JP3541143B2 - 電磁リレー - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁リレーに係り、特に、車載用のヒンジ型小型電磁リレーとして構成する場合に好適な電磁リレーの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電磁リレーとしては、電磁コイルを巻回したコイルスプールに鉄心、ヨークを取りつけることにより電磁コイル体を形成し、この電磁コイル体のヨークに対して可動接点バネによって鉄片をヒンジ接合し、電磁コイル体の鉄心に対して鉄片が接離可能に構成されてなるヒンジ型電磁リレーがある。このリレーにおいては、可動接点バネの先端に可動接点を取り付ける一方、可動接点の可動方向両側に一対の固定接点が配置されるように、コイルスプールの接点枠部に対して固定接点を備えた一対の固定端子片が取り付けられ、また、電磁コイルに接続された一対のコイル端子片がコイルスプールの一部に取りつけられる。
【0003】
上記の電磁リレーにおいて、可動接点バネは、ヨークに固定されヨークの表面に沿って配置されたヨーク延設部と、鉄片に固定され鉄片の表面に沿って配置された可動延設部とを有し、ヨーク延設部と可動延設部との間にほぼ直角状に屈曲された屈曲部位を備えている。また、ヨークは電磁コイル体においてL字状に形成されており、可動接点バネのヨーク延設部はヨークの表面に沿って可動延設部とは反対側に伸び、ヨークのL字状に沿って屈折した後にさらに伸びてケース体の外部に突出し、可動端子片部を構成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電磁リレーにおいては、可動接点バネは、ヨークと鉄片とを回動可能に取りつけるヒンジ接合部材として、また、可動接点を保持し、可動接点と固定接点との接触を確保するための弾力性を有する弾性部材として、さらに、リレー内部からケース体の外部へと突出した可動端子部を有する端子部材としての3つの機能を備えたものとして用いられている。このため、可動接点バネは弾性、耐久性、導電性、剛性、半田付け特性などについて所定の特性が要求されるので、その使用材質に制約がある。したがって、可動接点バネについては特定の材料を用いる必要があるため材料コストを低減することが困難である。
【0005】
一方、可動接点バネは、可動接点を保持した先端部から鉄片、ヨークの表面に沿って延長し、さらにケース体の外部へと突出させて可動端子部となるように構成されているため、電磁リレーの内部構造の外周をコ字状に取り囲むこととなるから、小型リレーの場合でも可動接点バネの使用量が多くなり、材料コストがかかる反面、可動接点バネの接点特性、ヒンジ部の特性などを調整するために部分的に細幅に形成したり、幅広に形成したりすることから、材料の多くを捨てる必要があり、電磁リレーの製造コスト上非効率であるという問題点がある。
【0006】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、可動接点バネを従来よりも小さくすることによって材料コストを抑制し、しかも廃棄量を低減して効率的に製造することができる電磁リレーを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電磁リレーは、ケース体の内部に、電磁コイル、鉄心部及びヨーク部を備えた電磁コイル体と、前記ヨーク部に磁気的に接続され、前記鉄心部に対して接離可能に構成された可動磁性部材と、ヒンジ部を構成して前記ヨーク部と前記可動磁性部材とを接離可能に保持するとともに、前記可動磁性部材とともに動作する可動接点に接続された可動接点バネとが設けられ、前記可動接点バネは、前記ヨーク部に固定され、その表面に沿って伸びるヨーク延設部と、前記可動磁性部材に固定され、その表面に沿って伸びる可動延設部とを有し、前記可動接点バネの一部が、前記ヨーク延接部から前記可動延設部側に伸びて前記可動磁性部材の前記ヒンジ部側の端面に対向する領域を通過し、そのまま真っ直ぐに伸びて前記ケース体のベースを貫通して外部に引き出された可動端子片部として構成されていることを特徴とする。
【0008】
この発明によれば、可動接点バネの可動端子片部がヨーク延設部から可動延設部側に伸びるように構成したことにより、可動延設部とは反対側の電磁コイル体の表面部にまで可動接点バネを伸ばしてからケース体の外部へ引き出す必要がなくなるので、可動接点バネの機能を損なうことなく小さく構成することができるため、材料コストを低減することができる。また、可動端子片部が可動磁性部材の端部近傍を通過してケース体の外部へと引き出されているため、衝撃等を受けた場合に可動磁性部材が移動しようとしても可動端子片部の基部によって妨げられるので、可動磁性部材とヨーク部とを接合する可動接点バネの部分の損傷や変形を防止することができるから、電磁リレーの耐衝撃性を高めることができる。
【0009】
本発明において、前記ヨーク部と前記可動磁性部材とは前記可動接点バネによって直交した状態でヒンジ接合され、前記可動接点バネには、前記ヨーク延設部と前記可動延設部との間に直交した状態に屈曲する屈曲部位を有し、前記可動端子片部は前記ヨーク延設部に接続され、前記可動延設部に対して分岐するように形成されて前記ケース体の外部に引き出されていることが好ましい。
【0010】
本発明において、前記可動延設部及び前記ヨーク延設部は前記屈曲部位側にそれぞれ一対の接続片部に分かれた形状を有し、前記可動端子片部は、前記一対の接続片部の間において前記ヨーク延設部から伸びるように構成されていることが好ましい。この場合には、可動端子片部が接続片部の間のヨーク延設部から伸びるように構成されていることにより、可動延設部における接続片部の間の不要部分を可動端子片部として形成することができるので、従来、材料から可動接点バネの不要部分として廃棄していた部分を利用して可動端子片部を形成することができる。
【0011】
本発明において、前記電磁コイル体に対して、前記可動端子片部の引き出された側に、前記電磁コイルに接続されたコイル端子片及び前記可動接点に対向配置された固定接点を備えた固定端子片がそれぞれ取りつけられていることが好ましい。回路基板などに実装される電磁リレーとしては電磁コイル体に対して可動端子片部と同じ側に、コイル端子片及び固定端子片が取り付けられ、その結果、各端子片の端子片部もまた可動端子片部と同じ側に引き出されていることが必要である。
【0012】
本発明において、前記可動接点の可動方向の両側にそれぞれ配置された固定接点を備えた一対の前記固定端子片と、該一対の固定端子片を固定する接点枠部とを備え、一対の前記固定端子片は、相互に直交する方向から前記接点枠部に対して圧入固定されていることが好ましい。一対の固定端子片が相互に直交する方向から接点枠部に対して圧入固定されていることによって、接点枠部に設ける一対の取付穴もまた相互に直交する方向に形成されることになるので、接点枠部を小型化しても剛性を確保しやすくなり、固定接点の位置決め精度もまた確保しやすくなるため、接点枠部をコンパクトに構成することができ、電磁リレーの小型化を図ることができる。
【0013】
本発明において、一対の前記固定接点は前記可動接点に対して前記電磁コイル体の中心側と前記ケース体側の両側に配置され、前記電磁コイル体の中心側に配置された前記固定接点を備えた前記固定端子片は、前記接点枠部に対して前記可動接点の可動方向と平行な方向に圧入固定され、前記ケース体側に配置される前記固定接点を備えた前記固定端子片は、前記接点枠部に対して前記可動接点の可動方向と直交する方向に圧入固定されていることが好ましい。電磁コイルの中心側に、すなわちより内側に配置された固定接点を備えた固定端子片は接点枠部に対してより深く挿入されるので、接点枠部を大きくすることなく、可動接点の可動方向と平行な方向に圧入固定した場合、十分に圧入深さを確保することができ、また、ケース体側に、すなわち外側に配置された固定接点を備えた固定端子片は、接点枠部の外表面部近傍に取り付けられるが、可動接点の可動方向と直交する方向に圧入固定するように構成することによって接点枠部を大きくすることなく、圧入深さを確保することができる。したがって、いずれも固定端子片についても、接点枠部を大型化せずに十分な圧入深さを得ることができるので、固定接点の取付強度や位置精度を十分に確保できるとともに、接点枠部をコンパクトに保つことができ、電磁リレーの小型化を妨げない。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る電磁リレーの実施形態について詳細に説明する。図1は本発明に係る電磁リレーの実施形態の内部構造を示す縦断面図であり、図2は本実施形態の内部構造の底面図(ベースを取り去った様子を示す底面図)、図3(a)は本実施形態の内部構造の平面図、図3(b)はベースの外観を示す底面図、図4は本実施形態の内部構造を示す右側面一部断面図、図5は本実施形態の内部構造を示す左側面図である。
【0015】
本実施形態の電磁リレーは車載用の小型ヒンジ型リレーである。合成樹脂からなるケース10はベース11によって密封されており、その内部に電磁コイル体20が収容されている。電磁コイル体20は、コイルスプール21に巻回された電磁コイル22と、コイルスプール21の内部に挿入された円柱形状の鉄心23と、鉄心23の一端部(図示上端)に接合されたL字形状のヨーク24とから構成される。鉄心23及びヨーク24は共に磁性体(強磁性体)によって形成されている。コイルスプール21は、電磁コイル22が巻回された円筒状の筒状部21aと、筒状部21aの一方の端部に接続され、上記ヨーク24を取りつけたヨーク取付枠部21bと、筒状部21aの他方の端部(後述する鉄片31側の端部)に接続された可動側枠部21cとを備えている。また、可動側枠部21cの一部は接点枠部21dとして構成されている。
【0016】
ヨーク24の端部(図示下端)には板状の鉄片31の端部が当接され、鉄片31は、リン青銅などの薄板によって構成された可動接点バネ32によってヨーク24に対してヒンジ接合されている。すなわち、可動接点バネ32は、ヨーク24の表面に接合された固定ピン24aによって固定されたヨーク延設部32aと、鉄片31の表面に接合された固定ピン31aによって固定された可動延設部32bとを備えており、ヨーク延設部32aと可動延設部32bとの間にほぼ90度(直角)に屈曲された屈曲部位32cを有する。可動接点バネ32は、図2及び図5に示すように、ヨーク延設部32aと可動延設部32bにおける屈曲部位32c側においてそれぞれ一対の帯状の接続片部32A及び32Bに分かれた形状を備えている。これらの接続片部32A,32Bは相互に間隔を以って形成されており、それぞれに上記屈曲部位32cが形成されている。
【0017】
図5に示すように、ヨーク延設部32aにおける一対の接続片部32A,32Bの間には可動端子片部32dが鉄片31側へ突出し、そのまま真っ直ぐに伸びてベース11を貫通してケース外部へと引き出されている。可動端子片部32dには、そのベース11に対する貫通部からケース外側に引き出された部分に塑性加工により形成された補強リブ32eが形成されている。
【0018】
図1及び図2に示すように、可動接点バネ32の可動延設部32bは鉄片31の表面に沿って側方へ伸び、コイルスプール21の接点枠部21d内に挿入された接点支持部32fに接続されている。接点支持部32fには可動接点33が取り付けられている。可動接点33は接点枠部21dの内側で鉄心23の軸線方向にほぼ平行な方向に移動可能に構成されている。可動接点バネ32の全体形状は図7に示されており、上記のヨーク延設部32aには固定ピン24aを挿通するための一対の丸孔が形成され、上記の可動延設部32bには固定ピン31aを相通するための一対の丸孔が形成されている。また、上記の接点支持部32fには可動接点33を挿通固定するための丸孔が形成されている。
【0019】
接点枠部21dには、図1及び図4に示す方向F1(鉄心23の軸線方向にほぼ平行な方向)から固定端子片36が圧入され、また、図2及び図4に示す方向F2(鉄心23の軸線方向にほぼ直交する方向)から固定端子片37が圧入されている。固定端子片36,37には固定接点34,35が取り付け固定されている。固定端子片36,37の形状は図6(a)及び(b)に示してある。固定端子片36,37は、接点枠部21dに取りつけられた状態で相互に反対方向に伸び、上記固定接点34,35を固着した接点支持部36a,37aを備えている。固定端子片36には、接点支持部36aからほぼ直角に屈曲した圧入部36bと、圧入部36bと同様に接点支持部36aからほぼ直角に屈折して圧入部36bと平行に伸びる端子片部36cとを備えている。圧入部36bの側端面には上記接点枠部21dの取付穴21e(図2参照)の内面に係合する係合段部36dが形成されている。固定端子片37には、接点支持部37aからほぼ直角に屈曲した後にさらにもう一度ほぼ直角に屈曲し、接点支持部37aと平行に伸びる圧入部37bと、接点支持部37aから、圧入部37bに対して接点支持部37aの反対側に向けてほぼ直角に屈曲して伸びる端子片部37cとを備えている。圧入部37bの両側端面にはそれぞれ接点枠部21dに形成された取付穴21f(図4参照)の内面に係合する係合段部37dが形成されている。
【0020】
図2に示すように、コイルスプール21の可動側枠部21cには、反対側の側端面に一対の取付穴21gが形成され、これらの取付穴21gに一対のコイル端子片38,38が圧入固定されている。これら一対のコイル端子片38は相互に対称形状に形成されている。図6(c)には一方のコイル端子片38の形状を示す。コイル端子片38は、細長形状に形成されたコイル巻付部38aと、コイル巻付部38aの基部からほぼ直角に屈曲した圧入部38bと、圧入部38bとは反対側に伸びる端子片部38cとから構成されている。コイル巻付部38aには上記電磁コイル22を構成するコイル線の一方の端部が巻きつけられ、半田付けなどによって固着される。圧入部38bは上記取付穴21gに圧入される。圧入部38bの両側端面にはそれぞれ取付穴21gの内面に係合する係合段部38dが形成されている。
【0021】
図3(b)は平面矩形状のベース11の形状を示す底面図である。ベース11には、周縁部に5つの端子挿通孔11a,11b,11c,11d,11eが形成され、各端子挿通孔には、それぞれ順に、可動接点バネ32に設けられた可動端子片部32d、一対のコイル端子片38に設けられた端子片部38c、一対の固定端子片36,37に設けられた端子片部36c,37cが挿通される。ベース11の中央部分には矩形状の凹部11fが形成され、その内部に通孔11gが形成されている。本実施形態の組立工程において、上述の内部構造を完成させた後にケース10に収容し、各端子片部を端子挿通孔に挿通した状態でベース11を上記ケース10に嵌合させた後、最後に、ベース11の外面に封止樹脂を塗布して硬化させることにより、内部構造がケース体(ケース10及びベース11からなる。)内に密閉される。
【0022】
本実施形態では、図1に示すように、全体として箱型に形成されたケース10の左右上部に斜めに形成された一対の傾斜部10aが形成されている。本実施形態の内部構造において、電磁コイル体20の下部に接点構造や端子取り付け部が集中しているため、電磁コイル体20の上部は下部よりも簡易な構造で小さく形成されている。このため、上記傾斜部10aを形成することによって、その内部構造の形状を反映して電磁リレーのケース上部を絞った形状に加工したものである。
【0023】
本実施形態において、上記の鉄片31は一対のコイル端子片38,38の間に電圧が印加されていない状態では可動接点バネ32の弾性力によって鉄心23の端部に形成された磁極23a(図1参照)から離れ、可動接点33は常閉接点である固定接点35に接している。この状態では、可動接点バネ32、可動接点33、固定接点35、固定端子片37からなる回路が閉成され、可動接点バネ32の端子片部32cと固定端子片37の端子片部37cとは導通している。また、可動接点バネ32の端子片部32cと固定端子片36の端子片部36cとは導通していない。
【0024】
一方、コイル端子片38,38間に所定の電圧を印加すると、電磁コイル22が励磁され、鉄心23に鉄片31が引き付けられることによって、可動接点33は常開接点である固定接点34に接触する。これによって、可動接点バネ32、可動接点33、固定接点34、固定端子片36からなる回路が閉成され、可動接点バネ32の可動端子片部32dと固定端子片36の端子片部36cとが導通する。また、可動接点バネ32の可動端子片部32dと固定端子片37の端子片部37cとは非導通となる。なお、図示の都合上、図1は電圧印加状態を、図4は電圧無印加状態をそれぞれ示している。
【0025】
本実施形態においては、図7に示すように、可動接点バネ32の形状として、ヨーク延設部32aから可動端子片部32dが一対の接続片部32Aと32Bの間において可動延設部32b側に向けて伸び、そのままケース外部へと引き出されるように構成されている。すなわち、可動接点バネ32の可動端子片部32dの引き出し方向が従来のヒンジ型電磁リレーとは逆側に設定されていることとなる。したがって、従来のようにヨーク24のL字型形状に沿って長く伸び、コイルスプール21のヨーク取付枠部21bの近傍から端子片部をケース外部へ引き出す(その結果、可動接点バネ32は電磁コイル体20をコ字状に取り囲むことになる。)必要がなくなるので、可動接点バネ32の可動端子片部32dは従来に較べてきわめて短くなり、その結果、可動接点バネ32自体も大幅に短く、小さく形成することができる。したがって、可動接点バネ32を形成する材料の使用量を大幅に低減することができる。また、可動端子片部32dは接続片部32Aと32Bの間に配置されているので、可動延設部32bのうち接続片部32Aと32Bの間において不要になった部分を一部残すことによって形成することができる。したがって、材料の使用量をさらに低減することができ、使用材料の不要部分を低減して効率的に製造することが可能になる。
【0026】
また、図1に示すように、可動端子片部32dは、鉄片31のヒンジ部側の端面に対向する領域を通過してベース11を挿通し、外部に引き出されているため、鉄片31が衝撃などによってヨーク24側(図1の左方向)に移動したとき、鉄片31の移動を妨げるように作用する。すなわち、可動接点バネ32の屈曲部位32cは鉄片31とともに移動するが、可動端子片部32dはヨーク24とベース11に取り付けられているため、その間において鉄片31が衝突しても、鉄片31のそれ以上の移動を妨げるように作用する。したがって、鉄片31の移動による可動接点バネ32の損傷(特に屈曲部位32cの変形など)を防止することができるので、電磁リレーの耐衝撃性を高めることができる。この高い耐衝撃性は特に車載用リレーとして用いる場合に特に有効である。
【0027】
さらに、本実施形態では、図4に示すように、接点枠部21dに対して一対の固定端子片36,37を圧入固定しているが、固定端子片36は可動接点33の動作方向F1に向けて圧入固定され、固定端子片37は可動接点33の動作方向と略直交する方向F2に向けて圧入固定されるようになっている。したがって、一対の固定端子片36,37が相互に直交する方向に圧入固定されていることとなるため、接点枠部21dを大きく形成することなくその剛性を高めることが容易にできるので、固定接点34,35の位置精度を高めることができ、また、接点枠部21dを薄肉化して、小型化を図ることが可能になる。
【0028】
なお、本発明の電磁リレーは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、可動接点バネの可動端子片部がヨーク延設部から可動延設部側に伸びるように構成したことにより、可動延設部とは反対側の電磁コイル体の表面部にまで可動接点バネを伸ばしてからケース体の外部へ引き出す必要がなくなるので、可動接点バネの機能を損なうことなく小さく構成することができるため、材料コストを低減することができる。また、可動端子片部が可動磁性部材の端部近傍を通過してケース体の外部へと引き出されているため、衝撃等を受けた場合に可動磁性部材が移動しようとしても可動端子片部の基部によって妨げられるので、可動磁性部材とヨーク部とを接合する可動接点バネの部分の損傷や変形を防止することができるから、電磁リレーの耐衝撃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電磁リレーの実施形態の縦断面図である。
【図2】同実施形態の内部構造を示す底面図である。
【図3】同実施形態の内部構造を示す平面図(a)及びベースの外面を示す底面図である。
【図4】同実施形態の右側面一部断面図である。
【図5】同実施形態の内部構造を示す左側面図である。
【図6】同実施形態の固定端子片36、固定端子片37及びコイル端子片を示す概略斜視図(a)、(b)及び(c)である。
【図7】同実施形態の可動接点バネの全体形状を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
10 ケース
11 ベース
20 電磁コイル体
21 コイルスプール
21a 筒状部
21b ヨーク取付枠部
21c 可動側枠部
21d 接点枠部
22 電磁コイル
23 鉄心
24 ヨーク
24a 固定ピン
31 鉄片
31a 固定ピン
32 可動接点バネ
32a ヨーク延設部
32b 可動延設部
32c 屈曲部
32d 可動端子片部
32e 接点支持部
33 可動接点
34,35 固定接点
36,37 固定端子片
36a,37a 接点支持部
38 コイル端子片
38a コイル巻付部
36b,37b,38b 圧入部
36c,37c,38c 端子片部
36d,37d,38d 係合段部

Claims (6)

  1. ケース体の内部に、電磁コイル、鉄心部及びヨーク部を備えた電磁コイル体と、前記ヨーク部に磁気的に接続され、前記鉄心部に対して接離可能に構成された可動磁性部材と、ヒンジ部を構成して前記ヨーク部と前記可動磁性部材とを接離可能に保持するとともに、前記可動磁性部材とともに動作する可動接点に接続された可動接点バネとが設けられ、
    前記可動接点バネは、前記ヨーク部に固定され、その表面に沿って伸びるヨーク延設部と、前記可動磁性部材に固定され、その表面に沿って伸びる可動延設部とを有し、
    前記可動接点バネの一部が、前記ヨーク延接部から前記可動延設部側に伸びて前記可動磁性部材の前記ヒンジ部側の端面に対向する領域を通過し、そのまま真っ直ぐに伸びて前記ケース体のベースを貫通して外部に引き出された可動端子片部として構成されていることを特徴とする電磁リレー。
  2. 請求項1において、前記ヨーク部と前記可動磁性部材とは前記可動接点バネによって略直交した状態でヒンジ接合され、前記可動接点バネには、前記ヨーク延設部と前記可動延設部との間に直交した状態に屈曲する屈曲部位を有し、前記可動端子片部は前記ヨーク延設部に接続され、前記可動延設部に対して分岐するように形成されて前記ケース体の外部に引き出されていることを特徴とする電磁リレー。
  3. 請求項2において、前記可動延設部及び前記ヨーク延設部は前記屈曲部位側にそれぞれ一対の接続片部に分かれた形状を有し、前記可動端子片部は、前記一対の接続片部の間において前記ヨーク延設部から伸びるように構成されていることを特徴とする電磁リレー。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1項において、前記電磁コイル体に対して、前記可動端子片部の引き出された側に、前記電磁コイルに接続されたコイル端子片及び前記可動接点に対向配置された固定接点を備えた固定端子片がそれぞれ取りつけられていることを特徴とする電磁リレー。
  5. 請求項4において、前記可動接点の可動方向の両側にそれぞれ配置された固定接点を備えた一対の前記固定端子片と、該一対の固定端子片を固定する接点枠部とを備え、一対の前記固定端子片は、相互に直交する方向から前記接点枠部に対して圧入固定されていることを特徴とする電磁リレー。
  6. 請求項5において、一対の前記固定接点は前記可動接点に対して前記電磁コイル体の中心側と前記ケース体側の両側に配置され、前記電磁コイル体の中心側に配置された前記固定接点を備えた前記固定端子片は、前記接点枠部に対して前記可動接点の可動方向と平行な方向に圧入固定され、前記ケース体側に配置される前記固定接点を備えた前記固定端子片は、前記接点枠部に対して前記可動接点の可動方向と直交する方向に圧入固定されていることを特徴とする電磁リレー。
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