JP4798115B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁石の励磁、非励磁を切り替えることで、作動バネ片を揺動させて接点の開閉動作をさせる構造とした電磁継電器の改良に関するものである。

特許文献１に開示された従来の電磁継電器は、Ｌ字状の作動バネ片のＬ字の一方片である固定部を継鉄に固定することで、可動接点を設けた作動バネ片を弾性支持し、その作動バネ片に結合させた接極子が電磁石の鉄心へ吸着される動作と、作動バネ片による弾性復帰動作とを行うことで、可動接点が固定接点に対する接離動作を行って、接点の開閉動作をなす構造となっている。

すなわち、この作動バネ片は、Ｌ字の一方片である固定部を固定することで板バネとして作用させたもので、他方片である作動部には接極子が連結されており、電磁石が非励磁の状態では作動部は板バネの復帰弾性力によって復帰しているが、電磁石が励磁されると、接極子が電磁石の鉄心に吸引されるため、作動部は作動バネ片の復帰弾性力に抗して元の復帰位置に戻る。こうした往復揺動動作によって、作動部の先端に取り付けた可動接点が、２つの固定接点の間で移動して接点の開閉動作を行う構造になっている。
２００６−２１０２８９号公報

しかしながら、上記のように接極子は、作動バネ片の作動部と一体となって揺動可能な状態に弾性保持されているため、電磁継電器が落下するなどして外力を受けると、重量のある接極子は大きくずれ動き、場合によっては、接極子を固着した作動バネ片に塑性変形するほどの力を加えることがある。

特許文献１に開示された電磁継電器は、コイルボビンの鍔部側への接極子のずれを規制することは可能であるが、その他の方向、たとえば作動バネ片の固定部側へ接極子がずれ動くことを防止することはできず、接極子の位置ずれの規制手段としては不十分であり、万一の場合にはバネの塑性変形をまぬがれることはできない。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、外力を受けて接極子が位置ずれしようとしたときに、端子片との当接によって位置ずれを防止できる電磁継電器を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の電磁継電器は、コイルボビンの鉄心の一端に連結された継鉄に、接極子を固着し、可動接点を設けた作動バネ片を弾性支持し、電磁石を励磁させて、接極子の鉄心への吸着動作を行わせることで、作動バネ片を揺動させて、可動接点を固定接点に接離させるようにした電磁継電器において、継鉄には、端子片を有した端子板が固定されており、接極子は、その側端に突起を設けた構造とされ、接極子が外力を受けたときに、接極子の突起を端子片に当接させて、すくなくとも接極子の前または後方向への位置ずれを阻止する第１の規制手段を設けた構造としたことを特徴とする。

請求項２に記載の電磁継電器は、コイルボビン側に、接極子が可動接点側に移動する外力を受けたときには、接極子の位置ずれを阻止する第２の規制手段を更に設けた構造としている。

請求項３に記載の電磁継電器は、第２の規制手段が、接極子の先端を当接させるストッパ壁をコイルボビンの鍔部に有した構造としている。

請求項１に記載の電磁継電器によれば、接極子が外力を受けたときに、接極子の端子片との当接によりストッパとして作用する第１の規制手段を備えた構造であるため、接極子の位置ずれを阻止でき、そのため落下などの衝撃による作動バネ片の塑性変形を防止することができる。また、端子片を接極子の端部より側端側に引き回して接極子を囲むように配設すれば、複数の方向への位置ずれを阻止できる。さらに、端子片をストッパとして使用する構成であるため、部品点数を増やすことなく、接極子の位置ずれ規制構造を実現できる。

また、請求項１に記載の電磁継電器によれば、接極子の側端に突起を設けて、外力を受けたときにその突起を端子片に当接させる構造としているため、接極子を簡易な形状に成形するだけで、接極子の位置ずれを阻止することができる。

また、接極子の側端に端子片を収める凹所を設けた構造とすれば、凹所の両端部と端子片との協働で接極子の２方向への位置ずれを規制することができ、両端子片で接極子を挟み込むことで、さらに２方向への位置ずれを規制できる。

請求項２に記載の電磁継電器によれば、コイルボビン側に、接極子が可動接点側に移動する外力を受けたときには、接極子の位置ずれを阻止する第２の規制手段をさらに備えた構造であるため、位置ずれ防止の強化を図れる。

請求項３に記載の電磁継電器によれば、接極子の先端を当接させるストッパ壁をコイルボビンの鍔部に設けて第２の規制手段を構成しているため、鍔部の簡易な加工で位置ずれの強化が図れる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面とともに説明する。

図１は、本発明の電磁継電器の内部構造を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、同電磁継電器の完成時を示した斜視図、（ｂ）は完成状態の同電磁継電器の落下状態の一例を示した斜視図である。図３は、同電磁継電器の主要部を示した概略正面図である。

同電磁継電器１０は、後述する各部材よりなる電磁石Ａおよびこの電磁石Ａを励磁させて動作する接点機構部Ｂを備え、これらを複数の端子片１７ｂ、２１、１９ｃ、２０ｃが下方に突き出るようにベース２２に組み付けて、箱形のケース２３を被せて構成される。

電磁石Ａは、上下端に鍔部１１ｂ、１１ａを有したコイルボビン１１、そのコイルボビン１１に巻装されたコイル１２、コイルボビン１１の中心軸に同心配置された胴部（不図示）に貫通された略円柱状の鉄心１３、およびコイルボビン１１の上端側で鉄心１３と連結された継鉄１４などより構成される。

コイルボビン１１は、電気絶縁性の樹脂成形品よりなり、貫通孔１１ｃを有した中空構造の胴部と、その胴部の両端に設けられた上下鍔部１１ｂ、１１ａとを一体に備える。

コイルボビン１１のベース側の鍔部１１ａは、接点の開閉動作をつかさどる接点機構部Ｂを組み入れた構造とされ、複数の端子片１７ｂ、２１、１９ｃ、２０ｃを下方のベース２２側に突出させるように組み入れる一方、継鉄側の鍔部１１ｂでは、その上方で継鉄１４と、コイルボビン１１の貫通孔１１ｃに貫通された鉄心１３とが連結される。また、ベース側の鍔部１１ａには、ベース２２の下方に突出される一対のコイル端子２１が配設される。

継鉄１４は、Ｌ字板状部材よりなり、鉄心１３にかしめにより固定的に連結されて、コイル１２の周辺に磁路を形成する。この継鉄１４は、鉄心１３に連結され、コイルボビン１１の上端の鍔部１１ｂに沿って配置される横設部１４ｂと、この横設部１４ｂに略直交して折曲され、コイル１２の側方に離間して鉄心１３に略平行に連設される起立部１４ａとを一体に備える。

一方、接点機構部Ｂは、ノーマリオープン（ＮＯ）固定接点１９ａを有するＮＯ固定接点端子板１９と、ノーマリクローズ（ＮＣ）固定接点２０ａを有するＮＣ固定接点端子板２０と、可動接点１８を有し、接極子１６を固着した作動バネ片１５とを含んで構成される。なお本例では、可動接点１８が２つの固定接点１９ａ、２０ａに対し接触動作をなす接点切替型のｃ接点に適用したものを例示しているが、１つの固定接点に対し接離動作をなす常開型ａ接点、常閉型ｂ接点にも適用可能である。

ＮＯ固定接点端子板１９、ＮＣ固定接点端子板２０はそれぞれ、導電性板材をＬ字状に折曲形成してなり、固定接点１９ａ、２０ａを固着した取付片１９ｂ、２０ｂと、その取付片１９ｂ、２０ｂと直交する方向に延出した端子片１９ｃ、２０ｃとを備える。

作動バネ片１５は、銅板などの導電性薄板材をＬ字状に折曲形成してなり、継鉄１４の起立部１４ａに、後述する端子板１７とともに固定される固定部１５ａと、この固定部１５ａに略直交する方向に折曲、延出され、可動接点１８を開放端１５ｄに固着した作動部１５ｂと、固定部１５ａと作動部１５ｂとの間の折曲部に相当するヒンジバネ部１５ｃとを備えている。

また接極子１６は、磁性を有した鉄片などよりなり、作動バネ片１５の作動部１５ｂにかしめにより固着されるとともに、ヒンジバネ部１５ｃ側の端部１６ｂを継鉄１４の下端１４ｃに当接させた状態にして、作動バネ片１５の作動部１５ｂとともに、弾性支持されている。この接極子１８は、電磁石Ａの鉄心１３および継鉄１４と協働して、コイル１２による磁気回路を形成する。

この接極子１６は、電磁石Ａが非励磁の状態では、鉄心１３の頭部１３ａから離れた復帰位置にあり、作動バネ片１５に設けた可動接点１８はＮＣ固定接点２０ａと接触しているが、電磁石Ａが励磁されると、鉄心１３の磁気吸引力により接極子１６は、接極子１６のヒンジバネ部１５ｃ側の端部１６ｂを中心に、ヒンジバネ部１５ｃの復帰弾性力に抗して鉄心１３の頭部１３ａの方向に揺動して、鉄心１３に吸着する。

その揺動、吸着動作にともない、作動バネ片１５の作動部１５ｂも同時に揺動して、作動バネ片１５の開放端１５ｄの上下に固着された可動接点１８は、電磁石Ａが非励磁のときに接触状態にあるＮＣ固定接点２０ａから離れて、他方のＮＯ固定接点１９ａに接触する。

その後、電磁石Ａが消磁されると、鉄心１３の磁気吸引力が消失するため、作動バネ片１５の復帰弾性力によって、接極子１６は作動部１５ｂとともに復帰位置まで反対方向に揺動して、可動接点１８はＮＯ固定接点１９ａから離れて、ＮＣ固定接点２０ａに接触する。

電磁継電器１０は、このような構造によって、電磁石Ａの励磁、消磁を繰り返すことによって、可動接点１８が固定接点１９ａ、２０ａに対して接離動作を行って、接点の切替をさせるようにしている。

また、作動バネ片１５の固定部１５ａとともに継鉄１４に固定された端子板１７は、作動バネ片１５と同様の導電性薄板材よりなり、コモン端子を構成する。この端子板１７は、継鉄１４に固定された板状の本体部１７ａと、その本体部１７ａの両端の下端より下方に延びる一対の端子片１７ｂとを備えている。この端子片１７ｂは、本体部１７ａより直接連設される延出部１７ｂａと、その延出部１７ｂａより接極子１６を挟むように折曲し、さらに下方に延びる１対のリード部１７ｂｂとを有した形状となっている。

図２（ｂ）には、製品となった電磁継電器１０の落下状態の一例を図示しているが、このような落下によって、ケース２３の内部に収容した上記種々の部材は大きな外力を受ける。特に作動バネ片１５は、一部（固定部１５ａ）が継鉄１４に固定されて、重量のある接極子１６を取り付けた作動部１５ｂを揺動可能に弾性支持された状態にあるため、落下などの衝撃で強い外力を受けると、接極子１６が作動部１５ｂとともに外力の方向に応じた種々の方向に大きく位置ずれを起こそうとする。

かりに、このような位置ずれが起こると、作動バネ片１５が固定部１５ａで固定されているため、その位置ずれ移動を起こす力は、固定部１５ａと作動部１５ｂとの間のヒンジバネ部１５ｃに特に大きく働いて、ヒンジバネ部１５ｃにねじれ、歪みなどの塑性変形を生じさせることとなり、その後、作動バネ片１５に固着された接極子１６は正常な揺動動作ができなくなって、継電器としての正常な機能を果たせなくなるおそれがある。

本例に示した電磁継電器１０は、このような接極子１６の落下などの外力による位置ずれを規制するために、第１の規制手段１および第２の規制手段２を設けた構造としている。

図４は、第１の規制手段１および第２の規制手段２を説明するために示した、図３に対応した概略底面図である。これら第１、第２の規制手段１、２について、図１〜３も参照しながら説明する。

図１、３、４に示すように、一対の端子片１７ｂの延出部１７ｂａは、接極子１６のヒンジバネ部１５ｃ側の端部１６ｂの両肩部１６ａを接点方向（図１に示した矢印Ｘの方向）に押さえるように配置されている一方、一対の端子片１７ｂのリード部１７ｂｂは接極子１６を両側端より挟み込むように配置されている。

これら延出部１７ｂａおよびリード部１７ｂｂは、接極子１６との間に所定のスペースＳを介して配置されており、接極子１６が、図３に例示した落下などにより発生する外力によって、作動バネ片１５のヒンジバネ部１５ｃを外方に押しやる方向（図４に示すＸ１方向）に移動しようとした場合は、端子片１７ｂの延出部１７ｂａが第１の規制手段１として作用して、接極子１６の位置ずれを制限する。また、接極子１６がＹ１、Ｙ２方向に移動しようとした場合は、端子片１７ｂのリード部１７ｂｂが第１の規制手段１として作用して、接極子１６の位置ずれを制限する。

このように、この電磁継電器１０は、接極子１６の端子片１７ｂとの当接によりストッパとして作用する第１の規制手段１を備えた構造であるため、接極子１６が外力を受けたときに、位置ずれを阻止でき、そのため作動バネ片１５が塑性変形することを防止できる。特に本例のように、端子片１７ｂを本体部１７ａより引き回して接極子１６の三方より取り囲むように配設しているため、部品を増やすことなく端子片１７ｂだけで少なくとも三方向への位置ずれを阻止できる。

また、コイルボビン１１のベース側の鍔部１１ａは、接点機構部Ｂを組み入れるための外郭１１ａａを一体的に有しており、その外郭１１ａａは、コイルボビン１１の中心軸に略平行で、接極子１６の揺動端部１６ｃ側のテーパ状に形成された角部１６ｃａに対向する壁面を有した一対のストッパ壁１１ａｂを備えた構造となっている。

すなわち、このストッパ壁１１ａｂは、接極子１６が外力によって、作動部１５ｂが折曲、延出されている、可動接点１８を配設した方向（Ｘ２方向）に移動しようとした場合、第２の規制手段２として作用して、移動してくる接極子１６の揺動端部１６ｃ側の角部１６ｃａと当接して受け止めて、接極子１６の位置ずれを制限する。また、テーパ状の両角部１６ｃａと当接して規制する構成であるため、Ｘ２方向だけではなく、Ｙ１、Ｙ２方向への位置ずれも規制できる。

このように、第１の規制手段１および第２の規制手段２を設けることで、接極子１６の可動範囲を四方より制限でき、その結果、接極子１６が位置ずれを起こすほどの外力を受けたときに作動バネ片１７が塑性変形することを防止できる。なお、接極子１６にスムースな揺動動作をさせるために、上述するように、端子片１７ｂと接極子１６との間、およびストッパ壁１１ａｂと、接極子１６との間に所定幅のスペースＳを介在させることが望ましい。

さらに本図例では、作動バネ片１５の作動部１５ｂは、図４に示すように、側端に翼片１５ｅを有した形状となっており、接極子１６がＸ２方向に位置ずれ移動しようとした場合、同時に移動する翼片１５ｅが外郭１１ａａの端部１１ａｃと当接する構造となっている。この作動バネ片１５による規制手段は、上記コイル第２の規制手段２を補完する。

図５は、本発明の電磁継電器の第１の規制手段の他例を説明するために、内部構造を部分的に示した斜視図である。

本図は、電磁継電器の継鉄１４側の端部を図示したもので、端子板１７および接極子１６は、図１のものとは異なる形状を有している。なお、他の構成部材は図１のものと同様の形状を有しているため、同一の符号を付してその説明は省略する。

端子板１７は、端子片１７ｂを本体部１７ａの両側より延出させているが、本体部１７ａの下端よりすぐに継鉄１４側に折曲され、継鉄１４の両側端に沿った延出部１７ｂａが形成され、さらに接極子１６の両側端と直交するように下方に延びるリード部１７ｂｂが形成されており、両リード部１７ｂｂが接極子１６を両側端より挟み込む構造となっている。

一方、接極子１６は、その両側端の、側端に直交したリード部１７ｂｂよりも接点機構部（本図では不図示）に近い位置に、リード部１７ｂｂとの間に所定のスペースＳを介して、突起１６ｄを備えている。

この突起１６ｄは、外力が働いて接極子１６がＸ１方向に位置ずれを起こそうとすると、端子片１７ｂと当接する。すなわち本例では、この突起１６ｄが端子片１７と当接して相互に協働することで第１の規制手段１を構成している。

このような構造によれば、接極子１６の側端に突起１６ｄを設けて、外力を受けたときにその突起１６ｄを端子片１７ｂに当接させる構造としているため、接極子１６を簡易な形状とするだけで、外力を受けたときの接極子１６の位置ずれを阻止できる。

図６は第１の規制手段のさらに他の例を示す概略底面図で、（ａ）は突起と端子片の位置関係を図５のものと逆にした例、（ｂ）は（ａ）とは異なる突起を設けた例、（ｃ）は側端に凹所を設けて端子片１７ｂを収めた例を示している。

図６（ａ）〜（ｃ）に示した第１の規制手段１は、突起１６ｄまたは凹所１６ｅの端部１６ｅａと端子片１７ｂとの当接によって、接極子１６の少なくともＸ２方向への位置ずれを防止することができる。また図６（ｃ）では、端子片１７ｂを凹所１６ｅに収める構造であるため、Ｘ１、Ｘ２の両方向への位置ずれを防止できる。もちろん、これらの構成によれば、端子片１７ｂで接極子１６を挟み込んだ構造であるため、Ｙ１、Ｙ２方向への位置ずれも防止できる。

本発明の電磁継電器の内部構造を示す分解斜視図である。 （ａ）は、同電磁継電器の完成時を示した斜視図、（ｂ）は落下状態の一例を示した斜視図である。 同電磁継電器の主要部を示した概略正面図である。 同電磁継電器の第１の規制手段および第２の規制手段を説明するための概略底面図である。 本発明の電磁継電器が有する第１の規制手段の他例を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１の規制手段のさらに他の例を示す説明図である。

１０ 電磁継電器
Ａ 電磁石
Ｂ 接点機構部
１ 第１の規制手段
２ 第２の規制手段
１１ コイルボビン
１１ａ ベース側の鍔部
１１ａａ 接点機構部組み入れ用の外郭
１１ａｂ ストッパ壁
１１ｂ 継鉄側の鍔部
１２ コイル
１３ 鉄心
１４ 継鉄
１４ａ 起立部
１４ｂ 横設部
１５ 作動バネ片
１５ａ 固定部
１５ｂ 作動部
１５ｃ ヒンジバネ部
１５ｄ 開放端
１６ 接極子
１６ａ 肩部
１６ｂ ヒンジバネ側の端部
１６ｃ 揺動端部
１６ｃａ 揺動端部側の角部
１６ｄ 突起
１６ｅ 凹所
１６ｅａ 凹所の端部
１７ 端子板
１７ａ 本体部
１７ｂ 端子片
１７ｂａ 延出部
１７ｂｂ リード部
１８ 可動接点

Claims (3)

1. コイルボビンの鉄心の一端に連結された継鉄に、接極子を固着し、可動接点を設けた作動バネ片を弾性支持し、電磁石を励磁させて、上記接極子の上記鉄心への吸着動作を行わせることで、上記作動バネ片を揺動させて、上記可動接点を固定接点に接離させるようにした電磁継電器において、
   上記継鉄には、端子片を有した端子板が固定されており、
   上記接極子は、その側端に突起を設けた構造とされ、
   上記接極子が外力を受けたときに、上記接極子の上記突起を上記端子片に当接させて、すくなくとも上記接極子の前または後方向への位置ずれを阻止する第１の規制手段を設けた構造としたことを特徴とする電磁継電器。
2. 請求項１において、
   上記コイルボビン側には、上記接極子が上記可動接点側に移動する外力を受けたときには、上記接極子の位置ずれを阻止する第２の規制手段を更に設けた構造としている電磁継電器。
3. 請求項２において、
   上記第２の規制手段は、上記接極子の先端を当接させるストッパ壁を、上記コイルボビンの鍔部に有した構造としている電磁継電器。

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