JP5700110B1 - 接点端子の組付け構造およびこれを備えた電磁継電器 - Google Patents

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Abstract

【課題】接触不良を防止できるとともに、動作特性にバラツキが生じない接点端子の組付け構造を提供する。【解決手段】可動接点端子40の一端部に設けたカシメ突起41に可動接触片ユニットをカシメ固定するとともに、前記可動接点端子40の一端部をベース10の圧入溝13に圧入して支持する接点端子の組付け構造である。特に、前記可動接触片ユニットの一端部のうち、圧入方向と反対側の縁部に、カシメた後の前記カシメ突起41よりも高い圧入突起54fを、少なくとも1つ突設してある。【選択図】図10

Description

本発明は接点端子の組付け構造、例えば、電磁継電器に組み込まれる可動接触片をカシメ固定した可動接点端子の組付け構造、および、これを備えた電磁継電器に関する。
従来、可動接触片をカシメ固定した可動接点端子の組付け構造としては、例えば、接点バネ4をカシメ固定した第1リレー端子2の一端部を、ハウジングの圧入溝に圧入して支持する電磁継電器が開示されている(特許文献1の図1参照)。
米国特許第6661319号公報
しかしながら、前述の電磁継電器は、その図1に示すように、接点バネ4をカシメ固定した第1リレー端子2の一端部を、ハウジングの圧入溝に圧入して組み付けている。このため、前記カシメ固定した部分が前記圧入溝の内側面を削ることによって生じた削り屑が、接触不良を発生させるおそれがある。
また、カシメ固定によるカシメ部分の高さ寸法にはバラツキが生じやすいので、可動接点に高い位置決め精度が得られず、動作特性にバラツキが生じやすいという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、接触不良を防止できるとともに、動作特性にバラツキのない接点端子の組付け構造を提供することを課題とする。
本発明に係る電磁継電器は、前述の課題を解決すべく、接点端子の一端部に設けたカシメ突起に接触片をカシメ固定するとともに、前記接点端子の一端部をハウジングの圧入溝に圧入して支持する接点端子の組付け構造であって、前記接触片の一端部のうち、圧入方向と反対側の縁部に、カシメた後の前記カシメ突起よりも高い圧入突起を、少なくとも1つ突設する一方、前記接触片の一端部の角部のうち、圧入方向側の角部に、圧入作業を容易にするための切り欠き部を設けた構成としてある。
本発明によれば、カシメた後の前記カシメ突起が圧入溝の内側面に当接するにすぎず、削り屑が発生しないので、接触不良を防止できる。
また、接触片に突設する圧入突起は、カシメ固定よりも高い寸法精度で加工できるので、動作特性にバラツキのない接点端子の組付け構造が得られる。
そして、本発明によれば、圧入作業が容易になり、作業性の高い接点端子の組付け構造が得られる。
本発明の実施形態としては、前記接触片が可動接触片であるとともに、前記接点端子が可動接点端子であってもよい。
本実施形態によれば、広く活用できる接点端子の組付け構造が得られる。
本願に係る別の発明としては、接点端子の一端部に設けたカシメ突起に接触片をカシメ固定するとともに、前記接点端子の一端部をハウジングの圧入溝に圧入して支持する接点端子の組付け構造であって、前記接触片の一端部のうち、圧入方向と反対側の縁部に、カシメた後の前記カシメ突起よりも高い圧入突起を、少なくとも1つ突設する一方、前記圧入溝の底面隅部に、前記接点端子の縁部に当接可能な削り代部を突設しておいてもよい。
本発明によれば、接点端子の圧入作業の最終段階において、前記削り代部に接点端子の縁部が当接し、前記削り代部を削りながら圧入できるので、前記接点端子の支持強度が大きくなり、脱落しにくい接点端子の組付け構造が得られる。
本発明の実施形態としては、前記削り代部の基部に屑溜め溝を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、前記削り代部から生じた削り屑が屑溜め溝内に溜まるので、削り屑が圧入作業を邪魔することがない。特に、前記屑溜め溝内に溜まった削り屑は接点端子の側端面で密封されるので、接触不良を防止できるという効果がある。
本発明に係る電磁継電器は、前述の課題を解決すべく、前述に記載の接点端子の組付け構造を備えた構成としてある。
本発明によれば、カシメた後の前記カシメ突起が圧入溝の内側面に当接するにすぎず、削り屑が発生しないので、接触不良を防止できる電磁継電器が得られる。
また、接触片に突設する圧入突起は、カシメ固定よりも高い寸法精度で加工できるので、動作特性にバラツキのない電磁継電器が得られるという効果がある。
図A,Bは本発明に係る電磁継電器の実施形態を示す斜視図およびカバーを外した状態を示す斜視図である。 図A,Bは図1で示した電磁継電器の動作前後を示す平面図である。 図1Aで示した電磁継電器の分解斜視図である。 図1Aで示した電磁継電器の異なる角度から視た分解斜視図である。 図A,Bは図3で図示した電磁石ユニットの分解斜視図である。 図A,Bは図3で示した可動接点端子および可動接触片ユニットの分解斜視図である。 図Aは図6で示した第1可動接触片の斜視図、図Bは可動接点端子および可動接触片ユニットの組み付け方法を説明するための斜視図である。 図A,B,C,Dは可動接点端子および可動接触片ユニットの組付工程を説明するための断面図である。 図Aは図6で示した第1可動接触片の変形例を示す斜視図、図Bは可動接点端子および可動接触片の組み付け方法を説明するための斜視図である。 図A,B,C,Dは可動接点端子および可動接触片ユニットの変形例の組付工程を説明するための断面図である。 図Aは接点機構を示す部分正面図、図B,C,Dは動作過程を説明するためのB−B線断面図である。
本発明に係る電磁継電器の実施形態を、図1ないし図11に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る電磁継電器は、図1ないし図8に示すように、大略、ベース10、電磁石ユニット20、固定接点端子30、可動接触片ユニット50をカシメ固定した可動接点端子40、回動操作体60、操作板70、位置規制板80およびカバー90で構成されている。
前記ベース10は平面方形の箱形状を有し、図3に示すように、その底面に仕切り壁11を突設するとともに、前記仕切り壁11の内向面の上方側に嵌合段部11aを形成してある。また、前記ベース10は、前記仕切り壁11で仕切られた一方の内部空間を形成する側壁に、一対の端子スリット12a,12bを設けてある。さらに、一方の前記内部空間には後述する可動接点端子40の一端部を圧入,固定するための圧入溝13を形成してある。そして、前記ベース10は、前記仕切り壁11で仕切られた他方の内部空間に、後述する電磁石ユニット20を位置決めするための位置決め突部14および位置決めリブ15(図2)を設けてある。前記位置決め突部14および位置決めリブ15には、その上端面に位置決め孔14a,15aをそれぞれ設けてある。また、前記ベース10は、対角線上の隅部に取付孔16,16を設けてあるとともに、前記取付孔16の両側に位置する外側面に係止突起17をそれぞれ設けてある。
電磁石ユニット20は、図5に示すように、両端に鍔部21a,21bを有し、かつ、コイル22を巻回したスプール21の貫通孔21cに鉄芯23を挿通し、突出する両端部に断面略L字形状のヨーク24,25をそれぞれカシメ固定してある。前記鍔部21bの同一縁部に3本のコイル端子26a,26b,26cを圧入してある。そして、図2に示すように、前記ベース10に前記電磁石ユニット20を前記仕切り壁11、位置決め突部14および位置決めリブ15を介して位置決めし、組み付けられる。
前記固定接点端子30は、図3に示すように、その一端部に開閉用固定接点31と通電用固定接点32とをカシメ固定してあるとともに、その他端部を端子部33としてある。前記開閉用固定接点31は、例えば、銀のような導電性に優れた金属材料で形成されている。そして、前記開閉用固定接点31は、前記固定接点端子30から突出する高さ寸法が前記通電用固定接点32の突出する高さ寸法よりも大きいとともに、前記通電用固定接点32よりも大径である。特に、前記開閉用固定接点31の表面を被覆する銀材の厚さは、前記通電用固定接点32の表面を被覆する銀材の厚さよりも厚い。
前記可動接点端子40は、その一端部に設けたカシメ突起41(図6B)を介して前記可動接触片ユニット50の一端部をカシメ固定してあるとともに、その他端部を端子部42としてある。
前記可動接触片ユニット50は、図6に示すように、4枚の第1,第2,第3,第4可動接触片51,52,53,54を積層し、それらの一端部を前記可動接点端子40のカシメ突起41でカシメ固定したものである。そして、前記可動接触片ユニット50は、図4に示すように、巾方向に2分割して形成した第1,第2分割片55,56の自由端部に、開閉用可動接点57および通電用可動接点58をそれぞれカシメ固定してある。
前記開閉用可動接点57は、例えば、銀のような導電性に優れた金属材料で形成されている。また、前記開閉用可動接点57は、前記可動接触片ユニット50から突出する高さ寸法が前記通電用可動接点58の突出する高さ寸法よりも大きいとともに、前記通電用可動接点58よりも大径である。特に、前記開閉用可動接点57の表面を被覆する銀材の厚さは、前記通電用可動接点58の表面を被覆する銀材の厚さよりも厚い。さらに、前記第1,第2分割片55,56はいずれも、その基部に略U字形状に板厚方向に屈曲した屈曲部55a,56aを形成してある。そして、可動接触片ユニット50は、その一端側角部に切り欠き部50aを形成してある。
なお、本実施形態では、前記開閉用固定接点31,前記開閉用可動接点57の両方が、前記通電用固定接点32,前記通電用可動接点58よりも突出する高さ寸法が大きい場合を説明した。しかし、必ずしも前述のものに限らず、前記開閉用固定接点31,前記開閉用可動接点57の少なくともいずれか一方が、前記通電用固定接点32,前記通電用可動接点58よりも高さ寸法が大きければよい。
また、前記可動接触片ユニット50は少なくとも2枚の可動接触片で形成されていればよいことは勿論である。
前記第1可動接触片51は、図6に示すように、一端側を巾方向に2分割して分割片51a,51bを形成するとともに、前記分割片51a,51bの基部を略U字形状に屈曲した屈曲部51cを形成してある。また、前記第1可動接触片51は、その他端縁部に複数個のカシメ孔51dを並設してあるとともに、その他端角部に切り欠き部51eを形成してある。また、前記分割片51a,51bは、その自由端部のうち、前記開閉用可動接点57および前記通電用可動接点58をそれぞれ設ける領域の周囲に半円形状のスリット51fを設けるとともに、前記スリット51fの外側に位置する切り残した領域を曲げ起こして弾性変形可能な折り曲げ片51gをそれぞれ形成してある。
本実施形態によれば、開閉用可動接点57および通電用可動接点58を設けた領域を囲むように略U字形状のスリット51fを設けてあり、前記スリット51fの外側に位置する切り残した領域を曲げ起こして弾性変形可能な折り曲げ片51gとしてある。このため、前記スリット51fおよび前記折り曲げ片51gの形成の仕方によって接圧を調整できる。
特に、図6Bに示すように、前記第1可動接触片51のうち、開閉用可動接点57を設けた分割片51aに設けた折り曲げ片51gよりも、通電用可動接点58を設けた分割片51bに設けた折り曲げ片51gが短く、バネ定数が大きい。これは、通電用可動接点58に対する押し込み量が開閉用可動接点57よりも少ない場合であっても、通電用可動接点58は動作位置で開閉用可動接点57と同一の接圧を確保するためである。
なお、前記スリットは半円形状である必要は必ずしもなく、少なくとも1本の真直なスリットであってもよい。
前記第2可動接触片52は、図6に示すように、一端側を巾方向に2分割して分割片52a,52bを形成するとともに、前記分割片52a,52bの基部を略U字形状に屈曲した屈曲部52cを形成してある。また、前記第2可動接触片52は、その他端縁部に複数個のカシメ孔52dを並設してあるとともに、その他端角部に切り欠き部52eを形成してある。
前記第3可動接触片53は、図6に示すように、一端側を巾方向に2分割して分割片53a,53bを形成するとともに、前記分割片53a,53bの基部を略U字形状に屈曲した屈曲部53cを形成してある。また、前記第3可動接触片53は、その他端縁部に複数個のカシメ孔53dを並設してあるとともに、その他端角部に切り欠き部53eを形成してある。
前記第4可動接触片54は、図6に示すように、一端側を巾方向に2分割して分割片54a,54bを形成するとともに、前記分割片54a,54bの基部を略U字形状に屈曲した屈曲部54cを形成してある。また、前記第4可動接触片54は、その他端縁部に複数個のカシメ孔54dを並設してあるとともに、その他端角部に切り欠き部54eを形成してあり、残る他端角部に圧入突起54fを突き出し加工で形成してある。
そして、一方の前記分割片54aの先端部には、後述する操作板70の係合腕部72に上下に係合するための一対の位置規制舌片54g,54gを同一方向に折り曲げてある。
さらに、同様に、他方の分割片54bの先端部には、後述する操作板70の係合腕部72を上下に位置決めするための一対の位置規制舌片54h,54hを同一方向に折り曲げてある。一方の前記位置規制舌片54hには、その両端部を曲げ起こすことにより、巾方向の位置規制を行う位置規制リブ54i,54iを形成してある。
前記ベース10の圧入溝13に、可動接触片ユニット50をカシメ固定した可動接点端子40の一端部を圧入する場合には、図7に示すように、前記ベース10に設けた圧入溝13に前記可動接点端子40の一端部を上方から位置決めして挿入する。このとき、図8に示すように、前記圧入溝13の巾寸法W2よりもカシメ突起41を含めた前記可動接点端子40の一端部の厚さ寸法W1が小さいので(W1<W2)、削り屑を形成することなく、スムーズに組み付けることができる。特に、前記可動接触片ユニット50の一端側の角部に切り欠き部50aを設けてあるので、圧入作業がより一層容易である。
さらに、前記可動接点端子40の一端部を前記圧入溝13に挿入すると、圧入突起54fを含めた可動接点端子40の厚さ寸法W3が前記圧入溝13の巾寸法W2よりも大きいか、等しいので(W2≦W3)、大きな抵抗を感じることができる。さらに、前記可動接点端子40を押し込むと、前記可動接点端子40の下端縁部が圧入溝13の内側面に形成した削り代部13aに食い込み、強固に保持される。なお、圧入の際に生じた切り屑は圧入溝13の底面に形成した屑溜め溝13bに溜めることができ、可動接点端子40で密封される。
前述の実施形態では、可動接触片ユニット50の第4可動接触片54に2個の圧入突起54fを形成した場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、少なくとも1つあればよく、また、図9および図10に図示するように、第4可動接触片54の一端部の両側縁部に2個ずつ、計4個の圧入突起54fを形成してもよい。
他は前述の第1実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。
回動操作体60は、図3および図4に示すように、図示しない永久磁石を挟持する2枚の第1,第2可動鉄片61,62を一体成形したものであり、その上下面に回動軸部63,64を同一軸心上に突設してある一方、その側面に操作腕部65を突設してある。
そして、前記回動操作体60は、その回動軸部63を前記ベース10の底面に設けた軸受け凹部(図示せず)に嵌合する一方、前記第1,第2可動鉄片61,62の両端を前記電磁石ユニット20の磁極部24a,25aに交互に接離可能に配置する(図2)。
操作板70は、図3および図4に示すように、その一端部に前記回動操作体60の操作腕部65に係合可能な平面方形の係合孔71を設けてある一方、その他端部に係合腕部72を延在して係合スリット73を形成してある。特に、前記係合腕部72の下端には一対の位置規制突起74,74を突設してある。
そして、前記操作板70の係合孔71を前記回動操作体60の操作腕部65に係合する一方、前記係合スリット73に前記可動接触片ユニット50の自由端部を係合する。特に、前記係合腕部72に、第4可動接触片54の分割片54aに設けた一対の位置規制舌片54g,54gを係合するとともに、分割片54bに設けた一対の位置規制舌片54h,54hを係合する。
さらに、前記位置規制舌片54hに形成した位置規制リブ54iが、前記係合腕部72の一対の位置規制突起74,74の間に位置決めされ、可動接触片ユニット50が巾方向に位置ズレを生じないので、動作特性の良い電磁継電器が得られる。
位置規制板80は、図3および図4に示すように、前記位置決め突部14および前記位置決めリブ15に架け渡し可能な平面形状を有するとともに、その下面の両端部に、前記位置決め突部14および前記位置決めリブ15の位置決め孔14a,15aにそれぞれ嵌合可能な位置決め突部81,82を突設してある。また、前記位置規制板80は、その中央部に、前記回動操作体60の回動軸部64に嵌合可能な貫通孔83を設けてある。
カバー90は、図3および図4に示すように、前記ベース10の開口部を被覆可能な平面形状を有し、その天井面の対向する隅部に貫通孔91aを備えた取付筒部91,91を突設してある。また、前記カバー90は、外周縁部のうち、前記ベース10の前記係止突起17に対応する位置に弾性爪部92をそれぞれ形成してある。さらに、前記カバー90は、その天井面に前記ベース10の仕切り壁11に設けた嵌合段部11aに嵌合する突条93を形成してある。
そして、前述の内部構成部品を組み込んだ前記ベース10に前記カバー90を上方から位置決めし、前記カバー90の取付筒部91を前記ベース10に設けた取付孔16に嵌合するとともに、前記カバー90の弾性爪部92を前記ベース10の係止突起17に係止することにより、組立作業が完了する。
本実施形態によれば、大径の開閉用可動接点57がベース10の開口部側に配置されているので、組立工程における検査および調整がしやすく、生産性が高いという利点がある。
次に、本実施形態に係る電磁継電器の動作について説明する。
まず、図2Aに示すように、永久磁石の磁力により、第1可動鉄片61の一端部61aおよび第2可動鉄片62の他端部62bが、ヨーク24,25の磁極部24a,25aにそれぞれ吸着しているとして説明を始める。このとき、前記回動操作体60の操作腕部65に係合している操作板70は復帰位置にあり、開閉用および通電用可動接点57,58が、開閉用および通電用固定接点31,32から開離している。このとき、開閉用固定接点31と開閉用可動接点57との対向距離は、通電用固定接点32と通電用可動接点58との対向距離よりも短い(図11A)。
そして、前記コイル22に前記永久磁石の磁力を打ち消す方向に電圧を印加して励磁すると、永久磁石の磁力に抗して前記回動操作体60が回動する。このため、第1可動鉄片61の一端部61aおよび第2可動鉄片62の他端部62bが、ヨーク24,25の磁極部24a,25aから開離した後、第1可動鉄片61の他端部61bおよび第2可動鉄片62の一端部62aがヨーク25,24の磁極部25a,24aにそれぞれ吸着する。この結果、回動した回動操作体60の操作腕部65が操作板70をスライド移動させ、前記操作板70の係合スリット73の内側面が第1可動接触片51の折り曲げ片51g,51gを同時に押圧する。このため、開閉用可動接点57および通電用可動接点58がカシメ突起41を介して可動接点端子40にカシメ固定された部分を中心に回動する。そして、開閉用可動接点57が開閉用固定接点31に先に当接した後(図11C)、通電用可動接点58が通電用固定接点32に接触する(図11D)。さらに、操作板70が可動接触片ユニット50の折り曲げ片51gを押し込む。このとき、通電用可動接点58を設けた分割片51bに設けた折り曲げ片51gは、分割片51aに設けた折り曲げ片51gよりも短く、バネ定数が大きい。このため、通電用可動接点58に対する押し込み量が開閉用可動接点57よりも少ないにも拘わらず、開閉用可動接点57および通電用可動接点58が開閉用固定接点31および通電用固定接点32に最終位置において同一の接点圧でそれぞれ圧接する。
ついで、前記コイル22に対する電圧の印加を停止しても、永久磁石の磁力によって前記回動操作体60が、その状態を保持する(図3)。
さらに、前記永久磁石の磁力を打ち消す方向に磁束が生じるように前記コイル22に電圧を印加すると、前記回動操作体60が逆方向に回動することにより、操作腕部65が操作板70を引き戻し、前記操作板70の係合腕部72が可動接触片ユニット50の自由端部を引き戻し、元の位置に復帰する(図2)。
本実施形態によれば、開閉用可動接点57と開閉用固定接点31との間にアークが生じても、損傷しにくいだけでなく、通電用可動接点58と通電用固定接点32との間にアークが発生することがない。このため、接点摩耗による接点寿命が短くなることがないとともに、安定した通電特性を有する電磁継電器が得られるという利点がある。
本発明に係る電磁継電器は、前述の電磁継電器に限らず、他の電磁継電器,電気機器に適用してもよいことは勿論である。
10 ベース
11 仕切り壁
12a,12b 端子スリット
13 圧入溝
13a 削り代部
13b 屑溜め溝
20 電磁石ユニット
21 スプール
22 コイル
23 鉄芯
24 ヨーク
24a 磁極部
25 ヨーク
25a 磁極部
30 固定接点端子
31 開閉用固定接点
32 通電用固定接点
33 端子部
34 段部
35 凹部
40 可動接点端子
41 カシメ突起
42 端子部
50 可動接触片ユニット
50a 切り欠き部
51 第1可動接触片
51f スリット
51g 折り曲げ片
52 第2可動接触片
53 第3可動接触片
54 第4可動接触片
54f 圧入突起
55 第1分割片
55a 屈曲部
56 第2分割片
56a 屈曲部
57 開閉用可動接点
58 通電用可動接点
60 回動操作体
61 第1可動鉄片
62 第2可動鉄片
63 回動軸部
64 回動軸部
65 操作腕部
70 操作板
71 係合孔
72 係合腕部
73 係合スリット
73a 押圧突条
74 位置規制突起
80 位置規制板
90 カバー

Claims (5)

  1. 接点端子の一端部に設けたカシメ突起に接触片をカシメ固定するとともに、前記接点端子の一端部をハウジングの圧入溝に圧入して支持する接点端子の組付け構造であって、
    前記接触片の一端部のうち、圧入方向と反対側の縁部に、カシメた後の前記カシメ突起よりも高い圧入突起を、少なくとも1つ突設する一方、
    前記接触片の一端部の角部のうち、圧入方向側の角部に、圧入作業を容易にするための切り欠き部を設けたことを特徴とする接点端子の組付け構造。
  2. 前記接触片が可動接触片であるとともに、前記接点端子が可動接点端子であることを特徴とする請求項1に記載の接点端子の組付け構造。
  3. 接点端子の一端部に設けたカシメ突起に接触片をカシメ固定するとともに、前記接点端子の一端部をハウジングの圧入溝に圧入して支持する接点端子の組付け構造であって、
    前記接触片の一端部のうち、圧入方向と反対側の縁部に、カシメた後の前記カシメ突起よりも高い圧入突起を、少なくとも1つ突設する一方、
    前記圧入溝の底面隅部に、前記接点端子の縁部に当接可能な削り代部を突設したことを特徴とする接点端子の組付け構造。
  4. 前記削り代部の基部に屑溜め溝を設けたことを特徴とする請求項3に記載の接点端子の組付け構造。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の接点端子の組付け構造を備えたことを特徴とする電磁継電器。
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