JPH04306526A - ソリッドステートコンタクタの制御ユニット - 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、ソリッドステートコ
ンタクタの制御ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の制御ユニットとソリッド
ステートコンタクタ（以下、単にコンタクタと記す）と
の取付け方を示す説明図である。図中１は、コンタクタ
６０を図示しない制御盤等に取付ける取付台であり、冷
却フィン２を介して回路収納ケース３に取付けられてい
る。回路収納ケース３の先端部の両側部には、後述する
制御ユニット７０の固定用フック８を収容するための略
コ字形のガイド溝５が形成され、このガイド溝５の溝底
部に固定用フック８の角穴９に係合する固定用突起４が
突設されている。回路収納ケース３の先端面には、コン
タクタ６０の動作を確認するための動作表示窓６が開口
されている。

【０００３】このようなコンタクタ６０に取り付けられ
る制御ユニット７０は、その両側部に前述の固定用フッ
ク８を有すると共に、コンタクタ６０の取付け面と反対
側のユニット筺体７の頂部に、制御ユニット７０の動作
を確認するための動作表示窓１０を有している。コンタ
クタ６０と制御ユニット７０と取り付けは、導電性の短
冊板の両端部を互いに表裏面に逆方向に折曲してなる接
続体１１を用いて行われる。

【０００４】すなわち、接続体１１の一方の折曲端部１
１ａをユニット筺体７に当接し、ユニット筺体７と折曲
端部１１ａを貫通するように端子ネジ１２を取付ける。 そして、端子ネジ１２の先端部をユニット筺体７内に収
容された後述のプリント回路基板２２上の接続端子２３
に螺着する。

【０００５】同様に、接続体１１の他方の折曲端部１１
ｂを回路収納ケース３の制御ユニット７０の取付け面に
当接し、回路収納ケース３と折曲端部１１ｂを貫挿して
端子ネジ１２の先端部を、回路収容ケース３内のプリン
ト回路基板１３上の接続端子１６に螺着する。

【０００６】図８は、上述のようにして制御ユニット７
０をコンタクタ６０に取付けた状態を示す部分断面図で
ある。プリント回路基板１３は、コンタクタ６０を駆動
させるためのトライアック素子等からなる駆動回路を実
装し、更に、樹脂封止体１５による絶縁封止が施されて
回路収容ケース３に固定されている。なお、トライアッ
ク素子は、主回路開閉のためのものである。

【０００７】なお、図中１８は、操作表示窓６に対向し
てプリント回路基板１３上に立設されたコンタクタ６０
の動作表示灯、２６は、制御ユニット７０の底部に設け
られたプリント回路基板カバー２５の動作表示窓６に嵌
入された凸形ピンである。

【０００８】一方、コンタクタ６０の駆動制御回路を実
装したプリント回路基板２２は、ユニット筺体７の内壁
に設けられた固定用リブ２４に固定され、動作表示窓１
０に対向する位置に動作表示灯２０を有している。

【０００９】次に、このように構成された制御ユニット
７０及びコンタクタ６０の動作について説明する。まず
、図７に示す如く制御ユニット７０の固定用フック８を
コンタクタ６０のガイド溝５に挿入し、固定用突起４を
角穴９に嵌合させる。このとき制御ユニット７０のコン
タクタ６０との取り付け面は、コンタクタ６０に当接し
ている。

【００１０】更に、図８に示す如く、制御ユニット７０
のコンタクタ６０との取り付け面に設けた凸形ピン２６
の先端部は、コンタクタ６０の動作表示窓６内に嵌入し
ている。このようにして制御ユニット７０は、コンタク
タ６０に機械的に取り付けられ固定される。

【００１１】制御ユニット７０とコンタクタ６０が正し
い位置関係で機械的に接続されると、図８に示す如く接
続体１１を用いて両者の電気的接続を行う。すなわち、
制御ユニット７０及びコンタクタ６０の端子ネジ１２を
外し、それぞれの接続端子２３、１６間に接続体１１を
介在させて、これを端子ネジ１２によって螺着する。

【００１２】なお、制御ユニット７０及びコンタクタ６
０の動作表示窓１８、２０は、制御ユニット７０が印加
電圧により動作状態にあることを点灯表示するためのも
のである。制御ユニット７０側にも動作表示窓２０を設
けているのは、コンタクタ６０上に制御ユニット７０を
一体に取付けた後は、コンタクタ６０の動作表示灯１８
を凸形ピン２６によって視認できなくなるので、その後
におけるコンタクタ６０の動作状態等を制御ユニット７
０の動作表示等２０によって確認するためである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の制御
ユニット７０は、コンタクタ６０との接続を端子ネジ１
２の取外し、接続体１１の取付け、及び端子ネジ１２の
螺合の各操作によって行うため、接続操作が煩雑である
と共に短時間での接続が極めて困難であった。

【００１４】また、制御ユニット７０とコンタクタ６０
間の接続部は、直流制御回路部分であって低電圧・低電
流の信号を取り扱うため、より電気的に高い信頼性の下
で、制御ユニット７０とコンタクタ６０とを確実に接続
できることが切望されていた。

【００１５】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、コンタクタとの接続を簡単な構造
でワンタッチ操作によって達成でき、しかも電気的に極
めて高い信頼性の下で両者を接続できるソリッドステー
トコンタクタの制御ユニットを提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、コンタクタ
の駆動制御回路を収容したユニット筺体、該ユニット筺
体に設けられ前記コンタクタとの着脱を行なう着脱手段
と、前記駆動制御回路の所定の端子と前記コンタクタの
駆動回路の所定の端子とを電気的に接続する接続体とを
具備するソリッドステートコンタクタの制御ユニットに
おいて、接続体を、一端部が駆動制御回路の所定の端子
に固定され、他端部が制御ユニットとコンタクタの連結
時に駆動回路の所定の端子に嵌合かつ接触状態に保持さ
れる略螺旋形状の導電性弾性部材にて形成したことを特
徴とするソリッドステートコンタクタの制御ユニットで
ある。

【００１７】また、この発明は、上述の制御ユニットに
おいて導電性弾性部材の略螺旋形状を、少なくともコン
タクタ側端子との接触部がその自由端に向かって外径を
次第に拡大または縮小すると共に、螺旋の１周回前後の
内径差が線材の断面径の２倍値よりも大きく設定したソ
リッドステートコンタクタの制御ユニットである。

【００１８】

【作用】この発明のソリッドステートコンタクタの制御
ユニットによれば、制御ユニットがコンタクタに機械的
に取付けられると、導電性弾性部材の先端部とコンタク
タ側の端子が嵌合されかつ接触状態に保持され両者の接
触面積を十分に大きくする。つまり、導電性弾性部材と
コンタクタ側の端子との間で線接触または多点接触を実
現する。そして、制御ユニットとコンタクタ間に低電流
・低電圧下で高い信頼性を有する電気的接続を達成する
。

【００１９】

【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例について
図面を参照して説明する。図１は、一実施例の制御ユニ
ットとコンタクタとの取付け状態を示す部分断面図であ
る。なお、図７及び図８にて示した従来の制御ユニット
と同一部分については、同符号を付して説明を省略する
。

【００２０】この制御ユニット８０は、プリント回路基
板８１に実装された駆動回路の出力端子に略円錐形のつ
る巻きバネからなる導電性弾性部材８２の一端部を取り
付けている。導電性弾性部材８２の材質としては、例え
ば鋼、ステンレススチール、リン青銅を使用することが
できる。

【００２１】導電性弾性部材８２は、図２に示す如くプ
リント回路基板８１の表面側にその付根部となるバネ座
部５１を当接し、その裏面側に設けた半田付部５０によ
って固定されている。導電性弾性部材８２は、図３に示
す如くその付根部から先端部５２側に向って次第に外径
を拡大した略円錐形つる巻きバネで構成されている。導
電性弾性部材８２の先端部５２は、コンタクタ６０に取
付けられた端子ネジ１２のネジ頭１２ａの外周面に嵌合
かつ接触状態に配置され、さらに接続端子１６上の線押
え金具６２に当接するようになっている。

【００２２】図４に示す如く、導電性弾性部材８３の他
の例として、その付根部から先端部５２側に向かって次
第に外径を縮小した略円錐形のつる巻きバネを採用して
も良い。

【００２３】更に、図５に示す如く、導電性弾性部材８
４の他の例として、その中央部から両端部に向かって次
第に外径を拡大したつる巻きバネを採用しても良い。

【００２４】要は、導電性弾性部材８２、８３、８４の
収縮に伴って次第にコンタクタ側の端子と導電性弾性部
材との接触面積を十分に増大できるものであれば良い。

【００２５】導電性弾性部材８２、８３の形状を一端側
から他端側に向かって次第にその外径を拡大または縮小
する略螺旋形状にしたのは、導電性弾性部材８２、８３
の一端部がコンタクタ６０の端子に当接して押圧された
際に、速やかに圧縮して導電性弾性部材８２、８３とコ
ンタクタ側の端子との接触面積を十分に増大させ、これ
によって電気的に高い信頼性の下で接触を実現させるた
めである。

【００２６】一方、制御ユニット８０とコンタクタ６０
とが離間している場合、すなわち、導電性弾性部材８２
がコンタクタ６０側に付勢されていない自由状態のとき
、導電性弾性部材８２は図３に示すような略螺旋状態を
呈している。

【００２７】図中５３は、導電性弾性部材８２を形成す
る弾性部材線材８２ａの先端から螺旋の１周回によって
形成された先端部５２より更に１周回した螺旋の２周回
目の地点を示し、５４は、同様に螺旋の３周回した地点
を示している。螺旋の１周回目の地点５２における内径
Ａは、２周回目の地点５３における内径Ｂよりも大きく
設定されている。

【００２８】この内径Ａと内径Ｂの差は、弾性部材線材
８２ａの断面径Ｃの２倍よりも大きくなるように設定さ
れて螺旋形状を特定している。

【００２９】その理由は、制御ユニット８０とコンタク
タ６０を連結して図２に示したように、導電性弾性部材
８２の先端部５２が、コンタクタ６０側の端子ネジ１２
に当接し、これを保持するように圧縮して更に先端部５
２に螺旋の２周回地点５３を順次ネジ頭１２ａの表面部
分に密着させてうず状の線接触を作り、導電性弾性部材
８２と端子ネジ１２との接触面積を十分に増加させるた
めである。

【００３０】このように構成された制御ユニット８０に
よれば、図７に示した従来のものと同様にして制御ユニ
ット８０とコンタクタ６０との機械的接続を、制御ユニ
ット８０の固定用８がコンタクタ６０側のガイド溝５に
嵌入し、固定用突起４が角穴に嵌合するようにして達成
する。

【００３１】機械的接続が完了すると、図１及び図２に
示す如く、導電性弾性部材８２の先端部５２、螺旋の２
周回地点５３及び３周回地点５４が、端子ネジ１２のネ
ジ頭１２ａ部分にうず状の線接触の状態で圧縮力を受け
て順次当接する。

【００３２】このとき、略円錐状のつる巻きバネからな
る導電性弾性部材８２は、弾性部材線材８２ａの巻径が
大きいほどバネ定数が小さく、制御ユニット８０をコン
タクタ６０に連結した際に受ける圧縮力に対して大きく
変形する特性を有している。

【００３３】この結果、制御ユニット８０とコンタクタ
６０との連結時の圧縮力に応じて、導電性弾性部材８２
の先端部５２を十分に変形させてネジ頭１２ａに確実に
密着させることができる。

【００３４】換言すれば、導電性弾性部材８２は、図３
に示す如く、先端部５２側に向って次第に外径が大きく
なっているので、十分な圧縮力を受けると先端部５２に
近ずくほど変形量が大きくなり、各周回地点５３、５４
を順次速やかに先端部内に嵌入することができる。つま
り、先端部５２は、圧縮力によってネジ頭１２ａよりも
大きい内径を有することになり、制御ユニット８０とコ
ンタクタ６０が正しく接続すると、先端部５２はネジ頭
１２ａの外側の線押え部材６２の平坦面に円形の当接線
を作り、更に螺旋の２周回地点５３がネジ頭１２ａの頭
部傾斜面に当接することになる。

【００３５】この結果、導電性弾性部材８２と端子ネジ
１２とのうず状の線接触を実現することができる。この
ため、仮に導電性弾性部材８２の先端部５２に不都合な
形状変形が生じても、端子ネジ１２との多数点での接触
状態を容易に維持することができる。

【００３６】このため、低電圧・低電流の回路がコンタ
クタ６０等に採用されている場合でも、安定した信頼性
の高い電気的接続を実現することができる。また、制御
ユニット８０とコンタクタ６０との接続に際して、図７
にて示した従来の制御ユニット７０のように、接続体１
１や制御ユニット７０側の端子ネジ１２を必要としない
。

【００３７】この結果、部品点数を削減できると共に、
端子ネジ１２と接続体１１の螺合操作が全く不要となり
、ワンタッチ操作で容易に制御ユニット８０をコンタク
タ６０に接続させることができる。

【００３８】また、制御ユニット８０の構造を極めて簡
単なものにして、製造コストの低減を達成できる。

【００３９】なお、実施例１では、制御ユニット８０を
コンタクタ６０の上部の取付けるものについて説明した
。しかし、この発明は、このような例のものに限らず、
端子ネジ１２とは異なった手段による制御回路を必要と
する低電圧・低電流回路のコンタクタの場合にも、制御
ユニット８０の機械的な取付け方法・取付け位置に左右
されずに適用できるものである。

【００４０】また、図６に示す如く、端子ネジ１２のネ
ジ頭１２ｂが角形のものであっても、導電性弾性部材８
２の先端部５２及び螺旋の２周回目の地点５３内にネジ
頭１２ｂの側部を収容して、十分に大きな接触面積を確
保することができる。

【００４１】また、図１において凸形ピン２６を動作表
示窓６に嵌入させるのは、制御ユニット８０とコンタク
タ６０とを互に正しい位置関係にして一体に取付けるた
めである。すなわち、動作表示窓６の形成位置は、コン
タクタ６０の表面の中心部から隅部に向ってずれている
。そして、この動作表示窓６の形成位置に対応した配置
にして制御ユニット８０の裏面側に凸形ピン２６が設け
られている。

【００４２】つまり、制御ユニット８０とコンタクタ６
０が、互いに正しい位置関係で対向したときにだけ凸形
ピン２６を動作表示窓６に嵌入できることになる。仮に
、制御ユニット８０とコンタクタ６０とが正しくない向
きで対向していると、凸形ピン２６の先端部がコンタク
タ６０の表面に当接し、凸形ピン２６を動作表示窓６に
嵌入できないことになる。

【００４３】この結果、凸形ピン２６の制御ユニット８
０の裏面からの突出した分だけ、制御ユニット８０とコ
ンタクタ６０との突き合わせ部に隙間ができる。そして
、制御ユニット８０はコンタクタ６０から浮上がった状
態となる。このようにして、制御ユニット８０がコンタ
クタ６０に間違った配置状態で連結されるのを防止する
ようになっている。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した如く、この発明にかかるソ
リッドステートコンタクタの制御ユニットによれば、コ
ンタクタとの接触手段に略螺旋形状の導電性弾性部材を
採用しているので、部品点数を削減して簡単な構造にで
きると共に、コンタクタとの接続をワンタッチ操作で行
うことができる。

【００４５】また、導電性弾性部材により制御ユニット
とコンタクタ間の端子相互の接続を確実に、しかも、電
気的に極めて高い信頼性の下で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のソリッドステートコンタ
クタの制御ユニットとコンタクタとの取付け状態を示す
部分断面図である。

【図２】図１の制御ユニットにて用いた導電性弾性部材
の使用状態を示す説明図である。

【図３】図２の導電性弾性部材の螺旋形状を示す説明図
である。

【図４】導電性弾性部材の他の例を示す説明図である。

【図５】両端部で外径が大きくなった導電性弾性部材の
例を示す説明図である。

【図６】導電性弾性部材が角形のネジ頭に当接している
状態を示す説明図である。

【図７】従来の制御ユニットとコンタクタとの取付け状
態を示す説明図である。

【図８】従来の制御ユニットとコンタクタとの取付け状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１２　　端子ネジ １２ａ　　ネジ頭 ２２　　プリント回路基板 ５０　　半田付部 ５１　　バネ座部 ５２　　導電性弾性部材の先端部 ５３　　導電性弾性部材の螺旋の１周回地点５４　　導
電性弾性部材の螺旋の２周回地点６０　　ソリッドステ
ートコンタクタ ６２　　線押え金具 ８０　　制御ユニット ８２　　導電性弾性部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　コンタクタの駆動制御回路を収容した
   ユニット筺体と、該ユニット筺体に設けられ前記コンタ
   クタとの着脱を行なう着脱手段と、前記駆動制御回路の
   所定の端子と前記コンタクタの駆動回路の所定の端子と
   を電気的に接続する接続体とを具備するソリッドステー
   トコンタクタの制御ユニットにおいて、接続体を、一端
   部が駆動制御回路の所定の端子に固定され、他端部が制
   御ユニットとコンタクタの連結時に駆動回路の所定の端
   子に嵌合かつ接触状態に保持される略螺旋形状の導電性
   弾性部材にて形成したことを特徴とするソリッドステー
   トコンタクタの制御ユニット。
2. 【請求項２】　　導電性弾性部材の略螺旋形状は、少な
   くともコンタクタ側端子との接触端部がその自由端に向
   かって外径を次第に拡大または縮小すると共に、螺旋の
   １周回前後の内径差が線材の断面径の２倍値よりも大き
   く設定したものである請求項第１項記載のソリッドステ
   ートコンタクタの制御ユニット。