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Title:
ELECTROMAGNETIC RELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/133174
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an electromagnetic relay, which hardly cracks at the hinge portion of a movable block so that it can have a longer life. In this electromagnetic relay, a wider connecting portion (52) of a pair of hinge portions (50 and 50) protruding on a common axis from the both sides of a movable block (40) is integrally welded to the common contact terminal (30) of a base block (20), thereby to form welded portions (59), and the movable block (40) is turned on the pin portion (51) of the hinged portions (50) as the turning axis in response to the magnetization and demagnetization of an electromagnet block (10) mounted on the base block (20), thereby to turn on and off the contacts. Moreover, a reference line (57), which joins an action point (58) positioned between the welded portion (59) disposed on the inner side edge of the connecting portion (52) of the hinge portion (50) and the turning axis and the center of the welded portion (59), crosses the boundary between the connecting portion (52) and the welded portion (59) integrally welded.

Inventors:
SAKO KAZUMI (JP)
KUBOYAMA HIDEKI (JP)
FURUKAWA TOSHIYUKI (JP)
YASUTAKE TATSUHIRO (JP)
OKUDA TAKEO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/057499
Publication Date:
November 06, 2008
Filing Date:
April 17, 2008
Export Citation:
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Assignee:
OMRON TATEISI ELECTRONICS CO (JP)
SAKO KAZUMI (JP)
KUBOYAMA HIDEKI (JP)
FURUKAWA TOSHIYUKI (JP)
YASUTAKE TATSUHIRO (JP)
OKUDA TAKEO (JP)
International Classes:
H01H50/56; H01H50/04; H01H50/18; H01H51/24
Foreign References:
JPH09259726A1997-10-03
JPH09288954A1997-11-04
Other References:
See also references of EP 2144264A4
Attorney, Agent or Firm:
TANAKA, Mitsuo et al. (IMP Building 3-7, Shiromi 1-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 01, JP)
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Claims:
 可動ブロックの両側から同一軸心上に突出した一対のヒンジ部のうち、巾広の接続部をベースブロックの共通接点端子に溶接一体化して溶接部を設けるとともに、前記ベースブロックに搭載した電磁石ブロックの励磁,消磁に基づき、前記ヒンジ部の軸部を回動軸心として前記可動ブロックを回動して接点を開閉する電磁継電器において、
 前記ヒンジ部の接続部の内側縁部に設けた前記溶接部および前記回動軸心の間に位置する作用点と、前記溶接部の中心とを結ぶ基準線が、溶接一体化された前記接続部および前記溶接部の境界を、横切ることを特徴とする電磁継電器。
 ベースブロックの共通接点端子に、ヒンジ部の接続部の内側縁部に設けられた切り欠き部の底部を、溶接一体化して溶接部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電磁継電器。
 ヒンジ部が平面略T字形状を有している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。
 ヒンジ部が平面略L字形状を有している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。
Description:
電磁継電器

 本発明は電磁継電器、特に、その可動ブ ックの取付構造に関する。

 従来、電磁継電器としては、例えば、可動 ロックの両側から同一軸心上に突出した一 のヒンジ部のうち、巾広の接続部をベース ロックの共通接点端子に溶接一体化すると もに、前記ベースブロックに搭載した電磁 ブロックの励磁,消磁に基づき、前記ヒンジ 部の軸部を回動軸心として前記可動ブロック を回動して接点を開閉する電磁継電器がある (特許文献1参照)。

特開昭61-218025号公報

 しかしながら、前述の電磁継電器では、 ンジ部を形成する接続部を共通接点端子に に接続一体化してあるにすぎない。このた 、電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて前 記可動ブロックを回動させると、前記ヒンジ 部を形成する軸部の基部を作用点とする応力 が、接続部と溶接部との溶接部の境界端部に 集中し、前記ヒンジ部にクラックが発生しや すいという問題点がある。

 本発明は、前記問題点に鑑み、可動ブロ クのヒンジ部にクラックが発生しにくく、 命がより一層長い電磁継電器を提供するこ を課題とする。

 本発明にかかる電磁継電器は、前記課題 解決すべく、可動ブロックの両側から同一 心上に突出した一対のヒンジ部のうち、巾 の接続部をベースブロックの共通接点端子 溶接一体化して溶接部を設けるとともに、 記ベースブロックに搭載した電磁石ブロッ の励磁,消磁に基づき、前記ヒンジ部の軸部 を回動軸心として前記可動ブロックを回動し て接点を開閉する電磁継電器において、前記 ヒンジ部の接続部の内側縁部に設けた前記溶 接部および前記回動軸心の間に位置する作用 点と、前記溶接部の中心とを結ぶ基準線が、 溶接一体化された前記接続部および前記溶接 部の境界を、横切る構造としてある。

 本発明によれば、ヒンジ部を形成する軸 の基部に位置する作用点から発生した内部 力が、接続部と溶接部との境界に分散して 用するので、応力集中が生ぜず、クラック 発生しにくくなり、寿命がより一層長い電 継電器が得られる。

 本発明にかかる実施形態としては、ベース ロックの共通接点端子に、ヒンジ部の接続 の内側縁部に設けられた切り欠き部の底部 、溶接一体化して溶接部を設けておいても い。
 本実施形態によれば、接続部と溶接部との 界が長くなり、溶接による保持力が向上し 寿命がより一層長い電磁継電器が得られる

 本発明にかかる実施形態としては、ヒンジ が平面略T字形状、あるいは、ヒンジ部が平 面略L字形状を有していてもよい。
 本実施形態によれば、必要に応じてヒンジ 状を選択でき、用途の広い電磁継電器が得 れるという効果がある。

本発明にかかる電磁継電器の斜視図で る。 図2A,図2Bはケースカバーを外した電磁 電器を異なる角度から見た場合の斜視図で る。 図2Aで図示した斜視図の分解斜視図で る。 図4Aおよび図4Bは、図2Aおよび図2Bから ースブロックを除去した場合を示す透視斜 図である。 図5A,図5Bは電磁石ブロックの斜視図で る。 図1で示した電磁継電器のケースカバー を外した場合の正面図である。 図3で示した可動ブロックの背面図であ る。 図8A,図8Bは図6で示すF-F線断面図およびE -E線断面図である。 図9A,図9Bは実施例を示す部分拡大図で り、図9C,図9Dは比較例を示す部分拡大図であ る。 図10Aおよび図10Bは実施例および比較例 の部分拡大図であり、図10Cは解析結果を示す グラフ図である。

符号の説明

 10:電磁石ブロック
 11:スプール
 14:鉄芯
 14a,14b:磁極部
 15:コイル
 20:ベースブロック
 21,21:突起
 22,23:絶縁壁
 30,31:共通接点端子
 30a,31a:接続受け部
 32,33,34,35:固定接点端子
 36,37:コイル端子
 40:可動ブロック
 41:可動鉄片
 42:永久磁石
 43,44:可動接触片
 45:可動ブロック本体
 50:ヒンジ部
 51:軸部
 52:接続部
 53:第1切り欠き部
 54:第2切り欠き部
 55:第3切り欠き部
 57:基準線
 58:作用点
 59:溶接部
 60:ケースカバー

 本発明にかかる実施形態を図1ないし図10の 付図面に従って説明する。
 本実施形態にかかる電磁継電器は、図1ない し図8に示すように、電磁石ブロック10をイン サート成形したベースブロック20と、可動ブ ック40と、ケース50とからなるものである。

 前記電磁石ブロック10は、図5に示すよう 、両端に鍔部12,13を有するスプール11に、断 面C字形状の鉄芯14をインサート成形するとと もに、コイル15を巻回したものである。そし 、前記スプール11は、その鍔部12にインサー ト成形した中継端子16,17に前記コイル15の引 出し線を絡げてハンダ付けするとともに、 記中継端子16,17に後述するコイル端子36,37を れぞれ接続してある。なお、前記スプール1 1の鍔部13にはインサート成形時にリードフレ ーム(図示せず)を接続して支持するための支 用端子18がインサート成形されている。

 前記ベースブロック20は、図示しないリ ドフレームに前記電磁石ブロック10を接続し てインサート成形した後、プレス加工を施し て製造される。そして、前記ベースブロック 20は、図3に示すように、その正面の略中央、 すなわち、前記鉄芯14の磁極部14a,14b間の略中 央に、回動支点となる一対の突起21,21を突設 てある。また、前突起21,21と同一直線上に 通接点端子30,31の接続受け部30a,31aが露出し いる。そして、前記鉄芯14の磁極部14aの両側 には固定接点32a,33aを設けた固定接点端子32,33 が露出している。一方、前記鉄芯14の磁極部1 4bの両側には固定接点34a,35aを設けた固定接点 端子34,35が露出している。そして、上方側に 置する前記共通接点端子30,固定接点端子32,3 4およびコイル端子36は、図4Bに示すように、 ースブロック20の背面側に引き回されて底 から下方側に突出している。一方、下方側 位置する前記共通接点端子31,固定接点端子33 ,35およびコイル端子37は、前記ベースブロッ 20の底面から下方側に突出している。そし 、前記磁極部14aと固定接点32a,33aとは絶縁壁2 2,22で仕切られている。また、前記磁極部14b 固定接点34a,35aとは絶縁壁23,23で仕切られて る。

 前記可動ブロック40は、図3および図7に示 すように、短冊状可動鉄片41の背面側に板状 久磁石42を接合する一方、前記短冊状可動 片42の両側に可動接触片43,44を平行にそれぞ 配置するとともに、前記可動鉄片41、前記 久磁石42および前記可動接触片43,44を可動ブ ック本体45で一体成形したものである。

 前記可動鉄片41は両端部41a,41bを除いて前 可動ブロック本体45で被覆されているとと に、その一端部41bの角部を切り落とするこ により、組み付け方向を明示している。

 前記可動接触片43は、巾方向に2分割した 側端部に、可動接点43a,43bをそれぞれ設けて ツイン接点構造とすることにより、接触信頼 性を高めてある。また、前記可動接触片43は その片側中央部から略T字形状のヒンジ部50 同一平面上に延在してある。前記ヒンジ部5 0は、図3に示すように、軸部51の先端から左 両側に延在した巾広の接続部52からなるもの であり、前記接続部52の内側縁部には前記軸 51を中心として第1切り欠き部53および第2切 欠き部54を設けてある(図9)。前記第1,第2切 欠き部53はその底部は半円形であるとともに 、第1切り欠き部53の底面は第2切り欠き部54よ りも深く形成されている。これは、第1切り き部53の底部に位置する作用点58に発生した 力を分散させ、応力集中が生じないように るためである。同様に、前記軸部51の内側 基部にも応力集中を防止する略半円形の第3 り欠き部55が設けられている。

 前記可動接触片44は、前記可動接触片43と 線対称となる形状を有し、両端部に可動接点 44a,44bが設けられている。なお、ヒンジ部50に ついて同一番号を附して説明を省略する。

 可動接点ブロック本体45は前記可動鉄芯41 の両端部41a,41bを除いて被覆するとともに、 の底面に前記ベースブロック20の突起21,21に れぞれ嵌合する位置決め用凹部45a,45aを設け てある。

 そして、前記可動ブロック40の位置決め 凹部45a,45aをベースブロック20の突起21,21に嵌 合して位置決めするとともに、前記ベースブ ロック20から露出する共通接点端子30,31の接 部30a,31aに、前記可動接触片43,44のヒンジ部50 の接続部52を位置決めした後、前記第2切り欠 き部54の底部にレーザを照射し、溶接一体化 て溶接部59を設けることにより、前記可動 ロック40が軸部51の軸心を中心として回動可 に支持される。

 ついで、可動ブロック40を一体化したベ スブロック20にケースカバー60を被せてシー し、前記ケースカバー60のガス抜き孔から 部ガスを吸引,除去した後、さらに、前記ガ 抜き孔を熱封止して組立作業が完了する。

 次に、前記電磁継電器の動作について説明 る。
 電磁石ブロック10が無励磁の場合には、永 磁石42の磁力により、可動鉄片41の一端部41a 鉄芯14の磁極部14aに吸着しているとともに 可動接点43a,44aが固定接点32a,33aにそれぞれ接 触している。

 そして、前記永久磁石42の磁力を打ち消 方向に磁束が生じるように、前記電磁石ブ ック10のコイル15に電圧を印加して励磁する 、鉄芯14の磁極部14bが可動鉄片41の他端部41b を吸引し、前記永久磁石42の磁力に抗して可 ブロック40が回動する。このため、可動接 43a,44aが固定接点32a,33aから開離し、可動接点 43b,44bが固定接点34a,35aに接触した後、可動鉄 41の他端部41bが鉄芯14の他端部14bに吸着する 。

 そして、前述の電磁石ブロック10に対す 電圧の印加を停止すると、永久磁石42の磁力 およびヒンジ部50の軸部51の捩りモーメント 基づき、可動ブロック40が前述と逆方向に回 動し、元の位置に復帰する。

(実施例)
 前述の実施形態にかかる電磁継電器におい 、図9Aに示すように、共通接点端子30の接続 受け部30aに、ヒンジ部50の第2切り欠き部54の 部を溶接一体化して接点部59を設けた場合 作用するバネ力について解析した。解析結 を図10Cに示す。なお、図10Aに示すように、 接部59と接続部52との境界の端部を59a,59cとす るとともに、図10Cにおける横軸は前記境界に 沿った位置を示す。

(比較例)
 図9Bに示すように、通常の略T字形状のヒン 部50の接続部52のうち、その内側縁部の略中 央を溶接一体化して接点部59を設けた場合の ネ力について解析した。なお、比較例の軸 51の長さ寸法および巾寸法は、実施例より 短く、かつ、細くすることにより、実施例 バネ定数が同一となるようにしてある。解 結果を図10Cに示す。なお、図10Bに示すよう 、溶接部59と接続部52との境界の端部を59a,59b としてある。

 図10Cから明らかなように、溶接部59の周 に作用する境界応力のうち、最大境界応力 比較すると、実施例(M1)は比較例(M2)の約半分 であり、大幅に減少していることが判った。 特に、最初にクラックが発生する境界端部(59 a)においては、実施例の応力が比較例の応力 約25%まで減少していることが判った。

 これは、第1切り欠き部53の底部の位置が第2 切り欠き部54の底部の位置よりも深い位置に るとともに、第2切り欠き部54の底部が溶接 体化され、接続部52と溶接部59の境界が長い 。このため、軸部51において生じた応力が、 用点58から第2切り欠き部54の溶接部59の周囲 に分散されて負荷されるためであると考えら れる。
 この結果、本実施例によれば、SN曲線を基 として換算すると、溶接部59における機械的 耐久性が100倍以上高まると考えられる。

 本発明は平面略T字形のヒンジ部を備えた 可動ブロックを有する電磁継電器に限らず、 平面略L字形のヒンジ部を備えた可動ブロッ を有する電磁継電器に適用してもよい。