JPH0736312B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁接触器、特に、その動作特性のマッチン
グを調整するためのばね手段の設置構造に関する。

発明の概要 本発明に係る電磁接触器は、接極子と可動絶縁台とを一
体的に結合すると共に、電磁石装置の吸引力特性と負荷
荷重とのマッチングを調整するばね手段を、電磁石装置
のヨークと可動絶縁台との間に設けた円錐状のコイルば
ねと、前記可動絶縁台とは反対側に位置する電磁石装置
のヨークに取り付け、前記接極子の端部を可動絶縁台側
に動作力を付与する板状の動作ばねとで構成することよ
り、動作特性のマッチングの調整をハウジング部材の有
無に拘わらず行うことができると共に、調整精度がハウ
ジング部材の取付け精度等に影響されることのないよう
にしたものである。

従来の技術 従来、電磁石装置の励磁，消磁に基づいて接極子を介し
て往復移動する可動絶縁台に設けた可動接点にて固定接
点を開閉する電磁接触器としては、例えば、有極の電磁
石装置を備えたものとして、特開昭58-209837号公報に
記載のものが知られている。このものでは、電磁石装置
の吸引力特性とばね系の負荷荷重とのマッチングを図る
ため、二つのばね手段が設置されている。一方のばね手
段は鉄心とボックスとの間に、他方のばね手段は連結体
とカバーとの間に設置されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このものは、以下の問題点を有してい
る。

（ａ）鉄心，連結体と、ボックス，カバー等のハウジン
グ部材との間の位置精度は、その間に多くの部材を有し
ているためにばらつきが大きく、結果的に動作特性のば
らつきを招来する。

（ｂ）ばね手段が電磁石装置とハウジング部材との間に
設置されているため、ハウジング部材の組み立てを完了
しないと動作特性の測定を行うことはできず、この測定
に基づくばね手段の再調整作業にあってはハウジング部
材を分解しなければならず、極めて煩雑である。

（ｃ）調整後のハウジング部材の変形や結合部のゆるみ
等でばね力が変動し、動作特性が変化するおそれがあ
る。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明に係る電磁接触器は、接極子と可動絶縁
台とを一体的に結合すると共に、前記電磁石装置の吸引
力特性と負荷荷重とのマッチングを調整するばね手段
を、電磁石装置のヨークと可動絶縁台との間に設けた円
錐状のコイルばねと、前記可動絶縁台とは反対側に位置
する電磁石装置のヨークに取り付け、前記接極子の端部
を可動絶縁台側に動作力を付与する板状の動作ばねとで
構成したことを特徴とする。

実施例 以下、本発明に係る電磁接触器の一実施例を第１図ない
し第４図の添付図面に従って説明する。

なお、本実施例においては、Ｙ′方向を上方とし、Ｙ方
向を下方として説明する。

本実施例は、大略、接極子１と、電磁石装置10と、可動
絶縁台20と、側ケース30,31と、底ケース40と、端子保
護カバー50とから構成されている。

接極子１は両端部に支軸部2a,2bを備えた段付の可動鉄
心２と、支軸部2a,2bを孔3a,4aから突出させて可動鉄心
２の両端部に固定される可動鉄片3,4とからなる。そし
て、可動鉄片3,4の長手方向の両側端部には位置決め用
切り欠き部3b,4bが設けられている。

なお、接極子１は、軸受6,7、動作ばね８及び板ばね部9
aを有するスライド式調整ばね９を介し、後述する電磁
石装置10に往復移動できるように組み込まれる。

電磁石装置10は両端部に鍔部11a,11bを有するスプール1
1と、このスプール11の胴部に巻回されたコイル12と、
このスプール11を囲む略口字形の外枠ヨーク13と、この
外枠ヨーク13の内側に設けた永久磁石14,14及び内板ヨ
ーク15,15とからなる。

スプール11はその胴部に前記可動鉄心２が往復移動でき
る中心孔11cを有する一方、鍔部11aの角部から延在した
一対の腕部16,16と、この腕部16,16の端部を連結するよ
うに設けた中継端子保持部17を有する（第３図参照）。
腕部16,16にはコイル12の端部12a,12bをガイドするガイ
ド溝16a,16aが設けられている。一方、中継端子保持部1
7にはダイオード18aと抵抗18bとが直列に接続されたサ
ージ吸収素子18を収納する凹所17a,17aと、中継端子19,
19が圧入される圧入溝17b,17bとが設けられている。こ
の中継端子19,19はプレスにて打ち抜かれてなるもの
で、サージ吸収素子18のリード線18cを圧入する切り欠
き溝19aと、後述するコイル端子36を圧入して電気的な
接続を行う一対の対向する舌片19b,19bとを有する。

外枠ヨーク13は略コ字形状に屈曲した屈曲ヨーク13aと
板状ヨーク13bとから構成され、屈曲ヨーク13a及び板状
ヨーク13bは相対向する中央部に前述の軸受6,7を嵌合，
固定する軸受孔13c,13cを有する。さらに、屈曲ヨーク1
3aの両側片には対向するように位置決め用突部13d,13
d、位置決め用切り欠き部13e,13e及び嵌合用突部13f,13
fが設けられている一方、板状ヨーク13bの内側面長手方
向の両縁部には連続した微小な凹凸部13gと嵌合用孔13
h,13hとが設けられている。この凹凸部13gは前記スライ
ド式調整ばね９の内側面に設けた小突起（図示せず）に
係合して後に詳述する動作特性の微調整を容易にするも
のである。

従って、接極子１を組み込んで電磁石装置10を組み立て
るには、まず、スプール11の中継端子保持部17に設けた
圧入溝17b,17bに中継端子19,19をそれぞれ圧入，固定し
た後、中継端子保持部17の凹所17a,17aにサージ吸収素
子18を収納すると共に、そのリード線18c,18cは中継端
子19,19の切り欠き溝19a,19aに圧入して突出させてお
く。

次に、スプール11の胴部に巻回されているコイル12の端
部12a,12bを腕部16,16のガイド溝16a,16aに沿って引き
出して前記サージ吸収素子18のリード線18c,18cにから
げた後、ハンダ付けしてコイル12、サージ吸収素子18及
び中継端子19の電気接続を行う。そして、スプール11の
胴部に設けた中心孔11cに可動鉄心２を挿通し、その両
端部に位置する支軸部2a,2bを可動鉄片3,4の孔3a,4aに
それぞれ嵌合して突出させた後、かしめて固定する。

ついで、屈曲ヨーク13aの軸受孔13cに軸受６を嵌合，固
定することにより、屈曲ヨーク13aと軸受６とで動作ば
ね８を挟持する一方、板状ヨーク13bの軸受孔13cに軸受
７を嵌合，固定する。そして、スプール11の腕部16,16
の間（最大対向距離l₁）に斜め上方から屈曲ヨーク13a
の側片（巾寸法l₂＜l₁）の端部を挿通し、軸受６に支軸
部2aを挿通させた後、板状ヨーク13bに固定した軸受７
に残る支軸部2bを挿通すると共に、屈曲ヨーク13aの突
部13f,13fを板状ヨーク13bの孔13h,13hに嵌合してかし
めることにより電磁石装置10の組み立てを完了する。

可動絶縁台20は並設した４つの可動接点保持部21に可動
接点22a,22bを有する接点片22と接点コイルばね23とを
それぞれ組み込んであると共に、両側部から下方に突出
する抱持部24,25を有する。この抱持部24,25は外枠ヨー
ク13をまたいで可動鉄片３の両側部にスライド圧入でき
るスライド溝24a,25aを有している。この溝部24a,25aの
内側面には前述の可動鉄片３の両側端面に設けた切り欠
き部3b,3bに係合して位置決めを図る小突起（図示せ
ず）が設けられている。電磁石装置10への取り付けを正
確、かつ迅速に行うためである。

また、可動絶縁台20は、Ｙ方向側の下面中央部に突部26
を有し、この突部26に復帰用円錐コイルばね27が固定さ
れている。

従って、組み立てた前述の電磁石装置10に可動絶縁台20
を取り付けるには、電磁石装置10の横方向から可動鉄片
３に抱持部24,25のスライド溝24a,25aを位置決めした
後、切り欠き部3b,3bにスライド溝24a,25aの小突起（図
示せず）が係合するまで押圧して一体化する。このと
き、円錐コイルばね27のＹ方向の下端部が外枠ヨーク13
から突出する可動鉄心２の支軸部2aに係止するおそれが
あるので、可動鉄心２をＹ方向側に若干移動させながら
可動絶縁台20を押圧するとよい。

この後、板状ヨーク13bの長手方向の両側端部にスライ
ド式調整ばね９をスライド圧入すると、内部構成部品の
組み立てが完了する。

側ケース30,31は互いの開口部を重ね合わせると対称と
なる同一形状を有し、位置決め用突起30aと位置決め用
凹部30bとを嵌合させると共に、上端部30cにそれぞれ設
けた係合爪32aと係合凹部32bとを係合して両者を結合一
体化すると、Ｙ方向側に開口部を有する箱体形状となる
一方、Ｙ′方向側には上端部30cに直交する絶縁壁33で
区切られた端子収納部34が形成されている。

この端子収納部34には固定接点35a,35bを固着した固定
端子35とコイル端子36とが絶縁壁33に設けられた横溝部
33aに沿って圧入された後、ネジ端子37,37によって固定
できるようになっている。なお、ネジ端子37,37が外部
のリード線（図示せず）を電気接続できることは勿論で
ある。

さらに、側ケース30,31は内側底面に一対の平行な突壁3
8a,38bを有し、この突壁38a,38bの内側面間距離は屈曲
ヨーク13bに設けた突部13d,13dの巾寸法l₃に等しく、永
久磁石14,14の巾寸法l₄及び内板ヨーク15,15の最小巾寸
法l₅にも等しい。そして、突壁38a,38bの外側面間距離
はスプール11に設けた鍔部11a,11bの内側面間距離l₆に
等しい。

また、突壁38a,38bの外側面中央部にはスプール11をＺ
−Ｚ′軸方向に位置決めする段部38c（奥側は図示せ
ず）が設けられている。

一方、側ケース30,31の内側両側面には、外枠ヨーク13
をＸ−Ｘ′軸方向に位置決めする一対の突条38d,38dが
設けられていると共に、外枠ヨーク13をガイドするガイ
ド突部38eが設けられている。

従って、側ケース30,31に可動絶縁台20を結合一体化し
た電磁石装置10を組み込むには、まず、側ケース30に設
けたガイド突部38eによって外枠ヨーク13を位置決め
し、突条38d,38dに沿って外枠ヨーク13をＺ方向に押圧
し、外枠ヨーク13の突部13dを突壁38a,38b間に、その切
り欠き部13eを突壁38bに嵌合し、外枠ヨーク13をＸ−
Ｘ′軸方向及びＹ−Ｙ′軸方向に位置決めする。そし
て、鍔部11a,11bの内側面で突壁38a,38bを挟持するよう
にスプール11を配し、スプール11をＹ−Ｙ′軸方向に位
置決めすると共に、鍔部11a,11bのＺ方向側の側端面を
段部38cに当接させる。

これと同時に、中継端子保持部17に圧入，固定した中継
端子19の舌片19b,19b間に側ケース30の内方に突出する
コイル端子36を圧入させて電気接続すると共に、可動絶
縁台20のスリット部29を側ケース30の内方に突出する絶
縁壁33に嵌合，位置決めし、可動接点35aと固定接点22a
及び可動接点35bと固定接点22bとを対向するように配置
する。

次に、外枠ヨーク13の内側面に沿って永久磁石14,内板
ヨーク15の下端部を順次突壁38a,38b間に押し込むと、
スプール11はＸ−Ｘ′軸方向に位置決めされる。このと
き、内板ヨーク15のＹ−Ｙ′軸方向の両端面は可動鉄片
3,4の内側面にそれぞれ所定間隔で当接可能に対向す
る。

ついで、側ケース30に残る他の側ケース31を上方から、
係合爪32a,係合凹部32b及び位置決め用突起30a,凹部30b
を介して結合一体化すると、スプール11,外枠ヨーク13,
永久磁石14及び内板ヨーク15がＹ−Ｙ′軸方向に位置決
めされる。

底ケース40は側ケース30,31を結合してなる開口部（図
示せず）を被う平面形状を有し、その上面には前記開口
部を囲む環状突起41を有すると共に、側ケース30,31の
下方部に設けた係合用孔38fに係合する係合爪42を上方
に突出させている。さらに、底ケース40のＹ方向側の下
面長手方向の両側にはレール取付用溝部を設けてあり、
一方のレール係止片46,46は略Ｕ字形状の薄肉部47で連
結されている。また、底ケース40の四隅にはパネル板表
面への取り付け用の孔44が形成されている。

従って、組み立ては、前記係合爪42を側ケース30,31の
ガイド溝部38gに沿って位置決めした後、底ケース40を
押圧して係合爪42を係合孔38fに係合させればよい。

端子保護カバー50は、Ｙ方向側の下面長手方向の中央部
に側ケース30,31の上端部30cに嵌合する位置決め溝53が
設けられていると共に、その下面長手方向の両側に側ケ
ース30,31に設けた絶縁壁33に嵌合可能なスリット51で
区切られた端子保護部52が対向するように並設されてい
る。そして、端子保護カバー50のＸ−Ｘ′軸方向に直交
する両側端面には側ケース30,31の内側面に設けた嵌合
溝38hに嵌合する半球状の小突起54,54が設けられてい
る。

従って、組み立てるには、上方から前記位置決め溝53及
びスリット51を側ケース30,31の上端部30c及び絶縁壁33
にそれぞれ嵌合，位置決めした後、上方から押圧して小
突起54を嵌合溝38hに嵌合させればよい。

次に、本実施例の動作について説明する。

コイル12の無励磁時にあっては、円錐コイルばね27と調
整ばね９とのばね力で可動絶縁台20がＹ′方向に復帰し
ており、可動接点22aは固定接点35aから開離していると
共に、可動接点22bは固定接点35bを閉成している。

そして、コイル12を励磁して接極子１をＹ方向に移動さ
せると、抱持部24,25を介して可動絶縁台20が接極子１
と一体的にＹ方向に移動し、可動接点22aが固定接点35a
を閉成する一方、可動接点22bが固定接点35bから開離す
る。

この励磁を解除すると、可動絶縁台20は元の状態に復帰
する。

ここで、本実施例における動作特性を第４図のグラフに
示す。なお、このグラフにおいては理解しやすいよう
に、ばね荷重は作用方向を逆にして描かれている。

第４図中、Ａは三つの常開接点35aの接点荷重を示し、
Ｂは一つの常閉接点35bの接点荷重を示す。Ｃは動作ば
ね８のばね荷重を示し、Ｄは円錐コイルばね27のばね荷
重を示す。Ｅは調整ばね９のばね荷重を示し、Eaはその
板ばね部9aの有効長さを短くした場合の最大値、Ebは有
効長さを長くした場合の最小値である。Ｆは以上のばね
荷重の総和である全負荷荷重を示し、Faは前記Eaに調整
された場合の全負荷荷重、Fbは前記Ebに調整された場合
の負荷荷重であり、調整可能な範囲は第４図中斜線で表
わされている。Ｇはコイル無励磁時における永久磁石1
4,14による吸引力を示し、Ｈはコイル定格電流印加時の
吸引力を示す。さらに、Ｉは感動アンペアターン、即ち
動作電圧での吸引力を示し、Ｊは全負荷荷重が前記Faの
場合における復帰電圧での吸引力、Ｋは全負荷荷重が前
記Fbの場合における復帰電圧での吸引力を示す。

以上の本実施例にあっては、電磁石装置10の吸引力特性
と負荷荷重とのマッチングは、基本的には円錐コイルば
ね27と動作ばね８とのばね力に依拠するが、調整ばね９
をスライドさせて支軸部2bの端面に当接する板ばね部9a
の有効距離を変化させることにより、調整が可能であ
る。本実施例において、復帰電圧の調整範囲は定格電圧
の20〜40％の範囲である。例えば、復帰電圧を20〜30％
に管理しようとした場合、永久磁石14,14による吸引力
を一定と仮定すれば、動作位置での全負荷荷重は定格電
圧の10％の吸引力の差だけ上下にばらついても調整でき
る。

ところで、前記円錐コイルばね27と動作ばね８は、共に
電磁石装置10と可動絶縁台20又は接極子１との間に装着
され、側ケース30,31等のハウジング部材に係合，保持
されてはいない。また、調整ばね９は電磁石装置10の板
状ヨーク13bにスライド可能に装着されている。換言す
れば、これらのばね手段はハウジング部材から独立的に
設置されており、位置精度の点で有利であるし、ハウジ
ング部材を組み立てる前に動作特性の測定及び調整作業
を行うことができる。しかも、調整後のハウジング部材
の変形等でばね力が変動するおそれは全くない。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、接極子
と可動絶縁台とを一体的に結合すると共に、電磁石装置
の吸引力特性と負荷荷重とのマッチングを調整するばね
手段を、電磁石装置のヨークと可動絶縁台との間に設け
た円錐状のコイルばねと、前記可動絶縁台とは反対側に
位置する電磁石装置のヨークに取り付け、前記接極子の
端部を可動絶縁台側に動作力を付与する板状の動作ばね
とで構成したため、ばね手段がハウジング部材からの位
置精度や動作特性に対する悪影響から解放され、しかも
動作特性の測定及び調整作業はハウジングが装着されて
いない状態で行うことができ、極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る電磁接触器の一実施例を示し、第１
図は分解斜視図、第２図は正面部分断面図、第３図はス
プールの正面図、第４図は動作特性を示すグラフであ
る。 １……接極子、２……可動鉄心、3,4……可動鉄片、８
……動作ばね、９……調整ばね、10……電磁石装置、13
……外枠ヨーク、20……可動絶縁台、22a,22b……可動
接点、27……円錐コイルばね、35a,35b……固定接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁石装置の励磁，消磁に基づいて接極子
   を介して往復移動する可動絶縁台に設けた可動接点にて
   固定接点を開閉する電磁接触器において、 前記接極子と可動絶縁台とを一体的に結合すると共に、
   前記電磁石装置の吸引力特性と負荷荷重とのマッチング
   を調整するばね手段を、電磁石装置のヨークと可動絶縁
   台との間に設けた円錐状のコイルばねと、前記可動絶縁
   台とは反対側に位置する電磁石装置のヨークに取り付
   け、前記接極子の端部を可動絶縁台側に動作力を付与す
   る板状の動作ばねとで構成したことを特徴とする電磁接
   触器。