JPH0560205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電磁継電器、特にコイルへの励磁・消
磁に基づいて鉄心の端部磁極面に鉄片を接離せし
め、この鉄片を保持する可動台を介して接点機構
を開閉動作させる電磁継電器に関する。

［発明の概要］ 本発明は、鉄心磁極面とこの磁極面の直交方向
に接離する鉄片との対向面のうち、コイルと反対
側にギヤツプを形成し、鉄片と鉄心磁極面との当
接面を可動台が接点機構を駆動する点に近付けた
ものである。

［従来の技術］ 第７図ないし第１１図に従来の電磁継電器を示
す。

樹脂製スプール１は胴部１ａの両端に端子支持
部１ｂ，１ｃを有するつば部１ｄ，１ｅを一体に
成形したもので、一方の端子支持部１ｃには１本
のコイル端子２が、他方の端子支持部１ｂには２
本のコイル端子３，４及び１本の軸受部材５がそ
れぞれインサート成形にて固定されている。この
スプール１は前記つば部１ｄ，１ｅの下面に形成
した突起１ｆ，１ｆを樹脂製ベース７の孔７ｃに
嵌合するとともに熱カシメを施すことにより、ベ
ース７の所定位置に固定される。その際、ヨーク
８は基部８ａが前記突起１ｆにて位置決めされる
とともにつば部１ｄ，１ｅの下面とベース７との
間に挾着固定される。また、コイル端子２，３の
下部２ａ，３ａがベース７の各孔７ａ，７ｂから
下方に突出する。

前記コイルスプール１の胴部１ａに巻回された
コイル９の両端部９ａ，９ｂはコイル端子２，４
にはんだ付けされ、端部９ｂは抵抗６を介してコ
イル端子３と接続される。

一方、鉄心１０はコイルスプール１の胴部１ａ
に挿入され、一端部１０ａはヨーク８の起立片８
ｂの孔８ｃに圧入してカシメ固定されている。こ
の鉄心１０の他端部であつてスプール１から突出
した突出端部１０ｂは両側面に遮磁板１６，１７
が設けられ、ベース７のリブ７ｄに形成した凹部
７ｅに圧入固定されている。

可動ブロツク１１は樹脂製の可動台１２と永久
磁石１３と鉄心１４，１５とで構成され、鉄片１
４，１５は永久磁石１３を挾んだ状態で可動台１
２に固定されている。この可動台１２は鉄片１
４，１５が前記鉄心１０の突出端部１０ｂの両側
面に対向するように設置され、鉄片１４の外側と
はヨーク８の起立片８ｄが位置している。また、
可動台１２の側部には軸部１２ａ、突片１２ｂ
が、下面にはリブ１２ｅがそれぞれ突設され、軸
部１２ａは前記軸受部材５のガイド孔５ａにスラ
イド自在に挿通され、リブ１２ｅ，１２ｅはベー
ス７のリブ７ｄの上面７ｆ，７ｆ上にスライド自
在に位置する。

前記ベース７には３本の固定端子１８，１９，
２０がインサート成形にて上下に貫通して固定さ
れており、対向する２本の固定端子１８，１９に
は固定接点２１，２２が固着され、他の１本の固
定端子２０には先端に可動接点２３を有する可動
接触片２４の後端が片持ち状態で固定されてい
る。そして、可動接触片２４には前記可動台１２
の突片１２ｂに形成した溝部１２ｄが係合してい
る。

なお、カバー２５はベース７上に固定され、コ
イル９、接点２１，２２，２３等の部品を被覆す
る。

以上の構成からなる電磁継電器は、コイル９の
無励磁時にあつては、永久磁石１３の磁石にて鉄
心１０の突出端部１０ｂと鉄片１５との間に吸引
力が作用する。その結果、可動ブロツク１１が第
９図では上方、第１０図では左方に移動し、駆動
点Ｐにて可動接触片２４が撓められて可動接点２
３が固定接点２１を閉成する。

一方、コイル９を励磁すると、鉄心１０の突出
端部１０ｂと鉄片１４間に吸引力が作用するとと
もに鉄片１５との間に反発力が作用し、可動ブロ
ツク１１が第９図中下方（第１０図中右方）に移
動し、可動接点２３はいまひとつの固定接点２２
を閉成する。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の電磁継電器にあつては、可動ブロツク１
１の往復移動は端部１２ａとガイド孔５ａとの係
合及びベース７のバリア７ｇに形成した切欠き７
ｈと可動台１２の首部１２ｃとの係合により行わ
れ、これらの間にはガイドが円滑に行われるよう
に適当なクリアランスが設定されている。しかし
ながら、これらのクリアランス分だけ可動ブロツ
ク１１が移動してしまい、動作特性が変化すると
いう問題点を有している。

この点につき、第１１図、第１２図を参照して
詳述する。第１１図は前記電磁継電器の動作時の
状態を図示したものであり、このとき、鉄片１４
と鉄心１０の突出端部１０ｂ間には吸引力Fmが
作用している。また、可動接触片２４の駆動点Ｐ
には反力Fcが作用している。この二つの力は方
向が相反してFm＞Fcの関係にあり、作用点がず
れていることから回転モーメントが生じる。

ところで、鉄片１４の鉄心１０に対する当接点
Ｏ〜Ｐの長さをl₁点Ｏから吸引力Fmの中心まで
の長さをl₂とすると、l₂・Fm＜l₁・Fcの関係が成
立するとき、点Ｑは鉄心１０から離れ、可動ブロ
ツク１１は点Ｏを中心に第１２図反時計回り方向
に回転する。この回転は軸部１２ｂとガイド孔５
ａとの間及び首部１２ｃと切欠き７ｈとの間のク
リアランスが零となる点で規制され、駆動点Ｐは
P′に移動する。このことはΔl₁だけ可動接触片２
４のたわみ量が減少することを意味する。一方、
復帰時には前記と同様に可動ブロツク１１が時計
回り方向に回転し、可動接触片２４のたわみ量は
設定値より減少する。このような駆動点Ｐの移動
は動作電圧の上昇と復帰電圧の低下を招来し、動
作特性にばらつきを生じ接触信頼性に欠けるとい
う問題点を発生せしめる。

以上の問題点の対策としては、前記クリアラン
スを極力小さくすることが考えられるが、部品加
工時の寸法精度のばらつきを考慮するといま以上
に小さくすることは実際問題として不可能である
し、コストの面でも得策ではない。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明に係る電磁継電器は、鉄片と鉄
心磁極面の対向面であつて鉄心端部側にギヤツプ
を形成したことを特徴とする。前記従来技術との
対比で説明すれば、鉄心と鉄片との吸着面を可動
台の接点駆動点側に縮小したものである。即ち、
第２図に示すように、鉄心と鉄片は点Ｏ〜Ｑの長
さで対向するも点Ｏ〜O′間にギヤツプを形成し、
点O′〜Ｑ間でのみ当接するようにし、吸引力Fm
の中心を駆動点Ｐに近接せしめた。

［作用］ 以上の構成にあつては、点Ｏ〜O′間のパーミ
アンスはギヤツプのために減少し、点O′〜Ｑ間
のバーミアンスは増大する。また、可動台が回転
する支点はO′となる。従つて、吸引力Fmの中心
は駆動点Ｐに近接し、支点O′を中心に回動する
可動台の変位量はΔl₂であり、これは従来の変位
量Δl₁と比べると大巾に減少している。

［実施例］ 以下、第１図〜第６図を参照して本発明の各実
施例について説明する。なお、各実施例の説明
は、本発明に係る部分のみとし、それ以外の構
成、動作については第７図ないし第１１図で示し
た従来のものと同様であり、同一部品には同一符
号を付して説明を省略する。

第１実施例（第１図参照） この第１実施例は、鉄心１０の突出端部１０ｂ
の両側面に切欠き１０ｄ，１０ｅを形成して点Ｏ
〜O′にエアーギヤツプ３０，３１を設けたもの
で、鉄心１０、鉄片１４，１５は点O′〜Ｑ間で
のみ当接する。

このものの吸引力Fmと反力Fcの力関係は第２
図に示すとおりである。可動接触片２４による反
力Fcと吸引力Fmともに支点O′を中心として反時
計回り方向の回転モーメントを生じ、可動台１２
の駆動点ＰはP′まで移動するが、可動接触片２４
のたわみ量（接点フオロー）を減少させる変位量
Δl₂は従来の変位量Δl₁に比べて大巾に減少する。
このため、動作特性が安定し、回転モーメント
（Fc・l₄）が減少するために可動台１２の位置決
め部、即ちガイド孔５ａ、切欠き７ｈでの摩擦力
も減少する。

具体的には、第２図に示すように、動作時にお
ける点Ｏ〜O′間のパーミアンスはエアーギヤツ
プ３０，３１の存在にて減少し、磁束は点O′〜
Ｑ間に多く集中する。このため、吸引力Fmの中
心は駆動点Ｐに近接することとなり、回転モーメ
ント（Fm・l₃）も減少する。従つて、鉄心１０
の切欠き１０ｄ，１０ｅをさらに深くすると、磁
束のほとんどは点O′〜Ｑ間に集中し、l₃がさらに
減少することとなり、回転モーメント（Fm・l₃）
も減少し、動作特性はさらに改善される。

また、点O′Q間の磁束密度が高くなることか
ら、動作時の吸引力（保持力）が増大し、外部か
らの振動、衝撃に対する耐力が向上するととも
に、コイル９の近傍に磁束が集中するためにコイ
ル９に対する励磁による吸引力の変化も大きくな
り、少ない励磁力で接点を駆動でき、高感度化を
達成できる。一方、鉄片１４，１５と鉄心１０間
の寸法が等しい動作途中の状態においては、鉄心
１４，１５と鉄心１０間のパーミアンスが減少
し、吸引力は小さくなる。このことは切欠き１０
ｄ，１０ｅの深さによつて吸引カーブを制御でき
ることを意味する。

第２実施例（第３図参照） この第２実施例は、鉄片１４，１５の対向面に
切欠き１４ａ，１５ｂを形成して鉄心１０の突出
端部１０ｂとの間にエアーギヤツプ３０，３１を
設けたものである。

第３実施例（第４図参照） この第３実施例は、鉄心１０の突出端部１０ｂ
の両側に設けた遮磁板１６，１７をいわば途中で
カツトし、エアーギヤツプ３０，３１を設けたも
のである。

第４実施例（第５図参照） この第４実施例は、鉄心１０の突出端部１０ｂ
の両側にゆるいテーパ面１０ｆ，１０ｇを形成し
て鉄片１４，１５間にエアーギヤツプ３０，３１
を設けたものである。

第５実施例（第６図参照） この第５実施例は、前記第４実施例とは逆に、
鉄片１４，１５の対向面にゆるいテーパ面１４
ｂ，１５ｂを形成し、鉄心１０の突出端部１０ｂ
との間にエアーギヤツプ３０，３１を設けたもの
である。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、鉄片と鉄心磁極面との対向面のうち、コイル
と反対側にギヤツプを形成したため、鉄心と鉄片
との吸着面が可動台の接点駆動点側に縮小され、
吸引力Fmの中心が接点駆動点側に移動する。従
つて、回転モーメントFm・l₃，Fc・l₄が減少し、
接点駆動点Ｐの変位量Δl₂が従来のΔl₁よりも大巾
に減少し、動作電圧と復帰電圧の余分な上昇、低
下が防止され、動作特性のばらつきが減少すると
ともに接触信頼性が向上する。また、可動台のガ
イド部のクリアランスは従来のものと同様である
から部品加工時の寸法精度を特に高める必要はな
く、コストアツプを招来することはない。しか
も、回転モーメントの減少により可動台のガイド
部での摩擦が低減し、長寿命化をも達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の平面図、第２図はその吸
引力特性の説明図、第３図は第２実施例の平面
図、第４図は第３実施例の平面図、第５図は第４
実施例の平面図、第６図は第５実施例の平面図で
ある。第７図以下は従来の電磁継電器を示し、第
７図は分解斜視図、第８図はその基本構成図、第
９図はカバーを切欠いた平面図、第１０図は垂直
断面図、第１１図は動作時の平面図、第１２図は
吸引力特性の説明図である。 １……スプール、９……コイル、１０……鉄
心、１０ｂ……突出端部、１０ｄ，１０ｅ……切
欠き、１０ｆ，１０ｇ……テーパ面、１１……可
動ブロツク、１２……可動台、１３……永久磁
石、１４，１５……鉄片、１４ａ，１５ａ……切
欠き、１４ｂ，１５ｂ……テーパ面、２１，２２
……定接点、２３……可動接点、２４……可動接
触片、３０，３１……エアーギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイルが巻回されたスプールの軸心に挿通さ
   れた鉄心の一端をスプールの端部から突出せし
   め、永久磁石を挾着して可動台に固定した一対の
   鉄片を前記鉄心の突出端部両側の磁極面に対向せ
   しめる一方、前記可動台と接点機構の可動接触片
   とを前記鉄心磁極面と鉄片との吸着面よりコイル
   側で連結し、コイルへの励磁・消磁に基づいて鉄
   片とともに可動台を磁極面と直交方向に駆動し、
   接点機構を開閉動作させる電磁継電器において、 前記鉄片と鉄心磁極面との対向面のうち、前記
   コイルと反対側にギヤツプを形成したことを特徴
   とする電磁継電器。