JPH11273533A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的，電気的寿命が長く、かつ、生産性の
高い電磁継電器を提供することにある。 【解決手段】 可動接触片３３のオーバーシュート時
に、この可動接触片３３の背面中間部に圧接して位置規
制する突起３４ａを、可動ブロック３０に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁継電器、特に、
寿命の長い電磁継電器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁継電器としては、例えば、図
７ないし図９に示す構成のものがある。すなわち、ベー
ス１とケース２とで形成される内部空間に、電磁石ブロ
ック３、可動ブロック４等が収容されている電磁継電器
である。ベース１に載置，固定された電磁石ブロック３
は、コイル３ａを巻回したスプール３ｂの中心孔に鉄芯
３ｃを挿入し、突出する一端部を磁極部とする一方、突
出する他端部を屈曲したヨーク５にカシメ固定してあ
る。また、可動接触片６および可動鉄片７を非接触状態
で略平行に配して一体成形した可動ブロック４は、コイ
ルばね８を介し、前記ヨーク５の水平先端部に回動可能
に支持されている。そして、電磁石ブロック３の励磁・
消磁により、可動ブロック４の可動鉄片７が鉄芯３ｃの
磁極部に吸着，開離すると、コイルばね８のばね力に抗
し、可動ブロック４がヨーク５の水平先端部を支点とし
て回動する。そして、可動接触片６の自由端部に設けた
可動接点６ａが、常閉固定接点６ｂまたは常開固定接点
６ｃに交互に接離し、電気回路を開閉する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の電磁継電器で
は、可動接触片６とリード線９とを半田付けで接続して
いたが、地球環境保護の見地、および、接続部分の生産
性の向上のため、両者を溶接接続し、半田を使用しない
接続構造としてある。さらに、この接続構造では、接続
部分の断線、すなわち、リード線９に加わる引張力、曲
げ力などによる断線を防止する目的で接続部分を成形樹
脂材で被覆してある。このため、可動接触片６の長さ寸
法は短くせざるを得ない。

【０００４】しかしながら、上述したような長さの短い
可動接触片では、図８（ａ）ないし図８（ｄ）に示すよ
うに動作し、特に、可動ブロック４は復帰動作中に慣性
力でオーバーシュート状態（図８（ｃ））となる。この
結果、可動ブロック本体４ａから突出する可動接触片６
が大きく撓み、その基部に応力が集中するので、疲労破
壊が生じやすく、機械的寿命が短い。また、可動接触片
６が短くなった分、復帰動作中における復帰バウンス時
間が長くなり、いわゆるチャタリングが生じやすい。こ
のため、復帰動作中の接点間にアークが生じ、接点が摩
耗しやすいので、電気的寿命が短かいという問題点があ
る。

【０００５】これらを解決するため、例えば、可動接触
片６と可動ブロック本体４ａとのギャップを小さくし、
可動接触片６の変位量を少なくすることが考えられる。
しかし、この方法では、成形する上で薄いサイドコア等
の金型が必要となり、金型寿命が短くなるので、生産性
が低下するという問題点がある。

【０００６】本発明は、前記問題点に鑑み、機械的，電
気的寿命が長く、かつ、生産性の高い電磁継電器を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁継電
器は、前記目的を達成するため、可動鉄片および可動接
触片を非接触状態で略平行に一体化して形成した可動ブ
ロックを、電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動
し、前記可動ブロックから突出する可動接触片の自由端
部に設けた可動接点を、固定接点に接離する電磁継電器
において、前記可動接触片のオーバーシュート時に、可
動接触片の背面中間部に圧接して位置規制する突起を、
前記可動ブロックに設けた構成としてある。

【０００８】前記可動ブロックは、１次成形した可動接
触片に、別にインサート成形した可動鉄片を２次成形で
一体化したものであってもよい。また、前記突起は、前
記可動鉄片の一端部を合成樹脂材で被覆して形成した可
動ブロックの突部に設けてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１な
いし図６の添付図面に従って説明する。すなわち、本実
施形態に係る電磁継電器は、図１に示すように、大略、
ベース１０と、電磁石ブロック２０と、可動ブロック３
０と、ケース４０とから構成されている。

【００１０】ベース１０は略方形板状であり、その一端
側近傍に、溝を間にして対向する一対の台座部１２，１
３が形成されている。この台座部１２，１３には、図示
しないスリットが紙面に対して垂直方向に所定のピッチ
で設けられている。そして、前記スリットで区画された
各位置毎に、固定接点端子１４，１５が対向するように
それぞれ圧入されている。固定接点端子１４，１５の上
端部にそれぞれ設けた常開固定接点１４ａ，常閉固定接
点１５ａが所定の間隔で対向している。

【００１１】電磁石ブロック２０は、コイル２１を巻回
したスプール２２の中心孔に鉄芯２３を挿入し、突出す
る一端部を磁極部２３ａとする一方、突出する他端部を
略Ｌ字形に屈曲したヨーク２４の垂直部２４ａにカシメ
固定したものである。そして、この電磁石ブロック２０
は、スプール２２の鍔部２２ａおよびヨーク２４の垂直
部２４ａを、ベース１０に圧入して固定されている。な
お、前記コイル２１は、スプール２２に圧入した中継端
子２５を介してコイル端子１６に電気接続されている。

【００１２】可動ブロック３０は、可動鉄片３２および
可動接触片３３を非接触状態で略平行に配して可動ブロ
ック本体３１にインサート成形したものである（図２
（ａ），（ｂ））。そして、自由端部に可動接点３３ａ
を有する可動接触片３３は、その上端部をリード線３５
を介して可動接点端子１７に電気接続してある。さら
に、前記可動鉄片３２の下端部を合成樹脂材で被覆して
形成した可動ブロック本体３１の突部３４のうち、その
外向面の下端縁部に、前記可動接触片３３の背面に当接
可能な位置規制用突起３４ａが設けられている。この突
起３４ａは、復帰動作中のオーバーシュート時に可動接
触片３３の背面中間部に圧接して可動接触片３３を位置
規制する。このため、突起３４ａは、可動ブロック本体
３１から突出する可動接触片３３のうち、その基部にお
ける撓み角度を小さくし、応力集中を防止するととも
に、いわゆるチャタリングを防止できる。そして、前記
可動ブロック３０を、前記ヨーク２４の水平先端部２４
ｂに回動可能に支持することにより、可動接点３３ａが
常開固定接点１４ａおよび常閉固定接点１５ａに交互に
接離可能に対向する。さらに、前記可動鉄片３２の最上
端部をコイルばね３６を介して電磁石ブロック２０に係
止することにより、前記可動接触片３３が外方に付勢さ
れている。

【００１３】ケース４０は、前記ベース１０に嵌合可能
な略直方体形状で、その天井面には位置決め押さえ部４
１が突設されている。この位置決め押さえ部４１は、ベ
ース１０にケース４０を組み付けた場合に、前記電磁石
ブロック２０に組み付けたヨーク２４の水平先端部２４
ｂに当接する。この結果、電磁石ブロック２０はベース
１０およびケース４０に上下から挟持され、安定する。

【００１４】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。まず、電磁石ブロック２０のコイ
ル２１に電圧が印加されていない場合には、コイルばね
３６のばね力で可動ブロック３０が、図１中、反時計回
り方向に付勢されているので、可動接点３３ａが常閉固
定接点１５ａに接触している。

【００１５】そして、前記コイル２１に電圧を印加して
励磁すると、鉄芯２３の磁極部２３ａが可動鉄片３２を
吸引するので、可動ブロック３０がコイルばね３６のば
ね力に抗し、図１中、時計回り方向に回動する。このた
め、可動接点３３ａが常開固定接点１４ａに接触した後
（図４（ａ））、可動鉄片３２が鉄芯２３の磁極部２３
ａに吸着する。

【００１６】ついで、前記コイル２１への電圧の印加を
停止し、前述の励磁を解くと、コイルばね３６のばね力
で可動ブロック３０が逆方向に回転する。このため、可
動接点３３ａが常開固定接点１４ａから開離して復帰す
る（図４（ｂ））。そして、可動接点３３ａが常閉固定
接点１５ａに接触した後、さらに、慣性力で可動ブロッ
ク３０が回転してオーバーシュート状態になると、可動
ブロック３０の突起３４ａが可動接触片３３の背面中間
部に圧接する。このため、可動接触片３３の基部が従来
例のように大きな角度で撓むことがない。また、前記突
起３４ａが可動接触片３３の背面中間部に圧接して押さ
え込むので、いわゆるチャタリングを防止できる。最後
に、可動接点３３ａが常閉固定接点１５ａに接触した状
態のまま、可動ブロック３０が可動接触片３３のばね力
で若干揺り戻され、突起３４ａが可動接触片３３から離
れて復帰状態となる（図４（ｄ））。

【００１７】なお、可動ブロック３０は、可動ブロック
本体３１に、可動鉄片３２および可動接触片３３を同時
にインサート成形する必要はない。例えば、図３に示す
ように、可動接触片３３にリード線３５を接続した後、
１次成形でインサート成形する。そして、これと別にイ
ンサート成形した可動鉄片３２を２次成形して一体化し
ても良い。本実施形態によれば、可動接触片３３と可動
鉄片３２との位置決めが容易となり、生産性，部品精度
が向上するという利点がある。また、位置規制用突起を
動作時だけに可動接触片を位置規制する場合に適用して
もよい。さらに、可動接点は一対の固定接点に交互に接
離する必要はなく、１個の固定接点だけに接離する場合
であってもよい。

【００１８】

【実施例】（実施例）図１に示す電磁継電器に、図６に
示す方程式に基づいて決定した形状の突起を設けること
により、復帰動作中における動作特性を測定した。測定
結果を図５のグラフ図に示す。 （比較例）突起を設けない場合について同様に動作特性
を測定した。測定結果を図９に示す。なお、図５あるい
は図９に示すグラフ図は、可動ブロックの外向側面を基
準にして測定したものである。このため、可動接点が常
閉固定接点に確実に接触しているためには、変位は図５
あるいは図９中で約０．４５以上であることが必要であ
り、０．４５未満では可動接点が常閉固定接点から開離
していることを意味する。

【００１９】本実施例の測定結果である図５と、従来例
の図９とを比較することにより、本実施例は比較例より
も復帰動作中における変位、特に、オーバーシュート時
の振幅が小さいことがわかった。このため、可動接触片
の基部における撓み角度が小さくなり、応力集中が生じ
にくいことが判明した。さらに、図５から明らかなよう
に、オーバーシュート状態から揺り戻しがあっても、揺
り戻しの振幅が０．４５以下とならない。このため、可
動接点が固定接点から離れることがなく、いわゆるチャ
タリングが生じない。この結果、接点間にアークが発生
せず、接点摩耗が著しく少なくなるので、電気的寿命が
伸びることが判った。

【００２０】なお、実施例にかかる突起は、図６に示し
た方程式に基づき、概略的に計算して形成したものであ
る。ただし、図６の方程式は最も代表的な部品構成から
なる可動ブロックの突起の形状，位置を概略的に計算す
るために利用できるものであり、必ずしもこの方程式に
よって導かれる位置，形状の突起に限定するものではな
い。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る請求項１の電磁継電器によれば、可動接点が固定
接点に接触した後、慣性力で可動ブロックが更に回転し
てオーバーシュート状態になっても、可動ブロックの突
起が可動接触片の背面中間部に圧接して位置規制を行
う。このため、可動接触片の基部が従来例のように大き
な角度で撓むことがなく、疲労破壊が生じにくくなるの
で、機械的寿命が伸びる。また、前記突起が可動接触片
の背面中間部に圧接して可動接点を間接的に押さえ込む
ので、いわゆるチャタリングが生じず、電気的寿命が伸
びる。さらに、可動ブロックに突起を設けたので、可動
ブロック本体と可動接触片とのギャップを小さくする必
要がない。このため、薄いサイドコア等の金型が不要と
なり、金型寿命が長くなって生産性が向上する。

【００２２】請求項２によれば、可動ブロックを、１次
成形した可動接触片に別にインサート成形した可動鉄片
を２次成形で一体化して形成してある。このため、可動
接触片と可動鉄片との位置決めが容易となり、生産性，
部品精度が向上する。

【００２３】請求項３によれば、突起を、前記可動鉄片
の一端部を合成樹脂材で被覆して形成した可動ブロック
の突部に設けてある。このため、可動鉄片が芯材となっ
て前記突部が変形しにくいので、前記突起が可動接触片
に接触しても、突部が変形しにくい。この結果、設計通
りの位置規制を行うことができ、動作特性にばらつきが
生じないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る電磁継電器の断面
図である。

【図２】 図１で図示した可動ブロックを示し、図２
（ａ）は拡大側面図、図２（ｂ）は拡大断面図である。

【図３】 図２（ｂ）の変形例である。

【図４】 図１で示した可動ブロックの動作を説明する
ための概略図である。

【図５】 可動ブロックの動作を示すグラフ図である。

【図６】 本実施形態の外形寸法を特定するための一例
を示す概略図である。

【図７】 従来例にかかる電磁継電器を示す断面図であ
る。

【図８】 図７で示した可動ブロックの動作を説明する
ための概略図である。

【図９】 従来例にかかる可動ブロックの動作を示すグ
ラフ図である。

【符号の説明】

１０…ベース、１４ａ…常開固定接点、１５ａ…常閉固
定接点、２０…電磁石ブロック、２３…鉄芯、２３ａ…
磁極部、３０…可動ブロック、３１…可動ブロック本
体、３２…可動鉄片、３３…可動接触片、３３ａ…可動
接点、３４…突部、３４ａ…位置規制用突起。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動鉄片および可動接触片を非接触状態
   で略平行に一体化して形成した可動ブロックを、電磁石
   ブロックの励磁，消磁に基づいて回動し、前記可動ブロ
   ックから突出する可動接触片の自由端部に設けた可動接
   点を、固定接点に接離する電磁継電器において、 前記可動接触片のオーバーシュート時に、可動接触片の
   背面中間部に圧接して位置規制する突起を、前記可動ブ
   ロックに設けたことを特徴とする電磁継電器。
2. 【請求項２】 前記可動ブロックが、１次成形した可動
   接触片に、別にインサート成形した可動鉄片を２次成形
   で一体化したものであることを特徴とする請求項１に記
   載の電磁継電器。
3. 【請求項３】 前記突起を、前記可動鉄片の一端部を合
   成樹脂材で被覆して形成した前記可動ブロックの突部に
   設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁
   継電器。