(57)【要約】【課題】動作特性の調整を容易にすることのできる電磁リレーを得る。【解決手段】電磁リレーは、電磁石１と、電磁石１の磁力によって駆動されて電磁石１に対し回転可能なアーマチュア２と、アーマチュア２に押圧されて直線状に移動するカード８と、カード８に連動する可動接点５１と、アーマチュア２の回転に伴って可動接点５１が離接する固定接点５２と、電磁石１とアーマチュア２とカード８と可動接点５１と固定接点５２とを収納するとともに電磁石１と固定接点５２とが固定されたハウジング３とを備え、アーマチュア２は、磁性体からなる少なくとも１個の接極子２１と、塑性変形可能な材料からなり接極子２１とカード８との間に介在する連結片２４とを有し、接極子２１に連結片２４を取り付けた取り付け位置とカード位置との間に、動作特性を調整する調整部６を設けている。【選択図】図１
2014116173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石と、
前記電磁石の磁力によって駆動されて前記電磁石に対し回転可能なアーマチュアと、
前記アーマチュアに押圧されて直線状に移動するカードと、
前記カードに連動する可動接点と、
前記アーマチュアの回転に伴って前記可動接点が離接する固定接点と、
前記電磁石と前記アーマチュアと前記カードと前記可動接点と前記固定接点とを収納するとともに前記電磁石と前記固定接点とが固定されたハウジングとを備え、
前記アーマチュアは、磁性体からなる少なくとも１個の接極子と、塑性変形可能な材料からなり前記接極子と前記カードとの間に介在する連結片とを有し、
前記接極子に前記連結片を取り付けた取り付け位置と前記カード位置との間に、動作特性を調整する調整部を設けたことを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記連結片は、Ｓ字形状に曲げられ、そのＳ字形状を構成する曲げ部よりも前記取り付け位置側でバネ力を発揮することを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー。
【請求項３】
前記連結片は、前記曲げ部を挟んで前記接極子側に第１直線部を有するとともに、前記曲げ部を挟んで前記カード側に第２直線部を有し、
前記第１直線部の長さが前記第２直線部の長さより長いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁リレー。
【請求項４】
前記曲げ部は、前記カードの一方面に当接することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動作特性を調整する調整バネを内蔵した電磁リレーが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電磁リレーでは、接点機構部間に絶縁空間を形成し、この絶縁空間内に動作特性を調整する調整バネを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８５７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電磁リレーでは、調整バネの上端部で動作特性を調整するため、曲げ寸法以下でしかカード位置の寸法変化が発生せず、動作特性の調整が困難である。また、カードが上下に動き、カードを押す位置がずれてしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、動作特性の調整を容易にすることのできる電磁リレーを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電磁リレーであって、電磁石と、前記電磁石の磁力によって駆動されて前記電磁石に対し回転可能なアーマチュアと、前記アーマチュアに押圧されて直線状に移動するカードと、前記カードに連動する可動接点と、前記アーマチュアの回転に伴って前記可動接点が離接する固定接点と、前記電磁石と前記アーマチュアと前記カードと前記可動接点と前記固定接点とを収納するとともに前記電磁石と前記固定接点とが固定されたハウジングとを備え、前記アーマチュアは、磁性体からなる少なくとも１個の接極子と、塑性変形可能な材料からなり前記接極子と前記カードとの間に介在する連結片とを有し、前記接極子に前記連結片を取り付けた取り付け位置と前記カード位置との間に、動作特性を調整する調整部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明において、前記連結片は、Ｓ字形状に曲げられ、そのＳ字形状を構成する曲げ部よりも前記取り付け位置側でバネ力を発揮してもよい。
【０００８】
また、本発明において、前記連結片は、前記曲げ部を挟んで前記接極子側に第１直線部を有するとともに、前記曲げ部を挟んで前記カード側に第２直線部を有し、前記第１直線部の長さが前記第２直線部の長さより長くてもよい。
【０００９】
また、本発明において、前記曲げ部は、前記カードの一方面に当接してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、動作特性の調整を容易にすることのできる電磁リレーを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる電磁リレーのカバーを省略した正面図である。
【図２】図２は、図１に示す電磁リレーの開状態を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明の比較例として示す電磁リレーのカバーを省略した正面図である。
【図４】図４は、図１に示す電磁リレーが備える連結片の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１３】
（電磁リレーの構成）
図１は、本発明の実施形態にかかる電磁リレーのカバーを省略した正面図である。この電磁リレーは、可動接点５１に連結されたアーマチュア２を電磁石１の磁力で回転駆動することで可動接点５１を固定接点５２に離接させる。具体的には、図１に示すように、電磁石１と、電磁石１の磁力により回転駆動されるアーマチュア２と、電磁石１とアーマチュア２とをそれぞれ収納し電磁石１が固定されたハウジング３とを備える。以下、上下左右は図１を基準とし、図１の紙面手前側を前側と呼ぶ。但し、この方向はあくまで説明の便宜上定義するものであって、実際の使用状態における方向とは必ずしも一致しない。
【００１４】
ハウジング３は、前面に収納凹部３０が開口したボディ３１と、ボディ３１の前側に結合して収納凹部３０を閉塞するカバー（図示せず）とを有する。ハウジング３には、アーマチュア２をハウジング３に対して回転可能に支持する支持体４が固定されている。
【００１５】
支持体４は、厚さ方向を前後方向に向けた扁平な形状であって左右両端部がそれぞれボディ３１に固定された固定部４１と、固定部４１の前面の中央部から前方へ突設され軸方向を前後方向に向けた円柱形状の軸部４２とを有する。固定部４１をボディ３１に固定する手段としては、例えば嵌合などの周知の手段を用いることができる。アーマチュア２には、断面円形状であって内径が軸部４２の外径よりも僅かに大きい軸受け穴２０が前後に貫設されている。軸受け穴２０に軸部４２が挿入されることで、アーマチュア２がハウジング３に対して軸部４２の中心軸周りに回転可能に支持される。
【００１６】
電磁石１は、軸方向を上下方向に向けて固定部４１の後側においてボディ３１に固定されたコイル（図示せず）と、磁性体からなりコイルによって磁化される磁極片１１とを有する。磁極片１１は、コイルを上下に貫通した本体部（図示せず）と、本体部の上下両端部からそれぞれ前方に突設された可変磁極部１１ａとを有し、全体としてＵ字形状となっている。すなわち、各可変磁極部１１ａはそれぞれコイルへの通電方向に応じた極性に励磁されるのであって、その極性は可変磁極部１１ａ間で互いに異なる。ハウジング３には、一端が上記のコイルに電気的に接続されて他端がハウジング３の左方に突出した複数本（図では３本）のコイル端子６０が保持され、このコイル端子６０を通じてコイルへの通電を行う。図１に示す電磁リレーはいわゆる２巻線ラッチング型であって、上記のコイルはタップを有している。コイルの両端とタップとにコイル端子６０が１個ずつ電気的に接続されている。
【００１７】
アーマチュア２は、可変磁極部１１ａを左右から挟む固定磁極部２１ａを上下両端部に１組ずつ有する。固定磁極部２１ａの各組において、可変磁極部１１ａの左側の固定磁極部２１ａと右側の固定磁極部２１ａとは互いに異なる極性に磁化されている。具体的には、アーマチュア２は、Ｎ極を左右方向のうち互いに共通の方向に向けた２個の永久磁石２２と、磁性体からなる２個の接極子２１とが合成樹脂成型体２３にインサート成型されたものである。各接極子２１は、扁平な直方体形状であって、厚さ方向の一面が各永久磁石２２の一方ずつの極に磁着されている。すなわち、各接極子２１のうち永久磁石２２よりも上下に突出した上下両端部がそれぞれ固定磁極部２１ａとなっている。電磁石１のコイルに通電されると、可変磁極部１１ａの左右の固定磁極部２１ａのうち通電方向に応じた側の一方の固定磁極部２１ａが可変磁極部１１ａに吸引される。これにより、アーマチュア２がハウジング３に対しコイルへの通電方向に応じた方向に回転する。コイルにいったん通電されると、コイルに逆方向の電流が流されるまでは、アーマチュア２の位置（及び、これに連動する可動接点５１等の位置）は上記の永久磁石２２の磁力によって維持（ラッチング）される。
【００１８】
ハウジング３には、上記のようなアーマチュア２の回転に連動する可動接点５１と、この可動接点５１に離接する固定接点５２とが収納されている。可動接点５１と固定接点５２とは、それぞれ端子板６１，６２に電気的に接続されている。すなわち、可動接点５１と固定接点５２との離接に伴って端子板６１，６２間の電気的な接続がオンオフされる。各端子板６１，６２は、厚さ方向を左右方向に向けた金属板からなり、上端部がハウジング３外に突出する形でハウジング３に固定されている。可動接点５１は、接点保持体７を介して端子板６１に電気的且つ機械的に接続されている。接点保持体７は、全体として上下に長い板ばねからなる複数枚の接点保持ばね７１が厚さ方向に重ねられるとともに、上端部と下端部とにおいて互いに接合されたものである。接点保持体７の下端部は端子板６１の右面に固定され、接点保持体７の上端部は下端部に対して左右に変位させるように弾性変形可能である。可動接点５１は、接点保持体７の上端部に固定されることで、固定接点５２の左側においてハウジング３に対して左右に弾性的に変位可能となっている。
【００１９】
アーマチュア２と可動接点５１とは、接点保持体７とアーマチュア２とに連結されるカード８により連動する。カード８は、全体として厚さ方向を上下方向に向けた扁平な形状であって、ハウジング３の内面によりハウジング３に対して左右に平行移動可能にガイドされている。可動接点５１に接続された端子板６１は、カード８の変位を阻害しないように、カード８の進路を避けた形状とされている。アーマチュア２とカード８との連結は、後述する連結片２４によって達成されている。また、接点保持体７とカード８との連結は、カード８において上下方向と後方とに開口した接点保持体用凹部（図示せず）に接点保持体７の上端部が挿入されることで達成されている。左端の接点保持ばね７１の上端部には、他の接点保持ばね７１から離間するように傾斜して接点保持体用凹部の右向きの内面に弾接するカード弾接部７２が設けられている。
【００２０】
図１に示すように、アーマチュア２が可動範囲の限界まで時計回り方向に回転し可動接点５１が固定接点５２に接触した状態（以下、「閉状態」と呼ぶ。）では、カード弾接部７２の弾性変形により可動接点５１と固定接点５２との間に接圧が発生する。また、図２に示すように、アーマチュア２が可動範囲の限界まで反時計周り方向に回転し可動接点５１が固定接点５２から離れた状態（以下、「開状態」と呼ぶ。）では、接点保持体７は全体として上端部を下端部に対して左方に変位させるように弾性変形し、そのばね力は、可動接点５１を固定接点５２に近づける向きとなる。つまり、上記の弾性変形の変形量が多いほど、閉状態への移行のために電磁石１のコイルに入力すべき電流の最低値（以下、「最低オン電流」と呼ぶ。）が小さくなる。
【００２１】
（特性調整構造）
以下、動作特性を調整する特性調整構造を詳細に説明する。
【００２２】
図３は、本発明の比較例として示す電磁リレーのカバーを省略した正面図である。この図に示すように、アーマチュア２は、右側の接極子２１に連結されて接極子２１よりも上方に突出する連結片２４を有している。連結片２４は、カード８のアーマチュア用凹部８１に挿入されている。連結片２４は、塑性変形可能な材料からなり、厚さ寸法が接極子２１の厚さ寸法よりも小さい板状であって、厚さ方向をアーマチュア２の回転軸に直交する方向に向けている。連結片２４を接極子２１と接合する手段としては、例えば、カシメや嵌合や溶着といった周知の手段を適宜用いることができる。連結片２４の材料としては、例えばアルミニウム等の非磁性体が用いられることが望ましい。このような構成によれば、接極子２１よりも厚さ寸法が小さく変形させやすい連結片２４を塑性変形させることで、動作特性（例えば、最低オン電流や、閉状態での接圧など）を調整することができる。
【００２３】
例えば、カード８の位置をより右側とするように連結片２４を曲げた場合（つまり、連結片２４の上端部を下端部に対して右方に変位させた場合）、閉状態でのカード弾接部７２の変形量がより大きくなるから、より高い接圧が得られる。一方、開状態での接点保持体７の全体としての変形量がより小さくなるから、最低オン電流がより大きくなる。
【００２４】
逆に、カード８の位置をより左側とするように連結片２４を曲げた場合（つまり、連結片２４の上端部を下端部に対して左方に変位させた場合）、閉状態でのカード弾接部７２の変形量がより小さくなるから、接圧が低くなる。一方、開状態での接点保持体７の全体としての変形量がより大きくなるから、最低オン電流がより小さく抑えられる。
【００２５】
ここで、アーマチュア２の回転軸に平行な方向である前方から見て、アーマチュア２（連結片２４）とカード８との接触位置とアーマチュア２の回転軸とを結ぶ線がカード８の変位方向に対してなす角を「駆動角」と呼ぶことにする。この駆動角と９０°との差が大きいほど、アーマチュア２の回転力のうちカード８を上下方向いずれかに押す力として作用する分力が大きくなる。この分力が大きくなると、連結片２４とカード８との間や、カード８とハウジング３の内面との間に作用する摩擦力も大きくなるから、接点のオンオフ切替に必要な駆動力（電磁石１への入力電力）が大きくなってしまう。
【００２６】
そこで、図３に示す比較例では、上記の駆動角を９０°に近くするように、連結片２４が曲げられている。具体的には、アーマチュア２の回転軸（つまり軸部４２の中心軸）がアーマチュア用凹部８１の可動範囲よりも左側に位置することに対応して、カード８側の端部が接極子２１側の端部よりも左側に位置するように、連結片２４がＳ字形状に曲げられている。これにより、連結片２４が曲げられていない場合に比べ、連結片２４とカード８との間や、カード８とハウジング３の内面との間に作用する摩擦力が低減されるから、接点の開閉に必要な電力をより低減することができる。
【００２７】
しかしながら、図３に示す比較例によると、矢印Ｄ１に示すように、主に連結片２４の上端部でバネ力が発揮され、連結片２４の上端部で動作特性を調整することになる。そのため、曲げ寸法以下でしかカード位置の寸法変化が発生せず、動作特性の調整が困難な場合がある。また、矢印Ｄ２に示すように、カード８が上下に動き、カード８を押す位置がずれてしまう可能性がある。
【００２８】
そこで、本発明の実施形態にかかる電磁リレーでは、図１に示すように、連結片２４の取り付け位置（以下、単に「取り付け位置」という。）とカード位置との間に調整部６を設けている。調整部６とは、詳細については後述するが、動作特性を調整する主要部分である。取り付け位置とカード位置との間に調整部６を設けると、矢印Ｄ３に示すように、主に取り付け位置とカード位置との間でバネ力が発揮され、取り付け位置とカード位置との間で動作特性を調整することになる。
【００２９】
図４は、図１に示す電磁リレーが備える連結片２４の拡大図である。連結片２４がＳ字形状に曲げられている点は比較例と同じであるが、Ｓ字を構成する各部の構成は比較例と異なる。すなわち、この連結片２４は、接極子４に取り付けられた先端部２４ａと、先端部２４ａに連続する第１直線部２４ｂと、第１直線部２４ｂに連続する曲げ部２４ｃと、曲げ部２４ｃに連続する第２直線部２４ｄとを有する。具体的には、接極子４の右側面に先端部２４ａを取り付け、この取り付け位置から第１直線部２４ｂを立ち上げている。そして、第１直線部２４ｂを接極子４の上面と略平行になるように折り曲げ、この曲げ部２４ｃを挟んで更に第２直線部２４ｄを立ち上げ、第２直線部２４ｄの上端部をカード８のアーマチュア用凹部８１に嵌め込んでいる。第１直線部２４ｂの長さＬ１は第２直線部２４ｄの長さＬ２より長いのが望ましい。このような構成によると、主に曲げ部２４ｃよりも取り付け位置側でバネ力が発揮され、曲げ部２４ｃと取り付け位置との間で動作特性を調整することになる。すなわち、曲げ部２４ｃと取り付け位置との間に調整部６（第１直線部２４ｂ）を設けていることになる。
【００３０】
図２は、図１に示す電磁リレーの開状態を示す正面図である。すなわち、アーマチュア２が反時計周り方向に回転すると、アーマチュア２の接極子２１に連結された連結片２４も反時計周り方向に回転し、連結片２４に連結されたカード８が左側に移動する。これにより、図２に示すように、連結片２４の曲げ部２４ｃがカード８の下面８ａに当接するため、カード８の動きが抑制され、カード８が下がるのを防止することができる。
【００３１】
以上、説明したように、本実施形態では、接極子４に連結片２４を取り付け、その取り付け位置とカード位置との間に調整部６を設けている。このようにすれば、取り付け位置とカード位置との間で動作特性を調整することになる。そのため、曲げ寸法以上にカード位置の寸法変化が発生し、動作特性の調整が容易となる。
【００３２】
具体的には、連結片２４は、Ｓ字形状に曲げられ、そのＳ字形状を構成する曲げ部２４ｃよりも取り付け位置側でバネ力を発揮する。このような簡単な構成で、動作特性の調整の容易化を図ることが可能である。
【００３３】
また、本実施形態では、連結片２４は、曲げ部２４ｃを挟んで接極子４側に第１直線部２４ｂを有するとともに、曲げ部２４ｃを挟んでカード８側に第２直線部２４ｄを有し、第１直線部２４ｂの長さＬ１が第２直線部２４ｄの長さＬ２より長い。このようにすれば、作業性を容易化することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、曲げ部２４ｃがカード８の下面８ａに当接する。これにより、カード８の動きが抑制され、カード８が下がるのを防止することができるため、特性変動を防止することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図１では、第２直線部２４ｄの上端部がカード８に嵌め込まれている構成を例示しているが、カード８から僅かに第２直線部２４ｄの上端部が突き出していてもよい。また、連結片２４を接極子２１やカード８に直接接触させる代わりに、連結片２４とカード８との間や接極子２１と連結片２４との間に更に別途の部材を介在させてもよい。もちろん、連結片２４の取り付け位置や、連結片２４の細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  電磁石
２  アーマチュア
３  ハウジング
６  調整部
８  カード
８ａ  カードの下面（一方面）
２１  接極子
２４  連結片
２４ｂ  第１直線部
２４ｃ  曲げ部
２４ｄ  第２直線部
５１  可動接点
５２  固定接点
【図１】
2014116173.tif 000003
【図２】
2014116173.tif 000004
【図３】
2014116173.tif 000005
【図４】
2014116173.tif 000006