JP2010211956A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】可動鉄片の位置決め精度が高く、動作特性にバラツキが生じにくい電磁継電器を提供する。
【解決手段】ベース１０と、前記ベース１０に組み付けた電磁石ブロック３０のスプール３１とに、可動鉄片６１の一端部に同一軸心上に設けた上下一対の回動軸凸部６３，６４をそれぞれ回動可能にし、前記電磁石ブロック３０の励磁，消磁に基づいて回動する前記可動鉄片６１で可動接触片を駆動し、接点を開閉する電磁継電器である。そして、前記スプール３１の一端部に、前記可動鉄片６１の上方側の回動軸凸部６３を挿通できる軸孔３７を設けた。
【選択図】図８

Description

本発明は電磁継電器、特に、電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する可動鉄片で接点を開閉する電磁継電器に関する。

従来、電磁継電器としては、電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する可動鉄片で可動接触片を押圧，解除することにより、可動接点が固定接点に接離するものがある（特許文献１参照）。

特許３９３４３７６号公報

しかしながら、前述の電磁継電器では、可動鉄片の上方軸部を支持する軸孔は、スプールの鍔部に設けた切り欠き部とベースの仕切り壁とで形成されている。このため、２部品の集積誤差および組立誤差によって前記軸孔の寸法精度、位置精度のバラツキが大きく、動作特性にバラツキが生じやすいという問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑み、可動鉄片の位置決め精度が高く、動作特性にバラツキが生じにくい電磁継電器を提供することを課題とする。

本発明に係る電磁継電器は、ベースと、前記ベースに組み付けた電磁石ブロックのスプールとに、可動鉄片の一端部に同一軸心上に設けた上下一対の回動軸凸部をそれぞれ回動可能に支持し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する前記可動鉄片で可動接触片を駆動し、接点を開閉する電磁継電器であって、スプールの一端部に、前記可動鉄片の上下一対の回動軸凸部のうち、上方側の回動軸凸部を挿通できる軸孔を設けた構成としてある。

本発明によれば、可動鉄片の上方側の回動軸凸部がスプール単体で形成された軸孔に回動可能に挿通されることにより、前記回動軸凸部が前後方向および左右方向に位置規制される。このため、２部品を組み合わせて軸孔を形成することにより生じていた従来例のような組立精度のバラツキがなくなり、動作特性のバラツキが生じない。

本発明の実施形態としては、鉄芯を組み付けるスプールの一端部のうち、可動鉄片を回動可能に支持する軸孔に隣接する位置に、前記鉄心を前記スプールに位置決め可能な位置決め用突起を突設してもよい。

本実施形態によれば、スプールに対する鉄芯の位置決め精度が向上するので、前記スプールに回動可能に支持された可動鉄片と鉄芯との位置決め精度が向上し、動作特性のバラツキがより一層小さくなるという効果がある。

本発明に係る電磁継電器の第１実施形態を示す分解斜視図である。 図１で示した電磁継電器の要部の分解斜視図である。 図３Ａは図２で示したベースの斜視図であり、図３Ｂは図２で示したベースを含む分解斜視図である。 図４Ａ，４Ｂは図２で示した電磁石ブロックを異なる角度から視た斜視図である。 図４で示した電磁石ブロックの要部分解斜視図である。 図６Ａは図４で示した電磁石ブロックのコイルを除いた正面図、図６Ｂおよび図６Ｃは図６ＡのＢ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。 図７Ａは図２で示したアーマチュアの斜視図、図７Ｂは可動鉄片の斜視図である。 図８Ａは図２で示した電磁継電器の正面図、図８Ｂおよび図８Ｃは図８ＡのＢ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。 図９Ａは図２で示した電磁継電器の正面図、図９Ｂおよび図９Ｃは図９ＡのＢ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。 図１０Ａは図２で示した電磁継電器の正面図、図１０Ｂは図１０ＡのＢ−Ｂ線部分拡大断面図である。 図１１Ａは図２で示した電磁継電器の正面図、図１１Ｂおよび図１１Ｃは図１１ＡのＢ−Ｂ線拡大断面図およびＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図１２Ａは本発明に係る電磁継電器の第２実施形態の電磁石ブロックを示す斜視図、図１２Ｂおよび図１２Ｃは要部拡大斜視図および右側面図である。

本発明に係る電磁継電器の実施形態を図１ないし図１２に従って説明する。
第１実施形態に係る電磁継電器は、図１ないし図１０に示すように、ベース１０と、電磁石ブロック３０と、アーマチュア６０と、ケース７０とから構成されている。

前記ベース１０は、図３に示すように、平面略長方形のベース部１０ａの上面縁部に沿って平面略Ｌ字形状の仕切り壁１１を立設してあるとともに、前記仕切り壁１１の略中央部に接点スペースを確保するための膨出部１２を形成してある。そして、前記膨出部１２の上面から後述する電磁石ブロック３０とアーマチュア６０の間に絶縁壁１４が側方に延在している。
また、前記ベース１０の上面のうち、前記膨出部１１の両側基部に後述する鉄芯５０の両端部を圧入するための圧入用凹部１５，１６をそれぞれ形成してある。前記圧入用凹部１５，１６には、図１０Ｂに示すように、圧入用突起１５ａの片側に仕切り用リブ１５ｂを鉛直方向に形成することにより、削り屑溜め部１５ｃを形成してある。同様に、前記圧入用突起１６ａの両側に仕切り用リブ１６ｂ，１６ｂを鉛直方向にそれぞれ形成することにより、削り溜め部１６ｃをそれぞれ形成してある。このため、後述する鉄芯５０の両端部５１，５２を前記圧入用凹部１５，１６に圧入した際に生じる削り屑が、前記削り屑溜め部１５ｃ，１６ｃに溜められ、散逸することがないので、接触不良，動作不良を防止できるという利点がある。さらに、前記圧入用凹部１６に隣接する位置に、後述するアーマチュア６０の回動軸凸部６４を回動可能に支持する軸受け部１７が連続するように設けられている（図８Ｃ）。また、図３Ａに示すように、ベース部１０ａ上であって前記圧入用凹部１５の側方に、後述するアーマュア６０のストッパ６８が挿入される位置決め用凹部１９が設けられている。

また、図３に示すように、前記ベース１０には可動接点端子２０および固定接点端子２５が組み付けられる。前記可動接点端子２０は、可動接触片２０ａの一端部に可動接点２１を設ける一方、その他端部に端子部２２および圧入用リブ部２３を延在してある。一方、固定接点端子２５は、固定接触片２５ａの一端部に固定接点２６を設ける一方、その他端部に端子部２７および圧入用リブ部２８を設けてある。そして。図３Ｂに示すように、前記仕切り壁１１の外側面に形成した圧入受け部１８に、可動接点端子２０の圧入用リブ部２３および固定接点端子２５の圧入用リブ部２８をそれぞれ圧入することにより、前記膨出部１２内で固定接点２６に可動接点２１が接離可能に対向するとともに、可動接触片２０ａが前記膨出部１２の操作孔１３から操作可能となる。

前記電磁石ブロック３０は、図４ないし図６に示すように、コイル端子４０，４５および門型鉄芯５０を組み付けたスプール３１にコイル５５を巻回したものである。
すなわち、前記スプール３１は、上下一対の上方巻胴部３２および下方巻胴部３３の両端部を連結部３４，３５でそれぞれ連結してあり、前記下方巻胴部３３の両端部から側方に迫り出し部３６，３６が側方に突出している。そして、前記上方巻胴部３２および下方巻胴部３３の間に、位置決め用突起３２ａ，３３ａを介し、門型鉄芯５０を組み付ける一方、前記連結部３４に一対のコイル端子４０，４５の圧入用リブ４１，４６を側方からそれぞれ圧入して組み付ける。このため、前記スプール３１の上方巻胴部３２および下方巻胴部３３の間に、迫り出し部３６，３６を介して前記門型鉄芯５０を組み付け、前記スプール３１にコイル５５を巻回した後、前記コイル端子４０，４５の絡げ部４２，４７に前記コイル５５の引出線をそれぞれ絡げて半田付けしてある。

また、前記連結部３５には、図４Ｂおよび図８Ｂに示すように、後述するアーマチュア６０を回動可能に支持するための軸孔３７を形成してある。本実施形態では、スプール３１の連結部３５単体で軸孔３７を形成してあるので、位置決め精度が高く、動作特性のバラツキが少ないという利点がある。

前記アーマチュア６０は、図７に示すように、その一端部から回動軸部６２を鉛直方向に延在し、かつ、その他端部を吸着部６５とする略Ｌ字形状の可動鉄片６１に、絶縁材６６をアウトサート成形することにより、その内向面に操作用突部６７を突設し、その下端面にストッパ６８を突設してある。そして、前記回動軸部６２の上下端部には回動軸凸部６３，６４を同一軸心にそれぞれ突設してある。前記回動軸部６２は、操作用突部６７側の面が平面状に形成され、その一端縁部である片面縁部が回動軸心６２ａとなっているとともに、回動軸凸部６３，６４の外向面が曲面状に形成されている。

ケース７０は、図１に示すように、電磁石ブロック３０およびアーマチュア６０を組み付けたベース１０に嵌合可能な箱形状を有し、上面隅部にガス抜き孔７１を有している。

次に、前述の構成部品からなる電磁継電器の組立方法について説明する。
まず、図２に示すように、ベース１０の凹部１５，１６に電磁石ブロック３０の鉄芯５０の両端部５１，５２をそれぞれ途中まで圧入し、仮止めする。この際に、鉄芯５０の両端部５１，５２の下端面がベース１０の圧入用突起１５ａ，１６ａに押し当てられつつ押し込まれるので、圧入用突起１５ａ，１６ａの削り屑が発生する。このとき生じた削り屑（図示せず）は削り屑溜め部１５ｃ，１６ｃ（図１０Ｂ）内に侵入して溜められる。

特に、図１１Ｂ，１１Ｃに示すように、スプール３１の連結部３４，３５が仕切り用リブ１５ｂ，１６ｂの直上まで延在し、削り屑溜め部１５ｃ，１６ｃの蓋となっているので、削り屑溜め部１５ｃ，１６ｃが実質的に６面で仕切られることになる。このため、削り屑の散逸を抑制でき、削り屑の散逸を原因とする接触不良，動作不良を抑制できるという利点がある。

なお、図１０Ｂでは、鉄芯５０の両端部５１とベース１０の凹部１５との間の隙間を拡大して図示しているが、両者の間には殆ど隙間がないので、削り屑は侵入の際における抵抗が小さい削り屑溜め部１５ｃ内に侵入しやすく、その結果として溜められることになる。このように、削り屑溜め部１５ｃ，１６ｃは、圧入用突起１５ａ，１６ａの両側のうち、少なくとも接点２１，２６に近い側にあればよい。
また、一旦、削り屑止め部１５ｃ，１６ｃに侵入した削り屑がそこから抜け出しにくくなるように、仕切り用リブ１５ｂ，１６ｂと鉄芯５０の一端部５１，他端部５２との間の隙間は、各部品の寸法公差の範囲で両者が接触しないように可能な限り狭くしてある。

ついで、図２に示すように、前記ベース１０に設けた軸受け部１７にアーマチュア６０の回動軸凸部６４を斜め上方から挿入するとともに、前記位置決め用凹部１９に位置決め用突起６８を斜め上方から挿入して鉛直方向に位置決めする。そして、仮止めした電磁石ブロック３０を所定の位置まで押し込むことにより、前記スプール３１の連結部３５に設けた軸孔３７にアーマチュア６０の他の回動軸凸部６３を差し込んで回動可能に支持する。これにより、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、アーマチュア６０の回動軸部６２は、その片面縁部である回動軸心６２ａが鉄芯５０に線接触した状態で位置決めされる。このように、回動軸部６２の鉄芯５０に対する位置決めを、その上端部ではスプール３１に形成された軸孔３７のみで、また、その下端部ではベース１０に形成された軸受け部１７で行っている。このため、部品寸法のバラツキが動作特定に与える悪影響を最小化できるという利点がある。

そして、図１に示すように、前記ベース１０にケース７０を嵌合し、ベース１０とケース７０との隙間にシール剤を塗布した後、加熱してシール剤を硬化させる。この際、加熱によって膨張した内部の空気はガス抜き孔７１から外部に排出される。その後、前記ガス抜き孔７１を熱封止することにより、組立作業が完了する。

次に、図９に基づいて前記電磁継電器の動作について説明する。
コイル５５に電圧が印加されていない場合には、可動接触片２０ａのバネ力で可動鉄片６１の操作用突起６７が付勢されている一方、可動接点２１が固定接点２６から開離している。このとき、アーマチュア６０のストッパ６８がベース１０の位置決め用凹部１９の内側面に当接することにより、可動鉄片６１の一端部６５が位置規制されている。

そして、コイル端子４０，４５を介してコイル５５に電圧を印加すると、鉄芯５０の一端部である磁極部５１が可動鉄片６１の一端部６５を吸引し、前記可動接触片２０ａのバネ力に抗して可動鉄片６１が回動軸部６２の回動軸心である片面縁部６２ａを軸心として回動する。このため、操作用突起６７が可動接触片２０ａを押圧し、可動接触片２０ａを回動させることにより、可動接点２１が固定接点２６に接触した後、可動鉄片６１の一端部６５が鉄芯５０の一端部５１である磁極部に吸着する。

さらに、前記コイル５５に対する電圧の印加を解除して励磁を解くと、可動接触片２０ａのバネ力によって操作用突起６７が押し戻され、前記アーマチュア６０が前述とは逆方向に回動し、可動接点２１が元の位置に復帰するとともに、可動鉄片６１が元の位置に復帰する。なお、図８Ｂおよび図９Ｃに示すように、回動軸凸部６３，６４の鉄芯５０に対向する面と反対側の外向面は曲面状に形成されている。このため、軸孔３７や軸受け部１７によって回動が阻害されることがない。

第２実施形態は、図１２に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、スプール３１の連結部３５の下面のうち、軸孔３７に隣接する位置に、鉄芯５０を位置決めするための位置決め用突起３８を突設した点である。

本実施形態によれば、組立が容易になる一方、スプール３１に対する鉄芯５０の位置決めが正確になり、組立精度がより一層向上するので、動作特性のバラツキが小さくなる。
特に、前記ベース１０にケース７０を嵌合した際に、スプール３１の連結部３５に圧縮力が負荷され、前記連結部３５が歪むことにより、軸孔３７に隣接する鉄芯５０が相対的に変位する。このため、前記軸孔３７に回動軸凸部６３を挿通した可動鉄片６１の回転動作が阻害されるおそれがある。しかし、前記位置決め用突起３８を設けて鉄芯５０を位置規制することにより、相対的な鉄芯５０の変位がなくなり、可動鉄片６１の運動が阻害されないという利点がある。

本発明に係る電磁継電器は、前述の構造に係る電磁継電器に限らず、他の電磁継電器に適用してもよいことは勿論である。

１０：ベース
１０ａ：ベース部
１１：仕切り壁
１２：膨出部
１３：操作孔
１５，１６：圧入用凹部
１５ａ，１６ａ：圧入用突起
１５ｂ，１６ｂ：仕切り用リブ
１５ｃ，１６ｃ：削り屑溜め部
１７：軸受け部
２０：可動接点端子
２０ａ：可動接触片
２１：可動接点
２５：固定接点端子
２５ａ：固定接触片
２６：固定接点
３０：電磁石ブロック
３１：スプール
３２：上方巻胴部
３３：下方巻胴部
３４，３５：連結部
３７：軸孔
４０，４５：コイル端子
５０：門型鉄芯
５１：一端部（磁極部）
５２：他端部（磁極部）
５５：コイル
６０：アーマチュア
６１：可動鉄片
６２：回動軸部
６２ａ：回動軸心（片面縁部）
６３，６４：回動軸凸部
６５：吸着部
６６：絶縁材
６７：操作用突起
７０：ケース

Claims (2)

1. ベースと、前記ベースに組み付けた電磁石ブロックのスプールとに、可動鉄片の一端部に同一軸心上に設けた上下一対の回動軸凸部をそれぞれ回動可能に支持し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動する前記可動鉄片で可動接触片を駆動し、接点を開閉する電磁継電器であって、
   スプールの一端部に、前記可動鉄片の上下一対の回動軸凸部のうち、上方側の回動軸凸部を挿通できる軸孔を、設けたことを特徴とする電磁継電器。
2. 鉄芯を組み付けるスプールの一端部のうち、可動鉄片を回動可能に支持する軸孔に隣接する位置に、前記鉄心を前記スプールに位置決め可能な位置決め用突起を突設したことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。

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