JP2012133949A - Electromagnetic relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁リレーに関する。 The present invention relates to an electromagnetic relay.
従来より、電磁石の作動によって揺動(シーソー運動)する接極子の動きを、可動接点を設けた一対のブロック体に伝達し、この一対のブロック体が交互に上下することにより、それぞれに設けた可動接点の一方が共通の固定接点と常開側の固定接点とをオン・オフし、他方が共通の固定接点と常閉側の固定接点とをオフ・オンする電磁リレーが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the movement of an armature that oscillates (seesaw motion) by the operation of an electromagnet is transmitted to a pair of block bodies provided with movable contacts, and the pair of block bodies are alternately moved up and down to be provided respectively. There is known an electromagnetic relay in which one of the movable contacts turns on and off the common fixed contact and the normally open fixed contact, and the other turns off and on the common fixed contact and the normally closed fixed contact ( For example, see Patent Document 1).
このとき、接極子の動きをブロック体に伝達するにあたって、それら両者間には接極子ばねが介在され、この接極子ばねのばね力を介してブロック体を押圧して移動させるようになっている。接極子ばねは、長さ方向の中央部分が接極子に固定されており、接極子とともに動作(揺動)することによって、接極子ばねの両端部で一対のブロック体を交互に押圧するようになっている。 At this time, when transmitting the movement of the armature to the block body, an armature spring is interposed between them, and the block body is pressed and moved via the spring force of the armature spring. . The central part of the armature spring is fixed to the armature, and by operating (swinging) together with the armature, the pair of block bodies are alternately pressed at both ends of the armature spring. It has become.
しかしながら、上記従来の電磁リレーでは、接極子とともに接極子ばねが揺動する際に、接極子ばねの両端部に設けられた押圧部は、揺動角の増大に伴って傾斜量が大きくなっていくのであるが、このとき、揺動角の増大に伴って接極子ばねとブロック体との接触位置が変化してしまう。そのため、その接触部分に摩擦が発生して摩耗が促進されてしまい、リレーの寿命に影響を及ぼしてしまう恐れがある。 However, in the conventional electromagnetic relay, when the armature spring swings together with the armature, the pressing portions provided at both ends of the armature spring increase in the amount of inclination as the swing angle increases. However, at this time, the contact position between the armature spring and the block body changes as the swing angle increases. Therefore, friction is generated at the contact portion and wear is promoted, which may affect the life of the relay.
また、このように接極子の揺動角の増大によって接極子ばねの傾斜量が変化することは、接極子ばねの押圧力がブロック体の軸方向に対して斜めに作用することになる。そのため、接極子ばねからブロック体に与える押圧力がブロック体の軸方向に対して減少することになり、接点圧力が減少してしまうなどの不具合が起きてしまう恐れがあった。 Further, when the amount of inclination of the armature spring is changed by increasing the swing angle of the armature in this way, the pressing force of the armature spring acts obliquely with respect to the axial direction of the block body. Therefore, the pressing force applied from the armature spring to the block body is reduced with respect to the axial direction of the block body, and there is a possibility that a problem such as a decrease in contact pressure may occur.
そこで、本発明は、接極子ばねの押圧力をブロック体の軸方向に効率良く伝達させることの可能な電磁リレーを得ることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain an electromagnetic relay capable of efficiently transmitting the pressing force of the armature spring in the axial direction of the block body.
上記目的を達成するために、本発明の電磁リレーにあっては、電磁石の作動により揺動する接極子と、前記接極子と一体に動作する接極子ばねと、前記接極子ばねに押圧されて交互に軸方向移動する一対のブロック体と、前記ブロック体にそれぞれ設けられる可動接点と、前記ブロック体の軸方向移動によって前記可動接点が接離自在な複数の固定接点と、を備えた電磁リレーにおいて、前記接極子ばねの押圧部が前記ブロック体を押圧する方向を、前記ブロック体の軸方向に略一致させたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electromagnetic relay of the present invention is pressed by an armature that swings when an electromagnet operates, an armature spring that operates integrally with the armature, and the armature spring. An electromagnetic relay comprising a pair of block bodies that alternately move in the axial direction, a movable contact provided on each of the block bodies, and a plurality of fixed contacts that can be moved to and away from each other by axial movement of the block body In the above, the direction in which the pressing portion of the armature spring presses the block body is made to substantially coincide with the axial direction of the block body.
本発明の電磁リレーによれば、押圧部がブロック体を押圧する方向をブロック体の軸方向に略一致させたことにより、接極子ばねでブロック体を押圧して可動接点を固定接点に接触させる際に、接極子ばねの押圧力をブロック体の軸方向に効率良く伝達させることができる。 According to the electromagnetic relay of the present invention, the direction in which the pressing portion presses the block body is substantially aligned with the axial direction of the block body, so that the movable contact is brought into contact with the fixed contact by pressing the block body with the armature spring. At this time, the pressing force of the armature spring can be efficiently transmitted in the axial direction of the block body.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1〜図3は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー1を示した図である。
[First Embodiment]
1 to 3 are views showing an electromagnetic relay 1 according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、電磁リレー1は、駆動部2と、信号伝送部3と、これら駆動部2および信号伝送部3を格納するケース4とを備えて構成されており、それらのうち、駆動部2は、電磁石ブロック21と、接極子22と、接極子ばね23とによって構成されている。
As shown in FIG. 1, the electromagnetic relay 1 includes a drive unit 2, a signal transmission unit 3, and a case 4 that stores the drive unit 2 and the signal transmission unit 3. The drive unit 2 includes an
電磁石ブロック21は、鉄芯21g(図3参照)の外周にコイル21aを巻回した電磁石21bと、この電磁石21bの下側に配置した永久磁石21cとを備え、電磁石21bの両端を磁性材料で形成したボビン21dで挟み固定することにより概ね構成される。コイル21aは、ボビン21dの四隅から垂設される脚部21eに設けられたコイル端子21fに接続され、このコイル端子21fから電力供給される。永久磁石21cは、略平板状に形成され、両端部が共にS極となり、中央部よりも偏った部位がN極となるように3点着磁して、単安定動作を行わせるようにしている。また、永久磁石21cは、両端部を前記鉄芯21gの両端の磁極部の内側に位置するように配設して溶接によって固定されている。
The
接極子22は、磁性材料によって電磁石21bの平面形状内に収まる略矩形状をなす平板状に形成されており、その長さが電磁石21bの長さと略等しくなっている。そして、接極子22が永久磁石21cの下側に所定間隔を設けて配置された状態で、接極子22の両端部が電磁石21bの両端磁極部に対応した位置関係となる。また、接極子22の長手方向Aの中央部両側には永久磁石21cに当接する支点部22aが突設されており、接極子22の両端部が電磁石21bの両端磁極部の励磁・消磁により吸引・離反された際に、支点部22aを中心として接極子22が揺動運動されるようになっている。
The
接極子ばね23は、薄板の金属ばね材料で形成され、接極子22の長手方向Aに沿った略中央部に接極子22方向(図中上方)にやや***する取付部23aと、同長手方向A両端部に、後述する一対のブロック体33A、33Bを押圧する押圧部23bとが設けられている。取付部23aは、接極子22の長手方向Aの中央部の下面に固定されることにより、接極子22の揺動運動に伴って揺動されるようになっている。
The
信号伝送部3は、グランド部材としてのサブベース31と、このサブベース31を覆うカバー32と、コンタクトブロック33と、復帰ばね34と、ベース部としてのベースブロック35とによって構成される。
The signal transmission unit 3 includes a
サブベース31は、全体が金属板で形成され、電磁石ブロック21の平面形状に略沿った概略矩形状のベース本体面31aを有し、このベース本体面31aの周囲には、それぞれの辺から2本づつのグランド端子31bがクランク状に折曲されて突設されている。また、ベース本体面31aの中央部には、コンタクトブロック33の後述する一対のブロック体33A、33Bを遊嵌状態で挿通する矩形状開口部31cが中央振り分けで一対形成されている。更に、ベース本体面31aの四隅部には、電磁石ブロック21のコイル端子21eを挿通する円形開口部31dが形成されている。
The
カバー32は、合成樹脂などの絶縁材料で形成され、天板32aと側壁32bとによってサブベース31の上側を覆う扁平な箱型に形成されている。天板32aの中央部には、コンタクトブロック33の一対のブロック体33A、33Bを摺動自在に挿通するガイド孔32cが形成されている。また、天板32aの長手方向Bの中央部両側には、接極子22の支点部22aを揺動自在に係合して支持する支持部32dが突設されている。更に、天板32aの四隅部には、電磁石ブロック21の脚部21eを載置した際の位置決め突起32eが突設されているとともに、この位置決め突起32eに隣接してコイル端子21fを挿通する角孔32fが形成されている。
The
コンタクトブロック33は、一対のブロック体33A、33Bを有し、それぞれのブロック体33A、33Bの下端部には、一方のブロック体33Aに可動接点331が固定されるとともに、他方のブロック体33Bに可動接点332が固定されることにより構成される。ブロック体33A、33Bは、合成樹脂などの絶縁材料によって断面矩形状の柱状に形成されており、頂部には接極子ばね23の押圧部23bに当接する受圧部としての凸部33cが設けられている。そして、それぞれのブロック体33A、33Bは、サブベース31の下方から矩形状開口部31cに挿通された後、カバー32のガイド孔32cに挿通され、凸部33cが接極子ばね23の押圧部23bに臨むようになっている。
The
可動接点331、332は、板状の導電性材料によって形成され、それぞれのブロック体33A、33Bの底部近傍をカバー32の長手方向Bに沿った方向に貫通して一体化されている。このとき、それぞれの可動接点331、332は、ブロック体33A、33Bの両側から所定長さをもって突出しており、この突出部分はサブベース31のベース本体面31aと平行に配置されている。
The
復帰ばね34は、一対のブロック体33A、33Bに対応して一対設けられ、それぞれが薄板の金属ばね材料によって、接触子22の長手方向Aに対して直交方向が長手方向Cとなる短冊状に形成されている。それぞれの復帰ばね34は、全体的にやや上方に湾曲形成されており、長手方向C両端部には上方に立ち上がる折曲部34aが形成されている。また、湾曲した復帰ばね34の最上位置となる中央部には、ブロック体33A、33Bの下端が当接するようになっており、その当接位置に開口34bが形成されている。また、この開口34bを挟んで復帰ばね34の両端部側には、ばね力を調整する細長開口34cが打ち抜かれている。
A pair of
ベースブロック35は、合成樹脂などの絶縁材料によって、全体的にカバー32の天板32aの平面形状に略沿った厚肉矩形状に形成されている。ベースブロック35の中央部には、長手方向Dに対する直交方向の幅が復帰ばね34の長手方向Cの長さに略等しい矩形状の広域凹部35aが形成されている。また、広域凹部35aのベースブロック35の長手方向Dに沿った両端部には、一対の復帰ばね34の収納スペース35bが設けられている。そして、この収納スペース35bに復帰ばね34が収納された際、復帰ばね34の両端折曲部34aが広域凹部35aの両側内面に当接して位置決めされる。
The
また、一対の収納スペース35b間には、ベースブロック35の周縁部35cの厚さtよりも一段低くなる座部35dが広域凹部35aの底面から***されている。この座部35dの長手方向Dの両側と、広域凹部35aの長手方向Dの両端とによっても復帰ばね34が位置決めされている。また、広域凹部35aの長手方向Dに沿った両端側の周縁部35cには、座部35dと同一高さとなる底面を有する一対の凹設部35eが設けられている。
Further, between the pair of
そして、座部35dの上面には共通(COM側)の固定接点351が配置され、かつ、一対の凹設部35eのうち一方の凹設部35eの底面上には常閉(NC側)用の固定接点352が配置されるとともに、他方の凹設部35eの底面上には常開(NO側)用の固定接点353が配置される。
A common (COM side) fixed
このとき、それぞれの固定接点351、352、353の上側がサブベース31の金属製のベース本体面31aで全体的に覆われることにより、シールド性を発揮して高周波特性の向上を図ることができるようになっている。
At this time, the upper side of each
また、それぞれの固定接点351、352、353の上面は同一の高さ面となっており、COM側とNC側の2つの固定接点351、352に跨って他方のブロック体33Bの可動接点332が接触可能であり、また、COM側とNO側の2つの固定接点351、353に跨って一方のブロック体33Aの可動接点331が接触可能となっている。また、それぞれの固定接点351、352、353から延長される部分は、周縁部35c内を貫通してベースブロック35の外方に突出し、その延長される部分が固定接点端子351a、352a、353aとなっている。
The upper surfaces of the fixed
また、ベースブロック35の外周には、サブベース31のグランド端子31bを配置するための複数の凹所35fが設けられている。そして、ベースブロック35の四隅部には、電磁石ブロック21のコイル端子21eを挿通する円形開口部35gが形成されている。
A plurality of
ケース4は、全体が直方体状の下端が開放された筺型として金属で形成され、駆動部2および信号伝送部3を上方から全体的に覆って収納するようになっている。ケース4の下端部は収納したベースブロック35の外周に密接して嵌合され、その嵌合部分がシール剤によってシールされる。そして、ケース4によって駆動部2および信号伝送部3を覆った際に、ケース4の内側天面に電磁石ブロック21のボビン21dを当接させて、駆動部2および信号伝送部3が全体的に位置決めされるようになっている。
The case 4 is formed of metal as a bowl shape having a rectangular parallelepiped shape whose lower end is opened, and covers the drive unit 2 and the signal transmission unit 3 entirely from above and accommodates them. The lower end portion of the case 4 is closely fitted to the outer periphery of the stored
このように構成された電磁リレー1は、コイル21aに通電することにより電磁石21bが励磁される。これにより、電磁石21bの鉄芯21gの一端磁極部に発生する磁力により、接極子22のそれに対応した一端部が吸引されて、支点部22aを中心として揺動運動をする。すると、接極子22に固定された接極子ばね23も一体となって揺動し、吸引された側とは反対側の押圧部23bが、一方のブロック体33Aの凸部33cをばね力をもって押圧することにより、その一方のブロック体33Aを復帰ばね34のばね力に抗して押し下げる。このとき、他方のブロック体33Bは、復帰ばね34のばね力で押し上げられる。もちろん、接極子ばね23のばね力は復帰ばね34のばね力よりも大きく設定されている。
In the electromagnetic relay 1 configured as described above, the
そして、一方のブロック体33Aが押し下げられることにより、可動接点331がCOM側の固定接点351とNO側の固定接点353とに接触し、それら両接点351、353を短絡する。また、他方のブロック体33Bが押し上げられることにより、可動接点332がCOM側の固定接点351とNC側の固定接点352とから離反し、それら両接点351、352の短絡を解除する。
When one
次に、コイル21aへの通電を遮断することにより電磁石21bが消磁される。すると、接触子22の他端部が永久磁石21cの磁力をもって鉄芯21gの他端磁極部に吸引されるとともに、接触子22の一端部が鉄芯21gの一端磁極部から離反されることにより、接触子22は上述した通電時とは逆に揺動運動する。これにより、他方のブロック体33Bが接極子ばね23のばね力で押し下げられるとともに、一方のブロック体33Aが復帰ばね34のばね力で押し上げられる。したがって、他方の可動接点332がCOM側の固定接点351とNC側の固定接点352とに接触して両接点を短絡し、一方の可動接点331がCOM側の固定接点351とNO側の固定接点353とから離反して両接点の短絡を解除する。
Next, the
このように、接極子22の揺動に伴ってコンタクトブロック33の一対のブロック体33A、33Bが交互に上下移動する際に、これらブロック体33A、33Bのいずれか片方が復帰ばね34のばね力で押し上げられる。このとき、持ち上げられた片方の可動接点331、332は、復帰ばね34のばね力でサブベース31の下面に圧接して、接点間の絶縁特性を確保できるようになっている。
As described above, when the pair of
上述した電磁リレー1は、当該電磁リレー1を図示省略した基板に実装するにあたって、COM用、NC用およびNO用のそれぞれの固定接点端子351a、352a、353aおよびグランド端子31bを、基板に貫通させることなく表面実装するために、それぞれの端子がクランク状に折曲されている。
When the electromagnetic relay 1 described above is mounted on a substrate (not shown), the COM, NC, and NO
すなわち、固定接点端子351a、352a、353aは、固定接点351、352、353から突出される部分に、ベースブロック35の実装面(図1中下面)に対して略直角方向(図中下方)に折曲させる一段目折曲部B1(図3参照)と、それぞれの端子351a、352a、353aの先端部をベースブロック35の実装面に沿う方向に折曲させて基板表面に実装可能とする二段目折曲部B2と、によってクランク状に折曲されている。また、グランド端子31bにあっても同様に、一段目折曲部C1(図1参照)と二段目折曲部C2とによってクランク状に折曲されている。
That is, the fixed
ところで、接極子22の揺動運動でブロック体33A(33B)を押し下げるにあたって、接極子ばね23の両端部に押圧部23bを設けることを上述したが、本実施形態の押圧部23bは、接極子ばね23の両端部に形成される開口部23cの内側に配置されるようになっている。
By the way, in order to push down the
すなわち、接極子ばね23は、図2に示すように、全体の外側形状が略矩形状に形成されており、接極子22への取付部23aを挟んで接極子22の長さ方向Aの両側に開口部23cを備えている。そして、この開口部23cが形成された接極子ばね23の両端縁部23dの中央部から、連結部23eを介して押圧部23bが開口部23cの内側に突出して設けられている。
That is, as shown in FIG. 2, the outer shape of the
したがって、接極子22の揺動運動が、接極子ばね23を介してブロック体33A(33B)に伝達される際には、接極子ばね23の全体的なばね力と、連結部23eのばね力と、押圧部23b自体のばね力とが関係することになる。
Therefore, when the swinging motion of the
ここで、本実施形態では、図3に示すように、接極子ばね23の押圧部23bがブロック体33A(33B)を押圧する方向を、ブロック体33A(33B)の軸方向に一致させるようにしている。具体的には、押圧部23bを、接極子22の動作時(揺動運動時)に常にブロック体33A(33B)の軸直角方向を保つ形状としてある。なお、図3では押圧部23bが他方のブロック体33Bを押圧する状態で示してあるが、押圧部23bが反対に揺動した場合には押圧部23bが一方のブロック体33Aを押圧することになり、押圧部23bがいずれのブロック体33A(33B)を押圧する場合にも、押圧部23bは常にブロック体33A(33B)の軸直角方向を保つ形状となっている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the direction in which the
すなわち、接極子ばね23が接極子22に伴って揺動して全体的に傾いた場合にも、押圧部23bの面方向は、接極子ばね23の全体的な撓みと、連結部23dの撓みと、押圧部23b自体の撓みとを伴って、ブロック体33A(33B)の軸直角方向、つまり、ブロック体33A(33B)の凸部33cの頂点に対する接線方向が保持されるようになっている。
That is, even when the
ところで、本実施形態の場合、このように押圧部23bの面方向をブロック体33A(33B)の軸直角方向に保持させるにあたって、復帰ばね34のばね力との兼ね合いで行われる。つまり、接極子22の揺動角が大きくなってブロック体33A(33B)の押し込み量が大きくなると、その分、復帰ばね34のばね力による反力が増大する。したがって、実際には、押圧部23bの面方向は、上述した接極子ばね23の全体的な撓みと、連結部23dの撓みと、押圧部23b自体の撓みと、復帰ばね34の反力とを総合して決定されるようになっている。
By the way, in the case of the present embodiment, when the surface direction of the
以上の構成により、本実施形態の電磁リレー1によれば、押圧部23bがブロック体33A(33B)を押圧する方向を、ブロック体33A(33B)の軸方向に略一致させるようにしている。これにより、接極子ばね23でブロック体33A(33B)を押圧して可動接点331、332を固定接点351、352、353に接触させる際に、接極子ばね23の押圧力をブロック体33A(33B)の軸方向に効率良く伝達させることができる。
With the above configuration, according to the electromagnetic relay 1 of the present embodiment, the direction in which the
また、接極子ばね23の押圧部23bを、接極子22の揺動運動時に常にブロック体33A(33B)の略軸直角方向を保つ形状としている。したがって、接極子ばね23の押圧力をブロック体33A(33B)の軸方向に効率良く伝達させることができ、可動接点331、332と固定接点351、352、353の接点圧力が減少してしまうなどの不具合を抑制して、信頼性の高い電磁リレー1を提供することができる。すなわち、従来では接極子ばねの押圧力の作用方向がブロック体の軸方向に対して斜めになることにより、ブロック体を軸方向に案内支持する貫通孔に対してこじりが発生し、これにより、ブロック体は軸方向の移動が不安定になって、可動接点の動作の安定性が損なわれていたが、本実施形態では、ブロック体33A(33B)のこじれを防止してブロック体33A(33B)をより安定的に移動させることができるため、可動接点331、332の動作の安定性をより向上できる。
In addition, the
また、本実施形態では、接極子ばね23の押圧部23bとブロック体33A(33B)の凸部33cとの接触部の位置変化が無くなることにより、それら両者間の相対的な摩擦が発生しないため、摩耗を低減して電磁リレー1の寿命を長くすることができる。
Moreover, in this embodiment, since the positional change of the contact part of the
[第2実施形態]
図4および図5は、本発明の第2実施形態にかかる電磁リレー1Aを示した図であり、上記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
[Second Embodiment]
4 and 5 are views showing an
本実施形態の電磁リレー1Aが上記第1実施形態の電磁リレー1と主に異なる点は、接極子ばね23の押圧部23bに、ブロック体33A(33B)の凸部33cを受容する凹部23fを設けたことにある。
The
すなわち、ブロック体33A(33B)の受圧部である凸部33cは、本実施形態では図1に示すように、ブロック体33A(33B)の上面中央部に蒲鉾状に突設されており、この凸部33cの先端に接極子ばね23の押圧部23bが当接するようになっている。そして、押圧部23bに設けられる上記凹部23fは、凸部33cの先端部の外側形状に沿いつつ、余裕をもって受容できる大きめの形状として凹設されている。
That is, the
したがって、第2実施形態の電磁リレー1Aによれば、接極子ばね23の押圧部23bがブロック体33A(33B)の凸部33cに当接して押圧力を付加する際、押圧部23bの凹部23fに凸部33cが安定的に受容されるので、ブロック体33A(33B)の軸方向移動をより安定化させ、ひいては可動接点331、332の動作を更に安定化させることができる。
Therefore, according to the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、駆動部や信号伝送部の構造は上述した実施形態に限ることなく、電磁方式の駆動部によってコンタクトブロックを駆動する際、接極子ばねを介してブロック体を押圧する方式の電磁リレーであれば本発明を適用することができる。 For example, the structure of the drive unit and the signal transmission unit is not limited to the above-described embodiment, and when the contact block is driven by the electromagnetic drive unit, it may be an electromagnetic relay that presses the block body via an armature spring. The present invention can be applied.
1、1A 電磁リレー
21b 電磁石
22 接極子
23 接極子ばね
23f 凹部
33 コンタクトブロック
33A、33B ブロック体
33c 凸部(受圧部)
331、332 可動接点
351、352、353 固定接点
1, 1A
331, 332
Claims (3)
前記接極子ばねの押圧部が前記ブロック体を押圧する方向を、前記ブロック体の軸方向に略一致させたことを特徴とする電磁リレー。 An armature that oscillates when an electromagnet is actuated, an armature spring that operates integrally with the armature, a pair of block bodies that are alternately pressed by the armature spring and axially moved, and each block body An electromagnetic relay comprising: a movable contact that is movable; and a plurality of fixed contacts that are movable toward and away from each other by axial movement of the block body,
An electromagnetic relay characterized in that a direction in which the pressing portion of the armature spring presses the block body is substantially matched with an axial direction of the block body.
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