JPS6251126A - 電磁開閉器 - Google Patents

電磁開閉器

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JPS6251126A
JPS6251126A JP18836985A JP18836985A JPS6251126A JP S6251126 A JPS6251126 A JP S6251126A JP 18836985 A JP18836985 A JP 18836985A JP 18836985 A JP18836985 A JP 18836985A JP S6251126 A JPS6251126 A JP S6251126A
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JP
Japan
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contact
movable
straight line
moment
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JP18836985A
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English (en)
Inventor
泰治 大立
岩間 紀男
岡林 淳夫
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Denso Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は橋絡形接触子を有する電磁開閉器に関する。
(従来の技術) 従来の橋絡形接触子を有する電磁開閉器は、一般に第8
図に示すような構造を有している。第8図(a)におい
て励磁コイル1に電圧が印加されると、固定鉄心4から
の電磁力によりプランジャ2とそれに連なる可動接触子
3を吸引する。この電磁力により、第9図に示す如く可
動接触子3に設けられた接点3aは、固定接触子5に設
けられた接点5aと接触する。さらに、接点ばね8によ
り接触圧力が加えられる。
一般の可動接触子3の接点3aは、接触の安定化を図る
ため表面は球面形状にしである。け九ども、接点3aと
接点5aの接触は十分安定なものとはならず、第10図
(a)に示すように実際の接触部りは一点であり、しか
も接触部りに比較的大きな負荷電流が集中する。この時
接触部りでは、短時間に接点3aと接点5aの接触抵抗
によるジュール熱が発生して、その熱により接触部りで
熱膨張が起き可動接触子3を持ち上げる。これにより、
第10図(b)のように可動接触子3は幅方向に傾斜し
て新しい接触部D’に移動する。さらに接触部D″にお
いても負荷電流が集中して、接点3aと接点5aの接触
抵抗のジュール熱による金属の熱膨張が起こり、別の接
触部に移動する。この接触部の移動が繰り返されて、可
動接触子3にはその長手方向を中心軸とする曲げ振動が
発生する。しかるに、一般の電磁開閉器の可動接触子3
は第8図(b)に示すように2つの接点3aと可動接触
子3に接点ばね8によって圧力を加える支持体により支
持される可動接触子3上の位置(支持部という)がとも
に、可動接触子3の重心を通る長手方向の中心軸B−B
’上にあり、モーメント的には釣合い状態が形成されて
おり、振動が発生しやすい構造であり、一旦振動が発生
するとその振動が持続する構造になっている。そのため
、第11図に示すように可動接触子の長手方向から見る
と、重心を通る長手方向の中心軸をモーメント中心とし
て接点金属の熱膨張に起因する熱膨張力が作用し、モー
メントが発生すると、振動、モーメントの中心が中心軸
と一致するため、時計方向のモーメントに、と反時計方
向のモーメント8□がほぼ等しく、重心を通る長手方向
を中心軸とする振動を起しやすいとともに、一度発生し
た振動は持続し、この振動が可動接触子3の接点3aと
固定接触子5の接点5aとの接触部を移動させ、それに
伴ない高い周波数の異音を発生させるとともに供給電流
が安定しなかったり、接触部の移動に伴い接点3aおよ
び接点5aの表面に接触痕が残り、この接触痕が酸化膜
を作り接触不良の原因となる等の電磁開閉器の品質を低
下させていた。
さらに、従来、異音を抑制するために可動接触子を押え
る力、つまり接点の接触圧力を増加させる対策が施され
ているが、ソレノイドが大きくなるため電磁開閉器が大
型になるという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、従来の電磁開閉器における前述の可動
接触子の振動発生の問題を解決し、通電時に可動接触子
と固定接触子との接触部から生ずる振動音を抑制するこ
とにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、少なくとも一対の固定接点を有する固定接触
子と、固定接点に対向する1対の可動接点を有し固定接
点間を橋絡し得る可動接触子と、可動接触子を弾性的に
支持しかつ電磁的な駆動により可動接触子を駆動する支
持体とを有する電磁開閉器において、前記可動接触子上
の前記可動接点の位置と前記支持体による前記可動接触
子支持位置(支持部)の少なくとも一方を、可動接触子
の重心を通る長手方向の直線上からずらした位置に配設
することにより、時計方向のモーメントと、反時計方向
のモーメントを異ならせるようにしたことを特徴とする
(作用及び効果) 本発明は、橋絡形電磁開閉器において、可動接触子上の
1対の可動接点の位置と支持体による可動接触子支持位
置の少なくとも一方を可動接触子の重心を通る長手方向
の直線上からずらした位置に配設し、可動接触子を長手
方向から見た支持位置を中心軸とする時計方向のモーメ
ントと1反時計方向のモーメントを異ならせるようにし
たことにより、振動に起因して発生する振動騒音を抑制
するものである。
すなわち、本発明は、可動接触子上の可動接点の位置と
支持体による支持位置の少なくとも一方を可動接触子の
重心を通る長手方向の直線からずらした位置に配設する
ことにより、接点金属の熱膨張により左右に発生する上
昇力と可動接触子に押付力を付与する支持部の押付力と
の差が生じ。
可動接触子にモーメントが作用することになるが、この
モーメントの中心が、前記可動接触子の重心を通る長手
方向の直線とはずれるために、かかる中心に対し、時計
方向のモーメントと反時計方向゛のモーメントがアンバ
ランスになり、可動接触子全体としてはモーメントはい
ずれか一方向のモーメントが作用することになる。した
がって、この一方向のモーメントにより、可動接触子が
一定量傾斜しである安定な位置で釣合い、その位置で静
止することになる。
以上から明らかなように、本発明は、可動接点の接触点
の熱膨張による振動が発生しても、従来装置のように持
続することなく、すみやかに停止させるので、それに伴
なって発生する振動音の発生も抑制するものである。
さらに本発明は、上述の振動が抑制されるので、可動接
点の接触点の接触状態が従来装置に比べ一様になるので
、接触部の繰り返し移動に伴う、接点表面に発生する接
触痕もなく、さらに安定した負荷電流の供給を可能にす
るものであり、品質の良い電磁開閉器を提供するもので
ある。
また、本発明は、従来装置のように可動接触子に付与す
る押付力を増加させる必要がないため、電磁開閉器の機
械的および電気的容量を増やす必要がなく、従来装置に
比べて接点の接触が安定な位置で静止するので、従来の
押付力に比べて小さくでき、ソレノイド等も小型化でき
るという利点を有する。
(実施態様の説明) 本発明の特徴を具体化する主な態様は次の通りである。
本発明の第1の態様は前記可動接点の位置と前記可動接
触子支持位置を両方とも可動接触子の重心を通る長手方
向の直線上からずらし、これら1対の可動接点の位置お
よび可動接触子支持位置からなる3つの位置の相互配置
が三角形をなすように構成したものである。
第1の態様は、1対の可動接触子の接点と、可動接触子
にプランジャにより圧力を加える支持部との両方を可動
接触子の重心を通る長手方向の直線からずらして頂点(
支持部)と底辺(両接点)との距離の大きな三角形を作
り、接点の接触部における熱膨張による可動接触子のモ
ーメントのバランスを任意にあるいは大きく崩すように
したことにより振動抑制力を大きくできるため、従来装
置における可動接触子の長手方向を中心軸とした振動を
有効に防止し、それに伴う振動音を除去することができ
る。
本発明の第2の態様は前記1対の可動接点の位置のみを
可動接触子の重心を通る長手方向の直線上からずらし、
これら1対の可動接点の位置および可動接触子支持位置
からなる3つの位置の相互配置が三角形をなすように構
成したものである。
第2の態様は、可動接触子の2つの接触部を可動接触子
の重心を通る長手方向の直線からずらして支持部とによ
り三角形を作り、可動接触子のモーメントのバランスを
崩すようにしたことにより。
可動接触子の長手方向を中心軸とした振動を防止し、そ
れに伴う振動音を除去することができる。
この態様では、接点の取り付は位置を変更するだけで実
現することができるという利点を有する。
本発明の第3の態様は前記可動接触子支持位置のみを、
可動接触子の重心を通る長手方向の直線上からずらし、
前記1対の可動接点の位置および可動接触子支持位置か
らなる3つの位置の相互配置が三角形をなすように構成
したものである。
第3の態゛様は、支持部を可動接触子の重心を通る長手
方向の直線からずらして、接触部とにより三角形を作り
可動接触子のモーメントのバランスを崩すようにしたこ
とにより、可動接触子の長手方向を中心軸とした振動を
防止し、それに伴う振動音を除去することができる。こ
の態様では、プランジャの取り付は位置の変更をするだ
けで実現できるという利点を有する。
本発明の第4の態様は前記1対の可動接点の位置と前記
可動接触子支持位置の両方とも可動接触子の重心を通る
長手方向の直線上からずらし、前記1対の可動接点の位
置および可動接触子支持位置からなる3つの位置の相互
配置が直線をなすように構成したものである。
第4の態様は、接触部と支持部の両方とも可動接触子の
重心を通る長手方向の直線からずらし、配置を一直線に
する。これにより、可動接点の接触部の熱膨張によるモ
ーメントは、接触部の接点金属の熱膨張による膨張力と
支持部の押付力との両方のモーメントになる。しかし、
膨張力に比べ押付力の方がはるかに大きいので、全体の
モーメントは、押付力によるモーメントによって支配さ
れ、アンバランスとなり、可動接触子は傾斜して。
安定な位置で停止し、振動を抑制する。また、可動接触
子の自重によるモーメントは、接触部と支持部とも一直
線上で重心を通る直線からずれるので、一方向のみで、
これが接点の接触部の熱膨張により生ずるモーメントを
相殺する効果もある。
また、本発明における第5の態様は、同じく電磁開閉器
において、前記可動接触子上の前記可動接点の位置と前
記支持体による前記可動接触子支持位置の両方を可動接
触子の幅方向の中点を結んだ長手方向の中心軸上に配設
するとともに、可動接触子の長手方向の中心軸の両側の
重量バランスをアンバランスにし、可動接触子の重心を
通る長手方向の直線を前記中心軸からずらすことにより
、時計方向のモーメントと、反時計方向のモーメントを
異ならせるようにしたことを特徴とする。
本発明における第5の態様は、可動接触子の長手方向の
中心軸の両側の重量バランスをアンバランスにすること
により、すなわち、一方に重量を付加したり、一方の重
量を削除したり、両方に異なった重量を付加したり1両
方から異なった重量分だけ削除したりすることにより、
可動接点の接触点の熱膨張に起因する時計方向のモーメ
ントと、反時計方向のモーメントを異ならせるようにす
るとともに、可動接触子全体のモーメントが重量アンバ
ランスにより一方向のモーメントになることによって、
従来の電磁開閉器の可動接触子の形状あるいは重量配分
を変更するのみで、前述の実施態様と同様の効果を奏す
ることができる。
(実施例) 以下、本発明の第1の態様による第1の実施例を第1図
、第2図により説明する。
第1図において、 14は橋絡形の可動接触子、14a
は可動接触子の両端に設けられた可動接点である。可動
接触子の窓孔は、可動絶縁台15の凸部に押し込まれ、
接点ばね16によって支持されている。しかも、可動接
触子14の重心を通る長手方向の直線G−G’上に対し
て幅方向に離して接点14a、プランジャ17の軸がそ
れぞれ配置されている。
本実施例によれば、可動接触子14の2つの接触部E、
E’と可動接触子14に接点ばね16で支持される支持
部Fを、それぞれ第2図に示すようにずらす。これによ
り、可動接触子14の2つの接触部E、E’において接
点金属の熱膨張に基づいて発生する上昇力によるモーメ
ントと可動接触子14に接点ばね16で支持される支持
部Fにおける接点ばね16によるモーメントが同じ方向
となり、可動接触子14の重心を通る長手方向の直線G
−G ’ に対する全体のモーメントは一方向で、モー
メントのバランスが崩れる。このため可動接触子14は
、傾斜して安定な位置で停止し、ある位置状態を保ち続
ける。つまり、熱膨張による可動接触子14への上昇が
発生してもモーメントのバランスを崩すことが振動を抑
制し、それに起因する接点14aの振動除去効果がある
。これにより、従来の電磁開閉器は通電の際、約5部の
確率で異音が発生していたものを、はぼ完全に異音を抑
えることができる。
なお、接点14aの移動により接点20aも対向するよ
うに配置させ、これに伴いホルダー21の形状について
も第5図(c)のように変更する。
第1の態様による第1の実施例の変形例を第2図(e)
により説明する。第1の態様と同一部分には同一符号を
付して示す。本変形例は、後述から明らかなように第5
の態様にも属するもので、第2の実施例同様に接点14
a、プランジャ17の軸を可動接触子14の重心を通る
長手方向の直線G−G’上から幅方向にずらして、配置
させる。そこで、可動接触子14の材料を低減する目的
で第1の実施例に示した可動接触子14のコーナ一部に
当たる部分、さらにセンタ一部の不要な部分の材料を切
り落とし、第6図に示す「<」の字形可動接触子とする
。この変形例においても第1の実施例と同様に直線G−
G’に対するモーメントは一方向のみとなり、モーメン
トのバランスが崩れて可動接触子14は傾斜して安定な
位置で停止し、その状態を保ち続けて接点の熱膨張によ
り可動接触子14を上昇させる力が発生しても、直MG
−G″を中心軸とする振動を抑制する。さらに、可動接
触子14の材料を低減できる効果もある。なお、接点1
4aの移動により接点20aも対向するように配置させ
、これに伴いホルダー21の形状についても第1の実施
例と同じ第2図(c)のように変更する。
第2の態様による第2の実施例を第3図により説明する
。第1の態様と同一部分には同一符号を付して示す。こ
の実施例では、1対の接点つまり接触部E、E’ を可
動接触子14の重心を通る長手方向の直線G−G ’上
から幅方向にずらして、可動接触子14の重心を通る長
手方向の直線G−G ’上にある接点ばね16で支持さ
れる支持部Fにより、三角形ΔEE’ Fを形成するよ
うに配置する。これにより、可動接触子14の重心も相
対的に接触部E、E’と同じ方向に移る。そのため、2
つの接触部E、E’において接点金属の熱膨張による上
昇力のモーメントと、支持部Fにおける接点ばね16に
よる接触圧力のモーメン1−により、可動接触子14全
体のモーメントは、第1の実施例と同じように一方向の
みでバランスが崩れ、可動接触子14は傾斜して安定な
位置で停止し、ある位置状態を保ち続けて、第1の態様
と同様にして可動接触子14の重心を通る長手方向の直
線を軸とする振動を抑制することができる。なお、2つ
の接点14aの移動に伴いホルダー21の形状について
も第3図(C)のように変更する。
また、接点14aの移動により固定接触子20の接点2
0aも対向するように配置させ、さらにホルダー21の
形状についても第3図(c)のように変更する。
第2の態様による第3の実施例を第4図により説明する
。第1の態様と同一部分には同一符号を付して示す。こ
の実施例では、第4図(a)のように2つの接点14a
を可動接触子14の長手方向に対して接点14aを半分
より大きく切削加工することにより、接触部E、E’を
可動接触子14の重心を通る長手方向の直線G−G ’
上からずらしたことと同じである。
直線G−G’を軸とするモーメントは、支持部Fが軸上
にあるため接触圧力によるモーメントはOで、2つの接
触部E、E’における接点金属の熱膨張による上昇力の
モーメントのみである。この一方向のモーメントにより
、°可動接触子14のバランスが崩れて傾斜し、安定な
位置で停止しある位置状態を保ち続ける。これにより、
第2の態様と同様にして直線G−G’を中心軸とする振
動を抑制することができる。さらに、本実施例は2つの
接点14aの接触加工のみで行なうことができ、ホルダ
ー等その他の形状について変更する必要がない。
第3の態様による第4の実施例を第5図により説明する
。第1の態様と同一部分には同一符号を付して示す。こ
の実施例では、接点ばね16で支持される支持部Fを可
動接触子14の重心を通る長手方向の直線G−G ’上
から幅方向にずらして、その直線G−G ’上にある2
つの接触部E、E’ により、三角形ΔEE’Fを形成
するように配置する。そのため、可動接触子14の2つ
の接触部E。
E″において接点金属の熱膨張による上昇力のモーメン
トは、軸に対して時計方向、反時計方向ともほぼ等しく
バランスしている。しかし、支持部Fにおける接点ばね
16による接触圧力のモーメントは一方向のみである。
つまり、可動接触子14は傾斜して安定な位置で停止し
、その状態を保ち続ける。
さらに、本実施例は可動接触子14の中心穴の加工と第
5図(c)に示すようにホルダー21の形状変更を行な
う。
第4の態様による第5実施例を第6図により説明する。
第1の態様と同一部分には同一符号を付して示す。この
実施例では、2つの接触部E、E’と接点ばね16で支
持される支持部Fが、可動接触子14の重心を通る長手
方向の直線G−G ’上からそれぞれずれて、直線I−
I″に並ぶように配置する。これにより、可動接触子に
おけるモーメントは、可動接触子14の2つの接触部E
、E’において接点金属の熱膨張による上昇力のモーメ
ントと可動接触子14に接点ばね16で支持される支持
部Fにおける接点ばね16による接触圧力のモーメント
でそれぞれ逆方向である。ここで、上昇力のモーメント
に比べて接触圧力のモーメントが大きいので、直線G−
G’を軸とする可動接触子14全体のモーメントは一方
向になり、バランスが崩れて可動接触子14は傾斜して
安定な位置で停止し、その状態を保ち続ける。これによ
り、第1の態様と同様にして直線G−G’を中心軸とす
る振動を抑制することができる。
また、接点14aの移動により固定接触子20の接点2
0aも対向するように配置させ、これに伴うホルダー2
1の形状についても、第6図(C)のように変更する。
本発明における第5の態様の実施例である本発明の第6
の実施例を第7図により説明する。第5実施例と同一部
分には同一符号を付して示す、この実施例は、2つの接
触部E、E’ と接点ばね16で支持される支持部Fを
、可動接触子14の幅方向の中点を結んだ長手方向の中
心軸G−G ’上に配設するとともに、図に示すように
、可動接触子14の中心軸G−G ’の左右のいずれか
一方の側に重量部を付加する。このように重量部を付加
したことにより、可動接触子14の重心を通る長手方向
の直線G−G ’は重量に付加された方に移動し、その
可動接触子14の幅方向の中点を結んだ中心軸G−G’
の両側の重量バランスをアンバランスにする。
長手方向から見た直線G−G ’ を軸とする可動接触
子14全体のモーメントは、接触部E、E’ において
接点金属の熱膨張による上昇力のモーメントと支持部F
における接点ばね16による接触圧力のモーメントでそ
れぞれ逆方向である。ここで、上昇力のモーメントに比
べて接触圧力のモーメントが大きいので、直線G−G 
’ を軸とする可動接触子14全体のモーメントは、一
方向となりバランスが崩れて、可動接触子14は傾斜し
て安定な位置で停止し、その状態を保ち続ける。従って
、第1の態様と同様にして直線G−G ’ を中心軸と
する振動を抑制することができる。これにより、可動接
触子14の形状を変更するのみで、第5実施例と同様の
効果を得ることができる。また、重量部を削除した場合
も1重心の移動が逆方向となるのみで中心軸c¥a′ 
に対する重量バランスが異なり同様の効果を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の第1の実施例を示すもの
で、第1図(a)は可動接触子の平面図、同図(b)は
同図(a)のD−D’断面図、第2図(a)は同図(b
)のG−G ’断面図、同図(b)は可動接触子の平面
図で接点および支持部を直線G−G’からずらした様子
を示す図、同図(c)は固定接触子の平面図、同図(d
)は同図(e)のJ−J’断面図である。 同図(e)は、本発明の第1の実施例の変形例を示すも
ので、同図(f)は同図(e)のD−D’断面図である
。 第3図は本発明の第2の実施例を示すもので、同図(a
)は中心軸G−G’(同図(b))断面図、同図(b)
は可動接触子の平面図で1対の接点を直線G−G’から
ずらした様子を示す図、同図(c)は固定接触子の平面
図、同図(d)は同図(e) J −J ’断面図であ
る。 第4図は本発明の第3の実施例を示すもので、同図(a
)は可動接触子の平面図、同図(b)は同図(a)のに
−に’断面図である。 第5図は本発明の第4の実施例を示すもので、同図(a
)は可動接触子および固定接触子の一部の側面図、同図
(b)は可動接触子の平面図、同図(C)は固定接触子
の平面図、同図(d)は同図(c)のJ−J′断面図で
ある。 第6図は本発明の第5の実施例を示すもので、同図(a
)は可動接触子および固定接触子の一部の側面図、同図
(b)は可動接触子の平面図、同図(C)は固定接触子
の平面図、同図(d)は同図(c)のJ−J′断面図で
ある。 第7図は本発明の第6の実施例を示すもので、同図(a
)は可動接触子の平面図、同図(b)は同図(a)の)
I −H’断面図である。 第8図(a)は従来例の電磁開閉器の縦断面図、第8図
(b)は従来例の電磁開閉器の可動接触子平面図、第8
図(c)は第8図(a)のA−A’断面図、第9図は動
作時の接触子の縦断面図、第10図(a)。 (b)、第11図は、第9図のc−c’断面図である。 2.17・・・プランジャ、 6 ・・・ リターンス
プリング、 7 ・・・ フランジ、 9,15・・・
可動絶縁台、10.19・・・可動絶縁板、11・・・
接点ばね止め軸、12.18・・・止め輪、13.21
・・・ホルダー。 特許出願人 株式会社豊田中央研究所 第1図 第2図 +40            140第2図 (C) (e) 第3図 第4図 層 に 第5区 第6図 第 7 口 H 第8図 at 第9図 第10図 (O)@刀釦 (b)  福劣釦 第11図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一対の固定接点を有する固定接触子と
    、 固定接点に対向する可動接点を有し、固定接点間を橋絡
    し得る可動接触子と、 可動接触子を弾性的に支持し、かつ電磁的な駆動により
    可動接触子を駆動する支持体とを有する電磁開閉器にお
    いて、 前記可動接触子上の前記可動接点の位置と前記支持体に
    よる前記可動接触子支持位置の少なくとも一方を可動接
    触子の重心を通る長手方向の直線上からずらした位置に
    配設することにより、時計方向のモーメントと、反時計
    方向のモーメントを異ならせるようにしたことを特徴と
    する電磁開閉器。
  2. (2)前記可動接点の位置と前記可動接触子支持位置を
    両方とも可動接触子の重心を通る長手方向の直線上から
    ずらし、これら1対の可動接点の位置および可動接触子
    支持位置からなる3つの位置の相互配置が三角形をなす
    ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の電磁開閉器。
  3. (3)前記1対の可動接点の位置のみを可動接触子の重
    心を通る長手方向の直線上からずらし、これら1対の可
    動接点の位置および可動接触子支持位置からなる3つの
    位置の相互配置が三角形をなすように構成したことを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の電磁開閉器。
  4. (4)前記可動接触子支持位置のみを、可動接触子の重
    心を通る長手方向の直線上からずらし、前記1対の可動
    接点の位置および可動接触子支持位置からなる3つの位
    置の相互配置が三角形をなすように構成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載の電磁開閉器。
  5. (5)前記1対の可動接点の位置と前記可動接触子支持
    位置の両方とも可動接触子の重心を通る長手方向の直線
    からずらし、前記1対の可動接点の位置および可動接触
    子支持位置からなる3つの位置の相互配置が直線をなす
    ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の電磁開閉器。
  6. (6)前記可動接触子上の前記可動接点の位置と前記支
    持体による前記可動接触子支持位置の両方を可動接触子
    の幅方向の中点を結んだ長手方向の中心軸上に配設する
    とともに、可動接触子の長手方向の中心軸の両側の重量
    バランスをアンバランスにすることにより、可動接触子
    の重心を通る長手方向の直線を前記中心軸からずらすこ
    とにより、時計方向のモーメントと、反時計方向のモー
    メントを異ならせるように構成したことを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の電磁開閉器。
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