JP2009009710A - 電磁リレー - Google Patents

Abstract

【課題】コイルボビンと継鉄と接点機構部とを板状ベースに立設させた構造のものにおいて、簡易な構造で、製造作業性にすぐれ、かつ低コストで製造できる、耐サージ性、耐電圧性にすぐれた電磁リレーを提供する。
【解決手段】鉄芯１３を有し、コイル１４を巻装したコイルボビン１２と、鉄芯１３の一端に接続され、作動片１６を揺動可能に支持させた継鉄１５と、作動片１６の揺動によって接点２１の接離動作がなされる接点機構部２０と、コイルボビン１２とともに、継鉄１５と接点機構部２０とを立設させた板状ベース１１とを備えた電磁リレー１であって、コイルボビン１２は、板状ベース１１とは反対側に鍔部１２ａを設けた形状とされるとともに、コイルボビン１２と継鉄１５の間には、絶縁板３を鍔部１２ａと板状ベース１１との間に圧嵌して介装させた構造にしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイルを巻装したコイルボビンと継鉄と接点機構部とを、板状ベース上に立設させた構造とした電磁リレーの改良に関するものである。

近時、電磁リレーは小型化が進んでおり、そのような小型のものでは、コイルボビンに巻装された通電コイル、作動片、継鉄などで構成された電磁石ブロックと、制御接点を有し、通電コイルへの通電により接点の接離動作がなされる接点ブロックとが、ベース上で非常に近接した位置に配設されている。

そのため、このようなものでは、電磁石ブロックと接点ブロックとの間での耐サージ性、耐電圧性を向上させるために、通電コイルに絶縁テープを巻くなどして電磁石側の絶縁性が図られている。

特許文献１には、電磁石ブロックと接点ブロックとの間の絶縁性を高めて耐電圧性を向上させるために、電磁石ブロック（通電コイル）と継鉄との間に絶縁板を介装させた電磁リレーが提案されている。

このものは、通電コイルを巻装したコイルボビン、継鉄および接点ブロックを、板状ベース上に横設させ、それらを上方よりカバーで覆った構造となっており、絶縁板は、板状ベースの底面とカバーの天面との間に挟まれた状態に支持されている。絶縁板は、板状ベースの底面とカバーの天面に当接する上下端縁面が、当接面積が大きくなるように、絶縁板の縦断面がＩ（大文字）形に形成されて、全体として安定した形状となっている。

また同文献には、同様の横設型の電磁リレーにおいて、絶縁板が板状ベースに一体的に突設形成された従来の電磁リレーも記載されている。
特開平３−１７９２６号公報

また、電磁リレーには、コイルを巻装したコイルボビンと、継鉄と、接点機構部とを板状ベースに立設させ、上方よりそれら全ての立設部材にケースを被せた構造のものがある。

図１０は、この種の電磁リレーの正面図である。この電磁リレー１００は、鉄芯１１３を有し、コイル１１４を巻装したコイルボビン１１２と、鉄芯１１３の一端に接続され、作動片１１６を揺動可能に支持させた継鉄１１５と、作動片１１６の揺動によって接点の接離動作がなされる接点機構部１２０とを備え、コイルボビン１１２とともに、継鉄１１５と接点機構部１２０とを、絶縁性の板状ベース１１１に立設させ、それらにケース２を被せた構造となっている。

このような立設構造のものでは、上記文献に記載されたような絶縁板を設ける場合、絶縁板もそれらの立設構造に合わせて立設させる必要があるが、作動片１１６およびコイルボビン１１２の鍔部１１２ａが、コイルボビン１１２と継鉄１１５との空隙Ｓを上方より塞いでおり、そのため、絶縁板を板状ベース１１１とケース１０２の天面とで挟持して支持させることは不可能である。また、絶縁板を板状ベース１１１に一体的に立設させることも考えられるが、絶縁板を板状ベース１１１に一体成形することはきわめて困難で、また一体成形できたとしても、立設させた薄板（絶縁板）が製造中に破損する可能性が高く、有効な絶縁手段とはなり得ない。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、コイルボビンと継鉄と接点機構部とを板状ベースに立設させた構造のものにおいて、簡易な構造で、製造作業性にすぐれ、かつ低コストで製造できる、耐サージ性、耐電圧性にすぐれた電磁リレーを提供することにある。

本発明者は、絶縁板をより安定的に立設させるようにして上記目的を達成するようにした第１の本発明と、絶縁板を設けることなく上記目的を達成するようにした第２の本発明とを提案している。

第１の本発明である請求項１に記載の電磁リレーは、鉄芯を有し、コイルを巻装したコイルボビンと、鉄芯の一端に接続され、作動片を揺動可能に支持させた継鉄と、作動片の揺動によって接点の接離動作がなされる接点機構部と、コイルボビンとともに、継鉄と接点機構部とを立設させた板状ベースとを備えた電磁リレーであって、コイルボビンは、板状ベースとは反対側に鍔部を設けた形状とされるとともに、コイルボビンと継鉄の間には、絶縁板を鍔部と板状ベースとの間に圧嵌して介装させた構造にしている。

請求項２では、請求項１において、コイルボビンと板状ベースとは、鍔部が板状ベースに略平行となるように一体形成されている。

請求項３では、請求項１または２において、絶縁板は、少なくとも一方の側端に折曲片を形成させた構造としている。

請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、鍔部と板状ベースとの対応した箇所には、絶縁板の上、下端縁を差し入れる溝部が形成されている。

第２の本発明である請求項５に記載の電磁リレーは、鉄芯を有し、コイルを巻装したコイルボビンと、鉄芯の一端に接続され、作動片を揺動可能に支持させた継鉄と、作動片の揺動によって接点の接離動作がなされる接点機構部と、コイルボビンとともに、継鉄と接点機構部とを立設させた板状ベースとを備えた電磁リレーであって、継鉄の少なくともコイルボビンに隣接する面は、絶縁材料でコーティングされている。

請求項１に記載の電磁リレーでは、コイルボビンと継鉄と接点機構部とを板状ベースに立設させた構造において、コイルボビンと継鉄の間に、絶縁板を鍔部と板状ベースとの間に圧嵌して介装させている。そのため、構造が簡単で絶縁板を立設した状態に固定できるため、低コストで耐サージ性、耐電圧性を向上させた電磁リレーを提供できる。また、コイルボビンと継鉄との空隙に絶縁板を介装させる構成であるので、リレーが大型化することもない。

さらに、絶縁板を鍔部と板状ベースとの間に圧嵌しただけの構成であるため、従来の構成部品を加工することなくそのまま使用でき、かつ、製造工程に関しても、絶縁板圧嵌工程を付加するだけでよい。特に、絶縁板を、コイルボビンと継鉄の間にそのまま差し入れることのできるような平板形状とすれば、従来の工程の後工程として、絶縁板圧嵌工程を付加するだけでよい。

請求項２に記載の電磁リレーによれば、鍔部が板状ベースに略平行となるように、コイルボビンと板状ベースとが一体形成されているので、絶縁板は平行に形成された上下の部材で挟まれて、より安定した立設状態に保持され得る。

請求項３に記載の電磁リレーによれば、絶縁板は少なくとも一方の側端に折曲片を形成させた構造としているため、折曲片が継鉄や他の部材と接触する位置で固定でき、絶縁板の位置決めが確実に行える。

請求項４に記載の電磁リレーによれば、鍔部と板状ベースとの対応した箇所には、絶縁板の上下端縁を差し入れる溝部が形成されているため、製造後の絶縁板の位置ずれがなく、絶縁性において一定の品質のものを提供できる。

請求項５に記載の電磁リレーによれば、コイルボビンと継鉄と接点機構部とを板状ベースに立設させた構造において、継鉄の少なくともコイルボビンに隣接する面を絶縁材料でコーティングしているため、他の部材を付加することなく、簡易な構造で耐サージ性、耐電圧性を上げることができる。コイルに絶縁テープを巻くよりも、はるかに短時間で作業できる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面とともに説明する。

図１は、第１の本発明の一例である電磁リレーの構造を示した説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面とした正面図である。なお、図１（ａ）はケースの図示を省略し、（ｂ）ではケースのみを断面として図示している。図２は、同電磁リレーの斜視図である。図３は同電磁リレーの構成部材であるコイルボビン、板状ベース、継鉄を説明するための分解斜視図である。

この電磁リレー１は、以下に説明する構成部材を含み、電磁石１０や継鉄１５、接点機構部２０などが、樹脂などによって製された絶縁性の板状ベース１１上に配設され、その板状ベース１１上に配設された各部材をケース２で覆ったユニット箱体として形成されている。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この電磁リレー１は、電磁石１０と、作動片１６と、電磁石１０の中央に貫通されている鉄芯１３の下端に固定された継鉄１５と、カード１８とを板状ベース１１上に立設させるとともに、可動接点２１ａ、固定接点２１ｂからなる制御接点２１と、可動接点２１ａを可動させるための可動バネ２２とを有した接点機構部２０をベース１１上に立設させている。一方、板状ベース１１の下方には、コイル端子１９と電路端子２３とを突出させている。

電磁石１０は、中央に孔部（不図示）を有したボビン本体１２ｂの上端に、板状ベース１１に略平行となる鍔部１２ａを連設形成したコイルボビン１２と、その孔部に貫通させた鉄芯１３と、コイルボビン１２のボビン本体１２ｂに巻装したコイル１４とにより構成される。

本例では、図３に示すように、コイルボビン１２と板状ベース１１とは一体成形され、一体ボディを形成している。なお図３では、巻装コイルの図示を省略している。

鉄芯１３は、その上端部が突き出た状態でコイルボビン１２の孔部に貫通され、その上端部を磁極部とする一方、下端部に、略Ｌ字状の継鉄１５の基端部１５ｂを固定している（図３参照）。

継鉄１５は磁性材料からなり、基端部１５ｂが鉄芯１３の下端部に固定される一方、起立部１５ａは、作動片１６を、後述するヒンジバネ１７の弾性力によって揺動自在に枢支させる構成となっている。この継鉄１５は作動片１６とともに、電磁石１０が励磁されることにより発生する磁束の磁路となる。

この継鉄１５は、コイルボビン１２にコイル１４を巻装した後に、板状ベース１１の下方より矢印Ｒの方向に、板状ベース１１に形成された装着孔１１ａに挿入して、立設されるようになっている（図３参照）。

作動片１６は、制御接点２１に接離動作をさせるための作動部１６ｂと、鉄芯１３側に吸引されて吸着する吸着部１６ａとを有し、略Ｌ字状に折曲形成され、その枢支部１６ｃが継鉄１５の起立部１５ａの上端に載置されている。

ヒンジバネ１７は非磁性材料からなり、作動片１６の折曲部分に開口した開口部１６ｄより上方に突き出た枢支バネ部１７ａでもって、継鉄１５の起立部１５ａの先端に載置させた枢支部１６ｃを揺動中心として、復帰位置と吸着位置との間を往復運動する際に揺動中心がずれないように、弾性力を作用させて、作動片１６を枢支している。このヒンジバネ１７は、枢支バネ部１７ａの下方の基幹板部１７ｂが継鉄１５に固着されて立設、支持されている。

以上のように、電磁リレー１０は、コイル１４を巻装したコイルボビン１２と、継鉄１５と、接点機構部２０とが板状ベース１１上に立設され、それらの上方より、ケース２を被せた構造となっている。なお、ケース２には、絶縁性向上のために、電磁石１０、継鉄１５、作動片１６側と、接点機構部との上方を、カード１８の位置で仕切った仕切り板２ａが内設されている。

本例ではさらに、コイルボビン１２と継鉄１５との間に、樹脂などで製された絶縁板３（図中、クロスハッチングで示している。）を介装させている。この絶縁板３は平板状のもので、コイルボビン１２の鍔部１２ａとベース１１との間に起立した状態で上方の鍔部１２ａと下方の板状ベース１１より弾性力でもって挟持され、継鉄１５と平行に立設保持されている。

このように、絶縁板３を、鍔部１２ａと板状ベース１１との間で、鍔部１２ａと板状ベース１１の弾性力でもって挟持して、コイルボビン１２と継鉄１５との間に介装させているため、絶縁板３はコイルボビン１２や継鉄１５と同様に立設状態に固定、保持される。このように簡易に絶縁板３を立設固定できる構造であるため、簡易な構造によって電磁石側と接点側の絶縁性を高めることができ、低コストで耐サージ性、耐電圧性を向上させた電磁リレーを製造できる。

また、コイルボビン１２と継鉄１５との間にある空隙に絶縁板３を介装させる構成であるので、リレー全体が大型化することはない。さらに、鍔部１２ａと板状ベース１１とが略平行となるように、コイルボビン１２と板状ベース１１とが一体成形されているので、絶縁板３は鍔部１２ａと板状ベース１１とに強固に挟まれて、安定的に立設状態を保持され得る。

また、絶縁板３を鍔部１２ａと板状ベース１１との間に圧嵌しただけの構造であるため、従来の構成部品を加工することなくそのまま使用でき、かつ、製造工程に関しても、従来の製造工程に絶縁板圧嵌工程を付加するだけでよい。特に本例のように、絶縁板３を、コイルボビン１２と継鉄１５の間にそのまま圧入することのできる平板形状としているため、従来の工程の後工程として、絶縁板圧嵌工程を付加するだけでよい。

次に、電磁リレー１の動作について説明する。

コイル１４に通電して電磁石１０が励磁されると、鉄芯１３が磁化され、磁束が発生し、閉磁路を形成するように、作動片１６の吸着部１６ａが鉄芯１３の上端部側に吸引され、復帰位置から鉄芯１３の上端部での吸着位置に切り換えるように揺動する。これにより、作動部１６ｂは接点機構部２０側に揺動し、作動部１６ｂに係止されたカード１８が継鉄１５から離反するように駆動されて、そのカード１８によって可動バネ２２がその弾性力に抗して押圧され、可動接点２１ａが固定接点２１ｂに接触する。

コイル１４への通電を停止すると、磁束が消去され磁気吸引力がなくなるが、このとき、可動バネ２２の弾性力がカード１８に対し作用しているため、カード１８に係止された作動部１６ｂは継鉄１５に近づく方向に揺動する。その結果、作動部１６ｂが継鉄１５側に移動し、可動接点２１ａが固定接点２１ｂから開離する。作動片１６は枢支部１６ｃを中心に揺動するため、作動片１６の吸着部１６ａは鉄芯１３の上端部から復帰位置まで揺動復帰する。

ついで、第１の本発明の他の４例を、図４〜７を参照しながら説明する。なお、これらの図面では、ケースの図示を省略している。また、上記の例と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。

図４（ａ）は絶縁板の斜視図、（ｂ）は絶縁板を装着する前の電磁リレーの正面図、（ｃ）は装着後の正面図である。この図例は、図１〜３の例と同様、平板状の絶縁板３Ａを使用したものであるが、この絶縁板３Ａを上下より圧嵌するコイルボビン１２の鍔部１２ａと板状ベース１１とに、絶縁板３Ａを差し入れる上下溝部４、４が形成されている。

いったん絶縁板３Ａを装着した後は、絶縁板３Ａはコイルボビン１２の鍔部１２ａと板状ベース１１とで挟持されるとともに、上下の溝部４、４によって左右にもずれ動くことがないため、絶縁性において一定の品質を有した電磁リレーを提供できる。

次に説明する図５〜７の例は、絶縁板の少なくとも一方の側端に折曲片を形成した構造となっている。なお、これらの例は、図４の例と同様、上下の溝部４、４に装着する構造のものを示しているが、溝部を設けない構成としてもよい。また、これらの図面では、（ａ）に絶縁板の斜視図、（ｂ）に絶縁板装着後の正面図を示し、装着前の図は省略している。

図５の例では、絶縁板３Ｂは、本体３ａの側端より略直角に曲がる折曲片３ｂが形成され、絶縁板３Ｂを装着した状態では、この折曲片３ｂが、継鉄１５の一方の側端面に、その全体を隠すように当接している。

絶縁板３Ｂを折曲片３ｂが継鉄１５の側端と当接するように装着することで、位置決めが確実に行える。つまり、溝部４、４でもって左右の位置が固定でき、折曲片３ｂでもって奥行の位置が固定できるため、安定性が高く、均一の品質のものを製造できる。

また、図６の例では、絶縁板３Ｃがコイルボビン１２の鍔部１２ａの一部に当接する折曲片３ｂを有している。このものも、図５の例と同様に、絶縁板３Ｃの位置決めが確実に行える。なお、折曲片は下方の板状ベース１１の一部に当接されるものでもよく、鍔部１２ａと板状ベース１１の両方に当接される縦長のものでもよい。

これら図５、６の例では、折曲片３ｂが本体３ａの側端の一方のみに形成されているため、継鉄１５を板状ベース１１に装着させた後に、コイルボビン１２と継鉄１５との間の空隙より絶縁板を圧入させることができるので、従来の製造工程に絶縁板の圧嵌工程を付加するだけでよい。

図７の例では、絶縁板３Ｄは、本体３ａの両側端にコイル方向に曲がる２つの折曲片３ｂ、３ｂを有している。絶縁板３Ｄを装着した状態では、これらの折曲片３ｂ、３ｂは、コイル１４全体を覆っており、そのため絶縁性はさらに向上できる。また、位置決めも確実に行える。なお、折曲片をコイル側ではなく、継鉄１５側に形成させたものでもよい。

なお、この絶縁板３Ｄは、２つの折曲片３ｂ、３ｂを有しているため、継鉄１５や作動片１６を板状ベース１１に装着する前に、コイル１４の接点機構部２０側が開放された状態で、接点機構部２０側より、鍔部１２ａと板状ベース１１との間に嵌め込んで、本体３ａを溝部４、４に嵌め入れるように装着すればよい。

図８（ａ）〜（ｃ）は、第１の本発明の電磁リレーで使用される、さらに他の絶縁板の例を示した平面図である。

これらの絶縁板３は、いずれも折曲片３ｂを備えたもので、折曲片３ｂがコイル１４や継鉄１５の一側端または両側端を覆う構造となっている。図８（ａ）、（ｃ）のものは、コイル１４と継鉄１５との絶縁性が高く、図８（ｂ）のものは装着がしやすい形状となっている。

次に、第２の本発明について説明する。図９は、第２の本発明の一例である電磁リレーの構造を示した正面図である。なお、ケースは図示を省略している。また、同一の構成については上記の例と同一の符号を付して、説明を省略する。リレーの動作も図１〜３の例と同様であるため、説明は割愛する。

この電磁リレー１Ａは、絶縁性を確保するために、継鉄１５の表面に絶縁材料４がコーティング（クロスハッチングで示している。）されている。コーティングは、少なくともコイルボビン１２に隣接する面に施せばよいが、両側端面や反対面にも施せば、絶縁性はさらに高くなり、耐サージ性、耐電圧性の向上させることができる。また、継鉄１５のコーティングは、コイル１４に絶縁テープを巻くことに比べて、はるかに簡易に短時間で効率的に行えるため、絶縁性向上のための有効な手段として利用できる。

第１の本発明の一例である電磁リレーの構造を示した説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分断面を含む正面図である。 同電磁リレーの斜視図である。図３は同電磁リレーの構成部材であるコイルボビン、板状ベース、継鉄などを説明するための分解斜視図である。 同電磁リレーの構成部材であるコイルボビン、板状ベース、継鉄を説明するための分解斜視図である。 第１の本発明の他例の説明図で、（ａ）は絶縁板の斜視図、（ｂ）は絶縁板を装着する前の電磁リレーの正面図、（ｃ）は装着後の正面図である。 第１の本発明の他例の説明図で、（ａ）は絶縁板の斜視図、（ｂ）は絶縁板の装着後の正面図である。 第１の本発明の他例の説明図で、（ａ）は絶縁板の斜視図、（ｂ）は絶縁板の装着後の正面図である。 第１の本発明の他例の説明図で、（ａ）は絶縁板の斜視図、（ｂ）は絶縁板の装着後の正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、絶縁板の他例を示す平面図である。 第２の発明の一例である電磁リレーの斜視図である。 従来の電磁リレーの正面図である。

符号の説明

１ 電磁リレー
２ ケース
３ 絶縁板
１０ 電磁石
１１ 板状ベース
１２ コイルボビン
１２ａ 鍔部
１３ 鉄芯
１４ コイル
１５ 継鉄
１６ 作動片
２０ 接点機構部
２１ 制御接点
２１ａ 固定接点
２１ｂ 可動接点

Claims (5)

1. 鉄芯を有し、コイルを巻装したコイルボビンと、該鉄芯の一端に接続され、作動片を揺動可能に支持させた継鉄と、上記作動片の揺動によって接点の接離動作がなされる接点機構部と、上記コイルボビンとともに、上記継鉄と上記接点機構部とを立設させた板状ベースとを備えた電磁リレーであって、
   上記コイルボビンは、上記板状ベースとは反対側に鍔部を設けた形状とされるとともに、上記コイルボビンと上記継鉄の間には、絶縁板を上記鍔部と上記板状ベースとの間に圧嵌して介装させた構造にしていることを特徴とする電磁リレー。
2. 請求項１において、
   上記コイルボビンと上記板状ベースとは、上記鍔部が上記板状ベースに略平行となるように一体形成されている電磁リレー。
3. 請求項１または２において、
   上記絶縁板は、少なくとも一方の側端に折曲片を形成させた構造としている電磁リレー。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   上記鍔部と上記板状ベースとの対応した箇所には、上記絶縁板の上、下端縁を差し入れる溝部が形成されている電磁リレー。
5. 鉄芯を有し、コイルを巻装したコイルボビンと、該鉄芯の一端に接続され、作動片を揺動可能に支持させた継鉄と、上記作動片の揺動によって接点の接離動作がなされる接点機構部と、上記コイルボビンとともに、上記継鉄と上記接点機構部とを立設させた板状ベースとを備えた電磁リレーであって、
   上記継鉄の少なくとも上記コイルボビンに隣接する面は、絶縁材料でコーティングされていることを特徴とする電磁リレー。

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