JP6566054B2 - 電気機器の接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は、電磁接触器、熱動形過負荷継電器(熱動形過負荷リレー)等の電気機器同士を互いに接続する電気機器の接続構造に関する。
この種の電気機器の接続構造として、例えば電磁接触器と熱動形過負荷継電器とを接続して電磁開閉器を構成する場合には、特許文献1に記載されているように、電磁接触器の負荷側の主ねじ端子に熱動形過負荷継電器に形成した接合面から直角に突出する接続導体を挿入してこれら接続導体を端子ねじで締結するようにしている。
近年、接続作業の効率化を図るため、電磁接触器にプッシュイン形のスプリング端子を形成する一方、熱動形過負荷継電器にスプリング端子に接続される接続導体を突出形成し、熱動形過負荷継電器の接続導体を電磁接触器のスプリング端子を構成する接続導体挿通孔に挿通するだけで、ねじ止めが不要な接続構造が採用され始めている。
特開2007−115589号公報
ところで、電磁接触器と熱動形過負荷継電器とを接続して電磁開閉器を構成する場合に、電磁接触器のスプリング端子の接続導体挿通孔に熱動形過負荷継電器の接続導体を挿入することにより、電気的な結合と機械的な結合とを行うことができるが、このスプリング端子と接続導体との接合だけでは、スプリング端子とは反対側のレール取り付け面での接合強度を得ることができない。
このため、レール取り付け面での接合強度を得るために、電磁接触器に係合凹部を形成し、熱動形過負荷継電器に係合凹部に係合する係合突起を形成するようにしている。
しかしながら、電磁接触器に熱動形過負荷継電器を接続する際には、両者の接合面同士を接触させながら熱動形過負荷継電器を下方に移動させて、接続導体を接続導体挿通孔に挿入する。このため、レール取り付け面側の係合凹部及び係合突起を視認することはできず、電磁接触器及び熱動形過負荷継電器の一方がレール取り付け面側が離れるように傾斜した場合に、係合凹部と係合突起を係合させることができない接合不良が生じるという課題がある。
そこで、本発明は、上記先行技術の課題に着目してなされたものであって、電気機器同士をスプリング端子によって接続する際に、スプリング端子とは反対側での結合を確実に行うことができる電気機器の接続構造を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る電気機器の接続構造の一態様は、本体ケースの側面を機器接合面とし、本体ケースの前面にスプリング端子の接続導体挿通孔を形成した第1電気機器に、機器接合面に接合する機器接合面から突出して接続導体挿通孔に挿通される接続導体を形成した第2電気機器を接続する電気機器の接続構造である。この電気機器の接続構造は、第1電気機器及び第2電気機器の一方の機器接合面に形成した係合突起と、第1電気機器及び前記第2電気機器の他方の機器接合面に形成した係合突起と係合し、この係合突起を接続導体の前記接続導体挿通孔への挿入方向に案内する案内部材とを備え、係合突起及び案内部材の少なくとも一方の係合開始位置に係合導入部が形成されている。
本発明の一態様によれば、電気機器同士をスプリング端子によって接続する際に、一方の電気機器の機器接合面に形成した係合突起を、他方の電気機器の機器接合面に形成した案内部材に案内させることにより、電気機器同士の接続を確実に行うことができる。
本発明を電磁開閉器に適用した場合の一実施形態を示す正面図である。 図1の側面図である。 図1の底面図である。 図1の背面図である。 図1のV−V線上の断面図である。 図3のVI−VI線上の断面図である。 電磁接触器の斜視図である。 電磁接触器の断面図である。 熱動形過負荷継電器の斜視図である。 継電器本体を示す斜視図である。 熱動形過負荷継電器の係合突起と案内部材の位置関係を示す断面図であって、(a)正規の接続状態としたときの断面図、(b)は正規の接続位置からずれた誤接続状態としたときの断面図である。 電磁開閉器を構成する前の正面図である。 電磁接触器に熱動形過負荷継電器を接続する状態を示す側面図である。 熱動形過負荷継電器が傾斜した状態を示す図5と同様の断面図である。
次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる場合がある。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本発明の一実施形態において第1電気機器が電磁接触器であり、第2電気機器が熱動形過負荷継電器であって、電磁接触器と熱動形過負荷継電器とを接続して電磁開閉器を構成する場合について説明する。
電磁開閉器10は、図1及び図2に示すように、電磁接触器20と熱動形過負荷継電器40とを接続して構成されている。
電磁接触器20は、図1に示すように、本体ケースの正面の上端側に三相の電源側主端子21r、21s及び21tと補助端子21aとコイル端子21cが設けられている。また、電磁接触器20は、本体ケースの正面の下端側に三相の負荷側主端子21u、21v及び21wと補助端子21b及びコイル端子21dが設けられている。この電磁接触器20には、図示しないが電源側主端子21r、21s及び21tと負荷側主端子21u、21v及び21wに個別に電気的に接続される一対の固定接触子と、これら固定接触子に対して接離可能な可動接触子とで構成される主接点機構と、同様の構成を有する補助接点機構が本体ケースに内蔵されている。
電源側主端子21r〜21t、負荷側主端子21u〜21w、補助端子21a,21b及びコイル端子21c,21dのそれぞれは、並列配置された一対のスプリング端子23を備えている。電源側主端子21rを構成するスプリング端子23は、図8に示すように、L字状に形成された固定接触子24と、接続導体保持用弾性部材25とで構成される。固定接触子24は、上下方向に延長する導電性板部24aと、この導電性板部24aの外側端部から前方に折り曲げられた接続導体保持部24bとでL字状に形成されている。
接続導体保持用弾性部材25は、固定接触子24の導電性板部24aに例えば溶接によって接続された平板状の接続部25aと、接続部25aから折り曲げられて電線挿入方向と反対方向側に前方に延長する平板状の板部25bと、この板部25bの前端に形成された湾曲部25cと、湾曲部25cの先端から上後方向に向けて斜め後方に延びる弾性部材側接続導体保持部25dとを備えた板ばね部材である。そして、接続導体保持用弾性部材25の接続導体保持部25dの先端が固定接触子24の接続導体保持部24bの内面に弾性接触されている。
この接続導体保持用弾性部材25は、幅方向の中央部に図示しないスリットが形成されて左右方向に2分割されている。2分割された接続導体保持用弾性部材25の接続導体保持部25dが接続導体挿通孔26a及び26bに個別に対向するとともに、工具挿通孔27a及び27bに対向している。
負荷側主端子21uも、図8に示すように、電源側主端子21rのスプリング端子23と上下方向で面対称に形成された固定接触子24及び端子スプリング25を有するスプリング端子28で構成されている。
また、電磁接触器20の主面と直角な負荷側接続面29における背面側にスプリング端子23及び28の接続導体挿入方向すなわち前後方向に延長する案内部材30が形成されている。この案内部材30は、前後方向に延長する樋状部30aの内部に係合溝30bが形成され、樋上部30aの底部に内側の係合溝30bと連通するスリット部30cが形成されている。
熱動形過負荷継電器(サーマルリレー)40は、図1及び図2に示すように、継電器本体41を備えている。
この継電器本体41は、図9に示すように、本体ケースの上面に3本の主端子を構成する外部接続導体42u、42v及び42wが上部から下方に突出して平行に配置されている。これら外部接続導体42u、42v及び42wは、前述した電磁接触器に形成された負荷側主端子21u、21v及び21wのスプリング端子28に挿通される。
また、継電器本体41は、図10に示すように、本体ケースの下面に3つの主端子43u、43v及び43wが左右方向に並列状態で配置されている。主端子43uは、図10に示すように、左右側面が継電器本体41の前後方向に延長する側壁44a及び隔壁44bに接触した状態で固定されている。主端子43vは、図10に示すように、左右側面が継電器本体41の前後方向に延長する隔壁44b及び44cに接触した状態で固定されている。主端子43wは、図10に示すように、左右側面が継電器本体41の前後方向に延長する隔壁44c及び44dに接触した状態で固定されている。
さらに、継電器本体41は、図10に示すように、背面に主端子43wの外側に補助端子45a、45b及び45c、45dが2つずつ左右方向に並列された状態で階段状に2段に配置されている。これら補助端子45a〜45dも左右側面が継電器本体41に形成された前後方向に延長する隔壁44d、44e及び側壁44fに接触した状態で固定されている。
これら主端子43u〜43w及び補助端子45a〜45dは、端子板46と端子ねじ47とを備えたねじ端子構造を有する。
また、継電器本体41は、図11に示すように、内部に3つのバイメタル48u、48v及び48wを備えている。これらバイメタル48u〜48wは、外部接続導体42u〜42w及び主端子43u〜43w間を流れる電流が過電流状態となったときに加熱されて図示しないシフタ、釈放レバー、接点反転機構によって通電路を遮断するトリップ状態となる。
さらに、継電器本体41は、図9及び図10に示すように、上面にトリップ状態を解除するリセット棒49が突出されている。
また、継電器本体41の外部接続導体42u〜42wを形成した電磁接触器20の接続面と対向する接続面となる上面における左右方向の中央部の取付面側端部に、図9に示すように、電磁接触器20の案内部材30の係合溝30bに係合する係合突起50が形成されている。この係合突起50は、上面の左右方向の中央部から上方に突出する角柱状の突出片50aと、この突出片50aの先端に形成された案内部材30の案内溝30bに係合する係合板部50bとで構成されている。係合板部50bは、突出片50aの先端の断面積に比較して大きい断面積の板状に形成され、突出片50aの先端に固定された上面と平行な平板部50cと、この平板部50cの後方端部から後方に行くに従い上面からの距離が徐々に長くなる傾斜した係合導入部50dとを備えている。
さらに、継電器本体41の主端子43u〜43wと補助端子45a〜45dには、図5に示すように、継電器本体41へスプリング端子による接続を可能とするアドオン部品となる被接続部材であるスプリング端子ユニット51が接続される。
このスプリング端子ユニット51は、図5に示す主端子用端子ユニット52と図6に示す補助端子用端子ユニット53とで構成されている。
主端子用端子ユニット52は、図5に示すように、主端子43u〜43wに端子ねじでねじ止めされる接続端子部52aと、この接続端子部52aの下方側に形成され、接続端子部52aと電気的に接続された端子スプリング部52bとを備えている。補助端子用端子ユニット53も、図6に示すように、補助端子45a〜45dに端子ねじでねじ止めされる接続端子部53aと、この接続端子部53aの下方側に形成され、接続端子部52aと電気的に接続されたスプリング端子部(図示せず)とを備えている。
そして、継電器本体41の主端子43u〜43wに個別に主端子用端子ユニット52を装着し、補助端子45a,45b及び45c,45dに個別に補助端子用端子ユニット53を装着した状態で、主端子用端子ユニット52と補助端子用端子ユニット53の全てを覆うようにカバー55が装着されている。
このカバー55には、図1及び図5に示すように、図示しない主端子接続ケーブルの単線、撚り線、フェルール端子付き撚り線等の電気的接続部を挿入する挿通孔56が端子スプリング部52bに対向させて貫通して形成されている。この挿通孔56の上方にクランプ解除工具を挿通する挿通孔57が貫通して形成されている。
また、カバー55には、図1及び図6に示すように、図示しない補助端子接続ケーブルの単線、撚り線、フェルール端子付き撚り線等の電気的接続部を挿入する挿通孔58が端子スプリング部と対向するように2つずつ形成されている。また、この挿通孔58の上方にクランプ解除工具を挿通する挿通孔59が2つずつ貫通して形成されている。
次に、本発明の電磁開閉器10の組立方法を説明する。
先ず、図10に示すねじ端子を有する熱動形過負荷継電器40を、スプリング端子を有する熱動形過負荷継電器として使用するには、図5に示すように、継電器本体41の主端子43i(i=u、v、w)に個別に主端子用端子ユニット52の接続端子部52aを端子ねじでねじ止めする。同様に、継電器本体41の補助端子45j(j=a,b)に個別に補助端子用端子ユニット53の接続端子部53aを端子ねじでねじ止めし、さらに補助端子45k(k=c、d)にも個別に補助端子用端子ユニット53の接続端子部53aをねじ止めする。
次いで、主端子43u〜43w、補助端子45a〜45d、主端子用端子ユニット52及び補助端子用端子ユニット53を覆うようにカバー55を装着する。
このように、ねじ端子を有する継電器本体41に主端子用端子ユニット52及び補助端子用端子ユニット53とカバー55を装着することにより、ねじ端子を有する熱動形過負荷継電器を、スプリング端子付き電磁接触器20に合わせてスプリング端子を備えた熱動形過負荷継電器40に変更することができる。
そして、電磁接触器20に熱動形過負荷継電器40を接続して電磁開閉器10を構成する。この電磁接触器20と熱動形過負荷継電器40との接続は、電磁接触器20の取り付け面を平坦面上に載置する。この状態で、図13に示すように、熱動形過負荷継電器40の外部接続導体42u〜42wを電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wに上方から対向させる。
このとき、電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wには、図7に示すように、2つの接続導体挿通孔26a及び26bが形成されている。このうち、接続導体挿通孔26bが熱動形過負荷継電器40の外部接続導体42u〜42wを接続するために使用され、接続導体挿通孔26aは渡り配線を行う場合の接続導体を挿入するために使用される。
このため、熱動形過負荷継電器40の外部接続導体42u〜42wを負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26bに対向させる。この場合には、図11(a)に示すように、熱動形過負荷継電器40の継電器本体41に形成された係合突起50の突出片50aが電磁接触器20の案内部材30のスリット部30cに対向し、係合板部50bが係合溝30bに対向する
したがって、熱動形過負荷継電器40を下降させて外部接続導体42u〜42wを電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26bに挿入することにより、係合突起50の突出片50a及び係合板部50bがそれぞれ電磁接触器20の案内部材30のスリット部30c及び係合溝30b内に係合される。
そして、熱動形過負荷継電器40の外部接続導体42u〜42wが電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26b内に挿入されると、外部接続導体42u〜42wの先端でスプリング端子28の端子スプリング25の弾性部材側接続導体保持部25dを撓ませる。このため、外部接続導体42u〜42wが端子スプリング25の接続導体保持部25dと固定接触子24の接続導体保持部24b間に挟持される。
したがって、熱動形過負荷継電器40は、上端側が外部接続導体42u〜42wを電磁接触器20のスプリング端子28に保持させ、下端側が係合突起50を電磁接触器20の案内部材30に係合されて保持させる。このため、電磁接触器20と熱動形過負荷継電器40の接続状態で、両者が離間することなく強固に接続される。
この電磁接触器20と熱動形過負荷継電器40との接続は、熱動形過負荷継電器40が傾いた状態でも接続することができる。すなわち、図14に示すように、熱動形過負荷継電器40が外部接続導体42u〜42wを電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26bに挿入開始したときに、熱動形過負荷継電器40の下端側すなわち係合突起50側が電磁接触器20の接合面から離れて傾斜しているものとする。
この場合、熱動形過負荷継電器40の係合突起50における係合導入部50dの傾斜面が電磁接触器20の案内部材30の係合溝30bを構成する樋状部30aに内側端面に対向していれば、このままの傾きを保って熱動形過負荷継電器40を下降させることにより、係合導入部50dの傾斜面が樋状部30aの内側端面に係合することになる。このため、熱動形過負荷継電器40の下降に伴って、係合導入部50dによって熱動形過負荷継電器40の傾斜が矯正されて最終的には平板部50cの背面側が係合溝30bに係合して熱動形過負荷継電器40の接合面が電磁接触器20の接合面と平行となる正規の接続状態となる。
一方、熱動形過負荷継電器40の外部接続導体42u〜42wを負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26aに対向させた場合に、図11(b)に示すように、係合突起50の係合板部50bの係合導入部50dが案内部材30の樋状部30aの上端に対向することになる。したがって、熱動形過負荷継電器40を下降させて外部接続導体42u〜42wを電磁接触器20の負荷側主端子21u〜21wの接続導体挿通孔26aに挿入しようとしたときに、係合突起50の係合導入部50dの下端が電磁接触器20の案内部材30の樋状部30aの上端に当接してしまい。熱動形過負荷継電器40の下降が停止され、熱動形過負荷継電器40の電磁接触器20への誤装着を防止することができる。
このように、上記実施形態によると、電磁接触器20に案内部材30を設け、熱動形過負荷継電器40に案内部材30の案内溝30bによって案内される係合突起50を設けたので、電磁接触器20にスプリング端子28を介して熱動形過負荷継電器40を接続する際に、係合突起50を案内部材30に案内させることにより、両者の接続を確実に行うことができる。
しかも、係合突起50の係合板部50bの案内部材30との係合を開始する位置に傾斜した係合導入部50dを設けている。このため、電磁接触器20にスプリング端子28を介して熱動形過負荷継電器40を接続する際に、熱動形過負荷継電器40の係合突起50側の端部が電磁接触器20の接合面から離れて傾斜している場合でも、係合導入部50dが案内部材30の係合溝30bに係合しさえすれば、係合板部50bを係合溝30bに確実に案内することができる。
したがって、電磁接触器20にスプリング端子28を介して熱動形過負荷継電器40を接続する際に、外部接続導体42u〜42wによって係合突起50が見えない状態でも電磁接触器20と熱動形過負荷継電器との幅方向の位置さえ合わせれば熱動形過負荷継電器40の傾斜をさほど気にすることなく接続できる。よって、現場で電磁接触器20及び熱動形過負荷継電器40を接続して電磁開閉器10を組み立てる組み立て作業を容易に行うことができ、組み立て時間も短縮することができる。
さらに、係合突起50を平面から見てT字状に形成しているので、電磁接触器20に対して熱動形過負荷継電器40を正規の接続導体挿通孔26bではなく、隣接する接続導体挿通孔26aに誤挿入した場合には、係合突起50が案内部材30の係合開始位置に当接することになり、誤挿入を確実に防止することができる。
なお、上記実施形態では、電磁接触器20に案内部材30を形成し、熱動形過負荷継電器40に係合突起50を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、熱動形過負荷継電器40に案内部材30を形成し、電磁接触器20に係合突起50を形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、係合突起50に係合導入部50dを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、案内部材30の樋状部30aのスリット部30cを挟む両側に係合突起50の係合開始位置に接合面から離れる方向に傾斜する係合導入部を形成するようにしてもよい。さらに、係合導入部50dは単に傾斜板部とする場合に限らず円弧状に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、電磁接触器20と熱動形過負荷継電器40を接続して電磁開閉器を構成する場合の接続構造について説明したが、これに限定されるものではなく、電磁接触器とマニュアルモータスタータを接続してコンビネーションスタータを構成したり、電磁接触器同士を接続して2重化したりする場合に本発明を適用することができる。第1電気機器は電磁接触器20に限定されるものではなく、他のスプリング端子を有する電気機器を適用することができ、同様に第2電気機器も熱動形過負荷継電器やマニュアルモータスタータに限定されるものではなく、他のスプリング端子に接続可能な接続導体を有する電気機器を適用することができる。
10…電磁開閉器、20…電磁接触器、21r〜21t…電源側主端子、21u〜21w…負荷側主端子、21a,21b…補助端子、21c,21d…コイル端子、23,28…スプリング端子、30…案内部材、30a…樋状部、30b…係合溝、30c…スリット部、40…熱動形過負荷継電器、41…継電器本体、42u〜42w…外部接続導体、43u〜43w…主端子、43a〜43d…補助端子、50…係合突起、50a…突出片、50b…係合板部、50c…平板部、50d…係合導入部、51…スプリング端子ユニット、52…主端子用端子ユニット、53…補助端子用端子ユニット、55…カバー

Claims (7)

  1. 本体ケースの側面を機器接合面とし、前記本体ケースの前面にスプリング端子の接続導体挿通孔を形成した第1電気機器と、前記機器接合面に接合する機器接合面から突出して前記接続導体挿通孔に挿通される接続導体を形成した第2電気機器とを接続する電気機器の接続構造であって、
    前記第1電気機器及び前記第2電気機器の一方の機器接合面に形成した係合突起と、
    前記第1電気機器及び前記第2電気機器の他方の機器接合面に形成した前記係合突起と係合し、当該係合突起を前記接続導体の前記接続導体挿通孔への挿入方向に案内する案内部材とを備え、
    前記係合突起及び前記案内部材の少なくとも一方の係合開始位置に係合導入部が形成されている電気機器の接続構造。
  2. 前記係合突起は、前記機器接合面に一体に形成された突出片と、該突出片の先端に形成された前記機器接合面に沿う係合板部とで断面T字状に形成されている請求項1に記載の電気機器の接続構造。
  3. 前記案内部材は、前記接続導体の挿入方向に延長し、前記係合突起の係合板部を案内する係合溝と該係合溝と連通して前記突出片を挿通するスリット部とを有する樋状部で構成されている請求項2に記載の電気機器の接続構造。
  4. 前記係合導入部は、前記係合突起及び前記案内部材の少なくとも一方の係合開始位置に前記機器接合面から離れる方向に傾斜延長する傾斜係合面で構成されている請求項1から3の何れか一項に記載の電気機器の接続構造。
  5. 前記係合突起と前記案内部材とは、前記接続導体を正規の接続導体挿通孔からずれた接続導体挿通孔に誤挿入する際に、前記係合突起が前記案内部材の端部に当接するように形成されている請求項1から4の何れか一項に記載の電気機器の接続構造。
  6. 前記第2電気機器は、前記接続導体とは反対側にねじ端子部を有し、該ねじ端子部に、当該ねじ端子部に接続される接続端子部と、前記接続端子部に電気的に接続されるスプリング端子部を有する端子ユニットが接続可能とされている請求項1から5の何れか一項に記載の電気機器の接続構造。
  7. 前記第1電気機器は、電磁接触器であり、前記第2電気機器は、熱動形過負荷継電器、モータスタータ及び電磁接触器の何れか一つである請求項1から6の何れか一項に記載の電気機器の接続構造。
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