WO2012029219A1 - 電磁開閉器 - Google Patents

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contact
iron core
magnetic yoke
movable
electromagnetic switch
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鈴木　健司
中　康弘
幸悦 高谷
雄二 柴
祐一 山本
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富士電機機器制御株式会社
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    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/34—Means for adjusting limits of movement; Mechanical means for adjusting returning force

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic switch comprising a contact device having a stationary contact and a movable contact inserted in a current path, and an electromagnet for driving the movable contact.
  • a hollow cavity is formed by an annular core base top, an annular core base bottom, and a core outer wall connecting between the core base top and the outer periphery of the core base bottom.
  • An excitation coil is mounted in the hollow cavity, and a cylindrical core center is inserted into the central opening at the top of the core base to form a core assembly.
  • a bottomed cylindrical member is externally fitted to the outer periphery of the core center.
  • a movable plunger facing the lower surface of the core center through a predetermined gap is disposed in the bottomed cylindrical member, and an armature shaft that extends upward through the core center and holds a movable contact is provided on the plunger.
  • a fixed hermetic relay device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • a first yoke and a second yoke having a movable iron core are slidably disposed on an inner peripheral surface of the second yoke, and a movable contact is held on the movable iron core via a connecting shaft.
  • the contact surface of the core center serving as the fixed iron core and the contact surface of the plunger serving as the movable iron core are separated from each other by a predetermined gap on the inner peripheral side of the exciting coil.
  • a bottomed cylindrical member that is externally fitted to the outer peripheral surface of the core center is required to guide the movable iron core.
  • a bottomed cylindrical member is required to guide the movable iron core, the number of parts increases, the inner diameter of the bottomed cylindrical member needs to be highly accurate, and the bottomed cylindrical member is specially drawn. Therefore, there are unsolved problems such as an increase in manufacturing cost.
  • a special bottomed cylindrical member is not required, but the movable iron core is guided by the second yoke. Therefore, the inner diameter of the second yoke is increased.
  • the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and it is not necessary to form a guide surface for guiding the movable iron core in the exciting coil, and the suction force can be efficiently generated with a small stroke. It aims at providing the electromagnetic switch which can output to.
  • a first aspect of an electromagnetic switch provides a pair of fixed contacts and a pair of fixed contacts that are fixed within an arc extinguishing chamber container at a predetermined interval.
  • a contact device having a movable contact arranged so as to be able to contact and separate, and an electromagnet device for driving the movable contact, the electromagnet device having a cylindrical excitation coil and a center of the excitation coil
  • a stationary iron core that passes through, a magnetic yoke that covers the outside of the exciting coil, and a movable iron core that faces the stationary iron core and the magnetic yoke, and the contact surfaces of the stationary iron core and the magnetic yoke are It was formed on the contact device side.
  • the contact surface of the fixed iron core and the magnetic yoke is formed on the contact device side of the exciting coil, there is no need to provide a movable iron core in the exciting coil, and the armature is increased while increasing the coil winding amount.
  • the area can be increased.
  • the 2nd aspect of the electromagnetic switch which concerns on this invention is set as the structure which formed the 3 or more armature surface in the said fixed iron core and the said magnetic yoke. According to this configuration, since the three or more contact surfaces are formed on the fixed core and the magnetic yoke, the contact area can be easily increased.
  • the electromagnetic switch according to a third aspect of the present invention is the electromagnetic switch according to the present invention, wherein the fixed iron core includes a bar portion inserted into the excitation coil and the excitation coil connected to an end of the bar portion on the contact device side.
  • the magnetic yoke is formed in a T shape with a flat plate portion covering the contact device side end, and the magnetic yoke is opposed to at least two or more ends of the flat plate portion of the fixed iron core via a magnetic gap. It has a plate part.
  • one armature surface constituting the magnetic circuit is formed by the flat plate portion of the fixed iron core on the contact device side of the exciting coil, and the other two or more armature surfaces are formed by the opposing plate portion of the magnetic yoke. It is possible to increase the contact area while increasing the coil winding amount.
  • the opposing plate portion of the magnetic yoke is covered with a nonmagnetic member.
  • the opposing plate portion of the magnetic yoke can be opposed to the movable iron core via the nonmagnetic gap, and release characteristics when the contact device is opened can be ensured.
  • the 5th aspect of the electromagnetic switch which concerns on this invention comprises the said nonmagnetic member with the said arc-extinguishing chamber container. According to this configuration, it is not necessary to prepare a nonmagnetic member separately, and the number of parts can be reduced.
  • the movable iron core is urged toward the contact device side by a return elastic body and is guided up and down by a guide member.
  • the holding contactor holder is fixed. According to this configuration, the movable iron core can be guided up and down by the guide member in the arc extinguishing chamber container.
  • the movable iron core since the contact surface of the movable iron core and the fixed iron core of the electromagnet device is formed on the contact device side from the exciting coil, the movable iron core is not disposed at the center of the exciting coil. Since there is no need to provide a guide member for guiding the number of parts, the number of parts can be reduced by this amount, and since only the fixed iron core has to be disposed without providing a contact surface on the center side of the excitation coil, It is possible to increase the winding amount, and further, it is possible to secure a large contact area between the fixed iron core and the movable iron core, and to obtain an effect that the suction force can be efficiently output with a small stroke. .
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an example in which the contact device of the present invention is applied to an electromagnetic contactor as an electromagnetic switch.
  • reference numeral 1 denotes a contact device
  • a DC operation type electromagnet device 2 is disposed on the lower surface side of the contact device 1.
  • the contact device 1 has an arc-extinguishing chamber container 3 made of, for example, a non-magnetic material and a non-ferrous metal or synthetic resin subjected to insulation treatment, and the contact mechanism 4 is disposed in the arc-extinguishing chamber container 3.
  • the arc-extinguishing chamber container 3 includes a bottomed cylindrical body 3a whose lower end surface is opened and a bottom plate portion 3b that closes the lower end surface of the bottomed cylindrical body 3a.
  • the bottom plate portion 3b has a convex portion 3c projecting downward in the central portion, and an insertion hole 3d through which a shaft portion 12a of the fixed iron core 12 described later is inserted is formed at the center position of the convex portion 3c.
  • the contact mechanism 4 includes fixed contacts 4 a and 4 b and a movable contact 5.
  • the fixed contacts 4a and 4b are fixedly supported on the opposing wall surface of the bottomed cylindrical body 3a of the arc-extinguishing chamber container 3 by separating the inner end by a predetermined distance and projecting the outer end to the outside of the arc-extinguishing chamber container 3.
  • the movable contact 5 is formed in a flat plate shape, and is opposed to the upper end side of the fixed contacts 4a and 4b so as to be able to contact and separate at a predetermined distance.
  • the movable contact 5 is attached to the contact holder 6 while being urged downward by a contact spring 7.
  • an electromagnet device 2 is disposed on the lower surface side of the arc extinguishing chamber container 3.
  • the electromagnet device 2 includes a coil bobbin 10 including a cylindrical portion 10a whose axial direction is the vertical direction and flange portions 10b and 10c that protrude outward from both ends thereof.
  • An exciting coil 11 is wound around a cylindrical space surrounded by the cylindrical portion 10a and the flange portions 10b and 10c of the coil bobbin 10.
  • the fixed iron core 12 is inserted through the inner peripheral surface of the cylindrical portion 10a of the coil bobbin 10.
  • the fixed iron core 12 is formed in a T shape by a shaft portion 12a inserted into the cylindrical portion 10a of the coil bobbin 10 and a flat plate portion 12b extending in a direction perpendicular to the axis from the upper end of the shaft portion 12a on the contact device 1 side. ing.
  • the upper surface of the flat plate portion 12 b is set to be lower than the upper surface of the bottom plate portion 3 b of the arc extinguishing chamber container 3.
  • a magnetic yoke 13 is disposed outside the coil bobbin 10.
  • the magnetic yoke 13 includes a bottom plate portion 13a that supports the flange portion 10c, a cylindrical portion 13b that extends upward from the outer peripheral edge of the bottom plate portion 13a, and a flat plate portion of the fixed iron core 12 that extends inward from the upper end of the cylindrical portion 13b. It is comprised with a pair of flange part 13c as an opposing board part which opposes the outer end of 12b through a predetermined gap.
  • the flat plate part 12b of the fixed iron core 12 is fixed inside the convex part 3c formed in the bottom plate part 3b of the arc-extinguishing chamber container 3 described above, and the upper surface of the flange part 13c of the magnetic yoke 13 is the arc-extinguishing chamber container. 3 is in contact with the lower surface of the outer side of the convex portion 3c in the bottom plate portion 3b. That is, the upper surface of the flange portion 13 c of the magnetic yoke 13 is covered with the bottom plate portion 3 b of the arc extinguishing chamber container 3 to form a nonmagnetic gap.
  • the movable iron core 14 is movably arranged in the vertical direction so as to face the flat plate portion 12 b of the fixed iron core 12 of the electromagnet device 2 and the flange portion 13 c of the magnetic yoke 13 from above. Yes.
  • the movable iron core 14 is formed in a flat plate shape, and guide recesses 14a and 14b having a semicircular cross section, for example, are formed at both front and rear ends thereof.
  • These guide recesses 14a and 14b are guide members formed with semicircular guide projections 15a and 15b that engage with a pair of front and rear guide recesses 14a and 14b that are formed to project upward from the bottom plate portion of the arc-extinguishing chamber container 3. It is guided in the vertical direction by 15c and 15d.
  • a return spring 16 as a return elastic member is disposed between the upper surface of the fixed iron core 12 and the lower surface of the movable iron core 14, and the movable iron core 14 is separated upward from the flat plate portion 12 b of the fixed iron core 12 by the return spring 16. It is energized in the direction to do. As shown in FIG. 1, the upper position of the movable iron core 14 is regulated by locking pieces 15e and 15f formed on the upper portions of the guide members 15c and 15d.
  • a contact holder 6 is fixed to the center of the upper surface of the movable core 14 and extends upward through the fixed contacts 4a and 4b.
  • a flat plate portion 12b of the fixed iron core 12 on the outer side of the exciting coil 11 of the electromagnet device 2 on the contact device 1 side, a flat plate portion 12b of the fixed iron core 12, and both left and right end portions of the flat plate portion 12b are provided with a predetermined gap in the horizontal direction.
  • a pair of flange portions 13c of the opposing magnetic yoke 13 is disposed.
  • the flat plate portion 12b of the fixed iron core 12 forms one armature surface Fa constituting the magnetic circuit, and the two armature surfaces Fb and Fc in which the pair of flange portions 13c of the magnetic yoke 13 serve as the other armature surface.
  • the movable iron core 14 is biased upward by the return spring 16 so as to be separated from the flat plate portion 12b of the fixed iron core 12, and the upper surface of the movable iron core 14 is formed on the upper surfaces of the guide members 15c and 15d.
  • the upper position is regulated by contacting the pieces 15e and 15f.
  • a gap of, for example, about 2 mm is formed between the upper surface of the flat plate portion 12b of the fixed iron core 12 and the lower surface of the movable iron core 14.
  • the movable contact 5 held by the contact holder 6 formed on the movable iron core 14 is urged downward by the contact spring 7, but between the movable contact 5 and the fixed contacts 4a and 4b. Is about 2 mm apart, the contact device 1 is in an open state, and the electric power supplied to the one fixed contact 4a is not supplied to the fixed contact 4b side, and is in a power cut-off state.
  • the movable iron core 14 moves downward to come into contact with the upper surface of the bottom plate portion 3 b of the arc extinguishing chamber container 3, and the lower surface of the movable iron core 14 is a pair of flange portions 13 c of the magnetic yoke 13 and the bottom plate of the arc extinguishing chamber container 3. It will oppose through the nonmagnetic gap formed in the part 3b.
  • the movable contact 5 held by the contact holder 6 formed on the movable iron core 14 also moves downward, and contacts with the contact pressure by the contact spring 7 between the fixed contacts 4a and 4b. Thereby, between the fixed contacts 4a and 4b is brought into conduction by the movable contact 5, and the contact device 1 is closed.
  • the coil bobbin 10 in which the contact surfaces Fa, Fb, and Fc formed by the fixed iron core 12 of the electromagnet device 2 and the pair of flange portions 13c of the magnetic yoke 13 are wound with the exciting coil 11 is provided. Is formed on the contact device 1 side. For this reason, only the shaft portion 12a of the fixed iron core 12 is inserted into the exciting coil 11, and there is no movable portion. Therefore, there is no need to arrange a guide member in the exciting coil 11, and the number of parts accordingly. Can be reduced.
  • the shaft portion 12a of the fixed core 12 inserted into the exciting coil 11 only needs to form a magnetic path, a large cross-sectional area is not required, and the inner diameter of the cylindrical portion 10a of the coil bobbin 10 is reduced. Thus, it is possible to secure a sufficient amount of winding of the exciting coil 11 wound around the coil bobbin 10 and secure a magnetic flux.
  • the bottom plate part 3b of the arc-extinguishing chamber container 3 can be used for the nonmagnetic gap necessary for ensuring the release characteristics of the movable contactor 5 from the closed state to the open state of the contact device 1, it is possible to use separately. It is not necessary to form a nonmagnetic gap, and the number of parts can be reduced by this amount.
  • the flat plate portion 12b of the fixed iron core 12 is formed in the arc-extinguishing chamber container 3 as described above. As a result, it is possible to reduce the magnetic resistance and ensure the necessary magnetic characteristics.
  • the flat plate part 12b of the stationary iron core 12 in the electromagnet apparatus 2 was arrange
  • the flat plate portion 12b of the fixed iron core 12 may be disposed outside the arc-extinguishing chamber container 3.
  • the present invention is not limited to this, and the flange portion 13c of the magnetic yoke 13 is fixed to the fixed iron core 12. It may be provided on the other facing surface of the flat plate portion 12b to form three or more contact surfaces.
  • this invention can be applied to other electromagnetic switches, such as an electromagnetic relay. .
  • the contact surface of the movable iron core and the fixed iron core of the electromagnet device is formed on the contact device side from the exciting coil, it is possible to reduce the number of parts and increase the winding amount of the exciting coil. Furthermore, it is possible to provide an electromagnetic switch that can output a suction force efficiently with a small stroke.

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Abstract

　励磁コイル内に可動鉄心を案内する案内面を形成する必要がなく、小ストロークで吸引力を効率的に出力することができる電磁開閉器を提供する。消弧室容器（３）内に所定間隔を保って固定された一対の固定接触子（４ａ，４ｂ）と該一対の固定接触子に対して接離可能に配設された可動接触子（５）とを有する接点装置（１）と、前記可動接触子（５）を駆動する電磁石装置（２）とを備え、前記電磁石装置（２）は、筒状の励磁コイル（１１）と、該励磁コイル（１１）の中心を通る固定鉄心（１２）と、前記励磁コイル（１１）の外側を覆う磁気ヨーク（１３）と、前記固定鉄心（１２）及び前記磁気ヨーク（１３）と対向する可動鉄心（１４）とを有し、前記固定鉄心（１２）及び前記磁気ヨーク（１３）の接極面を前記励磁コイル（１１）より前記接点装置側に形成した。

Description

電磁開閉器
　本発明は、電流路に介挿された固定接触子及び可動接触子を有する接点装置と、可動接触子を駆動する電磁石とを備えた電磁開閉器に関するものである。
　この種の電磁開閉器としては、例えば、円環状のコアベース上部と、円環状のコアベース底部と、これらコアベース上部及びコアベース底部の外周縁間を連結するコア外壁とで中空キャビティを形成し、この中空キャビティ内に励磁コイルを装着するとともに、コアベース上部の中心開口に円筒状のコアセンターを挿通してコアアセンブリーを形成し、コアセンターの外周部に有底円筒部材を外嵌し、この有底円筒部材内にコアセンターの下面に所定ギャップを介して対向する可動可能なプランジャを配設し、このプランジャにコアセンター内を通じて上方に延長して可動接点を保持するアーマチュアシャフトを固定した密閉型リレー装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、励磁コイルを巻装した円筒部の両端にフランジ部を有するボビンの上部側及び下部側に個別にボビンの円筒部に内嵌される円筒部とその外側に形成に形成されたフランジ部とを有する第１のヨーク及び第２のヨークが配設され、第２のヨークの内周面に可動鉄心を摺動可能に配設し、この可動鉄心に連結軸を介して可動接触子を保持した構成を有する電磁開閉装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特表平９－５１００４０号公報 特開２００６－１９１４８号公報
　ところで、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、励磁コイルの内周側に固定鉄心となるコアセンターの接極面と可動鉄心となるプランジャとの接極面とが互いに所定ギャップを介して対向配置されており、可動鉄心を案内するためにコアセンターの外周面に外嵌された有底円筒部材を必要としている。このように、励磁コイルの中心側に固定鉄心及び可動鉄心の接極面を配置する場合には、小ストロークで吸引力を効率的に出力ための要件となる接極面積の拡大と励磁コイルのコイル巻装量の増加との２つの要件を同時に満足することができないという未解決の課題がある。すなわち、接極面積を拡大する場合には、励磁コイルを巻装するボビンの内径を大きくする必要があり、これによってコイル巻装量が減少してしまい。逆に、コイル巻装量を増加させるためにボビンの内径を小さくすると固定鉄心と可動鉄心との間の接極面積を確保できなくなり、接極面積の拡大とコイル巻装量の増加とはトレードオフの関係にある。このため、小ストロークで吸引力を効率的に出力することができないという未解決の課題がある。
　また、可動鉄心を案内するために有底円筒部材を必要とし部品点数が増加するとともに、この有底円筒部材の内径寸法を高精度にする必要があると共に、有底円筒部材を特殊な絞り加工で形成するため製造コストが嵩む等の未解決の課題がある。
　また、特許文献２に記載された従来例にあっては、特殊な有底円筒部材を必要としないものの、可動鉄心を第２のヨークで案内するので、この第２のヨークの内径寸法を高精度にする必要があると共に、前述した特許文献１に記載された従来例と同様に接極面積の拡大とコイル巻装量の増加とがトレードオフの関係にあり、小ストロークで吸引力を効率的に出力することができないという未解決の課題がある。
　そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、励磁コイル内に可動鉄心を案内する案内面を形成する必要がなく、小ストロークで吸引力を効率的に出力することができる電磁開閉器を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明に係る電磁開閉器の第１の態様は、消弧室容器内に所定間隔を保って固定された一対の固定接触子と該一対の固定接触子に対して接離可能に配設された可動接触子とを有する接点装置と、前記可動接触子を駆動する電磁石装置とを備え、前記電磁石装置は、筒状の励磁コイルと、該励磁コイルの中心を通る固定鉄心と、前記励磁コイルの外側を覆う磁気ヨークと、前記固定鉄心及び前記磁気ヨークと対向する可動鉄心とを有し、前記固定鉄心及び前記磁気ヨークの接極面を前記励磁コイルより前記接点装置側に形成した。
　この構成によると、固定鉄心及び磁気ヨークの接極面が励磁コイルの接点装置側に形成されているので、励磁コイル内に可動鉄心を設ける必要がなく、コイル巻装量を増加させながら接極面積を増加させることができる。
　また、本発明に係る電磁開閉器の第２の態様は、前記固定鉄心と前記磁気ヨークとに３以上の接極面を形成した構成とされている。
　この構成によると、固定鉄心と磁気ヨークとに３つ以上の接極面が形成されているので、接極面積の増加を容易に行うことができる。
　また、本発明に係る電磁開閉器の第３の態様は、前記固定鉄心は前記励磁コイルに挿通される棒部と該棒部の前記接点装置側の端部に連結された前記励磁コイルの前記接点装置側端部を覆う平板部とでＴ字状に形成され、前記磁気ヨークは前記固定鉄心の前記平板部における少なくとも２以上の端部に対して磁気ギャップを介して対向する２以上の対向板部を有する。
　この構成によると、励磁コイルの接点装置側に固定鉄心の平板部で磁気回路を構成する一方の接極面を形成し、磁気ヨークの対向板部で他方の２以上の接極面を形成することができ、コイル巻装量を増加させながら接極面積を増加させることができる。
　また、本発明に係る電磁開閉器の第４の態様は、前記磁気ヨークの対向板部が、非磁性部材で覆われている。
　この構成によると、磁気ヨークの対向板部を、非磁性ギャップを介して可動鉄心に対向させることができ、接点装置の開成時の釈放特性を確保することができる。
　また、本発明に係る電磁開閉器の第５の態様は、前記非磁性部材を、前記消弧室容器で構成している。
　この構成によると、非磁性部材を別途用意する必要がなく、部品点数を減少させることができる。
　また、本発明に係る電磁開閉器の第６の態様は、前記可動鉄心が、復帰弾性体によって前記接点装置側に付勢され、且つガイド部材によって昇降可能に案内され、さらに前記可動接触子を保持する接触子ホルダが固定された構成を有する。
　この構成によると、消弧室容器内で可動鉄心をガイド部材によって昇降可能に案内することができる。
　本発明によれば、電磁石装置の可動鉄心と固定鉄心との接極面を励磁コイルより接点装置側に形成したので、励磁コイルの中心部に可動鉄心が配設されることはなく、可動鉄心を案内する案内部材を設ける必要がないので、この分部品点数を減少させることができるとともに、励磁コイルの中心側には接極面を設けず固定鉄心のみを配置すればよいので、励磁コイルの巻装量を多くすることが可能となり、さらには固定鉄心と可動鉄心との間に広い接極面積を確保して、小ストロークで吸引力を効率的に出力することができるという効果が得られる。
本発明を電磁接触器に適用した場合の一実施形態を示す断面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は本発明の接点装置を電磁開閉器としての電磁接触器に適用した場合の一例を示す断面図である。この図１において、１は接点装置であって、この接点装置1の下面側に直流操作形の電磁石装置２が配設されている。
　接点装置１は、例えば非磁性体且つ絶縁処理を施した非鉄金属又は合成樹脂製等の消弧室容器３を有し、この消弧室容器３内に接点機構４が配設されている。消弧室容器３は、下端面が開放された有底筒体３ａと、この有底筒体３ａの下端面を閉塞する底板部３ｂとで構成されている。底板部３ｂは、中央部に下方に突出する凸部３ｃを有し、この凸部３ｃの中心位置に後述する固定鉄心１２の軸部１２ａを挿通する挿通孔３ｄが形成されている。
　接点機構４は、固定接触子４ａ，４ｂと可動接触子５で構成されている。固定接触子４ａ，４ｂは、消弧室容器３の有底筒体３ａの対向する壁面に、内側端を所定距離離間させ、且つ外側端を消弧室容器３の外側に突出させて固定支持されている。
　また、可動接触子５は、平板状に形成され、固定接触子４ａ，４ｂの上端側に所定距離を隔てて接離自在に対向配置されている。この可動接触子５は接触子ホルダ６に接触スプリング７によって下方に付勢されて装着されている。
　また、消弧室容器３の下面側には電磁石装置２が配設されている。この電磁石装置２は、軸方向を上下方向とする円筒部１０ａとその両端から外方に突出するフランジ部１０ｂ及び１０ｃとで構成されるコイルボビン１０を備えている。このコイルボビン１０の円筒部１０ａ及びフランジ部１０ｂ及び１０ｃで囲まれる円筒空間に励磁コイル１１が巻装されている。
　また、コイルボビン１０の円筒部１０ａの内周面に固定鉄心１２が挿通されている。この固定鉄心１２はコイルボビン１０の円筒部１０ａに挿通される軸部１２ａと、この軸部１２ａの接点装置１側となる上端から軸直角方向に延長する平板部１２ｂとでＴ字形状に構成されている。ここで、平板部１２ｂの上面は、消弧室容器３の底板部３ｂの上面より低い位置となるように設定されている。
　また、コイルボビン１０の外側に磁気ヨーク１３が配設されている。この磁気ヨーク１３は、フランジ部１０ｃを支持する底板部１３ａと、この底板部１３ａの外周縁から上方に延長する筒部１３ｂと、この筒部１３ｂの上端から内方に固定鉄心１２の平板部１２ｂの外方端に所定のギャップを介して対向する対向板部としての一対のフランジ部１３ｃとで構成されている。
　そして、固定鉄心１２の平板部１２ｂが前述した消弧室容器３の底板部３ｂに形成した凸部３ｃの内側に固定されているとともに、磁気ヨーク１３のフランジ部１３ｃの上面が消弧室容器３の底板部３ｂにおける凸部３ｃの外方側の下面に接触されている。つまり、磁気ヨーク１３のフランジ部１３ｃの上面が消弧室容器３の底板部３ｂによって覆われて、非磁性ギャップが形成されている。
　そして、消弧室容器３内において、電磁石装置２の固定鉄心１２の平板部１２ｂ及び磁気ヨーク１３のフランジ部１３ｃと上方から対向するように可動鉄心１４が上下方向に可動自在に配設されている。この可動鉄心１４は、図２に示すように、平板状に形成され、その前後両端部に例えば断面半円状のガイド凹部１４ａ，１４ｂが形成されている。これらガイド凹部１４ａ，１４ｂは消弧室容器３の底板部に上方に突出形成された前後一対のガイド凹部１４ａ，１４ｂに係合する断面半円状のガイド凸部１５ａ，１５ｂを形成したガイド部材１５ｃ，１５ｄによって上下方向に案内されている。
　また、固定鉄心１２の上面及び可動鉄心１４の下面との間に復帰弾性部材としての復帰スプリング１６が配設され、この復帰スプリング１６によって可動鉄心１４が固定鉄心１２の平板部１２ｂから上方に離間する方向に付勢されている。そして、可動鉄心１４の上方位置が、図1に示すように、ガイド部材１５ｃ及び１５ｄの上部に形成された係止片１５ｅ及び１５ｆによって規制されている。
　そして、可動鉄心１４の上面中央部に前述した固定接触子４ａ，４ｂ間を通って上方に延長する接触子ホルダ６が固定されている。
　この実施形態においては、電磁石装置２の励磁コイル１１の接点装置１側の外側に、固定鉄心１２の平板部１２ｂと、この平板部１２ｂの左右方向の両端部に水平方向に所定ギャップを介して対向する磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとが配設されている。したがって、固定鉄心１２の平板部１２ｂが磁気回路を構成する一方の接極面Ｆａを形成し、磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃが他方の接極面となる２つの接極面Ｆｂ及びＦｃを形成する。
　次に、上記実施形態の動作を説明する。
　今、電磁石装置２の励磁コイルが直流電流を供給しない非通電状態であるときには、固定鉄心１２及び磁気ヨーク１３で形成される磁気回路には磁束が流れず、固定鉄心１２と磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとで形成される３つの接極面Ｆａ、Ｆｂ及びＦｃでは吸引力が働かない状態となっている。
　このため、可動鉄心１４は、復帰スプリング１６によって、固定鉄心１２の平板部１２ｂから離間する上方向に付勢され、この可動鉄心１４の上面がガイド部材１５ｃ，１５ｄの上面に形成された係止片１５ｅ及び１５ｆに当接することにより上方位置が規制されている。
　この状態では、固定鉄心１２の平板部１２ｂの上面と可動鉄心１４の下面との間に例えば２ｍｍ程度のギャップが形成される。このとき、可動鉄心１４に形成された接触子ホルダ６に保持された可動接触子５が接触スプリング７によって下方に付勢されているが、可動接触子５と固定接触子４ａ及び４ｂとの間も２ｍｍ程度離間して、接点装置１が開成状態となっており、一方の固定接触子４ａに供給される電力が固定接触子４ｂ側に供給されず、電力遮断状態となっている。
　この接点装置１の開成状態から、励磁コイル１１に通電すると、この励磁コイル１１を囲む固定鉄心１２と磁気ヨーク１３とで形成される磁気回路に磁束が流れることになり、固定鉄心１２と磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとでなる３つの接極面ＦａとＦｂ及びＦｃとで吸引力が発生し、可動鉄心１４を復帰スプリング１６に抗して下方に吸引する。
　このため、可動鉄心１４が下方に移動して消弧室容器３の底板部３ｂの上面に接触し、可動鉄心１４の下面が磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃと消弧室容器３の底板部３ｂで形成される非磁性ギャップを介して対向することになる。このとき、可動鉄心１４に形成された接触子ホルダ６に保持されている可動接触子５も下方に移動し、固定接触子４ａ及び４ｂ間に接触スプリング７による接触圧で接触する。これにより、固定接触子４ａ及び４ｂ間が可動接触子５によって導通状態となり接点装置１が閉成状態となる。
　この接点装置１の閉成状態から励磁コイル１１への通電を停止すると、電磁石装置２の固定鉄心１２と磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとの接極面Ｆａ、Ｆｂ及びＦｃにおける吸引力が消滅する。これによって、可動鉄心１４が復帰スプリング１６によって固定鉄心１２と磁気ヨーク１３のフランジ部１３ｃとで形成される接極面Ｆａ、Ｆｂ及びＦｃから離れて上方に移動する。このため、可動接触子５が上方に移動して、固定接触子４ａ及び４ｂ間から離間して、接点装置１が開成状態に復帰する。
　このように、上記実施形態によると、電磁石装置２の固定鉄心１２と磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとで形成される接極面Ｆａ、Ｆｂ及びＦｃが励磁コイル１１を巻装したコイルボビン１０の接点装置１側に形成されている。このため、励磁コイル１１内には固定鉄心１２の軸部１２ａが挿通されているだけであり、可動部は存在しないので、励磁コイル１１内に案内部材を配置する必要がなく、この分部品点数を減少させることができる。
　しかも、励磁コイル１１内に挿通される固定鉄心１２の軸部１２ａは磁路を形成するだけでよいので、大きな断面積を必要とすることはなく、コイルボビン１０の円筒部１０ａの内径を小さくしてコイルボビン１０に巻装する励磁コイル１１の巻装量を十分に確保して、磁束を確保することができる。
　これに加えて、固定鉄心１２と磁気ヨーク１３の一対のフランジ部１３ｃとで形成される３つの接極面Ｆａ、Ｆｂ及びＦｃはコイルボビン１０の接点装置１側に形成されており、コイル巻装量とのトレードオフを生じることはなく、広い接極面積を確保することができるので、電磁石装置２によって小ストロークで吸引力を効率的に出力することができる。
　また、接点装置１の閉成状態から開成状態とする可動接触子５の釈放特性を確保するために必要な非磁性ギャップを消弧室容器３の底板部３ｂを利用することができるので、別途非磁性ギャップを形成する必要がなく、この分でも部品点数を減少させることができる。このとき、消弧室容器３の強度を確保するために、消弧室容器３の厚みを厚くした場合でも、前述したように固定鉄心１２の平板部１２ｂを消弧室容器３内に形成することにより、磁気抵抗を小さくして、必要な磁気特性を確保することができる。
　なお、上記実施形態においては、消弧室容器３内に電磁石装置２における固定鉄心１２の平板部１２ｂを配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、消弧室容器３の厚みを薄くして磁気抵抗を小さくすることができる場合には、固定鉄心１２の平板部１２ｂを消弧室容器３の外側に配設するようにしてもよい。
　また、上記実施形態においては、磁気ヨーク１３に２つの接極面Ｆｂ及びＦｃを形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、磁気ヨーク１３のフランジ部１３ｃを固定鉄心１２の平板部１２ｂの他の対向面にも設けて３つ以上の接極面を形成するようにしてもよい。
　さらに、上記実施形態においては、本発明を電磁接触器に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電磁継電器などの他の電磁開閉器に本発明を適用することができる。
　本発明は、電磁石装置の可動鉄心と固定鉄心との接極面を励磁コイルより接点装置側に形成したので、部品点数を減少させるとともに、励磁コイルの巻装量を多くすることが可能で、さらには小ストロークで吸引力を効率的に出力可能な電磁開閉器を提供できる。
　１…接点装置、２…電磁石装置、３…消弧室容器、３ａ…有底筒体、３ｂ…底板部、３ｃ…凸部、４ａ，４ｂ…固定接触子、５…可動接触子、６…接触子ホルダ、７…接触スプリング、１０…コイルボビン、１１…励磁コイル、１２…固定鉄心、１２ａ…軸部、１２ｂ…平板部、１３…磁気ヨーク、１３ａ…底板部、１３ｂ…筒部、１３ｃ…フランジ部、１４…可動鉄心、１５ｃ，１５ｄ…ガイド部材、１５ｅ，１５ｆ…係止片、１６…復帰スプリング

Claims (6)

  1. 　消弧室容器内に所定間隔を保って固定された一対の固定接触子と該一対の固定接触子に対して接離可能に配設された可動接触子とを有する接点装置と、
    　前記可動接触子を駆動する電磁石装置とを備え、
    　前記電磁石装置は、筒状の励磁コイルと、該励磁コイルの中心を通る固定鉄心と、前記励磁コイルの外側を覆う磁気ヨークと、前記固定鉄心及び前記磁気ヨークと対向する可動鉄心とを有し、前記固定鉄心及び前記磁気ヨークの接極面を前記励磁コイルより前記接点装置側に形成したことを特徴とする電磁開閉器。
  2. 　前記固定鉄心と前記磁気ヨークとに３以上の接極面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁開閉器。
  3. 　前記固定鉄心は前記励磁コイルに挿通される棒部と該棒部の前記接点装置側の端部に連結された前記励磁コイルの前記接点装置側端部を覆う平板部とでＴ字状に形成され、前記磁気ヨークは前記固定鉄心の前記平板部における少なくとも２以上の端部に対して磁気ギャップを介して対向する２以上の対向板部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁開閉器。
  4. 　前記磁気ヨークの対向板部は、非磁性部材で覆われていることを特徴とする請求項３に記載の電磁開閉器。
  5. 　前記非磁性部材は、前記消弧室容器であることを特徴とする請求項４に記載の電磁開閉器。
  6. 　前記可動鉄心は、復帰弾性体によって前記接点装置側に付勢され、且つガイド部材によって昇降可能に案内され、さらに前記可動接触子を保持する接触子ホルダが形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電磁開閉器。
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