特許 7529170 電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造

(51)【国際特許分類】

   H01H 45/04 20060101AFI20240730BHJP

   H01H 50/04 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H01H45/04 Z

H01H50/04 C

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2023574824

(86)(22)【出願日】2023-02-21

(86)【国際出願番号】 JP2023006284

(87)【国際公開番号】W WO2024047906

(87)【国際公開日】2024-03-07

【審査請求日】2023-12-05

(31)【優先権主張番号】P 2022136950

(32)【優先日】2022-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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

【審査官】荒木 崇志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２２５３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０５６１９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０５９０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３９６１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ４５／００ － ４５／１４

Ｈ０１Ｈ ５０／００ － ５９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内部に接点機構及び当該接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットが配置され、前記接点機構を覆う消弧カバーに開口部が設けられており、前記接点機構の接点支えに設けた係合部が前記電磁石ユニットのオン・オフ駆動により前記開口部に出没するようにした電磁接触器と、ヘッドオンユニットとを連結する構造であって、前記ヘッドオンユニットをスライドさせて前記電磁接触器に連結したときに、前記ヘッドオンユニットの回転を防止する回転防止部が設けられており、
前記開口部は、前記消弧カバーに設けた一つの開口部であり、
前記接点支えに前記一つの開口部に出没する前記係合部が設けられ、前記筐体に前記一つの開口部に突出する固定爪部が設けられており、
前記ヘッドオンユニットの前記消弧カバーに対面する底面に、前記一つの開口部に挿入して前記ヘッドオンユニットをスライドさせたときに前記係合部に係合するフック部と、前記固定爪部に係合するユニット側固定爪部が設けられており、
前記回転防止部は、前記一つの開口部の開口縁部から前記ヘッドオンユニットをスライドさせる方向に直線状に延在している回転防止溝と、前記底面に形成され、前記ヘッドオンユニットをスライドさせたときに前記回転防止溝に嵌まり込む直線状の回転防止突起と、で構成されていることを特徴とする電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造。

【請求項2】

前記ヘッドオンユニットは、ねじ端子を有する補助接点ユニットであることを特徴とする請求項１記載の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁接触器は、主回路接点を設けた筐体と、筐体に内装された接点機構及び接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットと、を備えている。電磁接触器には各種のオプションユニットが用意されており、その一つに、補助接点ユニット（ヘッドオンユニット）を電磁接触器の筐体の頂部に装着する場合がある（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１の電磁接触器の頂部カバーには開口部が形成されている。筐体内部には、電磁石ユニットの可動鉄心に固定されている接点機構の接点支えが配置されており、この接点支えの上部に、補助接点ユニットの接点機構に連結する係合爪部が一体に形成され、頂部カバーの開口部に向けて突出している。
補助接点ユニットは、ユニットケースに補助回路接点を設け、ユニットケースの内部に補助接点機構を配置し、補助接点機構の可動接触子に連結するフック部がユニットケースの底部に設けられている。

【0004】

そして、補助接点ユニットのフック部を開口部に挿入し、補助接点ユニットを横方向にスライドさせてフック部を電磁接触器の係合爪部に連結することで、電磁接触器に補助接点ユニットが連結される。
また、補助接点ユニットを連結しない場合、係合爪部は、電磁接触器が開閉動作を行う際に開口部に向けて出没することで、電磁接触器の動作表示部として機能する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－５９０８４号公報（図４及び図５）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電磁接触器の動作表示部として機能する係合爪部は、電磁接触器が開閉動作を行う際に、外部の塵埃を筐体内部に侵入させるおそれがある。特に、係合爪部の形状が大きい場合には開口部の開口面積も大きくなるので、塵埃侵入の可能性が大きくなる。一方で、動作表示部として機能する係合爪部の大きさは、ヘッドオンユニットのフック部との連結強度とトレードオフの関係があり、塵埃侵入を抑制するために動作表示部及び開口部を小さくすると、ヘッドオンユニットとの連結強度として使用できる範囲も狭まる。特に、ねじ端子を有する補助接点ユニットでは、ねじ締め時に補助接点ユニットが回転して係合爪部及びフック部が破損するおそれがある。

【0007】

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、電磁接触器の係合爪部とヘッドオンユニットのフック部との連結強度を確保することができるとともに、塵埃が電磁接触器の筐体内部に侵入するのを抑制して接点機構の動作安定を図ることができる電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造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】

【0008】

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及びヘッドオンユニットの連結構造は、筐体内部に接点機構及び当該接点機構をオン・オフ駆動する電磁石ユニットが配置され、前記接点機構を覆う消弧カバーに開口部が設けられており、接点機構の接点支えに設けた係合部が電磁石ユニットのオン・オフ駆動により開口部に出没するようにした電磁接触器と、フック部を開口部に挿入してスライドすることで係合部に係合するヘッドオンユニットとを連結する構造であって、ヘッドオンユニットをスライドさせて電磁接触器に連結したときに、ヘッドオンユニットの回転を防止する回転防止部を設けた。

【発明の効果】

【0009】

本発明の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造によれば、電磁接触器の係合部とヘッドオンユニットのフック部との連結強度を確保することができるとともに、塵埃が電磁接触器の筐体内部に侵入するのを抑制して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】

【0010】

【図1】本発明に係る第１実施形態の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造を前方から示した図である。

【図3】電磁接触器の断面図である。

【図4】第１実施形態の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結を解除した状態を示す図である。

【図5】電磁接触器の消弧カバー（頂部カバー）を外して内部を示した図である。

【図6】第１実施形態のヘッドオンユニットを示す断面図である。

【図7】第１実施形態のヘッドオンユニットを示す斜視図である。

【図8】第１実施形態において電磁接触器の消弧カバーに設けた開口部にヘッドオンユニットのフック部を挿入した状態を示す図である。

【図9】第１実施形態においてヘッドオンユニットをスライドさせ、フック部を電磁接触器の係合爪部に係合した状態を示す図である。

【図10】第２実施形態の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結を解除した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。
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】

本発明に係る第１実施形態の電磁接触器及びヘッドオンユニットの連結構造について説明する。
図１は、電磁接触器１の前端に、ヘッドオンユニットである４極用の補助接点ユニット２５を連結した構造を示している。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２Ａと第２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、第２フレーム２Ｂは後端が開口した角筒体であり、前端に後述する接点機構１０を覆う消弧カバー４が着脱自在に装着されている。第２フレーム２Ｂの上方には、図２に示すように、電源側端子部６ａ、補助端子部７ａ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６ｂ及び補助端子部７ｂが形成されている。

【0014】

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。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。
電磁コイル１５は、ボビン２１と、ボビン２１の円筒部に巻き付けられている巻線２２とを有している。

【0015】

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されている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。

【0016】

図４は、電磁接触器１の前端から補助接点ユニット２５を取り外した状態を示し、図５は、第２フレーム２Ｂの前端から消弧カバー４を外した状態を示すものである。
図４に示すように、消弧カバー４には、前方に向けて四角形状に開口して内部に連通する開口部９が形成されている。この開口部９の下側縁部に、互いに平行に下方に向けて直線状に延在する一対の回転防止溝５ａ，５ｂが形成されている。また、開口部９には、接点支え連結用の係合部である係合爪部２３と、フレーム固定用の一対の固定爪部２４ａ，２４ｂが突出している。係合爪部２３は、図５に示すように、接点支え１９の前端に一体に形成されており、前方に直線状に延在する第１係合片２３ａと、第１係合片２３ａの先端で左右方向に直交して延在する第２係合片２３ｂとを有する略Ｔ字状に突出した部材である。この係合爪部２３は、電磁接触器１が開閉動作を行う際に開口部９に向けて出没することで、電磁接触器１の動作表示部として機能する。また、一対の固定爪部２４ａ，２４ｂは、係合爪部２３に対して左右方向に離間して開口部９に突出している。一対の固定爪部２４ａ，２４ｂは、第２フレーム２Ｂに一体に形成されて略Ｌ字状に突出した部材である。

【0017】

４極用の補助接点ユニット２５は、図１に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂で形成した有底箱形状の第１フレーム２６Ａと、有蓋箱形状の第２フレーム２６Ｂとで筐体が構成されているとともに、図２に示すように、第２フレーム２６Ｂの上方には、電源側補助端子部２７ａが形成され、第２フレーム２Ｂの下方には、負荷側補助端子部２７ｂが形成されている。

【0018】

補助接点ユニット２５は、図６に示すように、第２フレーム２６Ｂに固定されて電源側補助端子部２７ａに接続している４極の電源側固定接触子２８ａと、第２フレーム２６Ｂに固定されて負荷側補助端子部２７ｂに接続している４極の負荷側固定接触子２８ｂと、第１フレーム２６Ａ及び第２フレーム２６Ｂの内部に移動自在に装着されている補助接点支え２９と、補助接点支え２９に支持され、電源側固定接触子２８ａの固定接点２８ａ１及び負荷側固定接触子２８ｂの固定接点２８ｂ１に可動接点３０ａ，３０ｂ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３０と、を備えている。

【0019】

図７に示すように、補助接点ユニット２５の第１フレーム２６Ａの底部には開口部３１が形成されており、この開口部３１から補助接点支え連結用のフック部３２が突出している。フック部３２は、電磁接触器１に補助接点ユニット２４を連結した際に、消弧カバー４の開口部９に突出している接点支え連結用の係合爪部２３に係合する部材であり、補助接点支え２９の下端に一体に形成されており、係合爪部２３の第２係合片２３ｂが入り込むように一端が開口している係合孔３２ｂと、この係合孔３２ｂに連通して係合爪部２３の第１係合片２３ａが入り込む係合スリット３２ａと、が形成されている。また、第１フレーム２６Ａの底部には、フック部３２の両側に、消弧カバー４の開口部９に突出している前述したフレーム固定用の一対の固定爪部２４ａ，２４ｂに係合する略Ｌ字状に突出したユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂが一体に形成されている。
また、第１フレーム２６Ａの底部には、電磁接触器１に補助接点ユニット２４を連結した際に、消弧カバー４に形成した回転防止溝５ａ，５ｂに入り込む直線状の回転防止突起３４ａ，３４ｂが一体に形成されている。

【0020】

次に、電磁接触器１に補助接点ユニット２５を連結する手順について、図８及び図９を参照して説明する。なお、図８及び図９の破線で示す部位は、補助接点ユニット２５のフック部３２、ユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂ、回転防止突起３４ａ，３４ｂである。
先ず、図８に示すように、電磁接触器１の消弧カバー４に補助接点ユニット２５の第１フレーム２６Ａの底面を当接し、補助接点ユニット２５のフック部３２及びユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂを、消弧カバー４の開口部９の上側に設けられている空間９ａ～９ｃに挿入する。このとき、補助接点ユニット２５の回転防止突起３４ａの一部が消弧カバー４の回転防止溝５ａの一部に入り込み、回転防止突起３４ｂの一部が回転防止溝５ｂの一部に入り込んだ状態となる。

【0021】

次いで、図９に示すように、補助接点ユニット２５を下側に移動することで、フック部３２を係合爪部２３に係合し、ユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂを固定爪部２４ａ，２４ｂに係合することで、電磁接触器１に補助接点ユニット２５が連結される。このとき、補助接点ユニット２５の回転防止突起３４ａ，３４ｂが消弧カバー４の回転防止溝５ａ，５ｂを下方向にスライド移動していき、回転防止突起３４ａ，３４ｂの全域が、回転防止溝５ａ，５ｂに嵌まり込んだ状態となり、電磁接触器１に補助接点ユニット２５が連結される。

【0022】

ここで、補助接点ユニット２５の電源側補助端子部２７ａ及び負荷側補助端子部２７ｂにハーネスを接続する際に、電源側補助端子部２７ａ及び負荷側補助端子部２７ｂのねじ端子をドライバーでねじ締めするときには補助接点ユニット２５に回転力が作用する。この際、従来装置では、電磁接触器１の係合爪部２３及び補助接点ユニット２５のフック部３２にねじり力が作用して破損するおそれがあった。しかし、本実施形態では、ねじ締め時に補助接点ユニット２５に回転力が作用すると、補助接点ユニット２５の回転防止突起３４ａ，３４ｂが嵌まり込んでいる電磁接触器１の消弧カバー４の回転防止溝５ａ，５ｂが回転力を受ける構造とされている。

【0023】

また、ねじ締め時には係合爪部２３及びフック部３２には回転力が作用せず、連結強度が確保されることから、係合爪部２３の形状を小さくし、開口部の開口面積も小さくすることが可能となる。これにより、電磁接触器が開閉動作を行う際に、小さな開口面積の開口部から係合爪部２３が出没するので、塵埃侵入の可能性が小さくなる。
したがって、本実施形態は、電磁接触器１の係合爪部２３と補助接点ユニット２５のフック部３２との連結強度を確保することができるとともに、塵埃が電磁接触器１の筐体内部に侵入するのを抑制し、接点機構１０の動作安定を図ることができる。

【0024】

次に、図１０は、電磁接触器１に連結可能な２極用の補助接点ユニット３５を示す第２実施形態である。２極用の補助接点ユニット３５が第１実施形態で示した４極用の補助接点ユニット２５と異なる点は、２極の電源側補助端子部２７ａと、２極の負荷側補助端子部（不図示）とを備えていることであり、他の構造は同一である。

【0025】

そして、電磁接触器１に２極用の補助接点ユニット３５を連結する場合も、先ず、電磁接触器１の消弧カバー４に補助接点ユニット３５の第１フレーム２６Ａの底面を当接し、補助接点ユニット３５のフック部３２及びユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂを、消弧カバー４の開口部９の上側に設けられている空間に挿入し、補助接点ユニット３５の回転防止突起３４ａの一部が消弧カバー４の回転防止溝５ａの一部に入り込み、回転防止突起３４ｂの一部が回転防止溝５ｂの一部に入り込んだ状態とする。次いで、補助接点ユニット３５を下側に移動することで、フック部３２を係合爪部２３に係合し、ユニット側固定爪部３３ａ，３３ｂを固定爪部２４ａ，２４ｂに係合することで、電磁接触器１に補助接点ユニット３５が連結される。このとき、補助接点ユニット３５の回転防止突起３４ａ，３４ｂが消弧カバー４の回転防止溝５ａ，５ｂを下方向にスライド移動していき、回転防止突起３４ａ，３４ｂの全域が、回転防止溝５ａ，５ｂに嵌まり込んだ状態となり、電磁接触器１に補助接点ユニット３５が連結される。

【0026】

これにより、第２実施形態の電磁接触器１及び補助接点ユニット３５の連結構造も、電磁接触器１の係合爪部２３と補助接点ユニット２５のフック部３２との連結強度を確保することができるとともに、塵埃が電磁接触器１の筐体内部に侵入するのを抑制し、接点機構１０の動作安定を図ることができる。
なお、第１及び第２実施形態では、電磁接触器１に４極用の補助接点ユニット２５、２極用の補助接点ユニット３５を連結する構造を示したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、ヘッドオンタイプのユニットとして機械ラッチユニットを電磁接触器１に連結してもよい。

【0027】

また、第１及び第２実施形態では、消弧カバー４に２本の回転防止溝５ａ，５ｂが形成され、補助接点ユニット２５（３５）の底面に２本の回転防止突起３４ａ，３４ｂが形成されているが、消弧カバー４に１本の回転防止溝が形成され、補助接点ユニット２５（３５）の底面に１本の回転防止突起が形成されていてもよく、或いは、消弧カバー４に２本以上の回転防止溝が形成され、補助接点ユニット２５（３５）の底面に２本以上の回転防止突起が形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0028】

１ 電磁接触器
２Ａ 第１フレーム
２Ｂ 第２フレーム
３ａ 取付板部
４ 消弧カバー
５ａ，５ｂ 回転防止溝
６ａ 電源側端子部
７ａ補助端子部
６ｂ 負荷側端子部
７ｂ 補助端子部
８ コイル端子部
９ 開口部
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
１８ｂ 負荷側固定接触子
１８ａ１，１８ｂ１ 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
２２ 巻線
２３ 係合爪部
２３ａ 第１係合片
２３ｂ 第２係合片
２４ａ，２４ｂ 固定爪部
２５，３５ 補助接点ユニット
２６Ａ 第１フレーム
２６Ｂ 第２フレーム
２７ａ 電源側補助端子部
２７ｂ 負荷側補助端子部
２８ａ 電源側固定接触子
２８ａ１ 固定接点
２８ｂ 負荷側固定接触子
２８ｂ１ 固定接点
２９ 補助接点支え
３０ａ，３０ｂ 可動接点
３０ 可動接触子
３１ 開口部
３２ フック部
３２ｂ 係合孔
３２ａ 係合スリット
３３ａ，３３ｂ ユニット側固定爪部
３４ａ，３４ｂ 回転防止突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】