JP2022011914A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】改良した電磁継電器を提供する。【解決手段】電磁継電器１は、電磁石８と、電磁石８の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばね４と、ばね４を支持するベース２と、を備え、複数のばね４のうち少なくとも一つはばね４のばね性を利用してベース２に係止される被係止部２９を有し、ベース２は被係止部２９を係止する係止部３１を有する。【選択図】図５Ａ

Description

本発明は電磁継電器に関する。

定格負荷容量レベルが８～１０Ａ程度の小型の電磁継電器では、接点及び端子を備えたばねをベースに挿入する際に、小型ゆえに十分な圧入代を確保することが難しく、圧入強度が不足したり、圧入強度をとるための様々なトレードオフが発生したりする問題があった。そのため、電磁継電器では、例えば後述の対応を採用し、製造工程、製品コスト等に負担をかけて製品化していることが多い。

・ばねが板薄のままでは、ばね性は維持できるが、圧入過程で変形の恐れがあるため、ばねを板厚にし、短い圧入代に対してしっかり圧入を行う。
・ばねの端子部分のみ板厚にし、ばね部分は薄板にて端子部分と溶接結合する。しかしながら、この場合、加工コストが増大してしまう。
・圧入強度が確保できない場合、ばねの挿入後にばねの仮接着を行う。しかしながら、この場合、製造コストが増大し、ばねをベースに挿入してから仮接着を行うまでの間に、ばね端子に負荷がかかった際は、ばねが正しい位置から移動したままの状態で仮接着を行うリスクもある。
従って、ばね抜けを防止する電磁継電器が求められている。

また一般に電磁継電器の接点の接触方法として、一点接触、摺動（接点同士が擦れ合う）、及びローリング（接点同士が転がり合う）が知られている。接点が摺動する場合は、接点表面の酸化膜の破壊や消耗粉を擦り取るといった接点浄化作用が発生し、接触信頼性が向上する。また、接点接触抵抗が低いと発熱も抑制できる。他方、ローリングの場合は、接点の浄化作用は落ちるが、接点接触ポイントの大きな変化が期待でき、接点接触時の耐溶着性が向上することになる。

摺動タイプの場合は、接点消耗によって接点に大きな凹凸が発生すると、摺動時に接点がその凹凸を乗り越えるために余分な力が必要となり、その力がばねを押すための電磁石の吸引力よりも上回ると、カードがばねを完全に押し切れないといった事象が発生する可能性がある。この事象を抑制する手法としては、ばねのスティフネスを下げ、電磁石の吸引力にマージンを持たせるという考え方があるが、その際には、ばねの通電容量もケアした設計が必要になる。

特許文献１には、可動接点ばね及び固定接点端子板の固定部を絶縁体で形成した固定ブロックに支持し、固定ブロックを互いに圧着して絶縁基体の開口部に挿入固定した電磁継電器が開示されている。これにより、絶縁基体に対して可動接点ばね及び固定接点端子板を垂直に固定でき、安定した接点圧力及び接点空隙を実現できる。

特許文献２には、筐体側部あるいはカバー内面の少なくとも一方に突起を形成した電磁継電器が開示されている。これにより、カバーに反りが生じても筐体とカバーの隙間に接着剤が流れ込むようになることが記載されている。

特許文献３には、可動接点と固定接点とをローリングによって接触させることで、可動接点と固定接点の接点寿命を増加することが開示されている。

実開平２－１４５７５２号公報 特開２０２０－２１５９４号公報 特開２００６－５９７０２号公報

本発明の目的は、従来の種々の問題点に鑑み、改良した電磁継電器を提供することである。

本開示の一態様は、電磁石と、電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、ばねを支持するベースと、を備え、複数のばねのうちの少なくとも一つはばねのばね性を利用してベースに係止される被係止部を有し、ベースは被係止部を係止する係止部を有する、電磁継電器を提供する。
本開示の他の態様は、電磁石と、電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、ばねを支持するベースと、ベースを覆うカバーと、を備え、カバーの内側面に対向するベースの外側面又はベースの外側面に対向するカバーの内側面に、ベース及びカバー間の接着層を確保する段差が形成された、電磁継電器を提供する。
本開示の別の態様は、電磁石と、電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、ばねを支持するベースと、を備え、ベースは、ばねの基準位置を規定する基準面と、端子を挿通する挿通孔と、を備え、挿通孔の内側面が基準面と同一面であり、ベースは挿通孔の端子出口近傍の基準面側に切欠きを備える、電磁継電器を提供する。

本開示の更に別の態様は、ベースと、ベースに搭載された電磁石と、電磁石の作動に伴って移動する移動部材と、ベースに支持される基部と、該基部から延長され先端部側に可動接点が設けられた主ばね部とを有する可動ばねと、を備え、移動部材は、可動ばねにおける可動接点の両側部をそれぞれ押圧する第１及び第２の突起部を有し、可動ばねは、主ばね部の可動接点が設けられた部位から第１の突起部により押圧される部位に向かって延長するように形成された延長部と、可動接点を基準として延長部がある側と反対側において、主ばね部における可動接点が設けられる部位と基部との間の部分から分岐して前記第２の突起部により押圧される部位まで延長された分岐部とを有する、電磁継電器を提供する。
本開示の更に別の態様は、電磁石と、電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、複数のばねを支持するベースと、を備える電磁継電器であって、ベースには、複数のばねの少なくとも一つの端子を挿通するための挿通孔が形成され、挿通孔は、電磁継電器の内部空間においてベースに形成された、挿通孔の内部空間側の開口部よりも大きさよりも空間的サイズを有する凹部に形成されている、電磁継電器を提供する。
本開示の更に別の態様は、ベースと、ベースに搭載された電磁石と、可動接点が設けられた可動ばねと、ベースに支持される基部と、該基部から延長され固定接点が設けられたばね部とを有する固定ばねと、を備え、ベースは、固定ばねに対し可動ばね側において、ベースの底面から立設するように形成され、固定ばねが可動ばねにより押し込まれた反動で可動ばね側に倒れる際に、ばね部における基部との接続位置から所定の高さまでの領域に接触する面を有する位置規制部を有する、電磁継電器を提供する。

本開示の一態様によれば、改良したばね抜け防止技術を提供できる。つまり従来必要とされたばねの圧入強度を引き下げることができ、薄厚ばねでもばね抜けを防止できる。これは特に小型の電磁継電器に有用である。また、ばねはばね性を利用して挿入されるため、圧入時のモールド削れ、摩耗粉の低減等にも繋がる。さらに仮接着の必要性がなくなるため、仮接着及び乾燥工程を廃止でき、設備費用、製品コスト等の低減にも繋がる。
本開示の他の態様によれば、カバーに内反りが生じても、カバーの内側面とベースの外側面との間に十分な接着層を得ることができる。
本開示の別の態様によれば、挿通孔の端子出口近傍の基準面側に切欠きの中に接着剤が流れ込み、ベースと端子との間に十分な接着層を確保できる。

本開示の更に別の態様によれば、接点同士の接触動作に摺動に加えてローリングの動きを取り入れることが可能になる。これにより、摺動による接点浄化作用のメリットを享受しつつ、摺動経路上の凹凸の影響を分散し、ローリングのメリットである接点接触時の耐溶着性の向上をも実現することができる。
本開示の更に別の態様によれば、電磁継電器の外部から前記貫通孔に流し込まれた接着剤を表面張力により貫通孔付近に留め、内部空間に流れ込むことを抑制できる。
本開示の更に別の態様によれば、可動ばねにより押し込まれた反動で固定ばねが可動ばね側に倒れ込む動作を規制することができる。

電磁継電器の一例を示す分解斜視図である。 電磁継電器の一例を示す分解側面図である。 電磁継電器の一部を示す平面図である。 可動ばねの一例を示す斜視図である。 ばね構造の一例を示すＶ－Ｖ断面図である。 ばね構造の一例を示すＶ－Ｖ断面図である。 第二固定ばねの一例を示す斜視図である。 ばね構造の他の例を示すＶＩＩ－ＶＩＩ断面斜視図である。 被係止部の変形例を示す一部斜視図である。 ばね構造の変形例を示す一部断面図である。 被係止部の他の変形例を示す一部斜視図である。 ばね構造の他の変形例を示す断面図である。 隆起部にダボを採用した場合の応力範囲を示す断面図である。 隆起部に切り起こし片を採用した場合の応力範囲示すＸ－Ｘ断面図である。 カバー内反りの影響を示す図である。 段差の一例を示すベースの斜視図である。 ベース－カバーの構造比の一例を示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ概略断面図である。 段差の変形例を示すベースの斜視図である。 端子－ベース間の接着層を示す概略断面図である。 接着層を確保するベースの一例の底面斜視図である。 接着層を確保するベースの一例の断面図である。 カバーを除いた電磁継電器の斜視図である。 電磁継電器の分解斜視図である。 可動ばねの斜視図である。 可動ばねの正面図である。 可動ばねが第２固定ばねに接触しはじめる状態を表す側面図である。 可動ばねがカードにより完全に押し込まれた状態を表す側面図である。 図２１Ｂを上方から見た図である。 可動接点上のローリングによる接触経路を例示する図である。 ベースに可動ばねを実装した電磁継電器の斜視図である。 ベースにおける第１固定ばね、可動ばね及び第２固定ばねを実装する部分の斜視図である。 第１固定ばねを実装したベースの部分斜視図である。 図２５におけるＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。 図２４のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ断面図である。 第１固定ばね、可動ばね及び第２固定ばねの初期状態を示す斜視図である。 第２固定ばねの正面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではない。

図１及び図２は一例による電磁継電器１の分解斜視図及び分解側面図であり、図３は電磁継電器１の一部の平面図である。電磁継電器１は、構成部品が組込まれるベース２と、ベース２を覆う箱形のカバー３と、を備えている。例えばベース２及びカバー３は樹脂による成形部品でよい。ベース２に組込まれる構成部品は、電磁石８と、ヒンジばね９と、接極子１０と、カード１１と、電磁石８によって開閉する接点及び端子を備えたばね４と、を含む。

ばね４は、それぞれ金属で形成される、第一固定ばね５、可動ばね６、及び第二固定ばね７の複数のばねを含む。以下、複数のばねをまとめて「ばね４」とも総称する。第一固定ばね５は第一固定接点１２を有し、可動ばね６は可動接点１３を有し、第二固定ばね７は第二固定接点１４を有している。また、ばね４はいずれもばね部１５及び端子１６を有している。例えばばね部１５は板ばねとして形成される。ばね部１５及び端子１６は溶接結合してもよいし、一片の薄板で形成してもよい。

電磁石８は、コイル組立２１と、鉄心２２と、ヨーク２３と、を備えている。コイル組立２１は、２つの端子２４と、端子２４に接続される巻線を備えたコイル２５と、コイル２５が巻回されるボビン２６と、を有している。

電磁継電器１では、端子２４の間に電圧を印加することで電磁石８を励磁する。電磁石８の励磁により接極子１０が揺動して鉄心２２に吸着する。カード１１は、接極子１０に取付けられ、接極子１０の揺動に伴い可動ばね６を押圧し、可動接点１３を第一固定接点１２から第二固定接点１４に接触させる。ヒンジばね９は、接極子１０とヨーク２３に取付けられ、接極子１０の一端を鉄心２２から離れる方向へ弾性的に付勢する。

端子２４への電圧印加を停止すると、ヒンジばね９の付勢により接極子１０は鉄心２２から離れるように復帰動作する。接極子１０の復帰動作に伴いカード１１から可動ばね６への押圧力が解除され、可動接点１３は第二固定接点１４から離間する。

上記構成により、電磁継電器１は、第一固定接点１２と可動接点１３、及び可動接点１３と第二固定接点１４を開閉する。上記の構成は一例であり、任意の構成部品及び原理を採用してもよいことに留意されたい。

（ばね構造）
図４は可動ばね６の一例の斜視図であり、図５Ａ及び図５Ｂはばね構造の一例のＶ－Ｖ断面図である。可動ばね６は、可動ばね６をベース２の基準面２７に押付ける隆起部２８と、ベース２に係止される被係止部２９と、を有している。例えばばね部１５に形成したＵ字片の端部を被係止部２９とし、Ｕ字片端部は可動ばね６の挿入方向Ｉで後方を向くように形成される。被係止部２９は、外力Ｆを受けるとばね性によって弾性変形し、外力Ｆが解除されると元の形状に復元する。

ベース２は、ベース２に可動ばね６を取り付ける際の可動ばね６の基準位置を規定する基準面２７と、基準面２７に対向する圧入面３０と、可動ばね６を係止する係止部３１と、を有している。例えば基準面２７に形成した爪状突起を係止部３１とし、爪状突起は可動ばね６の挿入方向Ｉとは異なる方向に突設されているとよい。異なる方向とは、被係止部２９を係止できる方向であればよく、挿入方向Ｉに対して直交する方向や挿入方向Ｉの前方へ向かって傾斜した方向等でもよい（以下同じ）。また爪状突起は、基準面２７に形成するのではなく、基準面２７に直交する面に形成されていてもよい。図５Ａに示す可動ばね６のベース２への挿入初期には、隆起部２８が圧入面３０に接触すると共に、被係止部２９が係止部３１に接触し係止部３１から力を受けて弾性変形する。図５Ｂに示す可動ばね６のベース２への挿入後期には、隆起部２８が圧入面３０から力を受けて可動ばね６を基準面２７に押付けると共に、被係止部２９が復元力によって係止部３１の下に潜り込んで係止部３１の下部に係合する。つまり可動ばね６は挿入過程でセルフロックされる。係止部３１は、可動ばね６の挿入方向Ｉとは反対方向への被係止部２９の動きを制限するため、可動ばね６の抜けを防止できる。なお、ここで説明した電磁継電器１では可動ばね６をベース２に縦挿入するタイプであるが、可動ばねを横挿入するタイプでもよいことに留意されたい。

これにより、ばねの圧入強度を引き下げることができ、薄厚ばねでもばね抜けを防止できることになる。従って、本例のばね構造は特に小型の電磁継電器に有用である。また、可動ばね６は被係止部２９のばね性を利用して挿入されるため、圧入時のモールド削れ、摩耗粉の低減等にも繋がる。さらに、可動ばねの仮接着が必要なくなるため、仮接着及び乾燥工程を廃止でき、設備費用、製品コスト等の低減にも繋がる。そして、従来発生していた、ばね挿入から接着までの過程におけるばね抜けの潜在的リスクがなくなる。

本例のセルフロック構造は第一固定ばね５や第二固定ばね７に適用してもよい。図６は第二固定ばね７の一例の斜視図であり、図７は他の例のばね構造のＶＩＩ－ＶＩＩ断面斜視図である。第二固定ばね７は、第二固定ばね７をベース２の基準面２７に押付ける隆起部２８と、ベース２に係止される被係止部２９と、を有している。例えば端子１６の根元３２を斜めに起こした傾斜端部を被係止部２９とし、傾斜端部は第二固定ばね７の挿入方向Ｉで後方を向くように形成される。被係止部２９は、外力Ｆを受けるとばね性によって弾性変形し、外力Ｆが解除されると元の形状に復元する。

ベース２は、第二固定ばね７の基準位置を規定する基準面２７と、基準面２７に対向する圧入面３０と、第二固定ばね７を係止する係止部３１と、を有している。例えば圧入面３０側に形成した窪み縁部を係止部３１とし、窪み縁部は第二固定ばね７の挿入方向Ｉとは異なる方向に延設されている。窪み縁部とは、窪み側壁の部分だけではなく、圧入面３０の部分も含むことに留意されたい（以下同じ）。第二固定ばね７のベース２への挿入初期には、隆起部２８（図７不図示）が圧入面３０に接触すると共に、被係止部２９が係止部３１（圧入面３０の部分）に接触し係止部３１（圧入面３０の部分）から力を受けて弾性変形する（図示せず）。第二固定ばね７のベース２への挿入後期には、隆起部２８が圧入面３０から力を受けて第二固定ばね７を基準面２７に押付け、被係止部２９が復元力によって係止部３１に嵌り込んで係止部３１に係合する。つまり第二固定ばね７は挿入過程でセルフロックされる。係止部３１は、第二固定ばね７の挿入方向Ｉとは反対方向への被係止部２９の動きを制限するため、第二固定ばね７の抜けを防止できる。

図８Ａは可動ばね６の被係止部２９の変形例を示す一部斜視図であり、図８Ｂはセルフロック構造の変形例を示す一部断面図である。図８Ａでは、可動ばね６の端子１６の根元近傍に形成したＶ字片の端部を被係止部２９としている。Ｖ字片端部は可動ばね６の挿入方向Ｉで後方を向くように形成される。被係止部２９は、外力Ｆを受けるとばね性によって弾性変形し、外力Ｆが解除されると元の形状に復元する。また、図８Ｂでは圧入面３０に形成した窪み縁部を係止部３１としており、窪み縁部は可動ばね６の挿入方向Ｉとは異なる方向に延設される。可動ばね６のベース２への挿入初期には、被係止部２９が係止部３１（圧入面３０の部分）に接触し係止部３１（圧入面３０の部分）から力を受けて弾性変形する。可動ばね６のベース２への挿入後期には、被係止部２９が復元力によって係止部３１に潜り込んで係止部３１に係合する。つまり可動ばね６は挿入過程でセルフロックされる。係止部３１は、可動ばね６の挿入方向Ｉとは反対方向への被係止部２９の動きを制限するため、可動ばね６の抜けを防止できる。

図９Ａは被係止部２９の他の変形例を示す一部斜視図であり、図９Ｂはセルフロック構造の他の変形例を示す断面図である。図９Ａの被係止部２９は、端子１６から側方に突設した突起でもあり、突起は可動ばね６の挿入方向Ｉで側方を向くように形成される。被係止部２９は、外力Ｆを受けるとばね性によって弾性変形し、外力Ｆが解除されると元の形状に復元する。また、図９Ｂの係止部３１は、基準面２７に突設した爪状突起であり、爪状突起は可動ばね６の挿入方向Ｉとは異なる方向に突設される。

（ばね基準面押付け形状）
図４を再び参照すると、可動ばね６を基準面に押付ける隆起部２８は、半抜きしたダボ（凸部）でもよいが（図４右側の隆起部２８）、前述した種々のばね抜け防止構造のうちのいずれか一つを採用した場合は、可動ばね６の一部を切り起こした切り起こし片が好適である（図４左側の隆起部２８）。図１０Ａは隆起部にダボを採用した場合のばね応力の範囲Ａを示す断面図であり、図１０Ｂは隆起部に切り起こし片を採用した場合のばね応力の範囲Ｂを示すＸ－Ｘ断面図である。

可動ばね６をベースに取り付けるとき、被係止部２９が係止部３１を乗り越える際に、可動ばね６は係止部３１の高さ分だけ弾性変形してその高さ分を吸収する必要がある。隆起部２８をダボで形成した場合、係止部３１と隆起部２８との間の距離に起因して可動ばね６の比較的狭い範囲Ａに応力が集中し、ばねが塑性変形してセルフロック性能の低下に繋がる。ダボのまま応力を緩和させるためには、ばね幅を広くしたり、係止部３１をベース２の高い位置に設けたりすることで応力分散を図れるが、小型の電磁継電器に適用させるには絶縁距離やばねロール材幅にも影響する。

そこで、ばねの塑性変形を抑制する観点から、隆起部２８を、ダボではなく、切り起こし片で形成することで応力分散を図ることができる。隆起部２８として切り起こし片を用いる場合、可動ばね６が係止部３１の高さ分だけ弾性変形して被係止部２９がベース２の係止部３１を乗り越える際に、係止部３１と切り起こし片の根元２８ａとの間の距離が比較的遠くなり、可動ばね６の比較的広い範囲Ｂに応力が分散されるため、ばねの塑性変形を抑制できる。なお、切り起こし片は、可動ばね６ではなく、第一固定ばね５や第二固定ばね７にも採用できることにも留意されたい。

（ベース－カバー間の接着層確保）
電磁継電器１のカバー３は薄肉になっており、成形時にカバー３が内反りすることがある。図１１はカバー３の内反りの影響を示す図である。ベース２はカバーの内側面４０に対向する外側面４１を有しているが、外側面４１が平面であると、内反りしたカバー３をベース２に被せた際にベース－カバー間の接着層４２として設けたベース２とカバー３との間の設計クリアランス（ベース２とカバー３との間の隙間の設計サイズ）が潰れ、接着層４２が薄くなる箇所Ｃが発生する。接着層４２が薄くなると、カバーとベースとを十分に密閉できず、気密不良を引き起こすことがある。

そこで、内側面４０に対向する外側面４１に接着層４２を確保するための段差を形成する。図１２は一例の段差４３が形成されたベース２の斜視図である。例えば段差４３は外側面４１から一段下げた窪み４６である。図１１に示すように、カバー３の内反りはカバー３の開口辺の中間付近で最大になる。そのため、外側面４１において、カバー縁４４側で且つカバー３側面の中間４５（図１及び図２参照）近傍に段差４３を形成することで、カバー３に内反りが生じても、内側面４０と外側面４１との間に十分なクリアランスを確保した接着層を得ることができる。

接着層４２の厚さ、及び段差４３の高さや深さの最適な構造比は、カバー３の反り形状、反り量、接着剤の性質、樹脂材（ベース－カバー）の接合強度などとの関係により定めればよい。

図１３はベース－カバーの構造比の一例を示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ概略断面図である。符号「３」は反りの無いカバーを示し、符号「３’」は反りが発生したカバーを示し、符号「３’’」はベース２の外側面４１に形成した段差４３で反りを規制したカバーを示している。例えばベース２とカバー３との間の設計クリアランスｚを０．０５ｍｍ、カバー縁４４の位置における目標接着層厚さ（所望の接着層厚さ）ｙ１を０．０４ｍｍ以上、段差４３の深さｙ２を１．５ｍｍ、段差４３の高さａを０．１ｍｍ、カバー反り発生長さＬを１２．７ｍｍ、カバー縁４４の位置におけるカバー反り量ｄを０．１ｍｍとした場合、下記の式からカバー縁４４の位置におけるカバー規制後反り量ｘ（＝０．０５７ｍｍ）を求めることができる。

さらに下記の式から組立後のカバー縁４４の位置における接着層厚さ（＝０．０９３ｍｍ）を求めることができる。従って、上記構造比の場合は、最小接着剤厚さが０．０９３ｍｍ、接着剤流れ込み深さ（段差４３の深さに相当）が１．５ｍｍとなり、０．０４ｍｍ以上の目標接着層厚さｙ１が得られていることが分かる。

上記の式に基づいて０．０４ｍｍ以上の目標接着層厚さｙ１を得られない場合は、段差４３の高さａあるいは深さｙ２の少なくともいずれかを再調整することで、目標接着層厚さを得ることができる。このように段差４３の高さ及び深さを設定すればよい。

なお、段差４３は、窪み４６ではなく、外側面４１から突設した突起４７でもよい。図１４は段差４３の変形例を示すベース２の斜視図である。突起４７は、内反りしたカバー３を内側から矯正し、カバーとベースと簿の間に設計通りのクリアランスを確保する。図１４の例では、突起４７は外側面４１においてカバーの縁４４側で且つ側面中間４５から概ね等間隔に形成される。突起４７の高さは、組立時のベース－カバー間の設計クリアランス分が適切である。以上の段差４３により、カバーが内反りしたとしても十分なクリアランスを持つ接着層を確保できるため、接着剤がカバー縁４４から流れ込んで電磁継電器１の密封性能を確保できるようになる。また段差４３は、外側面４１ではなく、内側面４０に形成してもよい。

（端子－ベース間の接着）
小型の電磁継電器では、ばね端子が細いものが多く、高さの制限もあることから、端子－ベース間においても得られる接着層に制約が発生する。図１５は端子－ベース間の接着層５０を示す概略断面図である。斯かる端子１６に負荷がかかった際には端子１６周りの接着剤に応力が発生し、接着層５０の剥離や端子１６周りの接着層にクラックが発生し、密封品の場合は気密不良となるリスクがある。また、端子１６を挿通する挿通孔５１の内側面５２が基準面２７と同一面である場合は、端子１６と基準面２７が接触していて接着剤が内側面５２に入り込み難いので、基準面２７側の接着層５０に薄い箇所Ｄが発生する。対策として、ベース２の端子１６周り全体を一段下げる方法もあるが、限界がある。

そこで、挿通孔５１の下方側近傍の基準面２７側に接着層５０を確保する必要がある。図１６Ａは接着層を確保するベース２の一例の底面斜視図であり、図１６Ｂはベース２のＸＶＩ－ＸＶＩ断面図である。ベース２は挿通孔５１の端子出口近傍の基準面２７側に切欠き５４を有している。例えば切欠き５４は基準面２７に対して傾斜した傾斜面を有している。傾斜面を形成することで接着剤が切欠き５４の中に流れ込み易くなる。なお、切欠き５４は、傾斜面ではなく、基準面２７から段下げした窪みでもよい。切欠き５４によって基準面側の端子－ベース間の接着層を増大させることができ、電磁継電器の気密性能を向上できる。また、端子１６に負荷がかかった際の接着層のクラック発生耐性が向上する。切欠き５４に加えて端子周り全体を段下げした場合であっても端子強度を向上できる。

（可動ばねスリット形状）
可動ばねのスリット形状及びその他の構成について説明する。図１７は、カバーを除いた状態の電磁継電器２００の斜視図である。図１８は、電磁継電器２００の分解斜視図である。図１７及び図１８に示すように、電磁継電器２００は、構成部品が組み込まれるベース２０４と、ベース２０４を覆うカバー２０６とを備える。ベース２０４及びカバー２０６は、例えば、樹脂による成型部品である。ベース２０４及びカバー２０６により筐体が構成される。

ベース２０４に組み込まれる構成部品は、複数のばね（第１固定ばね２６０、可動ばね２７０、第２固定ばね２８０）と、電磁石２０７と、接極子２０８と、移動部材としてのカード２０９とを含む。複数のばねはそれぞれ、金属の板状のばね部材である。カード２０９は、例えば樹脂による成型部品である。

第１固定ばね２６０は、端子２６１と、第１固定接点２６２とを有する（図２６参照）。可動ばね２７０は、端子２７１と、可動接点２７２とを有する。第２固定ばね２８０は、端子２８１と、第２固定接点２８２とを有する。電磁石２０７は、コイル組立２２７と、鉄心２２８と、ヨーク２２９と、端子２０７ａ、２０７ｂとを含む。

電磁継電器２００では、端子２０７ａと端子２０７ｂとに電圧を印加することで電磁石２０７を励磁することにより、接極子２０８が揺動して鉄心２２８に吸着する。接極子２０８の上端には、カード２０９の係合爪２０９ａ、２０９ｂが係止される２つの突起２０８ａ、２０８ｂが形成されている。接極子２０８の揺動に伴い、カード２０９の先端に形成された２つの突起部２０９ｃ、２０９ｄは、可動ばね２７０の可動接点２７２の両側部に形成された孔２７０ａ、２７０ｂの部分を第２固定ばね２８０側に押圧する。これにより、可動接点２７２は第１固定接点２６２から離間し、第２固定接点２８２に接触する。なお、ヒンジばね（不図示）が接極子２０８とヨーク２２９とに取り付けられ、接極子２０８を鉄心２２８から離れる方向に弾性的に付勢する。

コイルへの電圧印加を停止すると、ヒンジばねの付勢により接極子２０８は鉄心２２８から離れるように復帰動作する。接極子２０８の復帰動作に伴いカード２０９から可動ばね２７０への押圧力が解除され、可動接点２７２は第２固定接点２８２から離れ、再び第１固定接点２６２と接触する。

上記の構成により、電磁継電器２００は、ブレーク接点としての第１固定接点２６２と可動接点２７２とを開閉すると共に、メーク接点としての第２固定接点２８２と可動接点２７２とを開閉する。なお、電磁継電器２００の構成は例示であり、例えば、電磁石２０７の作動に伴い可動ばね２７０を押圧する他のタイプの移動機構或いは移動部材が用いられても良い。電磁継電器２００に実装される複数のばねの数も例示であり、例えば、複数のばねの数は、可動ばねと固定ばねの２つであっても良い。

図１９及び図２０は、それぞれ可動ばね２７０の斜視図、正面図である。図１９及び図２０に示すように、可動ばね２７０は、ベース２０４に支持される平板状の基部２７３と、基部２７３の横方向一端から下方に伸びる端子２７１と、基部２７３の下端の中央部から下方に向かって凸となるようにＵ字状に湾曲して上方に伸び、上端部に可動接点２７２を有する主ばね部２７４とを有する。主ばね部２７４上端の可動接点２７２が取り付けられた部位からは、突起部２０９ｃによって押圧される位置に向かって直線的に伸び、先端部に孔２７０ａが形成された延長部２７５が形成されている。また、主ばね部２７４の可動接点２７２と基部２７３との間の、可動接点２７２を基準として延長部２７５と反対側には、主ばね部２７４から分岐して主ばね部２７４の上端部とほぼ同じ高さまで伸び、先端部に孔２７０ｂが形成された分岐部２７６が形成されている。分岐部２７６と、主ばね部２７４の可動接点２７２が取り付けられた部位との間には、スリット２７８が形成される。

上記構成のように可動ばね２７０の上端部分を、可動接点２７２の一方端部にスリット２７８が形成された形状とすることで、カード２０９により可動ばね２７０の上端部が第２固定ばね２８０側に押し込まれる際に、可動接点２７２と第２固定接点２８２との間の接触経路に上下方向の摺動に加えて横方向の動きを加えることが可能となり、それにより、接点の接触動作にローリングを加えることが可能となる。スリット２７８を形成する効果について、図２１Ａ－２１Ｃ及び図２２を参照して更に具体的に説明する。

図２１Ａは、可動ばね２７０がカード２０９により第２固定ばね２８０側に押され可動接点２７２が第２固定接点２８２に接触しはじめる状態を表す側面図である。図２１Ｂは、図２１Ａの状態から可動ばね２７０がカード２０９により完全に押し込まれた状態を表す。図２１Ｃは、図２１Ｂを上方から見た図である。図２１Ｃでは、主ばね部２７４の可動接点２７２が設けられている部位は、第２固定接点２８２から第１固定ばね２６０側への押圧力を受ける。このとき、可動ばね２７０上端部分の孔２７０ｂ側にはスリット２７８が形成されているため、主ばね部２７４の可動接点２７２が設けられている部位は、スリット２７８が設けられている側が第１固定ばね２６０側にやや倒れ込むように捻じれる。その結果、図２１Ｃに示すように、主ばね部２７４における可動接点２７２が設けられている部位は、カード２０９の移動方向に図示垂直な方向に対してカード２０９側に角度θだけ傾斜する。

このように可動接点２７２と第２固定接点２８２との接触時に、可動接点２７２と第２固定接点２８２との間に横方向（カード２０９の移動方向及び上下方向に垂直な方向）の動きを加え、それによりローリングの動作を加えることが可能となる。図２２は、可動接点２７２と第２固定接点２８２との接触動作にローリングの動きを加えた場合における、可動接点２７２上における第２固定接点２８２の接触経路Ｃ１の例を示している。

本実施形態では、可動ばね２７０の上端部にスリット２７８を形成したことで、ばね幅を小さくする、ばね厚を薄くするなどの通電容量的に厳しくなる設計をとることなく、可動ばね２７０のスティフネスを下げることができる。本実施形態では、可動ばね２７０の上端部分における可動接点２７２の片側にのみスリット２７８を設けることで、上下方向の摺動の接点接触動作に、横方向のローリングの動きを取り入れることが可能となった。これにより、接点表面の酸化膜の破壊や消耗粉をこすり取るような接点浄化作用に加えてローリングのメリットである接点接触時の耐溶着性の向上を期待することができる。可動ばねがスリットを有しない場合、接点同士は上下方向に摺動するので、上下方向の摺動経路上で凹凸が発生した場合には接点はその影響を１００％受ける。他方、本実施形態のように、可動ばね２７０における可動接点２７２の片側にのみスリット２７８を設けた場合、接点同士の接触時にスリット２７８がある方向に可動ばね２７０の上端部分が捻じれるため、摺動に伴い接点上に凹凸が生じた場合の影響を、可動ばね２７０が捻じれる動作により横方向に分散し回避することが可能である。

（可動ばねＵ字形状）
図２３は、ベース２０４に可動ばね２７０を実装した状態を、手前側の部分を切断して示す斜視図である。可動ばね２７０は、基部２７３において位置が規制された状態でベース２０４に支持されると共に、ベース２０４の挿通孔２４４（図２４参照）に挿通された端子２７１の部分において接着される。可動ばね２７０の主ばね部２７４は、基部２７３の下端からＵ字状に湾曲して上方に伸びるように形成されている。

図２３のように主ばね部２７４をＵ字状に形成することで、可動ばね２７０をベース２０４に対して縦方向に実装することが容易となる。また、可動ばね２７０における弾性変形領域をＵ字状に湾曲する主ばね部２７４として形成したことで、主ばね部２７４の基部２７３側とベース２０４との空隙を大きくすることができ、挿通孔２４４（図２４参照）から主ばね部２７４のリジット点まで接着剤が流れ込むことを防ぎ、スティフネスのばらつきが生じることを防ぐことが可能となる。また、主ばね部をＬ字状にする場合に比べてばねとして機能する長さを長く確保することができ、ばね性を向上させることができる。

（接着剤流れ込み抑制形状）
図２４は、ベース２０４における第１固定ばね２６０、可動ばね２７０及び第２固定ばね２８０を実装する部分の斜視図である。図２５は、第１固定ばね２６０を実装した状態のベース２０４の斜視図である。図２６は、図２５のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。第１固定ばね２６０は、端子２６１と、ベース２０４に支持される基部２６３と、基部２６３から延長され先端部側に第１固定接点２６２を有するばね部２６４とを有する。

図２４に示されるように、ベース２０４の底面には、第１固定ばねの基部２６３を支持する第１支持部２４１及び第２支持部２４２が形成されている。第１支持部２４１は、カード２０９移動方向における基部２６３の位置を規定する基準面２４１ａ、２４１ｂを有する。第２支持部２４２は、カード２０９移動方向における基部２６３の位置を規定する基準面２４２ａ、２４２ｂを有する。ベース２０４の底壁には、第１固定ばね２６０の端子２６１を挿通するための挿通孔２４３が形成されている。第１固定ばね２６０の基部２６３が第１支持部２４１及び第２支持部２４２に支持され、端子２６１が挿通孔２４３を通るように、第１固定ばね２６０を上方からベース２０４に実装する（図２５参照）。第１固定ばね２６０がベース２０４に組付けられた状態で、挿通孔２４３の外側から接着剤を流し込むことで、端子２６１はベース２０４に固定される。

図２４に示すように、端子２６１が配置されるベース２０４の領域は、第２支持部２４２の挿通孔２４３側の外面３５１、側部壁面３５２、可動ばね２７０側の壁面３５３、及び電磁石２０７側の壁面３５４により凹部Ｒ１が形成され、凹部Ｒ１の底部に挿通孔２４３が形成されている。凹部Ｒ１は、表面張力により外部から端子挿入領域への接着剤の流れ込みを抑制する。

図２６に示すように、端子２６１はクランク状に屈曲した形状を有する。具体的には、端子２６１は、基部２６３から下方に延びる第１部分２６１ａと、第１部分２６１ａの下端から屈曲して斜め下方に延びる第２部分２６１ｂと、第２部分２６１ｂの先端部から下方に屈曲して延びる第３部分２６１ｃとを有する。第２部分２６１ｂのベース２０４の底面２０４ａ側の面２６１ｆと、底面２０４ａとのギャップＧは、挿通孔２４３の内部空間側の開口端２４３ａの位置から電磁継電器２００の内部空間に向かって広がる形状、すなわち、図２６の断面視においてテーパ状に形成されている。

このように、挿通孔２４３の開口端から内部空間に向かって次第に広がるようにギャップＧを形成することで、外部空間側から挿通孔２４３に流し込まれた接着剤を表面張力により挿通孔２４３付近に留め、内部空間に流れ込むことを抑制できる。

図２４に示されるように、ベース２０４の底壁には、端子２７１を挿通させるための挿通孔２４４が形成されている。図２７は、可動ばね２７０を搭載したベース２０４の図２４のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ断面図である。図２７に示されるように、ベース２０４の端子２７１が配置される部分の空間には、端子２７１に対しカード２０９移動方向の両側に位置する壁面３６１、３６２と、図２４における手前側の壁面３６３と、係止突起３６４の周面とによって凹部Ｒ２が規定されている。凹部Ｒ２は、挿通孔２４４の内部空間側の開口端の幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有する。挿通孔２４４がある部分の内部空間側に挿通孔２４４の開口端よりも大きなサイズの凹部Ｒ２を形成することで、外部側から挿通孔２４４に流し込まれる接着剤を表面張力により挿通孔２４４内部に留め、内部空間へ流れ込むことを抑制できる。

図２４に示すように、ベース２４の第２可動ばね２８０の端子２８１を挿入する挿通孔２４５の領域には、矩形状の貫通孔２４５の短辺方向の幅ＷＸ及び長辺方向の幅ＷＹと比較して大きな空間的サイズの凹部Ｒ３が、ベース２０４の内面３７１、３７２、及び規制部３１１の貫通孔２４５側の側面３１１ｂによって規定されている。このような凹部Ｒ３が形成されていることにより、外部側から挿通孔２４５に流し込まれる接着剤を表面張力により挿通孔２４５内部に留め、内部空間へ流れ込むことを抑制できる。

（ばね反動抑制形状）
図２８は、ベース２０４に搭載された第１固定ばね２６０、可動ばね２７０及び第２固定ばね２８０の、カード２０９からの押圧力が作用していないときの初期状態を示す斜視図である。図２９は、第２固定ばね２８０を図２８の右側から見た正面図である。第２固定ばね２８０は、ベース２０４に形成された挿通孔２４５に挿通される端子２８１と、ベース２０４に支持される基部２８３と、ばね部２８４とを有する。ベース２０４には、図２８に示す初期状態においてばね部２８４のカード２０９側の面と接する基準面３１１ａを有する規制部３１１が、底壁内側から立設するように形成されている。電磁石２０７が作動し可動ばね２７０によって第２固定ばね２８０が押し込まれた状態から、電磁石の励磁がオフされてカード２０９が初期位置に復帰すると、カード２０９が第２固定ばね２８０を押し込む力がなくなり、その反動で第２固定ばね２８０がカード２０９側に勢いよく戻るため、初期位置よりも可動接点２７２側に倒れ込む。規制部３１１は、第２固定接点２８２が可動接点２７２に押し込まれて第２固定ばね２８０がカード２０９側とは反対方向に反った状態から初期状態に戻る際に反動で第２固定ばね２８０がカード２０９側に倒れ込む動作を規制する。

ベース２０４の、基部２８３を基準として規制部３１１の反対側には、基部２８３の２つの突起部２８３ａ、２８３ｂとそれぞれ当接して基部２８３の位置を規制する規制部３２１、３２２が形成されている（図２４参照）。この構成により、第２固定ばね２８０が可動ばね２７０により押し込まれる際には、第２固定ばね２８０は、ばね部２８４と基部２８３との境界位置Ｐ０（図２９参照）を揺動支点としてばね部２８４全体がカード２０９と反対側に倒れ込むように弾性変形する。

基準面３１１ａは、高さ方向の位置に関して、ばね部２８４における境界位置Ｐ０よりも高い位置Ｐ１まで当接する。すなわち、第２固定ばね２８０に対する可動ばね２７０側の規制部分の高さが、その反対側の規制部分の高さよりも高くなっている。図２９には、第２固定ばね２８０と規制部３１１とが接触する接触領域２８０ｓを破線の斜線で示している。この構成により、第２固定ばね２８０が可動ばね２７０に押された反動でカード２０９側に倒れ込む際、揺動支点が位置Ｐ０から位置Ｐ１まで上昇することとなり、ばね部２８４における弾性変形領域が短くなることにより第２固定ばね２８０のスティフネスが上昇する。これにより、第２固定ばね２８０が初期位置よりも大きく可動接点２７２側に倒れ込むことを抑制することができ、可動接点２７２と第２固定接点２８２との接点ギャップが瞬間的に詰まることによるアークの影響を低減できる。

本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。

１、２００ 電磁継電器； ２、２０４ ベース； ３、２０６ カバー； ４ ばね； ５、２６０ 第一固定ばね； ６、２７０ 可動ばね； ７、２８０ 第二固定ばね； ８、２０７ 電磁石； ９ ヒンジばね； １０、２０８ 接極子； １１、２０９ カード； １２、２６２ 第一固定接点； １３、２７２ 可動接点； １４、２８２ 第二固定接点； １５、２６４、２８４ ばね部； １６、２０７ａ、２０７ｂ、２６１、２７１、２８１ 端子； ２１、２２７ コイル組立； ２２、２２８ 鉄心； ２３、２２９ ヨーク； ２４ コイル端子； ２５ コイル； ２６ ボビン； ２７、３１１ａ 基準面； ２８ 隆起部； ２８ａ 根元； ２９ 被係止部； ３０ 圧入面； ３１ 係止部； ３２ 根元； ４０ 内側面； ４１ 外側面； ４２ 接着層； ４３ 段差； ４４ カバー縁； ４５ 側面中間； ４６ 窪み； ４７ 突起； ５０ 接着層； ５１ 挿通孔； ５２ 内側面； ５４ 切欠き； ２０９ａ、２０９ｂ 係合爪； ２０８ａ、２０８ｂ 突起； ２０９ｃ、２０９ｄ 突起部； ２４３、２４４、２４５ 挿通孔； ２７０ａ、２７０ｂ 孔； ２７４ 主ばね部； ２７８ スリット； ２６３、２７３、２８３ 基部； ３１１、３２１、３２２ 規制部； Ｇ ギャップ； Ｒ１、Ｒ２ 凹部

Claims (7)

1. 電磁石と、
   前記電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、
   前記ばねを支持するベースと、を備え、
   前記複数のばねのうちの少なくとも一つは前記ばねのばね性を利用して前記ベースに係止される被係止部を有し、
   前記ベースは前記被係止部を係止する係止部を有する、電磁継電器。
2. 前記ベースは、前記ばねの基準位置を規定する基準面を備え、
   前記ばねは、前記ばねを前記基準面に押付ける、前記ばねの一部を切り起こした隆起部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電磁継電器。
3. 電磁石と、
   前記電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、
   前記ばねを支持するベースと、
   前記ベースを覆うカバーと、を備え、
   前記カバーの内側面に対向する前記ベースの外側面又は前記ベースの外側面に対向する前記カバーの内側面に、前記ベース及び前記カバー間の接着層を確保する段差が形成された、電磁継電器。
4. 電磁石と、
   前記電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、
   前記ばねを支持するベースと、を備え、
   前記ベースは、前記ばねの基準位置を規定する基準面と、前記端子を挿通する挿通孔と、を備え、
   前記挿通孔の内側面が前記基準面と同一面であり、
   前記ベースは前記挿通孔の端子出口近傍の前記基準面側に切欠きを備える、電磁継電器。
5. ベースと、
   前記ベースに搭載された電磁石と、
   前記電磁石の作動に伴って移動する移動部材と、
   前記ベースに支持される基部と、該基部から延長され可動接点が設けられた主ばね部と、を有する可動ばねを備え、
   前記移動部材は、前記可動ばねにおける前記可動接点の両側部をそれぞれ押圧する第１及び第２の突起を有し、
   前記可動ばねは、前記主ばね部の前記可動接点が設けられた部位から前記第１の突起により押圧される位置に向かって延長するように形成された延長部と、前記可動接点を基準として前記延長部がある側と反対側において、前記主ばね部における前記可動接点が設けられる部位と前記基部との間の部分から分岐して前記第２の突起により押圧される位置まで延長された分岐部とを有する、
   電磁継電器。
6. 電磁石と、
   前記電磁石の動作に応じて開閉する接点及び端子を備えた複数のばねと、
   前記複数のばねを支持するベースと、を備える電磁継電器であって、
   前記ベースには、前記複数のばねの少なくとも一つの端子を挿通するための挿通孔が形成され、
   前記挿通孔は、前記電磁継電器の内部空間において前記ベースに形成された、前記挿通孔の前記内部空間側の開口部よりも大きさよりも空間的サイズを有する凹部に形成されている、電磁継電器。
7. ベースと、
   前記ベースに搭載された電磁石と、
   可動接点が設けられた可動ばねと、
   前記ベースに支持される基部と、該基部から延長され固定接点が設けられたばね部とを有する固定ばねと、を備え、
   前記ベースは、
   前記固定ばねに対し前記可動ばね側において、前記ベースの底面から立設するように形成され、前記固定ばねが前記可動ばねにより押し込まれた反動で前記可動ばね側に倒れる際に、前記ばね部における前記基部との接続位置から所定の高さまでの領域に接触する面を有する位置規制部を有する、電磁継電器。

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