JP6848220B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁接触器を機械的に投入状態に保つためのラッチ機構を有する電磁接触器に関する。

従来のこの種の電磁接触器の機械的保持装置として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置は、電磁接触器の開閉時に移動する可動部に連結され、電磁接触器を機械的に投入状態に保つための保持装置である。そして、この機械的保持装置は、電磁接触器の投入コイルが励磁されたときに可動部を機械的に電磁接触器の投入状態に保持するラッチ機構と、このラッチ機構が掛けられたときに投入コイルを消磁するｂ接点と、ラッチ機構を引き外すときに励磁される釈放コイルと、この釈放コイルの励磁によってラッチ機構を引き外すプランジャーと、ラッチ機構が引き外された後に釈放コイルを消磁するａ接点とを備えている。

この電磁接触器の機械的保持装置によれば、電磁接触器側の内蔵接点を減らないようにするとともに、投入コイルと釈放コイルとが同時に励磁されることを回避することができる。

特開２０００−２５１６０１号公報

しかしながら、この従来の特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置の場合、可動部を投入状態にするときに励磁される投入コイルと、ラッチ機構を引き外すときに励磁される釈放コイルとが別々のコイルとして必要となり、さらに投入コイルと釈放コイルとが同時に励磁されると焼損する恐れがあるため、投入コイルと釈放コイルの同時励磁防止の回路も必要になる。このため、制御回路が複雑になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招いてしまう、といった問題があった。

従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、可動部を投入保持位置に移動させる投入動作とラッチ機構を引き外す釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構を有する電磁接触器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、可動接触子を支持する可動部を有する電磁接触器において、直線上の第１位置および第２位置に進退駆動する可動コアを有する電磁石ユニットと、前記直線と中心軸が一致するとともに前記電磁石ユニットの固定コア又は可動コアと位置関係が固定されるカム部材、該カム部材の両面に形成されたハート形のカム溝、及び前記可動コアと連動して前記カム溝を回転移動するカムピンを有するラッチ機構と、を備え、前記可動部は、前記カムピンの回転移動と前記可動コアの直線上の動きとが一致したときに連動して駆動されて釈放位置と投入保持位置との間を移動し、前記電磁石ユニットの前記可動コアを前記第１位置、前記第２位置、前記第１位置の順番に駆動することで、前記カムピンを前記カム溝の周方向に移動させ、前記可動接触子の接点の開閉を切り替えることを要旨とする。

本発明に係る電磁接触器によれば、可動部を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構を引き外す、すなわち可動部を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構を有する電磁接触器を提供できる。

本発明の第１実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器の概略斜視図である。 図１に示すラッチ機構の概略断面図である。 図１に示すラッチ機構を構成するカム部材の正面図である。 図３に示すカム部材に形成されたカム溝の深さとカムピンの移動との関係を説明するための図である。 図１に示すラッチ機構の動作を示し、可動コアが第１位置にあり、可動接触子支持台（可動部）が釈放位置に静止している状態を示す図である。 図１に示すラッチ機構の動作を示し、投入コイルが励磁されて可動コアが第２位置に移動し、可動接触子支持台（可動部）が釈放位置から投入保持位置に向けて移動した投入動作のストロークエンドの状態を示す図である。 図１に示すラッチ機構の動作を示し、投入動作のストロークエンドの状態から投入コイルが非励磁状態となって可動コアが第２位置から上昇し、可動接触子支持台（可動部）が投入保持位置に静止している状態を示す図である。 図１に示すラッチ機構の動作を示し、投入コイルが再び励磁されて可動コアが第２位置に移動し、可動接触子支持台（可動部）が釈放動作のストロークエンドの状態にある状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器の概略斜視図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の概略断面図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構を構成するカム部材（可動コア）の正面図である。 図１１に示すカム部材（可動コア）に形成されたカム溝の深さとカムピンの移動との関係を説明するための図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の動作を示し、カム部材（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台（可動部）が釈放位置に静止している状態を示す図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の動作を示し、投入コイルが励磁されてカム部材（可動コア）が第１位置から第２位置に移動し、可動接触子支持台（可動部）が投入動作のストロークエンドの状態にある状態を示す図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の動作を示し、投入コイルが非励磁状態となってカム部材（可動コア）が第２位置から上昇し、可動接触子支持台（可動部）が投入保持位置に静止している状態を示す図である。 図９に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の動作を示し、投入コイルが再び励磁されてカム部材（可動コア）が第２位置に移動し、可動接触子支持台（可動部）が釈放動作のストロークエンドの状態にある状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器は、図１に示す電磁接触器１の外部に設けられたラッチ機構２により、電磁接触器１の開閉時に移動する可動部としての可動接触子支持台１２を機械的に投入保持位置に保つ。図１においては、補助接点ユニットなどのオプションニットのケースが図示されていない。

ここで、電磁接触器１は、方形の筐体１０内に、図示しない（固定接触子１１の一部のみ図示）接点機構と、接点機構を駆動する図示しない電磁石ユニットとを備え、筐体１０の外部にラッチ機構２を備えている。接点機構は、筐体１０に固定された複数対の固定接触子１１と、これら固定接触子１１に対して接離可能に配置された複数の可動接触子とを備えている。そして、各可動接触子は、可動部を構成する可動接触子支持台１２に支持されている。
また、電磁石ユニットは、鉄芯で構成される図示しない固定コアと、鉄心で構成され、可動接触子支持台１２に連結棒で連結された図示しない可動コアと、図示しない投入コイルを励磁したときの磁路となる外ヨークと、励磁により可動コアを動作させる図示しない投入コイルと、可動接触子支持台１２を、図５に示すように、上方側（釈放位置側）に向けて付勢する復帰スプリング４０とを備えている。ここで、電磁石ユニットの可動コアは、直線上の第１位置（上方位置）および第２位置（下方位置）の間を進退駆動する。

また、ラッチ機構２は、電磁接触器１の筐体１０の上面に設置されて固定コアに対して位置関係が固定され、後述するハート形のカム溝３２が前面及び後面に形成されたカム部材３１と、ハート形のカム溝３２と、可動接触子支持台１２に回転可能に支持され、後述するカムピン３６を介してカム溝３２に沿って揺動する一対の従動節３３と、従動節３３の下端と可動接触子支持台１２を連結する連結ピン３４と、カムピン支持部３５と、カム溝３２を移動するカムピン３６と、カムピン支持部３５とカムピン３６との間に配される圧縮コイルばね３７とを備えている。このラッチ機構２は、電磁接触器１の可動接触子支持台１２を図７に示す投入保持位置に静止させて機械的に保持する機能と、可動接触子支持台１２を図５に示す釈放位置に静止させる機能とを備えている。

カム部材３１は、補助接点ユニットなどのオプションニットの前述したケース、つまり筐体１０の上面に固定され、電磁接触器１及び固定カムに対して上方に所定の位置関係で固定されている。カム部材３１は、直方体形状の金属製部材であり、その前面（図２における左面）及び後面（図２における右面）には、ハート形のカム溝３２がそれぞれ形成されている。前面側のカム溝３２と後面側のカム溝は対称形状をなすため、前面側のカム溝３２の形状のみについて説明する。前面、後面、右面および左面は、構成要素の相対位置を特定するに過ぎず、特定の方向を限定するものではない。

前面側のカム溝３２は、図３に示すように、カム部材３１の上面から下方に直線状に延びた後、左斜め下方に傾斜して延びる第１溝部３２ａを備えている。第１溝部３２ａの深さは、図３及び図４に示すように、カム部材３１の上面の始端Ａから左斜め下方に傾斜して延びた終端Ｂに至るまで一定の深さである。また、カム溝３２は、第１溝部３２ａの終端Ｂからそのまま延長して終端Ｃまで延びる第２溝部３２ｂを備えている。第２溝部３２ｂの深さは、図４に示すように、第２溝部３２ｂの始端（第１溝部３２ａの終端Ｂと同じ）から終端Ｃに至るまで徐々に深さが浅くなるように形成されている。また、カム溝３２は、第２溝部３２ｂの終端Ｃからそのまま延長して右縁Ｄを含む終端まで延びる第３溝部３２ｃを備えている。第３溝部３２ｃの深さは、図４に示すように、第３溝部３２ｃの始端（第２溝部３２ｂの終端Ｃと同じ）から右縁Ｄを含む終端に至るまで一定の深さである。更に、カム溝３２は、第３溝部３２ｃの右縁Ｄから右斜め上方に傾斜して延びる第４溝部３２ｄを備えている。第４溝部３２ｄの深さは、第４溝部３２ｄの始端（第３溝部３２ｃの右縁Ｄと同位置）から終端Ｅに至るまで第３溝部３２ｃよりも若干深い一定の深さである。また、カム溝３２は、第４溝部３２ｄの終端Ｅである右縁の右側に位置し、終端Ｆまで延びる第５溝部３２ｅを備えている。第５溝部３２ｅの深さは、第５溝部３２ｅの始端（第４溝部３２ｄの終端Ｅと同位置）から終端Ｆに至るまで第４溝部３２ｄの深さよりも若干深い一定の深さである。また、カム溝３２は、第５溝部３２ｅの終端Ｆである右縁から右斜め上方に傾斜して延びた後、左斜め上方に傾斜して終端Ｇに至るまで延びる第６溝部３２ｆを備えている。第６溝部３２ｆの深さは、第６溝部３２ｆの始端（第５溝部３２ｅの終端Ｆである右縁）から終端Ｇに至るまで第５溝部３２ｅよりも若干深い一定の深さである。更に、カム溝３２は、第６溝部３２ｆの終端Ｇからそのまま延長して第１溝部３２ａに至るまで延びる第７溝部３２ｇを備えている。第７溝部３２ｇの深さは、図４に示すように、第７溝部３２ｇの始端（第６溝部３２ｆの終端Ｇと同位置）から終端Ｈ至るまで徐々に深さが浅くなるように形成され、第７溝部３２ｇの終端Ｈから第１溝部３２ａにかけて９０度の角度で深さが深くなっている。

また、従動節３３は、金属製の細長く延びる平板部材であり、従動節３３の下端が可動接触子支持台１２に連結ピン３４によって回転可能に支持されている。また、従動節３３の上端には、カムピン３６を出没自在に配置したカムピン支持部３５が回転自在に支持されている。カムピン３６は、金属製の半球体部材であり、球体側がカム溝３２に入り込むようになっている。そして、カムピン３６は、従動節３３を介して可動コアと連動してカム溝３２を回転移動する。そして、カムピン支持部３５とカムピン３６との間には、圧縮コイルばね３７が配置され、圧縮コイルばね３７の付勢力によりカムピン３６がカム溝３２に押圧されるようになっている。

このラッチ機構２において、可動部としての可動接触子支持台１２は、カムピン３６の回転移動と可動コアの直線上の動きとが一致したときに連動して駆動されて図５に示す釈放位置と図７に示す投入保持位置との間を移動する。また、電磁石ユニットの可動コアを第１位置（上方位置）、第２位置（下方位置）、第１位置（上方位置）の順番に駆動することで、カムピン３６をカム溝３２の周方向に移動させ、可動接触子の接点の開閉を切り替える。

このラッチ機構２の作用について、詳細に説明すると、可動コアが第１位置（上方位置）にあり、可動接触子支持台１２（可動部）が釈放位置に静止している状態にあるときには、図５に示すように、従動節３３のカムピン３６がカム溝３２における第１溝位置（第１溝部３２ａの上端側の位置）に位置する。そして、この可動接触子支持台１２が釈放位置に静止しているときには、可動接触子支持台１２に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子１１から離間し、電流路が開いている。

この可動接触子支持台１２が釈放位置に静止しているときに、電磁接触器１の投入コイルが励磁されると、図６に示すように、可動接触子支持台１２に連結された可動コアが下方向、即ち第１位置から第２位置（下方位置）向けて固定コアに吸引されて移動するとともに、可動接触子支持台１２に支持された従動節３３のカムピン３６が、カム溝３２の第１溝位置（第１溝部３２ａの上端側の位置）から第１溝部３２ａ、第２溝部３２ｂ及び第３溝部３２ｃを経て第２溝位置（第５溝部３２ｅの位置）に向けて第４溝部３２ｄに移動する。この際に、カムピン３６がカム溝３２の第１溝部３２ａ、第２溝部３２ｂ及び第３溝部３２ｃに沿って移動するため、従動節３３は連結ピン３４を中心に揺動しながら下方に動く。ここで、第１溝部３２ａの深さは、前述したように、第７溝部３２ｇの深さよりも深いため、カムピン３６は第１溝部３２ａに沿って移動し、第７溝部３２ｇに沿って移動しない。図６に示すカムピン３６が第４溝部３２ｄにある状態は、可動コアが第２位置（下方位置）にあり、可動接触子支持台１２が釈放位置から投入保持位置に向けて移動した投入動作のストロークエンドの状態である。

この投入動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台１２に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子１１に接触し、電流路が閉じる。
そして、投入動作のストロークエンドの状態で投入コイルが非励磁状態にされると、図７に示すように、復帰スプリング４０の作用により可動コアが第２位置から上昇して可動接触子支持台１２が上昇し、従動節３３のカムピン３６が第４溝部３２ｄから第２溝位置（第５溝部３２ｅの位置）に移動し、可動接触子支持台１２が投入保持位置に静止される。これにより、可動接触子支持台１２が投入保持位置に静止され機械的に保持される。この際に、第４溝部３２ｄの深さは、第３溝部３２ｃの深さよりも深く、第５溝部３２ｅの深さよりも浅いため、カムピン３６は第５溝部３２ｅ側に移動し、第３溝部３２ｃ側に移動しない。可動接触子支持台１２が投入保持位置に保持された状態では、投入コイルは励磁されていないが、可動接触子支持台１２に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子１１に接触して電流路が閉じた状態を維持している。

そして、可動接触子支持台１２が投入保持位置に静止しているときに投入コイルが再び励磁されると、図８に示すように、可動接触子支持台１２に連結された可動コアが下方向、即ち第２位置（下方位置）に向けて固定コアに吸引されて移動するとともに、可動接触子支持台１２に支持された従動節３３のカムピン３６が、カム溝３２の第２溝位置（第５溝部３２ｅの位置）から第６溝部３２ｆの下端に移動する。図８に示すカムピン３６が第６溝部３２ｆの下端部にある状態は、可動コアが第２位置に移動し、可動接触子支持台１２が釈放動作のストロークエンドの状態である。

この釈放動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台１２に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子１１に接触して電流路が閉じた状態を維持している。
そして、釈放動作のストロークエンドの状態で投入コイルが非励磁状態にされると、図５に示すように、復帰スプリング４０の作用により可動コアが第２位置（下方位置）から第１位置（上方位置）に上方向に移動すると共に可動接触子支持台１２が上方向に移動し、従動節３３のカムピン３６が第６溝部３２ｆ及び第７溝部３２ｇに沿って第１溝位置（第１溝部３２ａの上端側の位置）に移動し、可動接触子支持台１２が釈放位置に静止される。この際に、第６溝部３２ｆの深さは、第５溝部３２ｅの深さよりも深いため、カムピン３６は第６溝部３２ｆから第７溝部３２ｇに移動し、第５溝部３２ｅ側に移動しない。可動接触子支持台１２が釈放位置に静止されると、可動接触子支持台１２に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子１１から離間し、電流路が開くことになる。

このように、 第１実施形態に係る電磁接触器１によれば、可動部としての可動接触子支持台１２を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構２を引き外す、すなわち可動部としての可動接触子支持台１２を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構２を有する電磁接触器１とすることができる。これにより、投入コイルの制御回路が簡単になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招く問題を解消することができる。
また、カム部材３１が金属製であるとともに、カムピン３６が金属製であるため、ラッチ機構２の耐久性がよく、ラッチ機構２を使用した投入動作及び釈放動作を多数回にわたり繰り返してもそれらカム部材３１及びカムピン３６が損傷するおそれは少ない。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器は、図９に示す電磁接触器１０１の筐体（図示せず）の内部に設けられたラッチ機構１２０により、電磁接触器１０１の開閉時に移動する可動部としての可動接触子支持台（図示せず）を機械的に投入保持位置に保つ。

ここで、電磁接触器１０１は、図示しない筐体内に、接点機構と、外ヨーク１１０内に配置された、接点機構を駆動する電磁石ユニットと、ラッチ機構１２０とを備えている。接点機構は、筐体に固定された図示しない複数対の固定接触子と、これら固定接触子に対して接離可能に配置された図示しない複数の可動接触子とを備えている。そして、各可動接触子は、後述する可動コア１１２に連結棒で連結された可動接触子支持台（図示せず）に支持されている。また、電磁石ユニットは、鉄芯で構成された固定コア１１１と、鉄芯で構成され、可動接触子支持台に連結棒で連結された可動コア１１２と、投入コイル１１３を励磁したときの磁路となる外ヨーク１１０と、励磁により可動コア１１２を動作させる投入コイル１１３と、可動コア１１２を、図１０に示すように、上方側（釈放位置側）に向けて付勢する復帰スプリング１４０とを備えている。ここで、電磁石ユニットの可動コア１１２は、直線上の第１位置（上方位置）および第２位置（下方位置）の間を進退駆動する。

また、ラッチ機構１２０は、可動コア１１２と一体に形成されて可動コア１１２に対して位置関係が固定され、後述するハート形のカム溝１３１が前面及び後面に形成されたカム部材１３７と、ハート形のカム溝１３１と、固定コア１１１に回転可能に支持され、後述するカムピン１３５を介してカム溝１３１に沿って揺動する一対の従動節１３２と、従動節１３２の下端と固定コア１１１を連結する連結ピン１３３と、カムピン支持部１３４と、カム溝１３１を移動するカムピン１３５と、カムピン支持部１３４とカムピン１３５との間に配される圧縮コイルばね１３６とを備えている。このラッチ機構１２０は、電磁接触器１の可動接触子支持台（可動コア１１２）を図１５に示す投入保持位置に静止させて機械的に保持する機能と、可動接触子支持台（可動コア１１２）を図１３に示す釈放位置に静止させる機能とを備えている。

ここで、カム部材１３７の前面側（図１０における左面側）のカム溝１３１及び後面側（図１０における右面側）のカム溝１３１は対称形状をなすため、前面側のカム溝１３１のみについて説明する。前面、後面、右面および左面は、構成要素の相対位置を特定するに過ぎず、特定の方向を限定するものではない。

前面側のカム溝１３１は、図１１に示すように、カム部材１３７（可動コア１１２）の下面から上方に直線状に延びた後、左斜め上方に傾斜して延びる第１溝部１３１ａを備えている。第１溝部１３１ａの深さは、図１１及び図１２に示すように、カム部材１３７（可動コア１１２）の下面の始端Ｉから左斜め上方に傾斜して延びた終端Ｊに至るまで一定の深さである。また、カム溝１３１は、第１溝部１３１ａの終端Ｊからそのまま延長して終端Ｋまで延びる第２溝部１３１ｂを備えている。第２溝部１３１ｂの深さは、図１２に示すように、第２溝部１３１ｂの始端（第１溝部１３１ａの終端Ｊと同じ）から終端Ｋに至るまで徐々に深さが浅くなるように形成されている。また、カム溝１３１は、第２溝部１３１ｂの終端Ｋからそのまま延長して右縁Ｌを含む終端まで延びる第３溝部１３１ｃを備えている。第３溝部１３１ｃの深さは、図１２に示すように、第３溝部１３１ｃの始端（第２溝部１３１ｂの終端Ｋと同じ）から右縁Ｌを含む終端に至るまで一定の深さである。更に、カム溝１３１は、第３溝部１３１ｃの右縁Ｌから右斜め上方に傾斜して延びる第４溝部１３１ｄを備えている。第４溝部１３１ｄの深さは、第４溝部１３１ｄの始端（第３溝部１３１ｃｃの右縁Ｌと同位置）から終端Ｍに至るまで第３溝部１３１ｃよりも若干深い一定の深さである。また、カム溝１３１は、第４溝部１３１ｄの終端Ｍである右縁の右側に位置し、終端Ｎまで延びる第５溝部１３１ｅを備えている。第５溝部１３１ｅの深さは、第５溝部１３１ｅの始端（第４溝部１３１ｄの終端Ｍと同位置）から終端Ｎに至るまで第４溝部１３１ｄの深さよりも若干深い一定の深さである。また、カム溝１３１は、第５溝部１３１ｅの終端Ｎである右縁から右斜め下方に傾斜して延びた後、左斜め下方に傾斜して終端Ｏに至るまで延びる第６溝部１３１ｆを備えている。第６溝部１３１ｆの深さは、第６溝部１３１ｆの始端（第５溝部１３１ｅの終端Ｎである右縁）から終端Ｏに至るまで第５溝部１３１ｅよりも若干深い一定の深さである。更に、カム溝１３１は、第６溝部１３１ｆの終端Ｏからそのまま延長して第１溝部１３１ａに至るまで延びる第７溝部１３１ｇを備えている。第７溝部１３１ｇの深さは、図１２に示すように、第７溝部１３１ｇの始端（第６溝部１３１ｆの終端Ｏと同位置）から終端Ｐに至るまで徐々に深さが浅くなるように形成され、第７溝部１３１ｇの終端Ｐから第１溝部１３１ａにかけて９０度の角度で深さが深くなっている。

また、従動節１３２は、金属製の細長く延びる平板部材であり、従動節１３２の下端と固定コア１１１が連結ピン１３３によって回転可能に支持されている。また、従動節１３２の上端には、カムピン１３５を出没自在に配置したカムピン支持部１３４が回転自在に支持されている。カムピン１３５は、金属製の半球体部材であり、球体側がカム溝１３１に入り込むようになっている。そして、カムピン支持部１３４とカムピン１３５との間には、圧縮コイルばね１３６が配置され、圧縮コイルばね１３６の付勢力によりカムピン１３５がカム溝１３１に押圧されるようになっている。

このラッチ機構１２０において、可動部としての可動接触子支持台は、カムピン１３５の回転移動とカム部材１３７（可動コア１１２）の直線上の動きとが一致したときに連動して駆動されて図１３に示す釈放位置と図１５に示す投入保持位置との間を移動する。また、カム部材１３７（可動コア１１２）を第１位置（上方位置）、第２位置（下方位置）、第１位置（上方位置）の順番に駆動することで、カムピン１３５をカム溝１３１の周方向に移動させ、可動接触子の接点の開閉を切り替える。

このラッチ機構１２０の作用について、詳細に説明すると、カム部材１３７（可動コア１１２）が第１位置（上方位置）にあり、可動接触子支持台（可動部）が釈放位置に静止している状態にあるときには、図１３に示すように、従動節１３２のカムピン１３５がカム溝１３１における第１溝位置（第１溝部１３１ａの下端側の位置）に位置する。そして、可動接触子部支持台（可動部）が釈放位置に静止しているときには、可動接触子支持台に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子から離間し、電流路が開いている。

この可動接触子支持台（可動部）が釈放位置に静止しているときに、電磁接触器１０１の投入コイル１１３が励磁されると、図１４に示すように、可動接触子支持台に連結されたカム部材１３７（可動コア１１２）が下方向、即ち第１位置から第２位置（下方位置）向けて固定コア１１１に吸引されて移動するとともに、固定コア１１１に支持された従動節１３２のカムピン１３５が、カム溝１３１の第１溝位置（第１溝部１３１ａの下端側の位置）から第１溝部１３１ａ、第２溝部１３１ｂ及び第３溝部１３１ｃを経て第２溝位置（第５溝部１３１ｅの位置）に向けて第４溝部１３１ｄに移動する。この際に、カムピン１３５がカム溝１３１の第１溝部１３１ａ、第２溝部１３１ｂ及び第３溝部１３１ｃに沿って移動するため、従動節１３２は連結ピン１３３を中心に揺動する。ここで、第１溝部１３１ａの深さは、前述したように、第７溝部１３１ｇの深さよりも深いため、カムピン１３５は第１溝部１３１ａに沿って移動し、第７溝部１３１ｇに沿って移動しない。図１４に示すカムピン１３５が第４溝部１３１ｄにある状態は、カム部材１３７（可動コア１１２）が第２位置（下方位置）にあり、可動接触子支持台が釈放位置から投入保持位置に向けて移動した投入動作のストロークエンドの状態である。

この投入動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子に接触し、電流路が閉じる。
そして、投入動作のストロークエンドの状態で投入コイル１１３が非励磁状態にされると、図１５に示すように、復帰スプリング１４０の作用によりカム部材１３７（可動コア１１２）が第２位置から上昇して可動接触子支持台が上昇し、従動節１３２のカムピン１３５が第４溝部１３１ｄから第２溝位置（第５溝部１３１ｅの位置）に移動し、カム部材１３７（可動コア１１２）に連結されている可動接触子支持台が投入保持位置に静止される。これにより、可動接触子支持台が投入保持位置に静止され機械的に保持される。この際に、第４溝部１３１ｄの深さは、第３溝部１３１ｃの深さよりも深く、第５溝部１３１ｅの深さよりも浅いため、カムピン１３５は第５溝部１３１ｅ側に移動し、第３溝部１３１ｃ側に移動しない。可動接触子支持台が投入保持位置に投入保持位置に保持された状態では、投入コイルは励磁されていないが、可動接触子支持台に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子に接触して電流路が閉じた状態を維持している。

そして、可動接触子支持台が投入保持位置に静止しているときに投入コイル１１３が再び励磁されると、図１６に示すように、カム部材１３７（可動コア１１２）が下方向、即ち第２位置（下方位置）に向けて固定コア１１１に吸引されて移動するとともに、固定コア１１１に支持された従動節１３２のカムピン１３５が、カム溝１３１の第２溝位置（第５溝部１３１ｅの位置）から第６溝部１３１ｆの上端部に移動する。図１６に示すカムピン１３５が第６溝部１３１ｆの上端部にある状態は、カム部材１３７（可動コア１１２）が第２位置に移動し、可動接触子支持台が釈放動作のストロークエンドの状態である。

この釈放動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子に接触して電流路が閉じた状態を維持している。
そして、釈放動作のストロークエンドの状態で投入コイル１１３が非励磁状態にされると、図１３に示すように、復帰スプリング１４０の作用によりカム部材１３７（可動コア１１２）が第２位置（下方位置）から第１位置（上方位置）に上方向に移動すると共に可動接触子支持台が上方向に移動し、従動節１３２のカムピン１３５が第６溝部１３１ｆ及び第７溝部１３１ｇに沿って第１溝位置（第１溝部１３１ａの下端側の位置）に移動し、可動接触子支持台が釈放位置に静止される。この際に、第６溝部１３１ｆの深さは、第５溝部１３１ｅの深さよりも深いため、カムピン１３５は第６溝部１３１ｆから第７溝部１３１ｇに移動し、第５溝部１３１ｅ側に移動しない。可動接触子支持台が釈放位置に静止されると、可動接触子支持台に支持されている複数の可動接触子が複数対の固定接触子から離間し、電流路が開くことになる。

このように、第２実施形態に係る電磁接触器１０１によれば、可動接触子支持台を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構１２０を引き外す、すなわち可動接触子支持台を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイル１１３で操作可能としたラッチ機構１２０を有する電磁接触器１０１とすることができる。これにより、投入コイル１１３の制御回路が簡単になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招く問題を解消することができる。

また、カムピン１３５が金属製であり、鉄芯で構成された可動コア１１２のカム溝１３１に入り込むため、ラッチ機構１２０の耐久性がよく、ラッチ機構１２０を使用した投入動作及び釈放動作を多数回にわたり繰り返してもカムピン１３５が損傷するおそれは少ない。
更に、第２実施形態に係るラッチ機構１２０を有する電磁接触器１０１の場合、カム部材１３７が可動コア１１２と一体に形成されて、第１実施形態に係るラッチ機構２のように可動コアとは別にカム部材を用いないため、ラッチ機構１２０を含めた電磁接触器１０１の構造をよりコンパクトにすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、第１実施形態に係るラッチ機構２において、可動部は、可動接触子支持台１２に限らず、電磁接触器１において可動する部分を構成する可動コアや連結棒であってもよい。

また、第１実施形態に係るラッチ機構２において、カム部材３１は金属製に限らず、樹脂製であってもよい。
また、第１実施形態に係るラッチ機構２において、カムピン３６は金属製に限らず、樹脂製であってもよい。
更に、第２実施形態に係るラッチ機構１２０において、カムピン１３５は金属製に限らず、樹脂製であってもよい。

１ 電磁接触器
２ ラッチ機構
１２ 可動接触子支持台（可動部）
３１ カム部材
３２ カム溝
３３ 従動節
３６ カムピン
４０ 復帰スプリング
１０１ 電磁接触器
１１１ 固定コア
１１２ 可動コア
１１３ 投入コイル
１２０ ラッチ機構
１３１ カム溝
１３２ 従動節
１３５ カムピン
１４０ 復帰スプリング

Claims (5)

1. 可動接触子を支持する可動部を有する電磁接触器において、
   直線上の第１位置および第２位置を進退駆動する可動コアを有する電磁石ユニットと、
   前記直線と中心軸が一致するとともに前記電磁石ユニットの固定コアと位置関係が固定されるカム部材、該カム部材に形成されたハート形のカム溝、及び前記可動コアと連動して前記カム溝を回転移動するカムピンを有するラッチ機構と、を備え、
   前記可動部は、前記カムピンの回転移動と前記可動コアの直線上の動きとが一致したときに連動して駆動されて釈放位置と投入保持位置との間を移動し、
   前記電磁石ユニットの前記可動コアを前記第１位置、前記第２位置、前記第１位置の順番に駆動することで、前記カムピンを前記カム溝の周方向に移動させ、前記可動接触子の接点の開閉を切り替えるものであり、
   前記ラッチ機構の前記カム部材は、前記電磁接触器の筐体の上面に設置されていることを特徴とする電磁接触器。
2. 前記可動部が前記釈放位置に静止しているときは、前記カムピンが前記カム溝における第１溝位置に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
3. 前記可動部が前記釈放位置から前記投入保持位置に移動するときは、前記カムピンが前記カム溝における前記第１溝位置から第２溝位置に向けて移動することを特徴とする請求項２に記載の電磁接触器。
4. 前記可動部が前記投入保持位置に静止しているときは、前記カムピンが前記カム溝における前記第２溝位置に位置していることを特徴とする請求項３に記載の電磁接触器。
5. 前記可動部が前記投入保持位置から前記釈放位置に移動するときは、前記カムピンが前記カム溝における前記第２溝位置から前記第１溝位置に向けて移動することを特徴とする請求項４に記載の電磁接触器。

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