JP4534777B2 - Magnetic contactor - Google Patents
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Description
本発明は、操作電磁石としてヒンジ形電磁石を搭載した電磁接触器に関する。 The present invention relates to an electromagnetic contactor equipped with a hinge type electromagnet as an operation electromagnet.
電磁接触器の操作用電磁石として、磁極面を上に向けて下部ケースに内装したE字形の固定コアと、操作コイルを巻装して前記固定コアの中央脚に嵌挿した樹脂成形品になるスプールと、該スプールの上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コアとからなる電磁石を採用し、操作コイルの励磁による可動コアの吸引動作(回動)により接触子ホルダを横方向に駆動して接点を開閉操作するようにした電磁接触器が知られている(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。
次に、特許文献2に開示されている構成を基に、従来における電磁接触器の構造,動作を図2〜図6で説明する。各図において、1は上部ケース1aと下部ケース1bの二分割構造になる電磁接触器の樹脂モールドケース、2は下部ケース1bに組み込んだE字形の固定コア、3は操作コイル4を巻装して固定コア2の中央脚2a(2b,2cは外脚)に嵌挿した樹脂成形品になるスプール、5はスプール3の上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コア、6は可動コア5に連結して上部ケース1aに内装した横スライド式の接触子ホルダ、7は接触子ホルダ6に搭載保持した橋絡形の可動接触子、8は固定接触子、9は接触子ホルダ6と上部ケース1aとの間に介挿した復帰ばね(圧縮コイルばね)である。
As an electromagnet for operation of an electromagnetic contactor, an E-shaped fixed core with a magnetic pole surface facing upward and a resin-molded product in which an operation coil is wound and inserted into the center leg of the fixed core Adopting an electromagnet consisting of a spool and a hinge-type movable core pivotally supported on a bearing formed on the upper end of the spool and placed on a fixed core, the movable core is attracted (rotated) by the excitation of the operating coil. ), A contactor holder is driven in the lateral direction to open and close the contacts (for example, see
Next, based on the configuration disclosed in
ここで、図6に示すように、下部ケース1bの底部には前記可動コア5のヒンジ側に対応する端部(図示の右側)に底面より一段高い段差部1cが形成されており、この段差部1cの上に固定コア2のヨーク端部を載せて固定コアをケース内に組み込みし、この段差部1cのエッジを支点に固定コア2が左側へ僅かに傾くことができるように片持ち支持している。また、ケース内部には後記のようにスプール3を定位置に保持する係合溝部1dおよび支持台部1eを備えている。
一方、樹脂成形品になるスプール3は、操作コイル4(図2参照)を巻装する筒部(ボビン)の上下両端に鍔部3a.3bを有し、その上側鍔部3aから立ち上がった両翼壁部の一端側には可動コア5に形成したヒンジ軸部5aを嵌入して枢支する軸受部3cが形成されている。さらに、スプール3を下部ケース1bに掛止保持するために、下側鍔部3bには下部ケース1bに形成した係合溝部1dに嵌入する係合突起3d,および上側の両翼壁部には前記の軸受部3cと反対側端に下部ケース1bの支持台部1eの上に担持させる支持アーム3eが一体に形成されている。
Here, as shown in FIG. 6, a
On the other hand, the
また、可動コア5は図示のようにヒンジ軸5aの後部から上方に操作アーム5bが立ち上がったL字形形状で、その操作アーム5bの先端が図2のように接触子ホルダ6に連結されている。
上記の構成で、操作コイル4の非励磁状態では、図2に示すように復帰ばね9のばね力を受けて接触子ホルダ6が右側に後退し、また接触子ホルダ6に連結した可動コア5はヒンジ軸部5aを支点に時計方向に回動して固定コア2の接極面から上方に離れた釈放位置に待機している。
ここで、外部指令に基づいて操作コイル4を励磁すると、固定/可動コア間に働く磁気吸引力により可動コア5はヒンジ軸部5aを支点に反時計方向に回動し、図3で示すようにて固定コア2の接極面に吸着されると同時に接触子ホルダ6を左方に駆動し、これにより可動接触子7/固定接触子8の接点が切換動作する。
The
With the above configuration, when the
Here, when the
また、この可動コア5の吸着動作過程では、図4で示すように、可動コア5が固定コア2の磁極面に衝突した際の荷重を受けて固定コア2は前記した下部ケース1bの段差部1cのエッジ部Pを支点に反時計方向へ僅かに傾動するとともに可動コア5も反時計方向にオーバーシュートし、接触子ホルダ6を介して復帰ばね9を圧縮させる。これにより可動コアの吸着動作に伴う衝突エネルギーを吸収緩和し、可動コア5の不要なバウンズ発生を抑えて固定/可動接点間のチャタリング発生を防ぐようにしている。
ところで、前記構成の電磁接触器では動作,機能面で次記のような問題点がある。すなわち、従来構造では可動コアの吸着動作に伴う衝撃荷重を、固定コアの傾動と復帰ばねの圧縮により吸収緩和するようにしているために、可動コアは固定コアの接極面に突き当たった位置からさらにオーバーシュートする方向に回動することになる。
この場合に、固定コア2はヨーク下端部を支点(矢印P)に傾くのに対して、可動コア5はヒンジ軸部5aを支点に回動する。このために、吸着後に固定コア2の磁極面と可動コア5とが重なり合ったまま摺動し、その摺動摩擦により吸着面が磨耗して発生した磁性材粉がケース内部に飛散,付着して絶縁を劣化させるおそれがある。
一方、電磁接触器の製品には、所定の品質を確保するためにも高い寸法,組立精度が要求され、特に固定,可動接触子に関しては部品,組立位置に±0.2mm程度の高い精度が課せられている。かかる点、前記のように電磁石のコア吸着面が損耗すると、接触子ホルダ6の動作位置が変わって接点開閉動作の特性にも影響が及ぶようになる。しかも、固定コア2の傾きは、該コアの傾動支点と反対側端部が下部ケース1bの底面壁に突き当たる位置を最大の傾きとして、可動コア5の吸着時における衝撃荷重の大きさによってばらつくため、固定/可動接点の開閉動作も不安定となって製品の信頼性が低下する。また、吸着動作時における可動コア5のオーバーシュートが大きくなると、可動接点が固定接点に接触した投入状態での可動接触子の撓み代が大きくなるために、接触子部材の弾性疲労が進んで寿命が早まる。
By the way, the electromagnetic contactor having the above configuration has the following problems in terms of operation and function. That is, in the conventional structure, the impact load accompanying the adsorption operation of the movable core is absorbed and relaxed by the tilting of the fixed core and the compression of the return spring, so that the movable core is positioned from the position where it hits the contact surface of the fixed core. Furthermore, it will rotate in the direction of overshoot.
In this case, the
On the other hand, magnetic contactor products are required to have high dimensions and assembly accuracy in order to ensure the specified quality. Especially for fixed and movable contacts, high accuracy of ± 0.2mm is required for parts and assembly positions. Imposed. In this respect, when the core attracting surface of the electromagnet is worn as described above, the operating position of the
なお、従来構造のスプールは、特許文献2に述べられているように電磁石の吸着動作に伴う固定コアの傾きを逃がすように、スプールの組立位置でその部品と固定コアとの間に十分なクリアランスを確保してスプールと固定コアとの接触を避けるようにしている。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、従来構造に新たな部品を追加するなどの大幅な変更を加えることなしに、電磁石の吸着動作に伴う衝突荷重を巧みに吸収緩和し、接点開閉位置への影響を低く抑えて動作特性の安定化が図れるように改良した信頼性の高い電磁接触器を提供することを目的とする。
Note that the spool having the conventional structure has a sufficient clearance between the component and the fixed core at the assembly position of the spool so as to release the inclination of the fixed core due to the attracting operation of the electromagnet as described in
The present invention has been made in view of the above points, and skillfully absorbs and reduces the collision load associated with the adsorption operation of the electromagnet without adding a significant change such as adding a new part to the conventional structure. An object of the present invention is to provide a highly reliable electromagnetic contactor which is improved so as to stabilize the operation characteristics while suppressing the influence on the opening / closing position.
上記目的を達成するために、本発明によれば、磁極面を上に向けて下部ケースに内装したE字形の固定コアと、操作コイルを巻装して前記固定コアの中央脚に嵌挿した樹脂成形品になる鍔付きスプールと、該スプールの上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コアと、該可動コアに連結して上部ケースに内装した横スライド式の接触子ホルダと、該接触子ホルダに搭載した可動接触子,および可動接触子に対向する固定接触子と、可動コアを固定コアから釈放する方向に付勢する復帰ばねとの組立構造になり、操作コイルの励磁による可動コアの吸引動作で接触子ホルダを操作して接点を開閉する電磁接触器であり、前記固定コアは可動コアのヒンジ側に対応するヨーク端部を下部ケースの底部に形成した段差部に載せて片持ち支持し、スプールは固定コアの中央脚に遊嵌した上で下部ケースに掛止保持させたものにおいて、前記固定コアおよびスプールを下部ケースに内装した組立状態で、スプールの上部側鍔部の先端が固定コアのヒンジ側脚部に殆ど当接するように近接して対峙させるとともに、前記スプールが撓み性を有する熱可塑性樹脂の成形部品で構成し、下部ケースへの組立位置で上部側鍔部の周縁先端と固定コアのヒンジ側脚部との間に部品の組立に必要な最小クリアランスを残して対峙するように鍔部の張り出し寸法を設定するものとする(請求項1)。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an E-shaped fixed core built in a lower case with a magnetic pole surface facing upward, and an operation coil are wound and inserted into the center leg of the fixed core. A spool with a hook that becomes a resin molded product, a hinge-shaped movable core that is pivotally supported on a bearing formed at one end of the upper portion of the spool, and is disposed on the fixed core, and is connected to the movable core and is installed in the upper case. Assembly of a laterally sliding contact holder, a movable contact mounted on the contact holder, a fixed contact facing the movable contact, and a return spring that urges the movable core in a direction to release it from the fixed core It is an electromagnetic contactor that has a structure and operates the contact holder holder to open and close the contact by attracting the movable core by exciting the operating coil, and the fixed core has a yoke end corresponding to the hinge side of the movable core at the lower case Formed at the bottom of The spool is mounted on the difference portion and cantilevered. The spool is loosely fitted to the center leg of the fixed core and is held by the lower case. The spool is assembled in the assembled state in which the fixed core and the spool are housed in the lower case. As shown in FIG. 2, the upper side flange portion of the fixed core is opposed to be close to the hinge-side leg portion of the fixed core so as to face each other, and the spool is formed of a molded part of a thermoplastic resin having flexibility, and is assembled to the lower case. The overhang dimension of the heel part is set so that the minimum clearance necessary for assembling the parts is left between the peripheral edge of the upper heel part and the hinge-side leg part of the fixed core at the position. 1).
上記の構成によれば、電磁石の励磁で可動コアが固定コアの磁極面に吸着し、その衝撃荷重を受けた固定コアが下部ケースの段差部を支点として傾こうとすると、E字形コアの外脚が中央脚に嵌挿して下部ケースに保持したスプールの鍔部先端に当たって固定コアの傾きが規制されるとともに、熱可塑性樹脂製のスプール自身が撓んで可動コアの衝撃荷重を吸収緩和する。つまり、スプールの鍔部が緩衝ストッパとして働く。これにより、可動コアが従来構造のようにオーバーシュートすることがなくなる。しかも、固定コアからスプールの鍔部に加わる押し荷重は可動コアが固定コアの磁極面に衝突する方向(下向き)と略直角方向(横向き)であり、かつ可動コアはスプールに形成した軸受部に枢支されているので可動コアと固定コアの磁極面との相対的な摺動の発生も殆どなく、従来構造で問題となっていた摺動摩擦によるコア損耗に起因する問題を解消できる。 According to the above configuration, when the movable core is attracted to the magnetic pole surface of the fixed core by the excitation of the electromagnet, and the fixed core that receives the impact load tries to tilt with the step portion of the lower case as a fulcrum, The leg is inserted into the central leg and hits the tip of the flange portion of the spool held in the lower case, and the inclination of the fixed core is restricted, and the spool made of thermoplastic resin is bent to absorb and reduce the impact load of the movable core. That is, the flange portion of the spool functions as a buffer stopper. As a result, the movable core does not overshoot as in the conventional structure. In addition, the pushing load applied from the fixed core to the flange portion of the spool is in a direction (downward) that the movable core collides with the magnetic pole surface of the fixed core (horizontal direction), and the movable core is applied to the bearing portion formed on the spool. Since it is pivotally supported, there is almost no occurrence of relative sliding between the movable core and the magnetic pole surface of the fixed core, and the problem caused by core wear due to sliding friction, which has been a problem in the conventional structure, can be solved.
また、可動コアのオーバーシュートが殆どないので、これにより可動コアに連結した接触子ホルダの動作位置がばらつくこともなくなって接点の開閉動作が安定して信頼性が向上する。 Further, since there is almost no overshoot of the movable core, the operation position of the contact holder connected to the movable core does not vary, and the opening / closing operation of the contact is stabilized and the reliability is improved.
以下、本発明の実施の形態を図1(a),(b)に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図2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、図示実施例の電磁接触器は基本的には従来と同じ組立構造であるが、熱可塑性樹脂の成形品で作られたスプール3の上部側鍔部3aについて、図示実施例では電磁石のヒンジ側に向けて張り出した鍔部の先端3a−1を従来構造よりも延長し、図示のように下部ケース1bに固定コア2,スプール3を内装した組立状態では、鍔部3aの先端3a−1がE字形固定コア2のヒンジ側に対応する外脚2cの脚面に殆ど接するまで接近し対峙させるようにしており、具体的には鍔部3aの先端3a−1と外脚2cとの間のクリアランスgが0.5mm程度(部品の組立作業に必要な最小隙間)に収まるように部品の寸法,組立精度を管理している。
Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). In addition, in the figure of an Example, the same code | symbol is attached | subjected to the member corresponding to FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted.
That is, the electromagnetic contactor of the illustrated embodiment basically has the same assembly structure as that of the prior art, but the
上記の構成により、操作コイル4の励磁により可動コア5が固定コア2の磁極面に吸着し、その衝撃荷重を受けた固定コア2が下部ケース1bの底部に形成した段差部1cのエッジ(矢印P点)を支点として反時計方向に傾こうとすると、E字形コアの外脚2cが中央脚2aに嵌挿して下部ケース1cに掛止保持(図6参照)したスプール3の上部側鍔部3の先端3a−1に当たって固定コア2の傾きが規制されるとともに、熱可塑性樹脂製になるスプール自身が撓んで可動コア2の衝撃荷重を吸収緩和する。つまり、スプール3の鍔部3aが緩衝ストッパとして働く。これにより、図2〜図4で述べた従来構造のように可動コア5がオーバーシュートすることがなくなる。しかも、固定コア2からスプール3の鍔部3aに加わる押し荷重は可動コア5が固定コア2の磁極面に衝突する方向(下向き)と略直角方向(横向き)であり、かつ可動コア5はスプール3に形成した軸受部3c(図6参照)に枢支されているので可動コア5と固定コア2の磁極面との相対的な摺動の発生も殆どなく、従来構造で問題となっていた摺動摩擦によるコア損耗に起因する問題を解消できる。さらに、可動コア5のオーバーシュートが殆ど発生しないので、これにより可動コア5に連結した接触子ホルダ6と可動接触子7の動作位置がばらつくこともなくなって接点の開閉動作が安定して電磁接触器の信頼性が向上する。
With the above configuration, the
1 樹脂モールドケース
1a 上部ケース
1b 下部ケース
1c 固定コアの片持ち支持用段差部
1d スプールの係合溝部
1e スプールの支持台部
2 E字形固定コア
2a 中央脚
2c ヒンジ側の外脚
3 スプール
3a 上部側鍔部
3c 軸受部
3d 係合突起
3e 支持アーム
4 操作コイル
5 可動コア
5a ヒンジ軸部
6 接触子ホルダ
7 可動接触子
8 固定接触子
9 復帰ばね
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