JP2009070603A - 電磁継電器 - Google Patents

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Yoshiaki Mimura
義明 三村
Hironori Sanada
博紀 真田
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Abstract

【課題】 電磁継電器の小型化に貢献する技術を提供する。
【解決手段】 スプールの一方側のフランジに溝を設け、この溝に固定接点用導電金属板の圧入部(112a)を圧入勘合させて組み立てられる電磁継電器において、前記固定接点用導電金属板(112)は、接点部(122)と、前記接点部に連続する第1の接点基部(124)と、前記第1の接点基部に連続する第2の接点基部(126)とを少なくとも備え、前記圧入部(112a)は、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部のいずれか一方に形成されて存在し、且つ、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部とは重なり合い、前記第2の接点基部に、前記圧入部を圧入嵌合させる際に押圧を加えるための押圧部(143)を形成した。
【選択図】 図4

Description

本発明は、電磁継電器(特に小型の電磁継電器)、及び電磁継電器やスイッチ等の電子機器の部品として用いられる端子に関する。
電磁石を利用して接点を開閉したり回路を切り換えたりする電磁継電器は、様々な分野で多用されているが、他の電子部品と同様に、より実装密度を高めるための小型化要求が著しい。
電磁継電器の基本的構成は、スプールに巻回されたコイル及びそのスプールの内側に挿入された鉄心からなる電磁石と、その電磁石のオン/オフ(励磁状態/非励磁状態)に応答して可動するアーマチュアと、このアーマチュアの動きに追随する可動接点と、この可動接点に対向して配置された固定接点とを備えるというものである。説明の便宜上、可動接点の数を1、固定接点の数を2とすると、つまり、1個の可動接点に対して2個の固定接点を有するタイプの電磁継電器を例にすると、一方の固定接点は、電磁石の非励磁状態において可動接点と常に接状態にあるノーマルクローズ接点(以下、NC接点という。)として機能し、他方の固定接点は、同非励磁状態において可動接点と常に断状態にあるノーマルオープン接点(以下、NO接点という。)として機能する。これらのNC接点及びNO接点は、電磁石が非励磁状態から励磁状態に遷移すると、NC接点はオープン状態となり、NO接点はクローズ状態となる。
かかる基本的構成を有する電磁継電器について、下記の特許文献1には、基台(ベースともいう。)を備えた構造が示されている。この基台は、電磁石のスプールを載置固定するために用いられる他、可動接点用の端子(以下、可動接点端子という。)や固定接点用の端子(以下、固定接点端子という。)及び電磁石のコイル端子などの端子類を保持するための端子台としても用いられるが、基台という余分なパーツが必要である上、その基台の分だけ電磁継電器が大きくなるという欠点がある。
一方、下記の特許文献2には、電磁石のスプールの一方側のフランジを上記の基台と兼用するようにした技術が開示されており、これによれば、余分なパーツが不要になると共に、電磁継電器の小型化も図ることができ、上記の欠点を解消することができる。
さて、下記の特許文献3には、電磁石のスプールの一方側のフランジを上記の基台と兼用するようにした構造の電磁継電器において、可動接点端子や固定接点端子を一方側のフランジへ固定する仕組みに関する技術(以下、従来技術という。)が開示されている。
図8は、従来技術の電磁継電器の外観斜視図である。この図において、電磁継電器1は、一方側のフランジ(以下、図面の上下に倣って下フランジという。)2と上フランジ3とを有するスプール4に巻回されたコイル5と、スプール4の内側に図面の上下方向に挿入された鉄心6と、この鉄心6の露出面に対向して配置されたアーマチュア7と、このアーマチュア7を下面に保持して上フランジ3から下フランジ2に至る経路に沿って配設された、バネ性を有する可動接点用導電金属板8と、この可動接点用導電金属板8の先端部分に取り付けられた可動接点9と、この可動接点9の上下に対向配置された一対の固定接点(以下、第1固定接点10、第2固定接点11)と、各々の固定接点10、11が先端に取り付けられた二つの固定接点用導電金属板(以下、第1固定接点用導電金属板12、第2固定接点用導電金属板13)と、一対のコイル端子14、15とを有する。
ここで、下フランジ2の下面から下方に突き出した可動接点用導電金属板8の先端部分は可動接点端子16となり、同様に、下フランジ2の下面から下方に突き出した第1固定接点用導電金属板12の先端部分は第1固定接点端子17、第2固定接点用導電金属板13の先端部分は第2固定接点端子18となり、これらの各端子(可動接点端子16、第1固定接点端子17及び第2固定接点端子18)は、一対のコイル端子14、15と共に、不図示の基板等に実装される。
なお、この図においては、説明の都合上、電磁継電器1を密閉するためのケースを取り外した状態を示している。
図9は、固定接点用導電金属板(例として第1固定接点用導電金属板12)の外観斜視図である。この図において、第1固定接点用導電金属板12は、所定形状に成型された導電金属板を2箇所(A部とB部)でほぼ90度に折り曲げられて、図示状態の第1固定接点用導電金属板12とされている。A部は、固定接点10を取り付けるための取り付け穴19を有する固定接点部20のための折り曲げ部であり、B部は、この固定接点部20に連続する第1の接点基部21と、第1固定接点端子17に連続する第2の接点基部22との間の折り曲げ部である。
第1の接点基部21と第2の接点基部22の図面下方部分には、それぞれ第1固定接点端子17と同じ方向に延びる小さな突起23、24が形成されており、これらの突起23、24は、電磁継電器1を組み立てる際に、図8の下フランジ2に形成された溝2a、2bに圧入嵌合されるようになっている。
このように、従来技術においては、電磁継電器1を組み立てる際に、第1固定接点用導電金属板12の二つの突起23、24を、図8の下フランジ2に形成された溝2a、2bに圧入嵌合させることによって、この第1固定接点用導電金属板12を下フランジ2に固定する仕組みになっているが、すなわち、第1固定接点端子17と同じ方向に所要の押圧力を加えて圧入勘合させているが、たとえば、押圧力を固定接点部20に加えてしまうと、A部が90度以上に曲がってしまうおそれがあるため、第2の接点基部22の上端部分を押圧部25として利用するようにしている。
なお、以上の説明は、第1固定接点用導電金属板12についてであるが、第2固定接点用導電金属板13についても、ほぼ同じ内容になっている。
実公平3−12198号公報 特開平10−162712号公報 特開2000−260285号公報
しかしながら、従来技術にあっては、以下の理由から、基板等への実装面積をより小さくした小型の電磁継電器を得ようとする点で、未だ改善する余地があった。
このことについて詳説すると、図9に示すように、第1固定接点用導電金属板12は、B部でほぼ90度に折り曲げられた第1の接点基部21と第2の接点基部22とを含んでおり、特に、第1の接点基部21の幅方向Cは、図8の電磁継電器1の幅方向Dに一致している。このため、電磁継電器1の幅方向Dの寸法が、第1固定接点用導電金属板12の第1の接点基部21の幅方向Cの寸法分だけ大きくならざるを得ず、その結果、基板等への実装面積が大きくなって小型化を損なうという問題点があった。
そこで本発明は、固定接点用導電金属板の構造を工夫して基板等への実装面積をより小さくし、電磁継電器の小型化に貢献する技術を提供することを目的としている。
請求項1記載の発明は、電磁石を構成するスプールの一方側のフランジに溝を設け、この溝に固定接点用導電金属板の圧入部を圧入勘合させて組み立てられる電磁継電器において、前記固定接点用導電金属板は、接点部と、前記接点部に連続する第1の接点基部と、前記第1の接点基部に連続する第2の接点基部とを少なくとも備え、前記圧入部は、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部のいずれか一方に形成されて存在し、且つ、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部とは重なり合い、前記第2の接点基部に、前記圧入部を圧入嵌合させる際に押圧を加えるための押圧部を形成したことを特徴とする電磁継電器である。
請求項2記載の発明は、前記押圧部の隣りに、ケースを組み付ける際の誘いのための面取りされた案内突起を形成したことを特徴とする請求項1記載の電磁継電器である。
請求項3記載の発明は、電子機器の部品として用いられる端子であって、接点部と、前記接点部に連続する第1の接点基部と、前記第1の接点基部に連続する第2の接点基部とを少なくとも備え、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部のいずれか一方に、前記電子機器の所定部位に圧入して勘合させる圧入部を形成し、且つ、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部とは重なり合い、前記第2の接点基部に、前記圧入部を圧入嵌合させる際に押圧を加えるための押圧部を形成したことを特徴とする端子である。
本発明では、第1の接点基部と第2の接点基部とを重ねるように折り畳んでいるので、電磁継電器の幅方向の寸法に占める固定接点用導電金属板の収容スペースを少なくすることができ、電磁継電器の基板等への実装面積をより小さくして電磁継電器の小型化に貢献する技術を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、電磁継電器への適用を例にして図面に基づいて説明する。
図1は、実施の形態に係る電磁継電器の外観斜視図、図2は、同上面図(a)、同正面図(b)、同左側面図(c)、同右左側面図(d)である。なお、これらの図においては、説明の都合上、電磁継電器を密閉するためのケースを取り外した状態を示している。
これらの図において、電磁継電器100は、一方側のフランジ(以下、図面の上下に倣って下フランジという。)101と上フランジ102とを有するスプール103に巻回されたコイル104と、スプール103の内側に図面の上下方向に挿入された鉄心105と、この鉄心105の露出面106に対向して配置されたアーマチュア107と、このアーマチュア107を下面に保持して上フランジ102から下フランジ101に至る経路に沿って配設された、バネ性を有する可動接点用導電金属板108と、この可動接点用導電金属板108の先端部分に取り付けられた可動接点109と、この可動接点109の上下に対向配置された一対の固定接点(以下、第1固定接点110、第2固定接点111)と、各々の固定接点110、111が先端に取り付けられた二つの固定接点用導電金属板(以下、第1固定接点用導電金属板112、第2固定接点用導電金属板113)と、一対のコイル端子114、115(図1では奥側のコイル端子115は下フランジ101の陰に隠れて見えていない。)と、ヨーク116とを有する。
ここで、下フランジ101の下面から下方に突き出した可動接点用導電金属板108の先端部分は可動接点端子117となり、同様に、下フランジ101の下面から下方に突き出した第1固定接点用導電金属板112の先端部分は第1固定接点端子118、第2固定接点用導電金属板113の先端部分は第2固定接点端子119となり、これらの各端子(可動接点端子117、第1固定接点端子118及び第2固定接点端子119)は、一対のコイル端子114、115と共に、不図示の基板等に実装される。
図3は、電磁継電器100の分解図であり、この電磁継電器100は、以下の手順で組み立てられる。まず、スプール103のボビン部103aにエナメル導線を所定数巻回してコイル104を形成する。次いで、ボビン部103aを上下に貫通する貫通穴103bに鉄心105を挿入し、その鉄心105の下端部105aを、L字状のヨーク116の矩形穴116aに差し込んで両者を固定する。次に、可動接点用導電金属板108の下面側にアーマチュア107を取り付けた後、その可動接点用導電金属板108をヨーク116の側面に沿わせて固定する。次いで、下フランジ101の溝101a、101bに第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の各々の圧入部112a、113aを圧入勘合させて、第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113を下フランジ101に固定する。次いで、下フランジ101に一対のコイル端子114、115を取り付け、それらのコイル端子114、115の上部突起114a、115aにコイル104のエナメル導線両端を巻き付けて半田付けする。そして、最後に、ケース120を被せ、このケース120の開口縁部に形成された爪120aを下フランジ101の縁に沿って折り曲げて固定する。なお、これらの組み立て手順は便宜的なものであり、その順序に特段の意味はない。合理的な範囲において順序が入れ替わっても差し支えない。また、ケース120を被せる際に所要の密閉処理を行うようにしてもよい。
図4は、第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の展開図及び折り曲げ折り畳み加工状態図であり、(a)は第1固定接点用導電金属板112を示す図、(b)は第2固定接点用導電金属板113を示す図である。これらの図において、第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113は、(a)、(b)の各々左側に示すように、導電金属板を打ち抜き加工するなどして図示の形状に成型されている。
ここで、折り曲げ折り畳み加工前の第1固定接点用導電金属板112は、(a)の左側に示すように、接点取り付け穴121を有する接点部122と、折り曲げ線123を介して接点部122と上下方向(“方向”とは図面に正対したときの方向をいう。以下同様とする。)で連続する第1の接点基部124と、この第1の接点基部124の下端部に形成された圧入部112aと、前記折り曲げ線123に直交する方向の折り畳み線125を介して第1の接点基部124と左右方向に連続する第2の接点基部126と、この第2の接点基部126の下端部に形成された第1固定接点端子118とを有している。
ここで、“折り曲げ線123”と“折り畳み線125”は、前者がその線(折り曲げ線123)を境にして両側をほぼ90度に折り曲げるための線であるのに対して、後者はその線(折り畳み線125)を境にして両側を重ねるように折り畳む(言い換えればほぼ180度折り曲げる)ための線である点で相違する。
さらに、第2の接点基部126の上端部には、ケース120を組み付ける際の誘いのための面取りされた案内突起127(詳細は後述する。)が形成されている。また、第1の接点基部124と第2の接点基部126の双方には略同一サイズの丸穴128、129が形成されている。これらの丸穴128、129は、(a)の右側に示す折り曲げ折り畳み加工後の第1固定接点用導電金属板112において、二つの丸穴128、129が重なった貫通穴130となり、この貫通穴130が、折り曲げ折り畳み加工後の第1固定接点用導電金属板112を下スプール101に組み付ける際の位置決め穴として用いられるようになっている。また、圧入部112aには板厚方向に若干飛び出した突起131が形成されており、圧入部112aを下フランジ101の溝101aに圧入した際に、この突起131の抵抗によって確実に両者が勘合するようになっている。
上記と同様に、折り曲げ折り畳み加工前の第2固定接点用導電金属板113も、(b)の左側に示すように、接点取り付け穴132を有する接点部133と、折り曲げ線134を介して接点部133と上下方向に連続する第1の接点基部135と、この第1の接点基部135の下端部に形成された圧入部113aと、前記折り曲げ線134に直交する方向の折り畳み線136を介して第1の接点基部135と左右方向に連続する第2の接点基部137と、この第2の接点基部137の下端部に形成された第2固定接点端子119とを有している。
ここで、“折り曲げ線134”と“折り畳み線136”は、前者がその線(折り曲げ線134)を境にして両側をほぼ90度に折り曲げるための線であるのに対して、後者はその線(折り畳み線136)を境にして両側を重ねるように折り畳む(言い換えればほぼ180度折り曲げる)ための線である点で相違する。
さらに、第2の接点基部137の上端部には、ケース120を組み付ける際の誘いのための面取りされた案内突起138(詳細は後述する。)が形成されている。また、第1の接点基部135と第2の接点基部137の双方には略同一サイズの丸穴139、140が形成されている。これらの丸穴139、140は、(b)の右側に示す折り曲げ折り畳み加工後の第2固定接点用導電金属板113において、二つの丸穴139、140が重なった貫通穴141となり、この貫通穴141が、折り曲げ折り畳み加工後の第2固定接点用導電金属板113を下スプール101に組み付ける際の位置決め穴として用いられるようになっている。また、圧入部113aには板厚方向に若干飛び出した突起142が形成されており、圧入部113aを下フランジ101の溝101bに圧入した際に、この突起142の抵抗によって確実に両者が勘合するようになっている。
このような構成を有する本実施の形態に係る電磁継電器100にあっては、以下の格別の効果を得ることができる。
(1)まず、本実施の形態に係る電磁継電器100の第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113は、図4に示す二つの線(折り曲げ線123、134及び折り畳み線125、136)に沿って折り曲げ折り畳み加工されたものである。これら二つの線のうち接点部122、133のための折り曲げ線123、134については、冒頭で説明した従来技術の固定接点用導電金属板、たとえば、第1固定接点用導電金属板12においても相当するもの(図9のA部参照)が存在するが、折り畳み線125、136については、同従来技術に該当するものが存在しない。すなわち、同従来技術にあっては、図9に示されているように、第1の接点基部21と第2の接点基部22との間の折り曲げ部(B部)が存在するが、このB部は、第1の接点基部21と第2の接点基部22との間をほぼ90度に折り曲げるためのものに過ぎず、本実施の形態の折り畳み線125、136のように、第1の接点基部124と第2の接点基部126及び第1の接点基部135と第2の接点基部137をそれぞれ重ねるように折り畳む(言い換えればほぼ180度に折り曲げる)ためのものではない。
このように、本実施の形態では、折り畳み線125、136に沿って第1の接点基部124と第2の接点基部126及び第1の接点基部135と第2の接点基部137を重ねるように折り畳み加工しているので、電磁継電器100の幅方向(図1の符号E参照)の寸法を小さくすることができる。
その理由は、今、折り畳み加工後の第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の積層板厚(第1の接点基部124の板厚+第2の接点基部136の板厚、第1の接点基部135の板厚+第2の接点基部137の板厚)を便宜的にXとしたとき、このXは、第1固定接点用導電金属板112や第2固定接点用導電金属板113に用いられている導電金属板の板厚の高々2倍程度にしかならず、したがって、電磁継電器100の幅方向Eの寸法に占める第1固定接点用導電金属板112や第2固定接点用導電金属板113の収容スペースをX相当の少量だけ確保すればよいからである。
以上のとおりであるから、本実施の形態に係る電磁継電器100にあっては、冒頭の従来技術と比べて、少なくとも、第1固定接点用導電金属板12の第1の接点基部21の幅方向Cの寸法と前記の積層板厚Xとの差分だけ、電磁継電器100の幅方向Eの寸法を削減することができ、実装密度を小さくして小型化への貢献を図ることができるのである。
(2)上記のように折り曲げ折り畳み加工を行った後の第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113を下フランジ101の溝101a、101bに圧入勘合させる際には、これらの第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113に対して、所要の押圧力を軸方向に加える必要があるが、この押圧力の印加点を、たとえば、接点部122、133とした場合には折り曲げ線123、134の部分が90度以上に大きく曲がってしまうおそれがあるため、かかる接点部122、133を押圧力の印加点として使用することができない。しかし、本実施の形態においては、折り畳み線125、136に沿って第1の接点基部124と第2の接点基部136及び第1の接点基部135と第2の接点基部137を重ねるように折り畳み加工した際に、第2の接点基部136、137の上端部が段差状態となるので、この段差部分を押圧部(図4の符号143、144参照)として利用することができ、上記のような不都合(折り曲げ線123、134の過剰変形)を生じることはない。
(3)加えて、本実施の形態においては、第2の接点基部126、137の上端部に、ケース120を組み付ける際の誘いのための面取りされた案内突起127、138を形成しているので、ケース120をスムーズに被せることができるというメリットも得られる。以下、この点について説明する。
図5は、代表として第1固定接点用導電金属板112の案内突起127を示す図である。この図に示すように、案内突起127は、第1の接点基部124から第2の接点基部136に掛けてなだらかな傾斜を持つように面取りされている。
図6は、ケース120を被せる際の状態図である。前記のように、第1固定接点用導電金属板112及び第2固定接点用導電金属板113には段差状態の押圧部143、144が形成されているため、ケース120を被せる際に、このケース120の開口縁部120bが押圧部143、144に引っかかってしまい、ケース120をスムーズに被せることができないおそれがあるが、これらの押圧部143、144の隣りに面取りされた案内突起127、138を形成したことにより、ケース120を被せる際の引っかかりを回避してスムーズにケース120を装着できるという特有のメリットが得られる。
なお、以上の実施形態では、図4に示すように、第1固定接点用導電金属板112にあっては、第1の接点基部124の下端部に圧入部112aを形成すると共に、第2の接点基部126の下端部に第1固定接点端子118を形成し、また、第2固定接点用導電金属板113にあっては、第1の接点基部135の下端部に圧入部113aを形成すると共に、第2の接点基部137の下端部に第2固定接点端子119を形成しているが、これに限定されず、以下の変形例のように逆にしてもよい。
図7は、変形例を示す第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の展開図及び折り曲げ折り畳み加工状態図であり、(a)は第1固定接点用導電金属板112を示す図、(b)は第2固定接点用導電金属板113を示す図である。図4との相違は、一点鎖線の楕円で囲んだ部分にある。すなわち、第1固定接点用導電金属板112にあっては、第1の接点基部124の下端部に第1固定接点端子118を形成すると共に、第2の接点基部126の下端部に圧入部112aを形成し、また、第2固定接点用導電金属板113にあっては、第1の接点基部135の下端部に第2固定接点端子119を形成すると共に、第2の接点基部137の下端部に圧入部113aを形成した点が相違している。このようにしても、折り畳み線125、136に沿って第1の接点基部124と第2の接点基部126及び第1の接点基部135と第2の接点基部137を重ねるように折り畳み加工することができ、電磁継電器100の幅方向(図1の符号E参照)の寸法を小さくすることができる。
また、以上の実施の形態は、電磁継電器への応用であるが、これに限らず、電磁継電器以外の電子機器、具体的には回路基板などに取り付けるスイッチ等の「端子」にも用いることができる。
実施の形態に係る電磁継電器の外観斜視図である。 実施の形態に係る電磁継電器の上面図(a)、同正面図(b)、同左側面図(c)、同右左側面図(d)である。 電磁継電器100の分解図である。 第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の展開図及び折り曲げ状態図である。 代表として第1固定接点用導電金属板112の案内突起127を示す図である。 ケース120を被せる際の状態図である。 変形例を示す第1固定接点用導電金属板112と第2固定接点用導電金属板113の展開図及び折り曲げ折り畳み加工状態図である。 従来技術の電磁継電器の外観斜視図である。 固定接点用導電金属板(例として第1固定接点用導電金属板12)の外観斜視図である。
符号の説明
100 電磁継電器
101 下フランジ(フランジ)
101a 溝
101b 溝
103 スプール
112 第1固定接点用導電金属板(固定接点用導電金属板)
112a 圧入部
113 第2固定接点用導電金属板(固定接点用導電金属板)
113a 圧入部
118 第1固定接点端子(固定接点端子)
119 第2固定接点端子(固定接点端子)
122 接点部
123 折り曲げ線
124 第1の接点基部
125 折り畳み線
126 第2の接点基部
127 案内突起
133 接点部
134 折り曲げ線
135 第1の接点基部
136 折り畳み線
137 第2の接点基部
138 案内突起
143 押圧部
144 押圧部

Claims (3)

  1. 電磁石を構成するスプールの一方側のフランジに溝を設け、この溝に固定接点用導電金属板の圧入部を圧入勘合させて組み立てられる電磁継電器において、
    前記固定接点用導電金属板は、接点部と、前記接点部に連続する第1の接点基部と、前記第1の接点基部に連続する第2の接点基部とを少なくとも備え、
    前記圧入部は、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部のいずれか一方に形成されて存在し、
    且つ、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部とは重なり合い、前記第2の接点基部に、前記圧入部を圧入嵌合させる際に押圧を加えるための押圧部を形成したことを特徴とする電磁継電器。
  2. 前記押圧部の隣りに、ケースを組み付ける際の誘いのための面取りされた案内突起を形成したことを特徴とする請求項1記載の電磁継電器。
  3. 電子機器の部品として用いられる端子であって、
    接点部と、前記接点部に連続する第1の接点基部と、前記第1の接点基部に連続する第2の接点基部とを少なくとも備え、
    前記第1の接点基部と前記第2の接点基部のいずれか一方に、前記電子機器の所定部位に圧入して勘合させる圧入部を形成し、
    且つ、前記第1の接点基部と前記第2の接点基部とは重なり合い、前記第2の接点基部に、前記圧入部を圧入嵌合させる際に押圧を加えるための押圧部を形成したことを特徴とする端子。
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