(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄芯と、鉄芯に巻回されたコイルと、鉄芯に固定されて磁路を形成する継鉄と、継鉄へ回動自在にヒンジ支持されて鉄芯に吸引される接極子と、固着部でもって接極子に固着されるとともに長手方向の一端部に設けた可動接点が固定接点に接触圧を持って当接するよう撓み得る可動ばね部及び接極子をヒンジ支持するよう付勢して継鉄に固定されるヒンジばね部を有する長尺状の導電板と、を備えた電磁リレーにおいて、
前記導電板は、その長手方向の一方側が可動ばね部で、他方側がヒンジばね部となり、かつ、接極子に固着される固着部を有して構成され、固着部が接極子に設けた楕円状の突起で固着され、
前記可動ばね部の他端部には、固着部が可動ばね部との間に切欠部を有して導電板の長手方向であって可動接点側へ向かって延設され、
前記ヒンジばね部は、固着部が延設されて繋がっている根元部分である固着基端部にて折曲して形成されており、可動ばね部及びヒンジばね部は固着基端部を境界線として導電板の長手方向の一方側及び他方側をそれぞれ構成されてなることを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記固着部は、前記可動接点の中心線上に延設されてな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】
【産業上の利用分野】
本発明は、可動接点を設けた導電板が接極子に固着されてなる電磁リレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電磁リレーとして、図７及び図８に示す構成のものが存在する。このものは、鉄芯A と、鉄芯A にコイル枠B1を介して巻回されたコイルB と、鉄芯B に固定されて磁路を形成するＬ字状の継鉄C と、継鉄C の端部へ回動自在にヒンジ支持されて鉄芯A に吸引される接極子D と、固着部E0でもって接極子D に固着されるとともに一端部に設けた可動接点E11 が固定接点E12 に接触圧を持って当接するよう撓み得る可動ばね部E1及び接極子D をヒンジ支持するよう付勢して継鉄C に固定されるヒンジばね部E2を有する導電板E と、を備えてなっている。
【０００３】
詳しくは、導電板E は、可動ばね部E1とヒンジばね部E2との間に位置する固着部E0を可動接点E11 の中心線の両側にそれぞれ設けた接極子D の両突起D1,D1 でもってかしめ固着されている。
【０００４】
すなわち、可動ばね部E1は、両突起D1,D1 の最外接線である固着基端部L1よりも可動接点E11 側の部分であって、接極子D が鉄芯A に吸引保持されて可動接点E11 が固定接点E12 に当接したときに撓んで接触圧を確保するようになり、またヒンジばね部E2は接極子D の面から離れる方向へ曲げ部L2から曲げた部分であって、その曲げた部分のばね力で接極子D を継鉄C の端部へ回動自在にヒンジ支持するようになっており、固着基端部L1から曲げ部L2までの間が固着部E0ということになる。なお、ヒンジばね部E2は接極子D を鉄芯A から釈放して元の状態に復帰させるための復帰ばね及び接点電流を流す電路も兼ねている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の電磁リレーにあっては、接極子D が鉄芯A に吸引保持されて可動ばね部E1の一端部に設けた可動接点E11 が固定接点E12 に当接したときの接点接触圧P は、P=σ・bt2/6lで求まる。ここで、可動ばね部E1の撓み量がσ、長さがl 、板幅がb 、板厚がt である。
【０００６】
しかしながら、導電板E は、可動ばね部E1とヒンジばね部E2との間に位置する固着部E0を接極子D の両突起D1,D1 でもってかしめ固着されているから、可動ばね部E1の実質的な長さl は、両突起D1,D1 の最外接線である固着基端部L1から可動接点E11 の中心までの距離となり、固着のためだけに長さ方向のスペースを占有している固着部E0の部分の長さ分だけ短くなる。
【０００７】
従って、小型化しようとした場合、可動ばね部E1の長さl は、接極子D が鉄芯A に吸引される吸引力で保持可能な所定の接点接触圧P を得るために必要な長さよりも短くなり過ぎ、つまり接点接触圧P が高くなり過ぎる。そこで、σ,b,tを小さくする必要があり、接点の高容量化が難しいことになる。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、小型で高容量化が可能な電磁リレーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１記載のものは、鉄芯と、鉄芯に巻回されたコイルと、鉄芯に固定されて磁路を形成する継鉄と、継鉄へ回動自在にヒンジ支持されて鉄芯に吸引される接極子と、固着部でもって接極子に固着されるとともに長手方向の一端部に設けた可動接点が固定接点に接触圧を持って当接するよう撓み得る可動ばね部及び接極子をヒンジ支持するよう付勢して継鉄に固定されるヒンジばね部を有する長尺状の導電板と、を備えた電磁リレーにおいて、前記導電板は、その長手方向の一方側が可動ばね部で、他方側がヒンジばね部となり、かつ、接極子に固着される固着部を有して構成され、固着部が接極子に設けた楕円状の突起で固着され、前記可動ばね部の他端部には、固着部が可動ばね部との間に切欠部を有して導電板の長手方向であって可動接点側へ向かって延設され、前記ヒンジばね部は、固着部が延設されて繋がっている根元部分である固着基端部にて折曲して形成されており、可動ばね部及びヒンジばね部は固着基端部を境界線として導電板の長手方向の一方側及び他方側をそれぞれ構成されてなる構成にしてある。
【００１０】
また、請求項２記載のものは、請求項１記載のものにおいて、前記固着部は、前記可動接点の中心線上に延設されてなる構成にしてある。
【００１５】
【作用】
請求項１記載のものによれば、長尺状の導電板は、固着部が可動ばね部又はヒンジばね部との間に切欠部を有して長手方向に延設されることによってその可動ばね部及びヒンジばね部から逃げた状態になり、つまり、可動ばね部とヒンジばね部との間に位置させる必要のない固着部でもって接極子に固着されることになるから、接極子が鉄芯に吸引保持されて可動ばね部の一端部に設けた可動接点が固定接点に当接したときの接点接触圧を決める可動ばね部の実質的な長さは、固着のためだけに存在する固着部に長さ方向のスペースを占有されないため、その部分の長さ分だけ長くなり、小型化した場合でも、可動ばね部の撓み量、板幅、板厚を小さくすることなく、吸引力で保持可能な所定の接点接触圧を得ることができる。
【００１６】
また、請求項２記載のものによれば、導電板は、可動接点の中心線上に設けられた１箇所の固着部だけで、接極子に固着できる。
【００２１】
【実施例】
本発明の第１実施例を図１及び図２に基づいて以下に説明する。このものは、鉄芯1 、コイル2 、継鉄3 、接極子4 、導電板5 を備えて構成されている。
【００２２】
鉄芯1 は、磁性材料により、棒状に形成され、絶縁材料製のコイル枠2aを介してコイル2 が巻回されている。継鉄3 は、磁性材料により、Ｌ字状に形成され、その一方片3aが鉄芯1 と平行になるよう他方片3bが鉄芯1 に固着されて、磁路を形成する。
【００２３】
接極子4 は、磁性材料により、平板状に形成され、その一方面に導電板5 が固着される。
【００２４】
導電板5 は、銅合金等の導電性を有する薄板ばね材料により、長尺状に形成され、その長手方向の一方側が可動ばね部51で、他方側がヒンジばね部52となり、かつ、接極子4 に固着される固着部53を有して構成されている。
【００２５】
詳しくは、可動ばね部51の一端部には可動接点51a が設けられ、その可動接点51a の中心線上を通る可動ばね部51の他端部の中央部には、固着部53が可動ばね部51との間に切欠部53a を有して導電板5 の長手方向であって可動接点51a 側へ向かって延設されている。
【００２６】
ヒンジばね部52は、可動ばね部51の他端部つまり固着部53が延設されて繋がっている根元部分に略一致した位置である固着基端部L1にて折曲して形成されており、すなわち、可動ばね部51及びヒンジばね部52は固着基端部L1を境界線として導電板5 の長手方向の一方側及び他方側をそれぞれ構成し、固着部53は可動ばね部51とヒンジばね部52との間に位置せずに、可動ばね部51から逃げた状態になっている。またヒンジばね部52は、固着基端部L1にて折曲形成された折曲部52a からさらに逆方向へ略直角に折曲形成された先端部側が外部導出端子部52b となっている。
【００２７】
そして、この導電板5 は、固着部53が接極子4 の一方面に設けた楕円状の突起4aでもってかしめ固着されるとともに、ヒンジばね部52の外部導出端子部52b が継鉄3 の一方片3aの外側面に固定される。このとき、ヒンジばね部52は、折曲部52a が接極子4 の一方面に向かって撓む状態で固定されることによって、接極子4 の基端部を継鉄3 の一方片3aの端部へ回動自在にヒンジ支持するよう付勢するとともに、対向した常閉側及び常開側固定接点51b,51c の間に配置された可動接点51a が常閉側固定接点51b に当接するよう接極子4 を復帰させる復帰ばね及び接点電流を流す電路も兼ねている。
【００２８】
次に、動作を説明する。まず、コイル2 を励磁すると、図２に示すように、接極子4 は基端部をヒンジばね部52により継鉄3 の一方片3aの端部へ回動自在にヒンジ支持されて先端部側が鉄芯1 に吸引保持される。そうすると、固着部53を接極子4 に固着された導電板5 は、可動ばね部51の一端部に設けた可動接点51a が常閉側固定接点51b から開離して常開側固定接点51c に当接し、そのときの接点接触圧P は、可動ばね部51が固着基端部L1を基端として撓むことによって確保され、P=σ・bt2/6lで求まる。ここで、可動ばね部51の撓み量がσ、長さがl 、板幅がb 、板厚がt であって、その長さl は固着基端部L1から可動接点51a の中心までの距離となる。次いでコイル2 を無励磁にすると、接極子4 はヒンジばね部52の復帰ばね力で鉄芯1 から釈放され、可動接点51a が常閉側固定接点51b に当接する元の状態に復帰する。
【００２９】
かかる電磁リレーにあっては、上記したように、長尺状の導電板5 は、固着部53が可動ばね部51との間に切欠部53a を有して長手方向に延設されることによって可動ばね部51とヒンジばね部52との間に位置せずに、可動ばね部51から逃げた状態になり、つまり、可動ばね部51とヒンジばね部52との間に位置させる必要のない固着部53でもって接極子4 に固着されることになるから、接極子4 が鉄芯1 に吸引保持されて可動接点51a が常開側固定接点51c に当接したときの接点接触圧P を決める可動ばね部51の実質的な長さl は、固着のためだけに存在する固着部53に長さ方向のスペースを占有されないため、その部分の長さ分だけ長くなり、小型化した場合でも、可動ばね部51の撓み量σ、板幅b 、板厚t を小さくすることなく、吸引力で保持可能な所定の接点接触圧P を得ることができ、高容量化も可能となる。
【００３０】
また、導電板5 は、可動接点51a の中心線上を通る可動ばね部51の中央部に設けられた１箇所の固着部53をかしめ固着するだけで、接極子4 に固着できる。
【００３１】
なお、本実施例では、固着部53は、可動ばね部51との間に切欠部53a を有して可動接点51a 側へ向かって延設されている。
【００３２】
次に、第１参考例を図３に基づいて以下に説明する。このものは、第１実施例とは導電板5 の構成が異なるだけである。
【００３３】
すなわち、第１実施例の導電板5 は、固着部53が、可動接点51a の中心線上に１箇所設けられているのに対し、本参考例の導電板5 では、固着部53が、可動接点51a の中心線の両側２箇所であって、可動ばね部51及びヒンジばね部52の境界線である固着基端部L1に略一致する位置から、導電板5 の長手方向の互いに反対方向へ、すなわち、その１箇所が可動ばね部51との間に切欠部53a を有して可動接点51a 側へ、もう１箇所がヒンジばね部52との間に切欠部53a を有して可動接点51a 側とは反対の方向へ向かってそれぞれ延設され、突起4aでもって接極子4にそれぞれかしめ固着されている。
【００３４】
かかる電磁リレーにあっては、導電板5 は、２箇所の固着部53が可動ばね部51とヒンジばね部52との間に位置せずに、可動ばね部51及びヒンジばね部52からそれぞれ逃げた状態になり、第１実施例と同様に、可動接点51a の接点接触圧P を決める可動ばね部51の実質的な長さl は、固着部53に長さ方向のスペースを占有されないため、その部分の長さ分だけ長くなり、やはり小型で高容量化が可能となる。
【００３５】
また、２箇所の固着部53は、可動接点51a の中心線の両側に設けられているから、中心線上の１箇所に設けられている第１実施例よりも接極子4 に対してより強固に固着できる。
【００３６】
また、２箇所の固着部53は、導電板5 の幅方向のスペースを占有することになるが、可動ばね部51及びヒンジばね部52の境界線である固着基端部L1に略一致する位置から、導電板5 の長手方向の互いに反対方向へそれぞれ分けて延設されているから、可動ばね部51及びヒンジばね部52の板幅は、その一方のみを小さくすることなく、必要な寸法を確保できる。
【００３７】
また、第１実施例及び第１参考例のいずれの場合にあっても、導電板5 が接極子4 にかしめ固着される際、固着部53は可動ばね部51又はヒンジばね部52から逃げた状態になっているから、かしめによる応力が可動ばね部51又はヒンジばね部52に伝わり難く、導電板5 の変形による動作特性への影響を防止できる。
【００３８】
なお、第１参考例では、可動ばね部51又はヒンジばね部52のどちらか一方の板幅が小さくなってもよい場合は、２箇所の固着部53は、導電板5 の長手方向の同方向へ延設されてもよい。
【００３９】
また、第１実施例及び第１参考例のいずれの場合にあっも、固着部53は、かしめでもって接極子4 に固着されているが、溶接等の他の手段を用いてもよい。
【００４０】
次に、第２参考例を図４に基づいて以下に説明する。このものは、第１実施例に対し、導電板5 の構成が異なるとともに、外部導出端子片6 及び可撓電線7 が付加されている。
【００４１】
すなわち、導電板5 は、従来例と同様にして、可動ばね部51とヒンジばね部52との間に位置する固着部53を接極子4 にかしめ固着されるとともに、ヒンジばね部52が外部導出端子片6 と共に重ねて継鉄3 の一方片3aに固定される。
【００４２】
ヒンジばね部52は、固着部53から折曲形成された折曲部52a 及びその折曲部52a からさらに逆方向へ略直角に折曲形成して外部導出端子片6 と重ねられる位置まで板幅の略半分を切り欠いて形成され、また先端部側には第１実施例のような外部導出端子部は存在しない。
【００４３】
その外部導出端子部の代わりをするのが外部導出端子片6 の端子部6aであって、この外部導出端子片6 は、導電板5 よりも板厚の厚い導電材料により、平板状に形成されるとともに、継鉄3 の一方片3aに固定された状態で、ヒンジばね部52の折曲部52a の板幅を略半分に切り欠いてある部分に位置する接続部6bが折曲形成されている。
【００４４】
また可動接点51a を設けた可動ばね部51の一端部には、幅方向へ延出部51d が延出されており、その延出部51d 及び外部導出端子片6 の上記接続部6bに、導電板5 よりも高導電性で可撓性を有する編組線 (可撓電線)7の両端部がそれぞれ接続されている。このとき、編組線7 は、可動接点51a と略同じ高さの位置を可動ばね部51に平行に並列されることになる。
【００４５】
かかる電磁リレーにあっては、可動接点51a を流れる接点電流は、大部分が可動ばね部51の一端部に設けた延出部51d から導電板5 よりも高導電性を有する編組線7 を経由して外部導出端子片6 の接続部6bへ直接流れることになって、可動ばね部51及びヒンジばね部52の導電板5 には殆ど流れずに発熱が抑えられるから、導電板5 の板幅又は板厚を小さくして小型化を図っても、接点電流を大きくして高容量化が可能である。
【００４６】
また、編組線7 は、可動接点51a と略同じ高さの位置を可動ばね部51に平行に配設されているから、動作中において可動接点51a に無理な応力が加わり難く、動作への影響も少ない。
【００４７】
なお、本参考例では、延出部51d 及び接続部6bには、編組線7 が接続されているが、導電板5 よりも高導電性を有する可撓電線であれば、例えばリード線等の編組線7 以外のものであってもよい。
【００４８】
次に、第３参考例を図５及び図６に基づいて以下に説明する。このものは、第２参考例の可撓性を有する編組線(可撓電線)7に代えて、剛性を有する棒状の導電片8 が、その両端部を前記外部導出端子片6 の接続部6b及び前記可動ばね部51の延出部51d に対しそれぞれ摺動可能に接続されている。
【００４９】
詳しくは、図６に示すように、外部導出端子片6 の接続部6bには対向板6cが固着れ、また可動ばね部51の延出部51d はＵ字状に折り返した折返片51e が形成されるとともに、その接続部6b及び対向板6cの対向面と延出部51d 及び折返片51e の対向面とには、それぞれ略三角錐状の小突起が設けられ、この小突起間に導電片8 が導電状態を維持したまま摺動可能に挟持されている。
【００５０】
かかる電磁リレーにあっては、第２参考例と同様にして、可動接点51a を流れる接点電流の大部分が、導電板5 よりも高導電性を有する導電片8 を経由して外部導出端子片6 へ直接流れるから、可動ばね部51及びヒンジばね部52の導電板5には殆ど流れずに発熱が抑えられ、小型で高容量化が可能になるとともに、接極子4 が、継鉄3 へ回動自在にヒンジ支持されて鉄芯1 に吸引又は釈放されたとき、図中に矢示するように動作する剛性を有した導電片8 は、外部導出端子片6 の接続部6b及び可動ばね部51の延出部51d に接続された両端部がそれぞれ摺動するために、可動ばね部51に対して応力を及ぼさずに動作できる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載のものは、長尺状の導電板は、固着部が可動ばね部又はヒンジばね部との間に切欠部を有して長手方向に延設されることによってその可動ばね部及びヒンジばね部から逃げた状態になり、つまり、可動ばね部とヒンジばね部との間に位置させる必要のない固着部でもって接極子に固着されることになるから、接極子が鉄芯に吸引保持されて可動ばね部の一端部に設けた可動接点が固定接点に当接したときの接点接触圧を決める可動ばね部の実質的な長さは、固着のためだけに存在する固着部に長さ方向のスペースを占有されないため、その部分の長さ分だけ長くなり、小型化した場合でも、可動ばね部の撓み量、板幅、板厚を小さくすることなく、吸引力で保持可能な所定の接点接触圧を得ることができ、高容量化も可能となる。
【００５２】
また、請求項２記載のものは、請求項１記載のものの効果に加えて、導電板は可動接点の中心線上に設けられた１箇所の固着部だけで接極子に固着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】  同上の動作した状態を示す正面図である。
【図３】  本発明の第１参考例を示す斜視図である。
【図４】  本発明の第２参考例を示す斜視図である。
【図５】  本発明の第３参考例を示す斜視図である。
【図６】  同上の要部を示す部分断面図である。
【図７】  従来例を示す斜視図である。
【図８】  同上の動作した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1   鉄芯
2   コイル
3   継鉄
4   接極子
5   導電板
51  可動ばね部
51a 可動接点
51b 常閉側固定接点
51c 常開側固定接点
52  ヒンジばね部
53  固着部
53a 切欠部
6   外部導出端子片
7   可撓電線
8   導電片
【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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