(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動鉄片および可動接触片を非接触状態で略平行に一体化して形成した可動ブロックを、電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動し、前記可動ブロックから突出する可動接触片の自由端部に設けた可動接点を、固定接点に接離する電磁継電器において、
前記可動接触片のオーバーシュート時のみに可動接触片の背面中間部だけに圧接して位置規制するとともに、通常動作復帰時に可動接触片の背面中間部に当接しない突起を、前記可動ブロックから前記可動接触片と平行に延在する突出部に設けたことを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記可動ブロックが、１次成形した可動接触片に、別にインサート成形した可動鉄片を２次成形で一体化したものであることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【請求項３】
前記突起を、前記可動鉄片の一端部を合成樹脂材で被覆して形成した前記可動ブロックの突部に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁継電器、特に、寿命の長い電磁継電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁継電器としては、例えば、図７ないし図９に示す構成のものがある。
すなわち、ベース１とケース２とで形成される内部空間に、電磁石ブロック３、可動ブロック４等が収容されている電磁継電器である。
ベース１に載置，固定された電磁石ブロック３は、コイル３ａを巻回したスプール３ｂの中心孔に鉄芯３ｃを挿入し、突出する一端部を磁極部とする一方、突出する他端部を屈曲したヨーク５にカシメ固定してある。また、可動接触片６および可動鉄片７を非接触状態で略平行に配して一体成形した可動ブロック４は、コイルばね８を介し、前記ヨーク５の水平先端部に回動可能に支持されている。
そして、電磁石ブロック３の励磁・消磁により、可動ブロック４の可動鉄片７が鉄芯３ｃの磁極部に吸着，開離すると、コイルばね８のばね力に抗し、可動ブロック４がヨーク５の水平先端部を支点として回動する。そして、可動接触片６の自由端部に設けた可動接点６ａが、常閉固定接点６ｂまたは常開固定接点６ｃに交互に接離し、電気回路を開閉する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の電磁継電器では、可動接触片６とリード線９とを半田付けで接続していたが、地球環境保護の見地、および、接続部分の生産性の向上のため、両者を溶接接続し、半田を使用しない接続構造としてある。さらに、この接続構造では、接続部分の断線、すなわち、リード線９に加わる引張力、曲げ力などによる断線を防止する目的で接続部分を成形樹脂材で被覆してある。このため、可動接触片６の長さ寸法は短くせざるを得ない。
【０００４】
しかしながら、上述したような長さの短い可動接触片では、図８（ａ）ないし図８（ｄ）に示すように動作し、特に、可動ブロック４は復帰動作中に慣性力でオーバーシュート状態（図８（ｃ））となる。この結果、可動ブロック本体４ａから突出する可動接触片６が大きく撓み、その基部に応力が集中するので、疲労破壊が生じやすく、機械的寿命が短い。
また、可動接触片６が短くなった分、復帰動作中における復帰バウンス時間が長くなり、いわゆるチャタリングが生じやすい。このため、復帰動作中の接点間にアークが生じ、接点が摩耗しやすいので、電気的寿命が短かいという問題点がある。
【０００５】
これらを解決するため、例えば、可動接触片６と可動ブロック本体４ａとのギャップを小さくし、可動接触片６の変位量を少なくすることが考えられる。しかし、この方法では、成形する上で薄いサイドコア等の金型が必要となり、金型寿命が短くなるので、生産性が低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑み、機械的，電気的寿命が長く、かつ、生産性の高い電磁継電器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電磁継電器は、前記目的を達成するため、可動鉄片および可動接触片を非接触状態で略平行に一体化して形成した可動ブロックを、電磁石ブロックの励磁，消磁に基づいて回動し、前記可動ブロックから突出する可動接触片の自由端部に設けた可動接点を、固定接点に接離する電磁継電器において、前記可動接触片のオーバーシュート時のみに可動接触片の背面中間部だけに圧接して位置規制するとともに、通常動作復帰時に可動接触片の背面中間部に当接しない突起を、前記可動ブロックから前記可動接触片と平行に延在する突出部に設けた構成としてある。
【０００８】
前記可動ブロックは、１次成形した可動接触片に、別にインサート成形した可動鉄片を２次成形で一体化したものであってもよい。
また、前記突起は、前記可動鉄片の一端部を合成樹脂材で被覆して形成した可動ブロックの突部に設けてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１ないし図６の添付図面に従って説明する。
すなわち、本実施形態に係る電磁継電器は、図１に示すように、大略、ベース１０と、電磁石ブロック２０と、可動ブロック３０と、ケース４０とから構成されている。
【００１０】
ベース１０は略方形板状であり、その一端側近傍に、溝を間にして対向する一対の台座部１２，１３が形成されている。この台座部１２，１３には、図示しないスリットが紙面に対して垂直方向に所定のピッチで設けられている。そして、前記スリットで区画された各位置毎に、固定接点端子１４，１５が対向するようにそれぞれ圧入されている。固定接点端子１４，１５の上端部にそれぞれ設けた常開固定接点１４ａ，常閉固定接点１５ａが所定の間隔で対向している。
【００１１】
電磁石ブロック２０は、コイル２１を巻回したスプール２２の中心孔に鉄芯２３を挿入し、突出する一端部を磁極部２３ａとする一方、突出する他端部を略Ｌ字形に屈曲したヨーク２４の垂直部２４ａにカシメ固定したものである。そして、この電磁石ブロック２０は、スプール２２の鍔部２２ａおよびヨーク２４の垂直部２４ａを、ベース１０に圧入して固定されている。
なお、前記コイル２１は、スプール２２に圧入した中継端子２５を介してコイル端子１６に電気接続されている。
【００１２】
可動ブロック３０は、可動鉄片３２および可動接触片３３を非接触状態で略平行に配して可動ブロック本体３１にインサート成形したものである（図２（ａ），（ｂ））。そして、自由端部に可動接点３３ａを有する可動接触片３３は、その上端部をリード線３５を介して可動接点端子１７に電気接続してある。さらに、前記可動鉄片３２の下端部を合成樹脂材で被覆して形成した可動ブロック本体３１の突部３４のうち、その外向面の下端縁部に、前記可動接触片３３の背面に当接可能な位置規制用突起３４ａが設けられている。この突起３４ａは、復帰動作中のオーバーシュート時に可動接触片３３の背面中間部に圧接して可動接触片３３を位置規制する。このため、突起３４ａは、可動ブロック本体３１から突出する可動接触片３３のうち、その基部における撓み角度を小さくし、応力集中を防止するとともに、いわゆるチャタリングを防止できる。
そして、前記可動ブロック３０を、前記ヨーク２４の水平先端部２４ｂに回動可能に支持することにより、可動接点３３ａが常開固定接点１４ａおよび常閉固定接点１５ａに交互に接離可能に対向する。さらに、前記可動鉄片３２の最上端部をコイルばね３６を介して電磁石ブロック２０に係止することにより、前記可動接触片３３が外方に付勢されている。
【００１３】
ケース４０は、前記ベース１０に嵌合可能な略直方体形状で、その天井面には位置決め押さえ部４１が突設されている。この位置決め押さえ部４１は、ベース１０にケース４０を組み付けた場合に、前記電磁石ブロック２０に組み付けたヨーク２４の水平先端部２４ｂに当接する。この結果、電磁石ブロック２０はベース１０およびケース４０に上下から挟持され、安定する。
【００１４】
次に、前述の構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
まず、電磁石ブロック２０のコイル２１に電圧が印加されていない場合には、コイルばね３６のばね力で可動ブロック３０が、図１中、反時計回り方向に付勢されているので、可動接点３３ａが常閉固定接点１５ａに接触している。
【００１５】
そして、前記コイル２１に電圧を印加して励磁すると、鉄芯２３の磁極部２３ａが可動鉄片３２を吸引するので、可動ブロック３０がコイルばね３６のばね力に抗し、図１中、時計回り方向に回動する。このため、可動接点３３ａが常開固定接点１４ａに接触した後（図４（ａ））、可動鉄片３２が鉄芯２３の磁極部２３ａに吸着する。
【００１６】
ついで、前記コイル２１への電圧の印加を停止し、前述の励磁を解くと、コイルばね３６のばね力で可動ブロック３０が逆方向に回転する。このため、可動接点３３ａが常開固定接点１４ａから開離して復帰する（図４（ｂ））。そして、可動接点３３ａが常閉固定接点１５ａに接触した後、さらに、慣性力で可動ブロック３０が回転してオーバーシュート状態になると、可動ブロック３０の突起３４ａが可動接触片３３の背面中間部に圧接する。このため、可動接触片３３の基部が従来例のように大きな角度で撓むことがない。また、前記突起３４ａが可動接触片３３の背面中間部に圧接して押さえ込むので、いわゆるチャタリングを防止できる。最後に、可動接点３３ａが常閉固定接点１５ａに接触した状態のまま、可動ブロック３０が可動接触片３３のばね力で若干揺り戻され、突起３４ａが可動接触片３３から離れて復帰状態となる（図４（ｄ））。
【００１７】
なお、可動ブロック３０は、可動ブロック本体３１に、可動鉄片３２および可動接触片３３を同時にインサート成形する必要はない。例えば、図３に示すように、可動接触片３３にリード線３５を接続した後、１次成形でインサート成形する。そして、これと別にインサート成形した可動鉄片３２を２次成形して一体化しても良い。本実施形態によれば、可動接触片３３と可動鉄片３２との位置決めが容易となり、生産性，部品精度が向上するという利点がある。
また、位置規制用突起を動作時だけに可動接触片を位置規制する場合に適用してもよい。さらに、可動接点は一対の固定接点に交互に接離する必要はなく、１個の固定接点だけに接離する場合であってもよい。
【００１８】
【実施例】
（実施例）
図１に示す電磁継電器に、図６に示す方程式に基づいて決定した形状の突起を設けることにより、復帰動作中における動作特性を測定した。測定結果を図５のグラフ図に示す。
（比較例）
突起を設けない場合について同様に動作特性を測定した。測定結果を図９に示す。
なお、図５あるいは図９に示すグラフ図は、可動ブロックの外向側面を基準にして測定したものである。このため、可動接点が常閉固定接点に確実に接触しているためには、変位は図５あるいは図９中で約０．４５以上であることが必要であり、０．４５未満では可動接点が常閉固定接点から開離していることを意味する。
【００１９】
本実施例の測定結果である図５と、従来例の図９とを比較することにより、本実施例は比較例よりも復帰動作中における変位、特に、オーバーシュート時の振幅が小さいことがわかった。このため、可動接触片の基部における撓み角度が小さくなり、応力集中が生じにくいことが判明した。
さらに、図５から明らかなように、オーバーシュート状態から揺り戻しがあっても、揺り戻しの振幅が０．４５以下とならない。このため、可動接点が固定接点から離れることがなく、いわゆるチャタリングが生じない。この結果、接点間にアークが発生せず、接点摩耗が著しく少なくなるので、電気的寿命が伸びることが判った。
【００２０】
なお、実施例にかかる突起は、図６に示した方程式に基づき、概略的に計算して形成したものである。ただし、図６の方程式は最も代表的な部品構成からなる可動ブロックの突起の形状，位置を概略的に計算するために利用できるものであり、必ずしもこの方程式によって導かれる位置，形状の突起に限定するものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る請求項１の電磁継電器によれば、可動接点が固定接点に接触した後、慣性力で可動ブロックが更に回転してオーバーシュート状態になっても、可動ブロックの突起が可動接触片の背面中間部だけに圧接して位置規制を行う。このため、可動接触片の基部が従来例のように大きな角度で撓むことがなく、疲労破壊が生じにくくなるので、機械的寿命が伸びる。
また、前記突起が可動接触片の背面中間部だけに圧接して可動接点を間接的に押さえ込むので、いわゆるチャタリングが生じず、電気的寿命が伸びる。
さらに、可動ブロックに突起を設けたので、可動ブロック本体と可動接触片とのギャップを小さくする必要がない。このため、薄いサイドコア等の金型が不要となり、金型寿命が長くなって生産性が向上する。
【００２２】
請求項２によれば、可動ブロックを、１次成形した可動接触片に別にインサート成形した可動鉄片を２次成形で一体化して形成してある。このため、可動接触片と可動鉄片との位置決めが容易となり、生産性，部品精度が向上する。
【００２３】
請求項３によれば、突起を、前記可動鉄片の一端部を合成樹脂材で被覆して形成した可動ブロックの突部に設けてある。このため、可動鉄片が芯材となって前記突部が変形しにくいので、前記突起が可動接触片に接触しても、突部が変形しにくい。この結果、設計通りの位置規制を行うことができ、動作特性にばらつきが生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る電磁継電器の断面図である。
【図２】  図１で図示した可動ブロックを示し、図２（ａ）は拡大側面図、図２（ｂ）は拡大断面図である。
【図３】  図２（ｂ）の変形例である。
【図４】  図１で示した可動ブロックの動作を説明するための概略図である。
【図５】  可動ブロックの動作を示すグラフ図である。
【図６】  本実施形態の外形寸法を特定するための一例を示す概略図である。
【図７】  従来例にかかる電磁継電器を示す断面図である。
【図８】  図７で示した可動ブロックの動作を説明するための概略図である。
【図９】  従来例にかかる可動ブロックの動作を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０…ベース、１４ａ…常開固定接点、１５ａ…常閉固定接点、２０…電磁石ブロック、２３…鉄芯、２３ａ…磁極部、３０…可動ブロック、３１…可動ブロック本体、３２…可動鉄片、３３…可動接触片、３３ａ…可動接点、３４…突部、３４ａ…位置規制用突起。
【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】
0003952582.tif 000009
【図９】
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