特開 2024-29321 電磁接触器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024029321

(43)【公開日】2024-03-06

(54)【発明の名称】電磁接触器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/02 20060101AFI20240228BHJP

   H01H 50/36 20060101ALI20240228BHJP

   H01F 7/16 20060101ALI20240228BHJP

   H01F 7/126 20060101ALI20240228BHJP

   H01H 50/00 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

H01H50/02 B

H01H50/36 B

H01F7/16 T

H01F7/16 K

H01H50/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022131513

(22)【出願日】2022-08-22

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】菊地 翔太

(72)【発明者】

【氏名】高谷 幸悦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 充哉

【テーマコード（参考）】

5E048

【Ｆターム（参考）】

5E048AA09

5E048AB04

5E048AD02

(57)【要約】

【課題】電磁コイルのガタつきを防止することで摩耗粉の発生を抑制し、接点機構の動作安定を図ることができる電磁接触器を提供する。
【解決手段】下部フレーム２Ａ及び上部フレーム２Ｂからなる筐体と、上部フレームに内装された接点機構１０と、下部フレームに内装されて接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニット１２とを備え、電磁石ユニットはボビン２１及び巻線２２を有する電磁コイル１５を備えている。ボビンは、外周に巻線が巻かれる円筒部２１ａと、円筒部の下端に設けた下部フランジ２１ｂと、円筒部の上端に設けた上部フランジ２１ｃ３とを備えている。下部フレーム及び上部フレームを連結した際に、下部フレームの内部に設けたコイル押上げ部２３ａが下部フランジに対して上部フレームに向う方向の押し付け力を作用し、上部フランジが上部フレームの内部に設けた内壁２４ａ，２４ｂに当接することで電磁コイルが固定される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部フレーム及び上部フレームからなる筐体と、前記上部フレームに内装された接点機構と、前記下部フレームに内装されて前記接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットと、を備え、
前記電磁石ユニットはボビン及び巻線を有する電磁コイルを備え、前記ボビンは、外周に前記巻線が巻かれる円筒部と、前記円筒部の下端に設けた下部フランジと、前記円筒部の上端に設けた上部フランジと、を備えており、
前記下部フレーム及び前記上部フレームを連結した際に、
前記下部フレームの内部に設けたコイル押上げ部が前記下部フランジに対して前記上部フレームに向う方向の押し付け力を作用し、前記上部フランジが前記上部フレームの内部に設けた内壁に当接することで、前記電磁コイルが固定されていることを特徴とする電磁接触器。

【請求項2】

前記コイル押上げ部は突起部であり、前記突起部は、前記円筒部から離間した前記下部フランジの外周縁を弾性変形させた状態で前記押し付け力を作用していることを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。

【請求項3】

複数の前記突起部が、前記下部フランジの略均等に離れた複数の位置で前記押し付け力を作用していることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁接触器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁接触器に関し、特に、電磁石ユニットを構成する電磁コイルの固定構造に関する技術である。

【背景技術】

【0002】

電磁接触器として、例えば特許文献１の装置が知られている。特許文献１の電磁接触器は、上下分割形の本体ケースを構成する下部フレーム及び上部フレームと、上部フレームに内装された接点機構と、下部フレームに内装されて接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットと、を備えている。接点機構は、上部フレームに固定された固定接触子と、上部フレームの内部に移動自在に配置され、電磁石ユニットに連結される接点支えと、接点支えに支持され、固定接触子の固定接点に可動接点が接離する可動接触子と、を備えている。

【0003】

電磁石ユニットは、下部フレームに固定された固定鉄心と、接点支えに固定され、固定鉄心の接極面に自身の接極面を対向配置されている可動鉄心と、固定鉄心に設けた中央突出部の周囲に巻装されている電磁コイルと、電磁コイル及び可動鉄心の間に配置した復帰バネと、を備えている。電磁コイルは、ボビン及び巻線を有しており、ボビンは、固定鉄心の中央突出部が挿入され、巻線が巻き付けられる円筒部と、円筒部の軸方向両端に設けた上部フランジ及び下部フランジとで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６１０３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した特許文献１の電磁接触器は、接点機構の可動接触子及び固定接触子が頻繁にオン・オフ動作を繰り返すと、本体ケースの内部部品のガタつきや暴れにより摩耗粉が発生する。特に、電磁コイルがガタつくと、ボビンが本体ケースの内壁と接触することで摩耗粉が発生しやすくなり、摩耗粉が接点機構に侵入してしまうと、接点機構の動作に悪影響を及ぼすおそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電磁コイルのガタつきや暴れを防止することで摩耗粉の発生を抑制し、接点機構の動作安定を図ることができる電磁接触器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、下部フレーム及び上部フレームからなる筐体と、上部フレームに内装された接点機構と、下部フレームに内装されて接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットと、を備え、電磁石ユニットはボビン及び巻線を有する電磁コイルを備え、ボビンは、外周に前記巻線が巻かれる円筒部と、円筒部の下端に設けた下部フランジと、円筒部の上端に設けた上部フランジと、を備えており、下部フレーム及び上部フレームを連結した際に、下部フレームの内部に設けたコイル押上げ部が下部フランジに対して上部フレームに向う方向の押し付け力を作用し、上部フランジが上部フレームの内部に設けた内壁に当接することで、電磁コイルが固定されるようにした。

【発明の効果】

【0008】

本発明の電磁接触器によれば、電磁コイルのガタつきを防止することで摩耗粉の発生を抑制し、接点機構の動作安定を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る一実施形態の電磁接触器を示す斜視図である。

【図2】一実施形態の電磁接触器を前方から示した図である。

【図3】図２のIII－III矢視断面図である。

【図4】一実施形態の電磁接触器において、第１フレームに電磁石ユニットを構成する電磁コイルを配置する前の状態を示す図である。

【図5】第１フレームの内部の形状を示す図である。

【図6】第１フレーム及び第２フレームを連結したときに電磁コイルが固定されている状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。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ことに留意すべきである。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。また、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。

【0011】

また、以下に示す実施形態は、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。

【0012】

なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。

【0013】

本発明に係る一実施形態の電磁接触器１について、図１から図６を参照して説明する。

【0014】

図１に示す電磁接触器１は、電気絶縁性を有する合成樹脂で形成した第１フレーム（下部フレーム）２Ａと第２フレーム（上部フレーム）２Ｂとで筐体が構成されている。第１フレーム２Ａは有底角筒状体であり、後端四隅に取付板部３ａが形成され、前端側に凸状係合部３ｂが形成されている。第２フレーム２Ｂは前後端が開口した角筒体であり、後端側に係合孔部４ａが形成され、前端開口部に消弧カバー５が着脱自在に装着されている。そして、第１フレーム２Ａの凸状係合部３ｂと第２フレーム２Ｂの係合孔部４ａとをスナップフィット結合で係合させることで、第１フレーム２Ａ及び第２フレーム２Ｂが着脱自在に連結されている。

【0015】

図２に示すように、第２フレーム２Ｂの上方には、電源側端子部６ａ、補助端子部６ｂ及びコイル端子部８が形成され、第２フレーム２Ｂの下方には、負荷側端子部７ａ及び補助端子部７ｂが形成されている。

【0016】

図３は、電磁接触器１の内部構造を示すものであり、第２フレーム２Ｂに内装された接点機構１０と、第１フレーム２Ａに内装され、接点機構１０をオン・オフ駆動する電磁石ユニット１２と、を備えている。

【0017】

電磁石ユニット１２は、第１フレーム２Ａの底側に配置された固定鉄心１３と、固定鉄心１３の接極面１３ａに自身の接極面１４ａが対向して配置された可動鉄心１４と、固定鉄心１３の中央突出部１３ｂに挿通されて配置された電磁コイル１５と、電磁コイル１５の上部と可動鉄心１４との間に配置した復帰バネ１６と、を備えている。

【0018】

接点機構１０は、第２フレーム２Ｂに固定されて左右方向に並べて配置した複数組の電源側固定接触子１８ａ及び負荷側固定接触子１８ｂと、第２フレーム２Ｂの内部に前後方向に移動自在に装着されている接点支え１９と、接点支え１９に支持され、複数組の電源側固定接触子１８ａの固定接点１８ａ１及び複数組の負荷側固定接触子１８ｂの固定接点１８ｂ１に可動接点２０ａ，２０ｂが接離可能となるように前後方向に移動する複数の可動接触子２０と、を備えている。

【0019】

電磁コイル１５は、図３及び図４に示すように、ボビン２１及び巻線２２を有している。ボビン２１は、電気絶縁性を有する合成樹脂で形成されており、巻線２２を巻き付けている円筒部２１ａ（図３参照）と、円筒部２１ａの軸方向の一端（後端）に形成された四角形状のフランジ部２１ｂと、円筒部２１ａの軸方向の他端に形成された端子・バネ支持部２１ｃと、を備えている。端子・バネ支持部２１ｃは、コイル端子部８と巻線２２との接続部を支持する端子支持部２１ｃ１と、復帰バネ１６の後端を載せて支持するバネ支持部２１ｃ２と、前方にブロック状に突出している複数の当接部２１ｃ３と、を備えている。

【0020】

図４に示すように、第１フレーム２Ａには、内底から前方に立ち上がる内壁２３が形成されており、この内壁２３の前端に、前側から見てＬ字形状で突出するコイル押上げ部である突起部２３ａが形成されている。内壁２３は、図５に示すように、第１フレーム２Ａの内底の上下方向及び左右方向に離間した４箇所の位置において立ち上がっている。そして、４箇所の内壁２３の前端に設けた突起部２３ａが四角形状のフランジ部２１ｂの角部に当接するように、第１フレーム２Ａ内に電磁コイル１５が配置される。

【0021】

次に、第１フレーム２Ａ及び第２フレーム２Ｂの内部に配置されている電磁コイル１５の固定構造について説明する。

【0022】

図６に示すように、第１フレーム２Ａの凸状係合部３ｂと第２フレーム２Ｂの係合孔部４ａとのスナップフィット結合により第２フレーム２Ｂ及び第１フレーム２Ａを連結すると、電磁コイル１５の当接部２１ｃ３が、第２フレーム２Ｂの後側を向く内壁２４ａ，２４ｂに当接するとともに、第１フレーム２Ａの内底に設けた複数の内壁２３の前端に設けた突起部２３ａから電磁コイル１５のフランジ部２１ｂに対して第２フレーム２Ｂに向う方向に押し付け力Ｆが作用する。これにより、電磁コイル１５は、第１フレーム２Ａ側から第２フレーム２Ｂ側に押し付けられた状態で固定され、接点機構１０の可動接触子２０が電源側固定接触子１８ａ及び負荷側固定接触子１８ｂが頻繁にオン・オフ動作を繰り返しても、電磁コイル１５はガタつきや暴れが発生しない。

【0023】

また、電磁コイル１５の四角形状のフランジ部２１ｂの角部は撓みやすい部位であり、第１フレーム２Ａの突起部２３ａから押し付け力Ｆが作用することで、フランジ部２１ｂの角部は前側に弾性変形している。

【0024】

また、四角形状のフランジ部２１ｂの上下方向及び左右方向に離間した４箇所の角部に、第１フレーム２Ａの４箇所の突起部２３ａから押し付け力Ｆが作用しているので、電磁コイル１５のフランジ部２１ｂの全域に均等な押し付け力Ｆが作用する。

【0025】

また、電磁コイル１５のフランジ部２１ｂに押し付け力を作用する突起部２３ａは、剛性が大きいＬ字形状に形成されているので、長期に渡ってフランジ部２１ｂに押し付け力Ｆを作用することが可能である。

【0026】

次に、本実施形態の電磁接触器１の効果について説明する。

【0027】

本実施形態の電磁接触器１によると、電磁石ユニット１２を構成する電磁コイル１５は、第１フレーム２Ａ側から第２フレーム２Ｂ側に押し付けられた状態で固定されているので、接点機構１０が頻繁にオン・オフ動作を繰り返しても、電磁コイル１５のガタつきや暴れが発生せず、電磁コイル１５と第１フレーム２Ａ及び第２フレーム２Ｂの内壁との接触による摩耗粉の発生を抑制することができるので、接点機構１０の動作安定を図ることができる。

【0028】

また、第１フレーム２Ａの突起部２３ａから押し付け力Ｆが作用しているフランジ部２１ｂの角部は弾性変形した状態とされており、この角部から弾性復帰力が働くことで、第１フレーム２Ａの突起部２３ａ及びフランジ部２１ｂの角部が常に密着した状態となり、安定した押し付け力Ｆをフランジ部２１ｂに作用することができる。

【0029】

また、第１フレーム２Ａの４箇所の突起部２３ａからフランジ部２１ｂの全域に均等な押し付け力Ｆが作用しているので、電磁コイル１５のガタつきや暴れを確実に防止することができる。

【0030】

さらに、第１フレーム２Ａの４箇所の突起部２３ａは、剛性が大きいＬ字形状に形成されているので、長期に渡ってフランジ部２１ｂに押し付け力Ｆを作用することができる。

【0031】

なお、本実施形態では、第１フレーム２Ａの突起部２３ａをＬ字形状に形成したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、剛性が大きい形状、円筒形状、多角形状などであってもよい。

【0032】

また、本実施形態では、電磁コイル１５のフランジ部２１ｂを四角形状の部材とし、このフランジ部２１ｂの角部に、第１フレーム２Ａの突起部２３ａが当接する構造として説明したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、円板形状のフランジ部とし、この円板形状のフランジ部の撓みやすい外縁側に第１フレーム２Ａの突起部２３ａが当接する構造としても、同様の効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0033】

１ 電磁接触器
２Ａ 第１フレーム（下部フレーム）
２Ｂ 第２フレーム（上部フレーム）
３ａ 取付板部
３ｂ 凸状係合部
４ａ 係合孔部
５ 消弧カバー
６ａ 電源側端子部
６ｂ 負荷側端子部
７ａ 補助端子部
７ｂ 補助端子部
８ コイル端子部
１０ 接点機構
１２ 電磁石ユニット
１３ 固定鉄心
１３ａ 接極面
１３ｂ 中央突出部
１４ 可動鉄心
１４ａ 接極面
１５ 電磁コイル
１６ 復帰バネ
１８ａ 電源側固定接触子
１８ａ１ 固定接点
１８ｂ 負荷側固定接触子
１８ｂ１ 固定接点
１９ 接点支え
２０ 可動接触子
２０ａ，２０ｂ 可動接点
２１ ボビン
２１ａ 円筒部
２１ｂ フランジ部（下部フランジ）
２１ｃ 端子・バネ支持部
２１ｃ１ 端子支持部
２１ｃ２ バネ支持部
２１ｃ３ 当接部（上部フランジ）
２２ 巻線
２３ 内壁
２３ａ 突起部
２４ａ，２４ｂ 内壁（上部フレームの内部に設けた内壁）
Ｆ 押し付け力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】