(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクト装置と磁石システムとを備えた電磁継電器であって、該電磁継電器が、肩部（２０）と、該肩部に可動に支承された接極子（３０）とを有しており、更に、板ばね（１０；５０）を備えており、該板ばねが、それぞれ固定区分（１２；１４）を以て、前記肩部（２０）及び接極子（３０）によって形成された剛性の支持体の平らな支持区分（２３；３３）にそれぞれ平面的に載着されて固定されており、且つそれぞれ前記固定区分に引き続く固定されないばね区分（１３；１５）を以て支持体（２２；３０；４０）の自由端部（２４；３２）を越えて延びており、前記ばね区分（１３；１５；５２）が、所与の運動空隙（ｓ１；ｓ２；ｓ３）を、固定区分（１２；１４）の平面に対して垂直方向で有している形式のものにおいて、
支持区分（２３；３３；４３）と、支持体（２２；３０；４０）の自由端部（２４；３２；４１）との間に、静止状態では楔形の、板ばね（１０）のための延展領域が形成されており、該延展領域が、支持体（２２；３０）及び／又は板ばね（５０）の延展区分（２５；３５；５５）の凹面的な湾曲によって、支持区分（２３；３３；４３）の平面から離反して形成されていることを特徴とする、電磁継電器。
【請求項２】
ｒを延展区分の曲率半径、ｄを板ばねの肉厚、σＦＢを板ばねのばね曲げ限界及びＥを板ばねの弾性係数とした場合に、以下の条件、即ち：
【数１】
0004180200.tif 000006
を満たす曲率半径に少なくとも近似する曲率半径（ｒ１；ｒ２；ｒ３）を延展区分（２５；３５；５５）が有している、請求項１記載の継電器。
【請求項３】
ｓを支持体の自由端部に対する板ばねの運動空隙（ｓ１；ｓ２；ｓ３）、ｌを延展区分の長さ（ｌ１；ｌ２；ｌ３）及びｒを曲率半径（ｒ１；ｒ２；ｒ３）とした場合に、以下の関係式、即ち：
【数２】
0004180200.tif 000007
に従って、板ばね（１０；５０）と、延展領域の開いた端部における支持体（２２；３０；４０）との間の運動空隙（ｓ１；ｓ２；ｓ３）が、固定ストッパ（９；１９）により制限されている、請求項２記載の継電器。
【請求項４】
延展区分（２５；３５）の湾曲が、支持体（２２）の曲げ加工によって形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の継電器。
【請求項５】
延展区分（３５）の湾曲が、支持体（３０）の片側のプレス加工によって形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の継電器。
【請求項６】
延展区分（５５）の湾曲が、板ばね（５０）の予備曲げ加工によって形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の継電器。
【請求項７】
支持体が継電器の肩部（２０）であり、突出したばね区分（１３）に継電器の接極子（３０）が固定されており、前記ばね区分（１３）のための空隙（ｓ１）が、接極子（３０）のためのストッパ（１９）によって接極子の長手方向で制限されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の継電器。
【請求項８】
支持体が継電器の接極子（３０）であり、突出したばね区分（１５）に可動のコンタクト（６）が固定されており、前記ばね区分（１５）のための空隙（ｓ２）が、接極子（３０）の長手方向に対して横方向に設けられたストッパ（９）によって制限されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の継電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンタクト装置と磁石システムとを備えた電磁継電器であって、該電磁継電器が、肩部と、該肩部に可動に支承された接極子とを有しており、更に、板ばねを備えており、該板ばねが、それぞれ固定区分を以て、それぞれ前記肩部若しくは接極子によって形成された剛性の支持体の平らな支持区分に、平面的に載着されて固定されており、且つそれぞれ前記固定区分に引き続く固定されないばね区分を以て支持体の自由端部を越えて延びており、前記ばね区分が、所与の運動空隙を、固定区分の平面に対して垂直方向で有している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の継電器は公知であり、しばしば使用されている。例えば、このように構成された継電器は、ヨーロッパ特許第０２７８４９５号明細書に略示されている。この公知の継電器は、肩部にも、接極子にも結合されており且つ接極子支承ばねとしても働き、接極子の自由端部を越えて突出する接点ばねを形成してもいる板ばねを有している。この公知の継電器では、接極子の支承された肩端部がシャープな縁部を形成しており、板ばねは、前記縁部に至るまで、肩部に平面的に載置されている。同様に、接極子の自由端部にもやはりシャープな縁部が形成されており、この縁部にわたって、端部区分で可動のコンタクトを支持している板ばねの自由端部が平面的に載置されて延びている。このような継電器が特定の高さから床に向かって落下すると、衝突時に接極子が肩部と、継電器のその他の定置の部材に向かって運動する。このような運動は、適当な衝撃方向においてばねを塑性変形させる恐れがある。この変形は、継電器の電気的パラメータの不本意な変化を、許容し得る限度を越えて生ぜしめる。つまり、例えば接極子が衝突時に、肩部に設けられた板ばねの支持平面に対して垂直方向で運動すると、前記板ばねは、肩縁部を介して曲げられて、塑性変形される恐れがある。接極子が、該接極子に対して垂直方向、つまり、コイル軸線若しくは肩部平面方向の衝撃を受けると、板ばねのコンタクト脚部が、接極子の自由端部の終端縁部を介して曲げられて、これに相応する激しい衝突時には、塑性変形される恐れがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の継電器を構造的に改良して、衝撃負荷時に板ばねの永続的な変形を防止するか、又は少なくとも変形作用を著しく減少させるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明では、支持区分と、支持体の自由端部との間に、静止状態では楔形の、板ばねのための延展領域が形成されており、該延展領域が、支持体及び／又は板ばねの延展区分の凹面的な湾曲によって、支持区分の平面から離反して形成されているようにした。
【０００５】
【発明の効果】
つまり、本発明による継電器の構造では、通常は弛緩状態において平らな支持区分からほぼ真っ直ぐに支持体の端部を越えて延びる板ばねが、前記支持体端部の領域において縁部に直接には載置されないということが保証される。支持体は、むしろ前記の端部領域に湾曲された表面が設けられており、この表面において、板ばねが衝撃を受けた場合にまず延展することができるか、又は板ばね自体が静止状態において支持体面から離反して凹面的に湾曲されていることに基づき、板ばねは、支持体の平らな表面に沿って延展することができる。この延展過程においては、衝撃エネルギが、ばねの弾性的な変形に変換された後で、該ばねが支持体の端部において縁部に到達する。つまり、継電器の落下時に必然的に生じるばねの変形が、ほぼ弾性的な変形しか生ぜしめられず、それでも塑性変形が接極子ストッパの遠すぎる製作誤差位置に基づき生ぜしめられる場合には最小限に制限されるように、延展区分の湾曲部にわたって影響される。
【０００６】
有利には、延展区分の湾曲は、曲率半径が以下の条件を満たす円弧に少なくとも近似している。即ち：
【０００７】
【数３】
0004180200.tif 000002
【０００８】
この場合、ｒは曲率半径、ｄは板ばねの肉厚、σＦＢはばね曲げ限界及びＥは板ばねの弾性係数である。
【０００９】
弓状の延展区分の長さｌが所定の値をとると、板ばねは衝突時にその支持体の自由端部に対して所定の区間、即ち：
【００１０】
【数４】
0004180200.tif 000003
【００１１】
だけ、塑性変形を生ぜしめること無く運動することができる。このような塑性変形を、更に激しい衝撃に際しても防止するためには、有利には、板ばねと支持体との間の距離ｓだけの相対運動の後で、更なる運動を防止するストッパが設けられている。
【００１２】
有利には、支持体は湾曲された延展区分を有している。この場合、該延展区分の湾曲は、支持体の曲げ加工によって形成されていてよい。その他、前記湾曲を、支持体の片側のプレス加工によって形成することも可能である。このことは特に、湾曲を支持体としての接極子に形成しようとする場合に有利である。この場合、片側のプレス加工により接極子の質量も減少され、その結果、慣性モーメントも小さくなる。但し、既に述べたように、延展区分は板ばねの曲げ加工により形成されていてもよく、これにより、前記板ばねは、支持体の表面から離反したプレロードを受ける。
【００１３】
冒頭で述べたように、接極子を肩部の自由端部に支承するためには、板ばねの固定された継電器の肩部が、支持体として問題になる。この場合、ばね区分のための空隙が、接極子のためのストッパによって接極子の長手方向で制限されていることが有利である。これに対して、可動のコンタクトを備えた、突出した接点ばね区分を形成するために、支持体が板ばねの固定された継電器の接極子である場合には、前記ばね区分のための空隙が、有利には接極子の長手方向に対して横方向に設けられたストッパによって制限される。両方の場合において、ストッパは、有利には継電器の基体における一体成形により形成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
図１に示した継電器は、一般に基体として構成されたコイル体１を有しており、このコイル体１は、フランジ３，４間に設けられた巻き線２を支持している。このフランジ４には、端子５ａを有する２つの対応コンタクト５と、可動のコンタクト６とを備えたコンタクト装置が配置されている。前記コンタクト６は、後で説明する板ばね１０によって支持される。コア７は、見えないように軸方向でコイルを貫通して延びている。コア７の一方の端部は極板８を形成しており、反対側の端部は、折り曲げられた肩部２０の第１の脚部２１に結合されている。前記肩部２０の第２の脚部２２は、コイル軸線に対してほぼ平行に、コイルに隣接して延びている。肩部２０の第２の脚部２２の自由端部には、ほぼ板状の接極子３０が支承されており、この接極子３０は極板８と共に動作空隙を形成している。
【００１６】
自体公知の形式で接極子保持ばねとしても接点ばねとしても役立つ板ばね１０は、接続脚部１１を有しており、この接続脚部１１は端子ピン１１ａに接続されている。別の脚部は、固定脚部１２として、肩部２０の第２の脚部２２の平らな支持区分２３に固定されており、この脚部の継続部は、静止状態では同一平面において、固定されないばね区分１３として肩部の第２の脚部２２の自由端部２４を越えて延び、次いで接極子３０の支承端部３１を弓状に覆うように緊締され且つ別の固定区分１４を以て接極子３０の支持区分３３に固定されている。自由端部が可動のコンタクト６を支持している固定されないばね区分１５を以て、固定区分１４の延長部は、接極子３０の自由端部３２を越えて２つの定置の対応コンタクト５間の領域にまで延びている。固定脚部１２は、溶接結合によって肩の支持区分２３に結合されており、固定区分１４は、リベット結合を介して接極子３０の支持区分３４に結合されている。これら両方の場合においては、別の固定方法も考えられる。
【００１７】
継電器が衝突によって激しく加速されると、肩端部２４の領域のばね区分１３も、接極子端部３２の領域のばね区分１５も、これらの端部がそれぞれ従来の形式で平らな区分の縁部として形成されている場合には、塑性変形される恐れがある。しかし本発明では、肩の第２の脚部２２の自由端部区分が、肩の曲げ加工により凹面的に湾曲されているので、長さｌ１を有する延展区分２５が形成されている。同様に、接極子の自由端部は、プレス加工により表面をやはり凹面的に湾曲されているので、長さｌ２を有する延展区分３５が形成されている。両方の場合において、延展区分と板ばねとの間に、楔形の延展領域が生ぜしめられる。
【００１８】
本発明により構成された肩部及び接極子の機能を説明するために、２つのあり得る衝撃方向ｘ，ｙを検討する。これらの衝撃方向で衝突衝撃がその都度、可動の継電器部材、つまり接極子３０と板ばね１０との相対運動を生ぜしめる。即ち：
衝撃により惹起されたｘ方向での接極子の変位が行われると、固定されないばね区分１５は、延展区分３５に沿って案内されて延展し且つばね材料の曲げ限界を越えること無く弾性的に曲がることができる。ケーシングに設けられた接極子のためのストッパ９によって、接極子が停止した後でばね区分１５が接極子端部３２に達することが最終的には保証される。従って、ばね区分１５は最早、接極子端部の残された縁部にわたっては塑性的には曲げられない。
【００１９】
これに対して、接極子を長手方向、つまりｙ方向で変位させる衝撃が与えられると、ばね区分１３は肩部の延展区分２５に沿って案内されて延展し且つばね材料の曲げ限界を越えること無く弾性的に曲がることができる。この場合も、製作誤差を保証する距離を置いて、ケーシングに設けられた端部ストッパ１９が存在しており、このストッパ１９に接極子の自由端部３２が衝突した後で、ばね区分１３が角ばった肩端部２４に到達する。
【００２０】
延展区分２５，３５は、有利には円弧形の湾曲を有しており、この場合、延展区分２５の半径ｒ１と、延展区分３５の半径ｒ２とは、それぞれ上で述べた条件を満たしている。即ち：
【００２１】
【数５】
0004180200.tif 000004
【００２２】
ばね区分１３と肩端部２４との間の運動空隙はｓ１で示されており、ばね区分１５と接極子端部３２との間の運動空隙はｓ２で示されている。この空隙に対応してそれぞれ、接極子が両衝撃方向でストッパ９；１９にまで、板ばねの塑性変形を生ぜしめること無く進む距離ｓも設定されている。つまり、ｓ１，ｓ２に関しては次の式が該当する。即ち：
【００２３】
【数６】
0004180200.tif 000005
【００２４】
冒頭で述べたように、延展領域は、板ばね自体がその支持体、接極子又は肩部から離反して凹面的に湾曲されていることによっても形成され得る。このような実施形態は、図２に概略的に示されている。図２には、接極子であっても、支持区分４３を有する肩部であってもよい支持体４０が示されている。支持体４０には、接極子支承ばねとして、又は接点ばねとして機能する板ばね５０が、固定区分５１を以て固定されている。この板ばね５０は、支持体４０の自由端部４１を越えて突出するばね区分５２を有しており、このばね区分５２は、凹面的に湾曲された、長さがｌ３の延展区分５５を形成している。これにより、この場合も長さｌ３を有する楔形の延展領域が生ぜしめられる。つまりこの場合も、ばねは相対運動時に、延展領域全体にわたって支持体４０に沿って延展することができる。
【００２５】
例えば、接極子支承用兼コンタクト用の共通の板ばねが設けられていない場合に、接極子ばねを備えた肩部における延展区分と、接点ばねを備えた接極子端部における延展区分とが、それぞれ互いに独立して使用され得るということは、当業者には勿論明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された継電器の平面図である。
【図２】凹面的に湾曲された板ばね区分を備えた支持体（接極子又は肩部）の概略図である。
【符号の説明】
１  コイル体、  ２  巻き線、  ３，４  フランジ、  ５  対応コンタクト、５ａ  端子、  ６  コンタクト、  ７  コア、  ８  極板、  ９，１９  ストッパ、  １０  板ばね、  １１  接続脚部、  １１ａ  端子ピン、  １２  固定脚部、  １３  ばね区分、  １４  固定区分、  １５  ばね区分、  ２０  肩部、  ２１  第１の脚部、  ２２  第２の脚部、  ２３  支持区分、  ２４  肩端部、  ２５，３５  延展区分、  ３０  接極子、  ３１  支承端部、  ３２  自由端部、  ３３，３４  支持区分、  ４０  支持体、  ４１  自由端部、  ４３支持区分、  ５０  板ばね、  ５１  固定区分、  ５２  ばね区分、  ５５  延展区分、  ｌ１，ｌ２，ｌ３  長さ、  ｘ，ｙ  衝撃方向、  ｒ１，ｒ２  半径、  ｓ１，ｓ２  運動空隙
【図１】
0004180200.tif 000008
【図２】
0004180200.tif 000009