JP7321380B2 - Electromagnetic switch manufacturing method - Google Patents
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Description
本願は、電磁開閉器の製造方法に関するものである。 The present application relates to a method for manufacturing an electromagnetic switch.
従来、コイルの通電ONによって可動鉄心を固定鉄心に吸着させ、通電OFFにより離間させる電磁石であって、可動鉄心または固定鉄心の一方の接触面上に非磁性体薄板の溶着層を形成し、加熱溶接する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an electromagnet that attracts a movable iron core to a fixed iron core when the coil is energized and separates it by turning the energization off. Welding techniques have been disclosed (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、可動鉄心または固定鉄心の少なくとも一方の接触面上に一面に溶着材層を形成した残留磁気防止用の非磁性体薄板を還元雰囲気の炉中にて加熱し、銀ロウ付けした電磁石が示されている。近年電磁開閉器の大容量化に伴い、電磁石の開閉能力を大きくする要請、すなわち大寸法の鉄心の採用が検討されているが、大寸法の電磁石鉄心に残留磁気防止用の大寸法非磁性体薄板を銀ロウ付けする技術は、銀ロウ材の融点以上に鉄心を加熱するのに要する加熱時間が長くなり、生産性が低下するという点、低融点の銀ロウ材を使用しようとすると価格が高く製品コスト上昇の一因となる点から、上記要請に対して、特許文献1に示された技術を適用するには問題点がある。
In the
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、生産性の向上、製造コストの削減を可能とした電磁開閉器の製造方法を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an electromagnetic switch that enables improvement in productivity and reduction in manufacturing cost.
本願に開示される電磁開閉器の製造方法は、電磁石の第一固定鉄心と第二固定鉄心に対向した可動鉄心上に非磁性スペーサが設けられた電磁開閉器の製造方法であって、前記非磁性スペーサは位置決め機構によって前記可動鉄心の予め定められた位置に設置され、前記非磁性スペーサに設けられた突起が、前記可動鉄心に加圧溶接が行われ、前記可動鉄心に前記非磁性スペーサを固着させ、
前記加圧溶接は、下部電極上に前記非磁性スペーサ、前記可動鉄心の順に重ねて配置し、
前記可動鉄心に対向して配置されて、与圧バネ、上部電極を介して設置された上プラテンを介して前記可動鉄心を加圧するとともに、前記上部電極および前記下部電極間に通電することによって行われるものである。
また、本願に開示される電磁開閉器の製造方法は、
電磁石の第一固定鉄心と第二固定鉄心に対向した可動鉄心上に非磁性スペーサが設けられた電磁開閉器の製造方法であって、前記非磁性スペーサは位置決め機構によって前記可動鉄心の予め定められた位置に設置され、前記非磁性スペーサに設けられた突起が、前記可動鉄心に加圧溶接が行われ、前記可動鉄心に前記非磁性スペーサを固着させ、
前記位置決め機構に設けられた溝壁と、前記非磁性スペーサとの間に、位置決めブロックが設けられて前記加圧溶接が行われるものである。
A method for manufacturing an electromagnetic switch disclosed in the present application is a method for manufacturing an electromagnetic switch in which a non-magnetic spacer is provided on a movable core facing a first stationary core and a second stationary core of an electromagnet, The magnetic spacer is installed at a predetermined position of the movable core by a positioning mechanism, and the protrusion provided on the non-magnetic spacer is press-welded to the movable core, and the non-magnetic spacer is attached to the movable core. fasten,
The pressure welding is performed by stacking the non-magnetic spacer and the movable iron core on the lower electrode in this order,
The movable core is pressed by an upper platen arranged to face the movable core via a pressurizing spring and an upper electrode , and an electric current is applied between the upper electrode and the lower electrode. It is what is done.
Further, the manufacturing method of the electromagnetic switch disclosed in the present application includes:
A method for manufacturing an electromagnetic switch in which a non-magnetic spacer is provided on a movable core facing a first fixed core and a second fixed core of an electromagnet, wherein the non-magnetic spacer is predetermined on the movable core by a positioning mechanism. a protrusion provided on the non-magnetic spacer is pressure-welded to the movable core to fix the non-magnetic spacer to the movable core;
A positioning block is provided between the groove wall provided in the positioning mechanism and the non-magnetic spacer, and the pressure welding is performed.
本願に開示される電磁開閉器の製造方法は、上記のような製造方法を採用しているので、生産性が向上した低価格の電磁開閉器となる効果を奏する。 Since the manufacturing method of the electromagnetic switch disclosed in the present application employs the manufacturing method as described above, it has the effect of being a low-cost electromagnetic switch with improved productivity.
実施の形態1.
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は電磁開閉器100を示す正面図である。電磁開閉器100は、主な要素である電磁石1と固定接点2と可動接点3によって構成され、電磁石1の動作によって固定接点2に対して、可動接点3を開閉させる。図2、図3、図4は電磁石1のみを示す図であり、図2は図3のA-A矢視、図4は図3のD矢視を示す図である。この電磁石1は、可動鉄心4と、第一固定鉄心5Aおよび第二固定鉄心5Bと、第一および第二固定鉄心5A、5Bにそれぞれ巻回され、可動鉄心4を第一および第二固定鉄心5A、5Bに対して接離可能に駆動するコイル6A、コイル6Bとを備える。尚、以下の説明で単に固定鉄心5と記述した場合は、第一固定鉄心5A、第二固定鉄心5Bの双方を指し、同様にコイル6はコイル6A、コイル6Bの双方を指すものとする。
可動鉄心4の固定鉄心5に対向する面であって、図3、図4に示すように長手方向であるZ軸方向に1個のスペーサ7A、スペーサ7Bが設けられている。以下、単にスペーサ7と記述した場合は、スペーサ7A、スペーサ7Bの双方を指すものである。このスペーサ7は、電磁石1のコイル6への通電がOFFとされた後に、可動鉄心4と固定鉄心5の残留磁気を防止する。図1に示すように、第一固定鉄心5Aにはコイル6Aが、第二固定鉄心5Bにはコイル6Bが設けられたものが2個セットで、ベース板8に設けられる。
コイル6に通電されると、例えば図1に示すような経路で磁束Φの流れが発生する。このような磁路が形成されると、可動鉄心4が固定鉄心5に吸引される。そして、可動鉄心4と絶縁材よりなる支持機構9に保持された可動接点3が、可動鉄心4の駆動に連動して絶縁材よりなる上ハウジング10に設けられた固定接点2と接触することで、図示省略した電気回路を閉じる。尚、上記絶縁材の材質はABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂、PPS(Poly Phenylene Sulfide)樹脂、PBT(Poly Butylene Terephtalate)樹脂、LCP(Liquid Crystal Polymer)樹脂等の樹脂が用いられる。As shown in FIGS. 3 and 4, one
When the coil 6 is energized, a magnetic flux Φ is generated along the path shown in FIG. 1, for example. When such a magnetic path is formed, the
コイル6への通電がOFFされると、磁束Φが消滅する。スペーサ7が設けられている部分は、磁気回路上ではエアギャップと同等とみなされるので、可動鉄心4、固定鉄心5の保磁力を超えて、前記両鉄心に逆磁界が印加され、残留磁束がほぼゼロとなる。そして、可動鉄心4を固定支持する支持機構9に設けられたバネ11が、可動鉄心4を上方に押し上げることにより、可動鉄心4、支持機構9を介して一体的に設けられた可動接点3が、固定接点2から離れることになり、電気回路が開かれる。このように、コイル6への通電のON/OFFによって、可動鉄心4の動作を介して可動接点3と固定接点2間の回路が開閉される。
When the coil 6 is de-energized, the magnetic flux Φ disappears. Since the portion where the
次に、可動鉄心4の面上にスペーサ7を設けるための加圧溶接方法について述べる。図5は専用工具を用い可動鉄心4にスペーサ7A、スペーサ7Bを設置した加圧溶接前の状態を示す図である。図6は、加圧溶接時の状態を示す図である。図5、図6において上部電極13、与圧バネ14、可動電極15、下部電極16、荷重受け18、上プラテン20、下プラテン21は、溶接機構をなす専用工具である。スペーサ7A、スペーサ7Bは、図5で後述する位置決め機構19に挿入、保持されて、可動鉄心4の面上の予め定められた位置になるよう下部電極16上に配置されている。尚、図5、図6では、スペーサ7A、スペーサ7Bを2個並べて同時に加圧溶接する状態を示しているが、2個同時でなく図9に示す1個のスペーサすなわちスペーサ7Aまたはスペーサ7Bを保持する位置決め機構19Nを用い、例えばスペーサ7Aの加圧溶接後にスペーサ7Bの加圧溶接を行ってもよい。
Next, a pressure welding method for providing the
以下、スペーサ7A、スペーサ7Bを2個並べた状態を例として、スペーサ7A、スペーサ7Bの加圧溶接方法を説明する。図7は図6のB-B矢視図であり、位置決め機構19に2個のスペーサ7すなわちスペーサ7A、スペーサ7Bを挿入、配置した状態を示す図である。図8は図7のC-C断面を示す図である。図9は、1個分のスペーサを挿入、配置する位置決め機構19Nを示す図である。図7、図8に示すように、位置決め機構19には、円形状のスペーサ7A、スペーサ7Bを所定の位置に保持する半円状の溝壁19Aと、この溝壁19Aにつながるテーパ19Bによって開口部19Cが設けられている。非磁性材で薄板円形状のスペーサ7A、スペーサ7Bは、図7、図8、図10A、図10Bに示すように押し出して形成された突起7Dが、スペーサ7Aおよび7Bの中心の回りに90°毎に4箇所設けられている。この箇所数は、1箇所以上任意の複数個でもよい。前述した可動鉄心4はスペーサ7A、スペーサ7B上に接触して配置される。これにより、図5に示す加圧溶接前の状態となる。尚、図10Bは図10AのF-F断面を示す。
A pressure welding method for the
図5において図示省略した空圧シリンダの加圧力を伝達する上プラテン20の下部に、上部電極13が設けられている。この上部電極13の下部に与圧バネ14を介して可動電極15が設けられている。尚、可動電極15は上部電極13と電気的に接続されている。上部電極13に固定されたネジ(図示省略)により可動電極15と与圧バネ14を締め付け、与圧バネ14に与圧を与えている。可動電極15の下部に下部電極16が対向して設けられ、下部電極16の上面には絶縁材の荷重受け18、位置決め機構19が取り付けられている。図6に示すように、上部電極13と下部電極16に図示省略した電源から可動電極15に通電するとともに、図示省略した空圧シリンダを介し、加圧を行う。この加圧、通電によりスペーサ7A、スペーサ7Bの突起7Dには通電に伴う加熱が集中し、突起7Dおよび接触する可動鉄心4の一部分を溶融することで溶接がなされる。尚、加圧は空圧シリンダの例を示したが、油圧、電磁他の加圧源を用いてもよい。
An
図11は、図7のE矢視による位置決め機構19の開口部19Cを示す概念図であり、スペーサ7A、スペーサ7Bは、その両側面および上面が所定のクリアランスCを有して開口部19Cに挿入され、図7、図8に示すテーパ19Bに案内されて予め定められた位置の溝壁19Aに配置されるので、スペーサ7の挿入誤りを防止するとともに作業性を向上させている。尚、図8は図7のE矢視図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing the
また、図12に示すように、位置決め機構19の溝壁19Aには、図13に示すような位置決めブロック17を配置可能とする構成を有してもよい。
図12において、位置決め機構19の溝壁19Aは、位置決め機構19の水平面の一点Oを中心として約180度に渡って円弧状に形成されている。そして、位置決めブロック17は、L字形状の断面を有し、溝壁19Aの円弧中心Oを中心として前記L字形状の断面を約180度に渡って水平面上を回転させて形成される形状となっている。すなわち、位置決めブロック17は、側面が溝壁19Aに接する半円弧状の溝壁側半円弧部17Aと、溝壁側半円弧部17Aの溝壁19Aとは反対側の内径側の面から内径側に突出して、その鉛直方向高さが溝壁側半円弧部17Aよりも小さいスペーサ側半円弧部17Bとを有する。
溝壁側半円弧部17Aが溝壁19Aと接し、スペーサ側半円弧部17Bの内径側の面が、スペーサ7の側面と接することによって、スペーサ7が位置決め機構19に対して位置決めされる。また、溝壁側半円弧部17Aの底面と、スペーサ側半円弧部17Bの底面とは、同一の面となっており、下部電極16の水平面に接するようになっている。位置決めブロック17の溝壁側半円弧部17Aの内周側の側面の内径は、位置決め機構19の溝壁19Aの内径より小さく、また、位置決めブロック17のスペーサ側半円弧部17Bの高さは、スペーサ7の高さより小さくなっている。
これらの構成によって、可動鉄心4が加圧されて可動鉄心4が位置決めブロック17の溝壁側半円弧部17Aの上面よりも下方に移動した際に位置決めブロック17と可動鉄心4が接触せず、可動鉄心4とスペーサ7が所定の位置で、すなわち位置決め機構19に対して可動鉄心4とスペーサ7とが位置決めされ、加圧密着される効果が得られる。
位置決めブロック17は、絶縁材、例えばガラスエポキシ材とする。このような構成は、スペーサ7の材質、寸法、電極の面積が異なるような場合であっても位置決め機構19あるいは位置決めブロック17の変更のみで対応可となり、余分な専用工具の準備を必要としない。Further, as shown in FIG. 12, the
In FIG. 12, the
The
With these configurations, when the
The
尚、スペーサ7の材質は、ステンレス、銅、黄銅、アルミ等のいずれの非磁性材であってもよく、また平面形状は円形以外に矩形、長方形等であってもよい。
The material of the
このように、スペーサ7が位置決め機構19によって可動鉄心4の面上の予め定められた位置に容易に配置されて加圧溶接されるので、スペーサ7または可動鉄心4に特別の位置決め用の加工を施す必要がなく、製造コストを抑制できるという効果がある。
As described above, the
実施の形態2.
次に、実施の形態2による電磁開閉器100の製造方法を図に基づいて説明する。図14はスペーサ7の位置決め機構19に断面形状逆L字形の位置決めブロック17Mを配置したものである。また、図15はスペーサ7の位置決め機構19に位置決めブロック17M、絶縁位置決めブロック17Sを配置した状態を示す図である。位置決めブロック17Mは、前記図13に示した位置決めブロック17と同様の形状を有する。一方、絶縁位置決めブロック17Sは例えばガラスエポキシ等の絶縁材で、平面形状は後述する図18と同様の断面形状方形である。このような位置決めブロック17Mを採用することで耐摩耗性が向上する。尚、絶縁位置決めブロック17Sは下部電極16に設けられた溝16Aに挿入されており、加圧溶接時、下部電極16への電流の漏れを防止する機能を有している。
Next, a method for manufacturing the
実施の形態3.
実施の形態3による電磁開閉器100の製造方法を図に基づいて説明する。図16は、位置決め機構19に位置決めブロック17Mと、下部電極16に溝16Aを設けるとともに圧縮バネ23を配置したものである。尚、図16は加圧溶接前の状態、図17は加圧溶接時の状態を示す図である。位置決めブロック17Mは、図18に示す如く断面寸法がほぼ正方形状であり、この形状によってスペーサ7との接触面が大きい。従って、スペーサ7の面内に歪みを有している場合であっても、図16の状態から図17に示す圧縮バネ23が圧縮された加圧溶接時に到るまでスペーサ7を予め定められた位置に保持可能である。
A method of manufacturing the
実施の形態4.
実施の形態1~実施の形態3の加圧溶接に代替し、スペーサ7を可動鉄心4の面に固着させるのに、図19に示すように非磁性のネジ22でスペーサ7A、スペーサ7Bを可動鉄心4に固着したものである。このような構成を採用することで低コストの電磁開閉器100を提供できるという効果がある。
In place of the pressure welding of
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.
1 電磁石、4 可動鉄心、5 固定鉄心、5A 第一固定鉄心、5B 第二固定鉄心、7,7A,7B スペーサ、13 上部電極、15 可動電極、16 下部電極、17 位置決めブロック、19 位置決め機構、22 止めネジ、100 電磁開閉器。
1
Claims (12)
前記加圧溶接は、下部電極上に前記非磁性スペーサ、前記可動鉄心の順に重ねて配置し、前記可動鉄心に対向して配置されて、与圧バネ、上部電極を介して設置された上プラテンを介して前記可動鉄心を加圧するとともに、前記上部電極および前記下部電極間に通電することによって行われる電磁開閉器の製造方法。 A method for manufacturing an electromagnetic switch in which a non-magnetic spacer is provided on a movable core facing a first fixed core and a second fixed core of an electromagnet, wherein the non-magnetic spacer is predetermined on the movable core by a positioning mechanism. a protrusion provided on the non-magnetic spacer is pressure-welded to the movable core to fix the non-magnetic spacer to the movable core;
The pressure welding is performed by stacking the non-magnetic spacer and the movable iron core on the lower electrode in this order, and placing the upper platen facing the movable iron core through a pressurizing spring and an upper electrode. A method of manufacturing an electromagnetic switch, which is performed by applying pressure to the movable iron core through and energizing between the upper electrode and the lower electrode.
前記位置決め機構に設けられた溝壁と、前記非磁性スペーサとの間に、位置決めブロックが設けられて前記加圧溶接が行われる電磁開閉器の製造方法。 A method for manufacturing an electromagnetic switch in which a non-magnetic spacer is provided on a movable core facing a first fixed core and a second fixed core of an electromagnet, wherein the non-magnetic spacer is predetermined on the movable core by a positioning mechanism. a protrusion provided on the non-magnetic spacer is pressure-welded to the movable core to fix the non-magnetic spacer to the movable core;
A method for manufacturing an electromagnetic switch, wherein a positioning block is provided between a groove wall provided in the positioning mechanism and the non-magnetic spacer, and the pressure welding is performed.
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