JP2005353359A

JP2005353359A - 電磁接触器

Info

Publication number: JP2005353359A
Application number: JP2004171067A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakuma; 靖弘佐久間
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP4364723B2

Abstract

【課題】可動コアと固定コアの衝突エネルギーを可動コアの位置を固定コア方向に近づけることで減少させ、可動コアの離極および接点ジャンプを低減した電磁接触器を提供する。
【解決手段】コイル３１を巻回した固定コア１２と、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コア２２と、可動コア２２を結合し可動接点２４を支持する可動絶縁台２１と、可動コア２２を固定コア１２から開極するように配設した復帰ばね２５と、各部品を収納し固定接点１４を支持する固定絶縁台１１とを備える電磁接触器において、可動絶縁台２１と固定絶縁台１１の間に間隔調整用部品４１を装着して可動絶縁台２１を固定コア１２方向へ移動させ、可動絶縁台２１に結合された可動コア２２と固定コア１２との開極距離を可変とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁接触器であり、特に可動コアが開極状態にあるとき、可動コアと固定コアとの開極距離を任意に可変できる構造により、可動絶縁台に付随して動く可動接点の接点ジャンプを低減させ、接点消耗を抑制する電磁接触器に関する。

電気回路の開閉操作を電磁石で行う装置として、電磁接触器が知られており、電動機回路等の電気設備において、遠隔操作を行う際等に使用されている。そして、始動電流の大きな負荷を始動させる電気設備において、この負荷に電力を供給する電源の容量に余裕がない場合、負荷の始動状態における始動電流によって回路の電圧が低下する現象がある。この電気設備において、電磁接触器のコイルの電源を負荷と同じ電源から取ると、負荷の始動電流による電圧降下によって、可動コアの吸引力不足が生じる。図６はこの現象を図示したもので、曲線Ｐは定格電圧を印加した場合のコイルの吸引力と可動コア−固定コア間の間隔の関係を表す吸引力曲線である。この曲線Ｐは、始動電流のため回路の電圧降下が生じた状態では吸引力が低下し曲線Ｑに移動する。なお、特性Ｒは電磁接触器の復帰ばね及び接点ばねによる負荷力を表す。図７は操作電圧、主接点の開閉及び負荷電流をタイミングチャートで示したもので、主接点が閉路し始動電流が流れることでコイルの操作電圧が低下することを示す。この状態で電磁接触器の可動コアが固定コアに衝突してばたつきを起こすと、吸引力不足のため可動コアと固定コアの離極距離が大きくなり、可動コアに付随して動く可動接点が接点ジャンプを起こす。

この接点ジャンプによって大きな始動電流を開閉するため、接点が消耗して電気的耐久性が低下する問題があり、可動コアと固定コアに対し、いろいろな緩衝構造を採用することが提案されている。例えば特許文献１に記載のように、緩衝部材としてゴム等の弾性材を用いるものがある。しかし、従来技術では、可動コアと固定コアの間隔を調整することが難しかった。
特開昭５９−１２３２０５号公報

本発明は、従来技術の問題を解決するものであり、可動コアと固定コアの衝突エネルギーを可動コアの位置を固定コア方向に近づけることで減少させ、可動コアの離極および接点ジャンプを低減した電磁接触器を提供することを目的とする。

本発明は、コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台とを備える電磁接触器において、前記可動絶縁台と固定絶縁台の間に間隔調整用部品を装着して可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を可変とする電磁接触器である。

また、本発明は、上記可動絶縁台と固定絶縁台の間隔を調整する間隔調整用部品を可動絶縁台と固定絶縁台の間に装着可能な構造であるとともに、前記間隔調整用部品は厚さの異なる数種類からなり、可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を段階的に可変とする電磁接触器である。

そして、本発明は、コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、前記固定絶縁台に可動絶縁台と接触する突起を有すると、可動絶縁台を固定コア方向に押圧して可動絶縁台に結合された可動コアを固定コア方向に移動させるが、前記突起が切断されると、可動絶縁台が復帰ばねに押し戻され、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更する電磁接触器である。

更に、本発明は、コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、電磁接触器本体を構成する交換可能部品は可動絶縁台と接触する突起を有しており、前記交換可能部品を突起の高さを変えた部品に交換すると、可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更する電磁接触器である。

また、本発明は、コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、追加取付可能な部品は可動絶縁台と接触する突起を有しており、前記追加部品を装着すると、突起が可動絶縁台を押圧して可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更する電磁接触器である。

本発明によれば、可動コアと固定コアの衝突エネルギーを可動コアの位置を固定コア方向に近づけることで減少させ、可動コアの離極および接点ジャンプを低減した電磁接触器を得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の電磁接触器の実施例について、図面を用いて説明する。図２は、実施例１の電磁接触器の側断面図である。図３は、実施例２の電磁接触器の側断面図である。図４は、実施例３の電磁接触器の側断面図である。図５は、実施例４の電磁接触器の側断面図である。

図１は従来の電磁接触器の側断面図である。電磁接触器は、固定絶縁台１１、固定コア１２、可動絶縁台２１、可動コア２２、コイル３１、復帰ばね３２等を備えている。固定コア１２と可動コア２２は、コイル３１を間に置き、互いに対向して配置されている。可動コア２２は、可動絶縁台２１に連結部材２３で結合され、可動接点２４に可動コア２２の動きを伝達している。可動接点２４は、可動絶縁台２１に接点ばね２５の押圧により支持された状態で固定接点１４に対向して配置されている。これらは固定絶縁台１１内に納められている。電磁接触器が開極状態（ＯＦＦ状態）では、可動コア２２は、復帰ばね３２により固定コア１２から退ける方向に押圧され、そして、固定コア１２と所定の第１間隔Ｇａを隔てた開極状態にある。この状態は可動絶縁台２１を経由して可動接点２４に伝達され、可動接点２４と固定接点１４においても所定の第２間隔Ｇｂを隔てた開離状態にある。電磁接触器のコイル３１に操作電圧を印加すると、コイル３１が作る磁束による吸引力により可動コア２２が固定コア１２側に吸引され移動を開始する。この移動距離が第２間隔Ｇｂとなる時、可動接点２４と固定接点１４は接触し、電磁接触器はＯＮ状態となる。更に可動コア２２が移動し、移動距離が第１間隔Ｇａとなった時、可動コア２２は固定コア１２に衝突して接極することで動作が終了する。この過程で可動コア２２が固定コア１２に衝突した瞬間、可動コア２２の衝突エネルギーにより固定コア１２との間に反発力が働き、可動コア２２を固定コア１２より退ける力となって可動コア２２と固定コア１２は離極する。この離極は可動絶縁台２１によって可動接点２４に伝達され、可動接点２４と固定接点１４の開離につながる場合があるが、可動接点２４と固定接点１４の間には接点ストロークＧｃ（＝Ｇａ−Ｇｂ）が有り、この接点ストロークＧｃを超えない離極であれば、可動接点２４と固定接点１４は開離しない。

本発明においては、このコア離極を低減するため、可動コアと固定コアの開極距離を可変構造とする。図８の曲線Ａはコイルの吸引力と可動コア−固定コア間の開極距離を表す吸引力特性である。同図の曲線Ｂは復帰ばねおよび接点ばねによる負荷力特性を表す。同図でコイルに電圧を印加すると、コイルが作る磁束による吸引力により可動コアが固定コアに吸引され、開極距離０（接極状態）となる。コイルへの電圧印加を行わない時は、可動コアは復帰ばねの負荷力により押し戻され、開極距離Ｌ１を隔てた位置に押し圧される。コイルの吸引力に対し、ばねの負荷力は相反する力となっているため、コイルに電圧を印加すると吸引力Ａと負荷力Ｂの差、図では領域Ｓの力量により可動コアは固定コア方向へ吸引される。可動コアの開極位置を固定コア方位に移動し、可動コアの移動量をＬ２とすれば、移動量がＬ１の時に比べてａ−ｂ−ｃ−ｄで囲まれた領域の力量による加速が生じないため、可動コアが固定コアに衝突する直前の移動速度が低減される。可動コアが固定コアに衝突するエネルギーは速度に比例し、固定コアからの反発力も速度に比例するので、可動コアの離極も速度に比例して低減される。可動コアの離極が低減することで、接点ジャンプを低減できる。

実施例１を説明する。図２（ａ）は本発明の第１実施例の電磁接触器の側断面図である。図２（ｂ）に示すように、開極距離調整用部品４１を固定絶縁台１１の側面に設けた切り欠き穴より装着可能な構造としたものである。開極距離調整用部品４１は、固定絶縁台１１の外側より装着若しくは離脱できる構造としてある。

本図は、可動絶縁台２１と固定絶縁台１１の間に開極距離調整用部品４１を装着した図である。可動絶縁台２１と固定絶縁台１１の間に開極距離調整用部品４１を装着することで、可動コア２２が開極状態にあるとき、可動絶縁台２１が固定コア１２の方向に押し出され、可動絶縁台２１に結合された可動コア２２が固定コア１２の方向に移動する。この移動により、可動コア２２と固定コア１２の開極距離を可変とすることができる。

実施例２を説明する。図３は本発明の第２実施例の電磁接触器の側断面図である。本図は、固定絶縁台１１に可動絶縁台２１と接触する突起５１を配置した図である。可動絶縁台２１と抵触する突起５１により、可動絶縁台２１は固定コア１２の方向に押し出され、可動絶縁台２１に結合された可動コア２２が固定コア１２の方向へ移動した状態となる。

この可動絶縁台２１と接触する突起５１は、固定絶縁台１１の外側より容易に切断除去できる構造としてある。電源容量に裕度がある場合は、可動絶縁台２１と接触する突起５１を切断除去することによって、可動絶縁台２１が固定コア１２から開離する方向に移動する。この移動により、可動絶縁台２１に付随して動く可動接点２４と可動接点に対向する固定接点１４の遮断距離が増加することで、接点の遮断性能が向上する。遮断性能の向上は、直流電流の開閉など遮断距離を必要とする用途に有効である。本実施例は、電源事情や負荷の種類によって、可動コアと固定コアの開極距離を可変できる構造の電磁接触器である。

実施例３を説明する。図４（ａ）は本発明の第３実施例の電磁接触器の側断面図である。電磁接触器を構成する部品、本図では、接点を覆うカバーに可動絶縁台２１と接触する突起６１を設けたものである。このカバーは突起６１の有るカバー６２ａ（図４ｂ参照）と突起の無いカバー６２ｂ（図４ｃ参照）の２種類を有している。電源容量に裕度が無い用途では、突起のあるカバー６２ａを装着し、突起６１を可動絶縁台２１と抵触することで、可動コア２２が開極状態にあるとき、可動絶縁台２１が固定コア１２の方向に押し出され、可動絶縁台２１に結合された可動コア２２と可動コアに対向する固定コア１２の開極距離が減少した状態となる。また、直流電流の開閉など接点遮断距離を必要とする用途には、突起の無いカバー６２ｂを装着して、カバー装着による可動絶縁台２１への抵触を無くし、可動コア２２が開極状態にあるときの可動コアの位置を固定コア１２から開離する方向に移動する。この移動により、可動絶縁台２１に付随して動く可動接点２４と可動接点に対向する固定接点１４の遮断距離が増加することで、接点の遮断性能が向上する。

実施例４を説明する。図５（ａ）は本発明の第４実施例の電磁接触器の側断面図である。図５（ｂ）は、追加取付可能な部品（オプション部品）７２に可動絶縁台２１と抵触する突起７１を設け、電磁接触器に装着した図である。可動コア２１が開極状態にあるとき、可動絶縁台２１と抵触する突起７１により、可動絶縁台２１が固定コア１２の方向に押し出され、可動絶縁台２１に結合された可動コア２２が固定コア１２の方向に移動する。この移動により、可動コア２２と固定コア１２の開極距離を可変できる。追加取付可能な部品（オプション部品）とすることで、稼動状態の電磁接触器に対して部品を追加することで容易に仕様変更できる。

電磁接触器の側断面図。実施例１の電磁接触器の側断面図。実施例２の電磁接触器の側断面図。実施例３の電磁接触器の側断面図。実施例４の電磁接触器の側断面図。電磁接触器における吸引力曲線の説明図。電磁接触器における操作電圧等のタイミングチャートの説明図。電磁接触器における吸引力特性の説明図。

符号の説明

１１固定絶縁台
１２固定コア
１４固定接点
２１可動絶縁台
２２可動コア
２３連結部材
２４可動接点
２５接点ばね
３１コイル
３２復帰ばね
４１調整用部品
５１突起
６１突起
６２ａ、ｂカバー
７１突起
７２追加取付部品

Claims

コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台とを備える電磁接触器において、
前記可動絶縁台と固定絶縁台の間に間隔調整用部品を装着して可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を可変とすることを特徴とする電磁接触器。
請求項１記載の電磁接触器において、
上記可動絶縁台と固定絶縁台の間隔を調整する間隔調整用部品を可動絶縁台と固定絶縁台の間に装着可能な構造であるとともに、前記間隔調整用部品は厚さの異なる数種類からなり、可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を段階的に可変とすることを特徴とする電磁接触器。
コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、
前記固定絶縁台に可動絶縁台と接触する突起を有すると、可動絶縁台を固定コア方向に押圧して可動絶縁台に結合された可動コアを固定コア方向に移動させるが、前記突起が切断されると、可動絶縁台が復帰ばねに押し戻され、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更することを特徴とする電磁接触器。
コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、
電磁接触器本体を構成する交換可能部品は可動絶縁台と接触する突起を有しており、前記交換可能部品を突起の高さを変えた部品に交換すると、可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更することを特徴とする電磁接触器。
コイルを巻回した固定コアと、開極方向と同方向に移動可能に設けた可動コアと、該可動コアを結合し可動接点を支持する可動絶縁台と、前記可動コアを固定コアから開極するように配設した復帰ばねと、前記各部品を収納し固定接点を支持する固定絶縁台を備える電磁接触器において、
追加取付可能な部品は可動絶縁台と接触する突起を有しており、前記追加部品を装着すると、突起が可動絶縁台を押圧して可動絶縁台を固定コア方向へ移動させ、可動絶縁台に結合された可動コアと固定コアとの開極距離を変更することを特徴とする電磁接触器。