JP3855685B2 - Magnetic contactor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁接触器の主接触子が溶着した際、補助接触子の開閉が正常に動作する電磁接触器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁接触器を図12に示す。図12は電磁接触器の断面図で、この図において、電磁接触器は電磁力により移動する可動部と、固定したままの固定部とから成り、この可動部は可動鉄心1とクロスバー2と主可動接触子4a、4b、4c等から構成されている。可動鉄心1がピン3でクロスバー2に連結され、接点を有する主可動接触子4a、4b、4cにはそれぞれ押えばね5a、5b、5cを設け、コンタクトばね6a、6b、6cを圧縮してクロスバー2のそれぞれの窓部2a、2b、2cに主可動接触子4a、4b、4cを介し、主固定接触子8a、8b、8cの接点に対抗するように挿入して支持されている。同様に、上部補助可動接触子9a、9bと下部補助可動接触子10a、10bは補助コンタクトばね11a、11bを圧縮してクロスバー2の窓部2d、2eに装着されており、この上部補助可動接触子9a、9bと上部補助固定接触子12a、12bにより電磁接触器のコイル21の電源遮断時に閉成するそれぞれ2対の常閉接点を構成し、同様に、下部補助可動接触子10a、10bと下部補助固定接触子13a、13bにより電磁接触器のコイル21の電源遮断時に開放するそれぞれ2対の常開接点が構成されている。
【0003】
可動部はベース14内に収納されており、可動鉄心1の支持側上面とクロスバー2の底面間にはゴム板26が挿入されている。ベース14にはアークボックス15がねじにより固定されている。ここで、ベース14とクロスバー2の隙間はクロスバー2の動作を円滑にするためのものである。なお、31はクロスバー2の内側底面に設けてある凹部で、この凹部31はクロスバー2の注型時のひずみ除去のために設けられているものである。
【0004】
一方、固定部は以下のように構成されている。固定部は主として固定鉄心20とコイル21と主固定接触子8a、8b、8cから構成されている。固定鉄心20はゴム板22を介して取付け台23内に収納され、コイル21はボビン24に巻かれ、固定鉄心20の脚部回りに定置されている。クロスバー2と取付け台23との間に引き外しばね25a、25bを圧縮した状態で挿入しており、ベース14が取付け台23にねじ結合されている。この完成状態で可動鉄心1と固定鉄心20の吸着面には所定のギャップが確保されている。なお、ゴム板22、26ともに衝撃緩衝用ゴム板で、主として電磁接触器の投入時に鉄心の吸着により生じる衝撃力を緩衝するために挿入されている。
【0005】
電磁接触器の動作を図12〜図15を参照して説明する。まず、コイルの電流が遮断されている場合、図13に示すようにクロスバー2とベース14は接触しており、コイル21に電流が流れると固定鉄心20は磁化され、固定鉄心20と可動鉄心1との間に電磁吸引力が作用する。この吸引力によりクロスバー2等は主として引き外しばね25a、25bとコンタクトばね6a、6b、6cに抗して固定部に衝突し、図14に示すようにクロスバー2の上面とベース14の内面が接触し、可動鉄心1と固定鉄心20が所定のギャップを確保して吸着した状態で静止する。これにより、第1の可動接点としての主可動接触子4a、4b、4cの接点と第1の固定接点としての固定接触子8a、8b、8cの接点に接触押圧され閉成する。第2の可動接点としての上部補助可動接触子9a、9bの接点と第2の固定接点としての上部補助固定接触子12a、12bの接点は離れて開放し、下部補助可動接触子10a、10bの接点と下部補助固定接触子13a、13bの接点は接触押圧されて閉成する。
【0006】
一方、コイル21の電流が遮断されると電磁力は消失し、クロスバー2等は主として引き外しばね25a、25bの復原ばね力により、ベース14に衝突し、可動部と固定部とが衝突する際に生じるはね返り(以下、「バウンス現象」という)の発生により、一旦、図15に示すようにクロスバー2の上面がベース14の内面から距離LBだけ、はね返りクロスバー2が図13に示すように静止する。これにより、主可動接触子4a、4b、4cの接点と固定接触子8a、8b、8cの接点が離れて開放する。上部補助可動接触子9a、9bの接点と上部補助固定接触子12a、12bの接点は接触押圧されて閉成し、下部補助可動接触子10a、10bの接点と下部補助固定接触子13a、13bの接点は離れて開放する。
【0007】
以上の動作より、定常時の可動接触子と固定接触子が接触押圧した状態におけるコンタクトばねの圧縮量をオーバトラベルという。したがって、各可動接触子と各固定接触子の実際のオーバトラベルは以下のようになる。まず、コイル21の電流が流れ、主可動接触子4a、4b、4cの接点と主固定接触子8a、8b、8cの接点が図14に示すように接触押圧している状態において、コンタクトばね6a、6b、6cの圧縮量L1をクロスバー2の窓部2a〜2cの下部基準点より計測した距離がオーバトラベルとなる。同様に、下部補助可動接触子10a、10bの接点と下部補助固定接触子13a、13bの接点が図14に示すように接触押圧している状態において、補助コンタクトばね11a、11bの圧縮量L2がオーバトラベルとなる。また、コイル21の電流が遮断され、下部補助可動接触子9a、9bの接点と下部補助固定接触子12a、12bの接点が図13に示すように接触押圧している状態において、補助コンタクトばね11a、11bの圧縮量L3がオーバトラベルとなる。
【0008】
このオーバトラベルは第1に、バウンス現象によるはね返り量が発生しても接触子の接点が開放しないように接点を押圧させるコンタクトばねの圧縮量LBU。第2に、接触子の接点間の接触圧力を与えて電気導通を良好にさせるコンタクトばねの圧縮量LED。第3に、クロスバー2の側面2sとベース14の内面14iの隙間gによりクロスバー2が傾いても接触子の接点の閉成を維持するコンタクトばねの圧縮量LER。以上の3つを考慮して決定しなければならないが一般に、バウンス現象により生じるはね返り量が発生しても接触子の接点が開放しないように接点を押圧させるコンタクトばねの圧縮量LBUが最も大きいのでオーバトラベルは圧縮量LBUよりもやや大きな量に設定されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁接触器は以上のように構成されているので、異常電流の遮断によって主接触子の中央部以外の主可動接触子4aの接点と主固定接触子8aの接点または主可動接触子4cの接点と主固定接触子8cが溶着した場合、図16に示すように引き外しばね25a、25bによりクロスバー2は上方に押されるが、主可動接触子4cの接点と主固定接触子8cの接点が溶着しているため、上方に移動できず、ベース14とクロスバー2の側面との間にある隙間を狭くするように傾いて停止する。このため、開放しなければならない上部補助可動接触子9aの接点と上部補助固定接触子12aの接点とが閉成することがある。したがって、補助接触子の接点の閉成によって異常状態を検出する場合、異常検出が困難となっていた。
【0010】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、主接触子の接点が異常電流の遮断等により溶着しても補助接触子の動作に不具合の生じない電磁接触器を提供するものである。
【0011】
従来の電磁接触器は以上のように構成されているので、衝撃緩衝用としてのゴム板26をクロスバー2の凹部31に固着しており、バウンス現象を抑制するには充分ではなく、補助接触子の接点が誤動作するおそれがあった。
【0012】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、バウンス現象によって接触子の接点が誤動作しない信頼性の向上する電磁接触器を提供しようとするものである。
【0013】
従来の電磁接触器は以上のように構成されているので、バウンス現象により生じるはね返り量よりもオーバトラベルはやや大きな量に設定されている。このため、クロスバー2のストロークが長くなり可動鉄心等が大形化していた。
【0014】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、クロスバーのストロークを短くして小型な電磁接触器を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
第1の発明の電磁接触器は、ばね力によって付勢された可動部に設けられた主可動接点及び補助可動接点と、固定部に固着された主固定接点及び補助固定接点と、上記主可動接点と上記主固定接点とを押圧させる第1のコンタクトばねと、上記可動部を収納するベースとを備え、上記主可動接点及び主固定接点により電源遮断時に開放する常開接点を構成し、上記補助可動接点及び補助固定接点により電源遮断時に閉成する常閉接点を構成し、上記可動部を動作させて上記常開接点に対し、上記常閉接点を相反するように開閉動作させる電磁接触器において、上記常閉接点における補助可動接点と補助固定接点間の距離は、上記常開接点が溶着し、この溶着した位置を支点として上記可動部が傾いた場合において、この傾きにより補助可動接点が移動しても補助固定接点と閉成しない距離とすることを特徴とする。
【0017】
第2の発明に係る電磁接触器は、補助可動接点と補助固定接点とを押圧させる第2のコンタクトばねの圧縮量は、上記開閉動作により上記可動部が上記ベースに衝突する際に生じるはね返り量よりも大きくしたものである。
【0018】
第3の発明に係る電磁接触器は、可動部は主可動接点及び補助可動接点を装着するクロスバーと、この可動部の駆動源となる可動鉄心とからなり、上記クロスバーと上記可動鉄心の結合面に上記可動部のはね返り量が上記第2のコンタクトばねの圧縮量内にすべく反発吸収体を固着したものである。
【0019】
第4の発明に係る電磁接触器は、可動部とベースとの衝突面のいずれかに上記可動部のはね返り量が上記第2のコンタクトばねの圧縮量内にすべく反発吸収体を固着したものである。
【0020】
第5の発明に係る電磁接触器は、反発吸収体は、内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下の反発吸収体としたものである。
【0021】
第6の発明に係る電磁接触器は、主可動接点及び補助可動接点を装着するクロスバー、可動鉄心から構成され、ばね力によって付勢された可動部と、固定部に固着された主固定接点及び補助固定接点と、上記可動部を収納するベースとを備え、上記主可動接点及び主固定接点により電源遮断時に開放する常開接点を構成し、上記補助可動接点及び補助固定接点により電源遮断時に閉成する常閉接点を構成し、上記可動部を動作させて上記常開接点に対し、上記常閉接点とを相反するように開閉動作させる電磁接触器において、上記クロスバーと上記可動鉄心の結合面に、内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下の反発吸収体を備えたものである。
【0022】
第7の発明に係る電磁接触器は、主可動接点及び補助可動接点を装着するクロスバー、可動鉄心から構成され、ばね力によって付勢された可動部と、固定部に固着された主固定接点及び補助固定接点と、上記可動部を収納するベースとを備え、上記主可動接点及び主固定接点により電源遮断時に開放する常開接点を構成し、上記補助可動接点及び補助固定接点により電源遮断時に閉成する常閉接点を構成し、上記可動部を動作させて上記常開接点に対し、上記常閉接点とを相反するように開閉動作させる電磁接触器において、上記可動部と上記ベースとの衝突面の何れかに、内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下の反発吸収体を備えたものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施例を図1に示す。
図1は電磁接触器の可動部の構成を示す斜視図である。
図1において、4a,4b,4cは主可動接点としての主可動接触子、8a,8b,8cは主固定接点としての主固定接触子、9a,9bは補助可動接点としての上部補助可動接触子、12a,12bは補助固定接点としての上部補助固定接触子である。
主接触子の接点が異常電流の遮断等により溶着しても補助接触子の動作に不具合が生じないようにするには、上部補助可動接触子9a、9bと上部補助固定接触子12a、12bの接点間の距離を広げる手段がある。この手段として上部補助可動接触子9a、9bの位置を従来のものより下降させたり、上部補助固定接触子12a、12bの位置を従来のものより上昇させたりする。
補助接触子の接点間の距離は、主可動接触子4a、4cと主固定接触子8a、8cのいずれかの接点が溶着し、この溶着した接点を支点としてクロスバー2が傾き、この傾きにより上部補助可動接触子9a又は上部補助可動接触子9bが上方に移動しても上部補助接触子の接点が閉成しない距離とする。
【0024】
図1では主可動接触子4cの接点と主固定接触子8cが溶着し、この溶着した接点を支点としてクロスバー2が傾き、この傾きにより上部補助可動接触子9aが上方に移動しても上部補助可動接触子9aと上部補助固定接触子12aの接点が閉成しない量だけ該接触子の接点間の距離を確保している。
なお、クロスバー2の側面2sとベース14の内面14iの隙間gを狭くする手段もあるがクロスバー2とベース14との加工精度等の点で限界があるので一般的でない。
また、従来と同様に上部補助接触子のコンタクトばね11a、11bの圧縮量であるオーバトラベルL3を確保し、バウンス現象の発生により、本来、閉成すべき筈の接触子9aと12aが開放する不具合をも防止する。
【0025】
異常時の動作を説明する。
異常電流の遮断によって主可動接触子4cの接点と主固定接触子8cの一対が溶着すると、図1に示すように引き外しばね25a、25bによりクロスバー2は上方に押されるが、上記接点同士が溶着しているため、クロスバー2が上方に移動できず、ベース14とクロスバー2との隙間gを狭くするように傾いて停止する。上部補助可動接触子9aと上部補助固定接触子12aは開放しており、正常に上部補助接触子が動作する。
【0026】
実施の形態2.
実施の形態1では補助接触子の接点間の間隙を広げて補助接触子の誤動作を防止した。
しかしながらクロスバー2の移動量が増加し、この移動量の増加はクロスバー2を運動させる駆動源となる可動鉄心1とコイル21の大型化、消費電力の増大等を生じる。
このためオーバトラベルL3を短くしてクロスバー2の移動量を抑制しようとするとバウンス現象によって図2に示すようにクロスバー2が距離LBだけはね返り本来、閉成すべき補助接触子9a、12aの接点と補助接触子9b、12bの接点が開放する。
この実験結果を図3に示す。
図3において、縦軸であるSTは可動部の変位量、STSは可動部の静止している状態、STPは可動部の復帰過程、STB1、STB2は可動部のはね返り、STEは可動部が復帰し終えて静止した状態をそれぞれ示している。
また、UCは上部補助接触子の開閉状態を電気的に検出したもので、UCFは開放状態を、UCNは閉成状態を示している。なお、横軸は時間を示す。
【0027】
図3(a)から可動部が約7mmのストロークを復帰過程STPにより復帰後に、2回のはね返りSTB1、STB2が生じている。
そして、最初のはね返りSTB1が発生したとき、上部補助可動接触子9a、9bの接点と上部固定接触子12a、12bの接点の一つが本来閉成すへきであるのが開放している。
なお、図3(b)から同一条件で動作させてもバラツキにより、はね返りSTB1の量が異なるため上部補助可動接触子9a、9bの接点と上部固定接触子12a、12bの接点は正常に動作している。
したがって、従来の衝撃吸収体26をクロスバー2の凹部31に固着した際のオーバトラベルの限界が3mm付近に存在することが確認された。
【0028】
次に、補助接触子の接点間の間隙を広げ、オーバートラベルを短くしてクロスバー2の移動量を増加することなくバウンス現象によって生じるはね返り量を小さくする実施例を図4を参照して説明する。
【0029】
図4において、可動鉄心1は緩衝材としての反発吸収体32を介してクロスバー2の内側にピン3で連結され、可動部を構成する。
凹部31の深さの数倍の厚さを有する反発吸収体32はクロスバー2と可動鉄心1に圧縮されて凹部31に固着される。
また、ピン3の先端にはスナップピン37が嵌合される。35、36は可動鉄心1をクロスバー2にピン3で連結するための連結孔である。
このピン3と連結孔35との隙間は反発吸収体32のたわみ量を吸収する量が確保されている。
【0030】
緩衝材としての反発吸収体32の特性について説明する。
緩衝材の反発弾性率はいわゆる反発係数であり、物体の衝突前後の速度比で定義される。
例えば、株式会社シーゲルの「αGEL技術資料」によれば、反発弾性率は緩衝材の内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である。
図5は物体が緩衝材に衝突したときの抵抗力対たわみを示す特性曲線図であり、図5において、衝突した物体に生じる抵抗力はたわみの増大とともに行程Aから行程Bと変化し、行程Bにて最大抵抗力FMAXに達する。その後、最大たわみXMAXに達した後、行程Cから行程Dを通り緩衝材に押し戻される。
ここで、Waは緩衝材の内部減衰により熱エネルギーに変換される消失エネルギーであり、Wbは緩衝材の復原エネルギーである。
(Wa+Wb)は衝突物体が持っていた衝突エネルギーである。
したがって、反発弾性率はWb/(Wa+Wb)に比例する。
【0031】
なお、このときのエネルギー吸収率Eは、Wa/(Wa+Wb)となる。
このEが大きいほど反発は小さくなる。
また、最大衝撃力FMAX(最大抵抗力)は、(Wa+Wb)/(H・XMAX)となる。
また、Hは衝撃効率は、(Wa+Wb)/(FMAX・XMAX)となり、上式よりこの衝撃効率Hが大きいほど最大衝撃力FMAXは小さくなる。
【0032】
以上より、電磁接触器の可動部の有する衝撃を緩和することと、電磁接触器のバウンス現象を抑制するには異なる特性の材料としての反発吸収体32を凹部31に固着する必要がある。
【0033】
次に、補助接触子の接点間の間隙を広げ、オーバートラベルを短くしてクロスバー2のストロークを従来と同一に維持する構成とする。
また、オーバートラベルは接触子の接点間の接触圧力を与えて電気導通を良好にさせるコンタクトばねの圧縮量LED。さらに、クロスバー2の側面2sとベース14の内面14iの隙間gによりクロスバー2が傾いても接触子の接点の閉成を維持するコンタクトばねの圧縮量LERを必要とする。この圧縮量LED及び圧縮量LERは累積されるので、コンタクトばねの全圧縮量LTはLED+LERとなる。
したがって、該全圧縮量LTを確保しなければならないので、バウンス現象を全くゼロに抑制することも実用的でない。
この点よりもオーバトラベルは約2mm程度必要である。
【0034】
図6に示すように電磁接触器の解放時におけるバウンス現象をクロスバー2のはね返り量をLB’に抑制する。
この実験結果を図7に示す。
図7において、可動部のはね返りSTB1は約1mm以下となり上部補助可動接触子9a、9bの接点と上部固定接触子12a、12bの接点は正常に動作する。反発弾性率は1/7となり14%以下となる。
したがって反発弾性率14%以下の反発吸収体32を凹部31に挿入する。
【0035】
なお、反発吸収体32は凹部31に圧縮して装着したが、反発吸収体32そのものを主剤と硬化剤からなる2液混合型材料とし、2液混合吐出機などを用いて反発吸収体32を混合液のまま凹部31に滴下する。
たとえば、図4に示す実施例1のゴム32の固着を次のようする。滴下量は硬化後の所定高さを得るように予め選定されている。凹部31に注入された混合液は硬化するにともない凹部31の面に対して接着強度が増大する。
【0036】
実施の形態3.
反発吸収体の固着位置を実施の形態2と異なる位置にした例を図8によって説明する。
図8において、42は反発吸収体で、この反発吸収体42はブロック状の小片4個から成り、反発吸収体32と同様な材料である。
反発吸収体42はベース14の内面で、クロスバー2が解放時にベース14に衝突する面に接着剤で固定する。
なお、その他の構成については実施の形態2と同様である。
【0037】
上記のように構成された電磁接触器の動作について説明する。
コイル21の電流が遮断されると電磁力は消失し、可動部は主として引き外しばね25a、25bの復原ばね力により、ベース14に衝突するとき、クロスバー2の上面は反発吸収体42に衝突し、この衝突エネルギーの多くが反発吸収体42の内部減衰により熱に変換される。
この結果、バウンス現象は大幅に緩和される。
【0038】
なお、この実施の形態の反発吸収体42はベース14の内底面に設けた凹部に嵌合させても良い。
また、小片は短冊状の板状でも良い。
さらに、反発吸収体42は図9に示すようにクロスバー2とベース14との衝突面43に固着してもこの実施の形態と同様の作用、効果を奏する。
【0039】
実施の形態4.
反発吸収体を他の位置に固着する実施例を図10によって説明する。
図10において、51、52はクロスバー2のピン支持部、53a、53bは反発吸収体で、この反発吸収体53a、53bは反発吸収体32と同様の材料からなるブロック状のカバーであり、フック部54a、54bをそれぞれ設けている。
このフック部54a、54bはクロスバー2のフレーム55に掛けられ、この反発吸収体53a、53bの内側側面はクロスバー2のピン支持部51、52の両側面51a、52aにそれぞれ嵌合される。
【0040】
上記のように構成された電磁接触器の動作について説明する。
コイル21の電流が遮断されると電磁力は消失し、可動部は主として引き外しばね25a、25bの復原ばね力により、ベース14に衝突するとき、クロスバー2の上面は反発吸収体53a、53bの衝突面56a、56bに衝突し、この衝突エネルギーの多くが反発吸収体53a、53bの内部減衰により熱に変換される。この結果、バウンス現象は大幅に緩和される。
【0041】
なお、反発吸収体53a、53bはバウンス現象を抑制するにはベース14との衝突面56a、56bを備えていることが必須である。
したがって、反発吸収体53a、53bの衝突面56a、56bさえあればクロスバー2への固定手段はフック部54a、54bである必要はない。
たとえば、反発吸収体53a、53bをキャップ状に構成し、中央に孔を設け、可動鉄心1の連結ピン3でクロスバー2のピン支持部51、52に固定しても良い。
【0042】
実施の形態5.
反発吸収体を他の位置に固着する実施例を図11によって説明する。
図11において、102はクロスバーで、このクロスバー102は可動鉄心1との結合面には4箇所からなる2対の角状の貫通された孔62a〜62dを設け、63a、63bは可動鉄心102の厚さtとほぼ同一の長さを有する支持台、67a〜67dは反発吸収体で、この反発吸収体67a〜67dは孔62a〜62dに嵌合させためにブロック状に形成され、反発吸収体32と同様な材料である。支持台63a、63bの両端部にはそれぞれ一対の反発吸収体67a〜67dを固着させる。孔62a〜62dに支持台63a、63bに固着された反発吸収体67a〜67dを嵌合させて突出させた後、可動鉄心1がピン3とスナップピン37で、連結されて構成されている。なお、支持台63aと反発吸収体67a、67bとを反発吸収体32と同様な材料によって一体成型しても良い。
【0043】
上記のように構成された電磁接触器の動作について説明する。
コイル21の電流が遮断されると電磁力は消失し、可動部は主として引き外しばね25a、25bの復原ばね力により、ベース14に衝突するとき、クロスバー102の衝突面43は反発吸収体67a〜67dに衝突するため衝突エネルギーの多くが反発吸収体67a〜67dの内部減衰により熱に変換される。
この結果、バウンス現象は大幅に緩和される。
【0044】
【発明の効果】
第1の発明によれば、主接触子の接点が異常電流の遮断等により溶着しても補助接触子の動作に不具合が生じなくなり、信頼性が向上する電磁接触器を得る効果がある。
【0045】
第2の発明によれば、バウンス現象により電磁接触器の接点が誤動作しない電磁接触器を得る効果がある。
【0046】
第3の発明によれば、補助接触子の可動部の有する衝撃を緩和することができる。
【0047】
第4の発明によれば、電磁接触器のバウンス現象を抑制することができる。
【0048】
第5の発明によれば、反発吸収体を内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下としたので、バウンス現象を大幅に緩和させることができる。
【0049】
第6の発明によれば、クロスバーと可動鉄心の結合面に、内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下の反発吸収体を備えたので、補助接触子の可動部の有する衝撃を緩和することができる。
【0050】
第7の発明によれば、可動部とベースとの衝突面の何れかに、内部減衰によるエネルギー吸収率に基づく物理量である反発弾性率14%以下の反発吸収体を備えたので、バウンス現象を大幅に緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例による電磁接触器を示す構成図である。
【図2】 図1の電磁接触器の動作を示す動作説明図である。
【図3】 図1の電磁接触器の動作を示す動作曲線図である。
【図4】 この発明の他の実施例による電磁接触器の構成図である。
【図5】 この発明の実施例による反発弾性率の特性曲線図である。
【図6】 図4の電磁接触器によるバウンス現象の動作図である。
【図7】 図4の電磁接触器の動作を示す動作曲線図である。
【図8】 この発明の他の実施例による電磁接触器の構成図である。
【図9】 この発明の他の実施例による電磁接触器の構成図である。
【図10】 この発明の他の実施例による電磁接触器の構成図である。
【図11】 この発明の他の実施例による電磁接触器の構成図である。
【図12】 従来の電磁接触器の構成図である。
【図13】 従来の電磁接触器の動作を示す動作説明図である。
【図14】 従来の電磁接触器の動作を示す動作説明図である。
【図15】 従来の電磁接触器の動作を示す動作説明図である。
【図16】 従来の電磁接触器の動作を示す動作説明図である。
【符号の説明】
1 鉄心(可動鉄心)、2 クロスバー、4a〜4c 第1の可動接点(主可動接触子の接点)、8a〜8c 第1の固定接点(主固定接触子の接点)、9a、9b、10a、10b 第2の可動接点(主補助可動接触子の接点)、11a、11b コンタクトばね、12a、12b、13a、13b第2の固定接点(主補助固定接触子の接点)、32、42、53a、53b、67a〜67d 反発吸収体、102 クロスバー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic contactor that normally opens and closes an auxiliary contact when a main contact of the electromagnetic contact is welded.
[0002]
[Prior art]
A conventional electromagnetic contactor is shown in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of an electromagnetic contactor. In this figure, the electromagnetic contactor is composed of a movable part that is moved by electromagnetic force and a fixed part that remains fixed. The movable part is composed of a movable iron core 1 and a
[0003]
The movable part is housed in the
[0004]
On the other hand, the fixed part is configured as follows. The fixed portion mainly includes a fixed
[0005]
The operation of the magnetic contactor will be described with reference to FIGS. First, when the coil current is interrupted, the
[0006]
On the other hand, when the current of the coil 21 is interrupted, the electromagnetic force disappears, and the
[0007]
Based on the above operation, the amount of compression of the contact spring in a state where the movable contact and the stationary contact in a steady state are in contact and pressed is referred to as overtravel. Therefore, the actual overtravel of each movable contact and each fixed contact is as follows. First, in the state where the current of the coil 21 flows and the contacts of the main
[0008]
This overtravel is primarily the amount of compression LBU of the contact spring that presses the contact so that the contact of the contact does not open even if a rebound amount due to the bounce phenomenon occurs. Secondly, the contact spring compression amount LED that provides a good contact between the contacts of the contacts to improve electrical conduction. Third, the contact spring compression amount LER that maintains the contact of the contactor closed even when the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional electromagnetic contactor is configured as described above, the contact of the main
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an electromagnetic contactor that does not cause a problem in the operation of the auxiliary contact even if the contact of the main contact is welded due to interruption of abnormal current or the like. It is to provide.
[0011]
Since the conventional electromagnetic contactor is configured as described above, the
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic contactor with improved reliability in which a contact of a contactor does not malfunction due to a bounce phenomenon.
[0013]
Since the conventional electromagnetic contactor is configured as described above, the overtravel is set to be slightly larger than the amount of rebound caused by the bounce phenomenon. For this reason, the stroke of the
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to provide a small electromagnetic contactor by shortening the stroke of the crossbar.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic contactor comprising a main movable contact and an auxiliary movable contact provided in a movable portion biased by a spring force, a main fixed contact and an auxiliary fixed contact fixed to a fixed portion, and the main movable contact. A first contact spring that presses the contact and the main fixed contact; and a base that houses the movable part, and constitutes a normally open contact that opens when the power is shut off by the main movable contact and the main fixed contact, The normally movable contact and the stationary auxiliary contact constitute a normally closed contact that is closed when the power is shut off, and the normally closed contact is operated with respect to the normally open contact by operating the movable part. The In an electromagnetic contactor that opens and closes in a conflicting manner, the distance between the auxiliary movable contact and the auxiliary fixed contact at the normally closed contact Is , The normally open contact Welding And this Welding The movable part is tilted using the In case Even if the auxiliary movable contact moves due to this inclination, the distance from the auxiliary fixed contact is not closed.
[0017]
First 2 In the electromagnetic contactor according to the invention, the compression amount of the second contact spring that presses the auxiliary movable contact and the auxiliary fixed contact is determined by the opening / closing operation. By This is larger than the amount of rebound generated when the movable part collides with the base.
[0018]
First 3 In the electromagnetic contactor according to the present invention, the movable part has a main movable contact and an auxiliary movable contact. Wearing And a movable iron core as a drive source of the movable part, and the amount of rebound of the movable part on the coupling surface of the crossbar and the movable iron core should be within the compression amount of the second contact spring. A rebound absorber is fixed.
[0019]
First 4 In the electromagnetic contactor according to the invention, a rebound absorber is fixed to one of the collision surfaces of the movable part and the base so that the rebound amount of the movable part is within the compression amount of the second contact spring. .
[0020]
First 5 In the magnetic contactor according to the invention, the rebound absorber is a rebound absorber having a rebound elastic modulus of 14% or less, which is a physical quantity based on the energy absorption rate due to internal damping.
[0021]
First 6 The electromagnetic contactor according to the invention has a main movable contact and an auxiliary movable contact. Wearing Crossbar, movable iron core From A movable portion configured to be biased by a spring force; a main fixed contact and an auxiliary fixed contact fixed to the fixed portion; and a base that houses the movable portion, and a power source is provided by the main movable contact and the main fixed contact. A normally open contact that opens when shut off is configured, a normally closed contact that is closed when the power is shut off is configured by the auxiliary movable contact and the auxiliary fixed contact, and the movable section is operated to operate the normally closed contact with respect to the normally closed contact. In the electromagnetic contactor that opens and closes the contacts in a reciprocal manner, a rebound absorber having a rebound resilience of 14% or less, which is a physical quantity based on an energy absorptivity due to internal damping, is provided on the coupling surface of the crossbar and the movable core. It is a thing.
[0022]
First 7 The electromagnetic contactor according to the invention has a main movable contact and an auxiliary movable contact. Wearing Crossbar, movable iron core From A movable portion configured to be biased by a spring force; a main fixed contact and an auxiliary fixed contact fixed to the fixed portion; and a base that houses the movable portion, and a power source is provided by the main movable contact and the main fixed contact. A normally open contact that opens when shut off is configured, a normally closed contact that is closed when the power is shut off is configured by the auxiliary movable contact and the auxiliary fixed contact, and the movable section is operated to operate the normally closed contact with respect to the normally closed contact. In an electromagnetic contactor that opens and closes so that the contact is in a reciprocal manner, a rebound absorption having a rebound resilience of 14% or less, which is a physical quantity based on an energy absorptivity due to internal damping, at any of the collision surfaces of the movable part and the base. It has a body.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
An embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a movable part of an electromagnetic contactor.
In FIG. 1, 4a, 4b and 4c are main movable contacts as main movable contacts, 8a, 8b and 8c are main fixed contacts as main fixed contacts, and 9a and 9b are upper auxiliary movable contacts as auxiliary movable contacts. , 12a, 12b are upper auxiliary fixed contacts as auxiliary fixed contacts.
In order to prevent malfunctions in the operation of the auxiliary contact even if the contacts of the main contact are welded due to abnormal current interruption or the like, the upper auxiliary movable contact 9a, 9b and the upper auxiliary fixed
The distance between the contacts of the auxiliary contact is such that either the main
[0024]
In FIG. 1, the contact of the main movable contact 4c and the main fixed contact 8c are welded, and the
Although there is a means for narrowing the gap g between the side surface 2s of the
In addition, the overtravel L3 that is the compression amount of the contact springs 11a and 11b of the upper auxiliary contactor is secured as in the conventional case, and the
[0025]
The operation at the time of abnormality will be described.
When the contact of the main movable contact 4c and the pair of the main fixed contact 8c are welded due to the interruption of the abnormal current, the
[0026]
In Embodiment 1, the gap between the contacts of the auxiliary contact is widened to prevent malfunction of the auxiliary contact.
However, the amount of movement of the
Therefore, if the overtravel L3 is shortened to suppress the movement amount of the
The result of this experiment is shown in FIG.
In FIG. 3, ST, the vertical axis, ST is the amount of displacement of the movable part, STS is the state where the movable part is stationary, STP is the return process of the movable part, STB1 and STB2 are the rebound of the movable part, and STE is the return of the movable part Each of them shows a stationary state after finishing.
Further, UC is an electrical detection of the open / closed state of the upper auxiliary contact, UCF indicates the open state, and UCN indicates the closed state. The horizontal axis indicates time.
[0027]
From FIG. 3 (a), after the stroke of the movable portion of about 7 mm is returned by the return process STP, two rebounds STB1 and STB2 occur.
When the first rebound STB1 occurs, it is open that one of the contacts of the upper auxiliary movable contacts 9a, 9b and the contacts of the upper fixed
In addition, even if it operates on the same conditions from FIG.3 (b), since the amount of rebound STB1 changes with variations, the contact of upper auxiliary movable contactor 9a, 9b and the contact of upper
Therefore, it has been confirmed that the limit of overtravel when the
[0028]
Next, with reference to FIG. 4, an embodiment in which the gap between the contacts of the auxiliary contact is widened, the overtravel is shortened, and the amount of rebound caused by the bounce phenomenon is reduced without increasing the amount of movement of the
[0029]
In FIG. 4, the movable iron core 1 is connected to the inside of the
The
A
The gap between the
[0030]
The characteristics of the
The rebound resilience of the cushioning material is a so-called rebound coefficient, and is defined by the speed ratio before and after the collision of the object.
For example, according to “αGEL Technical Data” by Siegel Corporation, the rebound resilience is a physical quantity based on the energy absorption rate due to the internal damping of the buffer material.
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the resistance versus deflection when the object collides with the cushioning material. In FIG. 5, the resistance force generated on the impacted object changes from stroke A to stroke B as the deflection increases. At B, the maximum resistance force FMAX is reached. Thereafter, after reaching the maximum deflection XMAX, the stroke C is pushed back to the cushioning material through the stroke D.
Here, Wa is the lost energy converted into thermal energy by the internal attenuation of the buffer material, and Wb is the restoration energy of the buffer material.
(Wa + Wb) is the collision energy that the collision object had.
Therefore, the resilience modulus is proportional to Wb / (Wa + Wb).
[0031]
The energy absorption rate E at this time is Wa / (Wa + Wb).
The greater the E, the smaller the repulsion.
The maximum impact force FMAX (maximum resistance force) is (Wa + Wb) / (H · XMAX).
Further, H has an impact efficiency of (Wa + Wb) / (FMAX · XMAX), and the maximum impact force FMAX decreases as the impact efficiency H increases from the above equation.
[0032]
From the above, in order to reduce the impact of the movable part of the magnetic contactor and to suppress the bounce phenomenon of the electromagnetic contactor, it is necessary to fix the
[0033]
Next, the gap between the contacts of the auxiliary contact is widened, the overtravel is shortened, and the stroke of the
Also, overtravel is the contact spring compression LED that gives contact pressure between the contacts of the contacts to improve electrical conduction. Furthermore, even if the
Therefore, since the total compression amount LT must be ensured, it is not practical to suppress the bounce phenomenon to zero.
About 2 mm of overtravel is required from this point.
[0034]
As shown in FIG. 6, the bounce phenomenon at the time of releasing the magnetic contactor suppresses the amount of rebound of the
The experimental results are shown in FIG.
In FIG. 7, the rebound STB1 of the movable part is about 1 mm or less, and the contacts of the upper auxiliary movable contacts 9a and 9b and the contacts of the upper fixed
Therefore, a
[0035]
The
For example, the
[0036]
An example in which the rebound absorber is fixed at a position different from that of the second embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 8,
The
Other configurations are the same as those in the second embodiment.
[0037]
The operation of the electromagnetic contactor configured as described above will be described.
When the current of the coil 21 is cut off, the electromagnetic force disappears, and when the movable part collides with the base 14 mainly due to the restoring spring force of the tripping
As a result, the bounce phenomenon is greatly reduced.
[0038]
The
The small piece may be a strip-like plate.
Furthermore, even if the
[0039]
Embodiment 4 FIG.
An embodiment in which the rebound absorber is fixed to another position will be described with reference to FIG.
10, 51 and 52 are pin support portions of the
The
[0040]
The operation of the electromagnetic contactor configured as described above will be described.
When the current of the coil 21 is cut off, the electromagnetic force disappears, and when the movable part collides with the base 14 mainly due to the restoring spring force of the tripping
[0041]
The repulsion absorbers 53a and 53b must have collision surfaces 56a and 56b with the base 14 in order to suppress the bounce phenomenon.
Therefore, as long as the impact surfaces 56a and 56b of the
For example, the rebound absorbers 53 a and 53 b may be configured in a cap shape, provided with a hole in the center, and fixed to the
[0042]
Embodiment 5 FIG.
An embodiment in which the rebound absorber is fixed to another position will be described with reference to FIG.
In FIG. 11,
[0043]
The operation of the electromagnetic contactor configured as described above will be described.
When the current of the coil 21 is interrupted, the electromagnetic force disappears, and when the movable portion collides with the base 14 mainly by the restoring spring force of the tripping
As a result, the bounce phenomenon is greatly reduced.
[0044]
【The invention's effect】
First of According to the invention, even if the contacts of the main contact are welded due to interruption of abnormal current or the like, there is an effect of obtaining an electromagnetic contactor in which the operation of the auxiliary contact does not occur and the reliability is improved.
[0045]
First 2 According to the invention, there is an effect of obtaining an electromagnetic contactor in which the contact of the electromagnetic contactor does not malfunction due to the bounce phenomenon.
[0046]
First 3 According to the invention, auxiliary contact Child The impact of the movable part can be reduced.
[0047]
First 4 According to this invention, the bounce phenomenon of an electromagnetic contactor can be suppressed.
[0048]
First 5 According to the invention, the bounce phenomenon can be remarkably mitigated because the rebound absorber has a rebound resilience of 14% or less, which is a physical quantity based on the energy absorption rate due to internal damping.
[0049]
First 6 According to the invention, since the rebound absorber having a rebound resilience of 14% or less, which is a physical quantity based on the energy absorptivity due to internal damping, is provided on the coupling surface between the crossbar and the movable core, the auxiliary contact Child The impact of the movable part can be reduced.
[0050]
First 7 According to the invention, the bounce phenomenon is greatly reduced because any of the collision surfaces between the movable part and the base is provided with a rebound absorber having a rebound elastic modulus of 14% or less, which is a physical quantity based on the energy absorption rate due to internal damping. Can be relaxed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an electromagnetic contactor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory view showing the operation of the electromagnetic contactor of FIG. 1;
FIG. 3 is an operation curve diagram showing the operation of the electromagnetic contactor of FIG. 1;
FIG. 4 is a configuration diagram of an electromagnetic contactor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic curve diagram of rebound resilience according to an embodiment of the present invention.
6 is an operation diagram of a bounce phenomenon by the electromagnetic contactor of FIG. 4;
7 is an operation curve diagram showing the operation of the electromagnetic contactor of FIG. 4;
FIG. 8 is a configuration diagram of an electromagnetic contactor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of an electromagnetic contactor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of an electromagnetic contactor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram of an electromagnetic contactor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional electromagnetic contactor.
FIG. 13 is an operation explanatory view showing the operation of a conventional electromagnetic contactor.
FIG. 14 is an operation explanatory view showing the operation of a conventional electromagnetic contactor.
FIG. 15 is an operation explanatory view showing the operation of a conventional electromagnetic contactor.
FIG. 16 is an operation explanatory view showing the operation of a conventional electromagnetic contactor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Iron core (movable iron core), 2 Crossbar, 4a-4c 1st movable contact (contact of main movable contact), 8a-8c 1st fixed contact (contact of main fixed contact), 9a, 9b,
Claims (7)
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