JP2548175Y2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電磁継電器、特に可動接触片の支持構造に関
する。

（従来技術と考案が解決しようとする課題） 従来、電磁継電器にかかる可動接触片の支持構造とし
ては、例えば、特開平１−197932号公報に記載のものが
ある。

すなわち、第22図に示すように可動鉄片２の両側部に
平行に配した可動接触片3,3を絶縁台４を介して一体化
することにより、可動接触片ブロック１を形成し、そし
て、前記可動接触片３の側辺中央部から側方に突出する
平面略Ｔ字形状のヒンジばね５の巾広先端部5aを、共通
端子（図示せず）に溶着一体化することにより、前記可
動接触片ブロック１が回動可能に支持されたものであ
る。

しかしながら、前記可動接触片ブロック１では、ヒン
ジばね5,5が可動接触片3,3の伸長方向と直交する方向に
突出しているので、巾広先端部5a,5aを共通端子に溶着
一体化して支持すると、ヒンジばね5,5の基部5b,5bには
曲げモーメントのみならず、ねじりモーメントが加わ
り、両者が相まって応力集中の原因となる。このため、
ヒンジばね5,5は疲労しやすく、寿命が短かいという問
題点があった。

しかも、ヒンジばね5,5の基部5bから巾広先端部5aま
での突出寸法が短かいため、外部から衝撃力が加わる
と、ヒンジばね5,5で衝撃力を吸収できず、ヒンジばね
5,5自体が破損しやすいとともに、共通端子から外れや
すいという問題点があった。

本考案は、前記問題点に鑑み、ヒンジばねが疲労しに
くく、寿命が長いとともに、衝撃力を吸収，緩和し、破
損しにくい電磁継電器を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案にかかる電磁継電器は、前記目的を達成するた
め、コ字形鉄芯にコイルを巻回し、中間に永久磁石を配
して鉄芯の両端磁極部を同極に着磁する電磁石ブロック
と、中央を前記永久磁石上に載置して回動軸心とすると
ともに、両端を前記鉄芯の両端磁極部に接離可能に配し
た可動鉄片と、この可動鉄片に絶縁台を介して可動接触
片を一体に形成するとともに、この可動接触片の側辺中
央部からヒンジばねを突出形成し、このヒンジばねの先
端部をベースに設けた端子に固着した可動接触片ブロッ
クとからなり、前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づ
き、前記可動鉄片の回動軸心を中心として前記可動接触
片ブロックを回動し、接点を開閉する電磁継電器におい
て、前記絶縁台の両側から突出する支持部を形成し、こ
の支持部の側面のうち、可動鉄片の回動軸心と平行な側
面からヒンジばねを突出させて可動接触片の伸長方向と
平行に延在するとともに、前記ヒンジばねの先端部を、
前述の延在方向と逆方向に曲げて延在した延長線上に配
した構成としたものである。

（作用と考案の効果） したがって、本考案によれば、可動接触片から延在し
たヒンジばねが、可動鉄片の回動軸心と平行な絶縁台の
支持部側面から突出し、可動接触片の伸長方向と平行に
延在することになる。このため、可動接触片が回動する
と、ヒンジばねの基部に曲げモーメントのみが加わり、
捩りモーメントが加わらないので、ヒンジばねが疲労破
壊しにくくなり、寿命の長い電磁継電器が得られる。

また、動作特性を調整するため、絶縁台から突出した
ヒンジばねの基部近傍に調整治具で回動軸心を中心とす
る曲げ加工を加えると、ヒンジばねの基部に曲げモーメ
ントだけが加わる。この曲げ加工により、例えば、ヒン
ジばねの基部を板厚方向に塑性変形させると、ばね負荷
を示す折れ線Ｓ全体が上下方向に平行移動する。このと
き、ばね負荷は単一の要因で変化し、折れ線Ｓの変位量
は塑性変形の変形量、すなわち、曲げ加工量にほぼ正比
例するので、調整しやすい。このため、生産ラインで組
立後に動作特性を調整する場合、熟練を必要とせず、迅
速、かつ、正確に調整でき、動作特性の微調整が容易で
ある。

しかも、ヒンジばねの先端部が前述の延在方向と逆方
向に曲げて延在した延長線上にあるので、ヒンジばねの
基部から先端部までの距離が長い。このため、ヒンジば
ねのばね定数が小さくなり、たわみやすくなる。この結
果、ヒンジばねは外部からの衝撃力を吸収，緩和しやす
くなり、ヒンジばねが破損しにくいとともに、共通端子
から外れにくいという効果がある。

（実施例） 以下、本考案にかかる一実施例を第１図ないし第21図
に従って説明する。

本考案にかかる電磁継電器は、大略、ベース10、可動
接触片ブロック20、可動鉄片30、電磁石ブロック40、ベ
ース補強部材50,60およびケース70からなるものであ
る。

前記ベース10は平面略長方形を有し、かつ、短辺側中
央部を切り欠いた形状を有するもので、固定接点端子1
1,12および共通端子13がインサート成形されており、上
面四隅部に後述する電磁石ブロック40を位置決めする支
柱部14,14,14,14をそれぞれ突設するとともに、それら
の基部にコイル端子挿入孔15,15,16,16が設けられてい
る。さらに、ベース10は、前記コイル端子挿入孔16,16
と隣接する位置に、位置決め用縦溝17aを有する台部17
を突設しているとともに、この台部17の近傍に、前記共
通端子13の溶着受け部13aが突出している。この溶着受
け部13a,13aの上端部は外方に向けて屈曲されており、
側方から調整可能となっている。さらに、ベース10は上
面中央部に嵌合用凹所18を有し、この凹所18は底面中央
部にガス抜き孔18aを設けてあるとともに、両側縁部近
傍に断面略半円形の台座部18b,18b（第１図中、手前側
の台座部は図示せず）を突設している。

次に、ベース10を成形する方法としては、例えば、第
５図および第６図に示すように、ハッチングしたリード
フレーム80とΠ字形状の連結部材81,81とで連結一体化
された固定接点端子11,12および共通端子13がインサー
ト成形され、成形後に固定端子11,12および共通端子13
をリードフレーム80から切り離して下方側に折り曲げる
とともに、連結部材81,81を切り落とすことにより（第
６図）、固定接点11a,12aを設けた固定端子11,12の先端
部に調整用舌片11b,12bが形成される。この舌片11b,12b
はベース10の側端面から調整可能に突出し、かつ、巾狭
であるので、調整用治具の挿入が容易である。

なお、ベース10は内部構成部品を組み付け、動作特性
の検査，調整作業が終了した後に、リードフレーム80か
ら切り離される。

また、固定接点端子11,12の先端部はベースの面一の
側端面から突出するようにしてもよいことは勿論であ
る。

可動接触片ブロック20は、第７図ないし第10図に示す
ように、並設した一組の可動接触片22,23の中央部を合
成樹脂からなる絶縁台21にインサート成形することによ
り、線対称としたもので、前記絶縁台21はその中央部に
第２次成形用貫通孔24,24を設けてあるとともに、絶縁
台21の対向する両側縁部に上方に突出する支持部25,25
を設けてある。

一方、前記可動接触片22,23は導電性薄板を打ち抜い
て形成したもので、両端部をそれぞれ巾方向に２分割
し、一方側の端部下面に可動接点22a,23aをそれぞれ固
着してあるとともに、他方側の端部下面に可動接点22b,
23bをそれぞれ固着してある。さらに、可動接触片22,23
は長辺略中央部から側方に延在し、曲げ起こして形成し
た立ち上げ部22c,23cを有している。そして、この立ち
上げ部22c,23cの上端部から側方に延在したヒンジばね2
6,26が、前記支持部25,25の側面のうち、前記可動接触
片22,23の回動軸心、すなわち、後述する可動鉄片30の
回動軸心と平行な側面からそれぞれ突出し、前記可動接
触片22,23の伸長方向と略平行に延在している。さら
に、ヒンジばね26の先端部に位置する溶着部26aは前述
の突出方向と逆方向に折れ曲がって延在した位置にあ
り、その延長線上に位置決め用腕部27が延在している。

可動鉄片30は、第11図および第12図に示すように、平
面略長方形の板状材からなり、中央部に突き出し加工を
施して膨出部31を設け、その稜線部31aを回動軸心とし
ている。そして、前記膨出部31を間にして対向する位置
にインサート成形用貫通孔32,32が設けられている。ま
た、可動鉄片30の上面の一端部に遮磁板33が貼着一体化
されている。

そして、第13図ないし第16図に示すように、可動鉄板
30を前記可動接触片ブロック30の支持部25,25間に位置
決めし、その貫通孔32,32と絶縁台21の貫通孔24,24とを
重ね合わせて連通させる。さらに、これらに第２次イン
サート成形を施し、断面略Ｕ字形状を有する連結体34を
形成することにより、可動接触片ブロック20と可動鉄片
30とが一体化される。

ついで、可動接触片ブロック20の絶縁台21をベース10
の嵌合用凹所18に嵌合するとともに、ヒンジばね26の位
置決め用腕部27をベース10の位置決め用縦溝17aにスラ
イド嵌合させて位置決めした後、ヒンジばね26の溶着部
26aを共通端子13の溶着受け部13aに溶着することによ
り、ヒンジばね26の溶着部26aと可動鉄片30の稜線部31a
とが略同一平面上に配される。そして、可動接触片ブロ
ック20が回動しても、ヒンジばね26の基部には曲げモー
メントのみが負荷されるにすぎず、捩りモーメントは負
荷されない。

電磁石ブロック40は、断面略コ字形の鉄芯41に永久磁
石42を配して断面略Ｅ字形状とし、これをスプール43に
インサート成形したもので、前記永久磁石42の磁極部42
aが前記スプール43の中央鍔部43aの下面から露出する一
方、鉄芯41の左側磁極部41aが前記スプール43の鍔部43b
の下面から露出しているとともに、鉄芯41の右側磁極部
41bが前記スプール43の鍔部43cの下面から露出してい
る。そして、前記スプール43の鍔部43bおよび43cにコイ
ル端子44,44および45,45がそれぞれインサート成形さ
れ、さらに、コイル端子44,44のからげ部44a,44aには前
記スプール43に巻回されたコイル46の引き出し線がそれ
ぞれからげられ、半田付けされている。

そして、前記電磁石ブロック40はコイル端子44,44,4
5,45をベース10のコイル端子孔15,15,16,16にそれぞれ
挿入し、鍔部43a,43b,43cとベース10との間に溶剤接着
剤を適宜注入することにより、固着一体化される。

これにより、可動鉄片30の膨出部31が電磁石ブロック
40の磁極部42aに吸着して回動可能に保持され、可動鉄
片30の回動軸心と可動接触片22,23の回動軸心とが同一
平面上に位置することになる。

なお、この段階で電磁継電器の動作特性が検査され、
所定の動作特性でない場合には、例えば、ベース10の側
端面から突出する固定接点端子11,12の舌片11b,12bを図
示しない調整治具でねじり、負荷カーブである折れ線Ｓ
（第18図参照）の両側直線部S₁，S₂が所定の吸引力カー
ブの間に位置するように調整できる。

ただし、第18図における縦軸の力は磁気吸引力および
ばね力の大きさを示し、横軸のストロークは可動鉄片の
両端部と鉄芯の磁極部との距離を示す。さらに、横軸の
右端部は可動鉄片が復帰状態にある場合を示し、その左
端部は可動鉄片が動作状態にある場合を示し、その中央
部は可動鉄片が鉄芯の両端磁極部のいずれにも当接して
いない中立状態にあることを示す。また、折れ線Ｓは可
動接触片のヒンジばねのばね力を示す。そして、折れ線
Ｓの両側領域が折れ曲がり、傾斜角度が大きくなってい
るのは、可動接点が固定接点に接触して支点間距離が短
くなり、ばね定数が大きくなるからである。よって、折
れ線Ｓの中間領域は可動接触片がフリーな状態にある場
合を示す。

また、ベース10の上面縁部から突出する共通端子13の
溶着受け部13aを前述と同様に調整してもよい。

さらに、絶縁台21の支持部25から突出するヒンジばね
26の基部近傍に、図示しない調整治具で回動軸心を中心
とする曲げ加工を加えると、ヒンジばね26の基部に曲げ
モーメントだけが加わる。この曲げ加工により、例え
ば、ヒンジばね26の基部を板厚方向に塑性変形させる
と、図18に示す折れ線Ｓ全体が上下方向に平行移動す
る。このとき、ばね負荷は単一の要因で変化し、折れ線
Ｓの変位量は塑性変形の変形量、すなわち、曲げ加工量
にほぼ正比例するので、調整しやすい。このため、生産
ラインで組立後に動作特性を調整する場合、熟練を必要
とせず、迅速、かつ、正確に調整でき、動作特性の微調
整が容易になるという利点がある。

前述のように固定接点端子11,12、溶着受け部13a、ヒ
ンジばね26を調整するのは、電磁石ブロック40等の内部
構成部品の組み付けが一応完了した段階で、所望の磁気
吸引力特性を得るため、電磁石ブロック40を直接調整し
ようとすると、手間がかかり、事実上、極めて困難だか
らである。

そして、調整作業が完了した後、組み立て途中の半製
品である電磁継電器がリードフレーム80から切り離され
る（第17図）。

ベース補強部材50および60は、前記ベース10の下面縁
部にそれぞれ嵌合可能な形状を有するもので、コイル端
子孔51,51および61,61を、ベース10の下面から突出する
電磁石ブロック40のコイル端子44,44および45,45にそれ
ぞれ挿入するとともに、位置決め用凹部52,52および62,
62をベース10の下面に突設した位置決め用突起10a,10a
（奥側の位置決め突起は図示せず。）にそれぞれ嵌合す
る。

ケース70はベース10に嵌合可能な箱形状を有するもの
で、ベース10に嵌合し、ベース10の裏面に形成される凹
部71（第３図）にシール剤90を注入，固化した後、前記
ベース10のガス抜き孔18aから内部ガスを抜き、前記ガ
ス抜き孔18aを熱溶融させて密封することにより、組立
作業が完了する。

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、永久磁石42の磁束（第19図中、点線で
示す）により、可動鉄片30の右側端部30bが鉄芯41の右
側磁極部41bに吸着して磁気回路を閉成している。この
ため、可動接触片22,23の可動接点22a,23aが固定接点11
a,11aに接触している一方、可動接点22b,23bが固定接点
12a,12aから開離している。

ついで、第20図に示すように、前記磁束を打消す磁束
（一点鎖線で示す）が生じるようにコイル46に電圧を印
加して励磁すると、可動鉄片30の左側端部30aが鉄芯41
の左側磁極部41aに吸引されるので、永久磁石42の磁力
に抗し、可動鉄片30が稜線部31aを回動軸心として回動
し、可動鉄片30の右側端部30bが鉄芯41の右側磁極部41b
から開離した後、可動鉄片30の左側端部30aが鉄芯41の
左側磁極部41aに吸着する（第21図）。このため可動接
触片22,23の可動接点22a,23aが固定接点11a,11aから開
離した後、可動接点22b,23bが固定接点12a,12aに接触す
る。

そして、前記コイル46の励磁を解くと、可動接触片2
2,23のばね力およびヒンジばね26,26のばね力に基づく
復帰力および磁力のアンバランス等により、可動鉄片30
が元の位置に復帰し、可動接点22a,23aおよび22b,23bが
切り替り、元の状態に復帰する。

なお、本実施例では自己復帰型とした場合について説
明したが、必ずしもこれに限らず、鉄芯41の形状、可動
接触片22,23のばね力等を調整することにより、自己保
持型としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第21図は本考案にかかる電磁継電器の一実
施例を示し、第１図は分解斜視図、第２図は平面断面
図、第３図は正面断面図、第４図は右側面断面図、第５
図および第６図はベースの成形工程を説明するための平
面図、第７図ないし第10図は可動接触片ブロックを示
し、第７図は平面図、第８図は正面図、第９図は底面
図、第10図は右側面、第11図および第12図は可動鉄片の
平面図および正面図、第13図ないし第16図は可動接触片
ブロックと可動鉄片とを一体化したものを示し、第13図
は平面図、第14図は部分断面正面図、第15図は底面図、
第16図は右側面部分断面図、第17図は組み立て途中の電
磁継電器を示す斜視図、第18図は動作特性の負荷曲線を
示すグラフ図、第19図ないし第21図は動作過程を説明す
るための説明図、第22図は従来例にかかる電磁継電器の
一実施例の構成部品を示す平面図である。 10…ベース、13…共通端子、13a…溶着受け部、20…可
動接触片ブロック、21…絶縁台、22,23…可動接触片、2
5…支持部、26…ヒンジばね、26a…溶着部、30…可動鉄
片、31a…稜線部、40…電磁石ブロック、41…鉄芯、41
a,41b…磁極部、42…永久磁石、46…コイル。

フロントページの続き (72)考案者 野田 将之 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (72)考案者 迫 和美 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−78126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−8233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−114721（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コ字形鉄芯にコイルを巻回し、中間に永久
   磁石を配して鉄芯の両端磁極部を同極に着磁する電磁石
   ブロックと、 中央を前記永久磁石上に載置して回動軸心とするととも
   に、両端を前記鉄芯の両端磁極部に接離可能に配した可
   動鉄片と、 この可動鉄片に絶縁台を介して可動接触片を一体に形成
   するとともに、この可動接触片の側辺中央部からヒンジ
   ばねを突出形成し、このヒンジばねの先端部をベースに
   設けた端子に固着した可動接触片ブロックとからなり、 前記電磁石ブロックの励磁，消磁に基づき、前記可動鉄
   片の回動軸心を中心として前記可動接触片ブロックを回
   動し、接点を開閉する電磁継電器において、 前記絶縁台の両側から突出する支持部を形成し、この支
   持部の側面のうち、可動鉄片の回動軸心と平行な側面か
   らヒンジばねを突出させて可動接触片の伸長方向と平行
   に延在するとともに、前記ヒンジばねの先端部を、前述
   の延在方向と逆方向に曲げて延在した延長線上に配した
   ことを特徴とする電磁継電器。