(57)【要約】【課題】各コイル端子間の間隔を広くとることができる電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】ボビン１５と、ボビン１５の外周の軸方向の中央部１５ａに、軸方向Ｘと直交する第一方向Ｚに突出するとともに、ボビン１５の軸方向Ｘと第一方向Ｚとに直交する第二方向Ｙ、および軸方向Ｘにおいてそれぞれ異なる位置に形成された第一コイル端子１６０、第二コイル端子１６１、第三コイル端子１６２と、各コイル端子１６０〜１６２のいずれかに巻線の巻線一端部Ｗ１、巻線中間部Ｗ３および巻線他端部Ｗ５がそれぞれ結線されるとともに、各コイル端子１６０〜１６２を跨いだボビン１５の両側の外周にそれぞれ巻装された第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンと、
前記ボビンの外周面の軸方向の中央部に、前記軸方向と直交する第一方向に突出するとともに、前記ボビンの前記軸方向と前記第一方向とに直交する第二方向、および前記軸方向においてそれぞれ異なる位置に形成された第一コイル端子、第二コイル端子、第三コイル端子と、
前記各コイル端子のいずれかに巻線の巻線一端部、巻線中間部および巻線他端部がそれぞれ結線されるとともに、前記各コイル端子を跨いだ前記ボビンの両側の前記外周面にそれぞれ巻装された第一励磁コイルおよび第二励磁コイルと、
前記ボビンの内部に内装されたプランジャと、
前記各コイル端子と異なる位置に、前記第一励磁コイルおよび前記第二励磁コイルを挟むように、前記ボビンに固定して形成されたヨークと、
前記ヨークと前記ボビンとの間に配設された永久磁石および磁性プレートとを備えた電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記ボビンの前記中央部において、前記ボビンの軸に対して対称位置に、前記第一励磁コイルおよび前記第二励磁コイルの外径の前記第二方向の位置に形成される第一端面および第三端面を有する第一設置部および第三設置部がそれぞれ形成され、
前記ボビンの前記中央部において、前記第一設置部と前記第三設置部との前記第二方向の間であって前記第一励磁コイル側に形成された第二設置部とを備え、
前記第一コイル端子は、前記第一設置部上の前記第二励磁コイル側に設置され、
前記第二コイル端子は、前記第二設置部上に設置され、
前記第三コイル端子は、前記第三設置部上の前記第二励磁コイル側に設置され、
前記第一設置部と前記第二設置部との間に、前記ボビンの前記外周面の前記第一励磁コイル側に至る第一溝部が形成され、
前記第一設置部と前記第三設置部との間に、前記ボビンの前記外周面の前記第二励磁コイル側に至る第二溝部が形成され、
前記巻線は、前記巻線一端部が前記第一コイル端子に結線され、前記第一溝部を介して前記ボビンに巻装され前記第一励磁コイルが形成され、前記巻線中間部が前記第二コイル端子に結線され、前記第二溝部を介して前記ボビンに巻装され前記第二励磁コイルが形成され、前記巻線他端部が前記第三コイル端子に結線されている請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記第三設置部の前記第三端面には、前記第二方向において外部と貫通する貫通部を備えた請求項２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の電磁アクチュエータの製造方法において、
前記巻線一端部を前記第一コイル端子に結線して、
前記巻線を前記中央部から前記第一溝部を介して前記ボビンの前記外周面に巻装して前記第一励磁コイルを形成し、
前記巻線中間部を前記第二コイル端子に結線して、
前記巻線を前記中央部から前記第二溝部を介して前記ボビンの前記外周面に巻装して前記第二励磁コイルを形成し、
前記巻線他端部を前記第三コイル端子に結線する電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の電磁アクチュエータの製造方法において、
前記巻線一端部を前記第一コイル端子に結線して、
規制ピンを前記貫通部から前記中央部の前記第二方向に挿入して、
前記規制ピンにて前記巻線をたるませた後、前記第一溝部を介して前記ボビンの前記外周面に複数回巻装して、前記規制ピンを引き抜き、最終回まで巻装して前記第一励磁コイルを形成し、
前記規制ピンを前記貫通部から前記中央部の前記第二方向に挿入して、
前記巻線を前記中央部に挿入して、前記規制ピンにて前記巻線をたるませた後、前記巻線中間部を前記第二コイル端子に結線して、
前記規制ピンにて前記巻線をたるませた後、前記中央部から前記第二溝部を介して前記ボビンの前記外周面に複数回巻装して、前記規制ピンを引き抜き、最終回まで巻装して前記第二励磁コイルを形成し、
前記規制ピンを前記貫通部から前記中央部の前記第二方向に挿入して、
前記規制ピンにて前記巻線をたるませた後、前記巻線他端部を前記第三コイル端子に結線し、
前記規制ピンを引き抜く電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータを内装し樹脂にて形成されたケースと、
前記ケースに固定して形成された固定接点と
前記プランジャの動きに応じて前記固定接点との間を断続する可動接点とを備えた電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各コイル端子間の間隔を広くとり、自動巻線作業が容易に実施できる電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの製造方法および電磁リレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の有極電磁継電器（電磁リレー）において、電磁石および永久磁石を含む電磁アクチュエータと、複数の接点部材を含む接点部とを、互いに絶縁されたケース等に組み付けるとともに、電磁アクチュエータと接点部との間に、電磁アクチュエータの作用により移動して接点部の接点部材を開閉動作させる力伝達部材を設けたものがある。そして、このような電磁リレーに用いられる電磁アクチュエータは、電磁石が、コイルを形成する導線を巻きつける巻枠と、巻枠に固定して支持され、コイルの導線をそれぞれに接続する３個以上のコイル端子を備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、この種の電磁リレーでは、２つの励磁回路を構成させることで、動作状態（接点閉状態）と、復帰状態（接点開状態）との迅速な開閉が可能であり、いずれの状態においても接点部を安定して保持できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５１２８０号公報（段落「００１０」、図１９、図２０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の複数のコイル端子を有する電磁アクチュエータにおいては、各コイル端子間のそれぞれに導線を結線して巻枠上にコイルを形成する自動巻線作業を容易に実施することができないという問題点があった。
また、コイル端子と巻線したコイル間の導線に対して振動等によるコイル端子の変動に対する導線の断線が懸念させるという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、３個のコイル端子を備える電磁アクチュエータにおいて、各コイル端子間の間隔を広くとることができ、かつ、自動巻線作業が容易に実施できる電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの製造方法および電磁リレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の電磁アクチュエータは、
ボビンと、
前記ボビンの外周面の軸方向の中央部に、前記軸方向と直交する第一方向に突出するとともに、前記ボビンの前記軸方向と前記第一方向とに直交する第二方向、および前記軸方向においてそれぞれ異なる位置に形成された第一コイル端子、第二コイル端子、第三コイル端子と、
前記各コイル端子のいずれかに巻線の巻線一端部、巻線中間部および巻線他端部がそれぞれ結線されるとともに、前記各コイル端子を跨いだ前記ボビンの両側の前記外周面にそれぞれ巻装された第一励磁コイルおよび第二励磁コイルと、
前記ボビンの内部に内装されたプランジャと、
前記各コイル端子と異なる位置に、前記第一励磁コイルおよび前記第二励磁コイルを挟むように、前記ボビンに固定して形成されたヨークと、
前記ヨークと前記ボビンとの間に配設された永久磁石および磁性プレートとを備えたものである。
【０００７】
また、この発明の電磁アクチュエータの製造方法は、
前記巻線一端部を前記第一コイル端子に結線して、
前記巻線を前記中央部から前記第一溝部を介して前記ボビンに巻装して前記第一励磁コイルを形成し、
前記巻線中間部を前記第二コイル端子に結線して、
前記巻線を前記中央部から前記第二溝部を介して前記ボビンに巻装して前記第二励磁コイルを形成し、
前記巻線他端部を前記第三コイル端子に結線するものである。
【０００８】
また、この発明の電磁リレーは、
前記電磁アクチュエータを内装し樹脂にて形成されたケースと、
前記ケースに固定して形成された固定接点と
前記プランジャの動きに応じて前記固定接点との間を断続する可動接点とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの製造方法および電磁リレーは、上記のように構成され行われているため、各コイル端子間の間隔を広くとることができ、かつ、各コイル端子が同一方向に突出しているため自動巻線作業が容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１の電磁リレーの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した電磁リレーの一部断面上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるボビンとコイル端子との構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示した電磁アクチュエータの各励磁コイルが巻装される前のボビンおよび各コイル端子の構成を示す斜視図である。
【図５】図３に示した電磁アクチュエータの各励磁コイルが巻装される前のボビンおよび各コイル端子の構成を示す斜視図である。
【図６】図３に示した電磁アクチュエータのボビンおよび各コイル端子の構成を示す上面図である。
【図７】図４に示した電磁アクチュエータのボビンおよび各コイル端子を用いた励磁コイルの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１における電磁リレーの構成を示す斜視図である。図２は図１に示した電磁リレーの一部断面上面図である。図３は図１に示した電磁リレーの電磁アクチュエータのボビンおよび各コイル端子の構成を示す斜視図である。図４および図５は図３に示した電磁アクチュエータの各励磁コイルが巻装される前のボビンおよび各コイル端子の構成を示す斜視図である。図６は図３に示した電磁アクチュエータのボビンおよび各コイル端子の構成を示す上面図である。図７は図４に示した電磁アクチュエータのボビンおよび各コイル端子を用いた励磁コイルの製造方法を示す図である。
【００１２】
図１および図２において、電磁リレー１００は、例えば、樹脂にて形成されたケース１と、このケース１に内装された電磁アクチュエータ３０とにて構成されている。そして、ケース１の外壁には外部電路と接続するために形成された一対の第一接続端子２および第二接続端子４とを備えている。第一接続端子２には固定接点３が形成されている。また、第二接続端子４にはこの固定接点３と相対する位置に可動接点５が形成されている。
【００１３】
電磁アクチュエータ３０は、ケース１に固定されているボビン１５と、ボビン１５の外周面Ａの軸方向Ｘの中央部１５ａを挟んで両側にそれぞれ巻装され形成されている第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１とを備えている。ボビン１５の内部には、プランジャ９が内装されている。また、ボビン１５の両端には、各両端からそれぞれ径方向外側へ延設した第一フランジ部１８０および第二フランジ部１８１を備える。これら、第一フランジ部１８０および第二フランジ部１８１は、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１のボビン１５の軸方向Ｘにおけるガイド部および保護部となる。
【００１４】
そして、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１を挟むように、磁性体にてコ字状に形成されたヨーク１４が、これら第一フランジ部１８０および第二フランジ部１８１に挿入されて固定されている。また、このヨーク１４は後述する各コイル端子と異なる箇所に形成されている。また、ヨーク１４とボビン１５の第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１との間には、永久磁石１２および磁性プレート１３が設置されている。
さらに、プランジャ９に固定されプランジャ９の動作をクロスバー６に伝達するロッド８と、可動接点５に接点圧を付与するためクロスバー６とロッド８と間に設定された接圧バネ７とを備える。プランジャ９は、ヨーク１４との間にギャップを有する。
【００１５】
そして、第一励磁コイル１０または第二励磁コイル１１に電流を通電させることにより、これらが電磁石の機能を持ち、プランジャ９がこの電磁石に吸引されヨーク１４との間（ギャップ）を、図２の図面上、上下方向に駆動する。このプランジャ９の動作により、可動接点５は固定接点３間を断続する。そして、第一励磁コイル１０または第二励磁コイル１１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９は図２に示す位置を保持するように構成されている。このように構成された電磁リレー１００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、ボビン１５の形状の詳細について図３から図６に基づいて説明する。ボビン１５の外周面Ａの軸方向Ｘの中央部１５ａ、すなわち、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１の軸方向Ｘの間には、第一コイル端子１６０、第二コイル端子１６１、第三コイル端子１６２が形成されている。各コイル端子１６０、１６１、１６２は、ボビン１５の軸方向Ｘと直交する第一方向Ｚにそれぞれ突出して形成されている。この突出方向は、先に示したヨーク１４と相反する方向に形成されている。よって、各コイル端子１６０、１６１、１６２およびヨーク１４は、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１のボビン１５の第一方向Ｚにおけるガイド部および保護部となる。
【００１７】
また、各コイル端子１６０、１６１、１６２は、ボビン１５の軸方向Ｘおよび第一方向Ｚに直交する第二方向Ｙおよび軸方向Ｘにおいて、それぞれ異なる位置にて形成されている（図６参照）。具体的には、軸方向Ｘにおいては、第二コイル端子１６１が第一励磁コイル１０側に、第三コイル端子１６２が第二励磁コイル１１側に、第一コイル端子１６０が第二コイル端子１６１と第三コイル端子１６２との間にそれぞれ形成されている。尚、第一励磁コイル１０側とは、ボビン１５の軸方向Ｘにおいて第二励磁コイル１１より第一励磁コイル１０の方が近い位置を示している。また、第二励磁コイル１１側とは、ボビン１５の軸方向Ｘにおいて第一励磁コイル１０より第二励磁コイル１１の方が近い位置を示している。
【００１８】
また、第二方向Ｙにおいては、第一コイル端子１６０が図６の図面上において上部に、
第三コイル端子１６２が図６の図面上において下部に、第二コイル端子１６１が第一コイル端子１６０と第三コイル端子１６２との間にそれぞれ形成されている。また、各コイル端子１６０、１６１、１６２には、先端側に巻線の結線用の結線部１６３、下端側に巻線の結線用の結線部１６４がそれぞれ形成されている。結線部１６３は半円状の切り欠きにて形成され、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１を動作されるための外部回路（図示せず）との間にてケーブルの接続のために形成されているものである。また、結線部１６４は矩形状の切り欠きにて形成されている。尚、これら結線部１６３、１６４の形状は、この形状に限られることはなく、巻線の結線が可能であればいずれの形状であってもよい。
【００１９】
また、各コイル端子１６０、１６１、１６２は、ボビン１５の中央部１５ａに形成された第一設置部１５０、第二設置部１５１、第三設置部１５２上にそれぞれ設置されている。第一設置部１５０および第三設置部１５２は、ボビン１５の軸に対して対称位置に形成されている。そして、第一設置部１５０は、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１の外径１０ａ、１１ａの第二方向Ｙの一方側（図６の図面上の上方側）位置に形成される第一端面１５０ａを有している。
【００２０】
また、第三設置部１５２は、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１の外径１０ａ、１１ａの第二方向Ｙの他方側（図６の図面上の下方側）位置に形成される第三端面１５２ａを有している。これら第一端面１５０ａおよび第三端面１５２ａは、第一励磁コイル１０および第二励磁コイル１１の第二方向Ｙにおけるガイド部および保護部となる。そして、第一設置部１５０と第二設置部１５１との間に、ボビン１５の外周面Ａの第一励磁コイル１０側に至る第一溝部１７０が形成されている（図４参照）。また、第一設置部１５０と第三設置部１５２との間に、ボビン１５の外周面Ａの第二励磁コイル１１側に至る第二溝部１７１が形成されている（図５参照）。また、第三端面１５２ａには、第二方向Ｙにおいて外部と貫通する貫通部１７２が切り欠いて形成されている。
【００２１】
ボビン１５は、例えば、樹脂の成型品として絶縁材料にて製作される。各コイル端子１６０、１６１、１６２は、ボビン１５に圧入または同時成型にて固定される。このように、第一コイル端子１６０と第二コイル端子１６１と第三コイル端子１６２との間には、それぞれ十分な間隔を設けて配置することが可能となる。尚、各コイル端子１６０、１６１、１６３の配置については、上記に示した例に限られることはなく、ボビン１５の中央部１５ａにおいて、第二方向Ｙおよび軸方向Ｘにおいて、それぞれ異なる位置にて形成されていれば他の配置であってもよい。
【００２２】
次に上記のように構成された電磁アクチュエータの製造方法のボビンに巻線を巻きつけ各励磁コイル１０、１１を製造する製造方法について図７を用いて説明する。まず、巻線一端部Ｗ１を第一コイル端子１６０の結線部１６３に対して反時計方向に少なくとも１回以上絡げて結線する。次に、第二コイル端子１６１と第三コイル端子１６２との間に、図面上、下側から貫通部１７２を介して規制ピン４０を挿入する。次に、巻線は第一コイル端子１６０に結線された後、規制ピン４０に規制された状態、すなわち、規制ピン４０の位置にて巻線をたるませた状態として、ボビン１５の中央部１５ａから第一溝部１７０を介してボビン１５の外周面Ａにおいて方向Ｗ２に複数回巻装する。
【００２３】
次に、規制ピン４０を中央部１５ａから貫通部１７２を介して外部に矢印Ｂの方向に引き抜く。次に、所定の巻装数を満足するよう巻装を方向Ｗ２にて行い第一励磁コイル１０を形成する。次に、第一励磁コイル１０の巻装終了後、再び規制ピン４０を第二コイル端子１６１と第三コイル端子１６２との間に、図面上、下側から貫通部１７２を介して挿入する。次に、巻線は規制ピン４０に規制された状態、すなわち、規制ピン４０の位置にて巻線をたるませた状態として、巻線中間部Ｗ３を第二コイル端子１６１の結線部１６４に対して反時計方向に少なくとも１回以上絡げて結線する。
【００２４】
次に、巻線中間部Ｗ３を第二コイル端子１６１に結線された後、規制ピン４０に規制された状態、すなわち、規制ピン４０の位置にて巻線をたるませた状態として、ボビン１５の中央部１５ａから第二溝部１７１を介してボビン１５の外周面Ａにおいて方向Ｗ４に複数回巻装する。次に、規制ピン４０を中央部１５ａから貫通部１７２を介して外部に矢印Ｂの方向に引き抜く。次に、所定の巻装数を満足するよう巻装を方向Ｗ４にて行い第二励磁コイル１１を形成する。次に、第二コイル端子１６１と第三コイル端子１６２との間に、図面上、下側から貫通部１７２を介して規制ピン４０を挿入する。
【００２５】
次に、規制ピン４０に規制された状態、すなわち、規制ピン４０の位置にて巻線をたるませた状態として、巻線他端部Ｗ５を第三コイル端子１６２の結線部１６３に対して時計方向に少なくとも１回以上結線する。次に、規制ピン４０を中央部１５ａから貫通部１７２を介して外部に矢印Ｂの方向に引き抜き、各励磁コイル１０、１１が作成される。
【００２６】
尚、結線の方法、および、各励磁コイル１０、１１の巻装の方法については、上記に示した順番や方向にとらわれず様々な組み合わせにて実施することが可能であり、同様の効果を奏することができる。例えば、第三コイル端子１６２への結線を最初として、第二励磁コイル１１の巻装、第二コイル端子１６１への結線、第一励磁コイル１０の巻装、第一コイル端子１６０への結線としてもよい。
また、規制ピン４０による巻線のたるみは、規制ピン４０の上面側または下面側のいずれかに形成されるものであり、いずれであっても同様に構成することができる。
【００２７】
上記のように構成された実施の形態１の電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの製造方法および電磁リレーによれば、各コイル端子は、ボビンの中央部において、第二方向および軸方向において、それぞれ異なる位置にて形成されているため、各コイル端子の間隔を広くとることができ、各コイル端子への結線作業を容易に行うことが可能である。さらに、各コイル端子は、ボビンの第一方向に突出して形成されているため、自動巻線作業が容易に実施できる。
【００２８】
また、各溝部を介して、巻線を第一励磁コイル、ボビンの中央部、第二励磁コイルにそれぞれ導入することができるため、巻装を確実にかつ容易に行うことができる。
また、各コイル端子の間隔および貫通部を利用することにより、規制ピンをボビンの中央部に挿入して巻線にたるみを付けることができるため、巻線に対して振動等に対する断線が起こりにくくなり信頼性が向上する。
これにより、安価で信頼性の高い電磁リレーを得ることができる。
【００２９】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、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】
【００３０】
１  ケース、２  第一接続端子、３  固定接点、４  第二接続端子、５  可動接点、
６  クロスバー、７  接圧バネ、８  ロッド、９  プランジャ、１０  第一励磁コイル、１０ａ  外径、１１  第二励磁コイル、１１ａ  外径、１２  永久磁石、
１３  磁性プレート、１４  ヨーク、１５  ボビン、１５ａ  中央部、
１５０  第一設置部、１５１  第二設置部、１５２  第三設置部、１５０ａ  第一端面、１５２ａ  第三端面、１６０  第一コイル端子、１６１  第二コイル端子、
１６２  第三コイル端子、１６３  結線部、１６４  結線部、１７０  第一溝部、
１７１  第二溝部、１７２  貫通部、１８０  第一フランジ部、
１８１  第二フランジ部、３０  電磁アクチュエータ、４０  規制ピン、
Ｗ１  巻線一端部、Ｗ３  巻線中間部、Ｗ５  巻線他端部、Ａ  外周面、Ｘ  軸方向、
Ｚ  第一方向、Ｙ  第二方向。
【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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【図６】
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【図７】
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