JP2010231988A

JP2010231988A - 電磁継電器

Info

Publication number: JP2010231988A
Application number: JP2009077721A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Miyazaki; 克二宮崎
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-14

Abstract

【課題】小型化できる電磁継電器を提供する。
【解決手段】電磁継電器１０は、鉄心本体２３および鉄心継鉄２４が略Ｌ字状に連結された鉄心１２と、鉄心を支持するボディ１１と、鉄心本体を覆うとともに導電コイル１４が巻回されるボビン１５と、鉄心継鉄に連結され、ヒンジバネ１６により鉄心本体に対して近接離反する接極子１７と、接極子に連結部材１８を介して連結された接点機構１９とを備えている。この電磁継電器１０は、ボディが、鉄心の端部を収容するとともに、鉄心本体の長手方向に沿って貫通する凹部２６と、ボディにおける鉄心本体とは反対側において凹部を覆う被覆部材２８とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、接極子がヒンジバネにより鉄心本体に対して近接離反可能に支持され、接極子に接点機構が連結された電磁継電器に関する。

電磁継電器は、コイルが巻回された鉄心と、鉄心を支持する樹脂製のボディと、鉄心の軸方向一端部に連結され、鉄心と並行に配置されるＬ字状のヨークと、ヨークにヒンジバネを介して接続され、鉄心の他端部に対して近接離反する接極子と、接極子に連結部材を介して連結された接点機構とを備える。
鉄心に巻かれたコイルに電流が流れると接極子が鉄心の軸方向に沿って鉄心の他端部に吸着される。接極子が鉄心の他端部に吸着されると、連動する連結部材により接点機構が動作して導通が得られる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平６−２６７３８８号公報

特許文献１は、ボディに鉄心が支持される構造であるため、ボディの厚み寸法が影響して小型化できないという問題がある。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は小型化できる電磁継電器を提供することにある。

本発明は、鉄心本体および鉄心継鉄が略Ｌ字状に連結された鉄心と、前記鉄心を支持するボディと、前記鉄心本体を覆うとともに導電コイルが巻回されるボビンと、前記鉄心継鉄に連結され、ヒンジバネにより前記鉄心本体に対して近接離反する接極子と、前記接極子に連結部材を介して連結された接点機構とを備える電磁継電器であって、前記ボディが、前記鉄心の端部を収容するとともに、前記鉄心本体の長手方向に沿って貫通する凹部と、前記ボディにおける前記鉄心本体とは反対側において前記凹部を覆う被覆部材とを有する。

また、本発明は、前記被覆部材が前記ボディの下面全域を覆う。

さらに、本発明は、前記被覆部材における前記ボディ側の面に前記接触子との干渉を回避するための窪み部が設けられている。

また、本発明は、前記被覆部材が前記ボディよりも高強度である。

本発明では、ボディに凹部を設け、凹部に鉄心の端部を収容するとともに、鉄心本体の長手方向に沿って貫通させた。そして、ボディに被覆部材を設けることで、被覆部材で凹部を覆うようにした。
このように、鉄心の端部を凹部に収容することで鉄心を下げることができ、電磁継電器の小型化が図れる。
加えて、鉄心の端部を凹部に収容することでヒンジバネをボディに近付けることができ、さらに小型化を図ることができる。

また、本発明では、被覆部材でボディの下面全域を覆うことで、ボディの強度をさらに向上させることができる。

さらに、本発明では、被覆部材におけるボディ側の面に接触子との干渉を回避するための窪み部を設けることで、接触子との干渉を回避できる。

また、本発明では、被覆部材をボディよりも高強度にすることで、ボディの補強強度をさらに高めることができる。

本発明に係る電磁継電器（第１実施形態）を示す斜視図第１実施形態の電磁継電器を示す側面図第１実施形態の電磁継電器を示す正面図第１実施形態の電磁継電器を下方から見た状態を示す斜視図図４の電磁継電器から被覆部材を分解した状態を示す分解斜視図図４の電磁継電器からボディを除去した状態を示す分解斜視図第１実施形態の電磁継電器のボディおよびボビンを示す斜視図図４の電磁継電器からボディを除去した状態を示す側面図第１実施形態のボディおよび被覆部材を示す分解斜視図第１実施形態の調整部材に接触子を近接離反させる状態を説明する側面図第１実施形態のヒンジバネを示す斜視図第１実施形態のヒンジバネをボディに取り付ける例を説明する断面図第１実施形態のバネ部材を示す斜視図図１３のバネ部材を連結部材に接触／非接触状態に保つ例を示す側面図第２実施形態のヒンジバネをボディに取り付ける例を説明する断面図第３実施形態のヒンジバネをボディに取り付ける例を説明する断面図第４実施形態のヒンジバネをボディに取り付ける例を説明する断面図第４実施形態のバネ部材を連結部材に接触／非接触状態に保つ例を示す側面図

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る電磁継電器１０について説明する。
図１〜図８に示すように、電磁継電器１０は、電磁継電器１０の基部となるボディ１１と、ボディ１１に支持された略Ｌ字状の鉄心１２（図６、図８参照）と、鉄心１２に設けられた調整部材１３と、鉄心１２を覆うとともに導電コイル１５が巻回されるボビン１４（図７参照）と、ボディ１１に設けられたヒンジバネ１６と、ヒンジバネ１６に支えられた接極子１７と、接極子１７に連結部材１８を介して連結された接点機構１９と、連結部材１８と鉄心１２との間に設けられた磁性体のバネ部材２１（図８、図１３参照）とを備えている。

図６、図８に示すように、鉄心１２は、直線状に延出された鉄心本体２３と、鉄心本体２３の一端部（鉄心の端部）２３ａに設けられた（張り出された）鉄心継鉄２４とを有する。
この鉄心１２は、鉄心本体２３および鉄心継鉄２４で略Ｌ字状に形成されている。

図５、図９に示すように、ボディ１１は、絶縁材で略矩形体に形成され、一端部１１ａに略コ字状の凹部２６が設けられている。
凹部２６は、鉄心本体２３の一端部２３ａを収容可能で、かつ、鉄心本体２３の長手方向に沿って貫通するように形成されている。

この凹部２６には、図５に示すように、鉄心継鉄２４の端部２４ａに対向させて、接触子１７の一端部１７ａが収納されている。
ボディ１１の一端部１１ａにヒンジバネ１６が取り付けられることで、接触子１７の一端部１７ａが凹部２６に保持されている。

このように、鉄心本体２３の一端部２３ａを凹部２６に収容することで鉄心１２をボディ１１側に下げることができ、電磁継電器１０の小型化が図れる。
加えて、鉄心本体２３の一端部２３ａを凹部２６に収容することでヒンジバネ１６をボディ１１に近付けることができ（図６参照）、電磁継電器１０の小型化をさらに図ることができる。

さらに、図４、図５に示すように、ボディ１１は、ボディ１１における鉄心本体２３とは反対側（下面１１ｂ）に被覆部材２８を備えている。
被覆部材２８は、ボディ１１よりも高強度の材質で形成され、凹部２６を覆うとともにボディ１１の下面１１ｂ全域を覆う部材である。

被覆部材２８でボディ１１の下面１１ｂ全域を覆うことで、ボディ１１の強度を向上させることができる。
加えて、被覆部材２８をボディ１１よりも高強度にすることで、ボディ１１の補強強度をさらに高めることができる。

被覆部材２８は、図９に示すように、ボディ１１側の面２８ａのうち凹部２６に対向する部位に窪み部２９が設けられている（形成されている）。
被覆部材２８に窪み部２９を設けることで、図５に示すように、凹部２６に配置された接触子１７（具体的には、一端部１７ａ）との干渉を回避できる。

図７、図８に示すように、調整部材１３は、鉄心本体２３の他端部２３ｂに嵌合孔３０が嵌合されることで、鉄心本体２３の他端部（鉄心本体２３の端部）２３ｂに設けられている。
この調整部材１３は、鉄心本体２３の長手方向に対して交差する方向に延びるとともに、鉄心本体２３の長手方向に対して略平行な接触面１３ａが設けられることで略Ｌ字状に形成されている。

接触面１３ａは、ボディ１１側に折り曲げるように形成されている。よって、接触面１３ａを鉄心本体２３の他端部２３ｂから上方に突出させる必要がない。
すなわち、接触面１３ａを鉄心本体２３の他端部２３ｂの下側に設けることができるので、電磁継電器１０が大型化する虞がない。

図８に示すように、接触面１３ａは、鉄心本体２３の他端部２３ｂから接極子１７の他端部１７ｂに向けて距離Ｌだけ張り出した位置に配置されている。
そして、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、接触面１３ａに対して接触子１７の他端部１７ｂを近接離反させるようにした。
これにより、鉄心本体２３の軸線上に接極子１７の他端部１７ｂを配置する必要がなく、設計自由度が得られ、小型化を図ることができる。

図７に示すように、ボビン１４は、ボディ１１に設けられ、鉄心１２（具体的には、鉄心本体２３）を収納するとともに、外部に導電コイル１５（図１参照）が巻回されている。
ボビン１４は、ボディ１１と同様に、絶縁材で形成されている。

図１に示すように、ヒンジバネ１６は、ボディ１１に設けられ、弾性変形可能な板バネである。
図６、図１１に示すように、ヒンジバネ１６は、板状のヒンジバネ本体３１と、ヒンジバネ本体３１の長手方向両端部３１ａ，３１ｂからそれぞれ厚み方向に延びる板状の第１挿入片３２および第２挿入片３３と、ヒンジバネ本体３１の下辺中央からボディ１１（鉄心継鉄２４の端部２４ａ）に向けて傾斜状に折り曲げられた支持片３４（図８も参照）とを有している。

図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１挿入片３２および第２挿入片３３は、それぞれヒンジバネ本体３１に対して略直交するように折り曲げられている。
すなわち、第１挿入片３２および第２挿入片３３は、後述する第１挿入孔３５および第２挿入孔３６にそれぞれ挿入されていない状態の無負荷状態において無負荷時相対角度θ１に保持されている。
無負荷時相対角度θ１は、ヒンジバネ本体３１に対する角度であり、第１実施形態では略９０°に設定されている。

第１挿入片３２は、ボディ１１に形成された第１挿入孔３５に挿入可能に形成されている。また、第２挿入片３３は、ボディ１１に形成された第２挿入孔３６に挿入可能に形成されている。
第１挿入孔３５および第２挿入孔３６は、それぞれの間隔が開口部から底部に向けて漸次小さくなるように傾斜角θ２で傾斜状に形成されている。

よって、第１挿入孔３５および第２挿入孔３６に、第１挿入片３２および第２挿入片３３がそれぞれ挿入された状態において、第１挿入片３２および第２挿入片３３の挿入時相対角度がθ２に保持される。
ここで、挿入時相対角度θ２は、無負荷時相対角度θ１とは異なる角度に設定されている。

このように、挿入時相対角度θ２を無負荷時相対角度θ１と異なる角度に保持することで、第１挿入孔３５および第２挿入孔３６に挿入した第１挿入片３２および第２挿入片３３が、それぞれの挿入孔３５，３６から抜けにくくなり、ヒンジバネ１６をボディ１１に固定することができる。

これにより、ヒンジバネ１６をボディ１１に固定するために、従来必要とされていたカシメ加工不要にできるので、ヒンジバネ１６に変形が生じる虞がないとともに、組立工程を簡略化できる。

図５、図８に示すように、ヒンジバネ１６の支持片３４は、ヒンジバネ１６をボディ１１に固定した状態において、接極子１７の一端部１７ａを押圧した状態に支持する折曲片である。

図８に示すように、接極子１７は、一端部１７ａがヒンジバネ１６に支えられる（押圧される）ことで鉄心継鉄２４に連結され、他端部１７ｂがヒンジバネ１６により調整部材１３の接触面１３ａ（鉄心本体２３）に対して近接離反可能な部材である。

すなわち、接極子１７は、非通電状態においてヒンジバネ１６の付勢力で接触面１３ａに対して離反状態に保持され、通電状態においてヒンジバネ１６の付勢力に抗して接触面１３ａに対して近接状態に保持される。
接極子１７の他端部１７ａが連結部材１８を介して接点機構１９に連結されている。

図８に示すように、バネ部材２１は、調整部材１３（鉄心本体２３の他端部２３ｂ）と連結部材１８との間に設けられた弾性変形可能な磁性体である。
図８、図１３に示すように、バネ部材２１は、調整部材１３に固定された第１部材４１と、第１部材４１に連結されて連結部材１８に接触する第２部材４２とを有する。

第１部材４１は、調整部材１３に、例えば溶接で固定されている。
第２部材４２は、初期形状において、第１部材４１の端部４１ａから連結部材１８に向けて上り勾配になるように折り曲げられている。
図１４（Ａ）に示すように、第２部材４２は、通常（非通電時）に第２部材４２の先端部４２ａが連結部材１８に接触する。
一方、図１４（Ｂ）に示すように、通電時に調整部材１３に吸着されて先端部４２ａが連結部材１８から離れる。

通常（非通電時）に第２部材４２の先端部４２ａを連結部材１８に接触することで、先端部４２ａおよび連結部材１８間に摩擦を発生させることができる。
これにより、連結部材１８が慣性で意図しない移動をすることを摩擦で規制し、振動、衝撃等による誤動作が生じないようにできる。

一方、通電時に第２部材４２を調整部材１３に吸着させて、第２部材４２の先端部４２ａを連結部材１８から離すようにした。
このように、通電時は、第２部材４２の先端部４２ａを連結部材１８から離して連結部材１８の動作を阻害しないようにできる。

電磁継電器１０によれば、図２に示すように、導電コイル１５を非通電状態にすることで、接極子１７がヒンジバネ１６の付勢力で鉄心継鉄２４に対して非接触状態に保持される。
これにより、接点機構１９は、連結部材１８を介して可動端子５１が固定端子５２に対して離反状態に保持される。

また、導電コイル１５を通電状態にすることで、接極子１７がヒンジバネ１６の付勢力に抗して鉄心継鉄２４に対して近接状態に保持される。
これにより、接点機構１９は、連結部材１８を介して可動端子５１が固定端子５２に対して接触状態に保持される。
可動端子５１が固定端子５２に対して接触状態に保持されることで、可動端子５１および固定端子５２が電気的に導通され、これらを通じて信号が出力される。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る第１挿入孔６１および第２挿入孔６２について説明する。
図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２実施形態の第１挿入孔６１および第２挿入孔６２は、それぞれの間隔が開口部から底部に向けて漸次大きくなるように傾斜角θ３で傾斜状に形成されている。
すなわち、挿入時相対角度θ３は、無負荷時相対角度θ１とは異なる角度に設定されている。

このように、挿入時相対角度θ３を無負荷時相対角度θ１と異なる角度に保持することで、第１挿入孔６１および第２挿入孔６２に挿入した第１挿入片３２および第２挿入片３３が、それぞれの挿入孔６１，６２から抜けにくくなり、ヒンジバネ１６をボディ１１に固定することができる。

すなわち、第２実施形態の第１挿入孔６１および第２挿入孔６２によれば、第１実施形態の第１挿入孔３５および第２挿入孔３６と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係るヒンジバネ７０について説明する。
図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、第３実施形態のヒンジバネ７０は、第１挿入片７１および第２挿入片７２を、それぞれヒンジバネ本体３１に対して無負荷時相対角度θ４の傾斜状に折り曲げられている。
さらに、第１挿入孔７４および第２挿入孔７５は、それぞれヒンジバネ本体３１に対して略直交する角度θ５で互いに平行に形成されている。
すなわち、挿入時相対角度θ５は、無負荷時相対角度θ４とは異なる角度に設定されている。

このように、挿入時相対角度θ５を無負荷時相対角度θ４と異なる角度に保持することで、第１挿入孔７４および第２挿入孔７５に挿入した第１挿入片７１および第２挿入片７２が、それぞれの挿入孔７４，７５から抜けにくくなり、ヒンジバネ７０をボディ１１に固定することができる。

これにより、ヒンジバネ７０をボディ１１に固定するために、従来必要とされていたカシメ加工不要にできるので、ヒンジバネ７０に変形が生じる虞がないとともに、組立工程を簡略化できる。

すなわち、第３実施形態のヒンジバネ７０、第１挿入孔７４および第２挿入孔７５によれば、第１実施形態のヒンジバネ１６、第１挿入孔３５および第２挿入孔３６と同様の効果が得られる。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る第１挿入孔３５および第２挿入孔８０について説明する。
図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、第４実施形態の第１挿入孔３５および第２挿入孔８０は、第１挿入孔３５が第１実施形態と同様に傾斜角θ２で傾斜状に形成され、第２挿入孔８０がヒンジバネ本体３１に対して略直交する角度θ５で形成されている。

このように、第１挿入孔３５を第１実施形態と同様に傾斜角θ２で傾斜状に形成することで、第１挿入孔３５および第２挿入孔８０に挿入した第１挿入片３２および第２挿入片３３が、それぞれの挿入孔３５，８０から抜けにくくなり、ヒンジバネ１６をボディ１１に固定することができる。

すなわち、第４実施形態の第１挿入孔３５および第２挿入孔８０によれば、第１実施形態の第１挿入孔３５および第２挿入孔３６と同様の効果が得られる。

（第５実施形態）
第５実施形態に係るバネ部材９０について説明する。
図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、第５実施形態のバネ部材９０は、第２部材９２が、初期形状において、第１部材４１の端部から連結部材１８に向けて上向きに湾曲状に形成されたもので、その他の形状は第１実施形態のバネ部材２１と同様である。
この第２部材９２は、通常（非通電時）に第２部材９２の上部９２ａが連結部材１８に接触し、通電時に調整部材１３に吸着されて上部９２ａが連結部材１８から離れる。

第５実施形態のバネ部材９０によれば、通常（非通電時）に第２部材９２の上部９２ａを連結部材１８に接触することで、上部９２ａおよび連結部材１８間に摩擦を発生させることができる。
これにより、連結部材１８が慣性で意図しない移動をすることを摩擦で規制し、振動、衝撃等による誤動作が生じないようにできる。

一方、通電時に第２部材９２を調整部材１３に吸着させて、第２部材９２の上部９２ａを連結部材１８から離すようにした。
このように、通電時は、第２部材８２の上部９２ａを連結部材１８から離して連結部材１８の動作を阻害しないようにできる。

すなわち、第５実施形態のバネ部材９０によれば、第１実施形態のバネ部材２１と同様の効果が得られる。

なお、本発明に係る電磁継電器１０は、前述した第１実施形態〜第５実施形態に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、第１実施形態〜第５実施形態では、ボディ１１の凹部２６を略コ字状に形成した例について説明したが、これに限定するものではなく、凹部２６の形状を湾曲状などの他の形状に形成することも可能である。

また、第１実施形態〜第５実施形態で示したボディ１１、鉄心１２、ボビン１４、導電コイル１５、ヒンジバネ１６、接極子１７、連結部材１８、接点機構１９、鉄心本体２３、鉄心継鉄２４、凹部２６、被覆部材２８および窪み部２９などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

１０電磁継電器
１１ボディ
１１ｂボディの下面
１２鉄心
１４ボビン
１５導電コイル
１６ヒンジバネ
１７接極子
１７ａ接触子の一端部
１８連結部材
１９接点機構
２３鉄心本体
２３ａ鉄心本体２３の一端部
２４鉄心継鉄
２６凹部
２８被覆部材

Claims

鉄心本体および鉄心継鉄が略Ｌ字状に連結された鉄心と、
前記鉄心を支持するボディと、
前記鉄心本体を覆うとともに導電コイルが巻回されるボビンと、
前記鉄心継鉄に連結され、ヒンジバネにより前記鉄心本体に対して近接離反する接極子と、
前記接極子に連結部材を介して連結された接点機構とを備える電磁継電器であって、
前記ボディが、前記鉄心の端部を収容するとともに、前記鉄心本体の長手方向に沿って貫通する凹部と、
前記ボディにおける前記鉄心本体とは反対側において前記凹部を覆う被覆部材とを有する電磁継電器。
前記被覆部材が前記ボディの下面全域を覆う請求項１に記載の電磁継電器。
前記被覆部材における前記ボディ側の面に前記接触子との干渉を回避するための窪み部が設けられている請求項１および請求項２のうちのいずれかに記載の電磁継電器。
前記被覆部材が前記ボディよりも高強度である請求項１〜請求項３のうちのいずれかに記載の電磁継電器。