JP7183014B2

JP7183014B2 - 電磁継電器、及び電磁継電器の製造方法

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Publication number: JP7183014B2
Application number: JP2018225876A
Authority: JP
Inventors: 和男窪野
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2022-12-05
Anticipated expiration: 2038-11-30
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Description

本発明は、電磁継電器、及び電磁継電器の製造方法に関する。

電磁石により接点を開閉する電磁継電器は、電磁石と、接極子と、可動接点を有する可動端子と、固定接点を有する固定端子とを備え、電磁石の励磁により接極子を動かして可動端子を押圧することで、可動接点と固定接点とを互いに接触させる。

特許文献１には、可動接点を有する第１の部材と、外部機器と接続する脚を有する第２の部材とが３箇所のかしめで固定された端子を備えた電磁継電器が開示されている。

特許文献２には、接極子の先端に可動端子を押圧する絶縁性の押圧部材を取り付け、可動端子と接極子との絶縁距離を確保した電磁継電器が開示されている。

特許文献３には、電磁石及び接極子を絶縁壁で囲んで、可動端子及び固定端子に対する絶縁距離を確保するようにした電磁継電器が開示されている。

特許第５７４１６７９号公報特許第３９５９８９４号公報特開２００８－５３１５２号公報

電磁石により接点を開閉する電磁継電器においては、大型化を抑制しつつ、電磁石と接点などとの間の絶縁距離を確保することが望まれている。

本発明の一態様は、コイルと、鉄心と、コイルの励磁により動作する接極子と、接極子の動作に応じて変位する接点端子と、接極子に取り付けられ、接点端子に当接して接点端子を押圧する押圧部材と、コイル及び鉄心が配置される第１領域と接点端子及び押圧部材が配置される第２領域との間に位置する壁部を有するベースブロックと、を備え、接極子は、第１領域に配置される第１の部分と、第１の部分から延長されて第２領域に配置される第２の部分とを有し、押圧部材は、第２の部分に固定されている、電磁継電器である。

一態様の電磁継電器によれば、第１領域と第２領域との間に壁部を設けたことでコイルと接点端子との間の沿面距離が増加し、また押圧部材を接極子の第２の部分に固定したことで押圧部材の寸法が削減されるから、電磁継電器の大型化を抑制しつつ絶縁距離を確保することができる。

実施の形態における電磁継電器の斜視図である。実施の形態における電磁継電器の分解斜視図である。実施の形態における可動端子の正面図である。実施の形態における可動端子の斜視図である。穴の配置の異なる第２部材の正面図である。実施の形態における第２部材の正面図である。実施の形態における可動端子の変形例の正面図である。実施の形態における可動端子の変形例における第２部材の正面図である。実施の形態におけるベースブロックの斜視図である。実施の形態における第１部材の斜視図である。実施の形態における電磁継電器の断面図である。実施の形態における電磁継電器の拡大断面図である。実施の形態のおける押圧部材が取り付けられた接極子の斜視図である。実施の形態における押圧部材の接極子への取り付けを説明する斜視図である。実施の形態における押圧部材の正面図である。実施の形態における押圧部材の側面図である。実施の形態における押圧部材の平面図である。実施の形態における接極子、押圧部材、及び可動端子の位置関係を示す側面図である。実施の形態における押圧部材の断面及び接極子の正面を示す図である。実施の形態における接極子の斜視図である。実施の形態における押圧部材のかしめ部を説明する図である。実施の形態における電磁継電器の変形例の断面図である。実施の形態における電磁継電器の変形例のコイル組立及び金属部材の斜視図である。実施の形態における電磁継電器の底面図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態における電磁継電器について説明する。図１は実施の形態における電磁継電器２の斜視図である。図２は電磁継電器２の分解斜視図である。電磁継電器２は、構成部品が組み込まれるベースブロック４と、ベースブロック４を囲う箱形のカバー６とを備える。例えば、ベースブロック４及びカバー６は、樹脂による成形部品である。

ベースブロック４に組み込まれる構成部品は、複数の接点端子（可動端子２０、固定端子２６）と、電磁石７と、ヒンジばね８と、接極子１０と、押圧部材１２とを含む。例えば、押圧部材１２は、樹脂による成形部品である。

可動端子２０は、２本の脚１４ａ、１４ｂを有する第１部材１４と、可動接点１６を有する第２部材１８とを有する。固定端子２６は、２本の脚２２ａ、２２ｂと固定接点２４とを有する。電磁石７は、コイル組立２７と、鉄心３０と、ヨーク３２とを含む。コイル組立２７は、脚２８ａ及び脚２８ｂをそれぞれに有する２個のコイル端子２８と、コイル端子２８に接続される巻線を有するコイル３４と、コイル３４が巻回されるボビン３６とを有する。

電磁継電器２は、脚２８ａと脚２８ｂとの間に電圧を印加することで電磁石７を励磁する。電磁石７の励磁により、接極子１０が揺動して一端で鉄心３０に吸着する。押圧部材１２は接極子１０の他端に取り付けられ、接極子１０の揺動に伴い可動端子２０を押圧し、可動接点１６を固定接点２４に接触させる。ヒンジばね８は、接極子１０とヨーク３２とに取り付けられ、接極子１０の一端を鉄心３０から離れる方向へ弾性的に付勢する。

コイル端子２８への電圧印加を停止すると、ヒンジばね８の付勢により接極子１０はその一端が鉄心３０から離れるように復帰動作する。接極子１０の復帰動作に伴い押圧部材１２から可動端子２０への押圧力が解除され、可動接点１６は固定接点２４から離れる。

上記の構成により、電磁継電器２は可動接点１６と固定接点２４とを開閉する。上記の構成は一例であり、任意の構成部品及び原理を採用しても良い。例えば、固定端子２６は、接点２４を有する部材と、脚２２ａ、２２ｂを有する部材とで構成しても良い。

（端子構造の説明）
図３は一態様に係る端子の実施形態である可動端子２０の正面図である。可動端子２０は、第１部材１４と第２部材１８とを組み合わせて構成される。

第１部材１４は、外部機器と電気的に接続される脚１４ａ、１４ｂと、複数（図では３個）の突起３６ａ、３６ｂ、及び３６ｃとを有する。第２部材１８は、接点１６と、複数（図では３個）の穴３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃとを有する。第２部材１８は、ばね性を有し弾性的に変位する板状の部材である。第１部材１４及び第２部材１８は、例えば金属である。

突起３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、穴３８ａ、３８ｂ、３８ｃに個別に挿入されて、それぞれ先端においてかしめられ、可動端子２０のかしめ部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ（以下、かしめ部４０とも総称する）を形成する。

かしめ部４０ａ、４０ｂ、４０ｃにより第１部材１４及び第２部材１８は電気的に接続され、かつ互いに固定される。可動端子２０に電流が流れると電圧降下が発生するが、かしめ部４０を複数設けることで可動端子２０の内部抵抗を低減し、電圧降下を低減することができる。例えば、３０Ａ（アンペア）以上の高電流を流す用途では、かしめ部４０を３つ以上設けることが好ましい。

図３に示すように、かしめ部４０ａ、４０ｂ、４０ｃは並べて配置される。ただし、突起３６ｂは、突起３６ａ及び３６ｃよりも距離Ｈ１だけ図３下方に配置され、穴３８ｂは、穴３８ａ及び３８ｃよりも距離Ｈ１だけ図３下方に配置されるため、中央のかしめ部４０ｂは、両端のかしめ部４０ａ及び４０ｃよりも距離Ｈ１だけ図３下方に配置されている。距離Ｈ１は、例えば０．３ｍｍ程度である。

穴３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、例えば、円、楕円、三角形、矩形等の任意の形状が採用され、突起３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、穴３８ａ、３８ｂ、３８ｃそれぞれに挿入可能な任意の形状が採用される。

図４から図７を用いて、かしめ部４０ａ、４０ｂ、４０ｃの配置の効果について説明する。図４は可動端子２０の斜視図である。第２部材１８は、押圧部材１２により図４に示す矢印Ａ方向に押圧され、弾性的に変位する。第２部材１８がＡ方向に変位すると、第２部材１８の、突起３６ａ、３６ｂ、３６ｃに固定された穴３８ａ、３８ｂ、３８ｃそれぞれの周囲に応力が集中する。

図５は、比較例として、可動接点１６ａを有し、図４と異なる位置に穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆが配置される第２部材１９の正面図である。第２部材１９は、中央の穴３８ｅの位置が第２部材１８と異なっており、３個の穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆは、図５の上下方向（高さ方向）において同じ高さに配置されている。

押圧箇所４２ａは、押圧部材１２により押圧される第２部材１９の領域である。押圧箇所４２ａの中心点４４ａを用いて、穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆそれぞれの近傍の応力について説明する。中心点４４ａは、第２部材１９の幾何学的中心に位置し、押圧部材１２が第２部材１９を押圧する力を一点で受けるものと仮定する。

中心点４４ａにて受ける力により、穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆの周囲に発生する応力の大きさは、中心点４４ａからの距離に依存する。中心点４４ａと穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆとの距離が短くなるほど、第２部材１９の穴付近の曲げ角度が増加して応力が大きくなる。

図５においては、中心点４４ａと左端の穴３８ｄの中心点３９ｄとを結ぶ線分Ｌ１１と、中心点４４ａと右端の穴３８ｆの中心点３９ｆとを結ぶ線分Ｌ２２とは略同一の長さである。この場合、中心点４４ａに加わる外力による穴３８ｄの近傍での応力と穴３８ｆの近傍での応力とは、互いに同程度となる。

一方、図５では、中心点４４ａと中央の穴３８ｅの中心点３９ｅとを結ぶ線分Ｌ３３は、線分Ｌ１１及びＬ２２よりも短い。図５では、３個の穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆは横一列に並んでおり、隣り合う穴３８ｄ、３８ｅ、３８ｆの押圧箇所４２ａ側の縁４６ａ、４８ａ、５０ａを通る直線Ｌ４４は、線分Ｌ３３に対し直交する。

このような位置関係の下では、中央の穴３８ｅの近傍での応力は、両端の穴３８ｄ及び３８ｆの近傍での応力よりも大きくなる。

図６は本実施形態の第２部材１８の正面図である。図６を用いて、実施の形態における第２部材１８の穴３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃそれぞれの近傍での応力について説明する。

中央に配置される穴３８ｂは、両端の穴３８ａ及び３８ｃよりも図６下方に配置される。直線Ｌ１０は、両端の穴３８ａ、３８ｃの接点１６に近い側の縁４６、５０に接する直線である。穴３８ａ、３８ｃの形状が円である場合には、直線Ｌ１０は円の接線である。

本実施形態においては、直線Ｌ１０に対し、中央の穴３８ｂが接点１６とは反対側に位置するように配置される。

本実施形態においては、押圧箇所４２の中心点４４と左端の穴３８ａの中心点３９ａとを結ぶ線分Ｌ１と、押圧箇所４２の中心点４４と右端の穴３８ｃの中心点３９ｃを結ぶ線分Ｌ２とは、略同一の長さである。

上記のように、穴３８ｂが、穴３８ａ及び３８ｃよりも図６で下方に配置されると、図で両端の穴３８ａ、３８ｃの接点１６に近い側の縁４６、５０に接する直線Ｌ１０に対し、他の穴３８ｂが接点１６とは反対側に位置するように配置されることになる。

本実施形態においては、押圧箇所４２の中心点４４と中央の穴３８ｂの中心点３９ｂとを結ぶ線分Ｌ３の長さは、図５の比較例における線分Ｌ３３よりも長くなり、線分Ｌ１、Ｌ２の長さに近づいている。従って、本実施形態においては、比較例と比べて、中央の穴３８ｂの近傍での応力が低減する。

本実施形態では、穴３８ｂは、線分Ｌ１及びＬ２の長さと、線分Ｌ３の長さとの差が小さくなる位置に配置される。それにより、押圧箇所４２に力が加わったときに、１個の穴の周りに集中する応力とその隣の穴の周りに集中する応力との差が小さくなり、応力が一様に分散することで第２部材１８の塑性変形が防止される。

図７は変形例である可動端子２０Ｂの正面図である。図７に示すように、穴３８ｂは、穴３８ａ及び３８ｃよりも小さく、突起３６ｂは、突起３６ａ及び３６ｃよりも小さい。結果として、穴３８ｂは、穴３８ａ及び３８ｃよりも距離Ｈ２だけ図７で下方に配置され、突起３６ｂは、突起３６ａ及び３６ｃよりも距離Ｈ２だけ図７で下方に配置される。距離Ｈ２は、例えば０．３ｍｍ程度である。

図８は可動端子２０Ｂを構成する第２部材１８Ｂの正面図である。図８を用いて、本実施形態の第２部材１８Ｂの穴３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃのそれぞれの近傍での応力について説明する。

図８に示すように、穴３８ａ、３８ｂ、３８ｃの中心点３９ａ、３９ｂ、３９ｃは同一直線上に配置されるが、上述したように、中央の穴３８ｂは、両端の穴３８ａ及び３８ｃよりも図７で下方に配置される。

直線Ｌ１０は、両端の穴３８ａ、３８ｃの接点１６に近い側の縁４６、５０に接する直線である。穴３８ａ、３８ｃの形状が円である場合には、直線Ｌ１０は円の接線である。

上記のように、穴３８ｂが、穴３８ａ及び３８ｃよりも図８で下方に配置されると、図で両端の穴３８ａ、３８ｃの接点１６に近い側の縁４６、５０に接する直線Ｌ１０に対し、他の穴３８ｂが接点１６とは反対側に位置するように配置されることになる。

本実施形態においては、押圧箇所４２の中心点４４と中央の穴３８ｂの中心点３９ｂとを結ぶ線分Ｌ３の長さは、図５の比較例における線分Ｌ３３よりも長くなり、線分Ｌ１、Ｌ２の長さに近づいている。従って、本実施形態においては、比較例と比べて中央の穴３８ｂの近傍に集中する応力が低減する。

本実施形態では、穴３８ｂは、線分Ｌ１及びＬ２の長さと線分Ｌ３の長さとの差が小さくなる位置に配置される。それにより、押圧箇所４２に力が加わったときに、１個の穴の周りに集中する応力とその隣の穴の周りに集中する応力との差が小さくなり、応力が一様に分散することで第２部材１８Ｂの塑性変形が防止される。

本実施形態の可動端子２０Ｂは、穴３８ｂの径を小さくすることで線分Ｌ３と線分Ｌ１、Ｌ２との長さの差を小さくするようにしている。従って、図３の例と比較すると穴３８ｂの下端が上側に位置するため、縁部５２ａを延ばさなくても穴３８ｂを形成することができる。そのため、可動端子２０Ｂの大型化を避けつつ、第２部材１８Ｂの塑性変形を防止できる。

本実施形態におけるかしめ部４０の配置は、例えば固定端子２６を、接点２４を有する第１部材と脚２２ａ及び２２ｂを有する第２部材とを組み合わせて構成する場合にも適用できる。

３個のかしめ部４０を有する可動端子２０及び２０Ｂを説明したが、第２部材は、並べて配置される少なくとも３個の穴を有し、これらの穴のうち両端の穴の接点に近い側の縁に接する直線に対し、他の穴の接点に近い側の縁が接点とは反対側に位置するように配置されるのであれば、上記した本実施形態の構成は４個以上のかしめ部を有する端子にも適用できる。

図１０は、第１部材１４の斜視図である。

端子に高電流を流す場合には、脚の大きさをなるべく大きくして内部抵抗を低減することが考えられる。脚を大型化するために例えばブレード端子のような形状を採用する場合には、脚と接続されるプリント基板に角穴を開口する必要が生じる。

一方、図１０に示す脚１４ａ及び１４ｂのように、比較的小型な脚を複数設けて内部抵抗を低減する構成とした場合には、脚が接続される基板には角穴ではなく比較的小型な穴を開口すれば良く、プリント基板の設計がブレード端子を採用するよりも容易となる。

第１部材１４は、平坦な面５６ａを有する支持部５６を有する。突起３６ａ、３６ｂ、及び３６ｃは、面５６ａに形成される。図４に示すように、支持部５６は第２部材１８の接点１６が設けられる側に配置され、第２部材１８を支持する。

第１部材１４は、面５６ａを、第２部材１８の接点１６が設けられる側の面１８ａに接触させることにより、この接触箇所で押圧部材１２により押された第２部材１８に加わる力を受け止める。

第１部材１４に第２部材１８は、押圧部材１２から力を受けると、第１部材１４に向けて押される。このとき、第２部材１８が直線状の面５６ａの上端５６ｂによって支持されるため、第２部材１８のかしめ部４０付近に生じる応力が上端５６ｂに沿って分散される。上端５６ｂに沿って応力が分散されることにより、支持部５６がない場合と比較して、穴３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃそれぞれの近傍に集中する応力が低減する。図４とは逆に、第２部材の押される側に第１部材を配置して第２部材を支持した場合、押圧部材によって第２部材が押されるとかしめ部の特に上端に応力が集中し、高い応力が生じてしまう可能性がある。これに対し、本実施形態では、第２部材１８が押される側に第１部材１４が配置されているため、第２部材１８の下部が第１部材１４によって支えられる。特に、線状の上端５６ｂによって第２部材１８が支持されるので、第２部材１８の支持される範囲が広がり、且つ第２部材１８を支持する上端５６ｂがかしめ部４０から離れていることから、第２部材１８に生じる応力が分散し、かしめ部４０への応力集中が防止できる。

図４及び図１０を用いて、脚１４ａ及び１４ｂの構成を説明する。脚１４ａは、支持部５６と連結する基端５８ａを有する。図４に示すように、基端５８ａは、第２部材１８の接点１６が設けられる側とは反対の側に突出している。

また、脚１４ａは、基端５８ａから屈曲する末端６０ａを有する。末端６０ａは、図４図示下方に延在し、第２部材１８と離れる方向に延びるように形成される。基端５８ａは、支持部５６と連結する部分よりも末端６０ａと連結する部分の方が図で上方に配置されるように屈曲している。

脚１４ｂは、脚１４ａと同一の構成であり、基端５８ｂと末端６０ｂとを有する。

図１１は、図１の切断線Ａ１－Ａ１における電磁継電器２の断面図である。図１２は、図１１の破線で囲われた領域ＸＩＩの拡大断面図である。領域ＸＩＩは、可動端子２０の第１部材１４の近傍を拡大して示している。図１２を用いて、脚１４ａ及び１４ｂの構造の効果について説明する。

ベースブロック４は、可動端子２０及び固定端子２６を収容して支持する。ベースブロック４は、接着剤７１が塗布される底部６１を有する。接着剤７１は、例えばエポキシ樹脂である。底部６１は、第１の接着部６２を有する。第１の接着部６２は、脚１４ａの末端６０ａを電磁継電器２の外部へ導出する孔６４を有する。

第１の接着部６２の外側の面６２ａに接着剤７１が塗布され、孔６４が塞がれることで、電磁継電器２の内部へはんだ、フラックス等の異物が侵入することを防止する。

底部６１は、第２の接着部７０を有する。第２の接着部７０は、固定端子２６の脚２２ａを電磁継電器２外部へ導出する孔７２を有する。第２の接着部７０における電磁継電器２の外側の面７０ａには接着剤７１が塗布され、孔７２が塞がれる。実施の形態においては、面６２ａと面７０ａとは同一平面上に配置される。接着剤７１を充填するスペースを確保するため、面６２ａと面７０ａとは、カバー６の下端６ａよりも図１２上方に配置される。

底部６１は、隆起部６６を有する。隆起部６６は、凹所６８を有することで、面６２ａ及び面７０ａからみて図１２下方に隆起しており、凹所６８の位置で、第１の接着部６２及び第２の接着部７０よりも電磁継電器２の外側に突出している。すなわち、隆起部６６よりも、面６２ａ及び面７０ａは、図１２下方からみて奥側に配置されている。

凹所６８内には、脚１４ａの基端５８ａが収容される。末端６０ｂは、凹所６８の外側に配置され孔６４から電磁継電器２の外部へ導出される。従って、末端６０ｂは、かしめ部４０ｂの下方から電磁継電器２の外部へ導出されない。なお、図１１不図示の脚１４ｂについても、凹所６８内に基端５８ｂが収容され、第１の接着部６２は脚１４ｂの末端６０ｂを電磁継電器２の外部へ導出する孔（不図示）を有し、孔には接着剤７１が塗布される。

上記のように、基端５８ａ、５８ｂを凹所６８に収容し、末端６０ａ、６０ｂをかしめ部４０の下方とは外れた位置から電磁継電器２の外部へ導出することで、かしめ部４０の下方にて接着剤７１を塗布するスペースを確保する必要がなくなり、凹所６８の高さ方向分だけ第２部材１８の収容スペースを拡げることができる。従って、第２部材１８の収容スペースを拡げることができ、電磁継電器２は低背を維持しつつ、第２部材１８を長くすることができる。ベースブロック４と脚１４ａ及び脚１４ｂとの組み合わせる構成により、電磁継電器２の高さを変更することなく、第２部材１８を長くして、許容電流を高くすることができる。

（接極子及び押圧部材の説明）
図１３は、押圧部材１２が取り付けられた接極子１０の斜視図である。接極子１０は、鉄心３０に吸着する第１の部分７４と、第１の部分７４から延びる第２の部分７６とを有する。第２の部分７６は、第１の部分７４と連結する屈曲部７８を有し、第１の部分７４から屈曲して延びる。押圧部材１２は第２の部分７６の先端に取り付けられて、接極子１０に固定されている。例えば接極子１０は金属で形成され、押圧部材１２は樹脂で形成される。

図１１に示すように、第１の部分７４の下方には鉄心３０が配置されている。第１の部分７４は、鉄心３０に吸着する吸着面７４ａを有する。電磁石７の励磁により、第１の部分７４は矢印Ｂ方向に動作し、吸着面７４ａが鉄心３０に吸着する。

接極子１０はヒンジばね８（図２）を弾性変形させながら、屈曲部７８に位置する揺動軸線８０を中心に揺動する。第１の部分７４がＢ方向に動作すると、第２の部分７６は連動してＡ方向に動作する。押圧部材１２は、第２の部分７６と一体的にＡ方向に動作し可動端子２０を押圧する。可動端子２０は、接極子１０の動作に応じて変位する。

図１４は、接極子１０と、押圧部材１２とを別個に示す斜視図である。第２の部分７６は、その先端に、押圧部材１２へ挿入される板状の挿入部８２を有する。第２の部分７６は、挿入部８２の図で上側に併設されるガイド溝８４を有する。挿入部８２及びガイド溝８４は揺動軸線８０に平行な方向へ延びており、押圧部材１２が搖動軸線と平行にガイド溝８４に嵌入される。なお、「揺動軸線に平行な方向」とは厳密に平行な方向だけでなく、製造公差等を考慮した略平行な方向を含む。

図１５は押圧部材１２の正面図である。図１６は押圧部材１２の図１４図示右側から見た側面図である。押圧部材１２は、押圧する可動端子２０に向かって突出する押圧部８６を有する。押圧部８６は、直線状に延びる先端８６ａを有する。図１３に示すように、押圧部材１２を接極子１０に取り付けた状態で、先端８６ａは揺動軸線８０に平行に配置される。

押圧部材１２は、一端で開口する囲壁９０の中に、挿入部８２を受け容れる袋状の受容部８８を有する。受容部８８は、４つの内面８８ａ、８８ｂ、８８ｃ及び８８ｄと、底面８８ｅと、底面８８ｅの反対側に位置する開口９１とを有する。

図１７は、押圧部材１２の上面図である。図１６及び図１７に示すように、押圧部材１２はガイド溝８４に嵌入される嵌入部９２を有する。嵌入部９２は、囲壁９０の一部であり、内面８８ｄを有する。

図１９は、図１６の切断線Ｂ１－Ｂ１における押圧部材１２の断面、及び接極子１０の正面を示す図である。嵌入部９２の内面８８ｄは、他の内面８８ａ、８８ｂ、８８ｃに比べて底面８８ｅからの長さが短く、開口９１は、図１９で右方及び上方へ開口している。

押圧部材１２を接極子１０に取り付けるときには、挿入部８２を受容部８８に挿入する。このとき嵌入部９２がガイド溝８４に沿って案内されることで、図１４及び図１９に示すように、押圧部材１２は、揺動軸線８０に平行な矢印Ｃの逆方向へ移動しながら接極子１０に取り付けられる。

なお、受容部８８への挿入部８２の挿入を容易にするために、内面８８ｄの開口９１に位置する部分、及び挿入部８２の先端に、テーパ状の案内面９３、９５が形成される。挿入部８２が受容部８８に完全に受け容れられた状態で、受容部８８は、囲壁９０で挿入部８２を被覆する。

挿入部８２を受容部８８へＣ方向に挿入し、嵌入部９２をガイド溝８４に嵌入して押圧部材１２を接極子１０に取り付ける構成とすることで、押圧部材１２が接極子１０に対し図１４上下方向への位置ずれを生じないようにすることができる。そのため、接極子１０と押圧部材１２との位置ずれが起こるとしても、その方向はガイド溝８４に沿った、揺動軸線８０に平行な方向に限定される。

図１８は、接極子１０と押圧部材１２と可動端子２０との位置関係を示す図である。接極子１０に対して押圧部材１２が揺動軸線８０に平行な方向にずれてしまったとしても、接極子１０の回動支点である揺動軸線８０から押圧部材１２と可動端子２０との当接点すなわち先端８６ａまでの距離Ｌ２１は変わらない。

このように、電磁継電器２では、衝撃等により接極子１０に対して押圧部材１２の位置がずれたとしても、そのずれの方向は揺動軸線８０と平行な方向に限定されるため、揺動軸線８０と先端との距離Ｌ２１が変わらない。距離Ｌ２１が変わらなければ、押圧部材１２が可動端子２０を押す図１８の上下方向の位置も変わらないため、可動端子２０を固定端子２６（図１１）に接触させるために押圧部材１２から可動端子２０に作用する押圧力のモーメントは変わらない。従って、接極子１０の第１の部分７４を鉄心３０に吸着させるためのコイル３４への印加電圧も変わらず、電磁継電器２の動作電圧などの特性変化を防止できる。

押圧部材１２は、囲壁９０が挿入部８２を被覆して接極子１０と可動端子２０とを絶縁する。また、囲壁９０の外側に可動端子２０に向かって突出する押圧部８６を有するので、電磁継電器２において、接極子１０と可動端子２０とは、図１８左右方向に離れた位置に配置される。その結果、図１８の点線矢印で示される接極子１０と可動端子２０との間の沿面距離を確保することができる。

図１６及び図１９に示すように、押圧部材１２は、内面８８ｂに、挿入部８２の端面９８に係合する第１の突起９４を有する。

第１の突起９４は、内面８８ａ、８８ｃに平行な方向に囲壁９０の開口９１の付近から底面８８ｅまで直線状に延びる突条の形状を有する。押圧部材１２を接極子１０に取り付けた状態で、第１の突起９４は揺動軸線８０に平行に配置される。

第１の突起９４は、内面８８ｂからの高さが異なる高背部９４ａと低背部９４ｂとを有する。高背部９４ａは底面８８ｅに近い側に形成され、内面８８ｂからの高さが高背部９４ａよりも低い低背部９４ｂは、開口９１に近い側に形成される。

図２０は、接極子１０を可動端子２０と対向しない側からみた斜視図である。図１９及び図２０に示すように、接極子１０は、挿入部８２の末端で揺動軸線８０に平行な方向へ延びる端面９８を有する。端面９８は、揺動軸線８０からの距離が途中で変化する段差形状を有し、揺動軸線８０に近い端面９８ａで第１の突起９４の高背部９４ａに係合する一方、揺動軸線８０から遠い端面９８ｂで低背部９４ｂに係合する。

押圧部材１２を接極子１０に取り付けるときに、図１９のＣ方向へ挿入部８２を受容部８８に挿入すると、挿入部８２は囲壁９０の内面８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄに案内されて端面９８が第１の突起９４の上を摺動する。挿入部８２が受容部８８に押し込まれるに従い、端面９８ａは、低背部９４ｂを通過した後、高背部９４ａに食い込むように係合し、端面９８ｂは、低背部９４ｂに食い込むように係合する。

第１の突起９４は、接極子１０の長手方向に対して押圧部材１２を位置決めするものである。端面９８が第１の突起９４に係合することで、端面９８の反対側でガイド溝８４を画定する挿入部８２の他の縁９９が、押圧部材１２の内面８８ｄに押し付けられる。その結果、挿入部８２は受容部８８に圧入状態で固定され、接極子１０と押圧部材１２との図１９上下方向へのずれが防止される。

また挿入部８２は、端面９８がその端面９８ａ、９８ｂで段差のある高背部９４ａと低背部９４ｂとの２点に係合するから、押圧部材１２の接極子１０への圧入時に端面９８と内面８８ｂとの平行度が悪化する方向へ挿入部８２と押圧部材１２とが相対的に傾くことを防止できる。その結果、接極子１０への押圧部材１２の取り付けが完了したときに、先端８６ａと揺動軸線８０との高水準の平行度が確保される。

図１６及び図１９に示すように、押圧部材１２は、内面８８ｃに、挿入部８２の面１００に係合する第２の突起９６を有する。

第２の突起９６は、内面８８ｂ、８８ｄに平行な方向に囲壁９０の開口９１の付近から底面８８ｅまで直線状に延びる突条の形状を有する。押圧部材１２を接極子１０に取り付けた状態で、第２の突起９６は揺動軸線８０に平行に配置される。

第２の突起９６は、内面８８ｃからの高さが異なる高背部９６ａと低背部９６ｂとを有する。高背部９６ａは底面８８ｅに近い側に形成され、内面８８ｃからの高さが高背部９４ａよりも低い低背部９６ｂは開口９１に近い側に形成される。

図１９及び図２０に示すように、接極子１０は、面１００及び端面１０６を有する。面１００は、端面１０６から遠い奥側部１００ａと、端面１０６に近い手前側部１００ｂとを有する。奥側部１００ａは揺動軸線８０に対して平行に形成された凹部１０２を有し、面１００は凹部１０２と手前側部１００ｂとで段差形状を形成する。面１００は、凹部１０２で第２の突起９６の高背部９６ａに係合する一方、手前側部１００ｂで低背部９６ｂに係合する。

押圧部材１２を接極子１０に取り付けるときに、図１９Ｃ方向へ挿入部８２を受容部８８に挿入すると、挿入部８２は内面８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄに案内されて面１００が第２の突起９６の上を摺動する。挿入部８２が受容部８８に押し込まれるに従い、面１００の凹部１０２は低背部９６ｂを通過した後、高背部９６ａに食い込むように係合し、手前側部１００ｂは低背部９６ｂに食い込むように係合する。

第２の突起９６は、接極子１０の第２の部分７６が移動する方向に対して押圧部材１２を位置決めするものである。面１００が第２の突起９６に係合することで、面１００と反対側の面１０１が内面８８ａに押し付けられる。その結果、挿入部８２は受容部８８に圧入状態で固定され、接極子１０と押圧部材１２との矢印Ａ方向へのずれが防止される。

挿入部８２は、面１００が、凹部１０２と手前側部１００ｂとで高背部９６ａと低背部９６ｂとの２点に係合するから、押圧部材１２の接極子１０への圧入時に、面１００と内面８８ｃとの平行度が悪化する方向へ挿入部８２と押圧部材１２とが相対的に傾くことを防止できる。その結果、接極子１０への押圧部材１２の取り付けが完了したときに、押圧部８６の先端８６ａと揺動軸線８０との高水準の平行度が確保される。

なお、挿入部８２の端面９８及び面１００は段差形状を有さなくても良い。第１の突起９４は、高背部９４ａと低背部９４ｂとを有さずに、内面８８ｂからみて同じ高さになるように形成しても良い。第２の突起９６も、高背部９６ａと低背部９６ｂとを有さずに、内面８８ｃからみて同じ高さになるように形成しても良い。

この場合、挿入部８２の端面９８が第１の突起９４に係合することで、端面９８の反対側でガイド溝８４を画定する他の縁９９が押圧部材１２の内面８８ｄに押し付けられる。その結果、挿入部８２は受容部８８に圧入状態で固定され、接極子１０と押圧部材１２との図１９上下方向へのずれが防止される。

また、挿入部８２の面１００が第２の突起９６に係合することで、面１０１が押圧部材１２の内面８８ａに押し付けられる。その結果、挿入部８２は受容部８８に圧入状態で固定され、接極子１０と押圧部材１２との矢印Ａ方向へのずれが防止される。

図２１は、押圧部材１２を接極子に固定するかしめ構造を説明する図である。図１９及び図２１を用いて、押圧部材１２のかしめ構造を説明する。図１９に示すように、押圧部材１２は、開口９１に隣接して受容部８８から図１９右方に配置されるかしめ部１０４を有する。また、接極子１０は、一端を切欠いて形成された端面１０６を有する。

かしめ部１０４は、熱を加えて変形される。図２１（ａ）は、かしめ部１０４が変形する前の状態を示し、図２１（ｂ）は、かしめ部１０４が熱を加えられて変形した後の状態を示す。

図２１（ｂ）に示すように、変形したかしめ部１０４は端面１０６と係合する。かしめ部１０４と端面１０６とが係合することで、かしめ部１０４によって押圧部材が接極子に固定され、外部からの衝撃等があっても、押圧部材１２の位置ずれや抜けを防止できる。

（絶縁構造の説明）
図９及び図１１を参照して、電磁継電器２の絶縁構造を説明する。図９はベースブロック４の斜視図である。本実施形態による電磁継電器２は、装置を小型化しつつ、各部の絶縁距離を確保するものである。なお、絶縁距離は空間距離と沿面距離とを含む。

電磁継電器２は、コイル３４及び鉄心３０が配置される第１領域１１０と、可動端子２０、固定端子２６、及び押圧部材１２が配置される第２領域１１２とを有する。図９及び図１１に示すように、ベースブロック４は、第１領域１１０と第２領域１１２との間に位置する壁部１０８を有する。壁部１０８は、図９及び図１１で上下方向に延在する。

壁部１０８は例えば樹脂により形成され、コイル３４と可動端子２０及び固定端子２６とを絶縁する。壁部１０８は第１領域１１０と第２領域１１２とを分離するように、且つコイル３４の第２領域１１２に近い部分を覆うように形成されているため、コイル３４と可動端子２０及び固定端子２６との絶縁距離を確保することができる。

第１の部分７４は、第１領域１１０においてコイル３４及び鉄心３０の上方に配置される。第２の部分７６は、第１の部分７４から延びて第２領域１１２に配置される。

すでに述べたとおり、第２の部分７６に、可動端子２０に向かって突出する押圧部８６を有する押圧部材１２が取り付けられるため、押圧部材１２により接極子１０と可動端子２０との絶縁距離を確保できる。

ボビン３６は、第１の鍔部１１８及び第２の鍔部１２０と、鉄心３０が挿入される空洞１２１とを有する。ボビン３６は、例えば樹脂による成形部品である。第１の鍔部１１８及び第２の鍔部１２０は、鉄心３０とコイル３４とを絶縁する。図２及び図１１に示すように、第１の鍔部１１８及び第２の鍔部１２０はコイル３４の上面３４ａ及び下面３４ｂを覆う形状となっているため、鉄心３０とコイル３４との絶縁距離を確保できる。

ベースブロック４は、壁部１０８から延び第１領域１１０に配置される第１の延長部１１４及び第２の延長部１１６を有する。図９及び図１１に示すように、第１の延長部１１４は、上方にて壁部１０８と連結され、壁部１０８からみて第１領域１１０側に突出している。第２の延長部１１６は、下方にて壁部１０８と連結され、壁部１０８からみて第１領域１１０側に突出している。第１の延長部１１４は、第１の鍔部１１８と対向し、第１の鍔部１１８の図１１で上方に配置される。第２の延長部１１６は、第２の鍔部１２０と対向し、第２の鍔部１２０の図１１で下方に配置される。第１の延長部１１４及び第２の延長部１１６は、コイル３４と接極子１０及びヨーク３２とを絶縁する。第１の延長部１１４と第１の鍔部１１８とによりコイル３４の上面３４ａが覆われるため、コイル３４と接極子１０の第１の部分７４との絶縁距離を確保できる。同様に、第２の延長部１１６と第２の鍔部１２０とによりコイル３４の下面３４ｂが覆われるため、コイル３４とヨーク３２の第１の部分１２２との絶縁距離を確保できる。

ヨーク３２は、第１領域１１０に配置される第１の部分１２２と、第１の部分１２２から屈曲して延び、第２領域１１２に配置される第２の部分１２４とを有する。第２の部分１２４は、壁部１０８に沿って延在し、末端１２６にて接極子１０の屈曲部７８を支持する。壁部１０８は、ヨーク３２の第２の部分１２４とコイル３４とを絶縁する。上記の通り壁部１０８がコイル３４を覆っているため、コイル３４と第２の部分１２４との絶縁距離を確保できる。

このように、本実施形態のボビン３６及びベースブロック４を用いることによって、コイル３４と各部との絶縁距離を確保することができる。特に、絶縁確保のために他の要素を追加しなくてもよいため、電磁継電器内のスペースが増えることを防止でき、電磁継電器の小型化を維持しつつ各部間の絶縁性を確保することが可能である。

ヨーク３２は、第１の部分１２２に開口１２８を有する。鉄心３０は、末端にて突起１３０を有する。突起１３０が開口１２８に挿入されてかしめられることで、鉄心３０及びヨーク３２は連結して磁路を形成する。

鉄心３０は、空洞１２１に挿入される軸１３２と、第１の鍔部１１８の外側に配置される頭部１３４とを有する。軸１３２はコイル３４の中心に配置される。頭部１３４は、コイル３４の外側で軸１３２の先端から外方に延び、鉄心３０の軸線方向の外側に向く面１３４ａを有する。コイル３４の励磁により、面１３４ａに吸着面７４ａが吸着する。

頭部１３４は、面１３４ａの反対側で軸１３２の外周から外側へ張り出す面１３４ｂを有する。壁部１０８から延びる第１の延長部１１４は、その先端の薄肉部分１１４ａで、頭部１３４とコイル３４との間、より詳細には頭部１３４の面１３４ｂと第１の鍔部１１８との間に挿入される。

図２、図１１及び図２４を参照して、電磁継電器２の組立手順を説明する。コイル３４が巻回されたボビン３６を図１１で左からベースブロック４に収容した後に、上方から鉄心３０を挿入し、ベースブロック４の第１の延長部１１４と第２の延長部１１６との間に、鉄心３０の頭部１３４が第１の延長部１１４に隣接する姿勢で挿入する。

図２４は、電磁継電器２の底面図である。ベースブロック４の底部６１には開口１４８が設けられ、開口１４８から第２の延長部１１６が露出する。開口１４８からベースブロック４にヨーク３２の第２の部分１２４を挿入して、ヨーク３２の第１の部分１２２を第２の延長部１１６の外側に配置する。第１の延長部１１４と第２の延長部１１６との間に置かれたボビン３６から突出する突起１３０を開口１２８に挿入してかしめる。

このかしめ工程により、第１の延長部１１４の薄肉部分１１４ａが、面１３４ｂと第１の鍔部１１８との間に挟み込まれ、また第２の延長部１１６が、ヨーク３２の第１の部分１２２と第２の鍔部１２０との間に挟み込まれる。このようにして、電磁石７とベースブロック４とが互いにがたつき無く強固に固定される。

図２４に示すように、ヨーク３２の第１の部分１２２は、開口１４８から露出する。底部６１には接着剤７１が塗布される。塗布された接着剤７１は図２４にてハッチングで示す。本実施形態では、第１の部分１２２と、第１の部分１２２の周囲の底部６１の領域とが、接着剤７１で覆われている。

開口１４８からヨーク３２を挿入する構成とすることで、電磁継電器２の組立てを容易にすると共に、接着剤７１で覆うことで、電磁継電器２の内部が密封され、外部からの異物の混入を防止する。更には、電磁継電器２と、電磁継電器２に接続される外部機器との絶縁を確保する。

図２２は、図１の切断線Ａ１－Ａ１における、電磁継電器２の変形例の断面図である。本実施形態では、鉄心３０及びヨーク３２は、１つの金属部材１３８により一体的に形成される。鉄心３０及びヨーク３２を１つの金属部材１３８で形成することで、電磁継電器２の製造コストを低減することができる。

金属部材１３８は、空洞１２１に挿入される鉄心部１４０と、鉄心部１４０から屈曲して延びるヨーク部１４２とを有する。鉄心部１４０は、コイル３４の外側、かつ、図で上方に面１４０ａを有する。コイル３４の励磁により、面１４０ａに吸着面７４ａが吸着される。

ヨーク部１４２は、鉄心部１４０から屈曲して延び、第１領域１１０に配置される第１の部分１４４と、第１の部分１４４から延び、第２領域１１２に配置される第２の部分１４６とを有する。第２の部分１４６は、壁部１０８に沿って延在し、末端１４７にて接極子１０の屈曲部７８を支持する。壁部１０８は、ヨーク部１４２の第２の部分１４６とコイル３４とを絶縁する。

図２３は、変形例による電磁継電器２のコイル組立２７及び金属部材１３８の斜視図である。図２３に示すように、鉄心部１４０と空洞１２１とは、例えば直方体状に形成される。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。また、上記のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。

２電磁継電器
４ベースブロック
７電磁石
１０接極子
１２押圧部材
２０可動端子
３０鉄心
３２ヨーク
３４コイル
１０８壁部
１１０第１領域
１１２第２領域
１１４第１の延長部
１２２第１の部分
１２４第２の部分
１３４頭部
１３８金属部材

Claims

コイルと、
鉄心と、
前記コイルの励磁により動作する接極子と、
前記接極子の動作に応じて変位する接点端子と、
前記接極子に取り付けられ、前記接点端子に当接して前記接点端子を押圧する押圧部材と、
前記コイル及び前記鉄心が配置される第１領域と前記接点端子及び前記押圧部材が配置される第２領域との間に位置する壁部を有するベースブロックと、を備え、
前記接極子は、前記第１領域に配置される第１の部分と、前記第１の部分から延長されて前記第２領域に配置される第２の部分とを有し、
前記押圧部材は、前記第２の部分に固定されている、
電磁継電器。
前記鉄心は、前記コイルの中心に配置される軸と前記コイルの外側で前記軸の先端から外方に延在する頭部とを有し、
前記ベースブロックは、前記壁部から延長されて前記頭部と前記コイルとの間に挿入される延長部を有する、請求項１に記載の電磁継電器。
前記鉄心と連結して磁路を形成するヨークを備え、前記ヨークは、前記第１領域に配置される第１の部分と、前記第１の部分から延長されて前記第２領域に配置される第２の部分とを有し、
前記鉄心と前記ヨークとの間に前記ベースブロックが挟み込まれている、請求項１又は２に記載の電磁継電器。
前記鉄心と、前記ヨークとが、１つの金属部材により一体的に形成される、請求項３に記載の電磁継電器。
前記ベースブロックは、前記ヨークの前記第１の部分が露出する底部を有し、
前記第１の部分と前記第１の部分の周囲の前記底部の領域とが、接着剤で覆われている、請求項３又は４に記載の電磁継電器。
前記コイルが巻回され、前記鉄心を挿入する空洞を有するボビンを備え、
前記ベースブロックは、前記壁部の上方部に連結されて前記第１領域側に延長される第１の延長部と、前記壁部の下方部に連結されて前記第１領域側に延長される第２の延長部とを有する、請求項３に記載の電磁継電器。
請求項６に記載の電磁継電器の製造方法であって、
前記鉄心を、前記ボビンの上方から前記空洞に挿入するステップと、
前記ボビンを、前記第１の延長部と前記第２の延長部との間に挿入するステップと、
前記ヨークの前記第２の部分を、前記ベースブロックの底部に設けられた開口から挿入して、前記ヨークの前記第１の部分を前記第２の延長部の外側に配置するステップと、
前記鉄心の前記ボビンの下方にて前記空洞から突出する部分を、前記第１の部分の開口に挿入してかしめるステップと、を有する製造方法。