JP2010238366A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

【課題】非磁性部材を簡便な形状とし、可動鉄心の下面に取付ける際の作業工数も少なくすることで製品コストの低減化を図ることができる電磁接触器を提供する。
【解決手段】固定鉄心２０と、固定鉄心に向かう方向に移動自在な可動ホルダ２４と、固定鉄心に近接する可動ホルダの端部に連結され、固定鉄心の周囲に配置したコイル２１の励磁により固定鉄心に吸引される可動鉄心２７と、可動鉄心の固定鉄心に対面する側に配置した非磁性部材３５とを備えた電磁接触器１０である。非磁性部材を、撓み剛性の高い平板部材とした。非磁性部材を、可動鉄心の固定鉄心に対面する表面に重ね合わせて配置し、非磁性部材及び可動鉄心を、可動ホルダに収納されて固定鉄心に対面しない可動鉄心の裏面に当接する緩衝ばね３４と、可動ホルダの固定鉄心に対面する側に設けた一対のホルダ脚部３１，３２に掛け渡され非磁性部材を横切って配置した連結ピン３９とで挟持している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータ等の電気的負荷機器に供給する電流を開閉する電磁接触器に係り、特に、可動鉄心と固定鉄心の間に非磁性部材が介装されている直流電磁石を有する電磁接触器に関する。

電磁接触器は、絶縁ケース内に、固定鉄心と、この固定鉄心に対向して配置された可動鉄心と、固定鉄心の主脚外周に配置されたコイルとが収納されており、コイルを励磁して可動鉄心が固定鉄心に吸引されると、可動接点及び固定接点が電気的に接続する装置である。可動鉄心と固定鉄心の間に非磁性部材が介装されている直流電磁石を有する電磁接触器には、例えば特許文献１に示すように、コイルの励磁を停止しても固定鉄心に発生し続ける残留磁気による可動鉄心への吸引力を防止するために、固定鉄心の上端面に対向する可動鉄心の下端面に非磁性部材が取付けられている。

特許文献１に示す可動鉄心の下端面に取付けた非磁性部材は、図７（ａ）〜（ｃ）に示すものである。図７（ａ）は、可動鉄心１の下面全域を覆う被覆部２ａと、可動鉄心１の上部に係合する係合部２ｂとを一体に設けた非磁性板２であり、図７（ｂ）は、可動鉄心１の周側面を囲む枠形状の非磁性板３であり、可動鉄心１の上面に配置した緩衝バネ４と可動鉄心１の下部を横切るように配置した連結ピン６とにより、可動鉄心１及び非磁性板３が挟持されており、図７（ｃ）は、可動鉄心１の下面に、絶縁性の接着剤を介して貼り付けられた平板状の非磁性板５である。

特開平１０−１８８７６５号公報

しかし、特許文献１に示す非磁性板２，３，５を備えた電磁接触器は製品コストの面で問題がある。すなわち、図７（ａ），（ｂ）の非磁性板２，３は、平板部材とした図７（ｃ）の非磁性板５と比較して複雑な形状の部材であり、部品単価が高くなることで電磁接触器の製品コストが高くなるおそれがある。
また、図７（ｃ）の非磁性板５は、接着剤を使用した可動鉄心１の貼り付けに時間がかかり、作業工数が多くなるので電磁接触器の製品コストが高くなるおそれがある。

そこで、本発明は、非磁性部材を簡便な形状とし、可動鉄心の下面に取付ける際の作業工数も少なくすることで製品コストの低減化を図ることができる電磁接触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、本発明に係る電磁接触器は、固定鉄心と、この固定鉄心に向かう方向に移動自在に配置された可動ホルダと、前記固定鉄心に近接する可動ホルダの端部に連結され、前記固定鉄心の周囲に配置したコイルの励磁により当該固定鉄心に吸引される可動鉄心と、この可動鉄心の前記固定鉄心に対面する側に配置した非磁性部材とを備えた電磁接触器において、前記非磁性部材を、撓み剛性の高い平板部材とし、当該非磁性部材を前記可動鉄心の前記固定鉄心に対面する表面に重ね合わせて配置し、当該非磁性部材及び前記可動鉄心を、前記可動ホルダに収納されて前記固定鉄心に対面しない前記可動鉄心の裏面に当接する緩衝ばねと、前記可動ホルダの前記固定鉄心に対面する側に設けた一対のホルダ脚部に掛け渡され、前記非磁性部材を横切って配置した連結ピンとで挟持した。

この発明によると、非磁性板は、可動鉄心に重ね合わせた平板部材であり、複雑な形状の従来の非磁性板と比較して部品単価を低く設定することができるので、電磁接触器の製品コストの低減化を図ることができる。また、本発明の可動鉄心の下面に重ね合わせた非磁性板は、緩衝ばねと、一対のホルダ脚部に掛け渡した連結ピンとの間に、可動鉄心とともに挟持される構造であり、可動鉄心への貼り付け作業が不要となるので、組立に要する作業工数が少なくなり、電磁接触器の製品コストの低減化を図ることができる。

また、本発明に係る電磁接触器は、前記可動鉄心の表面に沿って前記非磁性部材が前記可動ホルダ側に移動するのを抑制するガイド部を設けている。
この発明によると、本発明の可動鉄心に接合されていない非磁性板は、コイルの励磁により固定鉄心に当接する際に衝撃力が加わると、この衝撃力により可動鉄心の下面に沿う方向に外力が作用して、可動ホルダや一対のホルダ脚部への衝突を繰り返し、可動ホルダや一対のホルダ脚部が摩耗や損傷のおそれがある。しかし、本発明はガイド部を設けているので、可動ホルダや一対のホルダ脚部への非磁性板の移動が抑制されて衝突が回避され、可動ホルダや一対のホルダ脚部の摩耗や損傷を抑制することができる。

また、本発明に係る電磁接触器は、前記ガイド部が、前記非磁性部材の縁部から外方に膨出して形成され、前記一対のホルダ脚部の内壁側を僅かな隙間を設け囲っている膨出板部である。
この発明によると、非磁性部材の縁部から外方に膨出して形成され、一対のホルダ脚部の内壁側を僅かな隙間を設け囲っている膨出板部が、可動ホルダや一対のホルダ脚部への非磁性板の移動を抑制して衝突を回避するので、簡便な構造で可動ホルダや一対のホルダ脚部の摩耗や損傷を抑制することができる。

本発明に係る電磁接触器によれば、非磁性板は、可動鉄心に重ね合わせた平板部材であり、複雑な形状の従来の非磁性板と比較して部品単価を低く設定することができるので、電磁接触器の製品コストの低減化を図ることができる。
また、本発明の可動鉄心の下面に重ね合わせた非磁性板は、緩衝ばねと、一対のホルダ脚部に掛け渡した連結ピンとの間に可動鉄心とともに挟持される構造であり、可動鉄心への貼り付け作業が不要となるので、組立に要する作業工数が少なくなり、電磁接触器の製品コストの低減化を図ることができる。

本発明に係る電磁接触器の開路状態を示す断面図である。 本発明に係る電磁接触器の閉路状態を示す断面図である。 本発明において可動ホルダの下部に可動鉄心及び非磁性部材を連結する際の構成部材を示す展開斜視図である。 本発明において可動ホルダの下部に連結された可動鉄心及び非磁性部材を示す斜視図である。 本発明において可動ホルダの下部に配置された可動鉄心を下面側から示した図である。 本発明において可動ホルダの下部に連結した非磁性部材を下面側から示した図である。 従来の可動鉄心及び非磁性部材の連結構造を示す図である。

以下、本発明に係る電磁接触器、すなわち可動鉄心と固定鉄心の間に非磁性部材を介装した直流電磁石を有する電磁接触器を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、開路状態の電磁接触器１０の断面を示すものであり、外装部材が、絶縁材からなる下ケース１１と、下ケース１１の上部に装着した絶縁材からなる上ケース１２と、上ケース１２の上部開口を覆って装着した絶縁材からなる消弧カバー１３とで構成されている。

下ケース１１の上壁には、複数対の固定接触子１５及び端子板１６が固定されており、端子板１６は下ケース１１の外部に引き出されている。各固定接触子１５の上部には固定接点１４が設けられており、下ケース１１の上部に上ケース１２を装着することで、固定接点１４は上ケース１２の内部空間に収納されている。そして、下ケース１１の下部空間に、電磁石１７が収納されている。

電磁石１７は、二本の主脚１８及びこれら主脚１８の下端に接合されたヨーク１９からなる固定鉄心２０と、巻枠２１ａを介して主脚１８に巻回されたコイル２１と、後述する可動鉄心２７とを備えている。そして、コイル２１の線端部が、下ケース１１の外部に設けたコイル端子板２２に電気的に接続されている。
また、下ケース１１の上部空間及び上ケース１２の内部空間に接点部２３が収納されている。

接点部２３は、下ケース１１の上壁からケース内部に貫通して設けた矩形状のガイド開口部１１ａに案内されて上下方向に移動自在に配置された可動ホルダ２４と、可動ホルダ２４の上部に連結されて固定接触子１５に上方から対向している可動接触子２６と、この可動接触子２６の固定接点１４に対向する位置に設けた可動接点２９と、可動ホルダ２４の下部に連結されて固定鉄心２０の上端面に上方から対向している電磁石１７の可動鉄心２７と、コイル２１の上端と可動ホルダ２４との間に配置した復帰ばね２８とを備えている。

そして、復帰ばね２８は、可動ホルダ２４に対して固定鉄心２０から離間する上方に常時ばね付勢力を付与しているとともに、可動ホルダ２４内には、下方に移動する可動ホルダ２４に対して上方に向けてばね付勢力を付与する接触ばね２５が設けられている。
図３及び図５に示すように、可動ホルダ２４の下部には、外観略矩形板状の可動鉄心２７の周面及び上面を囲む矩形枠状のフレーム部３０と、このフレーム部３０の一対の長辺側中央から下方に突出する一対のホルダ脚部３１，３２とが形成されている。

一対のホルダ脚部３１，３２の内壁側には、中実円筒部材である連結ピン３９の両端外周が嵌まり込むＵ字形状に切欠いた係合溝３１ａ，３２ａが形成され、外壁から係合溝３１ａ，３２ａに向けて円形状のピン挿入穴３３が形成されている。また、これら一対のホルダ脚部３１，３２には、下端が開口したストッパ装着空間３１ｂ，３２ｂが形成されている。

そして、図３に示すように、フレーム部３０内に可動鉄心２７の上面に当接する緩衝ばね３４が配置され、可動鉄心２７の下面に非磁性板３５を重ね合せ、ピン挿入穴３３から挿入した連結ピン３９を係合溝３１ａ，３２ａに係合し、一対のホルダ脚部３１，３２の間に連結ピン３９が掛け渡されて支持されることで、可動鉄心２７及び非磁性板３５は、緩衝ばね３４と、非磁性板３５の下面の略中央部分を横切る連結ピン３９とに挟持された状態で可動ホルダ２４の下部に連結されている（図４参照）。なお、前述した一対のホルダ脚部３１，３２に設けたストッパ装着空間３１ｂ，３２ｂには、図６に示すように、連結ピン３９の脱落を防止するゴム等の弾性部材からなるストッパ３８が嵌入されている。

非磁性板３５は、黄銅、りん青銅、ステンレス鋼などの非磁性の金属、或いは硬質プラスチック等からなり、固定鉄心２０に発生する残留磁気による可動鉄心２７の吸引力を防止することが可能な板厚であって、撓み剛性が高い平板部材であり、可動鉄心２７の下面形状（図５参照）と略同一の矩形板状に形成されている。

また、図６に示すように、本実施形態の非磁性板３５の一対の長辺側の中央縁部には、一対のホルダ脚部３１，３２の内壁側を囲むことで、一対のホルダ脚部３１，３２に対して非磁性板３５全体の相対移動を規制するガイド部が設けられている。すなわち、一方のホルダ脚部３１側に対面する非磁性板３５の長辺側には、ホルダ脚部３１の係合溝３１ａを挟んで互いに離間している２箇所の内壁３１ｃ，３１ｄを、ホルダ脚部３１の外側から僅かな隙間を設けながら囲む一対の膨出板部３６ａ，３６ｂが形成されている。また、他方のホルダ脚部３２側に対面する非磁性板３５の長辺側には、ホルダ脚部３２の係合溝３２ａを挟んで互いに離間している２箇所の内壁３２ｃ，３２ｄを、ホルダ脚部３２の外側から僅かな隙間を設けながら囲む一対の膨出板部３７ａ，３７ｂが形成されている。そして、一対の膨出板部３６ａ，３６ｂの内壁３１ｃ，３１ｄに近接する部位が前記ガイド部に相当し、一対の膨出板部３７ａ，３７ｂの内壁３２ｃ，３２ｄに近接する部位が前記ガイド部に相当している。

次に、本実施形態の電磁接触器１０の動作について述べる。
複数の端子板１６は、図示しない主回路の電源及び電気的負荷機器にそれぞれ電気的に接続される。
図１に示す開路（ＯＦＦ）状態では、複数対の固定接触子１５，１５の間は導通していない。この状態で電磁石１７のコイル２１を励磁すると、可動鉄心２７が復帰ばね２８のばね付勢力に打ち勝って固定鉄心２０（主脚１８の上端面）に吸引され、図２に示すように、可動ホルダ２４が下方へ移動し、可動鉄心２７の下面に配置した非磁性板３５が主脚１８の上端面に当接する。これにより、接触ばね２５を介して可動接触子２６が下方へ移動し、可動接点２９が固定接点１４に接触する。それによって、複数対の固定接触子１５，１５同士が可動接触子２６を介して短絡され、閉路（ＯＮ）状態となる。

次に、閉路（ＯＮ）状態にある電磁接触器１０のコイル２１の励磁を遮断すると、復帰ばね２８のばね付勢力によって、可動鉄心２７が上方へ移動する。これと同時に可動ホルダ２４を介して可動接触子２６が上方へ移動し、可動接点２９が固定接点１４から開離し接点が開く。
ここで、コイル２１の励磁を遮断しても固定鉄心２０に残留磁気が発生するが、固定鉄心２０（主脚１８の上端面）と可動鉄心２７との間には非磁性板３５が設けられおり、非磁性板３５により残留磁気による可動鉄心２７の吸引力を無くすことができるので、復帰ばね５２のばね付勢力力だけで可動鉄心２７が正常に上方移動する。

次に、本実施形態の電磁接触器１０を構成する部材の作用効果について述べる。
本実施形態の非磁性板３５は、可動鉄心２７の下面に重ね合わせた平板部材であり、複雑な形状の従来の非磁性板と比較して部品単価を低く設定することができるので、電磁接触器１０の製品コストの低減化を図ることができる。
また、本実施形態の可動鉄心２７の下面に重ね合わせた非磁性板３５は、可動鉄心２７の上面に当接する緩衝ばね３４と、一対のホルダ脚部３１，３２の間に掛け渡した連結ピン３９との間に、可動鉄心２７とともに挟持される構造であり、可動鉄心２７への貼り付け作業が不要となるので、組立に要する作業工数が少なくなり、電磁接触器１０の製品コストの低減化を図ることができる。

また、可動鉄心２７の下面に貼り付けられていない非磁性板３５は、電磁石１７のコイル２１の励磁により主脚１８の上端面に当接する際に衝撃力が加わると、この衝撃力により可動鉄心２７の下面に沿う方向に外力が作用して、フレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２への衝突を繰り返し、それらフレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２の摩耗や損傷のおそれがある。しかし、本実施形態の非磁性板３５には、一対のホルダ脚部３１，３２の内壁側を僅かな隙間を設けながら囲むことで、一対のホルダ脚部３１，３２に対して非磁性板３５全体の相対移動を規制するガイド部（一対の膨出板部３６ａ，３６ｂの内壁３１ｃ，３１ｄに近接する部位、一対の膨出板部３７ａ，３７ｂの内壁３２ｃ，３２ｄに近接する部位）が形成されており、これらのガイド部が、フレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２側への非磁性板３５の移動を抑制するので、フレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２への衝突が回避され、フレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２の摩耗や損傷を抑制することができる。

なお、フレーム部３０や一対のホルダ脚部３１，３２側に対する非磁性板３５の移動を規制する移動規制部は、本実施形態のような一対の膨出板部３６ａ，３６ｂ，３６ａ，３６ｂに限るものではなく、平板部材とした非磁性板３５の縁部の加工を施すだけの形状であれば、他の形状による移動規制部であってもよい。

１０…電磁接触器、１１…下ケース、１１ａ…ガイド開口部、１２…上ケース、１３…消弧カバー、１４…固定接点、１５…固定接触子、１６…端子板、１７…電磁石、１８…主脚、１９…ヨーク、２０…固定鉄心、２１…コイル、２１ａ…巻枠、２２…コイル端子板、２３…接点部、２４…可動ホルダ、２６…可動接触子、２７…可動鉄心、２８…復帰ばね、２９…可動接点、３０…フレーム部、３１，３２…ホルダ脚部、３１ａ，３２ａ…係合溝、３１ｂ，３２ｂ…ストッパ装着空間、３１ｃ，３１ｄ，３２ｃ，３２ｄ…ホルダ脚部の内壁、３３…連結ピン、３３…ピン挿入穴、３４…緩衝ばね、３５…非磁性板、３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ…膨出板部（ガイド部）、３８…ストッパ、３９…連結ピン

Claims (3)

1. 固定鉄心と、この固定鉄心に向かう方向に移動自在に配置された可動ホルダと、前記固定鉄心に近接する可動ホルダの端部に連結され、前記固定鉄心の周囲に配置したコイルの励磁により当該固定鉄心に吸引される可動鉄心と、この可動鉄心の前記固定鉄心に対面する側に配置した非磁性部材とを備えた電磁接触器において、
   前記非磁性部材を、撓み剛性の高い平板部材とし、当該非磁性部材を前記可動鉄心の前記固定鉄心に対面する表面に重ね合わせて配置し、当該非磁性部材及び前記可動鉄心を、前記可動ホルダに収納されて前記固定鉄心に対面しない前記可動鉄心の裏面に当接する緩衝ばねと、前記可動ホルダの前記固定鉄心に対面する側に設けた一対のホルダ脚部に掛け渡され、前記非磁性部材を横切って配置した連結ピンとで挟持したことを特徴とする電磁接触器。
2. 前記可動鉄心の表面に沿って前記非磁性部材が前記可動ホルダ側に移動するのを抑制するガイド部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。
3. 前記ガイド部は、前記非磁性部材の縁部から外方に膨出して形成され、前記一対のホルダ脚部の内壁側を僅かな隙間を設け囲っている膨出板部であることを特徴とする請求項２記載の電磁接触器。

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