JP2854472B2 - 電磁開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三相交流電源等の開閉
を行なう電磁開閉器に係り、特に機械的構造により半導
体スイッチの開閉動作と主経路の開閉動作とを時間差を
もたせて確実に行なうことができる電磁開閉器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２２は、従来の三相交流の開閉等を行
なう電磁開閉器の回路図である。同図において符号１
ａ，２ａ，３ａは三相交流の入力部であり、符号１ｂ，
２ｂ，３ｂはモータなどの負荷に接続される出力部であ
る。符号１ｃ，２ｃ，３ｃは前記入力部と出力部を開閉
する開閉接点である。この開閉接点１ｃ，２ｃ，３ｃ
は、コイル４を有するソレノイド機構の動作によって同
時に開閉動作する。Ｓ１は閉動作のためのワンショット
スイッチであり、Ｓ２は開動作のためのワンショットス
イッチである。尚、同図ではコイル４に通電されておら
ずソレノイドが非励磁状態であり、各開閉接点１ｃ，２
ｃ，３ｃはそれぞれ開いている。この状態で閉動作用の
ワンショットスイッチＳ１を短時間だけＯＮにすると、
入力部２ａと３ａからの交流電流がａ−ｂの経路で流れ
コイル４に通電されてソレノイドが励磁状態となり、開
閉接点１ｃ，２ｃ，３ｃならびにもうひとつの保持用の
開閉接点５が閉じる。短時間後にワンショットスイッチ
Ｓ１がＯＦＦになると、前記交流電流はａ−ｂ−ｄ−５
−ｃ−Ｓ２の経路に流れ、コイル４に通電され続けて各
接点１ｃ，２ｃ，３ｃと５が閉状態に保持される。そし
て前記接点１ｃ，２ｃ，３ｃが閉じた時点から入力部１
ａ，２ａ，３ａと出力部１ｂ，２ｂ，３ｂとの間に三相
交流電流が流れる。電流を遮断するときにはワンショッ
トスイッチＳ２を押す。これによりｃの経路が断たれ、
コイル４への通電が停止してソレノイドが非励磁とな
り、各開閉接点１ｃ，２ｃ，３ｃならびに開閉接点５が
開く。

【０００３】上記従来の電磁開閉器では、開閉接点１
ｃ，２ｃ，３ｃに高電流が流れるため、接点間のアーク
や接点の溶着などにより接点寿命が低下し、また、接点
１ｃ，２ｃ，３ｃの開状態又は閉状態を保持するための
開閉接点５が必要になるために接点数が多くなり、電流
の入力経路も多くなる。さらに、コイル４に交流の高電
流が長時間流れるため、コイル４が巻かれるコアの発熱
の問題が生じ、よってそれに耐え得る材質ならびに構造
が必要になって、高価なものとなる。

【０００４】そこで、上記の接点寿命などの問題に対処
できるものとして、ＳＣＲやトライアックを使用して、
このＳＣＲやトライアックのスイッチング動作により主
経路の交流電流などの開閉を行なう開閉器も考えられて
いた。しかしながらこの種の電気的な開閉器では、確実
な開閉動作を行なうために、この電流制御素子が設けら
れている接点開閉部とこれよりも電流の入力側に設けら
れる開閉部の開閉タイミングを例えば１０ｍｓｅｃ以上
に設定する必要が生じるが、このタイミングを確実にと
るのが非常に困難になる。さらに、電流制御素子のスイ
ッチング動作などを行なう回路に制御用のＤＣ電源など
を与える必要が生じる。また回路構成も複雑になって大
型で且つ高価なものになるという欠点があった。

【０００５】そこで本願出願人は、上記各問題点を解決
した電磁開閉器を実願平3-4761号において開示した。同
明細書に添付した主要部の図面を図２３に示す。同明細
書に開示した構成によれば、機械的な接点開閉動作を組
み合わせることにより、電流の入力側の接点と、これよ
りも電流の出力側にある電流制御素子を備えた出力側の
接点とを確実な時間差を持たせて開閉できるようにする
ことができ、しかも接点寿命が長く、保持電流なしに電
流経路の開状態又は閉状態の保持ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
願平3-4761号に開示した電磁開閉器は、図２３に示す可
動ヨーク７の上下駆動によって、この可動ヨーク７の上
部に取り付けられたストッパー部材３１に形成されてい
る貫通孔３１ａとカム駆動軸２０に固定された被ストッ
パー部材６０，６１とが衝撃的な当接状態を繰り返すこ
とになる。このため、この衝撃や振動がベース１４及び
軸２０を介してスイッチブロックの接点に伝達され、こ
れによりチャタリングを発生させることとなっていた。
このチャタリングにより接点開閉前に接点が瞬間的に開
状態となったり接触抵抗値が過大になるとともに、上記
衝撃的な振動が異常高音を発生させる結果ともなってい
るという問題があった。

【０００７】そこで本発明は、機械的な接点開閉動作を
組み合わせて、電流の入力側の接点と、これよりも電流
の出力側にある電流制御素子を備えた出力側の接点とを
確実な時間差を持たせて開閉できるようにした場合であ
っても、チャタリングの発生を防止し、接点における接
触抵抗値の増大や異常高音の発生を防止した電磁開閉器
の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段は、ケース内に回転自在に配置された複数のカム
と、このカムのいずれかとの当接離間によって開閉され
る入力側の接点と、前記入力側の接点よりも出力側に位
置して電流制御素子に並列接続され且つ他のカムにより
開閉される出力側の接点と、ケース内に配置された台板
上に固設された固定ヨークと、この固定ヨークに当接離
間するように往復駆動される可動ヨークと、前記固定ヨ
ークと可動ヨークとの間に設けられたコイルと、このコ
イルに電力を供給する給電用端子と、前記コイルへの電
力の投入又はその遮断により当該可動ヨークが往復移動
されるのに伴って前記カムを所定角度ずつ同一方向に断
続的に回転駆動する回転機構部とを有し、前記給電用端
子は弾性体からなり、前記固定ヨークを有する台板がこ
の電力用端子によって前記ケースに弾性的に支持されて
いることを特徴とするものである。 上記において、前記
可動ヨークは、固定ヨークに当接離間可能な方向へ移動
可能であるとともに、ケース内に回動自在に支持されて
おり、前記コイルへ電力が投入され可動ヨークが固定ヨ
ークに当接するときに、前記可動ヨークが回動すること
により、可動ヨークが固定ヨークに密着するものが好ま
しい。

【０００９】また、上記ケース内外に臨むように弾性体
からなる電磁石への給電用端子を設け、この給電用端子
によって固定ヨークを支持するようにしてもよい。

【００１０】

【作用】上記の構成を備えた本発明では、可動ヨークは
コイルへの電力の投入又はその遮断によって往復駆動さ
れて固定ヨークに衝撃的に当接されるが、この固定ヨー
クとケースとの間に介装されたコイルスプリングや、弾
性体からなる給電用端子に固定ヨークが支持されている
ので、当接の際に発生する衝撃的な振動はコイルスプリ
ングや給電用端子に吸収されて減衰される。従って、振
動が接点に悪影響を及ぼすことがなく、チャタリングの
発生を防止し、これにより接点における接触抵抗値の増
大や異常高音の発生を防止するようにしている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は一実施例としての電磁開閉器の正面図、図２
は図１に示す電磁開閉器の側面図、図３は図１に示す電
磁開閉器の上面図、図４は図３にＡ−Ａ′で示す拡大断
面図、図５は図３にＢ−Ｂ′で示す拡大断面図、図６
は、図４等に示すボビンの斜視図、図７は図４等に示す
台板の斜視図である。図１乃至図３に示す電磁開閉器１
０は、合成樹脂製のベース１１と、このベース１１上に
取り付けられる同様の合成樹脂からなるケース１２とを
備え、このケース１２内部に、コイルや可動ヨーク等の
駆動源を収納した駆動部１３、および詳細を後述するス
イッチ等を内蔵したスイッチ部１４等が内蔵されてい
る。

【００１２】上記ベース１１は、上部に取り付けられる
ケース１２を挟む両側に、詳細を後述する弾性体からな
る給電用端子１５，１５のそれぞれ他端部を固定するボ
ルト１６が螺合される螺合部１１ａ，１１ａが形成され
ている。また、ボルト１６には、給電用端子１５と導通
接続する端子板１７，１７が供軸的に螺合されている。

【００１３】上記駆動部１３は、図４に示すようにベー
ス１１上に配置された台板１８と、この台板１８上に固
定された固定ヨーク１９と、ボビン２８に巻回されたコ
イル２０と、このコイル２０への電流の断接によりＹ１
及びＹ２方向へ往復駆動される可動ヨーク２１と、この
可動ヨーク２１の上部に取り付けられたストッパー部材
２２と、後述する複数のカムが共通に固定されたカム駆
動軸２３と、上記可動ヨーク２１の一往復移動毎に上記
カム駆動軸２３を所定角度ずつ回転させる回転機構部２
４とを備えている。

【００１４】図７に示すように、台板１８の中央部に
は、上記固定ヨーク１９を載置する凹部１８ａが形成さ
れている。また、四隅には、後述するボビン２８を螺合
して取り付けるための円柱状の支持部材１８ｂがそれぞ
れ起立して形成されている。さらに、台板１８の両端部
には、金属製の薄板からなる上記給電用端子１５，１５
が埋設された状態で固定されている。そして、これら給
電用端子１５，１５は、板ばねとしての弾性作用を有す
るものであり、ボルト１６，１６によって上記螺合部１
１ａ，１１ａにそれぞれ螺着されている。これにより、
前記台板１８がベース１１の上に弾性的に支持されてい
る。 なお、図４および図７に示されるように、給電用端
子１５，１５のうち台板１８から突出される部分は、コ
イル２０を形成する巻線の始端部及び終端部とそれぞれ
半田付け等によって接続するためのリード端子である。

【００１５】図６に示すように、ボビン２８は、上記台
板１８上に起立形成された支持部材１８ｂに当接して取
り付けられる取付部２８ａ，２８ａが一定間隙を保持し
て平行に形成され、かつ、上記支持部材１８ｂと当接す
る両端部にめねじ２８ｂが形成されている。また、取付
部２８ａ，２８ａの間であって下部には、コイル２０が
巻回される中空の巻線部２８ｃが形成されている。な
お、詳細を後述する可動ヨーク２１は上記取付部２８
ａ，２８ａとの間に形成された間隙２８ｄに遊挿され、
また、その中央脚部２１ａが巻線部２８ｃ内に挿入され
るようになる。同様に、固定ヨーク１９の中央脚部１９
ａは巻線部２８ｃの図示下端部から内部に挿入される。

【００１６】前記可動ヨーク２１及び固定ヨーク１９
は、それぞれＥ字状に形成されたもので、上記ボビン２
８は固定ヨーク１９及び可動ヨーク２１の対向する中央
脚部１９ａ，２１ａに供軸的に嵌挿され、通電により発
生する磁界が閉磁路を形成するように配置されている。
このうち、可動ヨーク２１の上部に回転機構部２４を支
持するストッパー部材２２が取り付けられている。ま
た、上記可動ヨーク２１とボビン２８の巻線部２８ｃと
の間にはコイルスプリング２５が介装され、このコイル
スプリング２５により可動ヨーク２１及びストッパー部
材２２が図示矢印Ｙ１及びＹ２方向で変位自在に支持さ
れている。

【００１７】図５に示すように、上記ケース１２の上端
内壁面１２ａには上記カム駆動軸２３を回動自在に支持
する軸受部材２６，２６が、ボルト２７，２７によって
固定され、この軸受部材２６，２６の下端面に上述した
ボビン２８の取付部２８ａが密着して配置されている。
前記回転機構部２４は、前述した可動ヨーク２１上に取
り付けられたストッパー部材２２と、カム駆動軸２３の
中間部分に固定されたラチェット２９と、このラチェッ
ト２９の両側に密着してカム駆動軸２３に固定された、
外周面形状が正８角形状からなる被ストッパー部材３
０，３１と、上記ラチェット２９を挟む両側に離間して
配置され、その下端部がピン３２，３２を介してストッ
パー部材２２に揺動自在に取り付けられた揺動部材３
３，３４と、この揺動部材３３，３４の解放端部間に取
り付けられ、相互の距離を縮めるように付勢する引張ス
プリング３５とを備えている。

【００１８】このうち上記揺動部材３３は、可動ヨーク
２１が下降移動する時に、ラチェット２９及びカム駆動
軸２３を時計方向に付勢して所定角度（本実施例では４
５°の約半分の２２．５°）だけ回転変位させるよう
に、ラチェット２９との当接部分に爪部３３ａが形成さ
れている。他方の揺動部材３４は、可動ヨーク２１が上
昇移動する時に、ラチェット２９を時計方向に２２．５
°だけ回転変位させるように、その当接部分に爪部３４
ａが形成されている。このような構成では、揺動部材３
３，３４の往復移動（上昇，下降移動）により、ラチェ
ット２９が時計方向に一定角度（２２．５°）ずつ順次
回転変位される。

【００１９】次に、上記ストッパー部材の詳細につい
て、図８をも参照して説明する。図８は図４等に示すス
トッパー部材の外観斜視図、図９は図８等に示すストッ
パー部材に形成された貫通孔の詳細と被ストッパー部材
との当接関係を示す説明図である。図示ストッパー部材
２２は、図示中央上面に上記カム駆動軸２３に固定され
た被ストッパー部材３０，３１を遊挿する貫通孔２２
ａ，２２ａがそれぞれ形成された突出部２２ｂ，２２ｃ
と、この突出部２２ｂ，２２ｃを支持するように上記可
動ヨーク２１上部に取り付ける取付部２２ｄとを有して
いる。このうち、突出部２２ｂと突出部２２ｃとは一定
の間隙を有して平行に配置されており、この間に上記揺
動部材３３，３４が図５等に示すように配置される。上
記貫通孔２２ａ，２２ａは、組み立てられた状態でカム
駆動軸２３が中心となる位置に形成されており、本実施
例では被ストッパー部材３０，３１の外周面形状と対応
する変形した７角形状の内周面形状をそれぞれ備えたも
のである。

【００２０】この貫通孔２２ａ，２２ａは図９に詳細を
示すように、辺２２ａａと辺２２ａｄとが平行になって
おり、この辺２２ａａ，２２ａｄと辺２２ａｆとは直交
している。また、辺２２ａｂと辺２２ａｃとは１３５°
で交差し、辺２２ａｇと辺２２ａｅとは互いに９０°で
交差している。被ストッパー部材３０は貫通孔２２ａの
内で可動ヨーク２１の往復移動に従って移動できるよう
になっている。なお、図８に示す符号２２ｅ，２２ｅ
は、揺動部材３３，３４を支持するピン３２，３２を挿
通する挿通孔である。

【００２１】ところで、図示ストッパー部材２２の下端
部には上記可動ヨーク２１の上部に嵌挿できる嵌挿部２
２ｇが凹部形状として形成されている。この嵌挿部２２
ｇと可動ヨーク２１との取り付けは、この嵌挿部２２ｇ
の中間上部に形成された挿通孔２２ｆと、可動ヨーク２
１の中央脚部２１ａの図示上部近傍に形成された挿通孔
２１ｂと、これらの挿通孔２２ｆと挿通孔２１ｂとに共
通して挿入されるピン３６によって行われる。

【００２２】上記カム駆動軸２３に固定されている複数
のカムの詳細を図１０（Ａ），（Ｂ）乃至図１２
（Ａ），（Ｂ）に示す。図１０（Ａ），（Ｂ）は第１の
カム３７を示す。同図に示す第１のカム３７は、外周端
面に９０度間隔で突出部３７ａが形成された円板状のも
のである。この突出部３７ａは、回転方向端部がなめら
かな曲面、この曲面につづく部分が法線方向と平行な平
面及びこの平面の後方につづく半径方向と平行な平面を
備えて構成されている。また、この第１のカム３７は各
突出部３７ａを中心として９０度毎に分割された４つの
中空部３７ｂが形成され、この各中空部３７ｂ内に防振
材５３が挿入されている。これにより、振動伝達の低下
や共振の発生を防止している。

【００２３】図１１（Ａ），（Ｂ）は第２のカム３８を
示す。同図に示す第２のカム３８は、第１のカム３７と
同様の突出部３８ａが形成されているが、この突出部３
８ａと突出部３７ａとの相違点は、法線方向と平行な平
面の長さ及び円周に沿う全体の長さが、Ｌ１＜Ｌ２及び
Ｌ３＜Ｌ４の関係となっている。すなわち、第１のカム
３７は、当接する１組の接点を遅れて閉じ且つ先に開く
形状に形成され、前記第２のカム３８は、当接する１組
の接点を先に閉じ且つ遅れて開くことができるように形
成されている。

【００２４】図１２（Ａ），（Ｂ）は第３，第４のカム
３９，４０を示す。同図に示す第３，第４のカム３９，
４０は共に同一の形状からなるもので、外周端面に９０
度毎に凹部３９ａ，４０ａが形成された円板状からなる
ものである。このような各カム３７乃至４０のカム駆動
軸２３への相対的な取り付けは、各突出部３７ａ，３８
ａ及び凹部３９ａ，４０ａが同位相となるような関係と
なっている。

【００２５】次に、スイッチ部１４について図１３を参
照して説明する。図示スイッチ部１４は、ケース４１
と、このケース４１内部に配置された上記第１乃至第４
のカム３７乃至４０が固定されたカム駆動軸２３と、こ
のカム駆動軸２３を挟むように、その両側に対向して配
置されたスイッチ４２，４２と、このスイッチ４２によ
って開閉される、ケース４１の内壁面に配置された詳細
を後述する固定，可動接点とを有している。前記スイッ
チ４２は、図１４にも示すように前述した各第１乃至第
４のカム３７乃至４０の外周端面に当接するローラ４２
ａが中間部側端に取り付けられ、軸４３を中心として揺
動自在に配置されたスイッチ部材４４と、このスイッチ
部材４４を第１のカム３７等との当接方向に付勢するス
プリング４５とを有している。なお、このスプリング４
５は、このスイッチ部材４４に共振しないものを選定し
ている。

【００２６】上記スイッチ部材４４の解放端部４４ａに
は、コイルスプリング４６によって弾発的に可動接点４
７が取り付けられ、この各可動接点４７とそれぞれ対向
するケース４１の内壁面には、固定接点４８，４９、固
定接点５０，５１が配置されている。尚、図１３には第
１のカムだけを例示したが、他のカムに対しても同様の
固定接点，可動接点を備えた構成となっている。上記ス
イッチ部材４４のカム３７等との対向側面側には、防振
材５２，６６が貼着されており、これにより振動の発生
を軽減させている。

【００２７】ところで、図１３は可動接点４７と固定接
点５０，５１とが離間した位置（イ）にスイッチ部材４
４が揺動された状態を示し、図１４（Ｂ）には同スイッ
チ部材４４が固定接点５０，５１と可動接点４７とが圧
接する位置（ロ）に揺動された状態を示す。すなわち、
図示スイッチ部材４４は、図１３に示す（イ）で示す位
置と図１４（Ｂ）に（ロ）で示す位置との間の角度θの
範囲で揺動され、この（ロ）に示す位置にスイッチ部材
４４が移動されたときに、可動接点４７と固定接点５
０，５１とが圧接されて導通状態となる。本実施例で
は、スイッチ部材４４が可動接点４７と固定接点５０，
５１とが圧接された位置（ロ）に揺動変位された状態
で、コイルスプリング４６の一端を支持している端面
と、可動接点４７とが平行になるようになっている。こ
れにより、コイルスプリング４６の弾性力は可動接点４
７に対して垂直に作用するようになるため、固定接点５
０と固定接点５１の圧力を等しくすることができ、接触
抵抗値を安定させることができる。上記スイッチ部材４
４に取り付けられたローラ４２ａは、図１５に示すよう
に外周面に複数の溝４２ｂが一定間隔で形成されてい
る。この溝４２ｂによって、カム３７等との接触部分を
分断し、これにより動摩擦を軽減させるようにしてい
る。

【００２８】次に、上記電磁開閉器の回路構成を図１６
を参照して説明する。同図に示すように、前記各可動接
点４７及び固定接点４８，４９（５０，５１）により、
各開閉接点５４乃至６１がそれぞれ構成されている。こ
れらの各開閉接点５４乃至６１は、開閉接点５４と開閉
接点５６とが図５に示す第３のカム３９を挟み、開閉接
点５５と開閉接点５７とが第４のカム４０を挟んで対向
配置されている。同様に、開閉接点５８と開閉接点６０
とが第１のカム３７を挟み、開閉接点５９と開閉接点６
１とが第２のカム３８を挟んで対向配置されている。ま
た、図中Ａ１，Ａ２，Ａ３は三相交流電源の入力部で、
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は出力部である。

【００２９】上記入力部Ａ１と出力部Ｂ１との間には、
開閉接点５６及びこれと直列に接続された開閉接点６０
が接続され、さらに開閉接点６０には、これと並列にト
ライアックＤ１及び抵抗体Ｒ２が接続されている。また
開閉接点６１は抵抗体Ｒ１を介してトライアックＤ１の
ゲートに接続されている。尚、入力部Ａ３−出力部Ｂ３
の入出力部と接点の関係も、前記入力部Ａ１−出力部Ｂ
１と同様である。さらに前記コイル２０には入力部Ａ１
と入力部Ａ２から交流電源（図示しない）の二相が印加
され、ワンショットスイッチ６２を介して導通できるよ
うになっている。また、三相交流の一相を分担する入力
部Ａ２−出力部Ｂ２間は開閉接点５６のみで開閉され
る。尚、入力部Ａ４−出力部Ｂ４間は補助ラインであ
り、オプション使用である。

【００３０】以上のように構成された電磁開閉器の動作
について、図１７（Ａ）乃至（Ｃ）、図１８（Ａ）乃至
（Ｃ）、図１９（Ａ）乃至（Ｄ）及び図２０（Ａ），
（Ｂ）をも参照して説明する。まず、前記図４等に示す
ように、可動ヨーク２１がコイルスプリング２５によっ
てＹ１方向に付勢されている場合、下部に配置されてい
る固定ヨーク１９と可動ヨーク２１とは離間している。
この状態では、図１７（Ａ）に示すように揺動部材３３
の爪部３３ａがラチェット２９の歯の間に係止されると
ともに、揺動部材３４の爪部３４ａは同ラチェット２９
の歯の外周面に当接している。また、図１８（Ａ）に示
すように、被ストッパー部材３０，３１は貫通孔２２ａ
の内周下面の辺２２ａｂ，２２ａｃに当接している。こ
こでは、この当接している被ストッパー部材３０の頂角
を符号３０ａで示す。このように、被ストッパー部材３
０，３１の外周面と貫通孔２２ａの内周下面の辺２２ａ
ｂ，２２ａｃとが当接して係止されることで、カム駆動
軸２３はその回転角度で確実に保持される。

【００３１】さらに、この場合の第１乃至第４のカム３
７乃至４０と各開閉接点５４乃至６１との回転，当接状
態は、図１９（Ａ）に示すようになっている。すなわ
ち、第３のカム３９（第４のカム４０）に形成されてい
る凹部３９ａ，３９ａ（４０ａ，４０ａ）内には、開閉
接点５４，５６に対応するスイッチ部材４４の各ローラ
４２ａが位置するとともに、第１，第２のカム３７，３
８にそれぞれ当接する開閉接点５８，６０に対応するス
イッチ部材４４の各ローラ４２ａは、第１，第２のカム
３７，３８に形成されている突出部３７ａ，３８ａ間の
中間部分と当接した状態となっている。よって、図１９
（Ａ）に示す状態では、開閉接点５４乃至６１全部が開
状態（オフ状態）となっている。

【００３２】この状態で、図１６に示すワンショットス
イッチ６２を押下すると、入力部Ａ１と入力部Ａ２から
コイル２０に通電されて、コイルスプリング２５の付勢
力に抗して可動ヨーク２１が固定ヨーク１９に吸着され
る。この吸着動作によって、可動ヨーク２１は固定ヨー
ク１９に衝撃的に当接するが、本実施例では、固定ヨー
ク１９を備えた台板１８が給電用端子１５によって弾性
的に支持されるので、この衝撃に伴う振動は給電用端子
１５によって減衰され、ケース１２に伝達されにくいよ
うにしている。従って、可動ヨーク２１の駆動による接
点のチャタリングの発生を防止している。

【００３３】ところで、揺動部材３３等が揺動されると
きには、ストッパー部材２２はたとえば図２０（Ａ）に
示すように角度βだけ傾斜した姿勢となる。この傾斜に
よってストッパー部材２２に取り付けられている可動ヨ
ーク２１も一体として傾斜姿勢になるが、この可動ヨー
ク２１とストッパー部材２２とはピン３６を介して取り
付けられているので、固定ヨーク１９と可動ヨーク２１
とが当接すると、可動ヨーク２１の各脚部の当接端面が
固定ヨーク１９の脚部の当接端面と当接したときに、可
動ヨーク２１はピン３６を中心とした反時計方向への力
が作用する。これにより、同図（Ｂ）に示すように可動
ヨーク２１と固定ヨーク１９の脚部の当接端面どうしが
密着した状態となるように変位する。これにより、可動
ヨーク２１と固定ヨーク１９との当接面が密着しない場
合に発生していたびびり振動を防止でき、このびびり振
動に基づく上記各開閉接点のチャタリングの発生を防止
することができる。

【００３４】上記吸着動作により、揺動部材３３，３４
は図１７（Ａ）に示す状態から同図（Ｂ）に示す状態に
下降変位し、ストッパー部材２２も図１８（Ｂ）に示す
ように一体として下降変位する。これにより、貫通孔２
２ａの内周面上部の辺２２ａｆと辺２２ａｅと２２ａｇ
とが被ストッパー部材３０の上面と当接する。この下降
動作の間、揺動部材３４はラチェット２９の歯に当接し
たまま下降移動するために、その爪部３４ａはラチェッ
ト２９を時計方向に２２．５°だけ回転させるように付
勢する。これにより、カム駆動軸２３も同角度だけ回転
される。このときの回動角度は、前記と同様に貫通孔２
２ａと被ストッパー部材３０との当接係止により、確実
に停止される。

【００３５】この時の各カムと開閉接点との関係を図１
９（Ｂ）に示す。この状態では、開閉接点５４乃至５７
は第３のカム３９（第４のカム４０）の各凹部３９ａ
（４０ａ）から抜け出して閉状態（オン状態）となる
が、開閉接点５８乃至６１は第１，第２のカム３７，３
８に形成されている各突出部３７ａ，３８ａの近傍まで
移動されるものの、開状態（オフ状態）を保持してい
る。

【００３６】この状態でワンショットスイッチ６２を離
すと、コイル２０に通電される電流が遮断され、可動ヨ
ーク２１はコイルスプリング２５の付勢力により図４等
に示す状態に復帰する。この復帰動作により、図１７
（Ｂ）に示す揺動部材３３の爪部３３ａは、当接してい
るラチェット２９をさらに２２．５°だけ時計方向に回
転させる。この復帰によって、被ストッパー部材３０と
貫通孔２２ａとの当接状態が図１８（Ｃ）に示すように
なって、再度前記被ストッパー部材３０の外周面下部と
貫通孔２２ａの内周面下部とが当接係止状態となり、こ
の時の回転角度を確実に保持する。

【００３７】この時の各カムと開閉接点との関係を図１
９（Ｃ）に示す。この状態では、開閉接点５４乃至５７
は閉状態（オン状態）を保持するとともに、開閉接点５
８乃至６１は各第１，第２のカム３７，３８に形成され
ている突出部３７ａ，３８ａに当接して閉状態（オン状
態）となる。すなわち、各カム３７乃至４０は同位相と
なっているため、その回転変位が図１７（Ｂ）から同図
（Ｃ）に示す状態に移行するとき、第２のカム３８に当
接する開閉接点５９，６１が先に閉状態となり、これに
ひきつづいて開閉接点５８，６０が閉状態となる。この
閉動作のタイミングは、同図（Ｃ）にθ１で示す角度範
囲に相当する第１，第２のカム３７，３８に突出形成さ
れている突出部３７ａ，３８ａの形状，長さ等を適宜変
更することで容易に調整可能となる。

【００３８】つぎに、ワンショットスイッチ６２が再び
押下されると、揺動部材３３，３４及びラチェット２９
は再度図１７（Ｂ）に示すように下降変位する。この時
の各カムと開閉接点との関係を図１９（Ｄ）に示す。こ
の状態では、開閉接点５４乃至５７は閉状態（オン状
態）を保持するとともに、開閉接点５８乃至６１は各突
出部２２ａ，３８ａから離脱して開状態（オフ状態）と
なる。すなわち、各カムは同位相となっているため、そ
の回転変位が図１９（Ｃ）から同図（Ｄ）に示す状態に
移行するとき、第１のカム３７に当接する開閉接点５
８，６０が先に開状態となり、これにひきつづいて開閉
接点５９，６１が開状態となる。尚、この開動作のタイ
ミングも、図１９（Ｄ）にθ２で示す第１，第２のカム
３７，３８に形成されている突出部の形状，長さ等を適
宜変更することで容易に調整できる。そして、ワンショ
ットスイッチ６２が復帰すると、揺動部材３３，３４及
びラチェット２９は再度図１７（Ａ）に示すように復帰
変位し、カムと開閉接点との位置関係も図１９（Ａ）に
示すように復帰する。この動作がワンショットスイッチ
６２の操作により繰り返される。

【００３９】以上詳述したように、カム駆動軸２３の回
転は、これに固定された被ストッパー部材３０，３１
と、ストッパー部材２２に形成されている貫通孔２２ａ
により、可動ヨーク２１の往復駆動とともに、確実に一
定回転角度毎に停止させることができる。しかも、固定
ヨーク１９が給電用端子１５によって弾性的に支持され
ているので、可動ヨーク２１の往復駆動に伴う固定ヨー
ク１９との衝撃的な衝突が給電用端子１５によって減
衰，吸収され、これによりケース１２を介して伝達され
る振動に基づく接点のチャタリングの発生を防止するこ
とができる。また、給電用端子１５に弾性部材としての
機能を併有させたので、別個に弾性部材を設ける必要が
なく、部品点数の低減を図ることもできる。

【００４０】尚、本考案は前記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨の範囲内において様々に変形実施が
可能である。上記実施例では、固定ヨーク１９を給電用
端子１５により弾性的に支持させた構造のものを例示し
たが、固定ヨーク１９とケース１２の底部との間にゴム
部材等の弾性部材を介装するようにしてもよい。この場
合であっても上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００４１】図２１は、上述したボビンの他の実施例を
示す斜視図である。図示ボビン６５は、上記台板１８上
に起立形成された支持部材１８ｂに当接して取り付けら
れる取付部６５ａ，６５ａが一定間隙を保持して平行に
形成され、また、取付部６５ａ，６５ａの間であって下
部には、コイル２０が巻回される中空の巻線部６５ｃが
形成されている。また、図示取付部６５ａの中間部分に
は、上記カム駆動軸２３を回動自在に支持する軸受部６
５ｂ，６５ｂが一体として起立して形成されている。こ
のようなボビンを用いれば、組み立てを容易とし、しか
も組立精度の向上を図ることができるとともに、部品点
数を低減させることができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載した発明であれば、機械
的な接点開閉動作を組み合わせて、電流の入力側の接点
と、これよりも電流の出力側にある電流制御素子を備え
た出力側の接点とを確実な時間差を持たせて開閉できる
ようにした場合であっても、チャタリングの発生を防止
し、接点における接触抵抗値の増大を防止することがで
きる。また、弾性部材によって、可動ヨークと固定ヨー
クとの衝撃的な衝突を緩和させることができるため、衝
撃音等異常高音の発生を軽減させることができる。

【００４３】請求項２に記載した発明であれば、機械的
な接点開閉動作を組み合わせて、電流の入力側の接点
と、これよりも電流の出力側にある電流制御素子を備え
た出力側の接点とを確実な時間差を持たせて開閉できる
ようにした場合であっても、チャタリングの発生を防止
し、接点における接触抵抗値の増大を防止することがで
きる。また、弾性部材によって、可動ヨークと固定ヨー
クとの衝撃的な衝突を緩和させることができるため、衝
撃音等異常高音の発生を軽減させることができるととも
に、部品点数の低減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例としての電磁開閉器の正面図。

【図２】図１に示す電磁開閉器の側面図。

【図３】図１に示す電磁開閉器の上面図。

【図４】図３にＡ−Ａ′で示す拡大断面図。

【図５】図３にＢ−Ｂ′で示す拡大断面図。

【図６】図４等に示すボビンの斜視図。

【図７】図４等に示す台板の斜視図。

【図８】図４等に示すストッパー部材の外観斜視図。

【図９】図８等に示すストッパー部材に形成された貫通
孔の詳細と被ストッパー部材との当接関係を示す説明
図。

【図１０】カム駆動軸に取り付けられたカムの形状を示
す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。

【図１１】カム駆動軸に取り付けられたカムの形状を示
す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。

【図１２】カム駆動軸に取り付けられたカムの形状を示
す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。

【図１３】図３にＣ−Ｃ′で示す拡大断面図。

【図１４】（Ａ）は、スイッチ部材の斜視図、（Ｂ）
は、スイッチ部材を中心とする断面図。

【図１５】（Ａ）は、スイッチ部材に取り付けられたロ
ーラの正面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すローラの側面
図。

【図１６】電気系統の回路図。

【図１７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、揺動部材とラチェット
との動作状態を示す説明図。

【図１８】（Ａ）乃至（Ｃ）は、貫通孔と被ストッパー
部材との当接状態を示す説明図。

【図１９】同図（Ａ）乃至（Ｄ）は各カムと開閉接点と
の回転，当接状態を示す説明図。

【図２０】（Ａ），（Ｂ）は、可動ヨーク、固定ヨーク
及びストッパー部材の傾斜状態を示すそれぞれ説明図。

【図２１】ボビンの他の実施例を示す斜視図。

【図２２】従来の三相交流の開閉等を行なう電磁開閉器
の回路図。

【図２３】電磁開閉器の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１５ 給電用端子 １９ 固定ヨーク ２０ コイル ２１ 可動ヨーク ２３ カム駆動軸 ２４ 回転機構部 ３７乃至４０ カム ４４ スイッチ部材 ５２，６６ 防振材 ５４乃至６１ 開閉接点

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内に回転自在に配置された複数のカ
   ムと、このカムのいずれかとの当接離間によって開閉さ
   れる入力側の接点と、前記入力側の接点よりも出力側に
   位置して電流制御素子に並列接続され且つ他のカムによ
   り開閉される出力側の接点と、ケース内に配置された台
   板上に固設された固定ヨークと、この固定ヨークに当接
   離間するように往復駆動される可動ヨークと、前記固定
   ヨークと可動ヨークとの間に設けられたコイルと、この
   コイルに電力を供給する給電用端子と、前記コイルへの
   電力の投入又はその遮断により当該可動ヨークが往復移
   動されるのに伴って前記カムを所定角度ずつ同一方向に
   断続的に回転駆動する回転機構部とを有し、前記給電用
   端子は弾性体からなり、前記固定ヨークを有する台板が
   この電力用端子によって前記ケースに弾性的に支持され
   ていることを特徴とする電磁開閉器。
2. 【請求項２】前記可動ヨークは、固定ヨークに当接離間
   可能な方向へ移動可能であるとともに、ケース内に回動
   自在に支持されており、前記コイルへ電力が投入され可
   動ヨークが固定ヨークに当接するときに、前記可動ヨー
   クが回動することにより、可動ヨークが固定ヨークに密
   着する請求項１記載の電磁開閉器。