JP3551593B2

JP3551593B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP3551593B2
Application number: JP00137296A
Authority: JP
Inventors: 和広筒井; 誠志今村
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JPH09190756A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、衝撃荷重による動作特性の劣化を阻止できる内部機構を備えた電磁継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、図９に示すように、コイル１を巻回したスプール２の中心孔に鉄芯３を挿入し、突出する一端部を磁極部３ａとする一方、突出する他端部を略門型のヨーク４の天井面にカシメ固定して形成した電磁石ブロック５からなるものがある。
この電磁石ブロック５は、水平部に可動鉄片６をカシメ固定した略く字形状のヒンジばね７の上端部を、前記ヨーク４の外側面にカシメ固定することにより、前記可動鉄片６を回動可能に支持する一方、ヒンジばね７の水平部から延在した可動接触片８の先端に可動接点８ａが設けられている。
そして、前記ヨーク４の両端部をベース９に載置して電磁石ブロック５を位置決めすることにより、前記可動接点８ａが、所定間隔で対向する固定接点８ｂ，８ｃに交互に接離可能に対向する。
【０００３】
したがって、前記電磁石ブロック５に電圧が印加されていない場合には、ヒンジばね７のばね力で可動鉄片６が下方側に付勢され、可動接点８ａが固定接点８ｂに接触している。
そして、電磁石ブロック５のコイル１に電圧を印加すると、鉄芯３の磁極部３ａに可動鉄片６が吸引され、ヒンジばね７のばね力に抗して可動鉄片６が回動し、これと一体化な可動接触片８の可動接点８ａが固定接点８ｂから固定接点８ｃに切り替わる。
ついで、前述の励磁を解くと、ヒンジばね７のばね力で可動鉄片６が反転して元の状態に復帰し、可動接点８ａが固定接点８ｃから固定接点８ｂに切り替わる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の電磁継電器によれば、可動鉄片６がヒンジばね７だけで回動可能に支持されているので、例えば、ヒンジばね７の弾性限界を越える矢印Ａ方向の衝撃荷重が可動鉄片６に負荷された場合、ヒンジばね７に塑性変形が生じ、可動鉄片６がヨーク４から離れて磁気回路が切れてしまい、動作電圧，復帰電圧が規格外となる。
【０００５】
また、ヒンジばね７の先端から延在した可動接触片８の弾性限界を越える矢印Ａ方向の衝撃荷重が可動鉄片８に負荷された場合、可動接触片８に塑性変形が生じ、この可動接触片８に取り付けた可動鉄片６と鉄芯３の磁極部３ａとの距離が増大して吸引力が低下するので、動作電圧，復帰電圧が規格外となるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑み、ヒンジばね等の弾性限界を越える衝撃荷重が可動鉄片に負荷されても、ヒンジばね等の塑性変形を阻止し、動作特性の劣化を防止できる電磁継電器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電磁継電器は、前記目的を達成するため、ベースの上面に立設した電磁石ブロックのヨークの垂直部外面に、可動接点端子の略門型接続部の上端部を固定する一方、この可動接点端子の略門型接続部の開口から、略く字形状に屈曲したヒンジばねの水平部およびこれに一体化した可動鉄片を挿通するとともに、前記ヒンジばねの上端部を前記ヨークの垂直部外面に固定することにより、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて前記可動鉄片を板厚方向に回動するとともに、この可動鉄片と一体に回動するヒンジばねの水平部先端から延在した可動接触片を駆動して接点を開閉する電磁継電器において、前記可動接点端子の略門型接続部の対向する側方の内側縁部に、可動鉄片の一端部に係止可能な位置規制用切り欠き部を形成した構成としたものである。
【０００８】
また、前記ベースの上面に、前記可動鉄片の下面に当接可能な位置規制用壁を突設してもよい。
さらに、前記ベースの上面に、前記可動鉄片の先端肩部に当接可能な一対の位置規制用突部を突設してもよく、あるいは、前記突部の対向面をテーパ面とする一方、前記可動鉄片の先端肩部を前記突部のテーパ面に面接触可能なテーパ面としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる一実施形態を図１ないし図８の添付図面に従って説明する。
本実施形態にかかる電磁継電器は、ベース１０と、このベース１０に固定された固定接点端子２０，２１およびコイル端子２２，２２と、共通端子２６を一体化した電磁石ブロック３０と、ヒンジばね４０に一体化された可動鉄片４４と、ケース５０とからなるものである。
【００１０】
ベース１０は、図３に示すように、その上面中央部に突設した一対の対向する位置規制用突部１１，１１間に位置規制兼用絶縁壁１２を突設したものであり、前記位置規制用突部１１，１１の対向面に、後述する可動鉄方４４の先端肩部に当接してＣ１，Ｃ２方向の位置規制を行うテーパ面１１ａ，１１ａが形成されているとともに、Ｂ方向の位置規制を行う係止面１１ｂが形成されている一方、前記位置規制用突部１１の基部から絶縁壁１３がそれぞれ延在している。
この絶縁壁１３，１３の中間には、平面略Ｌ字形状の固定接点端子用端子孔１４が設けられているとともに、前記絶縁壁１３の基部には、コイル端子用端子孔１５（図３中、奥側の端子孔は図示せず。）がそれぞれ設けられている。さらに、前記位置規制兼用絶縁壁１２の基部に設けられた固定接点端子用端子孔１６から所定の距離だけ離れた位置に共通端子用端子孔１７が平行に設けられている。
【００１１】
固定接点端子２０は、プレス加工で屈曲した形状を有するものであり、その水平先端部に固定接点２０ａを有する一方、固定接点端子２１は側面略Γ字形状を有するもので、水平先端部に固定接点２１ａを有するとともに、屈曲した角部に切り欠き部２１ｂが形成されている。
【００１２】
コイル端子２２は、ベース１０に圧入するための肉厚の端子部２３と、この端子部２３の上端から延在する薄肉の接続部２４とからなるものであり、この接続部２４の片側略半分を切り取って形成した肩部２４ａの下方に貫通孔２４ｂと突き出し突起２４ｃとが上下に形成されている一方、残る片側半分の上端部に電気接続用スリット２４ｄが形成されている。
【００１３】
そして、前記ベース１０の端子孔１４に固定接点端子２０を圧入してカシメ固定する一方、端子孔１６に固定接点端子２１を圧入し、位置規制用突部１１，１１の上端面に当接させて位置決めした後、カシメ固定することにより、固定接点２０ａ，２１ａが所定間隔で対向する。
さらに、前記ベース１０の絶縁壁１３の基部に設けた端子孔１５にコイル端子２２を上方からそれぞれ圧入してカシメ固定した後、そのスリット２４ｄに抵抗，ダイオード等の電気素子２５を圧入して電気接続する。この電気素子２５はコイル３４から発生するサージ電圧によるユーザ側回路への影響を低減するためのものである。
【００１４】
共通端子２６は、図６に示すように、その上端部に略門型接続部２７が一体に形成され、この接続部２７の対向する側方の内側縁部に位置規制用切り欠き部２７ａがそれぞれ形成されている一方、その上辺の内側縁部から下方に延在した舌片２８に、２個の貫通孔２８ａと２個の嵌合用突き出し突起２８ｂとが上下に形成されている。
【００１５】
電磁石ブロック３０は、両端に鍔部３１，３２を有するスプール３３の胴部（図示せず）にコイル３４を巻回し、その引き出し線を、鍔部３１に設けた中継端子３５のからげ部３５ａにからげてハンダ付けするとともに、ヨーク３６を鉄芯３８で固定したものである。
【００１６】
前記中継端子３５は、貫通孔３５ｂ，３５ｃを有し、その下端縁部３５ｄが外方に曲げ起こされているもので、前記鍔部３１に設けたスリット（図示せず）に圧入，固定されている。
【００１７】
前記ヨーク３６は、略直角に屈曲され、かつ、その垂直部の背面にスペーサとなる突き出し段部３７が形成されている。そして、この突き出し段部３７の表面には突起３７ａ，３７ｂが２個ずつ、上下に突き出し加工で形成されている。
【００１８】
そして、前記ヨーク３６の突き出し段部３７に設けた突起３７ａに共通端子２６の貫通孔２８ａを嵌合するとともに、ヨーク３６の突起３７ｂに共通端子２６の突き出し突起２８ｂの背面凹部を嵌合して位置決めした後、前記突起３７ａをカシメて固定する。
本実施形態によれば、ヨーク３６の突起３７ａ，３７ａに共通端子２６の貫通孔２８ａ，２８ａが嵌合するだけでなく、ヨーク３６の突起３７ｂ，３７ｂに共通端子２６の突起２８ｂ，２８ｂの背面凹部が嵌合し、共通端子２６がヨーク３６に４点で位置決めされるので、共通端子２６にガタツキが生ぜず、組立精度が高いという利点がある。
【００１９】
ついで、前記電磁石ブロック３０のスプール３３の胴部に設けた中心孔（図示せず）に、共通端子２６を一体化した前記ヨーク３６の取り付け孔（図示せず）を同一軸心上に位置決めし、断面略Ｔ字形状の鉄芯３８を挿通し、突出する一端部を磁極部３８ａとする一方、突出する他端部３８ｂをカシメることにより、共通端子２６を備えた電磁石ブロック３０が得られる。
【００２０】
本実施形態によれば、突き出し段部３７を介してヨーク３６に共通端子２６を固定してあるので、両者間に間隙が生じ、放熱しやすくなる。
また、ヨーク３６の垂直面の略中央部に共通端子２６の上端部をカシメ固定してあるので、ヨーク３６から共通端子２６の下端部までの距離が長く、伝わる熱を低減できるという利点がある。
【００２１】
なお、前述の実施形態は、一つの突き出し段部３７に計４個の突起３７ａ，３７ｂを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、例えば、１つの突き出し段部に１個の突起を形成してもよく、１つの突き出し段部に２個の突起を形成してもよい。
また、前記共通端子２６はヨーク３６にカシメ固定する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、溶接あるいはネジによる固定であってもよい。
さらに、前述の実施形態では、ヨーク３６に設けた突き出し段部３７で所定の間隙を形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、別体のスペーサをヨーク３６に組み付けてもよく、または、共通端子２６に突き出し加工、あるいは、曲げ加工を施して間隙を形成してもよい。
【００２２】
次に、固定接点端子２０，２１およびコイル端子２２，２２を組み付けたベース１０に、共通端子２６を組み付けた電磁石ブロック３０を上方から位置決めし、ベース１０の端子孔１７に共通端子２６を圧入する一方、スプール３３の鍔部３１を固定接点端子２１を介して位置規制用突部１１，１１の上端面に位置決めするとともに、この鍔部３１に設けた中継端子３５をコイル端子２２の肩部２４ａに係止して位置決めする（図４）。なお、説明の便宜上、図４において固定接点端子２０，２１は図示しない。
そして、電磁石ブロック３０を押し下げると、図５に示すように、外方に曲げ起こした中継端子３５の下端縁部３５ｄがコイル端子２２の外向面に沿って下降し、突起２４ｃを乗り越えた後、その貫通孔３５ｃがコイル端子２２の突起２４ｃに嵌合するとともに、中継端子３５の貫通孔３５ｂがコイル端子２２の貫通孔２４ｂに連通する。そして、前記貫通孔２４ｂ，３５ｂに治具ピン１８を挿入して位置決めするとともに、前記突起２４ｃをカシメることにより、電磁石ブロック３０の組み付け作業が完了する。
【００２３】
本実施形態によれば、貫通孔２４ｂ，３５ｂに治具ピン１８を挿入するだけで位置決めできるので、位置決め作業が容易になる。
また、コイル端子２２の突起２４ｃはつぶし加工による押し出し成形であるので、その裏面がフラットである。このため、突き出し形状に合わせたカシメ受けピンが不要となり、カシメ作業が容易になるという利点がある。
【００２４】
ヒンジばね４０は、図６に示すように、略Ｌ字形状に屈曲した導電性の薄板ばね材からなるものであり、その水平部から延在する可動接触片４１の先端部に固定接点４２が設けられているとともに、前記水平部の基部上面に可動鉄片４４がカシメ固定されている一方、その垂直部の上方にカシメ固定用貫通孔４３，４３が設けられている。さらに、前記可動鉄片４４は、その先端肩部を切り落とすことにより、テーパ面４５ａおよび係止縁部４５ｂが形成されている。
【００２５】
そして、ベース１０に組み付けた共通端子２６の略門型接続部２７の開口部および固定接点端子２１の切り欠き部２１ｂ（図３）から可動接触片４１の先端部を挿入し、ヒンジばね４０の貫通孔４３を共通端子２６の突起２８ｂ，２８ｂに嵌合してカシメ固定することにより（図７（ａ））、可動鉄片４４の一端部がヨーク３６の下端面を支点に回動可能に支持されるとともに（図７（ｂ））、その他端部が鉄芯３８の磁極部３８ａに接離可能に対向する（図１）一方、可動接触片４１の可動動接点４２が固定接点２０ａ，２１ａに交互に接離可能に対向する。
最後に、前記ベース１０にケース５０を嵌合することにより、組立作業が完了する。
本実施形態によれば、図７（ｂ）に示すように、共通端子２６の突起２８ｂの裏面に生じた凹部にヨーク３６の突起３７ｂが嵌合しているので、突起２８は実質的に中実である。このため、前記突起２８ｂをカシメ固定しても、陥没することがなく、安定したカシメ固定が可能になるという利点がある。
【００２６】
本実施形態によれば、共通端子２６にヒンジばね４０をカシメ固定する場合について説明したが、溶接してもよく、ネジ固定でもよい。
【００２７】
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、電磁石ブロック３０のコイル３４に電圧が印加されていない無励磁の場合、ヒンジばね４０のばね力で可動鉄片４４が下方側に付勢され、可動接点４２が固定接点２０ａに接触している。
【００２８】
そして、コイル３４に電圧を印加して励磁すると、鉄芯３８の磁極部３８ａが可動鉄片４４を吸引し、ヒンジばね４０のばね力に抗して可動鉄片４４が回動するので、これにつれて可動接触片４１が回動し、可動接点４２が固定接点２０ａから開離し、固定接点２１ａに接触した後、可動鉄片４４が鉄芯３８の磁極部３８ａに吸着する（図１）。
【００２９】
ついで、前述の励磁を解くと、ヒンジばね４０のばね力で可動鉄片４４が反転し、元の状態に復帰して可動接点４２が固定接点２０ａに切り替わる。
【００３０】
次に、前述の構成からなる電磁継電器に外部から衝撃荷重が加わった場合について説明する。
まず、図８に示すように、可動鉄片４４に矢印Ａ方向の小さな衝撃荷重が加わった場合には、可動鉄片４４の一端部が共通端子２６の一対の切り欠き部２７ａに係止し、ヒンジばね４０の塑性変形を防止する。
さらに、より大きな衝撃荷重が矢印Ａ方向に加わった場合には、可動接触片４１を介して可動鉄片４４が位置規制兼用絶縁壁１２の上端面に当接し、可動鉄片４４の回動角度が無制限に増大するのを阻止し、前述と同様、ヒンジばね４０の塑性変形による動作特性の変化を防止する。
なお、可動鉄片４４が、共通端子２６の切り欠き部２７ａに係止すると同時に、可動接触片４１を介して位置規制用絶縁壁１２の上端面に当接するようにしてもよい。
【００３１】
次に、可動鉄片４４に矢印Ｂ方向の衝撃荷重が加わった場合には、位置規制用突部１１に設けた係止面１１ｂに、可動鉄片４４の先端肩部に設けた係止縁部４５ｂが係止することにより、Ｂ方向における可動鉄片４４の移動量が規制され、ヒンジばね４０の塑性変形による動作特性の変化を防止する。
【００３２】
また、可動鉄片４４に矢印Ｃ１，Ｃ２方向の衝撃荷重が加わった場合には、位置規制用突部１１に設けたテーパ面１１ａに、可動鉄片４４の先端肩部に設けたテーパ面４５ａが面接触することにより、矢印Ｃ１，Ｃ２方向における可動鉄片４４の移動量が規制され、ヒンジばね４０の塑性変形による動作特性の変化を防止する。
【００３３】
本実施形態によれば、位置規制用突部１１，１１の対向面にテーパ面１１ａを設けてあるので、これらが可動鉄片４４のガイド面になる。
また、位置規制用突部１１，１１と位置規制兼用絶縁壁とがベース１０に個々に形成されず、一体に突設されているので、その形状，構造が簡単になるという利点がある。
【００３４】
前述の実施形態によれば、ベース１０の位置規制用突部１１および可動鉄片４４の先端肩部をテーパ面とする場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、位置規制用突部１１の対向面に略直角の隅部を形成する一方、これに対応するように可動鉄片の先端肩部の形状を形成することにより、Ｂ方向およびＣ１，Ｃ２方向の位置規制を行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる請求項１の電磁継電器によれば、ヒンジばねの弾性曲げ荷重を越える板厚方向の衝撃荷重が可動鉄片に負荷されても、可動鉄片の一端部が可動接点端子に設けた一対の切り欠き部に係止して位置規制されるので、ヒンジばねに塑性変形が生じず、動作，復帰電圧の規格から外れることがない。
請求項２によれば、ヒンジばねあるいは可動接触片の弾性限界を越える衝撃荷重がヒンジばねの板厚方向に負荷されても、ベースに突設した位置規制用壁の上端面に可動鉄片が当接することにより、ヒンジばねおよび可動接触片の塑性変形を阻止できるので、動作，復帰電圧の規格から外れることがない。
請求項３によれば、一対の位置規制用突部をベースに突設するだけで、水平３方向の位置規制を行うことができるので、ヒンジばねに塑性変形が生じず、動作電圧，復帰電圧の規格から外れることがない。
請求項４によれば、水平３方向の衝撃荷重が加わっても、常に可動鉄片が位置規制用突部に面接触するので、衝撃力を効果的に吸収，緩和する。特に、位置規制用突部の対向面に設けたテーパ面が、可動鉄片の移動方向をガイドするガイド面となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明にかかる電磁継電器の一実施形態を示す正面断面図である。
【図２】本願発明にかかる電磁継電器の一実施形態を示す側面断面図である。
【図３】本発明にかかる電磁継電器のベースに対する固定接点端子およびコイル端子の組立方法を示す分解斜視図である。
【図４】本発明にかかる電磁継電器のベースに対する電磁石ブロックの組立方法を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示した電磁石ブロックの組立方法を示す要部断面図である。
【図６】電磁石ブロックに対する共通端子，ヒンジばねの組立方法を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示したヒンジばねの組立状態を示し、図（ａ）は要部斜視図であり、図（ｂ）は要部断面図である。
【図８】本発明にかかる電磁継電器のベースに対するヒンジばねの位置関係を示す分解斜視図である。
【図９】従来例にかかる電磁継電器の断面図を示し、図（ａ）は正面断面図、図（ｂ）は右側面断面図である。
【符号の説明】
１０…ベース、１１…位置規制用突部、１１ａ…テーパ面、１１ｂ…係止面、１２…位置規制兼用絶縁壁、２０，２１…固定接点端子、２０ａ，２１ａ…固定接点、２２…コイル端子、２４…接続部、２４ａ…肩部、２４ｂ…貫通孔、２４ｃ…突起、２６…共通端子、２７…接続部、２７ａ…切り欠き部、２８…舌片、３０…電磁石ブロック、３１，３２…鍔部、３３…スプール、３４…コイル、３５…中継端子、３５ａ…からげ部、３５ｂ，３５ｃ…貫通孔、３５ｄ…下端縁部、３６…ヨーク、３７…突き出し段部、３７ａ，３７ｂ…突起、３８…鉄芯、３８ａ…磁極部、４０…ヒンジばね、４１…可動接触片、４２…可動接点、４４…可動鉄片、４５ａ…テーパ面、４５ｂ…係止縁部。

Claims

ベースの上面に立設した電磁石ブロックのヨークの垂直部外面に、可動接点端子の略門型接続部の上端部を固定する一方、この可動接点端子の略門型接続部の開口から、略く字形状に屈曲したヒンジばねの水平部およびこれに一体化した可動鉄片を挿通するとともに、前記ヒンジばねの上端部を前記ヨークの垂直部外面に固定することにより、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて前記可動鉄片を板厚方向に回動するとともに、この可動鉄片と一体に回動するヒンジばねの水平部先端から延在した可動接触片を駆動して接点を開閉する電磁継電器において、
前記可動接点端子の略門型接続部の対向する側方の内側縁部に、可動鉄片の一端部に係止可能な位置規制用切り欠き部を形成したことを特徴とする電磁継電器。
前記ベースの上面に、前記可動鉄片の下面に当接可能な位置規制用壁を突設したことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
前記ベースの上面に、前記可動鉄片の先端肩部に当接可能な一対の位置規制用突部を突設したことを特徴とする請求項２に記載の電磁継電器。
前記突部の対向面をテーパ面とする一方、前記可動鉄片の先端肩部を前記突部のテーパ面に面接触可能なテーパ面としたことを特徴とする請求項３に記載の電磁継電器。