JP2009231056A - 電気機器の接触子ホルダおよび接触子ホルダの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動組立が行えるように構造を改良した電気機器の接触子ホルダおよびこの組立方法を提供する。
【解決手段】電磁石の駆動により可動接触子を開閉位置に移動させる電気機器の接触子ホルダにおいて、接触子ホルダ１を、各組の可動接触子２，接触スプリング４を互いに隔離して挿入保持する凹所１Ａ−１を画成した一方が開放形の接触子ホルダベース部１Ａと、該ベース部の他方に被着結合する接触子ホルダカバー１Ｂとに分割し、さらに接触子ホルダベース部１Ａの凹所底壁には外方から組立用治具を挿入するための挿入穴１Ａ−２を接触スプリング４の圧縮方向に沿って開口した構造とする。そして、組立工程では、接触子ホルダベース部１Ａに組立用治具をセットした状態で上方から凹所内に接触スプリング４，可動接触子２を順に挿入して所定位置に装填し、最終工程で組立用治具を引き抜き、接触子ホルダベース部１Ａに接触子ホルダカバー１Ｂを被着する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電気機器、例えば電磁接触器（electro magnetic contactor）に搭載した接触子ホルダ（movable contact holder）およびその組立方法に関する。

周知のように電磁接触器は、主回路に接続した接点機構の固定接点に対向する可動接触子（bridge contact）を接触スプリング（接点の閉極状態で、可動接触子を固定接触子に押圧付勢して接点間に接触圧力を加える圧縮コイルばね）と組み合わせて絶縁物製（モールド樹脂）の接触子ホルダに搭載保持し、この接触子ホルダを操作用電磁石の可動鉄心に連結した上で、電磁石コイルの通電制御により接触子ホルダをＯＮ，ＯＦＦ位置に駆動して接点を開閉するものである。
ここで、前記接触子ホルダの駆動方式として、接触子ホルダを上下方向にスライド操作して接点を開閉する方式、および接触子ホルダを左右方向にスライド操作して接点を開閉する方式があり、後者の横スライド方式として例えば、特許文献１に開示されている電磁接触器が公知である。なお、特許文献１に開示の電磁接触器では、電磁石が支点形であり、固定鉄心に対し揺動可能にヒンジ結合した可動鉄心のレバー部先端を接触子ホルダに連結して接触子ホルダを左右方向にスライド操作するようにしている。また、前記の支点形電磁石の代わりに通常の脚形，あるいはプランジャ形電磁石を接触子ホルダの下方に横置姿勢で配置し、その可動鉄心，プランジャと接触子ホルダとの間を別部品の操作レバーで連結して接触子ホルダを左右方向にスライド操作するようにした構成も知られている。

次に、特許文献１に開示されている電磁接触器について、その製品に搭載装備した可動接点台の従来構造を図１０に、またこの接触子ホルダに可動接触子および接触スプリングを組み付ける組立方法を図１１（ａ）〜（ｅ）で説明する。
まず、図１０において、１はモールド樹脂の成形品になる接触子ホルダ、２，３は主回路接点および補助接点に対応する可動接触子、２ａ，３ａは可動接触子２，３の両端に設けた可動接触子、４は接触スプリング(圧縮コイルばね)である。
ここで、接触子ホルダ１は横長なブロック体に複数の角穴１ａが左右に並んで開口しており、各角穴１ａには可動接触子２あるいは３と接触スプリング４を対にして、図示のように可動接触子２，３が横向き姿勢に挿入保持されている。なお、１ｂは電磁接触器のＯＮ，ＯＦＦ動作状態を表示する突起、１ｃは電磁石（不図示）の可動鉄心に連結した操作レバーの先端が嵌入する凹溝である。
一方、上記接触子ホルダ１の部品組立工程では、図１１（ａ）〜（ｅ）で示すような作業手順で接触子ホルダ１に可動接触子２，３および接触スプリング４を組み付けるようにしている。すなわち、接触子ホルダ１に対して最初の組立工程で可動接触子２を真横姿勢から若干傾けた姿勢で側方から角穴１ａに挿入する（図１１（ａ），（ｂ）参照）。続いて、角穴１ａに挿入した可動接触子２を接点が真横を向くような姿勢に戻した上で、角穴１ａの一端側に寄せる（図１１（ｃ）参照）。次に、図１１（ｄ）で示すように自由長状態の接触スプリング（圧縮コイルばね）４を圧縮した上で、この圧縮状態を保ったまま角穴１ａの側壁面と可動接触子３との間の隙間に側方から押込んで装填する。可動接触子３および接触スプリング４を接触子ホルダ１に組み込んだ状態を図１１（ｅ）に示す。さらに、前記と同様な手順で残りの可動接触子２，３と接触スプリング４の組を接触子ホルダ１の角穴１ａへ１組ずつ順次組み込んで接触子ホルダ１が完成する。なお、前記した接触子ホルダ１の組立作業は専ら人手によって行っているのが現状である。
特開平１０−２２３４３１号公報（図１）

昨今では、製品の生産性向上，コストダウンのために電気機器の製造ラインに組立ロボットシステムを導入して部品を組み立てる組立の自動化が推し進められている。
ところで、図１０に示した従来構造の接触子ホルダ１では、可動接触子２，３および接触スプリング４を接触子ホルダ１に組み付ける際に、図１１で述べたように接触子ホルダ1に開口した小さな角穴１ａの中に可動接触子および接触スプリングを側方から装填する工程が必要となる。しかしながら、この組立工程を自動機械で行うには、外形が小さいために制約があり、小さな部品の接触スプリング４を自動機械により把持して、この接触スプリングを圧縮した状態で可動接触子と角穴との間の狭い隙間に側方から押込み装填させることは極めて困難なため、これまで組立の自動化を実現することができなかった。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、組立の自動化が行えるように従来の構造を改良した電機機器の接触子ホルダ、およびこの接触子ホルダに可動接触子，接触スプリングの各部品を組み付ける組立方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明によれば、複数組の可動接触子および接触スプリングを搭載して電磁石の可動鉄心に連結し、該電磁石の駆動により前記可動接触子を開閉位置に移動させるようにした電気機器の接触子ホルダにおいて、
前記接触子ホルダを、各組の可動接触子，接触スプリングを互いに隔離して挿入保持する凹所を画成した一方が開放形の接触子ホルダベース部と、該接触子ホルダベース部に被着結合する接触子ホルダカバーとに分割し、さらに前記接触子ホルダベース部の凹所底壁には外方から組立用治具を挿入するための挿入穴を接触スプリングの圧縮方向に沿って開口した構造とする（請求項１）。
そして、前記構造の接触子ホルダに可動接触子，接触スプリングを組み付ける際の組立方法を、次記のような工程を経て行うものとする。すなわち、
前記接触子ホルダの接触子ホルダカバーを取り外した状態で、接触子ホルダベース部の挿入穴を通して一方から凹所内に挿入したピン状の組立用治具を挿入穴の一端側に寄せて待機させる第１の工程と、
前記組立用治具と挿入穴を隔てて対峙する凹所の壁面との間のスペースに、接触スプリングを自由長状態のまま接触子ホルダベース部の一方から装填する第２の工程と、
挿入穴に沿った組立用治具の移動操作により、接触スプリングを自由長状態から圧縮して凹所内の端に片寄せする第３の工程と、
接触スプリングを圧縮，片寄せした状態で、接触子ホルダベース部の一方から可動接触子を凹所内の空きスペースに装填する第４の工程と、
可動接触子の装填後に組立用治具を接触子ホルダベース部から引き抜いた上で、接触子ホルダベース部の一方に接触子ホルダカバーを被着結合させる第５の工程を経て組み立てる（請求項２）。

また、前記した組立方法において、この発明では接触子ホルダへの組立用治具の挿脱，移動工程、接触スプリングおよび可動接触子の装填工程を自動組立装置による操作で行うものとする（請求項３）。

上記した構造の接触子ホルダを採用し、この接触子ホルダに可動接触子および接触スプリングを上記の組立方法によって組み付けることにより、組立作業性の面で次記のような効果が得られる。すなわち、接触子ホルダへの組立工程では、従来の組立方法のように可動接触子の挿入姿勢を傾けたり、接触スプリングを自由長状態から圧縮して接触子ホルダの角穴へ押込み装填するなどの複雑な手順を必要とせずに、組立用治具の移動操作と合わせて各組の可動接触子および接触スプリングを上方から接触子ホルダベース部に画成した凹所内へ順に直接挿入して定位置に装填し、複数組の各部品を一括して所定位置に組み付けることができる。
これにより、従来の人手による組立作業に代えて、簡易な自動機械の操作により接触子ホルダへの可動接触子，接触子スプリングの自動組立を能率よく行うことが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図１〜図９に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１は可動接触子および接触スプリングとともに表した接触子ホルダの分解斜視図、図２は接触子ホルダの組立状態の外観図、図３は接触子ホルダの詳細構造図、図４は接触子ホルダに可動接触子および接触スプリングの各部品を組み付ける組立工程図、図５は図４の各組立工程に対応する段階の組立状態を表す要部拡大図、図６は図５を上方から見た要部拡大図、図７は実施例の接触子ホルダを搭載した電磁接触器全体の斜視図、図８は図７の分解斜視図、図９は図７におけるａ接点，ｂ接点の可動接触子に対応する組立構造図であり実施例の図中で図１０に対応する部材には同じ符号を付している。
まず、図１〜図３において、接触子ホルダ１（モールド樹脂成形品）は一方（上面）が開放された接触子ホルダベース部１Ａと、接触子ホルダベース部１Ａの一方（上面）に被着結合する接触子ホルダカバー１Ｂとに二分割されている。この接触子ホルダ１に可動接触子２が接触スプリング４と組み合わせられて複数組（図示例では４組）、左右に並べて組み付けられる。なお、図示例では図中に示した４組の可動接触子２のうち、左側の２組はａ接点、右側の２組はｂ接点である。
ここで、接触子ホルダベース部１Ａには可動接触子２，接触スプリング４を１組ずつ隔離して搭載するように凹所（図示例では４箇所）１Ａ−１が左右に並んで画成され、さらに各凹所１Ａ−１の底壁には接触スプリング４の圧縮方向に沿って後記するピン状の組立用治具を下方から凹所１Ａ−１の中に挿入するための挿入穴１Ａ−２が開口されている。なお、接触子ホルダ１に保持した可動接触子２の両端に配した可動接点を接触子ホルダベース部１Ａから側方に突き出して固定接触子の接点と対向させるために、凹所１Ａ−１の側壁は、長手方向の両端部を残して中央部分が切り欠かれている。また、隣り合う凹所１Ａ−１の相互間には絶縁バリア１Ａ−３が側方に張り出して形成されている。

一方、接触子ホルダ１の接触子ホルダカバー１Ｂには、接触子ホルダベース部１Ａの上面に被着した状態で接触子ホルダベース部１Ａに係止結合するスナップフィット（snap-fit）結合手段として、接触子ホルダベース部１Ａに上下方向に設けた貫通穴１Ａ-５に挿入され、先端に底部に係合する係合爪二股脚状の係合片１Ｂ−１、および接触子ホルダベース部１Ａの左右端面に開口した係合穴１Ａ−４（図３（ａ）参照）に係合する係合突起１Ｂ−２が形成されている。なお、１Ｂ−３は電磁接触器の動作表示用突起（図１０の突起１ｂに対応する）である。
接触子ホルダベース部１Ａに上面から接触子ホルダカバー１Ｂを被せて、押し込むことにより、接触子ホルダカバー１Ｂの係合片１Ｂ−１が貫通穴１Ａ−５を貫通して先端の爪が図３（ｃ）に示すように接触子ホルダベース部１Ａの低壁に係合するとともに、接触子ホルダカバー１Ｂの両端部の係合突起１Ｂ−２が接触子ホルダベース部１Ａの両端壁に設けた係合穴１Ａ−４に係合して接触子ホルダベース部１Ａと接触子ホルダカバー１Ｂとが機械的に強固に結合され、一体的な接触子ホルダ１となる。
次に、図４（ａ）〜（ｅ），図５（ａ）〜（ｅ）および図６（ａ）〜（f）を参照して、前記の接触子ホルダ１に可動接触子２，接触スプリング４を組み付ける組立方法を説明する。なお、図４，図５，図６は次記の組立工程（第１の工程〜第５の工程）に対応する各段階での組立状態を表している。

まず、図４（ａ），図５（ａ），図６（ａ）に示す第１の工程では、接触子ホルダカバー１Ｂを外した状態で接触子ホルダベース部１Ａを組立装置にセットした上で、接触子ホルダベース部１Ａの底部側から挿入穴１Ａ−２を通してピン状の組立治具５を各凹所１Ａ−１に挿入し、図示のように凹所内の端に寄せて待機位置させる。すなわち、ａ接点に対応する凹所１Ａ−１では組立用治具５を凹所１Ａ−１の左端に寄せ、ｂ接点に対応する凹所１Ａ−１では組立用治具５を凹所１Ａ−１の右端に寄せておく。
続く第２の工程（図４（ｂ），図５（ｂ），図６（ｂ）参照）で、接触子ホルダベース部１Ａの上方から接触スプリング４を自由長状態（非圧縮状態）のまま凹所１Ａ−１の中に挿入して装填する。
次に、第３の工程（図４（ｃ），図５（ｃ），図６（ｃ）参照）で組立用治具５を挿入穴１Ａ−２に沿って図示矢印で示すように接触スプリング４を圧縮する方向に移動し、第２の工程で凹所１Ａ−１に装填した接触スプリング４を圧縮して凹所１Ａ−１内の端に寄せる。
次の第４の工程（図４（ｄ），図５（ｄ），図６（ｄ）参照）では、接触スプリング４を圧縮して凹所１Ａ−１の端に寄せた前工程の状態を保ったまま、組立用治具５と挿入穴１Ａ−２を挟んで接触スプリング４と反対側に対峙する凹所１Ａ−１の壁との間の空きスペースに、可動接触子２を横向き姿勢(接点が真横を向く姿勢)で接触子ホルダベース部１Ａの上方から挿入する。

そして、最後の第５の工程（図４（ｅ），図５（ｅ），図６（ｅ）および（ｆ）参照）では、凹所１Ａ−１に挿入していた組立用治具５を接触子ホルダベース部１Ａから下方に引き抜いた上で、接触子ホルダベース部１Ａの上面に接触子ホルダカバー１Ｂを重ね合わせて下方に押し込む。これにより、接触スプリング４は圧縮状態から開放されて可動接触子２を図示矢印方向に押圧付勢する。また、接触子ホルダカバー１Ｂの係合片１Ｂ−１，係合突起１Ｂ−２がそれぞれ接触子ホルダベース部１Ａに係合して両者の間がスナップフィット結合され、これで接触子ホルダ１の部品組立が完了する。
上記した組立方法の説明で判るように、可動接触子２，接触スプリング４の各部品を接触子ホルダ１に組み込む際には、図１１で述べた従来の組立方法のように可動接触子２の姿勢を傾けて接触子ホルダ１の角穴１ａに挿入する、また接触スプリング４を自由長から圧縮させた状態で可動接触子２と角穴１ａとの間の狭い隙間に押し込むといった煩雑な組立手順は必要なく、各部品を上面の開放された接触子ホルダベース部１Ａに対して上方側から直接凹所１Ａ−１に挿入して装填することができる。また、組立工程では可動接点台１に搭載する複数組の可動接触子を従来方法のように１組ずつ個別に組み付けることなく、複数組の接点部品を一括して組み込むことができる。これにより、従来行っていた人手作業に代えて、自動組立装置を使用して接触子ホルダ１の組立作業を短時間で能率よく行うことが可能となる。

次に、前記実施例の接触子ホルダ１を搭載した電磁接触器の全体構造を図７，図８に示す。各図において、６は下部フレーム６ａと上部フレーム６ｂからなる電磁接触器の外郭ケース、７は接触子ホルダ１に保持した各組の可動接触子２と個々に対向して上部フレーム６ｂに配置した固定接触子、８は下部フレーム６ａに収容した操作用電磁石である。接触子ホルダ１は上部フレーム６ｂに収容され、左右方向へスライド可能に案内支持されている。
ここで、電磁石８は固定鉄心８ａと、可動鉄心８ｂとが左右に向き合うように横置き姿勢で収容され、電磁コイル８ｃから引き出した制御端子（ねじ端子）１０が左側端部に配置されている。また、可動鉄心８ｂには接触子ホルダ１との間を連結する操作レバー１１が結合されている。一方、外郭ケース６の上部フレーム６ｂには、接触子の配列に合わせて側方に張り出す隔壁バリア６ｂ−１が形成されており、この隔壁バリア６ｂ−１の間に形成した端子台部に固定接触子７の端子部を引出してここに端子ねじ９を螺設している。また、１２は接触子ホルダ１の復帰ばね（圧縮コイルばね）であり、上部フレーム６ｂの側壁と接触子ホルダ１の左端面との間に介挿して接触子ホルダ１を右側の待機位置に向けて押圧付勢している。

上記構成の電磁接触器は、常時は接触子ホルダ１が復帰ばね１２の付勢を受けて右側位置に待機している。この待機状態では、図９（ａ），（ｂ）で示すように可動接触子２のａ接点は開極し、ｂ接点は閉極している。この状態から外部指令により電磁石８の電磁コイル８ｃに通電して励磁すると、可動鉄心８ｂが固定鉄心８ａに吸引される。同時に、操作レバー１１を介して可動鉄心８ｂに連結している接触子ホルダ１が復帰ばね１２に抗して左側にスライド移動する。これにより、従来の電磁接触器と同様に可動接触子２（ａ接点，ｂ接点）が切換動作して接点がＯＮ，ＯＦＦされる。

可動接触子および接触スプリングとともに表した接触子ホルダの分解斜視図 図１の接触子ホルダの組立状態を表す俯瞰図 図２に示した接触子ホルダの詳細構造図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う縦断面拡大図 図１の接触子ホルダに可動接触子および接触スプリングの各部品を組み付ける組立方法の工程図で、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第１の工程〜第５の工程の組立段階に対応する接触子ホルダの断面図 図４の各組立工程に対応する組立状態を表す要部の拡大図で、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第１の工程〜第５の工程に対応した組立状態の断面斜視図 図５の各組立工程に対応する組立状態を表す要部の俯瞰図で、（ａ）〜（f）はそれぞれ第１の工程〜第５の工程に対応した組立状態を表す図 図２の接触子ホルダの組立体を搭載した電磁接触器の全体構造を表す外観図 図７の分解斜視図 図７における接触子ホルダ周辺の拡大断面図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれａ接点，ｂ接点に対応する可動接触子の組立構造を表す図 従来の電磁接触器に搭載されている横スライド式接触子ホルダに複数組の可動接触子および接触スプリングを搭載した組立状態の外観斜視図 図１０の接触子ホルダに可動接触子，接触スプリングを組み付ける従来の組立方法の工程図で、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ各工程の組立段階を表す図

符号の説明

１ 接触子ホルダ
１Ａ 接触子ホルダベース部
１Ａ−１ 凹所
１Ａ−２ 挿入穴
１Ｂ 接触子ホルダカバー
１Ｂ−１，１Ｂ−２ 係合爪
２ 可動接触子
４ 接触スプリング
７ 固定接触子
８ 電磁石
８ｂ 可動鉄心
１１ 操作レバー

Claims (3)

1. 複数組の可動接触子および接触スプリングを搭載して電磁石の可動鉄心に連結し、該電磁石の駆動により前記可動接触子を開閉位置に移動させるようにした電気機器の接触子ホルダにおいて、
   前記接触子ホルダを、各組の可動接触子，接触スプリングを挿入保持する凹所を画成した一方が開放形の接触子ホルダベース部と、該接触子ホルダベース部に被着結合する接触子ホルダカバーとに分割し、さらに前記接触子ホルダベース部の凹所底壁には外方から組立用治具を挿入するための挿入穴を接触スプリングの圧縮方向に沿って開口したことを特徴とする電気機器の接触子ホルダ。
2. 請求項１に記載の接触子ホルダに可動接触子，接触スプリングを組み付ける組立方法であって、接触子ホルダの接触子ホルダカバーを取り外した状態で、接触子ホルダベース部の挿入穴を通して一方から凹所内に挿入したピン状の組立用治具を挿入穴の一端側に寄せて待機させる第１の工程と、
   前記組立用治具と挿入穴を隔てて対峙する凹所壁面との間のスペースに、接触スプリングを自由長状態のまま接触子ホルダベース部の一方から装填する第２の工程と、
   組立用治具の挿入穴に沿った移動操作により、接触スプリングを自由長状態から圧縮して凹所内の端に片寄せする第３の工程と、
   接触スプリングを圧縮，片寄せした状態で、接触子ホルダベース部の一方から可動接触子を凹所内の空きスペースに装填する第４の工程と、
   可動接触子の装填後に組立用治具を接触子ホルダベース部から引き抜いた上で、接触子ホルダベース部の一方に接触子ホルダカバーを被着結合させる第５の工程を経て組み立てることを特徴とする電気機器の接触子ホルダの組立方法。
3. 請求項２に記載の組立方法において、接触子ホルダへの組立用治具の挿脱，移動工程、接触スプリングおよび可動接触子の装填工程を自動組立装置による操作で行うことを特徴とする電気機器の接触子ホルダの組立方法。
   
   
   

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