JPH08213229A - 電磁継電器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品を共用でき、部品管理に手間のかか
らない電磁継電器およびその製造方法を提供することに
ある。 【構成】 相互に接離する鉄芯２１の磁極部２１ａ，２
１ｂおよび可動鉄片３１の磁極部３１ａ，３１ｂのう
ち、可動鉄片３１の磁極部３１ａの下面に加熱用レーザ
５１を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気回路の構成部品を
共用できる電磁継電器およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁継電器は、一般に、鉄芯にコ
イルを巻回して形成した電磁石ブロックの励磁，消磁に
基づき、前記鉄芯の磁極部に吸着，離反する可動鉄片に
よって可動接触片を駆動し、この可動接触片の可動接点
を固定接点に接離して電気回路を開閉するものである。
そして、このような電磁継電器には、コイルに電流を流
して可動鉄片を駆動した後、電流を切ると、永久磁石の
磁力で電流を切る前の状態を保持する自己保持型と、電
流を切ると、電流を流す前の元の状態に自動的に復帰す
る自己復帰型とがある。

【０００３】そして、前述のような２種類の電磁継電器
は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、可動接触片のバ
ネ力による負荷荷重（図中、破線で示す）を一定とし、
永久磁石の磁力およびコイルの起磁力（図中、実線で示
す）に基づく磁気吸引力を調整することによって製造さ
れていた。すなわち、コイルに電流を流して可動鉄片を
駆動し、可動鉄片の磁極部が鉄芯の左磁極部または右磁
極部に吸着している場合に、電流を切ったとき、可動接
触片のバネ力に基づく負荷荷重よりも永久磁石の磁力に
基づく磁気吸引力が大きくなるように調整することによ
り、自己保持型の電磁継電器を得ていた（図４
（ａ））。逆に、電流を切ったとき、永久磁石の磁力に
基づく磁気吸引力よりも可動接触片のバネ力による負荷
荷重が大きくなるように調整することにより、自己復帰
型の電磁継電器を得ていた（図４（ｂ））。

【０００４】そして、自己復帰型の電磁継電器を得る方
法としては、より具体的には、例えば、図５に示すよう
に、断面略コ字形の鉄芯２および可動鉄片３で磁気回路
を構成する電磁石装置１のうち、前記可動鉄片３の磁極
部３ａの下面に銅クラッド材４を一体化し、可動鉄片３
の磁極部３ａ，３ｂの透磁率を異ならしめることによ
り、磁気バランスを崩し、自己復帰型の電磁継電器を得
ていた。また、図６に示すように、断面略コ字形鉄芯２
の磁極部２ａ，２ｂのうち、磁極部２ｂからリブ７を水
平に延在して吸着面積を増大し、磁気抵抗を減少させて
磁気バランスを崩すことにより、自己復帰型の電磁継電
器を得ていた。なお、５は永久磁石であり、６，６はコ
イルである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
自己復帰型の電磁継電器では、磁気回路構成部品を相互
に共用できず、管理すべき部品点数が多いので、部品管
理に手間がかかった。また、前記構成部品の一部を共用
しても、残る他の構成部品とのマッチングを図るために
部品の寸法精度，材質のバラツキを解消する必要があ
り、高度な部品管理が要求されるという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、前記問題点に鑑み、構成部品を
共用でき、部品管理に手間のかからない電磁継電器およ
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、前記目的を達成するため、鉄芯にコイルを巻回し
て形成した電磁石ブロックの励磁，消磁に基づき、前記
鉄芯の磁極部に吸着，離反する可動鉄片によって接点を
開閉する電磁継電器において、相互に接離する前記鉄芯
の磁極部および前記可動鉄片の磁極部のうち、少なくと
もいずれか一方に加熱用ビームを照射した構成としたも
のである。また、鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁
石ブロックの励磁，消磁に基づき、前記鉄芯の磁極部に
吸着，離反する可動鉄片によって接点を開閉する電磁継
電器において、鉄芯にコイルを巻回して電磁石ブロック
を形成した後、前記鉄芯の磁極部に加熱用ビームを照射
する工程からなるものである。

【０００８】

【作用】したがって、本発明によれば、加熱用ビームの
照射により、磁気回路構成部品の磁極部が加熱されて透
磁率が部分的に変化することになる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明にかかる実施例を図１ないし図
３の添付図面に従って説明する。第１実施例にかかる電
磁継電器は、図１（ａ）に示すように、大略、断面略コ
字形の箱形ベース１０と、電磁石ブロック２０と、接極
子ブロック３０と、ケース４０とからなるものである。
ただし、説明の便宜上、自己保持型の電磁継電器につい
て説明した後、自己復帰型の電磁継電器について説明す
る。

【００１０】箱形ベース１０は、ベース本体１１に共通
端子１２、接点端子１３，１４、コイル端子１５，１５
をインサート成形したもので、その開口縁部から前記共
通端子１２の上端部に位置する接続受け部１２ａが露出
している一方、接点端子１３，１４の固定接点１３ａ，
１４ａ（図１中、ベース本体１１の手前側に位置する固
定接点は図示せず）がベース本体１１の内側隅部から露
出している。また、コイル端子１５の接続受け部１５ａ
（図１中、ベース本体１１の奥側に位置する接続受け部
１５ａだけを図示する）がベース本体１１の内側面から
露出している。

【００１１】電磁石ブロック２０は、断面略コ字形の鉄
芯２１の中央部に永久磁石２２を略Ｅ字形となるように
配してスプール２３にインサート成形し、このスプール
２３から露出する前記鉄芯２１の上端面を磁極部２１
ａ，２１ｂとしてある。そして、前記スプール２３にコ
イル２４を巻回し、その引き出し線をスプール２３にイ
ンサート成形した中継端子２５（図１中、奥側に位置す
る中継端子は図示せず）のからげ部２５ａにからげてハ
ンダ付けしてある。そして、電磁石ブロック２０は、前
記箱形ベース１０に収納し、かつ、中継端子２５をコイ
ル端子１５の接続受け部１５ａに載置して溶着一体化す
ることにより、組み付けられる。

【００１２】接極子ブロック３０は、板状の可動鉄片３
１と、その両側に並設した可動接触片３２，３２とを支
持体３３にアウトサート成形で一体化したものであり、
可動接触片３２の両側端部を巾方向にそれぞれ２分割し
て形成された分割片の下面に可動接点３２ａ，３２ｂが
それぞれ設けられている。さらに、可動接触片３２の略
中央部から平面略Ｔ字形の接続部３２ｃが側方に延在
し、支持体３３の側端面から突出している。そして、接
極子ブロック３０は、前記箱形ベース１０に組み込まれ
た電磁石ブロック２０の永久磁石２２に載置して位置決
めした後、可動接触片３２の接続部３２ｃを共通端子１
２の接続受け部１２ａにそれぞれ溶接一体化して電気接
続することにより、回動可能に支持されるとともに、可
動接点３２ａ，３２ｂが固定接点１３ａ，１４ａに交互
に接離可能に対向する。

【００１３】なお、４０は、電磁石ブロック２０および
接極子ブロック３０を組み込んだ箱形ベース１０に嵌合
できるケースである。

【００１４】そして、電磁石ブロック２０が無励磁で、
可動鉄片３１の磁極部３１ａが鉄芯２１の磁極部２１ａ
に吸着している場合には、可動接点３２ａが固定接点１
３ａに接触している。

【００１５】ついで、前記永久磁石２２の磁束を打ち消
すように前記電磁石ブロック２０のコイル２４に電圧を
印加して励磁すると、接続部３２ｃに支持された可動鉄
片３１が回動し、可動鉄片３１の磁極部３１ａが鉄芯２
１の磁極部２１ａから開離し、可動接点３２ａが固定接
点１３ａから開離した後、可動接点３２ｂが固定接点１
４ａに接触し、可動鉄片３１の磁極部３１ｂが鉄芯２１
の磁極部２１ｂに吸着する。

【００１６】さらに、前記電磁石ブロック２０の励磁を
解いても、永久磁石２２の磁力による磁気吸引力が可動
接触片３２，３２のバネ力に基づく負荷荷重よりも大き
いので、可動鉄片３１は回動せず、その状態が保持され
る。

【００１７】そして、前記接極子ブロック３０を元の状
態に復帰させる場合には、永久磁石２２の磁束を打ち消
すべく、前述と逆方向の電圧をコイル２４に印加すれば
よく、可動鉄片３１が反転して元の状態に復帰し、接点
が切り換わる。

【００１８】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、同一の構成部品を利用して自己復
帰型の電磁継電器を組み立てることができる。すなわ
ち、可動鉄片３１を除く構成部品は形状，材質において
前述の実施例と全く同一である。そして、前記可動鉄片
３１は、図１（ｂ）に示すように、その磁極部３１ａの
下面にレーザ照射ノズル５０から加熱用レーザ５１を照
射して加熱したものである。このため、可動鉄片３１の
磁極部３１ａにおける透磁率は磁極部３１ｂよりも小さ
く、磁極部３１ａ，３１ｂの磁気バランスが崩れている
ので、自己復帰型の電磁継電器が得られる。

【００１９】参考として示した図３から明らかなよう
に、レーザの照射によって電磁軟鉄，ケイ素鋼の透磁率
が減少し、磁束が通りにくくなることがわかる。

【００２０】したがって、コイル２４が無励磁である場
合、可動鉄片３１の両端部に位置する磁極部３１ａ，３
１ｂのうち、可動鉄片３１の磁極部３１ａの透磁率が磁
極部３１ｂよりも小さいので、可動鉄片３１の磁極部３
１ｂが永久磁石２２の磁力によって鉄芯２１の磁極部２
１ｂに吸着し、可動接点３２ｂが固定接点１４ａに接触
している。

【００２１】そして、永久磁石２２の磁束を打ち消すよ
うにコイル２４に電圧を印加して励磁すると、永久磁石
２２の磁力に抗して接続部３２ｃに支持された可動鉄片
３１が回動し、可動鉄片３１の磁極部３１ｂが鉄芯２１
の磁極部２１ｂから開離し、可動接点３２ｂが固定接点
１４ａから離れた後、可動接点３２ａが固定接点１３ａ
に接触し、可動鉄片３１の磁極部３１ａが鉄芯２１の磁
極部２１ａに当接する。

【００２２】ついで、前記コイル２４の励磁を解くと、
永久磁石２２の磁力による磁気吸引力よりも可動接触片
３２，３２のバネ力による負荷荷重の方が大きく、可動
鉄片３１の磁極部３１ｂの透磁率が磁極部３１ａのそれ
よりも大きいので、可動鉄片３１が自動的に反転し、元
の状態に復帰して接点が切り換わる。

【００２３】以上の説明から明らかなように、同一の構
成部品を利用して動作の全く異なる電磁継電器が得られ
るので、管理すべき部品点数が減少し、部品管理が容易
になる。

【００２４】なお、可動鉄片に照射する加熱用ビームは
レーザに限らず、電子ビーム，プラズマなどのように磁
極部を加熱して透磁率を変化させ得るものであれば、特
に限定するものではない。

【００２５】第２実施例は、図２に示すように、前述の
第１実施例が回動する可動鉄片３１で接点を開閉する場
合であるのに対し、往復移動する一対の可動鉄片８３，
８４で接点を開閉する場合である。ただし、自己復帰型
の電磁継電器について説明した後、自己保持型の電磁継
電器について説明する。なお、説明の便宜上、電磁石ブ
ロック６０および可動ブロック８０のみを説明し、接点
機構の説明は省略する。

【００２６】すなわち、電磁石ブロック６０はコイル６
１を巻回したスプール６２の貫通孔６３に鉄芯７０を圧
入し、突出する一端部を磁極部７１とし、突出する他端
部７２をヨーク７５の一端部を曲げ起こして形成した起
立片７６の嵌合孔７７に圧入一体化したもので、ヨーク
７５の切り起こした一対の舌片からなる磁極部７８ａ，
７８ｂと前記鉄芯７０の磁極部７１の表裏面７３ａ，７
３ｂとが所定の間隔をおいてそれぞれ対向する。ただ
し、磁極部７１の表面７３ａに加熱用ビームを照射して
加熱することにより、磁極部７１の表面７３ａは、その
裏面７３ｂの透磁率よりも小さく、磁束が通りにくくな
っている。なお、６４，６４はスプール６２の鍔部に設
けた係合受け部であり、６５はコイル端子である。

【００２７】可動ブロック８０は、樹脂成形したブロッ
ク本体８１の枠部８２に永久磁石８７を挾持した一対の
可動鉄片８３，８４を圧入，保持したもので、前記ブロ
ック本体８１の側面から一対の係合腕部８５，８５が側
方に延在している。そして、前記ブロック本体８１の係
合腕部８５，８５を前記スプール６２の係合受け部６
４，６４にそれぞれ係合してスライド可能に支持するこ
とにより、一対の可動鉄片８３，８４が前記鉄芯７０の
磁極部７１の表裏面７３ａ，７３ｂに交互に接離するよ
うに対向するとともに、一対の可動鉄片８３，８４がヨ
ーク７５の磁極部７８ａ，７８ｂに交互に接離するよう
に対向する。

【００２８】コイル６１が無励磁の場合、鉄芯７０の磁
極部７１の表面７３ａは、その裏面７３ｂよりも透磁率
が小さいので、永久磁石８７の磁力で可動鉄片８４が鉄
芯７０の磁極部７１の裏面７３ｂに吸着する一方、可動
鉄片８３はヨーク７５の磁極部７８ａに吸着する。

【００２９】そして、前記永久磁石８７の磁束を打ち消
すようにコイル６１に電圧を印加すると、永久磁石８７
の磁力に抗して可動鉄片８４が鉄芯７０の磁極部７１の
裏面７３ｂから離れてヨーク７５の磁極部７８ｂに吸着
する一方、可動鉄片８３がヨーク７５の磁極部７８ａか
ら離れて鉄芯７０の磁極部７１の表面７３ａに吸着す
る。このため、可動ブロック８０が平行移動し、これに
基づいて係合腕部８５，８５のスリット８６，８６に挿
入した図示しない可動接触片が回動し、接点が切り換わ
る。

【００３０】ついで、前記コイル６１の励磁を解くと、
図示しない可動接触片のバネ力による負荷荷重が永久磁
石８７の磁力による磁気吸引力よりも大きく、鉄芯７０
の磁極部７１の裏面７３ｂが、その表面７３ｂよりも磁
束が通り易いので、可動ブロック８０は永久磁石８７の
磁力に抗して元の状態に自動的に復帰し、接点が切り換
わる。

【００３１】前述の実施例では、自己復帰型の電磁継電
器について説明したが、鉄芯７０の磁極部７１に加熱用
レーザを照射せず、磁極部７１の磁気バランスが崩れて
いない鉄芯７０を使用すれば、前述の第１実施例と同
様、自己保持型の電磁継電器を製造できる。

【００３２】また、前述の実施例では、鉄芯の磁極部に
予め加熱用レーザを照射して前処理する場合について説
明したが、必ずしもこれに限らず、コイルを巻回したス
プールに鉄芯を組み込んだ後、または、コイルを巻回し
たスプールに鉄芯およびヨークを組み込んだ後、前記鉄
芯の磁極部またはヨークの磁極部に加熱用レーザを照射
してもよい。さらに、加熱用ビームの照射により、動作
パターンの全く異なる電磁継電器を同一構成部品で製造
できるだけでなく、部品精度，組立精度のバラツキによ
る動作特性のバラツキを加熱用ビームの照射によって調
整できる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる請求項１の電磁継電器によれば、同一の形状，
材質からなる磁気回路構成部品の磁極部に加熱用ビーム
を照射して透磁率を変化させることにより、自己復帰型
の電磁継電器および自己保持型の電磁継電器を選択的に
製造できるので、両者の磁気回路構成部品を共用でき、
部品管理が簡単になる。また、磁気回路構成部品に加熱
用ビームを照射して透磁率を変化させることにより、動
作特性を調整できるので、部品精度，組立精度のバラツ
キによる動作特性のバラツキを解消できる。請求項２に
かかる電磁継電器の製造方法によれば、同一の磁気回路
構成部品で自己復帰型および自己保持型の電磁継電器が
得られるので、部品管理が容易になる。また、鉄芯にコ
イルを巻回して電磁石ブロックを形成した後、前記鉄芯
の磁極部に加熱用ビームを照射するので、製造工程の自
由度が大きくなり、便利である。さらに、コイルを巻回
することによって生じる起磁力のバラツキ、あるいは、
部品精度，組立精度のバラツキによる動作特性のバラツ
キを解消でき、動作特性の調整が簡単になるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電磁継電器の第１実施例を示
し、図（ａ）は全体の分解斜視図であり、図（ｂ）は可
動鉄片の加工方法を示す斜視図である。

【図２】 本発明にかかる電磁継電器の第２実施例を示
す分解斜視図である。

【図３】 磁気回路を構成する部品の母材にレーザを照
射した場合の透磁率比を示すグラフ図である。

【図４】 従来例にかかる電磁継電器の磁気吸引特性を
示すグラフ図であり、図（ａ）は自己保持型電磁継電器
の場合を示し、図（ｂ）は自己復帰型電磁継電器の場合
を示す。

【図５】 従来例にかかる電磁石装置の概要を示す分解
斜視図である。

【図６】 従来例にかかる他の電磁石装置の概要を示す
分解斜視図である。

【符号の説明】

１３ａ，１４ａ…固定接点、２０…電磁石ブロック、２
１…鉄芯、２１ａ，２１ｂ…磁極部、２２…永久磁石、
２４…コイル、３０…接極子ブロック、３１…可動鉄
片、３１ａ，３１ｂ…磁極部、３２…可動接触片、３２
ａ，３２ｂ…可動接点、５１…加熱用レーザ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石
   ブロックの励磁，消磁に基づき、前記鉄芯の磁極部に吸
   着，離反する可動鉄片によって接点を開閉する電磁継電
   器において、 相互に接離する前記鉄芯の磁極部および前記可動鉄片の
   磁極部のうち、少なくともいずれか一方に加熱用ビーム
   を照射したことを特徴とする電磁継電器。
2. 【請求項２】 鉄芯にコイルを巻回して形成した電磁石
   ブロックの励磁，消磁に基づき、前記鉄芯の磁極部に吸
   着，離反する可動鉄片によって接点を開閉する電磁継電
   器において、 鉄芯にコイルを巻回して電磁石ブロックを形成した後、
   前記鉄芯の磁極部に加熱用ビームを照射することを特徴
   とする電磁継電器の製造方法。