JP2020145072A - 電磁接触器 - Google Patents
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Abstract
Description
接点機構は、絶縁材料で形成した収納容器の中に、一対の固定接触子及び長尺な可動接触子を収納し、可動接触子は、一対の固定接触子の対向方向に長手方向が延在するとともに、長手方向の両端にそれぞれ可動接点が形成されている。
接点機構は、電磁石ユニットと一体に組み込むことで、可動接触子の中央部を支持する可動軸が電磁石ユニットに連結され、電磁石ユニットの駆動により可動接触子が進退すると、接点機構の可動接点が固定接点に接離して電流路の開閉が可能となる。
そこで、特許文献1では、接点機構に摺動ガイドを装着し、収納容器の内部に、可動接触子の幅方向の両端面で対向して可動接触子の進退方向に沿って延在する複数の金属性のガイド片を配置している。
これにより、可動接触子が進退するときに、収納容器の内部に配置したガイド片に可動接触子の幅方向が接触するため導通不良を回避して電流路の信頼性を確保することができる。
緩衝部材は、基板部を収納容器の底に押し付けることで摺動ガイドを収納容器に確実に固定するとともに、接点機構の可動接点が固定接点に接離する際に収納容器に伝達される衝撃を吸収している。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、摺動ガイドの固定機能と、接点機構の可動接点が固定接点に接離する際の収納容器の衝撃吸収機能を備えると同時に、部品点数及び組み立て工数を減少させて製造コストの低減化を図ることができる電磁接触器を提供する。
また、以下に示す第1から第5実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
図1から図5に示す本発明に係る第1実施形態の電磁接触器1は、接点機構2と、この接点機構2を駆動する電磁石ユニット20とを備えている。
接点機構2は接点収納ケース4に収納されており、接点収納ケース4は、金属製の角筒体5と、この角筒体5の上端を閉塞する例えばセラミックや合成樹脂材などの絶縁材料により形成した絶縁基板6とを備えている。
接点機構2は、絶縁基板6に導体部11,12を介して固定されている一対の固定接触子13,14(以下、第1固定接触子13、第2固定接触子14と称する)と、これら第1及び第2固定接触子13,14に設けた第1及び第2固定接点13a,14aに第1及び第2可動接点15a,15bが対向している可動接触子15とを備えている。
連結軸23の長手方向の中央部には外方に突出するフランジ部25が形成されており、可動接触子15の貫通孔24に連結軸23を上端から挿入することで、可動接触子15の中央下部をフランジ部25に当接し、連結軸23の上部から接触スプリング26を挿入する。そして、連結軸23の上端に固定したCリング27で接触スプリング26の上端を固定することで、接触スプリング26が可動接触子15に対して所定の付勢力を付与している。
電磁石ユニット20は、側面から見て扁平なU字形状の磁気ヨーク28を有し、この磁気ヨーク28の底板部の中央部に固定プランジャ29が配置され、この固定プランジャ29の外側にスプール30が配置されている。
スプール30は、固定プランジャ29を挿通する中央円筒部31と、この中央円筒部31の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部32と、中央円筒部31の上端部から半径方向外方に突出する上フランジ部33とで構成されている。そして、中央円筒部31、下フランジ部32及び上フランジ部33で構成される収納空間に励磁コイル34が巻装されている。
スプール30の中央円筒部31内に挿入された固定プランジャ29の上部は、有底筒状に形成されたキャップ35で覆われ、このキャップ35の開放端に半径方向外方に延長して形成されたフランジ部35aが上部磁気ヨーク21の下面にシール接合されている。これによって、キャップ35が上部磁気ヨーク21の貫通孔21aを介して連通される密封容器が形成される。
上部磁気ヨーク21の上面に、環状に形成された駆動用永久磁石37が可動プランジャ22の周鍔部22aを囲むように固定されている。この駆動用永久磁石37は上下方向すなわち厚み方向に例えば上端側をN極とし、下端側をS極とするように着磁されている。
駆動用永久磁石37の上端面に、駆動用永久磁石37と同一外形で可動プランジャ22の周鍔部22aの外径より小さい内径の貫通孔38を有する補助ヨーク39が固定されており、この補助ヨーク39の下面に、可動プランジャ22の周鍔部22aが接触している。
接点機構2を構成する第1固定接触子13及び第2固定接触子14は、導電性のある材料からなる側面視C字形状の導電板であり、可動接触子15の長手方向の両端側に離間し、絶縁基板6に導体部11,12を介して固定されている。
また、第2固定接触子14は、可動接触子15の第2可動接点15b側に配置されており、可動接触子15の第2可動接点15bに下側から対向し、第2固定接点14aを上面に設けた第1導電板部14bと、可動接触子15から離れた第1導電板部14bの端部から折り曲げられて上方に延在している第2導電板部14cと、第2導電板部14cの上端から折り曲げられて可動接触子15の上方に延在している第3導電板部14dと、を備えている。
また、第1固定接触子13の第2導電板部13cの内側面及び第2固定接触子14の第2導電板部14cの内側面を覆うように、平面から見てC字状の磁性体板19a,19bが装着されている。これにより、第1導電板部13b、14bを流れる電流によって発生する磁場をシールドすることができる。
また、可動接触子15は、投入位置で、可動接点15a,15bが、固定接触子13,14の固定接点13a,14aに、接触スプリング26による所定の接触圧で接触するように設定されている。
ここで、接点収納ケース4の内部に配置した絶縁筒部18には、可動接触子15の進退方向に沿って延びて可動接触子の回動変位を規制する摺動ガイド50が配置されており、図1に示すように、絶縁筒部18の底板部41と補助ヨーク39との間には、摺動ガイド50を構成する基板部51及び弾性支持片58,59が配置されている。
図2に示すように、絶縁筒部18は、角筒部40と、この角筒部40の下面側を閉塞する底板部41とで構成される。角筒部40の内部には、短辺方向で対向する1対の壁部42、43が、長手方向に2組形成されている。2組の壁部42、43には、下端部が底板部41に一体に連結している共に、内部に配置される可動接触子15の幅方向端面に対向する平坦な支持面44が形成されている。
摺動ガイド50は、金属板を打ち抜き及び折り曲げて形成したものであり、図3及び図4に示すように、長方形板状の基板部51と、基板部51の面を打ち抜いて形成した突起係合孔52と、が形成されている。
また、基板部51の2つの短辺には、第1〜第4ガイド片53〜56が立ち上がっている方向に対して逆側の方向に傾斜するように折曲された弾性支持片58,59が形成されている。
摺動ガイド50の第1〜第4ガイド片53〜56を絶縁筒部18の4箇所のガイド片貫通孔48に挿入すると、絶縁筒部18の内部に移動した第1〜第4ガイド片53〜56は、それぞれの当接部57が壁部42、43の支持面44に接触する。そして、第1及び第3ガイド片53,55が、絶縁筒部18に配置されている可動接触子15の幅方向の一方の端面に対向し、第2及び第4ガイド片54,56が、可動接触子15の幅方向の他方の端面に対向する。
そして、角筒体5のフランジ部7と電磁石ユニット20の上部磁気ヨーク21とを固定すると、摺動ガイド50の基端部51及び補助ヨーク39の間の距離(L1)が弾性支持片58,59の変形前の高さより小さく設定されているので、底部45aと補助ヨーク39の上面の間に配置された弾性支持片58,59は弾性変形し、底部45a及び補助ヨーク39の上面を押圧する方向に弾性復元力F1を発生する。
ここで、本発明に記載されている収納容器が絶縁筒部18に対応し、本発明に記載されている容器底部が底部45aに対応し、本発明に記載されている電磁石ユニットの収納容器側部材が電磁石ユニット20の補助ヨーク39に対応している。
今、電磁石ユニット20の励磁コイル34が無励磁状態にあって、電磁石ユニット20で可動プランジャ22を下降させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。
この釈放状態では、可動プランジャ22が復帰スプリング36によって、上部磁気ヨーク21から離れる上方向に付勢される。これと同時に、駆動用永久磁石37の磁力による吸引力が補助ヨーク39に作用し、可動プランジャ22の周鍔部22aが吸引される。このため、可動プランジャ22の周鍔部22aの上面が補助ヨーク39の下面に接触している。
この釈放状態から、電磁石ユニット20の励磁コイル34に通電すると、この電磁石ユニット20で励磁力が発生し、可動プランジャ22を復帰スプリング36の付勢力及び駆動用永久磁石37の吸引力に抗して下方に押し下げる。この可動プランジャ22の下降が、周鍔部22aの下面が上部磁気ヨーク21の上面に当たることで停止する。
また、絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面の間に配置された摺動ガイド50の弾性支持片58,59が弾性復元力F1を発生することで、基板部51が絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着されているので、絶縁筒部18の底板部41に、摺動ガイド50を確実に固定することができる。
また、収納容器のガタツキを防止することもでき、組込時の不安定さを解消することができる。
次に、図6に示すものは、本発明に係る第2実施形態の摺動ガイド60を示すものである。なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
第2実施形態の摺動ガイド60は、第1実施形態の摺動ガイド50と同様に、金属板を打ち抜き及び折り曲げて形成したものである。
摺動ガイド60は、長方形板状の基板部61と、基板部61の面を打ち抜いて形成した突起係合孔62と、を備えている。
また、第1〜第4ガイド片63〜66の先端には、外側に向けて湾曲する円弧形状の当接部67が形成されている。
さらに、摺動ガイド60の基板部61には、短辺方向の中央部において長辺方向に延在し、弾性支持片68,69と同一方向に折曲されたV字形状の基板側弾性支持片70が形成されている。
そして、摺動ガイド60の基板部61は絶縁筒部18の凹部45の底部45aに配置され、摺動ガイド60の弾性支持片68,69は、底部45aから離間する方向に突出して配置される。
このように、弾性変形した弾性支持片68,69及び基板側弾性支持片70が絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面を押圧する弾性復元力を発生することで、基板部61が、絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着した状態で、摺動ガイド60が絶縁筒部18の底板部41に固定される。
電磁石ユニット20の励磁力発生により可動接触子15が下降して投入状態となる場合、或いは、復帰スプリング36の付勢力及び駆動用永久磁石37の吸引力により可動接触子15が上昇して釈放状態となる場合には、可動接触子15が連結軸23回りに回動しようとする。そのとき、可動接触子15の幅方向の一方の端面に対向して配置された摺動ガイド60の第1ガイド片63及び第3ガイド片65が一方の端面に当接し、或いは、可動接触子15の幅方向の他方の端面に対向して配置された第2ガイド片64及び第4ガイド片66が他方の端面に当接する。このように、可動接触子15は、連結軸23回りの回動が摺動ガイド60の第1〜第4ガイド片63〜66に規制されながら下降及び上昇を行う。
また、絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面の間に配置された摺動ガイド60の弾性支持片68,69及び基板側弾性支持片70が弾性復元力を発生することで、基板部61が絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着されているので、絶縁筒部18の底板部41に、摺動ガイド60を確実に固定することができる。
また、収納容器のガタツキを防止することもでき、組込時の不安定さを解消することができる。
次に、図7は、第3実施形態の摺動ガイド80を示すものである。
第3実施形態の摺動ガイド80は、金属板を打ち抜き及び折り曲げて形成したものであり、長方形板状の基板部81と、基板部81の面を打ち抜いて形成した突起係合孔82と、基板部81から立ち上がっている板状の第1及び第2ガイド片83,84と、第1及び第2ガイド片83,84に対して同一方向に基板部81から立ち上がり、互いの面を対向させている板状の第3及び第4ガイド片85,86とを、備えている。
また、摺動ガイド80は、基板部81の一方の長辺に、第1〜第4ガイド片83〜86が立ち上がっている方向に対して逆側の方向に傾斜するように折曲された弾性支持片88a,88bが形成され、基板部61の他方の長辺に、弾性支持片88a,88bと同一方向に傾斜するように折曲された弾性支持片89a,89bが形成されている。
そして、摺動ガイド80の基板部81を絶縁筒部18の凹部45の底部45aに沿って配置すると、摺動ガイド80の弾性支持片88a,88b,89a,89bは、底部45aから離間する方向に突出して配置される。
このように、弾性変形した弾性支持片88a,88b,89a,89bが絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面を押圧する弾性復元力を発生することで、基板部81が、絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着した状態で、摺動ガイド80が絶縁筒部18の底板部41に固定される。
また、絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面の間に配置された摺動ガイド80の弾性支持片88a,88b,89a,89bが弾性復元力を発生することで、基板部81が絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着されているので、絶縁筒部18の底板部41に、摺動ガイド80を確実に固定することができる。
また、収納容器のガタツキを防止することもでき、組込時の不安定さを解消することができる。
さらに、摺動ガイド80の弾性変形した弾性支持片88a,88b,89a,89bが、摺動ガイド80の絶縁筒部18に固定する機能と、接点機構2の投入時に発生する衝撃を吸収する機能及びガタツキ防止機構を同時に備えているので、部品点数及び組み立て工数を減少させ、電磁接触器1の製造コストの低減化を図ることができる。
次に、図8は、第4実施形態の摺動ガイド90を示すものである。
第4実施形態の摺動ガイド90も、金属板を打ち抜き及び折り曲げて形成したものであり、長方形板状の基板部91と、基板部91の面を打ち抜いて形成した突起係合孔92と、基板部91から立ち上がっている板状の第1及び第2ガイド片93,94と、第1及び第2ガイド片93,94に対して同一方向に基板部91から立ち上がり、互いの面を対向させている板状の第3及び第4ガイド片95,96とを、備えている。
また、摺動ガイド90は、基板部91の一方の短辺側に、第1,第2ガイド片93、94より外側の位置で第1,第2ガイド片93、94の立ち上がり方向に対して逆側の方向に傾斜するように折曲された弾性支持片98a,98bが形成されている。また、基板部91の他方の短辺側に、第3,第4ガイド片95、96より外側の位置で第3,第4ガイド片95、96の立ち上がり方向に対して逆側の方向に傾斜するように折曲された弾性支持片99a,99bが形成されている。
そして、摺動ガイド90の基板部91を絶縁筒部18の凹部45の底部45aに沿って配置すると、摺動ガイド90の弾性支持片98a,98b,99a,99bは、底部45aから離間する方向に突出して配置される。
このように、弾性変形した弾性支持片98a,98b,99a,99bが絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面を押圧する弾性復元力を発生することで、基板部91が、絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着した状態で、摺動ガイド90が絶縁筒部18の底板部41に固定される。
また、絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面の間に配置された摺動ガイド80の弾性支持片98a,98b,99a,99bが弾性復元力を発生することで、基板部81が絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着されているので、絶縁筒部18の底板部41に、摺動ガイド90を確実に固定することができる。
また、収納容器のガタツキを防止することもでき、組込時の不安定さを解消することができる。
さらに、摺動ガイド90の弾性変形した弾性支持片98a,98b,99a,99bが、摺動ガイド90の絶縁筒部18に固定する機能と、接点機構2の投入時に発生する衝撃を吸収する機能及びガタツキ防止機構を同時に備えているので、部品点数及び組み立て工数を減少させ、電磁接触器1の製造コストの低減化を図ることができる。
次に、図9は、第5実施形態の摺動ガイド100を示すものである。
第5実施形態の摺動ガイド100も、金属板を打ち抜き及び折り曲げて形成したものであり、長方形板状の基板部101と、基板部101の面を打ち抜いて形成した突起係合孔102と、基板部101から立ち上がっている板状の第1及び第2ガイド片103,104と、第1及び第2ガイド片103,104に対して同一方向に基板部101から立ち上がり、互いの面を対向させている板状の第3及び第4ガイド片105,106とを、備えている。
また、摺動ガイド100は、基板部101の一方の短辺側に、第1,第2ガイド片103、104より外側の位置で第1,第2ガイド片103、104の立ち上がり方向に対して逆側の方向に凸状に湾曲するように折曲された弾性支持片108a,108bが形成されている。また、基板部101の他方の短辺側に、第3,第4ガイド片105、106より外側の位置で第3,第4ガイド片105、106の立ち上がり方向に対して逆側の方向に凸状に湾曲するように折曲された弾性支持片109a,109bが形成されている。
そして、摺動ガイド100の基板部101を絶縁筒部18の凹部45の底部45aに沿って配置すると、摺動ガイド100の弾性支持片108a,108b,109a,109bは、底部45aから離間する方向に突出して配置される。
このように、弾性変形した弾性支持片108a,108b,109a,109bが絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面を押圧する弾性復元力を発生することで、基板部101が、絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着した状態で、摺動ガイド100が絶縁筒部18の底板部41に固定される。
また、絶縁筒部18の底部45a及び補助ヨーク49の上面の間に配置された摺動ガイド100の弾性支持片108a,108b,109a,109bが弾性復元力を発生することで、基板部81が絶縁筒部18の底部45aに押し付けられて密着されているので、絶縁筒部18の底板部41に、摺動ガイド100を確実に固定することができる。
また、収納容器のガタツキを防止することもでき、組込時の不安定さを解消することができる。
さらに、摺動ガイド100の弾性変形した弾性支持片108a,108b,109a,109bが、摺動ガイド100の絶縁筒部18に固定する機能と、接点機構2の投入時に発生する衝撃を吸収する機能及びガタツキ防止機構を同時に備えているので、部品点数及び組み立て工数を減少させ、電磁接触器1の製造コストの低減化を図ることができる。
2 接点機構
4 接点収納ケース
5 角筒体
6 絶縁基板
7 フランジ部
9,10 貫通孔
11,12 導体部
13 第1固定接触子
13a 第1固定接点
13b 第1導電板部
13c 第2導電板部
13d 第3導電板部
14 第2固定接触子
14a 第2固定接点
14b 第1導電板部
14c 第2導電板部
14d 第3導電板部
15 可動接触子
15a 第1可動接点
15b 第2可動接点
16,17 絶縁カバー
18 絶縁筒部
19a,19b 磁性体板
20 電磁石ユニット
21 上部磁気ヨーク
21a 貫通孔
22 可動プランジャ
23 連結軸
24 貫通孔
25 フランジ部
26 接触スプリング
27 Cリング
28 磁気ヨーク
29 固定プランジャ
30 スプール
31 中央円筒部
32 下フランジ部
33 上フランジ部
34 励磁コイル
35 キャップ
36 復帰スプリング
37 駆動用永久磁石
38 貫通孔
39 補助ヨーク
40 角筒部
41 底板部
42、43 壁部
44 支持面
45 凹部
45a 底部
46 貫通孔
47 円形突起
48 ガイド片貫通孔
50 摺動ガイド
51 基板部
52 突起係合孔
53 第1ガイド片
54 第2ガイド片
55 第3ガイド片
56 第4ガイド片
57 当接部
58,59 弾性支持片
60 摺動ガイド
61 基板部
62 突起係合孔
63 第1ガイド片
64 第2ガイド片
65 第3ガイド片
66 第4ガイド片
67 当接部
68,69 弾性支持片
70 基板側弾性支持片
80 摺動ガイド
81 基板部
82 突起係合孔
83 第1ガイド片
84 第2ガイド片
85 第3ガイド片
86 第4ガイド片
87 当接部
88a,88b,89a,89b 弾性支持片
90 摺動ガイド
91 基板部
92 突起係合孔
93 第1ガイド片
94 第2ガイド片
95 第3ガイド片
96 第4ガイド片
97 当接部
98a,98b,99a,99b 弾性支持片
100 摺動ガイド
101 基板部
102 突起係合孔
103 第1ガイド片
104 第2ガイド片
105 第3ガイド片
106 第4ガイド片
107 当接部
108a,108b,109a,109b 弾性支持片
Claims (7)
- 絶縁材料で形成した収納容器の中に、一対の固定接触子及び前記一対の固定接触子に接離可能な長尺な可動接触子が収納されている接点機構と、
前記接点機構の可動接触子が前記一対の固定接触子に接離する進退方向に前記可動接触子を駆動する電磁石ユニットと、
前記可動接触子が進退する際の回動変位を規制する摺動ガイドと、を備え、
前記摺動ガイドは、金属材料で形成され、
基板部と、
前記基板部から直交する方向に延在する複数のガイド片と、
前記基板部から前記ガイド片が延在する方向に対して逆側に突出している複数の弾性支持片と、を備え、
前記複数のガイド片は、前記収納容器内で前記可動接触子の幅方向の両側に配置され、
前記基板部及び前記複数の弾性支持片は、前記容器底部に配置されており、
前記複数の弾性支持片が、前記容器底部と前記容器底部に対向する前記電磁石ユニットの収納容器側部材とに挟持されて弾性変形し、当該複数の弾性支持片の弾性復元力が、前記基板部を前記容器底部側に押し付ける力として作用することを特徴とする電磁接触器。 - 前記基板部は、長方形の板状に形成され、前記複数のガイド片は、前記基板部の2つの長辺の一方側から互いに対向して延在する第1及び第2ガイド片と、前記基板部の2つの長辺の他方側から互いに対向して延在する第3及び第4ガイド片と、を備えていることを特徴とする請求項1記載の電磁接触器。
- 前記基板部の2つの短辺から2つの前記弾性支持片が形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁接触器。
- 前記基板部の2つの長辺から2つの前記弾性支持片が形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁接触器。
- 前記基板部の一方の長辺から2つ以上の前記弾性支持片が形成され、前記基板部の他方の長辺から2つ以上の前記弾性支持片が形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁接触器。
- 前記第1及び第2ガイド片に対して長辺の一方側の外側の位置に、前記基板部から前記弾性支持片が形成されているとともに、前記第3及び第4ガイド片に対して長辺の他方側の外側の位置に、前記基板部から前記弾性支持片が形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁接触器。
- 前記基板部の一部に、前記複数の弾性支持片が延在している方向と同一方向に凸状に折曲された基板側弾性支持片が形成されており、
前記接点機構及び前記電磁石ユニットを一体に組み込んだ際に、前記基板側弾性支持片が、前記容器底部と前記容器底部に対向する前記電磁石ユニットの収納容器側部材とに挟持されて弾性変形し、当該基板側弾性支持片の弾性復元力が、前記基板部を前記容器底部側に押し付ける力として作用することを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の電磁接触器。
Priority Applications (1)
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