JP3834705B2

JP3834705B2 - 電磁接触器

Info

Publication number: JP3834705B2
Application number: JP00906497A
Authority: JP
Inventors: 剛佐藤; 国幸古川; 公忠石川
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2017-01-22
Also published as: JPH1050188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータなどへの供給電流を開閉する電磁接触器、とくに、固定鉄心の下部ケースへの固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の電磁接触器の構成を示す断面図である。絶縁製のケース１３内の底部に底板１４が設けられ、固定鉄心１２が取付け座１５を介して底板１４に固定されている。固定鉄心１２は、二本の脚部１２Ａと、その脚部１２Ａ，１２Ａの連結部１２Ｂとからなり、脚部１２Ａの軸方向がケース１３の底面側に垂直であるとともに連結部１２Ｂ側がケース１３の底面側に向けられている。この脚部１２Ａにコイル１１が巻回されるとともに、脚部１２Ａの各先端に取り付けられたポールピース１０に対向して可動鉄心７が配されている。この可動鉄心７は、連結棒９を介してホルダ８に連結されている。ケース１３には端子板４Ａ，４Ｂが固着され、固定接点３が固定接触子２１を介して端子板４Ａ，４Ｂに固定されている。この固定接点３の上部に対向してそれぞれ可動接点２が配されている。可動接点２は、可動接触子５に接合され、この可動接触子５は、板ばね５Ａとともに接触ばね６を介してホルダ８に保持されている。一方、ホルダ８は、ケース１３との間に配置された図示されていない復帰ばねにより常時上方に付勢されている。また、図７の端子板４Ａ，４Ｂから上部の接点部は消弧カバー１内に収納されている。
【０００３】
図８は、図７のＸ−Ｘ断面図である。可動鉄心７は、ホルダ８の内側に嵌め込まれた連結棒９と連動するようになっている。連結部１２Ｂは、押さえばね１６を介して取付け座１５に取り付けられている。
図９は、図７の固定鉄心の取り付け周りの構成を示す分解斜視図である。底板１４の上面に固着された取付け座１５にフック１５Ａが形成されている。枠状の押さえばね１６の左右の曲げ部１６Ａが、点線の矢印２０Ａのようにばね受け片１８を介して連結部１２Ｂの両側のフランジ部１２Ｃに押し付けられる。その状態で、押さえばね１６の前後の曲げ部１６Ｂが、点線の矢印１９Ａのようにフック１５Ａに引っ掛けられ固定鉄心１２が固定される。
【０００４】
次に、電磁接触器の開閉機構を述べる。図７の端子板４Ａ，４Ｂがそれぞれ三相の主回路に介装される。図７は接点が開成した状態であり、その状態では、端子板４Ａ，４Ｂ間は導通していない。この状態でコイル１１を励磁すると、可動鉄心７が復帰ばねに打ち勝って固定鉄心１２のポールピース１０に吸引され、ホルダ８が下方へ移動する。それによって、可動接触子５に接合された可動接点２が固定接点３と接触する。それによって、端子板４Ａ，４Ｂが可動接触子５を介して短絡され、主回路が閉成される。この状態では、接触ばね６により接点間の押圧力が維持され接触状態が良好に保たれている。
【０００５】
次に、閉成状態の電磁接触器のコイル１１の励磁を遮断すると、復帰ばねによって、可動鉄心７が上方へ駆動される。それによって、可動接触子５も上方へ移動し、可動接点２が固定接点３から開離し接点が開成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の装置は、図９に示すように、押さえばね１６で固定鉄心１２を押さえながら、押さえばね１６をフック１５Ａに引っ掛けねばならず、固定鉄心１２の取り付け作業が非常に困難であった。そのために、固定作業に時間がかかるとともに、作業者の疲労が大きかった。また、押えばね１６は固定鉄心１２の周囲を取り巻くように形成されており、底板の外形を大きくせねばならないとともに、部品点数が多くてコスト高となる欠点を有する。
【０００７】
この発明の目的は、部品点数が少なく、固定鉄心の取り付けが簡単な電磁接触器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、平板状のヨークに二本の脚部が立設され、このヨークを介して下部ケースに固定されてなる固定鉄心と、この固定鉄心の脚部に巻回されたコイルと、前記固定鉄心の脚部の反ヨーク側に対向する可動鉄心と、この可動鉄心に連結されたホルダと、このホルダに保持された可動接点と、この可動接点と接離するとともに上部ケースに固定された固定接点とにより構成された電磁接触器において、前記ヨークの両端に下部ケースと上部ケースとの結合位置まで延びる耳を突設するとともに、前記下部ケースに前記耳が嵌合される嵌合部を形成し、前記下部ケースの嵌合部に前記耳を嵌合させ、前記下部ケースと上部ケースとの間で前記耳を挟持するものとするとよい。それによって、耳を二つのケース間に介装するだけなので、固定鉄心の取り付け作業が簡単になるとともに、耳のケースへの位置決めが容易にできるので、固定鉄心の取り付けが容易になる。
【０００９】
上記の構成において、耳がライナ板を介して下部ケースに固定されてなるものとしてもよい。それによって、ヨークの板厚が変わっても耳と嵌合部との嵌め合いを容易に調整することができる。
【００１０】
また、かかる構成において、耳がクッション板を介して下部ケースに固定されてなるものとしてもよい。それによって、可動鉄心が固定鉄心に衝突したときに受ける振動が緩和される。
また、かかる構成において、耳が頭付きのねじによって下部ケースに固定されてなるものとしてもよい。それによって、固定鉄心が下部ケース側に予め仮り固定されるので、固定鉄心、あるいはライナ板、クッション板が組み立て中に下部ケースから脱落することがなく、固定鉄心の取り付けがさらに容易になる。
【００１１】
また、かかる構成において、導電性の圧縮スプリングの一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、圧縮スプリングの他方端をヨークに電気的に接続するようにしてもよい。接点の閉成時にコイルが消費する電力を低減するために、コイルの励磁電流をパルス的に流す場合がある。このパルスによる高周波ノイズが接点やアースに流れるのを防止するために、固定鉄心とプリント基板の電気回路とが電気的に接続される。この電気的な接続が、上部ケースと下部ケースとの結合によって圧縮スプリングを介して自動的になされる。そのために、プリント基板からの接続線を固定鉄心へ結線する作業が不要になる。
【００１２】
また、かかる構成において、金具の一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、金具の他方端をヨークの耳と下部ケースとで挟持させてヨークに電気的に接続するようにしてもよい。それによっても、固定鉄心とプリント基板の電気回路との電気的な接続が、上部ケースと下部ケースとの結合によって金具を介して自動的になされる。そのために、プリント基板からの接続線を固定鉄心へ結線する作業が不要になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の実施例にかかる電磁接触器の構成を示す断面図であり、図２は、図１のＹ−Ｙ断面図である。図１および図２において、それぞれ図７および図８に示す従来例と同一の部分には、同一参照符号を付け詳細な説明は省略する。図１、図２において、図７、図８に示す従来例と相違する点は、固定鉄心２４の二本の脚部２４Ａにヨーク２４Ｂが介装され、下部ケース２３が底側を形成し、下部ケース２３の上部に上部ケース２２が接合され、頭付きのねじ２７が、ライナ板２８とクッション板２９とを介してヨーク２４Ｂを下部ケース２３に固定している点である。
【００１４】
図３は、図１の内部構成を示す要部分解斜視図である。ヨーク２４Ｂの両側に耳２６が突設され、この耳２６に取付け穴２６Ａが明けられている。この耳２６と嵌め合いになる嵌合部２３Ｂが、下部ケース２３に突設されている。上部ケース２２には、嵌合部２３Ｂの嵌まる凹み部２２Ｂが形成され、この凹み部２２Ｂ内にさらに、凹み部２２Ａが形成されている。嵌合部２３Ｂには、ねじ穴２３Ａが形成されるとともに、嵌合部２３Ｂに嵌まるライナ板２８、クッション板２９にそれぞれ貫通穴２８Ａ，２９Ａが明けられている。なお、下部ケース２３内には、図示されていないプリント基板が収納されコイル１１を励磁するための電気回路が搭載されている。
【００１５】
図３において、固定鉄心を取り付けるときは次のようになされる。下部ケース２３の嵌合部２３Ｂにライナ板２８とクッション板２９とが嵌め込まれ、その上に耳２６が嵌め込まれる。さらに、この耳２６にクッション板２９が重ねられ、ねじ２７が、点線の矢印３１のようにクッション板２９の貫通穴２９Ａ、耳２６の取付け穴２６Ａ、クッション板２９の貫通穴２９Ａ、ライナ板２８の貫通穴２８Ａの順に貫通され、嵌合部２３Ｂのねじ穴２３Ａにねじ止めされる。さらに、上部ケース２２が下部ケース２３上に載せられ、図示されていないねじを介してケース同士が接合される。上部ケース２２の凹み部２２Ａは、ねじ２７の頭を避けるためのものである。
【００１６】
図３のように、固定鉄心の取り付け作業は、耳２６を二つのケース間に介装するだけなので非常に簡単である。下部ケース２３上の嵌合部２３Ｂは、必ずしもなくてもよいが、嵌合部２３Ｂを設けることにより、ヨーク２４Ｂの位置決めが容易になり、固定鉄心の取り付け作業が容易になる。
また、図３のライナ板２８は、耳２６の厚さが適当であれば、必ずしも必要ない。厚さの異なるライナ板２８を複数個用意しておくことにより、ヨーク２４Ｂの厚さ仕様が変わっても下部ケース２３の嵌合部２３Ｂの形を変える必要がなく、調整用に使うことができる。
【００１７】
さらに、図３のクッション板２９を介装することにより、可動鉄心が固定鉄心に衝突したときに受ける振動を緩和させることができる。それによって、開閉時の騒音が減り、周囲に与える環境が改善される。
また、さらに、図３のねじ２７は、最終的には上部ケース２２と下部ケース２３とが結合されるので必ずしも必要ない。しかし、固定鉄心が下部ケース２３側に予め仮り止めされるので、固定鉄心、ライナ板２８、クッション板２９が組み立て中に下部ケース２３から脱落することがなく、固定鉄心の取り付けがさらに容易になる。なお、ねじ２７やライナ板２８、クッション板２９は、図９における従来の固定鉄心の固定部品、押さえばね１６や取付け座１５などと比べて小さいもので済むので、部品のコストダウンにもなる。
【００１８】
図４は、この発明の異なる実施例にかかる電磁接触器の構成を示す要部分解斜視図である。下部ケース２３内にプリント基板４１が収納され、このプリント基板４１にコイル１１を励磁するための図示されていない電気回路が搭載されている。プリント基板４１の所定の位置４２に導電性の圧縮スプリング４０の下端が半田付けされている。固定鉄心を下部ケース２３に取り付けるときは、圧縮スプリング４０の上端をヨーク２４Ｂに接触させた状態にして耳２６を嵌合部２３Ｂに嵌め込む。その他の構成は図３と同一である。それによって、圧縮スプリング４０を介してプリント基板４１の所定の位置４２とヨーク２４Ｂとが電気的に接続される。プリント基板４１の所定の位置４２とは、電磁接触器の電気回路上の点であり、後述されるコンデンサの一方端である。この圧縮スプリング４０によって固定鉄心から発生する高周波ノイズを抑制することができる。
【００１９】
図５は、図４の電磁接触器の回路接続図である。単相の交流電源４５が、投入スイッチ４６を介してコンデンサ４７と、全波整流回路４８の交流端子とに並列に接続されている。この全波整流回路４８の直流端子は、駆動回路４９と、コイル１１とスイッチングトランジスタ５５のコレクタ・エッミッタ通路（端子Ｂ−Ｄ間）との直列回路とに並列に接続されている。コイル１１には、フライホイールダイオード５０が並列に接続されるとともに、固定鉄心２４がコンデンサ５１を介してコイル１１の端子Ａに接続されている。
【００２０】
図５の駆動回路４９は、投入スイッチ４６が投入されると先ず所定時間幅Ｔのパルス電圧Ｖを出力し、それに続いて、Ｔより短い時間幅ｔのパルス電圧ｖを所定周期で繰り返し出力するようになっている。また、投入スイッチ４６が遮断されると、駆動回路４９はパルス電圧の出力を停止する。この駆動回路４９からパルス電圧Ｖ，ｖの出力の有無によってスイッチングトランジスタ５５の端子Ｂ−Ｄ間がオンオフするようになっている。投入スイッチ４６が投入されると、先ずコイル１１が所定時間幅Ｔだけ励磁されることによって可動鉄心が固定鉄心２４に吸着され、それに続いてコイル１１が時間幅ｔで繰り返し励磁されることよって可動鉄心と固定鉄心２４との吸着状態が保持される。その際、パルス電圧Ｖは、可動鉄心を固定鉄心２４に吸着させるに必要な最小限の時間幅Ｔにしてある。また、パルス電圧ｖは、可動鉄心を固定鉄心に吸着させた状態に維持するに必要な最小限の時間幅ｔと周期とにしてある。駆動回路４９からのパルス電圧Ｖ，ｖによって、電磁接触器の電力の消費を低減することができる。
【００２１】
図５の回路においては、前述のようにコイル１１がパルス的に励磁されるが、コンデンサ４７，５１がないと、コイル１１から高周波ノイズが発生し、電磁接触器周辺の外部機器へ悪影響を及ぼしたり、ノイズフイルタの設置を周囲に配置しなければならなくなる。コンデンサ４７は、コイル１１から発生する高周波ノイズの内、端子Ａ，Ｂから回路の結線を伝導し、電源線４５Ａを介して外部の交流電源４５へ伝搬して行くノイズを全波整流回路４８の交流端子のところで吸収している。一方、コンデンサ５１の挿入は、コイル１１から発生する高周波ノイズには、空中を電波として放射してアースに流れるノイズや、電磁接触器の接点に接続された主回路に伝わってアースに流れるノイズなどがあるが、コンデンサ５１は、このようにアースに流れるノイズを除去するためのものであって、コイル１１から発生する高周波ノイズを固定鉄心２４で捕らえ、コンデンサ５１を介してコイル１１側へ戻すことによって高周波ノイズが吸収される。
【００２２】
図４におけるプリント基板４１には、図５の回路の内、交流電源４５、投入スイッチ４６、コイル１１、および、固定鉄心２４を除いた回路部品が搭載されている。図５のコンデンサ５１の一方の端子Ｅが、図４におけるプリント基板４１の所定の位置４２であり、図５の固定鉄心２４の端子Ｃが，図４におけるヨーク２４Ｂの下面である。したがって、図５の接続線５３が、図４における圧縮スプリング４０である。圧縮スプリング４０は、高周波電流を流す必要があるために例えば銅などの導電性のよい材料で形成されている。従来、ヨーク２４Ｂの下面に接続端子を別に設け、撚り線よりなる接続線５３をその接続端子に接続していた。圧縮スプリング４０の介装によって、固定鉄心２４とコンデンサ５１との接続が、上部ケースと下部ケース２３との結合によって自動的になされる。そのために、プリント基板４１からの接続線５３を固定鉄心へ結線する作業や接続端子が不要になり、製作コストが低減される。
【００２３】
図６は、この発明のさらに異なる実施例にかかる電磁接触器の構成を示す要部分解斜視図である。Ｌ字状に折れ曲がった金具５６の一片５６Ｂが下部ケース２３内に収納されたプリント基板４１の所定の位置５７に半田付けされるとともに、金具５６の他片５６Ａがヨーク２４Ｂの耳２６と下部ケース２３の嵌合部２３Ｂとで挟持されている。頭付きのねじ２７が、金具５６とライナ板２８とクッション板２９とを介してヨーク２４Ｂを下部ケース２３に固定している。その他の構成は図４と同一である。これによって、金具５６を介してプリント基板４１の所定の位置５７とヨーク２４Ｂとが電気的に接続される。図５のコンデンサ５１の一方の端子Ｅが、図６におけるプリント基板４１の所定の位置５７であり、図５の固定鉄心２４の端子Ｃが、図６における耳２６の下面である。したがって、図５の接続線５３が、図６における金具５６である。金具５６は、高周波電流を流す必要があるために銅板などの導電性のよいの材料で形成されている。これによって、固定鉄心２４とコンデンサ５１との接続が、上部ケースと下部ケース２３との結合によって自動的になされる。そのために、プリント基板４１からの接続線５３を固定鉄心へ結線する作業や接続端子が不要になり、製作コストが低減される。
【００２４】
なお、図６における金具５６は、必ずしもＬ字状でなくてもよく、Ｔ字状や円弧状に曲がったものであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は前述のように、ヨークの両端に下部ケースと上部ケースとの結合位置まで延びる耳を突設するとともに、前記下部ケースに前記耳が嵌合される嵌合部を形成し、前記下部ケースの嵌合部に前記耳を嵌合させ、この耳を下部ケースと上部ケースとの間で挟持するようにしたので、部品点数も少なく固定鉄心の取り付け作業が簡単になり、作業時間が短縮化されるとともに作業者の疲労もなくなる。
【００２６】
上記構成において、耳がライナ板を介して下部ケースに固定される。それによって、ヨークの板厚が変わっても耳と嵌合部との嵌め合いを容易に調整することができ、下部ケースの共用化が可能になりコストが削減される。
【００２７】
また、かかる構成において、耳がクッション板を介して下部ケースに固定される。それによって、可動鉄心が固定鉄心に衝突したときに受ける振動が緩和され、騒音の低減ができる。
また、かかる構成において、耳が頭付きのねじによって下部ケースに固定される。それによって、固定鉄心、あるいはライナ板、クッション板が組み立て中に下部ケースから脱落することがなく、作業時間がさらに短縮化される。さらに、頭付きのねじやライナ板、クッションなどは、従来の固定鉄心の固定部品より小さくすることができるので、コストダウンにもなる。
【００２８】
また、かかる構成において、導電性の圧縮スプリングの一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、圧縮スプリングの他方端をヨークに電気的に接続するようにしたので、プリント基板からの接続線を固定鉄心へ結線する作業や接続端子が不要になり、製作コストが低減される。
【００２９】
また、かかる構成において、金具の一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、金具の他方端をヨークの耳と下部ケースとで挟持させてヨークに電気的に接続するようにしたので、プリント基板からの接続線を固定鉄心へ結線する作業や接続端子が不要になり、製作コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる電磁接触器の構成を示す断面図
【図２】図１のＹ−Ｙ断面図
【図３】図１の内部構成を示す要部分解斜視図
【図４】この発明の異なる実施例にかかる電磁接触器の構成を示す要部分解斜視図
【図５】図４の電磁接触器の回路接続図
【図６】この発明のさらに異なる実施例にかかる電磁接触器の構成を示す要部分解斜視図
【図７】従来の電磁接触器の構成を示す断面図
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図
【図９】図７の固定鉄心の取り付け周りの構成を示す分解斜視図
【符号の説明】
１：消弧カバー、２：可動接点、３：固定接点、４Ａ，４Ｂ：端子板、５：可動接触子、５Ａ：ピン、６：接触ばね、７：可動鉄心、８：ホルダ、９：連結棒、１０：ポールピース、１１：コイル、１２，２４：固定鉄心、１２Ａ，２４Ａ：脚部、２４Ｂ：ヨーク、１２Ｃ：フランジ部、１４：底板、１５：取付け座、１５Ａ：フック、１６：押さえばね、１６Ａ，１６Ｂ：曲げ部、１８：ばね受け片、２１：固定接触子、２２：上部ケース、２３：下部ケース、２３Ａ：ねじ穴、２３Ｂ：嵌合部、２２Ａ，２２Ｂ：凹み部、２６：耳、２６Ａ：取付け穴、２７：ねじ、２８：ライナ、２９：クッション板、２８Ａ，２９Ａ：貫通穴、５６：金具、４０：圧縮スプリング、４１：プリント基板、４５：交流電源、４６：投入スイッチ、４７，５１：コンデンサ、４８：全波整流回路、５５：スイッチングトランジスタ、５０：フライホイールダイオード

Claims

平板状のヨークに二本の脚部が立設され、このヨークを介して下部ケースに固定されてなる固定鉄心と、この固定鉄心の脚部に巻回されたコイルと、前記固定鉄心の脚部の反ヨーク側に対向する可動鉄心と、この可動鉄心に連結されたホルダと、このホルダに保持された可動接点と、この可動接点と接離するとともに上部ケースに固定された固定接点とにより構成された電磁接触器において、
前記ヨークの両端に下部ケースと上部ケースとの結合位置まで延びる耳を突設するとともに、前記下部ケースに前記耳が嵌合される嵌合部を形成し、前記下部ケースの嵌合部に前記耳を嵌合させ、前記下部ケースと上部ケースとの間で前記耳を挟持したことを特徴とする電磁接触器。
請求項１に記載のものにおいて、耳がライナ板を介して下部ケースに固定されてなることを特徴とする電磁接触器。
請求項１または２に記載のものにおいて、耳がクッション板を介して下部ケースに固定されてなることを特徴とする電磁接触器。
請求項１ないし３のいずれかに記載のものにおいて、耳が頭付きのねじによって下部ケースに固定されてなることを特徴とする電磁接触器。
請求項１ないし４のいずれかに記載のものにおいて、導電性の圧縮スプリングの一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、圧縮スプリングの他方端をヨークに電気的に接続したことを特徴とする電磁接触器。
請求項１ないし４のいずれかに記載のものにおいて、金具の一方端を下部ケース内に収納されたプリント基板の電気回路に接続するとともに、ヨークの耳を下部ケースの嵌合部に嵌め込む際に、金具の他方端をヨークの耳と下部ケースとで挟持させてヨークに電気的に接続したことを特徴とする電磁接触器。