【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電磁継電器に組込まれる電磁石に係わり、特にコイルが巻装されたコイルボビンの貫通孔にアマチュア及びヨークを収納した電磁石に関する。 【０００２】 【従来の技術】各種の電子機器に組込まれたＰＣ基板に各種の電子素子と共に装着される電磁継電器は、ＰＣ基板に装着された各種の電子素子と同様に小型化が要求されている。 電磁継電器の小型化を図る手法として、特開平４−３６３８３０号公報にコイルボビン内にアマチュアを収納した電磁継電器が提唱されている。 【０００３】図６は上記電磁継電器に図示しない接点ブロックと共に組込まれた電磁石の概略構成を示す断面模式図である。 【０００４】コイルボビン１の外周面にコイル２が巻装されている。 このコイルボビン１の貫通孔３内に、略Ｊ
字形状を有する第１ヨーク４の折曲部４ａ、略Ｌ字形状を有する第２ヨーク５の折曲部５ａが挿入されている。
第１，第２ヨーク４，５の各折曲部４ａ，５ａの先端は所定のギャップ６を介して対向している。 【０００５】第１ヨーク４の基片部４ｂの先端４ｃは、
第２ヨーク５の基片部５ｂの先端５ｃ近傍に形成された圧入孔７に圧入固定されている。 【０００６】さらに、コイルボビン１の貫通孔３内には、前記第１，第２ヨーク４，５の各折曲部４ａ，４ｂ
の他に、アマチュア８が収納されている。 このアマチュア８と第２ヨーク５の基片部５ｂとは板バネ９にて接続されている。 そして、コイル２を通電しない状態においては、アマチュア８は板バネ９によって図中矢印Ｂ方向に付勢されている。 【０００７】コイルボビン１の一方端側には貫通孔３に直交する図中矢印Ｃで示す方向に移動可能にカード１０
が取付けられている。 このカード１０にコイルボビン１
の貫通孔３から露出しているアマチュア８の自由端８ａ
が係合されている。 【０００８】したがって、コイル２を通電すると、第１，第２ヨーク４，５が磁化されて、この磁力によりアマチュア８が矢印Ｂと反対方向に回動して、アマチュア８が第１，第２ヨーク４．５の折曲部４ａ，５ａに吸着する。 その結果、ギャップ６がアマチュア８で連結された閉じた磁気回路が形成される。 アマチュア８が矢印Ｂ
と反対方向に回動すると、カード１０が下方に移動する。 よって、この電磁石の下方に位置する接点ブロックの各接点が前記カード１０によって開閉動作する。 図７
は図６の点線円Ｄで示す第１，第２ヨーク４，５の基片部４ｂ，５ｂの接続部分を取出して示す拡大斜視図である。 【０００９】図示するように、第２ヨーク５の基片部５
ｂに形成された矩形形状を有した圧入孔７に第１ヨーク４の基片部４ｂの先端４ｃが圧入されていてる。 具体的には、基片部４ｂの先端４ｃは圧入孔７を貫通して基片部５ｂの外側に露出している。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に示した従来の電磁石においてもまだ改良すべき次のような課題があった。 【００１１】前述したように、電磁継電器全体を小型に形成する必要があるので、電磁石を構成する各部材の寸法も極めて小さい。 例えば第２ヨーク５の基片部５ｂの形状は図８（ａ）に示すように、５mm以下であり、継鉄で折曲げ加工された各ヨーク４，５の厚みｄも１mm程度である。 したがって、第２ヨーク５の基片部５ｂに形成された圧入孔７の形状も３mm×１mm程度である。 【００１２】したがって、各部品における各部の寸法精度を向上させることは非常に困難である。 特に、圧入孔７の寸法とこの圧入孔７に圧入される第１ヨーク４の基片部４ｂの先端４ｃの外形寸法を圧入に対応する寸法に一致させることは至難の技である。 【００１３】したがって、図８（ａ）に示すように、圧入孔７の寸法より先端４ｃの外形寸法が小さい場合は、
圧入孔７の縁と先端４ｃの外面との間に隙間１１が発生する。 このように、隙間１１が発生すると、コイル２を通電した場合において、有効に閉磁路が形成されないので、電磁継電器としての応答速度が低下したり、動作不良の発生する確率が高くなる。 【００１４】また、第１，第２ヨーク４，５が固着されなくて、第１，第２ヨーク４，５の各折曲部４ａ，５ａ
がコイルボビン１の貫通孔３の内壁に密着せずに、隙間が開いたり、又は、各折曲部４ａ，５ａが貫通孔３で自由に移動する懸念がある。 【００１５】このように各ヨーク４．５の各折曲部４
ａ，５ａの貫通孔３内での位置が固定されていないと、
コイル２の通電時に発生する磁力が一定せず、結果として、電磁継電器全体の応答特性が一定せず、製品の品質変動が大きくなり、製品の不良率が上昇する問題がある。 【００１６】また、圧入孔７の寸法が小さかったり、また第１ヨーク４の基片部４ａの先端４ｃの寸法が大き過ぎる場合は、先端４ｃが圧入孔７に円滑に圧入されない問題がある。 この場合、図８（ｂ）に示すように、先端４ｃが圧入孔７から外側に十分露出しなくて、結果的に組立てた後のヨーク４，５全体の長手方向寸法Ｌが増大する問題が生じる。 【００１７】さらに、前述したように、各ヨーク４，５
の厚みｄは非常に薄いので、過度な力で先端４を圧入孔７に圧入すると、図８（ｃ）に示すように、第２ヨーク５の基片部５ｂが変形して、図８（ｃ）に示すように、
コイルボビン１の貫通孔３内において、ヨークの各折曲部４ａ，５ａ相互間に段差ｅが生じる懸念がある。 【００１８】同様に、過度な力で先端４ｃを圧入孔７に圧入すると、図８（ｄ）に示すように、第１ヨーク４の基片部４ｂが変形する懸念がある。 【００１９】いずれにしても、第２ヨーク５の基片部５
ａに形成された圧入孔７に対して、第１ヨーク４の基片部４ｂの先端４ｃが正しい圧力で圧入されない場合は、
図８（ａ）〜（ｄ）に示した状態になり、電磁継電器としての所定の応答性能が得られないのみならず、規定の寸法が得られない場合には、この電磁石を接点ブロックにて組込めなく、製品の歩留まりが低下する問題が生じる。 【００２０】本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、たとえ第２ヨークの他端近傍に形成された圧入孔に第１ヨークの他端が正しい圧力で圧入されなかったとしても、コイルボビンの貫通孔内において第１，
第２のヨークが正しい位置を維持した状態で、第１，第２ヨークを強固に固着でき、組込まれた電磁継電器全体の性能を向上でき、かつ製品の歩留まりを向上できる電磁石及びこの電磁石の製造方法を提供することを目的とする。 【００２１】 【課題を解決するための手段】上記課題を解消するために本発明は、貫通孔を有し外周面にコイルが巻装されたコイルボビンと、一端がコイルボビンの一方端から貫通孔内の中途位置まで挿入され、他端がコイルボビンの外側を経由してコイルボビンの他方端位置より突出する略Ｊ字形状を有する第１ヨークと、一端がコイルボビンの他方端から貫通孔内の第１ヨークの一端に所定ギャップを有して対向する位置まで挿入され、他端がコイルボビンの他方端の外側に位置する略Ｌ字形状を有する第２ヨークと、この第２ヨークにおける他端の近傍位置に形成され、第１ヨークの他端が圧入される圧入孔と、コイルボビンの貫通孔内に挿入され、コイルに対する通電動作に応動して貫通孔内の第１，第２ヨークに吸着するアマチュアとを有する電磁石に適用される。 【００２２】そして、請求項１の発明の電磁石においては、第２ヨークの他端近傍位置に形成され圧入孔に圧入された第１ヨークの他端と第２のヨークの圧入孔の縁とがレーザ溶接されている。 【００２３】また、請求項２の発明は、請求項１の電磁石において、第１ヨークの他端は第２ヨークの圧入孔を貫通している。 さらに、この貫通部分と圧入孔における第２ヨークの他端側の縁とがレーザ溶接されている。 【００２４】さらに、請求項３の発明の電磁石においては、第２ヨークの他端の圧入孔に対向する部分の一部に切り欠き部が形成されている。 【００２５】請求項４の発明の電磁石においては、請求項３記載の欠き部が形成されていると共に、第２ヨークの他端近傍位置に形成され圧入孔に圧入された第１ヨークの他端と第２のヨークの圧入孔の縁とがレーザ溶接されている。 【００２６】請求項５の発明の電磁石の製造方法においては、貫通孔を有し外周面にコイルが巻装されたコイルボビンを作成し、略Ｊ字形状を有する第１ヨークの一端をコイルボビンの一方端から貫通孔内の中途位置まで挿入することによって、他端をコイルボビンの外側でかつコイルボビンの他方端位置より外側に位置させ、他端近傍に圧入孔が形成され略Ｌ字形状を有する第２ヨークの一端を、コイルボビンの他方端から貫通孔内の第１ヨークの一端に所定ギャップを有して対向する位置まで挿入することによって、第２ヨークの他端近傍の圧入孔に第１ヨークの他端を圧入させ、圧入孔に圧入された第１ヨークの他端と第２のヨークの圧入孔の縁とをレーザ溶接するようにしている。 【００２７】 【作用】このように構成された電磁石及び電磁石の製造方法においては、第２ヨークの他端の近傍に形成された圧力孔に第１ヨークの他端が圧入されている。 そして、
この圧入された他端と圧入孔の縁とがレーザ溶接されている。 【００２８】したがって、たとえ圧入孔の形状寸法が圧入される第１ヨークの先端の寸法より大きくて、先端が圧入孔内において正規の圧入圧力が得られずに、コイルポビンの貫通孔内において各ヨークの位置が一定しなかったとしても、レーザ溶接によって先端が圧入孔内に強制的に固着される。 よって、コイルボビンの貫通孔内において各ヨークの位置が一定位置に固定され、変動することはない。 【００２９】また、請求項２に示すように、圧入され先端の貫通部分と圧入孔における第２ヨークの他端側の縁とをレーザ溶接することによって、第１，第２ヨークのコイルボビンの貫通孔内に位置する部位が貫通孔の第１，第２ヨークの他端側に対応する側に移動する内部応力が働く。 その結果、第１，第２ヨークの他端部は貫通孔の一方の内壁に圧接される。 その結果、第１，第２ヨークの他端部の貫通孔内における位置が全ての電磁石に亘って一定位置に定まる。 【００３０】請求項３の電磁石においては、第２ヨークの他端の圧入孔に対向する部分の一部に切り欠き部が形成されている。 前述したように、各ヨークは非常に薄い材料で形成されているので、圧入孔に許容限界を越える圧力が印加された場合は、各ヨーク全体が変形する懸念がある。 しかし、この発明においては、外側に開口された切り欠き部が形成されているので、圧入孔に印加された過大圧力に起因する内部応力は切り欠き部の縁に集中し、この切り欠き部が左右に開くことによって、応力緩和される。 【００３１】よって、各ヨーク全体が変形することが未然に防止される。 その結果、たとえ圧入孔とこの圧入孔に圧入される先端の寸法形状が整合していなかったとしても、高い寸法精度を維持できる。 【００３２】 【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。 【００３３】図２は実施例の電磁石及びこの電磁石が組込まれる電磁継電器の概略構成及び製造手順を示す分解斜視図である、また、図１は実施例の電磁石に組込まれる第１ヨーク及び第２ヨークを示す斜視図である。 なお、図６に示す従来の電磁石と同一部分には同一符号が付してある。 したがって、重複する部分の詳細説明は省略されている。 【００３４】外周面にコイル２が巻装されたコイルボビン１には、ほぼ矩形断面形状を有する貫通孔３が形成されている。 コイルボビン１の軸方向（幅方向）の一方端にはカード１０を貫通孔３に対して直交する方向に摺動自在に支持するガイド溝と接点ブロック１２に係合する一対の係合片１ａ，１ｂが突出形成されている。 また、
コイルボビン１の他方端にはコイル２に励磁電流を供給するための一対のコイル端子２ａ，２ｂが設けられている。 【００３５】継鉄材料で形成された第１ヨーク４は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、略Ｊ字状に折曲形成されて、折曲部４ａと基片部４ｂとで構成される。 折曲部４ａは、コイルボビン１の係合片１ａ，１ｂ側から貫通孔３内へ挿入される。 基片部４ｂにおけるコイルボビン１のコイル端子２ａ，２ｂ側端から外側に出る先端４ｃ
近傍部分に一対の段差４ｄ，４ｅが形成されている。 先端４ｃには第２のヨーク５の基片部５ｂに形成された圧入孔７に圧入するための圧入テーパーが形成されている。 さらに、基片部４ｂのほぼ中央部位置には位置決め用の係合溝４ｆ，４ｇが形成されている。 【００３６】第２ヨーク５は、図１（ａ），（ｃ）に示すように、第１ヨーク４と同一の継鉄材料でもつて略Ｌ
字状に形成され、折曲部５ａと基片部５ｂとで構成されている。 折曲部５ａはコイルボビン１の貫通孔３内に挿入される。 第１，第２ヨーク４．５の各折曲部４ａ，５
ａを貫通孔３内に挿入した状態においては、図４に示すように、各折曲部４ａ，５ａは所定のギャップ６を介して対向する。 【００３７】第２ヨーク５の基片部５ｂにおけるコイルボビン１の外側に出る部分に第１ヨーク４の圧入テーパーが形成された先端４ｃが圧入される矩形形状を有した圧入孔７が形成されている。 また、基片部５ｂの先端５
ｃにおける前記矩形形状の圧入孔７に対向する部分の中央部に切り欠き部１３が形成されている。 【００３８】実施例電磁石においては、第１，第２ヨーク４，５の厚みｄは共に１mmであり、圧入孔７の縦Ｈ，
幅Ｗの値はそれぞれ３mm． ０．８mmである。 また、切り欠き部１３の深さｈ，幅ｗはそれぞれ０．３mm，２mmである。 【００３９】ｄ＝１，Ｈ＝０．８，Ｗ＝３， ｈ＝０．
３， ｗ＝２ ［mm］ さらに、詳細に説明すると、圧入孔７の縦Ｈと圧入される先端４ｃの厚みｔとの関係は下記に示す圧入寸法に制御されている。 【００４０】ｔ＝Ｈ＋０．０２ ［mm］ 第２ヨーク５の基片部５ｂには、図２に示すように、板バネ９の一端が固定されており、この板バネ９の他端にはアマチュア８の一端が固定されている。 この第２ヨーク５をコイルボビン１の貫通孔３に挿入した状態においては、前記アマチュア８の自由端８ａはカード１０の係合部１０ａに係合される。 【００４１】次に、接点ブロック１２を説明する。 接点ブロック１２を構成する基台１２ａには、第１ヨーク４
のコイルボビン１の外側に出ている部分の幅にほぼ等しい幅の凹みが形成され、端部位置にはコイル端子２ａ，
２ｂに対応する貫通孔１２ｂ，１２ｃが穿設されるとともに、係合片１ａ，１ｂに対応する位置には係合孔１２
ｄ，１２ｅが刻設されている。 【００４２】基台１２ａの凹みの第１ヨーク４の幅に対応する両辺部１２ｆ，１２ｇには、それぞれ第１ヨーク２の係合溝４ｆ，４ｇに対応する係合片１２ｈ，１２ｉ
が突設されている。 【００４３】また、この接点ブロック１２における、カード１０下端の作動片１０ｂに対応する位置には、各種切り替え用の接点体１２ｊが設けられ、接点体１２ｊの動作状態は下方に突き出した複数の接点端子１２ｋを介して外部に導出される。 【００４４】次に、図２に示す電磁継電器１４の製造手順を順番に説明する。 【００４５】先ず、コイル２が外周面に巻装されたコイルボビン１を作成する。 【００４６】次に、第１ヨーク４の折曲部４ａを矢印Ｅ
の示す方向に向かって、コイルボビン１の係合片１ａ，
１ｂ側から貫通孔３内へ挿入する。 また板バネ９及びアマチュア８が取付けられた状態の第２ヨーク５の折曲部５ａを矢印Ｆの示す方向に向かって、コイルボビン１のコイル端子２ａ，２ｂ側から貫通孔３内へ挿入する。 この時、各ヨーク４，５にぞそれ矢印Ｅ，Ｆで示す方向の力を加え、図３に示すように、第２ヨーク５の圧入孔７
に第１ヨーク４の先端４ｃを、この先端４ｃが圧入孔７
を貫通して基片部５ｂの外側位置まで突出させる。 【００４７】圧入作業が終了すると、図３における圧入孔７の先端５ｃ側の縁と先端４ｃの貫通部分とをレーザ溶接する。 具体的には、レーザ光を圧入孔７の先端５ｃ
側の縁と先端４ｃの貫通部分との接触線に沿って移動させ複数の点または線状に溶接していく。 【００４８】各ヨーク４，５のコイルボビン１に対する取付け作業が終了すると、カード１０の係合部１０ａとコイルボビン１の係合片１ａ，１ｂ側に突出するアマチュア８の自由端８ａと係合させる。 しかして、電磁石が完成する。 【００４９】次に、各ヨーク４，５及びカード１０をコイルボビン１に取付けてなる電磁石を接点ブロック１２
へ取付けることによって、最終的な電磁継電器１４が得られる。 【００５０】図４はこのような手順で製造された電磁継電器１４における電磁石の断面図である。 コイル２が通電されない状態においては、アマチュア８は板バネ９によって矢印Ｂ方向に付勢されている。 その結果、カード１０は上方に位置している。 次に、コイル端子２ａ，２
ｂを介してコイル２を通電すると、各ヨーク４，５が磁化され、アマチュア８が矢印Ｂの反対方向に回動して、
各ヨーク４，５の折曲部４ａ，５ａに吸着する。 その結果、カード１０は下方に移動する。 【００５１】このように構成された電磁石においては、
図１及び図２に示すように、第２ヨーク５の先端５ｃにおける第１ヨーク４の尖端４ｃが圧入される圧入孔７に対向する位置に切り欠き部１３が形成されている。 【００５２】各ヨーク４．５は例えば厚みｄ＝１mm等の非常に薄い継鉄材料で形成されているので、圧入孔７に許容限界を越える圧力が印加された場合は、各ヨーク４，５全体が変形する懸念がある。 しかし、圧入孔７の近傍に外側に開口された切り欠き部１３が形成されているので、圧入孔７に印加された過大圧力に起因する内部応力は切り欠き部１３の縁に集中し、この切り欠き部１
３が左右に開くことによって、応力緩和される。 【００５３】よって、図８（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す各ヨーク４．５全体が変形することが未然に防止される。
その結果、たとえ圧入孔７とこの圧入孔７に圧入される先端４ｃの寸法形状が前述した圧入条件に合致していなかったとしても、各部の寸法精度を高い状態に維持できる。 よって、寸法不良に起因する製造過程における歩留低下を大幅に抑制でき、高い歩留りを確保できる。 【００５４】また、コイルボビン１の貫通孔３内における各ヨーク４，５の各折曲部４ａ，５ａの位置は予め定められた一定位置を維持するので、各電磁石毎にアマチュア８の動作範囲が異なったり、磁力が異なることが未然に防止できるので、電磁継電器としての応答性能を均一化でき、ひいては電磁継電器の製造品質を向上できる。 【００５５】また、圧入された先端４ｃの貫通部分と圧入孔７における第２ヨーク５の先端５ｃ側の縁とをレーザ溶接している。 【００５６】したがって、たとえ圧入孔７の形状寸法が圧入される第１ヨーク４の先端４ｃの寸法より大きくて、正規の圧入圧力が得られずに、コイルポビン１の貫通孔３内において各ヨーク４，５の各折曲部４ａ，５ａ
の位置が一定しなかったとしても、レーザ溶接によって先端４ｃの貫通部分が圧入孔７内に強制的に固着される。 よって、コイルボビン１の貫通孔３内において各ヨーク４，５の各折曲部４ａ，５ａが一定位置に固定され、変動することはない。 【００５７】さらに、図５に示すように、圧入部分における外側のＰ点位置をレーザ溶接しているので、第１，
第２ヨーク４，５のコイルボビン１の貫通孔３内の各折曲部４ａ，５ａが第１ヨーク４の基片部４ｂ側に移動する図中矢印Ａで示す方向の内部応力が働く。 その結果、
第１，第２ヨークの各折曲部４ａ，５ａは貫通孔３の一方の内壁に圧接される。 よって、第１，第２ヨーク４．
５の各折曲部４ａ，５ａの貫通孔３内における位置が全ての電磁石に亘って一定位置に定まる。 【００５８】したがって、上述した効果がより一層向上する。 【００５９】なお、レーザ溶接は溶接対象に対する溶接スポットを非常に小さく絞り込むことができ、かつ溶接時において、溶接対象に対する加熱量が小さいので、たとえコイルがすでに巻装されているコイルボビン１に溶接に起因して熱がほとんど印加されない。 また、たとえレーザ光線を照射したとしても各ヨーク４．５の磁気特性が劣化することはない。 【００６０】 【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁石及び電磁石の製造方法においては、第２ヨークに形成された圧入孔に挿入された第１ヨークの先端をレーザ溶接している。 また、第２ヨークの先端の圧入孔に対向する部分に内部応力を緩和させるための切り欠部を形成している。 【００６１】したがって、たとえ第２ヨークの他端近傍に形成された圧入孔に第１ヨークの他端が正しい圧力で圧入されなかったとしても、コイルボビンの貫通孔内において第１，第２のヨークが正しい位置を維持した状態で、第１，第２ヨークを強固に固着でき、組込まれた電磁継電器全体の性能を向上でき、かつ製品の歩留りを向上できる。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例に係わる電磁石に組込まれる各ヨークの形状を示す図 【図２】 実施例電磁石が組込まれる電磁継電器の製造手順を示す分解斜視図 【図３】 同実施例電磁石に組込まれる各ヨークの組立状態を示す図 【図４】 同実施例電磁石の概略構成を示す断面模式図 【図５】 同実施例電磁石の効果を説明するための図 【図６】 従来電磁石の概略構成を示す断面模式図 【図７】 同従来電磁石の要部を取り出して示す図 【図８】 同従来電磁石の問題点を説明するための図 【符号の説明】 １…コイルボビン、２…コイル、３…貫通孔、４…第１
ヨーク、４ａ，５ａ…折曲部、４ｂ，５ｂ…基片部、４
ｃ，５ｃ…先端、５…第２ヨーク、６…ギヤップ、７…
圧入孔、８…アマチュア、９…板バネ、１０…カード、
１２…接点ブロック、１３…切り欠き部、１４…電磁継電器。 |
