JP4066562B2

JP4066562B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP4066562B2
Application number: JP15653699A
Authority: JP
Inventors: 剛西田; 次郎熊谷; 孝浅尾; 宏海島
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: JP2000348590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、その可動鉄片の装着構造に特徴を有する電磁継電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器として、例えば、図１６に示す構成のものがある（登録実用新案第２５７０５７２号参照）。この電磁継電器では、ベース１００の下方収容部１０１ａに可動接触片１０２及び固定接触片１０３が対向配設されている。また、ベース１００の上方収容部１０１ｂには電磁石ブロック１０４が収容されている。また、電磁石ブロック１０４の上方には可動鉄片１０５が配設され、前記可動接触片１０２とはカード１０６によって連結されている。前記可動鉄片１０５にはヒンジバネ１０７が設けられている。ヒンジバネ１０７には係止部１０８が形成されている。電磁石ブロック１０４の端面には係止受部（図示せず）が形成されている。そして、ヒンジバネ１０７をベース１００と電磁石ブロック１０４との隙間に挿入し、係止部１０８を係止受部に係止することにより、可動鉄片１０５の組付けが行えるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ヒンジバネ１０７は、可動鉄片１０５の回動をスムーズに行えるように薄肉に形成されている。このため、前記隙間への挿入時、変形しやすいという問題がある。また、斜めに挿入されやすく、適切に組付けできなくなるという問題もある。この場合、単に、ベース１００等でヒンジバネ１０７の両側縁をガイドするだけでは、次の問題がある。すなわち、ヒンジバネ１０７はプレス加工されるので、縁部にバリが形成される。そして、この縁部をガイドするベース１００等は樹脂製である。このため、バリによってガイド部分が削れ、発生した樹脂屑が内部空間に飛散し、場合によっては接点表面に付着して接触不良を発生させる恐れがある。一方、バリを除去するのでは、作業工数が増え、コストアップを招来する。
【０００４】
そこで、本発明は、可動鉄片を組付ける際、ヒンジバネが変形したり、斜めに挿入されたり、あるいは、樹脂屑を発生させることのない構成を備えた電磁継電器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
矩形板状のベースの片面に配置され、軸心方向が前記片面と平行な鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなる電磁石ブロックを励磁・消磁して可動鉄片を回動し、可動接触片を駆動することにより、該可動接触片の可動接点を、対向配設した固定接触片の固定接点に開閉する電磁継電器において、
前記ベースと電磁石ブロックとの間で、前記ベースに、
前記軸心方向と平行となり、側方に開口する挿入部を形成すると共に、該挿入部の開口から内部へと延びる溝状のガイド部と、
前記挿入部を構成する内面のいずれかに形成される係止受部と、
を設ける一方、
前記可動鉄片に、プレス加工により形成されるヒンジバネを設け、
該ヒンジバネは、
一端部が、前記可動鉄片に固定され、他端部が、少なくとも一方の側縁を、前記プレス加工により形成されるバリが内側に向かうように折り曲げることにより形成され、前記挿入部のガイド部へと挿入されることにより、外面がガイド部の外側内面に圧接状態でガイドされる折曲部と、
前記挿入部に挿入されることにより、前記係止受部に係止する係止部と、
を備えたものである。
【０００６】
この構成により、ベースに電磁石ブロックを組付けた状態で、可動鉄片のヒンジバネを挿入部に挿入すると、折曲部がガイド部にガイドされ、傾くことがない。ヒンジバネ自体は、折曲部によって強度が高められ、薄肉であっても変形することがない。そして、係止部が係止受部に係止することにより脱落不能となり、可動鉄片の装着が完了する。
【０００７】
前記折曲部は、前記ガイド部の外側内面に圧接状態でガイドされる湾曲面を有すると、加工上、ヒンジバネの縁部に形成されるバリが、ガイド部に摺接することがない点で好ましい。
【０００８】
なお、前記折曲部には、前記係止部を形成するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。
【００１１】
この電磁継電器は、大略、ベース１と、このベース１に設けられる電磁石ブロック２、絶縁部材３、接触片４及びケース５から構成されている。
【００１２】
ベース１は、図２に示すように、厚肉部６と薄肉部７とからなる矩形板状である。厚肉部６は隔壁１ａによって幅方向に２つに区画され、そこには幅方向に溝状の第一圧入受部８ａ，８ｂ及び第二圧入受部９ａ，９ｂが形成されている。
【００１３】
図３（ａ）に示すように、第一圧入受部８ａ，８ｂ及び第二圧入受部９ａ，９ｂの両端部には、後述するように接触片４の圧入突部５１ａ，５１ｂ、５７ａ，５７ｂがそれぞれ圧入されるようになっている。また、各圧入受部８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂには、ベース１の他端側に向かう逃ガシ凹部１１ａ，１１ｂがそれぞれ形成されている。前記第一圧入受部８ａ，８ｂの底面端部と逃ガシ凹部１１ａの一方の底面には、第一固定接触片４５の各端子部５２を挿通するための第一挿通孔１４ａ及び１４ｂがそれぞれ穿設されている。一方、第二圧入受部９の各逃ガシ凹部１１ｂの底面には、可動接触片４７の各端子部６０ａを挿通するための第二挿通孔１５がそれぞれ穿設されている。
【００１４】
また、前記ベース１の厚肉部６と薄肉部７とは、第三圧入受部１６によって仕切られている。第三圧入受部１６は、厚肉部６側に突出する接触片圧入部１７と、この接触片圧入部１７の両側に位置し、さらに上方に突出する断面略Ｌ字形のガイド部１８とからなる。接触片圧入部１７には、対向する側壁３２内面に、上縁から下方に向かう圧入溝１９を形成されている。ガイド部１８は、後述する絶縁部材３をガイドするためのものである。
【００１５】
前記ベース１の薄肉部７は、反り等を防止するためにリブ２０により補強され、そこには矩形状の圧入孔２１が３箇所にそれぞれ形成されている。また、薄肉部７には、前記ガイド部１８の一方の近傍２箇所に第三挿通孔２２ａが、他方の近傍１箇所に第三挿通孔２２ｂがそれぞれ穿設されている。また、薄肉部７には、一端側の上面中央部に係止凹部２３ａが、その両側に溝部２３ｂがそれぞれ形成されている。溝部２３ｂの外側内面２３ｃは、後述する可動鉄片３０に設けるヒンジバネ３６のガイド部となっている。さらに、薄肉部７の一端縁部からは係合突部２４が突出している。
【００１６】
電磁石ブロック２は、図４に示すように、鉄心２５にスプール２６を介してコイル２７を巻回した電磁石部２８に、略Ｌ字形のヨーク２９を一体化したもので、一端側には図５に示す可動鉄片３０が配設されている。スプール２６の一端側鍔部２６ａの上部両端が斜めに形成され、中央部が切り欠かれることにより一対のガイド片３１が形成されている。また、スプール２６の一端側鍔部２６ａには、両側縁下半部及び下縁から側壁３２及び底壁３３が延設されている。側壁３２にはコイル２７の両端部がそれぞれ巻き付けられるコイル端子３４が圧入・一体化されている。また、底壁３３には、前記ベース１の係合突部２４が係合する係合孔３５が穿設されている。前記電磁石ブロック２は、後述するように、ベース１に対してヒンジバネ３６を挿入可能とする隙間（挿入部）Ｃを形成するように組み付けられる。
【００１７】
可動鉄片３０には、図５に示すように、ヒンジバネ３６が一体化されている。ヒンジバネ３６は、プレス加工により、矩形状の板バネの中央部を略Ｈ字形に切除し、さらに略Ｌ字形に折り曲げたものである。ヒンジバネ３６の一端部は、可動鉄片３０にかしめ固定されている。一方、ヒンジバネ３６の他端部には係止爪３７が切り起こされている。この係止爪３７は、ベース１と電磁石ブロック２の間に形成される挿入部に挿入され、ベース１の係止凹部２３ａに係止されるようになっている。また、ヒンジバネ３６の他端部両側縁には、前記プレス加工時に発生するバリが内側に位置するように、折曲部３６ａが形成されている。折曲部３６ａは、前記ベース１に形成した溝部２３ｂに挿入され、その側面が溝部２３ｂの外側内面２３ｃに当接するようになっている。これにより、ヒンジバネ３６及び可動鉄片３０を幅方向に位置決め可能である。このとき、バリは内側に位置しているため、前記溝部２３ｂの内面に直接接触することがなく、従ってベース１から樹脂屑が発生することもない。また、折曲部３６ａ自身も弾性を有するため、位置決め状態が安定する。なお、前記折曲部３６ａは、さらに内側に折り曲げることにより、外側に湾曲面を形成し、この湾曲面を溝部２３ｂの外側内面２３ｃに当接させるようにしてもよい。これにより、バリの形成位置を気にすることもなく、ヒンジバネ３６を完成することが可能となる。また、前記折曲部３６ａは、２つ設けるようにしたが、いずれか一方のみとしてもよい。
【００１８】
また、可動鉄片３０の上部には係止部３８が形成され、そこにはカード３９の一端部が係止されるようになっている。カード３９は、図６に示すように、略枠体形状で、他端部には下方に延在するストッパ部４０が形成され、その端部には係止突部４１が形成されている。ストッパ部４０のストッパ面４０ａは、前記ベース１のガイド部１８に当接し、カード３９の移動範囲を規制するようになっている。また、カード３９には、前記スプール２６の各ガイド片３１が位置するガイド穴４２が形成されている。ガイド穴４２はカード３９の安定した移動を可能とするためのものである。
【００１９】
絶縁部材３は、図７に示すように、一端側にのみ開口する筒状で、底壁３３には前記ベース１の各圧入孔２１にそれぞれ圧入するための圧入突起４３が形成されている。また、前記絶縁部材３の側壁下部内面にはガイド溝４４がそれぞれ形成され、電磁石ブロック２のヨーク２９が圧入されるようになっている。
【００２０】
接触片４は、第一固定接触片４５及び第二固定接触片４６と、それらの間に配設される可動接触片４７とからなり、いずれも１極タイプである。
【００２１】
第一固定接触片４５は、図８（ａ）に示すように、導電性材料をプレスして略矩形板状としたものである。この第一固定接触片４５は、下縁中央部から上方に向かって切欠部４５ａが形成されている。この切欠部４５ａは、ベース１の隔壁１ａとの干渉を回避するためのものである。また、第一固定接触片４５の上部には単一の第一固定接点４８がかしめ固定されている。また、第一固定接触片４５の側縁部には切欠部４９がそれぞれ形成され、その下方側は切欠部４９の上方部分よりも幅広の第一圧入部５０となっている。この第一圧入部５０は、両側部に板厚方向に突出する第一圧入突部５１をそれぞれ形成することにより、前記ベース１の第一圧入受部８ａ，８ｂにそれぞれ圧入可能となっている。また、前記第一固定接触片４５の下端部は、切欠部４５ａによって分離され、その一方には第一端子部５２が形成されている。
【００２２】
第二固定接触片４６は、図９（ａ）に示すように、導電性材料をプレスし、中央部に切欠部４６ａを形成することにより二股とすると共に、それらの下端部に略直角に屈曲する屈曲部５３を形成したものである。この第二固定接触片４６の上部は、第二固定接点５４がかしめ固定される固定接点部５５となっている。固定接点部５５の下方側は幅狭の第二圧入部５６となっている。この第二圧入部５６は、その上方側両縁部に板厚方向に突出する第二圧入突部５７をそれぞれ形成することにより、前記ベース１の第二圧入受部９ａ，９ｂにそれぞれ圧入可能となっている。また、前記一方の屈曲部５３の先端には略直角に延在する第二端子部５８が形成され、前記ベース１の第二挿通孔１５を挿通して下方に突出するようになっている。
【００２３】
可動接触片４７は、図１０（ａ）に示すように、導電性材料をプレスすることにより形成される板状の接触片部５９と、この接触片部５９にかしめ固定される端子部６０ａ，６０ｂとから構成されている。
【００２４】
前記接触片部５９の上半部には、切除部６１によって可動接点部６２と、その両側に位置する駆動片６３とが形成されている。可動接点部６２には両面に位置するように可動接点６４がかしめ固定されている。また、各駆動片６３の上部側縁には、半円で、内縁を切り起こされた係止受部６５がそれぞれ形成されている。各係止受部６５には、前記カード３９の係止突部４１がそれぞれ係止されるようになっている。一方、前記接触片部５９の下半部は、中央の切欠部６６により一対の脚部４５ａ，４５ｂに分離されている。このように、前記接触片部５９は、切除部６１及び切欠部６６により、駆動片６３を駆動する際に必要な力を小さく抑えることができ、両側に設けた駆動片６３により均等で安定した動作を得ることができるようになっている。前記端子部６０ａ，６０ｂは、前記接触片部５９の切欠部６６によって分離された各脚部４５ａ，４５ｂにそれぞれかしめ固定されている。一方の端子部６０ａには、前記ベース１の第三挿通孔２２ａを貫通する第三端子部６０ｃが形成されている。
【００２５】
なお、前記各接触片４には、前述のシングル接点を備えた１極タイプのほか、図８(ｂ)，図９(ｂ)，図１０（ｂ）に示すようにツイン接点を備えた１極タイプや、図８(ｃ)，図９(ｃ)，図１０（ｃ）に示すように２分割される２極タイプがある。但し、これらいずれの接触片４であっても、前述と全く同一構成のベース１に組み付けることができる。また、前記両接触片４は、２分割したか否かで相違しているに過ぎず、２分割するまでは全く同一形態である。したがって、最終の切除又は切断工程を除き、全て同一の製造ラインで製造することができ、タイプの違いによる余分なコストはかからない。また、前記１極タイプの各接触片４には、一対の端子部を備えた高電力用（図３（ｂ）参照）と、１つの端子部を備えた低電力用（図３（ｃ）参照）とがある。
【００２６】
ケース５は、図１に示すように、前記ベース１の外縁と、電磁石ブロック２のスプール２６の鍔部とに嵌合し、各構成部品を被覆するようになっている。ケース５の天井面にはガス孔６７が穿設され、内部を真空にしたり、あるいは、不活性ガスを注入した後、封止されるようになっている。
【００２７】
続いて、前記電磁継電器の組立方法について説明する。ここでは、高電力用の電磁継電器について説明する。
【００２８】
まず、ベース１の各圧入部に各接触片４を組み付ける。第一固定接触片４５は、その第一圧入部５０（第一圧入突部５１）を、上方からベース１の第一圧入受部８ａ，８ｂにそれぞれ圧入し、挿通孔１４ｂから端子部５２を突出させることにより組み付ける。第二固定接触片４６は、その第二圧入部５６（第二圧入突部５７）を、上方からベース１の第三圧入受部１６に形成した圧入溝１９に圧入し、挿通孔２２ｂから端子部５８を突出させることにより組み付ける。このとき、屈曲部５３は薄肉部７に配設され、リブ２０から突出することはない。可動接触片４７は、端子部６０ａ，６０ｂを、上方からベース１の第二圧入受部９ａ，９ｂにそれぞれ圧入し、その端子部６０ｃを挿通孔１５から突出させることにより組み付ける。このように、各接触片４の組付けは、全てベース１の上方から行うことができ、ベース１の方向を変更する必要がないので、効率的に行うことが可能である。
【００２９】
各接触片４の取付けが完了すれば、図１２に示すように、ベース１に絶縁部材３を組み付ける。絶縁部材３は、その一端縁部をガイド部１８によってガイドすると共に、圧入突起４３を圧入孔２１に圧入することにより固定する。これにより、前記第二固定接触片４６の屈曲部５３を絶縁部材３によって完全に被覆でき、両部材間に十分な絶縁状態を維持しつつ、屈曲部５３を電磁石ブロック２の下方に配設することが可能となる。
【００３０】
続いて、ベース１に、予め別工程で組み立てた電磁石ブロック２を組み付ける。電磁石ブロック２は、その一端部が前記絶縁部材３内に収容されるように、ベース１の一端側から組み付ける。電磁石ブロック２は、ヨーク２９の両側縁部を絶縁部材３のガイド溝４４に圧入されると共に、スプール２６の係合孔３５にベース１の係合突部２４を係合されることにより固定される。
【００３１】
次いで、ベース１に、ヒンジバネ３６を取り付けた可動鉄片３０を組み付ける。ここでは、ヒンジバネ３６の一端部をベース１と電磁石ブロック２との間の挿入部に挿入する。このとき、ヒンジバネ３６の折曲部３６ａがベース１の溝部２３ｂに侵入し、折曲部３６ａの側面が溝部２３ｂの外側内面２３ｃに当接することにより、幅方向の位置決めがなされる。そして、係止爪３７がベース１の係止凹部２３ａに係止されることにより、可動鉄片３０は回動可能に支持される。
【００３２】
その後、可動鉄片３０と可動接触片４７とをカード３９で連結する。カード３９は、電磁石ブロック２が組み付けられるベース１のガイド部１８によって移動範囲を規制されるので、第二固定接点５４に対する可動接点６４の押込量を正確に一定量に維持することが可能となる。
【００３３】
最後に、ベース１及び電磁石ブロック２の一部にケース５を嵌合することにより、各構成部品を被覆し、嵌合部分等をシール剤でシールした後、ガス孔６７を封止することにより電磁継電器を完成する。
【００３４】
次に、前記電磁継電器の動作について説明する。
【００３５】
電磁石部２８が無励磁の状態では、可動接触片４７自身の弾性力により、その可動接点６４を第二固定接触片４６の第二固定接点５４に閉成している。このとき、前述のように、ベース１に設けたガイド部１８によってカード３９の移動範囲が規制されているので、第二固定接点５４に対する可動接点６４の押込量を一定に維持し、所望の接触信頼性を得ることができる。
【００３６】
そして、電磁石部２８を励磁すると、可動鉄片３０が鉄心２５の端部に吸引されて回動し、カード３９を介して可動接触片４７を第一固定接触片４５に向かって撓ませる。これにより、可動接点６４は第二固定接点５４から離間し、第一固定接触片４５の第一固定接点４８に閉成する。
【００３７】
ところで、前記実施形態では、ベースに、図８(ａ)，図９(ａ)及び図１０（ａ）に示すシングル接点の１極タイプの接触片４を組み付けるようにしたが、図８(ｂ)，図９(ｂ)及び図１０（ｂ）に示す構成の接触片４を組み付けることにより、ツイン接点の１極タイプとすることができる。また、図８(ｃ)，図９(ｃ)及び図１０（ｃ）に示す構成の接触片４を組み付けることにより、図１１に示すように、２極タイプとすることができる。
【００３８】
なお、図１１に示す２極タイプの場合、図１２及び図１３に示すように、ベース１の上面に、第二固定接触片４６ａ，４６ｂの各屈曲部５３の間に第一溝部６９を形成し、絶縁部材３の底面に、前記第一溝部６９に対向する位置に第二溝部７０を形成するのが好ましい。これにより、ベース１を幅狭に構成しても、両屈曲部５３の間の沿面距離を十分に取ることが可能となる。但し、前記溝部６９，７０は、いずれか一方を残る他方に係合する突条で構成しても、同様に十分に沿面距離を取ることができる。
【００３９】
前記実施形態では、可動鉄片３０に一体化するヒンジバネ３６を図５に示すように構成したが、図１４や図１５に示す構成としてもよい。
【００４０】
図１４では、ヒンジバネ７０に形成される折曲部７１は、両側縁部を下方に向かって略直角に折り曲げ、さらにその一部を内側に折り曲げることにより弾性係止部７２を形成した構成となっている。一方、ベース１に形成される溝部７３は、外側内面７３ａが前記折曲部７１の外面に当接し、内側内面７３ｂが弾性係止部７２を外側に弾性変形させるように形成されている。また、溝部７３には、ベース１の内側に前記弾性係止部７２が形状復帰して係止される係止受部７４が形成されている。これにより、折曲部７１のみにより、可動鉄片３０の位置決めのみならず、脱落防止も行うことが可能である。また、折曲部７１の外面により位置決めできるので、バリが摺接することにより樹脂屑が発生することもない。
【００４１】
図１５では、ヒンジバネ８０に形成される折曲部８１は、両側縁から略Ｌ字形に切り欠いて形成した舌片を斜め下方に折り曲げた構成となっている。一方、ベース１に形成される溝部８２は、外側内面８２ａが前記折曲部８１の外縁に当接し、底面８２ｂが前記折曲部８１を弾性変形させるように形成されている。また、溝部８２の底面８２ｂには、前記折曲部８１が形状復帰して係止される係止凹部８３が形成されている。これにより、図１４に示すものと同様に、折曲部８１のみにより、可動鉄片３０の位置決めのみならず、脱落防止も行うことが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る電磁継電器によれば、可動鉄片に設けるヒンジバネの少なくとも一方の側縁に、ガイド部にガイドされる折曲部を形成したので、ヒンジバネは折曲部によって補強され、挿入部に挿入する際に変形することはない。また、折曲部はガイド部によってガイドされるので、ヒンジバネが斜めに挿入されることはない。さらに、バリの発生するヒンジバネの縁部は内側に位置し、湾曲面がガイド部によってガイドされるので、樹脂屑が形成されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器とそのケースを示す分解斜視図である。
【図２】図１のベースの斜視図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図１の電磁石ブロックの斜視図である。
【図５】図１の可動鉄片の斜視図である。
【図６】図１のカードの斜視図である。
【図７】図１の絶縁部材の斜視図である。
【図８】図１の第一固定接触片の斜視図である。
【図９】図１の第二固定接触片の斜視図である。
【図１０】図１の可動接触片の斜視図である。
【図１１】他の実施形態に係る電磁継電器の斜視図である。
【図１２】図１１の断面図である。
【図１３】図１１の絶縁部材の斜視図である。
【図１４】他の実施形態に係る可動鉄片の分解斜視図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。
【図１５】他の実施形態に係る可動鉄片の分解斜視図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。
【図１６】従来例に係る電磁継電器の分解斜視図である。
【符号の説明】
１…ベース
２…電磁石ブロック
７…薄肉部
２３ａ…係止凹部（係止受部）
２３ｂ…溝部（挿入部）
３０…可動鉄片
３６…ヒンジバネ
３６ａ…折曲部
３７…係止爪

Claims

矩形板状のベースの片面に配置され、軸心方向が前記片面と平行な鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなる電磁石ブロックを励磁・消磁して可動鉄片を回動し、可動接触片を駆動することにより、該可動接触片の可動接点を、対向配設した固定接触片の固定接点に開閉する電磁継電器において、
前記ベースと電磁石ブロックとの間で、前記ベースに、
前記軸心方向と平行となり、側方に開口する挿入部を形成すると共に、該挿入部の開口から内部へと延びる溝状のガイド部と、
前記挿入部を構成する内面のいずれかに形成される係止受部と、
を設ける一方、
前記可動鉄片に、プレス加工により形成されるヒンジバネを設け、
該ヒンジバネは、
一端部が、前記可動鉄片に固定され、他端部が、少なくとも一方の側縁を、前記プレス加工により形成されるバリが内側に向かうように折り曲げることにより形成され、前記挿入部のガイド部へと挿入されることにより、外面がガイド部の外側内面に圧接状態でガイドされる折曲部と、
前記挿入部に挿入されることにより、前記係止受部に係止する係止部と、
を備えたことを特徴とする電磁継電器。
前記折曲部は、前記ガイド部の外側内面に圧接状態でガイドされる湾曲面を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。