JPH10294051A - 電磁リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動化可能な簡便な電磁リレー組立並びにそ
の低廉な生産を実現し、特に接極子を支承しておりかつ
固定接点素子と可動接点素子を有する台座への接近可能
性を改善することに加えて、リレー構造のコンパクト化
と共に構造上の設計手段によって接点と巻線間の絶縁耐
力を高め、更に熱に対する高い形状安定性を保証するケ
ーシングを形成することである。 【解決手段】 台座３の上に被せられたフレーム４が、
前記コイル１の外装被覆体１０と相俟って、電磁リレー
の接点室を外部に対して密封する電磁リレー用のケーシ
ングを形成し、しかも前記のフレーム４と台座３がケー
シング下部部分を成し、かつ前記外装被覆体１０がケー
シング上部部分を成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、（ａ）巻線の巻成
されたコイル巻枠体と、該コイル巻枠体内で軸方向に配
置されておりかつ垂直下方に向かって延びる磁極片を両
端部に接続しているコアと、一体化された複数本の巻線
接続端子とから成りかつ絶縁材で外装被覆されていて電
磁リレーの基準平面に平行なコイル軸線を有するコイル
と、（ｂ）前記コイルの下位で前記コイル軸線に平行に
配置され、かつ前記磁極片と相俟って少なくとも１つの
動作エアギャップを形成している旋回可能な接極子と、
（ｃ）前記接極子を介して作動可能な複数の接点ばね
と、（ｄ）電磁リレーの前記基準平面を底面でもって形
成し、かつ可動接点素子に対向する固定接点素子のため
の接続導電路並びに前記の可動接点素子及び固定接点素
子のための接点接続端子を有しかつ前記接極子を支承し
ている絶縁材製の台座とから構成されている形式の電磁
リレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】前記形式の電磁リレーは、ドイツ連邦共
和国特許第１９５２０２２０号明細書に基づいて公知で
ある。その場合、電磁リレーのケーシング側壁を形成す
るＨ形横断面の絶縁材料製のベース体は、コイルと永久
磁石と磁極片を受容すると共に台座に被さっており、か
つ接点室をコイル室から隔てるのに役立っている。更に
前記コイル室は、コイルと永久磁石と磁極片を挿嵌した
後に、前記ベース体の上縁まで注型コンパウンドで填塞
され、これによってケーシング蓋の装着が省かれる。こ
の付加的な製作段階によって電磁リレーの生産は一層コ
スト高になる。それに加えて、ベース体の側壁が台座の
上に被さっていることに基づいて、例えば保守のために
作業員が接極子、支持体エレメント並びに固定接点素子
及び可動接点素子に近づきにくくなる。

【０００３】磁石系と接極子と台座を前記の順序で上下
に重ねて配置された形式の有極電磁リレーは国際特許第
９４／２２１５６号明細書に基づいて公知になってい
る。しかしながらこの場合コイル並びにこれに所属した
構成要素には射出成形によって外装被覆が施されていな
いので、該電磁リレーは、コイルの巻線から隔離された
接点室を有していない。更に当該公知の電磁リレーは、
磁石系の種々異なった単独部品を固定するのに適合した
特別の固定可能性を全く有していない。前掲の国際特許
第９４／２２１５６号明細書に基づいて公知になってい
る電磁リレー構造は、組立補助手段が単に薄弱であるば
かりでなく、ベース体の外装被覆を放棄していることに
よって、磁石系の構成部分のための支持体エレメントと
しては比較的低い機械的強度しか有していない。その結
果、特性値例えば動作エアギャップが組立時に変動する
という欠点が惹起される。それのみならず、例えばＳＭ
Ｔ鑞接プロセス時に発生することのあるコイル線材の蒸
発に対して防護する封止手段が全く存在していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、自動
化可能な簡便な電磁リレー組立並びにその低廉な生産を
実現し、特に接極子を支承しておりかつ固定接点素子と
可動接点素子を有する台座への接近可能性を改善するこ
とに加えて、リレー構造のコンパクト化と共に構造上の
設計手段によって接点と巻線間の絶縁耐力を高め、更に
熱に対する高い形状安定性を保証するケーシングを形成
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、台座の上に被せられたフレーム
が、コイルの外装被覆体と相俟って、電磁リレーの接点
室を外部に対して密封する電磁リレー用のケーシングを
形成し、しかも前記のフレームと台座がケーシング下部
部分を成し、かつ前記外装被覆体がケーシング上部部分
を成している点にある。

【０００６】

【発明の効果】本発明の電磁リレーは前記の構成手段に
よって、開発の基礎となっている主目的つまり電磁リレ
ーをコンパクトにかつ機械的に堅牢に形成すると共に、
封止された接点室をコイル線材の有害な蒸発に対して無
害にすることを実現する。同時に又、外装被覆の施され
たコイルによって形成されたケーシング上部部分と、台
座と本発明のフレームとから成るケーシング下部部分と
にケーシングを分割したことによって、磁極片及び／又
は（本発明の電磁リレーが有極形態で使用される場合
の）付加的な永久磁石を挿入する場合の接近可能性の改
善が保証される。更にまたケーシングの２分割によって
組立及び台座構成群への接近が一層簡単になると同時
に、台座構成群の機械的強度がフレームによって改善さ
れる。それというのは台座構成群は該フレームによって
付加的に保持されるからである。またコイルの外装被覆
体によってケーシングの一部分がすでに形成されてお
り、従ってケーシングのために別個の構成部材を必要と
しない点も利点と見做すことができる。更に又、コイ
ル、装着された接極子と埋め込まれた接点ばねとを有す
る絶縁材支持体及び台座を相重なる層状に配置すること
によって、接点素子のための接続経路を可能な限り短く
し、これによって所要スペースを最小限に抑えようとす
る開発目的が考慮される。

【０００７】本発明の有利な構成では、外装被覆の施さ
れたコイルが外装被覆体の下縁部に、フレームとのオー
バーラップ域を形成するために段状の肉厚減少部を有し
ている。これによってフレームは、オーバーラップ域を
形成するために前記外装被覆部の下縁部を超えて該外装
被覆部の上に嵌装することができ、その結果、ケーシン
グの機械的強度は更に高められている。ケーシング上部
部分としての外装被覆の施されたコイルと、ケーシング
下部部分としての台座を有するフレームとの間の結合部
の機械的強度は、外装被覆の施されたコイルの突起に設
けた付加的なクランプエレメントによって増強すること
ができ、なお前記突起内には、巻線接続端子が埋め込ま
れている。前記クランプエレメントは、前記突起の下端
部に段状厚肉部の形で設けられるのが有利であり、この
手段に基づいてフレームと外装被覆体とはプレス嵌め式
に互いに結合される。これによってケーシングには更な
る補強が与えられる。

【０００８】電磁リレーの有利な構成ではフレームの下
端縁に、複数の保持凸部が設けられている。該保持凸部
は台座の外周に係合し、これによって該台座は位置決め
されている。更に外装被覆体は複数の差込ポケットを有
することができ、該差込ポケット内に磁極片が挿入され
てプレス嵌めによって固定されている。前記の実施形態
とは択一的に、或いはこれに付加的に、コアの両端部に
同名磁極の極性を生ぜしめる永久磁石を差込みポケット
内に挿嵌することもできる。但しこの場合は、磁気抵抗
を減少させるために、コイル巻枠体内で軸方向に配置さ
れているコアは、別のコア片によって補充されねばなら
ないので、該コアはＴ字形の基本構造を有することにな
る。前記コア片は、コイル軸線に対して垂直にかつ軸方
向のコアの中央下に配置され、しかもコア片はコイル巻
枠体の中央フランジに設けた切欠部内に差込まれ、かつ
１つのフランジを介してコアと結合されている。場合に
よっては前記差込みポケット内に、横方向リブの形のク
ランプエレメントを付加的に設けることも可能であり、
該横方向リブは、差込みポケット内に配置された磁石系
エレメントの座着を付加的に改善する。択一的な実施形
態として、前記磁石系エレメントを一緒に外装被覆体内
に埋め込むことも同じく可能である。但しこの場合は、
絶縁材内に埋込み成形する際、或いは絶縁材で外装射出
成形する際に前記磁石系エレメントを位置決めする工具
のための付加経費が当然必要になる。

【０００９】別の構成では外装被覆体がその下面に、コ
イル軸線に平行に延在する複数の縦方向リブを備えてい
る。該縦方向リブは、永久磁石間もしくは磁極片間の領
域で正確に延在しているので、付加的に組付けられたコ
ア片もしくは、磁極片の両端部で同名極の極性を発生さ
せる永久磁石は、２つの縦方向リブ並びに永久磁石又は
磁極片によって画成された空間内に位置を占めることに
なる。この場合前記縦方向リブの内側面は、前記磁石系
エレメントの位置を固定する付加的な横方向リブを有す
ることができる。縦方向リブの高さは、動作エアギャッ
プのための所望の調整範囲に適合される。更に前記縦方
向リブの機能は、中央接点接続端子に接続されている接
極子用の支承支柱及び支承帯を、磁石系のその他のエレ
メントから絶縁することにある。

【００１０】台座における接極子の支承及び、接点ばね
と中央接点接続端子との間の接点接続は、前記支承支柱
の特別の成形によって一層改善される。その場合前記支
承支柱はその自由端部がＵ字形に折り曲げられており、
これによって該支承支柱は、Ｕ字形の両脚片間に介在す
る支承帯のためのクランプ板を形成し、これによって前
記支承帯を付加的に位置決めして、支承帯のずれを防止
する。これによって形成されたクランプ板の緊締部位
は、接極子運動時における支承帯の曲げ部位を形成す
る。この有利な構造によって同時に該支承帯は、接極子
の旋回運動時に単に曲げ応力を受けるにすぎない。更に
又、前記緊締部位の強度を増強するために、付加的な溶
接点を設けることが可能であり、該溶接点は、接極子の
旋回支点の軸線方向側でか或いは該軸線に対して直角な
横方向で支承支柱に設けられている。

【００１１】更なる有利な構成では、電磁リレーの下面
側に注型コンパウンド、例えばエポキシ樹脂が塗被され
ており、これによって電磁リレーは、フレームと台座と
の中間域が封止されている。そればかりでなく前記注型
コンパウンドは熱硬化時に毛管内に更に引き込まれてお
り、従ってフレームとケーシング上部部分としての外装
被覆体との間の継目を封止するので、外装被覆体とフレ
ームはこのようにして互いに接着されている。また択一
的な実施形態として、外装被覆体における段状の肉厚減
少部の区域でケーシングに注型コンパウンドもしくはエ
ポキシ樹脂を塗被し、これによってケーシングのオーバ
ーラップ域を接着しておくことも可能である。

【００１２】ＳＭＴ組立プロセスにおいて使用するため
に電磁リレーを有利に構成するために、台座から下向き
に張出す接点接続端子並びに巻線接続端子の自由端部
を、ＳＭＴ接続タグとして成形しておくことも可能であ
る。これとは択一的な実施形態として、台座から下向き
に張出す接点接続端子並びに巻線接続端子の下部区分
を、圧入ピンとして成形することも可能であり、従って
本発明の電磁リレーは、構成部分の高い機械的強度を保
証するに足る幾多の構造上の特徴を有している以上、プ
リント配線板上で前記圧入ピンを介して組立る場合に機
械的な特性値が著しくずれ乃至変動するとは到底予期で
きないことである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。

【００１４】図１に示したコイル１は、所属の巻線１２
を有するコイル巻枠体１１と、該コイル巻枠体１１内で
軸方向に配置されたマグネットコア１３とから成ってい
る。射出成形によって外装被覆の施されたコイル１に
は、コイル軸線に対して垂直に下向きに延びる複数本の
突起１５が一体成形されており、該突起内には、巻線接
続端子１６が埋め込まれている。図１に示した実施例に
基づいて、２つの磁極片２１用の差込みポケット２０を
明確に看取することができる。更に外装被覆体１０の下
部部分には１対の縦方向リブ２２が一体に成形されてい
る。前記縦方向リブ２２は、該縦方向リブと磁極片２１
とによって画成される空間内に永久磁石２３と接極子３
１を配置できるような高さに凸設されている（図４も併
せて参照のこと）。永久磁石２３は３極配列構造を有
し、この場合、両方の外側極は同名極性であり、また中
央極は、前記とは逆の極性を有している（図３参照）。
更に図面から明確に看取できるように外装被覆体１０の
下縁部にはオーバーラップ域１４が設けられている。該
オーバーラップ域１４は付加的に、外装被覆体１０とフ
レーム４と台座３とから成るケーシングを補強するため
に役立ち、しかも該オーバーラップ域１４において外装
被覆体１０とフレーム４は互いに接着されている。

【００１５】図２には本発明の電磁リレーの構成部分が
図示されている。ここではフレーム４と台座３はケーシ
ング下部部分として構成されており、この場合絶縁材か
ら成る支持体エレメント３０に固定的にリベット締結さ
れた接極子３１が、２本の支承支柱３５と２つの支承帯
３６を介して台座３に支承されている。更に前記支持体
エレメント３０内には、支承帯３６に結合された接点ば
ね３２が埋め込まれている。このケーシング下部部分に
内蔵されたユニットの上位に、外装被覆の施されたコイ
ル１が位置し、該コイルの複数本の突起１５が台座３の
外周に係合している。段状の厚肉部の形で前記突起１５
の下端部に組込まれている付加的なクランプエレメント
１７によってケーシングは付加的に補強されている。そ
れというのはケーシング上部部分とケーシング下部部分
とが、このクランプ手段によってプレス嵌めされて互い
に結合されているからである。更に又、外装被覆の施さ
れたコイル１とフレーム４と台座３とから成るユニット
の機械的強度は、フレーム４の下縁が、台座３の周囲に
係合する複数の保持凸部４０を有することによって増強
されており、しかも該保持凸部によって付加的に台座３
はフレーム４の内部に固定的に位置決めされることにな
る。同時にフレーム４の形状安定性が、この構造上の設
計手段によって一層改善される（図２及び図５参照）。

【００１６】磁極片２１は、外装被覆の施されたコイル
１の有利な構成によって、該磁極片のために外装被覆体
に設けた差込みポケット２０内に差込まれている。磁極
片２１の座着は、縦方向リブ又は横方向リブの形の付加
的なクランプエレメントによって更に改善される。磁極
片２１間で縦方向つまり長手方向に永久磁石２３が配置
されている。該永久磁石２３は、磁極片２１と縦方向リ
ブ２２とによって画成された空間内に位置している。該
永久磁石２３は前記の磁極片２１と縦方向リブ２２との
間にプレス嵌めによって固定されている。更に又、永久
磁石２３に面した方の縦方向リブ２２の側面には、横方
向リブ又は縦方向リブの形の付加的なクランプエレメン
トが設けられている。また択一的な変化態様としてレー
ザー溶接によって永久磁石２３を磁極片２１に固着し
て、該永久磁石の位置決めを万全なものにすることも考
えられる。また縦方向リブ２２の縁部域を変形させるこ
とによって位置決めを行うことも可能であり、その場合
永久磁石２３は、前記縁部域の鍔出しによって保持され
ている。

【００１７】接極子３１と永久磁石２３の中央極との間
の磁気抵抗を減少するために、接極子３１の中央に、横
方向に延在する支承ウェブが設けられている。接極子の
支承は、支承支柱３５と支承帯３６とから成る構造によ
って行われる（図２及び図４参照）。両支承帯３６は接
点ばね３２に一体に装着されており、かつ台座３の基準
平面に対して垂直に上方へ向かって折り曲げられてい
る。前記支承帯は、台座３から垂直に屹立する支承支柱
３５に並んで直接接している。支承支柱３５は、複数の
接点接続端子３４と直接接続されている。支承帯３６を
固定的に位置決めするクランプエレメントを形成するた
めに、支承支柱３５は端部域がＵ字形に屈曲されてい
る。

【００１８】台座３内には、対向接点素子としての複数
の固定接点３３が付加的に埋め込まれており、該固定接
点は、台座内に嵌め込まれた接続導電路を介して接点接
続端子３４と接続されている（図３及び図４参照）。前
記接続導電路は、接点接続端子３４と一緒に一片の導体
薄板から断裁されているのが有利である。この場合接続
導電路は、薄板断裁片から成形されており、かつ接点接
続端子３４は、導体薄板の主平面から接続片を折り曲げ
ることによって製作されている。このことは製作時に、
台座３内に形成される接続導電路及び接点接続端子３４
の簡便な機械的操作可能性を保証する。図４には、ＳＭ
Ｔ（表面実装技術）接続タグ５として成形された接点接
続端子及び巻線接続端子の実施形態が図示されている。
図５に択一的な実施形態として示した接点接続端子と巻
線接続端子は圧入ピン６として構成されている。しかし
この場合は、接点接続端子はもはや接続導電路と一体的
には接続されていず、むしろ接続導電路内に設けた切欠
部を通して差込まれており、しかも圧入ピンは前記切欠
部の領域でプレス嵌めと冷間溶接とによって接続導電路
に接続されている。

【００１９】外装被覆の施されたコイル１とフレーム４
と台座３の下面とから成るケーシングは、フレーム４と
台座３との間の継目域に塗被されたエポキシ樹脂層によ
って付加的に補強されている。毛管作用に基づいて樹脂
は継目内を更に上方へ引き上げられ、これによってフレ
ーム４と外装被覆体１０との間のオーバーラップ域１４
で前記フレーム４を外装被覆体１０と固着結合する（図
３及び図４参照）。

【００２０】本発明の電磁リレーの構造は、全体的に見
て、高い機械的負荷の発生する組立プロセスにおいて、
電磁リレーを使用するためには絶対に必要であるところ
の高い機械的な強度を有している点で優れている。その
結果、設定特性値、特に動作エアギャップの大きさがほ
ぼ不動のものとなる。更に又、電磁リレーの組立時もし
くは製作時に個々の単独部品は比較的僅かな個数しか必
要でなく、これによって自動生産プロセスが著しく単純
化され、ひいては生産個品価格が低く抑えられることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】外装被覆の施されたコイルの横断面図である。

【図２】本発明による電磁リレーの主構成部分（フレー
ム、接極子と接点ばねを有する台座並びに外装被覆の施
されたコイル）の斜視図である。

【図３】本発明による電磁リレーの縦断面図である。

【図４】本発明による電磁リレーの横断面図である。

【図５】完全に組立られた本発明の電磁リレーの斜視図
である。

【符号の説明】

１ コイル、 ３ 台座、 ４ フレーム、 ５
ＳＭＴ接続タグ、６ 圧入ピン、 １０ 外装
被覆体、 １１ コイル巻枠体、 １２巻線、 １３
マグネットコア、 １４ オーバーラップ域、
１５突起、 １６ 巻線接続端子、 １７ クラン
プエレメント、 ２０ 差込みポケット、 ２１
磁極片、 ２２ 縦方向リブ、 ２３ 永久磁石、
３０ 支持体エレメント、 ３１ 接極子、 ３
２ 接点ばね、 ３３ 固定接点、 ３４ 接点
接続端子、 ３５ 支承支柱、 ３６ 支承帯、
４０ 保持凸部

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁リレーであって、しかも （ａ）巻線の巻成されたコイル巻枠体（１１）と、該コ
   イル巻枠体（１１）内で軸方向に配置されておりかつ垂
   直下方に向かって延びる磁極片（２１）を両端部に接続
   しているコア（１３）と、一体化された複数本の巻線接
   続端子（１６）とから成りかつ絶縁材で外装被覆されて
   いて電磁リレーの基準平面に平行なコイル軸線を有する
   コイル（１）と、 （ｂ）前記コイル（１）の下位で前記コイル軸線に平行
   に配置され、かつ前記磁極片（２１）と相俟って少なく
   とも１つの動作エアギャップを形成している旋回可能な
   接極子（３１）と、 （ｃ）前記接極子（３１）を介して作動可能な複数の接
   点ばね（３２）と、 （ｄ）電磁リレーの前記基準平面を底面でもって形成
   し、かつ可動接点素子に対向する固定接点素子（３３）
   のための接続導電路並びに前記の可動接点素子及び固定
   接点素子のための接点接続端子（３４）を有しておりか
   つ前記接極子（３１）を支承している絶縁材製の台座
   （３）とから構成されている形式のリレーにおいて、 前記台座（３）の上に被せられたフレーム（４）が、前
   記コイル（１）の外装被覆体（１０）と相俟って、電磁
   リレーの接点室を外部に対して密封する電磁リレー用の
   ケーシングを形成し、しかも前記のフレーム（４）と台
   座（３）がケーシング下部部分を成し、かつ前記外装被
   覆体（１０）がケーシング上部部分を成していることを
   特徴とする、電磁リレー。
2. 【請求項２】 外装被覆の施されたコイル（１）が外装
   被覆体（１０）の下縁部に、フレーム（４）とのオーバ
   ーラップ域（１４）を形成するために段状の肉厚減少部
   を有している、請求項１記載の電磁リレー。
3. 【請求項３】 巻線接続端子（１６）が、外装被覆の施
   されたコイル（１）に形成された下向きの複数の突起
   （１５）内に埋め込まれている、請求項１又は２記載の
   電磁リレー。
4. 【請求項４】 外装被覆の施されたコイル（１）の突起
   （１５）がその下端部に、段状厚肉部の形の外向きのク
   ランプエレメント（１７）を有している、請求項１から
   ３までのいずれか１項記載の電磁リレー。
5. 【請求項５】 フレーム（４）がその下端縁に、台座
   （３）の外周に係合する複数の保持凸部（４０）を有し
   ている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁
   リレー。
6. 【請求項６】 磁極片（２１）が、外装被覆体（１０）
   の差込みポケット（２０）内に収容されている、請求項
   １から５までのいずれか１項記載の電磁リレー。
7. 【請求項７】 コイル軸線に平行に延在する複数の縦方
   向リブ（２２）が、外装被覆体（１０）の下面に一体に
   成形されている、請求項１から６までのいずれか１項記
   載の電磁リレー。
8. 【請求項８】 電磁リレーの下面側が注型コンパウンド
   によって封止されており、これによってフレーム（４）
   と台座（３）と外装被覆の施されたコイル（１）とが付
   加的に互いに接着されている、請求項１から７までのい
   ずれか１項記載の電磁リレー。
9. 【請求項９】 磁極片（２１）の両端に同名極の極性を
   発生させる少なくとも１本の棒形の永久磁石（２３）
   が、コイル軸線に平行に、かつコイル（１）の下位で前
   記磁極片（２１）と縦方向リブ（２２）との間に配置さ
   れている、請求項１から８までのいずれか１項記載の電
   磁リレー。
10. 【請求項１０】 永久磁石（２３）が付加的にレーザー
    溶接によって磁極片（２１）間に固定されている、請求
    項９記載の電磁リレー。
11. 【請求項１１】 永久磁石（２３）が付加的に、縦方向
    リブ（２２）の変形された縁部域によって位置決めされ
    ている、請求項９記載の電磁リレー。
12. 【請求項１２】 台座（３）から下向きに張出す接点接
    続端子並びに巻線接続端子が、ＳＭＴ接続タグ（５）と
    して成形されている、請求項１から１１までのいずれか
    １項記載の電磁リレー。
13. 【請求項１３】 台座（３）から下向きに張出す接点接
    続端子並びに巻線接続端子が、圧入ピン（６）として成
    形されている、請求項１から１１までのいずれか１項記
    載の電磁リレー。