WO2007132772A1 - 電磁継電器 - Google Patents

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WO2007132772A1
WO2007132772A1 PCT/JP2007/059747 JP2007059747W WO2007132772A1 WO 2007132772 A1 WO2007132772 A1 WO 2007132772A1 JP 2007059747 W JP2007059747 W JP 2007059747W WO 2007132772 A1 WO2007132772 A1 WO 2007132772A1
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coil
electromagnetic relay
movable
iron core
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Keisuke Yano
Masayuki Noda
Hiroshi Ono
Hiroyuki Fujita
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Omron Corporation
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    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic relay, and more particularly to an electromagnetic relay provided with an erasing means for erasing an arc generated when a contact is opened and closed.
  • an electromagnetic relay having an arc erasing unit for example, there is one having at least one set of magnets as an erasing unit.
  • Patent Document 1 JP 2001-176370 A
  • an object of the present invention is to provide a small electromagnetic relay.
  • An electromagnetic relay includes a movable iron core that reciprocates up and down in a shaft hole of a solenoid formed by winding a coil that solves the above-described problem, and is integrated with the movable iron core.
  • the movable contact that reciprocally moves to and from the fixed contact opens and closes the contact, and the arc generated when the contact is opened and closed by the magnetic field of at least one permanent magnet placed on the side of the fixed contact and the movable contact.
  • the coil terminal is disposed on at least one side of the arc flow, the dead space generated on the end face of the solenoid that also has the wound coil force can be effectively utilized, and the height and height of the solenoid can be reduced.
  • the electromagnetic relay can be obtained.
  • the coil terminals may be arranged on both sides of the arc flow.
  • the dead space generated on the end face of the solenoid can be effectively used, and a much smaller electromagnetic relay can be obtained.
  • a solenoid is housed in a yoke made of a bottomed cylindrical magnetic material and having a side wall cut out to provide at least one side opening.
  • the coil terminal may be arranged within the range of the side opening.
  • a space corresponding to the thickness of the yoke can be saved, and a small electromagnetic relay having a small floor area can be obtained. Furthermore, since heat is likely to diffuse from the side openings,
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an electromagnetic relay according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electromagnetic relay shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electromagnetic relay main body shown in FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the electromagnet unit and contact mechanism unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the electromagnet unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the contact mechanism unit shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the electromagnet unit and the contact mechanism unit during assembly.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are a side view and a longitudinal sectional view of an electromagnet unit and a contact mechanism unit integrated together.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are longitudinal sectional views showing the electromagnetic relay before and after operation.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are a perspective view and a cross-sectional view showing a contact mechanism unit that exerts power on the first embodiment.
  • FIG. 11A, FIG. 11B and FIG. 11C are a perspective view, a side view and a longitudinal sectional view of a movable contact block.
  • FIG. 12A, FIG. 12B, and FIG. 12C are a process block diagram, a flowchart diagram, and a block diagram showing the adjustment work according to the first embodiment.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are longitudinal sectional views for explaining the adjustment work.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are longitudinal sectional views for explaining the adjustment work following FIG.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view for explaining adjustment work following FIG. 14.
  • FIG. 16A, FIG. 16B, and FIG. 16C are a plan view, a longitudinal sectional view, and a perspective view for explaining different adjustment operations.
  • FIG. 17A, FIG. 17B and FIG. 17C are longitudinal sectional views for explaining the adjustment work following FIG.
  • FIG. 18A and FIG. 18B are a perspective view and a cross-sectional view of a contact mechanism unit showing a second embodiment of the electromagnetic relay according to the present invention.
  • 19A, 19B, and 19C are a perspective view, a side view, and a longitudinal sectional view of the movable contact block shown in FIG.
  • Moving contact block 1 Moving iron core
  • Auxiliary yoke 72 annular rib
  • the electromagnetic relay main body 20 is housed in a resin case 10 provided with a pair of mounting flange portions 11 and 11, and a resin cap.
  • This is an electromagnetic relay that is fitted with a seal 12 and sealed.
  • the electromagnetic relay main body 20 includes an integrated electromagnet unit 30 and contacts in a space where a metal cover 22 is welded and integrated to a bottomed cylindrical metal case 21 and sealed.
  • the mechanism unit 50 is accommodated.
  • the metal cover 22 is, for example, A1 , Cu, Fe, SUS, etc. are provided, and terminal holes 24 and 25 and gas vent holes 26 are provided on the bottom surface of the recess 23 formed by pressing force.
  • the shortest distances from the outer peripheral surfaces of terminal portions 55b, 56b, 81b, and 82b, which will be described later, to the edge portions of the recesses 23 are almost the same. For this reason, there is an advantage that stress concentration due to thermal stress on the sealing material can be eased, peeling of the sealing material can be prevented, and the amount of the sealing material used can be reduced.
  • the electromagnet unit 30 has a coil 35 wound around a flange body portion 32 of a spool 31 having upper and lower flange portions 33, 34 and a yoke 40 assembled thereto.
  • the rod body 32 has an elliptical cross section in order to increase the winding amount of the coil 35.
  • Relay terminal pedestals 36 and 37 are provided so as to be opposed to both side edges of the upper surface of the upper flange 33 so as to face each other.
  • Relay terminals 38 and 39 connected to coil terminals 81 and 82, which will be described later, are press-fitted into the press-fitting grooves of the pedestals 36 and 37, respectively.
  • the bent portions 38a, 39a and the connecting portions 38b, 39b of the relay terminals 38, 39 protrude from the pedestal portions 36, 37, respectively.
  • a pair of substantially U-shaped positioning ribs 34a project from the bottom surface of the flange 34 on the lower side in order to position a yoke 40 described later. Then, after winding the coil 35 around the collar body 32 of the spool 31, the lead wire of the coil 35 is soldered by being entangled with the curled portions 38a, 39a of the relay terminals 38, 39. Therefore, the solenoid composed of the coil 35 has a substantially elliptical cross section.
  • the yoke 40 is made of a bottomed cylindrical magnetic material, and has a shape in which side openings 41, 41 are formed by cutting opposite side portions of the side wall.
  • a through hole 43 for press-fitting a fixed iron core 46 to be described later is provided at the center of the bottom surface 42 of the yoke 40.
  • notches 44 and 44 for fixing a plate-like auxiliary yoke 70 described later are formed on the upper side edges of both sides of the yoke 40, respectively.
  • the fixed iron core 46 has a cylindrical shape that can be press-fitted into the through-hole 43 of the yoke 40, and a mortar-shaped recess 47 that can be fitted to the lower end of a movable iron core 61 described later on the upper end surface thereof. Is provided. Further, the bottom of the mortar-shaped recess 47 is provided with a storage hole 48 that can store the return panel 45.
  • the contact mechanism unit 50 includes a first base 51 and a second base 52.
  • Two plate-like permanent magnets 53, 54, a pair of fixed contact terminals 55, 56, and a movable contact block 60 are assembled in the internal space formed by the attachment.
  • a plate-like auxiliary yoke 70 is caulked and fixed to the bottom surface of the first base 51.
  • a pair of coil terminals 81 and 82 are assembled to the outer surface of the second base 52, and an insulating cover 83 is assembled.
  • the first base 51 is a resin molded product having a number of guide grooves into which the fixed contact terminals 55, 56 and the like can be assembled from the side, and the auxiliary base is formed on the bottom surface thereof.
  • a protrusion 51a (FIG. 8B) is provided to fix the clamp 70 by caulking.
  • the second base 52 has a shape that covers the movable contact block 60 and enhances the insulation characteristics by being assembled to the first base 51. Further, an adjustment hole 51 b (FIG. 6) is formed between the second base 52 and the first base 51 so that the movable contact block 60 can be viewed from above. Further, the second base 52 can have a pair of coil terminals 81 and 82 attached to its outer side surface by a lateral force.
  • the plate-like permanent magnets 53 and 54 are for erasing the arc generated when the contact is opened and closed by the generated magnetic force and extending the contact life. Further, the permanent magnets 53 and 54 guide the dust generated by the arc so as not to adhere to the contact surface, thereby preventing poor contact. For this reason, the plate-like electromagnets 53 and 54 are arranged in parallel with a movable contact piece 64 to be described later interposed therebetween by being press-fitted into the guide groove of the first base 51.
  • the pair of fixed contact terminals 55, 56 has a substantially U-shaped side surface, and fixed contacts 55a, 56a are provided on the lower side of the inner peripheral surface, respectively, while the outer peripheral surface Terminal portions 55b and 56b each having a female screw are provided on the upper side.
  • the movable contact block 60 is formed by integrally forming an insulating annular holder 62 at the upper end of the movable iron core 61, and in the annular holder 62, the contact pressure panel 63.
  • the movable contact piece 64 is supported while being urged downward.
  • a narrow neck is formed at the upper end of the movable iron core 61 so that the annular holder 62 is difficult to fall off (FIG. 11).
  • the upper end portion of the movable iron core 61 is not limited to a narrow neck shape, and may be a male screw shape, for example.
  • a recess 61a into which the return panel 45 can be fitted is provided on the lower end surface of the movable iron core 61 (FIG.
  • both sides of the lower surface of the movable contact piece 64 Movable contacts 65 and 66 are formed on the edge by extrusion. Further, a concavo-convex portion for preventing dropping is formed at the center portion of the movable contact piece 64 by extrusion processing.
  • the movable contact block 60 is inserted from the side along the guide groove of the first base 51 and is slidably accommodated in the vertical direction.
  • the auxiliary yoke 70 has a planar shape that can be disposed between pedestal portions 36 and 37 provided on the flange portion 33 of the spool 31, and the yoke 40 is disposed at both end edges. Tongue pieces 71, 71 fixed to the notch 44 are extended. In addition, a through hole 73 is formed in the central portion of the auxiliary yoke 70 with an annular rib 72 protruding from the lower opening edge.
  • the auxiliary yoke 70 is integrated by force-squeezing the force-squeeze projection 51a (FIG. 8B) protruding from the bottom surface of the first base 51 into the force-squeeze hole 74.
  • the coil terminals 81, 82 are made of a conductive material bent into a substantially L-shaped side surface, and have vertical lower ends as connection portions 81a, 82a, and horizontal top sides.
  • the terminal portions 55b and 56b each having a female screw portion are fixed to the portion. Then, a lateral force is assembled to the outer surface of the second base.
  • the insulating cover 83 is for covering the coil terminals 81 and 82 to enhance insulation. Then, by fitting the second base 52 from above, the terminal portions 81b and 82b of the coil terminals 81 and 82 protrude from the terminal holes 84 and 85, respectively. Further, the gas vent hole 86 of the insulating cover 83 does not overlap the adjustment hole 51b, and a projecting piece 87 extending laterally from the insulating cover 83 covers the adjustment hole 51b.
  • the yoke 40 is assembled to the spool 31 around which the coil 35 is wound, and the yoke 40 is positioned by a pair of substantially U-shaped protrusions 34a projecting from the lower surface of the flange portion 34 of the spool 31.
  • the pedestal rod 36 and 37 force of the spunole 31 are located within the range of the direction yoke 41 and 41 of the S yoke 40, respectively.
  • the relay terminals 38, 39 press-fitted into the pedestals 36, 37 are located within the range of the side openings 41, space can be effectively used, and the electromagnet unit 30 with a small floor area can be obtained.
  • the long axis of the flange body portion 32 of the spool 31 passes through the side openings 41, 41 of the yoke 40. Therefore, there is an advantage that the winding amount of the coil 35 can be increased by at least the thickness of the yoke 40.
  • a pair of plate-like electromagnets 53 and 54 are press-fitted into the first base 51, and a pair of fixed contact terminals 55 and 56 are press-fitted from the side.
  • the movable contact block 60 is assembled to the first base 51 so as to be slidable in the vertical direction, and the force projection hole 74 of the auxiliary yoke 70 is fitted to the caulking projection 51a of the first base 51 to be caulked. Fix it.
  • the tongue pieces 71, 71 of the auxiliary yoke 70 that is caulked and fixed to the first base 51 are bridged to the notches 44 and 44 of the yoke 40 assembled to the spool 31, and are caulked and fixed.
  • the electromagnet unit 30 and the contact mechanism unit 50 are integrated.
  • the coil terminals 81, 82 are assembled to the second base 52, so that the connection portions 38b, 39b of the relay terminals 38, 39 are connected.
  • the connecting portions 81a and 82a of the coil terminals 81 and 82 are brought into contact with each other and welded together (FIG. 8A).
  • the return panel 45 is inserted into the shaft center hole 32a of the rod body 32 of the spool 31, and the fixed iron core 46 is press-fitted into the through hole 43 of the yoke 40, thereby completing the intermediate product.
  • the adjustment work that is relevant to the present embodiment is performed roughly based on the order of steps shown in FIG. 12A. That is, the intermediate product is adjusted in accordance with a contact follow-up amount set in advance, and the fixed iron core 46 is fixed to the yoke 70, and then its characteristics are measured. Then, the measurement result is fed back to the contact tracking amount setting to set a new contact tracking amount, and thereafter the same adjustment is repeated.
  • step S1 the probe 95 is pushed down from the through hole 93 of the pressing plate 94 through the adjustment hole 51b of the first base 51 (Fig. 12B), so that it can resist the panel force of the return panel 45 and move.
  • the contact block 60 is lowered, and the movable iron core 61 contacts the fixed iron core 46 (FIG. 13B).
  • the movable contact block 60 is lowered, and the movable contacts 65 and 66 come into contact with the fixed contacts 55a and 56a, respectively (FIG. 14A).
  • Step S3 Set the contact follow-up amount with, and when the probe 95 is pushed down by the contact follow-up amount in step S4, the movable iron core 61 of the movable contact block 60 is fixed against the panel force of the contact pressure panel 63. By depressing 46, the predetermined contact follow-up amount is secured (Fig. 14B).
  • step S5 the fixed iron core 61 is welded and fixed to the yoke 40 in that state.
  • the characteristic measuring device 104 measures the characteristics of the electromagnetic relay to determine suitability. If the characteristics are not suitable, the intermediate product is also taken out from the assembly line power.
  • step 7 the contact follow-up amount is corrected based on the database of the electromagnetic relay characteristics and the contact follow-up amount, and the process returns to step 3.
  • the contact follow-up amount is not set, the adjustment work is completed, the probe 95 and the jig pin 92 are removed (FIG. 15), and the next process is performed.
  • the fixed iron core 46 and the movable iron core 61 are welded together in the iron core fixing unit 103 of the operation characteristic adjusting device 100.
  • the measured intermediate product is measured and detected by the characteristic measuring instrument 104.
  • This two-stage operating voltage is the difference between the operating voltage at which the movable contact block 60 of the intermediate product starts operating and the complete operating voltage at which the movable iron core 61 is completely attracted to the fixed core 46.
  • the data processor 105 calculates the optimum contact follow-up amount based on the actually detected two-stage operation voltage.
  • the calculation result is transmitted to the control unit 101 of the operation characteristic adjusting device 100, and the pushing amount of the probe 95 etc. in the measurement and control stroke control unit 102 is corrected. Therefore, for example, if the two-step operating voltage is too large, the probe push-in amount is considered to be too large, so the contact tracking amount, based on the correlation between the past two-stage operating voltage and the contact tracking amount, In other words, the probe is corrected so as to reduce the pushing amount.
  • the characteristic measuring instrument 104 is illustrated at a position away from the operating characteristic adjusting device 100, but is incorporated in the operating characteristic adjusting device 100.
  • the adjustment work according to the present embodiment has an advantage that an electromagnetic relay with good yield can be obtained in which variations in operating characteristics are eliminated because variations in component accuracy and assembly accuracy can be eliminated by the above-described adjustment work.
  • adjustment work and measurement work can be performed continuously in the same process, so work efficiency is good.
  • the measurement results of operating characteristics are fed back Since it can be applied to the latest electromagnetic relay, there is an advantage that the yield is good.
  • an insulating cover 83 is assembled to the second base 52 of the intermediate product for which the adjustment work has been completed to cover the coil terminals 81 and 82. Further, as shown in FIG. 3, after the intermediate product is stored in the metal case 21 and the metal cover 22 is fitted and welded together, the gas vent hole 26 of the metal cover 22 and the metal cover 22 are inserted. Pass the gas vent pipe 27 through the gas vent hole 86 of the insulating cover 83. Next, a sealing material 28 is poured into the recess 23 of the metal cover 22 and solidified for sealing. Then, after sucking and removing the internal gas from the degassing pipe 27, the degassing pipe 27 is heat-sealed, whereby the electromagnetic relay main body 20 is completed.
  • the electromagnetic relay main body 20 is housed in the resin case 10 and the resin cap 12 is fitted to complete the assembly operation of the electromagnetic relay.
  • heat-resistant ceramics may be arranged at predetermined positions on the inner side surfaces of the first and second bases 51 and 52. By disposing the ceramic, the heat of the generated arc is absorbed, and it has a great effect on erasing the arc, and can protect the first base 51 and the like with the arc force.
  • an intermediate product in which the auxiliary yoke 70 is not fixed to the yoke 40 and the fixed iron core 46 is fixed to the yoke 40 in advance by force staking, welding, or the like is used as a box. It is mounted on the base 96 (FIGS. 16B and 17A), and the pushing jig 99 is brought into contact with the yoke 40. Then, when the movable contact block 60 is pushed up by the probe 95 from the adjustment hole 97 of the box-shaped base 96, the movable contacts 65, 66 come into contact with the fixed contacts 55a, 56a.
  • the probe 98 is pushed in and stopped against the panel force of the contact pressure panel 63 (FIG. 17B).
  • the pushing jig 99 is lowered and the yoke 40 is pushed.
  • the pushing jig 99 is stopped.
  • the tongue piece 71 of the auxiliary yoke 70 is fixed to the notch 44 of the yoke 40 by welding or the like (FIG. 16C), and the adjustment work is completed. Measuring the characteristics after adjustment and feed-knocking the measurement results to correct the contact follow-up amount is the same as the adjustment system described above.
  • the tongue piece 71 of the auxiliary yoke 70 can be fixed to the notch 44 of the yoke 40, the fixing work is facilitated, the options of the adjustment method are expanded, and the work efficiency is improved. There is an advantage that dredging becomes possible.
  • a permanent magnet 57 is press-fitted and held in the movable block 60. That is, the permanent magnet 57 is press-fitted and held in the recess 67 provided at the base of the insulating annular holder 62. In this embodiment, it has an outer shape that can be replaced with the movable contact block 60 according to the first embodiment. Of course, as in the first embodiment, the above-mentioned heat-resistant ceramic may be arranged at a predetermined position. [0043] According to the present embodiment, the arc generated when the contact is opened and closed can be erased by the magnetic force (Lorentz force) of the magnetic field generated by the permanent magnet 57. As shown in FIG.
  • the arc is generated along with the generation of the arc.
  • Dust 110 is guided to a position far from the surfaces of the movable contacts 55 and 56a. For this reason, the dust 110 adheres to the contact surface, resulting in poor contact.
  • the present invention is not limited to a DC current interrupting or AC current interrupting electromagnetic relay, and may of course be applied to other switching devices such as switches and timers.

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Abstract

　本発明は小型の電磁継電器を提供することにある。このため、コイル３５を巻回して形成したソレノイドの軸心孔３２ａ内を可動接点ブロック６０の可動鉄芯６１が上下に往復移動し、前記可動鉄芯６１と一体に往復移動する可動接点５５ａ，５６ａが固定接点６５，６６に接離して接点開閉を行う。さらに、接離する固定接点６５，６６および可動接点５５ａ，５６ａの側方に配置した２個の永久磁石５３，５４の磁界で、接点開閉時に生じたアークを所定の方向に流す。そして、アークの流れの両側に、前記コイル３５の引出線と接続するコイル端子８１，８２をそれぞれ配置してある。

Description

明 細 書
電磁継電器
技術分野
[0001] 本発明は電磁継電器、特に、接点開閉時に発生するアークを消去する消去手段を 備えた電磁継電器に関する。
背景技術
[0002] 従来、アークの消去手段を備えた電磁継電器としては、例えば、少なくとも 1組の磁 石を消去手段として有するものがある。
すなわち、天井付き円筒形状のヨーク 11内にボビン 12に卷装されたコイル 13が同 軸状に収容されたソレノイド部 1により、プランジャ 17が上下に往復移動し、接点を開 閉するものである (特許文献 1参照)。
特許文献 1 :特開 2001— 176370号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、前述の電磁継電器では、特許文献 1の図 1に示すように、円筒形状 のヨーク内に収納されるコイルを卷装したボビン 12の上下面のうち、消弧空間を形成 する作動室 Raと反対側の下面にコイル端子 81, 82を配置し、コイル 13の引出線を 電気接続している。このため、前記電磁継電器ではコイル端子 81, 82の高さ分だけ 背が高くなり、小型の電磁継電器が得られないという問題点がある。
[0004] 本発明は、前記問題点に鑑み、小型の電磁継電器を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明にカゝかる電磁継電器は、前記課題を解決すベぐコイルを卷回して形成した ソレノイドの軸心孔内を可動鉄芯が上下に往復移動し、前記可動鉄芯と一体に往復 移動する可動接点が固定接点に接離して接点開閉を行うとともに、接離する固定接 点および可動接点の側方に配置した少なくとも 1個の永久磁石の磁界で、接点開閉 時に生じたアークを所定の方向に流す電磁 «I電器であって、アークの流れの少なく とも片側に、前記コイルの引出線と接続するコイル端子を配置した構成としてある。 発明の効果
[0006] 本発明によれば、アークの流れの少なくとも片側にコイル端子を配置してあるため、 卷回したコイル力もなるソレノイドの端面上に生じたデッドスペースを有効活用でき、 背の低 、小型の電磁継電器が得られる。
[0007] 本発明にカゝかる実施形態としては、コイル端子を、アークの流れの両側にそれぞれ 配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、ソレノイドの端面上に生じたデッドスペースを有効活用でき、 より一層小型の電磁継電器が得られる。
[0008] 本発明にかかる他の実施形態としては、有底円筒形状の磁性材からなり、かつ、側 壁を切り欠いて少なくとも 1つの側方開口部を設けたヨークに、ソレノイドを収納すると ともに、前記側方開口部の範囲内にコイル端子を配置してもよい。
本実施形態によれば、ヨークの厚さ分だけのスペースを節約でき、床面積の小さい 小型の電磁継電器が得られる。さらに、前記側方開口部から熱が拡散しやすいので
、放熱性に優れた電磁継電器が得られると ヽぅ効果がある。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本願発明に係る電磁継電器の第 1実施形態を示す斜視図である。
[図 2]図 1で示した電磁継電器の分解斜視図である。
[図 3]図 2で示した電磁継電器本体の分解斜視図である。
[図 4]図 3で示した電磁石ユニットおよび接点機構ユニットの分解斜視図である。
[図 5]図 4で示した電磁石ユニットの分解斜視図である。
[図 6]図 4で示した接点機構ユニットの分解斜視図である。
[図 7]電磁石ユニットおよび接点機構ユニットの組立途中を示す斜視図である。
[図 8]図 8Aおよび図 8Bは、一体ィ匕した電磁石ユニットおよび接点機構ユニットの側 面図および縦断面図である。
[図 9]図 9Aおよび図 9Bは電磁継電器の動作前および動作後を示す縦断面図である
[図 10]図 10Aおよび図 10Bは、第 1実施形態に力かる接点機構ユニットを示す斜視 図および横断面図である。 [図 11]図 11A,図 11Bおよび図 11Cは可動接点ブロックの斜視図、側面図および縦 断面図である。
[図 12]図 12A,図 12Bおよび図 12Cは第 1実施形態にカゝかる調整作業を示す工程 ブロック図，フローチャート図およびブロック図である。
[図 13]図 13A,図 13Bは調整作業を説明するための縦断面図である。
[図 14]図 14A,図 14Bは図 13に続く調整作業を説明するための縦断面図である。
[図 15]図 14に続く調整作業を説明するための縦断面図である。
[図 16]図 16A,図 16Bおよび図 16Cは異なる調整作業を説明するための平面図、縦 断面図および斜視図である。
[図 17]図 17A,図 17Bおよび図 17Cは図 16に続く調整作業を説明するための縦断 面図である。
[図 18]図 18Aおよび図 18Bは本願発明に係る電磁継電器の第 2実施形態を示す接 点機構ユニットの斜視図および横断面図である。
[図 19]図 19A,図 19Bおよび図 19Cは図 18で示した可動接点ブロックの斜視図、側 面図および縦断面図である。
符号の説明
10 :榭脂製ケース
12 :榭脂製キャップ
13 :絶縁壁
20 :電磁継電器本体
21 :金属ケース
22 :金属製カバー
23 :凹所
26 :ガス抜き孔
27 :ガス抜きパイプ
30 :電磁石ユニット
31 :スプーノレ
32 :卷胴部 2a:軸心孔
3, 34:鍔部
5:コイル
6, 37:台座部
8, 39:中継端子8b, 39b:接続部0:ヨーク
1:側方開口部
3:貫通孔
4:切り欠き部
5:復帰バネ
6:固定鉄芯
7:すり鉢状凹部0:接点機構ユニット1:第 1ベース lb:調整孔
2:第 2ベース
3, 54:板状永久磁石5, 56:固定接点端子5a, 56a:固定接点7:永久磁石
:可動接点ブロック1:可動鉄芯
2:絶縁性環状ホルダー3:接圧パネ
:可動接触片
, 66:可動接点 :補助ヨーク 72:環状リブ
73:貫通孔
81, 82:コイル端子
81a, 82a:接続部
83:絶縁カバー
86:ガス抜き孔
87:突片
90:中央孔
91:箱状基台
92:治具ピン
95, 98:プローブ
100:動作特性調整装置
101:コントロールユニット
102:計測，ストローク制御ユニット
103:鉄芯固定ユニット
104:特性測定機
105:データ処理装置
110:塵埃
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明にかかる実施形態を図 1ないし図 19の添付図面に従って説明する。
第 1実施形態は、図 1ないし図 17に示すように、一対の取り付け用フランジ部 11, 1 1を備えた榭脂製ケース 10内に電磁継電器本体 20を収納するとともに、榭脂製キヤ ップ 12を嵌合して密封した電磁継電器である。前記キャップ 12の上面には、略十文 字形状の絶縁壁 13を突設してある。
[0012] 前記電磁継電器本体 20は、図 3に示すように、有底円筒形状の金属製ケース 21 に金属製カバー 22を溶接一体化して密封した空間内に、一体化した電磁石ユニット 30および接点機構ユニット 50を収納してある。前記金属製カバー 22は、例えば、 A1 , Cu, Feあるいは SUS等力もなり、プレス力卩ェで形成した凹所 23の底面に、端子孔 24, 25およびガス抜き孔 26を設けてある。特に、本実施形態では、後述する端子部 55b, 56b, 81b, 82bの外周面から凹所 23の縁部までのそれぞれの最短距離がほ ぼ同一となるように配置されている。このため、シール材に対する熱ストレスによる応 力集中を緩和し、シール材の剥離等を防止できるとともに、シール材の使用量を低 減できるという利点がある。
[0013] 電磁石ユニット 30は、図 5に示すように、上下に鍔部 33, 34を有するスプール 31 の卷胴部 32にコイル 35を卷回するとともに、ヨーク 40を組み付けたものである。前記 卷胴部 32は、コイル 35の卷回量を増大させるために断面楕円形としてある。そして、 上方側の前記鍔部 33の上面両側縁部に中継端子用台座部 36, 37を対向するよう にそれぞれ突設してある。前記台座部 36, 37の圧入溝に、後述するコイル端子 81, 82に接続される中継端子 38, 39をそれぞれ圧入してある。このため、前記中継端子 38, 39のからげ部 38a, 39aおよび接続部 38b, 39bが前記台座部 36, 37からそれ ぞれ突出している。また、下方側の前記鍔部 34の底面には、後述するヨーク 40を位 置決めするため、一対の略 U字形状の位置決め用リブ 34aを突設してある。そして、 前記スプール 31の卷胴部 32にコイル 35を卷回した後、前記コイル 35の引出線を前 記中継端子 38, 39のからげ部 38a, 39aにからげてハンダ付けされる。したがって、 コイル 35からなるソレノイドは、断面略楕円形となる。
[0014] 前記ヨーク 40は、有底円筒形状の磁性材からなり、側壁の対向する両側部分を切 除して側方開口部 41 , 41を形成した形状を有している。そして、前記ヨーク 40の底 面 42の中央部には後述する固定鉄芯 46を圧入する貫通孔 43を設けてある。また、 前記ヨーク 40の両側上辺縁部に、後述する板状補助ヨーク 70を固定するための切り 欠き部 44, 44がそれぞれ形成されている。
[0015] 前記固定鉄芯 46は、前記ヨーク 40の貫通孔 43に圧入可能な円柱形状を有すると ともに、その上端面に後述する可動鉄芯 61の下端部に嵌合可能なすり鉢状凹部 47 を設けてある。さらに、前記すり鉢状凹部 47の底面には復帰パネ 45を収納可能な収 納孔 48を設けてある。
[0016] 接点機構ユニット 50は、図 4に示すように、第 1ベース 51および第 2ベース 52を組 み付けて形成した内部空間に、 2枚の板状永久磁石 53, 54、一対の固定接点端子 55, 56および可動接点ブロック 60を組み付けたものである。さらに、前記第 1ベース 51の底面には板状の補助ヨーク 70をカシメ固定してある。また、前記第 2ベース 52 の外側面には一対のコイル端子 81, 82が組み付けられるとともに、絶縁カバー 83が 組み付けられる。
[0017] 前記第 1ベース 51は、図 6に示すように、前記固定接点端子 55, 56等を側方から 組み付けできる多数のガイド溝を有する榭脂成形品であり、その底面に前記補助ョ ーク 70をカシメ固定するための突起 51a (図 8B)を突設してある。
[0018] 第 2ベース 52は、図 4に示すように、前記第 1ベース 51に組み付けることにより、可 動接点ブロック 60を被覆し、絶縁特性を高める形状を有している。また、第 2ベース 5 2は第 1ベース 51との間に前記可動接点ブロック 60を上方から目視できる調整孔 51 b (図 6)を形成する。さらに、前記第 2ベース 52は、その外側面に一対のコイル端子 8 1, 82を側方力 取り付け可能となっている。
[0019] 板状永久磁石 53, 54は、発生する磁力で接点開閉時に発生したアークを消去し、 接点寿命を伸ばすためのものである。また、前記永久磁石 53, 54は、アークに伴つ て発生した塵埃が接点表面に付着しないように誘導し、接触不良を防止する。このた め、前記板状電磁石 53, 54は、前記第 1ベース 51のガイド溝に圧入することにより、 後述する可動接触片 64を間にして平行に配置される。
[0020] 一対の前記固定接点端子 55, 56は、図 6に示すように、側面略 U字形状を有し、 内周面の下辺に固定接点 55a, 56aをそれぞれ設けてある一方、外周面の上辺に雌 ネジを備えた端子部 55b, 56bをそれぞれ設けてある。
[0021] 可動接点ブロック 60は、図 6および図 11に示すように、可動鉄芯 61の上端部に絶 縁性環状ホルダー 62を一体成形するとともに、前記環状ホルダー 62内に接圧パネ 6 3を介して可動接触片 64を下方側に付勢しつつ、支持する構造となっている。前記 可動鉄芯 61の上端部に細首部が形成され、環状ホルダー 62が脱落しにくい形状と なっている（図 11)。なお、前記可動鉄芯 61の上端部は細首形状に限らず、例えば 、雄ネジ形状であってもよい。そして、前記可動鉄芯 61の下端面には復帰パネ 45を 嵌合可能な凹部 61aを設けてある（図 11C)。また、前記可動接触片 64の下面両側 縁部には可動接点 65, 66がそれぞれ突き出し加工で形成されている。さらに、前記 可動接触片 64の中央部には突き出し加工で脱落防止用凹凸部が形成されている。 そして、前記可動接点ブロック 60は前記第 1ベース 51のガイド溝に沿って側方から 挿入され、上下方向に摺動可能に収納される。
[0022] 前記補助ヨーク 70は、図 6に示すように、前記スプール 31の鍔部 33に設けた台座 部 36, 37の間に配置可能な平面形状を有するとともに、両端縁部に前記ヨーク 40の 切り欠き部 44に固定される舌片 71, 71が延在している。また、前記補助ヨーク 70の 中央部には、下方側開口縁部に環状リブ 72を突設した貫通孔 73が形成されている 。そして、前記補助ヨーク 70は、前記第 1ベース 51の底面から突出する力シメ用突起 51a (図 8B)を力シメ孔 74に嵌合して力シメることにより、一体化される。
[0023] 前記コイル端子 81, 82は、図 4に示すように、側面略 L字形状に屈曲した導電材か らなるものであり、垂直下端部を接続部 81a, 82aとしてあるとともに、上辺水平部に 雌ネジ部を備えた端子部 55b, 56bを固定してある。そして、前記第 2ベースの外側 面に側方力 組み付けられる。
[0024] 絶縁カバー 83は、図 4に示すように、前記コイル端子 81, 82を被覆して絶縁性を 高めるためのものである。そして、前記第 2ベース 52に上方から嵌合することにより、 端子孔 84, 85から前記コイル端子 81, 82の端子部 81b, 82bが突出する。また、絶 縁カバー 83のガス抜き孔 86は調整孔 51bと重なり合うことはなぐ前記絶縁カバー 8 3から側方に延在した突片 87が前記調整孔 51bを被覆する。
[0025] 次に、本実施形態の組立方法および調整方法について説明する。
まず、コイル 35を卷回したスプール 31にヨーク 40を組み付け、スプール 31の鍔部 34の下面に突設した一対の略 U字形状の突条 34aでヨーク 40を位置決めする。こ れにより、スプーノレ 31の台座咅 36, 37力 Sヨーク 40の佃】方開口咅 41, 41の範囲内に それぞれ位置する。このため、前記台座部 36, 37に圧入した中継端子 38, 39が側 方開口部 41の範囲内に位置するので、スペースを有効活用でき、床面積の小さい 電磁石ユニット 30が得られる。また、前記スプール 31の卷胴部 32の長軸がヨーク 40 の側方開口部 41, 41を通過する。このため、少なくともヨーク 40の厚さ分だけ、コィ ル 35の卷回量を増大させることができるという利点がある。 [0026] 一方、第 1ベース 51に一対の板状電磁石 53, 54を圧入するとともに、一対の固定 接点端子 55, 56を側方から圧入する。さらに、前記第 1ベース 51に可動接点ブロッ ク 60を組み付け、上下に摺動可能に収納するとともに、前記第 1ベース 51のカシメ 突起 51aに補助ヨーク 70の力シメ孔 74を嵌合してカシメ固定する。
[0027] そして、前記スプール 31に組み付けたヨーク 40の切り欠き部 44, 44に、第 1ベース 51にカシメ固定した補助ヨーク 70の舌片 71, 71を架け渡し、カシメ固定することによ り、電磁石ユニット 30と接点機構ユニット 50とを一体ィ匕する。
[0028] さらに、前記第 1ベース 51に第 2ベース 52を嵌合した後、前記第 2ベース 52にコィ ル端子 81, 82を組み付けることにより、中継端子 38, 39の接続部 38b, 39bにコィ ル端子 81, 82の接続部 81a, 82aをそれぞれ接触させ、溶接一体ィ匕する（図 8A)。 ついで、スプール 31の卷胴部 32の軸心孔 32aに復帰パネ 45を投入するとともに、 固定鉄芯 46をヨーク 40の貫通孔 43に圧入することにより、中間製品が完成する。
[0029] 次に、前記中間製品の動作特性を調整する方法について説明する。
本実施形態に力かる調整作業は、概略、図 12Aに示す工程順に基づいて行われ る。すなわち、前記中間製品に対して予め設定された接点追従量に従って調整し、 固定鉄芯 46をヨーク 70に固定した後、その特性を測定する。そして、測定結果を接 点追従量の設定にフィードバックして新たな接点追従量を設定し、以後、同様な調整 作業を繰り返す。
[0030] 調整作業をより具体的に説明すると、図 12Cおよび図 13Aに示すように、まず、動 作特性調整機 100の計測，ストローク制御ユニット 102内に配置した箱状基台 91に 前記中間製品を収納する。そして、前記箱状基台 91の底面に設けた中央孔 90から 治具ピン 92を固定鉄心 46の底面に当接させるとともに、前記中間製品の上面に貫 通孔 93を有する押さえ板 94を当接させて挟持する。
[0031] そして、ステップ S1で前記押さえ板 94の貫通孔 93からプローブ 95を第 1ベース 51 の調整孔 51bを介して押し下げることにより（図 12B)、復帰パネ 45のパネ力に抗し、 可動接点ブロック 60が下降し、可動鉄芯 61が固定鉄芯 46に当接する（図 13B)。ス テツプ S2で、更に前記プローブ 95を押し下げると、可動接点ブロック 60が下降し、 可動接点 65, 66が固定接点 55a, 56aにそれぞれ接触する（図 14A)。ステップ S3 で接点追従量を設定し、ステップ S4で前記接点追従量分だけプローブ 95を押し下 げると、接圧パネ 63のパネ力に抗し、可動接点ブロック 60の可動鉄芯 61が固定鉄 芯 46を押し下げることにより、所定の接点追従量を確保する（図 14B)。そして、ステ ップ S5で、その状態のままで固定鉄芯 61をヨーク 40に溶接して固定する。ついで、 ステップ S6で特性測定機 104が電磁継電器の特性を測定して適否を判断し、特性 が不適合であれば、前記中間製品を組立ライン力も取り出す。そして、ステップ 7で電 磁継電器の特性と接点追従量とのデーターベースに基づき、接点追従量を修正し、 ステップ 3に戻る。一方、前記特性が適合していれば、接点追従量を設定せず、調整 作業が終了し、プローブ 95および治具ピン 92を取り外した後（図 15)、次工程を行う
[0032] 前述の接点追従量の修正方法としては、例えば、図 12Cに示すように、動作特性 調整装置 100の鉄芯固定ユニット 103において固定鉄芯 46と可動鉄芯 61とを溶接 一体ィ匕した中間製品を特性測定機 104で 2段動作電圧を測定，検出する。この 2段 動作電圧とは、中間製品の可動接点ブロック 60が動作を開始する動作電圧と、可動 鉄芯 61が固定鉄心 46に完全に吸着する完全動作電圧との差分である。そして、過 去の 2段動作電圧と接点追従量との相関関係に基づき、実際に検出した前記 2段動 作電圧に基づいて最適な接点追従量をデータ処理装置 105で計算する。ついで、 計算結果を動作特性調整装置 100のコントロールユニット 101に送信し、計測，制御 ストローク制御ユニット 102におけるプローブ 95等の押し込み量を修正する。したが つて、例えば、 2段階動作電圧が大きすぎる場合には、プローブの押し込み量が多 すぎると考えられるので、過去の 2段動作電圧と接点追従量との相関関係に基づき、 接点追従量、すなわち、プローブの押し込み量を減らように修正する。
なお、前記特性測定機 104は、説明の便宜上、動作特性調整装置 100から離れた 位置に図示してあるが、前記動作特性調整装置 100内に組み込まれて 、る。
[0033] 本実施形態にかかる調整作業では、部品精度，組立精度のバラツキを前述の調整 作業で解消できるので、動作特性のバラツキがなぐ歩留まりの良い電磁継電器が得 られるという利点がある。また、調整作業と測定作業とを同一工程内で連続的に行う ことができるので、作業効率が良い。さらに、動作特性の測定結果をフィードバックし て直近の電磁継電器に適用できるので、歩留まりが良いという利点がある。
[0034] そして、調整作業が完了した前記中間製品の前記第 2ベース 52に絶縁カバー 83 を組み付けてコイル端子 81, 82を被覆する。さら〖こ、図 3に示すように、前記中間製 品を金属ケース 21に収納し、金属カバー 22を嵌合して溶接一体ィ匕した後、前記金 属カバー 22のガス抜き孔 26および前記絶縁カバー 83のガス抜き孔 86にガス抜きパ ィプ 27を揷通する。ついで、前記金属カバー 22の凹所 23にシール材 28を注入，固 化してシールする。そして、前記ガス抜きパイプ 27から内部ガスを吸引，除去した後 、前記ガス抜きパイプ 27を熱封止することにより、電磁継電器本体 20が完成する。
[0035] っ 、で、図 2示すように、前記電磁継電器本体 20を榭脂製ケース 10に収納し、榭 脂製キャップ 12を嵌合することにより、電磁継電器の組立作業が完了する。
[0036] 本実施形態の動作特性にっ 、て説明する。
コイル 35に電圧が印加されていない場合には、図 9Aに示すように、復帰パネ 45の パネ力で可動接点ブロック 60が上方に押し上げられている。このため、可動接点 65 , 66が固定接点 55a, 56aから開離している。
[0037] ついで、図 9Bに示すように、前記コイル 35に電圧を印加すると、固定鉄芯 46に可 動接点ブロック 60の可動鉄芯 61が吸引されるため、前記復帰パネ 45のパネ力に抗 し、可動接点ブロック 60が下降する。そして、可動接点 65, 66が固定接点 55a, 56a に接触した後、更に可動鉄芯 61が吸引される。このため、接圧パネ 63のパネ力に抗 し、環状ホルダー 62が引き下げられ、所定の接点圧で可動接点 65, 66が固定接点 55a, 56aに圧接した後、可動鉄芯 61が固定鉄芯 46に吸着する。
[0038] そして、前記コイル 35への電圧の印加を停止すると、復帰パネ 45および接圧パネ 63のパネ力で可動鉄芯 61が押し上げられ、可動鉄芯 61が固定鉄芯 46から開離し た後、接圧パネ 63が元の形状に復帰し、可動接点 65, 66が固定接点 55a, 56aか ら開離し、元の状態に復帰する。
[0039] 本実施形態では、接点開閉時にアークが発生しても、図 10に示すように、第 1ベー ス 51に圧入した一対の板状永久磁石 53, 54が発生する磁界の磁力（ローレンツ力） により、アークが外側（図 10Bにおいて上下方向）に引っ張られ、消失するので、接点 溶着が生じに《なる。また、アークの発生に伴う塵埃等も固定接点 55a, 56aから離 れた位置に誘導されるので、接点表面に付着しにくくなり、接触不良が生じにくい。こ のため、接点寿命が長ぐ接触信頼性が高い電磁継電器が得られるという利点があ る。なお、第 1,第 2ベース 51, 52の内側面の所定の位置に、耐熱性セラミックを配 置しておいてもよい。前記セラミックを配置することにより、発生したアークの熱を吸収 し、アークの消去に大きな効果があるとともに、第 1ベース 51等をアーク力 保護でき るカゝらである。
[0040] 前述の調整方法では、ヨーク 40に補助ヨーク 70を固定した後の調整作業について 説明したが、必ずしもこれに限らず、他の調整方法であってもよい。
例えば、図 16および図 17に示すように、ヨーク 40に補助ヨーク 70を固定せず、か つ、前記ヨーク 40に固定鉄芯 46を力シメ，溶接等で予め固定した中間製品を、箱状 基台 96に搭載し（図 16Bおよび図 17A)、押し込み治具 99をヨーク 40に当接させる 。そして、前記箱状基台 96の調整孔 97からプローブ 95で可動接点ブロック 60を押 し上げることにより、可動接点 65, 66が固定接点 55a, 56aに当接する。さらに、所定 の接点追従量を確保するため、接圧パネ 63のパネ力に抗し、前記プローブ 98を押 し込んで停止する（図 17B)。ついで、押し込み治具 99を下降させてヨーク 40を押し 込み、固定鉄芯 46が可動鉄芯 61に接触した段階で押し込み治具 99を停止する。そ のままの状態でヨーク 40の切り欠き部 44に補助ヨーク 70の舌片 71を溶接等で固定 し (図 16C)、調整作業が完了する。調整後に特性測定を行い、測定結果をフィード ノ ックさせて接点追従量を修正することは、前述の調整システムと同様である。
[0041] 本実施形態によれば、ヨーク 40の切り欠き部 44に補助ヨーク 70の舌片 71を固定 できるので、固定作業が容易になるとともに、調整方法の選択肢が広がり、作業の効 率ィ匕が可能になるという利点がある。
[0042] 第 2実施形態は、図 18および図 19に示すように、可動ブロック 60内に永久磁石 57 を圧入，保持した場合である。すなわち、絶縁性環状ホルダー 62の基部に設けた凹 部 67に永久磁石 57を圧入，保持してある。本実施形態では、第 1実施形態にかかる 可動接点ブロック 60と入れ替えが可能な外形形状を有している。また、第 1実施形態 と同様、所定の位置に前述の耐熱性セラミックを配置してぉ 、てもよいことは勿論で ある。 [0043] 本実施形態によれば、永久磁石 57が発生する磁界の磁力（ローレンツ力）で接点 開閉時に生じたアークを消去できるだけでなぐ図 18Bに示すように、アークの発生 に伴って生じた塵埃 110を可動接点 55, 56aの表面から遠い位置に誘導する。この ため、前記塵埃 110が接点表面に付着しに《なり、接触不良が生じに《なる。また 、部品点数，組立工数が少なくなり、生産効率が向上するとともに、スペースを節約 でき、より一層の小型の電磁継電器が得られるという利点がある。
産業上の利用可能性
[0044] 本発明は直流電流遮断用あるいは交流電流遮断用電磁継電器に限らず、スィッチ ,タイマー等の他の開閉装置に適用してもよいことは勿論である。

Claims

請求の範囲
[1] コイルを卷回して形成したソレノイドの軸心孔内を可動鉄芯が上下に往復移動し、 前記可動鉄芯と一体に往復移動する可動接点が固定接点に接離して接点開閉を行 うとともに、接離する固定接点および可動接点の側方に配置した少なくとも 1個の永 久磁石の磁界で、接点開閉時に生じたアークを所定の方向に流す電磁継電器であ つて、
アークの流れの少なくとも片側に、前記コイルの引出線と接続するコイル端子を配 置したことを特徴とする電磁継電器。
[2] コイル端子を、アークの流れの両側にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項 1 に記載の電磁継電器。
[3] 有底円筒形状の磁性材からなり、かつ、側壁を切り欠いて少なくとも 1つの側方開 口部を設けたヨークに、ソレノイドを収納するとともに、前記側方開口部の範囲内にコ ィル端子を配置したことを特徴とする請求項 1または 2に記載の電磁継電器。
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