JP2011171145A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ形電磁石の駆動により接触子ホルダをその復帰ばねに抗して動作位置にスライド操作する駆動行程で、接触子ホルダにとそのガイド面との間に作用する摺動摩擦力を低く抑えて電磁石の消費電力の低減化が図れるように改良する。
【解決手段】復帰ばねと組み合わせて上部ケースの底壁に沿ってスライド可能に案内支持した接触子ホルダ３と下部ケースに収容したヒンジ形電磁石のアーマチュア２ｄとを連係し、電磁石の駆動により接触子ホルダ３を動作位置にスライド操作して接点を開閉制御する電磁接触器であって、その接触子ホルダ３は復帰ばねと反対側端部に設けた操作アーム３ｂを電磁石のアーマチュア２ｄの先端部に対峙させて連係配置したものにおいて、アーマチュア２ｄの先端コーナーに操作アーム３ｂと対峙する係合段差２ｄ−１を形成し、この段差に操作アーム３ｂを載せてその垂直荷重をアーマチュア２ｄで受けるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、操作用電磁石にヒンジ形電磁石を採用し、電磁石のアーマチュアを横スライド式の接触子ホルダに連係して接点を開閉制御するようにした電磁接触器に関する。

頭記の電磁接触器として、下部ケースに収容したヒンジ形電磁石のアーマチュアと上部ケースに収容して横方向へスライド可能に案内支持した接触子ホルダとの間を連係し、電磁石の駆動により接触子ホルダをスライド操作して接点を開閉制御するようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

次に、前記構成になる電磁接触器の従来構造，動作を図３で説明する。図３（ａ），（ｂ）において、１は上部ケース１ａと下部ケース１ｂを重ね合わせたモールド樹脂ケース、２は下部ケース１ｂに収容したヒンジ形電磁石（操作用電磁石）、３は上部ケース１ａに収容した横スライド式の接触子ホルダである。

ここで、ヒンジ形電磁石２は、横軸形の固定コア２ａ，操作コイル２ｂ，ヨーク２ｃ，および固定コア２ａの磁極端面に対向するアーマチュア２ｄからなり、アーマチュア２ｄは上下方向に延在し、その下端部をヨーク２ｃの端部に枢支して揺動可能に保持されている。

一方、接触子ホルダ３は、左右に並ぶ各窓部に固定接触子（不図示）と対向する橋絡形の可動接触子４，および接触ばね５を装荷した横長なブロック体（モールド樹脂製）になり、上部ケース１ａの底壁１ａ−１をガイド面として左右方向へスライド可能に案内支持されている。また、この接触子ホルダ３の左右両端部には復帰ばね６のばね受座３ａ，およびヒンジ形電磁石２のアーマチュア２ｄに連係する操作アーム３ｂが形成されている。ここで、ばね受座３ａは接触子ホルダ３の上部側一部を切欠いた段差部に設け、このばね受座３ａと上部ケース１ａとの間に復帰ばね（圧縮コイルばね）６が張架されている。一方、操作アーム３ｂは接触子ホルダ３の右端下部コーナーから上部ケース１ａの底壁１ａ−１に形成した案内溝を通して下部ケース１ｂの内方に突き出し、その先端が前記アーマチュア２ｄの上端部に対峙している。

上記の構成で、電磁石２の非励磁時には、図３（ａ）で示すように接触子ホルダ３が復帰ばね６の付勢を受けて右方のストロークエンドに後退している。この状態から電磁石２を励磁すると、図３（ｂ）で示すように電磁石２のアーマチュア２ｄが固定コア２ａの磁極面に吸引されて反時計方向に揺動し、接触子ホルダ３の操作アーム３ｂを復帰ばね６に抗して左方に駆動する。これにより、接触子ホルダ３が上部ケース１ａの底壁１ａ−１をスライド移動して接点を切換制御する。

特開平１１−６７０４３号公報（図１）

ところで、前記構成になる電磁接触器は、動作面で次記のような問題点がある。すなわち、図４で示すように電磁石のアーマチュア２ｄが復帰ばね６（図３参照）のばね力に抗して接触子ホルダ３の操作アーム３ｂを左方に駆動する状態では、その電磁駆動力をＦ１，復帰ばねの荷重をＦ２として、Ｆ１，Ｆ２の力点，作用線は図示矢印のように接触子ホルダ３に対して上下に隔たっている。

このために、駆動力Ｆ１とばね荷重Ｆ２（Ｆ２＜Ｆ１）を受けた接触子ホルダ３には、左方向への並進力と、時計方向に回転させようとするモーメントＭが発生し、このモーメント荷重により接触子ホルダ３は上部ケースの底壁（ガイド面）１ａ−１に押し付けられ、その垂直抗力によりガイド面との間に大きな摺動摩擦力が発生する。これにより、電磁石の駆動力はその一部が前記の摩擦抵抗に消費されてしまうため、接触子ホルダ３を動作位置に駆動するには電磁石に大きな駆動力が必要となってその消費電力が増加する。

なお、接触子ホルダ３がスライド移動する上部ケースの底壁１ａ−１の摺動面に潤滑剤を塗布する、あるいは摺動面を平滑に仕上げるなどして摩擦抵抗を低減させることも考えられるが、潤滑剤は頻繁な開閉動作を繰り返す電磁接触器への適用には耐久性の問題があり、また平滑面に仕上げることは加工コストが増加する。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は、ヒンジ形電磁石のアーマチュアに簡単な形状変更を施すだけで、接触子ホルダを動作位置に向けてスライド操作する駆動行程で、接触子ホルダとそのガイド面の間に作用する摺動摩擦力を低く抑えて電磁石の消費電力の低減化が図れるように改良した電磁接触器を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明によれば、復帰ばねと組み合わせて上部ケースに収容し、該ケースの底壁に沿ってスライド可能に案内支持した接触子ホルダと下部ケースに収容したヒンジ形電磁石のアーマチュアとの間を連係し、前記アーマチュアを介して電磁石の駆動により接触子ホルダをスライド操作して接点を開閉制御するようにした電磁接触器であり、前記接触子ホルダは復帰ばねと反対側端部に設けた操作アームを電磁石のアーマチュアの先端部に対峙させて連係配置したものにおいて、
前記アーマチュアの先端部に接触子ホルダの操作アームを載せてその垂直荷重を担持する段部を形成するものとし（請求項１）、その段部は具体的に次記のような態様で構成することができる。
（１）接触子ホルダの操作アームを載せる前記の段部として、アーマチュアの先端コーナーに操作アームと対峙する係合段差を形成する（請求項２）。
（２）接触子ホルダの操作アームを載せる前記の段部として、アーマチュアの先端に操作アームと対峙する係合突起を形成する（請求項３）。

上記構成によれば、電磁石の駆動により接触子ホルダを動作位置に向けスライド操作する過程で接触子ホルダに発生するモーメントの荷重を、操作アームを介してアーマチュアの先端部に形成した段部で受けることができる。これにより、前記モーメントの荷重に起因して接触子ホルダとそのガイド面との間に生じる摺動摩擦抵抗の増大を抑えて接触子ホルダをスムーズにスライド操作することができるため、電磁石の所要駆動出力を低めてその消費電力の低減化が図れる。

この発明の実施例１に係る構成図であって、（ａ）電磁接触器の要部構造図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大図である。 この発明の実施例２に係る構成図であって、（ａ）電磁接触器の要部構造図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大図である。 操作用電磁石にヒンジ形電磁石を採用した電磁接触器の従来構造図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ電磁石の非励磁，励磁動作の状態を表す図 図３（ｂ）の動作過程で接触子ホルダに加わる力の関係を表す図である。

以下、この発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、図示実施例はこの発明に係る要部構造を表し、図３に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

すなわち、図示実施例では、ケース底壁１ａ−１をガイド面としてスライド移動する接触子ホルダ３を動作位置に向けて駆動する電磁石のアーマチュア２ｄに対して、該アーマチュア２ｄの先端部に形成した段部に接触子ホルダ３の操作アーム３ｂを載せてその垂直荷重を受けようにしており、この段部についての具体的な構造を次記の実施例１，実施例２で述べる。

まず、この発明の請求項２に対応する実施例の構造を図１（ａ），（ｂ）に示す。この実施例では、接触子ホルダ３の操作アーム３ｂに連係配置した電磁石のアーマチュア２ｄについて、操作アーム３ｂと対峙する側の先端コーナー一部を切欠いて操作アーム３ｂを載せる係合段差２ｄ−１が切欠き形成されている。なお、この係合段差２ｄ−１の形状，高さ位置は、操作アーム３ｂの先端形状，およびその突出し高さに合わせ形成している。そして、電磁接触器の組立状態（図３参照）では、前記の係合段差２ｄ−１を受座としてこの上に載せた接触子ホルダ３の操作アーム３ｂから加わる下向きの垂直荷重を担持させるようにしている。

これにより、電磁石のアーマチュア２ｄが接触子ホルダ３を動作位置に向けてスライド操作する駆動行程で、接触子ホルダ３に発生するモーメントＭ（図４参照）の荷重（垂直荷重）をアーマチュア２ｄが担持するので、接触子ホルダ３とそのスライドガイド面との間の摺動摩擦抵抗を低く抑えることができる。しかも、この垂直荷重はアーマチュア２ｄが接触子ホルダ３を動作位置に向けて押す方向の駆動力を阻害することがなく、図４の従来構造と比べて接触子ホルダ３を動作位置に向けスライド操作する電磁石の所要駆動力を低めてその消費電力の低減化が図れる。

次に、この発明の請求項３に係る応用実施例の構造を図２（ａ），（ｂ）に示す。この実施例では、接触子ホルダ３の操作アーム３ｂを載せて担持する段部として、アーマチュア２の先端には操作アーム３ｂと対峙する側の側面には、先記実施例１における係合段差２ｄ−１と同じ高さ位置に合わせて、係合突起２ｄ−２が突出し形成されており、電磁接触器の組立状態では、図示のように接触子ホルダ３の操作アーム３ｂが係合突起２ｄ−１の上に載ってその垂直荷重を受ける。

これにより、電磁石のアーマチュア２ｄが接触子ホルダ３を動作位置に向けてスライド操作する駆動行程では、アーマチュア２ｄの先端に形成した係合突起２ｄ−１が実施例１の係合段部２ｄ−１と同様な機能を発揮して、接触子ホルダ３とそのガイド面との間の摺動摩擦抵抗を低く抑えることができる。

１：電磁接触器のケース
１ａ：上部ケース
１ａ−１：底壁（接触子ホルダのガイド面）
１ｂ：下部ケース
２：ヒンジ形電磁石
２ａ：固定コア
２ｄ：アーマチュア
２ｄ−１：係合段差
２ｄ−２：係合突起
３：接触子ホルダ
３ａ：ばね受座
３ｂ：操作アーム
４：可動接触子
６：復帰ばね

Claims (3)

1. 復帰ばねと組み合わせて上部ケースに収容し、該ケースの底壁に沿ってスライド可能に案内支持した接触子ホルダと下部ケースに収容したヒンジ形電磁石のアーマチュアとの間を連係し、前記アーマチュアを介して電磁石の駆動により接触子ホルダをスライド操作して接点を開閉制御するようにした電磁接触器であり、前記接触子ホルダは復帰ばねと反対側端部に設けた操作アームを電磁石のアーマチュアの先端部に対峙させて連係配置したものにおいて、
   前記アーマチュアの先端部に接触子ホルダの操作アームを載せてその垂直荷重を担持する段部を形成したことを特徴とする電磁接触器。
2. 請求項１に記載の電磁接触器において、接触子ホルダの操作アームを載せる段部として、アーマチュアの先端コーナーに操作アームと対峙する係合段差を形成したことを特徴とする電磁接触器。
3. 請求項１に記載の電磁接触器において、接触子ホルダの操作アームを載せる段部として、アーマチュアの先端に操作アームと対峙する係合突起を形成したことを特徴とする電磁接触器。

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