電磁継電器
【課題】薄型であっても、簡単かつ安価な構成により所望の動作特性を得る。
【解決手段】電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片２０を回動させ、カード２１を介して可動接触片４３を弾性変形させ、可動接点４６を固定接触片の固定接点に開閉させる。可動鉄片２０は、カード２１を押圧可能なカード押圧部３６を備える。カード２１は、支点を中心として回動することにより、可動接触片４３を押圧可能な接触片押圧部３７を備える。可動鉄片２０又はカード２１のうち、少なくともいずれか一方は、可動鉄片２０を回動させる際、可動鉄片２０からカード２１への力の伝達を、支点に対して可動鉄片２０のカード押圧部３６による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部３６で行わせる押圧位置変更部を備える。
【解決手段】電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片２０を回動させ、カード２１を介して可動接触片４３を弾性変形させ、可動接点４６を固定接触片の固定接点に開閉させる。可動鉄片２０は、カード２１を押圧可能なカード押圧部３６を備える。カード２１は、支点を中心として回動することにより、可動接触片４３を押圧可能な接触片押圧部３７を備える。可動鉄片２０又はカード２１のうち、少なくともいずれか一方は、可動鉄片２０を回動させる際、可動鉄片２０からカード２１への力の伝達を、支点に対して可動鉄片２０のカード押圧部３６による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部３６で行わせる押圧位置変更部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁継電器、特に、薄型であっても所望の動作特性を得ることのできる電磁継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁継電器として、例えば、電磁石の励磁・消磁により可動鉄片を回動させ、カードを介して可動接触片を弾性変形させ、可動接点を、対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２７２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記タイプの電磁継電器には薄型化が要求されており、電磁石も薄く形成する必要が生じた。
【０００５】
しかしながら、電磁石を薄く形成すると、それだけコイルの巻数が制限され、同様な電圧値で電圧を印加していたのでは吸引力が低下し、所望の動作特性を得られないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、薄型であっても、簡単かつ安価な構成により所望の動作特性を得ることのできる電磁継電器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片を回動させ、前記可動鉄片によりカードを介して可動接触片を弾性変形させ、前記可動接触片に設けた可動接点を、前記可動接触片に対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにした電磁継電器において、前記可動鉄片は、カードを押圧可能なカード押圧部を備え、前記カードは、支点を中心として回動することにより、前記可動接触片を押圧可能な接触片押圧部を備え、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方は、前記可動鉄片を回動させる際、可動鉄片からカードへの力の伝達を、前記支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせる押圧位置変更部を備えたものである。
【０００８】
この構成により、電磁石を励磁又は消磁して可動鉄片を回動させれば、可動鉄片はまず押圧位置変更部により、支点に対して可動鉄片のカード押圧部よりも離れた位置でカードを押圧する。これにより、電磁石により可動鉄片を吸引する力は、カード押圧部で押圧する場合に比べて小さくて済む。そして、電磁石の吸引面に可動鉄片が近付いて吸引力が増大すれば、カード押圧部によりカードを押圧させることができる。このように、電磁石による可動鉄片の駆動初期に、カードを介して可動接触片を弾性変形させるのに要する力を抑制することができる。つまり、電磁石の吸引面と可動鉄片の被吸引部との間の距離（ストローク）と、電磁石の吸引力との関係を示す吸引力曲線に対し、可動接触片を弾性変形させるのに要する力を十分に抑えることができる。したがって、電磁石を薄型とすることによりコイルの巻数が少なくなって吸引力が低下したとしても、適切に可動鉄片を回動させてカードを介して可動接触片を弾性変形させることが可能となる。
【０００９】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成した突出部で構成すればよい。特に、突出部を樹脂製のカードに形成すれば、カードを成形加工する際に同時に得ることができ、簡単かつ安価に対応することが可能となる点で好ましい。
【００１０】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片の一部と前記カードの一部が面接触する面接触部を備えた構成としてもよい。そして、前記面接触部による面接触は、電磁石の励磁に伴う可動鉄片の回動途中に得られるようにするのが好ましい。これによれば、可動鉄片の回動途中で接点が切り替わる際、面接触部での面接触状態を得ることができる。したがって、接点が離間してもカード及び可動接触片の変位を安定した状態で行わせることが可能となる。
【００１１】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成され、前記可動鉄片の回動に伴い当接位置を徐々に支点側へと変位させる湾曲面で構成してもよい。
【００１２】
これによれば、可動鉄片が回動するに従って押圧位置が徐々に変位するので、カードを介して可動鉄片に作用する可動接触片の弾性力が急激に変化することを防止でき、可動鉄片をスムーズに回動させることが可能となる。
【００１３】
前記カードの支点には、同一軸心上に配置される一対の軸部が設けられ、前記各軸部は、二股に分かれた弾性変形部にそれぞれ設けられ、弾性変形部の弾性変形により、前記電磁石が載置されるベースに設けた軸受部に係合して回転自在に支持されるようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、カードを簡単にベースに取り付けることができる上、カードの回動を安定させることが可能となる。したがって、可動鉄片の回動に伴う押圧位置変更部による押圧位置の変化をスムーズにかつ確実に行わせることが可能となる。このため、設計通りの動作特性を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押圧位置変更部により、可動鉄片からカードへの力の伝達を、支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせるようにしている。このため、電磁石の初期駆動時にそれほど大きな吸引力を必要とされることがなく、電磁石が薄型で従来に比べて吸引力が小さい場合であっても、スムーズに可動鉄片を回動させ、カードを介して可動接触片を弾性変形させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１７】
＜構成＞ 図１は、本実施形態に係る電磁継電器１を示す。この電磁継電器１は、大略、ベース２、電磁石ブロック３、接点開閉部材４、及び、ケース５で構成されている。
【００１８】
ベース２は、図８に示すように、電磁石ブロック３が配設される電磁石ブロック取付部６と、接点開閉部材４が配設される接点開閉部材取付部７とを備える。電磁石ブロック取付部６と接点開閉部材取付部７との間は仕切壁８によって仕切られている。また、ベース２の底面には、図１５及び図１６に示すように、嵌合用凹部９が複数箇所（ここでは３箇所）に形成されている。嵌合用凹部９には、後述するように、電磁継電器１を接続するソケット側に設けた突出部６０が係脱される。
【００１９】
電磁石ブロック取付部６には、後述する鉄心２２の下端部が位置する逃がし凹部１０が形成されている（図２参照）。また、逃がし凹部１０の側方（長手方向）には端子孔１１が２箇所に形成されている。電磁石ブロック取付部６の短手方向の片側には接点開閉部材取付部７の側面に連続するガイド壁１２が形成され、残る片側にはガイド片１３が形成されている。ガイド壁１２には開口部１２ａが形成されている。ガイド壁１２により、後述する電磁石ブロック３の片側の広い部分がガイドされ、ガイド片１３によりヨーク１８の一部がガイドされる。つまり、電磁石ロック３が側方（短手方向）にガイドされる。
【００２０】
接点開閉部材取付部７には、後述する各接触片を圧入するための接触片圧入部１４が３箇所に形成されている。また、接点開閉部材取付部７には、前記仕切壁８から延設される両側壁に軸受孔１５がそれぞれ形成されている。また、両側壁の外面には、軸受孔１５の下方側にケース５を装着するための係止爪１６がそれぞれ突設されている。
【００２１】
電磁石ブロック３は、図２に示すように、電磁石１７、ヨーク１８、ヒンジバネ１９、可動鉄片２０、及び、カード２１で構成されている。
【００２２】
電磁石１７は、図７に示すように、鉄心２２を装着したスプール２３の胴部３１にコイル２４を巻回したもので、スプール２３の鍔部３２にはコイル２４の両端部をそれぞれ巻き付けるためのコイル端子２５が取り付けられている。
【００２３】
鉄心２２は、図７に示すように、薄い磁性板材（ここでは、縦×横×厚み＝２２×４×１ｍｍ）からなる板状部２６で構成されている。板状部２６の一端側には磁極部２７、他端側には圧入部２８が形成されている。板状部２６の両面両縁部（横断面矩形の各角部）には段状となるように切除されたガイド溝２９が形成されている。また、板状部２６の両側部中央には位置決め凹部３０が形成されている。磁極部２７は、磁性板材の一端部を側方に屈曲することにより得られる。屈曲部分の円弧面がほぼ無くなるように、上面を切削等により切除して磁極面２７ａが得られる。また、圧入部２８は、磁性板材の他端部を幅狭に形成したもので、ヨーク１８に形成した圧入孔１８ａに圧入される。
【００２４】
スプール２３は、図７に示すように、合成樹脂材料を成形加工したもので、胴部３１と、胴部３１の両端部に形成される鍔部３２とからなる。胴部３１は、前記鉄心２２が配置されるように所定間隔で並設した連結部３３で構成されている。連結部３３の対向面両縁部には突条３４が形成されている。突条３４は、中央部を除く片側の縁部と、残る片側の中央部とにそれぞれ配置されている。各突条３４は、前記鉄心２２のガイド溝２９に位置して鉄心２２をガイドする。これにより、胴部３１を一対の連結部３３で構成するだけであっても適切に鉄心２２をガイドすることができる。また、連結部３３の対向面中央部には位置決め突部３３ａが形成され、前記鉄心２２の位置決め凹部３０に係合することにより、スプール２３に対して鉄心２２をその軸方向に位置決めする。上端鍔部３２の上面中央部には前記連結部３３の間の空間に連通する矩形状の連通孔３２ａが形成されている。上端鍔部３２の上面には、前記連通孔３２ａに連続する溝部３２ｂが形成され、前記鉄心２２の磁極部２７が配設される。上端鍔部３２の端面中心部には幅方向に略Ｖ字状の溝が形成されている。この溝は、自動機のために設けられている。また、下端鍔部３２にも同様な連通孔及び溝部（図示せず）が形成されている。但し、溝部にはヨーク１８の一端部が配設される。下端鍔部３２は側方に延設され、そこには２箇所に端子孔３２ｄが形成されている。
【００２５】
コイル２４は、自動機により前記鉄心２２を装着したスプール２３の胴部３１にコイル線を巻回することにより形成される。
【００２６】
コイル端子２５は、図７に示すように、端子部２５ａとコイル線巻回部２５ｂとを備える。端子部２５ａは、前記スプール２３の下端鍔部に形成した端子孔１１に圧入される。コイル線巻回部２５ｂには、前記スプール２３の胴部３１に巻回したコイル線がそれぞれ巻回された後、曲げ起こされる。
【００２７】
ヨーク１８は、図１０に示すように、磁性材料を略Ｌ字形に屈曲したものである。ヨーク１８の一端部（上端部）にはヒンジバネ１９が加締固定される。ヨーク１８の他端部（下端水平部）には圧入孔１８ａが形成され、そこには前記鉄心２２の圧入部２８が圧入される。
【００２８】
ヒンジバネ１９は、ヨーク１８の一端部に加締固定される取付部１９ａと、そこから屈曲して延びる弾性支持部１９ｂとで構成されている。取付部１９ａには加締用の取付孔が２箇所に形成されている。弾性支持部１９ｂは、中央部に矩形孔１９ｃを形成され、先端に支持片１９ｄが延設されている。
【００２９】
可動鉄片２０は、図１１に示すように、磁性板材を中央部で屈曲させたもので、屈曲部を前記ヨーク１８の一端部（上端の支点）によって回動可能に支持される。可動鉄片２０の一端部は吸引部３５で、前記鉄心２２の磁極面２７ａに吸引される。可動鉄片２０の他端部は、前記吸引部３５よりも幅狭で、ヨーク１８に回動可能に支持された状態で、矩形孔１９ｃを挿通して延びるカード押圧部３６を構成している。
【００３０】
カード２１は合成樹脂材料を成形加工することにより得られ、図９に示すように、板材の片面（前面）中央部に接触片押圧部３７が形成され、残る片面（背面）中央部にガイド受部３８が形成されている。接触片押圧部３７は、略三角形状で、上下の各傾斜面の中心には溝が形成され、先端は湾曲した当接面となっている。ガイド受部３８は、略Ｕ字形で、可動鉄片２０のカード押圧部３６が位置してガイドされる。ガイド受部３８の上方近傍には突出部３９が形成されている。突出部３９は、カード２１を可動鉄片２０の当接面によって押圧する前に、可動鉄片２０のカード押圧部３６が当接するような高さに形成されている。すなわち、可動鉄片２０が回動すると、まず突出部３９が可動鉄片２０に当接してカード２１が押されるように構成されている。板材の下端部は二股に分かれた弾性変形部４０となっている。各弾性変形部４０の端部（下端部）には側方に軸部４１が突設されている。弾性変形部４０を近接方向に弾性変形させながら、軸部４１を前記ベース２の軸受孔１５に係合すると、カード２１はベース２に軸部４１を中心として回転自在に支持される。また、板材の上端部には直角に折れ曲がったインジケータ部４２が形成されている。インジケータ部４２は、カード２１の回動角度が小さくても回動中心から離れた位置に形成されることにより移動距離を大きくして駆動状態を知らせる、いわゆるインジケータとしての役割を果たす。
【００３１】
接点開閉部材４は、図８に示すように、可動接触片４３とその両側に配置される２つの固定接触片（第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５）とで構成されている。可動接触片４３は、接触片部４３ａに別体の端子部４３ｂを加締固定したものである。接触片部４３ａの上端部には貫通孔が形成され、そこには可動接点４６が加締固定されている。可動接点４６は、接触片部４３ａの両面に形成され、第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５の各固定接点にそれぞれ接離する。端子部４３ｂは階段状に屈曲され、ベース２の下面からの突出位置を調整されている。第１固定接触片４４は、上方側に矩形孔４４ａが形成され、その上部に第１固定接点４７が加締固定されている。第１固定接触片４４の下端側は前記端子部と同様に階段状に屈曲されている。第２固定接触片４５は短冊状で、上端部に第２固定接点４８が加締固定されている。
【００３２】
ケース５は、図１に示すように、透光性を有する材料を、下端面が開口する箱形状としたものである。ケース５の一方の側端面中央部には、係止爪５ａが突設されている。また、ケース５の両側面には下端開口側中央部に係止孔５ｂがそれぞれ形成されている。各係止孔５ｂには、前記ベース２に形成した係止爪１６が係止される。さらに、ケース５の上面には、カバー４９が着脱可能となっている。カバー４９は、付加的な機能追加するためのもので、必要とされる機能に応じて、インジケータ等の付属部品が設けられる。すなわち、付加的な機能が必要となれば、そのための付属部品を搭載したカバー４９を装着する。但し、前記実施形態では、カバー４９はダミーで、付属部品は搭載していない。なお、４９ａは、カード２１が回動した際、インジケータ部４２を視認可能とするための除き窓である。
【００３３】
＜組立＞ 次に、前記電磁継電器１の組立方法について説明する。
【００３４】
まず、電磁石１７と接点開閉部材４とを形成する。電磁石１７は、図７に示すように、スプール２３の上端又は下端鍔部３２に形成した連通孔３２ａを介して連結部３３内に鉄心２２を挿入する。この場合、鉄心２２は、そのガイド溝２９にスプール２３の連結部３３に形成した突条３４が位置することによりガイドされるので、スムーズに連結部３３へと取り付けることができる。途中、連結部３３が連結部３３の位置決め突部によって離間する方向に弾性変形する。そして、鉄心２２の位置決め凹部３０に連結部３３の位置決め突部が係合することにより、鉄心２２はスプール２３に対して長手方向にも位置決めされる。このとき、位置決めが完了したことが、連結部３３の形状復帰動作に伴うクリック感として得られる。したがって、スプール２３に対して鉄心２２を位置決めできたことを確実に認識することが可能となる。また、スプール２３の下端鍔部の端子孔１１にコイル端子２５を圧入する。圧入状態では、各コイル端子２５のコイル線巻回部２５ｂは、側方（互いに離反する方向）に延びている。続いて、スプール２３の胴部３１にコイル線を巻回する。コイル線は自動機にて巻回するが、コイル線巻回部は側方に延びており、自動巻回の妨げとなることはない。胴部３１へのコイル線の巻回が完了すれば、コイル線の両端部をコイル線巻回部にそれぞれ巻回し、このコイル線巻回部を曲げ起こす。さらに、図１０に示すように、ヒンジバネ１９を加締固定したヨーク１８を取り付ける。ヨーク１８は、下端水平部の圧入孔１８ａに鉄心２２の圧入部２８を挿入することにより取り付ける。一方、接点開閉部材４では、リードフレームを打ち抜き、接点を加締固定して各接触片を得る。但し、可動接触片４３は接触片部４３ａと端子部４３ｂとを加締固定することにより完成する。
【００３５】
次に、ベース２に接点開閉部材４を取り付ける。すなわち、図８に示すように、各接触片を対応する接触片圧入部１４にそれぞれ圧入することにより、第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５の間に可動接触片４３を位置させる。この状態で、可動接触片４３の可動接点４６が第２固定接点４８に閉成可能に対峙し、第１固定接点４７に閉成する。
【００３６】
続いて、図９に示すように、ベース２にカード２１を取り付ける。カード２１は下端側の弾性変形部４０を互いに接近させるように弾性変形させながら、ベース２の側壁間に挿入する。そして、弾性変形部４０を形状復帰させて軸部４１を軸受孔１５に係合することにより、ベース２へのカード２１の取付が完了する。この状態では、カード２１の突出部３９が第１固定接触片４４の矩形孔４４ａを介して可動接触片４３側に突出する。
【００３７】
さらに、ベース２に電磁石ブロック３を取り付ける。すなわち、コイル端子２５をベース２の端子孔１１に圧入しながら、電磁石１７を電磁石ブロック取付部６に載置する。電磁石１７は、片側をガイド壁１２に、残る片側のヨーク１８をガイド片１３によってガイドされ、短手方向に位置規制される。また、コイル端子２５が端子孔１１に圧入され、ヨーク１８が仕切壁８にガイドされることにより長手方向に位置規制される。
【００３８】
電磁石ブロック３の取付が完了すれば、図１１に示すように、可動鉄片２０を取り付ける。可動鉄片２０は、ヨーク１８の上端部に屈曲部の内面側を支持され、ヒンジバネ１９によって屈曲部の外面側をガイドされる。また、可動鉄片２０のカード押圧部３６は、ヒンジバネ１９の矩形孔１９ｃを介してカード２１に当接する。この取付状態では、可動鉄片２０は、可動接触片４３のバネ力により押圧されたカード２１の突出部３９によって押圧され、吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａから離間するように位置決めされる。
【００３９】
その後、図１に示すように、ベース２にカバー４９を備えたケース５を装着して組立作業を完了する。ケース５はベース２の外側面に嵌合し、両側面に形成した係止爪１６が係止孔に係止されることにより抜止される。カバー４９は必要に応じて付属部品を備えたものを使用すればよい。
【００４０】
＜動作＞ 続いて、前記電磁継電器１の動作について説明する。
【００４１】
電磁石１７に電圧を印加していない消磁状態では、図３に示すように、可動接触片４３はそれ自身のバネ力により起立した状態を維持し、可動接点４６は第１固定接点４７に閉成する。また、カード２１は、可動接触片４３によって接触片押圧部３７を押し戻され、軸部４１を中心として反時計回り方向に回動した状態を維持する。そして、この状態では、カード２１の突出部３９が可動鉄片２０に当接し、可動鉄片２０は支点（ヨーク１８の上端部）を中心として時計回り方向に回動し、吸引部３５を鉄心２２の磁極面２７ａから離間させる。
【００４２】
電磁石１７に電圧を印加して励磁すると、図４に示すように、可動鉄片２０の吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａに吸引され、支点を中心として時計回り方向に回動する。可動鉄片２０が所定角度回動するまでの間は、可動鉄片２０のカード押圧部３６、詳しくは先端ではなく、先端から離れた前面がカード２１の突出部３９を押圧する。これにより、カード２１が軸部４１を中心として回動し、その接触片押圧部３７が、可動接触片４３を、そのバネ力に抗して押圧する。
【００４３】
可動鉄片２０がある程度回動すれば、図５に示すように、可動接点４６は第１固定接点４７から離間した後、カード押圧部３６はその先端部でカード２１（突出部３９ではなくガイド受部３８の内面）を押圧する。これにより、可動接触片４３がさらに弾性変形し、可動接点４６は第２固定接点４８に閉成する。そして、可動鉄片２０の吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａに吸着された状態では、図６に示すように、可動接点４６が第２固定接点４８を押し込み、所望の接点接触圧が得られる。
【００４４】
このように、カード２１に突出部３９を形成したものでは、作用点が、可動鉄片２０の回動初期では、カード２１の回動中心である軸部４１から離れた突出部３９となり、小さな力でカード２１を回動させることができる。したがって、電磁石１７の駆動初期で十分な吸引力が得られない状態であっても、確実にカード２１を回動させることが可能となる（図１３のグラフ中、本案件でのバネ負荷の変化Ａで示す。従来構造のバネ特性を示す変位Ｂに比べて下方側で推移している。このため、電磁石の吸引力に多少のバラツキがあったとしても可動接触片を弾性変形させることが可能である。）。このため、前述のような薄型の電磁石１７であって、十分な吸引力が期待できない場合であっても、所望の初期動作を得ることが可能となる。そして、可動鉄片２０がある程度回動すれば、作用点が突出部３９から軸部４１に近いガイド受部３８内へと移動する。この場合、可動鉄片２０の吸引部３５が電磁石１７の磁極面２７ａに接近するので、十分な吸引力が得られ、可動鉄片２０及びカード２１の回動動作に支障を来すことがない。
【００４５】
＜他の実施形態＞ 前記実施形態では、カード２１に突出部３９を形成するようにしたが、可動鉄片２０に形成することも可能である。可動鉄片２０への突出部３９の形成は、プレス加工等を使用したり、別途、樹脂材料、金属材料等を接着、圧着等により取り付けたりして行えばよい。突出部３９は、カード２１及び可動鉄片２０の両方に形成し、突出部同士を当接させるように構成することも可能である。
【００４６】
また、前記突出部３９に代えて図１３や図１４に示すような面接触部５０を形成するようにしてもよい。
【００４７】
図１３では、面接触部５０はカード２１の背面に形成される傾斜面を備えた構成となっている。この構成によれば、電磁石１７の励磁に伴う可動鉄片２０の回動途中、詳しくは接点が切り替わる際に、カード押圧部３６の前面が前記面接触部５０の傾斜面に面接触する。したがって、接点切替時のカード２１の動作状態を安定させることができる。
【００４８】
電磁石１７を励磁すれば、可動鉄片２０がその吸引部３５を鉄心２２の磁極面に吸引されて回動し、カード押圧部３６でカード２１を押圧する。電磁石１７の初期駆動時には可動鉄片２０は面接触部５０の上端部を介してカード２１を押圧する。そして、カード２１が軸部４１を中心として回動するに従って可動接点４６が第１固定接点４７から離間し、可動接触片４３はカード２１を介して可動鉄片２０のみによって支持された状態となる。このとき、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が、面接触部３６の上端部から変化し、可動鉄片２０の前面と面接触部３６との面接触状態となる。したがって、カード２１及び可動接触片４３は安定した状態で変位する。その後、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が、カード押圧部３６の前面から先端部へと移動し、可動接点４６が第２固定接点４８に閉成する。このように、作用点が面接触部３６の上端部から、カード２１の回転中心である軸部側へと近付く先端部に移動する。したがって、電磁石１７の初期駆動力が小さくても、十分にカード２１を回動させて可動接触片４３を弾性変形させることが可能である。
【００４９】
また、図１４では、可動鉄片２０のカード押圧部３６を途中で屈曲（あるいは切削、研磨等）することにより、第１押圧面５１と第２押圧面５２とを備えた構成で、両押圧面５１，５２により面接触部５０を構成している。この構成によっても、前記図１３に示すものと同様な効果が得られる。すなわち、電磁石１７の励磁による駆動初期では、カード２１は可動鉄片２０の第２押圧面５２の上方境界部５２ａによって押圧される。そして、第２押圧面５２によって押圧された後、第１押圧面５１によって押圧される。これによれば、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が変化する過程で、必ず面接触による安定状態を得ることができるので、カード２１や可動接触片４３の動作状態を安定させることが可能となる。なお、図１４では、駆動初期に上方境界部５２ａで可動鉄片２０をカード２１に線接触させるようにしたが、この位置でも面接触させるように構成することも可能である。
【００５０】
また、前記面接触部５０に代えて湾曲部（図示せず）を形成するようにしてもよい。すなわち、前記図１３に示す面接触部５０の傾斜面に代えて断面円弧状に突出する湾曲面で構成する。そして、可動鉄片２０の回動に伴って徐々にカード２１の湾曲面に対するカード押圧部３６の当接位置を変化させる。詳しくは、当接位置をカード２１の回動中心（軸部４１）から離れた位置から徐々に近付くように変化させる。これにより、カード２１を回動させるのに必要な力を、小さい値から徐々に大きくなるように変化させることができる。このため、可動鉄片２０、カード２１、可動接触片４３の一連の動作をスムーズに行わせることが可能となる。
【００５１】
前記電磁継電器１は、例えば、図１６に示すように、ソケット５３に装着して使用する。ソケット５３は、電磁継電器１とほぼ同等な厚みで、電磁継電器１の下半部を装着可能な凹部５４が形成されている。凹部５４内には、電磁継電器１のベース２から突出する各端子を挿入可能な端子孔５４ａが形成され、端子を挿入すると、内部端子５９の挟持部５９ａに挟持されるようになっている。また、凹部５４を構成する壁面には、支軸５５ａを中心として回動する略Ｌ字形のアーム部材５５が設けられている。アーム部材５５は、一端部がソケット５３の前端面から突出する操作部５６となっている。操作部５６の一部は、凹部５４に装着した電磁継電器１の係止爪５ａに係止される係止部５７を構成している。また、操作部以外はソケット５３内に位置し、操作部５６を側方（矢印方向）に操作すると、支軸を中心として回動し、他端部（押出部５８）が凹部５４内に突出するようになっている。これにより、操作部５６を操作するだけで、係止爪５ａから係止部５７を離脱させると共に、押出部５８で凹部５４に装着した電磁継電器１を押し出すことができ、電磁継電器１を凹部５４からスムーズに取り外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器のベースからケースを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る電磁継電器の正面断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図３から電磁石を励磁してカードが若干回動した状態を示す図である。
【図５】図４からさらにカードが回動し、可動接点が第２固定接点に当接した状態を示す図である。
【図６】図５からさらにカードが回動し、可動接点が第２可動接点を押し込んだ状態を示す図である。
【図７】図１の電磁石を示す分解斜視図である。
【図８】図１のベース及び各接触片を示す分解斜視図である。
【図９】図８からカードを組み付ける状態を示す分解斜視図である。
【図１０】電磁石とヨーク及びヒンジバネを示す分解斜視図である。
【図１１】可動鉄片を組み付ける状態を示す分解斜視図である。
【図１２】鉄心の磁極面と可動鉄片の吸引部の間の距離と、電磁石の吸引力及び押圧位置の違いによる可動接触片から受けるバネ力との関係を示すグラフである。
【図１３】（ａ）は他の実施形態に係るカードを示す斜視図、（ｂ）はそのカードを組み込んだ状態を示す部分断面図である。
【図１４】（ａ）は他の実施形態に係る可動鉄片を示す斜視図、（ｂ）はその可動鉄片を組み込んだ状態を示す部分断面図である。
【図１５】本実施形態に係るベースの底面図である。
【図１６】本実施形態に係る電磁継電器をソケットに組み付けようとしている状態を示す部分破断斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…電磁継電器
２…ベース
３…電磁石ブロック
４…接点開閉部材
５…ケース
６…電磁石ブロック取付部
７…接点開閉部材取付部
８…仕切壁
９…嵌合用凹部
１０…逃がし凹部
１１…端子孔
１２…ガイド壁
１３…ガイド片
１４…接触片圧入部
１５…軸受孔
１６…係止爪
１７…電磁石
１８…ヨーク
１９…ヒンジバネ
２０…可動鉄片
２１…カード
２２…鉄心
２３…スプール
２４…コイル
２５…コイル端子
２６…板状部
２７…磁極部
２８…圧入部
２９…ガイド溝
３０…位置決め凹部
３１…胴部
３２…鍔部
３３…連結部
３４…突条
３５…吸引部
３６…カード押圧部
３７…接触片押圧部
３８…ガイド受部
３９…突出部
４０…弾性変形部
４１…軸部
４２…インジケータ部
４３…可動接触片
４４…第１固定接触片
４５…第２固定接触片
４６…可動接点
４７…第１固定接点
４８…第２固定接点
４９…カバー
５０…面接触部
５１…第１押圧面
５２…第２押圧面
５３…ソケット
５４…凹部
５５…アーム部材
５６…操作部
５７…係止部
５８…押出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁継電器、特に、薄型であっても所望の動作特性を得ることのできる電磁継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁継電器として、例えば、電磁石の励磁・消磁により可動鉄片を回動させ、カードを介して可動接触片を弾性変形させ、可動接点を、対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２７２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記タイプの電磁継電器には薄型化が要求されており、電磁石も薄く形成する必要が生じた。
【０００５】
しかしながら、電磁石を薄く形成すると、それだけコイルの巻数が制限され、同様な電圧値で電圧を印加していたのでは吸引力が低下し、所望の動作特性を得られないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、薄型であっても、簡単かつ安価な構成により所望の動作特性を得ることのできる電磁継電器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片を回動させ、前記可動鉄片によりカードを介して可動接触片を弾性変形させ、前記可動接触片に設けた可動接点を、前記可動接触片に対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにした電磁継電器において、前記可動鉄片は、カードを押圧可能なカード押圧部を備え、前記カードは、支点を中心として回動することにより、前記可動接触片を押圧可能な接触片押圧部を備え、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方は、前記可動鉄片を回動させる際、可動鉄片からカードへの力の伝達を、前記支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせる押圧位置変更部を備えたものである。
【０００８】
この構成により、電磁石を励磁又は消磁して可動鉄片を回動させれば、可動鉄片はまず押圧位置変更部により、支点に対して可動鉄片のカード押圧部よりも離れた位置でカードを押圧する。これにより、電磁石により可動鉄片を吸引する力は、カード押圧部で押圧する場合に比べて小さくて済む。そして、電磁石の吸引面に可動鉄片が近付いて吸引力が増大すれば、カード押圧部によりカードを押圧させることができる。このように、電磁石による可動鉄片の駆動初期に、カードを介して可動接触片を弾性変形させるのに要する力を抑制することができる。つまり、電磁石の吸引面と可動鉄片の被吸引部との間の距離（ストローク）と、電磁石の吸引力との関係を示す吸引力曲線に対し、可動接触片を弾性変形させるのに要する力を十分に抑えることができる。したがって、電磁石を薄型とすることによりコイルの巻数が少なくなって吸引力が低下したとしても、適切に可動鉄片を回動させてカードを介して可動接触片を弾性変形させることが可能となる。
【０００９】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成した突出部で構成すればよい。特に、突出部を樹脂製のカードに形成すれば、カードを成形加工する際に同時に得ることができ、簡単かつ安価に対応することが可能となる点で好ましい。
【００１０】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片の一部と前記カードの一部が面接触する面接触部を備えた構成としてもよい。そして、前記面接触部による面接触は、電磁石の励磁に伴う可動鉄片の回動途中に得られるようにするのが好ましい。これによれば、可動鉄片の回動途中で接点が切り替わる際、面接触部での面接触状態を得ることができる。したがって、接点が離間してもカード及び可動接触片の変位を安定した状態で行わせることが可能となる。
【００１１】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成され、前記可動鉄片の回動に伴い当接位置を徐々に支点側へと変位させる湾曲面で構成してもよい。
【００１２】
これによれば、可動鉄片が回動するに従って押圧位置が徐々に変位するので、カードを介して可動鉄片に作用する可動接触片の弾性力が急激に変化することを防止でき、可動鉄片をスムーズに回動させることが可能となる。
【００１３】
前記カードの支点には、同一軸心上に配置される一対の軸部が設けられ、前記各軸部は、二股に分かれた弾性変形部にそれぞれ設けられ、弾性変形部の弾性変形により、前記電磁石が載置されるベースに設けた軸受部に係合して回転自在に支持されるようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、カードを簡単にベースに取り付けることができる上、カードの回動を安定させることが可能となる。したがって、可動鉄片の回動に伴う押圧位置変更部による押圧位置の変化をスムーズにかつ確実に行わせることが可能となる。このため、設計通りの動作特性を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押圧位置変更部により、可動鉄片からカードへの力の伝達を、支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせるようにしている。このため、電磁石の初期駆動時にそれほど大きな吸引力を必要とされることがなく、電磁石が薄型で従来に比べて吸引力が小さい場合であっても、スムーズに可動鉄片を回動させ、カードを介して可動接触片を弾性変形させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１７】
＜構成＞ 図１は、本実施形態に係る電磁継電器１を示す。この電磁継電器１は、大略、ベース２、電磁石ブロック３、接点開閉部材４、及び、ケース５で構成されている。
【００１８】
ベース２は、図８に示すように、電磁石ブロック３が配設される電磁石ブロック取付部６と、接点開閉部材４が配設される接点開閉部材取付部７とを備える。電磁石ブロック取付部６と接点開閉部材取付部７との間は仕切壁８によって仕切られている。また、ベース２の底面には、図１５及び図１６に示すように、嵌合用凹部９が複数箇所（ここでは３箇所）に形成されている。嵌合用凹部９には、後述するように、電磁継電器１を接続するソケット側に設けた突出部６０が係脱される。
【００１９】
電磁石ブロック取付部６には、後述する鉄心２２の下端部が位置する逃がし凹部１０が形成されている（図２参照）。また、逃がし凹部１０の側方（長手方向）には端子孔１１が２箇所に形成されている。電磁石ブロック取付部６の短手方向の片側には接点開閉部材取付部７の側面に連続するガイド壁１２が形成され、残る片側にはガイド片１３が形成されている。ガイド壁１２には開口部１２ａが形成されている。ガイド壁１２により、後述する電磁石ブロック３の片側の広い部分がガイドされ、ガイド片１３によりヨーク１８の一部がガイドされる。つまり、電磁石ロック３が側方（短手方向）にガイドされる。
【００２０】
接点開閉部材取付部７には、後述する各接触片を圧入するための接触片圧入部１４が３箇所に形成されている。また、接点開閉部材取付部７には、前記仕切壁８から延設される両側壁に軸受孔１５がそれぞれ形成されている。また、両側壁の外面には、軸受孔１５の下方側にケース５を装着するための係止爪１６がそれぞれ突設されている。
【００２１】
電磁石ブロック３は、図２に示すように、電磁石１７、ヨーク１８、ヒンジバネ１９、可動鉄片２０、及び、カード２１で構成されている。
【００２２】
電磁石１７は、図７に示すように、鉄心２２を装着したスプール２３の胴部３１にコイル２４を巻回したもので、スプール２３の鍔部３２にはコイル２４の両端部をそれぞれ巻き付けるためのコイル端子２５が取り付けられている。
【００２３】
鉄心２２は、図７に示すように、薄い磁性板材（ここでは、縦×横×厚み＝２２×４×１ｍｍ）からなる板状部２６で構成されている。板状部２６の一端側には磁極部２７、他端側には圧入部２８が形成されている。板状部２６の両面両縁部（横断面矩形の各角部）には段状となるように切除されたガイド溝２９が形成されている。また、板状部２６の両側部中央には位置決め凹部３０が形成されている。磁極部２７は、磁性板材の一端部を側方に屈曲することにより得られる。屈曲部分の円弧面がほぼ無くなるように、上面を切削等により切除して磁極面２７ａが得られる。また、圧入部２８は、磁性板材の他端部を幅狭に形成したもので、ヨーク１８に形成した圧入孔１８ａに圧入される。
【００２４】
スプール２３は、図７に示すように、合成樹脂材料を成形加工したもので、胴部３１と、胴部３１の両端部に形成される鍔部３２とからなる。胴部３１は、前記鉄心２２が配置されるように所定間隔で並設した連結部３３で構成されている。連結部３３の対向面両縁部には突条３４が形成されている。突条３４は、中央部を除く片側の縁部と、残る片側の中央部とにそれぞれ配置されている。各突条３４は、前記鉄心２２のガイド溝２９に位置して鉄心２２をガイドする。これにより、胴部３１を一対の連結部３３で構成するだけであっても適切に鉄心２２をガイドすることができる。また、連結部３３の対向面中央部には位置決め突部３３ａが形成され、前記鉄心２２の位置決め凹部３０に係合することにより、スプール２３に対して鉄心２２をその軸方向に位置決めする。上端鍔部３２の上面中央部には前記連結部３３の間の空間に連通する矩形状の連通孔３２ａが形成されている。上端鍔部３２の上面には、前記連通孔３２ａに連続する溝部３２ｂが形成され、前記鉄心２２の磁極部２７が配設される。上端鍔部３２の端面中心部には幅方向に略Ｖ字状の溝が形成されている。この溝は、自動機のために設けられている。また、下端鍔部３２にも同様な連通孔及び溝部（図示せず）が形成されている。但し、溝部にはヨーク１８の一端部が配設される。下端鍔部３２は側方に延設され、そこには２箇所に端子孔３２ｄが形成されている。
【００２５】
コイル２４は、自動機により前記鉄心２２を装着したスプール２３の胴部３１にコイル線を巻回することにより形成される。
【００２６】
コイル端子２５は、図７に示すように、端子部２５ａとコイル線巻回部２５ｂとを備える。端子部２５ａは、前記スプール２３の下端鍔部に形成した端子孔１１に圧入される。コイル線巻回部２５ｂには、前記スプール２３の胴部３１に巻回したコイル線がそれぞれ巻回された後、曲げ起こされる。
【００２７】
ヨーク１８は、図１０に示すように、磁性材料を略Ｌ字形に屈曲したものである。ヨーク１８の一端部（上端部）にはヒンジバネ１９が加締固定される。ヨーク１８の他端部（下端水平部）には圧入孔１８ａが形成され、そこには前記鉄心２２の圧入部２８が圧入される。
【００２８】
ヒンジバネ１９は、ヨーク１８の一端部に加締固定される取付部１９ａと、そこから屈曲して延びる弾性支持部１９ｂとで構成されている。取付部１９ａには加締用の取付孔が２箇所に形成されている。弾性支持部１９ｂは、中央部に矩形孔１９ｃを形成され、先端に支持片１９ｄが延設されている。
【００２９】
可動鉄片２０は、図１１に示すように、磁性板材を中央部で屈曲させたもので、屈曲部を前記ヨーク１８の一端部（上端の支点）によって回動可能に支持される。可動鉄片２０の一端部は吸引部３５で、前記鉄心２２の磁極面２７ａに吸引される。可動鉄片２０の他端部は、前記吸引部３５よりも幅狭で、ヨーク１８に回動可能に支持された状態で、矩形孔１９ｃを挿通して延びるカード押圧部３６を構成している。
【００３０】
カード２１は合成樹脂材料を成形加工することにより得られ、図９に示すように、板材の片面（前面）中央部に接触片押圧部３７が形成され、残る片面（背面）中央部にガイド受部３８が形成されている。接触片押圧部３７は、略三角形状で、上下の各傾斜面の中心には溝が形成され、先端は湾曲した当接面となっている。ガイド受部３８は、略Ｕ字形で、可動鉄片２０のカード押圧部３６が位置してガイドされる。ガイド受部３８の上方近傍には突出部３９が形成されている。突出部３９は、カード２１を可動鉄片２０の当接面によって押圧する前に、可動鉄片２０のカード押圧部３６が当接するような高さに形成されている。すなわち、可動鉄片２０が回動すると、まず突出部３９が可動鉄片２０に当接してカード２１が押されるように構成されている。板材の下端部は二股に分かれた弾性変形部４０となっている。各弾性変形部４０の端部（下端部）には側方に軸部４１が突設されている。弾性変形部４０を近接方向に弾性変形させながら、軸部４１を前記ベース２の軸受孔１５に係合すると、カード２１はベース２に軸部４１を中心として回転自在に支持される。また、板材の上端部には直角に折れ曲がったインジケータ部４２が形成されている。インジケータ部４２は、カード２１の回動角度が小さくても回動中心から離れた位置に形成されることにより移動距離を大きくして駆動状態を知らせる、いわゆるインジケータとしての役割を果たす。
【００３１】
接点開閉部材４は、図８に示すように、可動接触片４３とその両側に配置される２つの固定接触片（第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５）とで構成されている。可動接触片４３は、接触片部４３ａに別体の端子部４３ｂを加締固定したものである。接触片部４３ａの上端部には貫通孔が形成され、そこには可動接点４６が加締固定されている。可動接点４６は、接触片部４３ａの両面に形成され、第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５の各固定接点にそれぞれ接離する。端子部４３ｂは階段状に屈曲され、ベース２の下面からの突出位置を調整されている。第１固定接触片４４は、上方側に矩形孔４４ａが形成され、その上部に第１固定接点４７が加締固定されている。第１固定接触片４４の下端側は前記端子部と同様に階段状に屈曲されている。第２固定接触片４５は短冊状で、上端部に第２固定接点４８が加締固定されている。
【００３２】
ケース５は、図１に示すように、透光性を有する材料を、下端面が開口する箱形状としたものである。ケース５の一方の側端面中央部には、係止爪５ａが突設されている。また、ケース５の両側面には下端開口側中央部に係止孔５ｂがそれぞれ形成されている。各係止孔５ｂには、前記ベース２に形成した係止爪１６が係止される。さらに、ケース５の上面には、カバー４９が着脱可能となっている。カバー４９は、付加的な機能追加するためのもので、必要とされる機能に応じて、インジケータ等の付属部品が設けられる。すなわち、付加的な機能が必要となれば、そのための付属部品を搭載したカバー４９を装着する。但し、前記実施形態では、カバー４９はダミーで、付属部品は搭載していない。なお、４９ａは、カード２１が回動した際、インジケータ部４２を視認可能とするための除き窓である。
【００３３】
＜組立＞ 次に、前記電磁継電器１の組立方法について説明する。
【００３４】
まず、電磁石１７と接点開閉部材４とを形成する。電磁石１７は、図７に示すように、スプール２３の上端又は下端鍔部３２に形成した連通孔３２ａを介して連結部３３内に鉄心２２を挿入する。この場合、鉄心２２は、そのガイド溝２９にスプール２３の連結部３３に形成した突条３４が位置することによりガイドされるので、スムーズに連結部３３へと取り付けることができる。途中、連結部３３が連結部３３の位置決め突部によって離間する方向に弾性変形する。そして、鉄心２２の位置決め凹部３０に連結部３３の位置決め突部が係合することにより、鉄心２２はスプール２３に対して長手方向にも位置決めされる。このとき、位置決めが完了したことが、連結部３３の形状復帰動作に伴うクリック感として得られる。したがって、スプール２３に対して鉄心２２を位置決めできたことを確実に認識することが可能となる。また、スプール２３の下端鍔部の端子孔１１にコイル端子２５を圧入する。圧入状態では、各コイル端子２５のコイル線巻回部２５ｂは、側方（互いに離反する方向）に延びている。続いて、スプール２３の胴部３１にコイル線を巻回する。コイル線は自動機にて巻回するが、コイル線巻回部は側方に延びており、自動巻回の妨げとなることはない。胴部３１へのコイル線の巻回が完了すれば、コイル線の両端部をコイル線巻回部にそれぞれ巻回し、このコイル線巻回部を曲げ起こす。さらに、図１０に示すように、ヒンジバネ１９を加締固定したヨーク１８を取り付ける。ヨーク１８は、下端水平部の圧入孔１８ａに鉄心２２の圧入部２８を挿入することにより取り付ける。一方、接点開閉部材４では、リードフレームを打ち抜き、接点を加締固定して各接触片を得る。但し、可動接触片４３は接触片部４３ａと端子部４３ｂとを加締固定することにより完成する。
【００３５】
次に、ベース２に接点開閉部材４を取り付ける。すなわち、図８に示すように、各接触片を対応する接触片圧入部１４にそれぞれ圧入することにより、第１固定接触片４４及び第２固定接触片４５の間に可動接触片４３を位置させる。この状態で、可動接触片４３の可動接点４６が第２固定接点４８に閉成可能に対峙し、第１固定接点４７に閉成する。
【００３６】
続いて、図９に示すように、ベース２にカード２１を取り付ける。カード２１は下端側の弾性変形部４０を互いに接近させるように弾性変形させながら、ベース２の側壁間に挿入する。そして、弾性変形部４０を形状復帰させて軸部４１を軸受孔１５に係合することにより、ベース２へのカード２１の取付が完了する。この状態では、カード２１の突出部３９が第１固定接触片４４の矩形孔４４ａを介して可動接触片４３側に突出する。
【００３７】
さらに、ベース２に電磁石ブロック３を取り付ける。すなわち、コイル端子２５をベース２の端子孔１１に圧入しながら、電磁石１７を電磁石ブロック取付部６に載置する。電磁石１７は、片側をガイド壁１２に、残る片側のヨーク１８をガイド片１３によってガイドされ、短手方向に位置規制される。また、コイル端子２５が端子孔１１に圧入され、ヨーク１８が仕切壁８にガイドされることにより長手方向に位置規制される。
【００３８】
電磁石ブロック３の取付が完了すれば、図１１に示すように、可動鉄片２０を取り付ける。可動鉄片２０は、ヨーク１８の上端部に屈曲部の内面側を支持され、ヒンジバネ１９によって屈曲部の外面側をガイドされる。また、可動鉄片２０のカード押圧部３６は、ヒンジバネ１９の矩形孔１９ｃを介してカード２１に当接する。この取付状態では、可動鉄片２０は、可動接触片４３のバネ力により押圧されたカード２１の突出部３９によって押圧され、吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａから離間するように位置決めされる。
【００３９】
その後、図１に示すように、ベース２にカバー４９を備えたケース５を装着して組立作業を完了する。ケース５はベース２の外側面に嵌合し、両側面に形成した係止爪１６が係止孔に係止されることにより抜止される。カバー４９は必要に応じて付属部品を備えたものを使用すればよい。
【００４０】
＜動作＞ 続いて、前記電磁継電器１の動作について説明する。
【００４１】
電磁石１７に電圧を印加していない消磁状態では、図３に示すように、可動接触片４３はそれ自身のバネ力により起立した状態を維持し、可動接点４６は第１固定接点４７に閉成する。また、カード２１は、可動接触片４３によって接触片押圧部３７を押し戻され、軸部４１を中心として反時計回り方向に回動した状態を維持する。そして、この状態では、カード２１の突出部３９が可動鉄片２０に当接し、可動鉄片２０は支点（ヨーク１８の上端部）を中心として時計回り方向に回動し、吸引部３５を鉄心２２の磁極面２７ａから離間させる。
【００４２】
電磁石１７に電圧を印加して励磁すると、図４に示すように、可動鉄片２０の吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａに吸引され、支点を中心として時計回り方向に回動する。可動鉄片２０が所定角度回動するまでの間は、可動鉄片２０のカード押圧部３６、詳しくは先端ではなく、先端から離れた前面がカード２１の突出部３９を押圧する。これにより、カード２１が軸部４１を中心として回動し、その接触片押圧部３７が、可動接触片４３を、そのバネ力に抗して押圧する。
【００４３】
可動鉄片２０がある程度回動すれば、図５に示すように、可動接点４６は第１固定接点４７から離間した後、カード押圧部３６はその先端部でカード２１（突出部３９ではなくガイド受部３８の内面）を押圧する。これにより、可動接触片４３がさらに弾性変形し、可動接点４６は第２固定接点４８に閉成する。そして、可動鉄片２０の吸引部３５が鉄心２２の磁極面２７ａに吸着された状態では、図６に示すように、可動接点４６が第２固定接点４８を押し込み、所望の接点接触圧が得られる。
【００４４】
このように、カード２１に突出部３９を形成したものでは、作用点が、可動鉄片２０の回動初期では、カード２１の回動中心である軸部４１から離れた突出部３９となり、小さな力でカード２１を回動させることができる。したがって、電磁石１７の駆動初期で十分な吸引力が得られない状態であっても、確実にカード２１を回動させることが可能となる（図１３のグラフ中、本案件でのバネ負荷の変化Ａで示す。従来構造のバネ特性を示す変位Ｂに比べて下方側で推移している。このため、電磁石の吸引力に多少のバラツキがあったとしても可動接触片を弾性変形させることが可能である。）。このため、前述のような薄型の電磁石１７であって、十分な吸引力が期待できない場合であっても、所望の初期動作を得ることが可能となる。そして、可動鉄片２０がある程度回動すれば、作用点が突出部３９から軸部４１に近いガイド受部３８内へと移動する。この場合、可動鉄片２０の吸引部３５が電磁石１７の磁極面２７ａに接近するので、十分な吸引力が得られ、可動鉄片２０及びカード２１の回動動作に支障を来すことがない。
【００４５】
＜他の実施形態＞ 前記実施形態では、カード２１に突出部３９を形成するようにしたが、可動鉄片２０に形成することも可能である。可動鉄片２０への突出部３９の形成は、プレス加工等を使用したり、別途、樹脂材料、金属材料等を接着、圧着等により取り付けたりして行えばよい。突出部３９は、カード２１及び可動鉄片２０の両方に形成し、突出部同士を当接させるように構成することも可能である。
【００４６】
また、前記突出部３９に代えて図１３や図１４に示すような面接触部５０を形成するようにしてもよい。
【００４７】
図１３では、面接触部５０はカード２１の背面に形成される傾斜面を備えた構成となっている。この構成によれば、電磁石１７の励磁に伴う可動鉄片２０の回動途中、詳しくは接点が切り替わる際に、カード押圧部３６の前面が前記面接触部５０の傾斜面に面接触する。したがって、接点切替時のカード２１の動作状態を安定させることができる。
【００４８】
電磁石１７を励磁すれば、可動鉄片２０がその吸引部３５を鉄心２２の磁極面に吸引されて回動し、カード押圧部３６でカード２１を押圧する。電磁石１７の初期駆動時には可動鉄片２０は面接触部５０の上端部を介してカード２１を押圧する。そして、カード２１が軸部４１を中心として回動するに従って可動接点４６が第１固定接点４７から離間し、可動接触片４３はカード２１を介して可動鉄片２０のみによって支持された状態となる。このとき、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が、面接触部３６の上端部から変化し、可動鉄片２０の前面と面接触部３６との面接触状態となる。したがって、カード２１及び可動接触片４３は安定した状態で変位する。その後、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が、カード押圧部３６の前面から先端部へと移動し、可動接点４６が第２固定接点４８に閉成する。このように、作用点が面接触部３６の上端部から、カード２１の回転中心である軸部側へと近付く先端部に移動する。したがって、電磁石１７の初期駆動力が小さくても、十分にカード２１を回動させて可動接触片４３を弾性変形させることが可能である。
【００４９】
また、図１４では、可動鉄片２０のカード押圧部３６を途中で屈曲（あるいは切削、研磨等）することにより、第１押圧面５１と第２押圧面５２とを備えた構成で、両押圧面５１，５２により面接触部５０を構成している。この構成によっても、前記図１３に示すものと同様な効果が得られる。すなわち、電磁石１７の励磁による駆動初期では、カード２１は可動鉄片２０の第２押圧面５２の上方境界部５２ａによって押圧される。そして、第２押圧面５２によって押圧された後、第１押圧面５１によって押圧される。これによれば、可動鉄片２０によるカード２１の押圧位置が変化する過程で、必ず面接触による安定状態を得ることができるので、カード２１や可動接触片４３の動作状態を安定させることが可能となる。なお、図１４では、駆動初期に上方境界部５２ａで可動鉄片２０をカード２１に線接触させるようにしたが、この位置でも面接触させるように構成することも可能である。
【００５０】
また、前記面接触部５０に代えて湾曲部（図示せず）を形成するようにしてもよい。すなわち、前記図１３に示す面接触部５０の傾斜面に代えて断面円弧状に突出する湾曲面で構成する。そして、可動鉄片２０の回動に伴って徐々にカード２１の湾曲面に対するカード押圧部３６の当接位置を変化させる。詳しくは、当接位置をカード２１の回動中心（軸部４１）から離れた位置から徐々に近付くように変化させる。これにより、カード２１を回動させるのに必要な力を、小さい値から徐々に大きくなるように変化させることができる。このため、可動鉄片２０、カード２１、可動接触片４３の一連の動作をスムーズに行わせることが可能となる。
【００５１】
前記電磁継電器１は、例えば、図１６に示すように、ソケット５３に装着して使用する。ソケット５３は、電磁継電器１とほぼ同等な厚みで、電磁継電器１の下半部を装着可能な凹部５４が形成されている。凹部５４内には、電磁継電器１のベース２から突出する各端子を挿入可能な端子孔５４ａが形成され、端子を挿入すると、内部端子５９の挟持部５９ａに挟持されるようになっている。また、凹部５４を構成する壁面には、支軸５５ａを中心として回動する略Ｌ字形のアーム部材５５が設けられている。アーム部材５５は、一端部がソケット５３の前端面から突出する操作部５６となっている。操作部５６の一部は、凹部５４に装着した電磁継電器１の係止爪５ａに係止される係止部５７を構成している。また、操作部以外はソケット５３内に位置し、操作部５６を側方（矢印方向）に操作すると、支軸を中心として回動し、他端部（押出部５８）が凹部５４内に突出するようになっている。これにより、操作部５６を操作するだけで、係止爪５ａから係止部５７を離脱させると共に、押出部５８で凹部５４に装着した電磁継電器１を押し出すことができ、電磁継電器１を凹部５４からスムーズに取り外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器のベースからケースを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る電磁継電器の正面断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図３から電磁石を励磁してカードが若干回動した状態を示す図である。
【図５】図４からさらにカードが回動し、可動接点が第２固定接点に当接した状態を示す図である。
【図６】図５からさらにカードが回動し、可動接点が第２可動接点を押し込んだ状態を示す図である。
【図７】図１の電磁石を示す分解斜視図である。
【図８】図１のベース及び各接触片を示す分解斜視図である。
【図９】図８からカードを組み付ける状態を示す分解斜視図である。
【図１０】電磁石とヨーク及びヒンジバネを示す分解斜視図である。
【図１１】可動鉄片を組み付ける状態を示す分解斜視図である。
【図１２】鉄心の磁極面と可動鉄片の吸引部の間の距離と、電磁石の吸引力及び押圧位置の違いによる可動接触片から受けるバネ力との関係を示すグラフである。
【図１３】（ａ）は他の実施形態に係るカードを示す斜視図、（ｂ）はそのカードを組み込んだ状態を示す部分断面図である。
【図１４】（ａ）は他の実施形態に係る可動鉄片を示す斜視図、（ｂ）はその可動鉄片を組み込んだ状態を示す部分断面図である。
【図１５】本実施形態に係るベースの底面図である。
【図１６】本実施形態に係る電磁継電器をソケットに組み付けようとしている状態を示す部分破断斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…電磁継電器
２…ベース
３…電磁石ブロック
４…接点開閉部材
５…ケース
６…電磁石ブロック取付部
７…接点開閉部材取付部
８…仕切壁
９…嵌合用凹部
１０…逃がし凹部
１１…端子孔
１２…ガイド壁
１３…ガイド片
１４…接触片圧入部
１５…軸受孔
１６…係止爪
１７…電磁石
１８…ヨーク
１９…ヒンジバネ
２０…可動鉄片
２１…カード
２２…鉄心
２３…スプール
２４…コイル
２５…コイル端子
２６…板状部
２７…磁極部
２８…圧入部
２９…ガイド溝
３０…位置決め凹部
３１…胴部
３２…鍔部
３３…連結部
３４…突条
３５…吸引部
３６…カード押圧部
３７…接触片押圧部
３８…ガイド受部
３９…突出部
４０…弾性変形部
４１…軸部
４２…インジケータ部
４３…可動接触片
４４…第１固定接触片
４５…第２固定接触片
４６…可動接点
４７…第１固定接点
４８…第２固定接点
４９…カバー
５０…面接触部
５１…第１押圧面
５２…第２押圧面
５３…ソケット
５４…凹部
５５…アーム部材
５６…操作部
５７…係止部
５８…押出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片を回動させ、前記可動鉄片によりカードを介して可動接触片を弾性変形させ、前記可動接触片に設けた可動接点を、前記可動接触片に対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにした電磁継電器において、
前記可動鉄片は、カードを押圧可能なカード押圧部を備え、
前記カードは、支点を中心として回動することにより、前記可動接触片を押圧可能な接触片押圧部を備え、
前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方は、前記可動鉄片を回動させる際、可動鉄片からカードへの力の伝達を、前記支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせる押圧位置変更部を備えたことを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成した突出部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】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片の一部と前記カードの一部が面接触する面接触部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【請求項４】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成され、前記可動鉄片の回動に伴い当接位置を徐々に支点側へと変位させる湾曲面で構成したことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【請求項５】
前記カードの支点には、同一軸心上に配置される一対の軸部が設けられ、
前記各軸部は、二股に分かれた弾性変形部にそれぞれ設けられ、弾性変形部の弾性変形により、前記電磁石が載置されるベースに設けた軸受部に係合して回転自在に支持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【請求項１】
電磁石の励磁又は消磁により可動鉄片を回動させ、前記可動鉄片によりカードを介して可動接触片を弾性変形させ、前記可動接触片に設けた可動接点を、前記可動接触片に対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉させるようにした電磁継電器において、
前記可動鉄片は、カードを押圧可能なカード押圧部を備え、
前記カードは、支点を中心として回動することにより、前記可動接触片を押圧可能な接触片押圧部を備え、
前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方は、前記可動鉄片を回動させる際、可動鉄片からカードへの力の伝達を、前記支点に対して可動鉄片のカード押圧部による押圧位置よりも離れた位置で行った後、カード押圧部で行わせる押圧位置変更部を備えたことを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成した突出部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】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片の一部と前記カードの一部が面接触する面接触部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【請求項４】
前記押圧位置変更部は、前記可動鉄片又は前記カードのうち、少なくともいずれか一方に形成され、前記可動鉄片の回動に伴い当接位置を徐々に支点側へと変位させる湾曲面で構成したことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【請求項５】
前記カードの支点には、同一軸心上に配置される一対の軸部が設けられ、
前記各軸部は、二股に分かれた弾性変形部にそれぞれ設けられ、弾性変形部の弾性変形により、前記電磁石が載置されるベースに設けた軸受部に係合して回転自在に支持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−２１３８９２（Ｐ２００７−２１３８９２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０７５１（Ｐ２００６−３０７５１）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
[ Back to top ]