JP2012009366A - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁接触器の電磁石釈放時の筐体と可動絶縁台の衝突による反発を抑え、常閉接点の接点バウンスが少なく、接点寿命の向上できる構造を実現する。
【解決手段】可動絶縁台と筐体の衝突面を可動絶縁台の移動方向に垂直な１面と移動方向に平行な１面の２面とすることにより、必ず可動絶縁台の移動方向に垂直な１面がはじめに衝突し、次いで移動方向に平行な１面が衝突する。さらに可動コアを筐体に対して僅かな距離を離して対峙させておき、可動絶縁台の移動方向に平行な１面による支持が崩れた際には、可動コアが筐体段部の他方の側に当接するように構成する。可動絶縁台は可動絶縁台の移動方向に垂直な１面が衝突した際、回転する動きとなり、移動方向に平行な１面で回転を止めることになるため、可動絶縁台の反発は回転方向の反発となり、常閉接点の接点ばねの撓み量を減らす方向に戻らない構造とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、補助常閉接点の接点バウンスを抑制した耐久性のある電磁接触器に関する。

電磁接触器は、可動接点を支持する可動コアに連結された可動絶縁台と固定接点を支持する固定コアが格納された筐体で構成され、電磁石の吸引力と可動部と固定部の間に配置された復帰ばねによる戻し力を使用して接点を操作し電気回路の開閉を行うものであり、電磁石の吸引力を使用して電気回路を閉路する常開接点と復帰ばねの戻し力を使用して電気回路を閉路する接点を常閉接点がある。

復帰ばねの戻し力で移動した可動絶縁台は、常閉接点の接触後に筐体に可動絶縁台の移動方向に垂直な面に衝突し、復帰ばねで維持される。

従来の電磁接触器の構造を図６に示す。コイル６０が励磁状態の電磁接触器は、コイル６０と可動コア３０の間に復帰ばね７０が配置され、復帰ばね７０が圧縮された状態で構成されている。励磁を止めた際、可動コア３０と固定コア４０の間に吸引力が無くなり復帰ばね７０の戻し力により可動接点２２を支持する可動コア３０に連結された可動絶縁台２０が移動し、常閉接点が閉路後、可動絶縁台２０と筐体１０が衝突する。その際の衝突は、可動絶縁台２０の衝突片２５，２５と筐体１０の第１支持部８１，８１’との間に起こる。すると、可動絶縁台２０の反発が常閉接点の接点ばね２３の撓み方向に生じ、接点バウンスが発生して接点寿命を短くする。因みに、電気的な耐久回数は５０万回程度であるのに対して機械的な耐久回数は１０００万回以上を期待されている。

特許文献１には、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周方向に摺動する構造の電磁接触器の改良に関する発明が開示されている。この発明においては、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、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、可動鉄心の平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。

また特許文献２には、移動方向を面の方向とする平面を対称面として略面対称に形成され、移動終端で固定フレームのストッパ部と衝突して移動終端位置を決めるためのストッパ部を備えた可動接触子支えを備える電磁接触器を、可動接触子支えの破損の恐れなく、またはね返りなく、可動接触子支えの移動終端での衝突衝撃音を十分な低レベルまで低減させることのできる構造をもった接触器が開示されている。この発明においては、固定フレーム、接触子支えの各ストッパ部の上記対称面の一方の側にそれぞれ凸部または凹部を、支えの移動終端で互いに嵌まり込むように、かつその一方は衝撃緩和材で形成して設け、嵌まり込み後の支えの傾きを抑制するようにするか、前記両ストッパ部のいずれか一方の前記対称面の一方の側に緩衝体を設けるとともに、この緩衝体に衝突後の支えの回転を受け止める位置に緩衝体を配した構造とする。

このように、特許文献１には、移動方向に垂直な係止部と、移動方向に平行な案内用開口部の２面で可動絶縁台を支持することが開示され、特許文献２には、移動方向に垂直な弾性緩衝体の面と、移動方向に平行な上部ケース側の２面で可動絶縁台を支持することが開示されている。

また、衝突後に可動絶縁台を回転させることにより緩衝する技術が特許文献３乃至５に開示されている。

特開昭６３−１６５１８号公報 特開平７−１３０２６７号公報 特許第４２５７３９１号公報 特開昭６１−２１６２１５号公報 特開平２−１１９０２４号公報

従来の電磁接触器においては、電磁石を無励磁にした際、復帰ばねの戻し力により可動絶縁台が移動しながら常閉接点が閉路し筐体の可動絶縁台の移動方向に垂直な面に衝突するが、可動絶縁台は衝突により反発し、接点に圧力を加える接点ばねの撓み量を減らす方向に戻る動きになる。この戻り量が接点ばねの撓み量以上となると接点バウンスとなり、可動接点と固定接点を開極するため接点消耗が大きく、接点寿命を著しく短くする。また、上記各特許文献には、衝突後に可動絶縁台を回転させることにより緩衝する技術も開示されているが、本発明においては、可動絶縁台と筐体の衝突後の戻り量を少なくし、常閉接点の接点バウンスを抑制すると同時に、電気的な耐久回数の５０万回程度を超えて機械的な耐久回数の１０００万回以上の耐久性を期待できる電磁接触器を提供する。

本発明の電磁接触器は、可動接点を支持する可動コアに連結された可動絶縁台と固定接点を支持する固定コアが格納された筐体で構成され、電磁石の吸引力と可動部と固定部の間に配置された復帰ばねによる戻し力を使用して接点を操作する電磁接触器において、前記筐体には前記可動絶縁台に対向した面に段部を形成してあり、前記可動絶縁台の一方にのみ前記筐体の前記段部に衝突する衝突片を形成し、前記可動絶縁台の支持を可動絶縁台の移動方向に垂直な１面と、前記可動絶縁台の移動方向に平行な１面の２面とし、前記可動絶縁台に形成された段部の他方の側には可動コアを僅かな距離を離して対峙させておき、該可動絶縁台の移動方向に平行な１面による前記可動絶縁台の支持が崩れた際には、前記可動コアが前記可動絶縁台に形成された段部の他方の側に当接するように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、可動絶縁台と筐体の衝突後の可動絶縁台の移動方向の戻り量が低減し、常閉接点の接点バウンスが抑制され、電気的寿命を向上することができる。

さらに本発明によれば、電気的な耐久回数の５０万回程度を超えて機械的な耐久回数の１０００万回以上の耐久性を期待できる。

本発明の実施例である電磁接触器の構造図 本発明の実施例である電磁接触器の可動部と固定部の第１衝突箇所の詳細図 本発明の実施例である電磁接触器の可動部と固定部の第１衝突箇所と第２衝突箇所の詳細図 本発明の別実施例である電磁接触器の可動部と固定部の第１衝突箇所の詳細図 本発明の別実施例である電磁接触器の可動部と固定部の第１衝突箇所と第２衝突箇所の詳細図 従来の電磁接触器の構造図

本発明の具体的実施例である電磁接触器は、上記の課題を解決するため、可動接点を支持する可動コアに連結された可動絶縁台と固定接点を支持する固定コアが格納された筐体で構成され、電磁石の吸引力と可動部と固定部の間に配置された復帰ばねによる戻し力を使用して接点を操作する電磁接触器であって、可動絶縁台と筐体の衝突面が可動絶縁台の移動方向に垂直な１面と動作方向に平行な１面の２面としたことを特徴とし、さらに可動絶縁台の移動方向に平行な１面による可動絶縁台の支持が崩れた際には、可動コアが可動絶縁台に形成された段部の他方の側に当接するように構成する。

本発明の一つの実施例である電磁接触器においては、可動絶縁台と筐体の衝突面を可動絶縁台の移動方向に垂直な１面と移動方向に平行な１面の２面とすることにより、必ず可動絶縁台の移動方向に垂直な１面がはじめに衝突し、次いで移動方向に平行な１面が衝突する。可動絶縁台は可動絶縁台の移動方向に垂直な１面が衝突した際、回転する動きとなり、移動方向に平行な１面で回転を止めることになるため、可動絶縁台の反発は回転方向の反発となり、常閉接点の接点ばねの撓み量を減らす方向に戻らない。可動絶縁台に形成された段部の他方の側には可動コアを僅かな距離を離して対峙させておく。

本発明を実施するための形態として、図を用いて説明する。図１は本発明における電磁接触器の断面図である。図２，３は、本発明の可動絶縁台の構成と、その可動絶縁台が筐体に対して衝突する時の説明図である。図において使用する符号は、図６に示す従来の電磁接触器の部品構成と同一の機能のものに関しては同じ符号を用いている。

図１に示すようにコイル６０が励磁状態の電磁接触器は、コイル６０と可動コア３０の間に復帰ばね７０が配置され、復帰ばね７０が圧縮された状態で構成されている。コイル６０の励磁を止めた際、可動コア３０と固定コア４０の間に吸引力が無くなり、復帰ばね７０の戻し力により、可動接点２２を支持する可動コア３０に連結された可動絶縁台２０が図１において左に移動し、常閉接点が閉路後、可動絶縁台２０と筐体１０との衝突が起こる。この可動絶縁台２０と筐体１０との衝突は、はじめに可動絶縁台２０の衝突片２５と筐体１０に設けた第１支持部８１で衝突する（図２）。ここで、従来例の図６と本発明の図１を比較すると明瞭であるが、従来例の可動絶縁台２０では、可動絶縁台２０の両方の側に衝突片２５，２５が設けられているが、本発明の可動絶縁台２０では、衝突片２５は一方の側にのみに設けられている。また、筐体１０には、可動絶縁台２０の衝突を受けるために段部８０が形成されているが、この段部８０に衝突して支持される部位は可動絶縁台２０の一方の側（図１乃至３の下側）にのみに設けられた衝突片２５であり、この衝突片２５を支持する部位を第１支持部８１とする。つまり、段部８０の一方の側（図１乃至３の下側）が第１支持部８１であり、この第１支持部８１も、可動絶縁台２０の衝突片２５が設けられている側（図１乃至３の下側）のみに設けられていることになる。段部８０の他方の側（図１乃至３の上側）には、可動絶縁台２０に衝突片２５が設けられていないので、可動絶縁台２０と筐体１０との衝突は起こらない。

このように、可動絶縁台２０の一方の側（図１乃至３の下側）にのみ衝突片２５が設けられているために、可動絶縁台２０と筐体１０との衝突は一方の側（図１乃至３の下側）でのみ発生し、復帰ばね７０の作用点と第１支持部８１の位置関係から可動絶縁台２０には回転モーメントが生じ、可動絶縁台２０の移動は、第１支持部８１との衝突を起点として回転運動に変化し、反時計方向に回動して可動絶縁台２０の先端部分が第２支持部８２に衝突することとなる（図３）。このように、特別な部材を設ける等の必要性もなく、可動絶縁台２０の反発力が常閉接点の接点ばね２３の撓み方向には生じず、接点バウンスを抑制でき、接点寿命を向上することができる。

上記実施例では、筐体１０の段部８０を構成する第１支持部８１も、可動絶縁台２０の衝突片２５が設けられている側（図１乃至３の下側）のみに設けられている構成のものに着目して本発明を説明した。しかしながら、本発明は、必ずしもこの構成のみを要件とするものではない。まず、本発明において必要なものは、可動絶縁台２０の反発力を常閉接点の接点ばね２３の撓み方向には生じさせないようにすることである。つまり、筐体１０の第１支持部８１は、段部８０の一方の側（図４及び図５の下側）として形成されているものであるから、当然のこととして第１支持部８１の反対側（図４及び図５の上側）の段部８０には第３支持部８１’が構成されているものである。このように、筐体１０の段部８０には、支持部が一対の支持部８１，８１’（第１支持部８１及び第３支持部８１’）として構成されていても、他方の第３支持部８１’が可動絶縁台２０及び可動コア３０と衝突しない程度（図５に開示した程度）に離されて形成されていれば問題はない。

寧ろ、当初の設計においては、筐体１０の段部８０の他方側（図４及び図５の上側）の第３支持部８１’を、可動絶縁台２０及び可動コア３０が衝突しない程度の位置に形成していることが大切となる。このように、筐体１０の段部８０の第３支持部８１’を可動コア３０に対して少し隙間を空けて対峙して設けていることが本発明の効果をさらに増大させることになる。つまり、本発明においては、図２及び図３を用いて説明した第１支持部８１と第２支持部８２により、耐久性の高い電磁接触器を提供可能なものであるが、更に極めて長い使用に耐えた装置の場合には、図４及び図５を用いて説明した第３支持部８１’が、第２支持部８２に変わって新たな支持部として機能することにより、機械的な耐久性を更に増した電磁接触器が提供可能なものである。そのためには、筐体１０の段部８０の他方側（図４及び図５の上側）の第３支持部８１’を、意図して可動絶縁台２０及び可動コア３０が衝突しない程度の位置に形成していることが必須なものである。

１０ 筐体
２０ 可動絶縁台
２２ 可動接点
２３ 接点ばね
２５ 衝突片
３０ 可動コア
４０ 固定コア
６０ コイル
７０ 復帰ばね
８１ 第１支持部（第１支持面）
８２ 第２支持部（第２支持面）

Claims (1)

1. 可動接点を支持する可動コアに連結された可動絶縁台と固定接点を支持する固定コアが格納された筐体で構成され、電磁石の吸引力と可動部と固定部の間に配置された復帰ばねによる戻し力を使用して接点を操作する電磁接触器において、前記筐体には前記可動絶縁台に対向した面に段部を形成してあり、前記可動絶縁台の一方にのみ前記筐体の前記段部に衝突する衝突片を形成し、前記可動絶縁台の支持を可動絶縁台の移動方向に垂直な１面と、前記可動絶縁台の移動方向に平行な１面の２面とし、前記可動絶縁台に形成された段部の他方の側には可動コアを僅かな距離を離して対峙させておき、該可動絶縁台の移動方向に平行な１面による前記可動絶縁台の支持が崩れた際には、前記可動コアが前記可動絶縁台に形成された段部の他方の側に当接するように構成したことを特徴とする電磁接触器。