JPS5945167B2 - 限時継電器におけるクラツチ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は限時継電器、詳しくは限時設定装置により所定
角度回転される従動歯車が、適宜クラッチ機構を介して
同期電動機からの回転力を伝達されて復帰回転し、限時
接点を開閉するようにした限時継電器におけるクラッチ
機構に関するものである。

従来、この種の限時継電器におけるクラッチ機構として
は、第１図イに示すごとく、長尺のクラッチ軸９２の一
端に同期電動機９４の出力歯車９５と噛合可能なりラッ
チ歯車９３ａを固定するとともに、他端に従動歯車９０
と噛合可能なりラッチ歯車９３ｂを固定する一方、電磁
石９６の可動鉄片９７に固定した駆動レバー９８の先端
を上記クラッチ軸９２のクラッチ歯車９３ｂ近傍に係止
し、電磁石９６を励磁・消磁することによる可動鉄片９
７の動作に基づいて、駆動レバー９８を介して、クラッ
チ軸９２がクラッチ歯車９３ａが同期電動機９４の出力
歯車９５と噛合した状態で揺動し、クラッチ歯車９３ｂ
が従動歯車９０に噛合・解除するようにしたものが提供
されていた。

また、上記のものの改良として、第１図口に示すごとく
、クラッチ軸９２の一端を同期電動機９４の出力軸に直
結するとともに、クラッチ軸９２の中間部にコイルスプ
リング９２ａを設け、可動鉄片９７の動作に基づいて駆
動レバー９８を介してコイルスプリング９２ａが撓み、
クラッチ歯車９３ｂが従動歯車９０に噛合・解除するよ
うにしたものが提供されていた。

しかしながら、上記両者のものでは、クラッチ歯車９３
ｂが従動歯車９０に対して傾斜した状態で噛合あるいは
解除の動作が行なわれ、かつクラッチ歯車９３ｂの位置
精度、クラッチ歯車９３ｂと従動歯車９０とのピッチ間
隔等のばらつきが大きく、クラッチ動作が不安定である
とともに設定時間がばらつくという欠点を有していた。

特に、前者にあってはクラッチ軸９２がある程度の長さ
を必要とし、継電器自体の内部構造のスペース効率が悪
いという欠点を有していた。

本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、同期電動
機の出力歯車と噛合可能なりラッチ歯車と、従動歯車と
噛合可能なりラッチ歯車とを同軸に回転自在に装着した
クラッチアームを、同期電動機の出力歯車を設けた出力
軸と同軸にかつ電磁石の可動鉄片の動作に連動して回動
可能に取付けることにより、上記クララ、チアームの回
転に基づいて一方のクラッチ歯車が上記出力歯車の周部
を若干回動して常時噛合状態を保持し、他方のクラッチ
歯車が従動歯車に噛合・解除するようにした、クラッチ
動作が安定で設定時間がばらつくことがなく、スペース
効率のよい限時継電器におけるクラッチ機構を提供する
ことを目的とする。

つぎに、本発明を一実施例である添付図面に従って説明
する。

本発明にか＼る限時継電器は、概略、成形枠１と、接点
駆動部１５と、接点機構部３５と、電磁石５５と、同期
電動機７０と、ベース７５と、ケース８５とから構成さ
れ、以下組立順序に従って各部材を説明する。

成形枠１は適宜合成樹脂にて一体に成形されたもので、
接点機構部１５の取付台２．支柱７，８、一端部に形成
された端子台９、電磁石５５の取付台１１とからなる。

接点駆動部１５はクラッチアーム１６と駆動カード２０
と従動歯車２６とからなり、クラッチアーム１６の一端
にはクラッチ歯車１７ａ、１Ｔｂが同軸に一体回転自在
に装着されており、他端に形成した孔１８を以下に説明
する同期電動機７０の出力軸７２に遊嵌することにより
、該出力軸７２を支点として取付台２上で回動自在に取
付けられている。

また、このクラッチアーム１６は上記成形枠１の取付台
２に形成した支軸３に巻回した復帰ばね１９の輪１９ｂ
を突起４に嵌合させるとともに、一端１９ａを一側面１
６ａに形成した図示しない係合溝に係合させることによ
り常時矢印り方向（第２図参照）に付勢され、該付勢力
はクラッチアーム１６の側面１６ｂが以下に詳述する電
磁石５５の可動鉄片６２のレバ一部６３に当接すること
により規制されている。

駆動カード２０は接点操作片２１，２２、カム従動片２
３を有し、−ｍに穿設した孔２４を上記成形枠１の取付
台２に形成した支軸５にＥリング３２で抜止めして遊嵌
することにより一１該支軸５を支点として取付台２上で
回動自在に取付けられている。

また、駆動カード２０の角部上面には限時表示突起２５
が形成され、設定時間経過時における駆動カード２０の
回動とともに該突起２５が移動したのをケース８５の表
示窓（図示せず）から目視可能となっている。

従動歯車２６は上面に平板部２７、下面に欠除部２８ａ
を有するリング状のカム２８を有し、中心孔２９を上記
支軸３の上部に遊嵌して回動自在に取付けられ、該中心
孔２９には主軸３０が固着されている。

この従動歯車２６には上記クラッチ歯車１７ｂが噛合す
るとともに、カム２８の外周面にはクラッチアーム２０
の従動片２３が当接可能であり、かつ平板部２７に穿設
した孔３１に上記復帰ばね１９の他端１９ｃを止着する
ことにより、従動歯車２６は矢印Ａ方向に強制回転させ
ると復帰ばね１９がクラッチアーム１６のボス部１８に
巻付けられることとなり、反矢印へ方向への復帰回転力
を付与される。

接点機構部３５は限時接点を構成する固定接点３７を有
する固定接触片３６．可動接点３９ａ。

３９ｂを有する可動接触片３８ａ、３８ｂと、電動機接
点を構成する可動接点４２を有する可動接触片４１、固
定接点４４を有する固定接触片４３と、瞬時接点を構成
する固定接点４７を有する固定接触片４６、可動接点４
９を有する可動接触片４８とからなる。

上記各接触片３８ａ、３８ｂ。４３．４８の下部には導
電材からなる補強板４Ｑａ、４０ｂ、４５，５０が固着
され、接触片３６．４１．４６とともに上記成形枠１の
端子台９に形成した多数の取付溝１０に圧入して固定さ
れ、かつ補強板４５は固定接触片４３の動作位置を規制
するストッパとして機能する。

また、上記可動接触片３８ａ、３８ｂの上部は上記駆動
カード２０の操作片２１に対向して接触可能であり、可
動接触片４１の上部は第４図中右方にばね性を付与せら
れて駆動カード２０の操作片２２に圧接し、該駆動カー
ド２０に対して第５図中矢印Ｂ方向への復帰力（支軸５
を支点とする回動力）を付与している。

電磁石５５は鉄心枠５６に固定した鉄心５８にコイル６
０を巻回したスプール５９を嵌着し、鉄心枠５６の一端
に可動鉄片６２を回動自在にかつ復帰ばね６１で復帰力
を付与して装着したもので、上記成形枠１の取付台１１
上に鉄心枠５６の下面を当接させて載置した状態で以下
に詳述するベース７５の取付孔８１ａから取付ビス８２
ａをねじ孔５７に螺着することにより取付けられる。

上記可動鉄片６２はレバ一部６３，６４．６５を有し、
レバ一部６３の先端は上述のごとく、クラッチアーム１
６の側面１６ｂに当接可能であり、レバ一部６４には長
孔６７を有する調整金具６６が該長孔６７を通じてビス
６８で第５図中矢印Ｃ方向に位置決め可能に固定されて
いる。

この調整金具６６の端面６６ａ（第４図参照）は上記駆
動カード２０の操作片２２の端面２２ａが当接可能であ
り、段部６６ｂは接点機構部３５の可動接触片４８の上
部が当接可能である。

また、上記レバ一部６５の上部には瞬時動作表示板３３
の一端が止着され、該表示板３３の他端に形成した長孔
３４（第５図参照）は上記成形枠１の支軸５に遊嵌され
、電磁石５５を励磁・消磁することによる可動鉄片６２
の動作に基づいて表示板３３の端部３３ａが第５図中矢
印Ｃ方向に移動することをケース８５の表示窓（図示せ
ず）から目視可能となっている。

同期電動機７０は下部に電動機本体、上部に減速歯車装
置を内蔵し、上面に突出した出力軸７２の出力歯車７１
を固定したもので、上記成形枠１の中央空間部１２に収
納され、出力歯車７１は取付台２の孔６から上方に突出
し、クラッチアーム１６に設けたクラッチ歯車１７ａと
噛合する。

ベース７５は下面にピン端子７６と位置決め用突起７７
を設けて所定のソケットに差込むように構成したもので
、上面にはリード線７８によりピン端子７６に配線が施
されている。

ベース７５は取付ビス８２ａを台部８０の取付孔８１ａ
から上記電磁石５５の鉄心枠５６に穿設したねじ孔５７
に螺着するとともに、取付ビス８２ｂを取付孔８１ｂか
ら上記成形枠１の支柱７の下面に穿設した孔（図示せず
）に螺着することにより成形枠１に固定される。

このとき、成形枠１の取付台１１はベース７５の台部８
０の段部８０ａと電磁石５５の鉄心枠５６とで挟着して
固定される。

また、上記同期電動機７０はその下面とベース７５との
間に弾性を有するゴム板７３を介在させて成形枠１の中
央空間部１２内に耐衝撃性を保持して収納される。

さらに、多数のリード線７８は上記接触片３６，３８ａ
、３８ｂ、４１，４３，４６゜４−８に所定の回路に接
続されるとともに、抵抗器６９が成形枠１の支柱８の側
部に装着され、かつ所定の回路に接続される。

ケース８５は適宜合成曙旨にて一体に成形されたもので
、上面８６には図示しない限時設定機構が取付けられ、
主軸３０の先端には可動指針（図示せず）が固定されて
いる。

このケース８５は成形枠１に被せられ、ベース７５の突
起７９に図示しない凹部を嵌合させることにより固定さ
れる。

次に、以上の構成からなる限時継電器の動作を説明する
。

まず、電源がＯＦＦされており、電磁石５５の可動鉄片
６２が第４図中反時針回り方向に回動し、可動鉄片６２
のレバ一部６３がクラッチアーム１６の側面１６ｂに当
接して該クラッチアーム１６が支軸３を支点として矢印
反り方向に回動し、クラッチ歯車１７ｂは従動歯車２６
との噛合を解除されるとともに、いまひとつのクラッチ
歯車１７ａは同期電動機７０の出力歯車７１に噛合して
いる。

また、上記可動鉄片６２のレバ一部６４に設けた調整金
具６６の端面６６ａが駆動カード２０の操作片２２の端
面２２ａに当接し、該駆動カード２０は支軸５を支点と
して矢印反Ｂ方向に回動し、限時接点は接点３９ａが閉
成されるとともに接点３９ｂが開成され、電動機接点４
２゜４４は閉成され、瞬時接点４７．４９は可動接触片
４８が上記調整金具６６の段部６６ｂに押圧されること
により開成される。

時間設定はケース８５に設置した図示しない限時設定機
構のつまみを所定角度回転させることにより、従動歯車
２６が主軸３０を介して矢印反Ａ方向に所定角度回転す
ることにより行われる。

いま、電源をＯＮすると、可動鉄片６２が鉄心５６に吸
引されて第４図中時針回り方向に回動し、可動鉄片６２
のレバ一部６３がクラッチアーム１６の側面１６ｂへの
押圧力を解除するので、該クラッチアーム１６は復帰ば
ね１９のばね力により矢印り方向に若干回動し、クラッ
チ歯車１７ｂは従動歯車２６に噛合する。

いまひとつのクラッチ歯車１７ａはクラッチアーム１６
が同期電動機７０の出力軸７２に出力歯車７１と同軸に
装着されているので出力歯車７１と噛合したまま若干回
動する。

また、調整金具６６の段部６６ｂが上記可動接触片４８
に対する押圧力を解除し、瞬時接点４７゜４９は閉成さ
れる。

上記電動機接点４２．４４が閉成されると同時に同期電
動機７０が起動し、回転駆動力は出力歯車７１からクラ
ッチ歯車１７ａ、１７ｂを介して従動歯車２６に伝達さ
れ、従動歯車２６は復帰ばね１９を巻込みつつ矢印Ａ方
向に回転する。

所定角度回転したところで、換言すれば設定時間を経過
したときに、カム２８の外周面を摺動していた駆動カー
ド２０の従動片２３が、駆動カード２０は上述のごとく
可動接触片４１により矢印Ｂ方向への復帰力を付与され
ているために、カム２８の欠除部２８ａに落込み、駆動
カード２０が支軸５を支点として矢印Ｂ方向に若干回動
し、該回動は操作片２２の端面２２ａが調整金具６６の
端面６６ａに当接することにより規制される。

このとき、限時接点３９ａ、３９ｂが切換わるとともに
、電動機接点４２．４４が開成し、同期電動機７０が停
止する。

以上で限時動作は終了し、電源をＯＦＦすると、可動鉄
片６２が第４図中反時針回り方向に回動して復帰し、上
述の初動状態に復帰する。

すなわち、クラッチアーム１６が矢印反り方向に回動し
、クラッチ歯車１７ｂが従動歯車２６との噛合を解除さ
れる一方、駆動カード２０が矢印反Ｂ方向に若干回動し
、限時接点３９ａ、３９ｂが切換わるとともに、電動機
接点４２．４４が閉成され、かつ瞬時接点４７．４９が
開成される。

以上の構成において、本発明にかかるクラッチ機構はク
ラッチ歯車１７ａ、１７ｂを同軸に回転自在に装着した
クラッチアーム１６を、同期電動機７０の出力歯車７１
を設けた出力軸７２と同軸に回動自在に取付け、復帰ば
ね１９で復帰回動力を付与するとともに、電磁石５５の
可動鉄片６２のレバ一部６３が測面１６ｂに当接してク
ラッチアーム１６を回動させるようにしたものである。

すなわち、電磁石５５を励磁・消磁することによる可動
鉄片６２の回動に基づいてクラッチアーム１６が出力軸
７２を支点として回動し、クラッチ歯車１７ａはクラッ
チアーム１６が出力’１ｉｉｌｌ車７１と同軸に取付け
られているために出力歯車７１の周部を噛合状態を保持
して若干回動する一方、いまひとつのクラッチ歯車１７
ｂが従動歯車２６に噛合・解除し、同期電動機７０から
従動歯車２６への回転力の伝達を入・切する。

したがって、本発明によれば、クラッチ歯車は従動歯車
に対して平行状態で噛合あるいは解除の動作が行なわれ
、クラッチ歯車の位置精度等のばらつきが少ないので、
安定したクラッチ動作及び正確な設定時間を得ることが
でき、しかも上記従来の如く長尺のクラッチ軸を必要と
することがなく、スペース効率のよい限時継電器とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ、削ま従来のクラッチ機構の斜視図、第２図以
下は本発明にかかるクラッチ機構を備えた限時継電器を
示し、第２図は分解斜視図、第３図は要部の組立図、第
４図は正面図、第５図は平面図、第６図は背面図である
。 １６・・・・・・クラッチアーム、１７ａ、１７ｂ・・
・・・・クラッチ、歯車、１９・・・・・・復帰ばね、
２６・・・・・・従動歯車、３７，３９ａ、３９ｂ・・
・・・・限時接点、５５・・・・・・電磁石、６２・・
・・・・可動鉄片、６３・・・・・・レバ一部、７０・
・・・・・同期電動機、７１・・・・・・出力歯車、７
２・・・・・・出力軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 限時設定装置により所定角度回転される従動歯車が
   、適宜クラッチ機構を介して同期電動機からの回転力を
   伝達されて復帰回転し、限時接点を開閉するようにした
   限時継電器において、上記同期電動機の出力歯車と噛合
   可能なりラッチ歯車と、上記従動歯車と噛合可能なりラ
   ッチ歯車とを同軸に回転自在に装着したクラッチアーム
   を、同期電動機の出力歯車を設けた出力軸と同軸に、か
   つ電磁石の可動鉄片の動作に連動して回動可能に取付け
   たことを特徴とする限時継電器におけるクラッチ機構。