JP4099941B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルブロックの側方で可動ブロックを駆動するようにした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、例えば次のような構成のものが提案されている。
特開2000−222990号公報には、ベースの上面に載置したコイルブロックから側方に鉄心の吸引部を延設し、その下方に配設した可動鉄片を駆動して、上方に配設した可動接触片を動作させることにより接点を開閉するようにした電磁継電器が開示されている。
【０００３】
特開平3−57128号公報には、コイルブロックから側方に鉄心の吸引部を延設し、その上方に揺動可能な可動鉄片及び可動接触片からなる可動ブロックを配設し、コイルブロックを励磁・消磁することにより、接点を開閉するようにしたリレー（電磁継電器）が開示されている。
【０００４】
特公平4−42766号公報には、電磁石から下方に延びる鉄心の吸引部によりアーマチュアを駆動し、接点を開閉するようにした電磁継電器が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2000−222990号公報に開示された電磁継電器では、可動鉄片と可動接触片とを鉄心の吸引部の上下に分けて配設しなければならないため、組立や位置決めが困難であり、動作が不安定となりやすい。
【０００６】
特開平3−57128号公報に開示された電磁継電器では、鉄心の吸引部が真っ直ぐ側方に延びており、その外側で接点が開閉するため、所望の吸引力特性を得るためには大型化が避けられない。
【０００７】
特公平4−42766号公報に開示された電磁継電器では、電磁石の側方に延びる鉄心の吸引部の内側で接点が開閉するので、接点間距離を十分に取ることができない。一方、接点間距離を大きくすると、電磁石の吸引力特性を高める必要が生じ、電磁継電器の大型化が避けられない。
【０００８】
そこで、本発明は、組立性及び動作特性に優れた小型の電磁継電器を提供することを課題とする。
【０００９】
【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、
ベースに、鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなるコイルブロックと、該コイルブロックの側方に配置され、可動鉄片及び可動接触片からなる可動ブロックとを設けてなる電磁継電器において、
前記ベースは、前記コイルブロックが配設される第１収容凹部と、該第１収容凹部の側方に隣接して形成される第２収容凹部とを有し、
前記第１収容凹部では、前記コイルブロックのコイル端子が、前記ベースの底面を貫通して延び、
前記第２収容凹部を構成する両端側壁部に、前記可動接触片の一端部に設けた可動接点が接離する固定接点を露出させる固定端子と、前記可動接触片の他端部が電気接続される電気接続部とをそれぞれ備え、前記固定端子と前記電気接続部は、前記ベースの底面を貫通して延び、
前記鉄心は、その両端の第１及び第２吸引部がコイルブロックの側方から前記第２収容凹部へと延び、該第２収容凹部内を対向方向に屈曲して延設され、前記第１吸引部が前記固定接点の内側に、前記第２吸引部が前記電気接続部の内側にそれぞれ配置され、
前記可動鉄片は、一端部を前記第２吸引部を支点とし、他端部を前記第１吸引部に吸引されることにより、前記可動接触片と共に回動して可動接点を固定接点に接離させるようにしたものである。
【００１０】
この構成によれば、固定接点と電気接続部がコイルブロックの側方両端部にそれぞれ配設されると共に、鉄心の各吸引部が、その内側に配置されているので、小型の電磁継電器とすることができる。また、固定接点と電気接続部の内側はデッドスペースであるので、このデッドスペースで各吸引部の占有スペースを大きく取ることができる。したがって、所望の吸引力特性を発揮させることが可能となり、コイルブロックを励磁すれば、可動接触片の弾性力に抗して可動鉄片を確実に第１吸引部に吸引して回動させることができ、可動接点が固定接点に閉成する。
【００１１】
前記鉄心を２分割することによりスプールの両端側から装着可能とすると、予めスプールにコイルを巻回しておくことができ、吸引部をコイル巻回部分の側方に簡単に配置することが可能となり、自動化に適している点で好ましい。
【００１２】
前記ベースの側壁に、前記可動ブロックの動作状態を確認するための開口部を形成するのが好ましい。
【００１３】
前記スプールにガイド凹部を形成する一方、前記ベースに、前記ガイド凹部に係合してコイルブロックを位置決めすると共に、コイルと鉄心の吸引部との絶縁を図る絶縁壁を形成すると、構造を複雑化させることなく、位置決め及び絶縁の２つの機能を得ることが可能となる点で好ましい。
【００１４】
前記ベースに、前記コイルブロックの樹脂構成部分に開口するシール孔を形成し、ベースにケースを被せて底面をシールする際、前記シール孔を介してベースとコイルブロックとを接合すると、シール時にコイルブロックの固定も行うことができるので、振動や衝撃に強い構造とすることができる点で好ましい。
【００１５】
【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。
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。この電磁継電器は、大略、ベース１に、コイルブロック２、可動ブロック３を収容し、ケース４で被覆した構成である。
【００１６】
ベース１は、図１に示すように、側壁５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって囲まれて上方に開口する収容凹部６を備えた略箱形状で、合成樹脂材料を成形することにより得られる。収容凹部６は、中央部に設けた絶縁壁７により、コイルブロック２を収容する第１収容凹部８と、可動ブロック３を収容する第２収容凹部９とに区画されている。絶縁壁７は、両端部に第１収容凹部８側に向かう突出部１０ａ，１０ｂが形成されている。第１収容凹部８の底面隅部の２箇所には、後述するコイル端子２９が挿通される端子孔１１（一方は図示せず）がそれぞれ穿設されている。第２収容凹部９は、第１収容凹部８に比べて底面が上方に位置している。第２収容凹部９の一端側には台座部１２が形成されている。台座部１２には図示しない端子孔に接点端子１３が圧入されることにより上方に固定接点１３ａが露出している。また、台座部１２近傍の側壁５ｃには第１切欠部１４（本発明の開口部に相当し、切欠き形状のみならず貫通孔等で構成してもよい。）が形成され、図２に示すように、側方から可動鉄片３３の動作状態を検出できるようになっている。一方、第２収容凹部９の他端側には図示しない端子孔に接続端子１５が圧入されることにより、上方に電気接続部１５ａが露出している。電気接続部近傍の側壁５ｂと側壁５ｃとには第２切欠部１６と第３切欠部１７とがそれぞれ形成されている。第２切欠部１６は可動接触片３４の端部を位置決めするためのものであり、第３切欠部１７は後述するケース４の凹部４２を構成する壁面のための逃がしである。また第２収容凹部９の底面には、電気接続部１５ａの近傍に側壁５ｃとで可動接触片３４の両縁部をガイドするための突起１８が形成されている。またベース１の両端壁５ａ，５ｂには、中央部上縁に内側に向かう係止部１９がそれぞれ形成されている。またベース１の底面には、両端側中央部に後述するシール時に利用されるシール孔２０がそれぞれ形成されている。なお、ベース１の下面両側縁は面取りされている。
【００１７】
コイルブロック２は、図４に示すように、鉄心２１にスプール２２を介してコイル２３を巻回したものである。
【００１８】
鉄心２１は、鉄心部２４ａ，２４ｂに２分割した構成である。鉄心部２４ａ，２４ｂは同形状であって、同一工程（金型）で加工できる。各鉄心部２４ａ，２４ｂの一端側（接続側）には、段状で、先端に接続を容易とするためのテーパ面を備えた接続部２５ａ，２５ｂがそれぞれ形成され、互いに面接触することにより磁束の漏れが抑えられるようになっている。また各鉄心部２４ａ，２４ｂの他端側は側方から接続部２５ａ，２５ｂに沿う方向に延びる吸引部２６ａ，２６ｂとなっている。
【００１９】
スプール２２は、両端の鍔部２７ａ，２７ｂを略矩形筒状の胴部２８で連結した構造である。鍔部２７ａ，２７ｂは、側縁部の端子孔２９ａにコイル端子２９が圧入され、反対側の側縁部及び一端部が前記胴部２８を介して連通するように開口している。鍔部２７ａ，２７ｂは、側方に開口することにより得られた下方側の厚みｔが、前記第１収容凹部８の底面と前記第２収容凹部９の底面との段差と同一となっている。これにより、コイルブロック２を第１収容凹部８に配設した際、鉄心２１の吸引部２６ａ，２６ｂが第２収容凹部９の底面に隙間無く配置される。また、鍔部２７ａ，２７ｂと胴部２８との境界部分には上方に突出する突条部３０ａ，３０ｂが形成されている。突条部３０ａ，３０ｂの中央部分を除去して逃がし部３１ａ，３１ｂを形成することにより、胴部２８に巻回するコイル２３の端部を鍔部２７ａ，２７ｂの上面に引き出しやすくしている。また、鍔部２７ａ，２７ｂの側縁部が切り欠かれ、突条部３０ａ，３０ｂとでガイド凹部３２ａ，３２ｂを構成している。そして、各ガイド凹部３２ａ，３２ｂに、前記ベース１の絶縁壁７の突出部１０ａ，１０ｂがそれぞれ係合し、コイルブロック２の位置決めが可能となっている。
【００２０】
可動ブロック３は、可動鉄片３３と可動接触片３４とからなる。
前記可動鉄片３３は、短冊状の磁性板材からなり、その両端上面には傾斜面３５ａ，３５ｂがそれぞれ形成されている。傾斜面３５ａは、後述する可動接触片３４の可動接点３６側に非接触部分を設けて弾性変形可能な長さを確保するためのものであり、傾斜面３５ｂは、後述する可動接触片３４の第１屈曲部３７との干渉を避けるためのものである。
【００２１】
前記可動接触片３４は、一端側が二股に分離され、各先端部下面には可動接点３６がそれぞれ設けられている。また可動接触片３４の他端側は２段階で屈曲し、第１屈曲部３７が可動鉄片３３の一端部に沿い、第２屈曲部３８がベース１の第２切欠部１６に係合して長手方向の位置決めに利用される。また両屈曲部３７，３８の間の平坦部３９には、両縁中央部に切欠４０がそれぞれ形成されている。そして、平坦部３９が前記接続端子１５の電気接続部１５ａに接触して電気的に導通され、両側縁がベース１の側壁５ｃと突起１８との間にガイドされて幅方向に位置決めされる。なお、可動接触片３４の中間部３４ａの幅寸法Ｗ１は可動鉄片３３の幅寸法Ｗ２と同一に形成され、両者の位置合わせが正確に行えるようになっている。
【００２２】
ケース４は、図１に示すように、下面が開口する略箱形状で、天井面には前記可動接触片３４の先端側に当接する押圧部４１（図８参照）が突設されている。またケース４の上面角部には凹部４２が形成され、電磁継電器完成後に、そこに設けた筒部４３を溶融させて内部を封止する。またケース４の両側壁下縁にはスタンドオフ４４が突設され、電磁継電器をプリント基板等に実装した際、プリント基板等とベース１の底面との間に所定の隙間を形成できるようになっている。
【００２３】
なお、前記各端子１３，１５，２９の脚部は、実装する基板等の端子孔（図示せず）の位置に対応するように屈曲されている。
【００２４】
続いて、前記構成の電磁継電器に組立方法について説明する。
ベース１に、接点端子１３及び接続端子１５を圧入により取り付ける。またスプール２２の鍔部２７ａ，２７ｂにコイル端子２９を圧入し、その上端部２９ａに胴部２８に巻回したコイル２３を巻き付ける。そして、コイル端子２９の上端部２９ａを鍔部２７ａ，２７ｂの上面に沿うように略直角に屈曲する。この場合、コイル２３は、突条部３０ａ，３０ｂの逃がし部３１ａ，３１ｂを介してコイル端子２９に巻き付けられるので、鍔部２７ａ，２７ｂの上面に沿い、断線しにくい。その後、スプール２２の両端側から鉄心部２４ａ，２４ｂをそれぞれ挿入する。このとき、鉄心部２４ａの縁部ｅ１がスプール２２の当接部（図示せず）に当接した時点で、鉄心部２４ｂの縁部ｅ２とスプール２２との間に若干の隙間が形成されるようにしている。したがって、鉄心部２４ｂの接続部先端ｅ３（又はｅ３´）が鉄心部２４ａの縁部ｅ４（又はｅ４´）に当接し、面接触範囲が常に設定した値となって安定する。また、鉄心２１を２つの鉄心部２４ａ，２４ｂに分割することにより、スプール２２にコイル２３を巻回した後、鉄心２１を取付可能としているので、鉄心２１の吸引部２４ａ，２４ｂを側方から互いに接近する方向に延設して占有面積を大きく取ることができると共に、コイル２３の巻回範囲を広げて、小型であっても、所望の吸引力特性を発揮させることが可能である。
【００２５】
完成したコイルブロック２は、前記ベース１の第１収容凹部８に上方より取り付ける。コイル端子２９はベース１の端子孔１１に圧入されて下面より突出する。コイルブロック２は、第１収容凹部８の底面に当接した時点で、係止部１９が鍔部２７ａ，２７ｂの上面に係止することにより抜け止めされる。この状態では、絶縁壁７の突出部１０ａ，１０ｂがガイド凹部３２ａ，３２ｂにそれぞれ係合して位置決めされるので、がたつきがない。しかも、絶縁壁７によってコイル２３と鉄心２１の吸引部２６ａ，２６ｂとの間の沿面距離が確保され、所望の絶縁状態が維持される。また、鉄心２１の各吸引部２６ａ，２６ｂが第２収容凹部９側の固定接点１３ａ及び電気接続部１５ａの内側に位置決めされ、図６に示すように、これらは略同一直線上に位置する。このとき、電気接続部１５ａは、鉄心２１の吸引部２６ｂに対して同一面内若しくは僅かに上方に位置する。但し、この段差は、可動鉄片３３と吸引部２６ｂとの吸引力を損なわない値とする。
【００２６】
ここで、可動鉄片３３の上面に可動接触片３４を接着やかしめ等によって固定して可動ブロック３を形成する。そして、可動ブロック３を前記ベース１の第２収容凹部９に配設する。このとき、可動ブロック３は、図６又は図７に示すように、可動接触片３４の第２屈曲部３８をベース１の第２切欠部１６に係合されると共に、平坦部３９を側壁５ｃと突起１８との間にガイドされて所望の位置に設置される。そこで、平坦部３９の切欠４０を利用して可動接触片３４と接続端子１５の電気接続部１５ａとを溶接により一体化する。これにより、可動接触片３４は、平坦部３９が電気接続部１５ａに面接触して電気的に導通されると共に、可動接点３６が接離可能に固定接点１３ａに対向して強固に位置決めされる。なお、可動鉄片３３の動作状態は、ベース１の第１切欠部１３を介して確認する。
【００２７】
最後に、ベース１にケース４を被せて底面側をシールする。このとき、ベース１のシール孔２０を介してシール剤が侵入し、コイルブロック２の鍔部２７ａ，２７ｂをベース１に接合する。これにより、コイルブロック２が振動等でがたついたりすることを確実に防止可能となる。また、用途に応じてケース４の筒部４３を熱封止して内部を密閉状態とすることにより電磁継電器が完成する。
【００２８】
次に、前記構成の電磁継電器の動作について説明する。
コイル２３に通電しておらず、コイルブロック２が消磁状態にあれば、可動接触片３４の弾性力により、可動鉄片３３は支点（吸引部２６ｂ）を中心として図８中時計回り方向に回動し、可動接点３６は固定接点１３ａから離間している。またこのとき、可動ブロック３にはケース４の押圧部４１が圧接するので、がたつきがなく、接点間距離は一定値に維持される。
【００２９】
ここで、コイル２３に通電することによりコイルブロック２を励磁すると、可動鉄片３３の先端部が鉄心２１の吸引部２６ａに吸引され、支点（吸引部２６ｂ）を支点として図８中反時計回り方向に回動する。このとき、可動接触片３４は第１屈曲部３７により可動鉄片３３の一端部に沿っているので、可動鉄片３３の回動動作を妨げることはない。したがって、可動鉄片３３及び可動接触片３４の動作状態が安定し、可動鉄片３３の一端部と鉄心２１の吸引部２６との間の磨耗が防止される。また、前述のように、電気接続部１５ａが鉄心２１の吸引部２６ｂに対して同一面内あるいは僅かに上方に位置しているので、可動鉄片３３と吸引部２６ｂとの接触圧が軽減されている。したがって、可動鉄片３３及び可動接触片３４の動作状態が安定すると共に、可動鉄片３３の一端部と鉄心２１の吸引部２６との間の磨耗が防止される。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ベース上にコイルブロック、次いで可動ブロックを配設することにより形成できるので、組立性に優れている。また、固定接点と電気接続部をコイルブロックの側方両端部にそれぞれ配設する共に、鉄心の各吸引部を、その内側に配置したので、小型とすることができる。さらに、固定接点と電気接続部の内側のデッドスペースに、鉄心の各吸引部を配置することにより、各吸引部の占有ペースを大きく取ることができ、所望の吸引力特性を発揮させ、動作特性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。
【図２】 図１のケース以外の構成部品を組み立てた状態での正面図である。
【図３】 図２の底面図である。
【図４】 図１のコイルブロックの分解斜視図である。
【図５】 図１の可動ブロックの分解斜視図である。
【図６】 図１のケース以外の構成部品を組み立てた状態での平面図である。
【図７】 図１のケース以外の構成部品を組み立てた状態での斜視図である。
【図８】 図６にケースを組付けた状態でのＡ−Ａ線正面断面図である。
【図９】 図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１…ベース ２…コイルブロック
３…可動ブロック ７…絶縁壁
８…第１収容凹部 ９…第２収容凹部
１０ａ，１０ｂ…突出部 １３…接点端子
１４…第１切欠部 １５…接続端子
１５ａ…電気接続部 １６…第２切欠部
１７…第３切欠部 １８…突起
１９…係止部 ２０…シール孔
２１…鉄心 ２２…スプール
２３…コイル ２４ａ，２４ｂ…鉄心部
２５ａ，２５ｂ…接続部 ２６ａ，２６ｂ…吸引部
２７ａ，２７ｂ…鍔部 ３０…突条部
３１…逃がし部 ３２ａ，３２ｂ…ガイド凹部
３３…可動鉄片 ３４…可動接触片
３５ａ，３５ｂ…傾斜面 ３６…可動接点
３７…第１屈曲部 ３８…第２屈曲部
３９…平坦部 ４０…切欠
４１…押圧部

Claims (5)

1. ベースに、鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなるコイルブロックと、該コイルブロックの側方に配置され、可動鉄片及び可動接触片からなる可動ブロックとを設けてなる電磁継電器において、
   前記ベースは、前記コイルブロックが配設される第１収容凹部と、該第１収容凹部の側方に隣接して形成される第２収容凹部とを有し、
   前記第１収容凹部では、前記コイルブロックのコイル端子が、前記ベースの底面を貫通して延び、
   前記第２収容凹部を構成する両端側壁部に、前記可動接触片の一端部に設けた可動接点が接離する固定接点を露出させる固定端子と、前記可動接触片の他端部が電気接続される電気接続部とをそれぞれ備え、前記固定端子と前記電気接続部は、前記ベースの底面を貫通して延び、
   前記鉄心は、その両端の第１及び第２吸引部がコイルブロックの側方から前記第２収容凹部へと延び、該第２収容凹部内を対向方向に屈曲して延設され、前記第１吸引部が前記固定接点の内側に、前記第２吸引部が前記電気接続部の内側にそれぞれ配置され、
   前記可動鉄片は、一端部を前記第２吸引部を支点とし、他端部を前記第１吸引部に吸引されることにより、前記可動接触片と共に回動して可動接点を固定接点に接離させることを特徴とする電磁継電器。
2. 前記鉄心を２分割することによりスプールの両端側から装着可能としたことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記第２収容凹部を構成する側壁に、前記可動ブロックの動作状態を確認するための開口部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁継電器。
4. 前記スプールにガイド凹部を形成する一方、前記ベースに、前記ガイド凹部に係合してコイルブロックを位置決めすると共に、コイルと鉄心の吸引部との絶縁を図る絶縁壁を形成し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。
5. 前記ベースに、前記コイルブロックの樹脂構成部分に開口するシール孔を形成し、ベースにケースを被せて底面をシールする際、前記シール孔を介してベースとコイルブロックとを接合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。

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