JPH04280025A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はヒンジ形の可動鉄片を
備えた電磁接触器に関し、特に可動鉄片が固定鉄心に吸
着される際の躍動を抑える構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】下部ケースに支持されたＥ字形の固定鉄
心の中央脚に電磁コイルが挿入され、前記固定鉄心の一
方の外側脚の端面を支点とするヒンジ形の可動鉄片で上
部ケースに摺動自在に支持された可動接触子支えを操作
する電磁接触器が知られており、特公平１−３６２１６
号公報、実開昭５７−１８０９４１号公報、実開昭５８
−２６１４６号公報などにも記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特公平
１−３６２１６号公報には、可動鉄片の支点側と固定鉄
心の一方外脚の可動鉄片と対向する面との間に非磁性体
薄板を介在させ、可動鉄片の接極直前から接極時までの
可動鉄片と固定鉄心の接極側外脚との間の吸引力を増加
させて、可動鉄片接極時の躍動を抑制するようにした電
磁接触器が記載されている。しかし、磁気回路中に非磁
性体薄板を挿入するこのような構造は電磁石の損失を増
やして無用の電力を消費させ、発熱をもたらすという問
題がある。また、上記薄板の厚さ寸法の精度により電磁
接触器の動作特性が影響を受け、その管理が難しいとい
う問題もある。この発明は、消費電力を増やすことなく
有効に可動鉄片接極時の躍動を抑え、かつ動作特性を安
定させるようにした電磁接触器を提供することを目的と
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、固定鉄心を
可動鉄片の支点となる側の端部で下部ケースに片持ち支
持させることにより上記目的を達成する。上記電磁接触
器において、圧縮ばねからなる復帰ばねを可動鉄片の接
極部前端と下部ケースとの間に斜めに挿入することによ
り可動鉄片の躍動をより効果的に抑えることができる。 その場合、上記復帰ばねに加えて、可動接触子支えと上
部ケースとの間に第２の復帰ばねを設けることにより、
可動接触子支えの動作を安定させる効果が得られる。

【０００５】

【作用】固定鉄心を可動鉄片の支点となる側の端部で下
部ケースに片持ち支持させることにより固定鉄心の支持
に緩衝性を持たせ、可動鉄片接極時の跳ね返り力を小さ
くすることができる。更に、圧縮ばねからなる復帰ばね
を可動鉄片の接極部前端と下部ケースとの間に斜めに挿
入することにより、可動鉄片を固定鉄心から引き離そう
とする復帰ばねのばね力の成分を可動鉄片が固定鉄心に
吸引されるにつれて小さくなるように作用させ、可動鉄
片が接極する瞬間の電磁石の有効吸引力を増して跳ね返
りを一層抑えることができる。その場合、可動接触子支
えと上部ケースとの間に第２の復帰ばねを設けることに
より、可動接触子支えが可動鉄片の操作部に圧接状態に
保持されるので、電磁接触器の釈放時に振動や衝撃など
により可動接触子支えが動き誤動作する危険が少なくな
る。また、可動鉄片は復帰ばねが設けられた接極部及び
可動接触子支えと当接する操作部の２箇所でばね力を受
けるので、可動鉄片の吸引開始時の電磁石の負荷のばら
つきが小さくなるとともに、吸引過程での回動動作が安
定するようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図に基づいてこの発明の実施例を説明
する。 実施例１ 図１〜図４は実施例１を示すものである。ここで、図１
は電磁接触器の縦断面図、図２はその分解斜視図、図３
は図２の端子金具の拡大図、図４は図１の復帰ばねのば
ね力のベクトル図である。図１〜図３において、１は下
部ケース、２はこれに嵌め合わされた上部ケース、３は
下部ケース１に納められたＥ字形の固定鉄心、４は固定
鉄心３の中央脚３ａに挿入された電磁コイル、５は固定
鉄心３の一方（図１の右側）の外側脚３ｂの端面を支点
とするヒンジ形の可動鉄片、６は可動鉄片５の接極部５
ｂの前端と下部ケース１との間に斜めに挿入された圧縮
コイルばねからなる復帰ばね、７は上部ケース２に図１
の左右方向に摺動自在に支持された可動接触子支えであ
る。

【０００７】図２に示すように、電磁コイル４は角形の
スプール８に巻線９が巻かれたもので、巻線９の口出し
線９ａは端子金具１０のからげ端子１０ａ（図３）にか
らげられている。スプール８は下部ケース１の側壁内面
に対向して一体形成された一対の支持突起１１上に橋架
されることにより下部ケース１に支持されている。その
際、下部フランジの底面に形成された平行な２条の位置
決め突起１２が支持突起１１に被さり、前後方向（図１
の左右方向）の位置決めが行われている。スプール８の
上部フランジには左右に一対の側壁１３が立ち上げられ
ており、端子金具１０は側壁１３と一体の端子金具取付
部１４にその輪郭に合わせて切り込まれたスリット１４
ａに横から挿入されて保持されている。また、端子金具
１０は片側に切り曲げ形成された舌片１０ｂ（図３）が
端子金具取付部１４の凹部１４ｂに嵌合し、前後方向に
位置決めされている。

【０００８】一方、下部ケース１に挿入された固定鉄心
３は可動鉄片５の支点となる側、すなわち外側脚３ｂ側
の底面が下部ケース１の底面の段部１ａに接し、他方の
外側脚３ｃ側の底面は図１に示すように下部ケース１の
底面から浮き上がるようにして片持ち支持されている。 また、固定鉄心３の中央脚３ａとこれが貫通するスプー
ル８の中心穴との間や、固定鉄心３の周辺と下部ケース
１の内壁面との間には適度の遊びが設けられている。固
定鉄心３の外側脚３ｂの端面を支点として回動する可動
鉄片５は、両側に張り出す腕５ａが下部ケース１の側壁
内側に対向して設けられた凹部１５に回動自在に挿入さ
れ、前後及び左右の位置決めが行われている。可動鉄片
５の接極部５ｂの前端にはばね受け突起５ｃが設けられ
ており、復帰ばね６はこのばね受け突起５ｃと下部ケー
ス１の内側のばね受け突起１６とに両端がそれぞれ嵌め
込まれている。

【０００９】１７は電磁コイル４と可動接触子支え７と
の間を隔てる絶縁板で、図２に示す前後４箇所のダブテ
イル状の突起１７ａを介して上部ケース２の底部に嵌め
込みにより装着されている。可動接触子支え７には可動
接点１８が接触ばね１９と共に保持されており、上部ケ
ース２には可動接点１８と対向して固定接点２０が固定
されている。２１は外部端子で上部ケース２に固定され
、端子金具１０の接触片１０ｃが弾性接触するようにな
っている。なお、接触片１０ｃにはスリット１０ｄ（図
３）が切り込まれ、コイル端子２１との接触が良好にな
るように配慮されている。

【００１０】図１に示すように、凹部１５に嵌め込まれ
た可動鉄片５はスプール８の側壁１３に形成された押え
部１３ａで押さえられている。スプール８は側壁１３の
上面で絶縁板１７を介して上部ケース２から力を受け、
支持突起１１に押し付けられて固定されている。可動鉄
片５は操作部５ｄが可動接触子支え７の凹部７ａに嵌合
し、図示釈放状態では復帰ばね６の力を受けて可動接触
子支え７を図１の右端位置に保持している。またその状
態で、可動鉄片５は接極部５ｂの背面が絶縁板１７と一
体のストッパ１７ｂに当たって位置規制されている。ス
プール８に取り付けられた端子金具１０は外部端子２１
に弾性接触しているが、その接触片１０ｃは絶縁板１７
の後部突起１７ａと一体形成された傾斜面１７ｃ（図２
）によりバックアップされ、外部端子２１との接触圧が
保たれている。

【００１１】このような構成において、電磁コイル４が
励磁されると可動鉄片５は復帰ばね６に抗して固定鉄心
３に吸引され、操作部５ｄで可動接触子支え７を図１の
左方向に押し動かして可動接点１８を固定接点２０に接
触させる。また、励磁が解かれると、可動鉄片５は復帰
ばね６により図示状態に戻され、可動接点１８を開離さ
せる。ここで、可動鉄片５は固定鉄心３に吸引されると
接極部５ｂが外側脚３ｃの端面（接極面）に衝突するが
、固定鉄心３は外側脚３ｂの底面で下部ケース１に片持
ち支持され接極面のある側が浮いているので、可動鉄片
５の接極時に片持ち側を支点にして可動鉄片５と同方向
に僅かに回動し、可動鉄片５の運動エネルギを吸収する
。これにより、接極時の反動による可動鉄片５の接極面
からの躍動を抑える作用が得られる。

【００１２】加えて、図示構成においては、復帰ばね６
が可動鉄片５を接極面から引き離す力は接極時が最小と
なる。これを図４のベクトル図を参照して説明すると以
下の通りである。図１の釈放状態において、復帰ばね６
のばね力Ｐ１を可動鉄片５の接極部５ｂに平行な成分Ｈ
１　とこれに垂直な成分Ｖ１　とに分けると図４（Ａ）
のようになる。同様に接極時において、復帰ばね６のば
ね力Ｐ２　を二つの成分に分けるとＨ２　とＶ２　とに
なる。接極時には復帰ばね６は圧縮されるためＰ２　は
Ｐ１　より大きくなるが、このＰ２　は接極部５ｂとほ
ぼ平行になるため、可動鉄片５を接極面から引き離す成
分であるＶ２　は逆に釈放時のＶ１　よりはるかに小さ
くなる。これにより、可動鉄片５に対する吸引力が接極
時に復帰ばね６により減殺されることが少なくなり、そ
の分、可動鉄片５の躍動が抑えられる。

【００１３】また、端子金具１０の取付け構造及び形状
について実開昭５７−１８０９４１号公報に記載された
ものと比較すると、図示構成のものはスプール８からの
立ち上がり部分が短く、その分、外部端子２１に対する
接触圧力のばらつきが少なくなっている。また、端子金
具１０をバックアップする傾斜面１７ｃは接触片１０ｃ
の中間を押さえてその頭部背面に隙間を残しているので
、接触片１０ｃのＵ曲げ部に無理な力が加わって永久変
形する危険がない。

【００１４】実施例２ 図５〜図１１はこの発明の実施例２を示すものである。 ここで、図５は電磁継電器の縦断面図、図６は可動鉄片
の動作ストロークと電磁石の負荷及び吸引力との関係を
示す特性線図、図７は図５における端子金具取付部の拡
大斜視図、図８は図５における固定鉄心の斜視図、図９
は図８におけるコアー板の要部縦断面図、図１０は図９
のコアー板を重ねてかしめた状態の縦断面図、図１１は
図８におけるくま取りコイル装着部分の縦断面図である
。

【００１５】まず、図５において、実施例１と実質的に
相違するのは、可動接触子支え７と上部ケース２との間
に第２の復帰ばね２２が挿入されている点である。なお
、復帰ばね２２が加わった分だけ復帰ばね６のばね力は
弱めてある。復帰ばね２２は圧縮コイルばねからなり、
一端が可動接触子支え７のばね受け突起２３に嵌合し、
他端が上部ケース２のばね受け突起２４の嵌合して装着
されている。この第２の復帰ばね２２は可動接触子支え
７を介して可動鉄片５の操作部５ｄにばね力を作用させ
、復帰ばね６と協働して可動鉄片５に図の時計方向のモ
ーメントを与えている。

【００１６】いま、可動鉄片５が固定鉄心３に吸引され
ると、第２の復帰ばね２２は可動接触子支え７の左方向
の動きにより圧縮され、その電磁石に対する負荷は可動
鉄片５の吸引ストロークにほぼ比例して増える。一方、
復帰ばね６による負荷は実施例１で述べたように逆に減
り、その合成負荷は図６に示すようになる。図６におい
て、可動鉄片５の吸引が開始されるストロークＳ０　の
点での合成負荷は、復帰ばね６による初期値Ｐ１　と第
２の復帰ばね２２による初期値Ｐ２　の和となるが、第
２の復帰ばね２２による負荷の増加よりも復帰ばね６に
よる負荷の減少の方が上回るようにばね力が設定されて
おり、全体としての合成負荷は可動鉄片５の動きにつれ
て減少する。そして、可動接点１８が固定接点２０との
接触を開始するストロークＳ１　の点で負荷Ｐ３　がこ
れに加わり、その後は接触ばね１９の圧縮につれて増加
する。

【００１７】ここで、もし復帰ばねとして初期値がＰ１
　＋Ｐ２　の第２の復帰ばね２２が単独で用いられてい
たとすると、その負荷は図６に破線で示したようになる
から、復帰ばね６を併用した図示実施例においては可動
鉄片５の接極時の負荷がこれよりも図６のＱだけ小さく
なり、実施例１の場合と同様に可動鉄片５の躍動が少な
くなる。更に、実施例２においては、第２の復帰ばね２
２により可動接触子支え７が可動鉄片５の操作部５ｄに
圧接するように常時付勢されるので、電磁継電器の釈放
状態において衝撃や振動により可動接触子７が動いて可
動接点１８と固定接点２０とが誤接触する危険が少なく
なるとともに、投入の過程においても可動接触子支え７
の移動が安定する。一方、可動鉄片５は接極部５ｂ及び
操作部５ｄの両端でそれぞれ復帰ばね６及び第２の復帰
ばね２２からばね力を受けるので、復帰ばね６が単独の
場合よりも可動鉄片５の吸引開始時の電磁石の負荷のば
らつきが小さくなるとともに、固定鉄心３の外側脚３ｂ
上、及び下部ケース１の凹部１５内での可動鉄片５の座
りが安定してその吸引動作が円滑になる。

【００１８】次に、実施例２においては、図７に示すよ
うに、端子金具取付部１４のスリット１４ａに対して開
口する凹部１４ｃが設けられ、スリット１４ａに挿入さ
れた端子金具１０の上面には凹部１４ｃ間に形成された
凸部１４ｄが当接するようになっている。このような構
成によれば、モールド樹脂からなるスプール８の成形時
にスリット１４ａに変形が生じていても、凹部１４ｃを
利用して薄板の端子金具１０を湾曲させながら圧入でき
るので組立作業が容易となり、またスプール８の成形管
理が楽になるのでコストが安くなる。

【００１９】更に、実施例２においては、固定鉄心３の
コアー板間の結合がピン（図１の２５）のかしめではな
く、各コアー板間の凹凸部の食い込みにより行われてい
る。すなわち、コアー板２６の積層により構成された固
定鉄心３において、各コアー板２６の複数箇所の結合部
には、図９に示すように、プレスによる押し出し成形に
より凹部２６ａと凸部２６ｂとが形成され、その寸法は
Ａ≧ａ，Ｔ≧ｔとなっている。そこで、これらの凹凸部
２６ａ，２６ｂを嵌合させてコアー板２６を重ね、図１
０に示すようにプレス型の可動部２７と固定部２８との
間に挟んで押圧し、可動部２７の突起２７ａで凸部２６
ｂを押し戻す。これにより、凹凸部２６ａ，２６ｂ間が
互いに食い込み、コアー板２６は互いに強固に結合され
る。その場合、図に示すように固定部２８にも突起２８
ａを設け、これを凹部２６ａに嵌入させれば一層強固な
食い込みが得られる。

【００２０】このような構成によれば、ピン２５などの
別部品を用いずコアー板２６のみで結合が可能なのでプ
レス作業の高速化を図れる。また、ピン２５による磁束
の損失がなくなるので、その分吸引力が大きくなる。ま
た、実施例２においては、接極面の溝２９に装着したく
ま取りコイル３０の上面に凸形ポンチを押し込み、図１
１に示すようにこれを溝幅方向に押し広げてコアー板２
６間を締結している。これにより、接極面付近の結合が
一層強固になり、固定鉄心３の寿命が長くなる。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、固定鉄心を片持ち支
持させることにより接極時の可動鉄片の運動エネルギを
有効に吸収し、磁気損失を招くことなく可動鉄片の躍動
を防止することができ、しかも特別の緩衝部材を必要と
しないため構成が簡単となる。また、圧縮ばねからなる
復帰ばねを可動鉄片の接極部前端と下部ケースとの間に
挿入することにより、接極時の復帰ばねによる引き離し
力を最小として可動鉄片の躍動を一層抑えるることがで
きる。その場合、可動接触子支えと上部カバーとの間に
第２の復帰ばねを設けることにより、振動や衝撃による
電磁接触器の誤動作の危険が少なくなり、かつ投入動作
が円滑になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す電磁接触器の釈放状
態の縦断面図である。

【図２】図１の要部の分解斜視図である。

【図３】図２における端子金具の拡大図である。

【図４】図１における復帰ばねのばね力のベクトル図で
、（Ａ）は釈放状態を示し、（Ｂ）は接極時を示す。

【図５】この発明の実施例２を示す電磁接触器の釈放状
態の縦断面図である。

【図６】図５における可動鉄片のストロークと電磁石の
負荷との関係を示す特性線図である。

【図７】図５におけるスプールの要部拡大図である。

【図８】図５における固定鉄心の斜視図である。

【図９】図８の固定鉄心におけるコアー板の要部拡大縦
断面図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う要部拡大断面図である
。

【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　　　下部ケース ２　　　　上部ケース ３　　　　固定鉄心 ４　　　　電磁コイル ５　　　　可動鉄片 ６　　　　復帰ばね ７　　　　可動接触子支え ２２　　　　第２の復帰ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部ケースに支持されたＥ字形の固定鉄心
   の中央脚に電磁コイルが挿入され、前記固定鉄心の一方
   の外側脚の端面を支点とするヒンジ形の可動鉄片で上部
   ケースに摺動自在に支持された可動接触子支えを操作す
   る電磁接触器において、固定鉄心を可動鉄片の支点とな
   る側の端部で下部ケースに片持ち支持させことを特徴と
   する電磁接触器。
2. 【請求項２】可動鉄片の接極部前端と下部ケースとの間
   に圧縮ばねからなる復帰ばねを斜めに挿入したことを特
   徴とする請求項１記載の電磁接触器。
3. 【請求項３】可動接触子支えと上部ケースとの間に第２
   の復帰ばねを設けたことを特徴とする請求項２記載の電
   磁接触器。