JP3809666B2 - 電磁継電器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、可動ブロックを支持する支持ばねの取り付け、調整構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、図16に示すように、抱き合わせた一対の略L字形状の鉄芯1a,1bにコイル1cを巻回して形成された電磁石ブロック1と、この電磁石ブロック1の励磁,消磁に基づき、回転軸2aを中心に回動するH−電極子2bと、このH−電極子2bの回転運動につれて往復移動する伝達機構3と、この伝達機構3の往復移動につれて可動接触片4の可動接点4aが固定接触片5の固定接点5aに接離する接点機構6とからなるものがある。なお、7は伝達機構3を引き戻すためにスイッチスタック支持8に取り付けられた引き戻しスプリングである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記引き戻しスプリング7はスイッチスタック支持8を介して電磁石ブロック1に連結されている。このため、組立精度が低く、動作特性にバラツキが生じやすいという問題点がある。
【0004】
本発明は、前記問題点に鑑み、組立精度が高く、動作特性にバラツキのない電磁継電器を提供することを目的とする。
【0005】
【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、鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石ブロックの上方に配置され、かつ、前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて前記鉄芯の軸心に沿って平行に往復移動するカードからなる可動ブロックで、前記電磁石ブロックの軸心の両側に配置した接点機構をそれぞれ駆動する電磁継電器において、
前記鉄芯の両端部に、補助鉄芯、遮磁板、および、前記可動ブロックの端部を支持する支持ばねをカシメ固定する一方、永久磁石の上下に第1可動鉄片および第2可動鉄片をそれぞれ配置して前記可動ブロック内に組み込むとともに、前記支持ばねの両側縁部に形成した切り欠き部に、前記カードの両側端部から側方に延在する腕部を係合し、外側面に前記接点機構をそれぞれ配置した一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に、前記電磁石ブロックおよび前記可動ブロックを収納した構成としてある。
また、鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石ブロックの上方に配置され、かつ、前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて前記鉄芯の軸心に沿って平行に往復移動するカードからなる可動ブロックで、前記電磁石ブロックの軸心の両側に配置した接点機構をそれぞれ駆動する電磁継電器において、前記鉄芯の両端部に、補助鉄芯、遮磁板、および、前記可動ブロックの端部を支持する支持ばねをカシメ固定する一方、永久磁石の上下に第1可動鉄片および第2可動鉄片をそれぞれ配置して前記可動ブロック内に組み込むとともに、前記支持ばねの両側縁部に形成した切り欠き部に、前記カードの両側端部から側方に延在する腕部を係合し、外側面に前記接点機構をそれぞれ配置した一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に、前記電磁石ブロックおよび前記可動ブロックを収納した構成としておいてもよい。
【0006】
前記遮磁板の下端部には、前記補助鉄芯の下端縁部に係止する位置決め用係止爪を設けておいてもよい。
また、前記支持ばねには、下辺が回動中心と略同一直線上に位置する方形の貫通孔を設けるとともに、その貫通孔の下辺縁部に当接する位置規制用舌片を設けてもよい。
【0007】
さらに、前記電磁石ブロックおよび可動ブロックを、一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に収納するとともに、前記ベースの側壁に設けた貫通孔から突出した前記補助鉄芯のカシメ用突起をカシメ固定することにより、前記ベースを一体化してもよい。
そして、前記箱型ベースブロックの両側端面のうち、少なくとも片側端面に、前記支持ばねが調整可能に露出する開口部を形成しておいてもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる実施形態を図1ないし図15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、図1に示すように、大略、ベースブロック10と、電磁石ブロック40と、可動ブロック60と、ケースカバー80とからなるものである。
【0009】
ベースブロック10は略箱形状であり、これを2つ割りにした形状を有するベース20,21を組み合わせて形成されている(図6)。前記ベース20,21の外側面には接点機構30がそれぞれ組み込まれている。なお、ベース20はベース21と同一形状を有するので、説明の便宜上、ベース20の説明は省略する。
【0010】
ベース21は、図7および図8に示すように、その外側面に、仕切り壁22a,22bで仕切られた独立する3つの凹所23a,23b,23cが並設されている。この凹所23a,23b,23cの底面には、後述する可動ブロック60の駆動用爪部65,66,67が突出し、かつ、往復移動できる横孔24a,24b,24cがそれぞれ形成されている。また、前記凹所23a,23b,23cの下辺には、前記凹所23a,23b,23cに連通する圧入用スリット25a〜25fが2つずつ形成されている。一方、凹所23bの上辺には一対の切り欠き部26a,26bが形成されている。さらに、前記凹所23a,23b,23c内には、これを左右に2分割する不連続な位置規制用リブ27a,27bがそれぞれ突設されている。
また、前記凹所23a,23cのそれぞれ隣り合う位置にカシメ用貫通孔28a,28bが形成されている。さらに、前記ベース21は、その側端面に後述する開口部11を形成する切り欠き部28cを有する。そして、前記ベース21の外側面の下方隅部に係合用突起28dが形成されている一方、前記ベース21の突き合わせ面の上方隅部に嵌合用突起28e,嵌合用凹部28fが形成されている。
【0011】
そして、ベース21のスリット25a〜25fに、固定接触片31,33,36および可動接触片32,34,35の端子部31a〜36aをそれぞれ圧入する。これにより、固定接触片31,33,36がベース21のリブ27a,27bにそれぞれ当接して位置規制されるとともに、その固定接点31b,33b,36bが可動接点32b,34b,35bにそれぞれ接離可能に対向する。
【0012】
本実施形態によれば、前記リブ27a,27bが固定接触片31,33,36を位置規制するので、接点溶着が生じても、強制開離できる。
また、前記リブ27a,27bが固定接触片31,33,36と可動接触片32,34,35との間をそれぞれ仕切るので、絶縁特性が向上する。
さらに、本実施形態によれば、固定接触片31,33,36および可動接触片32,34,35の圧入位置を入れ替えるだけで、接点仕様の異なる電磁継電器が得られるので、便利である。
そして、ベース20,21が同一形状であるので、部品管理が容易になるだけでなく、成形金型が一種類でよく、製造コストを低減できるという利点がある。
【0013】
電磁石ブロック40は、図9および図10に示すように、両端に鍔部41,42を有する線対称のスプール43の胴部にコイル44を巻回し、その引き出し線を鍔部41に設けたコイル端子45,45にからげてハンダ付けしてある。そして、前記スプール43の中心孔46に鉄芯50が挿通され、突出する一方の端部50aに遮磁板51,補助鉄芯52および支持ばね53が順次嵌合され、かつ、カシメ固定されている一方、突出する他方の端部50bに補助鉄芯54,遮磁板51および支持ばね53が順次嵌合され、かつ、カシメ固定されている。
したがって、本実施形態では、支持ばね53が電磁石ブロック40に直接固定されるので、組立精度が高く、動作特性にバラツキが生じない。
また、この実施形態では、補助鉄芯52のカシメ固定で遮磁板51および支持ばね53を同時に固定でき、組立工数が少ない。
【0014】
遮磁板51は、薄板ばね材を打ち抜いてカシメ用嵌合孔51aを形成したものであり、その下端縁部を直角に曲げ起こして位置決め用係止爪51bとしてある。この係止爪51bを補助鉄芯52の下面に係止することにより、正確な組み付けが可能になる。
【0015】
補助鉄芯52,54は、両側縁部からカシメ用突部52a,54aを側方にそれぞれ突設した正面略十字形であり、その上端部を磁極部52b,54bとするとともに、下方側の中央にカシメ用嵌合孔52c,54cを設けてある。
【0016】
支持ばね53は、図11に示すように、薄板ばね材を打ち抜いて屈曲したものであり、下方端部を曲げ起こして重ね合わせることにより、長孔53aの下辺縁部から位置規制用舌片53bが突出するとともに、カシメ用嵌合孔53cが形成される。さらに、支持ばね53は、その両側縁部を切り欠いて係合用切り欠き部53e,53eを設けてある。
【0017】
前記位置規制用舌片53bは、折り曲げて形成された稜線53dの近傍に位置する長孔53aの下辺縁部に当接する。このため、支持ばね53の上半部が、その稜線53dを中心に回動し、回動支点にずれが生じないので、動作特性が安定する。
【0018】
可動ブロック60は、図12に示すように、カード61に、略L字形状の第1可動鉄片70、直方体の永久磁石71および略コ字形状の第2可動鉄片72を順次組み付けたものである。
【0019】
カード61は、図13に示すように、平行に並設した側壁62,62の内側面に一対の略L字形突部63a,63bをそれぞれ突設するとともに、前記側壁62,62の上辺縁部に係合用舌片64a,64bを延在してある。一方、前記側壁62,62の外側面には前記可動接触片32,34,35を駆動する駆動用爪部65,66,67を側方に突設してある。この爪部65,66,67には、可動接触片を圧入できるスリット65a,66a,67aを形成してある。そして、前記側壁62,62の端面縁部から係合用腕部68,68が平行に延在し、これらの先端部近傍に前記支持ばね53,53に当接する当接部69a,69bが一体に架け渡されている。さらに、前記腕部68の内側面には係合用凹部68aが対向するように形成されている。
【0020】
前記当接部69a,69bは前記支持ばね53,53に線接触する断面形状を有している。なお、当接部69a,69bの内側縁部は、カード61の中心線から等距離である。しかし、支持ばね53の回動角度を異ならしめることにより、ばね荷重を異ならしめるため、当接部69a,69bの外側の先端縁部は、カード61の中心線から異なる距離に位置している。
【0021】
第1可動鉄片70は、図12に示すように、両端部70a,70bの間に位置する側端面に係合用切り欠き部70c,70cを形成してある。
【0022】
永久磁石71は、図13(c),(d)で示した前記突部63a,63b間の領域63cに嵌合可能な長さ寸法を有している。
【0023】
第2可動鉄片72は、図12に示すように、両端部72a,72b近傍の側端面に係合用突起72cを有するとともに、この係合用突起72c,72cの間に位置する側端面に係合用切り欠き部72d,72eを形成したものである。
【0024】
したがって、カード60の側壁62,62間に第1可動鉄片70を上方から組み込み、その切り欠き部70c,70cを側壁62の内側面に突設した突部63a,63bにそれぞれ嵌合して巾方向および長さ方向の位置決めを行う。
そして、隣り合う前記突部63a,63bの領域63cに永久磁石71を嵌合して巾方向,長さ方向の位置決めを行う。
さらに、第2可動鉄片72の突起72cをカード61の凹部68aに嵌合するとともに、その切り欠き部72d,72eを側壁62,62の舌片64a,64bに係合することにより、第2可動鉄片72が巾方向,長さ方向および上下方向に位置決めされ、可動ブロック60の組み立て作業が完了する。
本実施形態によれば、カード61に永久磁石71を確実に固定できるという利点がある。
【0025】
そして、電磁石ブロック40の支持ばね53,53を押し広げ、その切り欠き部53e,53eに可動ブロック60の腕部68の先端部を係合する。これにより、支持ばね53,53の内向面にカード61の当接部69a,69bが線接触し、可動ブロック60が鉄芯50の軸心に沿って平行に往復移動可能に支持される(図14)。
本実施形態によれば、一対の支持ばね53,53で可動ブロック60の両端部を支持し、摩擦等の悪影響が少ないので、動作特性が安定している。
また、一対の支持ばね53,53で可動ブロック60の両端部を支持しているので、ばね特性のバラツキが生産ロットごとに生じても、結果として両者の合成ばね力は変化しない。このため、支持ばね53の部品精度のバラツキに基づく動作特性のバラツキを防止できるという利点がある。
【0026】
ついで、前述のように組み付けられた電磁石ブロック40および可動ブロック60を、ベース20の内側面に組み付け、その横孔24a,24b,24cから突出するカード61の爪部65,66,67に設けたスリット65a,66a,67aに可動接触片32,34,35をそれぞれ圧入する(図3)。
そして、ベース20およびベース21の前記嵌合用突起28eおよび嵌合用凹部28fを相互に組み付けることにより、ベース21の横孔24a,24b,24cから突出する爪部65,66,67のスリット65a,66a,67aに可動接触片32,34,35を圧入する。
さらに、図4に示すように、ベース20,21の貫通孔28a,28bから突出する補助鉄芯52,54のカシメ用突部52a,54aをカシメ固定することにより、ベース20,21が一体化され、ベースブロック10が完成する。
【0027】
なお、本実施形態によれば、カシメ用突部52a,54aが貫通孔28a,28bにおいて長さ方向に若干移動可能となっている。このため、常開接点,常閉接点の組み合わせを変えることにより、ばね負荷が変化しても、ベースブロックに対して電磁石ブロックおよび可動ブロックを長さ方向にスライドさせ、ばね負荷を調整できる。この結果、同一の内部構成部品で接点仕様の異なる電磁継電器を製造できるという利点がある。
【0028】
そして、本実施形態によれば、ベース20,21の切り欠き部28c,28cが組み合わされることにより、ベースブロック10の両端面に支持ばね53が調整可能の露出する開口部11が形成される。このため、後述するケースカバー80を嵌合する前に動作特性をチェックでき、動作特性が不適合であれば、支持ばね53を調整して動作特性を調整できる。
【0029】
また、接点機構30がベース20,21を介して電磁石ブロック40および可動ブロック60から仕切られるので、優れた絶縁特性を有する電磁継電器が得られるという利点がある。
【0030】
ケースカバー80は、電磁石ブロック40および可動ブロック60を収納したベースブロック10に嵌合可能な箱形状を有するものである。そして、その内側面に一対のリブ81a,81bを並設してある。このリブ81a,81bは、ケースカバー80が外方に膨出した場合であっても、ベース20,21の切り欠き部26a,26bに嵌合することにより、仕切り壁22a,22bに隣接する。このため、凹所23a,23b,23c間の沿面距離が増大し、絶縁特性が向上する。なお、82は係合孔であり、83は引き抜き用係止部である。
【0031】
そして、図4に示すように、電磁石ブロック40および可動ブロック60を収納したベースブロック10の切り欠き部26a,26bに、ケースカバー80のリブ81a,81bを嵌合して押し下げ、ベース20,21の突起28dにケースカバー80の係合孔82に係合することにより、組み立て作業が完了する。
本実施形態によれば、ベース20,21の仕切り壁22a,22bとケースカバー80とによって接点機構30が一対の固定接触片および可動接触片ごとに区切られ、絶縁特性が良いという利点がある。
【0032】
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、図15(b)に示すように、第1可動鉄片70の端部70bと補助鉄芯54の磁極部54bとの対向面積、および、第2可動鉄片72の端部72aと補助鉄芯52の磁極部52bとの対向面積が広いので、左右の磁気バランスが崩れている。
このため、電磁石ブロック40のコイル44に電圧が印加されていない場合、支持ばね53,53のばね力に抗して第1可動鉄片70の端部70bおよび第2可動鉄片72の端部72aが前記磁極部54b,52bに永久磁石71の磁力でそれぞれ吸着している。
【0033】
したがって、図5に示すように、可動接触片32,34の可動接点32b,34bが固定接触片31,33の固定接点31b,33bからそれぞれ開離しているとともに、可動接触片35の可動接点35bが固定接触片36の固定接点36bに接触している。
【0034】
そして、前記永久磁石71の磁束を打ち消す方向に磁束が生じるようにコイル44に電圧を印加すると、第1可動鉄片70の端部70aが補助鉄芯52の磁極部52bに吸引されるとともに、第2可動鉄片72の端部72bが補助鉄芯54の磁極部54bに吸引される。このため、第1可動鉄片70の端部70bが補助鉄芯54の磁極部54bから開離するとともに、第2可動鉄片72の端部72aが補助鉄芯52の磁極部52bから開離する。この結果、永久磁石71の磁力および支持ばね53のばね力に抗し、可動ブロック60がコイル端子45側にスライド移動する。そして、可動接点35bが固定接点36bから開離するとともに、可動接点32b,34bが固定接点31b,33bに接触し、接点が切り替わる。その後、第1可動鉄片70の端部70aが補助鉄芯52の磁極部52bに吸着するとともに、第2可動鉄片72の端部72bが補助鉄芯54の磁極部54bに吸着する。
【0035】
ついで、前述の励磁を解くと、支持ばね53,53のばね力および永久磁石71の磁力により、可動ブロック60が前述とは逆方向にスライド移動し、元の状態に復帰する。
【0036】
なお、前述実施形態では、自己復帰型の場合について説明したが、可動接触片のばね力、支持ばねのばね力および永久磁石の磁力を適宜選択することにより、自己保持型の電磁継電器に適用してもよい。
【0037】
【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によれば、鉄芯に補助鉄芯をカシメ固定すると同時に、可動ブロックを支持する支持ばねをカシメ固定するので、組立精度が高く、動作特性にバラツキが生じない。
また、1回のカシメ作業で補助鉄芯および支持ばねを固定できるので、作業工数が減少し、生産性の高い電磁継電器が得られる。
請求項2によれば、鉄芯に補助鉄芯をカシメ固定すると同時に、遮磁板、および、可動ブロックを支持する支持ばねをカシメ固定するので、組立精度が高く、動作特性にバラツキが生じない。
また、1回のカシメ作業で補助鉄芯、遮磁板および支持ばねを固定できるので、作業工数が減少し、より一層生産性の高い電磁継電器が得られる。
請求項3によれば、補助鉄芯に対する遮磁板の位置決め作業が容易になるとともに、組立精度が向上する。
請求項4によれば、位置規制用舌片が方形の貫通孔の下辺縁部に当接して位置規制することにより、支持ばねが所定の回動支点である下辺縁部を中心に回動し、安定した動作特性が得られる。
請求項5によれば、鉄芯にカシメ固定した補助鉄芯のカシメ用突起をカシメることにより、一対のベースを接合一体化できると同時に、電磁石ブロックをベースブロックに固定でき、生産性がより一層高い電磁継電器が得られる。
請求項6によれば、ベースブロックの開口部から支持ばねが調整可能に露出するので、動作特性の調整が容易な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】 本願発明にかかる電磁継電器の実施形態を示す分解斜視図である。
【図2】 図1で示した電磁継電器の組立途中を示す分解斜視図である。
【図3】 ベースに電磁石ブロックおよび可動ブロックを組み合わせた状態を示す正面図である。
【図4】 ベースブロックにケースカバーを組み付ける方法を示す斜視図である。
【図5】 図1で示した電磁石ブロックおよび可動ブロックを収納するベースブロックに、ケースカバーを組み合わせた状態を示す正面断面図である。
【図6】 ベースブロックを形成するベースの拡大斜視図である。
【図7】 ベースに接点機構を組み付ける方法を示す分解斜視図である。
【図8】 一方のベースを示し、図(a)は内方から見たベースの斜視図であり、図(b)は外方から見たベースの斜視図である。
【図9】 電磁石ブロックの斜視図である。
【図10】 電磁石ブロックの分解斜視図である。
【図11】 図10で示した支持バネを示し、図(a)は折り重ねる前の正面図、図(b)は折り重ねた後の正面図、図(c)は左側面図、図(d)は背面図、図(e)は下方側からみた斜視図である。
【図12】 可動ブロックの分解斜視図である。
【図13】 可動ブロックのカードを示し、図(a)は平面図、図(b)は要部部分拡大図、図(c)は断面斜視図、図(d)は断面正面図である。
【図14】 電磁石ブロックに可動ブロックを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図15】 図14で示した電磁石ブロックおよび可動ブロックを示し、図(a)は正面図、図(b)は概略正面図である。
【図16】 従来例にかかる電磁継電器の正面断面図である。
【符号の説明】
10…ベースブロック、11…開口部、20,21…ベース、23a,23b,23c…凹所、24a,24b,24c…横孔、26a,26b…切り欠き部、27a,27b…リブ、28a,28b…カシメ用貫通孔、28c…切り欠き部、30…接点機構、31,33,36…固定接触片、31b,33b,36b…固定接点、32,34,35…可動接触片、32b,34b,35b…可動接点、40…電磁石ブロック、44…コイル、50…鉄芯、50a,50b…端部、51…遮磁板、52,54…補助鉄芯、52a,54a…カシメ用突部、52b,54b…磁極部、53…支持ばね、53b…舌片、60…可動ブロック、61…カード、63a,63b…突部、63c…領域、64a,64b…係合用舌片、65,66,67…駆動用爪部、65a,66a,67a…スリット、68…腕部、68a…係合用凹部、69a,69b…当接部、70…第1可動鉄片、70c…切り欠き部、71…永久磁石、72…第2可動鉄片、72c…係合用突起、72d,72e…係合用切り欠き部、80…ケースカバー、81a,81b…リブ。
Claims (6)
- 鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石ブロックの上方に配置され、かつ、前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて前記鉄芯の軸心に沿って平行に往復移動するカードからなる可動ブロックで、前記電磁石ブロックの軸心の両側に配置した接点機構をそれぞれ駆動する電磁継電器において、
前記鉄芯の両端部に、補助鉄芯、および、前記可動ブロックの端部を支持する支持ばねをカシメ固定する一方、永久磁石の上下に第1可動鉄片および第2可動鉄片をそれぞれ配置して前記可動ブロック内に組み込むとともに、前記支持ばねの両側縁部に形成した切り欠き部に、前記カードの両側端部から側方に延在する腕部を係合し、外側面に前記接点機構をそれぞれ配置した一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に、前記電磁石ブロックおよび前記可動ブロックを収納したことを特徴とする電磁継電器。 - 鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石ブロックの上方に配置され、かつ、前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて前記鉄芯の軸心に沿って平行に往復移動するカードからなる可動ブロックで、前記電磁石ブロックの軸心の両側に配置した接点機構をそれぞれ駆動する電磁継電器において、
前記鉄芯の両端部に、補助鉄芯、遮磁板、および、前記可動ブロックの端部を支持する支持ばねをカシメ固定する一方、永久磁石の上下に第1可動鉄片および第2可動鉄片をそれぞれ配置して前記可動ブロック内に組み込むとともに、前記支持ばねの両側縁部に形成した切り欠き部に、前記カードの両側端部から側方に延在する腕部を係合し、外側面に前記接点機構をそれぞれ配置した一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に、前記電磁石ブロックおよび前記可動ブロックを収納したことを特徴とする電磁継電器。 - 前記遮磁板の下端部に、前記補助鉄芯の下端縁部に係止する位置決め用係止爪を設けたことを特徴とする請求項2に記載の電磁継電器。
- 前記支持ばねに、下辺が回動中心と略同一直線上に位置する方形の貫通孔を設けるとともに、その貫通孔の下辺縁部に当接する位置規制用舌片を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電磁継電器。
- 前記電磁石ブロックおよび可動ブロックを、一対のベースを接合して形成した箱型ベースブロック内に収納するとともに、前記ベースの側壁に設けた貫通孔から突出した前記補助鉄芯のカシメ用突起をカシメ固定することにより、前記ベースを一体化したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電磁継電器。
- 前記箱型ベースブロックの両側端面のうち、少なくとも片側端面に、前記支持ばねが調整可能に露出する開口部を形成したことを特徴とする請求項5に記載の電磁継電器。
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