JP2001202861A

JP2001202861A - 電磁接触器

Info

Publication number: JP2001202861A
Application number: JP2000007992A
Authority: JP
Inventors: Junichi Miura; 順一三浦
Original assignee: KYORITSU KEIKI CO Ltd
Current assignee: KYORITSU KEIKI CO Ltd
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の上下置きや縦置きに加え、横置きにし
ても十分な動作性能を長期間に渡って保証できるように
すること。【解決手段】この電磁接触器は、ヨーク２と、当該ヨ
ーク２に固定されたコイル３と、ブラケット４等の固定
部に一端が係合され、他端側がコイル３の鉄芯５に吸引
されると共にその他端側に接点を備える板状体からなる
可動部材７，８とを有する。そして、可動部材７，８を
固定部側に常に押しつけ、両者が当接する部分のクリア
ランスを常に小さくしようとする押圧手段２５を設けて
いる。なお、可動部材を構成する可動鉄片７の一端側先
端を鉄芯５側に曲げて曲げ部２４を形成し、押圧手段と
しては弾性部材となるコイルスプリング２５を採用し、
そのコイルスプリング２５を、ブラケット４の外方に突
出した曲げ部２４と、ブラケット４が固定されたヨーク
２との間に挟み込むようにして設置するのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大電流を制御可能
な電磁接触器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電磁ソレノイドを利用して可
動鉄片を動作させて大電流をオンオフ制御する電磁接触
器が知られている。このような電磁接触器の一例が実開
平４−に示されている。

【０００３】実開平４−１２１６３９号公報に示される
電磁接触器を図１１から図１４に示す。この電磁接触器
５０は、図示しない被固定物である筐体と電気的に遮断
する絶縁台１と、この絶縁台１に固定されたヨーク２
と、該ヨーク２に固定されたコイル３と、コイル３の中
心に配置される鉄芯５とを備える。

【０００４】電磁接触器５０は、さらに、ヨーク２の上
方に接続された上部を逆Ｌ字状に内側に折曲され共通端
子１３を備えるブラケット４と、可動鉄片７と、この可
動鉄片７に載置された可動接点台金８とを有し、この可
動接点台金８の一端には、共通端子１３からのシヤント
線１２が結ばれたビス１１が、他端には、その上下面に
貫通する可動接点１４がそれぞれ備えられている。

【０００５】ピン１０は、可動接点台金８の略中央に固
定されたピンで、該ピン１０にはキャップを介して接点
ばね９が装填されている。コイル３の鉄芯５に装填され
た復帰バネ６は、接点バネ９と協同的に作動するもの
で、動作時に慣性が生じないよう可動接点台金８と可動
鉄片７とを弾力的に挟着保持している。電磁接触器５０
は、さらに下方に固定接点１５を備える固定端子１６
と、上方に固定接点１７を備える固定端子１８とを備え
る。

【０００６】可動鉄片７の図４に示す上面には、可動鉄
片７の裏面（鉄芯５側）より表面（可動接点台金８側）
に向けて互いに対向するよう山型状に突出され、該各基
部を前記対向面に向けてそれぞれハ字状の開口が形成さ
れた左右の案内突起１９，２０が設けられている。ま
た、可動鉄片７には、シヤント線１２を可動接点台金８
の一端に固定するビス１１の下端に当接する凹部２１
と、下方両側に形成された可動鉄片７の支点を形成する
左右の切り溝２２，２３とが設けられており、この切り
溝２２，２３部分で、真鍮からなるブラケット４と係合
される。

【０００７】また、固定端子１８は、絶縁樹脂からなる
絶縁取付台３１の平坦部３２に取り付けられている。こ
の絶縁取付台３１は、この平坦部３１と、ヨーク２と係
合する台部３３と、コイル３が巻回されるコイル巻回部
３４と、可動鉄片７の側面が対向する２つの第１の壁部
３５，３５と、可動接点台金８の側面が対向する２つの
壁部３６，３６とを有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁接触器５０
は、通常、図１１に示す状態または図１１とは上下逆に
した状態（以下、上下置きという）で使用され（図１１
の矢示ＡＢ参照）、十分な動作性能が長期間に渡って得
られている。また、固定接点１７側を下方にし、シヤン
ト線１２側に上方にした状態やこの関係を逆にした状態
（以下、縦置きという）で使用しても（図１３の矢示Ｃ
Ｄ参照）、同様に十分な動作性能が長期間に渡って得ら
れる。

【０００９】しかしながら、従来の電磁接触器５０は、
図１３の矢示ＥＦのように、矢示Ｅ側を上にしたり、矢
示Ｆ側を上（以下、横置きという）にして何十万回、何
百万回以上動作させると、問題が生ずるものとなってい
る。すなわち、電流のオンオフ制御を繰り返すことによ
って、切り溝２２，２３とブラケット４との間に形成さ
れている遊び（クリアランス）によって発生するがたつ
きによって、切り溝２２，２３の奥部２２ａ，２３ａま
たはこの切り溝２２，２３と係合するブラケット４側の
係合部分がかなり摩耗し、そのがたつきが一層大きくな
る。なお、このがたつきを発生させる遊び（クリアラン
ス）は、可動鉄片７が切り溝２２，２３部分を支点とし
て滑らかに揺動するために必須のもので、無くすことが
できないものとなっている。

【００１０】摩耗によって、このがたつきが大きくなる
と、可動接点台金８の先端側、すなわち可動接点１４が
配置される側の側面８ａが絶縁取付台３１の第２の壁部
３６の内面３６ａ（図１３参照）に接触することとな
る。可動接点台金８の側面８ａと絶縁取付台３１の第２
の壁部３６の内面３６ａとが接触すると、第２の壁部３
６の内面３６ａ部分が削り取られることとなり、その際
の摩耗粉が可動接点１４と固定接点１５との間の導通、
可動接点１４と固定接点１７との間の導通に悪影響を及
ぼし、電流制御が不安定となる。

【００１１】このように、従来の電磁接触器５０は、い
わゆる横置きにすると、十分な動作状態を長期に渡って
得ることができなくなり、設置姿勢が限られることとな
る。このため、設置場所や設置機器が限定されるものと
なっている。

【００１２】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、従来の上下置きや縦置きに加え、
横置きにしても十分な動作性能を長期間に渡って保証で
きるようにすることで、どのような設置姿勢であっても
長期に渡って十分な動作性能が得られる電磁接触器を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、ヨークと、当該ヨークに固定されたコイ
ルと、ブラケット等の固定部に一端が係合され、他端側
がコイルの鉄芯に吸引されると共にその他端側に接点を
備える板状体からなる可動部材とを有する電磁接触器に
おいて、可動部材を固定部側に常に押しつけ、両者が当
接する部分のクリアランスを常に小さくしようとする押
圧手段を設けている。

【００１４】このように、可動鉄片などの可動部材と固
定部との間のがたつきの原因となるクリアランスを常に
小さくしようとする押圧手段を設けているので、がたつ
き部分での摩耗が減少し、どのような設置姿勢であって
も、長期に渡って十分な動作性能を得ることができる電
磁接触器となる。

【００１５】また、他の発明は、上述の発明の電磁接触
器に加え、固定部は、ヨークと、該ヨークに固定された
ブラケットと、固定接点が取り付けられた絶縁取付台と
を有し、可動部材は、鉄芯に吸引され、一端の近傍の左
右にブラケットに係合される係合用の切り溝を有する可
動鉄片と、該可動鉄片に載置されると共にその側面が絶
縁取付台の壁部に対向する可動接点台金とを有し、押圧
手段は、可動部材を一端側方向へ押しやる弾性部材とさ
れ、この弾性部材によって当接部分のクリアランスを零
としている。

【００１６】このような構成すると、可動鉄片の切り溝
とブラケットとの係合部分にクリアランスが無くなり、
その部分での摩耗が減少する。この結果、可動接点台金
の側面が絶縁取付台の壁部に接触することが無くなり、
従来の上下置きや縦置きに加え、横置きも可能となる。
また、可動鉄片の切り溝の可動接点側がブラケットに当
接するため、支点から可動接点までの距離が短くなると
共に一定となり、可動鉄片の揺動動作が安定する。

【００１７】さらに、他の発明は上述の発明の電磁接触
器に加え、可動鉄片の一端側先端を鉄芯側に曲げて曲げ
部を形成し、弾性部材をコイルスプリングとし、そのコ
イルスプリングを、ブラケットの外方に突出した曲げ部
と、ブラケットが固定されたヨークとの間に挟み込むよ
うにして設置している。

【００１８】このように可動鉄片の一端側先端を曲げる
のみで、コイルスプリングの設置場所を確保しているの
で、従来に比べ大型化せず、部品点数もコイルスプリン
グの増加のみとなる。また、弾性部材がコイルスプリン
グなので、わずかな空間にも十分な付勢力を持つ押圧手
段とすることができる。

【００１９】加えて、他の発明は、上述の各発明の電磁
接触器に加え、可動部材を固定部側に押しやるための押
圧手段の力を、可動部材の重さがすべてその押圧手段に
加わったときでも、その重さに抗してその可動部材を初
期位置に保持できる力以上でかつその保持力の３倍以下
としている。

【００２０】このように、押圧手段の押圧力を設定する
ことで、この電磁接触器をどのような姿勢で設置しよう
と、固定部と可動部材との位置関係は一定となる一方、
余分な力が固定部と可動部材との間で働かず、動作が長
期間に渡って滑らかで安定したものとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の電磁
接触器３０について、図１から図１０に基づいて説明す
る。なお、説明に当たっては、従来の電磁接触器５０と
同一部材には同一符号を付けることとし、その同一部材
部分については説明を省略または簡略化する。

【００２２】この電磁接触器３０が従来の電磁接触器５
０と異なる主な点は、可動鉄片７の構造と、この可動鉄
片７を図１で右方（可動接片１５が配置される側とは逆
側の方向）に押しやる押圧手段となる弾性部材としての
コイルスプリング２５が配置されている点である。この
２点以外の構造は、従来の電磁接触器５０と略同一であ
り、その詳細な説明は省略する。

【００２３】可動鉄片７は、図５から図７に示すよう
に、その一端側先端が鉄芯５側に直角に曲げられた曲げ
部２４を有している。この曲げ部２４は、可動鉄片７の
他の部分の幅より狭くされ、ブラケット４をヨーク２に
固定するための２つのねじ２６，２６に衝突しないよう
にされている（図３参照）。なお、曲げ部２４の幅を他
の部分の幅と同一としたり、逆に大きな幅としても良
い。

【００２４】この曲げ部２４とヨーク２との間にコイル
スプリング２５を挟み込むようにして配置している。こ
のコイルスプリング２５を配置するため、ブラケット４
には幅広となる大開口４ａが、可動接点台金８の揺動を
許容するための幅狭の小開口４ｂに連続して設けられて
いる（図４参照）。可動鉄片７の切り溝２２，２３は、
大開口４ａの最も小開口４ｂ寄りの部分であってヨーク
２とで形成された係合溝２７，２８（図３および図４参
照）に係合する。

【００２５】可動鉄片７と固定部としてのブラケット４
との係合関係の詳細を図９に基づいて以下に説明する。

【００２６】図９に示すように、ブラケット４の係合部
位と可動鉄片７との間には該可動鉄片７を回動させる関
係で、水平方向に０．３〜０．５ｍｍ程度の遊び（＝ク
リアランス）が形成されている。そして、可動鉄片７
は、コイル３の励磁前は復帰バネ６の弾力Ｆ１と、コイ
ルスプリング２５の弾力（押圧力）Ｆ２の分力Ｆ２１，
Ｆ２２の合成力で、後方（図９の右方向で矢示Ｖ方向）
に押されると共に図９で上方に付勢される。このため可
動鉄片７の上方側は、ブラケット４の係合部位の頂面Ｓ
の前方端Ｐ１に当接し、可動鉄片７の下方側は、切り溝
２２，２３の各先端の下方端Ｐ２でブラケット４の内側
面に当接した状態となる（図９の実線図示参照）。

【００２７】励磁初期状態、すなわち、励磁された瞬間
に該鉄片７は、点Ｐ２を支点として揺動し始める。この
際、鉄芯５に装填された復帰バネ６が可動鉄片７を幾分
斜め方向に、すなわち、正しく鉛直状に押し上げていな
いので、ベクトル的合成力が働き、結果として可動鉄片
７は図９で左方向（矢示Ｗ方向）に引っ張られる。しか
し、このＷ方向の力は、コイルスプリング２５の矢示Ｖ
方向の力に比べ小さいため、点Ｐ２での可動鉄片７とブ
ラケット４との当接は継続する。その後、完全励磁状態
に入ると、可動鉄片７は、点Ｐ２を支点として図９の１
点鎖線図示のように回動し略水平となる。

【００２８】以上の動作の繰り返しでは、可動鉄片７
は、常に、切り溝２２，２３の下方先端の点Ｐ２を支点
として揺動する。この点Ｐ２を支点とする揺動は、この
電磁接触器３０が図１の矢示ＡＢ方向に上下となるよう
に配置される場合（＝上下置き）や図２の矢示ＣＤ方向
に上下となるように配置される場合（＝縦置き）は、勿
論のこと、図２の矢示ＥＦ方向に上下となるように配置
される場合（＝横置き）でも常に実行される。

【００２９】なお、点Ｐ２を支点とする揺動を滑らかに
行わせるためと摩耗粉の発生を防止するため、切り溝２
２，２３の点Ｐ２に該当する部分は、図１０に示すよう
に、曲線状面Ｙ１とされている。また、切り溝２２，２
３の後方端の下端部分も、万が一の接触を考慮して曲線
状面Ｙ２としている。

【００３０】可動鉄片７の曲げ部２４とヨーク２との間
にコイルスプリング２５を配置することで、可動鉄片７
は常に点Ｐ２を支点として揺動することとなる。このコ
イルスプリング２５が無い場合、電磁接触器３０を横置
きにすると、ブラケット４に設けられる係合溝２７，２
８と切り溝２２，２３との間の遊びでの存在によって、
可動鉄片７が横置き状態で上下方向にがたつくこととな
る。このがたつきは、可動鉄片７とブラケット４のいず
れか一方または両者に摩耗をもたらし、がたつきが一層
激しくなり、ついには絶縁取付台３１の第２の壁部３６
の内面３６ａに可動接点台金８の側面８ａが接触してし
まう。この接触によって絶縁取付台３１側が削られ、樹
脂粉が発生し、各接点１４，１５，１７の接触による導
通に悪影響をもたらす。しかし、この実施の形態では、
コイルスプリング２５が存在するため、このような不具
合は生じない。

【００３１】また、この電磁接触器３０では、可動鉄片
７が後方（図９で矢示Ｄ方向）に押しやられるため、ブ
ラケット４の内面に切り溝２２，２３の先端が当接する
こととなる。このため、可動接片１４から揺動支点とな
る点Ｐ２までの距離が短くなると共に常に点Ｐ２の１点
のみでの線接触となる。この結果、可動鉄片７と可動接
点台金８とで構成される可動部材の揺動動作が安定し、
安定した制御が行える電磁接触器３０となる。

【００３２】なお、この電磁接触器３０は、接点動作時
の火花を抑制するため、第２の壁部の３６，３６の各外
側に、図２に示すように、磁石４１，４１が配置される
と共に、その各磁石４１，４１に接触し、バックヨーク
となる磁石ヨーク４２が固定端子１６を横切るように設
けられている。この磁石ヨーク４２の上面には、各磁石
４１，４１の接点部分に対向する面がいずれの磁極とな
るかを示す「Ｎ」と「Ｓ」の文字が刻まれている（図２
参照）。

【００３３】以上に示した実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態であるが、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変更実施可能である。たとえば、ヨーク２とブ
ラケット４とを別体にせず一体化したものとしても良
い。また、絶縁台１は、電磁接触器３０が取り付けられ
る側に絶縁機能があれば、省略しても良い。

【００３４】また、上述の実施の形態では、切り溝２
２，２３を可動部材となる可動鉄片７に設けて、ブラケ
ット４と係合させているが、切り溝２２，２３を設けず
可動鉄片７の上面または下面に複数の突起物を設けて、
その突起物でブラケット４を挟み込むようにして係合さ
せる等、他の係合方法を採用しても良い。さらに、可動
鉄片７と可動接点台金８とを別部材とせずに一体化し１
つの部材としても良い。

【００３５】また、押圧手段として、金属製のコイルス
プリング２５を採用しているが、コイルスプリング２５
の代わりに他の弾性部材であるゴム部材や皿バネ等とし
ても良い。さらに、可動部材部分を固定部材側に押しつ
けるものであれば、弾性部材以外の手段を採用しても良
い。また、上述の実施の形態では、可動鉄片７を外側方
向に移動させ、クリアランス（遊び）が常に零となるよ
うにしたが、クリアランスが小さくなる方向に常に力を
与えるものであれば、必ずしもクリアランスを零としな
くても一定の効果、すなわち遊びによるがたつきによっ
て摩耗が発生するのを減少させることができる。

【００３６】また、上述の実施の形態では、コイルスプ
リング２５を押圧バネとし、可動鉄片７を外側方向に押
圧しているが、コイルスプリング２５を引っ張りバネと
して可動接片１４側に引っ張るようにしても良い。同様
に他の押圧手段や弾性部材についても上述の実施の形態
とは反対方向（図９の矢示Ｗ方向）に押圧するようにし
ても良い。これらの場合、切り溝２２，２３の後方端側
がブラケット４と当接することとなる。

【００３７】さらに、可動鉄片７に設けられた曲げ部２
４は、直角方向に曲げるのではなく、可動接片１４方向
に対して９０度を超える角度としても良い。この実施の
形態の場合、この角度は８５〜１０５度程度とするの
が、可動部材の揺動範囲との関係で好ましいものとな
り、９０〜９５度がさらに好ましいものとなる。また、
切り溝２２，２３をさらに広くして、ブラケット４との
隙間部分に弾性部材を配置する等の方法を採用すること
で曲げ部２４自体を設けないようにしても良い。また、
曲げ部２４を別体とし、ネジ等の固定手段で可動鉄片７
に取り付けるようにしても良い。

【００３８】また、コイルスプリング２５の付勢力は、
この実施の形態ではどのような取り付け姿勢であろう
と、可動部材の揺動動作が常に切り溝２２，２３の先端
下方の点Ｐ２を支点として行われるような強さとした
が、この強さをあまり強くすると、点Ｐ２において摩耗
が発生する原因となると共に滑らかな揺動動作が行えな
くなる。このため、付勢力の最大値は、可動鉄片７と可
動接点台金８の総重量（以下Ｚ１とする）の３倍を超え
る重量がコイルバネ２５に加わった場合に、ブラケット
４と可動鉄片７との当接が離れる力としている。また、
付勢力の最小値は、可動鉄片７と可動接点台金８の総重
量Ｚ１が加わっても、ブラケット４と可動鉄片７との点
Ｐ２のおける当接が維持される力となっている。このよ
うに、コイルスプリング２５の付勢力をＳＺとすると、
Ｚ１≦ＳＺ≦３Ｚ１が好ましく、1.5Ｚ１≦ＳＺ≦2.5Ｚ
１がさらに好ましい。

【００３９】また、可動鉄片７の後端が、図１１から図
１４に示す従来例のように、切り溝２２，２３の付近か
らヘ字状に折れ曲げられたものにも本発明を適用するこ
とができる。このようにすると、仮にコイルスプリング
２５の動作性能が悪化（劣化）した場合でも、上下置き
や縦置きの場合に摩耗がほとんど生じず安定した性能を
長期間得ることができる。

【００４０】また、本発明は固定端子１６を省略した２
極形式の電磁接触器も適用することができる。さらに、
この発明は大電流制御用の電磁接触器に使用して特に好
ましいが、小電流制御用のものやソレノイドを使用せず
に可動接点等の可動部材を揺動させる電流制御機器にも
適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】上述したように、本発明の電磁接触器
は、どのような設置姿勢であっても長期に渡って十分な
動作性能を得ることができ、適用範囲の広いものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電磁接触器が無励磁状態
にあるときの構造を示す側断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の右側方から見た右側面図である。

【図４】図３においてシャント線と可動部材とを取り除
いた図である。

【図５】図１の電磁接触器に用いる可動鉄片の側面図で
ある。

【図６】図５の平面図である。

【図７】図５の左側面図である。

【図８】図１の電磁接触器が励磁状態にあるときの構造
を示す側断面図である。

【図９】図１における可動部材と固定部との係合動作を
説明するための要部拡大断面図である。

【図１０】図１の電磁接触器に用いられる可動鉄片の切
り溝部分の拡大図である。

【図１１】従来の電磁接触器が無励磁状態にあるときの
構造を示す側面図である。

【図１２】図１１の電磁接触器が励磁状態にあるときの
構造を示す側断面図である。

【図１３】図１１の平面図である。

【図１４】図１１の電磁接触器に使用される可動鉄片の
平面図である。

【符号の説明】

１絶縁台（固定部の一部）２ヨーク３コイル４ブラケット（固定部の一部）５鉄芯６復帰バネ７可動鉄片（可動部材の一部）８可動接点台金（可動部材の一部）９接点バネ１３共通端子１４可動接点１５固定接点１６固定端子１７固定接点１８固定端子２２、２３切り溝２４曲げ部２５コイルスプリング（押圧手段、弾性部材）３１絶縁取付台３５第１の壁部３６第２の壁部（壁部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヨークと、当該ヨークに固定されたコイ
ルと、ブラケット等の固定部に一端が係合され、他端側
が上記コイルの鉄芯に吸引されると共にその他端側に接
点を備える板状体からなる可動部材とを有する電磁接触
器において、上記可動部材を上記固定部側に常に押しつ
け、両者が当接する部分のクリアランスを常に小さくし
ようとする押圧手段を設けたことを特徴とする電磁接触
器。
【請求項２】前記固定部は、前記ヨークと、該ヨーク
に固定されたブラケットと、固定接点が取り付けられた
絶縁取付台とを有し、前記可動部材は、前記鉄芯に吸引
され、前記一端の近傍の左右に前記ブラケットに係合さ
れる係合用の切り溝を有する可動鉄片と、該可動鉄片に
載置されると共にその側面が上記絶縁取付台の壁部に対
向する可動接点台金とを有し、前記押圧手段は、前記可
動部材を前記一端側方向へ押しやる弾性部材とされ、こ
の弾性部材によって前記当接部分のクリアランスを零と
したことを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。
【請求項３】前記可動鉄片の一端側先端を前記鉄芯側
に曲げて曲げ部を形成し、前記弾性部材をコイルスプリ
ングとし、そのコイルスプリングを、前記ブラケットの
外方に突出した前記曲げ部と、前記ブラケットが固定さ
れた前記ヨークとの間に挟み込むようにして設置したこ
とを特徴とする請求項２記載の電磁接触器。
【請求項４】前記可動部材を前記固定部側に押しやる
ための前記押圧手段の力を、前記可動部材の重さがすべ
てその押圧手段に加わったときでも、その重さに抗して
その可動部材を初期位置に保持できる力以上でかつその
保持力の３倍以下としたことを特徴とする請求項１、２
または３記載の電磁接触器。