JPH046724A - 電磁開閉器 - 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、電磁石装置と接点装置を備えた電磁接触器や
電磁継電器等の電磁開閉器に関する。

〔従来の技術］ この種の電磁開閉器は、ヨークとコイルとアマチャとを
有する電磁石装置と、固定接点と可動接点と可動接点を
支持する可動枠を有する接点装置と、を備え、コイルの
励磁を制御することによりアマチャを動作させ、これに
可動枠が応動して接点を開閉動作させる。

このような電磁開閉器の一般的な負荷特性は、アマチャ
の復帰位置から作動位置までのストロークを基準にして
見てみると、先ず復帰位置から略直線的に緩い傾斜で増
加してゆき、接点が閉成したとき急激に増加し、その後
は略直線的にやや急な傾斜で増加して作動位置に達する
。常開及び常閉型接点を混在させている電磁接触器の場
合、全ストロークの略中間時点から上記のような負荷特
性となる。従ってアマチャに付与すべき磁気吸引力によ
る駆動力は、この負荷特性に応じて設定されることとな
る。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記した電磁開閉器の接点が閉成したとき急激に負荷が
増加する負荷特性は、種々の問題点の原因となる。例え
ば、アマチャの駆動力が十分大きくないと、アマチャが
押し戻されリバウンドヘジテイトして接点バウンスを生
じたり、閉成動作速度が遅くなる。逆に、このようなこ
とを防止する対策としてアマチャの駆動力（磁気吸引力
）を大きくすると、電磁石装置の消費電力が大きくなっ
たり、アマチャの動作終了時の速度が早くなり過ぎて衝
撃音が大きく、また衝撃箇所は消耗・変形して吸引力特
性が変化してしまう。さらに閉成動作速度が速いことに
よる接点閉成時の接点バウンスも生じる。

本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的
とするところは、消費電力を大きくせずに接点開閉動作
が安定させられる電磁開閉器を提供するにある。別の目
的は、消費電力を太きくせず、しかも接点閉成時の負荷
変化を滑らかにして接点開閉動作が安定させられる電磁
開閉器を提供するにある。さらに別の目的は、消費電力
を大きくせず、アマチャの動作終了時の衝撃を小さくし
てそれによる音を小さくできる電磁開閉器を提供するに
ある。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するために、請求項（１）記載の電磁
開閉器は、ヨークとコイルとアマチャとを有する電磁石
装置と、固定接点と可動接点と可動接点を支持する可動
枠を有する接点装置と、を備え、コイルの励磁を制御す
ることによりアマチャを動作させ、これに可動枠が応動
して接点を開閉動作させる電磁開閉器において、 アマチャの駆動力に対する負荷特性に、アマチャの復帰
、作動及び接点閉成の各時点を除く時点において負荷が
重畳される反転ばね部材を付設した構成にしである。

請求項（２）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
反転ばね部材による負荷が、接点閉成前に重畳される構
成としである。

請求項（３）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
反転ばね部材による負荷が、接点閉成後に重畳される構
成としである。

〔作用〕

請求項（１）記載の電磁開閉器は、弊害を招く原因にな
り得る必要以上のアマチャの駆動力を吸収しながら、作
動位置での保持力が確保できる。

請求項（２）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
作用に加え、接点閉成前にある程度の負荷が重畳される
ので、接点閉成時の急激な負荷の増加を防ぐことができ
る。

請求項（３）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
作用に加え、接点閉成後にある程度の負荷が重畳される
ので、アマチャの動作終了時の速度が低減できる。

〔実施例〕

以下、電磁接触器に適用した本発明の一実施例を、第１
図乃至第６図に基づいて説明する。

■は電磁石装置３を装着する下ケース、２は接点装置１
１や固定接点端子を装着する上ケースで、これら両ケー
スによりハウジングが構成される。

電磁石装置３は、Ｌ字状ヨーク片４ａ及び１字状ヨーク
片４ｂからなるヨーク４と、１字状ヨーク片４ｂにコイ
ル枠５ａを介して巻回されるコイル５と、Ｌ字状ヨーク
片４ａの端面に揺動自在に支持されるアマチャ６と永久
磁石７とを有する。１字状ヨーク片４ｂは、長板状基部
４ｃと平板状の磁極部４ｄとを有しており、磁極部４ｄ
の外表面はアマチャ６を吸引する。この磁極部４ｄの外
表面とコイル枠５ａの外表面とは、路面−になっている
。アマチャ６は、幅広の基端部６ａがＬ字状ヨーク片４
ａの端面に揺動自在に支持され、中間部６ｂが磁極部４
ｄの外表面に接離可能な状態で対面し、細幅でかつ薄厚
の先端部６ｃが上ケース２内に延出している。

このアマチャ６の中間部６ｂには、薄板ばね材よりなる
反転ばね部材８の基端が溶接等により固着されている。

反転ばね部材８は、側面形状は、長片８ａと短片８ｂと
連結片８Ｃによりコ字状をなし、長片８ａと短片８ｂの
内法はアマチャ６の板厚よりやや大きく形成しである。

長片８ａは、第６図に示すように、３個の脚片８ｄ、８
ｅ、８ｆからなっており、それぞれの基端がアマチャ６
の中間部６ｂに固着されている。連結片８ｃと短片８ｂ
とは、外側の脚片８ｄ、８ｆに対応して２個に分離され
ている。外側の脚片８ｄ、８ｆは略平坦であるが、中央
の脚片８ｅは予め若干の撓みが付与されている。すなわ
ち第６図の状態は、第１図の状態と同じであって、短片
８ｂがアマチャ６に当接し、中央の脚片８ｅの先端側は
アマチャ６から若干層れている。この中央の脚片８ｅは
、予め付与されている撓み部分を押圧していくと、ある
時点で瞬時に平坦な状態に変形（反転）してアマチャ６
に当接し、その結果、短片８ｂがアマチャ６から離れた
状態になる。その状態で逆方向に短片８ｂを押圧してい
くと、中央の脚片８ｅはある時点で瞬時に予め付与され
ている撓みを復元する。

このように中央の脚片８ｅを変形させる押圧力は、アマ
チャ６の動作に対して一定の負荷になるが、それがどの
ような時点で発生するかは後述する。

本実施例では、撓み部分の押圧はコイル枠５ａで、短片
８ｂの押圧は下ケースｌに設けた押圧部１ｂで、それぞ
れ行うようにしている。

９はコイル５の端末とコイル端子とを接続する導電部材
、１０はサージ吸収部材である。

接点装置１１は、複数の固定接点１２．１２．−及び可
動接点１３．１３．　＝−と、可動接点１３を支持する
可動枠１４とを有する。固定接点１２．１２．−　は、
隔壁２ａ　、　２ａに隔離されながら２列に並設された
Ｌ字状の固定接点端子１２ａ、　１２ａ、−に固着され
ている。可動接点１３．１３．−・は、一対の固定接点
１２．１２に跨がる長さの可動接触子１３ａ、　１３ａ
、−の両端に固着され、固定接点１２．１２．−　と接
離可能な状態で対面する。

可動枠１４は、上部部材１４ａと下部部材１４ｂを結合
して構成され、結合した状態で可動接触子１３ａ。

１３ａ、−−−１すなわち可動接点１３．１３．−を支
持する長孔１４ｃ、　１４ｃ、−を形成する。この長孔
１４ｃ、　１４ｃ、−には、可動接触子１３ａ、　１３
ａ、−を挿通させるとともに接触圧ばね１５，１５．−
を装着する。従って可動接触子１３ａ、　１３ａ、−は
、ばね付勢された状態で可動枠１４に支持されることと
なる。

１６、１６．−−は端子ねじ、１７は可動枠Ｉ４と上ケ
ース２の内壁間に圧縮懸架される復帰ばね、１８は可動
枠カバーである。

しかして、電磁石装置３を装着した下ケースｌの上部に
、接点装置１１や固定接点端子１２ａ、１２ａを装着す
る上ケース２を載置固定する。これにより、アマチャ６
の先端部６ｃは上ケース２の下部開口２ｂを貫通して可
動枠１４の側面に当接する。従ってコイル５が励磁され
ていないときアマチャ６は、第１図に示すように、復帰
ばね１７によってばね付勢された可動枠１４に先端部６
ｃが押圧され、その中間部６ｂは磁極部４ｄの外表面か
ら離反する。またこの状態では、固定接点１２と可動接
点１３は開成しているものと閉成しているものとがある
。この状態でコイル５を励磁すると、アマチャ６はその
中間部６ｂが磁極部４ｄに吸引され、従ってその先端部
６ｃが復帰ばね１７のばね力に抗して可動枠１４を駆動
する。これにより、固定接点１２と可動接点１３は開成
していたものは閉成し、閉成していたものは開成して開
閉動作を行う。

二のような電磁接触器におけるアマチャ６の駆動力に対
する負荷特性は、反転ばね部材８が無い場合、第３図の
Ａ→Ｂ−＋Ｃ−＋Ｄ→Ｅ→Ｆとなる。

この第３図は、横軸がアマチャ６のストロークで、左端
は復帰位置、右端は作動位置、縦軸が復帰ばね１７を主
とする負荷力である。負荷特性のＡ→Ｂは、復帰ばね１
７のばね力と閉成接点の接触圧ばね１５との差、Ｂ点は
閉成していた接点が開成した時点、Ｃ−＋Ｄは復帰ばね
１７のばね力、Ｄ点は開成していた接点が閉成した時点
、Ｅ−＋Ｆは復帰ばね１７のばね力と閉成接点の接触圧
ばね１５との和となる。

次に、反転ばね部材８の動作時点を説明する。

本実施例では、アマチャ６が復帰位置（第１図）から作
動位置（第２図）に至る途中の接点閉成前、すなわち負
荷特性のＣ→Ｄの略中間時点Ｇで、中央の脚片８ｅの撓
み部分がコイル枠５ａの外表面に当接するようになって
いる。アマチャ６の動作の進行により、次第に撓み部分
の押圧力が増え、接点が閉成した時点りで撓み部分が変
形（反転）する。またこの変形（反転）直前の負荷は負
荷特性のＤ−＋Ｅに略等しいものになっている。

一方、アマチャ６が作動位置（第２図）から復帰位置（
第１図）に戻るときは、やはり接点閉成前、すなわち負
荷特性のＤ−Ｃの略中間時点Ｇで、短片８ｂが押圧部１
ｂに当接するようになっており、アマチャ６の動作の進
行により、次第に短片８ｂの押圧力が増え、接点が閉成
した時点にで撓み部分が復元変形（反転）する。またこ
の変−形（反転）直前の負荷は負荷特性のＤ−Ｅに略等
しいものになっている。

従って、反転ばね部材８の負荷は、アマチャ６の復帰、
作動及び接点閉成の各時点を除く時点、さらムこ詳しく
は接点閉成前に重畳されることとなる。その結果、全体
の負荷特性は、アマチャ６が復帰位置から作動位置に動
作するときは、Ａ−＋Ｂ→Ｃ−＋Ｇ−＋Ｈ−＋Ｅ−＋Ｆ
、作動位置から復帰位置に動作するときは、Ｆ−＋Ｅ−
＋Ｄ−＋Ｇ→Ｊ→に→Ｂ→Ａとなる。

この全体の負荷特性から明らかなように、反転ばね部材
８が無いときには接点閉成時に急激な負荷の増加があっ
たものが、滑らかな増加になっている。換言すれば、第
３図の斜線部Ｓ、　Ｔのエネルギーが反転ばね部材８に
吸収されている。従ってアマチャ６の駆動力を大きくす
るために消費電力が大きい電磁石装置にせずとも接点開
閉動作が円滑に行われ、作動位置では反転ばね部材８の
負荷は無くなっているので保持力が低減することがない
。

次に、反転ばね部材８の動作時点が、先の実施例とは異
なる時点にあるようにした別の実施例を説明する。この
実施例では、アマチャ６が復帰位置（第１図）から作動
位置（第２図）に至る途中の接点閉成後、すなわち負荷
特性のＥ−＋Ｆの間の時点にで、中央の脚片８ｅの撓み
部分がコイル枠５ａの外表面に当接し、時点Ｇで撓み部
分が変形（反転）するように、またこの変形（反転）直
前の負荷は負荷特性のＤ−＋Ｅに略等しいものになって
いる。

一方、アマチャ６が作動位置く第２図）から復帰位置（
第１図）に戻るときは、やはり接点閉成後、すなわち負
荷特性のＢ→Ａの間の時点して、短片８ｂが押圧部１ｂ
に当接し、時点Ｐで撓み部分が復元変形（反転）する。

またこの変形（反転）直前の負荷も負荷特性のＤ−＋Ｅ
に略等しいものになっている。

従って反転ばね部材８の負荷は、アマチャ６の復帰、作
動及び接点開成の各時点を除く時点、さらに詳しくは接
点閉成後に重畳されることとなる。その結果、全体の負
荷特性は、アマチャ６が復帰位置から作動位置に動作す
るときは、Ａ−＋Ｂ→Ｃ−４Ｄ−＋Ｅ−＋に一＋Ｊ→Ｈ
→Ｇ→Ｆ、作動位置から復帰位置に動作するときは、Ｆ
−＋Ｅ−＋Ｄ−＋Ｃ−＋Ｂ→Ｌ−４ＰＭ−＋Ｎ−＋Ｐ−
＋Ａとなる。

この全体の負荷特性から明らかなように、反転ばね部材
８が無いときのものに比し、接点閉成後のアマチャ６の
駆動力に対する負荷が増えている。換言すれば、第４図
の斜線部Ｕ、　Ｖのエネルギーが反転ばね部材８に吸収
されている。従って円滑な接点開閉動作を確保した上で
、アマチャ６の動作終了時の速度が弱められて衝撃音を
小さく、また衝撃箇所の消耗・変形も低減でき、さらに
閉成動作速度が速いことによる接点閉成時の接点バウン
スも低減させられる。このものも、作動位置では反転ば
ね部材８の負荷は無くなっているので、消費電力の大き
い電磁石装置にせずとも保持力は低減しない。

第７図は、反転ばね部材の変形例を示している。

この反転ばね部材１８も、側面形状が長片１８ａと短片
１８ｂと連結片１８ｃによりコ字状をなし、長片１８ａ
と短片１８ｂの内法はアマチャ６の板厚よりやや大きく
形成しである。そして先の実施例とは、長片１８ａの形
状が異なっている。すなわち長片１８ａは、２個の脚片
８ｄ、８ｆからなっており、それぞれの基端がアマチャ
６の中間部６ｂに固着されている。

そして２個の脚片８ｄ、８ｆの先端側の連結部８ｇに、
予め若干の撓みが付与されているのである。この撓み部
分は、先の実施例のものと同様に作用する。

なお、これまでに説明した実施例にあっては、反転ばね
部材８，１８はレシジャルプレートを兼ねてアマチャ６
に設けているが、ヨーク４の磁極部４ｄやコイル枠５ａ
あるいは下ケース１等に、さらには可動枠１４や上ケー
ス２に設けてもよい。また接点数の少ない電磁継電器等
にも適用できる。

〔発明の効果〕

請求項（１）記載の電磁開閉器は、弊害を招く原因にな
り得る必要以上のアマチャの駆動力を吸収しながら、作
動位置での保持力が確保でき、消費電力を大きくせずと
も接点開閉動作が安定させられる。

請求項（２）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
作用に加え、接点閉成前にある程度の負荷が重畳される
ので、接点閉成時の急激な負荷の増加を防ぐことができ
、消費電力を大きくせず、しかも接点閉成時の負荷変化
を滑らかにして接点開閉動作が安定させられる。

請求項（３）記載の電磁開閉器は、請求項（１）記載の
作用に加え、接点閉成後にある程度の負荷が重畳される
ので、アマチャの動作終了時の速度が低減でき、消費電
力を大きくせず、アマチャの動作終了時の衝撃を小さく
してそれによる音を小さく、また衝撃箇所の消耗・変形
が低減でき、さらに閉成動作速度が速いことによる接点
閉成時の接点バウンスも低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
、その作動状態の縦断面図、 第３図は、その負荷特性図、 第４図は、本発明の別の実施例の負荷特性図、第５図は
、本発明を適用した電磁接触器の分解斜視図、 第６図は、反転ばね部材の斜視図、 第７図は、その変形例の斜視図である。 １−下ケース、ｌｂ−押圧部、 ２−上ケース、 ３〜電磁石装置、４−・−ヨーク、４ｄ・−磁極部、５
コイル、５ａ−コイル枠、６−・アマチャ、６ｂ−中間
部、６ｃ〜先端部、７−永久磁石、８−反転ばね部材、
８ａ−長片、８ｂ・−短片、８ｃｍ一連結片、８ｄ、　
８ｅ、　８ｆ−脚片、１１−接点装置、１２　　固定接
点、１２ａ　−固定接点端子、■３　　可動接点、１３
ａ　　−可動接触子、１４−可動枠、１５−接触圧ばね
、 １６〜端子ねじ、 １７−復帰ばね。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヨークとコイルとアマチヤとを有する電磁石装置
   と、固定接点と可動接点と可動接点を支持する可動枠を
   有する接点装置と、を備え、コイルの励磁を制御するこ
   とによりアマチヤを動作させ、これに可動枠が応動して
   接点を開閉動作させる電磁開閉器において、アマチヤの
   駆動力に対する負荷特性に、アマチャの復帰、作動及び
   接点閉成の各時点を除く時点において負荷が重畳される
   反転ばね部材を付設したことを特徴とする電磁開閉器。
2. （２）前記反転ばね部材による負荷が、接点閉成前に重
   畳されることを特徴とする請求項（１）記載の電磁開閉
   器。
3. （３）前記反転ばね部材による負荷が、接点閉成後に重
   畳されることを特徴とする請求項（１）記載の電磁開閉
   器。