JPH10208603A

JPH10208603A - 電磁継電器

Info

Publication number: JPH10208603A
Application number: JP2328197A
Authority: JP
Inventors: Morinari Machida; 謹斎町田; Masashi Tsukihana; 正志月花
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-08-07

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の軸片部３７ｄの近傍の外側かど部３７ｂ’
に斜めに接する押圧面１５ａを形成する。この押圧面１
５ａはアーマチュア３７が可動板ばね２４ａ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３７を押さえ、その浮き上がりを抑止するとともに、
かど部３７ｂ’が押圧面１５ａに食い込みそうな場合に
は鉄心３１に平行な押圧力成分Ｆ_Bによりアーマチュア
３７を鉄心３１に沿って位置ずれさせ、押圧力を適正に
自動調整する。

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。

【０００４】そこで、その対策として、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した電磁継電器を開発し、これ
について本件出願人により先に特許出願した（特願平８
−１６３８１４号）。この出願に係る発明によれば、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
るのでアーマチュア胴部の浮き上がりが抑止される。

【０００５】ところが、上記出願に係る発明は、部品の
寸法公差から生じる鉄心やアーマチュアの板厚のばらつ
きに対応しにくいという問題があった。すなわち、鉄心
やアーマチュアの素材厚さには一定の寸法公差が存在す
るが、その上、鉄心やアーマチュアはこの素材からプレ
スで打抜き形成される過程でも加工歪みにより厚さ寸法
に変化を受ける。その結果、鉄心とアーマチュアとが、
たまたま厚さ寸法の最大のもの同士が組み合わされた場
合と最小のもの同士が組み合わされた場合とでは、それ
らが絶縁基板上に組み付けられた状態での全体の厚さ寸
法に相当程度の差が生じる。

【０００６】そのため、上記出願に係る発明において、
絶縁基板の突部の高さ寸法は一律には定め難く、突部の
高さ寸法を板厚の小さいものに合わせると、板厚がそれ
より大きい場合に動作が窮屈になり、場合によってはア
ーマチュアが動かなくなる一方、突部の高さ寸法を板厚
の大きいものに合わせるとガタが生じてアーマチュアの
浮き上がり防止効果が不十分になるという問題があっ
た。そこで、この発明の課題は、絶縁基板状に組み付け
た鉄心とアーマチュアの板厚のばらつきに関わらず、ア
ーマチュア接極部の軸片部側を適正に押さえて、吸着時
のアーマチュアのガタつきを有効に防止することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、軸片部が形
成されたアーマチュア接極部の軸片部近傍の外側かど部
に斜めに当接する押圧面を絶縁基板の隅部に一体に形成
し、この押圧面でアーマチュア接極部を鉄心側に押すよ
うにする。上記押圧面はアーマチュア接極部のかど部に
斜めに当接するため、アーマチュア接極部に対する押圧
力にはアーマチュアの平板面に平行な成分が含まれ、鉄
心やアーマチュアの板厚が大きい場合には押圧力の平行
成分によりアーマチュアが鉄心と平行に自動的に位置ず
れし、アーマチュアが過度に鉄心の押し付けられて動作
が制約されることがない。押圧面が当接するかど部を形
成するアーマチュア接極部の外側面の一部につぶし加工
を施すことにより、その部分のアーマチュア板厚の寸法
精度が高まり、上記板厚のばらつきが小さくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１３に基づいてこ
の発明の実施の形態を説明する。まず、図２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３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。以下、この電磁継電器の各部について順
次説明する。図４は電磁石３０の門形の鉄心３１を示す
ものである。鉄心３１は互いに平行な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３１ｆ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３１
ａ及び３１ｂの上端部３１ｇ及び３１ｈは胴部３１ｃか
ら突出している。

【０００９】図５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
固着されている。

【００１０】図６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７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３５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。

【００１１】図８はアーマチュア３７を示すものであ
る。アーマチュア３７は胴部３７ａの両端に接極部３７
ｂ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４）に嵌め合わされ
る凹部３７ｆが切り欠き形成されている。

【００１２】アーマチュア３７には図９に示すように、
絶縁物（樹脂）からなる作動片３８がインサート成形に
より一体に固着される（以下、図９の状態をアーマチュ
ア組立３９と称する）。図９（Ｂ）は図９（Ａ）を上下
反転させ、かつ裏側から示したもので、図９（Ｂ）に示
すように、作動片３８には後述する可動板ばねを挟み込
むスリット３８ａが下面から垂直に形成されている。

【００１３】図３の電磁石３０は、図７の巻線組立３６
に図９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の倒れが抑止される。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１０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。

【００１５】図１０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。

【００１６】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５）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。

【００１７】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
４）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８）がゆるく挿入
される軸受穴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
８）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。

【００１８】上記各部を図２の状態に組み立てるには、
まずアーマチュア組立３９（図９）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をスリット３８ａを介して可動板ばね２４ａに
上方から嵌合させる。次いで、巻線組立３６（図７）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３１の突出部３１ｇ及び３１
ｈに力を加える。

【００１９】図２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（図３）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３１
ａ，３１ｂ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１９（図２）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３７は鉄心３１に吸引され、軸片部３
７ｄ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２１，２２間が開く。

【００２０】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。図１に
おいて、絶縁基板１０の囲い１５の内側隅部は下から約
半分の高さまで三角柱状に埋められ、その内側に押圧面
１５ａが形成されている。この押圧面１５ａは、絶縁基
板１０に支持されたアーマチュア３７（２点鎖線で示
す）に対して、軸片部３７ｄの近傍で接極部３７ｂの外
側（反鉄心側）かど部３７ｂ’（図９）に斜めに当接す
るように形成されている。一方、図９（Ａ）において、
上記かど部３７ｂ’を形成する接極部３７ｂの外側面の
一部３７ｂ”はプレスによるつぶし加工（板厚方向の平
坦成形）により、板厚寸法の均一化が図られている。

【００２１】さて、図２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。

【００２２】そこで、この発明では図１に示すように、
絶縁基板１０に押圧面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、アーマチュア接極部３７ｂのかど部３７ｂ’を押圧
面１５ａで押さえて浮き上がりを抑止する。ここで、図
１において、押圧面１５ａがアーマチュア３７のかど部
３７ｂ’を押す力Ｆは押圧面１５ａにほぼ垂直に作用
し、押圧力Ｆはアーマチュア３７の平板面に垂直な成分
Ｆ_Aと平行な成分Ｆ_Bとからなり、垂直成分Ｆ_Aでアー
マチュア３７の浮き上がりを抑止する。

【００２３】ところで、鉄心３１の板厚を例えば１ｍ
ｍ、アーマチュア３７の板厚を例えば0.8 ｍｍとした場
合、それらの素材の板厚には例えば±0.025 ｍｍの公差
が存在する。また、鉄心３１やアーマチュア３７を素材
からプレスで打抜き形成すると、破断面近傍にはいわゆ
るバリやダレなどの歪みが生じ、その分、板厚が変化を
受ける。従って、鉄心３１及びアーマチュア３７を重ね
て絶縁基板１０に組み付けた状態で、それらの全体の厚
さにはばらつきが生じ、その結果として絶縁基板の押圧
面１５ａとアーマチュア接極部３７ｂのかど部３７ｂ’
との位置関係も変化する。図１１〜図１３はその変化の
状況を示すもので、これら各図の（Ａ）は絶縁基板１０
上の鉄心３１にアーマチュア３７が吸着された状態の要
部平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【００２４】図１１は鉄心３１及びアーマチュア３７の
板厚が最大で、図１１（Ａ）においてアーマチュア３７
のかど部３７ｂ’が絶縁基板１０の押圧面１５ａに大き
く食い込む場合、図１２は上記板厚が中程度でかど部３
７ｂ’が押圧面１５ａに僅かに食い込む場合、図１３は
上記板厚が最小でかど部３７ｂ’は押圧面１５ａに丁度
接する場合である。図１１（Ａ）あるいは図１２（Ａ）
に示すように、かど部３７ｂ’が押圧面１５ａに食い込
む関係にある場合、アーマチュア３７は図１１（Ｂ）あ
るいは図１２（Ｂ）に示すように、アーマチュア３７は
押圧力Ｆの平行成分Ｆ_B（図１参照）を受けて、軸片部
３７ｄと軸受穴１８との間の余裕の範囲内（図１参照）
で、鉄心３１の突起３１ｆを支点に矢印方向に傾動し、
押圧面１５ａから逃げる。そのため、かど部３７ｂ’は
実際には押圧面１５ａに食い込むことはなく、アーマチ
ュア３７は図示の通りやや傾いた状態で自動位置決めさ
れる。

【００２５】この状態でアーマチュア３７はかど部３７
ｂ’が押圧面１５ａに沿って摺動しながら、軸片部３７
ｄを支点に自在に回動するとともに、図示吸着時にはか
ど部３７ｂ’が隙間なく押圧面１５ａに接してすでに述
べた胴部３７ａの浮き上がりが抑止される。すなわち、
鉄心３１及びアーマチュア３７の板厚が最小の組合せに
おいて、図１３に示すように押圧面１５ａがかど部３７
ｂ’にほぼ接するように押圧面１５ａを位置設定してお
けば、鉄心３１及びアーマチュア３７の板厚がそれより
も大きい場合にはアーマチュア３７の位置が自動調整さ
れる。その結果、アーマチュア３７は過度に押さえ付け
られることなく、かつ隙間なく押圧面１５ａに接して浮
き上がりが抑止される。なお、図示実施の形態ではアー
マチュア３７は鉄心３１の突起３１ｆを支点に傾動して
位置調整するが、突起３１ｆが設けられない場合には単
に横方向に平行移動して位置調整する。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、アーマ
チュア接極部の軸片部近傍の外側かど部に斜めに当接す
る押圧面は、鉄心あるいはアーマチュアの板厚に応じて
アーマチュアを鉄心と平行に位置ずれさせるので、アー
マチュアは鉄心やアーマチュアの板厚寸法のばらつきに
関係なく無理なく鉄心に押圧され、常に円滑に動作する
とともに吸着時には胴部の浮き上がりが確実に抑止され
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３】図２の電磁継電器の分解斜視図である。

【図４】図２の電磁継電器の鉄心の斜視図である。

【図５】図２の電磁継電器の巻枠の斜視図である。

【図６】図４の鉄心に図５の巻枠を組み合わせた状態の
斜視図である。

【図７】図６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８】アーマチュアの斜視図である。

【図９】図８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、（Ａ）は前面側から見た図、（Ｂ）は
（Ａ）を上下反転し、かつ裏側から見た図である。

【図10】図２の電磁継電器の接点部の斜視図である。

【図11】絶縁基板の押圧面とアーマチュア接極部のかど
部との位置関係を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
そのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図12】絶縁基板の押圧面とアーマチュア接極部のかど
部との異なる位置関係を示す図で、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図13】絶縁基板の押圧面とアーマチュア接極部のかど
部との更に異なる位置関係を示す図で、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０絶縁基板１５ａ押圧面１８軸受穴２３固定接点端子２４可動接点端子２４ａ可動板ばね３１鉄心３１ａ脚部３１ｂ脚部３１ｃ胴部３２巻枠３５電磁コイル３７アーマチュア３７ａ胴部３７ｂ接極部３７ｂ’かど部３７ｂ”つぶし加工部３７ｃ接極部３７ｄ軸片部３８作動片

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つの接極部及びこれらを結ぶ胴部からなる
逆門形の平板なアーマチュアとを有し、前記アーマチュ
アは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電磁継電器において、前記軸片部が形成された前記アーマチュア接極部の前記
軸片部近傍の外側かど部に斜めに当接する押圧面を前記
絶縁基板の隅部に一体に形成したことを特徴とする電磁
継電器。
【請求項２】絶縁基板の押圧面が当接するかど部を形成
するアーマチュア接極部の外側面の一部につぶし加工を
施したことを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。