JP7154151B2 - 電磁継電器の端子及び電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁継電器の端子に関する。本発明はまた、端子を有する電磁継電器に関する。

電磁石により接点を開閉する電磁継電器は、電磁石と、接極子と、可動接点を有する可動端子と、固定接点を有する固定端子とを備え、電磁石の励磁により接極子を動かして可動端子を押圧することで、可動接点と固定接点とを互いに接触させる。

密封形の電磁継電器は、可動端子及び固定端子の脚部を外部へ導出する孔を有する基部と、基部に取り付けられるカバーとを備え、基部とカバーとがシール材により固定される。シール材は、基部とカバーとの隙間、基部の孔と端子の脚部との隙間等に充填され、電磁継電器の内部を密封する。

特許文献１には、１枚の金属板を２つに折り重ねて形成した端子を器体の底面から突出させ、底面をシール剤で封止した電気機器の端子構造が開示されている。

特許文献２には、帯板材を折り重ねて形成した端子部を器体より突出させ、外面をシール剤で密封した電気機器の端子構造が開示されている。２枚重ねの端子部には、折り重なる一方の帯板材に、端子部の内部にシール剤を侵入させるための切り欠きが設けられる。

特許文献３には、層状の端子部を有し、層状の端子部の対向する面の間に形成される内部空間を外方に連通させる連通孔が形成される端子構造が開示されている。

特許文献４には、二つ折りにした外部接続端子を具えた電磁継電器の端子部分における密封不良をなくす構成が開示されている。外部接続端子には、折り曲げ部の内部へのシール材流入手段として、折り曲げ部の外面に板厚を越える深さのノッチが形成される。

特開２００５－５０６６３号公報 特開２００４－６３３５０号公報 特開２０１６－７２０５９号公報 特開平５－７４３０２号公報

２枚重ねの脚部を有する端子を備えた電磁継電器では、基部と脚部との隙間を封止するシール材にクラック等の封止不良が発生する可能性がある。

本発明の一態様は、第１の内面、第１の内面の反対側の第１の外面、及び第１の内面と第１の外面とに開口する第１の貫通口を有する第１の板部と、第２の内面、第２の内面の反対側の第２の外面、及び第２の内面と第２の外面とに開口する第２の貫通口を有する第２の板部と、第１の板部を第２の板部に接続する折り返し部とを備え、第１の貫通口が第２の貫通口に部分的に重なり、第２の内面が第１の貫通口に部分的に露出する、電磁継電器の端子である。

本発明の他の態様は、基部と、基部に取り付けられるカバーと、基部に取り付けられる上記一態様の端子と、基部とカバーと端子との隙間を封止するシール材とを備え、シール材が端子の第１の貫通口と第２の貫通口とに充填されている、電磁継電器である。

一態様の端子によれば、第１の板部と第２の板部との双方に互いに部分的に重なる貫通口が形成されて、第２の内面が第１の貫通口に部分的に露出するから、密封形の電磁継電器に用いた場合に、第１及び第２の貫通口がシール材で充填されるとともに、第２の内面の露出部分を伝って第１及び第２の板部の間にシール材が浸入する。結果として、第１及び第２の貫通口を通り抜ける一体形状のシール材が、第１及び第２の板部の双方に立体的に係合するように形成されるので、シール材にクラック等の封止不良が発生することが防止される。

他の態様の電磁継電器によれば、一態様の端子を備えたことにより、シール材にクラック等の封止不良が発生することが防止される。

一実施形態による電磁継電器の斜視図である。 図１の電磁継電器の内部構造を示す正面図である。 図１の電磁継電器の底面図である。 図１の電磁継電器が有する端子の脚部を展開して示す図である。 図４の脚部を完成品状態で示す図である。 図５の脚部の斜視図である。 図５の脚部を反対側から示す図である。 図５の脚部を矢印ＶＩＩＩから示す図である。 図５の脚部の主要部の拡大図である。 変形例による端子の脚部を展開して示す図である。 図１０の脚部を完成品状態で示す図である。 図１１の脚部を反対側から示す図である。 図１１の脚部を矢印ＸＩＩＩから示す図である。

以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。図１は電磁継電器２の斜視図である。電磁継電器２は箱形のカバー４を有する。図２はカバー４を取り外した状態の電磁継電器２の正面図である。電磁継電器２は、種々の構成部品を支持し、カバー４に取り付けられる基部６を有する。カバー４及び基部６は、例えば樹脂により形成される。

基部６に支持される構成部品は、電磁石８と、接極子１０と、ヒンジばね１２と、可動端子１４と、固定端子１６と、押圧部材１８とを含む。電磁石８は、コイル９と鉄心１１とを含む。コイル９は、コイル端子２０ａ、２０ｂに接続されている。

接極子１０は、例えば金属等の磁性材料により板状に形成されている。接極子１０の端部１０ａ側にはヒンジばね１２が配置されている。ヒンジばね１２は、接極子１０の端部１０ｂを鉄心１１の吸着面１１ａから離れる方向へ弾性的に付勢する。

可動端子１４は、外部機器に接続される脚部２２と、可動接点２４を有する接点部２６とを有する。接点部２６は、押圧部材１８から力を受けて弾性的に撓む。可動端子１４は、例えば金属等の板状の部材（以下、金属板と称する）により形成される。

固定端子１６は、外部機器に接続される脚部２８と、固定接点３０を有する接点部３２とを有する。固定端子１６は、例えば金属板により形成される。

押圧部材１８は、接極子１０に連結され、接極子１０の動作を可動端子１４に伝達する。押圧部材１８は、接極子１０の端部１０ｂと、可動端子１４の接点部２６の端部２６ａとに連結される。押圧部材１８は、図２上下方向に移動可能である。押圧部材１８は、例えば樹脂により形成される。

電磁石８は、コイル端子２０ａ、２０ｂに電圧を印加することで励磁される。電磁石８の励磁により、接極子１０が鉄心１１に引き寄せられて矢印Ａ方向に移動し、鉄心１１の吸着面１１ａに接極子１０の面１０ｃが吸着する。接極子１０のＡ方向への移動と連動して、押圧部材１８は矢印Ｂ方向へ移動する。更に、押圧部材１８のＢ方向への移動と連動して、押圧部材１８と連結している可動端子１４の接点部２６は矢印Ｃ方向へ移動する。接点部２６がＣ方向へ移動することで、可動接点２４と固定接点３０とが接触する。

コイル端子２０ａ、２０ｂへの電圧印加を停止すると、ヒンジばね１２の付勢により面１０ｃが吸着面１１ａから離れ、接極子１０はＡ方向と反対向きに復帰動作する。接極子１０の復帰動作に伴い、押圧部材１８はＢ方向と反対向きに移動し、押圧部材１８から可動端子１４への押圧力が解除される。押圧力の解除に伴い、接点部２６はＣ方向と反対向きに移動する。接点部２６がＣ方向と反対向きに移動することで、可動接点２４は固定接点３０から離れる。

上記の構成により、電磁継電器２は可動接点２４と固定接点３０とを開閉する。

図３は電磁継電器２の底面図である。図３でクロスハッチングされた部分は、シール材３４を示す。シール材３４は、例えばエポキシ樹脂等の接着剤である。

カバー４は略直方体形状であり、一端に開口３３を有する。基部６は底部３５を有し、底部３５が開口３３を閉じるようにカバー４に収容される。カバー４の４つの内面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、底部３５の４つの外面６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄとはそれぞれ対向している。外面６ａには、内面４ａから離れる方向へ凹む凹部３８、４０が形成される。

図２に示すように、可動端子１４の脚部２２は凹部３８を通って電磁継電器２の外部へ導出される。固定端子１６の脚部２８は凹部４０を通って電磁継電器２の外部へ導出される。外面６ｃには、内面４ｃから離れる方向へ凹む凹部４２、４４が形成される。コイル端子２０ａ、２０ｂは、凹部４２、４４を通って電磁継電器２の外部へ導出される。

組立てを容易にするために、底部３５はカバー４に対し隙間嵌めされる。したがって、内面４ａ及び外面６ａ、内面４ｂ及び外面６ｂ、内面４ｃ及び外面６ｃ、内面４ｄ及び外面６ｄの間には、隙間４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが生じている。

シール材３４は、底部３５の外面３６に塗布されると共に、隙間４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、凹部３８、４０、４２、４４とに充填される。この充填ののち、シール材３４は底部３５に設けられた開口部４５へさらに塗布され、電磁継電器２の内部を密封する。また、シール材３４は、カバー４、基部６、可動端子１４、固定端子１６、コイル端子２０ａ、２０ｂを互いに固定する。

以下、図４～図９を参照して、一実施形態による端子としての可動端子１４の構成を説明する。図４は脚部２２の展開図である。脚部２２は１枚の金属板４８から形成される。

脚部２２は、第１の板部５０と、第２の板部５２と、第１の板部５０と第２の板部５２を接続する折り返し部５４とを有する。

第１の板部５０は、第１の内面５０ａと、第１の内面５０ａの反対側の第１の外面５０ｂとを有する。第２の板部５２は、第２の内面５２ａと、第２の内面５２ａの反対側の第２の外面５２ｂとを有する。

第１の板部５０は、金属板４８を貫通する第１の貫通口５６を有する。第２の板部５２は、金属板４８を貫通する第２の貫通口５８を有する。

第１の貫通口５６と第２の貫通口５８とは互いに連通して、単一の貫通口６０を構成する。例えばプレス加工により金属板４８に貫通口６０を形成することにより、第１の貫通口５６及び第２の貫通口５８を形成することができる。貫通口６０は、任意の大きさとすることができ、また円、楕円、三角形、矩形等の任意の形状とすることができる。貫通口６０は、折り返し部５４に位置する折り曲げ線６２に対して非対称となる形状を有する。本実施形態では、貫通口６０は折り曲げ線６２に対して斜交する長穴であり、折り曲げ線６２上に配置される中心点６３に対して点対称の形状を有する。貫通口６０は、折り曲げ線６２において面積が二等分される。なお貫通口６０は、中心点６３が折り曲げ線６２上に配置されない形状であってもよい。

脚部２２は、金属板４８を折り曲げ線６２に沿って折り曲げて形成される。第１の貫通口５６と第２の貫通口５８とは、金属板４８を折り曲げることにより互いに部分的に重なる。

図５は脚部２２を完成品状態で第１の板部５０の側から示す。図６は図５の脚部２２の斜視図である。それぞれ貫通口６０の一部分である第１の貫通口５６と第２の貫通口５８とが互いに部分的に重なることで、折り返し部５４を切り欠いた形状の切り欠き６４を形成する。本実施形態では、切り欠き６４の形状は図５に示す三角形である。

また、図５及び図６に示すように、第１の貫通口５６が第２の貫通口５８に部分的に重なることで、第２の内面５２ａが第１の貫通口５６に部分的に露出する。

図７は図５の脚部２２を第２の板部５２の側から示す。第２の貫通口５８が第１の貫通口５６に部分的に重なることで、第１の内面５０ａが第２の貫通口５８に部分的に露出する。

図８は図５の矢印ＶＩＩＩから脚部２２を示す。脚部２２は、第１の板部５０と第２の板部５２とが互いに重なることで図８左右方向の厚みを確保し、外力による変形等に強い構造を有する。

図８に示すように、例えばプレス機による折り曲げにより、第１の内面５０ａと第２の内面５２ａとが接触しない空隙６６が折り返し部５４に沿って形成される場合がある。図５及び図７に点線で示すように、例えば空隙６６は折り返し部５４の全長に沿って延び、脚部２２の図で上端５５及び下端５７に開口する。図示実施形態では、空隙６６は第１の貫通口５６と第２の貫通口５８との双方に連通する。

電磁継電器２の組立工程では、カバー４を基部６に取り付けたのちにシール材３４を底部３５の外面３６に塗布する。シール材３４は凹部３８に充填されて、脚部２２の第１の貫通口５６及び第２の貫通口５８へ流れ込む。さらにシール材３４は、第１の貫通口５６に露出した第２の内面５２ａ及び第２の貫通口５８に露出した第１の内面５０ａを伝って空隙６６へ浸入する。

上記の工程を経て、第１の貫通口５６及び第２の貫通口５８と空隙６６とにシール材３４が充填される。結果として、第１の貫通口５６及び第２の貫通口５８を通り抜ける一体形状のシール材３４が、第１の板部５０と第２の板部５２との双方に立体的に係合するように形成される。

脚部２２が外部から力を受けても立体的に係合したシール材３４に第１の板部５０及び第２の板部５２が引っ掛かるため、脚部２２が凹部３８の中で動きにくくなる。脚部２２が動きにくくなることで、脚部２２とシール材３４との界面分離が生じにくくなり、凹部３８内のシール材３４にクラックが発生しにくくなる。底部３５上のシール材３４にクラックが発生したとしても、凹部３８内で脚部２２の両面にわたって一体的かつ立体的に硬化するシール材３４にはクラックが伝達しにくくなる。したがって、本実施形態の可動端子１４により、電磁継電器２の密封不良を防止できる。

シール材３４は、部分的に露出した第１の内面５０ａ及び第２の内面５２ａを伝って空隙６６へ浸入するため、空隙６６にもシール材３４を充填することができ、電磁継電器２の密封性を高めることができる。またシール材３４が空隙６６に充填されることで、脚部２２が外部から力を受けても第１の板部５０と第２の板部５２との位置ずれが生じにくくなる。

可動端子１４は、貫通口６０の形状、大きさ、角度等を変更し、第１の内面５０ａ及び第２の内面５２ａが露出する面積を任意に変更することで、シール材３４の空隙６６への流れ込みやすさを調整できる。例えば、第１の内面５０ａ又は第２の内面５２ａのいずれか一方のみが部分的に露出するように貫通口６０を形成しても良い。貫通口６０は１回のプレス加工で形成されるため、このような設計変更が低コストで且つ容易に実現できる。

図９は脚部２２の主要部の拡大図である。図４の第１の板部５０と第２の板部５２とを折り曲げる際に、折り返し部５４の周囲で第１の外面５０ｂ及び第２の外面５２ｂが第１の内面５０ａ及び第２の内面５２ａよりも大きく延伸されるため、折り曲げ線６２に対して斜交する第１の貫通口５６の内周面５６ａ（下側の内周面５６ａのみ図示）は、折り返し部５４から離れた部位から折り返し部５４に近づくにつれて、第１の外面５０ｂ側に引っ張られるような三次元的曲げを生じる。この三次元的曲げにより、特に折り返し部５４の周辺では、内周面５６ａが第１の外面５０ｂに鈍角に連結される。同様に、特に折り返し部５４の周辺では、第２の貫通口５８の内周面（図示せず）が第２の外面５２ｂに鈍角に連結される。

第１の外面５０ｂと内周面５６ａとが鈍角で連結されることで、第１の外面５０ｂと内周面５６ａとの交差部位５６ｂをシール材３４が乗り越えやすくなり、特に折り返し部５４の周辺で、第１の貫通口５６から第２の内面５２ａの露出部分にシール材３４が伝わりやすくなるとともに、空隙６６へシール材３４が浸入しやすくなる。このように、第１の貫通口５６及び第２の貫通口５８の少なくとも一方を、金属板４８の折り曲げ線６２に対して斜交するように形成することで、第１及び第２の貫通口５６、５８の全体に渡るシール材３４の充填、並びに空隙６６へのシール材３４の浸入を促進することができる。

図４を参照して、可動端子１４の製造方法を説明する。脚部２２は金属板４８を折り畳んで形成される。初めに、金属板４８の内面４７と外面４９とを貫通する貫通口６０を形成する。続いて、金属板４８を例えばプレス機により金属板４８を折り曲げて、互いに重なり合う一対の第１及び第２の板部５０、５２を形成し、第１及び第２の板部５０、５２の間で貫通口６０の一部分を他部分に重ねる。貫通口６０の一部分を他部分に重ねることで、一方の板部５０又は５２における貫通口６０に他方の板部５２又は５０を部分的に露出させて、図５及び図６に示す脚部２２を製造する。

上述したように、本実施形態では、貫通口６０は金属板４８の折り曲げ線６２の両側で非対称な形状を有する長穴である。貫通口６０を形成するステップは、例えばプレス加工により実現される。

上記方法により、可動端子１４の脚部２２を簡易に製造することができる。

なお、可動端子１４を例に説明をしたが、上記の構成及び製造方法を固定端子１６等の他の端子に適用しても良い。

以下、図１０から図１３を参照して、変形例の可動端子６７の構成を説明する。図１０は可動端子６７の脚部６８の展開図である。脚部６８は１枚の金属板７０から形成される。

脚部６８は、第１の板部７２と、第２の板部７４と、第１の板部７２と第２の板部７４を接続する折り返し部７６とを有する。

第１の板部７２は、第１の内面７２ａと第１の外面７２ｂとを有する。第２の板部７４は、第２の内面７４ａと第２の外面７４ｂとを有する。

第１の板部７２は、金属板７０を貫通する第１の貫通口を有する。第２の板部７４は、金属板７０を貫通する第２の貫通口８０を有する。

第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０は、例えばプレス加工により形成することができる。第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０は、任意の大きさとすることができ、また円、楕円、三角形、矩形等の任意の形状とすることができる。第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０は、折り返し部７６に位置する折り曲げ線８２に対して非対称かつ金属板７０を折り曲げ線８２に沿って折り曲げたときに部分的に重なるように配置される。本実施形態では、第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０は、同一の形状及び大きさの丸穴である。

脚部６８は、金属板７０を折り曲げ線８２に沿って折り曲げることで形成される。第１の貫通口７８と第２の貫通口８０とは、金属板７０を折り曲げることにより互いに部分的に重なる。

図１１は脚部６８を第１の板部７２の側から示す。第１の貫通口７８が第２の貫通口８０に部分的に重なることで、第２の内面７４ａが第１の貫通口７８に部分的に露出する。

図１２は図１０の脚部６８を第２の板部７４の側から示す。第２の貫通口８０が第１の貫通口７８に部分的に重なることで、第１の内面７２ａが第２の貫通口８０に部分的に露出する。

図１３は図１１の矢印ＸＩＩＩから脚部６８を示す。脚部６８は、第１の板部７２と第２の板部７４とが互いに重なることで図１３左右方向の厚みを確保し、外力による変形等に強い構造を有する。

図１３に示すように、例えばプレス機による折り曲げ時に第１の内面７２ａと第２の内面７４ａとが接触しない空隙８４が折り返し部７６に沿って形成される場合がある。図１１及び図１２に点線で示すように、例えば空隙８４は折り返し部７６の全長に沿って延び、脚部６８の図で上端７７及び下端７９に開口する。図示実施形態では、空隙８４は第１の貫通口７８と第２の貫通口８０との双方に連通する。

上述したように、電磁継電器２の組立工程では、シール材３４を底部３５の外面３６に塗布する。シール材３４は、凹部３８に充填されて、第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０へ流れ込む。さらにシール材３４は、第１の貫通口７８に部分的に露出した第２の内面７４ａ及び第２の貫通口８０に部分的に露出した第１の内面７２ａを伝って空隙８４へ浸入する。

上記の工程を経て、第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０と空隙８４とにシール材３４が充填される。結果として、第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０を通り抜ける一体形状のシール材３４が、第１の板部７２と第２の板部７４との双方に立体的に係合するように形成される。

脚部６８が外部から力を受けても立体的に係合したシール材３４に第１の板部７２及び第２の板部７４が引っ掛かるため、脚部６８が凹部３８の中で動きにくくなる。脚部６８が動きにくくなることで、脚部６８とシール材３４との界面分離が生じにくくなり、凹部３８内のシール材３４にクラックが発生しにくくなる。底部３５上のシール材３４にクラックが発生したとしても、凹部３８内で脚部６８の両面にわたって一体的かつ立体的に硬化するシール材３４にはクラックが伝達しにくくなり、電磁継電器２の密封不良を防止できる。

またシール材３４は、部分的に露出した第１の内面７２ａ及び第２の内面７４ａを伝って空隙８４へ浸入するため、空隙８４にもシール材３４を充填することができ、電磁継電器２の密封性を高めることができる。またシール材３４が空隙８４に充填されることで、脚部６８が外部から力を受けても、第１の板部７２と第２の板部７４との位置ずれが生じにくくなる。

図１０を参照して、脚部６８の製造方法を説明する。初めに、金属板７０の内面６９と外面７１とを貫通する第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０を形成する。続いて、金属板７０を例えばプレス機により折り曲げて、第１及び第２の板部７２、７４の間で、第１の貫通口７８と第２の貫通口８０とを互いに部分的に重ねる。第１の貫通口７８と第２の貫通口８０とを部分的に重ねることで、一方の板部７２（又は７４）の貫通口７８（又は８０）に他方の板部７４（又は７２）を部分的に露出させて、図１１に示す脚部６８を製造する。

上述したように、本実施形態では、第１の貫通口７８と第２の貫通口８０とは折り曲げ線８２の両側で非対称に配置され、同一の形状及び大きさの丸穴である。第１の貫通口７８及び第２の貫通口８０は、例えばプレス加工により形成される。なお、例えば第１の貫通口７８を円形、第２の貫通口８０を楕円形とする等、第１の貫通口７８と第２の貫通口８０とを折り曲げ線８２の両側で非対称な形状として形成しても良い。

上記方法により、可動端子１４の脚部２２を簡易に製造することができる。

なお、可動端子６７を例に説明をしたが、上記の構成及び製造方法を固定端子１６等の他の端子に適用しても良い。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。また、上記のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施形態は例示であり発明を限定するものではない。

２ 電磁継電器
４ カバー
６ 基部
１４、６７ 可動端子
２２、６８ 脚部
３４ シール材
４８、７０ 金属板
５０、７２ 第１の板部
５２、７４ 第２の板部
５０ａ、７２ａ 第１の内面
５２ａ、７４ａ 第２の内面
５４、７６ 折り返し部
５６、７８ 第１の貫通口
５６ａ 内周面
５８、８０ 第２の貫通口
６０ 貫通口
６４ 切り欠き
６６、８４ 空隙

Claims (5)

1. 第１の内面、該第１の内面の反対側の第１の外面、及び該第１の内面と該第１の外面とに開口する第１の貫通口を有する第１の板部と、
   第２の内面、該第２の内面の反対側の第２の外面、及び該第２の内面と該第２の外面とに開口する第２の貫通口を有する第２の板部と、
   前記第１の板部を前記第２の板部に接続する折り返し部とを備え、
   前記第１の貫通口が前記第２の貫通口に部分的に重なり、前記第２の内面が前記第１の貫通口に部分的に露出する、
   電磁継電器の端子。
2. 前記第１の内面が前記第２の貫通口に部分的に露出する、請求項１に記載の端子。
3. 前記第１の貫通口と前記第２の貫通口とは、前記折り返し部を切り欠いた形状の切り欠きを形成する、請求項１又は２に記載の端子。
4. 前記第１の貫通口の内周面が前記第１の外面に鈍角に連結される、請求項３に記載の端子。
5. 基部と、
   前記基部に取り付けられるカバーと、
   前記基部に取り付けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の端子と、
   前記基部と前記カバーと前記端子との隙間を封止するシール材とを備え、
   前記シール材が前記端子の前記第１の貫通口と前記第２の貫通口とに充填されている
   電磁継電器。

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