(57)【要約】【課題】溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減し、また接合信頼性を向上した電磁リレーを提供する。【解決手段】この電磁リレーの接極子ブロックＸ３は、接極子２０と、接極子２０の中央部をインサートして接極子２０の両側方向に各腕体２１ａを突出させた絶縁体２１と、絶縁体２１の各腕体２１ａにインサートされ、接極子２０の中央側に向いた各腕体２１ａの面より前方へ突出した接点ばね２２と、各接点ばね２２の後瑞より延長され、接点ばね２２の突出する面と反対側の腕体２１ａの面より後方へ突出した略コ形のヒンジばね１００とから構成され、ヒンジばね１００は、ボディに溶接される側片１００ｃの溶接部ｙよりもヒンジばね１００が撓む側の位置から側片１００ｃの先端側にかけて、前記ヒンジばねの一部を曲げ起こして形成した曲げ起こし片１００ｄを有するものとした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子板と接合する接合面と固定接点とを側壁の上面に露出させたボディと、ボディに配設されコイルが巻装された鉄心と、シーソー動自在に支持され前記コイルの励磁状態に応じて前記鉄心の磁極面に吸引離反される接極子と、前記接極子の中央部を固着すると共に接点ばねの一端が取着される支持部が延設された絶縁体と、前記接点ばねの他端に設けられ前記接極子の動作に連動して前記固定接点と接触開離する可動接点と、前記接点ばねの一端が取着された前記絶縁体の一面と対向する一面に一端が取着され、該一端から折曲形成された他端が前記接合面に溶接されて固着される略コ形のヒンジばねとを備え、前記ヒンジばねは、前記接合面と溶接された溶接部よりもヒンジばねが撓む側の位置から前記他端の先端側にかけて、前記ヒンジばねのばね板の一部を曲げ起こして形成した曲げ起こし片を有することを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記曲げ起こし片を、前記ヒンジばねのばね板の両側に設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁リレーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁リレーについて図５を用いて説明する。この電磁リレーＸは、ボディブロックＸ１に、コイルブロックＸ２と、接極子ブロックＸ３と、永久磁石７とを組み付けて、合成樹脂製の下面開口の箱状ケース３０をボディブロックＸ１に被着することで構成される。
【０００３】
ボディブロックＸ１は、鉄心２と、固定接点３を一端部に設けた第１の端子板４と、接極子ブロックＸ３に設けたヒンジばね２３の一端が固着される接合面５ａを設けた第２の端子板５とをインサートして成形した合成樹脂成形品のボディ１より構成される。ボディ１には、対向する一対の側壁１ａ，１ａが一体に突出形成されている。
【０００４】
鉄心２は、磁性鉄板を略コ形に打ち抜き形成したもので、ボディ１の成形時にインサートされて、ボディ１の側壁１ａ，１ａと並行するようにボディ１に固着されると共に、両側の磁極片２ａ，２ｂをボディ１上に突出させている。この鉄心２のインサート位置は、ボディ１の短手方向の中心を通る線上で、且つ長手方向の中心点よりも片側に偏倚する位置となっており、一方の磁極片２ａはボディ１の一端縁側に寄り、他方の磁極片２ｂはボディ１の他端縁より離れるように中央側に寄っている。
【０００５】
そして、一方の磁極片２ａの内側部に沿ってボディ１上には、角筒部６を一体に突出形成してある。この角筒部６は中央に、下端部がインサートされている鉄心２の中央片２ｃの上面で且つ両側の磁極片２ａ，２ｂ間の中心位置よりも一方の磁極片２ａ側に偏倚している位置に至る断面四角の穴６ａを上下方向に設けている。
【０００６】
穴６ａには断面形状が略同一の角柱状の永久磁石７が上方から圧入或いは挿入により挿着される。永久磁石７は、上下端が異なる磁極に着磁されたもので、下端面の磁極面は鉄心２の中央片２ｃの上面に吸着され、上端の磁極面は角筒部６の上端面より上方に突出して鉄心２の磁極片２ａ，２ｂの磁極面と略同一の高さに位置する。
【０００７】
第１の端子板４は、一端部に固定接点３が溶接され、固定接点３をボディ１の側壁１ａの上面に露出させた状態で前記一端部が側壁１ａに埋設され、中間部が側壁上部からボディの下面まで側壁の外側面に沿って配置され、端子部８が形成された他端部がボディ１の下面から突出した状態に設けられる。
【０００８】
第２の端子板５は、一端部寄りの部位に接合面５ａが形成され、接合面５ａをボディ１の側壁１ａ上面の中央付近に露出させた状態で前記一端部が側壁１ａに埋設され、中間部が側壁上部からボディの下面まで側壁の外側面に沿って配置され、端子部５ｂが形成された他端部がボディ１の下面から突出した状態に設けられる。
【０００９】
また、鉄心２の磁極片２ｂ側のボディ１の端部には、側壁１ａ，１ａの端面に一端が至るように形成した低背の立壁１ｄを一体立設しており、この立壁１ｄの中央部には後述するコイルブロックＸ２のコイルボビン１０の鍔部１１の端部１１ａを嵌めるための切欠き部１ｅを形成してある。
【００１０】
コイルブロックＸ２は、中央に磁極片２ｂの横断面と略同じで磁極片２ｂを貫挿させるための中心透孔１０ａを形成した前記コイルボビン１０と、コイルボビン１０の両端の鍔部１１，１２の間の胴部に巻装したコイル１３とで構成されるもので、下側の鍔部１１の前記端部１１ａ寄りの両側面にはコイル１３が接続されているコイル端子１４，１４を突出している。このコイル端子１４，１４は逆Ｌ字状に折り曲げられて下方に延びている。また、鍔部１１の両側面には、コイルブロックＸ２に被着する絶縁ケース１７を固定するための係止突起１５を一体に突出形成してある。
【００１１】
更に、上側の鍔部１２の中心透孔１０ａの開口は、後述する接極子ブロックＸ３の接極子２０の端部が臨む部位以外の三方がリブ１６によって囲まれている。このリブ１６は、中心透孔１０ａの開口から上方に向けて突出する磁極片２ｂの先端位置よりも高くなるように形成してある。
【００１２】
絶縁ケース１７は、合成樹脂成形品からなり、下面開口の箱状で、天井面にコイルボビン１０の中心透孔１０ａから突出する磁極片２ｂの先端部及びリブ１６を外部に突出させる開口窓１７ａを設け、対向する一対の両側壁の下端縁に、コイルブロックＸ２に被着する際に、コイルボビン１０の鍔部１１の両側面に形成した係止突起１５のテーパー面に下端が乗り上げて内側から係止突起１５を係止する係止孔１８ａを設けた弾性突片１８を一体突設しており、これら係止突起１５と係止孔１８ａにより絶縁ケース１７はワンタッチでコイルブロックＸ２に被着固定できるようになっている。
【００１３】
接極子ブロックＸ３は、磁性体からなる接極子２０と、接極子２０の中央部をインサートして接極子２０の中心位置よりも一端側に偏倚した位置において接極子２０の両側方向に腕体２１ａ，２１ａを突出させた略Ｔ形の絶縁体２１と、絶縁体２１の各腕体２１ａ，２１ａを支持部として一端がインサートされ、接極子２０の中央側に向いた各腕体２１ａの面より前方へ突出した接点ばね２２，２２と、各接点ばね２２，２２の前記一端より延長され、接点ばね２２の突出する面と反対側の腕体２１ａの面より後方へ突出した略コ形のヒンジばね２３，２３とから構成される。
【００１４】
ヒンジばね２３は、腕体２１ａより突出せる一方の側片２３ａの長さを、絶縁体２１よりもやや短くし、中央片２３ｂより折り返して接極子２０に並行する他方の側片（外側側片）２３ｃの長さを、その先端が接極子２０の長手方向の中心に略対応する長さとしている。
【００１５】
各接点ばね２２の先部は二股に分かれ、夫々の下面に可動接点を設けている。
【００１６】
接極子２０は鉄心２上方に配置した時に接極子２０の両端部下面を磁極片２ａ，２ｂの磁極面に対向させることができるように長手方向の寸法を鉄心２の長手方向の寸法よりやや長く形成し、また磁極片２ａ，２ｂ間に装着される永久磁石７の上端面に対向する、中心位置よりも偏倚した下面位置に突起（図示せず）を突出形成しており、この突起が永久磁石７の上端面にシーソー動自在に載置され、シーソー動作の支点を構成する。
【００１７】
以上のように構成されたコイルブロックＸ２、接極子ブロックＸ３は、コイルブロックＸ２、接極子ブロックＸ３の順番でボディブロックＸ１へ組み付けられる。
【００１８】
コイルブロックＸ２は、コイルボビン１０の中心透孔１０ａの下面開口より磁極片２ｂの先端を挿入すると同時にコイル端子１４，１４の先端を側壁１ａ，１ａの端部近傍のボディ１の両側上面に開口しているコイル端子孔１ｆに上方から貫挿させてコイルボビン１０の鍔部１１をボディ１上に載置すると共に鍔部１１の端部１１ａを立壁１ｄの切欠き部１ｅに嵌め込む。この時端部１１ａの端面は、立壁１ｄの外面と略同一面となる。
【００１９】
接極子ブロックＸ３は、接極子２０の下面に設けた前記突起を永久磁石７の上端面上に載置すると共に、両側のヒンジばね２３，２３の外側側片２３ｃの先端部を、ボディブロックＸ１の側壁１ａ，１ａの略中央上面に露出している第２の端子板５の接合面５ａに対してレーザー溶接により固着する。
【００２０】
これによって両側の接点ばね２２，２２の先端下面の可動接点が夫々固定接点３，３に対向配置され、又接極子２０の両端部下面が鉄心２の磁極片２ａ，２ｂの磁極面に対向配置される。
【００２１】
このようにしてボディブロックＸ１に、コイルブロックＸ２と接極子ブロックＸ３とを組み付けた後に、合成樹脂製の下面開口の箱状ケース３０がボディブロックＸ１に被着される。
【００２２】
上記のように構成された電磁リレーＸは、通常時にはヒンジばね２３，２３のばね付勢力と永久磁石７の磁力とで接極子２０の支点位置に近い方の端部が磁極片２ａの磁極面に吸着保持され、接点ばね２２，２２の可動接点は、固定接点３，３より開離した状態にある。この場合、永久磁石７、接極子２０、磁極片２ａを含む鉄心２で閉磁路が構成されて接極子２０の動作状態が保持される。
【００２３】
この状態で、鉄心２の磁極片２ａ側で永久磁石７の磁力を打ち消す方向となり且つヒンジばね２３のばね負荷よりも大きな吸引力が永久磁石７の磁力と合わさって磁極片２ｂ側に発生するように、コイル端子１４，１４を介してコイル１３に励磁電流を流すと、接極子２０は下面に設けた前記突起を支点としてシーソー動作を行い、接極子２０の接点ばね２２，２２側の端部が磁極片２ｂの磁極面に吸着される。この時、接点ばね２２，２２は先端の可動接点を固定接点３，３に弾接させて、第１の端子板４の端子部８と第２の端子板５の端子部５ｂ間をオンさせる。この状態は、励磁電流を流し続けることで保持される。
【００２４】
そして、励磁電流をオフさせるとヒンジばね２３，２３及び接点ばね２２，２２の復帰力が永久磁石７による磁極片２ｂ側での吸引力よりも大きいため、接極子２０は前記突起を支点として再びシーソー動作を行い、更に磁極片２ａ側に発生する永久磁石７の磁力による吸引力も加わり上述の通常状態に戻ることとなる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ヒンジばね２３が、その外側側片２３ｃの先端部を、ボディブロックＸ１の側壁１ａ，１ａの略中央上面に露出している第２の端子板５の接合面５ａに対してレーザー溶接により固着して組み立てられるため、電磁リレーＸが駆動して接極子２０が上述したようにシーソー動作を行うと、図６に示すヒンジばね２３の外側側片２３ｃの溶接部ｙには、図７に示すように、ヒンジばね２３が撓んだ際の応力（図７中のｚ１，ｚ２は、応力が集中する領域を示したもので、ｚ２は最も応力が集中する箇所を示す）が集中してしまい、溶接部ｙと応力集中箇所が同じとなり、溶接位置のばらつきがヒンジばね２３のばねの硬さへ及ぼす影響が大きく、ひいてはリレーの動作特性が溶接ばらつきに大きく影響されるという問題があった。
【００２６】
また、溶接することによってばね性が劣化しやすい部分に応力が集中するため、接合信頼性も低下するという問題があった。
【００２７】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減し、また接合信頼性を向上した電磁リレーを提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、端子板と接合する接合面と固定接点とを側壁の上面に露出させたボディと、ボディに配設されコイルが巻装された鉄心と、シーソー動自在に支持され前記コイルの励磁状態に応じて前記鉄心の磁極面に吸引離反される接極子と、前記接極子の中央部を固着すると共に接点ばねの一端が取着される支持部が延設された絶縁体と、前記接点ばねの他端に設けられ前記接極子の動作に連動して前記固定接点と接触開離する可動接点と、前記接点ばねの一端が取着された前記絶縁体の一面と対向する一面に一端が取着され、該一端から折曲形成された他端が前記接合面に溶接されて固着される略コ形のヒンジばねとを備え、前記ヒンジばねは、前記接合面と溶接された溶接部よりもヒンジばねが撓む側の位置から前記他端の先端側にかけて、前記ヒンジばねのばね板の一部を曲げ起こして形成した曲げ起こし片を有するものとした。
【００２９】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記曲げ起こし片を、前記ヒンジばねのばね板の両側に設けたものとした。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態１から実施形態２によって説明する。
（実施形態１）
本実施形態における基本構成は従来例と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００３１】
則ち、本実施形態の電磁リレーは、図５の従来例と比較して、接極子ブロックＸ３に用いられたヒンジばね２３に代えて、図１に示すヒンジばね１００を用いた点に特徴がある。
【００３２】
このヒンジばね１００は、絶縁体２１の各腕体２１ａを支持部として一端がインサートされた接点ばね２２の前記一端より延長され接点ばね２２の突出する面と反対側の腕体２１ａの面より後方へ突出した一方の側片１００ａと、一方の側片１００ａを接極子ブロックＸ３の外側方向に略９０°折り曲げて形成された中央片１００ｂと、中央片１００ｂより一方の側片１００ａと並行するように略９０°折り曲げて形成された他方の側片１００ｃとからなる略コ形であり、他方の側片１００ｃの長さを、その先端が接極子２０の長手方向の中心に略対応する長さとしている。
【００３３】
他方の側片１００ｃは、従来例と同様に、ボディ１の側壁１ａの略中央上面に露出した第２の端子板５の接合面５ａに対してレーザー溶接により固着されるが、その溶接部ｙよりもヒンジばね１００が撓む側（中央片１００ｂ側）の位置から他方の側片１００ｃの先端側（中央片１００ｂと反対側）にかけて、ばね板の内側に突片が形成され、該突片を曲げ起こして、曲げ起こし片１００ｄが形成されている。
【００３４】
上記のように、曲げ起こし片１００ｄを有するヒンジばね１００の他方の側片１００ｃにおいては、電磁リレーが駆動して接極子２０がシーソー動作を行い、ヒンジばね１００が撓んでも、図２に示すように、応力が集中する領域ｚ１，ｚ２が、溶接部ｙから、曲げ起こし片１００ｄのヒンジばねが撓む側の周囲へと変わり、溶接部ｙと応力集中箇所が別の箇所となる。
【００３５】
かかる電磁リレーにおいては、曲げ起こし片１００ｄを設けることで、応力集中箇所ｚ１，ｚ２を溶接部ｙから違う場所へとずらすことができ、溶接位置がばらついてもばねの硬さへの影響が少なく、溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減できる。また、溶接することによってばね性が劣化しやすい部分に応力が集中しない構造となるため、接合信頼性も向上できる。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態における基本構成は実施形態１と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００３７】
則ち実施形態１では、ヒンジばね１００が、他方の側片１００ｃを形成するばね板の内側に曲げ起こし片１００ｄを有していたが、本実施形態のヒンジばね２００は、図３に示すように、他方の側片２００ｃを形成するばね板の両側に曲げ起こし片２００ｄ，２００ｄを設けた点に特徴がある。
【００３８】
上記のように曲げ起こし片２００ｄ，２００ｄを有するヒンジばね２００の他方の側片２００ｃにおいては、電磁リレーが駆動して接極子２０がシーソー動作を行い、ヒンジばね２００が撓んでも、図４に示すように、応力が集中する領域ｚ１，ｚ２が、溶接部ｙから、両曲げ起こし片２００ｄ，２００ｄのヒンジばねが撓む側の周囲へと変わり、溶接部ｙへの応力集中を更に少なくすることができる。
【００３９】
かかる電磁リレーにおいては、実施形態１の電磁リレーよりも、更に、溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減でき、また、溶接することによってばね性が劣化しやすい部分に応力が集中しない構造となるため、接合信頼性も向上できる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、端子板と接合する接合面と固定接点とを側壁の上面に露出させたボディと、ボディに配設されコイルが巻装された鉄心と、シーソー動自在に支持され前記コイルの励磁状態に応じて前記鉄心の磁極面に吸引離反される接極子と、前記接極子の中央部を固着すると共に接点ばねの一端が取着される支持部が延設された絶縁体と、前記接点ばねの他端に設けられ前記接極子の動作に連動して前記固定接点と接触開離する可動接点と、前記接点ばねの一端が取着された前記絶縁体の一面と対向する一面に一端が取着され、該一端から折曲形成された他端が前記接合面に溶接されて固着される略コ形のヒンジばねとを備え、前記ヒンジばねは、前記接合面と溶接された溶接部よりもヒンジばねが撓む側の位置から前記他端の先端側にかけて、前記ヒンジばねのばね板の一部を曲げ起こして形成した曲げ起こし片を有するので、ヒンジばねが撓んだ際の応力が前記曲げ起こし片のヒンジばねが撓む側の周囲へ分布し、応力集中部と溶接部とが別の箇所となるので、溶接位置がばらついてもばね硬さへの影響が少なくなり、溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減できると共に、溶接することによってばね性が劣化しやすい部分に応力が集中しない構造となるため、接合信頼性も向上できるという効果がある。
【００４１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記曲げ起こし片を、前記ヒンジばねのばね板の両側に設けたので、ヒンジばねが撓んだ際の応力が両側の曲げ起こし片の曲げ起こし位置へと分散し、請求項１の発明よりも更に、溶接部への応力集中を少なくすることができ、溶接ばらつきによるリレーの動作特性への影響を低減できると共に、溶接することによってばね性が劣化しやすい部分に応力が集中しない構造となるため、接合信頼性も向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電磁リレーの接極子ブロックの斜視図である。
【図２】同上のヒンジばねの応力分布を示す図である。
【図３】実施形態２の電磁リレーの接極子ブロックの斜視図である。
【図４】同上のヒンジばねの応力分布を示す図である。
【図５】従来の電磁リレーの分解斜視図である。
【図６】同上の接極子ブロックの斜視図である。
【図７】同上のヒンジばねの応力分布を示す図である。
【符号の説明】
１　ボディ
１ａ　側壁
２　鉄心
３　固定接点
４　第１の端子板
５　第２の端子板
７　永久磁石
１０　コイルボビン
１３　コイル
２０　接極子
２２　接点ばね
３０　ケース
１００，２００　ヒンジばね
１００ｄ，２００ｄ　曲げ起こし片
ｙ　溶接部
Ｘ１　ボディブロック
Ｘ２　コイルブロック
Ｘ３　接極子ブロック
【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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