(57)【要約】【課題】放熱性が高く、大電流を小型なサイズで通電できる電磁リレーを提供する。【解決手段】可動接点端子１８にヨーク１４の一面に接合される板状部１８ｃを形成し、この板状部１８ｃにおける一直線上にない３箇所以上の位置でカシメ構造によって可動接点端子１８をヨーク１４に結合するとともに、板状部１８ｃのヨーク１４と反対側の表面に可動接点バネ１６の基端部１６ｂを結合して可動接点バネ１６を支持する。しかも上記カシメ構造は、板状部１８ｃに形成した段付き穴１８ｄに、ヨーク１４に形成した突起１４ａを挿入し、板状部１８ｃをヨーク１４に対して挟みつけるように、突起１４ａの先端を潰して拡径させたものとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石を構成するコイル、鉄心、及びヨークと、この電磁石によって吸引される可動鉄片と、この可動鉄片に復元力を作用させる可動接点バネと、前記可動鉄片に連結された可動接点と、この可動接点に対向配置された固定接点と、この固定接点に導通して外部に導出される固定接点端子と、前記可動接点に導通して外部に導出される可動接点端子とを備え、前記電磁石の吸引力と前記可動接点バネの復元力によって前記可動接点が前記固定接点に対して開閉し、前記可動接点端子と固定接点端子間の導通状態が切換えられる電磁リレーにおいて、
前記可動接点端子に、前記ヨークの少なくとも一面に接合される板状部を形成し、この板状部における特定の位置でカシメ構造によって前記可動接点端子を前記ヨークに結合するとともに、
前記板状部の前記ヨークと反対側の表面に前記可動接点バネを結合した構成とし、
前記カシメ構造が、前記板状部に形成した段付き穴に、前記ヨークに形成した突起を挿入し、前記板状部を前記ヨークに対して挟みつけるように、前記突起の先端を潰して拡径させたものであることを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記特定の位置が、前記板状部における一直線上にない３箇所以上の位置である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、基板などに搭載される小型な電磁リレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板などに搭載される電磁リレーとしては、例えば特許文献１に開示されているように、電磁石を構成するコイル、鉄心、及びヨーク（継鉄）と、この電磁石によって吸引される可動鉄片（アマチュア）と、この可動鉄片に復元力を作用させる可動接点バネと、前記可動鉄片に連結された可動接点と、この可動接点に対向配置された固定接点と、この固定接点に導通して外部に導出される固定接点端子と、前記可動接点に導通して外部に導出される可動接点端子とを備え、前記電磁石の吸引力と前記可動接点バネの復元力によって前記可動接点が前記固定接点に対して開閉し、前記可動接点端子と固定接点端子間の導通状態が切換えられる電磁リレーが知られている。
【０００３】
そして、この種の電磁リレーにおける可動接点端子及びその周辺の構成としては、従来次のようなものがあった。
第１には、例えば特許文献１の第８図等に示されるように、可動接点が先端に取り付けられる板状の可動接点バネがヨークの背面に取り付けられ、この可動接点バネの他端側がコイルボビン（コイルを巻く部材であり、スプールとも呼ぶ）のフランジよりも外側に延びて、この可動接点バネの他端が、基板のスルーホールに挿入される可動接点端子の導出端部となっているものがあった。
第２には、例えば特許文献２の第１図等に示されるように、電磁石を構成するヨーク（継鉄）の一部が、やはり前記フランジよりも外側に延びて、このヨークの一部が前記導出端部となっているものがあった。
また第３には、例えば特許文献３の第２図（Ｂ）等に示されるように、前記可動接点バネがヨークの背面に取り付けられ、さらにこの可動接点バネの背面に別部材（可動接点引出端子）が取り付けられ、この別部材の一端が前記フランジよりも外側に延びて、この別部材の一端が前記導出端部となっているものがあった。
【０００４】
また、この種の電磁リレーにおいて、端子構成部材（例えば、上記第１の場合の可動接点バネや、上記第３の場合の別部材）のヨーク等への取り付けは、例えば図５に示すようなカシメ構造によって従来行われていた。即ち、図５（ａ）に示すように、ヨーク等の部材１にプレス加工（鍛造加工）により突起２を形成し、この突起２を端子構成部材３に形成した貫通孔４に挿入した後、図５（ｂ）に示すように、突起２の先端面中央に円錐状の工具を押し付けて断面Ｖ字状の溝を形成するよう塑性変形させ、突起２を径方向に押し広げることによって、突起２の外周と貫通孔２の内周を密着させて、端子構成部材３を部材１に固定していた。このカシメ構造は、突起２の長さを端子構成部材３の厚さに対して大きくできないときでも有効であり、比較的簡単な作業ですむという利点がある。但し、端子構成部材３を部材１に対して押し付ける作用はなく、端子構成部材３を部材１に対して密着させることはできない。
【０００５】
【特許文献１】
実開平３−８６５４５号公報
【特許文献２】
実開昭５９−１０３３４６号公報
【特許文献３】
特開昭６３−２５２３３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電磁リレーは、主にコイルや可動接点バネによって発生する熱を、可動接点端子を介して外部（基板等の側）に効率よく伝達できず放熱性に限界があるために、特に大電流を通電するためのリレーの場合には、全体のサイズを大きくして発熱を抑える必要があり、大型化を余儀なくされていた。そして、リレーが大型化すると、搭載する基板サイズが大きくなり、その基板を収納するケースなどの筐体サイズも大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
なお、前述の第１の構成では、可動接点バネを可動接点端子として兼用しているため、発熱が大きく、また放熱性も低い。可動接点バネは、可撓性を確保すべく、バネとして適した材質（銅の純度が低い銅合金などの熱伝導率が高くない材質）で薄く形成する必要があるから、大電流を通電すると相当発熱し、また発生した熱を外部に逃がし難いからである。
また、前述の第２の構成では、ヨークを可動接点端子として兼用しているため、やはり放熱性が低い。ヨークは、電磁石としての機能を実現すべく、磁性体として適した材質（純鉄などの熱伝導率が高くない材質）で形成する必要があるから、発生した熱を外部に逃がし難いからである。
【０００８】
また、前述の第３の構成は、ヨークに取り付けられた可動接点バネの背面に取り付けられた別部材により可動接点端子を構成しているため、やはり放熱性が低い。この場合、ヨークからの熱を熱伝導率の高くない部材（即ち、可動接点バネ）を介して別部材に伝導し、さらにこの別部材によって外部に放熱することになるから、熱の伝路が可動接点バネで遮られて、発生した熱を外部に逃がし難いからである。
また、図５に示した従来のカシメ構造では、突起２の外周と貫通孔４の内周だけが密着し、カシメにより取り付けられる部材間全体の密着性は低い。このため、カシメにより取り付けられた部材間の熱伝導性も悪く、この点からも、従来の電磁リレーは放熱性に限界があった。
そこで本発明は、放熱性が高く、大電流を小型なサイズで通電できる電磁リレーを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による電磁リレーは、電磁石を構成するコイル、鉄心、及びヨークと、この電磁石によって吸引される可動鉄片と、この可動鉄片に復元力を作用させる可動接点バネと、前記可動鉄片に連結された可動接点と、この可動接点に対向配置された固定接点と、この固定接点に導通して外部に導出される固定接点端子と、前記可動接点に導通して外部に導出される可動接点端子とを備え、前記電磁石の吸引力と前記可動接点バネの復元力によって前記可動接点が前記固定接点に対して開閉し、前記可動接点端子と固定接点端子間の導通状態が切換えられる電磁リレーにおいて、
前記可動接点端子に、前記ヨークの少なくとも一面に接合される板状部を形成し、この板状部における特定の位置（一箇所又は複数の位置）でカシメ構造によって前記可動接点端子を前記ヨークに結合するとともに、
前記板状部の前記ヨークと反対側の表面に前記可動接点バネを結合した構成とし、
前記カシメ構造が、前記板状部に形成した段付き穴に、前記ヨークに形成した突起を挿入し、前記板状部を前記ヨークに対して挟みつけるように、前記突起の先端を潰して拡径させたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の電磁リレーによれば、可動接点端子が広い接触面積でしかも従来よりも格段に高い密着度でヨークに確実に密着し、ヨークと可動接点端子間の格段に高い熱伝導性が得られる。しかも、カシメ構造を構成する可動接点端子の穴を段付き形状としているため、ヨークの突起の高さ寸法がプレス加工の限界範囲内の低いものであっても、上述したカシメ構造を実現しつつ可動接点端子の板厚を十分厚くすることが可能であり、生産性を高く維持しながら、可動接点端子の導出端部までの断面積を従来よりも格段に大きく確保できる。さらに、可動接点端子は、可動接点バネやヨークとは別部材であるため、純銅などの熱伝導率の特に高い材質で形成することができる。これにより、可動接点端子から基板等への熱伝導性も非常に高いものとすることができる。
【００１１】
また本発明の電磁リレーは、可動接点バネが上記可動接点端子に直接結合されているため、可動接点バネと上記可動接点端子間の熱伝導性も高く確保されている。
したがって、コイルで発生した熱は、鉄心を介してヨークに伝えられ、さらに可動接点端子を介して極めて効率良く基板等へ伝導されて放熱されるため、コイルやヨークに蓄熱されることがない。また、可動接点バネに通電されることによって発生する可動接点バネの熱も、この可動接点バネに蓄積されることなく、同様に直接結合されている可動接点端子を介して極めて効率良く基板等へ伝導されて放熱される。
故に、大電流を通電しても温度上昇の少ない小型で生産性の良い電磁リレーを実現することができる。
なお、可動接点端子を前記カシメ構造によってヨークに結合する前記特定の位置は、前記板状部における一直線上にない３箇所以上の位置であることが好ましい。このようにすれば、可動接点端子とヨークの密着度がより向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
図１は、本例の電磁リレー１０の斜視図（後述する可動接点端子１８等の取り付け前の状態）であり、図２は、同電磁リレー１０の分解斜視図である。また図３は、電磁リレー１０の斜視図（後述するケース２５等の取り付け前の状態）であり、図４は、後述するヨーク１４に可動接点端子１８を取り付けるカシメ構造を示す図である。
なお以下では、ケース２５が開口している側（図３等において下側）を、ケース開口側、下端側或いは下側といい、その逆側を、ケース奥側、上端側或いは上側という。
【００１３】
電磁リレー１０は、図２に示すように、電磁石を構成するコイル１１を巻き付けるためのスプール１２と、このスプール１２内に挿入状態に取り付けられる電磁石の鉄心１３と、この鉄心１３の上端部に連結されて磁力線の通り道となるＬ字状のヨーク１４と、このヨーク１４の下端側に基端側が接合し、コイル通電時に鉄心１３に引き付けられて先端側が揺動する可動鉄片１５と、下側の板状部１６ａが揺動可能な板バネであって、この板状部１６ａが可動鉄片１５の下面側に取り付けられるＬ字状の可動接点バネ１６と、この可動接点バネ１６の板状部１６ａの先端にカシメにより取り付けられる可動接点１７と、ヨーク１４及び可動接点バネ１６に連結されて可動接点バネ１６を介して可動接点１７に導通する可動接点端子（コモン端子）１８と、コイル通電時において可動接点１７が圧接する固定接点２０（ＮＯ接点）と、この固定接点２０がカシメにより取り付けられる固定接点端子２１と、コイル１１の各口出し線にそれぞれ接続される第１コイル端子２２，第２コイル端子２３と、これら各部品を上面側に取り付けるための基盤であるベース２４と、下端側が開口しベース２４の上側に被せるように取り付けられて各部品を覆うケース２５とを備える。
【００１４】
この電磁リレー１は、ノルマルオープン接点（ＮＯ接点）を一つ有するいわゆる１ａ型のタイプであり、外部に導出され回路基板等の所定の回路導体に接続される端子としては、可動接点端子１８、固定接点端子２１、第１コイル端子２２、及び第２コイル端子２３を有し、これら各端子の下端側に形成された接続用の導出端部１８ａ，１８ｂ、２１ａ，２１ｂ、２２ａ、２３ａがベース２４の下面から下方に伸びて、回路基板等に容易に実装可能となっている。なおこの場合、可動接点端子１８と固定接点端子２１は、通電抵抗を減らすために、それぞれ二つの導出端部１８ａ，１８ｂ或いは２１ａ，２１ｂを有する。
【００１５】
そして、可動接点端子１８には、ヨーク１４の側壁（ケース開口側に向かう方向の板状部分）の外面に接合される板状部１８ｃが形成され、この板状部１８ａにおける一直線上にない３箇所以上の位置でカシメ構造によって可動接点端子１８がヨーク１４に密着状態で固定されている。この場合、ヨーク１４の側壁の外面における３箇所の位置（三角形の頂点をなす位置）には、図１等に示すように、突起１４ａがプレス加工によって形成されている。一方、可動接点端子１８の板状部１８ｃにおける突起１４ａに対応する３箇所の位置には、段付き穴１８ｄが形成され、上記カシメ構造は次のような構造となっている。即ち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、各段付き穴１８ｄに各突起１４ａを挿入した後、図４（ｃ）に示す如く、板状部１８ｃをヨーク１４に対して挟みつけるように、各突起１４ａの先端を軸方向に潰して拡径させたカシメ構造となっている。
なお段付き穴１８ｄは、図４に示すように、外面側（ヨーク１４と反対側）の内径が突起１４ａの拡径状態（カシメ後）よりも十分大きな寸法とされ、内面側（ヨーク１４の側）の内径が突起１４ａの初期状態（カシメ前）よりも嵌め合わせの隙間分だけ僅かに大きな寸法とされた貫通孔であり、突起１４ａの高さ寸法が可動接点端子１８（板状部１８ｃ）の板厚に対して十分大きくなくても、上述したカシメ構造を可能とするものである。
【００１６】
また、各端子のうち少なくとも可動接点端子１８は、熱伝導率の特に高い材料（例えば、純銅又は銅の純度が高い銅合金）より構成され、板厚が可動接点バネ１６よりも格段に厚く、導出端部１８ａ，１８ｂや板状部１８ｃから導出端部１８ａ，１８ｂまでの連結部分の幅寸法が従来よりも幅広くなっている。また、板状部１８ｃから導出端部１８ａ，１８ｂまでの連結部分の長さ（即ち、導出長さ）が、従来よりも短く設定されている。また板状部１８ｃは、ヨーク１４の側壁の外面のほぼ全体を覆う大きさとされている。
次に、可動接点バネ１６は、図１等に示すように、その基端部１６ｂが可動接点端子１８の板状部１８ｃの外面を覆うように接合され、この接合部分のカシメ構造によって可動接点端子１８に固定されて支持されている。
即ち、板状部１８ｃにおけるこの場合２箇所の位置には、図１等に示すように、突起１８ｅがプレス加工によって形成されている。一方、可動接点バネ１６における突起１８ｅに対応する位置には、突起１８ｅが挿通可能な穴１６ｃが形成されている。そして突起１８ｅは、穴１６ｃに挿入後に先端を潰して拡径させれており、例えば図４に示したものと同様のカシメ構造を構成し、これにより可動接点バネ１６の基端部１６ｂは可動接点端子１８の板状部１８ｃの外面に密着している。なお、基端部１６ｂの大きさは、可動接点端子１８の板状部１８ｃの外面をほぼ覆うような大きさとなっている。また、図１等において符号１６ｄで示す穴は、ヨーク１４の３個の突起１４ａのうちで下側の一つの突起との干渉を避けるためのものである。
【００１７】
以上説明した本例の電磁リレーは、既述したように、可動接点端子１８にヨーク１４の一面に接合される板状部１８ｃを形成し、この板状部１８ｃにおける一直線上にない３箇所以上の位置でカシメ構造によって可動接点端子１８をヨーク１４に結合するとともに、板状部１８ｃのヨーク１４と反対側の表面に可動接点バネ１６の基端部１６ｂを結合して可動接点バネ１６を支持した構成とした。しかも上記カシメ構造は、図４に示すように、板状部１８ｃに形成した段付き穴１８ｄに、ヨーク１４に形成した突起１４ａを挿入し、板状部１８ｃをヨーク１４に対して挟みつけるように、突起１４ａの先端を潰して拡径させたものである。
このため、可動接点端子１８が広い接触面積でしかも従来よりも格段に高い密着度でヨーク１４に確実に密着し、ヨーク１４と可動接点端子１８間の格段に高い熱伝導性が得られる。しかも、カシメ構造を構成する可動接点端子１８の穴１８ｄを段付き形状としているため、ヨーク１４の突起１４ａの高さ寸法がプレス加工の限界範囲内の低いものであっても、上述したカシメ構造を実現しつつ可動接点端子１８の板厚を十分厚くすることが可能であり、生産性を高く維持しながら、可動接点端子１８の導出端部１８ａ，１８ｂまでの断面積を従来よりも格段に大きく確保できる。さらに、可動接点端子１８は、可動接点バネ１６やヨーク１４とは別部材であるため、純銅などの熱伝導率の特に高い材質で形成することができる。これにより、可動接点端子１８から基板等への熱伝導性も非常に高いものとすることができる。
ちなみに、可動接点バネの材質としては、可撓性確保のために例えばベリリウム銅などの銅合金を使用せざるを得ず、このような銅合金は純銅に比べて熱伝導率が１／３程度低い。また、ヨークの材料である純鉄は、銅合金よりもさらに熱伝導率が低い。このため、可動接点バネやヨークを可動接点端子として兼用した従来構成の場合には、可動接点端子から基板等への熱伝導性をあまり高められない。
【００１８】
また本例の電磁リレーは、可動接点バネ１６が上記可動接点端子１８に直接結合されているため、可動接点バネ１６と上記可動接点端子１８間の熱伝導性も高く確保されている。
したがって、コイル１１で発生した熱は、鉄心１３を介してヨーク１４に伝えられ、さらに可動接点端子１８を介して極めて効率良く基板等へ伝導されて放熱されるため、コイル１１やヨーク１４に蓄熱されることがない。また、可動接点バネ１６に通電されることによって発生する可動接点バネ１６の熱も、この可動接点バネ１６に蓄積されることなく、同様に直接結合されている可動接点端子１８を介して極めて効率良く基板等へ伝導されて放熱される。
故に、大電流を通電しても温度上昇の少ない小型で生産性の良い電磁リレーを実現することができる。
【００１９】
なお、本発明は以上説明した実施の形態の態様に限られない。
例えば、上記形態例における可動接点端子１８の板状部１８ｃをヨーク１４に沿うようにＬ字状にして、ヨーク１４の上壁（ヨーク１４のケース奥側にある平板状部分）の上面にも接合させ、ヨーク１４と可動接点端子１８の接触面積をさらに増やしてもよい。また、可動接点バネ１６の基端部１６ｂ（可動接点端子１８への接合部）をさらに大きくして可動接点端子１８の板状部１８ｃの全体を覆うように接合させ、さらに熱伝導性を高めてもよい。
また本発明は、スプールのケース開口側のフランジがベースとして機能し、ベースが削除されたタイプの電磁リレーに適用することもできる。
また上記形態例は、いわゆるａ接点のみを有するａ接点型の電磁リレーに本発明を適用した例であるが、本発明は、ｃ接点型（ａ接点とｂ接点を両方有するタイプ）や、ｂ接点のみを有するｂ接点型、或いは同型の接点を複数有するタイプにも同様に適用できることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、大電流を通電しても温度上昇の少ない小型で生産性の良い電磁リレーを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁リレーの斜視図（可動接点端子等の取り付け前の状態）である。
【図２】電磁リレーの分解斜視図である。
【図３】電磁リレーの斜視図（ケース等の取り付け前の状態）である。
【図４】ヨークに可動接点端子を取り付けるカシメ構造を示す図である。
【図５】従来のカシメ構造を示す図である。
【符号の説明】
１０  電磁リレー
１２  スプール
１３  鉄心
１４  ヨーク
１４ａ  突起
１５  可動鉄片
１６  可動接点バネ
１６ｂ  基端部
１７  可動接点
１８  可動接点端子
１８ｃ  板状部
１８ｄ  段付き穴
２０  固定接点
２１  固定接点端子
２２  第１コイル端子
２３  第２コイル端子
２４  ベース
２５  ケース
【図１】
2004172036.tif 000003
【図２】
2004172036.tif 000004
【図３】
2004172036.tif 000005
【図４】
2004172036.tif 000006
【図５】
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