JPH06267392A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品の製造が容易で動作特性が均一な電
磁継電器を提供することを目的とする。 【構成】 断面略コ字形の鉄芯２１の中央部を折り曲げ
て断面略三角形の位置決め用凹部２１ｃを形成する。こ
の鉄芯２１をインサート成形したスプール２３の中央鍔
部２３ａに凹所２３ｃを形成する。この凹所２３ｃの底
面に位置する鉄芯２１の凹部２１ｃに断面長方形の永久
磁石２２を嵌合して組み付ける。そして、前記永久磁石
２２の角部２２ａに可動鉄片３０の下面に設けた係合溝
３１を係合し、可動鉄片３０を回動自在に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁継電器、特に、磁気
回路を構成する永久磁石の取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁継電器の磁気回路としては、
例えば、図７に示すように、略コ字形鉄芯１の中央部に
配した永久磁石２の上面中央部に可動鉄片３の支持突部
４を載置して回動自在に支持し、前記鉄芯１に巻回した
コイル５に電圧を印加して励磁することにより、前記可
動鉄片３を回動し、その両端部３ａ，３ｂを前記鉄芯１
の両端部１ａ，１ｂに交互に接離するようにしたものが
ある。なお、前述の電磁継電器では、自己復帰型とする
ため、前記鉄芯１の一端部１ａを水平方向に折り曲げる
ことにより、吸着面積を異ならしめ、磁気バランスをく
ずしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
電磁継電器では、鉄芯１の一端部１ａを水平方向に正確
に折り曲げねばならないので、製造に手間がかかる。特
に、装置の小型化につれて前述の折り曲げ加工が著しく
困難となり、部品精度にバラツキが生じやすく、これが
動作特性に悪影響を与えるという問題点がある。

【０００４】本発明は、前記問題点に鑑み、構成部品の
製造が容易で動作特性が均一な電磁継電器を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【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、鉄芯に組み付けた断面
方形の永久磁石に可動鉄片を回動自在に支持した電磁継
電器において、前記鉄芯に傾けて組み付けた永久磁石の
角部に、可動鉄片を回動自在に支持したものである。ま
た、前記可動鉄片は、その片面に設けた係合溝を前記永
久磁石の角部に係合して回動自在に支持したものであっ
てもよい。さらに、前記鉄芯は、その片面に設けた断面
略三角形の位置決め用凹部に前記永久磁石の角部を嵌合
して組み付けてもよい。そして、前記永久磁石の角部を
被覆する薄肉材を介して前記可動鉄片を回動自在に支持
してもよい。

【０００６】

【作用】したがって、本発明にかかる請求項１によれ
ば、断面方形の永久磁石の角部を支点に可動鉄片が回動
することになる。また、請求項２によれば、前記永久磁
石の角部に係合する係合溝を介して可動鉄片が回動自在
に支持されることになる。さらに、請求項３によれば、
鉄芯に設けた断面略三角形の位置決め用凹部に永久磁石
が所定の傾きで組み付けられることになる。そして、請
求項４によれば、薄肉材を介して永久磁石の角部に可動
鉄片が回動自在に支持されることになる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明にかかる実施例を図１ないし図
６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ないし図４に示すように、大略、ベー
ス１０、電磁石ブロック２０、可動ブロック８０を構成
する可動鉄片３０、絶縁枠体４０、負荷ばね５０、およ
び、可動接触片ブロック６０、ケース７０からなるもの
である。

【０００８】ベース１０は平面略長方形を有し、固定接
点端子１１および共通接点端子１３を一組ずつ対称にイ
ンサート成形するとともに、一対の固定接点端子１２を
対向するように上方から圧入したもので（第１図、奥側
の各接点端子は図示せず。）、短辺側の縁部近傍に支柱
部１４ａ,１４ｂ,１４ｂ,１４ａおよび１５ａ,１５ｂ,
１５ｂ，１５ａをそれぞれ対向するように突設し、ま
た、支柱部１４ａ，１５ａの中間位置に位置決め用支柱
部１６，１６をそれぞれ突設してある。

【０００９】そして、図１中の手前側に位置する前記支
柱部１６と支柱部１４ａ，１５ａとの間にばね受け用突
部１９ａ，１９ｂがそれぞれ突設されているとともに、
前記支柱部１６，１６の上端面には軸受け凹部１６ａ，
１６ａが設けられている。

【００１０】さらに、前記固定接点端子１１の上端部は
支柱部１４ａの上端面に設けた固定接点１１ａに図示し
ないリードフレームを介して電気接続され、前記固定接
点端子１２の上端部は支柱部１５ａの上端面に設けた固
定接点１２ａに電気接続されている。

【００１１】さらに、共通接点端子１３は上端部が２つ
に分れ、一方は図示しないリードフレームを介して支柱
部１４ｂの上端面に設けた固定接点１３ａに電気接続さ
れ、他方は図示しないリードフレームを介して支柱部１
５ｂの上端面に設けた固定接点１３ｂに電気接続されて
いる。

【００１２】また、前記支柱部１４ａと支柱部１５ａと
の間には絶縁壁１７がそれぞれ設けられている。なお、
１８ａはコイル端子孔である。

【００１３】電磁石ブロック２０は、図４に示すよう
に、断面略コ字形の鉄芯２１の中央部を折り曲げて断面
略三角形の位置決め用凹部２１ｃを形成し、これをスプ
ール２３にインサート成形し、中央鍔部２３ａに設けた
凹所２３ｄの底面に位置する前記鉄芯２１の凹部２１ｃ
に断面長方形の永久磁石２２を嵌合して組み付けたもの
で、前記永久磁石２２の角部２２ａが前記スプール２３
の中央鍔部２３ａの上面から突出する一方、鉄芯２１の
左側磁極部２１ａが前記スプール２３の鍔部２３ｂの上
面から露出しているとともに、鉄芯２１の右側磁極部２
１ｂが前記スプール２３の鍔部２３ｃの上面から露出し
ている。

【００１４】また、前記鍔部２３ｂ，２３ｃの外側面に
は枠部２４ａ，２４ｂがそれぞれ一体成形され、この枠
部２４ａには、コイル端子２５，２５がそれぞれインサ
ート成形されている。そして、前記スプール２３に巻回
されたコイル２６の引き出し線が、図４中、前記コイル
端子２５のからげ部２５ａ（手前側のからげ部は図示せ
ず。）にそれぞれからげられ、半田付けされている。本
実施例ではからげ部２５ａが枠部２４ａの内側から突出
しているので、電磁石ブロック２０を組み付ける際の障
害にならないという利点がある。

【００１５】なお、前記鉄芯２１の板厚は一定である
が、左側磁極部２１ａおよび右側磁極部２１ｂが巾広と
なっており、吸着面積が広い。

【００１６】そして、前記ベース１０の上方に電磁石ブ
ロック２０を位置決めし、コイル端子２５をコイル端子
孔１８ａに圧入して仮止めすると、枠部２４ａおよび２
４ｂから支柱１４ｂ，１４ｂおよび１５ｂ，１５ｂがそ
れぞれ突出する。

【００１７】可動鉄片３０は平面略長方形の外形を有
し、後述する絶縁枠体４０、負荷ばね５０および可動接
触片ブロック６０で可動ブロック８０を構成するもの
で、下面中央部に突き出し加工で回動支点となる係合溝
３１を設け（図４）、両端部３２ａ，３２ｂの下面をテ
ーパ面としてある。さらに、前記可動鉄片３０は前記係
合溝３１を間にして対向するように設けた２個のカシメ
孔３３を有している。

【００１８】絶縁枠体４０は前記可動鉄片３０を覆うこ
とができる箱形状を有し、両端部に、前記ベース１０の
支柱部１４ｂ，１５ｂにそれぞれ遊嵌可能な遊嵌孔４
１，４２を形成し、その下面に、前記可動鉄片３０のカ
シメ孔３３と対応する位置にカシメ用突起（図示せず）
を有するとともに、その上面に、一対のカシメ用突起４
３，４３を突設している。また、絶縁枠体４０は対向す
る外側面の中央部に軸部４４，４４を設けてある。そし
て、絶縁枠体４０の図示しないカシメ用突起に前記可動
鉄片３０のカシメ孔３３，３３をそれぞれ挿通し、熱カ
シメすることにより、両者が一体となる。

【００１９】本実施例によれば、絶縁枠体４０の遊嵌孔
４１（４２）を形成するクシ歯状に配した仕切り片４０
ａ（図２）で、固定接点１１ａ,１３ａおよび１２ａ,１
３ｂがそれぞれ仕切られているので、絶縁特性が高い。

【００２０】しかも、前記仕切り片４０ａの先端部は連
結部４０ｂで連結一体化されているので、変形しにく
い。ただし、連続部４０ｂは、所望の絶縁特性を得るた
めだけであれば、必ずしも必要でない。

【００２１】さらに、絶縁枠体４０が電磁石ブロック２
０および可動鉄片３０を、後述する可動接触片６２，６
３および固定接点１３ａ，１３ｂから仕切るので、絶縁
距離が長く、絶縁特性が良い。

【００２２】特に、中央に位置する仕切り片４０ａの上
端面に設けた突条４０ｃ（図３）が固定接点１３ａ，１
３ａおよび１３ｂ，１３ｂをそれぞれ仕切るので、動作
後，復帰後の絶縁特性が良い。

【００２３】負荷ばね５０は板状ばね材を打ち抜いて屈
曲したもので、反対方向に延在する一対の弾性腕部５
１，５２は前記ベース１０のばね受け用突部１９ａ，１
９ｂにそれぞれ当接可能である一方、前記絶縁枠体４０
のカシメ用突部４３，４３と対応する位置にカシメ孔５
３，５３を有している。なお、弾性腕部５２は弾性腕部
５１よりも巾広となっている。

【００２４】可動接触片ブロック６０は絶縁台６１の前
後に平面略Ｕ字形状の可動接触片６２，６３をそれぞれ
２枚ずつ、計４枚インサート成形して一体化したもので
（図２）、前記絶縁台６１の中央部には前記絶縁枠体４
０のカシメ用突部４３と対応する位置にカシメ孔６４，
６４を設けてある。

【００２５】前記可動接触片６２はその両端部を巾方向
に２分割し、一方の端部下面に可動接点６２ａを、他方
の端部下面に可動接点６２ｂを設けたものである。ま
た、可動接触片６３も前記可動接触片６２と同様に可動
接点６３ａ，６３ｂを端部下面にそれぞれ設けてある。

【００２６】そして、前記絶縁枠体４０の突部４３，４
３に負荷ばね５０のカシメ孔５３，５３および絶縁台６
１のカシメ孔６４，６４を順次挿通し、突出する前記突
部４３，４３の先端部を熱カシメすることにより、可動
鉄片３０を一体化した絶縁枠体４０、負荷ばね５０およ
び可動接触片ブロック６０が一体となって可動ブロック
８０を構成する。

【００２７】次に、これを前記ベース１０の上方で位置
決めし、絶縁枠体４０の軸部４４をベース１０の支柱部
１６に設けた凹部１６ａに嵌合すると、永久磁石２２の
角部２２ａに可動鉄片３０の係合溝３１が係合し、可動
鉄片３０が回動可能に支持されるとともに、可動接点６
２ａ，６２ｂおよび６３ａ，６３ｂが固定接点１１ａ，
１３ａおよび１２ａ，１３ｂにそれぞれ接離可能に対向
する。

【００２８】このように組み付けた状態（図３）では、
永久磁石２２の角部２２ａ、可動鉄片３０の係合溝３１
およびヒンジばね５０の弾性腕部５１，５２がほぼ同一
平面上に位置することになり、余分な曲げモーメントが
かからず、円滑な動作等が得られる。

【００２９】また、本実施例によれば、可動鉄片３０の
端部３２ａおよび３２ｂよりも、可動接点６２ａ，６２
ｂおよび６３ａ，６３ｂがより前方に突出した位置にあ
るので、可動接触片６２，６３の回転半径が長い。この
ため、可動鉄片３０の回動角度が小さくとも、接点を十
分に開閉できる。この結果、高感度で消費電力が少ない
とともに、接点ギャップの大きい電磁継電器が得られる
という利点がある。なお、本実施例では、永久磁石２２
の短辺側上面が長辺側上面よりも可動鉄片３０の近傍に
位置し、可動鉄片３０に対する左右の磁気バランスがく
ずれている。

【００３０】ケース７０は前記ベース１０に嵌合可能な
略箱形状を有し、内側角部に位置規制用突部７１，７１
を突設している。

【００３１】そして、ベース１０にケース７０を嵌合す
ると、前記突部７１，７１が可動接触片ブロック６０の
切り欠き凹部６５，６５にそれぞれ遊嵌し、前記可動ブ
ロック８０の上方への浮き上がりを規制する。ついで、
ベース１０にケース７０を嵌合して形成された凹所にシ
ール剤８１を注入，固化した後、ベース１０の図示しな
いガス抜き孔から内部のガスを抜き、前記ガス抜き孔を
熱溶融して密封することにより、組み立て作業が完了す
る。

【００３２】次に、前述の構成からなる電磁継電器の動
作について説明する。無励磁の場合、前述したように可
動鉄片３０に対する磁気バランスがくずれているので、
永久磁石２２の磁束により、可動鉄片３０の左側端部３
２ａが鉄芯２１の巾広の左側磁極部２１ａに吸着して磁
気回路を閉成している（図３）。このため、可動接触片
６２の可動接点６２ａ，６２ｂが固定接点１１ａ，１３
ａに接触している一方、可動接点６３ａ，６３ｂが固定
接点１２ａ，１３ｂから開離し、弾性腕部５１がベース
１０の突部１９ａに圧接している。

【００３３】次に、永久磁石２２の磁束を打消す磁束が
生じるようにコイル２６に電圧を印加して励磁すると、
可動鉄片３０の右側端部３２ｂが鉄芯２１の右側磁極部
２１ｂに吸引されるので、永久磁石２２の磁力に抗し、
可動鉄片３０が角部２２ａを支点として回動し、可動鉄
片３０の左側端部３２ａが鉄芯２１の左側磁極部２１ａ
から開離した後、可動鉄片３０の右側端部３２ｂが鉄芯
２１の右側磁極部２１ｂに吸着する。このため、可動接
触片６２の可動接点６２ａ，６２ｂが固定接点１１ａ，
１３ａから開離した後、可動接触片６３の可動接点６３
ａ，６３ｂが固定接点１２ａ，１３ｂに接触するととも
に、弾性腕部５２がベース１０の突部１９ｂに圧接す
る。

【００３４】そして、前記コイル２６の励磁を解くと、
可動接触片６３，６３のばね力と弾性腕部５２のばね力
とに基づく復帰力および永久磁石２２の短辺側上面が長
辺側上面よりも可動鉄片３０に近いことにより、可動鉄
片３０が元の位置に復帰し、可動接点６２ａ，６２ｂお
よび６３ａ，６３ｂが切り替り、元の状態に復帰する。

【００３５】本実施例によれば、可動接触片６２，６３
が平面略Ｕ字形状を有し、いわゆるダブルブレーク方式
としてあるので、いわゆるシングルブレーク方式と比
べ、例えば、固定接点１１ａと可動接点６２ａとの接点
間距離が半分で良い。このため、電磁継電器の高さ寸法
を節約でき、装置を小型化できる。

【００３６】また、負荷ばね５０は、動作時および復帰
時において別々に作用する弾性腕部５１，５２からなる
ものであるので、両者を適宜選択することにより、所望
の負荷曲線が得やすい。このため、電磁石ブロック２０
に基づく略Ｓ字形状の吸引力曲線に負荷ばね５０の負荷
曲線をマッチングさせやすくなり、設計の自由度が大き
いという利点がある。

【００３７】第２実施例は、図５および図６に示すよう
に、前述の第１実施例が永久磁石２２の角部２２ａに可
動鉄片３０の係合溝３１を直接係合して回動可能に支持
した場合であるのに対し、永久磁石２２の角部２２ａを
薄肉材２７で被覆し、この薄肉材２７を介して可動鉄片
３０を回動自在に支持した場合である。

【００３８】本実施例の薄肉材２７は、脆弱な永久磁石
２２の角部２２ａを保護するとともに、円滑な回動動作
を確保するためのものであり、薄肉材としては、例え
ば、非磁性材であるステンレス鋼板やポリエステルフィ
ルムが挙げられる。

【００３９】なお、本実施例では、スプール２３の中央
鍔部２３ａを他の鍔部２３ｂ，２３ｃよりも高くして段
差を設けてあるので、可動鉄片３０の回動角度が第１実
施例よりも大きくなり、大きなストロークが得られると
いう利点がある。他は前述の第１実施例とほぼ同様であ
るので、説明を省略する。

【００４０】なお、前述の実施例では、軸部４４を絶縁
枠体４０に一体成形する場合について説明したが、必ず
しもこれに限らず、金属製の丸棒を軸部としてインサー
ト成形してもよい。また、負荷ばね５０は、その一端部
を軸部４４と同一側面に固定する必要はなく、異なる側
面に固定してもよく、一方、負荷ばね５０の他端部は、
ベース１０に限らず、他の固定部品、例えば、電磁石ブ
ロック２０に当接するようにしてもよいことは勿論であ
る。

【００４１】

【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によれば、鉄芯に永久磁石を傾けて組
み付けてあるので、永久磁石の角部を形成する両側上面
の可動鉄片に対する吸引力が不均衡となり、磁気バラン
スがくずれている。このため、鉄芯の一端部を水平方向
に折り曲げる必要がなくなり、構成部品の製造が容易に
なる。特に、装置が小型化しても、鉄芯の一端部を折り
曲げる必要がないので、従来例のような部品精度のバラ
ツキによる動作特性のバラツキがなくなる。また、請求
項２によれば、可動鉄片に設けた係合溝が永久磁石の角
部に係合し、可動鉄片がずれにくく、可動鉄片にガタツ
キが生じないので、動作特性が安定化する。さらに、請
求項３によれば、断面略三角形の凹部に永久磁石の角部
を嵌合して位置決めするので、組立が容易となり、組立
精度が向上する。しかも、鉄芯と永久磁石との接触面積
が大きいので、磁気抵抗が小さくなり、磁束の洩れが少
なくなり、磁気効率が向上する。そして、請求項４によ
れば、脆弱な永久磁石の角部が薄肉材で被覆されるの
で、永久磁石に欠けが生じにくくなり、寿命が伸びるだ
けでなく、薄肉材によって摩擦が減少し、可動鉄片の回
動が円滑になり、動作特性がより一層向上するという効
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
す分解斜視図である。

【図２】 本発明にかかる電磁継電器の第１実施例を示
す平面断面図である。

【図３】 本発明にかかる電磁継電器の第１実施例を示
す正面断面図である。

【図４】 本発明にかかる電磁継電器の第１実施例を示
す要部分解断面図である。

【図５】 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６】 本発明にかかる電磁継電器の第２実施例を示
す要部分解断面図である。

【図７】 従来例にかかる電磁継電器の磁気回路を示す
概略断面図である。

【符号の説明】

２０…電磁石ブロック、２１…鉄芯、２１ａ，２１ｂ…
磁極部、２１ｃ…位置決め用凹部、２２…永久磁石、２
２ａ…角部、３０…可動鉄片、３１…係合溝。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄芯に組み付けた断面方形の永久磁石に
   可動鉄片を回動自在に支持した電磁継電器において、 前記鉄芯に傾けて組み付けた永久磁石の角部に、可動鉄
   片を回動自在に支持したことを特徴とする電磁継電器。
2. 【請求項２】 前記可動鉄片の片面に設けた係合溝を前
   記永久磁石の角部に係合して回動自在に支持したことを
   特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 【請求項３】 前記鉄芯の片面に設けた断面略三角形の
   位置決め用凹部に前記永久磁石の角部を嵌合したことを
   特徴とする請求項１または２に記載の電磁継電器。
4. 【請求項４】 前記永久磁石の角部を被覆する薄肉材を
   介して可動鉄片を回動自在に支持したことを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電磁継電器。