JPH04220921A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプリント基板に接続で
きるようにして配線の合理化を可能にした電磁接触器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の電磁接触器の構成を示す
断面図である。図において、１は取付台、２はケース、
３は励磁コイルである。４は固定鉄心であり、可動鉄心
５と所定の間隙をもって対向位置に配設されている。６
は可動鉄心５に連結された絶縁材料からなるクロスバー
であり、その上部の窓６ａにおいて可動接触子８を摺動
自在に保持している。また、クロスバー６は図１０にお
いて上下動可能なようにケース２により摺動案内されて
いる（図示せず）。

【０００３】７は可動接触子８に接触圧力を付与するた
めに設けられた接触ばねであり、圧縮コイルばねから構
成されている。８ａ，８ｂは可動接触子８の両端に取り
付けられた可動接点であり、固定接点９ａ，１０ａと所
定の接点間隙をもって対向配置されている。

【０００４】９，１０はそれぞれ固定接触子であり、各
々一端に固定接点９ａ，１０ａを接合し、他端には端子
ねじ１１，１２を螺着している。１３はアークカバーで
あり、その内部に金属性のアークランナー１４，１５を
固定しており、接点間に発生したアークの消弧を行う。

【０００５】１６，１７は励磁コイル３の両端部に配設
されたコイル端子であり、励磁コイル３の巻線の巻始め
及び巻終りの各々のリード線が接続されており、またそ
の端部には端子ねじ１８，１９が螺着されている。また
、２０は引外しばねであり、クロスバー６と可動鉄心５
の結合体を図１０において上方に付勢するよう配設され
ている。

【０００６】次に動作について説明する。励磁コイル３
に電圧が印加されると、その発生磁束により固定鉄心４
と可動鉄心５の間に吸引力が生じる。この吸引力により
可動鉄心５とクロスバー６の結合体は、引外しばね２０
の付勢力に抗して図１０の下方へ移動する。この移動に
よって、可動接点８ａ，８ｂと固定接点９ａ，１０ａと
が当接する。ここで、図１０の開状態における鉄心間隙
は接点間隙より大きく構成されているので、上記接点当
接位置よりも更にクロスバー６は下方に移動して接点ワ
イプが得られるとともに、接触ばね７は圧縮されその力
が可動接触子８に付勢され接触圧力となる。このように
して、接点の閉成動作を完了する。

【０００７】次に、励磁コイル３の電圧を取り除くと、
可動鉄心５と固定鉄心４との間の吸引力は消滅して、引
外しばね２０の付勢力により可動鉄心５とクロスバー６
との結合体は上方に移動させられ、接点は開離する。こ
のとき、接点間に発生するアークはアークランナー１４
，１５に吸引、冷却されて消弧され、接点の開離動作が
完了する。

【０００８】図１１は上述の電磁接触器をプリント基板
を用いて配線する半導体回路装置、例えばインバータに
適用した例を示す回路図である。図において、５１は商
用周波数の３相交流を直流に変換するダイオードモジュ
ール（コンバータ部分），５２は直流を所望周波数の３
相交流に変換するトランジスタモジュール、５３は平滑
用コンデンサ、５４は電源側端子、５５は負荷側端子で
あり、５６はトランジスタモジュール５２の動作を制御
する制御装置である。

【０００９】また、５７は突入電流制限用抵抗器であり
、インバータ起動時にのみ必要であり運転時にはこの抵
抗器による電圧降下が問題となるため、運転時は短絡接
点５８により短絡される。インバータの場合は、この短
絡接点５８として上述の図１０の電磁接触器が使用され
る。

【００１０】このようなインバータ回路をプリント基板
で配線構成した例として実開昭６０−８３２９２号公報
に開示された『半導体回路装置』がある。

【００１１】図１２はこの公報に開示されている半導体
回路装置の構成を示す断面図である。図において、図１
１と同一番号は同一部分を示している。５９は主回路部
品５１，５２，５３等を内側面に支持するインバータベ
ース、６０は主回路の電流による各部品５１〜５３等の
温度上昇を低下させる放熱フィン、６６は主回路部品５
１，５２，５３等の間を接続する配線を施した主回路配
線板（プリント基板）であり、主回路部品５１，５２，
５３等の各端子６７にねじ６８により固定する。７０は
制御回路配線板（プリント基板）であり、制御装置５６
を搭載し、コネクタ６９により主回路配線板６６に電気
的に、かつ機械的に結合されている。６５はインバータ
ベース５９の開口部を閉鎖するインバータ前面カバーで
ある。

【００１２】この公報には電磁接触器の適用形態の詳細
については開示されていないが、電磁接触器は図１２に
開示された主回路配線板６６が、主回路部品５１〜５３
の各端子６７にねじ６８で固定されているのと同様な構
造で取り付けられている。

【００１３】図１３は従来の電磁接触器の適用形態の詳
細を示す構成図である。図において、３０は図１０に示
された電磁接触器であり、その固定接触子９，１０には
電磁接触器の上面に位置する主回路配線板６６に接続す
るための主回路端子板３１，３２がねじ止めにより延設
されている。また、コイル端子１６，１７にも同様にし
てコイル端子板３３，３４が延設されている。各端子板
３１〜３４には雌ねじ３１ａ〜３４ａが設けられ、ねじ
６８が主回路配線板６６を介してこの雌ねじ３１ａ〜３
４ａに締め付けられることにより、電磁接触器３０の主
回路及び励磁コイルが接続される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板に
接続可能な電磁接触器３０は以上のように構成されてお
り、図１３の主回路配線板６６は主回路の大電流を通電
するために一般にパワープリント基板と呼ばれる構造と
なっている。

【００１５】図１４はパワープリント基板の構成を示す
斜視図であり、図１５はそのＸ−Ｘ断面図である。これ
らの図において、６６ａはプリント基板の通常の製造工
程（銅張り積層板のエッチングによるパターン製造工程
）により形成された配線パターンである。６６ｂは銅板
などの良導体をこの配線パターン６６ａと略同一形状に
打ち抜いた配線導体であり、配線パターン６６ａに半田
付けなどの手段により電気的機械的に結合されており、
配線パターン６６ａのみでは不可能な主回路電流の通電
を可能ならしめている。

【００１６】また、６６ｃは銅張り積層板の積層板部分
であるが、この部分は一般に熱硬化性樹脂の積層板であ
るため、主回路電流の通電による発熱により枯れが生じ
その寸法が収縮する性質がある。即ち図１５に示す板厚
ｔも小さくなる。板厚ｔが小さくなるとねじ６８（図１
３参照）がゆるみ、主回路配線板６６と主回路端子板３
１，３２との接触抵抗は高くなり、更に、この部分は加
熱されて最悪の場合は焼損に至る危険性があった。

【００１７】また、主回路端子板３１，３２等はその上
面が一つの平面内になければならないが、部品製作のバ
ラツキによってその端子高さに段差ができたり、その上
面が主回路配線板６６に平行でなかったりしたときは、
上記の場合と同様に主回路配線板６６との間の接触抵抗
が高くなり、加熱焼損の危険性がある、という問題点が
あった。

【００１８】この発明の目的は、上記のような問題点を
解決するためになされたものであり、部品加工バラツキ
による端子高さの段差、端子上面の傾き或はプリント基
板の枯れ等に起因する接触抵抗の増加による加熱の問題
を解決し、主回路配線板への接続の信頼性を保ち続ける
ことができるプリント基板接続用の電磁接触器を得るこ
とにある。

【００１９】この発明の他の目的は、上述の目的に加え
て、部品加工バラツキによる端子高さの段差、サージ吸
収器端子の介在による端子高さの段差、両面パワープリ
ント基板の配線導体による段差などがある場合にも、プ
リント基板に曲げ力を与えることなく締め付け接続でき
るプリント基板接続用の電磁接触器を得ることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁接触
器は、固定端子板及びコイル端子板の端子ねじ螺着部側
を前記ケースの上面に水平に配置し、かつ上記固定端子
板及びコイル端子板の上面に板ばねを配設している。

【００２１】この発明に係る電磁接触器は、固定端子板
及びコイル端子板の端子ねじ螺着部側をケースの上面に
水平に配置し、かつ固定端子板及びコイル端子板の少な
くとも一方を端子高さが他方の端子高さに対して上下動
可能なように、浮動構造にしている。

【００２２】

【作用】この発明においては、固定端子板及びコイル端
子板の上面に板ばねを取り付けたので、ネジ締めされた
プリント板が温度上昇による枯れを生じたり、各端子が
部品加工バラツキによる端子高さの段差や端子上面の傾
きを生じても、上記板ばねの圧力により接触の信頼性を
保ち続けることができる。

【００２３】また、この発明においては、固定端子板及
びコイル端子板の少なくとも一方を浮動構造にしている
ので、部品加工バラツキによる端子高さの段差、サージ
吸収器端子の介在による端子高さの段差、両面パワープ
リント基板の配線導体による段差等をこの浮動構造によ
り吸収される。

【００２４】

【実施例】以下この発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１〜図３にこの発明の一実施例に係る電磁接触器
の構成図であり、図２は上面図、図１は図２のＡ−Ａ断
面図及び図３は図２のＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示してい
る。これらの図において、１は取付台、２はケースであ
り、３は励磁コイルである。４は固定鉄心であり、可動
鉄心５と所定の間隙をもって対向位置に配設されている
。６は上記可動鉄心５に連結された絶縁材料からなるク
ロスバーであり、その上部の窓６ａにおいて可動接触子
８を摺動自在に保持している。また、クロスバー６は図
１において上下動可能なように上記ケース２により摺動
案内されている（図示せず）。

【００２５】７は可動接触子８に接触圧力を付与するた
めに設けられた接触ばねであり、圧縮コイルばねから構
成されている。８ａ、８ｂは可動接触子８の両端に取り
付けられた可動接点であり、固定接点９ａ，１０ａと所
定の接点間隙をもって対向配置されている。

【００２６】１０９，１１０は固定端子板であり、コの
字形状の下端に固定接点９ａ，１０ａを接合し、上端に
は雌ねじ１０９ａ，１１０ｂを形成している。コの字形
状の上端面はケース２の上面に水平に配設されており、
その上面には板ばね１２０が取り付けられている。また
、固定端子板１０９，１１０、可動接触子８等は主回路
の極数組並置されている（この実施例では３極）。１３
はアークカバーであり、その内部に金属性のアークラン
ナー１４，１５を固定しており、接点間に発生したアー
クの消弧を行う。

【００２７】１１６，１１７はコイル端子板であり、略
コの字形状を成しており、コの字形状の下端１１６ａ，
１１７ａには励磁コイル３の巻線の巻始め及び巻終りの
各々のリード３ａ，３ｂが接続されている。また、その
コの字形状の上端部には雌ねじ１１６ｂ，１１７ｂが形
成されている。コイル端子板１１６，１１７のコの字形
状の上端はケースの上面に水平に配設されており、その
上面には固定端子板１０９，１１０の場合と同様にに板
ばね１２１が取り付けられている。また、２０は引外し
ばねであり、クロスバー６と可動鉄心５の結合体を図３
において左方向に付勢するよう配設されている。図１に
おいて、６６は主回路配線板である。

【００２８】次に、実施例の動作について説明する。電
磁接触器としての基本動作、即ち励磁コイルのＯＮ／Ｏ
ＦＦによる主回路接点の開／閉動作については従来例と
同一であり、ここでは省略して図１について主回路配線
板との結合動作について説明する。

【００２９】主回路配線板６６を介してねじ６８を電磁
接触器の主回路の固定端子板１０９，１１０に締め付け
ることにより、主回路配線板６６への配線組立を完了す
るわけであるが、このとき板ばね１２０及び１２１は、
その元の高さを図示のとおりβ、板ばねの板厚をＴとす
ると、βがＴに等しくなるまで押し縮められた状態で組
立を完了する。つまり、板ばね１２０，１２１は（β−
Ｔ）の寸法変形させるに要する力で、主回路配線板６６
を押圧した状態で組込まれることになる。

【００３０】従って、仮に主回路電流の通電による発熱
で主回路配線板に枯れが生じてその板厚ｔが小さくなっ
ても、その板厚減少量ΔｔがΔｔ＜（β−Ｔ）の範囲に
あるうちは、板ばねの圧力が接触圧として働き、主回路
の固定端子板１０９，１１０やコイル端子板１１６，１
１７と主回路配線板６６との接続（接触）は正常に保た
れる。

【００３１】また、部品の製作バラツキにより主回路の
固定端子板１０９，１１０やコイル端子板１１６，１１
７等の端子高さに段差が生じたときや、上記各端子に傾
きが生じた場合にも、その段差量や傾き量が上記板ばね
１２０，１２１のばね変形量（β−Ｔ）より小さければ
、段差や傾きがあってもそれらがばね変形に吸収される
ため、主回路配線板６６との接続（接触）は正常に保た
れる。

【００３２】図４は板ばねの構成例を示す斜視図である
。図において、板ばね１２０は２つの凸部１２０ａ，１
２０ｂを形成しており、この部分で主回路配線板６６に
接触通電するよう構成されている。この図の板ばねの構
成は板ばね１２１にも同様に適用されることはいうまで
もない。

【００３３】このような構成の板ばね１２０，１２１と
主回路配線板６６との接触点を増加させることにより、
上述した各端子の傾きに対する板ばねの効果がさらに顕
著になる。

【００３４】図５〜図８はこの発明の他の実施例に係る
電磁接触器の構成図であり、図６は上面図、図５は図６
のＡ−Ａ断面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図であり、図
８はパワープリント基板との接合様態を示す断面図であ
る。上述の実施例と同一部分についてはその説明は省略
し、相違点を中心に説明する。

【００３５】固定端子板１０９，１１０のコの字形状の
上端面はケースの上面に水平に配設されておりその高さ
（固定端子板の端子高さ）は図示のＨ１寸法となってい
る。また、コイル端子板１１６，１１７は図５において
上下動可能なようにアークカバー１３により摺動案内さ
れており、更に、コイル端子板１１６，１１７のコの字
形状の上端片の内側面１１６ｃ，１１７ｃとアークカバ
ー１３の受け部１３ａ，１３ｂとの間には圧縮コイルば
ねから成る浮動ばね７１，７２が配設されている。これ
らによりコイル端子板１１６，１１７の上端面の高さＨ
２は、主回路の固定端子板１０９，１１０の端子高さＨ
１に対して、Ｈ２＝［Ｈ１−α］〜［Ｈ１＋α］の範囲
で移動可能な浮動構造となっている。なお、αは浮動寸
法である。［Ｈ１−α］の端子高さは図５の中の一点鎖
線で示す端子位置であり、この間を上下動することがで
きる。

【００３６】次に、この実施例の動作を図８のパワープ
リント基板との結合様態例について説明する。図８にお
いては主回路配線板６６がパターンが交差するために両
面基板となっており、主回路の固定端子板１０９，１１
０とコイル端子板１１６，１１７との間に端子高さの段
差が必要になった例を示している。

【００３７】図９はこのような場合のパターンプリント
基板の構成例を示した断面図である。主回路配線板６６
の両面に配線パターン６６ａ，６６ｃ及び配線導体６６
ｂ，６６ｄを配している。即ちパターンが交差するため
両面基板にしている。この図の例では、上面に主回路の
配線導体６６ｂが、下面には励磁コイルのための配線導
体６６ｄが配設されている。

【００３８】このようにパワープリント基板は主回路の
固定端子板とコイル端子板との間に端子高さの段差が必
要になっており、主回路の固定端子板１０９，１１０の
端子高さＨ１とコイル端子板１１６，１１７の端子高さ
Ｈ２との間には配線導体６６ｄの板厚ｔの分の段差が必
要になってくる。上記の浮動寸法αはこの板厚ｔよりも
充分大きくなるよう設定されているので、このような場
合もコイル端子板１１６，１１７が下降して上記の段差
に適応し、ねじ６８で締め付けてもプリント基板に曲げ
力を加えることなく、正常に組み付けが可能である。

【００３９】図８及び図９の例では主回路配線板６６が
上面に主回路の配線導体６６ｂが配設され、下面に励磁
コイルのための配線導体６６ｄが配設された両面基板と
なっているが、この逆、つまり主回路の配線導体を下面
に、励磁コイル用のそれを上面に配設した両面基板に対
しても同じ効果を発揮する。

【００４０】また、コイル端子板１１６，１１７と主回
路配線板６６との間にサージ吸収器の端子板（図示せず
）や、主回路の固定端子板と主回路配線板との間に主回
路サージ吸収器の端子板（図示せず）などを介在させた
場合の段差、或るいはコイル端子板及び固定端子板等の
部品の寸法バラツキによる段差等を上述の浮動構造が吸
収し同様の効果を発揮することはいうまでもない。

【００４１】図５〜図８の実施例においては、コイル端
子板１１６，１１７を浮動構造としたが、主回路の固定
端子板１０９，１１０を浮動構造として効果は同じであ
る。更に、コイル端子板１１６，１１７及び主回路の固
定端子板１０９，１１０の双方の端子を浮動構造にして
もよく、その場合には段差の吸収効果はさらに大きくな
り、その自由度がおおきくなる。

【００４２】また、図５〜図８の実施例に図１〜図４の
実施例の板ばねを適用しもよく、その場合には更に段差
の吸収効果が大きくなる。

【００４３】なお、上述の実施例においては電磁接触器
の端子について述べているが、他の機器たとえばソリッ
ドステートコンタクタ、パワーリレー、ダイオードモジ
ュール、トランジスタモジュール、コンデンサ等の端子
部分にも応用することが可能であり、これらを行うこと
によりパワープリント基板を用いた装置全体の信頼性を
高めることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、固定端
子板及びコイル端子板の上面に板ばねを配設してこれに
より主回路配線板（プリント基板）との接触通電を行う
ようにしたので、部品加工バラツキによる端子高さの段
差、傾き、通電による主回路配線板（プリント基板）の
枯れによる接触不安定、これに起因する主回路配線板の
焼損を防ぐことができる。また、上記によりねじ締めに
より主回路配線板と接続できる信頼性の高い電磁接触器
が供給でき、配線の省力化が達成できるので、装置全体
を安価とすることができる。

【００４５】更に、この発明によれば固定端子板及びコ
イル端子板の少なくとも一方を上下動可能なように浮動
構造となるように構成したので、部品加工バラツキによ
る端子高さの段差、サージ吸収器端子の介在による端子
高さの段差、両面パワープリント基板の配線導体による
段差などをこの浮動構造で吸収することができ、主回路
配線との接触抵抗が小さくなり接触部の温度上昇が低く
抑えられる他に、主回路配線板（プリント基板）に曲げ
力を与えることなくねじ締めで配線組立ができる。従っ
て、装置が安価に制作でき、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の電磁接触器の上面を示し
た図２のＡ−Ａ断面図である。

【図２】この発明の一実施例の電磁接触器の上面図であ
る。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】この発明の実施例の板ばねの構成例を示した斜
線図である。

【図５】この発明の他の実施例による電磁接触器の上面
を示した図６のＡ−Ａ断面図である。

【図６】この発明の他の実施例による電磁接触器の上面
図である。

【図７】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】図５〜図７の実施例の電磁接触器のパワープリ
ント基板との結合様態例を示す正面図である。

【図９】パワープリントの構成例を示す断面図である。

【図１０】従来の電磁接触器の構成を示す断面図である
。

【図１１】電磁接触器がパワープリント基板と共に使用
される箇所の例を示したインバータの回路図である。

【図１２】実開昭６０−８３２９２号公報に開示された
半導体回路装置の断面図である。

【図１３】図１０の電磁接触器をパワープリント基板に
取り付けた様態を示す側面断面図である。

【図１４】電磁接触器が組み合わされるパワープリント
基板の構造を示す斜視図である。

【図１５】図１４のＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

２；ケース ３；励磁コイル ３ａ；励磁コイルのリード部分 ３ｂ；励磁コイルのリード部分 ４；固定鉄心 ５；可動鉄心（電磁石装置） ９ａ，１０ａ；固定接点 １０９，１１０；固定端子板 １０９ｂ，１１０ｂ；端子ねじ螺着部 １１６，１１７；コイル端子板 １１６ｂ，１１７ｂ；コイル端子板の端子ねじ螺着部１
２０，１２１；板ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　励磁コイルを有する電磁石装置、この
   電磁石装置により駆動され開閉する接点装置、この接点
   装置の固定接点を一端に有し、他端に端子ねじ螺着部を
   有する固定端子板、及び前記励磁コイルのリード部分を
   一端に接続し、他端に端子ねじ螺着部を有するコイル端
   子板をケースに収蔵し、取付けた電磁接触器において、
   前記固定端子板及びコイル端子板の端子ねじ螺着部側を
   前記ケースの上面に水平に配置し、かつ上記固定端子板
   及びコイル端子板の上面に板ばねを配設したことを特徴
   とする電磁接触器。
2. 【請求項２】　　励磁コイルを有する電磁石装置、この
   電磁石装置により駆動され開閉する接点装置、この接点
   装置の固定接点を一端に有し、他端に端子ねじ螺着部を
   有する固定端子板、及び前記励磁コイルのリード部分を
   一端に接続し、他端に端子ねじ螺着部を有するコイル端
   子板をケースに収蔵し、取付けた電磁接触器において、
   前記固定端子板及びコイル端子板の端子ねじ螺着部側を
   上記ケースの上面に水平に配置し、かつ上記固定端子板
   及びコイル端子板の少なくとも一方を端子高さが他方の
   端子高さに対して上下動可能なように、浮動構造にした
   ことを特徴とする電磁接触器。