(57)【要約】      （修正有）【課題】従来構造に新たな部品を追加するなどの大幅な変更を加えることなしに、電磁石の吸着動作に伴う衝突荷重を巧みに吸収緩和し、接点開閉位置への影響を低く抑えて動作特性の安定化が図れるように改良した信頼性の高い電磁接触器を提供する。【解決手段】スプール３は固定コア２の中央脚２ａに遊嵌した上で下部ケース１ｂに掛止保持させた電磁接触器において、スプールを熱可塑性樹脂の成形部品で作り、下部ケースへの組立位置で上部側鍔部の主演先端が固定コアのヒンジ側脚部との間に部品の組立に必要な最小クリアランスｇを残して対峙するように鍔部の張り出し寸法を設定し、この鍔部を緩衝ストッパとして可動コアの吸引動作時における衝撃力吸収と併せて、固定コアの傾きを規制するようにする。【選択図】        図１
2006216438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極面を上に向けて下部ケースに内装したＥ字形の固定コアと、操作コイルを巻装して前記固定コアの中央脚に嵌挿した樹脂成形品になる鍔付きスプールと、該スプールの上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コアと、該可動コアに連結して上部ケースに内装した横スライド式の接触子ホルダと、該接触子ホルダに搭載した可動接触子，および可動接触子に対向する固定接触子と、可動コアを固定コアから釈放する方向に付勢する復帰ばねとの組立構造になり、操作コイルの励磁による可動コアの吸引動作で接触子ホルダを操作して接点を開閉する電磁接触器であり、前記固定コアは可動コアのヒンジ側に対応するヨーク端部を下部ケースの底部に形成した段差部に載せて片持ち支持し、スプールは固定コアの中央脚に遊嵌した上で下部ケースに掛止保持させたものにおいて、
前記固定コアおよびスプールを下部ケースに内装した組立状態で、スプールの上部側鍔部の先端が固定コアのヒンジ側脚部に殆ど当接するよう近接して対峙させ、該鍔部を緩衝ストッパとして可動コアの吸引動作時における衝撃力吸収と併せて、固定コアの傾きを規制するようにしたことを特徴とする電磁接触器。
【請求項２】
請求項１記載の電磁接触器において、スプールが撓み性を有する熱可塑性樹脂の成形部品になり、下部ケースへの組立位置で上部側鍔部の周縁先端と固定コアのヒンジ側脚部との間に部品の組立に必要な最小クリアランスを残して対峙するように鍔部の張り出し寸法を設定したことを特徴とする電磁接触器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作電磁石としてヒンジ形電磁石を搭載した電磁接触器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁接触器の操作用電磁石として、磁極面を上に向けて下部ケースに内装したＥ字形の固定コアと、操作コイルを巻装して前記固定コアの中央脚に嵌挿した樹脂成形品になるスプールと、該スプールの上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コアとからなる電磁石を採用し、操作コイルの励磁による可動コアの吸引動作（回動）により接触子ホルダを横方向に駆動して接点を開閉操作するようにした電磁接触器が知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
次に、特許文献２に開示されている構成を基に、従来における電磁接触器の構造，動作を図２〜図６で説明する。各図において、１は上部ケース１ａと下部ケース１ｂの二分割構造になる電磁接触器の樹脂モールドケース、２は下部ケース１ｂに組み込んだＥ字形の固定コア、３は操作コイル４を巻装して固定コア２の中央脚２ａ（２ｂ，２ｃは外脚）に嵌挿した樹脂成形品になるスプール、５はスプール３の上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コア、６は可動コア５に連結して上部ケース１ａに内装した横スライド式の接触子ホルダ、７は接触子ホルダ６に搭載保持した橋絡形の可動接触子、８は固定接触子、９は接触子ホルダ６と上部ケース１ａとの間に介挿した復帰ばね（圧縮コイルばね）である。
【０００３】
ここで、図６に示すように、下部ケース１ｂの底部には前記可動コア５のヒンジ側に対応する端部（図示の右側）に底面より一段高い段差部１ｃが形成されており、この段差部１ｃの上に固定コア２のヨーク端部を載せて固定コアをケース内に組み込みし、この段差部１ｃのエッジを支点に固定コア２が左側へ僅かに傾くことができるように片持ち支持している。また、ケース内部には後記のようにスプール３を定位置に保持する係合溝部１ｄおよび支持台部１ｅを備えている。
一方、樹脂成形品になるスプール３は、操作コイル４（図２参照）を巻装する筒部（ボビン）の上下両端に鍔部３ａ．３ｂを有し、その上側鍔部３ａから立ち上がった両翼壁部の一端側には可動コア５に形成したヒンジ軸部５ａを嵌入して枢支する軸受部３ｃが形成されている。さらに、スプール３を下部ケース１ｂに掛止保持するために、下側鍔部３ｂには下部ケース１ｂに形成した係合溝部１ｄに嵌入する係合突起３ｄ，および上側の両翼壁部には前記の軸受部３ｃと反対側端に下部ケース１ｂの支持台部１ｅの上に担持させる支持アーム３ｅが一体に形成されている。
【０００４】
また、可動コア５は図示のようにヒンジ軸５ａの後部から上方に操作アーム５ｂが立ち上がったＬ字形形状で、その操作アーム５ｂの先端が図２のように接触子ホルダ６に連結されている。
上記の構成で、操作コイル４の非励磁状態では、図２に示すように復帰ばね９のばね力を受けて接触子ホルダ６が右側に後退し、また接触子ホルダ６に連結した可動コア５はヒンジ軸部５ａを支点に時計方向に回動して固定コア２の接極面から上方に離れた釈放位置に待機している。
ここで、外部指令に基づいて操作コイル４を励磁すると、固定／可動コア間に働く磁気吸引力により可動コア５はヒンジ軸部５ａを支点に反時計方向に回動し、図３で示すようにて固定コア２の接極面に吸着されると同時に接触子ホルダ６を左方に駆動し、これにより可動接触子７／固定接触子８の接点が切換動作する。
【０００５】
また、この可動コア５の吸着動作過程では、図４で示すように、可動コア５が固定コア２の磁極面に衝突した際の荷重を受けて固定コア２は前記した下部ケース１ｂの段差部１ｃのエッジ部Ｐを支点に反時計方向へ僅かに傾動するとともに可動コア５も反時計方向にオーバーシュートし、接触子ホルダ６を介して復帰ばね９を圧縮させる。これにより可動コアの吸着動作に伴う衝突エネルギーを吸収緩和し、可動コア５の不要なバウンズ発生を抑えて固定／可動接点間のチャタリング発生を防ぐようにしている。
【特許文献１】特開平４−２８００２５号公報
【特許文献１】特開平１０−２２３４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記構成の電磁接触器では動作，機能面で次記のような問題点がある。すなわち、従来構造では可動コアの吸着動作に伴う衝撃荷重を、固定コアの傾動と復帰ばねの圧縮により吸収緩和するようにしているために、可動コアは固定コアの接極面に突き当たった位置からさらにオーバーシュートする方向に回動することになる。
この場合に、固定コア２はヨーク下端部を支点（矢印Ｐ）に傾くのに対して、可動コア５はヒンジ軸部５ａを支点に回動する。このために、吸着後に固定コア２の磁極面と可動コア５とが重なり合ったまま摺動し、その摺動摩擦により吸着面が磨耗して発生した磁性材粉がケース内部に飛散，付着して絶縁を劣化させるおそれがある。
一方、電磁接触器の製品には、所定の品質を確保するためにも高い寸法，組立精度が要求され、特に固定，可動接触子に関しては部品，組立位置に±０．２mm程度の高い精度が課せられている。かかる点、前記のように電磁石のコア吸着面が損耗すると、接触子ホルダ６の動作位置が変わって接点開閉動作の特性にも影響が及ぶようになる。しかも、固定コア２の傾きは、該コアの傾動支点と反対側端部が下部ケース１ｂの底面壁に突き当たる位置を最大の傾きとして、可動コア５の吸着時における衝撃荷重の大きさによってばらつくため、固定／可動接点の開閉動作も不安定となって製品の信頼性が低下する。また、吸着動作時における可動コア５のオーバーシュートが大きくなると、可動接点が固定接点に接触した投入状態での可動接触子の撓み代が大きくなるために、接触子部材の弾性疲労が進んで寿命が早まる。
【０００７】
なお、従来構造のスプールは、特許文献２に述べられているように電磁石の吸着動作に伴う固定コアの傾きを逃がすように、スプールの組立位置でその部品と固定コアとの間に十分なクリアランスを確保してスプールと固定コアとの接触を避けるようにしている。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、従来構造に新たな部品を追加するなどの大幅な変更を加えることなしに、電磁石の吸着動作に伴う衝突荷重を巧みに吸収緩和し、接点開閉位置への影響を低く抑えて動作特性の安定化が図れるように改良した信頼性の高い電磁接触器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、磁極面を上に向けて下部ケースに内装したＥ字形の固定コアと、操作コイルを巻装して前記固定コアの中央脚に嵌挿した樹脂成形品になる鍔付きスプールと、該スプールの上部一端に形成した軸受部に枢支して固定コアの上に配置したヒンジ形可動コアと、該可動コアに連結して上部ケースに内装した横スライド式の接触子ホルダと、該接触子ホルダに搭載した可動接触子，および可動接触子に対向する固定接触子と、可動コアを固定コアから釈放する方向に付勢する復帰ばねとの組立体からなり、かつ前記固定コアは可動コアのヒンジ側に対応するヨーク端部を下部ケースの底部に形成した段差部に載せて片持ち支持し、スプールは固定コアの中央脚に遊嵌した上で下部ケースに掛止保持させた電磁接触器において、
前記固定コアおよびスプールを下部ケースに内装した組立状態で、スプールの上部側鍔部の周縁先端が固定コアのヒンジ側脚部に殆ど当接するよう近接して対峙させ、該鍔部を緩衝ストッパとして可動コアの吸引動作時における衝撃力吸収と併せて、固定コアの傾きを規制するようにするものとし（請求項１）、具体的な態様として前記スプールを熱可塑性樹脂の成形部品で構成し、下部ケースへの組立位置で上部側鍔部の周縁先端と固定コアのヒンジ側脚部との間に最小のクリアランスを残して対峙するように鍔部の張り出し寸法を設定するものとする（請求項２）。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、電磁石の励磁で可動コアが固定コアの磁極面に吸着し、その衝撃荷重を受けた固定コアが下部ケースの段差部を支点として傾こうとすると、Ｅ字形コアの外脚が中央脚に嵌挿して下部ケースに保持したスプールの鍔部先端に当たって固定コアの傾きが規制されるとともに、熱可塑性樹脂製のスプール自身が撓んで可動コアの衝撃荷重を吸収緩和する。つまり、スプールの鍔部が緩衝ストッパとして働く。これにより、可動コアが従来構造のようにオーバーシュートすることがなくなる。しかも、固定コアからスプールの鍔部に加わる押し荷重は可動コアが固定コアの磁極面に衝突する方向（下向き）と略直角方向（横向き）であり、かつ可動コアはスプールに形成した軸受部に枢支されているので可動コアと固定コアの磁極面との相対的な摺動の発生も殆どなく、従来構造で問題となっていた摺動摩擦によるコア損耗に起因する問題を解消できる。
【００１０】
また、可動コアのオーバーシュートが殆どないので、これにより可動コアに連結した接触子ホルダの動作位置がばらつくこともなくなって接点の開閉動作が安定して信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１（ａ），（ｂ）に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例の電磁接触器は基本的には従来と同じ組立構造であるが、熱可塑性樹脂の成形品で作られたスプール３の上部側鍔部３ａについて、図示実施例では電磁石のヒンジ側に向けて張り出した鍔部の先端３ａ−１を従来構造よりも延長し、図示のように下部ケース１ｂに固定コア２，スプール３を内装した組立状態では、鍔部３ａの先端３ａ−１がＥ字形固定コア２のヒンジ側に対応する外脚２ｃの脚面に殆ど接するまで接近し対峙させるようにしており、具体的には鍔部３ａの先端３ａ−１と外脚２ｃとの間のクリアランスｇが０．５mm程度（部品の組立作業に必要な最小隙間）に収まるように部品の寸法，組立精度を管理している。
【００１２】
上記の構成により、操作コイル４の励磁により可動コア５が固定コア２の磁極面に吸着し、その衝撃荷重を受けた固定コア２が下部ケース１ｂの底部に形成した段差部１ｃのエッジ（矢印Ｐ点）を支点として反時計方向に傾こうとすると、Ｅ字形コアの外脚２ｃが中央脚２ａに嵌挿して下部ケース１ｃに掛止保持（図６参照）したスプール３の上部側鍔部３の先端３ａ−１に当たって固定コア２の傾きが規制されるとともに、熱可塑性樹脂製になるスプール自身が撓んで可動コア２の衝撃荷重を吸収緩和する。つまり、スプール３の鍔部３ａが緩衝ストッパとして働く。これにより、図２〜図４で述べた従来構造のように可動コア５がオーバーシュートすることがなくなる。しかも、固定コア２からスプール３の鍔部３ａに加わる押し荷重は可動コア５が固定コア２の磁極面に衝突する方向（下向き）と略直角方向（横向き）であり、かつ可動コア５はスプール３に形成した軸受部３ｃ（図６参照）に枢支されているので可動コア５と固定コア２の磁極面との相対的な摺動の発生も殆どなく、従来構造で問題となっていた摺動摩擦によるコア損耗に起因する問題を解消できる。さらに、可動コア５のオーバーシュートが殆ど発生しないので、これにより可動コア５に連結した接触子ホルダ６と可動接触子７の動作位置がばらつくこともなくなって接点の開閉動作が安定して電磁接触器の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明実施例の構成図で、（ａ）は電磁接触器全体の縦断正面図、（ｂ）は（ａ）における要部の拡大図
【図２】従来における電磁接触器の釈放状態を表す構成図
【図３】図２の投入状態を表す図
【図４】図２から図３への投入過程で可動コアが固定コアの磁極面に衝突した際の状態を表す図
【図５】電磁接触器の外観斜視図
【図６】電磁接触器の組立構造を説明する下部ケース，スプールおよび可動コアの分解斜視図
【符号の説明】
【００１４】
１    樹脂モールドケース
１ａ  上部ケース
１ｂ  下部ケース
１ｃ  固定コアの片持ち支持用段差部
１ｄ  スプールの係合溝部
１ｅ  スプールの支持台部
２    Ｅ字形固定コア
２ａ  中央脚
２ｃ  ヒンジ側の外脚
３    スプール
３ａ  上部側鍔部
３ｃ  軸受部
３ｄ  係合突起
３ｅ  支持アーム
４    操作コイル
５    可動コア
５ａ  ヒンジ軸部
６    接触子ホルダ
７    可動接触子
８    固定接触子
９    復帰ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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