JP2015185230A - 電磁継電器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベースへのヨークの固定と外部接続端子の圧入を個別に精度良く行うとともに、ヨークと外部接続端子の熱伝達を抑制する。
【解決手段】外部接続端子（可動接点端子）２６をベース１０に固定し、ヨーク３６にスプリング４０を固着し、外部接続端子２６および固定接点端子２０がベース１０に固定された状態で、所定の位置までヨーク３６をベース１０に圧入し、スプリング４０と外部接続端子２６を固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電磁継電器の製造方法に関するものである。

電磁継電器においては、作動時に、可動接点に接続された板ばねに一定量たわみを発生させ、そのたわみにより接点圧（可動接点と固定接点の接触圧力）が所定の圧力となるように組み付けられるようになっている。この可動接点と固定接点の圧力（接点圧）を決めるたわみ量はオーバートラベル量と呼ばれ、このオーバートラベル量のばらつきが大きいと耐久性のばらつきが著しく大きくなってしまう。このため、可動接点と固定接点の圧力すなわちたわみ量を精度良く調整して組み付ける必要がある。

このため、このような電磁継電器では、予め固定接点を有する固定接点端子と可動可動接点端子（外部接続端子）をそれぞれベースに固定しておき、可動接点を有するスプリングをヨークと呼ばれる鉄製部品に接合させ、固定接点と可動接点との圧力（接点圧）が所定値となるようにヨークをベースに圧入した後、ヨークと可動接点端子（外部接続端子）を溶接などで接合するようにしている。

このような構成では、可動接点端子（外部接続端子）からヨークを介してスプリングへ至る電流経路が形成される。しかし、ヨークは電気抵抗の比較的大きな鉄を用いて構成されるため、外部接続端子からヨークを介してスプリングへ至る電流経路に電流が流れるとヨークが発熱するといった問題がある。

このような問題に対処するため、特許文献１に記載された電磁継電器がある。この電磁継電器は、図６に示されるように、ヨークとヒンジばねで共通端子（外部接続端子）を挟むようにして３つの部材をかしめ固定する構造となっている。このような構造とすることで、共通端子（外部接続端子）からヨークを介すことなくヒンジばねに電流が流れるので、ヨークの発熱を抑制することができる。

特許第３５９３７７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された電磁継電器は、ヨークとヒンジばねで共通端子（外部接続端子）を挟むようにして３つの部材をかしめ固定する構造となっているため、ヨークのベースへの固定と、外部接続端子のベースへの圧入を個別に精度良く行うことができない。

例えば、ヨークのベースへの圧入量を調整して可動接点と固定接点の圧力（接点圧）を精度良く調整しようとすると、共通端子（外部接続端子）の圧入量を精度良く調整することができなくなってしまう。このため、共通端子（外部接続端子）の長さが規定の長さとなくなってしまう場合がある。

また、反対に、共通端子（外部接続端子）の圧入量を精度良く調整しようとすると、ヨークのベースへの圧入量を調整して可動接点と固定接点の圧力（接点圧）を精度良く調整することができなくなる。

また、上記特許文献１に記載された電磁継電器は、ヨークと共通端子（外部接続端子）を直接接合しているため、ヨークと外部接続端子の間で熱が伝達しやすい。このため、コイルが発熱すると、その熱がヨークを介して外部接続端子に伝達され、この熱が外部接続端子に接続された外部ハーネスを介してユーザ側のメス端子に伝わり、このメス端子の使用許容温度を超えてしまうといった問題がある。

また、このような電磁継電器では、極寒状態において、外部接続端子を結露板として機能させて可動接点と固定接点の氷結の防止を図るようにしているが、上記したように外部接続端子とヨークとを直接接合するような構成では、ヨークと外部接続端子の間で熱が伝達しやすく、コイルで発生した熱により外部接続端子が暖められてしまうので、結露板としての機能が低下してしまうという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、外部接続端子のベースへの固定とヨークのベースへの圧入を個別に精度良く行うとともに、ヨークと外部接続端子の熱伝達を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、外部接続端子（２６）をベース（１０）に固定する工程と、固定接点（２０ｂ）を有する固定接点端子（２０）をベース（１０）に固定する工程と、電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）に可動接点（４２）を有するスプリング（４０）を固着する工程と、外部接続端子（２６）および固定接点端子（２０）がベース（１０）に固定された状態で、所定の位置までヨークをベースに圧入する工程と、スプリングと外部接続端子を固定する工程と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、外部接続端子（２６）をベース（１０）に固定し、固定接点（２０ｂ）を有する固定接点端子（２０）をベース（１０）に固定し、、電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）に可動接点（４２）を有するスプリング（４０）を固着し、外部接続端子（２６）および固定接点端子（２０）がベース（１０）に固定された状態で、所定の位置までヨークをベースに圧入するので、外部接続端子のベースへの固定とヨークのベースへの圧入を個別に精度良く行うことができる。また、ヨークと外部接続端子とが直接接合されないので、ヨークと外部接続端子の熱伝達を抑制することもできる。

また、請求項２に記載の発明は、ヨークをベースに圧入する工程において、電磁石ブロックの磁力により可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの可動接点と固定接点の間の圧力が所定範囲内となるようにヨークをベースに圧入することを特徴としている。

電磁石ブロックの磁力により可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの可動接点と固定接点の間の圧力のばらつきが大きいと耐久性のばらつきが著しく大きくなってしまうが、上記したように、電磁石ブロックの磁力により可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの可動接点と固定接点の間の圧力が所定範囲内となるようにヨークをベースに圧入するので、耐久性のばらつきを大幅に抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明は、電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）にスプリング（４０）を固着する工程では、ヨークをベースに仮固定した状態で行うことを特徴としている。

このように、ヨークをベースに仮固定した状態で電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）にスプリング（４０）を固着するので、組み付けの作業性を高めることができる。

また、請求項４に記載の発明は、スプリングと外部接続端子を固着する工程において、スプリングと外部接続端子を溶接またはろう付けで固定することを特徴としている。

このような構成によれば、スプリングと外部接続端子を溶接またはろう付けで固定するので、スプリングと外部接続端子を任意の位置で固着することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る電磁継電器の正面図である。 図１の右側面図である。 図１の左側面図である。 本発明の一実施形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電磁継電器の解斜視図である。

本発明の一実施形態に係る電磁継電器について説明する。本発明の一実施形態に係る電磁継電器の正面図を図１に示す。また、図２は、図１の右側面図、図３は、図１の左側面図である。また、図４は、本電磁継電器の分解斜視図、図５は、本電磁継電器の斜視図である。

図４に示すように、本発明の一実施形態に係る電磁継電器は、いずれも導電金属製の可動接点端子２６、固定接点端子２０および２つのコイル端子２２が固定されたベース１０と、可動接点４２を有するスプリング４０と、電磁石ブロック３０とを組み付けるようにして構成される。

ベース１０は、樹脂製の板状部材として構成されている。このベース１０には、それぞれ可動接点端子２６、固定接点端子２０および２つのコイル端子２２を挿通する穴部（図示せず）が形成されている。ベース１０には、可動接点端子２６、固定接点端子２０および２つのコイル端子２２が、いずれもベース１０を上下方向に貫通するように圧入固定されている。

可動接点端子２６のベース１０より上側の一端側には、２つの接続部２７が設けられている。これらの接続部２７は、可動接点４２を有するスプリング４０の溶接部４７と溶接により接合されるようになっている。この溶接により、可動接点端子２６と可動接点４２が電気的に接続されるようになっている。また、可動接点端子２６のベース１０より下側の部位には、外部ハーネス（図示せず）が接続されるようになっている。

固定接点端子２０のベース１０より上側の端部には、導電金属製の水平先端部２０ａが形成されており、この水平先端部２０ａに固定接点２０ｂがかしめ固定されている。また、固定接点端子２０のベース１０より下側の部位には、外部ハーネス（図示せず）が接続されるようになっている。

各コイル端子２２のベース１０より上側の部位には、それぞれ接続部２４が設けられている。２つの接続部２４には、図５に示すように抵抗２５が搭載されるようになっている。

一方、電磁石ブロック３０は、電磁コイル３４とヨーク３６を有している。電磁コイル３４は、両端に鍔部３１、３２を有する樹脂製のスプール３３を有しており、このスプール３３の胴部（図示せず）にはコイルワイヤ３４ａが巻回されている。

また、スプール３３の胴部（図示せず）の内部には、磁性体金属材料よりなる固定鉄心５１が配置されている。この固定鉄心５１の上側の一端は、ヨーク３６に固定されている。

コイルワイヤ３４ａには、２つのコイル端子２２を介して電力が供給されるようになっている。２つのコイル端子２２を介して電力が供給され、コイルワイヤ３４ａに電流が流れると電磁コイル３４は電磁力を発生する。

ヨーク３６は、略Ｌ字形状に屈曲させた磁性体金属材料（例えば、鉄）の板材からなる。ヨーク３６は、電磁コイル３４により誘起された磁束の磁路を構成する。また、本実施形態におけるヨーク３６の垂直面３５には、スプリング４０をかしめ固定するための２つの突起３６ａと、貫通孔３６ｂが形成されている。

他方、スプリング４０は、可動接点４２が設けられた可動接触片４１、可動鉄片４４、板ばね部４６および固定部４３を有している。スプリング４０は、ヨーク３６にかしめ固定され、可動鉄片４４を回動可能に支持する。

図３に示すように、可動接点４２は、固定接点２０ｂと対向するように配置される。具体的には、可動接点４２の上側に固定接点２０ｂが配置されるように、可動接点４２と固定接点２０ｂとが対向配置される。

このような構成において、２つのコイル端子２２間に所定電圧が印加され、コイルワイヤ３４ａに電流が流れると、電磁コイル３４の電磁力により可動鉄片４４が電磁コイル３４内の固定鉄芯側に吸引され、可動接点４２が固定接点２０ｂと当接して電気回路が閉じられる。一方、２つのコイル端子２２間に電圧が印加されなくなると、板ばね部４６の反力により可動接点４２が固定接点２０ｂから開離して電気回路が開かれる。

次に、図４を参照して、本実施形態における電磁継電器の製造方法について説明する。

まず、ベース１０に、可動接点端子２６、固定接点端子２０および２つのコイル端子２２を圧入固定する。この際、可動接点端子２６、固定接点端子２０および２つのコイル端子２２がそれぞれ規定の長さとなるように精度良く調整する。

次に、ヨーク３６をベース１０に仮固定する。ここで、ヨーク３６を必要以上にベース１０に圧入してしまうと、固定接点と可動接点の圧力（接点圧）を所定値にすることができなくなるため、ヨーク３６の圧入量を控えめにして仮固定する。

次に、ヨーク３６にスプリング４０をかしめ固定する。まず、ヨーク３６に形成された突起３６ａを、スプリング４０の固定部４３に形成された２つの貫通孔４３ａに挿入させる。

このとき、可動鉄片４４の端部に設けられた当接部４５と、ヨーク３６の当接端面３６ｃとの間に隙間が生じていると、規定の磁力を発生することができなくなる。このため、板ばね部４６の反力によって可動鉄片４４の当接部４５がヨーク３６の当接端面３６ｃに押さえ付けられ、可動鉄片４４の当接部４５と、ヨーク３６の当接端面３６ｃとの間に隙間が生じないようにスプリング４０を最適な位置に合わせる。

次に、スプリング４０を最適な位置に合わせた状態を保持しながら、かしめ治具を用いてヨーク３６に形成された突起３６ａの先端を変形させてヨーク３６にスプリング４０をかしめ固定する。

このように、板ばね部４６の反力によって可動鉄片４４の端部に設けられた当接部４５がヨーク３６の当接端面３６ｃに押さえ付けられるように位置決めしてヨーク３６にスプリング４０をかしめ固定することで、可動鉄片４４の端部に設けられた当接部４５がヨーク３６の当接端面３６ｃによるヒンジ部が構成される。なお、このヒンジ部により、可動鉄片４４がヨーク３６に対して回動可能に支持される。

次に、固定接点と可動接点の圧力が所定値となるようにヨーク３６をベース１０に本固定する。本実施形態では、可動鉄片４４と固定鉄心５１の間にシックネスゲージ（図示せず）を挟み、コイルに所定電圧を印加し可動鉄片４４を固定鉄心５１に電磁力で吸引させる。その状態でヨーク３６を圧入していくと可動接点４２と固定接点２０が開離する。そこで、ヨーク３６の圧入をやめることにより、シックネスゲージのゲージ寸法が可動鉄片４４と固定鉄心５１の寸法となり、一定のギャップとすることができる。なお、このギャップは、オーバートラベル量と称される。そして、コイルへの電圧印加を終了し、シックネスゲージを取り外す。

このようにして、電磁石ブロック３０の磁力により可動接点４２と該可動接点４２と対向するように配置された固定接点２０とが接触したときの可動接点４２と固定接点２０との圧力が所定範囲内となるようにヨーク３６をベース１０に圧入することができる。

次に、可動接点端子２６に設けられた２つの接続部２７と、スプリング４０の溶接部４７を溶接する。この後、図５に示したような抵抗２５等を搭載して、本電磁継電器が完成する。

このような構成によれば、可動接点端子（外部接続端子）２６をベース１０に圧入し、固定接点２０ｂを有する固定接点端子２０をベース１０に圧入し、電磁石ブロック３０のヨーク３６に可動接点４２を有するスプリング４０を固着させ、可動接点端子（外部接続端子）２６および固定接点端子２０がベース１０に圧入された状態で、所定の位置までヨーク３６をベース１０に圧入するので、可動接点端子（外部接続端子）２６のベース１０への固定とヨーク３６のベース１０への圧入を個別に精度良く行うことができる。

また、ヨーク３６と外部接続端子２６とが直接接合されないので、ヨークと外部接続端子の熱伝達を抑制することができる。したがって、コイルが発熱し、その熱がヨークを介して外部接続端子に伝達され、この熱が外部接続端子に接続された外部ハーネスを介してユーザ側のコネクタに伝わり、このコネクタの使用許容温度を超えてしまうといったことを防止することが可能である。また、ヨークと外部接続端子の熱伝達が抑制されるので、結露板としての機能が低下してしまうという問題を解決することも可能である。

また、電磁石ブロックの磁力により可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの可動接点と固定接点の間の圧力のばらつきが大きいと耐久性のばらつきが著しく大きくなってしまうが、上記したように、電磁石ブロックの磁力により可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの可動接点と固定接点の間の圧力が所定範囲内となるようにヨークをベースに圧入するので、耐久性のばらつきを大幅に抑制することができる。

また、電磁石ブロック３０のヨーク３６にスプリング４０を固着する際には、ヨークをベースに仮固定した状態で行うので、組み付けの作業性を高めることができる。

また、上記特許文献１に記載された電磁継電器は、ヨークとヒンジばねで共通端子（外部接続端子）を挟むようにして３つの部材をかしめ固定する構造となっているので、可動鉄片４４とヨーク３６の接合部の位置決めを精度良く行うのは難しいが、上記したように、本電磁継電器は、ヨーク３６にスプリング４０を直接かしめ固定するようになっているので、可動鉄片４４とヨーク３６の接合部（ヒンジ部）の位置決めを精度良く行うことができる。

また、スプリング４０と外部接続端子２６を固着する工程において、スプリング４０と外部接続端子２６を溶接で固着するので、スプリング４０と外部接続端子２６を任意の位置で固着することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

例えば、上記実施形態では、ヨーク３６をベース１０に仮固定した状態で電磁石ブロック３０のヨーク３６にスプリング４０を固着するようにしたが、ヨーク３６をベース１０に仮固定することなく、予め電磁石ブロック３０のヨーク３６にスプリング４０を固着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ヨーク３６にスプリング４０を固着する工程において、ヨーク３６にスプリング４０をかしめ固定するようにしたが、例えば、溶接など、かしめ固定以外の手法を用いて固着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、スプリング４０と外部接続端子２６を溶接で固着するようにしたが、例えば、かしめ固定など、ろう付け（半田付けを含む）など、溶接以外の手法を用いて固着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、外部接続端子２６をベース１０に圧入するようにしたが、例えば、ベース１０に外部接続端子２６をインサート成形するなど、圧入以外の手法で外部接続端子２６をベース１０に固着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、固定接点２０ｂを有する固定接点端子２０をベースに圧入するようにしたが、例えば、ベース１０に固定接点端子２０をインサート成形するなど、圧乳以外の手法で固定接点端子２０をベース１０に固定するようにしてもよい。

１０ ヨーク
２０ 固定接点端子
２０ｂ 固定接点
２２ コイル端子
２６ 可動接点端子
３０ 電磁石ブロック
３６ ヨーク
４０ スプリング
４２ 可動接点
４４ 可動鉄片

Claims (4)

1. 外部接続端子（２６）をベース（１０）に固定する工程と、
   固定接点（２０ｂ）を有する固定接点端子（２０）をベース（１０）に固定する工程と、
   電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）に可動接点（４２）を有するスプリング（４０）を固着する工程と、
   前記外部接続端子（２６）および前記固定接点端子（２０）が前記ベース（１０）に固定された状態で、所定の位置まで前記ヨークを前記ベースに圧入する工程と、
   前記スプリングと前記外部接続端子を固定する工程と、を備えたことを特徴とする電磁継電器の製造方法。
2. 前記ヨークを前記ベースに圧入する工程において、前記電磁石ブロックの磁力により前記可動接点と該可動接点と対向するように配置された固定接点とが接触したときの前記可動接点と前記固定接点の間の圧力が所定範囲内となるように前記ヨークを前記ベースに圧入することを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器の製造方法。
3. 前記電磁石ブロック（３０）のヨーク（３６）に前記スプリング（４０）を固着する工程は、前記ヨークを前記ベースに仮固定した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器の製造方法。
4. 前記スプリングと前記外部接続端子を固定する工程において、前記スプリングと前記外部接続端子を溶接またはろう付けで固定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電磁継電器の製造方法。

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