JP4089188B2 - 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、可動鉄片,可動接触片等の可動部品の位置規制構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、特開２０００−２２２９９０号公報に記載のものがある。
すなわち、ハウジング内に励磁コイルを巻いた門形固定鉄芯を配置し、この門形固定鉄芯の凹部に可動接片及び固定接片からなるスイッチ機構を配置し、前記凹部をほぼ閉じるように接極子を配置し、この接極子を前記門形固定鉄芯の両脚部の一方に接触させ、両脚部の他方で離接させることでスイングさせ、接極子の中間に設けた凸部で前記可動接片を押出して前記スイッチ機構をオン・オフする電磁継電器がある。
【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、ベース底面を接極子のバックスイング防止用ストッパとして利用していた。このため、接極子のスイングに伴って発生した樹脂の磨耗粉が接点表面に付着して接触不良を発生させるおそれがあった。
また、前述の電磁継電器では、図４に示すように、ケースの天井面に位置規制用突起を設け、これに可動接触片を当接させて位置規制を行っていた。しかし、ベースにケースを嵌合して位置規制用突起を組み付けているので、組立誤差が大きく、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、接触不良のおそれがなく、動作特性にバラツキが生じ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、前記目的を達成すべく、リードフレームから切り出した固定接点端子をインサート成形したベースに、電磁石ブロックを組み込んだ電磁継電器において、前記リードフレームから切り出した２つの位置規制部材の他端部である基準面に位置決めした鉄芯からなる前記電磁石ブロックと、可動鉄片および可動接触片を上下に配置してなる接点ブロックと、を隣り合うように前記ベースに設置し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて動作する前記可動鉄片および前記可動接触片を、２つの前記位置規制部材の一端部でそれぞれ位置規制する構成としてある。
【０００６】
本発明によれば、可動部品である可動鉄片および可動接触片を位置規制する少なくとも１つのストッパが、固定接点端子を切り出したリードフレームから切り出され、ベースにインサート成形され、前記可動鉄片および前記可動接触片を位置規制する。このため、従来例のように樹脂の磨耗粉が発生せず、磨耗粉の付着による接触不良が生じない。
また、固定接点端子を切り出したリードフレームからストッパーを切り出すので、固定接点端子とストッパーとの位置精度は極めて高い。このため、従来例のような組立誤差による動作特性のバラツキがなく、均一な動作特性を有する電磁継電器が得られるという効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施形態を図１ないし図１２の添付図面に従って説明する。
本発明にかかる第１実施形態は、図１ないし図１０に示すように、大略、ベース１０と、電磁石ブロック３０と、可動鉄片６０と、可動接触片７０と、ケース８０とからなる電磁継電器である。
【０００８】
ベース１０は、図３Ａに示すリードフレーム２０をインサート成形して切り離した後（図３Ｂ）、曲げ加工を施して形成したものである（図２）。前記リードフレーム２０は、可動接点端子２１、固定接点端子２２、可動鉄片用位置規制部材２３、および、可動接触片用位置規制部材２４を打抜いて曲げ起こしたものである。
【０００９】
特に、可動接点端子２１および固定接点端子２２の端子部２１ａ，２２ａはベース１０の内側に折り曲げられ、同一直線上に位置決めされている（図７）。さらに、固定接点端子２２の固定接点２２ｂがベースの底面から露出している。
また、可動鉄片用位置規制部材２３および可動接触片用位置規制部材２４の一端部に位置する位置規制舌片２３ａ，２４ａは略直角にそれぞれ曲げ加工が施されている。ただし、図２および図３Ｂにおける前記位置規制舌片２３ａ，２４ａはそれぞれ製造工程の途中の状態を示している。
一方、可動鉄片用位置規制部材２３および可動接触片用位置規制部材２４の他端部である位置決め部２３ｂ，２４ｂは基準面となるようにベース１０の底面からそれぞれ露出している。
【００１０】
さらに、図２に示すように、前記ベース１０の底面には、絶縁壁１１ａおよび仕切壁１１ｂが並設され、前記仕切壁１１ｂの両側近傍にコイル端子孔１３ａ，１３ｂが形成されている。また、前記ベース１０の対向する側壁の一方には、後述する電磁石ブロック３０を嵌合するための一対の切り欠き部１４ａ，１４ｂが形成され、その他方には、調整用切り欠き部１５が形成されている。
【００１１】
電磁石ブロック３０は、図４Ａ，Ｂに示すように、コイル３１を巻回したスプール３２と、一対のコイル端子４０，４５と、鉄芯５０とからなるものである。
前記スプール３２は、両端に鍔部３３ａ，３３ｂを有する胴部３４に鉄芯５０を挿通できる貫通孔３２ａを有している。そして、前記鍔部３３ａ，３３ｂにはコイル端子孔３４ａ，３４ｂを設けた台座部３５ａ，３５ｂが延在している。前記台座部３５ａ，３５ｂの外向面には、前記ベース１０の切り欠き部１４ａ，１４ｂにそれぞれ嵌合可能な突部３６ａ，３６ｂが形成されている。
【００１２】
コイル端子４０，４５は位置決め用巾広部４１，４６をそれぞれ形成したものである。そして、コイル端子４０，４５を前記スプール３２のコイル端子孔３４ａ，３４ｂに下方側からそれぞれ圧入することにより、そのコイル絡げ部４２，４７が前記台座部３５ａ，３５ｂからそれぞれ突出する。
【００１３】
鉄芯５０は、図４Ａに示すように、平面略Ｊ字形状の板状磁性材からなるものである。そして、前記鉄芯５０は、その一端部を後述する可動鉄片６０の支持受け部５１とする一方、その他端部を磁極部５２としてある。
【００１４】
したがって、スプール３２の胴部３４に巻回したコイル３１の両端を前記コイル端子４０，４５のコイル絡げ部４２，４７に絡げてハンダ付けした後、前記スプール３２の貫通孔３２ａに鉄芯５０の一端部５１を挿入することにより、電磁石ブロック３０が完成する。
本実施形態では、電磁石ブロック３０に鉄芯５０、コイル端子４０，４５をインサート成形する必要がないので、高額な設備投資を軽減できるという利点がある。
【００１５】
ついで、前記ベース１０に並設した絶縁壁１１ａおよび仕切壁１１ｂの間に前記電磁石ブロック３０を挿入する。ついで、前記ベース１０のコイル端子孔１３ａ，１３ｂにコイル端子４０，４５の端子部４３，４８を挿入する。これにより、ベース１０の切り欠き部１４ａ，１４ｂに電磁石ブロック３０の突部３６ａ，３６ｂがそれぞれ嵌合して露出する。このため、本実施形態によれば、コイル端子４０，４５を、所定のピッチを確保しつつ、ベース１０の側壁の肉厚分だけ外側に配置できる。この結果、床面積の小さい電磁継電器が得られるという利点がある。
【００１６】
さらに、鉄芯５０の支持受け部５１を位置規制部材２３の位置決め部２３ｂに載置する（図１０Ｃ）一方、鉄芯５０の屈曲部５３を位置規制部材２４の位置決め部２４ｂに載置した後（図８Ｂ）、抵抗溶接あるいはレーザ溶接でそれぞれ溶接一体化する。
本実施形態によれば、電磁石ブロック３０をベース１０に高い組立精度で位置決めできる。また、抵抗溶接等で溶接一体化してあるので、熱ストレスや衝撃力等が負荷されても、ベース１０内で電磁石ブロック３０が変位することはなく、動作特性が変化しないという利点がある。
【００１７】
前述の実施形態では、レーザ溶接をベース１０の上方からベース１０の底面に向けて照射する場合について説明したが、ベース１０の下方から底面に向けて照射して溶接してもよい。
すなわち、ベース１０の底面にレーザ溶接孔を設け、このレーザ溶接孔から目視できる前記位置決め部２３ｂ，２４ｂにレーザを直接照射することにより、鉄芯６０を溶接一体化してもよい。
また、前記レーザ溶接孔から目視できるように前記位置決め部２３ｂ，２４ｂにも貫通孔を設ける。そして、位置決め部２３ｂ，２４ｂの前記貫通孔に重ね合わせた鉄芯６０にレーザを照射して溶接一体化してもよい。
なお、溶接一体化する部分は少なくとも１箇所あればよい。例えば、鉄芯５０の一端部をベースに係止する一方、その他端部を位置規制部材の位置決め部に溶接一体化してもよい。
また、前記ベースのレーザ溶接孔にシール材を注入，固化すれば、シール性がより一層確実になる。特に、位置決め部に貫通孔を設けた場合には、ベース１０に電磁石ブロック３０をより一層強固に固定できるという利点がある。
【００１８】
可動鉄片６０は、図５に示すように、平面略Ｌ字形状の板状磁性材であり、その一端部６１の下面縁部６１ａを回動支点とする一方（図７）、その他端部６２を鉄芯５０の磁極部５２に吸着する吸着部６２としてある。
【００１９】
可動接触片７０は、導電性薄板ばね材からなるものであり、その一端部を屈曲して接続端部７１を形成してある一方、その他端部の下面に可動接点７２を設けてある（図７）。
【００２０】
前記可動接触片７０は、前記可動鉄６０の上面に溶接で一体化されている。
そして、図９Ｂに示すように、前記ベース１０の底面から露出する可動接点端子２１の接続受け部２１ｂに可動接触片７０の接続端部７１を位置決めし、抵抗溶接あるいはレーザ溶接で一体化することにより、可動接点７２が固定接点２２ｂに接離可能に対向する。このとき、図７に示すように、可動接触片７０の屈曲部７３の真直部分と、可動接触片６０の下面縁部６１とが同一垂直面上に位置しているので、回動支点に位置ずれが生じないという利点がある。
【００２１】
ついで、前記位置規制部材２３の位置規制舌片２３ａを曲げ起こして可動鉄片６０の一端部６１の近傍を位置規制することにより、可動鉄片６０は、その一端部の下面縁部６１ａを回動支点として回動可能に支持される（図９Ｃ）。このため、可動鉄片６０の動作によって樹脂の磨耗粉が生じず、接触不良が発生しないという利点がある。
一方、位置規制舌片２４ａを曲げ起こすことにより、可動接触片７０が復帰位置を位置規制される（図９Ｂ）。このため、ケース８０の装着前に動作特性が決定され、品質の安定した製品を製造できるという利点がある。
【００２２】
ケース８０は、前記ベース１０に嵌合可能な外形形状を有し、その上面縁部にガス抜き孔８１が設けられている。そして、前記ベース１０にケース８０を嵌合することにより、ケース８０の天井面に突設した突条８２ａ，８２ｂ（図６）が鉄芯５０とコイル端子４０，４５の絡げ部４２，４７とをそれぞれ仕切る。このため、沿面距離が増大し、絶縁特性が向上するという利点がある。
【００２３】
そして、内部構成部品を組み込んだベース１０にケース８０を組付けた後、前記ベース１０の裏面にシール材を注入する。これによって、ベース１０とケース８０との隙間をシール材がシールするだけでなく、コイル端子孔１３ａ，１３ｂをシールできる。このため、ベース１０に電磁石ブロック３０を強固に固定できる。特に、本実施形態では、ベース１０にインサート成形され、かつ、ベース１０の裏面から目視できる部品にもシール材が流れて付着，固化する。このため、シール性をより一層確実に確保できるという利点がある。
【００２４】
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。
電磁石ブロック３０が励磁されていない場合には、可動接触片７０のばね力で可動鉄片６０が上方に付勢され、可動接点７２が固定接点２２ｂから開離している。
【００２５】
そして、コイル３１に電圧を印加して電磁石ブロック３０を励磁すると、鉄芯５０の磁極部５２が可動鉄片６０の吸着部６２を吸引する。このため、可動接触片７０のばね力に抗して可動鉄片６０の一端部６１の下面縁部６１ａを回動支点として可動鉄片６０が回動する。このとき、位置規制舌片２３ａが可動鉄片６０の一端部６１の近傍を支持し、可動鉄片６０の安定動作を確保する。そして、可動接触片７０の可動接点７２が固定接点２２ｂに接触した後、可動鉄片６０の吸着部６２が鉄芯５０の磁極部５２に吸着する。
【００２６】
さらに、コイル３１に対する電圧の印加を停止し、電磁石ブロック３０の励磁を解くと、可動接触片７０のばね力で可動鉄片６０が回動し、元の位置に復帰する。このとき、可動接触片７０の上面が位置規制舌片２４ａに当接して位置規制される。
【００２７】
第２実施形態は、図１１に示すように、可動接点端子２１、固定接点端子２２、およびコイル端子４０，４５の各端子部を外側に屈曲することにより、表面実装用電磁継電器として使用する場合である。他は前述の実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
第３実施形態は、図１２に示すように、前記位置規制用部材２４を常閉固定接点端子として利用する場合である。すなわち、前記可動接触片７０の自由端部の表裏面には、共通可動接点７２（図示せず），７３が設けられている。一方、前記常閉固定接点端子２４の一端部２４ａの下面に固定接点２４ｃが配置されている。したがって、可動接触片７０が回動することにより、可動接点７２，７３が固定接点２２ｂ，２４ｃにそれぞれ交互に接触する。他は前述の実施形態とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、可動部品を位置規制する少なくとも１つのストッパが、固定接点端子を切り出したリードフレームから切り出され、ベースにインサート成形されている。そして、前記ストッパが電磁石ブロックを位置規制するので、従来例のように樹脂の磨耗粉が発生せず、磨耗粉の付着による接触不良が生じない。
また、固定接点端子を切り出したリードフレームからストッパーを切り出すので、固定接点端子とストッパーとの位置精度は極めて高い。このため、従来例のような組立誤差による動作特性のバラツキがなく、均一な動作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】 本発明にかかる第１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で示したベースから電磁石ブロック、可動鉄片を取り出した状態を示す分解斜視図である。
【図３】 図２で示したベースの製造方法を示す斜視図であり、図Ａはリードフレームの斜視図、図Ｂはベースの成形直後を示す斜視図である。
【図４】 図Ａは図２で示した電磁石ブロックの分解斜視図、図Ｂはスプールを異なる角度から見た斜視図である。
【図５】 図２で示した可動鉄片および可動接触片の分解斜視図である。
【図６】 図１で示した第１実施形態を異なる角度から見た分解斜視図である。
【図７】 図６で示したベースから電磁石ブロック、可動鉄片を取り出した状態を示す分解解斜視図である。
【図８】 図１で示した電磁継電器の組立完了後の状態を示し、図Ａは平面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】 図１で示したベースを示し、図Ａは平面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線断面図、図Ｃは図ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】 図９で示したベースから可動鉄片および可動接触片を取り除いた状態を示し、図Ａは平面図、図Ｂは図Ａの側面図、図Ｃは図ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】 本発明にかかる電磁継電器の第２実施形態を示し、図Ａは平面図、図Ｂは右側面図、図Ｃは図ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】 本発明にかかる第３実施形態を示す電磁継電器の斜視図である。
【符号の説明】
１０…ベース、１１ａ…絶縁壁、１１ｂ…仕切壁、１３ａ，１３ｂ…コイル端子孔、１４ａ，１４ｂ…切り欠き部、１５…調整用切り欠き部、２０…リードフレーム、２１…可動固定接点端子、２１ａ…端子部、２１ｂ…接続受け部、２２…固定接点端子、２２ａ…端子部、２２ｂ…固定接点、２３…位置規制部材、２３ａ…位置規制舌片、２３ｂ…位置決め部、２４…位置規制部材、２４ａ…位置規制舌片、２４ｂ…位置決め部、３０…電磁石ブロック、３１…コイル、３２…スプール、３２ａ…貫通孔、３４…胴部、３５ａ，３５ｂ…台座部、３６ａ，３６ｂ…突部、４０，４５…コイル端子、４３，４８…端子部、５０…鉄芯、５１…支持受け部、５２…磁極部、５３…屈曲部、６０…可動鉄片、６１…一端部、６１ａ…下面縁部、６２…吸着部、７０…可動接触片、７１…接続部、７２…可動接点、７３…屈曲部、８０…ケース、８１…ガス抜き孔、８２ａ，８２ｂ…突条。

Claims (1)

1. リードフレームから切り出した固定接点端子をインサート成形したベースに、電磁石ブロックを組み込んだ電磁継電器において、
   前記リードフレームから切り出した２つの位置規制部材の他端部である基準面に位置決めした鉄芯からなる前記電磁石ブロックと、可動鉄片および可動接触片を上下に配置してなる接点ブロックと、を隣り合うように前記ベースに設置し、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて動作する前記可動鉄片および前記可動接触片を、２つの前記位置規制部材の一端部でそれぞれ位置規制することを特徴とする電磁継電器。

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