JP3829392B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、可動ブロックの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、実開平２−９９５４０号公報に記載の電磁継電器がある。
すなわち、コイルブロック３の上面に永久磁石４を介して接極子ブロック５を回動可能に載置し、前記コイルブロック３の励磁，消磁に基づき、シーソー運動する前記接極子ブロック５で接点を開閉するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の電磁継電器では、接極子ブロック５の回動支点となる回動軸５５が側方に突設し、巾広となっている。このため、床面積の小さい小型の電磁継電器が得られないという問題点がある。
【０００４】
本発明にかかる電磁継電器は、前記問題点に鑑み、床面積が小さい小型の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、電磁石ブロックの上面に可動ブロックを回動可能に載置し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づき、シーソー運動する前記可動ブロックで接点を開閉する電磁継電器において、前記電磁石ブロックを成形樹脂で被覆して一体成形したベースと永久磁石および可動接触片を並設して形成した前記可動ブロックとの対向面のうち、前記電磁石ブロック側の対向面の中央部に少なくとも１つの凸部を突設する一方、前記可動ブロック側の対向面の前記永久磁石と前記可動接触片との間隙に、前記凸部に嵌合可能で、かつ、前記凸部との接合部分が回動軸心と同一平面上に位置する凹部を形成した構成としてある。
【０００６】
また、前記電磁石ブロックを成形樹脂で被覆して一体成形したベースの上面に２つの凸部を突設する一方、前記可動ブロックの下面に前記凸部にそれぞれ嵌合可能な凹部を形成してもよい。
【０００７】
そして、前記凸部のうち、一方の凸部が対応する凹部に密に嵌合するとともに、残る凸部が対応する凹部に回動軸心方向に逃げを保持して遊嵌してもよい。
【０００８】
【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１３の添付図面に従って説明する。
すなわち、本実施形態は電磁継電器に適用した場合であり、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、可動ブロック３０と、ケース４０とからなるものである。
【０００９】
前記電磁石ブロック１０は、図３（ｂ）および図４に示すように、略コ字形の鉄芯１１にコイル１６を巻回したものである。
前記電磁石ブロック１０の製造方法としては、図５に示すように、まず、略コ字形の鉄芯１１に１次成形を施してスプール１２を形成する。このスプール１２は、鉄芯１１の両端にそれぞれ形成した鍔部１３，１４からなるものである。そして、前記鍔部１４の両側面から突出した一対の連結片１８が軸心方向に沿って延在している。
さらに、前記鉄芯１１の中間部にコイル１６を巻回し、その引き出し線を前記鍔部１３にインサート成形した中継端子１７のからげ部１７ａにからげてハンダ付けしてある（図６）。
【００１０】
ベースブロック２０は、図７ないし図９に示すように、リードフレーム５０に接続した前記電磁石ブロック１０に２次成形を施して形成したものである。
前記リードフレーム５０には、共通端子２１，固定接点端子２２，２３およびコイル端子２４を切り出して屈曲してあるとともに、支持片５１を切り出して屈曲してある。ただし、前記固定接点端子２２，２３には、固定接点２２ａ，２３ａが予めそれぞれ設けられている。
【００１１】
そして、電磁石ブロック１０の中継端子１７をリードフレーム５０のコイル端子２４の自由端部に溶接一体化するとともに、前記連結片１８をリードフレーム５０の支持片５１に溶接一体化した後、これらを金型に位置決めして２次成形を行う。ただし、前記リードフレーム５０から連結片１８を切断するとともに、各端子２１〜２４を切り離して屈曲することにより、ベースブロック２０が完成する。このとき、各端子２１〜２４の基部はベースブロック２０の外側面と略面一になっている。
【００１２】
前記ベースブロック２０の側面から突出する各端子２１〜２４は、例えば、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、その基部に巾狭部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ（巾狭部２１ｂ，２４ｂは図示せず。）を形成してある。このため、各端子２１〜２４を下方側に屈曲すると、基準面を形成する金型を使用せずとも、所定の位置から高い寸法精度で屈曲でき、曲げ位置にばらつきが生じない。この結果、各端子２１〜２４はベースブロック２０の外側面に設けた浅溝に嵌合し、これらの外側面が略面一になる。
なお、各端子２１〜２４の厚さ寸法が、例えば、０．１５ｍｍである場合、屈曲前におけるベースブロック２０の側面から各巾狭部２１ｂ〜２４ｂまでの距離は、０〜０．０５ｍｍであればよい。
【００１３】
前述の２次成形によって得られたベースブロック２０は、図１に示すように、その上面に浅底の凹所２５を有し、この凹所２５の底面の略中央部に一対の凸部２６ａ，２６ｂが突設されている。一方の凸部２６ａは、その頂部が後述する可動ブロック３０に線接触するように長い稜線を有している。他方の凸部２６ｂは、巾方向の寸法精度のばらつきを吸収するため、凸部２６ａよりも短い稜線の頂部を有している。
【００１４】
前記凹所２５の隅部には固定接点端子２２，２３の固定接点２２ａ，２３ａがそれぞれ露出している。また、隣り合う固定接点２２ａ，２２ａの間、および、隣り合う固定接点２３ａ，２３ａの間には、鉄芯１１の磁極部１１ａ，１１ｂがそれぞれ露出している。さらに、鉄芯１１の磁極部１１ａ，１１ｂは平面略コ字形の絶縁壁２７で固定接点２２ａ，２３ａからそれぞれ仕切られている。また、前記絶縁壁２７自身の対向する外側面はテーパ面となっている（図４）。そして、前記ベースブロック２０の開口縁部のうち、その側辺の略中央部の隅部から共通端子２１の接続受け部２１ａが露出している。
【００１５】
また、図１および図２に示すように、前記ベースブロック２０の両側端面の中央に突部２８が突設している。この突部２８は、図３（ｂ）に示すように、連結片１８、固定接点端子２３およびコイル端子２４の切り残した端部１８ａ，２３ｃおよび２４ｃよりも前方に突出している。これは、ベースブロック２０を連続して搬送する場合に、例えば、端部２３ｃと端部２４ｃとが相互に乗り上げたり、引っ掛かり合うのを防止するためである。
【００１６】
ベースブロック２０は、前述のものに限る必要はなく、例えば、図１２に示すように、略Ｌ字形の絶縁壁２７，２７を別々に設けたものであってもよい。
【００１７】
可動ブロック３０は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁石３１の両側に可動接触片３２，３２を並設するとともに、前記永久磁石３１の片面に可動鉄片３３を重ね合わせた後、樹脂モールドで絶縁台３４を形成し、一体化したものである。
【００１８】
前記永久磁石３１は可動鉄片３３よりも巾狭であり、可動鉄片３３のいわゆるだれ面に重ね合わせてある。これは、可動鉄片３３にプレス加工を施した際に生じる、いわゆるかえりに、永久磁石３１が当接するのを防止し、両者の間に隙間が生じないようにするためである。
【００１９】
また、永久磁石３１と可動鉄片３３との接合面縁部を部分的に仮止めした後、樹脂モールドしてもよい。仮止め方法としては、例えば、レーザ溶接，ガスバーナーによる溶接，スポット溶接等の既存の方法を利用できる他、両者の接合面に形成した接合用金属薄膜を溶融して一体化してもよい。接合用金属薄膜としては、例えば、ニッケル，亜鉛，カドミニウム，錫，銅，クロム，鉛，銀，金，パラジウム等の単体またはこれらの合金が挙げられる。また、接合用金属薄膜の形成方法としては、メッキ，蒸着，塗布等の既存の方法から選択できる。さらに、接合用金属薄膜は、接合面全面に形成してもよく、また、接合面の縁部のみ、あるいは、中央部のみに形成してもよい。そして、前記接合用金属薄膜を溶融する方法としては、レーザの照射，ガスバーナーによる加熱，電気抵抗による既存の加熱方法が挙げられる。
【００２０】
可動接触片３２は、導電性薄板ばね材を打ち抜いて形成したものであり、巾方向に分割して形成した両端部の各分割片に、可動接点３２ａ，３２ｂがそれぞれ設けられている。さらに、可動接触片３２は、その側辺の略中央部から略Ｔ字形の接続部３２ｃが側方に延在している。
【００２１】
可動ブロック３０の成形方法としては、例えば、可動接点３２ａ，３２ｂを設けた後、図示しないリードフレームからプレス加工で切り出した可動接触片３２，３２を金型に位置決めする。ついで、仮止めした永久磁石３１および可動鉄片３３を前記金型に位置決めした後、樹脂モールドで形成した絶縁台３４にて一体化する方法が挙げられる。
なお、前記可動鉄片３３は、鉄芯１１の磁極部１１ａ，１１ｂに当接する部分を除き、その全表面を樹脂モールドして絶縁特性を高めてもよい。
【００２２】
そして、前記ベースブロック２０に可動ブロック３０を上方から落とし込み、絶縁台３４の下面に設けた一対の凹部３４ａ，３４ｂ（図２）を、ベースブロック３０の上面に突設した凸部２６ａ，２６ｂに嵌合すると、自動的に位置決めされる。さらに、前記可動接触片３２の接続部３２ｃを共通端子２１の接続受け部２１ａに溶接することにより、可動ブロック３０が回動可能に支持される。
【００２３】
本実施形態では、絶縁台３４の下面に設けた凹部３４ａ，３４ｂをベースブロック２０の凸部２６ａ，２６ｂに嵌合して支持するものである。そして、例えば、凸部２６ａ，２６ｂ間の距離に加工公差によるばらつきがあっても、前記凸部２６ｂの頂部の稜線が凸部２６ａのそれよりも短く、加工公差のばらつきを吸収できるようになっているので、加工公差のばらつきによる動作不良を回避できる。
また、絶縁台３４の凹部３４ａ，３４ｂと、ベースブロック２０の凸部２６ａ，２６ｂとの接触部分は、回動軸となる接続部３２ｃと略同一平面上に位置している。このため、回動軸心のばらつきによるがたつきがなく、円滑な回動運動が得られる。
【００２４】
なお、本実施形態では、２個の凸部２６ａ，２６ｂ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、１個であってもよく、２個以上であってもよい。
また、前記凸部２６ａ，２６ｂの形状は、前述のものに限らず、その頂部が三角柱，円錐形あるいは半球形であってもよい。
さらに、凸部２６ａ，２６ｂの頂部を鋭角な形状とする一方、凹部３４ａ，３４ｂの底面を鈍角な形状とすることにより、回動支点にがたつきが生じにくい構造としてもよい。
【００２５】
そして、ベースブロック２０に可動ブロック３０を組み付けた結果、図１１に示すように、略コ字形の絶縁壁２７が、可動鉄片３３と可動接触片３２とを仕切っている。このため、両者間の沿面距離が長くなり、絶縁特性が高い。
さらに、絶縁台３４の両端部３４ｃ，３４ｄが長く延在し、絶縁壁２７に重なり合っている。このため、両者間の延面距離がより一層長くなり、絶縁特性が向上するという利点がある。
【００２６】
ケース４０は、図１に示すように、前記ベースブロック２０に嵌合可能な箱形状を有し、その開口縁部に嵌合用切り欠き部４１が形成されている。また、ケース４０は、天井面縁部にガス抜き孔４２を有している。さらに、ケース４０は、図１３に示すように、その天井面に絶縁用リブ４３を突設してある。この絶縁用リブ４３は、その一端部がケース４０の内側面に連続しており、前記ベースブロック２０の絶縁壁２７に接合する接合面がテーパ面となっている。
【００２７】
そして、可動ブロック３０を組み付けたベースブロック２０にケース４０を組み付け、前記端子２１〜２４に切り欠き部４１をそれぞれ嵌合する。これにより、図４に示すように、ケース４０の絶縁用リブ４３が前記ベースブロック２０に設けた絶縁壁２７の外側面に当接する。このため、両者間の沿面距離が長くなり、絶縁特性が向上する。また、絶縁壁２７および絶縁用リブ４３のいずれの接合面もテーパ面となっているので、スムーズな組立が可能であり、組立作業が容易になるという利点がある。
なお、絶縁用リブ４３は絶縁壁２７の対向する内側面に当接するようにしてもよい。
【００２８】
ついで、ベースブロック２０とケース４０との接合面をシールした後、ケース４０のガス抜き孔４２から内部ガスを抜き、前記ガス抜き孔４２を熱封止することにより、組立作業が完了する。
【００２９】
次に、前述の構造を有す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１０のコイル１６に電圧が印加されていない場合、永久磁石３１の磁束による磁力により、可動鉄片３３の一端部３３ａが鉄芯１１の磁極部１１ａに吸着し、磁気回路を閉成しているとともに、可動接触片３２の可動接点３２ａが固定接点２２ａに接触している。
【００３０】
そして、前記電磁石ブロック１０のコイル１６に、永久磁石３１の磁束を打ち消す磁束が生じるように電圧を印加すると、永久磁石３１の磁力に抗して可動鉄片３３が回動し、これにつれて可動接触片３２が回動する。このため、可動接点３２ａが固定接点２２ａから開離した後、可動接点３２ｂが固定接点２３ａに接触し、可動鉄片３３の他端部３３ｂが鉄芯１１の磁極部１１ｂに吸着する。そして、前述の電圧の印加を解いても、永久磁石３１の磁力により、可動ブロック３０は、その状態を保持する。
【００３１】
さらに、前述の印加方向と逆方向の電圧をコイル１６に印加すると、永久磁石３１の磁力に抗し、可動鉄片３３が前述の回動方向と逆方向に回動し、これにつれて可動接触片３２も回動する。このため、可動接点３２ｂが固定接点２３ａから開離し、可動接点３２ａが固定接点２２ａに接触した後、可動鉄片３３の一端部３３ａが鉄芯１１の磁極部１１ａに吸着し、元の状態に復帰する。
【００３２】
なお、前述の実施形態では、自己保持タイプの電磁継電器について説明したが、必ずしもこれに限らず、自己復帰タイプの電磁継電器に適用してもよいことは勿論である。
【００３３】
また、前述の実施形態では、ベースブロックに凸部を形成する一方、可動ブロックに凹部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、逆に形成してもよい。
さらに、対向面の一方に凹部および凸部を形成し、残る対向面に凸部および凹部を形成してもよいことは勿論である。
【００３４】
【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に記載の電磁継電器によれば、回動支点となる凹部および凸部が可動ブロックと電磁石ブロックとの対向面の中央部にそれぞれ形成されている。このため、従来例のように可動ブロックが巾広になることがなく、床面積の小さい小型の電磁継電器が得られる。
また、請求項１によれば、凹部と凸部との接合部分が、回動軸心と同一平面上に位置する。このため、回動軸心のばらつきによるがたつきがなく、円滑な動作特性を有する電磁継電器が得られる。
【００３５】
請求項２によれば、可動ブロックを２点で支持することになるので、可動ブロックが安定し、信頼性の高い電磁継電器が得られる。
請求項３によれば、一方の凸部が対応する凹部に回動軸心の長さ方向に逃げを保持して遊嵌する。このため、加工公差を吸収して組み付けできるので、動作特性のばらつきが小さい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】 本願発明の一実施形態を示す電磁継電器の分解斜視図である。
【図２】 図１にかかる電磁継電器を下方から視た場合の分解斜視図である。
【図３】 図１に示した電磁継電器の組立後を示し、図（ａ）は平面部分断面図、図（ｂ）は正面部分断面図である。
【図４】 図３（ａ）に示した電磁継電器の側面断面図である。
【図５】 スプールを一体成形した鉄芯を示し、図（ａ）は上方から視た斜視図、図（ｂ）は下方から視た斜視図である。
【図６】 電磁石ブロックを示し、図（ａ）は上方から視た斜視図、図（ｂ）は下方から視た斜視図である。
【図７】 電磁石ブロックの２次成形方法を説明するための斜視図である。
【図８】 電磁石ブロックの２次成形方法を示し、図（ａ）は平面図、図（ｂ）および図（ｃ）は要部拡大平面図である。
【図９】 電磁石ブロックの２次成形方法を示し、図（ａ）は側面図、図（ｂ）は正面図である。
【図１０】 可動ブロックを樹脂モールドする前の分解斜視図を示し、図（ａ）は上方から視た分解斜視図、図（ｂ）は下方から視た分解斜視図である。
【図１１】 ベース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１２】 ベースブロックの他の実施形態を示し、図（ａ）は斜視図、図（ｂ）は平面図である。
【図１３】 ケースを逆さにして一部を破断した斜視図である。
【符号の説明】
１０…電磁石ブロック、１１…鉄芯、１１ａ，１１ｂ…磁極部、１２…スプール、１３，１４…鍔部、１６…コイル、１７…中継端子、１８…連結片、１８ａ…端部、２０…ベースブロック、２１…共通端子、２１ａ…接続受け部、２１ｂ…巾狭部、２２，２３…固定接点端子、２２ａ，２３ａ…固定接点、２２ｂ，２３ｂ…巾狭部、２２ｃ，２３ｃ…端部、２４…コイル端子、２４ｂ…巾狭部、２４ｃ…端部、２５…凹所、２６ａ，２６ｂ…凸部、２７…絶縁壁、２８…突部、３０…可動ブロック、３１…永久磁石、３２…可動接触片、３２ａ，３２ｂ…可動接点、３２ｃ…接続部、３３…可動鉄片、３４…絶縁台、３４ａ，３４ｂ…凹部、３４ｃ，３４ｄ…端部、４０…ケース、４１…切り欠き部、４２…ガス抜き孔、４３…絶縁用リブ、５０…リードフレーム、５１…支持片。

Claims (3)

1. 電磁石ブロックの上面に可動ブロックを回動可能に載置し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づき、シーソー運動する前記可動ブロックで接点を開閉する電磁継電器において、前記電磁石ブロックを成形樹脂で被覆して一体成形したベースと永久磁石および可動接触片を並設して形成した前記可動ブロックとの対向面のうち、前記電磁石ブロック側の対向面の中央部に少なくとも１つの凸部を突設する一方、前記可動ブロック側の対向面の前記永久磁石と前記可動接触片との間隙に、前記凸部に嵌合可能で、かつ、前記凸部との接合部分が回動軸心と同一平面上に位置する凹部を形成したことを特徴とする電磁継電器。
2. 前記電磁石ブロックを成形樹脂で被覆して一体成形したベースの上面に２つの凸部を突設する一方、前記可動ブロックの下面に前記凸部にそれぞれ嵌合可能な凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記凸部のうち、一方の凸部が対応する凹部に密に嵌合するとともに、残る凸部が対応する凹部に回動軸心方向に逃げを保持して遊嵌されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁継電器。

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