(57)【要約】【課題】引き起しの際にも、また、回路基板のハンダ付けの際にもコイル線に傷をつけない構成とした新規な電磁石装置、及びそれを用いた電磁リレー装置を提供する。【解決手段】電磁石装置１では、一対のコイル端子１５は、それぞれの上側部に、コイル線絡げ部１５ａと、そのコイル線絡げ部１５ａよりも上側を横方向に延出させた基板固定部１５ｂとが形成され、かつ、それぞれの下側部をベース１４の裏面から突出させて固定される構造とし、コイル線絡げ部１５ａに、コイルボビン１２から引出したコイル線１３を接続してから、基板固定部１５ｂを回路基板１８にハンダ付けしている。【選択図】図１
2007173436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心を挿通させ、コイル線が巻装されたコイルボビンを取付けたベースに、一対のコイル端子を取付け、この一対のコイル端子の上側部に上記コイル線の両端を絡げ接続し、更に、そのコイル端子の上側部に、上記コイルボビンに沿わせて配置した所定の回路基板を接続固定した構成の電磁石装置において、
上記一対のコイル端子は、それぞれの上側部に、コイル線絡げ部と、そのコイル線絡げ部よりも上側を横方向に延出させた基板固定部とが形成され、かつ、それぞれの下側部を上記ベースの裏面から突出させて固定される構造とし、
上記コイル線絡げ部に、上記コイルボビンから引出したコイル線を絡げ接続してから、上記基板固定部を上記回路基板にハンダ付けしていることを特徴とする電磁石装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記一対のコイル端子の基板固定部は、それぞれのコイル端子の先端を互いに近接する方向に折曲げた逆Ｌ字状に形成されていることを特徴とする電磁石装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記一対のコイル端子の基板固定部は、それぞれの先端を互いに近接する方向に分岐した枝状に形成されていることを特徴とする電磁石装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
上記一対のコイル端子の上側部には、更に、上記コイルボビンから遠ざかる方向に突出させた小突起部を形成して、上記回路基板に対応して形成されたスルーホールに挿通させハンダ付けしていることを特徴とする電磁石装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載した電磁石装置を備えた電磁リレー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のコイル端子の上側部にコイル線の両端を絡げ接続し、更に、そのコイル端子の上側部に、コイルボビンに沿わせて配置した所定の回路基板を接続固定した構成の電磁石装置と、その電磁石装置を備えた電磁リレー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に係る従来技術として、コイル端子と、コイルボビンとが互いに沿うような位置関係となるように構成された電磁石装置を有する電磁リレー装置が知られている。このような電磁リレーでは、コイル線が巻設されたコイルボビンとコイル端子との間に、回路基板などの別部材を取付ける場合がある。
【０００３】
図６（ａ）〜（ｄ）は、そのような電磁石装置１００の組立手順を示す工程図である。この工程図によれば、まず、図６（ａ）に示すように、コイル端子１１５をベース１４の両側面に形成された縦方向のスリット１４ａに圧入して固定する。このとき、コイル端子１１５は、その中間部がコイル線１３を巻装したコイルボビン１２から遠ざかる方向に略直角に予め折曲げられている。
【０００４】
そして、図６（ｂ）に示すように、コイル線絡げ部１１５ａのそれぞれに、コイルボビン１２から引出したコイル線１３を絡げ接続してから、工作治具により、コイル端子１１５の上端部を挟んで引き起す。次いで、図６（ｃ）に示すように、そのコイル端子１１５の先端部を回路基板１８にハンダ付け１９すると、図６（ｄ）に示すような電磁石装置１００が完成する。
【０００５】
なお、次の特許文献１には、操作コイルの温度を検知する過電流保護回路を備えた電磁石装置が記載されている。この電磁石装置では、温度検出部の回路基板は、コイルボビンに隣接して配置されているように推察される。
【特許文献１】特開平０５−２９９２４４号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記電磁石装置１００では、コイル端子１１５を引き起す際に、加工用治具の挟持部が滑って、絡げ接続したコイル線１３を傷つけ切断させてしまうことがあった。また、回路基板１８をハンダ付け１９する際には、コイル端子１１５のコイル線絡げ部１１５ａのごく近くをハンダ付け１９することになるため、熱やこて先の接触によって、コイル線１３を傷つけてしまうこともあった。
【０００７】
そこで、本発明は、電磁石装置のコイル端子を新規な構成とすることにより、その引き起しの際にも、また、回路基板のハンダ付けの際にも、コイル線が傷つくことを防止した電磁石装置を得ることを第１の目的とし、また、更に、その電磁石装置を備えた電磁リレー装置を得ることを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成するため、本発明の請求項１では、鉄心を挿通させ、コイル線が巻装されたコイルボビンを取付けたベースに、一対のコイル端子を取付け、この一対のコイル端子の上側部にコイル線の両端を絡げ接続し、更に、そのコイル端子の上側部に、コイルボビンに沿わせて配置した所定の回路基板を接続固定した構成の電磁石装置において、一対のコイル端子は、それぞれの上側部に、コイル線絡げ部と、そのコイル線絡げ部よりも上側部を横方向に延出させた基板固定部とが形成され、かつ、それぞれの下側部をベースの裏面から突出させて固定される構造とし、コイル線絡げ部に、コイルボビンから引出したコイル線を絡げ接続してから、基板固定部を回路基板にハンダ付けしている。ここで、基板固定部が延びる方向は、コイル端子から直角（真横）だけに限られず、斜め方向も含んでいる。
【０００９】
請求項２では、一対のコイル端子の基板固定部は、それぞれのコイル端子の先端を互いに近接する方向に折曲げた逆Ｌ字状に形成されている。
【００１０】
請求項３では、一対のコイル端子の基板固定部は、それぞれの先端を互いに近接する方向に分岐した枝状に形成されている。
【００１１】
請求項４では、一対のコイル端子の上側部には、更に、コイルボビンから遠ざかる方向に突出させた小突起部を形成して、回路基板に対応して形成されたスルーホールに挿通させハンダ付けしている。この小突起部は、コイル線絡げ部よりも上側、下側のいずれに形成してもよい。
【００１２】
また、上記第２の目的を達成するため、請求項５では、電磁リレー装置は、請求項１〜４のいずれかに記載した電磁石装置を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４によれば、コイル端子の基板固定部は、コイル線絡げ部よりも上側部を横に延出させたものなので、コイル端子の引き起しの際に、その基板固定部を工作治具で挟むことができ、また、回路基板のハンダ付けの際には、コイル線絡げ部ではなく、基板固定部にハンダ付けすることができる。そのため、それらの行程で、コイル線が傷む虞がなく、電磁石装置の信頼性が向上する。
【００１４】
特に、請求項４によれば、小突起部を回路基板に形成された対応するスルーホールに挿通させてハンダ付けしているので、回路基板の位置決めが正確にできるという効果がある。また、回路基板の表裏をスルーホールによって導通させることができるので、回路両面に電子部品を実装した回路も構成できる。
【００１５】
請求項５によれば、本発明による信頼性の高い電磁石装置を備えているので、より品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のいくつかの実施例を図に従って説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明を適用した電磁石装置の組立工程図、図２は、その電磁石装置を備えた電磁リレー装置の分解斜視図である。
【００１８】
電磁石装置１は、図１（ｄ）の完成形態で示されるように、鉄心１１を挿通させ、コイル線１３が巻装されたコイルボビン１２を取付けたベース１４に、一対のコイル端子１５を取付け、この一対のコイル端子１５の上側部にコイル線１３の両端を絡げ接続し、更に、そのコイル端子１５の上側部に、コイルボビン１２に沿わせて配置した所定の回路基板１８を接続固定している。鉄心１１には、鉄心１１と共に全体としてＣ字状になるように、上側継鉄１６と、下側継鉄１７が連結されている。コイルボビン１２、ベース１４は、樹脂等の素材からなるが、それぞれ別体として形成して接着したものでも、一体として形成したものでもよい。また、回路基板１８は、プリント基板等で形成されるが、回路基板ではない別の部材を取付ける場合にも、本発明の思想を適用することができる。
【００１９】
この電磁石装置１の組立工程では、図１（ａ）に示すように、コイル端子１５をベース１４の両側面に形成された縦方向のスリット１４ａに圧入して、それぞれの下側部をベース１４の裏面から突出させて固定する。コイル端子１５は、角形または円形の断面形状であり、上側部には、コイル線絡げ部１５ａと、そのコイル線絡げ部１５ａよりも上側を横方向に延出させた基板固定部１５ｂとが形成されている。基板固定部１５ｂが延びる方向は、コイル端子から直角だけには限られず、斜め方向であってもよい。なお、図では、コイル端子１５は、その中間部がコイルボビン１２から遠ざかる方向に略直角に予め折曲げられているが、ベース１４に固定してからそのように加工してもよい。また、コイル端子１５のスリット１４ａに圧入される部分は、クランク状に折曲げられているため、ベース１４に固定されてしまえば、ズレたり回転したりして向きが変ることはない。このようなコイル端子１５は、金属板を打抜き加工したり、針金状の素材を切断したりしたものを折曲げることにより製作できる。
【００２０】
コイル端子１５をそのようにベース１４に固定したあと、図１（ｂ）に示すように、コイル線絡げ部１５ａに、コイルボビン１２から引出したコイル線１３を絡げ接続してから、例えばラジオペンチのような加工用治具によって基板固定部１５ｂを挟んでコイル端子１５を引き起す（図１（ｃ）参照）。ここに、基板固定部１５ｂは、コイル端子１５の先端を互いに近づく方向に折曲げた逆Ｌ字状に形成されているため、加工用治具で挟んでいるときに滑って、絡げ接続したコイル線１３を傷つけ切断してしまうというようなことが生じない。
【００２１】
次いで、図１（ｃ）に示すように、コイル端子１５の基板固定部１５ｂを回路基板１８に形成した導電ランド１８ａにハンダ付け１９して、図１（ｄ）に示すような電磁石装置１が完成する。導電ランド１８ａは、基板固定部１５ｂに対応する形状になっている。そのハンダ付け作業では、コイル線絡げ部１５ａではなく、基板固定部１５ｂがハンダ付け１９されるので、熱やこて先によって、コイル線１３を傷つける虞がなく、信頼性が向上する。なお、回路基板１８には、導電ランド１８ａに接続する電子回路が形成されており、例えばダイオードや抵抗などの電子部品１８ｂが実装されている。
【００２２】
このようにして完成した電磁石装置１を用いて、例えば、図２に示すような電磁リレー装置が組立てられる。この電磁リレー装置２は、直方形状の器体２１と、この器体２１の下面を構成するボディ２２と、電磁石装置１と、この電磁石装置１の起磁力によって、ボディ２２に形成された軸穴２２ａに差込まれた回転軸２３ａを中心に揺動する接極子２３と、それぞれ金属板からなり、下端部がボディ２２の対応するスリットに圧入固定される可動バネ２４と、各可動バネ２４の上端の突起部と係合すると共に、接極子２３の上面に形成した突起部とも係合して、その揺動を可動バネ２４に伝達して湾曲させるカード２５と、それぞれ金属板からなり、対応する可動バネ２４に沿って、下端部がボディ２２の対応するスリットに圧入固定される固定バネ２６と、金属板からなり、下端部がボディ２２の対応するスリットに圧入固定され、上端がカード２５と係合して復元力を付勢する復帰バネ２７とで構成されている。
【００２３】
接極子２３は、例えばフェライト磁石からなる永久磁石２３ｂと、軟鉄等からなり、永久磁石２３ｂの一方の極が吸着する矩形の可動継鉄２３ｃと、合成樹脂からなり、回転軸２３ａを有し、永久磁石２３ｂと、可動継鉄２３ｃとを保持する保持体２３ｄとで構成されている。また、それぞれ対となる可動バネ２４、固定バネ２６の中間部分には、可動接点、固定接点が対面して設けられており、その可動バネ２４、固定バネ２６の下端部に形成されたリレー端子間を通じる電流を通電、遮断制御することができる。
【００２４】
この電磁リレー装置２の動作を簡単に説明すると、電磁石装置１のコイル端子１５に制御電圧が印加されていないときには、永久磁石２３ｂの起磁力と、復帰バネ２７の復元力とに基づいて、接極子２３は、カード２５を電磁石装置１から遠ざける位置に静止する。このとき、全ての可動バネ２４は、カード２５と係合しているため、その上端が電磁石装置１から遠ざかるように湾曲し、その結果、電磁石装置１に近い方の２対のリレー端子間を通じる電流を遮断する一方、電磁石装置１から遠い方の４対のリレー端子間を通じる電流を通電させる。
【００２５】
その状態でコイル端子１５に制御電圧を印加すると、接極子２３は、電磁石装置１に生じた起磁力を受けて、カード２５を電磁石装置１に近づける方向に回動して静止する。このとき、全ての可動バネ２４は、その上端が電磁石装置１に近づくように、上記とは逆向きに湾曲して、電磁石装置１に近い方の２対のリレー端子間を通じる電流を通電させる一方、電磁石装置１から遠い方の４対のリレー端子間を通じる電流を遮断する。
【００２６】
その後、コイル端子１５への制御電圧の印加を中止すると、永久磁石２３ｂの起磁力と、復帰バネ２７の復元力とに基づいて、接極子２３は、カード２５を電磁石装置１から遠ざける方向に回動して静止するため、全ての可動バネ２４は、その上端が電磁石装置１から遠ざかるように再び湾曲し、電磁石装置１に近い方の２対のリレー端子間を通じる電流を遮断する一方、電磁石装置１から遠い方の４対のリレー端子間を通じる電流を通電させる。すなわち、電磁石装置１に近い方の２対のリレー端子は、常開接点端子を構成し、電磁石装置１から遠い方の４対のリレー端子は、常閉接点端子を構成している。
【００２７】
図３は、電磁石装置１のコイル端子１５に接続固定される回路基板１８の構成を説明する回路図である。この例では、コイル端子１５には、コイルボビン１２に巻接されたコイル線１３からなるコイルＬと制御電圧Ｖよりも高い耐圧を有した逆方向のダイオードＤ１と、抵抗Ｒを直列接続した順方向の発光ダイオードＤ２とが並列に接続されている。このうち、ダイオードＤ１は、制御電圧ＶがスイッチＳＷによって切断されたときに生じるコイルＬの逆起電力を短絡させるものであり、発光ダイオードＤ２は、制御電圧Ｖが印加されているときに発光して報知するものである。この発光を視認できるように、図２の電磁リレー装置２の器体２１には、透明樹脂による、あるいは単に孔とした動作確認窓２１ａを設けている。なお、これは一例に過ぎず、回路基板１８として、保護回路や、コイルＬを流れる電流を検知する制御電流検知回路など、どのような回路を設けてもよい。
【実施例２】
【００２８】
次いで、電磁石装置の別の実施例を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、そのコイル端子１５Ａを用いた電磁石装置１のより簡略化した組立行程図で、この例の電磁石装置１は、コイル端子１５Ａの形状と、回路基板１８の導電ランド１８ａの形状とが、実施例１とは異なっている。しかし、それ以外の部分は共通であるため、重複する説明は省略する。
【００２９】
図４（ａ）は、コイル端子１５Ａをベース１４の両側面に形成された縦方向のスリット１４ａに圧入して、それぞれの下側部をベース１４の裏面から突出させて固定し、更に、そのコイル線絡げ部１５ａに、コイルボビン１２から引出したコイル線１３を絡げ接続した状態を示している。
【００３０】
コイル端子１５Ａは、角形または円形の断面形状であり、上側部には、コイル線絡げ部１５ａと、それよりも上側の途中から、それぞれの先端を互いに近づく方向に分岐した枝状の基板固定部１５ｂとが形成されている。なお、この図では、コイル端子１５Ａは、スリット１４ａ近傍の中間部分が直線状に延伸されているが、これは、実施例１の場合と同様に、コイル線１３の絡げ接続時には、コイルボビン１２から遠ざかる方向に折曲げられていた中間部分を、そのあと延伸させたものである。また、コイル端子１５Ａのスリット１４ａに圧入される部分は、実施例１のものと同様に、クランク状に折曲げられている。このようなコイル端子１５Ａは、金属板を打抜き加工したものを折曲げることにより製作できる。
【００３１】
次いで、図４（ｂ）に示すように、そのコイル端子１５Ａの基板固定部１５ｂを回路基板１８に形成した導電ランド１８ａにハンダ付け１９して、電磁石装置１が完成する。導電ランド１８ａは、基板固定部１５ｂに対応する形状になっている。
【００３２】
この例では、コイル端子１５Ａの中間部分をコイル線１３の絡げ接続後に延伸させる際、加工用治具で、コイル端子１５Ａの先端を挟んだり、基板固定部１５ｂを挟んだりすることができ、加工用治具が滑って、絡げ接続したコイル線１３を傷つけ切断してしまうことがない。また、コイル端子１５Ａの先端と、基板固定部１５ｂとを、Ｌ字状に広くした導電ランド１８ａにハンダ付け１９できるので、ハンダ接続の強度が向上するという効果もある。
【実施例３】
【００３３】
次いで、電磁石装置の更に別の実施例を説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、そのコイル端子１５Ｂを用いた電磁石装置１の簡略化した組立行程図、図５（ｃ）は、コイル端子１５Ｂの拡大斜視図で、この例の電磁石装置１は、コイル端子１５Ｂの形状と、回路基板１８の導電ランド１８ａの形状とが、実施例２とは異なっている。しかし、それ以外の部分は共通であるため、重複する説明は省略する。
【００３４】
図５（ａ）は、コイル端子１５Ｂをベース１４の両側面に形成された縦方向のスリット１４ａに圧入し、それぞれの下側部をベース１４の裏面から突出させて固定し、更に、そのコイル線絡げ部１５ａに、コイルボビン１２から引出したコイル線１３を絡げ接続した状態を示している。
【００３５】
コイル端子１５Ｂは、角形または円形の断面形状であり、図５（ｃ）に示すように、その上側部には、コイル線絡げ部１５ａと、コイルボビンから遠ざかる方向に突出させた小突起部１５ｃとを形成し、更に、それぞれの先端を互いに近づける方向に分岐した枝状の基板固定部１５ｂを形成している。ここで、小突起部１５ｃは、コイル線絡げ部１５ａよりも上側、下側のいずれに形成してもよく、また、基板固定部１５ｂの先端を折曲げて形成しても構わないし、実施例１のコイル端子１５の場合でも形成することができる。なお、この図では、コイル端子１５Ｂは、スリット１４ａ近傍の中間部分が直線状に延伸されているが、これは、実施例１、実施例２の場合と同様に、コイル線１３の絡げ接続時には、コイルボビン１２から遠ざかる方向に折曲げられていた中間部分を、そのあと延伸させたものである。また、コイル端子１５Ｂのスリット１４ａに圧入される部分も、実施例１、実施例２のものと同様に、クランク状に折曲げられている。このようなコイル端子１５Ｂは、金属板を打抜き加工したものを折曲げることにより製作できる。
【００３６】
次いで、図５（ｂ）に示すように、コイル端子１５Ｂに形成した小突起部１５ｃを、回路基板１８に形成された対応するスルーホール１８ｃに挿通させてハンダ付け１９して、電磁石装置１が完成する。導電ランド１８ａは、スルーホール１８ｃの周囲に形成されている。
【００３７】
この例では、小突起部１５ｃを対応するスルーホール１８ｃに挿通させてからハンダ付け１９するので、回路基板１８の位置決めが正確になるという効果がある。また、回路基板１８の表裏がスルーホール１８ｃによって導通するので、表裏両面に電子部品１８ｂを実装できるようになり、より複雑な回路も構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明を適用した電磁石装置の組立工程図。
【図２】本発明の電磁石装置を備えた電磁リレー装置の分解斜視図。
【図３】コイル端子に接続固定される回路基板の構成を説明する回路図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、別の実施例である電磁石装置の組立行程図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、更に別の実施例である電磁石装置の組立行程図、（ｃ）は、そのコイル端子の拡大斜視図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、従来の電磁石装置の組立工程図。
【符号の説明】
【００３９】
１        電磁石装置
２        電磁リレー装置
１１      鉄心
１２      コイルボビン
１３      コイル線
１４      ベース
１５、１５Ａ、１５Ｂ  コイル端子
１５ａ    コイル線絡げ部
１５ｂ    基板固定部
１５ｃ    小突起部
１８      回路基板
１９      ハンダ付け
【図１】
2007173436.tif 000003
【図２】
2007173436.tif 000004
【図３】
2007173436.tif 000005
【図４】
2007173436.tif 000006
【図５】
2007173436.tif 000007
【図６】
2007173436.tif 000008