JPH0739159Y2 - 可動ばねの固着保持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は電磁継電器に関し、特に可動ばねの固着保持構
造に関するものである。

［従来の技術］ 特に小形電磁継電器に於いて、可動ばねの長手方向中央
から長手方向と直交する方向に固着保持部を延出し、端
子ブロックの可動ばね端子に上記固着保持部を溶接固着
することにより上記固着保持部を揺動運動の支点として
可動ばねを揺動自在に支承する構造の電磁継電器が公知
である。

上記公知の可動ばね固着保持構造を有する電磁継電器の
構造の要部を第７図と第８部に示す。尚、この種の電磁
継電器では、通常、可動ばねと接極子とが絶縁基体によ
り相互に固定されていて、接極子も可動ばねとともに当
該可動ばねに設けた固着保持部により揺動自在に支承さ
れており、第７図と第８図に示す従来例も、この例で示
してある。また、この様な電磁継電器では、接極子の長
手方向両側にそれぞれ可動ばねが互に平行に配置される
が、第７図と第８図では上記可動ばねの一方を示してい
る。

第７図に示す従来例は、可動ばね41と接極子42とを絶縁
性樹脂モールド基体（以下、基体という。）43で相互に
固定一体化し、可動ばね41には、その長手方向中央から
当該長手方向と直交する方向片側に延出して固着保持部
411を設け、一方、端子ブロック５には、上記可動ばね
を外部回路に導出する可動ばね端子51が埋設されていて
当該可動ばね端子51に上記可動ばね41の固着保持部411
をスポット溶接するようにした例である。

第７図に示す例に於いて、可動ばね41の固着保持部411
は、接極子42と可動ばね41とを一体化した構成体（これ
を接極子ブロックという。）４を揺動自在に支持する支
持部411aと、可動ばね端子51への溶接部411bとで構成さ
れており、また、可動ばね端子51は外部回路への導出部
511と、上記可動ばね41の固着保持部411を溶接する溶接
部512とで構成されている。更に基体43には揺動の支点
となる突起状の支点体431が設けられ、端子ブロック５
の枠体内側には上記支点体431を受ける支点受部52が形
成されている。

第８図に示す従来例は、上記第７図で説明した可動ばね
41の固着保持部411を略Ｔ字形状に構成し、この固着保
持部411の翼部411cの両端を溶接部411d,411eとし、これ
に伴って端子ブロック５の可動ばね端子51にも一対（２
ヶ所）の溶接部513,514を設けるようにしたものであ
り、その他の構成は前記第７図に示す例と同じである。

［考案が解決しようとする課題］ 第７図に示す従来例に於いて、接極子ブロック４が揺動
運動すると、固着保持部411の支持部411aに捩れ運動が
生じ、この捩れ運動による最大応力は当該支持部411aと
溶接部411bとの境界部分Ａに生ずる。

ところで、固着保持部411の溶接部411bと可動ばね端子5
1の溶接部512とを溶接により互に固着すると、溶接時の
発熱によって固着保持部411が変形し、この変形は溶接
後も残留する。そしてこの変形による歪は特に上記境界
部分Ａから細身に形成された支持部411aにかけて多く残
留し、このため接極子ブロックＡの揺動運動が不均一に
なる（個々の電磁継電器で特性のばらつきが多くなる）
ばかりか、上記最大応力作用部分Ａで弾性疲労が生じ易
くなり、電磁継電器の寿命を短くする原因となる。ま
た、上記支持部411aの熱変形は基体43の支点体431と端
子ブロック５の支点受部52との当接圧力（摩擦力）に影
響し、電磁継電器の感度特性にばらつきが生ずる。

以上のように、可動ばね41の固着支持部411に生ずる熱
変形は、電磁継電器の動作に悪影響を及ぼすが、これを
排除するため、溶接時の熱変形が固着保持部411の支持
部411aに及ばないようにした構造が第８図に示す従来例
である。

すなわち、第８図に示す例では、可動ばね41の固着保持
部411が略Ｔ字形状にされており、溶接部411a,411eが支
持部411aから離れて設定されているため、当該支持部41
1aに溶接時の熱変形による歪が及ぶことはなく、前記問
題点は一応は解決される。然しながら、第８図に示す例
では、次のような新たな問題点が生ずる。

すなわち、固着保持部411に形成された翼部411cは比較
的長尺に形成されているため、溶接時の熱膨張による当
該翼部411cの長手方向への変形が比較的大きく、しかも
当該翼部411cは両端の２ヶ所で溶接固着されるため、第
９図に示すように、翼部411cが端子ブロック５の一対の
溶接部411d,411eの内側で浮き上るような変形が生じ、
この変形は、当該変形部分が端子ブロック５の枠体53の
上面に全く接触しない場合もあれば接触する場合もあ
り、接触した場合には接触点の数及び場所が一定しない
という様に、上記変形は全く無秩序である。

ところで、接極子ブロック４が揺動運動をする場合、こ
の揺動運動は固着保持部411の支持部411aを中心として
行なわれるが、上記したように固着保持部411の翼部411
cの熱変形が一定でないことにより、揺動運動の支点が
定まらず（当該支点は端子ブロック５の枠体53の上面と
翼部411cとの接触点、すなわち、第８図の例では、B,C,
D点のいずれかとなり、揺動運動の周期毎に当該支点の
位置が変動する。）、電磁継電器の動作が極めて不安定
となる。これを避けるため、通常は基体43に設けた支点
体431の突出寸法を長く設定して端子ブロック５の支点
受部52に突き当てることにより、固着保持部411の翼部4
11cに熱変形が生じても第９図にＢ点で示すような接触
点が生じないようにし、接極子ブロック４の揺動支点が
専ら上記支点体431で定められるようにしているが、こ
のようにすると支点体431と支点受部52との接触圧力が
増大し、しかも、この種の電磁継電器では通常接極子42
が永久磁石（図示せず）で引き付けられている構造とな
っているため、上記接触圧力が更に大きくなり揺動運動
の際の摩擦が大きくなって電磁継電器の感度を低下させ
る。

本考案は以上に述べた従来技術の問題点を解決すべく提
案するもので、可動ばねを可動ばね保持構体に溶接固着
する際に生ずる固着保持部の熱変形による電磁継電器の
特性の変動をなくし、安定かつ感度の高い動作が得られ
る電磁継電器を得ることを課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題のため、本考案は、可動ばね保持構体（例えば
端子ブロックの枠体）に設けた一対の溶接部の配列内側
に、当該溶接部と連続し、相互間に間隙を形成し、かつ
当該溶接部の溶接面と同一平面を形成する一対の支承部
を設け、可動ばねの固着保持部翼部を上記溶接部に溶接
固着した状態で、当該翼部の溶接点内側を上記支承部に
より２ヶ所で支えるようにしたものである。

［作用］ 可動ばねの固着保持部翼部の熱膨張による変形は、可動
ばね保持構体の方向に屈曲する変形と、可動ばね保持構
体とは反対方向に屈曲する変形とがある。

上記前者の変形が生じた場合、当該変形は可動ばね保持
構体に設けた一対の支承部の間の間隙に吸収される状態
となって固着保持部翼部が浮き上ることはなく、当該翼
部は支承部によって略水平に支承される。

また、上記後者の変形が生じた場合、接極子が永久磁石
に引き付けられることにより（この種の電磁継電器では
永久磁石により接極子を常時片側に転倒させる機構とな
っている。）、翼部の可動ばね保持構体からの浮き上り
が修正され、上記前者の変形の場合と同様、当該翼部は
支承部によって略水平に支承される。

以上のように固着保持部の翼部が可動ばね保持構体の支
承部に略水平に支承されることにより、可動ばねの揺動
の支点は上記支承部の間隙側上縁に定まるので、可動ば
ねの安定した揺動運動が可能となる。

また、以上のように、可動ばねの固着保持部翼部に支点
が定まることにより、例えば基体に設けた支点体を支点
の主体とする必要はなく（支点体を比較的大きな圧力で
支点受部に押圧当接させる必要はなく）、可動ばねの揺
動時の摩擦力を極めて少なくすることができる（理想的
に設計された場合には当該摩擦力を零とすることができ
る。）ので、電磁継電器を高感度とすることができる。

［実施例］ 第１図〜第６図はいずれも本考案の実施例を説明する図
であり、第１図は要部の結合構造を示す斜視図、第２図
及び第３図は接極子ブロックの斜視図（同一の接極子ブ
ロックの上面と下面を示した斜視図）、第４図は端子ブ
ロックの斜視図、第５図は電磁石ブロックの斜視図、第
６図は可動ばねの固着保持部の熱変形を説明する図であ
る。尚、第１図は理解し易くするため実際の構造（第２
図又は第３図及び第４図参照）を簡略化して示してあ
る。

本考案は電磁継電器の接極子ブロックと端子ブロックの
結合構造に於い実施される。そこで、まず接極子ブロッ
クと端子ブロックの構造及び関連部分として電磁石ブロ
ックの構造を説明する。

接極子ブロック１は、第２図及び第３図に示すように、
接極子11の長手方向両側にそれぞれ１本ずつの可動ばね
12が平行に配置され、長手方向中央に於いて絶縁性樹脂
をモールド成形した基体13により上記接極子11と２本の
可動ばね12とを互に固定し一体化して構成されている。

接極子11は磁性材でなり、長方形板形状に形成され、そ
の長手方向両端が後述する電磁石ブロック３に吸引され
る部分となり、一端には非磁性体薄板でなるレシジュア
ルプレート14が貼付されている。尚、レシジュアルプレ
ート14は電磁継電器が所謂シングルタイプのときのみ設
けられ、ラッチングタイプの場合には設けられない。

可動ばね12は弾性導電材の薄板で細長の条体形状に構成
され、ばね部121の長手方向両端は所謂双子接点を構成
すべく双子形状に形成され、その先端には接点15が溶接
固着されている。また、この可動ばね12には、その長手
方向中央から当該長手方向と直交する外側方向（接極子
11が配置されている方向と反対の方向）に向けて延出さ
せた固着保持部122がばね部121と一体に形成されてお
り、この固着保持部122は略Ｔ字形状をしていて、その
基部分が接極子ブロックの支持部122aとなり、ばね部12
1と平行となる部分が端子ブロック２への固着部分とな
る翼部122bであり、この翼部122bの両端が溶接部122c,1
22dとなる。尚、当該可動ばね12は、ばね部121と固着保
持部122の分岐点に於いて、基体13に埋設されており、
ばね部121は基体13の長辺両側面から延出し、また固着
保持部122は基体13の短辺側面から延出した形状となっ
ている。

基体13には、その裏面側（第２図に示す方を表面とす
る。）に窓131が形成されていて当該窓131からは接極子
11の裏面の一部が露出している。この露出している部分
が後述する電磁石ブロック３の永久磁石34に吸引される
面となる。また、当該基体13の両短辺裏面側中央には接
極子11と電磁石ブロック３の磁極面311,312との間隔を
規定する突起体132が設けられている。

端子ブロック２は、第４図に示すように、絶縁性樹脂を
モールド成形して略矩形形状に形成した枠体21に各種端
子を埋設して構成されている。

端子ブロック２に埋設されている端子は、４本（両側に
２本ずつ）のコイル端子22、４本（両側に２本ずつ）の
固定接点端子23及び２本（両側に１本ずつ）の可動ばね
端子であり、本考案に直接関係する端子は可動ばね端子
24である。

可動ばね端子24は導電材であり、外部回路への導出部24
1と前記可動ばね12の固着保持部122を溶接する一対の溶
接部242,243が一体に形成されていて当該導出部241と溶
接部242,243との連結部分244（第１図参照）が枠体21に
埋設されて固定されている。

枠体21の上記一対の溶接部242,243が埋設された内側部
分（一対の溶接部242,243の配列内側）は、当該溶接部2
42,243と連続し、かつその溶接面と同一平面を形成する
ような形状に形成されていて、この部分が前記可動ばね
12の翼部122bを溶接点内側で支える支承部211,212とな
っている。また、当該一対の支承部211,212の間には間
隙213が形成されており、更に上記溶接部242,243の下側
には溶接作業の際に溶接電極が挿入される電極挿入空間
214が形成されている。また、枠体21の上記間隙213が形
成されている近傍の内側には、接極子ブロック１に形成
した突起132が当接する突起受部215が設けられている。

上記端子ブロック２の構成のうち、本考案の要部である
可動ばね保持構体は、一対の溶接部242,243、一対の支
承部211,212及び間隙213によって構成されている。

また、端子ブロック２には、以上の他にコイル端子22と
一体に形成された電磁石ブロック３の結合部221,固定接
点端子23と一体に形成され、固定接点25が溶接固着され
た接点溶接部231が枠体21に埋設されて設けられ、更に
後述する電磁石ブロックの磁極面311,312の挿通孔216,2
17が枠体21の短辺内側に形成されている。

電磁石ブロック３は、第５図に示すように、両端を同一
方向に折曲げてその先端面を磁曲面311,312とした磁性
材でなる略コ字形状の鉄心31、両面に鍔部321,322を形
成し、中央に永久磁石固定部323を形成して上記鉄心31
に被せた絶縁性樹脂でなるスプール32、スプール32を介
して上記鉄心31に巻回したコイル33、上記永久磁石固定
部323に固定した永久磁石34及び上記鍔部321,322にそれ
ぞれ２個ずつ埋設した導電材でなるコイル中継端子35で
構成されている。

コイル中継端子35は、コイル33の末端が巻付接続される
コイル接続部351と、端子ブロック２に結合する際の溶
接部352とが一体に構成されている。

以上に説明した接極子ブロック１、端子ブロック２及び
電磁石ブロック３は次のようにして相互に組立てられ
る。

端子ブロック２と電磁石ブロック３とは、端子ブロック
２の各端子22,23,24の先端側から電磁石ブロック３が挿
入されて相互に組立てられる。この状態では、電磁石ブ
ロック３の鉄心31の磁極面311.312が端子ブロック２の
枠体21の挿通孔215,216に挿通され、また、コイル中の
継端子35の溶接部352がコイル端子22と一体の結合部221
と対向する。この溶接部352と結合部221とを溶接固着す
ることにより端子ブロック２と電磁石ブロック３とは相
互に機械的に結合され、同時にコイル33はコイル端子22
に電気的に接続される。この状態で電磁石ブロック３の
永久磁石34は、端子ブロック２の枠体21の内部中央から
接極子ブロック１の搭載方向に露出する。

接極子ブロック１と端子ブロック２とは、第１図に詳し
く示すように、接極子ブロック１の固着保持部122に形
成された翼部122bの両端の溶接部122c,122dを端子ブロ
ック２の枠体21に埋設された溶接部242,243に溶接する
こと（溶接点をＰで示す。）により相互に組立てられ
る。

以上により接極子ブロック１は端子ブロック２に、固着
保持部122の支持部122aを中心として揺動自在に結合さ
れるとともに、可動ばね12は可動ばね端子24に電気的に
も接続される。

接極子ブロック１、端子ブロック２及び電磁石ブロック
３が相互に組立てられた状態では、基体13の窓部131か
ら外部に露呈している接極子11の下面が電磁石ブロック
３の永久磁石34と対向して臨む位置関係におかれ、接極
子11が永久磁石34に吸引されて接極子ブロック１は端子
ブロック２の方向に吸引され偏移する。このときの偏移
の大きさは最大で基体13の突起132が枠体21の突起受部2
15に当接するまでである。

ところで、可動ばね12に設けられた固着保持部122の翼
部122b両端の溶接部122c,122dを枠体211に埋設された一
対の溶接部242,243に溶接固着すると、第６図に示すよ
うに溶接時に生ずる熱膨張によって翼部122bが変形し、
この変形は２ケ所の溶接点Ｐの内側に生じ、この変形が
端子ブロック２の枠体21方向に屈曲する変形であるとき
には、第６図に実線で示すように、最大屈曲部Ｅが間隙
213内に落ち込むような状態となり、また第６図に一点
鎖線で示すように上記翼部122bの変形が端子ブロック２
の枠体21から浮き上って屈曲する変形であるときには、
接極子11が永久磁石34に吸引されて端子ブロック２方向
に偏移して最終的には第６図に実線で示す場合と同様の
変形となる。

翼部122bが以上のように変形すると、当該翼部122bは枠
体21に設けた支承部211,212の間隙213側の上縁211a,212
aで接触し、この接触点が接極子ブロック１の揺動運動
の実質的な支点となる。この支点の位置は、間隙213が
設けられていることにより、翼部122bがどのように変形
しても常に支承部211,212の上縁211a,212aの所にあって
不変であるので、接極子ブロック１の揺動運動が極めて
安定した特性で行なわれる。

また、本実施例では、上記したように固着保持部122
（翼部122b）の定位置に支点が定まることから接極子ブ
ロック１の基体13に設けた突起132と端子ブロック２の
枠体21に設けた突起受部215との当接により支点を設定
する必要はなく、当該突起132と突起受部215との当接は
前記したように接極子ブロック１の永久磁石34による吸
引距離を規定するためのものであり、この部分の当接圧
力を極めて小さく設定できるため、接極子ブロック１の
揺動運動の際の摩擦が極めて少なくなり（理想的に設計
されれば当該摩擦は零となる。）、感度の極めて高い電
磁継電器が実現できる。

尚、端子ブロック２側の溶接部242,243を間隙213まで延
長する形状とし、当該溶接部242,243に支承部211,212を
構成してもよいが、溶接部242,243に曲げ加工を施す
際、前記支承部211,212の上縁211a,212aとなる部分は曲
面を有した形状となるため支点の設定が若干不安定とな
る。従って当該上縁211a,212aが直角形状に形成できる
実施例の構造（枠体21を構成する樹脂によって支承部21
1,212を形成する構造）の方がより安定した特性が得ら
れる。

［考案の効果］ 以上に説明したように、本考案は可動ばね保持構体の一
対の溶接部の配列内側に、当該溶接部と連続し、相互間
に間隙を形成し、かつ当該溶接部の溶接面と同一平面を
形成する一対の支承部を設け、可動ばねの固着保持部翼
部の溶接点内側を上記支承部により２ケ所で支えるよう
にしたものであり、可動ばねを可動ばね構体に溶接固着
した際、可動ばねの固着保持部に熱変形が生じても揺動
運動の支点が支承部上縁に定まって不変であるので可動
ばね（接極子ブロック）の極めて安定した揺動運動が得
られ、特性の安定した電磁継電器が得られる。

また、支承部上縁に安定した支点が得られることによ
り、可動ばね（接極子ブロック）と可動ばね保持構体
（端子ブロック）との間に積極的に機能させるための支
点機構を必要とせず、揺動機構部分での摩擦力が小さく
なるので、高感度な電磁継電器が得られる。

このように、本考案は特性の安定した高感度な電磁継電
器を得る上で極めて顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の実施例を説明するもので、第
１図は要部の結合構造を示す斜視図、第２図及び第３図
は接極子ブロックの斜視図、第４図は端子ブロックの斜
視図、第５図は電磁石ブロックの斜視図、第６図は溶接
時の可動ばね固着保持部の熱変形を説明する図である。 また、第７図〜第９図は従来例を説明するもので、第７
図及び第８図は要部の結合構造を示す斜視図、第９図は
溶接時の可動ばね固着保持部の熱変形を説明する図であ
る。 （主な記号） １…接極子ブロック 11…接極子、12…可動ばね 122…固着保持部、122a…支持部 122b…翼部、122c,122d…溶接部 ２…端子ブロック 21…枠体、211,212…支承部 211a,212a…支点、213…間隙 24…可動ばね端子、242,243…溶接部 ３…電磁石ブロック 34…永久磁石

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】可動ばねには、その長手方向中央より略Ｔ
   字形状の固着保持部が長手方向と直交する方向に延設さ
   れており、可動ばね保持構体には、一対の溶接部が設け
   られており、可動ばねの固着保持部の翼部両端を可動ば
   ね保持構体一対の溶接部に溶接固着することにより、上
   記固着保持部の延出基部を揺動の中心として可動ばねを
   揺動自在に保持するようにした電磁継電器に於いて、上
   記可動ばね保持構体の一対の溶接部の配列内側に、当該
   溶接部と連続し、前記延出基部の対応位置に間隙を形成
   し、かつ当該溶接部の溶接面と同一平面を形成する一対
   の支承部を有し、上記可動ばねの固着保持部翼部の溶接
   点内側を上記支承部により２ヶ所で支えるようにした可
   動ばねの固着保持構造。
2. 【請求項２】可動ばねを接極子の長手方向両側に配し、
   当該可動ばねと接極子とを長手方向中央で絶縁性樹脂モ
   ールド基体により相互に固定するとともに、上記可動ば
   ねの固着保持部を上記絶縁性樹脂モールド基体の側面中
   央から外側方向に延出し、当該固着保持部によって可動
   ばねと接極子とを同時に可動ばね保持構体に揺動可能に
   保持するようにした請求項１に記載の可動ばねの固着保
   持構造。
3. 【請求項３】可動ばね保持構体を端子ブロックの枠体に
   形成して、一対の溶接部を可動ばね端子と一体に成形し
   上記枠体に埋設した請求項１又は２に記載の可動ばねの
   固着保持構造。
4. 【請求項４】支承部を端子ブロックの枠体と一体成形し
   た請求項３に記載の可動ばね固着保持構造。