑になり、製造コストが上昇する。

また、前述の小型継電器では、動作時および復帰時のいずれの場合にも、金属製アマチュアが金属製コアあるいは金属製ヨークに当接するので、高い静音効果を得ることが容易でないという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、仕様の変更に関係なく所定の静音効果を維持できるとともに、復帰時においてより一層高い静音効果を確保でき、部品管理が簡単で製造コストの低い静音型電磁継電器を提供することを課題とする。

本発明にかかる静音型電磁継電器は、前記課題を解決すべく、樹脂成形品であるハウジング内に収納した電磁石部の励磁，消磁に基づいて回動するＬ字形の可動鉄片の内向面のうち、前記電磁石部の鉄芯に吸着する位置に第１静音バネを取り付けるとともに、前記可動鉄片の外向面のうち、前記第１静音バネを取り付けた裏側に前記ハウジングの内面に当接する第２静音バネを取り付けた構成としてある。

本発明によれば、仕様の変更があっても、可動鉄片と鉄芯の磁極部との距離を変更する必要がない位置に第１，第２静音バネを取り付けてある。このため、第１，第２静音バネの形状を変更する必要がないので、所定の静音効果を維持できるとともに、部品管理が簡単になり、製造コストを低減できる。
また、復帰時に可動鉄片に取り付けた第２静音バネが樹脂成形品であるハウジングの内面に当接するので、従来例よりも静音効果の高い電磁継電器が得られる。
さらに、樹脂成形品であるハウジングの内面形状を変更することにより、静音バネの変位量を、可動鉄片の曲げ角度や変位量とは独立して調整でき、設計の自由度が高まり、調整作業がより一層容易になる。

本発明にかかる実施形態としては、第１静音バネおよび第２静音バネが同一形状を有してもよい。
本実施形態によれば、同一形状の静音バネを使用できるので、１種類のプレス金型で静音バネを製造できるとともに、部品管理が簡単になり、製造コストをより一層低減できる。

本発明にかかる他の実施形態としては、第２静音バネがハウジングの底面に当接してもよく、また、第２静音バネがハウジングの天井面に当接してもよい。
本実施形態によれば、金属製第２静音バネが樹脂成形品であるハウジングに当接するので、従来例のように金属製ヨークに当接する場合よりも、静音効果の高い電磁継電器が得られるという効果がある。

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。
第１実施形態にかかる電磁継電器は、図１ないし図５に示すように、ベース１１にケースカバー１３を嵌合して形成したハウジング１０内に、電磁石部２０、可動鉄片３０、接点機構部４０およびカード５０を収納してある。

前記ベース１１は、上面の略中央に平面略Π字形状の絶縁壁１２を突設したものであり、その上面の片側半分に後述する電磁石部２０を前記絶縁壁１２で囲うように配置してある一方、その上面の残る片側半分に後述する接点機構部４０を配置してある。また、前記ベース１１の下面には複数の脚部１４が突設されている。このため、衝撃音がベース１１から図示しない基板等に直接伝搬しにくくなり、静音効果が高いという利点がある。

電磁石部２０は、図４に示すように、両端部に鍔部２１ａ，２１ｂを有するスプール２１にコイル２２を巻回するとともに、その中心孔に断面Ｔ字形の鉄芯２３を挿通し、突出する一端部を磁極部２３ａとする一方、突出する他端部２３ｂを断面略Ｌ字形状のヨーク２４の水平部２４ａにカシメ固定してある。また、前記スプール２１の下方側の鍔部２１ｂには一対のコイル端子２５，２５が圧入されているとともに、前記コイル端子２５，２５には前記コイル２２の引出線がそれぞれ絡げられて半田付けされている。

可動鉄片３０は、図５に示すように、断面略Ｌ字形状に屈曲した磁性材からなり、巾広の水平部３１の両側縁部に位置決め用切り欠き部３１ａ，３１ｂを設けてある。また、前記可動鉄片３０は、巾狭の垂直部３２の上端部に後述するカード５０に係合する係合用切り欠き部３３を設けてある。さらに、前記水平部３１の上下面に同一形状の前記第１，第２静音バネ３５，３６をそれぞれ電気溶接で固着一体化してある。前記第１，第２静音バネ３５，３６は、図６Ａ，６Ｂに示すように、巾広の取り付け部３５ａ，３６ａの中央から巾狭の弾性部３５ｂ，３６ｂをそれぞれ延在した平面略Ｔ字形状を有している。なお、前記第１，第２静音バネ３５，３６は電気溶接に限らず、カシメ固定でもよいことは勿論である。
本実施形態によれば、可動鉄片３０の水平部３１の上下面に静音バネ３５，３６を同時に電気溶接で一体化できるので、組立工数を削減でき、生産コストを低減できるという利点がある。

そして、前記可動鉄片３０を前記ヨーク２４の垂直部２４ｂの下端縁部に位置決めするとともに、ヒンジバネ２６を介して回動自在に支持する。このため、前記可動鉄片３０の水平部３１は鉄芯２３の磁極部２３ａに当接可能に対向するが、無励磁状態では静音バネ３５は鉄芯２３の磁極部２３ａに接触していない。ついで、前記ベース１１の絶縁壁１２に沿って上方から前記電磁石部２０を組み付けることにより、前記電磁石部２０がベース１１に固定される。

前記接点機構部４０は、固定接点４２を設けた固定接触片４１と、可動接点４４を設けた可動接触片４３とからなる。そして、前記固定接触片４１と前記可動接触片４３とを前記ベース１１にそれぞれ圧入して立設することにより、前記可動接点４２が前記固定接点４４に接離可能に対向する。

前記カード５０は、図２および図３に示すように、一端部を可動鉄片３０の切り欠き部３３に係合する一方、他端部を接点機構部４０の可動接触片４３の上端部に係合することにより、電磁石部２０と接点機構部４０とを連結する樹脂成形品である。

したがって、可動鉄片３０を組み付けた電磁石部２０、および、接点機構部４０をベース１１にそれぞれ組み付け、これらをカード４０で連結した後、前記ベース１１にケースカバー１２を嵌合することにより、ハウジング１０内に電磁石部２０等が収納される。

次に、前述の構成部品からなる電磁継電器の動作について説明する。
まず、電磁石部２０が励磁していない場合には、可動接触片４３のバネ力でカード５０を介して可動鉄片３０が付勢され、可動接点４４が固定接点４２から開離している。一方、可動鉄片３０の水平部３１が鉄芯２３の磁極部２３ａから開離するとともに、第２静音バネ３６がベース１１の底面に圧接している。

そして、前記コイル２２に電圧を印加して励磁すると、鉄芯２３の磁極部２３ａに可動鉄片３０の水平部３１が吸引されて回動する。このため、可動鉄片３０の垂直部３２がカード５０を介して可動接触片４３を押圧するので、前記可動接触片４３が回動し、可動接点４２が固定接点４４に接触する。さらに、第１静音バネ３５が鉄芯２３の磁極部２３ａに当接した後、可動鉄片３０の水平部３１が第１静音バネ３５を介して鉄芯２３の磁極部２３ａに吸着する。

ついで、前記コイル２２に対する電圧の印加を停止すると、可動接触片４３のバネ力により、カード５０を介して可動鉄片３０が押し戻される。このため、前記可動鉄片３０が逆方向に回動して第１静音バネ３５および可動鉄片３０の水平部３１が鉄芯２３の磁極部２３ａから開離するとともに、可動接点４２が固定接点４４から開離する。そして、可動鉄片３０の水平部３１に設けた第２静音バネ３６が前記ベース１１の底面に当接する。

本実施形態によれば、可動鉄片３０の回動につれて第１静音バネ３５が鉄芯２３の磁極部２３ａに当接しても、あるいは、第２静音バネ３６がベース１１の底面に当接しても、第１，第２静音バネ３５，３６が衝突音を吸収，緩和するので、静かな電磁継電器が得られる。特に、第２静音バネ３６が樹脂成形品であるベース１１に当接するので、極めて静かな電磁継電器が得られる。

前述の実施形態では、平面略Ｔ字形状の静音バネについて説明したが、必ずしもこれに限らず、例えば、図６Ｃ，図６Ｄに示すように一対の取り付け部３５ａ，３５ａの間にテーパ面を有する弾性部３５ｂを設けた平面略Ｈ字形状の静音ばね３５（第２実施形態）であってもよい。本実施形態によれば、取付の方向性がなく、位置決め作業が容易なるという利点がある。また、図６Ｅ，図６Ｄに示すように巾広の取り付け部３５ａにテーパ面を有する巾広の弾性部３５ｂを備えた静音バネ３５（第３実施形態）であってもよい。

また、図７Ａ，図７Ｂに示すように巾広の取り付け部３５ａに湾曲面を有する巾広の弾性部３５ｂを延在した静音バネ３５（第４実施形態）、図７Ｃ，図７Ｄに示すように巾広の取り付け部３５ａからドーム状弾性部３５ｂを延在した静音バネ３５（第５実施形態）、また、図７Ｅ，図７Ｆに示すように巾広の取り付け部３５ａに湾曲面を有する巾広の弾性部３５ｂを延在した静音バネ３５（第６実施形態）でもよい。

さらに、図８Ａ，図８Ｂに示すように巾広の取り付け部３５ａからテーパ面を有する２本の弾性部３５ｂ，３５ｃを平行に延在した平面略Π字形状の静音バネ３５（第７実施形態）であってもよい。特に、第７実施形態にかかる静音バネ３５の弾性部３５ｂ，３５ｃはそれぞれ曲げ角度が異なり、山の高さが異なる。このため、高い山の弾性部３５ｂを最初に当接させて可動鉄片３０の速度および加速度を低減した後、背の低い山の弾性部３５ｃを当接させてバネ負荷を当接させてもよい。本実施形態によれば、可動鉄片３０の動作ストロークに合わせて最適な調整が可能となり、高い静音効果が得られるという利点がある。

第８実施形態は、図９に示すように、ベース１１に嵌合したケースカバー１３の天井面に、可動鉄片３０に固定した第２静音バネ３６を当接させた場合である。他は前述の実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

第１実施形態にかかる電磁継電器において、第１，第２静音バネの取り付け前後における動作音、復帰音の変化量を測定した。この結果、第１，第２静音バネを取り付けることにより、動作音において約１０ｄＢの低下を、復帰音において約２０ｄＢの低下を確認できた。

本発明にかかる静音型電磁継電器は前述の実施形態に限らず、他の電磁継電器に適用してもよいことは勿論である。

本発明の第１実施形態にかかる静音型電磁継電器の全体斜視図である。 図１で示した静音型電磁継電器からカバーを外した状態を示す斜視図である。 図１で示した静音型電磁継電器の断面図である。 図Ａおよび図Ｂは図２で示した静音型電磁継電器の電磁石ブロックを示す異なる角度から見た斜視図である。 図Ａ、図Ｂは図４Ａ、図４Ｂで示した可動鉄片の斜視図である。 図Ａ、図Ｂは図５Ａ、図５Ｂで示した静音バネの斜視図、図Ｃ、図Ｄは第２実施形態にかかる静音バネを示す斜視図、図Ｅ、図Ｆは第３実施形態にかかる静音バネを示す斜視図である。 図Ａ、図Ｂは第４実施形態にかかる静音バネを示す斜視図、図Ｃ、図Ｄは第５実施形態にかかる静音バネを示す斜視図、図Ｅ、図Ｆは第６実施形態にかかる静音バネを示す斜視図である。 図Ａ、図Ｂは第７実施形態にかかる静音バネを示す斜視図である。 第８実施形態を示す静音型電磁継電器の部分断面図である。

符号の説明

１０：ハウジング
１１：ベース
１２：絶縁壁
１３：ケースカバー
１４：脚部
２０：電磁石部
２１：スプール
２２：コイル
２３：鉄芯
２３ａ：磁極部
２４：ヨーク
２５：コイル端子
３０：可動鉄片
３１：水平部
３２：垂直部
３３：係合用切り欠き部
３５：第１静音バネ
３６：第２静音ばね
３５ａ，３６ａ：取り付け部
３５ｂ，３６ｂ：弾性部
４０：接点機構部
４１：固定接触片
４２：固定接点
４３：可動接触片
４４：可動接点
５０：カード

Claims (4)

1. 樹脂成形品であるハウジング内に収納した電磁石部の励磁，消磁に基づいて回動するＬ字形の可動鉄片の内向面のうち、前記電磁石部の鉄芯に吸着する位置に第１静音バネを取り付けるとともに、前記可動鉄片の外向面のうち、前記第１静音バネを取り付けた裏側に前記ハウジングの内面に当接する第２静音バネを取り付けたことを特徴とする静音型電磁継電器。
2. 第１静音バネおよび第２静音バネが同一形状を有することを特徴とする請求項１に記載の静音型電磁継電器。
3. 第２静音バネがハウジングの底面に当接することを特徴とする請求項１または２に記載の静音型電磁継電器。
4. 第２静音バネがハウジングの天井面に当接することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の静音型電磁継電器。
   

Images