JPS6028101Y2 - 電磁接触器の電磁石 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電磁接触器の可動接点の駆動に用いる電磁石と
して主に採用されているクラッパ形（あるいはヒンジ形
）電磁石の改良に関する。

一般に、鉄心の形状は磁束及び磁束密度から鉄心の断面
積がきまり、所定の吸引力を発生するに必要な起磁力を
得るためにコイルの断面積がきまり、従って、鉄心の窓
寸法がきまり、全体の鉄心形状がきまるが、特に積層鉄
心の場合には断面方向のねじれ、即ち、ねれを生じない
ため、鉄心磁路断面の縦横の幅を充分大きくし、強度を
大きくしておく必要がある。

一方、電磁接触器の開閉用可動部はできるだけ慣性を小
さくし、投入時の衝撃や反跳を少なくして、可動接触子
の反跳現象を抑えなければならず、可動鉄心も可動部の
一部として慣性をできるだけ小さくしなければならない
が、可動鉄心には可動部との連結用手段、固定鉄心との
係合手段および積層板のかしめ鋲等が付随し、また、強
度上からも断面積を縮小するにも制約があり、慣性を小
さくすることは容易でない。

従って、この種の従来装置においては、コイル励磁時の
可動鉄心のスタートに大きな励磁エネルギーを必要とし
、また、鉄心同志の衝突の際には大きな衝撃力が働くた
め鉄心の躍動が発生しやすく動作が不安定となる欠点が
あった。

本考案はこれらの点に鑑み、可動鉄心の回動軸より遠い
角部に穴を設けることにより、機械的強度を保ちながら
可動鉄心の回転モーメントを小さくした電磁接触器の電
磁石を提供するものである。

以下、本考案実施例を図面にもとづき説明する。

第１図は実施例の正面図を示し、図において、可動鉄心
１および固定鉄心２はそれぞれ、いわゆる電気鉄板を積
層してかしめたもので、ヒツジ部は可動鉄心１に形成し
た半円状の凹部１ａと、固定鉄心２に形成した半円状の
凹部２ａとを対向させ、その間に軸ピン３を挿入し、こ
の軸ピン３を軸として可動鉄心１が回転可能に支持され
る構造とする。

また、可動鉄心１の上方角部には六１ｂを設ける。

４は固定鉄心２の接極部端面に設けたくま取り環である
。

５は励磁用コイル、６は固定鉄心２に貼付けた鉄心の磁
気残留防止用スペーサである。

上記の構成の電磁石において、可動鉄心１に六１ｂのな
い場合の軸ピン３のまわりの慣性モーメントＬ、可動鉄
心１に六１ｂのある場合の軸ピン３のまわりの慣性モー
メントＩ□、可動鉄心１の六１ｂに相当する部分の軸ピ
ン３のまわりの慣性モ−メントＩ２とすると、 ち−〇、十１２ １１＝Ｉｏ−Ｉ２ 即ち、穴１ｂをあけることによりその分だけ慣性モーメ
ントを減らすことができる。

この穴１ｂ相当部分の質量をｍ、その重心と軸ピン３と
の距離をｒとすると、 Ｉ２＝ｍｒ２ 従って、質量ｍ及び距離ｒが大きい程、慣性モーメント
Ｉ２が大となり、六１ｂのある可動鉄心１の慣性モーメ
ントを小さくすることができる。

可動鉄心１の外形は電磁接触器を小形化するために制約
があり鉄心幅も強度上制約があるので六１ｂの形として
は鉄心幅方向は狭く、鉄心長さ方向に沿って延びる長楕
円形、あるいは長方形やその類似の穴と腰その重心が軸
ピン３からできるだけ遠くになるように、例えば軸ピン
３から遠い所に位置させたり、六１ｂの形を軸ピン３か
ら遠い部分を幅広にするなどして効果を高めることが考
えられる。

また、六１ｂによって鉄心断面積が狭くなり、磁気抵抗
が高くならないよう穴の位置は有効磁路部を避け、磁束
の流れの少ない角部に設けるとよい。

第２図および第３図は本考案の電磁石を用いた電磁接触
器の例を示すものであり、第２図は開放状態、第３図は
投入状態を示す。

図において、固定鉄心２の下面２ｂはモールドケース７
の底面膨出部７ａにより水平方向に摺動可能に支持され
、固定鉄心２の右面２ｃとモールドケース７の右内壁面
７ｂとの間には緩衝板ばね８が介挿されている。

また、可動鉄心１の下方に凹部１ｃを設け、モールドケ
ース７の左内壁面７ｃとの間に反発スプリング９を介挿
する。

この反発スプリング９は可動鉄心１を軸ピン３のまわり
に反時計方向に回転せしめるように作用させる。

即ち、可動鉄心１を開放側に傾動する付勢力を与える。

また、可動鉄心１の上方に作動用突起１ｄを設け、接触
部１０に装置された可動枠１１に設けられた突出保合部
１１ａの０字４１１ｂに嵌合させる。

この可動枠１１には可動接触子１２が移動可能に取付け
られ、モールドケース７に固定された固定接触子１３と
対向し可動枠１１の左右動に従い、接離可能にしている
。

次に以上のように構成されたものの動作について説明す
る。

励磁用コイル５に通電しない状態では第２図に示すよう
に、可動鉄心１は反発スプリング９の付勢力によって開
放側に傾動されており、作動用突起１ｄは可動枠１１の
Ｕ字溝１１ｂに遊合して可動枠１１を図面上左方向に押
動しているから、接点は開放状態に保たれている。

次に、励磁用コイル５に通電すれば、固定鉄心２と可動
鉄心１の接極面間の空隙に生じる磁気吸引力により可動
鉄心１は反発スプリング９の付勢力に打ち勝って第３図
に示すように軸ピン３を軸として吸着する。

この吸着により、作動用突起１ｄが遊合している可動枠
１１は右動し、接点を閉成状態とする。

このようにして可動鉄心１は軸ピン３を軸として回動す
るが、この場合、可動鉄心１の投入吸着時の衝撃力が可
動枠１１に伝わり、可動接触子１２が固定接触子１３に
接触する瞬間、その衝撃振動により接触子間に反跳を生
じ、接点が異常消耗する。

この可動鉄心１の投入衝撃力を小さくするためには、可
動鉄心１の軸ピン３のまわりの慣性モーメントを小さく
しなければならない。

この目的は可動鉄心１に六１ｂを設けることにより遠戚
される。

六１ｂを設けるに当っては前述のように機械的強度、磁
束密度等に悪影響を与えないように考慮する。

六１ｂの形状位置による慣性モーメントの低減効果を具
体例につき説明する。

第４図においてａは穴を設けない基本形の可動鉄心を示
す。

ｂは軸心よりできるだけ遠くはなれた可動鉄心上方角部
に穴を設けたもので、ａ図に対して慣性モーメントが低
減される。

Ｃは穴を末広がりにすることにより穴の重心を軸心より
できるだけ遠くはなしたものでｂ図より更に慣性モーメ
ントが低減される。

ｄは軸心より遠い部分に更に別の穴を追加したものであ
る。

この追加する穴は元の穴と切離された別の穴としても、
また一続きの穴として形成してもよい。

この場合もｂ図より更に慣性モーメントが低減される。

ｅは穴の位置を軸心に近い個所に設けた悪い例であるが
、この位置では慣性モーメント低減効果がなく動作特性
は改善されない。

また、穴周辺の磁束密度が非常に高くなるため電磁石損
失が大きくなり効率の悪い電磁石となる。

本考案は以上のように、可動鉄心の回動軸より遠い角部
に穴を設けることにより、可動鉄心の回転モーメントを
小さくし、鉄心同志の衝突時の衝撃を小さくし、鉄心の
躍動をなくすことにより、安定した動作をする電磁接触
器の電磁石を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例を示す正面図、第２図および第３
図は本考案の電磁石を使用した電磁接触器の実施例を示
す断面図、第４図は可動鉄心の説明図である。 １・・・・・・可動鉄心、１ｂ・・・・・・穴、２・・
・・・・固定鉄心、３・・・・・・軸ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相対向する２個所の磁極面の一方をヒンジ部とし、他方
   を接極面とする固定鉄心と可動鉄心とからなる電磁石に
   おいて、前記可動鉄心の回動軸より遠い角部に穴を設け
   たことを特徴とする電磁接触器の電磁石。