JP3945065B2 - Manufacturing method of electromagnet for electromagnetic relay - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁リレー用電磁石及びその製造方法に係り、特に、鉄芯とヨークとの継合工程において、磁気ひずみを抑えることにより、小電流で確実な動作特性が得られるとともに、鉄芯とヨークとの公差管理も容易に行なえ、リレー接点の初期状態における精度を向上させた電磁リレー用電磁石及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、電磁リレーに使用される電磁石は、図16,図17に示すように、コイル1を外周に巻装した鉄芯2の軸方向両端部分にスプール3を取り付け、断面L字状のヨーク4のフランジ部5に取り付けて構成されている。
【0003】
そして、図17に示すように、電磁石に通電された際、鉄芯2が可動鉄片6を矢印a方向に吸着し、また、電磁石への通電が停止した際、図示しないバネ手段により矢印b方向に可動鉄片6が動作することにより、接点のON・OFFが行なわれる。
【0004】
ところで、上記鉄芯2とヨーク4との結合構造は、図18に示すように、ヨーク4のフランジ部5に開設した挿入穴7に鉄芯2を嵌め込んで継合しているが、鉄芯2とヨーク4との継合方法は、かしめ加工方法と溶接加工方法が従来からよく知られている。
【0005】
まず、かしめ加工方法は、図19に示すように、鉄芯2の径に対してヨーク4に設ける挿入穴7の径を若干大径に設定しておき、鉄芯2を挿入穴7内に挿入した後、鉄芯2の軸方向両端末をプレス機により押圧加工することにより、挿入穴7に挿通した箇所をかしめ、ヨーク4に対する鉄芯2の継合固定を行なっている。
【0006】
また、図示はしないが、溶接加工方法は、ヨーク4の挿入穴7内に鉄芯2を圧入した後、フランジ部5下面の挿入穴7廻りに沿ってレーザー溶接や抵抗溶接等によりヨーク4に対する鉄芯2の継合固定を行なっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かしめ加工方法による鉄芯とヨークとの継合方法においては、鉄芯2及びヨーク4が軟磁性材料を使用しているため、かしめ加工により鉄芯2に塑性ひずみが発生するという問題点があった。
【0008】
塑性ひずみが発生した場合、磁気特性が大きく劣化するとともに、保磁力が大きくなる傾向にある。例えば、電磁リレー用電磁石に適用した場合には、磁気特性の劣化により動作特性の低下を招き、確実なON・OFF切り替えが期待できないという欠点があった。また、保磁力が増大した場合には、ON・OFF切り替えに大きな電流を要することになり、コンパクト化の支障になるという欠点があった。
【0009】
更に、かしめ加工方法においては、プレス機でかしめ加工を行なうが、その際、鉄芯2のスプリングバックにより鉄芯2の高さ位置を精度良く管理できず、鉄芯2の高さ位置にばらつきが生じやすく、このばらつきを少なくして、接点の初期状態を良好に保つための管理が非常に面倒になるという問題点があった。
【0010】
一方、溶接加工方法においても、鉄芯2とヨーク4との継合強度に難があるとともに、挿入穴7と鉄芯2との間の空隙部が原因となる磁気特性の劣化があるため、同様に安定した動作特性が得られないという欠点が指摘されている。
【0011】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鉄芯内部に塑性ひずみを生じることなく、安定した動作特性が得られるとともに、ヨークに対する鉄芯の取付位置の公差管理も簡単かつ精度良く行なえることにより、接点の初期状態を簡単に確保できる電磁リレー用電磁石及びその製造方法を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、外周にコイルを巻装した鉄芯を断面L字状のヨークのフランジ部に設けた挿入穴に継合する電磁リレー用電磁石の製造方法であります。この電磁リレー用電磁石の製造方法は、ヨークのフランジ部に鉄芯の径よりやや大径の挿入穴が開設され、該挿入穴とフランジ部の端縁との間にスリットが連通形成され、フランジ部の挿入穴に鉄芯を挿入した状態でスリット幅を縮小させるようにフランジ部を塑性変形させることにより、鉄芯を挿入穴内で締め付け、鉄芯とヨークとを継合させ、かつフランジ部には、スリットを境とした左右側に突片が設けられ、突片同士を接合方向に塑性変形させることにより、スリット幅を縮小させて、鉄芯とヨークとの継合を行い、更に一方側の突片の先端を鉤状に延設し、突片同士をスリット幅の縮小方向に塑性変形させた後、上記鉤状部と他方側の突片とを係止させることにより、鉄芯とヨークとの継合状態をロックしたことを特徴とするものであります。
【0013】
従って、本発明によれば、ヨークのフランジ部に設けた挿入穴内に鉄芯を挿入した後、スリット幅の縮小方向にフランジ部を塑性変形させることにより、鉄芯をヨークに継合固定できるため、磁路に関係ないフランジ部のスリット形成部分にのみ塑性ひずみが生じる だけであり、鉄芯には塑性ひずみが全く発生せず、電磁石に磁気特性の劣化が生じることがなく、また鉄芯高さにばらつきが生じない。また、スリット幅を広く設定しておけば、鉄芯の継合力を強化できる等、スリット幅により鉄芯とヨークとの継合力を制御できる。
また、スリットを挟んで左右に突片が形成されているため、スリット幅を縮小させるには、突片同士を接合方向に塑性変形されば良く、かしめ加工が容易であり、磁性ひずみを磁路に関係のない突片部分だけに規制できる。更に、スリット幅を縮小する方向に突片同士を塑性変形させてフランジ部の挿入穴内に鉄芯を挿入した後、一方側の突片に設けた鉤状部を他方側の突片に係止すれば、スリットの開きが防止でき、ヨークと鉄芯との継合力を長期に亘り強固に維持できる。
【0014】
また、本発明の電磁リレー用電磁石の製造方法は、スリットに2分割される突片同士を内方に向けて塑性変形させた後、スリットの開きを規制するリング状拘束部材を突片同士に嵌め込み固着することを特徴とするものであります。
【0015】
従って、本発明によれば、スリットに2分割される突片同士を内方に向けて塑性変形させた後、塑性ひずみが全く生じないため、磁性部品の磁気劣化がなく、電磁石の磁気特性劣化が生じない。また、リング状拘束部材を取外すことで塑性ひずみを与えることなく鉄芯の分離が行なえるために鉄芯とヨークの再利用が可能となる。
【0016】
更に、本発明の電磁リレー用電磁石の製造方法は、リング状拘束部材を嵌め込む突片は、先端に向けてテーパー状に設定されていることを特徴とするものであります。
【0017】
従って、本発明によれば、リング状拘束部材を突片に深く差し込めば、それだけ突片同士をきつく接合することができ、ヨークと鉄芯との継合力を強固に維持できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る本発明に係る電磁リレー用電磁石及びその製造方法の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明に係る電磁石に使用する鉄芯とヨークとを示す斜視図、図2,図3は本発明に係る電磁石の製造方法の第1の実施形態を示す説明図、図4,図5は本発明に係る電磁石の製造方法の第2の実施形態を示す説明図、図6,図7は本発明に係る電磁石の製造方法の第3の実施形態を示す説明図、図8,図9は本発明に係る電磁石の製造方法の第4の実施形態を示す説明図、図10,図11は本発明に係る電磁石の製造方法の第5の実施形態を示す説明図、図12,図13は本発明に係る電磁石の製造方法の第6の実施形態を示す説明図、図14は第4の実施形態の作用を示す説明図、図15は磁性ひずみによる磁気特性低下を示すグラフである。
【0020】
尚、電磁石の一般構成については、従来例の図16,図17に示すものを援用するので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0021】
図1において、鉄芯10とヨーク20との構成について説明する。尚、鉄芯10の外周にはコイルが巻装され、かつ鉄芯10の軸方向両端部分にはスプールが取り付けられるが、本発明においては鉄芯10とヨーク20との構成並びに継合方法に特徴があるため、ここでは省略する。符号10は軟磁性材料からなる鉄芯を示し、鉄芯10の挿入端の反対側には、円盤状のフランジ11が形成されている。
【0022】
一方、ヨーク20も軟磁性材料からなり、フランジ部21を有する断面L字状の板材から構成されており、フランジ部21の中央に鉄芯10の挿入穴22が開設されているとともに、フランジ部21の先端縁に外方に向けて突出する突片23が突設され、この突片23を左右に2分割するようにスリット24が挿入穴22と連通形成されている。従って、スリット24を挟んで左右に一対の突片23がフランジ部21に一体形成され、スリット24により挿入穴22の径が可変できるようにしたことが特徴である。
【0023】
次いで、鉄芯10とヨーク20との継合方法について図2以下の各実施形態について説明する。まず、本発明の第1の実施形態は、まず、鉄芯10の径に対してヨーク20のフランジ部21に開設されている挿入穴22径はそれよりも小径に設定されている。
【0024】
従って、ヨーク20の挿入穴22に鉄芯10を挿入させるためには、図2に示すように突片23を図中矢印方向に左右側に押し広げ、スリット24を拡開させて挿入穴22の径を拡大させ、鉄芯10を挿入した後、突片23に加わっている外力を解除すれば、図3に示すように、突片23がそれぞれ元位置に戻ることにより、鉄芯10は挿入穴22の径が縮小し、鉄芯10に締付け力が作用することにより鉄芯10とヨーク20とが継合される。
【0025】
このように、第1の実施形態によれば、突片23を弾性変形させて挿入穴22の径を拡大させて鉄芯10を挿入した後、突片23の弾性復帰により鉄芯10を締付け固定するという構成であるため、従来のかしめ加工方法や溶接加工方法に比べ、鉄芯10、ヨーク20に塑性ひずみが全く生じないため、磁気劣化がなく、安定した動作特性を確保できる。
【0026】
更に、かしめ加工方法のようにスプリングバック等が鉄芯10の軸方向に作用することがないため、鉄芯高さのバラツキも小さく、鉄芯10とヨーク20との位置関係を精度良く管理でき、電磁リレーとして適用した際、接点の初期状態を良好に維持できるという効果がある。
【0027】
加えて、突片23を外方に弾性変形により押し広げれば、鉄芯10とヨーク20との分解することができ、鉄芯10とヨーク20との再利用が可能となり、材料の有効利用が図れる。尚、本実施形態では、スリット24を拡開させる操作を円滑に行なうために、突片23を設けたが、フランジ部21に挿入穴22とスリット24だけを設けた構成としても良い。
【0028】
次いで、図4,図5は本発明方法の第2の実施形態を示すもので、図4に示すように、鉄芯10の径に比べヨーク20のフランジ部21に開設されている挿入穴22の径は鉄芯10の径よりもやや大きめに設定されており、また、スリット24のスリット幅も第1の実施形態よりは幅広に設定されていることが特徴である。
【0029】
まず、図4に示すように、この大径の挿入穴22内に鉄芯10を挿入するが、鉄芯10の挿入作業は、挿入穴22が大径に設定されているため、作業は簡単に行なえる。その後、図5に示すように、スリット24の左右側の突片23を互いに接近させるように外部から力を加え、突片23を塑性変形させる。
【0030】
従って、スリット24がほぼ閉鎖状態となるまで突片23を突き合わせるため、挿入穴22の径が縮小し、鉄芯10を締め付けることになり、鉄芯10を強固にヨーク20に継合固定することができる。
【0031】
このように、第2の実施形態によれば、磁性ひずみが生じるのは塑性変形するフランジ部21の突片23部分だけであり、フランジ部21のその他の部位や鉄芯10には何等塑性ひずみが生じないため、電磁石の磁気特性の劣化が生じることがなく、安定した動作特性が得られる。
【0032】
また、かしめ加工等のように、鉄芯10にスプリングバック等も発生しないため、鉄芯10の高さのバラツキが小さく、第1の実施形態同様、電磁リレーとして使用した際には接点の初期状態を簡単に設定できるという有利さがある。
【0033】
加えて、この第2実施形態においては、スリット24のスリット幅を調整することにより、鉄芯10の締付け力を任意に制御できるという利点もある。尚、この第2実施形態においても、突片23を省略しても良く、その場合、磁性ひずみはスリット24の近傍部分に分散する傾向にあるが、直接、磁路に悪影響を及ぼすものではなく、上述した作用効果が期待できる。
【0034】
次いで、図6,図7は本発明方法の第3の実施形態を示すもので、基本的には第2の実施形態と同一であるが、ただ突片23並びにスリット24の形状に工夫が加えられている。すなわち、一方側の突片23aを他方側の突片23bに対して延長し、更に先端を鉤状に折曲形成した鉤状部25が設定されている。
【0035】
従って、鉄芯10の径よりも大径の挿入穴22内に簡単に鉄芯10を挿入した後、図6中矢印方向に突片23a,23bを塑性変形させることにより、図7に示すように、挿入穴22の径を縮小させて鉄芯10に締付け力を作用させ、ヨーク20に対して鉄芯10を堅固に継合固定できる。
【0036】
そして、この実施形態によれば、鉄芯10に塑性ひずみが生じることなく、安定した動作特性が得られるとともに、鉄芯10とヨーク20との取付公差の管理も容易であり、特に、一方側の突片23aに設けた鉤状部25の先端が他方側の突片23bに係止した状態となり、突片23同士を拘束することにより、鉄芯10の継合状態が緩むことがなく、堅固な継合構造を長期に亘り維持できるという有利さがある。
【0037】
次いで、図8,図9は、本発明方法の第4の実施形態を示すもので、第2の実施形態の発展形である。すなわち、ヨーク20のフランジ部21に開設されている鉄芯10よりも大径の挿入穴22内に鉄芯10を挿入した後、図9に示すように、スリット20を挟んだ左右側の突片23同士を互いに接近させるようにそれぞれ塑性変形させることにより、鉄芯10に締付け力を働かせて、ヨーク20に対して鉄芯10を継合固定する。その後、突片23同士の接合部位における端面、上面又は下面の隙間近傍部等適宜箇所にレーザー照射し、溶接部26により突片23同士の接合強度を高める。尚、溶接方法としては、上述したレーザー溶接の他に、抵抗溶接、アーク溶接、超音波溶接等の慣用の溶接方法を使用しても良い。
【0038】
従って、磁路に関係ない突片23部分で溶接加工が行なわれるため、鉄芯10には塑性ひずみが全く発生せず、電磁石の安定した動作特性が得られ、上述した実施形態同様、鉄芯10とヨーク20との間で良好な取付精度も得られ、また、スリット24の幅を任意に設定することにより、鉄芯10の継合力を調整できるなどの有利さもある。
【0039】
更に、図10,図11は本発明方法の第5の実施形態を示すもので、上述した実施形態と同様に、溶接加工を利用したものである。すなわち、鉄芯10より大径の挿入穴22内に鉄芯10を挿入した後、スリット24を閉鎖するように左右側の突片23同士を図10に示すように、矢印方向に塑性変形させる。
【0040】
そして、このとき、スリット24の形状は、基部側に比べ先端側が幅広に設定されており、フランジ部21の塑性変形途中では、スリット24は基部側が閉鎖したV字形状となっており、塑性加工の途中から、レーザを図中矢印Lで示すようにスリット24の内側接触部の基部側から先端側に向けて、レーザの焦点を引きながら、塑性変形加工と同時にレーザ溶接を行なう(レーザの初期照射部位を図10中符号Pで示す)。
【0041】
したがって、図11に示すように、溶接箇所がスリット24の内側接触部であり、メッキ劣化箇所を閉じ込めることができるため錆の発生をおさえることができる。
【0042】
さらに、スリット24の幅が縮小する方向に、塑性加工を施しながら、スリット24の全長に沿ってレーザ溶接を行なうことができるため、溶接強度を強化でき、鉄芯10の継合強度を高めることができるという利点がある。
【0043】
次いで、図12,図13は本発明方法の第6の実施形態を示すもので、基本的に本発明方法の第2実施形態の改良形である。すなわち、鉄芯10より大径の挿入穴22内に鉄芯10を挿入した後、スリット24を閉鎖するように左右側の突片23を図13に示すように矢印方向に塑性変形させることにより、鉄芯10に締付け力を働かせて、ヨーク20に対して鉄芯10を継合するとともに、この継合状態を維持するとともに、リング状拘束部材27を突片23の外周に嵌め込むことで、スリット24が拡開することがなく、鉄芯10の強固な継合力を長期に亘り維持できる。
【0044】
従って、この第6の実施形態においても、鉄芯10に塑性ひずみが生じないことから、安定した動作特性が得られ、かつ鉄芯10とヨーク20との間の公差管理も容易なものとなり、しかも、スリット24の幅を可変することにより、継合力を調整できるなどの効果を備えている。
【0045】
また、図示はしないが、突片23の先端をテーパー状に設定すれば、リング状拘束部材27の嵌め込み作業も簡単に行なえるとともに、嵌め込み深さが深くなればなるほどリング状拘束部材27の拘束力が増すため、鉄芯10の強固な継合が得られるという付随的な利点もある。
【0046】
次いで、本発明方法と従来方法(かしめ加工方法)とを比較して、図14並びに表1を基に説明すると、図14(a)のように、ヨーク20の挿入穴22にスリット幅Wのスリット24を設け、鉄芯10を挿入穴22内に挿入する。そして、図14(b)のように、スリット24の幅が狭まるようにプレスにて加圧し、固定した状態でスリット24の先端をレーザーにて溶接加工を施す。図14(c)に示すように、磁路aからはずれた部分のみに塑性ひずみbが生じることから、かしめによる塑性ひずみbに起因する鉄芯10の磁気特性劣化が生じない。
【0047】
スリット幅Wと鉄芯10の保磁力Hc(Oe)、抜け荷重(kN)の関係を表1に示す。
【0048】
【表1】
保磁力Hcは鉄芯10をかしめた後に、再度ヨーク20から抜いた(分解した)鉄芯10についてHcメーターにて測定した。抜け荷重は鉄芯10を分解するのに必要な最大荷重を測定した。
【0049】
従来の方式によるかしめの同様の評価では、保磁力Hcは1.27(Oe)、抜け荷重0.260(kN)を示すことがわかっており、本発明方法は従来方法に比べてかしめ強度はほぼ同等であるが、保磁力の劣化の程度が小さくなっているのがわかる。また、抜け荷重はスリット幅に関係なく安定することがわかる。
【0050】
このように、本発明方法によれば、従来のものに比べ保磁力が半減しており、保磁力が小さければ小さいほど、安定した動作特性が得られるとともに、小さい電流で大きなパワーを現出させることができ、リレー装置をコンパクト化できるという有利さがある。
【0051】
次いで、図15のグラフで塑性ひずみによる磁気特性低下について磁性ひずみと磁束密度との関係を示す。図15は、磁化Hが0.5から40までの各Hで得られる磁束密度Bを区別して示している。
【0052】
例えば、最下端に位置するB0.5(Hが0.5(Oe)のときのB)を見ると塑性ひずみを与えていないもの(塑性ひずみ0%)では磁束密度9000(G)程度が得られるが、1%程度の塑性ひずみを与えると1000(G)程度しか得られない。割合では90%程度の低下を示している。どの曲線においても、わずかな塑性ひずみにて磁束密度の低下が確認でき、低磁場領域での磁束密度は特に顕著な低下を示している。
【0053】
このように、かしめなどによって付与されるわずかな塑性ひずみによって磁気特性が大きく劣化することがわかっており、このことからも、本発明に係る電磁リレー用電磁石及びその製造方法の有用性が明らかである。
【0054】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、鉄芯とヨークとの継合の際に磁気ひずみが生じることがないため、安定した動作特性が得られるとともに、保磁力も小さく抑えることができ、電磁リレーのコンパクト化を可能にするとともに、ヨークと鉄芯との取付位置の公差管理を容易なものにできるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電磁リレー用電磁石に使用する鉄芯とヨークを示す分解斜視図である。
【図2】 本発明に係る電磁石の製造方法の第1の実施形態における鉄芯の挿入前の状態を示す説明図である。
【図3】 本発明に係る電磁石の製造方法の第1の実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図4】 本発明に係る電磁石の製造方法の第2の実施形態における鉄芯の挿入前の状態を示す説明図である。
【図5】 本発明に係る電磁石の製造方法の第2実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図6】 本発明に係る電磁石の製造方法の第3の実施形態における鉄芯のヨークに対する挿入前の状態を示す説明図である。
【図7】 本発明に係る電磁石の製造方法の第3の実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図8】 本発明に係る電磁石の製造方法の第4の実施形態における鉄芯の挿入前の状態を示す説明図である。
【図9】 本発明に係る電磁石の製造方法の第4の実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図10】 本発明に係る電磁石の製造方法の第5の実施形態におけるプレス加工とレーザー溶接加工工程を示す説明図である。
【図11】 本発明に係る電磁石の製造方法の第5の実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図12】 本発明に係る電磁石の製造方法の第6の実施形態における鉄芯の挿入前の状態を示す説明図である。
【図13】 本発明に係る電磁石の製造方法の第6の実施形態における鉄芯の継合状態を示す説明図である。
【図14】 本発明に係る電磁石の製造方法を示す説明図である。
【図15】 磁性ひずみによる磁気特性低下を示すグラフである。
【図16】 電磁リレー用電磁石を示す斜視図である。
【図17】 電磁リレーを示す構成説明図である。
【図18】 電磁リレー用電磁石における従来の鉄芯とヨークとを示す斜視図である。
【図19】 ヨークに対する鉄芯の継合方法の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 鉄芯
20 ヨーク
21 フランジ部
22 挿入穴
23(23a,23b) 突片
24 スリット
25 鉤状部
26 溶接部
27 リング状拘束部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnet for an electromagnetic relay and a method for manufacturing the same, and in particular, in a joining process between an iron core and a yoke, by suppressing magnetostriction, reliable operating characteristics can be obtained with a small current, and The present invention relates to an electromagnet for an electromagnetic relay that can easily manage tolerances with a yoke, and has improved accuracy in an initial state of a relay contact, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Usually, as shown in FIGS. 16 and 17, an electromagnet used for an electromagnetic relay is provided with a
[0003]
Then, as shown in FIG. 17, when the electromagnet is energized, the
[0004]
By the way, as shown in FIG. 18, the connecting structure of the
[0005]
First, as shown in FIG. 19, the caulking method is such that the diameter of the
[0006]
Although not shown in the figure, the welding method is to press-fit the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the joining method of the iron core and the yoke by the caulking method, since the
[0008]
When plastic strain occurs, the magnetic properties tend to deteriorate greatly and the coercive force tends to increase. For example, when it is applied to an electromagnet for an electromagnetic relay, there is a drawback that a reliable ON / OFF switching cannot be expected due to a decrease in operating characteristics due to deterioration of magnetic characteristics. In addition, when the coercive force is increased, a large current is required for ON / OFF switching, and there is a drawback in that the compactness is hindered.
[0009]
Furthermore, in the caulking method, caulking is performed with a press machine. At that time, the height position of the
[0010]
On the other hand, in the welding method as well, there is a difficulty in the joint strength between the
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, so that stable operation characteristics can be obtained without causing plastic strain inside the iron core, and tolerance management of the mounting position of the iron core with respect to the yoke is simple and accurate. An object of the present invention is to provide an electromagnet for an electromagnetic relay that can easily ensure the initial state of the contact by performing well and a method for manufacturing the same.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention of this application is a method for manufacturing an electromagnet for an electromagnetic relay in which an iron core having a coil wound around its outer periphery is joined to an insertion hole provided in a flange portion of an L-shaped yoke. In this method of manufacturing an electromagnet for an electromagnetic relay, an insertion hole having a diameter slightly larger than the diameter of the iron core is formed in the flange portion of the yoke, and a slit is formed in communication between the insertion hole and the edge of the flange portion. With the steel core inserted into the insertion hole of the part, the flange part is plastically deformed so as to reduce the slit width, so that the iron core is tightened in the insertion hole, the iron core and the yoke are joined, and the flange part is joined. Is provided with projecting pieces on the left and right sides of the slit, and by deforming the projecting pieces in the joining direction, the slit width is reduced, and the iron core and the yoke are joined together. After extending the tip of the protruding piece in a bowl shape and plastically deforming the protruding pieces in the direction of reducing the slit width, the hook-shaped part and the protruding piece on the other side are locked, thereby Characterized by locking the joint state with the yoke Yes you.
[0013]
Therefore, according to the present invention, the iron core can be joined and fixed to the yoke by inserting the iron core into the insertion hole provided in the flange portion of the yoke and then plastically deforming the flange portion in the direction of reducing the slit width. In addition, plastic strain is generated only in the slit forming portion of the flange portion not related to the magnetic path, the plastic core does not generate any plastic strain, the electromagnet does not deteriorate in magnetic characteristics, and the iron core height is high. There is no variation in length. Further, if the slit width is set wide, the joining force between the iron core and the yoke can be controlled by the slit width, for example, the joining force of the iron core can be strengthened.
In addition, since the protrusions are formed on the left and right sides of the slit, it is only necessary to plastically deform the protrusions in the joining direction to reduce the slit width. It can be restricted only to the protruding piece part that is not related to Furthermore, after the projecting pieces are plastically deformed in the direction of reducing the slit width and the iron core is inserted into the insertion hole of the flange portion, the hook-shaped portion provided on the projecting piece on one side is locked to the projecting piece on the other side. If it does, opening of a slit can be prevented and the joint force of a yoke and an iron core can be maintained firmly over a long period of time.
[0014]
Further, in the method for manufacturing an electromagnet for an electromagnetic relay according to the present invention, a ring-shaped restraining member for restricting the opening of the slit is formed between the projecting pieces after plastically deforming the projecting pieces divided into two into the slits. It is characterized by being fitted and fixed.
[0015]
Therefore, according to the present invention, after the projecting pieces divided into two slits are plastically deformed inward, no plastic strain is generated. Therefore, there is no magnetic deterioration of the magnetic parts, and the magnetic characteristics of the electromagnet are deteriorated. Does not occur. Further, since the iron core can be separated without applying plastic strain by removing the ring-shaped restraining member, the iron core and the yoke can be reused.
[0016]
Furthermore, the method for manufacturing an electromagnet for an electromagnetic relay according to the present invention is characterized in that the projecting piece into which the ring-shaped restraining member is fitted is set in a tapered shape toward the tip.
[0017]
Therefore, according to the present invention, if the ring-shaped restraining member is inserted deeply into the projecting piece, the projecting pieces can be tightly joined to each other, and the joint force between the yoke and the iron core can be maintained firmly.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electromagnet for an electromagnetic relay according to the present invention and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a perspective view showing an iron core and a yoke used in an electromagnet according to the present invention. FIGS. 2 and 3 are explanatory views showing a first embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention. 5 is an explanatory view showing a second embodiment of the method for manufacturing an electromagnet according to the present invention, FIG. 6 and FIG. 7 are explanatory views showing a third embodiment of the method for manufacturing an electromagnet according to the present invention, FIG. 9 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the method for manufacturing an electromagnet according to the present invention, FIGS. 10 and 11 are explanatory views showing a fifth embodiment of the method for manufacturing an electromagnet according to the present invention, and FIGS. 13 is an explanatory view showing a sixth embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention, FIG. 14 is an explanatory view showing the operation of the fourth embodiment, and FIG. 15 is a graph showing a decrease in magnetic characteristics due to magnetic strain. .
[0020]
In addition, about the general structure of an electromagnet, since what is shown to FIG. 16, FIG. 17 of a prior art example is used, detailed description is abbreviate | omitted here.
[0021]
In FIG. 1, the structure of the
[0022]
On the other hand, the
[0023]
Next, a method for joining the
[0024]
Therefore, in order to insert the
[0025]
As described above, according to the first embodiment, after the protruding
[0026]
Furthermore, unlike the caulking method, the springback or the like does not act in the axial direction of the
[0027]
In addition, if the protruding
[0028]
4 and 5 show a second embodiment of the method of the present invention. As shown in FIG. 4, the
[0029]
First, as shown in FIG. 4, the
[0030]
Therefore, since the projecting
[0031]
As described above, according to the second embodiment, the magnetic strain is generated only in the projecting
[0032]
In addition, unlike the caulking process or the like, no springback or the like is generated in the
[0033]
In addition, the second embodiment has an advantage that the tightening force of the
[0034]
Next, FIG. 6 and FIG. 7 show a third embodiment of the method of the present invention, which is basically the same as the second embodiment, but only the shape of the protruding
[0035]
Accordingly, after the
[0036]
According to this embodiment, stable operating characteristics can be obtained without causing plastic strain in the
[0037]
Next, FIG. 8 and FIG. 9 show a fourth embodiment of the method of the present invention, which is a development of the second embodiment. That is, after the
[0038]
Therefore, since welding is performed at the projecting
[0039]
Further, FIGS. 10 and 11 show a fifth embodiment of the method of the present invention, which uses welding as in the above-described embodiment. That is, after inserting the
[0040]
At this time, the shape of the
[0041]
Therefore, as shown in FIG. 11, the welding location is the inner contact portion of the
[0042]
Furthermore, since laser welding can be performed along the entire length of the
[0043]
12 and 13 show a sixth embodiment of the method of the present invention, which is basically an improved version of the second embodiment of the method of the present invention. That is, by inserting the
[0044]
Accordingly, even in the sixth embodiment, since plastic distortion does not occur in the
[0045]
Although not shown, if the tip of the projecting
[0046]
Next, the method of the present invention is compared with the conventional method (caulking method) and will be described with reference to FIG. 14 and Table 1. As shown in FIG. A
[0047]
Table 1 shows the relationship between the slit width W, the coercive force Hc (Oe) of the
[0048]
[Table 1]
The coercive force Hc was measured with an Hc meter on the
[0049]
In a similar evaluation of caulking by the conventional method, it is known that the coercive force Hc is 1.27 (Oe) and the removal load is 0.260 (kN), and the caulking strength of the method of the present invention is higher than that of the conventional method. Although it is almost the same, it can be seen that the degree of degradation of the coercive force is small. Further, it can be seen that the pull-out load is stable regardless of the slit width.
[0050]
As described above, according to the method of the present invention, the coercive force is halved compared to the conventional one, and the smaller the coercive force, the more stable operation characteristics can be obtained, and a large power can be produced with a small current. There is an advantage that the relay device can be made compact.
[0051]
Next, the graph of FIG. 15 shows the relationship between the magnetic strain and the magnetic flux density with respect to the decrease in magnetic properties due to plastic strain. FIG. 15 separately shows the magnetic flux density B obtained at each magnetization H of 0.5 to 40.
[0052]
For example, looking at B0.5 (B when H is 0.5 (Oe)) located at the lowermost end, a magnetic flux density of about 9000 (G) is obtained with no plastic strain (
[0053]
As described above, it is known that the magnetic characteristics are greatly deteriorated by slight plastic strain applied by caulking or the like, and this also reveals the usefulness of the electromagnet for electromagnetic relay and the manufacturing method thereof according to the present invention. is there.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, no magnetostriction occurs when the iron core and the yoke are joined, so that stable operating characteristics can be obtained, and the coercive force can be kept small. The relay can be made compact, and the tolerance management of the mounting position between the yoke and the iron core can be easily managed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an iron core and a yoke used in an electromagnet for an electromagnetic relay according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state before the iron core is inserted in the first embodiment of the electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing an iron core joining state in the first embodiment of the electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing a state before insertion of an iron core in a second embodiment of the electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing an iron core joining state in the second embodiment of the electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state before the iron core is inserted into the yoke in the third embodiment of the electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing a joining state of iron cores in a third embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state before insertion of an iron core in a fourth embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing a joining state of iron cores in a fourth embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing press working and laser welding processing steps in a fifth embodiment of a method for producing an electromagnet according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing a joining state of iron cores in a fifth embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state before insertion of an iron core in a sixth embodiment of an electromagnet manufacturing method according to the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view showing an iron core joining state in a sixth embodiment of a method of manufacturing an electromagnet according to the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view showing a method for manufacturing an electromagnet according to the present invention.
FIG. 15 is a graph showing a decrease in magnetic characteristics due to magnetic strain.
FIG. 16 is a perspective view showing an electromagnet for an electromagnetic relay.
FIG. 17 is a configuration explanatory view showing an electromagnetic relay.
FIG. 18 is a perspective view showing a conventional iron core and yoke in an electromagnet for an electromagnetic relay.
FIG. 19 is an explanatory view showing a conventional example of a method for joining an iron core to a yoke.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ヨークのフランジ部に鉄芯の径よりやや大径の挿入穴が開設され、該挿入穴とフランジ部の端縁との間にスリットが連通形成され、フランジ部の挿入穴に鉄芯を挿入した状態でスリット幅を縮小させるようにフランジ部を塑性変形させることにより、鉄芯を挿入穴内で締め付け、鉄芯とヨークとを継合させ、かつ
フランジ部には、スリットを境とした左右側に突片が設けられ、突片同士を接合方向に塑性変形させることにより、スリット幅を縮小させて、鉄芯とヨークとの継合を行い、さらに
一方側の突片の先端を鉤状に延設し、突片同士をスリット幅の縮小方向に塑性変形させた後、上記鉤状部と他方側の突片とを係止させることにより、鉄芯とヨークとの継合状態をロックしたことを特徴とする電磁リレー用電磁石の製造方法。In the method for producing an electromagnet for an electromagnetic relay in which one end of an iron core having a coil wound on the outer periphery is joined to an insertion hole provided in a flange portion of an L-shaped yoke,
An insertion hole with a diameter slightly larger than the diameter of the iron core was established in the flange portion of the yoke, a slit was formed in communication between the insertion hole and the edge of the flange portion, and the iron core was inserted into the insertion hole of the flange portion. By plastically deforming the flange part so as to reduce the slit width in the state, the iron core is tightened in the insertion hole, the iron core and the yoke are joined, and the flange part is on the left and right sides with the slit as a boundary. Projections are provided, and the projecting pieces are plastically deformed in the joining direction to reduce the slit width, join the iron core and the yoke, and extend the tip of the projecting piece on one side into a bowl shape. After the projecting pieces were plastically deformed in the direction of decreasing the slit width, the joining state between the iron core and the yoke was locked by locking the hook-shaped part and the projecting piece on the other side. A method for producing an electromagnet for an electromagnetic relay.
ヨークのフランジ部に鉄芯の径よりやや大径の挿入穴が開設され、該挿入穴とフランジ部の端縁との間にスリットが連通形成され、フランジ部の挿入穴に鉄芯を挿入した状態でスリット幅を縮小させるようにフランジ部を塑性変形させることにより、鉄芯を挿入穴内で締め付け、鉄芯とヨークとを継合させ、かつ
フランジ部には、スリットを境とした左右側に突片が設けられ、突片同士を接合方向に塑性変形させることにより、スリット幅を縮小させて、鉄芯とヨークとの継合を行い、さらに
スリットに2分割される突片同士を内方に向けて塑性変形させた後、スリットの開きを規制するリング状拘束部材を突片同士に嵌め込み固着することを特徴とする電磁リレー用電磁石の製造方法。In the method for producing an electromagnet for an electromagnetic relay in which one end of an iron core having a coil wound on the outer periphery is joined to an insertion hole provided in a flange portion of an L-shaped yoke,
An insertion hole with a diameter slightly larger than the diameter of the iron core was established in the flange portion of the yoke, a slit was formed in communication between the insertion hole and the edge of the flange portion, and the iron core was inserted into the insertion hole of the flange portion. By plastically deforming the flange part so as to reduce the slit width in the state, the iron core is tightened in the insertion hole, the iron core and the yoke are joined, and the flange part is on the left and right sides with the slit as a boundary. Protruding pieces are provided, and the projecting pieces are plastically deformed in the joining direction to reduce the slit width, to connect the iron core and the yoke, and to further separate the protruding pieces that are divided into two into the slits. A method of manufacturing an electromagnet for an electromagnetic relay, comprising: a ring-shaped restraining member that restricts the opening of a slit is fitted into and fixed to protrusions after being plastically deformed toward the surface.
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