JPH0815033B2

JPH0815033B2 - 電磁石ブロツク

Info

Publication number: JPH0815033B2
Application number: JP62066802A
Authority: JP
Inventors: 清明葛川; 孝司田中
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPS63231832A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電磁継電器等に使用される電磁石ブロックに
関するものである。

（従来の技術）従来、前記電磁継電器の一態様として、略コ字状に屈
曲して両端に対向する一対の磁極片を形成するととも
に、前記磁極片の先端をさらに外方に屈曲して受け部を
形成した鉄心にスプールを介してコイルを巻回した電磁
石ブロックと、接極子の両端部を夫々前記受け部に作用
空間を以て対向させた接極子ブロックとを備え、前記電
磁石ブロックに接極子ブロックを揺動可能に支持し、前
記コイルに電流を印加して前記受け部に接極子を吸引，
離反することにより、前記接極子ブロックを揺動させて
可動接点と固定接点とを接離するものが、特開昭59−14
3235号公報により提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前記電磁石ブロックにおいて、起立部
の先端を単に屈曲して受け部を形成しただけでは屈曲部
外側の曲率半径が大きいため、受け部と接極子との対向
面積が面積が小さく、両者の磁気効率が悪いという問題
点を有していた。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記問題点を解決するためになされたもの
で、電磁石ブロックにおいて、前記鉄心の受け部に、 i.前記接極子との対向部を切除する加工、 ii.前記接極子との対向部を叩打する加工、の少なくともいずれか１つを施して、前記受け部に形成
される磁極面積を大きくしたものである。

（実施例）以下、本発明を一実施例である添付図面を参照して説
明する。

第１図，第２図は電磁継電器を示し、この電磁継電器
は、概略、ベース1,電磁石ブロック2,接極子ブロック3,
及びケース４で構成されている。

1.概略構成以下、各部の構成について説明する。

（ｉ）ベース１ベース１は絶縁性の合成樹脂からなり、ベース本体10
には上方に開放された収容部11が形成され、長辺方向の
両外側部には上下方向に溝部10a,10b,10b,10c,10cがそ
れぞれ形成されている。

溝部10b,10cは、溝部10aを中心に左右に対称に振り分
けられており、溝部10a,10b,10cには夫々共通端子12,固
定接点端子13,コイル端子14のリード部が夫々位置させ
てある。

各端子12,13,14の上部はベース本体10の中に埋め込ま
れて一体化されており、共通端子12の先端接点部12a,12
aは、本体10の長辺方向略中央部に形成されている凹部1
8の上面に露出し、固定接点端子13の固定接点13aは収容
部11の四隅に形成された台部15の上面に夫々露出し、コ
イル端子14の接点部14aは前記台部15の短辺方向内側に
形成され、台部15よりも一段と低くなった凹所16の底面
に夫々露出させてあり、コイル端子接点部14aの裏面に
は、ベース本体10の外部に通じる溶接電極挿入用の案内
部17が形成されている。

なお、ベース１の成形方法については後に詳述する。

（ii）電磁石ブロック２電磁石ブロック２は、概略、鉄心20,スプール23,コイ
ル27,永久磁石28で構成されている。

鉄心20は、第３図に示すように、磁性材からなる長方
形板材の両端部に夫々磁極辺21a,21bを夫々形成してあ
り、一方の磁極辺21aは板材の一端側を上方に屈曲して
起立部21cを形成し、さらに該起立部21cの上部を外側に
屈曲して起立部21dを形成したもので、他方の磁極片21b
は単に板材の他端側を前記起立部21cに対向するように
屈曲したものである。

永久磁石28は上下に夫々磁極が形成された長方形状の
もので、鉄心本体22の略中央部に配置されている。

スプール23は鉄心本体22を被覆するように鉄心20に一
体的に形成されており、両端部には鍔部24,24が形成さ
れていると共に、これらの間には鍔部を兼用した保持部
29が形成され、該保持部29は、永久磁石28をその上部が
露出した状態で一体的に保持するとともに、上面であっ
て鉄心20の両端側には、永久磁石28の長手方向に断面半
円形状の凹溝29a,29aが形成されている。

コイル27は鍔部24,24と保持部29の間に夫々巻回され
ており、単部は鍔部24,24に一体成形されている中継端
子25のコイル巻回部26にそれぞれ電気的に接続されてい
る。

ところで、前記スプール23は、上下２分割された金型
内に、永久磁石28を載置した鉄心20と中継端子25とを所
定の位置に収容し、樹脂を注入して一体的に形成され
る。なお、このとき、樹脂を下方から注入するようにす
れば、その注入圧によって永久磁石28は上部金型に押し
付けられ、永久磁石28の上面と保持部29の凹溝29aとの
ギャップを正確に規定することができる。なお、これに
より、永久磁石28の下面と鉄心22の上面との間には隙間
が生じることになるが、その隙間はほんの僅かであるた
め問題ない。

また、磁極片21a,21bを、その上面と上部金型とを微
小ギャップをもって保持し、鍔部24,24の上面を磁極片2
1a,21bの上面との間に段差を設け、接極子30を前記磁極
片21a,21bよりも一段高くなった鍔部24,24の上面で受け
るようにすれば、接極子30と前記磁極片21a,21bとの吸
着時のギャップは、前記微小ギャップに保たれ、遮磁板
は不要になる。

（iii）接極子ブロック３接極子ブロック３は、接極子30,可動接触片31,31,支
持部36で構成されている。

接極子30は磁性材からなる長方形板材で、可動接触片
31は両端側にいわゆるツイン構造の接点機構を設けて夫
々に可動接点32を有し、中央部を側方に延設して導出部
34を形成するとともに、その先端を接極子30に沿って両
側に延設して翼部35,35を形成したＴ字状の接点接続部3
3を有するもので、可動接触片31は接極子30の長辺方向
両側部にこれと平行に配置され、合成樹脂からなる絶縁
性の支持部36により、接極子30に一体化されている。た
だし、一体化された状態で、前記Ｔ字状の接続部33は、
支持部36の側部に突出させてある。

前記支持部36の下面両側には、前記電磁石ブロック２
の凹溝29a,29aに対応して、先端部を凹溝29aよりも小径
の半円形断面に形成した凸条37,37（第３図参照）が形
成してあり、その高さは、凸条37,37を凹溝29a,29aに位
置させた状態で、接極子中央部30aの下面と永久磁石28
の上面との間にほんの僅かなギャップが生じるようにし
てある。

（iv）ケース４ケース４は合成樹脂からなりベース１に外装しうる箱
形状としてある。

II.組立以上の構成からなる電磁継電器の組立について説明す
る。

まず、第２図において、後に詳述する方法により形成
されたベース１の収容部11に電磁石ブロック２を装着す
る。この状態で、電磁石ブロック２の中継端子25は、第
３図に示すように、ベース１の凹所16の底面に露出した
コイル端子接続部14a上に位置する。ただし、本実施例
において、第３図に示すように、スプール鍔部24の底面
から中継端子25の下面までの高さ（h₁）は、収容部11の
底面からコイル端子接点部14aの上面までの高さ（h₂）
よりも若干高く設定されているため、中継端子25と接点
部14aとは離間している。したがって、溶接機（図示せ
ず）の一方の電極を案内部17から上方に向かって差し込
んでコイル端子接点部14aの下面に当接し、他方の電極
を中継端子25の上面に押しあて、中継端子25を弾性変形
してコイル端子接点部14aに押圧した状態で両者を溶接
して一体化する。

したがって、中継端子25自身の復元力により、電磁石
ブロック２はベース１に押し付けられた状態で強固に固
定される。

なお、レーザ等で中継端子25と接点部14aとを溶接す
る場合は、ベース１に電磁石ブロック２を装着した状態
で、端子25と接点部14aとを重ね合わせる。また、案内
部17は不要である。

次に、第３図に示すように、接極子ブロック３の凸条
37を電磁石ブロック２の凹溝29aに位置させ、接極子ブ
ロック３を凹溝29と凸条27との接点を支点として矢印a,
a′方向に揺動可能に支持させる。

ここで、前述したように、電磁石ブロック２のスプー
ル23を成形する際に、永久磁石28の上面と凹溝29aとの
間隔は正確に規定されているため、前記凹溝29aに支持
される接極子30の下面と永久磁石28の上面との間には微
小ギャップが正確に形成される。

接極子30の両端部は、電磁石ブロック２の磁極片21a
（受け部21dの上面）,21bの上面に対向し、これらの間
には作用空間S,Sが形成されるとともに、永久磁石28の
磁力に基づき、永久磁石28,鉄心20,接極子31を結ぶ磁気
回路が形成される。

可動接触片31のＴ字状接続部33は、その翼部35,35が夫
々共通端子接点部12a,12aの上に位置すると共に、可動
接点32は固定接点13aに対向し、第３図に示すように、
接極子ブロック２が矢印ａ（ａ′）方向に動作した状態
で図中右側（左側）の可動接点32と固定接点13aとが接
触する一方、左側（右側）の接点32と13aとが離間して
作用空間Ｓが形成されるようになっている。

次に、Ｔ字状接続部33における翼部35,35の先端側
を、接続部12a,12aにそれぞれ溶接して両者を電気的に
接続する。

なお、Ｔ字状接続部33において、導出部34は細く、か
つ、翼部35の付け根の部分には半円形の切欠部36（第１
図参照）が形成してあるため、導出部34の捩り抵抗及び
翼部35の根元の曲げ剛性は小さく、接極子ブロック３の
揺動動作を円滑に行うことができる。

最後に、以上のごとく内部構成部品を装着したベース
１にケース４を外装し、ベース１とケース４との間に樹
脂５を充填して封止する。

III.動作以上のようにして形成された電磁継電器の動作につい
て説明する。

コイル端子14に電流が印加されていない無励磁状態に
あっては、鉄心20の磁極片21aと21bとでは、磁極片21a
の受け部21dの上面の方が接極子31上面との対向面積が
大きく左右の磁気バランスが崩れているため、接極子31
は矢印ａ方向に動作して第３図に示す状態を保持され
る。

コイル端子14を介して左右のコイル27,27に電流を印
加し、また、その方向を切り替えて鉄心20を励磁するこ
とにより、第３図に示すように、接極子ブロック３は凹
溝29aと凸条37との接点を支点として、矢印ａ又はａ′
方向に揺動動作し、可動接点32を固定接点13aに接離す
る。なお、接極子ブロック３の揺動動作に従って凹溝29
aと凸条37とが摩擦接触しても、これらは共に合成樹脂
で形成されているため摩耗粉等の発生は少なくなる。

また、接極子中央部30aの下面と永久磁石28の上面と
の間には所定のギャップが保持されているため、両者が
接触して揺動動作の妨げになることもない。しかも、前
記ギャップは微小に規定されているため、永久磁石28の
磁気効率はさほど低下せず、安定した動作を維持でき
る。

IV.ベース及び端子の成型方法次に、ベース１及びこれに一体的に成形される端子1
2,13,14の成形方法について、第５図から第10図を参照
して説明する。

まず、端子12,13,14は、これらを構成する導電性板材
を打ち抜いて、第５図に示す形状のリードフレーム50と
一体的に形成される。

ここで、端子12,13,14は、左右の基部51,51の内側に
それぞれ対称に設けてあり、固定接点端子13とコイル端
子14は、共通端子12を中心に図中上下方向に対称に振り
分けられている。

また、上下に位置する固定接点端子13,13の先端部
は、コイル端子14,14との間にブランクを設けることな
く一体的に連設されており、上下に位置するコイル端子
接点部14a,14a間で、上下固定接点13a,13a間の距離が可
能な限り大きくできるようにしてある。

したがって、可動接触片31の可動接点間距離を大きく
とることができ、換言すれば、可動接触片31の長さを大
きくすることができ、電磁継電器はバラツキの小さい安
定した動作特性を得ることができる。また、スプール鍔
部24、24の間隔を大きくすることも可能になり、電磁石
ブロック２に巻回されるコイル27,27の巻数を大きくし
てより大きな起磁力を得ることも可能になる。

次に、リードフレーム50はプレス工程に移され、ここ
で接点端子13とコイル端子14とをカット線53に沿って切
断して両者を分離するとともに、第６図に示すように、
コイル端子14については、点線部X₁でいったん紙面の下
方に折り曲げるとともに、さらに、実線部Y₁でそれより
先をリードフレーム50と平行な状態に折り曲げ、共通端
子12については、実線部X₂で上方に折り曲げ、さらに点
線部Y₂でリードフレーム50と平行状態に折り曲げて接点
部12a,12aを形成し、第7,8図に示す形状に加工する。こ
れにより、コイル端子14は固定接点端子13よりも一段と
低い位置に設定され、両者が交錯するようなことはな
い。

続いて、以上のごとく加工されたリードフレーム50
は、次のベース成形工程に移され、上下に２分割された
金型に固定され、この金型内に樹脂を注入してベース１
を成形する。これにより、端子12,13,14の先端部は、第
９図に示すように、ベース１の中に一体的に埋め込ま
れ、前述したように、各端子12,13,14の先端接点又は接
点部12a,13a,14aはそれぞれ、凹部18,台部15の上面，凹
所16の底面に露出される。

このように端子12,13,14の先端部はベース１の表面か
ら大きく突出することなく、単に接点又は接点部12a,13
a,14aを露出させるだけであるため、上下の金型を組み
合わせる際に、端子12,13,14の先端が金型に接触して折
れ曲がるという危険性がない。したがって、金型を簡単
な構造として加工コストの低減を図ることができるとと
もに、金型の組み合わせ速度を速くして生産効率を上げ
ることも可能になる。

次に、共通端子12,接点端子14は、リードフレーム50
との接続部分で第10図に示すように切断された後、ベー
ス１から突出した根元のところで下方に折り曲げられ、
夫々溝部10a,10cに収容される。ただし、まだ固定接点
端子13はリードフレーム50に接続されており、このまま
の状態で次の組立工程に移され、前述のごとくベース１
の電磁石ブロック２、接極子ブロック３を装着した後、
ケース４を装着する前の段階でリードフレーム50から切
り離され、ベース１から突出する根元部分で下方に折り
曲げて第１図に示す状態に加工される。

つまり、ベース１はリードフレーム50をキャリアとし
て、これに保持された状態で各組立工程を搬送される。

したがって、端子12,13,14を総てリードフレーム50か
ら切り離し、第１図に示す状態で各組立工程を搬送する
方法に比べ、次のような利点がある。

即ち、ベース１をプラテンに乗せて搬送する必要がな
く、プラテンが不要になる。

また、プラテンに載せた状態で搬送する場合、搬送過
程でこれをストッパに衝突させてベース１を位置決め
し、そのうえで組立作業を行なうわけであるが、ストッ
パに衝突する際に生じるバックラッシユによりベース１
の位置が狂うため組立精度が低下することがある。これ
に対し、前記方法ではリードフレーム50をキャリアとし
ているため、該リードフレーム50はもちろん、ベース１
を正確に位置決めすることができ、組立精度が著しく向
上して品質が良くなる。

さらに、組立中に特性チェックを行なうとき、ベース
１の下面には共通端子12とコイル端子14だけが突出し、
これら端子12,14の間には固定接点端子13が並んで突出
していないため、特性チェック用の接触子等を端子12,1
4に容易に導通させることができ、調整のインライン化
が可能になる。なお、各固定接点端子13はリードフレー
ム50を介して導通状態にあるが、このままの状態でも、
リレーの調整に必要な特性は測定できるため問題ない。

V.鉄心等の形状次に、鉄心20、永久磁石28、及び接極子30の形状につ
いて第11図を参照して説明する。

鉄心20の本体22はその略中央部両側を一部側方に拡幅
して拡幅部22a,22aが形成され、同様に、接極子30はそ
の略中央部30aの両側を一部側方に拡幅され、拡幅部22
a,22aの端面間距離l₁は、鉄心本体22の幅l₂のほぼ２倍
弱で、永久磁石28の長手方向幅l₃と同一で、さらに、接
極子中央部30aの幅l₄と同一に設定されるとともに、拡
幅部22aの幅b₁は永久磁石28の幅b₂と同一としてある。

以上の形状にすることにより、永久磁石28は、これと
ほぼ同一幅の鉄心拡幅部22a,22aと接極子30とで端面を
揃えた状態に配置されるため、鉄心20,永久磁石28,及び
接極子30で形成される磁気回路の磁気効率を向上するこ
とができる。

また、永久磁石28の本体幅b₂を小さくし、その分本体
22に巻回されるコイル27の巻数、及び電磁石ブロック２
の起磁力を大きくすることができるとともに、永久磁石
28の厚さを小さくして、電磁石ブロック２の嵩を低く
し、電磁継電器をより小型化することができる。

また、前記実施例のように、スプール23の保持部29に
永久磁石28を一体的に成型する際、永久磁石28は拡幅部
22a,22aに端面を揃えて設置すればよく、鉄心20に対し
て永久磁石28を精度良く位置決めした状態で成型加工す
ることができる。

VI.樹脂流入対策ベース１にケース４を装着して、ベース１の外周に樹
脂５を充填する際、充填された樹脂５はケース１の外側
部の溝部10a,10b,10cに伝って流れ、特に本実施例のよ
うに、ケース外壁上面に形成した凹部18上に接極子ブロ
ック３のＴ字状接続部33を位置させた場合、樹脂５が毛
管現象により導出部34とベース１との間に侵入して両者
の間で固化すると、接極子ブロック３の揺動が阻害され
て所期の特性が得られないことになる。

それ故、本実施例では、第13,14,15図に示すように、
共通端子12の先端部をＴ字状態に成形するとともに、こ
れを一旦上方に屈曲した後、さらに水平に折り曲げて接
点部12a,12aを形成し、該接点部12a,12a間の基部12bを
ケース１に埋め込むことによりその上に隔壁18aを形成
し、その内側に、導出部34とケース１との間に位置する
空隙S₀が形成される。

したがって、溝部10aを伝って流れ込む樹脂５は、ま
ず前記隔壁18aに遮ぎられてその内側に流れ込む樹脂５
の量は極めて微量になる。また、隔壁18aを越えて流れ
込もうとする樹脂５は空隙S₀により毛管現象が損なわれ
て隔壁18a部で止まり、ケース１と導出部34との間で両
者を一体化した状態で固化することはない。

このため、可動接触片31のＴ字状接続部33,33の先端
間隔をベース１の幅相当まで大きくとり、接極子30及び
これに対向する永久磁石28、鉄心磁極片21a,21bの短辺
方向幅を大きくして電磁石ブロック２の吸引力を大きく
することができる。

VII.磁極片の形状第12図に示すように、受け部21dを有する磁極片21a
は、単に折り曲げただけでは点線状態にあり、接極子30
と対向する上面の平坦部面積は非常に小さく、接極子30
との間の磁気効率が悪い。

したがって、本発明にかかる電磁石ブロック２では、
磁極片21aに矢印β方向から力を加えて起立部21cと受け
部21dとの屈曲部を外側に突き出した後、受け部21dの上
部をα方向から叩いて、Ｒ部21eの円弧面長さを短かく
して接極子30との対向面における平坦部面積（磁極面面
積）を広げたものである。

このため、磁極面面積を同一とすれば、それだけ磁極
片21aの端面をより内側（矢印ｂ方向）にもっていくこ
とができ、鉄心20の長辺方向の長さを小さくして電磁継
電器をコンパクトにすることができるとともに、接極子
30との対向面積を大きくして磁束の漏れを防止し、磁気
効率を向上することができる。

なお、磁極片21aの上面は、シェービングカットして
平坦に成形するようにしてもよい。

また、第11図に示すように、接極子30に対向する受け
部21dの幅（l₅）を拡幅すれば、接極子30との対向面積
をさらに大きくして、磁気効率をさらに向上することが
できる。

VIII.他の実施例前記実施例では、磁極片21aだけに受け部21cを形成す
るものとしたが、ラッチングタイプとする場合には、左
右の磁極片21a,21bを同一形状にすればよい。

また、前記実施例では、接極子ブロック３は保持部29
で支持するものとしたが、永久磁石28で支持するように
してもよい。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明では、電磁石ブ
ロックの鉄心受け部に、受け部の前記接極子との対向部
を切除する加工、受け部を叩打する加工のいずれか一つ
を施して前記受け部の前記接極子との磁極面積を大きく
している。

したがって、接極子と、これに近接、離間する受け部
との磁極面積が大きくなり、漏れ磁束が少なく両者の磁
気効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明にかかる電磁継電器を示し、
第１図は平面図、第２図は分解斜視図、第３図は第１図
のIII−III線断面図、第４図は第１図のIV−IV線断面
図、第５図、第６図はリードフレームの平面図、第７図
は第６図のVII−VII線断面図、第８図は第６図のVIII−
VIII線断面図、第９図，第10図はベースの成型工程を示
す斜視図、第11図の要部斜視図、第12図は磁極片の側面
図、第13図は電磁継電器の一部拡大平面図、第14,15図
は電磁継電器の一部拡大断面図である。１…ベース、10…ベース本体、11…収容部、12…共通端
子、12a…接点部、13…固定接点端子、13a…固定接点、
14…コイル端子、14a…接点部、15…台部、16…凹所、1
7…案内溝、18…凹部、２…電磁石ブロック、20…鉄
心、21a,21b…磁極片、21c…起立部、21d…受け部、21e
…Ｒ部、22…鉄心本体、23…スプール、24…鍔部、25…
中継端子、26…コイル巻回部、27…コイル、28…永久磁
石、29…保持部、29a…凹溝、３…接極子ブロック、30
…接極子、31…可動接触片、32…固定接点、33…接続
部、34…導出部、35…翼部、36…支持部、37…凸条、４
…ケース、５…樹脂、Ｓ…作用空間。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略コ字形に形成された鉄芯の中間部にコイ
ルが巻回されたコイル部と、両端部がそれぞれの鉄芯の
両端の磁極部に対向し、中間位置に設けられた支点部で
軸支されて揺動する接極子とからなる電磁石ブロックに
おいて、前記磁極部の少なくとも一方を外方に屈曲して前記接極
子と対向する磁極面を形成する受け部を設けるととも
に、該受け部表面を切除または叩打して前記接極子と対
向する前記磁極面の面積を大きくしたことを特徴とする
電磁石ブロック。