JPH02288127A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁継電器に関する。

（従来技術） 従来、電磁継電器としては、例えば、第１θ図に示すよ
うに、ベースｌと、両端部上面に可動接点２ａ（右側の
可動接点は図示せず）を設け、中央部を端子部２ｂの上
端部に溶着し、前記端子部２ｂを前記ベースｌに圧入、
固定した可動接触片２と、側面路り字形状を有し、水平
部下面に固定接点３ａを設け、端子部３ｂを前記ベース
ｌに圧入、固定することにより、前記固定接点３ａを前
記可動接点２ａに圧接させて前記可動接触片２を弓状に
湾曲させる固定接点端子３と、対向する長辺端而中央部
に軸部４ａ（奥側の軸部は図示せず）を側方にそれぞれ
突設するとともに、この軸部４ａを間にして対向する位
置に樹脂製カード部４ｂをアウトサート成形し、前記軸
部４ａを前記ベースｌの上面縁部に突設した支持突起１
ａ（奥側の支持突起は図示せず）のガイド凹部１ｂにそ
れぞれ嵌合することにより、揺動自在に支持された可動
鉄片４と、断面略Ｅ字形となるように永久磁石５ｂを組
み付けた断面略コ字形の鉄芯５ａをスプール５Ｃにイン
サート成形し、かつ、このスプール５Ｃにコイル５ｄを
巻回して形成され、前記スプール５Ｃに圧入したコイル
端子５ｅ、補助端子５ｒを、前記ベース１に上方から圧
入、固定することにより、前記永久磁石５ｂの磁極部に
前記可動鉄片４の中央部を揺動自在に吸着保持する電磁
石部５と、前記ベース！に嵌合した後、ベースｌの底面
にシール剤６ａを注入、固化することにより、内部を密
封するケース６とからなるものである。

したがって、コイル５ｄの励磁、消磁に基づき、可動鉄
片４が永久磁石５ｂの磁極部を支点とじて揺動し、可動
鉄片４に設けたカード部４ｂが可動接触片２を交互に抑
圧、解除し、可動接点２ａが固定接点３ａに接離する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来例にかかる電磁継電器では、所定の
接点圧を確保するため、可動接触片２を弓状に湾曲させ
た状態で可動接点２ａを固定接点３ａに接触させている
ので、可動接点２ａを固定接点３ａから開離させる場合
には、カード部４ｂで湾曲する可動接触片２を押圧して
真っ直ぐに伸ばした後、さらに下方側に押し込まなけれ
ばならない。

このため、可動接触片２のばね負荷は第９図の実線Ａで
示すような折れ線になり、可動接触片２を駆動する場合
には吸引力曲線Ｂで示すような大きな吸引力を必要とす
る。この結果、高感度の電磁継電器を得られないだけで
なく、消費電力が多い。

しかも、樹脂製カード部４ｂで可動接触片２を押圧する
ので、カード部４ｂが摩耗しやすく、動作特性が変化し
やすいだけでなく、摩耗粉が接点表面に付着し、接触不
良が生じやすい。

さらに、従来例にかかる電磁継電器は側面略り字形状を
有する固定接点端子３の上端部をベース１の上面から突
出させているとともに、可動鉄片４のカード部４ｂで可
動接触片２を押圧するので、固定接点端子３の板厚寸法
およびカード部４ｂの突出寸法等が積算されて高くなり
、電磁継電器を薄型化できない。

また、可動接触片２には付勢力が常時負荷され、可動接
触片２が疲労しやすいので、可動接触片２には疲労しに
くい材料を選択しなければならず、材料選択の範囲が限
定される。

そして、万一、可動接点２ａと固定接点３ａとの間に溶
着現象が生じた場合は、可動接触片２の接触圧力に溶着
力が加わるので、カード部４ｂで可動接触片２を押圧し
ても、強制的に剥離させることが困難であり、接点溶着
による誤動作が生じやすく、危険であるという問題点が
あった。

本発明は前記問題点に鑑み、可動接触片の材料を広い範
囲から選択できるとともに、接点溶着が生じにくく、消
費電力が少ない薄型の電磁継電器を提供することを目的
とし、さらに、底面積が小さく、微調整が容易な電磁継
電器を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 第１の発明にかかる電磁継電器は、前記目的を達成する
ため、上面に上方に向けて露出する固定接点を設けたベ
ースと、断面略Ｅ字形となるように永久磁石を配した断
面略コ字形の鉄芯にスプールを介してコイルを巻回して
形成され、前記ベースの上方に固定された電磁石ブロッ
クと、上面中央部を前記電磁石ブロックの下面から露出
する前記永久磁石の磁極部に揺動自在に吸着、保持され
、両端部が前記鉄芯の両端磁極部にそれぞれ接離可能に
対向する可動鉄片と、中央部を前記可動鉄片の下面に絶
縁部材を介して所定の間隙をもって一体化され、両端部
下面に設けた可動接点を前記ベースの固定接点に接離可
能に対向する可動接触片と、からなる構成としたもので
ある。

また、第２の発明にかかる電磁継電器は、萌述の構成か
らなる電磁継電器において、前記可動接触片が前記可動
鉄片の直下に位置し、前記可動鉄片の周辺部からはみ出
さない構成としたものである。

さらに、第３の発明にかかる電磁継電器は、第１又は第
２の発明からなろＷｉ　６！１８ｍｍにおいて、並設し
た２本の前記可動接触片が、その長辺中央部から屈曲し
た長尺なヒンジばね部を点対称となるようにそれぞれ延
在し、０り記ヒンジばね部の自由端部を、前記ベースの
上面に点対称となるように配した共通端子の上端部に溶
着した構成としたものである。

（作用） したがって、第１の発明によれば、電磁石ブロックを構
成する永久磁石の磁極部に揺動自在に吸着保持された可
動鉄片が、電磁石ブロックの励磁。

消磁に基づき、前記永久磁石の磁極部を支点として揺動
することにより、一体止した可動接触片を駆動して接点
を開閉することになる。

また、第２の発明によれば、可動接触片が可動鉄片から
はみ出さないので、電磁継電器の底面積を節約できるこ
とになる。

さらに、第３の発明によれば、ヒンジばね部を点対称と
しであるので、ばね力に偏りが生じないことになる。

（実施例） 以下、本発明にかかる電磁継電器の一実施例を第１図な
いし第９図の添付図面にしたがって説明する。

本実施例にかかる電磁継電器は、大略、ベース■０と、
接触片ブロック２０と、可動鉄片３０と、電磁石ブロッ
ク４０と、ケース５０とからなるものである。

ベース１０は平面長方形で、四隅部に端子圧入孔１１ａ
、ｌｌａおよびｚｂ、ｚｂをそれぞれ設けるとともに、
長辺縁部の中央部に対向する一対の支持突起１２を突設
しである。そして、前記端子圧入孔１１ａ、ｌｌａおよ
びｚｂ、ｚｂの間にはインサート成形された固定接点端
子１３．１４およびｌ　３，１４がそれぞれ並設され、
それぞれに上方に向けて露出する固定接点１３ａ、１４
ａおよび１３ｂ、１４ｂが設けられている。さらに、ベ
ースＩＯにインサート成形された共通端子１５．１５の
接続部１５ａ、＋５ｂが、前記支持突起１２．１２の間
に位置する中心点０１を中心とする点対称の位置から露
出している。

本実施例によれば、ベースＩＯの上面から固定接点＋３
ａ、１４ａおよび＋３ｂ、＋４ｂを上方に向けて露出さ
仕、従来例のように固定接点端子１３Ｉ４の上端部を突
出させていないので、上下方向の収納スペースを節約で
き、薄型の電磁継電器を得られるという利点がある。

接触片ブロック２０は、第３図および第４図に示すよう
に、合成樹脂からなるブロック本体２！に並設した一対
の可動接触片２２．２２の中央部をインサート成形した
もので、前記ブロック本体２１の上面には一対のカシメ
用突起２１ａ、２１ｂを突設しである。前記一対の可動
接触片２２．２２は導電性薄板を打ち抜いて形成した同
一平面形状を有するもので、両端部をそれぞれ中方向に
２分割し、−刃側の端部下面に可動接点２２ａを、他方
側の端部下面に可動接点２２ｂをそれぞれ設けであると
ともに、長辺中央部から平面路Ｊ字形状のヒンジばね部
２３．２３をそれぞれ延在し、その自由端部である接続
部２３ａ、２３ｂを中心点Ｏ８を中心とする点対称の位
置に配しである。

可動鉄片３０は中央部に軸部３１を配し、前記接触片ブ
ロック２０をほぼ覆う平面形状を有するもので、前記軸
部３１を間にして対向する位置にカシメ用嵌合孔３１ａ
、３１ｂを設けであるとともに、前記軸部３１の中央部
を中心軸部３１ｃとしである。

なお、前記可動鉄片３０は磁性材からなる板状体を打ち
抜き、両側部から突出する突起を軸部とする一方、中央
部に突き出し加工を施して中心軸部を形成したものであ
ってもよい。

そして、可動鉄片３０は、そのカシメ用嵌合孔３１ａ、
３１ｂに接触片ブロック２０のカシメ用突起２１ａ、２
１ｂをそれぞれ嵌合してカシメることにより、接触片ブ
ロック２０と一体化される。

このため、前記可動接触片２２．２２は可動鉄片３０の
下面から所定の間隙を残して直下に位置することになり
、可動接触片２２．２２が可動鉄片３０の周辺部からは
み出さないので、底面積が小さい電磁ｍ電器を得られる
という利点がある。

なお、接触片ブロック２０と可動鉄片３０とはカシメ加
工に限らず、例えば、２回のインサート成形で一体化し
てもよいことは勿論である。

次に、接触片ブロック２０を一体化した可動鉄片３０の
軸部３１の両端部を、前記ベースＩＯに設けた支持突起
１２．１２の軸受凹部１２ａ、１２ａにそれぞれ嵌合し
て揺動自在に支持した後、ヒンジばね部２３．２３の接
続部２３ａ、２３ｂを共通端子１５．１５の接続部１５
ａ、１５ｂにそれぞれ溶接して電気的接続すると、可動
鉄片３０の脱落を防止できるとともに、可動接点２２ａ
、２２ａおよび２２ｂ、２２ｂが固定接点１３ａ、１４
ａおよび１３ｂ。

１４ｂにそれぞれ接離可能に対向する。

本実施例によれば、ヒンジばね２３，２３の接続部２３
ａ、２３ｂを一方側に揃えるのではなく、点対称に配し
であるので、ばね力に偏りが生ぜず、バランスが良く、
微調整しゃずいという利点がある。

電磁石部４０は断面コ字形の鉄芯４Ｉに永久磁石４２を
配して断面略Ｅ字形状とし、これをスプール４３にイン
サート成形したもので、前記永久磁石４２の磁極部４２
ａが前記スプール４３の中央鍔部４３ｃの下面から露出
する一方、鉄芯４１の左側磁極部４１ａか前記スプール
４３の鍔部４３ａの下面から露出しているとともに、鉄
芯４１の右側磁極部４１ｂが前記スプール４３の鍔部４
３ｂの下面から露出している。そして、Ｈ記鍔部４３ａ
には一対のコイル端子４４．４４が下方側から圧入され
、突出する上端部に前記スプール４３に巻回されたコイ
ル４６の引き出し線がからげられてハンダ付けされてお
り、一方、前記鍔部４３ｂには一対の補助端子４５．４
５が下方側から圧入。

固定されている。

そして、前記コイル端子４４の端子部４４ａおよび前記
補助端子４５の端子部４５ａを、ベース１０に設けた端
子圧入孔１１ａおよびｌｌｂにそれぞれ圧入すると、永
久磁石４２の磁極部４２ａに前記可動鉄片３０の中心軸
部３１ｃが揺動自在に吸着、保持されるとともに、鉄芯
４１の磁極部４１ａ、４１ｂに前記可動鉄片３０の両端
部３０ａ、３０ｂが接離可能に対向する。

なお、本実施例ではコイル端子４４の端子部４４ａおよ
び補助端子４５の端子部４５ａに、位置決め突起４４ｂ
（奥側の位置決め突起は図示せず。）および４５ｂをそ
れぞれ突設しであるので、電磁石ブロック４０を任意の
位置に圧入、固定できる。

しかも、電磁石ブロック４０を構成する永久磁石４２の
磁極部４２ａが、可動鉄片３０の中心軸部３１ｃを吸着
、保持して吊り下げるため、電磁石ブロック４０を上下
に移動させると、これにつれて可動鉄片３０．接触片ブ
ロック２０が上下に移動する。このため、可動接触片２
２の可動接点２２ａおよび２２ｂと、固定接点１３ａ、
１４ａおよび＋３ｂ、１４ｂとの接点間距離を容易に調
整できるので、調整機械で自動調整できる。

さらに、可動接触片２２のヒンジばね部２３が平面路Ｊ
字形状を有し、実質的に長尺であるので、弾性変形しや
すく、ばね力が小さい。このため、可動鉄片３０の動作
に及ぼす影響が小さく、可動鉄片３０の揺動支点がずれ
ないという利点がある。

ケース５０は前記ベースＩＯに嵌合可能な箱体形状を有
し、天井面隅部にガス抜き孔５１を有している。

そして、接触片ブロック２０．可動鉄片３０および電磁
石ブロック４０を組み込んだ前記ベースｌＯに、前記ケ
ース５０を嵌合し、ベースＩＯの底面にシール剤５２を
注入、固化してシールした後、前記ガス抜き孔５１から
内部のガスを抜き、前記ガス抜き孔５１を熱溶融させて
密封することにより、組み立て作業が完了する。

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。

無励時の場合、第５図に示すように、永久磁石４２Ｑ磁
束Φにより、可動鉄片３０の左側端部３０ａが鉄芯４１
の左側磁極部４１ａに吸着して磁気回路を閉成している
。このため、可動接触片２２２２の可動接点２２ａ、２
２ａが固定接点１３ａ、１４ａに接触している一方、可
動接点２２ｂ、２２ｂが固定接点１３ｂ、１４ｂから開
離している。

次に、第６図に示すように、前記磁束Φを打ち消す磁束
Φ、が生じるようにコイル４６に電圧を印加すると、可
動鉄片３０の右側端部３０ｂが鉄芯４１の右側磁極部４
１ｂに吸引されるので、永久磁石４２の磁力に抗し、可
動鉄片３０が中心軸部３１ｃを支点として回動し、可動
鉄片３０の左側端部３０ａが鉄芯４１の左側磁極部４１
ａから開離した後、可動鉄片３０の右側端部３０ｂが鉄
芯４Ｉの右側磁極部４１ｂに吸着する。このため、可動
鉄片３０の回動につれて可動接点２２ａ、２２ａが固定
接点１３ａ、１４ａから開離した後、可動接点２２ｂ、
２２ｂが固定接点１３ｂ、＋４ｂに接触する。

そして、第７図に示すようにコイル４６の励磁を解いて
も、永久磁石４２の磁束Φにより、その状態が保持され
、接点は切替わらない。

ついで、第８図に示すように、永久磁石４２の磁束Φを
打ち消す磁束Φ、が生じるようにコイル４６に電圧を印
加して励磁すると、可動鉄片３０は前述の動作と逆方向
に回動し、これにつれて接点が切替わり、元の状態に復
帰する。そして、前記コイル４６の励磁を解いても、そ
の状態が保持される（第５図）。

本実施例によれば、前記可動接触片２２を必要最小限度
たわませるだけで所望の接点圧が得られるので、可動接
触片２２．２２のばね負荷は第９図の点線Ｃで示す折れ
線のように小さい。このため、第９図の吸引力曲線りで
示す小さな吸引力で接点を開閉できるので、高感度の電
磁継電器が得られるだけでなく、低消費電力型の電磁ｉ
ｉ器が得られる。

しかも、万一、可動接点２２ａ、２２ａまたは２２ｂ、
２２ｂが、固定接点＋３ａ、１４ａまたは＋３ｂ。

１４ｂに溶着しようとしても、従来例のように溶着力に
接点圧力が加重されないので、可動鉄片３０の回動で強
制的に剥離させやすく、溶着を防止できる。このため、
接点溶着による電気機器の誤動作を未然に防止できる。

さらに、本実施例は、可動鉄片３０の回動で可動接触片
を直接駆動して接点を開閉するものであり、従来例のよ
うに可動鉄片に設けたカード部で可動接触片を押圧し、
接点を開閉するものではないので、カード部が不要とな
り、カード部の摩耗による不具合が生じない。

また、可動接触片２２には接点を閉成する場合にのみ付
勢力が負荷されるので、可動接触片２２が疲労しにくい
。このため、可動接触片２２．２２の材料を広い範囲か
ら選択できるという利点がある。

なお、前述の実施例では、自己保持型の電磁継電器につ
いて説明したが、必ずしもこれに限らず、自己復帰型の
ものに適用してもよい。

また、前記電磁石ブロックには、断面コ字形の鉄芯を使
用する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず
、前記鉄芯の両端磁極部を外方に折り曲げることにより
、吸着面を広くして磁気効率を高めるようにしてもよく
、あるいは、一方の磁極部のみを外方に折り曲げること
により、磁気バランスをくずして自己復帰型としてもよ
いことは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１によ
れば、所望の接触圧を得るためには前記可動接触片を必
要最小限度たわませて接点を閉成すればよいので、可動
接触片のばね負荷が小さい。

このため、小さな吸引力で接点を開閉できるので、高感
度の電磁継電器が得られるだけでなく、低消費電力型の
電磁継電器が得られる。

しかも、可動接触片は可動鉄片の下面に所定の間隙を残
して一体化されているので、可動鉄片の揺動につれて可
動接触片が駆動する。このため、従来例のようなカード
部が不要となり、カード部の摩耗による動作特性の変化
や摩耗粉による接触不良が生じない。

さらに、本願発明によれば、固定接点端子はベースに埋
設され、固定接点がベースの上面から露出しているにす
ぎず、しかも、可動鉄片にカード部を設ける必要もない
ので、構成部品の積み重ねによる高さ寸法を低減でき、
薄型の電磁Ｕ電器を得ることができる。

また、可動接触片は接点開成時に付勢力が負荷されるに
すぎないので、可動接触片が従来例よりも疲労しにくく
なり、可動接触片の材料を広い範囲から選択できる。

そして、万一、可動接点と固定接点との間に溶着現象が
生じても、従来例と異なり、溶着力だけで溶着するので
、可動接触片を一体化した可動鉄片を駆動するだけで強
制的に剥離でき、接点溶着による誤動作を防止できる。

一方、本発明にかかる請求項２によれば、可動接触片が
可動鉄片の直下に位置し、可動鉄片の周辺部からはみだ
さないので、底面積の小さい電磁継電器を得ることがで
きる。

さらに、本発明にかかる請求項３によれば、可動接触片
のヒンジばね部は屈曲した長尺な形状であり、実質的に
長いので、弾性変形しやすく、ばね負荷が小さい。この
ため、永久磁石の磁極部に吸着、保持された可動鉄片の
揺動動作に悪影響を与えず、回動支点がずれないので、
円滑な開閉動作を確保できるとともに、消費電力をより
一層節約できる。

しかも、並設した２本の可動接触片に設けたヒンジばね
部の自由端部を、−刃側に揃えずに点対称としであるの
で、ヒンジばね部のばね力に偏りが生ぜず、バランスが
良い。このため、動作特性の微調整が容易になり、調整
作業に手間がかからないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明にかかる電磁継電器の一実
施例を示し、第１図は分解斜視図、第２図は断面図、第
３図および第４図は接触片ブロックを示す平面図および
側面図、第５図ないし第８図は磁気回路を説明するため
の説明図、第９図は吸引力特性を示すグラフ図、第１Ｏ
図は従来例にかかる電磁継電器の一実施例を示す断面図
である。 １０−・・ベース、ｌ　３ａ、　１３ｂ、　Ｉ　４ａ、
　１４ｂ−固定接点、１５・・・共通端子、１５ａ、１
５ｂ・・・接続部、２０・・・接触片ブロック、２１・
・・ブロック本体、２２・・・可動接触片、２２ａ、２
２ｂ・・・可動接点、２３・・化ンジばね部、２３ａ、
２３ｂ・・・自由端部、３０・・・可動鉄片、３０ａ、
３０ｂ・・・端部、３１ｃ・・・中心軸部、４０・・・
電磁石ブロック、４１・・・鉄芯、４２・・・永久磁石
。 特　許　出　願　人　立石電機株式会社代理人　弁理士
　青白　葆外１名 第９図 第１Ｑ図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上面に上方に向けて露出する固定接点を設けたベ
   ースと、断面略Ｅ字形となるように永久磁石を配した断
   面略コ字形の鉄芯にスプールを介してコイルを巻回して
   形成され、前記ベースの上方に固定された電磁石ブロッ
   クと、上面中央部を前記電磁石ブロックの下面から露出
   する前記永久磁石の磁極部に揺動自在に吸着、保持され
   、両端部が前記鉄芯の両端磁極部にそれぞれ接離可能に
   対向する可動鉄片と、中央部を前記可動鉄片の下面に絶
   縁部材を介して所定の間隙をもって一体化され、両端部
   下面に設けた可動接点を前記ベースの固定接点に接離可
   能に対向する可動接触片と、からなることを特徴とする
   電磁継電器。
2. （２）前記可動接触片が前記可動鉄片の直下に位置し、
   前記可動鉄片の周辺部からはみ出さないことを特徴とす
   る請求項１記載の電磁継電器。
3. （３）並設した２本の前記可動接触片が、その長辺中央
   部から屈曲した長尺なヒンジばね部を点対称となるよう
   にそれぞれ延在し、前記ヒンジばね部の自由端部を、前
   記ベースの上面に点対称となるように配した共通端子の
   上端部に溶着したことを特徴とする請求項１又は２記載
   の電磁継電器。