JP2010118206A - Electromagnetic contactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁接触器に関する。 The present invention relates to an electromagnetic contactor.
従来からの電磁接触器として、可動鉄心と対峙するように固定鉄心を配置し、該固定鉄心に巻回された励磁コイルを励磁させて、接点同士を接触させるものが存在する。 As a conventional electromagnetic contactor, there is one in which a fixed iron core is disposed so as to face a movable iron core, and an excitation coil wound around the fixed iron core is excited to bring the contacts into contact with each other.
特許文献１には、可動鉄心と、脚部に励磁コイルが巻回される固定鉄心とを対峙するように配置させ、これら可動鉄心と固定鉄心との間に、可動鉄心を固定鉄心から離間させる方向に付勢する復帰バネを配設した電磁接触器が開示されている。この電磁接触器では、励磁コイルの励磁によって発生する電磁力を利用して、可動鉄心を復帰バネのバネ力に抗して固定鉄心側に移動させて、接点同士を接触させる構成となっている。
In
しかしながら、特許文献１に開示されている電磁接触器では、接点同士を接触状態に維持するためには、励磁コイルに電流を流し続けなければならない。このため、消費電力が大きくなってしまう。また、長時間にわたって電流を流し続けると、励磁コイルから熱が発生し、この熱が装置に悪影響を及ぼしてしまう。また、特許文献１開示の電磁接触器では、一対の脚部にそれぞれ電磁コイルが巻回されている。このように、合計２つのコイルを配設させる構成を採用すると、装置が大型化するといった問題が生じる。
However, in the electromagnetic contactor disclosed in
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは消費電力を削減できると共に、発熱を抑制でき、かつ小型化を図ることが可能な電磁接触器を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic contactor that can reduce power consumption, suppress heat generation, and can be downsized. Is.
上記課題を解決するために、本発明の一側面は、ハウジングと、ハウジングに保持されると共に、中心軸方向に沿って筒状空間部を有する電磁コイルと、当該電磁コイルの筒状空間部内を中心軸方向に沿って往復運動可能な状態で配設される可動体と、可動体の動きに連動して可動する可動接点と、ハウジングに保持され、可動接点と接離する固定接点と、を備えた電磁接触器において、可動体との間で吸引力が作用する永久磁石を筒状空間部内に該可動体と対向するように配設し、電磁コイルに通電し可動体を励磁させて、可動体を永久磁石が配設される側となる一方側に向かって移動させることで、可動接点と固定接点とを接触させたとき、永久磁石の吸引力を利用して可動体を永久磁石側に位置保持し電磁コイルの励磁を無くした後も、可動接点と固定接点の接触状態を維持させるものである。 In order to solve the above-described problems, an aspect of the present invention includes a housing, an electromagnetic coil that is held in the housing and has a cylindrical space portion along the central axis direction, and the inside of the cylindrical space portion of the electromagnetic coil. A movable body disposed in a reciprocable manner along the central axis direction, a movable contact that is movable in conjunction with the movement of the movable body, and a fixed contact that is held by the housing and is in contact with and away from the movable contact. In the electromagnetic contactor provided, a permanent magnet acting with an attractive force between the movable body is arranged in the cylindrical space so as to face the movable body, and the electromagnetic coil is energized to excite the movable body, By moving the movable body toward one side where the permanent magnet is disposed, the movable body is moved to the permanent magnet side by utilizing the attractive force of the permanent magnet when the movable contact and the fixed contact are brought into contact with each other. Even after the position is maintained and the excitation of the electromagnetic coil is lost It is intended to maintain the contact state of the fixed contact and the movable contact.
また、可動体に永久磁石と反発するような反発力が作用するように可動体を逆励磁させて、可動体を一方側と反対となる他方側に向かって移動させることで、可動接点を固定接点から離間させ、電磁コイルの逆励磁を無くした後もその離間状態を維持させるものとするのが好ましい。 Also, the movable contact is fixed by reversely exciting the movable body so that a repulsive force acting against the permanent magnet acts on the movable body and moving the movable body toward the other side opposite to the one side. It is preferable that the separated state is maintained after the contact point is separated and the reverse excitation of the electromagnetic coil is eliminated.
また、本発明の一側面は、電磁コイルへの通電により励磁される可動体を有し、該可動体の動きに連動して移動する可動接点を固定接点に接離させる電磁接触器において、可動体との間で吸引力が作用する永久磁石を可動体と対向するように配設し、可動体を励磁することで移動させ、可動接点を固定接点に接触させたときまたは離間させたとき、永久磁石の吸引力を利用して可動体を永久磁石側に位置保持し可動接点と固定接点の接触状態または離間状態を維持させるものである。 Another aspect of the present invention is an electromagnetic contactor having a movable body that is excited by energization of an electromagnetic coil and moving a movable contact that moves in conjunction with the movement of the movable body to and from a fixed contact. When a permanent magnet with an attractive force acting on the body is arranged to face the movable body, moved by exciting the movable body, and when the movable contact is brought into contact with or separated from the fixed contact, The movable body is held on the permanent magnet side by using the attractive force of the permanent magnet to maintain the contact state or the separation state between the movable contact and the fixed contact.
また、可動体に永久磁石と反発するような反発力が作用するように、可動体を逆励磁し、可動接点を固定接点から離間させまたは接触させ、電磁コイルの逆励磁を無くした後もその離間状態または接触状態を維持させるものとするのが好ましい。 In addition, the movable body is reverse-excited so that a repulsive force that repels the permanent magnet acts on the movable body, and the movable contact is moved away from or in contact with the fixed contact, and the reverse excitation of the electromagnetic coil is eliminated. It is preferable to maintain the separated state or the contact state.
また、可動体と同軸方向に沿って、可動接点と連動して移動するスライダを備え、可動体は、永久磁石側に位置保持された状態から永久磁石と対向しない側に向かって移動するとスライダと衝突するように構成されており、可動体がスライダに衝突した際の衝撃力を利用して可動接点を固定接点から離間させるものとするのが好ましい。 In addition, a slider that moves in conjunction with the movable contact point along the coaxial direction with the movable body is provided. When the movable body moves from the position held on the permanent magnet side toward the side not facing the permanent magnet, the slider and Preferably, the movable contact is configured to collide, and the movable contact is separated from the fixed contact using an impact force when the movable body collides with the slider.
また、スライダは、可動体と対向する側に開口すると共に、該可動体の一端が入り込むことが可能な凹状に形成された凹部を有し、可動体が、永久磁石と対向しない側に向かって移動すると、可動体の一端が凹部の底面に衝突するものとするのが好ましい。 In addition, the slider has an opening on the side facing the movable body, and has a concave portion formed in a concave shape into which one end of the movable body can enter, and the movable body faces the side not facing the permanent magnet. It is preferable that one end of the movable body collides with the bottom surface of the recess when moved.
また、電磁コイルを保持するハウジングの一端側に配設され、その内部にハウジング側に向かって開口する内部空間を有するカバーユニットと、可動接点が固定されると共に、カバーユニットの内部空間に可動体と同軸方向に沿って運動可能に配置される可動接点部材と、固定接点が固定され、固定接点が可動接点と対向する位置にくるように、カバーユニットの内部空間に配置される固定接点部材と、を備え、可動接点部材を固定接点部材が配置される側となる他端側に付勢して可動接点を固定接点に圧接させるための接点圧接用スプリングを内部空間内に配設すると共に、可動体を一端側に付勢して可動接点を固定接点から離間させるための接点離間用スプリングを、可動接点部材を境にして接点圧接用スプリングと対向する側に配設するものとするのが好ましい。 In addition, a cover unit that is disposed on one end side of the housing that holds the electromagnetic coil and has an internal space that opens toward the housing side, a movable contact is fixed, and a movable body is disposed in the internal space of the cover unit. A movable contact member arranged so as to be movable along a coaxial direction, and a fixed contact member arranged in an internal space of the cover unit so that the fixed contact is fixed and the fixed contact is located at a position facing the movable contact. And a contact pressure contact spring for biasing the movable contact member to the other end side on which the fixed contact member is disposed and pressing the movable contact against the fixed contact is disposed in the internal space. A contact separation spring for biasing the movable body toward one end and separating the movable contact from the fixed contact is disposed on the side facing the contact pressure contact spring with the movable contact member as a boundary. Preferably with things.
また、永久磁石が可動体を永久磁石側に位置保持した状態時、接点離間用スプリングの付勢力よりも、永久磁石が可動体を吸引する吸引力が大きくなるように、かつ可動体を永久磁石側から離れた位置に位置保持した状態時、接点離間用スプリングの付勢力よりも、接点押圧用スプリングの付勢力と永久磁石が前記可動体を吸引する吸引力との合計力の方が小さくなるように接点離間用スプリングおよび接点圧接用スプリングのバネ定数を設定すると共に永久磁石の吸引力の大きさを設定するのが好ましい。 Further, when the permanent magnet holds the movable body on the permanent magnet side, the movable body is made permanent magnet so that the attraction force by which the permanent magnet attracts the movable body is larger than the biasing force of the contact separation spring. When the position is maintained at a position away from the side, the total force of the biasing force of the contact pressing spring and the suction force of the permanent magnet attracting the movable body is smaller than the biasing force of the contact separating spring. Thus, it is preferable to set the spring constants of the contact separation spring and the contact pressure spring and set the magnitude of the attractive force of the permanent magnet.
本発明によると、電磁接触器の消費電力を削減できると共に、発熱を抑制でき、かつ装置の小型化を図ることが可能となる。 According to the present invention, power consumption of an electromagnetic contactor can be reduced, heat generation can be suppressed, and the apparatus can be downsized.
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電磁接触器１について、図面を参照しながら説明する。また、以下の説明において、ハウジング２に対してカバーユニット３０が配置されている側を「上」、カバーユニット３０に対してハウジング２が配置されている側を「下」、左側面部５が存在する側を「左」および右側面部６が存在する側を「右」と、それぞれ規定する。
(First embodiment)
Hereinafter, the
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁接触器１を示す正面図であり、可動接点４４（図３参照）と固定接点５６（図３参照）とが非接触の状態を示す図である。図２は、図１の電磁接触器１の平面図である。図３は、図１の電磁接触器１の右側面図であり、可動接点４４と固定接点５６とが非接触の状態を示す図である。図４は、図１の電磁接触器１を右斜め上方向から見た斜視図である。図５は、図１の電磁接触器１においてハウジング２よりも上側に配置される部分の構成を示す分解斜視図である。図６は、図１の電磁接触器１においてカバーユニット３０よりも下側に配置される部分の構成を示す分解斜視図である。図７は、図１の電磁接触器１の側断面図であり、可動接点４４と固定接点５６とが非接触の状態を示す図である。この断面図は、図３の電磁接触器１における左右方向の略中央において切断した断面図である。
FIG. 1 is a front view showing the
電磁接触器１は、図１、図３、図４および図７に示すように、ハウジング２を有する。ハウジング２は、鉄板、鋼板などの金属製の板を正面方向から見て略四角枠状に形成したものである。すなわち、ハウジング２で囲まれた空間は、図１における紙面手前側および紙面奥側の双方の外部空間と連通する開放空間部７を有している。以下、本実施の形態において、ハウジング２の上面側の面を上面部３と呼び、上面部３に対向する面を底面部４と呼び、図３および図４において左側の面を左側面部５と呼び、図３および図４において右側の面を右側面部６と呼ぶ。
The
ここで、上面部３、左側面部５および右側面部６は、１つの平状の金属板を略逆Ｕ字状に折り曲げて一体的に形成されている。底面部４は平板状の金属板から形成されており、上面部３、左側面部５および右側面部６の逆Ｕ字の開口部分に取り付け、取り外し可能となっている。
Here, the
図６および図７に示すように、ハウジング２の上面部２の略中央には、貫通孔８が形成されている。この貫通孔８の内側には、略円筒状のワッシャ部材１０が配設されている。ワッシャ部材１０は、円筒状の形態を有する筒状部１０ａと、その下端縁から周方向外方に向かって延出するリング状の周状鍔部１０ｂとを有する。このワッシャ部材１０は、筒状部１０ａが貫通孔８内に挿入され、周状鍔部１０ｂが上面部３の下面に当接する形で貫通孔８の内側に配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
また、上面部３の四隅には内側に向かって角状に切り欠かれた切欠部３ａが形成されている（図６および図１３参照）。この切欠部３ａには、後述する下方凸部３６が配置され、また、後述する長ネジ３９がこの切欠部３ａを貫通するように配置される。下方凸部３６が配置されるため、図１、図３および図６に示すように、左側面部５および右側面部６の上面の左右両側端には一段低くなるような段部５ａ，６ａが形成されている。さらに、底面部４の略中央には、裏側から上方に向かって略円盤状の形態で押し出された円盤部４ａが設けられている（図６および図７参照）。すなわち、円盤部４ａは底面部４から略円盤状の形態で上方に向かって突出している。また、底面部４の四隅近傍には後述する長ネジ３９が入る合計４つのネジ穴４ｃが設けられている（図６および図１３参照）。
Further, at the four corners of the
ハウジング２の開放空間部７内には、電磁コイル１１が配設される。電磁コイル１１は、ボビン１２に巻線１３を巻きつけたものである。ボビン１２は、円筒状の円筒部１４を有する。円筒部１４は小径の円筒状をした小径円筒部１４ａと、小径円筒部１４ａと連接してその下方に設けられた大径円筒状の大径円筒部１４ｂとを有する。円筒部１４の上下には、周方向外方に向かって延出する一対の上鍔部１５および下鍔部１６が形成される。巻線１３としては、たとえばエナメル線が用いられる。巻線１３は、一対の上鍔部１５および下鍔部１６の間において、円筒部１４に巻きつけられる。電磁コイル１１には、正方向（図２において反時計回り方向）および逆方向（図２において時計回り方向）の双方向へ電流を流すことが可能となっている。これにより、後述する可動鉄心２０を上下方向にＮＳに励磁されたり、逆にＳＮに励磁されたりすることが可能となる。なお、図７に示す状態は、電磁コイル１１に逆方向の電流を流して可動鉄心２０を逆励磁させて上方向へ移動させ、電磁接触器１をＯＦＦにした状態である。この状態では、電磁コイル１１に電流は流れておらず、可動鉄心２０に磁極ＮＳは現れていない。図７において、点線で示すＳＮは消失した磁性を示している。
An
ボビン１２は、上鍔部１５が上側に位置し、円筒部１４の中心軸線となる円筒軸がハウジング２の上下方向となる向きで、ハウジング２内に配設される。巻線１３の両端は、ハウジング２の外側へ引き出され、不図示のコネクタに接続される。
The
図７に示すように、ボビン１２の円筒部１４には、筒状空間部１７が形成される。筒状空間部１７は、小径円筒部１４ａの内側に形成される小径筒状空間部１７ａと、大径円筒部１４ｂの内側に形成される大径筒状空間部１７ｂとを有する。小径筒状空間部１７ａおよび大径筒状空間部１７ｂは、円筒部１４と同心の略円柱形状に形成される。小径筒状空間部１７ａの内部には、可動体となる可動鉄心２０の下端部分が配設される。また、大径筒状空間部１７ｂの内部には、永久磁石２１と後述する鉄部材２８とが配設される。永久磁石２１としては、希土類磁石やネオジム磁石を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 7, a
可動鉄心２０は、たとえば電磁軟鉄を略円柱形状に形成したものである。具体的には、可動鉄心２０は、小径筒状空間部１７ａに配設される下端部分となる大径の大径可動部２２と、ハウジング２の上面部３の貫通孔８から上方に突出する小径の小径可動部２３と、小径可動部２３の上端に小径可動部２３より大径の円盤状に設けられる上端可動部２４とを有する。大径可動部２２は、小径筒状空間部１７ａより一回り小さいサイズに形成される。
The
大径可動部２２と小径可動部２３とは一体的に形成されている。一方、上端可動部２４は、大径可動部２２および小径可動部２３とは別体として形成されている。小径可動部２３は、上端面から下方に向かって形成されたネジ穴２３ａを有する。また、上端可動部２４には、その上方からネジ１９を螺入可能とするネジ孔２４ａが形成されている。上端可動部２４と小径可動部２３とは、ネジ１９を上端可動部２４のネジ孔２４ａに挿入し、この挿入されたネジ１９の先端部をネジ穴２３ａに羅入させることによって一体化され、両者は隙間なく固定される。
The large-diameter
可動鉄心２０は、大径可動部２２が小径筒状空間部１７ａ内に納まるようにボビン１２と同軸上に配設される。これにより、可動鉄心２０は、小径筒状空間部１７ａ内においてボビン１２の円筒軸方向、つまりハウジング２の図７で上下方向に移動可能となる。この可動鉄心２０は、電磁コイル１１に正方向の電流を流すと上下方向にＮＳ着磁され、後述する接点離間用スプリング２５の付勢力に抗して一方向となる下方向へ移動する。電磁コイル１１に逆方向の電流を流すと可動鉄心２０は逆励磁され、すなわち、上下方向にＳＮ着磁されて永久磁石２１と反発し合うと共に、接点離間用スプリング２５の付勢力によって他方向となる上方向へ移動する。なお、可動鉄心２０は、珪素鋼板を積層して略円柱形状に形成したものであってもよい。
The
また、上端可動部２４と上面部３との間には、圧縮スプリングとなる接点離間用スプリング２５が介在されている。具体的には、接点離間用スプリング２５は、その上端が上端可動部２４の下側面２４ｂに当接し、その下端が上面部３の上側の面に当接するように小径可動部２３の外周側に配設されている。また、接点離間用スプリング２５は、上端可動部２４と上面部３との間に収縮した状態で配設される。このため、可動鉄心２０は接点離間用スプリング２５の復元力によって上方に向かって常に付勢された状態となっている。したがって、可動鉄心２０は、上方へ移動した状態では、小径可動部２３と大径可動部２２との境界部に形成される略円周状の周縁部２６が、ワッシャ部材１０の周状鍔部１０ｂの下側面に当接した状態となる。その結果、可動鉄心２０の下端と後述する鉄部材２８とは離間し、両者の間には隙間Ｈが形成された状態となる（図７参照）。この状態では、可動鉄心２０は最も上方に移動しており、隙間Ｈは上下方向において５ｍｍの間隔を有している。
Further, a
永久磁石２１は略円柱状の形態を有している。この永久磁石２１は円筒状の形態を有するリング枠２７の内部に収納される。また、永久磁石２１は、上方がＮ極、下方がＳ極となるようにリング枠２７の内部に配設される。このリング枠２７は、その内側に円盤部４ａが嵌め込まれる形で底面部４上に固定される。さらに、永久磁石２１の上方には、リング枠２７と略同径の円盤状の形態をした鉄部材２８が配置されている。この鉄部材２８は可動鉄心２０が永久磁石２１に直接衝突するのを防止し、永久磁石２１の割れなどを防ぐものである。また、鉄部材２８は、永久磁石２１の磁束を集中化させ磁力を強める働きもする。
The
これら永久磁石２１、リング枠２７および鉄部材２８は、一種の固定鉄心ともいえるもので大径筒状空間部１７ｂの内部にボビン１２と同軸上に配設される。また、これら永久磁石２１、リング枠２７および鉄部材２８は、小径円筒部１４ａと大径円筒部１４ｂとの境界部において両者を略円周状の形態で連接する連接部１４ｃによって下方に押圧され、一方、円盤部４ａによって上方に押圧されるため、永久磁石２１、リング枠２７および鉄部材２８が大径筒状空間部１７ｂ内でガタつくことがなくなる。なお、リング枠２７の材料として真鍮が使用されているが、他の金属を使用するようにしても良い。
The
図１、図３、図４および図７に示すように、ハウジング２の上面部３の上には、保持体としてのカバーユニット３０が配設される。カバーユニット３０は、下カバー部３１と、上カバー部３２と、を有する。
As shown in FIGS. 1, 3, 4, and 7, a
下カバー部３１は、その中央に断面略四角形の上下方向に貫通する貫通孔３３を有する略四角枠形状を呈している。この下カバー部３１は、四角枠状の下本体部３４と、この下本体部３４において貫通孔３３を隔てた左右の壁部から上方に向かって立設される一対の立設部３５，３５（図３および図５参照）と、下本体部３４の四隅近傍から下方に向かって突出する合計４つの下方凸部３６とを有する。
The
下本体部３４の外形は、ハウジング２の上面部３と略同じサイズの外形に形成されている。下カバー部３１は、その貫通孔３３中に可動鉄心２０が挿入されるように、ハウジング２の上面部３の上に配設される。また、下カバー部３１は、下方凸部３６が上面部３に形成される段部５ａ，６ａに嵌まるようにハウジング２上に配置される（図１、図３および図４参照）。なお、下カバー部３１の貫通孔３３は、ハウジング２の上面部３の略中央に形成される貫通孔８より大きな径を有する。また、下カバー部３１の四隅近傍にはネジ２９を上下方向に挿通可能とさせるネジ貫通孔３１ａが合計４つ設けられている（図５および図１３参照）。図７の状態では、可動鉄心２０の上端可動部２４は下カバー部３１の上端面（立設部３５の上端面）よりも上方に突き出ている。
The outer shape of the lower
図１から図４および図７に示すように、上カバー部３２は、下カバー部３１と略同じ底面サイズに形成され、下カバー部３１上に配設される。上カバー部３２は、上本体部３７と、上本体部３７の左右方向略中央から上方に向かって突出する突部３８とを有しており、正面から見て略凸状の形態を有している。上本体部３７の上面には上本体部３７から底面部４に伸びる長ネジ３９の頭部が現れている。また、上本体部３７には、該上本体部３７を左右方向に突っ切り、下方に向かって開口する内部空間となる左右方向貫通空間部４０が形成されている。図３に示すように、左右方向貫通空間部４０の左右両側部は上方に向かって凸状に切り欠かれた形態に形成されている。このため、上本体部３７の左右両側端部近傍には、後述する固定接点板５５を係止させるための係止部４９が形成される（図３および図５参照）。
As shown in FIG. 1 to FIG. 4 and FIG. 7, the
図２に示すように、突部３８の平面形状は、矩形状の形態において図２の左右方向の略中央部が外側に向かって略台形状に膨らんだ形状となっている。また、図７に示すように、突部３８の内側には左右方向貫通空間部４０に連通するように下方に向かって開口し周囲が突部３８の壁に囲まれた内部空間となる多角柱状の柱状中空部４１が左右方向貫通空間部４０の上方に設けられている。図７に示すように、この柱状中空部４１と左右方向貫通空間部４０との境界部の左右両側端部には、後述する可動接点板４５が上方に移動したときに当接させ、それ以上の上方移動を抑止するための当接部４２，４２が形成されている（図３および図５参照）。また、突部３８の内側の天面３８ａには、下方に向かって突出する下方向き突起４３が設けられている。そして、下方向き突起４３の外周には上方に向かって凹状に窪む上方周状凹部４３ａが形成されている。上方周状凹部４３ａは下方向き突起４３の外側に全周に渡って形成されている。さらに、上カバー部３２における突部３８の台形部分を隔てた前後の位置には、長ネジ３９を上下方向に挿通可能とさせるネジ貫通孔３２ａが合計４つ設けられている（図５および図１３参照）。
As shown in FIG. 2, the planar shape of the
なお、上カバー部３２、下カバー部３１およびハウジング２は、４本の長ネジ３９を上カバー部３２のネジ貫通孔３２ａ、下カバー部３１のネジ貫通孔３１ａおよびハウジング２の上面部３に形成される切欠部３ａにそれぞれ挿通させ、その挿通された長ネジ３９の先端を底面部４のネジ穴４ｃ（図６および図１３参照）に螺入することにより一体化される。
The
図７に示すように、左右方向貫通空間部４０の上部にはその左右両側端部近傍に一対の可動接点４４が固定された可動接点部材となる可動接点板４５が配置されている。可動接点４４は、鉄などの金属材料を円盤状に形成したものであり、可動接点板４５は、銅などの金属材料を略長方体形状に形成したものである。図３および図５に示すように、この可動接点板４５の左右両側端部には、先端（図３の場合、紙面手前側）に向かうにつれて幅寸法が小さくなるようなテーパ状のテーパ部４６，４６が形成されている。この可動接点板４５は、その長手方向がカバーユニット３０の左右方向となる姿勢で配設される。さらに、可動接点板４５は、その中心が可動鉄心２０の中心軸線と同軸となるように配置される。図７の状態では、可動接点板４５の上面は当接部４２に当接している。なお、可動接点板４５の材料としては、銅板以外の金属を使用してもよい。
As shown in FIG. 7, a
図７に示すように、可動接点板４５の上方には、後述する接点圧接用スプリング５３の他端を受け止める矩形状の受止板４８が固定されている。受止板４８の略中央には、上方に向かって突出する半球状の上方向き突起５０が設けられている。この上方向き突起５０の外周には下方に向かって凹状に窪む下方周状凹部５０ａが形成されている。下方周状凹部５０ａは上方向き突起５０の外側に全周にわたって形成されている。
As shown in FIG. 7, a
一方、可動接点板４５の下方には、外形が略直方体形状を呈するスライダ５１が固定されている。このため、スライダ５１は可動接点板４５と伴に上下方向に移動する。スライダ５１には下側から上方に向かって窪む開口凹部５２が形成されている。この開口凹部５２は略直方体の形態を有している。また、この開口凹部５２は、上端可動部２４が挿入可能となるように、その横方向の寸法が上端可動部２４の外径よりやや大きくなるように形成されている。さらに、スライダ５１の前後の面からは上方に向かって１対の平板状の平板部５１ａ，５１ａが延出している（図５、図１０および図１１参照）。この平板部５１ａ，５１ａの背面の中央にはスライダ５１の上下方向全体に伸びる角柱状の第１補強部５１ｂ（図５、図１０および図１１参照）が設置され、内面の中央には上下方向に伸びる断面円弧状の第２補強部５１ｃ（図５および図１１参照）が設置されている。図７の状態では、可動鉄心２０の上端可動部２４は開口凹部５２の内部に挿入され、開口凹部５２の上側の底面５２ａに当接している。なお、スライダ５１は、絶縁材料のプラスチックにより形成されている。
On the other hand, a
突部３８の柱状中空部４１内の天面３８ａと可動接点板４５との間には圧縮スプリングとなる接点圧接用スプリング５３が配設されている。具体的には、接点圧接用スプリング５３は、その一端が下方向き突起４３を囲んで上方周状凹部４３ａに嵌まり込み、その他端が受止板４８の上方向き突起５０を囲んで下方周状凹部５０ａに嵌まり込むように配置される。また、接点圧接用スプリング５３は、天面３８ａと可動接点板４５との間に常に収縮した状態で配設されている。このため、可動接点板４５およびスライダ５１は接点圧接用スプリング５３の復元力により下方に向かって常に付勢されている。
A contact
接点離間用スプリング２５の付勢力により、可動鉄心２０、可動接点板４５およびスライダ５１は上方に向かって付勢される。ここで、接点圧接用スプリング５３のバネ定数（Ｎ／ｍｍ）は、接点離間用スプリング２５のバネ定数（Ｎ／ｍｍ）より小さく設定されている。このため、図７の状態では、接点離間用スプリング２５の復元力が接点圧接用スプリング５３の復元力に打ち勝ち、可動鉄心２０がスライダ５１および可動接点板４５を上方に向かって押圧している。このとき、当接部４２が可動接点板４５と当接し、下方からの押圧力を受け止めている。なお、図７の状態では、可動鉄心２０が永久磁石２１によってわずかに下方側に吸引される。この吸引力と接点圧接用スプリング５３の付勢力との合計は接点離間用スプリング２５の付勢力より小さくされている。このため、可動鉄心２０は図７の状態が維持される。
The
また、図７の状態のときには、可動鉄心２０と永久磁石２１とは吸引力によって引き合っているが、隙間Ｈの存在により吸引力は小さなものとなっている。このため、上述のように、永久磁石２１の吸引力の影響を受けずに、可動鉄心２０がスライダ５１および可動接点板４５を上方に向かって押圧している状態を維持できる構成となっている。したがって、電磁コイル１１に電流を流さなくとも、可動接点４４と後述する固定接点５６とを非接触状態に維持できる。
In the state of FIG. 7, the
図１および図７等に示すように、上カバー部３２には、銅などの金属材料を長尺な長方体形状に形成した固定接点部材となる固定接点板５５が配設されている。この固定接点板５５には可動接点４４と接触する固定接点５６が固定されている。固定接点５６は、鉄などの金属材料を円盤状に形成したものである。固定接点板５５は、固定接点５６が可動接点４４と対向するように、その長尺方向が上カバー部３２の左右方向となる姿勢で配設される。また、この固定接点板５５は、上カバー部３２から左右方向に飛び出すようにスライダ５１の左右両側に配設される。なお、固定接点板５５の材料としては、銅板以外の金属を使用してもよいし、固定接点５６の材料としては、鉄以外の金属を使用してもよい。図７に示す状態では、可動接点板４５は最も上方に移動しており、この状態での可動接点４４と固定接点５６との間の隙間Ｊは４ｍｍとなるように設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
また、固定接点板５５は、上述した左右方向貫通空間部４０の左右に凸状に形成された部分のうち幅が広い幅広部４０ａに嵌め込まれる（図３および図１１参照）。この状態では、固定接点板５５は、係止部４９に当接すると共に、その短尺方向の両側が上カバー部３２によって狭持される。また、図２および図４に示すように、固定接点板５５における上カバー部３２から左右方向に飛び出した部分の先端には、２つの貫通孔５７，５７が形成されている。
Further, the fixed
図８は、図１の電磁接触器１の側断面図であり、可動接点４４と固定接点５６とが強く接触している状態を示す図である。
FIG. 8 is a side sectional view of the
図７の状態で、電磁コイル１１に正方向の電流を流し、可動鉄心２０を上下方向にＮＳに励磁させると、大径可動部２２の下端部がＳ極に着磁され、その着磁により可動鉄心２０を固定鉄心側に吸引させる電磁力と、可動鉄心２０と永久磁石２１との間に作用する吸引力とにより、可動鉄心２０は下方に移動する。そして、図８に示すように、大径可動部２２の下端部が鉄部材２８に吸着される。これは、接点離間用スプリング２５が可動鉄心２０を上方へ付勢する付勢力よりも、接点圧接用スプリング５３が可動鉄心２０を下方へ付勢する付勢力と可動鉄心２０が永久磁石２１側へ吸引される吸引力との合計力の方が大きいことにより実現される。この後、電磁コイル１１に電流を流すことを止める。励磁を止めた図８の状態時、永久磁石２１が可動鉄心２０を吸引する力が接点離間用スプリング２５の付勢力よりも大きくされている。したがって、この状態では、電流を流すことなく可動接点４４と固定接点５６との接触状態を維持することが可能である。
In the state of FIG. 7, when a current in the positive direction is passed through the
また、図８に示すように、大径可動部２２の下端部が鉄部材２８に吸着された状態では、スライダ５１と可動鉄心２０の上端可動部２４との間には、１ｍｍの寸法を有する隙間Ｋが形成されている。このため、可動接点板４５は接点離間用スプリング２５による上方への押圧から解放され、接点圧接用スプリング５３の付勢力のみにより下方に向かって押圧された状態となる。この結果、可動接点４４が接点押圧用スプリング５３によって固定接点５６に圧接された状態となる。上述のように、隙間Ｋの寸法が１ｍｍとなるのは、隙間Ｈの最大幅（５ｍｍ）と隙間Ｊの最大幅（４ｍｍ）との寸法差が１ｍｍに設定されているためである。
Further, as shown in FIG. 8, when the lower end portion of the large-diameter
次に、この電磁コイル１１に正逆方向の電流を流して、可動接点４４と固定接点５６を接触／非接触させる動作について説明する。
Next, the operation of causing the
図９は、図１の電磁接触器１の側断面図であり、可動鉄心２０の上端可動部２４がスライダ５１の開口凹部５２の底面５２ａと当接した時点の状態を示す図である。まず、図７に示す状態から図９に示す状態へ移動し、その後、図８に示す状態となる経過を以下に説明する。電磁コイル１１に電流が流れていない図７に示す状態では、永久磁石２１による可動鉄心２０を吸引する力と接点圧接用スプリング５３の下方への付勢力の合計が接点離間用スプリング２５の上方への付勢力より小さい。このため、電磁接触器１は図７の状態、すなわち固定接点５６と可動接点４４とが離れている状態が維持されている。
FIG. 9 is a side sectional view of the
図７に示す可動接点４４と固定接点５６とが非接触の状態において、電磁コイル１１に正方向の電流を流して可動鉄心２０を上下方向にＮＳに励磁すると、可動鉄心２０は下端側がＳ極となり上端側がＮ極となるように着磁される。これにより、可動鉄心２０を永久磁石２１側に吸着させ、すなわち、該可動鉄心２０を下方へ移動させようとする電磁力が発生する。また、可動鉄心２０と永久磁石２１との間には、可動鉄心２０が永久磁石２１に吸引されるような永久磁石２１の磁力による吸引力が作用している。電流値を大きくしていき、これら吸引力と電磁力の合計力が、接点離間用スプリング２５の上方への付勢力から接点圧接用スプリング５３の下方へ付勢力を差し引いた上方への付勢力よりも大きくなると、可動鉄心２０は接点離間用スプリング２５の付勢力に抗して下方へ移動し始める。
When the
可動鉄心２０が下方へ移動し始めると、接点圧接用スプリング５３が伸長していく。それに伴って、可動接点板４５が当接部４２から離間し、該可動接点板４５は下方に移動していく。この際、スライダ５１は可動鉄心２０の上端可動部２４を接点離間用スプリング２５の付勢力に抗して押圧しながら可動接点板４５と伴に下方に移動していく。なお、可動鉄心２０が下方へ移動するにつれて、接点離間用スプリング２５は収縮する。そして、図７の状態から、可動鉄心２０が下方に向かって４ｍｍ移動したときに、可動接点４４が固定接点５６に接触する（図９参照）。すなわち、電磁接触器１がＯＮの状態となる。この時点では、図９に示すように、可動鉄心２０の上端可動部２４はスライダ５１の開口凹部５２の底面５２ａに当接している。
When the
永久磁石２１の吸引力および励磁による電磁力により、図９の状態から、可動鉄心２０が接点離間用スプリング２５の付勢力に抗してさらに下方に移動すると、可動鉄心２０の上端可動部２４はスライダ５１の底面５２ａから離れ、図８に示すように、可動鉄心２０の下端が永久磁石２１側である鉄部材２８に吸着される。この状態では、上端可動部２４がスライダ５１の底面５２ａから離れているため、スライダ５１には接点離間用スプリング２５の上方への付勢力は作用しない。すなわち、可動接点４４は接点圧接用スプリング５３の下方への付勢力のみによって固定接点５６に押圧されている。また、非着磁の可動鉄心２０と永久磁石２１との間には吸引力が作用しており、その吸引力が接点離間用スプリング２５の上方への付勢力より大きくなるように設定されているため、図８の状態で電流の流れを断っても、可動接点４４が固定接点５６に接触した図８の状態が維持される。
When the
次に、図８に示す状態から図９に示す状態へ移行し、その後、図７に示す状態となる経過を説明する。 Next, the transition from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. 9 and then the state shown in FIG. 7 will be described.
図８に示す可動接点４４と固定接点５６とが接触している状態において、電磁コイル１１に逆方向の電流を流して可動鉄心２０を逆励磁すると、可動鉄心２０は下端側がＮ極となり上端側がＳ極となるように着磁される。この着磁により可動鉄心２０には、可動鉄心２０が永久磁石２１と反発するような電磁力が発生する。すなわち、可動鉄心２０を上方向へ移動させようとする電磁力が発生する。なお、非着磁の可動鉄心２０と永久磁石２１との間に働いていた吸引力は消滅している。すなわち、吸引力が消え反発力のみが発生するため、可動鉄心２０はその反発力と接点離間用スプリング２５の付勢力との合計力で上方へ移動し始める。
When the
可動鉄心２０が上方へ移動すると、図９に示すように、該可動鉄心２０の上端可動部２４がまずスライダ５１の底部５２ａに当接する。この際、可動鉄心２０は自身の慣性力によって底部５２ａに衝突する。このため、スライダ５１には上方に向かう大きな衝撃力が加えられる。この衝撃力は可動接点板４５に伝達され、可動接点４４を固定接点５６から急激に離す。すなわち、接点離間用スプリング２５の付勢力と上述した反発力との合計力により、可動接点板４５は上方に向かって移動するような力を受ける。そして、可動接点板４５の上方への移動にともない可動接点４４は固定接点５６から離間する。その後、可動接点板４５は、接点離間用スプリング２５の付勢力により、当接部４２に当接する位置まで上方に移動する（図７参照）。
When the
この際、永久磁石２１と可動鉄心２０との間の反発力と接点離間用スプリング２５の付勢力との合計が、接点圧接用スプリング５３の付勢力より十分大きなものとされているので、可動接点板４５は、接点圧接用スプリング５３の付勢力に抗して上方に向かって移動する。上述したように、可動接点４４が固定接点５６から離間する際には、該可動接点４４にも大きな衝撃力が加えられる。このため、可動接点４４と固定接点５６とが溶着している場合でも、可動接点４４には溶着を引き離すだけの力が加えられることになる。
At this time, the sum of the repulsive force between the
次に、電磁接触器１の組立方法について説明する。
Next, a method for assembling the
図１０は、電磁接触器１を構成する上カバーユニット６０の組立方法を説明するための正面図である。図１１は、電磁接触器１を構成する上カバーユニット６０の組立方法を説明するための側面図である。図１２は、電磁接触器１を構成する可動ユニット６１の組立方法を説明するための正面図である。図１３は、上カバーユニット６０と、下カバー部３１と、可動ユニット６１とを組み合わせて電磁接触器１を一体化させる方法を説明するための正面図である。
FIG. 10 is a front view for explaining an assembling method of the
電磁接触器１は、上カバーユニット６０および可動ユニット６１を組み立て、組み立てられた上カバーユニット６０および可動ユニット６１で下カバー部３１を挟み込むことで一体化させることにより形成される。上カバーユニット６０は、上カバー部３２中に、可動接点板４５、スライダ５１、接点圧接用スプリング５３および固定接点板５５を配設したものを指す。可動ユニット６１は、ハウジング２に、電磁コイル１１、可動鉄心２０、永久磁石２１、接点離間用スプリング２５、鉄部材２８およびリング枠２７を取り付けたものを指す。
The
まず、上カバーユニット６０の組立方法について説明する。
First, an assembling method of the
図１０および図１１に示すように、接点圧接用スプリング５３を、その上端が下方向き突起４３の外側に形成される上方周状凹部４３ａに嵌まるように柱状中空部４１内に配置させる。次に、可動接点板４５およびスライダ５１を左右方向貫通空間部４０内に配置し、接点圧接用スプリング５３の下端を受止板４８の上方向き突起５０の外側に形成される下方周状凹部５０ａ内に配置させる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the contact
そして、接点圧接用スプリング５３の下端が下方周状凹部５０ａに嵌まった状態で、可動接点板４５およびスライダ５１を上方向に押圧し、該可動接点板４５およびスライダ５１を上方に移動させる。これに伴い、接点圧接用スプリング５３は、上方向に向かう押圧力により収縮する。次に、可動接点板４５の下側面４５ａが係止部４９よりも上方の位置にくるまで接点圧接用スプリング５３を収縮させる。そして、接点圧接用スプリング５３を収縮させた状態で、固定接点板５５を係止部４９に係止させるように、左右方向貫通空間部４０に嵌め込む。具体的には、固定接点板５５を左右方向貫通空間部４０の幅広部４０ａに嵌め込む。この状態では、固定接点板５５の左右両側端部近傍は、係止部４９に当接すると共に、その短尺方向の両側が上カバー部３２によって狭持される。
Then, with the lower end of the contact
このため、固定接点板５５は上カバー部３２に係合した状態となり、可動接点板４５が接点圧接用スプリング５３から下方へ向かう復元力を受けても、上カバー部３２から外れることがない。すなわち、固定接点板５５が、接点圧接用スプリング５３によって下方に押圧されている可動接点板４５を受け止めている状態となる。この状態では、接点押圧用スプリング５３の下方への付勢力により可動接点４４は固定接点５６と接触した状態となる。以上のような工程を経て上カバーユニット６０が形成される。
For this reason, the fixed
次に、可動ユニット６１の組立方法について説明する。
Next, a method for assembling the
図１２に示すように、まず、その内側に円盤部４ａを嵌め込む形でリング枠２７を底面部４上に固定する。次に、底面部４に固定されたリング枠２７の内部に永久磁石２１を嵌め込む。さらに、永久磁石２１が収納されたリング枠２７の上に鉄部材２８を配置させる。鉄部材２８は永久磁石２１の磁力によって吸引されるため、鉄部材２８は永久磁石２１上に保持された状態となる。
As shown in FIG. 12, first, the
次に、ボビン１２の大径円筒部１４ｂに鉄部材２８および永久磁石２１等が収まるように、ボビン１２に巻線１３が巻回された電磁コイル１１を底面部４上に配置させる。具体的には、鉄部材２８および永久磁石２１等をボビン１２の大径筒状空間部１７ｂ内に挿入する形で、電磁コイル１１を底面部４上に配置させる。
Next, the
次に、ワッシャ部材１０を上面部３の貫通孔８にその下側から挿入させる。具体的には、周状鍔部１０ｂが上面部３の下面に当接するまで、筒状部１０ａを上面部３の貫通孔８に挿入させる。次に、可動鉄心２０を構成する下鉄心部２０ａを、上面部３の下側からワッシャ部材１０の内側に挿入する。ここで、下鉄心部２０ａは大径可動部２２と小径可動部２３とから構成されている。下鉄心部２０ａは、小径可動部２３が上方を向いた状態でワッシャ部材１０の内側に挿入される。また、下鉄心部２０ａは小径可動部２３と大径可動部２２との境界の周縁部２６が周状鍔部１０ｂの裏側に当接するまでワッシャ部材１０の内部に挿入される。この状態では、下鉄心部２０ａの小径可動部２３が上面部３から上方に突出した状態となる。
Next, the
次に、上面部３から上方に突出した小径可動部２３の外側に接点離間用スプリング２５を配設する。接点離間用スプリング２５は、小径可動部２３の外周側であり、かつ上面部３の上方に配置される。この状態では、接点離間用スプリング２５は収縮していないため、接点離間用スプリング２５の上端は小径可動部２３の上端よりも高い位置にきている。次に、接点離間用スプリング２５を小径可動部２３の上端よりも低い位置まで圧縮させて、上端可動部２４を小径可動部２３の上方にネジ１９にて固定する。具体的には、ネジ１９を上端可動部２４のネジ孔２４ａに挿入させ、上端可動部２４から下方に突出したネジ１９の先端部をネジ穴２３ａに羅入させて固定する。すなわち、接点離間用スプリング２５は、小径可動部２３の外周側において上端可動部２４と上面部３との間に介在させられる。このため、可動鉄心２０は、周縁部２６が周状鍔部１０ｂの裏側に当接した状態で、上方に向かって付勢されている。したがって、小径可動部２３および上端可動部２４が上面部３から突出した状態が維持されている。
Next, a
次に、ボビン１２の小径円筒部１４ａに可動鉄心２０の大径可動部２２を挿入させるように、可動鉄心２０が取り付けられたハウジング２をボビン１２等が配設された底面部４上に配設する。この際、ハウジング２の左右の側面部５，６の前後方向略中央に下方に向かって平板状に突出する平板突出部５ｂ，６ｂを、底面部４の左右の側面における前後方向略中央から内方に向かって平板状に切り欠かれた平板切欠部４ｂ，４ｂに係合させることで、上面部３、左側面部５および右側面部６と底面部４とを固定させる。以上のような工程を経て可動ユニット６１が形成される。
Next, the
次に、上カバーユニット６０、下カバー部３１および可動ユニット６１の組立方法について説明する。
Next, a method for assembling the
まず、図１３に示すように、可動ユニット６１のハウジング２上に下カバー部３１を配置する。この下カバー部３１は、その貫通孔３３内に可動鉄心２０が挿入されるように、ハウジング２の上面部３の上に配置させるようにする。また、下カバー部３１は、下方凸部３６が上面部３に形成される段部５ａ，６ａ（切欠部３ａ）に嵌まるようにハウジング２上に配置させるようにする。
First, as shown in FIG. 13, the
次に、可動ユニット６１上に配置された下カバー部３１の上に、上カバーユニット６０を配置する。上カバーユニット６０は、上カバー部３２から下方に突出しているスライダ５１が下カバー部３１の貫通孔３３に納まるように下カバー部３１上に配置させるようにする。この際、可動鉄心２０の小径可動部２３および上端可動部２４をスライダ５１の開口凹部５２に挿入させるようにする。また、立設部５１が幅広部４０ａに納まるように、上カバーユニット６０を、下カバー部３１上に配置させるようにする。
Next, the
なお、上カバーユニット６０を、単に、下カバー部３１上に配置させたのみでは、可動鉄心２０の上端可動部２４が開口凹部５２の底面５２ａに当接し、上カバー部３２の下端面が下カバー部３１の下本体部３４の上端面と離間した状態となる。すなわち、上カバー部３２と下カバー部３１との間に隙間が形成された状態となる。
If the
そのため、上カバーユニット６０を押下して、上カバー部３２の下端面と下カバー部３１の下本体部３４の上端面とを接触させる。このように上カバーユニット６０を押下すると、接点圧接用スプリング５３の付勢力に抗して、スライダ５１は上方に移動する。それに伴い、可動接点４４が上方に移動して固定接点５６から離間する。これは、上述したように、接点圧接用スプリング５３のバネ定数が、接点離間用スプリング２５のバネ定数よりも小さくなっていることによる。すなわち、上カバーユニット６０を押下すると、その押圧力によりバネ定数の小さい接点圧接用スプリング５３が収縮する。
Therefore, the
このように、上カバーユニット６０を押下して、上カバー部３２の下端面を下カバー部３１の下本体部３４の上端面と接触させた状態で、４本の長ネジ３９を上カバー部３２のネジ貫通孔３２ａ、下カバー部３１のネジ貫通孔３１ａおよびハウジング２の上面部３に形成された切欠部３ａに順次挿通させ、各長ネジ３９の先端を底面部４のネジ穴４ｃに螺入することにより、上カバーユニット６０、下カバー部３１および可動ユニット６１を一体化する。以上のようにして、電磁接触器１が組み立てられる。
As described above, the
なお、可動鉄心２０を押圧して永久磁石２１に吸着させた状態で、上カバーユニット６０を、下カバー部３１上に配置させるようにして、上カバーユニット６０、下カバー部３１および可動ユニット６１を一体化するようにしても良い。なぜなら、可動鉄心２０を永久磁石２１側に吸着させた状態では、可動鉄心２０は下カバー部３１からほとんど突出しない。このため、上カバーユニット６０を下カバー部３１上に配置させても、スライダ５１が可動鉄心２０と接触することなく、上カバー部３２と下カバー部３１とが接触して重なり合う。その結果、上カバーユニット６０を押下することなく、長ネジ３９を用いて上カバーユニット６０、下カバー部３１および可動ユニット６１を一体化することができるからである。
The
以上のように構成された電磁接触器１では、電磁コイル１１を励磁させると可動鉄心２０が永久磁石２１側に吸引される。そして、電磁コイル１１における電流の流れを断っても、可動鉄心２０と永久磁石２１との間に吸引力が作用しているため、可動接点４４と固定接点５６との接触状態を維持できる。したがって、電磁コイル１１における電流の流れを断った状態でも、電磁接触器１のＯＮ状態を維持することが可能となる。その結果、電流を流し続けなければＯＮ状態を維持することができない従来の電磁接触器と比較して、電磁接触器１の消費電力を削減できると共に、電磁コイル１１からの発熱を抑制することが可能となる。
In the
また、電磁接触器１では、電磁コイル１１を逆励磁させて可動鉄心２０を永久磁石２１に対し反発させて上方に移動させることで、可動接点４４を固定接点５６から離間させている。また、接点圧接用スプリング５３のバネ定数を、接点離間用スプリング２５のバネ定数よりも小さく設定し、かつ永久磁石２１と可動鉄心２０との吸引力と接点圧接用スプリング５３の付勢力との合計力を、接点離間用スプリング２５の付勢力よりも小さくしている。このため、電磁コイル１１における電流の流れを断った状態でも、接点離間用スプリング２５の付勢力により電磁接触器１のＯＦＦ状態を維持することが可能となる。その結果、電流を流し続けなければＯＦＦ状態を維持することができない従来の電磁接触器と比較して、電磁接触器１の消費電力を削減できると共に、電磁コイル１１からの発熱を抑制することが可能となる。
Further, in the
また、電磁接触器１では、電磁コイル１１を正逆に励磁させることで、電磁接触器１のＯＮ／ＯＦＦ動作を行うことが可能である。このため、１つの電磁コイル１１を用いて電磁接触器１のＯＮ／ＯＦＦ動作とその維持を行うことができる。したがって、電磁接触器１の小型化を図ることが可能となる。
Moreover, in the
また、電磁接触器１では、電磁コイル１１、可動鉄心２０、永久磁石２１およびスライダ５１は同軸上に１つずつ配置されている。このため、電磁接触器１のＯＮ／ＯＦＦ状態を維持させるラッチ機構を省スペースにて配設することが可能となる。その結果、電磁接触器１の小型化を図ることが可能となる。
Moreover, in the
また、電磁接触器１では、可動鉄心２０とスライダ５１とにストローク差を設け、可動鉄心２０が永久磁石２１側に吸着されている状態では、スライダ５１と可動鉄心２０との間に、１ｍｍの隙間Ｋが形成されているような構成としている。このため、可動鉄心２０が上方に移動すると、可動鉄心２０は自身の慣性力によってスライダ５１に衝突する。このため、スライダ５１に対して上方に向かう大きな衝撃力を与えることが可能となり、この衝撃力を利用して可動接点４４を固定接点５６から離間させることが可能となる。したがって、可動接点４４と固定接点５６とが溶着している場合でも、この溶着を引き離すだけの力を加えることが可能となり、可動接点４４と固定接点５６が強固に溶着するのを防止できる。
Further, in the
また、電磁接触器１は、ネジ等の部品を用いることなく、その一部である上カバーユニット６０および可動ユニット６１を組み立てることが可能である。また、上カバーユニット６０、下カバー部３１および可動ユニット６１を長ネジ３９のみを用いて一体化させることができる。したがって、複雑な部品を用いることなく容易に電磁接触器１を組み立てることが可能となる。また、予め、上カバーユニット６０および可動ユニット６１を組み立てておけば、より容易に電磁接触器１を形成することが可能となる。
Further, the
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る電磁接触器７０について、図面を参照しながら説明する。なお、第２の実施の形態に係る電磁接触器７０において、第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。また、本実施の形態では、電磁コイル７１の構成が第１の実施の形態と相違するため、電磁コイル７１の構成について主に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る電磁接触器７０の側断面図であり、可動接点４４と固定接点５６とが非接触の状態を示す図である。
FIG. 14 is a side sectional view of the
電磁接触器７０には、ハウジング２の開放空間部７内に電磁コイル７１が配設される。電磁コイル７１は、ボビン１２に１次巻線７２を正方向（図１４の上から見て反時計回り方向）に巻きつけ、１次巻線７２の外側に２次巻線７３を逆方向（図１４の上から見て時計回り方向）に巻きつけたものである。１次巻線７２および２次巻線は、一対の上鍔部１５および下鍔部１６の間において、円筒部１４の外側に巻きつけられる。このため、１次巻線７２に電流を流して可動鉄心２０を所定方向に着磁するように励磁することができると共に、２次巻線７３に電流を流して可動鉄心２０を逆励磁することができる。
The
このように、１次巻線７２および２次巻線７３にそれぞれ同一方向の電流を流して可動鉄心２０を励磁および逆励磁させることで、可動接点４４を固定接点５６に吸着させることができると共に、可動接点４４を固定接点５６から離間させることができる。１次巻線７２および２次巻線７３としては、たとえばエナメル線が用いられる。また、１次巻線７２および２次巻線７３のそれぞれの両端は、ハウジング２外へ引き出され、不図示のコネクタに接続される。
As described above, the
本実施の形態においても、第１の実施の形態の場合と同様、１次巻線７２における電流の流れを断っても、可動鉄心２０と永久磁石２１との間には吸引力が作用しているため、可動接点４４と固定接点５６との接触状態が維持される。また、接点圧接用スプリング５３のバネ定数を、接点離間用スプリング２５のバネ定数よりも小さくすることで、２次巻線７３における電流の流れを断っても、可動接点４４と固定接点５６とが非接触状態で維持される。
Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, even if the current flow in the primary winding 72 is interrupted, an attractive force acts between the
以上のように構成された電磁接触器７０では、電磁コイル７１の１次巻線７２に所定方向の電流を流して可動鉄心２０を励磁させることで、可動接点４４と固定接点５６とを接触状態にさせることが可能となる。また、電磁コイル７１の２次巻線７２に所定方向の電流を流して可動鉄心２０を逆励磁させることで、可動接点４４を固定接点５６から離間させることが可能となる。このため、巻線７２，７３のそれぞれに同じ方向の電流を流すことにより電磁接触器７０をＯＮ／ＯＦＦにさせることができる。また、第１の実施の形態の場合と同様、電磁コイル７１における１次巻線７２および２次巻線７３の電流の流れを断った状態でも、電磁接触器７０をＯＮおよびＯＦＦの状態に維持できるため、電流を流し続けなければＯＮ／ＯＦＦ状態を維持することができない電磁接触器と比較して、電磁接触器７０の消費電力を削減できると共に、電磁コイル７１からの発熱を抑制することが可能となる。
In the
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る電磁接触器について説明する。なお、第３の実施の形態に係る電磁接触器において、第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。また、本実施の形態は、接点離間用スプリング２５および接点圧接用スプリング５３のバネ定数が第１および第２の実施の形態と相違するのみで、他の構成は同一となっている。このため、接点離間用スプリング２５および接点圧接用スプリング５３の構成について主に説明する。なお、図面は図１から図１３を使用することとする。
(Third embodiment)
Hereinafter, an electromagnetic contactor according to a third embodiment of the present invention will be described. In addition, in the electromagnetic contactor which concerns on 3rd Embodiment, about the part which is common in 1st Embodiment, while attaching | subjecting the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted or simplified. Further, in the present embodiment, only the spring constants of the
第３の実施の形態に係る電磁接触器は、ハウジング２の内部に備えられた電磁コイル１１の筒状空間部１７内を上下方向に移動可能な可動鉄心２０を備えている。この可動鉄心２０の上端可動部２４とハウジング２の上面部３との間には、接点離間用スプリング２５が介在されている。この接点離間用スプリング２５は、上端可動部２４と上面部３との間に収縮した状態で配設されているため、可動鉄心２０は接点離間用スプリング２５の復元力によって上方に向かって付勢されている。
The electromagnetic contactor according to the third embodiment includes a
また、ハウジング２の上方にはカバーユニット３０が配設されている。このカバーユニット３０を構成する上カバー部３２の突部３８に形成される柱状中空部４１内の天面３８ａと可動接点板４５との間に、接点圧接用スプリング５３が配設されている。この接点圧接用スプリング５３は、天面３８ａと可動接点板４５との間に収縮した状態で配設されているため、可動接点板４５およびスライダ５１は接点圧接用スプリング５３の復元力により下方に向かって付勢されている。
A
上述したように、可動鉄心２０は、接点離間用スプリング２５によって上方に付勢されると共に、接点圧接用スプリング５３によって下方に付勢されている。本実施の形態では、可動鉄心２０が鉄部材２８に接触し、かつ電磁コイル１１に電流が流されない状態時、接点離間用スプリング２５が可動鉄心２０を上方へ付勢する付勢力の方が、接点圧接用スプリング５３が可動鉄心２０を下方へ付勢する付勢力と永久磁石２１が可動鉄心２０を吸引する吸引力との合計力よりも大きくなるようにバネ定数が設定されている。このため、正方向への電流を断った場合、接点離間用スプリング２５の付勢力により可動鉄心２０が上方に移動し、スライダ５１が押し上げられる。その結果、電流を断った状態では、可動接点４４が固定接点５６から離間することになる。すなわち、電磁接触器をＯＮの状態に維持するためには、電磁コイル１１に正方向に向かって小電流を流し続ける必要がある。このように、第３の実施の形態では、接点離間用スプリング２５の付勢力が第１、第２の実施の形態に比べ、相対的に強くされている。しかし、その強さは可動鉄心２０を上下方向にＮＳ着磁させたときの可動鉄心２０が永久磁石２１側に移動しようとする力よりは小さくなるようにされている。
As described above, the
以上のように構成された電磁接触器では、電磁コイル１１に正方向に向かって大電流ではなく小電流を流し続ければ、電磁接触器をＯＮの状態に維持できる構成とされている。なぜなら、永久磁石２１による吸引力が電磁着磁による吸引力にプラスされているため、小電流での励磁による吸引力であっても十分に接点離間用スプリング２５の付勢力に打ち勝つことができるためである。そのため、電力消費を抑えつつ、何らかの外的要因等で電流が遮断された場合に、電磁接触器をＯＦＦさせる構成とすることが可能となる。
The electromagnetic contactor configured as described above is configured such that the electromagnetic contactor can be maintained in an ON state if a small current instead of a large current is continuously applied to the
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned form, It can implement in the form variously deformed.
上述の各実施の形態では、ハウジング２と、ハウジング２に保持されると共に、中心軸方向に沿って筒状空間部１７を有する電磁コイル１１と、当該電磁コイル１１の筒状空間部１７内を中心軸方向に沿って往復運動可能な状態で配設される可動鉄心２０と、可動鉄心２０の動きに連動して可動する可動接点４４と、ハウジング２に保持され、可動接点４４と接離する固定接点５６と、を備えた電磁接触器１において、可動鉄心２０との間で吸引力が作用する永久磁石２１を筒状空間部１７内に該可動鉄心２０と対向するように配設し、電磁コイル１１に通電し可動鉄心２０を励磁させて、可動鉄心２０を永久磁石２１が配設される側となる一方側に向かって移動させることで、可動接点４４と固定接点５６とを接触させたとき、永久磁石２１の吸引力を利用して、可動鉄心２０を永久磁石２１側に位置保持し電磁コイル１１の励磁をなくした後でも、可動接点４４と固定接点５６の接触状態を維持させるものとしている。ここで、可動接点４４は可動鉄心２０の動きに連動して移動する構成としているが、連動するのみではなく可動鉄心２０と一体として移動するように構成してもよい。
In each of the embodiments described above, the
また、上述の各実施の形態では、隙間Ｈの最大幅と隙間Ｊの最大幅との間に１ｍｍの寸法差を設け、可動鉄心２０と可動接点板４５との間に１ｍｍのストローク差を設けたが、隙間Ｈの最大幅と隙間Ｊの最大幅との間に寸法差を設けず、可動鉄心２０と可動接点板４５とのストロークを同じようにしても良い。また、隙間Ｈの最大幅と隙間Ｊの最大幅の寸法差を１ｍｍより大きくしても良いし、１ｍｍ未満としても良い。
In each of the above-described embodiments, a dimensional difference of 1 mm is provided between the maximum width of the gap H and the maximum width of the gap J, and a stroke difference of 1 mm is provided between the
また、可動鉄心２０が永久磁石２１側に移動したときに可動接点４４を固定接点５６に接触させ、可動鉄心２０が逆側に移動したときに両接点４４，５６を離間させているが、固定接点５６を可動接点４４の上方に配置することで、可動鉄心２０が永久磁石２１側に移動したときに両接点４４，５６を離間させ、可動鉄心２０が逆側に移動したときに両接点４４，５６を接触させる構成としても良い。
Further, the
また、上述の各実施の形態では、２つの固定接点板４６は平面視して左右方向に直線的に配置させる構成となっているが、このような配置構成に限定されず、例えば、９０度や１２０度等の交角をもって配置するようにしても良い。また、固定接点板４６を平板状の形態ではなく、例えば、上方や下方に向かって折り曲げた形態としても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the two fixed
また、上述の各実施の形態では、スライダ５１は略直方体の外形形状を有しているが、このような形態に限定されるものではなく、例えば、その外径形状を可動鉄心２０の形状に合わせた円柱状等、他の形状としても良い。また、開口凹部５２の形状も略直方体形状ではなく、円柱状等、他の形状としても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、上述の各実施の形態では、正方向に電流を流したときに、可動鉄心２０が永久磁石２１に吸引され、逆方向に電流を流したときに、可動鉄心２０が永久磁石２１から離反するような構成とされているが、正方向に電流を流したときに、可動鉄心２０が永久磁石２１に吸引され、正方向に電流を流したときに、可動鉄心２０が永久磁石２１から離反するような正逆が逆転した構成としても良い。また、第２の実施の形態では、１次巻線７２に所定方向の電流を流して可動鉄心２０を下方に移動させると共に、２次巻線７３に同じように所定方向の電流を流して可動鉄心２０を上方に移動させる構成としているが、例えば、１次巻線７２に所定方向の電流を流して可動鉄心２０を上方に移動させると共に、２次巻線７３にその所定方向とは逆方向の電流を流して可動鉄心２０を下方に移動させる構成としても良い。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述の第２実施の形態では、１次巻線７２の外側に２次巻線７３を巻回する構成としたが、１次巻線７２および２次巻線７３の配置構成は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、上方に１次巻線７２を配置し、その下方に２次巻線７３配置する構成としたり、上方に２次巻線７３を配置し、その下方に１次巻線７２配置する構成としたりしても良い。 In the second embodiment described above, the secondary winding 73 is wound outside the primary winding 72. However, the arrangement configuration of the primary winding 72 and the secondary winding 73 is as follows. For example, the primary winding 72 is disposed above and the secondary winding 73 is disposed below it, or the secondary winding 73 is disposed above and below. Alternatively, the primary winding 72 may be disposed below.
また、上述の第３実施の形態では、接点圧接用スプリング５３のバネ定数よりも、接点離間用スプリング２５のバネ定数の方が大きく設定されているが、接点離間用スプリング２５のバネ定数よりも、接点圧接用スプリング５３のバネ定数の方を大きく設定し、逆方向に電流を流し続けなければ、ＯＦＦ状態を維持できないような構成としても良い。
In the third embodiment described above, the spring constant of the
１，７０…電磁接触器
２…ハウジング
１１，７１…電磁コイル
１７…筒状空間部
２０…可動鉄心（可動体）
２１…永久磁石
２５…接点圧接用スプリング
３０…カバーユニット
４０…左右方向貫通空間部（内部空間の一部）
４５…柱状空間部（内部空間の一部）
４４…可動接点
４５…可動接点板（可動接点部材）
５１…スライダ
５２…開口凹部（凹部）
５３…接点離間用スプリング
５５…固定接点板（固定接点部材）
５６…固定接点
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
45 ... Columnar space (part of internal space)
44 ...
51 ...
53 ... Spring for
56: Fixed contact
Claims (8)
上記ハウジングに保持されると共に、中心軸方向に沿って筒状空間部を有する電磁コイルと、
当該電磁コイルの上記筒状空間部内を中心軸方向に沿って往復運動可能な状態で配設される可動体と、
上記可動体の動きに連動して可動する可動接点と、
上記ハウジングに保持され、上記可動接点と接離する固定接点と、
を備えた電磁接触器において、
上記可動体との間で吸引力が作用する永久磁石を上記筒状空間部内に該可動体と対向するように配設し、上記電磁コイルに通電し上記可動体を励磁させて、上記可動体を上記永久磁石が配設される側となる一方側に向かって移動させることで、上記可動接点と上記固定接点とを接触させたとき、上記永久磁石の吸引力を利用して上記可動体を上記永久磁石側に位置保持し上記電磁コイルの励磁を無くした後も、上記可動接点と上記固定接点の接触状態を維持させることを特徴とする電磁接触器。 A housing;
An electromagnetic coil which is held in the housing and has a cylindrical space along the central axis direction;
A movable body disposed in a state in which the electromagnetic coil can reciprocate along the central axis direction in the cylindrical space portion;
A movable contact that moves in conjunction with the movement of the movable body;
A fixed contact that is held by the housing and contacts and separates from the movable contact;
In an electromagnetic contactor with
A permanent magnet acting with an attractive force between the movable body and the movable body is disposed in the cylindrical space so as to face the movable body, and the electromagnetic coil is energized to excite the movable body. When the movable contact and the fixed contact are brought into contact with each other, the movable body is moved using the attractive force of the permanent magnet. An electromagnetic contactor, wherein the contact state between the movable contact and the fixed contact is maintained even after the position of the permanent magnet is held and the excitation of the electromagnetic coil is eliminated.
上記可動体との間で吸引力が作用する永久磁石を上記可動体と対向するように配設し、上記可動体を励磁することで移動させ、上記可動接点を固定接点に接触させたときまたは離間させたとき、上記永久磁石の吸引力を利用して上記可動体を上記永久磁石側に位置保持し上記可動接点と上記固定接点の接触状態または離間状態を維持させることを特徴とする電磁接触器。 In an electromagnetic contactor having a movable body that is excited by energization of an electromagnetic coil and moving a movable contact that moves in conjunction with the movement of the movable body to and from a fixed contact,
When a permanent magnet acting with an attractive force between the movable body and the movable body is disposed so as to face the movable body, the movable body is moved by exciting the movable contact with the fixed contact, or An electromagnetic contact characterized in that, when separated, the movable body is held in position on the permanent magnet side by utilizing the attractive force of the permanent magnet and the contact state or the separation state of the movable contact and the fixed contact is maintained. vessel.
前記可動体は、前記永久磁石側に位置保持された状態から前記永久磁石と対向しない側に向かって移動すると上記スライダと衝突するように構成されており、前記可動体が前記スライダに衝突した際の衝撃力を利用して前記可動接点を前記固定接点から離間させることを特徴とする電磁接触器。 The electromagnetic contactor according to any one of claims 1 to 4, further comprising a slider that moves in conjunction with the movable contact along a direction coaxial with the movable body,
The movable body is configured to collide with the slider when it moves from a position held on the permanent magnet side toward a side not facing the permanent magnet, and when the movable body collides with the slider. An electromagnetic contactor characterized in that the movable contact is separated from the fixed contact by utilizing the impact force of the contact.
前記可動接点が固定されると共に、上記カバーユニットの内部空間に前記可動体と同軸方向に沿って運動可能に配置される可動接点部材と、
前記固定接点が固定され、前記固定接点が前記可動接点と対向する位置にくるように、上記カバーユニットの内部空間に配置される固定接点部材と、
を備え、
上記可動接点部材を上記固定接点部材が配置される側となる他端側に付勢して前記可動接点を前記固定接点に圧接させるための接点圧接用スプリングを上記内部空間内に配設すると共に、前記可動体を一端側に付勢して前記可動接点を前記固定接点から離間させるための接点離間用スプリングを、上記可動接点部材を境にして上記接点圧接用スプリングと対向する側に配設したことを特徴とする電磁接触器。 7. The electromagnetic contactor according to claim 1, wherein the cover unit is disposed on one end side of a housing that holds the electromagnetic coil, and has an internal space that opens toward the housing side. ,
The movable contact is fixed, and a movable contact member disposed in the inner space of the cover unit so as to be movable along the same axis as the movable body;
A fixed contact member disposed in the internal space of the cover unit such that the fixed contact is fixed and the fixed contact is located at a position facing the movable contact;
With
A contact pressure contact spring for urging the movable contact member to the other end side on which the fixed contact member is disposed to press the movable contact against the fixed contact is disposed in the internal space. A contact separation spring for biasing the movable body toward one end to separate the movable contact from the fixed contact is disposed on the side facing the contact pressure contact spring with the movable contact member as a boundary. An electromagnetic contactor characterized by that.
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|---|---|---|---|
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