JP3496249B2 - 電磁継電器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁継電器、特に、ベー
スにコイル端子，固定接点端子をインサート成形する電
磁継電器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁継電器としては、例えば、特
開昭６３−２３１８２９号公報に記載のものがある。す
なわち、一枚の導電性板材を打ち抜いてリードフレーム
５０の基部５１に一体に形成した共通端子１２、固定端
子１３およびコイル端子１４をベース１にインサート成
形したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
磁継電器は、左右対称に接点機構を形成すべく、リード
フレーム５０の対向する基部５１から前記共通端子１
２、固定端子１３およびコイル端子１４を略平行にそれ
ぞれ延在して並設している。このため、前記基部５１か
らコイル端子１４の自由端部までの有効長さはリードフ
レーム５０の巾寸法の半分以下となり、コイル端子１４
の有効長さを十分に取れない。この結果、大きな段差を
形成して固定端子１３とコイル端子１４との間に所望の
絶縁距離を確保すべく、コイル端子１４の基部を板厚方
向に大きく屈曲すると、コイル端子１４の自由端部が外
方に移動し、電磁継電器の床面積が大きくなる。したが
って、電磁継電器の床面積を増大させずに、固定端子１
３とコイル端子１４との間に大きな段差を形成しようと
しても、形成できる段差の大きさに限界があるので、所
望の絶縁距離を確保することが困難であった。

【０００４】また、コイル端子１４と、共通端子１２，
固定端子１３との絶縁を図りつつ、小型化しようとする
と、コイル端子１４を最外側に配置する必要がある。そ
して、１枚の導電性板材から固定端子１３，コイル端子
１４を同時に切り出そうとすると、固定端子１３をコイ
ル端子１４の内側に形成しなければならなかった。この
ため、一対の固定端子１３，１３同士を十分に離すこと
ができず、固定接点１３ａ，１３ａ間の距離を大きく取
れない。この結果、可動接触片３１を長くできず、所望
のバネ特性が得られないという問題点があった。

【０００５】本発明は、前記問題点に鑑み、所望の絶縁
距離，バネ特性を確保できる電磁継電器の製造方法を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁継電
器の製造方法は、前記目的を達成するため、１枚の導電
性板材を打ち抜いてリードフレームに一体に並設した複
数本の固定接点端子の外側にコイル端子をそれぞれ一体
に配置し、前記固定接点端子および前記コイル端子をベ
ースにインサート成形する電磁継電器の製造方法におい
て、前記リードフレームから延在した連結部を介して連
続し、かつ、自由端部を固定接点端子の自由端部から離
してコイル端子を打ち抜き、ついで、前記連結部を板厚
方向に折り曲げて前記コイル端子の自由端部を固定接点
端子の自由端部に設けた固定接点の直下に所定の距離だ
け離して位置決めし、前記コイル端子の自由端部と前記
固定接点端子の自由端部との間に段差を設けたままで前
記ベースにインサート成形した後、前記固定接点端子を
前記リードフレームから切り離すとともに、前記コイル
端子を前記連結部から切り離す工程から構成されてい
る。

【０００７】また、１枚の導電性板材を打ち抜いてリー
ドフレームに一体に並設した複数本の固定接点端子の外
側にコイル端子をそれぞれ一体に配置し、前記固定接点
端子および前記コイル端子をベースにインサート成形す
る電磁継電器の製造方法において、前記リードフレーム
から切り出した固定接点端子の基部から延在する連結部
を介して連続し、かつ、自由端部を固定接点端子の自由
端部から離してコイル端子を打ち抜き、ついで、前記連
結部を板厚方向に折り曲げて前記コイル端子の自由端部
を固定接点端子の自由端部に設けた固定接点の直下に所
定の距離だけ離して位置決めし、前記コイル端子の自由
端部と前記固定接点端子の自由端部との間に段差を設け
たままで前記ベースにインサート成形した後、前記固定
接点端子を前記リードフレームから切り離すとともに、
前記コイル端子を前記連結部から切り離す工程からなる
構成としてもよい。

【０００８】

【作用】したがって、本発明の請求項１，２によれば、
いずれの場合も連結部を板厚方向に折り曲げることによ
り、コイル端子を下方側、かつ、内側に移動して大きな
段差を形成できる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１ないし図１９の
添付図面に従って説明する。本実施例にかかる電磁継電
器は、大略、電磁石ブロック１０に２次成形を施して形
成したベースブロック２０と、永久磁石３０と、接極子
ブロック４０と、ケース５０とからなるものである。

【００１０】電磁石ブロック１０は、図５および図６に
示すように、断面略コ字形の鉄芯１１をインサート成形
したスプール１２にコイル１６を巻回して形成したもの
である。なお、説明の便宜上、図５においてはコイル１
６を省略してある。

【００１１】前記スプール１２は、図５に示すように、
その両端に形成した鍔部１３，１４の上端面から前記鉄
芯１１の両端に位置する磁極面１１ａ，１１ｂがそれぞ
れ露出している一方、前記鍔部１３，１４に一組の中継
端子１７，１８がそれぞれインサート成形され、そのか
らげ部１７ａ，１８ａが前記鍔部１３，１４の両側端面
からそれぞれ突出している。さらに、前記鍔部１３に
は、その側端面に沿ってガイド溝１３ａが形成され、そ
の一方の開口部が前記からげ部１７ａの基部近傍に位置
し、他方の開口部が、鍔部１３の内側面のうち、第１胴
部１２ａの外周面近傍に位置している。前記鍔部１４に
も、ガイド溝１３ａと同様なガイド溝１４ａが形成され
ている。

【００１２】前記スプール１２の中央から偏心した位置
に設けられた中央鍔部１５には、永久磁石を挿入するた
めの挿入孔１５ａが形成され、さらに、この挿入孔１５
ａを挟むように平行なガイド溝１５ｂ，１５ｃが設けら
れている。

【００１３】したがって、鍔部１３にインサート成形し
た中継端子１７のからげ部１７ａにコイル１６の一端部
をからげた後、このコイル１６を鍔部１３に設けたガイ
ド溝１３ａに沿わせてスプール１２の第１胴部１２ａま
で引き出し、所望の巻回数の約２０％を巻回した後、中
央鍔部１５に形成したガイド溝１５ｂに沿って第２胴部
１２ｂまで引き出し、所望の巻回数（１００％）を巻回
した後、中央鍔部１５のガイド溝１５ｃに沿わせて第１
胴部１２ａまで再び引き出して残る８０％の巻回数を巻
回し、ついで、コイル１６を中継端子１８のからげ部１
８ａにからげた後、からげ部１７ａ，１８ａにハンダ付
けすることにより、コイル１６の巻回作業が完了する。

【００１４】本実施例によれば、第１胴部１２ａに対す
るコイル１６の最初の巻回作業における巻回数が約２０
％と少なく、第２回目の巻回数が残る約８０％であるの
で、コイル１６の最終の巻き終わり部分が第１胴部１２
ａにおける最初の巻回作業によるコイル１６の巻き終わ
り部分から所定の距離だけ離れることになる。このた
め、後述する２次成形の際に最外周面に位置するコイル
１６の絶縁皮膜が樹脂材の熱によって若干溶融，剥離し
ても、最外周面に位置するコイル１６と、その直下に位
置するコイル１６との電圧差が小さいので、短絡しにく
くなり、歩留まりが良くなるという利点がある。

【００１５】本実施例では、第１胴部１２ａにおける最
初の巻回作業で約２０％を巻回し、ついで、第２胴部１
２ｂにおいて１００％の巻回作業を行った後、再び、第
１胴部１２ａにおいて残る約８０％の巻回作業を行った
が、必ずしもこれに限らず、例えば、第１胴部１２ａに
おける最初の巻回作業で所定の巻回数の約５０％を巻回
するようにしてもよい。

【００１６】ベースブロック２０は、前記電磁石ブロッ
ク１０をリードフレーム６０に一体に２次成形したもの
であり、このリードフレーム６０は、図７に示すよう
に、導電性板材の所定の位置に固定接点２３ａ，２４ａ
を固着一体化して打ち抜き、略方形枠状の内側にコイル
端子２１、共通端子２２、固定接点端子２３，２４の一
部、および、接続突起６２を形成し、ついで、図７の斜
線で示した部分を切除し、板厚方向に折り曲げたもので
ある（図８ないし図１０）。

【００１７】すなわち、リードフレーム６０は、その対
向する一辺の略中央部から接続突起６２，６２をそれぞ
れ突出するとともに、その基部から連結部６１を介して
コイル端子２１を略∪形状に延在したものである。

【００１８】さらに、リードフレーム６０は、前記接続
突起６２を設けた一辺と隣り合う一辺の略中央部に連結
部６３を延在し、この連結部６３の略中央部から、略Ｔ
字形状の接続受け部２２ａを自由端部に有する共通端子
２２を延在している。

【００１９】前記固定接点端子２３，２４は、前記連結
部６３から延在されて前記共通端子２２の両側に並設さ
れており、略直角に外方に屈曲した自由端部に固定接点
２３ａ，２４ａをそれぞれ設けてある。

【００２０】そして、図１１ないし図１３に示すよう
に、リードフレーム６０を反転し、コイル端子２１の自
由端部に前記電磁石ブロック１０の中継端子１７，１８
をそれぞれ載置して位置決めした後、レーザ溶接で接続
一体化する。

【００２１】次に、図１４に示すように、リードフレー
ム６０に一体化した電磁石ブロック１０を下金型７０に
組み込み、前記下金型７０に上金型７３を組み合わせ、
上金型７３に組み付けた位置決め部材７４，７４で鉄芯
１１の角部を係止することにより、電磁石ブロック１０
の挿入孔１５ａを下金型７０に突設した位置決めピン７
１に嵌合するとともに、鉄芯１１の磁極面１１ａ，１１
ｂを突き出しピン７２，７２に突き合わせ、キャビティ
７７内に前記電磁石ブロック１０を位置決めする。

【００２２】そして、上金型７３に設けたランナー７５
のゲート７６から溶融した樹脂材を電磁石ブロック１０
の注入孔１５ｄに注入し、樹脂圧で電磁石ブロック１０
を下金型７０に押し付けて強固に位置決めするととも
に、注入孔１５ｄから溢れ出た樹脂材をキャビティ７７
内に充填することにより、ベースブロック２０を形成す
る。ついで、下金型７０を引き下げた後、突き出しピン
７２，７２で鉄芯１１を突き出すことにより、ベースブ
ロック２０が得られる（図１６）。なお、前述の２次成
形により、ベースブロック２０の外側面の上方縁部に、
図１においてハッチングで示した連続する嵌合面２５が
形成されるとともに、その外側面の下方縁部にシール材
ガイド用の傾斜面２６が形成される。

【００２３】前述の実施例では、上金型７３に設けた位
置決め部材７４，７４で電磁石ブロック１０を下金型７
０に初期の位置決めをし、ランナー７５のゲート７６か
ら射出する樹脂材の樹脂圧で強固に位置決めする場合に
ついて説明したが、必ずしもこれに限らず、図１５に示
すように、上金型７３に設けたランナー７５のゲート７
６、および、ランナー７８，７８のゲート７９，７９か
ら射出する樹脂材の樹脂圧で電磁石ブロック１０を下金
型７０に押し付けて強固に位置決めするようにしてもよ
い。

【００２４】また、前述の実施例では、コイル端子２１
を固定接点端子２３，２４と異なる一辺から延在する場
合について説明したが、必ずしもこれに限らず、図１８
および図１９に示すように、固定接点端子２３，２４の
連結部６３から外方側に連結部６１を介してコイル端子
６１を略 」形状に延在し、前記連結部６１を板厚方向
に屈曲することにより、固定接点端子２３，２４とコイ
ル端子２１，２１との間に段差を設けてもよい。

【００２５】次に、図１７に示すように、２次成形で得
たベースブロック２０と一体なリードフレーム６０にプ
レス加工を施し、コイル端子２１を連結部に６１から切
り出し、共通端子２２，固定接点端子２３，２４を連結
部６３から切り離し、各端子の先端部を下方側に折り曲
げ、さらに、各端子を基部から下方に折り曲げることに
より、ベースブロック２０が完成する。

【００２６】本実施例によれば、リードフレーム６０の
接続突起６２がベースブロック１０の外側面にインサー
ト成形されているので、各端子２２，２３，２４をリー
ドフレーム６０から切り離しても、ベースブロック２０
がリードフレーム６０から脱落せず、リードフレーム６
０と一体に搬送できる。しかも、共通端子２２の略Ｔ字
形状の接続受け部２２ａから軸心方向に延在したアンカ
ー用突起２２ｂがベースブロック２０の開口縁部にイン
サート成形されているので、ベースブロック２０の外側
面から突出する共通端子２２を、その基部から屈曲して
も、共通端子２２の接続受け部２２ａにガタツキが生じ
ないという利点がある。

【００２７】前述の実施例では、各端子２１，２２，２
３，２４の先端部を予め内方に屈曲しておく場合につい
て説明したが、必ずしもこれに限らず、外方に予め屈曲
しておいてもよく、あるいは、後述するシール材８０で
シールし、予備ハンダ付けした後に内方また外方に屈曲
するようにしてもよい。なお、各端子の先端部を内方に
屈曲することにより、床面積が小さくなり、実装密度が
高くなるという利点がある一方、各端子の先端部を外方
に屈曲することにより、ハンダ付けが容易になり、接着
信頼性が高くなるという利点がある。

【００２８】永久磁石３０は希土類を焼結して形成した
略直方体形状を有するもので、リードフレーム６０に支
持された電磁石ブロック１０の挿入孔１５ａに上方から
挿着し、その下方側の磁極面３１を鉄芯１１の上面に接
触するように組み付けた後、着磁される。

【００２９】接極子ブロック４０は、図１に示すよう
に、接極子４１の両側に並設した可動接触片４２，４２
を支持部４３で一体成形したものである。

【００３０】前記接極子４１は磁性材からなる平面長方
形の板材であり、その下面中央部に支持突部４１ｃが突
き出し加工によって形成されている（図３）。

【００３１】前記可動接触片４２，４２は、巾方向に２
分割された両側端部に可動接点４２ａ，４２ｂをそれぞ
れ設けたツイン接点構造を有する。そして、可動接触片
４２，４２は、その中央部から平面略Ｔ字形状の接続部
４２ｃを側方に延在し、この接続部４２ｃは前記支持部
４３の側面から突出している。

【００３２】前記支持部４３は、並設した前記接極子４
１および可動接触片４２，４２をインサート成形して一
体化する樹脂成形品であり、その下面中央部から前記鉄
芯４１の支持突部４１ｃが露出している。

【００３３】したがって、リードフレーム６０に支持さ
れたベースブロック２０に接極子ブロック４０を上方か
ら組み付け、永久磁石３０の磁極面３２に接極子４１の
支持突部４１ｃを載置し、接続部４２ｃを共通端子２２
の接続受け部２２ａに位置決めしてレーザ溶接すること
により、接極子４１の両側端部４１ａ，４１ｂが鉄芯１
１の磁極面１１ａ，１１ｂに交互に接離するとともに、
可動接点４２ａ，４２ｂが固定接点２３ａ，２４ａに交
互に接離する。

【００３４】なお、本実施例では、接極子４１の支持突
部４１ｃが永久磁石３０の磁極面３２の中央から偏心し
た所に位置決めされているので、左右の磁気バランスが
崩れており、自己復帰型となっている。

【００３５】ケース５０は、接極子ブロック４０を組み
込んだベースブロック２０に嵌合できる箱形状の樹脂成
形品であり、その開口縁部には前記コイル端子２１，２
１、共通端子２２および固定接点端子２３，２４に嵌合
する切り欠き部５１，５１，５２，５３，５４が形成さ
れ、その天井面隅部にはガス抜き孔５５が形成されてい
る。

【００３６】そして、リードフレーム６０に支持された
ベースブロック２０に前記ケース５０を部分的に嵌合し
て押し下げると、前記ベースブロック２０がリードフレ
ーム６０の接続突起６２，６２から脱落し、ついで、ケ
ース５０がベースブロック２０に完全に嵌合し、ケース
５０の切り欠き部５１〜５４に端子２１〜２４の中間部
が嵌合し、各端子２１〜２４の中間部の外側面が前記ケ
ース５０の外側面と面一になる。ただし、前記ケース５
０の高さ寸法はベースブロック２０の高さ寸法よりも小
さいので、ベースブロック２０の底部がケース５０の開
口部から突出し、ベースブロック２０の底面近傍の側面
縁部に設けた傾斜面２６が露出する。

【００３７】本実施例では接続突起６２を切断しないの
で、切断によって生じた切り粉がベースブロック２０内
に混入しないという利点がある。

【００３８】なお、前述の実施例では、接続突起６２か
らベースブロック２０を脱落させて分離する場合につい
て説明したが、必ずしもこれに限らず、前記接続突起６
２をベースブロック２０に深くインサート成形し、接続
突起６２を切断してベースブロック２０を分離するよう
にしてもよい。

【００３９】次に、図４に示すように、ベースブロック
２０の底面近傍に形成した傾斜面２６に向けてシール材
８０を注入すると、この傾斜面２６に沿ってシール材８
０が流れ落ち、ベースブロック２０とケース５０との間
隙をシールする。ただし、ベースブロック２０の外側面
に設けた連続する嵌合面２５がケース５０の内側面隅部
に当接し、シール材８０がベースブロック２０内に侵入
するのを防止する。

【００４０】そして、ケース５０のガス抜き孔５５から
内部ガスを吸引した後、熱封止することにより、組立作
業が完了する。

【００４１】次に、前述の構成からなる電磁継電器の動
作について説明する。まず、無励磁の場合、左右の磁気
バランスが崩れているので、接極子４１の一端部４１ａ
が鉄芯１１の磁極面１１ａに吸着しているとともに、可
動接触片４２の可動接点４２ａが固定接点２３ａに当接
している一方、可動接点４２ｂが固定接点２４ａから開
離している。

【００４２】そして、永久磁石３０の磁力を打ち消す方
向に磁束が生じるようにコイル１６に電圧を印加して電
磁石ブロック１０を励磁すると、永久磁石３０の磁力に
抗して接極子４１が支持突部４１ｃを支点として回動
し、接極子４１の一端部４１ａが鉄芯１１の磁極面１１
ａから開離し、ついで、可動接点４２ａが固定接点２３
ａから開離し、可動接点４２ｂが固定接点２４ａに接触
した後、接極子４１の他端部４１ｂが鉄芯１１の磁極面
１１ｂに吸着する。

【００４３】さらに、前記コイル１６の励磁を解くと、
左右の磁気バランスが崩れているので、永久磁石３０の
磁力によって接極子４１が前述と逆の動作を行い、接極
子ブロック４０が回動して元の状態に復帰する。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１，２にかかる電磁継電器の製造方法によれ
ば、まず最初に、リードフレームに設けた連結部を介し
て連続するコイル端子の自由端部を固定接点端子の自由
端部から離して打ち抜く。そして、前記リードフレーム
に曲げ加工を施すことにより、コイル端子の自由端部を
固定接点端子の自由端部に設けた固定接点の直下に段差
を設けて位置決めする。特に、前記連結部の折り曲げ量
を調整することによって前記段差を大きくできるので、
所定の絶縁距離だけ離して位置決めできる。このため、
床面積を増大させることなく、所望の絶縁特性を有する
小型の電磁継電器が得られる。

【００４５】また、本発明によれば、コイル端子の自由
端部を固定接点端子の自由端部に設けた固定接点の直下
に配置できるので、前記固定接点端子の固定接点を設け
た自由端部をベース床面の縁部近傍まで配置でき、従来
例よりも外側に配置できる。このため、外形寸法を変更
できない一定規格のベースに一対の固定接点端子をイン
サート成形する場合であっても、一対の固定接点同士を
十分に離すことができる。この結果、一対の前記固定接
点に両端部を接触する可動接触片を長く形成でき、所望
のバネ特性を有する電磁継電器が得られるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電磁継電器の実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】 図１に示した電磁継電器の平面部分断面図で
ある。

【図３】 図１に示した電磁継電器の正面部分断面図で
ある。

【図４】 図１に示した電磁継電器のシール作業を説明
するための左側面部分断面図である。

【図５】 本発明にかかる電磁継電器の電磁石ブロック
を示す斜視図である。

【図６】 図５に示した電磁石ブロックの断面図であ
る。

【図７】 本発明にかかる電磁継電器の製造に使用する
リードフレームの平面図である。

【図８】 図７のリードフレームに曲げ加工を施した状
態を示す平面図である。

【図９】 図８に示したリードフレームの正面図であ
る。

【図１０】 図８に示したリードフレームの右側面図で
ある。

【図１１】 本発明にかかる電磁継電器の製造に使用す
るリードフレームに電磁石ブロックを載置した状態を示
す平面図である。

【図１２】 図１１に示したリードフレームの正面図で
ある。

【図１３】 図１１に示したリードフレームの左側面図
である。

【図１４】 本発明にかかる電磁継電器を製造する際に
行う２次成形の方法を示す断面図である。

【図１５】 図１４に示した２次成形とは別の方法を示
す断面図である。

【図１６】 本発明にかかる２次成形で形成したベース
ブロックを示す斜視図である。

【図１７】 本発明にかかる２次成形で形成したベース
ブロックにプレス加工を施した状態を示す斜視図であ
る。

【図１８】 本発明ににかかる電磁継電器の他の実施例
を示すリードフレームの平面図である。

【図１９】 図１８に示したリードフレームの正面図で
ある。

【符号の説明】

２０…ベースブロック、２１…コイル端子、２２…共通
端子、２２ａ…接続受け部、２２ｂ…アンカー用突起、
２３，２４…固定接点端子、２３ａ，２４ａ…固定接
点、６０…リードフレーム、６１…連結部、６２…接続
突起、６３…連結部。

フロントページの続き (72)発明者 谷 昌克 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−231829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−6760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−86429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−91525（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−14650（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 49/00 - 51/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚の導電性板材を打ち抜いてリードフ
   レームに一体に並設した複数本の固定接点端子の外側に
   コイル端子をそれぞれ一体に配置し、前記固定接点端子
   および前記コイル端子をベースにインサート成形する電
   磁継電器の製造方法において、 前記リードフレームから延在した連結部を介して連続
   し、かつ、自由端部を固定接点端子の自由端部から離し
   てコイル端子を打ち抜き、ついで、前記連結部を板厚方
   向に折り曲げて前記コイル端子の自由端部を固定接点端
   子の自由端部に設けた固定接点の直下に所定の距離だけ
   離して位置決めし、前記コイル端子の自由端部と前記固
   定接点端子の自由端部との間に段差を設けたままで前記
   ベースにインサート成形した後、前記固定接点端子を前
   記リードフレームから切り離すとともに、前記コイル端
   子を前記連結部から切り離す工程からなることを特徴と
   する電磁継電器の製造方法。
2. 【請求項２】 １枚の導電性板材を打ち抜いてリードフ
   レームに一体に並設した複数本の固定接点端子の外側に
   コイル端子をそれぞれ一体に配置し、前記固定接点端子
   および前記コイル端子をベースにインサート成形する電
   磁継電器の製造方法において、 前記リードフレームから切り出した固定接点端子の基部
   から延在する連結部を介して連続し、かつ、自由端部を
   固定接点端子の自由端部から離してコイル端子を打ち抜
   き、ついで、前記連結部を板厚方向に折り曲げて前記コ
   イル端子の自由端部を固定接点端子の自由端部に設けた
   固定接点の直下に所定の距離だけ離して位置決めし、前
   記コイル端子の自由端部と前記固定接点端子の自由端部
   との間に段差を設けたままで前記ベースにインサート成
   形した後、前記固定接点端子を前記リードフレームから
   切り離すとともに、前記コイル端子を前記連結部から切
   り離す工程からなることを特徴とする電磁継電器の製造
   方法。