JPH09326226A

JPH09326226A - 電磁継電器

Info

Publication number: JPH09326226A
Application number: JP16381496A
Authority: JP
Inventors: Morinari Machida; 謹斎町田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】門形の鉄心に逆門形のアーマチュアを組み合わ
せた電磁石を有する電磁継電器において、電磁継電器動
作時の可動板ばねからの負荷力によるアーマチュアの浮
き上がりを防止する。【解決手段】アーマチュア３７をその一端の軸片部３７
ｄを介して回動自在に支持する絶縁基板１０に、アーマ
チュア３７に近接する突部１５ａを形成する。この突部
１５ａはアーマチュア３７が可動板ばねからの負荷力を
受けて鉄心から浮き上がろうとする際にアーマチュア３
７を押さえ、その浮き上がりを抑止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電磁継電器に関
し、特にプリント板に搭載して用いられる超小形の電磁
継電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記超小形の電磁継電器について本出願
人は先に特許出願し、特許第１７５８２３７号（特公平
４−４２７６６号）として特許を受けた。この特許に係
る電磁継電器は、胴部に電磁コイルが巻かれ、両脚部が
絶縁基板に固定された門形の平板な鉄心と、この鉄心の
脚部に接極部が対向し、一方の接極部の下端部に形成さ
れた軸片部が絶縁基板の軸受穴に挿入されて回動自在に
支持された逆門形の平板なアーマチュアとを有し、電磁
コイルが励磁されると、鉄心に吸着されたアーマチュア
がその胴部に装着された作動片を介して絶縁基板に固着
された可動板ばねを押動し、接点を切り換える構成とな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の電
磁継電器は使用される装置の縮小に伴い一層の小形化が
求められているが、その結果として開閉操作力を発生す
る電磁石も限界設計を余儀なくされ、アーマチュア吸引
力が接点部のばね系が作る負荷力に対してわずかの余力
しか持たないものが増加している。一方、電磁石は電磁
コイルの近傍に磁束が集中するため、胴部に電磁コイル
を巻いた門形の鉄心と逆門形のアーマチュアとからなる
上記電磁石では、アーマチュア吸引力は接極部の上端側
（電磁コイル側）ほど強くなる。そのため、この電磁石
に上記限界設計を施した場合、製造上のばらつきによっ
ては接極部の下端側（電磁コイルから遠い側）で吸引力
が不足し、電磁継電器の動作時にアーマチュアの胴部が
可動板ばねからの負荷力に負けて浮き上がることがあっ
た。なお、アーマチュア吸着時になるべく拘束力が生じ
ないようにするためには、絶縁基板の軸受穴とアーマチ
ュアの軸片部との間にはかなりクリアランスを必要とす
るため、軸片部を軸受穴で拘束して上記浮き上がりを防
止することは困難である。

【０００４】この発明の課題は、互いに平行な２つの脚
部及びこれらを結ぶ胴部とからなり、この胴部に巻枠を
介して電磁コイルが巻かれるとともに、前記脚部の下端
部が絶縁基板に固定された門形の平板な鉄心と、この鉄
心の前記脚部にそれぞれ対向する２つの接極部とこれら
を結ぶ胴部とからなり、一方の前記接極部の下端部に形
成された軸片部が前記絶縁基板の軸受穴に挿入されて回
動自在に支持され、前記電磁コイルが励磁されると前記
軸片部を支点に回動して前記接極部が前記鉄心の脚部に
吸着され、前記胴部に装着された絶縁物の作動片を介し
て前記絶縁基板に固着された可動板ばねを押動する逆門
形の平板なアーマチュアとを有する電磁継電器におい
て、アーマチュアに対する吸引力の片寄りを是正し、負
荷力によるアーマチュア胴部側の浮き上がりを防止する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載のこの発明は、軸片部が形成されたア
ーマチュアの一方の接極部の前記軸片部の軸心よりも外
側の縁部の前面に近接させて、吸着時における前記アー
マチュアの胴部の浮き上がりを抑制する突部を前記絶縁
基板と一体に形成するものとする。このような手段によ
れば、吸引力の不足によりアーマチュアの胴部が浮き上
がろうとする場合、接極部の縁部が絶縁基板の突部で押
さえられて浮き上がりが抑止される。

【０００６】同じく請求項２記載のこの発明は、アーマ
チュアの接極部吸着面の長手方向中間部に凹部を設ける
ものとする。このような手段によれば、凹部を設けた接
極部の中間部で鉄心とアーマチュアとの間の磁気抵抗が
増え、この部分の磁束が接極部の下端部側に回るので、
この下端部側の吸引力が増大する。

【０００７】同じく請求項３記載のこの発明は、アーマ
チュアの接極部吸着面の電磁コイル側の端部に、前記接
極部の幅方向に傾斜する斜面を設けるものとする。この
ような手段によれば、斜面を設けた接極部のコイル側端
部で鉄心とアーマチュアとの間の磁気抵抗が増え、この
部分の磁束が接極部の下端部側に回るので、この下端部
側の吸引力が増大する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１５に基づいてこ
の発明の実施の形態を説明する。まず、図６はこの発明
を適用した電磁継電器の組立状態の斜視図、図７は電磁
継電器の絶縁基板１０と電磁石３０とを分離して示した
斜視図である。図示電磁継電器の概略外形寸法を参考ま
でに示すと、高さ12mm×幅5mm ×長さ21mmである。以
下、この電磁継電器の各部について順次説明する。

【０００９】図８は電磁石３０の門形の鉄心３１を示す
ものである。鉄心３１は板厚が１mmで、互いに平行な２
つの脚部３１ａ及び３１ｂと、これらを結ぶ胴部３１ｃ
とからなっている。脚部３１ａ及び３１ｂの下端部には
絶縁基板１０への差込部３１ｄ及び３１ｅがそれぞれ形
成され、また一方の脚部３１ａの上部前面には、後述す
るアーマチュア３７の位置決めのための円筒状の突起３
１ｆが反対側からの押し出し加工により一体形成されて
いる。脚部３１ａ及び３１ｂの上端部３１ｇ及び３１ｈ
は胴部３１ｃから突出している。この突出部３１ｇ，３
１ｈは後述する鉄心３１の圧入時に使用される。

【００１０】図９は電磁コイルの巻枠３２を示すもので
ある。この巻枠３２は、図の上面に溝３２ａを有する断
面Ｕ字状の巻胴部３２ｂ、その両端のＵ字状のつば部３
２ｃ及び３２ｄ、並びに一方のつば部３２ｃの片側に一
体に設けられた直方体状の端子台３２ｅからなり、これ
らはモールド樹脂で一体に成形されている。端子台３２
ｅには、一対のコイル端子３３がインサート成形により
埋め込まれて固着されている。

【００１１】図１０は巻枠３２の溝３２ａに鉄心３１の
胴部３１ｃを圧入して、両者を一体的に組み合わせたも
の（以下、巻枠組立３４と称する）である。図１１は巻
枠組立３４の巻枠３２に電磁コイル３５を巻いたもの
（以下、巻線組立３６と称する）である。電磁コイル３
５の口出し線３５ａはコイル端子３３の上端部にからげ
て接続されている。

【００１２】図１２はアーマチュア３７を示すものであ
る。アーマチュア３７は板厚が 0.8mmで、胴部３７ａの
両端に接極部３７ｂ及び３７ｃが立ち上げられた逆門形
状となっている。アーマチュア３７の接極部３７ｂの下
端部には円柱状の軸片部３７ｄが突出形成され、また接
極部３７ｃの下端部には舌状の突片部３７ｅが突出形成
されている。後述するように、アーマチュア３７は軸片
部３７ｄが絶縁基板１０の軸受穴に挿入されて回動自在
に支持され、その際、突片部３７ｅはその回動範囲を規
制する作用をする。更に、軸片部３７ｄの軸線上で接極
部３７ｂの上端部には、鉄心３１の突起３１ｆ（図８）
に嵌め合わされる凹部３７ｆが切り欠き形成されてい
る。アーマチュア３７には図１３に示すように、絶縁物
（樹脂）からなる作動片３８が嵌め込みにより装着され
る（以下、図１３の状態をアーマチュア組立３９と称す
る）。

【００１３】図７の電磁石３０は、図１１の巻線組立３
６に図１３のアーマチュア組立３９を組み合わせて構成
される。アーマチュア３７は鉄心３１の側面に沿って配
置され、その際、アーマチュア３７の凹部３７ｆは鉄心
３１の突起３１ｆに図示の通り嵌め合わされる。これに
より、アーマチュア３７の図の上方向への位置ずれ及び
鉄心３１の平板面内でのアーマチュア３７の倒れが抑え
られる。この状態でアーマチュア３７の接極部３７ｂは
鉄心３１の脚部３１ａに重なり、同じく接極部３７ｃは
脚部３１ｂに重なる。

【００１４】図１４は接点部２０を示すものである。接
点部２０は、対向面にそれぞれ固定接点２１及び可動接
点２２を有する固定接点端子２３及び可動接点端子２４
からなっている。固定接点端子２３は、固定接点２１を
支持する接点台２３ａと、その一側に直交する逆Ｌ字状
の端子部２３ｂとで形成され、固定接点２１はかしめ加
工により接点台２３ａに取り付けられている。一方、可
動接点端子２４はベリリウム銅の薄板からなる方形帯状
の可動板ばね２４ａと、これに直交するようにかしめ加
工により結合された端子板２４ｂとからなっている。可
動板ばね２４ａの一端には固定接点２１に対向して可動
接点２２が溶接により取り付けられている。なお、図１
４において、固定接点端子２３及び端子板２４ｂは可動
板ばね２４ａより板厚の大きい黄銅の帯材２５から、ま
ず図示の通り一部分が母材部分２５ａとつながった状態
でプレス加工により連続的に抜き・曲げ成形され、その
ままの状態で固定接点２１や可動板ばね２４ａが結合さ
れる。この固定接点端子２３及び端子板２４ｂは、絶縁
基板１０がインサート成形された後に母材部２５ａから
切り離される。

【００１５】図１は接点部２０が固着されたモールド樹
脂の絶縁基板１０を拡大して示した平面図である。絶縁
基板１０には長方形の底板１１の一方側にその長手方向
に沿って固定接点端子２３及び可動接点端子２４がイン
サート成形により固着され、端子部２３ｂ及び端子板２
４ｂの先端部分が底板１１の裏面から突出している。底
板１１の接点部２０が固着された側の両端部には、柱状
部１２及び１３が立ち上げ形成され、図１の右側の柱状
部１２には可動板ばね２４ａの端部が埋め込まれ、左側
の柱状部１３にはコイル端子３３（図９）が挿通する２
つの端子穴１３ａがあけられている。また、柱状部１２
及び１３に連続してこれらとコ字形を形成するように、
Ｌ字形の囲い１４及び１５が形成され、更に柱状部１２
に連続して絶縁壁１６が可動板ばね２４ａに平行に形成
されている。

【００１６】そして、底板１１の両端部の上記コ字形に
囲まれた内側には、柱状部１２，１３の図の手前側の面
に接するように、鉄心３１の差込部３１ｄ，３１ｅ（図
８）が圧入される一対の角形の差込穴１７が設けられて
いる。また、図の左側の差込穴１７の角部に近接して、
アーマチュア３７の軸片部３７ｄ（図１２）が挿入され
る円形の軸受穴１８が設けられ、更に右側の凹部１７の
角部に近接して、アーマチュア３７の突片部３７ｅ（図
１２）を受け入れてアーマチュア３７の回動範囲を規制
する角穴１９が設けられている。

【００１７】上記各部を図６の状態に組み立てるには、
まずアーマチュア組立３９（図１３）の軸片部３７ｄを
軸受穴１８に挿入し、突片部３７ｅを溝１９に挿入して
作動片３８を可動板ばね２４ａに当接させる。次いで、
巻線組立３６（図１１）をアーマチュア３７に組み合わ
せ、コイル端子３３を絶縁基板１０の端子穴１３ａに挿
入しながら、鉄心３の脚部３１ｄ及び３１ｅを前後の差
込穴１７にそれぞれ圧入する。この圧入の際には鉄心３
１の突出部３１ｇ及び３１ｈに力を加える。

【００１８】図６の組立状態において、アーマチュア３
７は復帰ばねを兼ねる可動板ばね２４ａから作動片３８
を介してばね力を受け、電磁コイル３５の非励磁状態で
は接極部３７ｂ，３７ｃは鉄心３１の脚部３１ａ，３１
ｂから離反している。このアーマチュア３７の外側への
回動範囲は、その突片部３７ｅが絶縁基板１０の角穴１
９内でその壁面に当たることにより規制される。この状
態から電磁コイル３５が励磁されると、アーマチュア３
７は鉄心３１に吸引され、軸片部３７ｄを支点に回動し
ながら作動片３８を介して可動板ばね２４ａを押動す
る。これにより、可動板ばね２４ａは固着端部を支点と
してして弾性変形し、接点２１，２２間を閉じる。その
後、電磁コイル３５が消磁されると、アーマチュア３７
の吸引が解かれて可動板ばね２４ａが復帰し、接点２
１，２２間が開く。

【００１９】以上は電磁継電器の全体構成の説明である
が、次にこの発明に係る部分について説明する。まず、
図１及び図６において、絶縁基板１０の囲い１５には、
その高さ方向に延びる突部１５ａが一体形成されてい
る。この突部１５ａは、絶縁基板１０に支持されたアー
マチュア３７に対して、接極部３７ｂの軸片部３７ｄの
軸心Ｓよりも外側（図１の左側）の縁部４０（図１２に
斜線を施して示す）の前面に近接する位置関係で形成さ
れている。アーマチュア３７が吸着されていない図１の
状態では、縁部４０は突部１５ａから後退しているが、
アーマチュア３７が吸引されて軸心Ｓを中心に図１の反
時計方向に回動すると縁部４０は突部１５ａに接近す
る。アーマチュア３７が鉄心３１に吸着された状態での
縁部４０と突部１５ａとの間の隙間は寸法公差の許す範
囲内でできるだけ小さく設定するのがよい。

【００２０】さて、図６の電磁継電器の動作時におい
て、アーマチュア３７に対する吸引力は接極部３７ｂ，
３７ｃの上端側（電磁コイル３５側）ほど強いのに対
し、可動板ばね２４ａから負荷力は作動片３８を介して
アーマチュア３７の胴部３７ａに作用する。従って、ア
ーマチュア３７に対する吸引力の余力が少ない場合に
は、接極部３７ｂ，３７ｃの下端側（電磁コイル３５か
ら遠い側）で吸引力が不足して、アーマチュアの胴部３
７ａが可動板ばね２４ａの負荷力に負けて浮き上がる
（鉄心３１から離れる）可能性がある。そこで、この発
明では図１に示すように、絶縁基板１０に突部１５ａを
設け、上述した理由でアーマチュア３７の胴部３７ａが
浮き上がろうとする場合、縁部４０を突部１５ａで押さ
えて浮き上がりを抑止する。なお、すでに述べたように
軸片部３７ｄと軸受穴１８との間のクリアランスはかな
り大きく、軸受穴１８で軸片部３７ｄを押さえてアーマ
チュア３７の浮き上がりを防止することは期待できな
い。

【００２１】図２及び図３は上記浮き上がりを防止する
異なる手段の実施の形態を示すもので、図２はアーマチ
ュア３７を図１２の反対側（鉄心３１側）から示した斜
視図、図３はアーマチュア３７が鉄心３１に吸着された
状態の接極部３７ｂあるいは３７ｃ部分の縦断面図であ
る。図２において、接極部３７ｂ，３７ｃの吸着面に
は、長手方向（図２の上下方向）の中間部に、例えば0.
1mm 程度の深さの凹部４１が設けられている。このよう
な構成によれば、凹部４１では鉄心３と接極部３７ｂ，
３７ｃとの間の磁気抵抗が増えるため、図３に破線矢印
で示すこの部分の磁束が実線矢印で示すように接極部３
７ｂ，３７ｃの下端部側に回る。従って、アーマチュア
３７が凹部４１の上下でバランスよく鉄心３に吸引さ
れ、上記浮き上がりが抑止される。

【００２２】図４及び図５は上記浮き上がりを防止する
更に異なる手段の実施の形態を示すもので、図４はアー
マチュア３７を鉄心３１側から示した斜視図、図５はア
ーマチュア３７が鉄心３１に吸着された状態の接極部３
７ｂあるいは３７ｃ部分の縦断面図である。図４におい
て、接極部３７ｂ，３７ｃの吸着面の電磁コイル３５側
（図４の上側）の端部には、接極部３７ｂ，３７ｃの幅
方向（図４の左右方向）に傾斜する斜面が、鉄心３に対
してハ字状になるように設けられている。このような構
成によれば、斜面４２で鉄心３と接極部３７ｂ，３７ｃ
との間の磁気抵抗が増えるため、図５に破線矢印で示す
この部分の磁束が接極部３７ｂ，３７ｃの下端部側に回
り、下端部側の吸引力が上端部よりもむしろ増大する。
従って、可動板ばね２４ａからの負荷力を受ける胴部３
７ａ側でアーマチュア３７に対する吸引力が大きくな
り、図２の実施の形態よりもより更に積極的に上記浮き
上がりが抑止される。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、請求項１記載のこの発明に
よれば、アーマチュアが絶縁基板の突部で押さえられる
ため、また請求項２あるいは請求項３記載のこの発明に
よればアーマチュアの電磁コイル側に集中していた吸引
力が負荷力の作用する胴部側にもバランスよく配分され
るため、アーマチュア吸引力の余力が少ない場合にも電
磁継電器動作時のアーマチュアの浮き上がりが抑止され
る。その場合、請求項１記載の発明と請求項２又は請求
項３記載の発明と組み合わせて適用すればきわめて効果
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す電磁継電器の絶縁
基板の平面図である。

【図２】この発明の異なる実施の形態を示す電磁継電器
のアーマチュアの鉄心側から見た斜視図である。

【図３】図２のアーマチュアの接極部の縦断面図であ
る。

【図４】この発明の更に異なる実施の形態を示す電磁継
電器のアーマチュアの鉄心側から見た斜視図である。

【図５】図４のアーマチュアの接極部の縦断面図であ
る。

【図６】この発明の実施の形態を示す電磁継電器の組立
状態の斜視図である。

【図７】図６の電磁継電器の分解斜視図である。

【図８】図６の電磁継電器の鉄心の斜視図である。

【図９】図６の電磁継電器の巻枠の斜視図である。

【図10】図８の鉄心に図９の巻枠を組み合わせた状態の
斜視図である。

【図11】図１０における巻枠に電磁コイルを巻いた状態
の斜視図である。

【図12】図２のアーマチュアを反対側から見た斜視図で
ある。

【図13】図１２のアーマチュアに作動片を組み合わせた
状態の斜視図である。

【図14】図６の電磁継電器の接点部の斜視図である。

【符号の説明】

１０絶縁基板１５ａ突部１８軸受穴２０接点部２１固定接点２２可動接点２３固定接点端子２３ａ接点台２３ｂ端子部２４可動接点端子２４ａ可動板ばね２４ｂ端子板３１鉄心３１ａ脚部３１ｂ脚部３１ｃ胴部３２巻枠３２ｂ巻胴部３５電磁コイル３７アーマチュア３８作動片４０縁部４１凹部４２斜面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行な２つの脚部及びこれらを結ぶ
胴部とからなり、この胴部に巻枠を介して電磁コイルが
巻かれるとともに、前記脚部の下端部が絶縁基板に固定
された門形の平板な鉄心と、この鉄心の前記脚部にそれ
ぞれ対向する２つの接極部とこれらを結ぶ胴部とからな
り、一方の前記接極部の下端部に形成された軸片部が前
記絶縁基板の軸受穴に挿入されて回動自在に支持され、
前記電磁コイルが励磁されると前記軸片部を支点に回動
して前記接極部が前記鉄心の脚部に吸着され、前記胴部
に装着された絶縁物の作動片を介して前記絶縁基板に固
着された可動板ばねを押動する逆門形の平板なアーマチ
ュアとを有する電磁継電器において、前記軸片部が形成された前記一方の接極部の前記軸片部
の軸心よりも外側の縁部の前面に近接させて、吸着時に
おける前記アーマチュアの胴部の浮き上がりを押さえる
突部を前記絶縁基板と一体に形成したことを特徴とする
電磁継電器。
【請求項２】互いに平行な２つの脚部及びこれらを結ぶ
胴部とからなり、この胴部に巻枠を介して電磁コイルが
巻かれるとともに、前記脚部の下端部が絶縁基板に固定
された門形の平板な鉄心と、この鉄心の前記脚部にそれ
ぞれ対向する２つの接極部とこれらを結ぶ胴部とからな
り、一方の前記接極部の下端部に形成された軸片部が前
記絶縁基板の軸受穴に挿入されて回動自在に支持され、
前記電磁コイルが励磁されると前記軸片部を支点に回動
して前記接極部が前記鉄心の脚部に吸着され、前記胴部
に装着された絶縁物の作動片を介して前記絶縁基板に固
着された可動板ばねを押動する逆門形の平板なアーマチ
ュアとを有する電磁継電器において、前記接極部の吸着面の長手方向中間部に凹部を設けたこ
とを特徴とする電磁継電器。
【請求項３】互いに平行な２つの脚部及びこれらを結ぶ
胴部とからなり、この胴部に巻枠を介して電磁コイルが
巻かれるとともに、前記脚部の下端部が絶縁基板に固定
された門形の平板な鉄心と、この鉄心の前記脚部にそれ
ぞれ対向する２つの接極部とこれらを結ぶ胴部とからな
り、一方の前記接極部の下端部に形成された軸片部が前
記絶縁基板の軸受穴に挿入されて回動自在に支持され、
前記電磁コイルが励磁されると前記軸片部を支点に回動
して前記接極部が前記鉄心の脚部に吸着され、前記胴部
に装着された絶縁物の作動片を介して前記絶縁基板に固
着された可動板ばねを押動する逆門形の平板なアーマチ
ュアとを有する電磁継電器において、前記接極部の吸着面の前記電磁コイル側の端部に、前記
接極部の幅方向に傾斜する斜面を設けたことを特徴とす
る電磁継電器。