JP3308544B2 - 電磁式の継電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁式の継電器であって、絶縁材料から成
るソケットを備えており、ソケットが底壁で基準平面を
規定しており、ソケット内に固定接点並びに接続ピンの
ための支持体が固定されており、ソケット内に旋回可能
に配置された接極子を備えており、接極子の上側（継電
器の接続側若しくは表面実装側と逆の側）に配置されて
基準平面に平行な軸線を有するコイルを備えており、コ
イル内に軸線方向に配置されたコアを備えており、コア
が両方の端部で、基準平面に対して垂直に下方（継電器
の接続側若しくは表面実装側に向かう方向）に向けられ
たヨークに接続されており、ヨークが接極子と一緒に作
業空隙を形成しており、かつ絶縁材料製被覆を介して接
極子と堅く結合された接点ばね装置を備えており、接点
ばね装置が接極子運動に相応してソケットの固定接点と
協働するようになっている形式のものに関する。

冒頭に述べた形式の継電器は、WO94/22156号明細書に
記載されている。そこではソケット内に直接にコイル本
体を装着してあり、コイル本体がコイル巻体及びコアに
対して付加的にヨーク及び永久磁石も保持していて、側
部領域で直接にソケットに結合されている。コイル本体
にかぶせられたキャップがソケットに結合されて、閉じ
たケーシングを形成している。このような公知の構造
は、従来のロウ付け接続技術のために構成されており、
しかしながらコイル本体とソケットとの結合構造は機械
的若しくは熱的な強い負荷のためには構成されていな
い。ロウ付け接続ピンを介した従来の接続のほかに次第
に、押し込みピンを用いた接続技術及び表面実装技術
（SMT）も要求されるようになっており、継電器が構造
的に該両方の技術に際して生じる機械的若しくは熱的負
荷にも、継電器の正確に設定された特性値を損なうこと
なしに持ちこたえているようにしたい。

さらに、WO94/13002号明細書により公知の類似の構造
の継電器においては、コイルブロック及び接続装置が一
緒に周囲に絶縁材料を射出成形されており、これによっ
て一体構造の基礎部材ユニット（Grundkoerpereinhei
t）が形成される。このような基礎部材ユニット上に、
接極子が運動可能な接点ばねと一緒に装着され、このよ
うにして形成された継電器がキャップをかぶせられて閉
じられる。しかしながらこの場合には、基礎部材ユニッ
トが接続平面に関連してケーシングの下側（継電器が接
続若しくは表面実装される側、即ち継電器の接続側若し
くは表面実装側）の部分を形成しており、接極子が上側
（前記接続側若しくは表面実装側と逆の側）の部分に配
置されているので、接点接続部がコイルの横に側方へか
つ下方へ導かれねばならない。従って、接続部が著しく
長くなるだけではなく、付加的なスペースも必要とし
て、該スペースが必要な中間絶縁壁と一緒に継電器の幅
を増大させることになる。さらに、ロウ付け接続ピンは
構造変更なしには別の接続部、例えば差し込み式のピン
（差し込み端子ともいう）によって代替され得ない。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の継電器構造を改
善して、できるだけ簡単にマグネット回路と巻体との間
の絶縁性が改善され、同時に継電器の機械的な安定性が
できるだけ小さい容積で高められ、この場合、異なる接
続技術、特に表面実装用接続部（SMT−Anschluss）及び
差し込み端子がその他の構造の変更なしに使用できるよ
うにすることである。

前記目的を達成するために本発明の構成では、基礎部
材がコイルのすべての側の被覆（Umhuellung）によって
絶縁材料で形成（bilden）されて、ソケットと一緒に直
方体状のケーシングを形成しており、コイルがコアと一
緒に基礎部材の上側（継電器の接続側若しくは表面実装
側と逆の側）の領域に埋め込まれていて、下方（継電器
の接続側若しくは表面実装側に向かう方向）に対して仕
切り壁によって絶縁されており、この場合、基礎部材が
下方へかつ周囲に形成された側壁を有しており、側壁が
ソケットを箱状に取り囲み、かつソケットと一緒に、閉
じられた回路室を形成している。本発明に基づき埋め込
みによって、有利にはコイルの周囲に絶縁材料を射出成
形することによって形成された基礎部材は、継電器構造
の高い剛性（Steifigkeit）及び安定性（Stabilitaet）
を有している。これによって、製造時に行われた調整
は、外部から機械的若しくは熱的な負荷が基礎部材及び
ソケットによって形成された継電器ケーシングに作用す
る場合でも確実に維持される。

安定的な構造を得るために特に有利には、基礎部材が
接極子の両側に段部（Absatz）を有しており、段部の下
側（継電器の接続側若しくは表面実装側）にそれぞれ１
列に配置された接続ピンが設けられており、段部が必要
に応じて前記接続ピンのための支持領域として適合され
ている。この場合、付加的に両方のヨークの周囲に射出
成形を行うと有利である。有極機構を用いる場合には、
所属の永久磁石が選択的に後から対応する切欠き内に差
し込まれるか、基礎部材の製造時に一緒に埋め込まれ
る。

さらに継電器の簡単な実施態様では、ロウ付け接続ピ
ンが、ソケット内に射出成形時に埋め込まれた導体薄板
から下方へ折り曲げられている。本発明に基づく安定的
な構造を得るために特に有利には、接続ピンを用いて、
該接続ピンがソケットから垂直に上方（継電器の接続側
若しくは表面実装側と逆の側、即ち上側に向かう方向）
へ基礎部材の支持領域まで延びている。さらに有利に
は、接続ピンが支持領域で基礎部材の溝内に配置され
て、そこで硬化可能な注入物質によって固定されてい
る。ソケットに接極子を組み立てて、接点間間隔を正確
に調節した後に、基礎部材がマグネット機構と一緒にソ
ケットにかぶせはめられ、接極子が正確にマグネット機
構に接触させられ、若しくはヨークに対する所定の空隙
が得られる。接着剤若しくは注入物質の注入によって、
基礎部材とソケットとを密接に結合することができ、こ
の場合、接続ピンが基礎部材の溝内に先行の作業工程若
しくは同時的な作業工程で注入によって固定される。こ
れによって密な安定的な回路室が形成され、回路室はコ
イルに対して絶縁されている。このような回路室は類似
の構造の継電器と比べて著しくわずかな空気容積しか有
さず、それというのはコイル室が一緒に取り囲まれてい
ないからである。このことは特に、継電器のロウ付け、
殊に表面実装用接続部のリフロー・ロウ付け（Reflow−
Loeten）におけるような強い熱作用の場合に有利であ
る。

次ぎに図示の実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。図１は、接極子を備えたソケットに基礎部材を取り
付けた状態の本発明に基づき形成された継電器を（部分
的に破断して）示す図、図２は基礎部材の縦断面図、図
３は基礎部材を横断面した斜視図、図４は付加的に埋め
込まれた永久磁石を備える基礎部材の、図２に対応する
縦断面図、及び図５はヨークのための切欠きを備えた基
礎部材の、図２に対応する縦断面図である。

図１乃至図３に示す有極継電器（polarisiertes Rela
is）はほぼ２つの構成ユニット、即ちマグネット機構
（Magnetsystem）を含む基礎部材（Grundkoerper）１及
び、接極子（Anker）並びに接点装置（Kontaktanordnun
g）を備えたソケット（Sockel）２から成っている。基
礎部材１は外形でほぼ直方体を成しており、直方体はマ
グネット機構の周囲に射出成形することによって形成さ
れている。マグネット機構はコイル（Spule）を有して
おり、コイルはコイル本体（Spulenkoerper）３及び巻
体（Wicklung）４から成っている。さらに、コイル本体
の軸線方向の貫通開口内にロッド状（stabfoermig）の
コア５が配置されている。コア５の、それぞれコア本体
３から突出する端部が２つのヨーク6,7に連結されてお
り、ヨークは図１乃至図３の実施例では同じく基礎部材
１の材料内に埋め込まれている。コイル本体が基礎部材
１の材料で満たされた切欠きを有している場合、これは
コイル本体・構造の製造技術的な中断であり、巻体支持
体としての一貫した絶縁材管を備えた従来のコイル本体
も使用できる。いずれの場合にも、基礎部材１のプラス
チック材料がコイル巻体をすべての側から取り囲んでお
り、従ってマグネット回路の金属部分に対する良好な絶
縁及び特に接点エレメントに対する良好な絶縁が−コイ
ルの下側の仕切り壁18によって−保証されている。マグ
ネット機構はさらに、図１に示してある永久磁石８を含
んでおり、永久磁石が３極に磁化されていて、両方のヨ
ーク6,7間に差し込まれ、両方の同名の端部極（Ｎ）が
それぞれ１つのヨーク６若しくは７に接続されている。
この実施例では、永久磁石が基礎部材の押しつぶしリブ
（Quetschrippe）９を用いて取り付けられている。別の
取り付け手段も考えられる。

基礎部材１はさらに、図１で見て下側（継電器が基板
に接続若しくは表面実装される側、即ち継電器の接続側
若しくは表面実装側）に向かって成形された周囲に延び
る側壁11を有しており、該側壁で以て基礎部材１がソケ
ット２にかぶせはめられる。この場合、側壁11がソケッ
ト２を箱状（schachtelfoermig）に取り囲み、かつマグ
ネット機構とソケットとの間に閉じられた回路室（Scha
ltraum）10を形成している。さらに、基礎部材１内に２
つの縦ウエブ（Laengssteg）12がコイル軸線に対して、
若しくは基礎部材の縦側に対して平行に設けられてい
る。縦ウエブは平行な側壁11と一緒に縦溝（Laengsnu
t）13を形成しており、縦溝は上側（継電器の接続側若
しくは表面実装側と逆の側）に支持面14を備えており、
支持面（Abstuetzflaeche）は必要に応じて接点接続部
の支持及び安定化のために役立つ。

ソケット２内には接続部として２対の接続ピン21を固
定してあり、該接続ピンがソケット内に埋め込まれた見
えない導体薄板片を介して同じく見えない固定接点（Fe
stkontakt）に接続される。さらに前記接続ピンの接続
ピン対間に別の接続部として、互いに相対する２つの接
続ピン22を固定してあり、該中間の接続ピンが支承帯材
（Lagerband）23を介して中間接点ばね（Mittelkontakt
feder）24に接続されている。中間接点ばね24は公知の
形式で接極子25に接続されており、接極子が支承帯材23
を介して支承されている。

接続ピン21,22はソケットの上側（継電器の接続側若
しくは表面実装側と逆の側）から突出する支持区分21a,
22aを有しており、支持区分がソケット２への基礎部材
１の装着に際して側壁11と縦ウエブ12との間の溝13内に
位置する。支持区分は例えば直接に溝13の内部の支持面
14に支えられてよい。しかしながら、製作誤差補償のた
めに有利には、溝13が組立の後に注入物質（Vergussmas
se）で満たされ、注入物質が硬化の後に接続エレメント
を確実に支持して安定させる。継電器の構成は、新規な
基礎部材形状を別として、機能に関連して、冒頭に述べ
たWO94/22156号明細書に記載の継電器の場合とほぼ類似
しており、従ってさらなる説明は省略する。

図４及び図５には基礎部材の変化例が図２と同じ縦断
面で示してある。図４に示す実施例においては、永久磁
石８が既に基礎部材１の製造時にヨーク6,7と一緒に埋
め込まれている。図５に示す別の実施例においては、基
礎部材１にもっぱらコイル本体３及び巻線４から成るコ
イル並びにコア５が埋め込まれているのに対して、ヨー
クにとって特別な差し込みポケット（Stecktasche）16,
17が設けられており、差し込みポケット内にヨークが後
から差し込まれる。この場合、永久磁石８も既に図２に
示してあるように後から差し込まれて、押しつぶしリブ
９によって固定される。

継電器のさらなる変更が可能である。特に接続ピン2
1,22が使用された接続技術（Anschlusstechnik）の形式
に応じて変化されてよい。図１の実施例では接続ピン2
1,22の、ソケットの下側から突出する端部が、差し込み
端子として成形されており、該差し込み端子が高い押し
込み圧力で基板（Leiterplatte）の接点孔内に押し込ま
れ、これによってロウなしの結合が得られる。この場
合、基礎部材内での支持区分21a,22aの支持が特に重要
であり、それというのはこれによって押し込み力が基礎
部材を介して接続部に伝達されるからである。

本発明の継電器構造は別の接続技術にも使用可能であ
る。図示の差し込み式の接続ピンの代わりに通常のロウ
付け接続ピン（Loetanschlussstift）若しくは側方へ折
り曲げられた表面実装用接続端子（SMT−Anschlussfahn
e）が設けられてもよい。この場合、基礎部材内での支
持は同じ程度では必要とされない。支持はしかしながら
構造全体の安定性のために行われてよい。このような接
続技術の場合には、図１に示す支持区分21a,22aを短く
構成するか若しくは省略することも可能である。基礎部
材内に一緒に固定されるコイル接続ピン15は、接点接続
エレメントに相応して形成される。

本発明は実施例の有極継電器に限定されるものではな
い。別の有極マグネット機構（polarisiertes Magnetsy
stem）若しくは公知の無極機構（neutrales System）が
基礎部材１内に取り付けられて、接点装置を操作してよ
い。

フロントページの続き (72)発明者 ハインツ シュタットラー ドイツ連邦共和国 Ｄ―81249 ミュン ヘン メットナウアー シュトラーセ 19 (56)参考文献 特開 平６−203717（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−329810（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−508133（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開581958（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 50/00 - 51/36

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁式の継電器であって、 絶縁材料から成るソケット（２）を備えており、ソケッ
   トが底壁で基準平面を規定しており、ソケット内に固定
   接点並びに接続ピン（21,22）のための支持体が固定さ
   れており、 ソケット内に旋回可能に配置された接極子（25）を備え
   ており、 接極子（25）の上側（継電器の接続側若しくは表面実装
   側と逆の側）に配置されて基準平面に平行な軸線を有す
   るコイル（3,4）を備えており、 コイル内に軸線方向に配置されたコア（５）を備えてお
   り、コアが両方の端部で、基準平面に対して垂直に下方
   （継電器の接続側若しくは表面実装側に向かう方向）に
   向けられたヨーク（6,7）に接続されており、ヨークが
   接極子（25）と一緒に作業空隙を形成しており、かつ 絶縁材料製被覆を介して接極子（25）と堅く結合された
   接点ばね装置（24）を備えており、接点ばね装置が接極
   子運動に相応してソケット（２）の固定接点と協働する
   ようになっている形式のものにおいて、 基礎部材（１）がコイル（3,4）のすべての側の被覆に
   よって絶縁材料で形成されて、ソケット（２）と一緒に
   直方体状のケーシングを形成しており、コイルがコア
   （５）と一緒に基礎部材（１）の上側の領域に埋め込ま
   れていて、下方に対して仕切り壁（18）によって絶縁さ
   れており、この場合、基礎部材（１）が下方へかつ周囲
   に成形された側壁（11）を有しており、側壁がソケット
   （２）を箱状に取り囲み、かつソケットと一緒に、閉じ
   られた回路室（10）を形成していることを特徴とする電
   磁式の継電器。
2. 【請求項２】基礎部材（１）が接極子の両側に段部（1
   4）を有しており、段部の下側（継電器の接続側若しく
   は表面実装側）にそれぞれ１列に配置された接続ピン
   （21,22）が設けられており、段部が必要に応じて前記
   接続ピンのための支持領域として適合されている請求項
   １記載の継電器。
3. 【請求項３】両方のヨーク（6,7）が付加的に基礎部材
   （１）の絶縁材料内に埋め込まれている請求項１又は２
   記載の継電器。
4. 【請求項４】３極に磁化されたロッド状の永久磁石
   （８）がコイル（3,4）及びヨーク（6,7）と一緒に基礎
   部材（１）の絶縁材料内に埋め込まれている請求項３記
   載の継電器。
5. 【請求項５】接点ばね装置が１つの平面内に配置された
   ２つの接点ばね（24）を有しており、各接点ばねが揺動
   部材として形成された接極子（25）の支承領域内で側方
   に導かれたフレキシブルな接続区分を有しており、接続
   区分がそれぞれ、ソケット（２）内に固定された接続ピ
   ン（22）に接続されている請求項１から４のいずれか１
   項記載の継電器。
6. 【請求項６】打ち抜かれた１つの薄板片から成っていて
   ソケット（２）内の１つの平面内に埋め込まれた導体路
   が、固定接点のための支持体、接点ばねのための上方へ
   曲げられた接続区分及び垂直に下方へ導かれた接続ピン
   を形成している請求項５記載の継電器。
7. 【請求項７】ソケット（２）内の１つの平面内に埋め込
   まれた導体路が、固定接点のための支持体を形成してお
   り、基準平面に対して垂直に位置する接続ピン（21,2
   2）が導体路の平面を貫通して導体路と接続されてい
   て、かつ上側の端部（21a,22a）で以て基礎部材（１）
   の段部（14）に支えられている請求項２記載の継電器。
8. 【請求項８】接続ピン（21,22）の、ソケットの下側か
   ら突出する端部が、差し込み端子として成形されている
   請求項７記載の継電器。
9. 【請求項９】接続ピンの、ソケットの下側から突出する
   端部が、表面実装用接続端子として成形されている請求
   項７記載の継電器。
10. 【請求項１０】接続ピン（21,22）の上側の端部区分（2
    1a,22a）が基礎部材の段部（14）の領域で下方に向かっ
    て開いた溝（13）内に突入していて、該溝内で硬化され
    た注入物質によって固定されている請求項７記載の継電
    器。