JP4151248B2 - 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、ベースに対する電磁石ブロックに取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、特開昭63−225448号公報に記載のものがある。
すなわち、両端部を屈曲して対向する磁極片を形成した略コ字形状の鉄芯にスプールを介してコイルを巻回した電磁石ブロックと、接極子の両端部を前記磁極片に対向させ、略中央部を中心に揺動可能に支持された接極子ブロックとを備え、電磁石の励磁,消磁に基づいて前記接極子ブロックを揺動させ、前記接極子ブロックの可動接点を固定接点と接離させる電磁継電器において、前記鉄芯の対向する磁極片間に前記接極子に対向して永久磁石を配置するとともに、前記永久磁石を前記スプールと一体的に形成した保持部で保持し、前記接極子を前記電磁石ブロックに揺動可能に支持させたことを特徴と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、ベースに接極子ブロックを組み込んだ後、前記ベースにインサート成形したコイル端子の露出する一端部に、接極子ブロックにインサート成形した中継端子の一端部を、溶接一体化していた。このため、ベースに鉄芯を直接位置決めして固定していないので、接極子ブロックをベースに高い組立精度で組付けることができず、動作特性にバラツキが生じるという問題点があった。
【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、前記目的を達成すべく、コイルを巻回したスプールの貫通孔に略J字形状の鉄芯の真直な部分を挿通し、かつ、前記鉄芯の屈曲した部分を前記スプールの側方に配置した電磁石ブロックを、ベースの上面に組み込む電磁継電器において、
前記ベースに少なくとも一つの金属製位置規制部材をインサート成形し、前記ベースの底面から露出する前記位置規制部材の基準面に、前記スプールから突出する鉄芯の真直な部分の一端部を溶接一体化して位置決めするとともに、前記鉄芯の真直な部分の一端部に略L字形状の可動鉄片の一辺を載置し、かつ、その一辺縁部を回動支点として上下方向に回動可能に支持する一方、前記ベースの内側面隅部と前記鉄芯の屈曲した部分の露出する外周縁部とで囲まれた前記ベースの底面に固定接点を配置するとともに、前記可動鉄片の他辺の延長線に沿って延在し、かつ、前記電磁石ブロックの軸心に平行に配置した可動接触片の先端部に可動接点を設け、前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて回動する前記可動鉄片の他辺端部を前記鉄芯の屈曲した部分の他端部に接離するとともに、前記可動鉄片と一体に回動する前記可動接触片の前記可動接点を前記固定接点に接離する構成としてある。
【0006】
本発明によれば、ベースにインサート成形した金属製位置規制部材の基準面に、電磁石ブロックの鉄芯を溶接一体化する。このため、電磁石ブロックをベースに高い組立精度で組付けることができ、動作特性にバラツキのない電磁継電器が得られる。
【0007】
実施形態としては、ベース底面に設けた貫通孔から目視できる金属製位置規制部材にレーザを照射し、前記位置規制部材に鉄芯を溶接一体化してもよい。
本実施形態によれば、レーザを利用して金属製位置規制部材に電磁石ブロックの鉄芯を溶接一体化できるので、組立性の高い電磁継電器が得られる。
【0008】
他の実施形態としては、金属製位置規制部材に、上方から載置した鉄芯を目視できるレーザ用溶接孔を設け、このレーザ用溶接孔の内周縁部にレーザを照射して前記位置規制部材に鉄芯を溶接一体化してもよい。
本実施形態によれば、溶接作業を確実に行うことができ、作業性の高い電磁継電器が得られるという効果がある。
【0009】
【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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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)。
【0022】
前記可動接触片70は、前記可動鉄片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、可動鉄片60の下面縁部61a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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、ベースにインサート成形した金属製位置規制部材の基準面に、電磁石ブロックの鉄芯を溶着一体化する。このため、電磁石ブロックをベースに高い組立精度で組付けることができ、動作特性にバラツキのな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 (3)
- コイルを巻回したスプールの貫通孔に略J字形状の鉄芯の真直な部分を挿通し、かつ、前記鉄芯の屈曲した部分を前記スプールの側方に配置した電磁石ブロックを、ベースの上面に組み込む電磁継電器において、
前記ベースに少なくとも一つの金属製位置規制部材をインサート成形し、前記ベースの底面から露出する前記位置規制部材の基準面に、前記スプールから突出する鉄芯の真直な部分の一端部を溶接一体化して位置決めするとともに、前記鉄芯の真直な部分の一端部に略L字形状の可動鉄片の一辺を載置し、かつ、その一辺縁部を回動支点として上下方向に回動可能に支持する一方、
前記ベースの内側面隅部と前記鉄芯の屈曲した部分の露出する外周縁部とで囲まれた前記ベースの底面に固定接点を配置するとともに、前記可動鉄片の他辺の延長線に沿って延在し、かつ、前記電磁石ブロックの軸心に平行に配置した可動接触片の先端部に可動接点を設け、
前記電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて回動する前記可動鉄片の他辺端部を前記鉄芯の屈曲した部分の他端部に接離するとともに、前記可動鉄片と一体に回動する前記可動接触片の前記可動接点を前記固定接点に接離することを特徴とする電磁継電器。 - ベース底面に設けた貫通孔から目視できる金属製位置規制部材にレーザを照射し、前記位置規制部材に鉄芯を溶接一体化したことを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の電磁継電器。
- 金属製位置規制部材に上方から載置した鉄芯を目視できるレーザ用溶接孔を設け、このレーザ用溶接孔の内周縁部にレーザを照射し、前記位置規制部材に鉄芯を溶接一体化した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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