JPS59108228A - 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】 〔技術分野〕 本発明は駆動装置を改良した電磁接触器に関するもので
ある。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来一般に用いられている電磁開閉器は第１図の切断正
面図で示すように、ベース１に組つけた下部ケース２の
中央部に固定鉄心３が固定され、この固定鉄心３の周囲
には、励磁コイル４が巻装され、又、下部ケース２の上
部には、固定液＾は可動接触子台６が却込まれている。

可動接触子台６の内部には可動鉄心７が組み込まれ、ピ
ン８で、可動接触子台６に回動可能な状態に係止され、
可動鉄心７が、組付けられた可動接触子台６はつる巻状
の復帰ばね９で常時上方に押し上げられ保持されている
。尚、固定接触子台５の上部には固定接点１０が先端に
固定された固定接触子１１が取付けられ、この固定接点
１０と対峙する位置に、可動接点１２を配した可動接触
子１３を可動接触子台６の開口窓６ａに挿入し、可動接
触子１３は固定接点１０との接触時に適当な接触圧力を
与える目的で、接点はね１４で下方へ押圧されている。

灸 なお、固定接触子台５の上側は安全保護のためのカバー
１５を取付けている。

上記した従来の電磁接触器の構成において、コイル４に
通電すると固定鉄心３は励磁され、復帰はね９の押圧力
に打ちかって可動鉄心７を下方へ吸着する。可動鉄心７
の移動に伴い、ビン８で係止された可動接触子台６も下
方に移動するため、可動接触子１３も下方へ動き可動接
点１２は固定− 接点１０と接触し、左右２ケに分解された固定接触子１
１を可動接点１２を介して閉路するものである。次にコ
イル４の電源をしゃ断すれば、固定鉄心３吸引力は消失
するため、可動接触子台６は復帰ばね９の押圧力によっ
て押し上げられ、第１図の状態となり、可動接点１２は
固定接点１０から離れ、左右の固定接触子１１は、電気
的に開路状態となる。

前記した電磁接触器の動作に伴う機械的な特性変化を第
２図を参照して説明する。横軸は可動接触子台６のスト
ロークＬを表わし、縦軸は復帰ばね９および接点ばね１
４に発生する応力および励磁コイル４により発生する吸
引力を示すものである。復帰はね９のばね力１７および
接点ばね１４のばね力１８は、可動接触子台６の位置に
よって変化し、可動鉄心７が固定鉄心３に吸着された位
置で可動接触子６のストロークが零＋Ｌｏ斗の時に発生
する圧力Ｆは最大でＦ、を示し、固定接点１０及び可動
接点１２が開離した、第１図に示す位置即ち可動接触子
台６のストロークが最大’Ｓ　Ｌｍ　＋のときは、力Ｆ
は最小のＦ２となる。又、励磁コイル４の吸引力は曲線
１９のように、可動鉄心７と固定鉄心３の開離した距離
の２乗に反比例して変化負る。例えば開離状態の電磁開
閉器に通電すると固定鉄心３に初期吸引力１９ａが働き
、可動鉄心７が移動するため復帰ばね９を押圧するので
復帰はね力は、曲線１７のように変化し、ストローク零
点４Ｌｏ÷、に達する。この途中で可動接点１２が固定
接点１０と衝突して衝突点ｔＩ、ｃ参からは接点ばね１
４が圧縮されることになり、復帰はね９のばね力の曲線
１７に接点はね１４のばね力の曲線１８の総合されたば
ね力が働く。即ち可動鉄心７が固定鉄心３に完全に吸着
された時の最大反撥力は総合はね力Ｆ１となる。

交流電磁接触器においては、励磁電圧が正弦波状に変動
し、１サイクルの中で２回は電圧が零となる瞬間がある
。このため、総合はね力、Ｆ、が大きい場合は、電圧零
の地点で吸引力がなくなった時、電源の交流１サイクル
に２回可動鉄心７が振動する結果となるので、総合ばね
力Ｆ１は小さい事が望まれる。反面可動接点１２を固定
接点１ｏに押圧する接触圧力（Ｆ＋Ｆｓ但Ｆ３は復帰ば
ね９のストローク零のときの応力）は大きい程、接点間
の接触抵抗が小さくなり、温度上昇が低く接点消耗も低
減される。このため接触圧力（Ｆｉ−Ｆｓ）は極力大き
く、総合はね力Ｆ、は極力小さい事が望ましいという矛
盾が発生する。この対策として復帰ばね９のばね力Ｆ８
を小さくすることであるが、可動接触子台６のストロー
ク最大点Ｌｍでは、可動接触子６と可動鉄心７の他、可
動部全重量を支持するばね力が必要となる。したがって
この時のばねカは、可動部全重量以上の反撥力を必要と
し、このため復帰バネ力Ｆ、は可動部全重量り支持する
カ以上にばねの撓み分だけ大きなカとなる欠点があった
。

〔発明の目的〕

本発明は前記した従来の欠点を改良し接点の動作特性を
向上した電磁接触器を提供する事を目的とする 持つばねを備えた可動接触子台の側面図で、右側半分は
可動接点１２と固定接点１０とが開離した開路状態を表
し、左側半分は可動接点１２と固定接点１０とが接触し
た閉路状態を表したものである。可動接触子台６の下部
に長穴６ｂを設け、この長穴６ｂ内を移動可能なピン２
０を左右、各１個、計、２個を挿入する。このピン２ｏ
には、端部に回動可能な状態でアーム２１、およびつる
巻はね１６の一端を取りつける。

アーム２１の他端は支持−ピン２２で、図示していない
固定接触子台５に回動可能な状態に固定され、この支持
ピン２２と同一水平面、Ｎ−Ｎ上で支持ピン２２より外
側方の適宜な位置につる巻ばね１６の固定端１６ａを設
置する。この構成において、図示されない固定鉄心３が
励磁されると可動接触子台６は、下方向へ移動する。

可動接触子台６が下方へ動くとアーム２１は取付角θを
減少する方向に変化し、ピン２０は長穴６ｂの中を中央
方向へ向って移動する。

ピン２０が支持ピン２２と同一平面である中立線Ｎ−Ｈ
の位置まできた時、アーム２１のピン２０は最も中央寄
りの点Ｍにあり、つる巻はね１６は最初のばね長さと同
一長さの点Ｓより、線分示だけ引き伸ばされることにな
る。すなわち、つる巻ばね１６は、最初の上端位置より
下方へ移動することによってばね応力が増加し、中立線
Ｎ−Ｎで最大となり、さらに中立線Ｎ−Ｎを越した下方
ではばね応力が減少すると同時に、つる巻はね１６の上
下方向の分力が逆転する。即ちこれはばね力とその方向
が急速な変化をするスナップアクションばね機構であり
さらにピン２０が、中立線Ｎ−Ｎより上方にある時、つ
る巻はね１６は可動接触子６を上方へ押し上げる力を持
つが、ピン２０が中立線Ｎ−Ｎより下方にある時は可動
接触子台６を下方へ押し下げる力が発生する。

第３図の左側半分はピン２０が中立線Ｎ−Ｎより下方に
ある状態を示したもので、固定接点１０と接触している
可動接点１２は、つる巻はね１６によって固定接点１０
に押し付ける力を受けている。

第４図はつる巻はね１６の各位置（＝おける上下方向の
分力状態を示した特性曲線図で、ピン２０が中立線Ｎ−
Ｎの上方にある場合と下方にある場合とで、曲線２３に
示すように上下方向の分力が逆転することを示すもので
ある。本発明の復帰はね９をなくし、つる巻はね１６を
組込んだ電磁接触器の動作につき第５図の特性曲線図を
参照して説明する。

可動接触子台６が上端に位置する状態をストローク最大
Ｌｍとすると、この時のつる巻はね１６による押上げ力
はＦＩｍで表される。

固定鉄心３に吸引力が発生し、可動鉄心７が吸引される
と、可動鉄心７の移動に伴って曲線２３のように押上げ
力は変化する。

中立線Ｎ−Ｎに至るまでに可動接点１２が固定接点１０
に衝突して、接点ばね１４（二よる押上げ力が累加され
るので、総合した押上げ力は、曲線２４のように変化し
、可動鉄心７が固定鉄心３に接触したストローク零の点
ＬＯでは、総合押上げ力はＦ２□となり、従来形の復帰
ばね９による場合の総合押上げ力Ｆ１より著るしく低い
押上げ力とすることが出来る。

このように低い総合押上げ力Ｆ２ｇの場合には固定鉄心
３に要求される吸引力も吸引力曲線１９ｂのように低減
することが可能となるので、固定鉄心３および励磁コイ
ル４を小形化することが出来、したがって電磁接触器全
体も小形化とすることが可能である。

復帰時には、つる巻はね１６のばね力のみでは、復帰し
ないが、接点はね１４の押上げ力で、中立線Ｎ−Ｎより
上方まで、押上げられることにより、この時点からつる
巻はね１６に押上げ力が発生するので、第１図に示す開
路状態に速やかに復帰する。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、電磁接触器の復帰はねにスナップ
アクションはね機構を使用し、中立線をまたいで作用す
るように配置したので復帰ばねの総合反力を著るしく低
減することができて、吸引力の削減が可能になり、電磁
接触器の大きさも小形化できる効果がある。

さらに吸引力の低減は消費電力を節減して省エネルギー
化が実現するのみでなく、吸引時の衝撃音等つまり電磁
接触器の騒音も低下させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁接触器の切断正面図、第２図は従来
の電磁接触器の吸引力とばね力の特性曲線図、第３図は
本発明の可動接触子台の側面図（右側開路状態、左側閉
路状態を示す）、第４図は本発明のばねの反力ストロー
ク特性曲線図、第５図は本発明の電磁接触器の吸引力と
げね反力の特性曲線図である。 ３・・・固定鉄心、　　　　　４・・・励磁コイル、５
・・・固定接触子台、　　６・・・可動接触子台、６ｂ
・・・長穴、　　　　　　７・・・可動鉄心、１０・・
・固定接点、　　　　１１・・・固定接触子、１２・・
・可動接点、　　　　１３・・・可動接触子、１４・・
・接点ばね、　　　１６・・・つる巻はね、１８・・・
接点ばねのばね力、１９・・・吸引力曲線、２０・・・
移動ピン、　　　　２１・・・引張りアーム、２２・・
・アームの固定ビン、 ２３・・・スナップばねの応力の曲線、２４・・・総合
押上刃の曲線、 Ｎ−Ｎ・・・スナップばねの中立線、 Ｆ・・・ばねなどの力、　　Ｌ・・・ストローク。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほ
か１名） 第１図 第２図 Ｌｏ　　　　Ｌｔ：　　　　　　Ｌｗｒストロ−７Ｌ−
夢 第３図 ２１ ２１′５４図 ストロ−７Ｌ→ 第５図 Ｌｏ　　　　　　　　ｌｐｎ ストロ−２ム一一一す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁石の励磁及び消磁により接点を閉、開路する電磁接
   触器において、接点開放時に可動部を復帰させる復帰は
   ねに、中立点を持ち、中立点を過ぎるとばねの反力方向
   が、反転するスナップアクションはね機構としたことを
   特徴とする電磁接触器。