(57)【要約】【課題】シーソ型有極電磁リレーにおいて、永久磁石の位置決めを安価で高精度に信頼性良く実現する。【解決手段】接極子ブロック１０は、電磁コイルの継鉄に対して嵌合固着される位置決め部材１と接極子３で永久磁石２を挟んで積層し、ヒンジばね４でこれらを一体化して形成されて電磁リレーに組み込まれる。位置決め部材１は、永久磁石２の２辺を位置決めするダボ１２と、他の２辺を位置決めするアーム１１と、アーム１１の対向面に形成された爪部１４とを備え、これらにより、永久磁石２が直交する３方向からガタなく位置決めされる。アーム１１の先端間隔は、予め狭めて形成され、永久磁石２は、両アーム１１間に圧入される。位置決め部材１は、プレス加工により安価に製造でき、永久磁石２の位置ずれの可能性が解消される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部にコイルを巻回し両端部を同一方向に屈曲して該両端部を磁極部とした継鉄と、
前記継鉄に対して固着された位置決め部材と、
前記位置決め部材により前記継鉄の両磁極部間に配置される永久磁石と、
前記継鉄の両磁極部間の長さよりも長めの板状に形成され、コイルの励磁状態に応じて継鉄の磁極部に吸引離反されて略中心回りで回動するシーソ型接極子と、
前記継鉄の両磁極部に対してそれぞれ前記接極子の両磁極側を揺動自在にして、前記永久磁石及び接極子を一体に固定するヒンジばねと、を備えた有極電磁リレーにおいて、
前記永久磁石は前記位置決め部材に形成されたダボで位置決めされると共に、前記位置決め部材に対をなして設けたアームで挟持され、該アームに設けられた爪部で抜け止めされていることを特徴とする有極電磁リレー。
【請求項２】
前記アーム先端の間隔が、該アームが挟持する電磁石の幅よりも狭い間隔に予め狭められており、永久磁石が該アーム間に圧入して位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の有極電磁リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を有したシーソ型有極電磁リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁気回路に永久磁石を内蔵した有極電磁リレーとして、２枚の平板状の接極子間に永久磁石を介装して形成した平行移動型の接極子ブロックを用いた有極電磁リレーが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、電磁コイルの磁極間に永久磁石を配置して固定し、接極子が永久磁石及びコイル磁極に対して吸引離反するようにしたシーソ型有極電磁リレーが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
上述の特許文献２に示される電磁リレーは、特許文献１に示すような電磁リレーにおいて永久磁石が接極子とともに移動するときの慣性力を回避できるものとして、接極子にシーソ動作をさせるものである。ところで、特許文献２に示すシーソ型有極電磁リレーにおいて、永久磁石を平坦な補助継鉄に磁力により吸着させると共にヒンジばねにより挟持して保持しており、接着剤を用いて補助継鉄と永久磁石の固着保持力を強化したとしても、予期しない衝撃力により永久磁石の位置ずれが発生するおそれがある。そこで、この問題を解決するために、補助継鉄に横ずれを防止する複数のダボ（突起）を設け、さらに、永久磁石を挟持するため補助継鉄の周縁を延伸屈曲してアームを形成し、補助継鉄を永久磁石の位置決め部材として用いることが考えられる。
【０００４】
このようにした場合のシーソ型有極電磁リレーにおける永久磁石の組込と固定について、図６を参照して説明する。シーソ型有極電磁リレーにおける永久磁石は、コイルの励磁状態に応じて継鉄（鉄芯）の磁極部に吸引離反されて回動（シーソ動作）するシーソ型接極子の状態維持のために用いられる。図６（ｂ）に示すように、永久磁石２と接極子３は、接極子ブロック１０Ａとして一体化されて電磁リレーに組み込まれる（図１における接極子ブロック１０の位置）。この接極子ブロック１０Ａは、図６（ａ）に示すように、継鉄に対して嵌合固着される位置決め部材１Ａと接極子３で永久磁石２をサンドイッチ状に挟んで積層し、ヒンジばね４でこれらを一体化して形成される。永久磁石２の磁化の方向は、接極子ブロック１０Ａの積層方向である。永久磁石２は、例えば矩形状であり、位置決め部材１Ａに設けられたダボ（突起）１２で４周を位置決めされ、必要に応じて接着剤によって固着される。
【０００５】
また、ヒンジばね４は、１対の腕の屈曲部に形成された孔４３に、位置決め部材１Ａのアーム１１上に形成された突起１３を挿入して係合される。接極子３とヒンジばね４は、接極子３の突起３３とヒンジばね４の孔４２とで互いの位置決めが行われる。接極子３は、矢視Ｙで示すように、永久磁石２に対向する面の略中央に突部３２を有し、この突部３２の回りで回動するようにヒンジばね４の付勢力によって永久磁石２に圧接される。なお、接極子３の突出部３１は、接極子３の回動動作を電磁リレーの可動接点（不図示）に伝達するために用いられる。
【特許文献１】実開平１−１５９３４５号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シーソ型有極電磁リレーにおいて、図６に示した永久磁石の位置決め配置と保持は、依然として次のような問題がある。図７乃び図８を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、前出の位置決め部材１Ａ及び永久磁石２の位置関係を示し、図８は、位置決め部材１Ａにおける形状変形と位置決め精度との関係を示す。図７（ｃ）に示すように、永久磁石２は位置決め部材１Ａの８個のダボ１２で位置決めされ、アーム１１は永久磁石２の位置決めに関与していない。すなわち、ダボ１２の高さより高い位置では、２つのアーム１１間に、永久磁石２が移動できるガタがある。接極子ブロック１０Ａが組み込まれた電磁リレー内に何らかの予期しない過度の衝撃が加えられた場合、接着剤が剥離し、永久磁石が浮き上がり、位置決め用のダボ１２を乗り越えてしまい、もとの位置に戻ることができずに動作不良を誘発してしまう可能性がないとはいえない。
【０００７】
上述の位置決め部材１Ａは、金型を用いたプレス加工で形成され、図８に示すアーム１１の根本の寸法Ｌ１は、金型パーツ寸法から忠実に再現でき、安定した寸法確保が容易である。一方、アーム１１先端の寸法Ｌ２が変動すると、上述のヒンジばね４と係合する突起１３の位置が変動して高さ位置の誤差Δｈが発生し、上述したように電磁リレーの安定動作に悪影響がある。しかしながら、アーム１１先端の寸法Ｌ２を、安定かつ高精度に確保して部品加工をするのは、加工後の材料のスプリングバックや曲げ加工時のシゴキによる変形の変動などのため必ずしも容易ではない。
【０００８】
また、接極子３の回動中心は、アーム１１に形成された突起１３の中心である（図３参照）。そこで、個々の接極子ブロックにおいて、アーム１１の高さ位置が変動すると、ヒンジばね４による接極子３の押さえ込み量の変動が大きくなる。すると、接極子３が回動するときの、接極子３の突部３２と永久磁石２の表面における摩擦力や、突起１３とこれに係合するヒンジばね４の孔との摩擦力が変動し、電磁リレーの安定動作に影響する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解消するものであって、永久磁石の位置決めを安価で高精度に信頼性良く実現したシーソ型有極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】
【００１０】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、中央部にコイルを巻回し両端部を同一方向に屈曲して該両端部を磁極部とした継鉄と、前記継鉄に対して固着された位置決め部材と、前記位置決め部材により前記継鉄の両磁極部間に配置される永久磁石と、前記継鉄の両磁極部間の長さよりも長めの板状に形成され、コイルの励磁状態に応じて継鉄の磁極部に吸引離反されて略中心回りで回動するシーソ型接極子と、前記継鉄の両磁極部に対してそれぞれ前記接極子の両磁極側を揺動自在にして、前記永久磁石及び接極子を一体に固定するヒンジばねと、を備えた有極電磁リレーにおいて、前記永久磁石は前記位置決め部材に形成されたダボで位置決めされると共に、前記位置決め部材に対をなして設けたアームで挟持され、該アームに設けられた爪部で抜け止めされていることを特徴とする有極電磁リレーである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の有極電磁リレーにおいて、前記アーム先端の間隔が、該アームが挟持する電磁石の幅よりも狭い間隔に予め狭められており、永久磁石が該アーム間に圧入して位置決めされるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、永久磁石に対し、ダボによる位置決めとアームによる挟持に加え、アームの有するツメによる抜け止めを行うので、従来の加工法と同じプレス加工によりコストの増大を招くことなく永久磁石の位置決めを安価で高精度に信頼性良く実現できる。また、請求項２の発明によれば、挟持する電磁石の幅よりも狭い間隔に予め狭められたアーム間に永久磁石を圧入するので、ガタの発生のない精度の良い永久磁石位置決めができる。永久磁石の位置決め精度が良く、また、永久磁石の抜けや位置ずれが防止されるので、信頼性高いシーソ型有極電磁リレーが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るシーソ型有極電磁リレーについて、図面を参照して説明する。図１は、ケースカバーが除去された状態のシーソ型有極電磁リレー６を示す。シーソ型有極電磁リレー６は、ボビン５２を介して中央部にコイル５３を巻回し両端部を同一方向に屈曲して両端部を磁極部５１ａ，５１ｂとした継鉄５１と、継鉄５１に対して固着された位置決め部材１と、位置決め部材１により継鉄５１の両磁極部５１ａ，５１ｂ間に配置される永久磁石２と、継鉄５１の両磁極部５１ａ，５１ｂ間の長さよりも長めの板状に形成され、コイル１３の励磁状態に応じて継鉄５１の磁極部５１ａ，５１ｂに吸引離反されて略中心回りで回動するシーソ型接極子３と、継鉄５１の両磁極部５１ａ，５１ｂに対してそれぞれ接極子３の両磁極側を揺動自在にして、永久磁石２及び接極子３を一体に固定するヒンジばね４とを備えている。位置決め部材１、永久磁石２、及び接極子３は、ヒンジばね４によって一体化されて接極子ブロック１０を構成している。
【００１４】
また、シーソ型有極電磁リレー６は、固定接点７６を設けた固定接点板７４をリベットで電気的に締結した固定端子７２と、固定接点７６に対向して可動接点７５を設けた可動ばね７３をリベットで電気的に締結した可動端子７１と、接極子３に突出部３１を介して連設され接極子３の回動動作に応じて可動接点７５が固定接点７６に当接開離するように、端部７７を介して可動ばね７３を変位させるカード５５とを備えている。
【００１５】
電磁リレー６の動作を説明する。電磁リレー６は、突起１３の中心軸を接極子３の回動動作中心とし（図３参照）、接極子３の回動中心に対して対称に永久磁石２が配置された、いわゆるラッチング型（双安定型又はバイステイブル型）電磁リレーである。コイル５３にはコイル端子５４から電流が流されて、継鉄５１とコイル５３からなる電磁コイルが励磁される。電磁リレー６において、電磁コイルが無励磁の場合に接極子３が常に一方の、例えば磁極５１ａに吸引されており、コイル励磁を止めてもその時点で吸引されている磁極５１ａにそのまま吸引保持され、極性の異なる励磁電流によって他方の磁極５１ｂに反転吸引され、コイル励磁を止めてもその時点で吸引されている磁極５１ｂにそのまま吸引保持される。接極子３の回動動作は、矢印ｘ等で示されるように伝達され、可動接点７５と固定接点７６との当接開離動作を引き起こし、電磁リレー６が動作する。
【００１６】
図２及び図３により接極子ブロックの組立と回動構造を説明する。接極子ブロック１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、位置決め部材１と接極子３で永久磁石２をサンドイッチ状に挟んで積層し、ヒンジばね４でこれらを一体化して形成される。永久磁石２は、位置決め部材１の２つのアーム１１間に圧入され、圧入配置された状態で爪部１４によって抜け止めされる。永久磁石２の磁化の方向は、接極子ブロック１０の積層方向である。その他の各部構造の説明は、前述の図６における説明と同様であり省略する。上述のシーソ型有極電磁リレー６は、予め組み立てた接極子ブロック１０をケース６１に組み込んで形成される。接極子３の回動中心は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、アーム１１に形成された突起１３の中心になっている。また、図３（ａ）には、永久磁石２を固定するダボ１２の回りに接着剤を塗布した様子が示してある。
【００１７】
図４は、位置決め部材１及び位置決め部材１に位置決め配置された永久磁石２を示す。位置決め部材１は、図４（ａ）に示すように、矩形状の永久磁石２の左右の２辺を位置決めするダボ１２と、図４（ｂ）に示すように、永久磁石２の上下の２辺に密着して位置決めするように屈曲して形成されたアーム１１と、さらに、図４（ｃ）に示すように、両アーム１１の対向面に形成された爪部１４を備えている。すなわち、永久磁石２は、位置決め部材１のダボ１２、アーム１１、及び爪部１４によって、直交する３方向がガタなく位置決めされて固定される。このような位置決め部材１は安価に製造することができ、また、位置決め部材１によると、永久磁石２の浮き上がりや動作不良の誘発可能性が解消される。
【００１８】
また、図５は、プレス加工により製造した後の材料のスプリングバックや曲げ加工時のシゴキによる変形の変動を解消する位置決め部材１を示している。すなわち、位置決め部材１は、アーム１１先端の間隔を、アーム１１が挟持する電磁石２の幅よりも狭い間隔に予め狭めて形成される。そして、永久磁石２は、両アーム１１間の配置位置２ａに圧入して位置決めされ、固定される。位置決め部材１と永久磁石２は、前述の図３（ａ）に示すように、接着剤を用いてさらに固着強化することができる。また、アーム１１の先端内面にテーパ形状とすることで、永久磁石２の圧入作業を容易とすることができる。このような位置決め部材１によると、前出の図８に示したアーム１１先端の寸法Ｌ２の変動発生がなく、接極子の安定した回動動作を実現できる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、接極子３の回動中心に対して非対称に永久磁石２を配置すると、いわゆる、シングルステイブル型（単安定形型）電磁リレーを構成することができる。また、位置決め部材１は、これを磁性材料で形成して永久磁石の磁束を有効に使うための補助継鉄として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るシーソ型有極電磁リレーの内部平面図。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る接極子ブロックの組立を説明する分解斜視図、（ｂ）は本発明の接極子ブロックの斜視図。
【図３】（ａ）は同上接極子ブロックの側面図、（ｂ）は（ａ）に中央部の部分拡大図。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る位置決め部材により位置決め配置された永久磁石の平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部の詳細拡大図。
【図５】（ａ）は本発明の他の一実施形態に係る位置決め部材の平面図、（ｂ）は同位置決め部材による永久磁石位置決めを説明する側面図、（ｃ）は同部材により位置決め配置された永久磁石の平面図、（ｄ）は同側面図。
【図６】（ａ）は本発明の前提となる電磁リレーの接極子ブロックの組立を説明する分解斜視図、（ｂ）は同接極子ブロックの斜視図。
【図７】（ａ）は同上電磁リレーの位置決め部材の平面図、（ｂ）は同位置決め部材の側面図、（ｃ）は同部材により位置決め配置された永久磁石の平面図、（ｄ）は同側面図。
【図８】同上電磁リレーの位置決め部材における課題を説明する位置決め部材の側面図。
【符号の説明】
【００２０】
１    位置決め部材
２    永久磁石
３    接極子
４    ヒンジばね
６    電磁リレー
１１    アーム
１２    ダボ
１４    爪部
５１    継鉄
５１ａ，５１ｂ    磁極部
５３    コイル
【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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【図８】
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