JP2011044283A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

【課題】完成品に対しても後付けで低騒音化を達成することができる電磁接触器を提供する。
【解決手段】電磁接触器１は、筐体３，４，５内に、接点部７と電磁石８とが平行に収納され、接点部は、可動接点支え７ａと、可動接点支えに配置した複数の可動接点と、これら可動接点に接離自在に配置した固定接点とを備え、電磁石は、励磁コイル８ａと、固定コア８ｆと、可動接点支えに一体化され、固定コアに接離自在に対向配置した可動コア８ｃとを備え、励磁コイルの励磁により可動コアが固定コアに吸引され、可動コアとともに可動接点支えが移動することで、対応する各可動接点及び固定接点の開閉動作を行なう。この装置は、開閉動作時に、可動接点が固定接点に接触する際の衝突音及び可動コアが固定コアに吸着する際の衝突音を減少させる衝突緩衝装置２を、筐体５に外付けした。
【選択図】図２

Description

本発明は、開閉動作時の低騒音化を図った電磁接触器に関する。

例えば、特許文献１の電磁接触器は、ケース内に、接点部と、吸引動作により接点部の開閉動作を行なう電磁石とが平行に収納されている。接点部は、電磁石の動作により可動する可動接点支えと、可動接点支えを初期位置に復帰させる復帰ばねと、可動接点支えに配置した複数の可動接点と、各可動接点に対向するケース内に配置した固定接点とを備えている。電磁石は、励磁コイルと、固定コアと、固定コアに接離自在に対向配置した可動コアとを備え、励磁コイルの励磁により可動コアが固定コアに吸引されて固定コアに向けて移動し、可動コアの移動により可動接点支えが駆動することで、対応する各可動接点及び固定接点の開閉動作が行なわれるようになっている。

この特許文献１の電磁接触器には、励磁コイルの巻線を巻装したスプールに衝突緩衝部が一体に形成されており、励磁コイルの励磁により移動した可動コアが固定コアに衝突する前に、可動コアを支持する可動コア支持体に前記衝突緩衝部を当接させ、固定コアに衝突する可動コアの衝突力を弱めて衝突音を減少し、低騒音化を達成するようにしている。

特開平７−１０５８１５号公報

しかし、特許文献１の電磁接触器は、装置内部の可動コア支持体に衝突緩衝部が衝突するので、電磁接触器を構成する部品の耐久性の面で問題がある。
また、特許文献１は、衝突音を減少させるための衝突緩衝部が装置内部（スプール）に配置されているので、完成品の電磁接触器に対して、後付けで低騒音化を達成することはできない。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電磁接触器の構成部品に衝突力を加えず部品の耐久性を向上させることができるとともに、完成品に対しても後付けで低騒音化を達成することができる電磁接触器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る電磁接触器は、筐体内に、接点部と電磁石とが平行に収納され、前記接点部は、可動接点支えと、この可動接点支えに配置した複数の可動接点と、これら可動接点に接離自在に配置した固定接点とを備え、前記電磁石は、励磁コイルと、固定コアと、前記可動接点支えに一体化され、前記固定コアに接離自在に対向配置した可動コアとを備え、前記励磁コイルの励磁により前記可動コアが前記固定コアに吸引され、前記可動コアとともに可動接点支えが移動することで、対応する各可動接点及び固定接点の開閉動作を行なう電磁接触器において、開閉動作時に、前記可動接点が前記固定接点に接触する際の衝突音及び前記可動コアが前記固定コアに吸着する際の衝突音を減少させる衝突緩衝装置を前記筐体に外付けした。

この発明によると、衝突緩衝装置が、開閉動作時の可動接点が固定接点に接触する際の衝突音及び可動コアが固定コアに吸着する際の衝突音を減少させるので、電磁接触器の動作時の低騒音化が図られる。
また、衝突緩衝装置は、筐体に外付けされるので、完成品の電磁接触器に対しても低騒音化が図られる。

また、本発明に係る電磁接触器は、前記可動接点支えに一体化した連結レバーが、前記筐体から外部に突出しており、前記衝突緩衝装置は、緩衝材と、この緩衝材に向けてストロークする緩衝材当接部材と、前記連結レバーに連結し、前記可動接点支えの移動を前記緩衝材当接部材に伝達する開閉動作伝達部とを備え、前記緩衝材当接部材が前記緩衝材に当接するまでのストロークを、前記可動接点が前記固定接点に接触するまでのストロークより短く設定した。

この発明によると、簡便な構造の衝突緩衝装置を備えることで、衝突緩衝装置及び電磁接触器の製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、本発明に係る電磁接触器は、前記緩衝材が弾性変形自在な部材であり、当該緩衝材に当接した前記緩衝材当接部材の動作速度の減少が、前記開閉動作伝達部及び前記連結レバーを介して前記可動接点支えに伝達されるようにしている。

この発明によると、衝突緩衝装置の弾性変形自在な緩衝材に当接した緩衝材当接部材の動作速度の減少が、可動接点支えに直接伝達され、動作速度が減少した可動接点が固定接点に接触することで衝突音を減少させることができる。また、動作速度が低下した可動接点支えの移動は、直接可動コアに伝達され、動作速度が減少した可動コアが固定コアに吸着保持されることで衝突音を減少させることができる。

また、この発明によると、電磁接触器の構成部品に衝突力を加えず、衝突緩衝装置内部にも大きな衝突力が発生しないので、電磁接触器及び衝突緩衝装置の耐久性が向上する。

本発明に係る電磁接触器によれば、衝突緩衝装置が、開閉動作時の可動接点が固定接点に接触する際の衝突音及び可動コアが固定コアに吸着する際の衝突音を減少させるので、電磁接触器の動作時の低騒音化を図ることができる。また、衝突緩衝装置は筐体に外付けされるので、完成品の電磁接触器に対しても低騒音化を図ることができる。

本発明に係る電磁接触器装置に外付けされる衝突緩衝装置を示す斜視図である。 衝突緩衝装置を外付けされた電磁接触器の内部構造を示す断面図である。 電磁接触器の接点部の構成を示す図である。 衝突緩衝装置の内部構造を示す断面図である。 主回路端子の常開固定接点に向かって移動する可動接点のストロークと、可動接点を付勢する接点ばねの付勢力の関係を示したものである。 可動接点のストローク及び動作速度の関係を示したものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の電磁接触器１には、衝突緩衝装置２が外付けされている。
電磁接触器１は、絶縁性を有する合成樹脂材で形成した下ケース３、上ケース４及びカバー５を備え、上ケース４には、接点をそれぞれ有する端子部１０ａ〜１０ｄ及び後述する電磁石８のコイル端子１１が固定されているとともに、上ケース４内には接点部７が収納されている。

下ケース３内には、接点部７を駆動させる電磁石８及び駆動レバー９が収納されており、上ケース４の上部を覆っているカバー５には、接点部７の一部に係合した衝突緩衝装置２が装着されている。
カバー５には、矩形状に開口した窓５ａが形成されているとともに、衝突緩衝装置２を着脱自在に装着する複数の連結孔５ｂが形成されている。

電磁石８は、図２に示すように、励磁コイル８ａを巻装したスプール８ｂと、このスプール８ｂの空洞部に挿入されたプランジャ８ｃと、このプランジャ８ｃの一端側に固定されたアーマチュア８ｄと、スプール８ｂの外周を囲むように配置されている内側ヨーク８ｅと、この内側ヨーク８ｅに対して所定距離だけ外側に配置されてスプール８ｂを囲む外側ヨーク８ｆと、内側ヨーク８ｅ及び外側ヨーク８ｆの間に配置された永久磁石（不図示）とを備え、プランジャ８ｃの一端側に固定したアーマチュア８ｄが、内側ヨーク８ｅと外側ヨーク８ｆの間に配置された直流操作形の電磁石である。この電磁石８は、永久磁石と逆極性に励磁コイル８ａが励磁されると、アーマチュア８ｄと外側ヨーク８ｆとの間に吸引力が作用し、プランジャ８ｃが図２の左側に駆動してアーマチュア８ｄが外側ヨーク８ｆに吸着される。

駆動レバー９は、電磁石８のプランジャ８ｃの他端側に固定されているとともに、上ケース４に向けて延在し、上ケース４内に収納した接点部７の可動接点支え７ａに係合している。
接点部７は、図２及び図３に示すように、列状に配置した接点をそれぞれ有する端子部１０ａ〜１０ｄに挟まれて配置されている可動接点支え７ａと、この可動接点支え７ａを一方向に付勢する復帰ばね７ｂとを備えている。

図３に示すように、列状に配置した接点をそれぞれ有する端子部１０ａ〜１０ｄには、可動接点支え７ａに向けて突出する接点片１２が設けられており、端子部１０ａ，１０ｂの接点片１２の先端の一方の側面（図３の右側面）には、常開固定接点ＴＮＯが形成されている。また、端子部１０ｃ，１０ｄの接点片１２の先端の他方の側面（図３の左側面）には、常閉固定接点ＴＮＣが形成されている。

可動接点支え７ａは、接点をそれぞれ有する端子部１０ａ〜１０ｄを列状に配置した方向に沿って延在している合成樹脂材製の部材であり、所定間隔を保って複数の隔壁１３が形成されているとともに、これら隔壁１３の間に可動接点７ｃ１〜７ｃ４が支持されている。
可動接点７ｃ１，７ｃ２は、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに対向しており、隔壁１３から離れる方向に接点ばね１４で付勢されている。また、可動接点７ｃ３，７ｃ４は、端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点ＴＮＣに対向しており、隔壁１３から離れる方向に接点ばね１４で付勢されている。

そして、可動接点支え７ａの長手方向の一方端部に復帰ばね７ｂが配置されており、励磁コイル８ａの非励磁状態では、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに離間し、可動接点７ｃ３，７ｃ４が端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点ＴＮＣに接するように、復帰ばね７ｂの付勢力により可動接点支え７ａが一方向に付勢されている。

また、図２に示すように、可動接点支え７ａには連結レバー７ｄが一体に形成されており、カバー５に形成した矩形状の窓５ａの内部に突出し、可動接点支え７ａの移動とともに、窓５ａの長手方向に移動するようになっている。
一方、衝突緩衝装置２は、図４に示すように、カバー５に着脱自在に装着される装置ケース２ａと、装置ケース２ａ内に互いに離間して配置した弾性部材からなる第１緩衝材２ｂ及び第２緩衝材２ｃと、これら第１緩衝材２ｂ及び第２緩衝材２ｃの間に設けたストローク空間２ｄに配置した緩衝材当接部材２ｅと、カバー５の窓５ａの内部に突出している可動接点支え７ａの連結レバー７ｄと連結し、連結レバー７ｄの移動を緩衝材当接部材２ｅに伝達する開閉動作伝達部２ｆとを備えている。

カバー５に当接する装置ケース２ａの底板２ｇには、カバー５に形成した複数の連結孔５ｂにそれぞれ係合する複数のフック部２ｈが形成されている。
開閉動作伝達部２ｆは、装置ケース２ａ内に配置したロッド支持部２ｉに摺動自在に支持され、第２緩衝材２ｃを貫通して緩衝材当接部材２ｅに一端が固定されているストロークロッド２ｊと、このストロークロッド２ｊの他端に固定され、当接板２ｇに形成した開口部２ｋを通過して連結レバー７ｄに着脱自在に係合するレバー係合部材２ｍとを備えている。

そして、電磁接触器１に外付けされた衝突緩衝装置２は、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに当接する方向（図３の左方向）に可動接点支え７ａが移動すると、可動接点支え７ａの移動が連結レバー７ｄ及び開閉動作伝達部２ｆを介して開閉動作伝達部２ｆに伝達され、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに衝突する前に、緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂに当接するようになっている。すなわち、緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂに当接するまでのストロークは、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触するまでのストロークより短く設定されている。

次に、電磁接触器１の動作について説明する。
本実施形態の電磁接触器１は、電磁石８の励磁コイル８ａが非励磁状態のときには、プランジャ８ｃを駆動させるアーマチュア８ｄと外側ヨーク８ｆとの間に吸引力が作用せず、接点部７は、復帰ばね７ｂの付勢力によって可動接点支え７ａが図３の右方に位置している（以下、接点部７の初期位置）。そして、可動接点７ｃ１，７ｃ２が開極状態とされて、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯより離間しているとともに、可動接点７ｃ３，７ｃ４が閉極状態とされ、端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点ＴＮＣに接点ばね１４によって押圧されながら接触している。

電磁石８の励磁コイル８ａが励磁状態になると、アーマチュア８ｄと外側ヨーク８ｆとの間に吸引力が作用し、アーマチュア８ｄが外側ヨーク８ｆに吸引されていき、プランジャ８ｃが図２の左側に駆動していく。このため、プランジャ８ｃに固定された駆動レバー９が、復帰ばね７ｂに抗して可動接点支え７ａを図２の左方に移動させていき、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに向けて移動していくとともに、可動接点７ｃ３，７ｃ４が端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点ＴＮＣから離間していく。

そして、先に、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触し、その後に、アーマチュア８ｄが外側ヨーク８ｆに吸着保持されることで、接点部７が動作位置で保持される。
また、接点部７が動作位置に保持されている状態から電磁石８の励磁コイル８ａを非励磁状態にすると、復帰ばね７ｂの付勢力及び永久磁石によりアーマチュア８ｄが内側ヨーク８ｅに吸引され、可動接点支え７ａが図３の右方に移動していき、接点部７が初期位置に復帰する。

次に、電磁接触器１に外付けされた衝突緩衝装置２の動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。
電磁石８の励磁コイル８ａが励磁状態になり、可動接点支え７ａが動作位置に向けて移動していくと、連結レバー７ｄに連結した開閉動作伝達部２ｆを介して緩衝材当接部材２ｅに可動接点支え７ａの移動が伝達され、緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂに向けて移動していく。

この際、図５に示すように、可動接点７ｃ１，７ｃ２を付勢している接点ばね１４は、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触するストロークＳで付勢力が急増する。ここで、前述したように、緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂに当接するまでのストロークΔＳ１は、可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触するまでのストロークΔＳ２より短く設定されているので、可動接点７ｃ１，７ｃ２と端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯとが接触する前に、緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂを弾性変形させながら当接する。

第１緩衝材２ｂに当接することで緩衝材当接部材２ｅの動作速度は低下していき、この緩衝材当接部材２ｅの動作速度の低下は、開閉動作伝達部２ｆ、連結レバー７ｄを介して可動接点支え７ａに伝達される。このため、図６に示すように、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触する際の可動接点７ｃ１，７ｃ２の動作速度は、衝突緩衝装置２を備えていない電磁接触器１の可動接点７ｃ１，７ｃ２の動作速度と比較して低くなる。これにより、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに、動作速度を低くした可動接点７ｃ１，７ｃ２が接触する。

また、動作速度が低下した可動接点支え７ａの移動は、駆動レバー９を介してプランジャ８ｃに伝達されるので、プランジャ８ｃの一端側に固定したアーマチュア８ｄは、動作速度を低くして外側ヨーク８ｆに吸着保持される。
上記構成の電磁接触器１によると、接点部７の可動接点７ｃ１，７ｃ２が端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯに接触する際の動作速度は、可動接点支え７ａと連動する衝突緩衝装置２により低下するので、可動接点７ｃ１，７ｃ２及び端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯが接触する際の衝突音が減少する。また、動作速度が低下した可動接点支え７ａの移動は、駆動レバー９を介してプランジャ８ｃに伝達され、プランジャ８ｃの一端側に固定したアーマチュア８ｄは、動作速度を低くして外側ヨーク８ｆに吸着保持されるので、アーマチュア８ｄ及び外側ヨーク８ｆが当接する際の衝突音も減少する。

したがって、衝突緩衝装置２を装着した電磁接触器１は、可動接点７ｃ１，７ｃ２及び端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯが接触する際の衝突音が減少し、アーマチュア８ｄ及び外側ヨーク８ｆが当接する際の衝突音も減少するので、動作時の低騒音化を図ることができる。
また、カバー５から外部に突出した可動接点支え７ａの連結レバー７ｄにレバー係合部材２ｍを係合し、電磁接触器１に衝突緩衝装置２を外付けすることで、電磁接触器１の動作時の低騒音化を図ることができるので、完成品の電磁接触器１に対して後付けで低騒音化を図ることができる。

また、衝突緩衝装置２の緩衝材当接部材２ｅが第１緩衝材２ｂを弾性変形させながら当接することで、可動接点７ｃ１，７ｃ２及び端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点ＴＮＯが接触する際の衝突、アーマチュア８ｄ及び外側ヨーク８ｆが当接する際の衝突が緩められており、電磁接触器１内部には動作時の衝突力が直接加わる部品が存在しないので、電磁接触器１の耐久性を向上させることができる。

さらに、衝突緩衝装置２は、装置ケース２ａ内に第１緩衝材２ｂ及び緩衝材当接部材２ｅを配置し、連結レバー７ｄに連結する開閉動作伝達部２ｆが、可動接点支え７ａの移動を緩衝材当接部材２ｅに伝達し、第１緩衝材２ｂを弾性変形させながら当接するという簡便な構造としているので、衝突緩衝装置２の製造コストの低減化を図ることができる。
なお、上記実施形態の電磁接触器１を構成する電磁石８は直流操作形の電磁石であるが、交流操作形の電磁石を採用しても、同様の作用効果を奏することができる。

１…電磁接触器、２…衝突緩衝装置、２ａ…装置ケース、２ｂ…第１緩衝材（緩衝材）、２ｃ…第２緩衝材、２ｄ…ストローク空間、２ｅ…緩衝材当接部材、２ｆ…開閉動作伝達部、２ｇ…底板、２ｈ…フック部、２ｉ…ロッド支持部、２ｊ…ストロークロッド、２ｋ…開口部、２ｍ…レバー係合部材、３…下ケース、４…上ケース、５…カバー（筐体の一部）、５ａ…表示窓、５ｂ…連結孔、７…接点部、７ａ…可動接点支え、７ｂ…復帰ばね、７ｃ１〜７ｃ４…可動接点、７ｄ…連結レバー、８…電磁石、８ａ…励磁コイル、８ｂ…スプール、８ｃ…プランジャ（可動コア）、８ｄ…アーマチュア、８ｅ…内側ヨーク、８ｆ…外側ヨーク（固定コア）、９…駆動レバー、１０ａ〜１０ｄ…端子部、１１…コイル端子、１２…接点片、１３…隔壁、１４…接点ばね、ＴＮＣ…常閉固定接点、ＴＮＯ…常開固定接点

Claims (3)

1. 筐体内に、接点部と電磁石とが平行に収納され、前記接点部は、可動接点支えと、この可動接点支えに配置した複数の可動接点と、これら可動接点に接離自在に配置した固定接点とを備え、前記電磁石は、励磁コイルと、固定コアと、前記可動接点支えに一体化され、前記固定コアに接離自在に対向配置した可動コアとを備え、前記励磁コイルの励磁により前記可動コアが前記固定コアに吸引され、前記可動コアとともに可動接点支えが移動することで、対応する各可動接点及び固定接点の開閉動作を行なう電磁接触器において、
   開閉動作時に、前記可動接点が前記固定接点に接触する際の衝突音及び前記可動コアが前記固定コアに吸着する際の衝突音を減少させる衝突緩衝装置を、前記筐体に外付けしたことを特徴とする電磁接触器。
2. 前記可動接点支えに一体化した連結レバーが、前記筐体の一部から外部に突出しており、
   前記衝突緩衝装置は、緩衝材と、この緩衝材に向けてストロークする緩衝材当接部材と、前記連結レバーに連結し、前記可動接点支えの移動を前記緩衝材当接部材に伝達する開閉動作伝達部とを備え、前記緩衝材当接部材が前記緩衝材に当接するまでのストロークを、前記可動接点が前記固定接点に接触するまでのストロークより短く設定したことを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。
3. 前記緩衝材は弾性変形自在な部材であり、当該緩衝材に当接した前記緩衝材当接部材の動作速度の減少が、前記開閉動作伝達部及び前記連結レバーを介して前記可動接点支えに伝達されることを特徴とする請求項２記載の電磁接触器。

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