JPS6316518A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁石可動鉄心と可動接触子を支持する可動
絶縁台とが軸で連結され、接触子の開閉方向と同方向に
摺動する構造の電磁接触器の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種電磁接触器の一例を第９図〜第１１図に示
す。第９図は常閉接点の閉路状態を示す図、第１０図は
電磁石の固定、可動面鉄心が衝突した瞬間の状態を示す
図で、図中、１は固定接触子３を支持する固定絶縁台、
２は可動接触子４を支持する可動絶縁台、５は固定鉄心
６、可動鉄心７、コイル８からなる電磁石、９は可動鉄
心７と可動絶縁台２を第９図、第１０図に示す平面内で
回動可能なように連結する連結軸、１０は可動鉄心７を
固定鉄心６から開離させる復帰ばね、１１は固定、可動
面接触子３，４の常閉接点に接触圧を与える接点ばね、
１２は接点ばね受である。

この従来例では、電磁石の励磁が解除され、コイルボビ
ン８ａと可動鉄心７と、の間に介装した復帰ばね１０の
押圧力Ｆにより可動鉄心７が固定鉄心６から開離する際
、可、動鉄心７と可動絶縁台２とを連結軸９で連結した
可動部が慣性力によって復帰終端である固定絶縁台１の
係止部に衝突し、再び固定鉄心６に向かってはね返るこ
とにより、一旦接触した常閉接点が再開離する、いわゆ
るチャタリング現象を防止するため、連結軸９と直角な
平面内にある可動絶縁台２の一方の肩部２ａを固定絶縁
台１の係止部１ａに当接させ、その衝突時に可動部の運
動方向を第９図に示す矢印Ｐ方向に偏向させる構成とな
っている。

第１２図は衝突時の可動部の動きを示す図で、可動絶縁
台２の一方の肩部２ａを係止部１ａに当接させることに
より、可動鉄心７および可動絶縁台２は第１２図の二点
鎖線で示すように上記係止部１ａを支点として矢印Ｐ方
向に回転運動し、この回転運動に伴って可動絶縁台の肩
部２ａと上記係止部１ａとの間および可動絶縁台の先端
部側面２ｃと固定絶縁台１の案内用開口部１ｃとの間に
生じる摩擦により運動エネルギーが消費されることと、
衝突後の可動部の運動方向の偏向により接点開閉方向の
はね返り距離が減少することで、常閉接点の再開離を防
止する効果を得ている。

従来のこの種電磁接触器の他の例としては、実開昭５８
−１４７１４２号に記載のように、電磁石の励磁に際し
、可動鉄心の両方の磁極を固定鉄心の対向磁極に同時に
接極させるため、復帰終了状態で、可動鉄心の磁極面が
固定鉄心の磁極面と平行になるように、可動鉄心の背面
を固定絶縁台の２箇所の係止部に当接させる構成とした
ものがある。

第１４図はこの従来例における可動部の復帰終了状態を
示す図で、ｌｂ、　ｌｂ’は可動鉄心７の背面が当接す
る固定絶縁台１の係止部であり２図中第９図〜第１１図
と対応する部分には同一符号を付して示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第９図〜第１１図に示す従来例は、可動部復帰時に可動
部のはね返りによる常閉接点の再開離の防止を図ったも
のであるが、電磁石の励磁に際し、可動鉄心の両方の磁
極を固定鉄心の対向磁極に同時接極させる配慮がなされ
ていなかった。すなわち、第９図に示す可動部の復帰終
了状態において、可動鉄心７が連結軸９を中心として復
帰ばね１０の力を受け可動絶縁台２に押圧される構成と
した場合には、可動鉄心７の固定鉄心６に対する向きは
復帰ばね１０の座面の形状や位置によって左右され、可
動鉄心７の両方の磁極と固定鉄心６の対向する両方の磁
極との空隙距離Ｓ、、　Ｓ、が５１＝Ｓ、になるとは限
らないし、復帰ばね１０が可動絶縁台２の連結部端面２
ｂにも当接している場合には、可動鉄心７に当接する復
帰ばね１０の座面が上記連結部端面２ｂにならうため、
可動鉄心７の向きは第９図に示すようになり、空隙距離
Ｓ工ｙｓ２は、Ｓｏ〉Ｓ２となる。このように上記従来
例では、可動部の復帰終了状態において、可動鉄心７と
固定鉄心６の両方の磁極の空隙距離がＳ１曇Ｓ２となる
ため、励磁時に空隙距離の小さい磁極間の吸引力の方が
大きく、シたがって復帰終了時の空隙距離のアンバラン
ス状態はさらに助長され、第１０図に示すように先に吸
引された可動鉄心７の一方の磁極が固定鉄心６の対向す
る磁極に強く衝突する。その結果、両鉄心の一方の磁極
面のみが激しく損傷し、第１３図に示す雨鉄心間の残留
磁気消磁用空隙Ｇが早期に減少したり、唸り音が早期に
発生する等の問題点があった。

一方、第１４図に示す他の従来例では、可動鉄心７が復
帰ばねｌＯの押圧力Ｆにより押し戻され、固定絶縁台１
の係止部１ｂ、　ｌｂ’　に衝突したとき、ばね力Ｆと
逆方向に作用する反力Ｒにより、可動鉄心７と可動絶縁
台２を軸９で連結した可動部が固定鉄心６に向かって大
きくはね返り、その際、第１５図に示すように可動部は
ね返り距離Ｊが常閉接点ワイプ寸法Ｗを越えて常閉接点
の再開離をひき起こし、接点寿命を短くするという不具
合がある。

本発明は上記の点にかんがみなされたもので、可動部復
帰時の衝撃による常閉接点の再開離現象を抑えながら、
電磁石接極時の鉄心磁極面の片当りを防止し、部品を追
加することなく、接点および鉄心の長寿命化を実現する
ことにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、可動部復帰時に、可動鉄心と可動絶縁台と
の連結軸に対し直角な平面内にある可動絶縁台の一方の
肩部を固定絶縁台の第１の係止部に当接させ１次いで可
動鉄心の背面の一部を同平面内の上記連結軸をはさんで
上記第１の係止部とは反対側にある固定絶縁台の第２の
係止部に当接させるとともに、可動鉄心の背面の他の部
分を可動絶縁台を介して上記第１の係止部で受け止め、
復帰終了状態では同平面内にある可動鉄心の両方の磁極
が固定鉄心の対向磁極からほぼ等距離に保たれるように
構成することによって達成される。

〔作用〕

可動鉄心と可動絶縁台を軸で連結した可動部が復帰ばね
により押し戻される途中で、可動絶縁台の一方の肩部が
固定絶縁台の第１の係止部に当接すると、その瞬間より
可動部の運動はそれまでの直進運動から上記第１の係止
部を支点とする回転運動に変わり、運動方向が偏向する
。そして、この回転運動中に、可動鉄心の背面の一部が
上記連結軸をはさんで上記第１の係止部とは反対側の位
置にある固定絶縁台の第２の係止部に当接するとともに
、可動鉄心の背面の他の部分が可動絶縁台を介して上記
第１の係止部で受け止められ、復帰動作を終了する。こ
の間に、可動部の回転運動に伴う可動絶縁台の肩部と上
記第１の係止部との摩擦、可動鉄心の背面と上記第２の
係止部との摩擦および可動鉄心の背面とこれを受ける可
動絶縁台の肩部との摩擦によって運動エネルギーが消費
され、また可動部の運動方向の偏向により接点開閉方向
のはね返り距離が減少するため、可動部復帰時の衝撃に
よる常閉接点の再開離現象を防止することができる。ま
た、復帰終了状態では、可動鉄心の背面を固定絶縁台の
上記第２の係止部と、固定絶縁台の上記第１の係止部に
当接した可動絶縁台の一方の肩部とで安定に支え、上記
連結軸と直角な平面内にある可動鉄心の両方の磁極を固
定鉄心の対向磁極からほぼ等距離に保つことができるの
で、電磁石励磁時に可動鉄心の両方の磁極を固定鉄心の
対向磁極に同時に接極させ、磁極の片当りをなくして、
磁極面の摩耗、損傷を軽減できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第８図により説明する
。

第１図、第２図は本発明の第１の実施例を示す。

第１図、第２図において、固定絶縁台１．可動絶縁台２
、固定接触子３、可動接触子４、電磁石５（固定鉄心６
、可動鉄心７、コイル８）、連結軸９、復帰ばね１０、
接点ばね１１、接点ばね受１２からなる電磁接触器の基
本構成は第９図〜第１１図に示す従来例と同一であるが
、本実施例は、固定絶縁台１に可動絶縁台２に対する第
１の係止部１ａと可動鉄心７に対する第２の係止部１ｂ
を並設した点が上記従来例と異なる。この第１０係止部
１ａと第２の係止部１ｂは、連結軸９と直角な平面内で
連結軸９をはさんで互いに反対側の位置に設けられてい
る。電磁石５の固定鉄心６と可動鉄心７は、第１３図に
示すようにそれらの中央脚に残留磁気消磁用空隙Ｇを持
たせたＥ形鉄心からなり、各鉄心の両方の磁極が連結軸
９と直角な平面内の上下に位置するように対向配置され
、可動鉄心７は連結軸９によって可動接触子４を支持す
る可動絶縁台２と回動自在に連結されている。このよう
な鉄心配置は、電磁接触器取付面の横幅寸法を比較的小
さくできるため、盤面に多数並設される制御用補助電磁
接触器に多く採用される。この種の電磁接触器には通常
、常閉接点と常閉接点が各複数個装備されるが、図には
常閉接点の１つのみを示し、常閉接点は図示省略する。

第１図は本実施例の可動部復帰終了状態を示す図、第２
図は可動部復帰過程で可動絶縁台２の一方の肩部２ａが
第１の係止部１ａに当接した瞬間の状態を示す図である
６ 次に、本実施例の可動部復帰動作を第３図、第４図によ
り説明する。

本実施例では、第３図に示すように、第２の係止部１ｂ
を可動絶縁台２の肩部２ａの厚みＴ分だけ第１の係止部
１ａよりも可動鉄心７に対して接近した位置に設けであ
る。第３図は第２図と同様に。

可動部が復帰ばね１０の押圧力Ｆにより押し戻される途
中、可動絶縁台２の一方の肩部２ａが第１の係止部１ａ
に当接した瞬間の状態を示す。第３図において、可動鉄
心７の重心位置をＧい可動絶縁台２の重心位置を０２と
し、肩部２ａが第１の係止部１ａに当接する直前の可動
鉄心７、可動絶縁台２のそれぞれの慣性力をＩ、、　Ｉ
、とする０図中、δ、は可動鉄心７の背面７ａ部と第２
の係止部１ｂとの空隙、δ、′は可動鉄心７の背面７ｂ
部と可動絶縁台２の肩部２ａとの空隙である。肩部２ａ
が第１の係止部１ａに当接すると、その瞬間より可動絶
縁台２は第１の係止部１ａを支点として時計方向に回転
運動する。これに伴い、連結軸９は図中矢印Ｐ方向に移
動しようとする。このＰ方向の作用力の分力Ｐ′により
、可動鉄心７の連結部はＰ′方向に移動しようとし、可
動鉄心７は重心Ｇ１のまわりに反時計方向の回転力を受
けながら。

空隙δ１．δ、′が零になるまで連結軸９とともにＰ方
向に移動する。これらの作用力による可動部の動作過程
を第４図の二点鎖線で示す。同図の破線は、可動鉄心７
の背面７８部が固定絶縁台１の第２の係止部１ｂに当接
し、背面７ｂ部が可動絶縁台２の肩部２ａに当接した状
態（δ０．δ□′＝０）を示す、この状態まで可動絶縁
台２が回動したとき、可動絶縁台２の先端部側面２ｃと
固定絶縁台１の案内用開口部１ｃとの空隙δ２がδ２〉
０となるように設定する。こうすることにより、可動鉄
心７は、固定絶縁台１の第２の係止部１ｂと、第１の係
止部１ａに当接した可動絶縁台２の肩部２ａにばね力Ｆ
で押しつけられるので、上記第１、第２の係止部１ａ、
ｌｂの位置と可動絶縁台の肩部２ａの寸法Ｔを適当に設
定することにより、第１図に示すように可動鉄心７の両
方の磁極と固定鉄心６の対向磁極との空隙距離Ｓ工ｙｓ
ｚがほぼ５１＝Ｓ２に保たれた安定した復帰終了状態と
なる。

一方、第４図の破線で示す状態、すなわち可動鉄心７が
第２の係止部１ｂに当接したとき、可動部は第３図に示
すＰ′方向の作用力を受けているため、可動鉄心７の背
面７８部と第２の係止部１ｂとの間で摩擦が生じ、また
可動鉄心７の背面７ｂ部と可動絶縁台２の肩部２ａとの
間でも摩擦が生じ、可動絶縁台２の肩部２ａと第１の係
止部１ａとの間で生じる摩擦と加わって可動部が持って
いた運動エネルギーを消費させる。さらに、可動部の衝
突によるはね返り方向も矢印Ｐと反対の方向になるため
、第３図に示す慣性力１１．　Ｉ、とは逆方向へのはね
返り成分は小さくなる０以上により、第５図に示すよう
に、可動部はね返り距離Ｊを常閉接点ワイプ寸法Ｗより
小さく抑えることができるので、可動部のはね返りによ
る常閉接点の再開離の不具合は生じない。

また、可動絶縁台２に対する係止部１ａのみを有し、可
動鉄心７に対する係止部１ｂを有しない従来の電磁接触
器では、第９図に示すように、復帰動作時に可動鉄心７
が可動絶縁台２とともに回動し、コイルボビン８ａの内
壁を可動鉄心７の中央脚が押打する現象が発生していた
が１本実施例によれば、固定絶縁台１の第２の係止部１
ｂによって復帰動作時の可動鉄心７の回動が抑制される
ため、可動鉄心７の中央脚がコイルボビン８ａの内壁を
押打することがなくなり、したがって、衝撃によるコイ
ル断線の発生を防止し、コイルの長寿命化も図れる。

第６図は本発明の第２の実施例を示す。

第１図、第２図には、コイルボビン８ａと可動鉄心７と
の間に介装した１個の円錐形つる巻ばねからなる復帰ば
ね１０によって可動鉄心７を開離させる例を示したが、
第６図にはコイルボビン８ａと可動絶縁台２の対角線上
に座面を持つ２個の円筒形つる巻ばねからなる復帰ばね
１０′　を用いた別の例を示す、このように復帰ばねの
形状、配置が異なる場合でも、固定絶縁台１に可動絶縁
台２に対する第１の係止部１ａと可動鉄心７に対する第
２の係止部１ｂを設けることによって、第１の実施例と
同様の作用、効果が得られる。

第７図、第８図は本発明の第３の実施例を示す。

第９図〜第１１図に示す従来の電磁接触器では。

可動部の復帰の途中で、常閉接点が閉状態となった時点
より可動絶縁台２に加わる接点ばね１１の押圧力Ｑの作
用方向が可動鉄心７に加わる復帰ばね力Ｆの作用方向と
一致しない場合、第１１図に示すように、可動絶縁台２
の肩部２ａが固定絶縁台１の係止部１ａに当接する以前
に、可動絶縁台２の運動方向がＰ方向に偏向して、係止
部１ａに当接後の常閉接点開離防止作用が安定に発揮さ
れないことがあり、この現象は常閉接点が複数個あって
。

接点ばね１１のばね荷重が大きいときほど発生しやすい
。

第７図、第８図に示す実施例は、この問題を解消するた
め、第１図、第２図の実施例と同様の構成に加えて、可
動絶縁台２が可動鉄心７に向かって押圧されたとき、可
動鉄心７の背面中央部７ｃに当接する突起部２ｄを可動
絶縁台２に設けたものである。本実施例では、第７図に
示すように、可動部の復帰の途中で常閉接点が閉状態と
なり、可動絶縁台２に接点ばね１１の押圧力が加わった
とき、上記突起部２ｄの平らな端面が可動鉄心７の背面
中央部７ｃに当接することによって、可動絶縁台２は、
その軸心が可動鉄心７の背面に対し垂直の状態に保たれ
る。このとき、可動絶縁台２の軸穴２ｅが連結軸９に当
ると同時、もしくはそれ以前に上記突起部２ｄが可動鉄
心７の背面中央部７ｃに全面接触するように設定してお
く。

本実施例によれば、可動絶縁台２は、第１の係止部１ａ
に当接する以前にその運動方向を偏向することがなく、
第８図に示すように、第１の係止部１ａに当接した時点
より偏向を開始するため。

常閉接点開離防止作用を安定に発揮させることができる
。また、第８図に示すように、可動絶縁台２が第１の係
止部１ａを支点として回動する際、突起部２ｄの角部が
可動鉄心７の背面に当り、可動絶縁台２を可動鉄心７に
対し常閉接点のワイプ寸法Ｗが増加する方向に移動させ
るので、可動絶縁台２の軸穴２ｅと連結軸９との間のガ
タにより常閉接点のワイプ寸法Ｗが減少する不具合も解
消できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば１部品を追加することなく、可動鉄心お
よび可動絶縁台に対する係止部の適切な配置により、可
動部復帰時の衝撃による常閉接点の再開離を防止し、か
つ復帰終了状態では可動鉄心の両方の磁極を固定鉄心の
対向磁極からほぼ等距離に保って、電磁石励磁時に両方
の磁極を同時に接極させ、片当りによる接極面の損傷や
異常摩耗を防止する効果が得られる。また、両方の磁極
が同時に接極するため、可動鉄心の接極時のはね返りが
なくなり、接極時のはね返りによる常閉接点の再開離も
防止できる。したがって、接点および鉄心の長寿命化を
経済的に達成することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図は本発明の第１の実施例の異なる動作状
態を示す側断面図、第３図、第４図は第１の実施例の復
帰動作の説明図、第５図は第１の実施例における常閉接
点の状態と可動部はね返りの関係を示す図、第６図は本
発明の第２の″Ａ施例を示す側断面図、第７図、第８図
は本発明の第３の実施例の異なる動作状態を示す側断面
図、第９図、第１０図、第１１図は従来例の異なる動作
状態を示す側断面図、第１２図は従来例の復帰動作の説
明図、第１３図は鉄心の接極状態を示す側面図、第１４
図は他の従来例の復帰動作の説明図、第１５図はその常
閉接点の状態と可動部はね返りの関係を示す図である。 １：固定絶縁台　　　ｌａ：第１の係止部ｌｂ：第２の
係止部　２：可動絶縁台 ２ａニ一方の肩部　　３：固定接触子 ４：可動接触子　　　５：電磁石 ６：固定鉄心　　　　７：可動鉄心 ７ａ：可動鉄心の背面の一部 ７ｂ：可動鉄心の背面の他の部分 ９：連結軸　　　　　１０．１０’　　：復帰ばね代理
人弁理士　　中　村　純之助 ２１図 矛３　図 ５＋ 十４図 ｒ 才５　昂 ？６図 矛７図 ？９Ｓ 矛１０１ ｔ′１２図 １２１３図 十１４図 ２？１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可動接触子を支持する可動絶縁台と、接触子の開閉
   方向と同方向に摺動する可動鉄心を持つ電磁石と、上記
   可動鉄心と可動絶縁台とを回動自在に連結する連結軸と
   、上記可動鉄心を固定鉄心から開離させる復帰ばねと、
   上記各部を収容し固定接触子を支持する固定絶縁台とを
   備えた電磁接触器において、可動部復帰時に、上記連結
   軸と直角な平面内にある上記可動絶縁台の一方の肩部を
   上記固定絶縁台の第１の係止部に当接させ、次いで上記
   可動鉄心の背面の一部を同平面内の上記連結軸をはさん
   で上記第１の係止部とは反対側にある上記固定絶縁台の
   第２の係止部に当接させるとともに、上記可動鉄心の背
   面の他の部分を上記可動絶縁台を介して上記第１の係止
   部で受け止め、復帰終了状態では同平面内にある可動鉄
   心の両方の磁極が固定鉄心の対向磁極からほぼ等距離に
   保たれるように構成したことを特徴とする電磁接触器。