JP6075508B2 - 電磁接触器 - Google Patents
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Description
また、特許文献3に記載されているように、交直両用操作形電磁接触器を母体として直流操作形電磁接触器を構成することを可能とした電磁接触器も提案されている。
したがって、交流電磁石と直流電磁石とを共通の接点支えに連結した場合でも同一のフレーム内に収納することはできず、直流電磁石用の中間フレームを使用する必要があり、交流電磁石と直流電磁石とでフレーム自体を共用することはでないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、交流電磁石と直流電磁石とを共通の接点支えに連結可能とした電磁接触器を提供することを目的としている。
該電磁石に連結されて駆動される複数の可動接触子を整列保持する接点支えとを備えている。接点支えは、電磁石との連結面に、交流電磁石の可動コアの取付面を接触させる可動接触子の整列方向と交差する方向に延長する可動コア接触部と、この可動コア接触部の両側に沿って形成され、且つ少なくとも可動コア接触部側及び可動コア接触部の延長方向の一方の端部が開口された連結ばね先端収納部と、この連結ばね先端収納部の可動コア接触部とは反対側に形成された直流電磁石のアーマチュアを接触させるアーマチュア接触部とで構成される連結部が形成されている。そして、交流電磁石は、可動コアの取付面側に形成された貫通孔に挿通される交流電磁石用連結ばねを有し、直流電磁石は、アーマチュアのアーマチュア接触部と接触する接触面に配置された直流電磁石用連結ばねを有している。
本発明に係る電磁接触器10は、図1に示すように、互いに連結される合成樹脂材例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)で形成された第1のフレーム11Aと第2のフレーム11Bとが互いに連結されて構成されている。
第1のフレーム11Aには、図3及び図4に示すように、操作用電磁石12が内装されている。第2のフレーム11Bには、図3及び図4に示すように、操作用電磁石12によってオン・オフ駆動される接点機構13が内装されている。
操作用電磁石12は、固定コア12Fと、固定コア12Fに対して進退可能な可動コア12Mと、励磁コイル12cを巻装したスプール12Sとを備えた交流電磁石12ACで構成されている。
固定コア12Fは、図5に示すように、左側面から見てE字状に形成され、垂直板部23aの中央部に形成された貫通孔24内に挿通された支持板25の両端が有底角筒状部21の底部に固定された弾性部材26によって弾性支持されている。
スプール12Sは、図5に示すように、固定コア12Fの前方に突出する中央突出部14cの周囲に装着されている。このスプール12Sには、図6に示すように、上方に突出するコイル端子18が形成されている。
また、第1のフレーム11Aの有底角筒状部21一方の対向側壁例えば左右側壁の前端には、図1に示すように、スナップフィットを構成する4本のフック部27が係合部27aを内側に向けるように上下方向及び左右方向の対称位置に形成されている。
第2のフレーム11Bは、図1及び図2に示すように、第1のフレーム11Aの有底角筒状部21と対向する前端を開放した角筒部30を有する。
角筒部30の前面側には、上方側に電源側端子部31a及び補助端子部32aが形成され、下方側に負荷側端子部31b及び補助端子部32bが形成されている。角筒部30内には接点機構13が配設されている。さらに、角筒部30の後方側の開放端面に、図1に示すように、第1のフレーム11Aのフック部27が係止されるスナップフィットを構成する係合突部30aが形成されている。
また、接点機構13は、4組の可動接触子35を、その両端部が固定接触子34a及び34bに対して所定間隔だけ離間して前方から対向するように支持する接点支え36を備えている。
可動接触子支持部37は、図5に示すように、可動接触子35を挿通保持する接点挿通用空間部38を有し、この接点挿通用空間部38に可動接触子35が接触スプリング39によって後方に押圧されて支持されている。
電磁石連結部40は、図11に拡大図示するように、交流電磁石12ACの可動コア12Mを接触させる可動コア接触部41と、連結ばね先端収納部46と、直流電磁石のアーマチュアを接触させるアーマチュア接触部51とを備えている。
このように、接点支え36は、電磁石連結部40に交流電磁石12ACの可動コア12Mが接触する可動コア接触部41と、後述する有極直流電磁石12DCの第1のアーマチュア123が接触するアーマチュア接触部51とが形成されており、上述した交流電磁石12AC及び後述する有極直流電磁石12DCの双方を連結することができる。
ここで、交流電磁石用連結ばね56は、図10(a)及び(b)に示すように、中央部の平坦板部56aと、平坦板部56aの両端側に形成された湾曲板部となる湾曲膨出部56b及び湾曲膨出部56bの両側の先端湾曲膨出部56cとで構成されている。
この状態で、先ず、可動コア12Mをその接触面12aを接点支え36の電磁石連結部40の可動コア接触部41における先端側の可動コア接触用突条45aに接触させる。この状態では、交流電磁石用連結ばね56の湾曲膨出部56b及び先端湾曲膨出部56cが接点支え36の連結ばね先端収納部46に上端側から対向する。
有極直流電磁石12DCは、図12〜図14に示すように、スプール111と、プランジャ121と、外ヨーク131と、内ヨーク141と、永久磁石151とを備えている。
スプール111は、図14、図17及び図18に示すように、中心開口112を有する円筒部113と、この円筒部113の軸方向端部すなわち上下端部にそれぞれ半径方向に突出するフランジ部114及び115を有する。そして、円筒部113の外周側におけるフランジ部114及び115間に励磁コイル116が巻装されている。さらに、励磁コイル116に通電するためのコイル端子117が装着されている。
外ヨーク131は、図12及び図14に示すように、スプール111を挟んで対向する左右一対のヨーク半体132A及び132Bで構成されている。各ヨーク半体132A及び132Bのそれぞれは、図15に示すように、スプール111の対向側面に沿って前後に延長する中央板部133と、この中央板部133の前後端部からスプール111のフランジ部114及び115に沿って内方に延長する対向板部134及び135とを有して側面から見てU字状に形成されている。
そして、外ヨーク131のヨーク半体132A及び132Bのそれぞれは、図12及び図14に示すように、前方の対向板部134がスプール111のフランジ部114の上端面と対向して配置され、後方の対向板部135がスプール111のフランジ部115の後方に所定距離を保って配置されている。ヨーク半体132A及び132Bの対向板部134には、図15に示すように、プランジャ121の棒状部122を挿通する半円形状の切欠136が形成されている。
このように、外ヨーク131のヨーク半体132A及び132Bの厚みtoを内ヨーク141のヨーク半体142A及び142Bの厚みtiに対して約3倍に設定することにより、外ヨーク131のヨーク半体132A及び132Bの磁気抵抗を内ヨーク141のヨーク半体142A及び142Bの磁気抵抗に比較して小さくすることができる。したがって、後述するように、励磁コイル116に通電して永久磁石151の着磁方向と逆方向となる磁束を形成した場合に、永久磁石151の着磁方向と逆方向に磁束が通過する逆流磁束を抑制することができる。
このように、外ヨーク131の各ヨーク半体132A及び132Bの厚み及び幅を調整して、最小幅での断面積を従来例に比較して大きく設定することにより、各ヨーク半体132A及び132Bにおける磁気抵抗を図21に示す従来例に比較して小さくすることが可能となる。
このように、外ヨーク131の各ヨーク半体132A及び132Bの磁気抵抗を小さくすることにより、後述するように、励磁コイル116に通電した場合に、プランジャ121に生じる集中磁束を外ヨーク131のヨーク半体132A及び132Bに分散させることができ、プランジャ121と外ヨークのヨーク半体132A及び132Bとの間で磁束バランスの最適化を図ることができる。
また、外ヨーク131の各ヨーク半体132A及び132Bの対向板部134及び135のプランジャ121の第1のアーマチュア123及び第2のアーマチュア124と対向する面積が中央板部133に比較して大きく設定されているので、磁気抵抗が小さくなり、両者間の磁束の伝達を良好に行うことができる。
また、外ヨーク131を形成する磁性体の磁気抵抗が内ヨーク141を形成する磁性体の磁気抵抗に対して小さく設定されているので、上記と同様に永久磁石151とは逆極性の磁束が永久磁石151を逆流することを確実に阻止できる。
平坦板部162は、プランジャ121の端部に形成された第1のアーマチュア123の中央部から突出する取付用突起122aを挿通する挿通孔162aを有する。
湾曲板部163は、平坦板部162の長手方向の両端部にそれぞれ形成された第1のアーマチュア123の前面から離れるように膨出する湾曲膨出部164と、これら湾曲膨出部164の外側にそれぞれ形成された湾曲膨出部164とは逆方向に湾曲する先端湾曲膨出部165とを備えている。ここで、先端湾曲膨出部165の底面は第1のアーマチュア123の表面に対して所定距離離間しており、前述した接点支え36の連結ばね先端収納部に所定の弾性力を持って収納可能とされている。
そして、有極直流電磁石12DCと接点支え36とを直流電磁石用連結ばね161で一体化した状態で、図17及び図18に示すように、有極直流電磁石12DCを前述した第1のフレーム11Aと同様の外形形状を有する第1のフレーム171Aに収納する。この状態で、前述した第2のフレーム11Bを、接点支え36を摺動可能に収納するように第1のフレーム171Aにスナップフィットさせることにより電磁接触器170を構成することができる。
このように、上述した実施形態によると、接点支え36に対して、交流電磁石の可動コアを交流電磁石用連結ばねによって一体に連結することができるとともに、有極直流電磁石12DCの第1のアーマチュア123を直流電磁石用連結ばね161によって一体に連結することができる。
しかも、上述したように、有極直流電磁石12DCの電磁石効率を向上させて励磁コイルの巻数を減少させることにより、有極直流電磁石12DCをより小型化して交流電磁石12ACと同一寸法に構成することにより、有極直流電磁石12DCを収納する第1のフレーム171Aの外形を前述した交流電磁石12ACを収納する第1フレームと同一外形に形成することが可能となる。このため、第2のフレーム11Bも共通化することができ、より製造コストを低減できる電磁接触器を提供することができる。
また、上記実施形態においては、有極直流電磁石12DCの外ヨーク131の各ヨーク半体132A及び132Bの対向板部134及び135の幅を中央板部133の幅より広く設定した場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明では、中央板部133と対向板部134及び135との幅を同一の幅に設定することも可能であり、要は最小幅での断面積を大きく維持できれば良いものである。
また、上記実施形態においては、交流電磁石12ACを収容する第1のフレーム11Aと有極直流電磁石12DCを収容する第1のフレーム171Aとが同一外形に形成されている場合について説明した。しかしながら、本発明では上記構成に限定されるものではなく、第1のフレーム11Aと第1のフレーム171Aとを異なる形状に形成するようにしてもよい。
Claims (5)
- 可動コアを有する交流電磁石及びアーマチュアを有する直流電磁石の何れか一方で構成される電磁石と、
該電磁石に連結されて駆動される複数の可動接触子を整列保持する接点支えとを備え、
前記接点支えは、前記電磁石との連結面に、前記交流電磁石の可動コアの取付面を接触させる前記可動接触子の整列方向と交差する方向に延長する可動コア接触部と、該可動コア接触部の両側に沿って形成され、且つ少なくとも当該可動コア接触部側及び前記可動コア接触部の延長方向の一方の端部が開口された連結ばね先端収納部と、該連結ばね先端収納部の前記可動コア接触部とは反対側に形成された前記直流電磁石のアーマチュアを接触させるアーマチュア接触部とで構成される連結部が形成され、
前記交流電磁石は、前記可動コアの取付面側に形成された貫通孔に挿通される交流電磁石用連結ばねを有し、
前記直流電磁石は、前記アーマチュアの前記アーマチュア接触部と接触する接触面に配置された直流電磁石用連結ばねを有する
ことを特徴とする電磁接触器。 - 前記交流電磁石用連結ばねは、前記貫通孔内に挿通される中央板部と、該中央板部の両端にそれぞれ形成された前記連結ばね先端収納部に収納される湾曲板部とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁接触器。
- 前記直流電磁石用連結ばねは、前記アーマチュアの前記アーマチュア接触部と接触する接触面に接する中央板部と、該中央板部の両端にそれぞれ形成された前記連結ばね先端収納部に収納される中央部が前記接触面から離れるように湾曲する湾曲板部とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁接触器。
- 前記湾曲板部は、前記中央板部の両端にそれぞれ形成された前記可動コア接触部側に膨出する湾曲膨出部と、該湾曲膨出部の外側に一体に形成された当該湾曲膨出部とは逆側に膨出する先端湾曲膨出部とで構成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電磁接触器。
- 前記連結部は、前記可動コア接触部と前記連結ばね先端収納部との間に前記交流電磁石用連結ばね及び前記直流電磁石用連結ばねの中央板部寄りの湾曲板部と対向する傾斜面を有する隔壁が突出形成されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電磁接触器。
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