(57)【要約】【課題】電磁アクチュエータを用いた電磁リレーにおいて、プランジャーとロッドの固定がスナップフィットによりに固定されているため、軸方向の力に対して強度が低くなり係り代部が破損し抜けてしまうという問題点があった。【解決手段】電磁石を形成する励磁コイル１１、１２と、電磁石に吸引されて移動するプランジャー５と、このプランジャー５に固定されるロッド７とを備え、ロッド７を安価な樹脂成型品で構成し、プランジャー５に形成された挿入穴５１及び保持穴５２にロッド７の挿入部７４を挿入し、保持穴５２に突出した挿入部７４の先端を溶着して、ロッドをプランジャーに固定したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石を形成する励磁コイルと、前記電磁石に吸引されて移動するプランジャーと、このプランジャーに固定される樹脂で成型されたロッドとを備え、前記ロッドが樹脂成型品であり前記プランジャーに溶着固定されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記プランジャーは、前記ロッドが挿入される挿入穴を有した磁性体の棒状部材で構成され、前記挿入穴にそれよりも大きな径の保持穴を設け、前記保持穴に突出した前記ロッドを溶着することにより、前記ロッドを前記プランジャーに固定した請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記ロッドは、前記プランジャーの保持穴が設けられた側とは反対側の端部に当接する当接面と、前記当接面より外径が小さく前記プランジャーの挿入穴及び保持穴に挿入される挿入部を有し、前記挿入部の前記保持穴に突出した先端を溶着してなる請求項２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
外部電路と接続される固定接点と、電磁石を形成する励磁コイルと、前記電磁石に吸引されて移動するプランジャーと、前記プランジャーに固定される樹脂で成型されたロッドと、前記ロッドにクロスバーを介して支持され、前記プランジャーの動きに応じて前記固定接点間を断続する可動接点と、前記可動接点を前記固定接点に対して接点圧を付与する接圧ばねとを備え、前記ロッドが樹脂成型品であり前記プランジャーに溶着固定されていることを特徴とする電磁リレー。
【請求項５】
前記プランジャーは、ロッドが挿入される挿入穴と、前記挿入穴にそれよりも大きな径の保持穴を有し、前記ロッドは、接圧ばねとクロスバーが固定される保持部と、前記プランジャーの保持穴が設けられた側とは反対側の端部に当接する当接面と、前記当接面より外径が小さく前記プランジャーの挿入穴及び保持穴に挿入される挿入部を有し、前記挿入部の前記保持穴に突出した箇所を溶着してなる請求項４に記載の電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、励磁コイルへの通電の断続によりプランジャー（可動子）の往復動を行う電磁アクチュエータおよびその電磁アクチュエータを用いた電磁リレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁アクチュエータを用いた電磁リレーは、外部電路と接続される固定接点と、電磁石を形成する電磁コイルと、電磁石に吸引されて移動するプランジャーと、プランジャーに円筒形状の保持部材を介して固定されるロッドと、ロッドに絶縁部材を介して支持されプランジャーの動きに応じて固定接点間を断続する可動接点と、可動接点に接点圧を付与する接点圧スプリングとを備えている。
【０００３】
そしてプランジャーとロッドとの固定は、プランジャーの端面に形成された穴部に円筒形状の保持部材を圧入して固定し、ロッドには中空部を形成してその外周に複数のスナップフィットを設け、このスナップフィットの先端部に有する係止爪をプランジャーに固定されている保持部材の内周に嵌め込んで端面に係止させることにより行っている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８４９００６号（段落００１３、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような電磁リレーにあっては、スナップフィット部に形成された係止爪の係り代が小さいと、軸方向の力に対して強度が低くなり、係り代部が破損してロッドが抜けてしまうという問題点があった。さらに、係止爪の係り代の強度確保のためには強度の強いロッド材料を用いる必要があるため、加工費が高くなるという問題点もあった。
【０００６】
また、スナップフィットや圧入での固定では、結合部のクリアランスを微小にする必要があり、その結果、組立時に部品同士が擦れて削れカスが発生し、動作不良を起こす可能性があった。
また、スナップフィットの結合では、結合部の加工誤差により結合部のがたつきが発生し動作不良を起こす可能性があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、低コストのロッドと、ロッドとプランジャーの確実な固定が得られる電磁アクチュエータ及びそれを用いた電磁リレーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る電磁アクチュエータは、電磁石を形成する励磁コイルと、電磁石に吸引されて移動するプランジャーと、このプランジャーに固定される樹脂で成型されたロッドとを備え、ロッドが樹脂成型品でありプランジャーに溶着固定されているものである。
【０００９】
この発明に係る電磁リレーは、外部電路と接続される固定接点と、電磁石を形成する励磁コイルと、電磁石に吸引されて移動するプランジャーと、プランジャーに固定される樹脂で成型されたロッドと、ロッドにクロスバーを介して支持され、プランジャーの動きに応じて固定接点間を断続する可動接点と、可動接点を固定接点に対して接点圧を付与する接圧ばねとを備え、ロッドが樹脂成型品でありプランジャーに溶着固定されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ロッドとプランジャーは確実に固定されており、軸方向の力に対して強度が上がり、かつ結合精度も向上し信頼性が向上する。また、ロッドを安価な樹脂成型品で構成することができ低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁リレーを示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるロッドとプランジャーの接続状態を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるロッドとプランジャーの接続前の状態を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるロッドの斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるプランジャーの断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における電磁アクチュエータ及びそれを用いた電磁リレーについて図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による電磁リレーを示す断面図である。図２は図１に示す電磁リレーのロッドとプランジャーの接続状態を示す断面図である。図３はロッドとプランジャーの接続前の状態を示す断面図である。
【００１３】
図１において、電磁リレーは、例えば、樹脂成型品であるケース１に固定され外部電路との接続部を設けた固定接点２と、電流を通電することで電磁石を形成する第一の励磁コイル３及び第二の励磁コイル４と、電磁石に吸引されて移動するプランジャ−５と、プランジャー５に固定されプランジャー５の動作をクロスバー６に伝達するロッド７と、ロッド７にクロスバー６を介して支持されプランジャー５の動きに応じて固定接点２間を断続する可動接点８と、接点圧を付与するためクロスバー６とロッド７の間に設置された接圧ばね９により構成される。
【００１４】
第一の励磁コイル３及び第二の励磁コイル４はボビン１０の外周に巻装されており、ボビン１０の内部にプランジャー５が内装されている。第一の励磁コイル３及び第二の励磁コイル４の外側に磁性体にてコ字状に形成されたヨーク１１がボビン１０に固定され、ヨーク１１とボビン１０の間に永久磁石１２及び磁性プレート１３が設置されている。ボビン１０はケース１に固定されている。
【００１５】
プランジャー５はヨーク１１との間にギャップがあり、第一の励磁コイル３または第二の励磁コイル４に電流を通電させることにより、いわゆる電磁石の機能を持ち、プランジャー５がヨーク１１の間を図示上下方向に駆動する。第一の励磁コイル３または第二の励磁コイル４への電流の通電がなくなった後は、永久磁石１２の磁力によりプランジャー５はその位置を保持する構成であり、電磁アクチュエータとして機能する。
このように構成された電磁リレーは、例えば、電力計用の直動形リレーとして電路の開閉に使用されるものである。
【００１６】
次に、この発明に係るロッド７とプランジャー５について説明する。
図５はこの実施の形態におけるプランジャーの断面斜視図を示し、プランジャー５は、磁性体で円形の棒状部材で構成されており、内部に円形の挿入穴５１が貫通しており、この挿入穴５１の一部に挿入穴５１よりも大きな径を有した円形の保持穴５２が設けられている。そしてプランジャー５の挿入穴５１及び保持穴５２にロッド７が挿入されるようになっている。
【００１７】
図４はこの実施の形態におけるロッドの斜視図を示している。ロッド７は、樹脂成型品で構成され、接圧ばね９とクロスバー６が固定される保持部７１と、ロッド７の動きを外部のスイッチ（図示せず）等に伝えるための突起部７２と、プランジャー５の保持穴５２が設けられた側とは反対側の端部に当接して位置決めされる当接面７３と、プランジャー５の挿入穴５１及び保持穴５２に挿入され当接面７３より外径が小さな円形の挿入部７４が設けられている。
【００１８】
保持部７１の端部には、この実施の形態では、十字状の突起７５を設けているが、クロスバー６の固定方法によりその形状は異なる。突起部７２は、この実施の形態では、外部への動きの伝達のために設けたが、動きを伝達する必要がなければ設ける必要もない。挿入部７４の外径は、プランジャー５の挿入穴５１より小さく組立が容易であり、かつ、組立後のがたが小さくなる寸法精度にて成型されることが望ましい。
【００１９】
図２は、この実施の形態におけるロッド７とプランジャー５の接続状態を示す断面図である。プランジャー５の挿入穴５１及び保持穴５２にロッド７の挿入部７４が挿入され、ロッド７の当接面７３がプランジャー５の端部に当接し位置決めされており、ロッド７の挿入部７４の保持穴５２に突出した先端部を溶着することにより溶着部７６を形成し、ロッド７とプランジャー５が固定されている。
【００２０】
図３において、このようなロッド７とプランジャー５の固定方法について説明する。
プランジャー５の挿入穴５１及び保持穴５２にロッド７の挿入部７４が挿入され、ロッド７の当接面７３がプランジャー５の端部に接触することで位置決めされた状態にて、プランジャー５の保持穴５２の内部に矢印のように電極２０を挿入し、電極２０によりロッド７の挿入部７４を一定圧力にて押し当てた状態にて、電極２０に電流を通電させ発熱させることにより、ロッド７の挿入部７４の保持穴５２に突出した先端を溶かすことにより、図２における溶着部７６を形成しロッド７とプランジャー５が固定される。
【００２１】
なお、図２においては、溶着部７６の形状は平面であるが、例えば、電極２０の先端を凸型や凹型の形状にすることにより、凸型や凹型形状としても良い。
また、溶着部７６の形成方法として、ロッド７の成型時にプランジャー５に対して一体成型することにより、プランジャー５の保持穴５２の内部に樹脂材料が完全に充填された構造としても良い。
【００２２】
このように構成された電磁リレーにおいては、固定接点２と可動接点８の開閉動作によりロッド７に加わる軸方向の力に対し、ロッド７とプランジャー５の接合が強固なためロッド７がプランジャー５より抜ける可能性が低く信頼性が向上する。また、ロッド７を安価な樹脂成型品で構成することができるため低コスト化も可能である。
また、ロッド７は当接面７３が確実にプランジャー５に接触して固定されるため、ロッド７のがたはほとんどなく動作精度も向上する。
【００２３】
この実施の形態では、最も安価形状として、プランジャー５の挿入穴５１とロッド７の挿入部７４は円形形状としたが、四角形状等の多角形で構成しても良い。この場合、加工費は高くなるがプランジャー５とロッド７の組立時に回転方向の規制が必要なときに有用である。
なおこの発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１：ケース、２：固定接点、３：第一の励磁コイル、４：第二の励磁コイル、
５：プランジャー、６：クロスバー、７：ロッド、  ８：可動接点、
９：接圧ばね、  １０：ボビン、  １１：ヨーク、  １２：永久磁石、
１３：磁性プレート、  ２０：電極、
５１：挿入穴、  ５２：保持穴、  ７１：保持部、  ７２：突起部、
７３：当接部、  ７４：挿入部、  ７５：十字状の突起、  ７６：溶着部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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