(57)【要約】【課題】電磁石装置からケースに伝播される振動を従来構成に比べて低減することができる電磁開閉装置を提供する。【解決手段】ケースＸは、電磁石装置１と接点装置２とを収納した状態で電磁石装置１および接点装置２との間に所定の隙間を有する大きさの箱状に形成されている。電磁石装置１においては、励磁用巻線３への通電が入切されることにより、可動鉄芯７が、固定鉄芯６に当接する位置と固定鉄芯７から離れる位置との間で移動する。ケースＸの内周面の一部には、可動鉄芯７が固定鉄芯６に接離する方向において電磁石装置１を位置固定することにより電磁石装置１を支持する支持部２９を設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁用巻線と励磁用巻線により異極性に磁化される一対の磁極部とを備えた固定部材と、固定部材の一方の磁極部に対向する形で配置されるとともに他方の磁極部と磁気結合されることにより、励磁用巻線への通電が入切されると前記一方の磁極部に当接する位置と前記一方の磁極部から離れる位置との間で移動する可動部材とを有した電磁石装置と、可動部材の移動に連動して開閉する接点装置とを箱状のケース内に備え、ケースは、可動部材が固定部材に接離する方向において固定部材を位置固定することにより電磁石装置を支持する支持部を内周面の一部に有し、内周面における支持部以外の部位が電磁石装置とは離間されていることを特徴とする電磁開閉装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記励磁用巻線が巻装される筒状のコイルボビンと、コイルボビンの軸方向の両側に配置されコイルボビンの軸方向に対向する一対の継鉄主板と、両継鉄主板の間をコイルボビンの外側で連結する継鉄側板と、コイルボビンの内側において一方の継鉄主板に固定される固定鉄芯とを備え、前記可動部材は、前記一方の磁極部となる固定鉄芯の一面にコイルボビンの軸方向に対向してコイルボビンの内側に配置されるとともに前記他方の磁極部となる他方の継鉄主板の一部と磁気結合され、かつ固定鉄芯から離れる向きに付勢されることにより、励磁用巻線により磁束が生じると継鉄主板と継鉄側板と固定鉄芯と共に形成する磁路の磁気抵抗を小さくするように固定鉄芯に吸引されて当接する可動鉄芯を備え、前記支持部は、コイルボビンの軸方向において一対の継鉄主板を挟持する形で各継鉄主板と継鉄側板との連結部位にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１記載の電磁開閉装置。
【請求項３】
前記固定部材は、合成樹脂製であって前記励磁用巻線が巻装される筒状のコイルボビンと、コイルボビンの外側において励磁用巻線により生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄と、コイルボビンの内側において継鉄に固定される固定鉄芯とを備え、前記可動部材は、前記一方の磁極部となる固定鉄芯の一面にコイルボビンの軸方向に並んでコイルボビンの内側に配置されるとともに前記他方の磁極部となる継鉄の一部と磁気結合され、かつ固定鉄芯から離れる向きに付勢され、励磁用巻線により磁束が生じると継鉄と固定鉄芯と共に形成する磁路の磁気抵抗を小さくするように固定鉄芯に吸引されて当接する可動鉄芯を備え、コイルボビンは、軸方向に対向し励磁用巻線の両側方に配置される一対の鍔片を有し、前記支持部は、各鍔片における他方の鍔片との対向面にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１記載の電磁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励磁用巻線を有した電磁石装置と電磁石装置の動作に連動して開閉する接点装置とをケース内に備えた電磁開閉措置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の電磁開閉装置として、図３に示すように、電磁石装置１と接点装置２とを合成樹脂などの絶縁材料からなるケースＸ内に収納したものが提供されている。
【０００３】
図３の電磁石装置１は、励磁用巻線３により生じる磁束を通す磁路の一部に、互いに突き合わされる形で配置された固定鉄芯６と、固定鉄芯６に当接する位置と固定鉄芯６から離れる位置との間で移動可能な可動鉄芯７とを有しており、励磁用巻線３への通電が入切されることにより固定鉄芯６に可動鉄芯７が接離する。ここにおいて、可動鉄芯７の移動に連動して接点装置２が開閉されるように、可動鉄芯７には、一対の可動接点２２が設けられた可動接触子２１が絶縁材料からなる連結軸２３を介して連結される。
【０００４】
各可動接点２２には固定接点１９がそれぞれ対向して配置されており、固定鉄芯６に可動鉄芯７が当接した状態では、可動接点２２と固定接点１９とからなる接点装置２が閉成される。一方、固定鉄芯６と可動鉄芯７との間に設けられた復帰ばね１４のばね力によって可動鉄芯７が固定鉄芯６から離間された状態では接点装置２が開放される。なお、図３に示す電磁開閉装置は、接点装置２と固定鉄芯６と可動鉄芯７とを気密空間に収納した所謂封止接点装置である（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３２９８６号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した電磁開閉装置では、固定鉄芯６から離れた位置にある可動鉄芯７を固定鉄芯６に当接させる際に、可動鉄芯７が固定鉄芯６に衝突することにより電磁石装置１において振動が生じる。この振動がケースＸに伝播されるとケースＸ自体が振動することになり、たとえばケースＸと他の部材とが接触することによる音鳴りなどの原因となり得る。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、電磁石装置からケースに伝播される振動を従来構成に比べて低減することができる電磁開閉装置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】
【０００７】
請求項１の発明では、励磁用巻線と励磁用巻線により異極性に磁化される一対の磁極部とを備えた固定部材と、固定部材の一方の磁極部に対向する形で配置されるとともに他方の磁極部と磁気結合されることにより、励磁用巻線への通電が入切されると前記一方の磁極部に当接する位置と前記一方の磁極部から離れる位置との間で移動する可動部材とを有した電磁石装置と、可動部材の移動に連動して開閉する接点装置とを箱状のケース内に備え、ケースは、可動部材が固定部材に接離する方向において固定部材を位置固定することにより電磁石装置を支持する支持部を内周面の一部に有し、内周面における支持部以外の部位が電磁石装置とは離間されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ケースは支持部以外の部位が電磁石装置と離間されているので、電磁石装置からケースに伝播される振動は、電磁石装置から支持部に伝播される振動だけに限定されることになる。結果的に、電磁石装置からケースに伝播される振動を従来構成に比べて低減することができる。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記固定部材は、前記励磁用巻線が巻装される筒状のコイルボビンと、コイルボビンの軸方向の両側に配置されコイルボビンの軸方向に対向する一対の継鉄主板と、両継鉄主板の間をコイルボビンの外側で連結する継鉄側板と、コイルボビンの内側において一方の継鉄主板に固定される固定鉄芯とを備え、前記可動部材は、前記一方の磁極部となる固定鉄芯の一面にコイルボビンの軸方向に対向してコイルボビンの内側に配置されるとともに前記他方の磁極部となる他方の継鉄主板の一部と磁気結合され、かつ固定鉄芯から離れる向きに付勢されることにより、励磁用巻線により磁束が生じると継鉄主板と継鉄側板と固定鉄芯と共に形成する磁路の磁気抵抗を小さくするように固定鉄芯に吸引されて当接する可動鉄芯を備え、前記支持部は、コイルボビンの軸方向において一対の継鉄主板を挟持する形で各継鉄主板と継鉄側板との連結部位にそれぞれ当接していることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、電磁石装置において支持部が当接している部位は継鉄主板と継鉄側板との連結部位であって、この連結部位は継鉄主板および継鉄側板が振動する際に振動の節となり継鉄主板および継鉄側板のうちで振動の振幅が最小となる部分であるから、支持部に伝播される振動は振幅が比較的小さいものとなる。したがって、電磁石装置からケースに伝播される振動をより低減することができる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記固定部材は、合成樹脂製であって前記励磁用巻線が巻装される筒状のコイルボビンと、コイルボビンの外側において励磁用巻線により生じる磁束を通す磁路の一部を形成する継鉄と、コイルボビンの内側において継鉄に固定される固定鉄芯とを備え、前記可動部材は、前記一方の磁極部となる固定鉄芯の一面にコイルボビンの軸方向に並んでコイルボビンの内側に配置されるとともに前記他方の磁極部となる継鉄の一部と磁気結合され、かつ固定鉄芯から離れる向きに付勢され、励磁用巻線により磁束が生じると継鉄と固定鉄芯と共に形成する磁路の磁気抵抗を小さくするように固定鉄芯に吸引されて当接する可動鉄芯を備え、コイルボビンは、軸方向に対向し励磁用巻線の両側方に配置される一対の鍔片を有し、前記支持部は、各鍔片における他方の鍔片との対向面にそれぞれ当接していることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、支持部が当接するコイルボビンは弾性および可撓性を有する合成樹脂製であって電磁石装置に生じる振動を伝播し難い材質であるから、支持部に伝播される振動は振幅が比較的小さいものとなる。したがって、電磁石装置からケースに伝播される振動をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ケースにおける支持部以外の部位が電磁石装置と離間されているので、電磁石装置からケースに伝播される振動は、電磁石装置から支持部に伝播される振動だけに限定されることになる。結果的に、電磁石装置からケースに伝播される振動を従来構成に比べて低減することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下の各実施形態では、従来構成として説明したものと同様に気密空間に接点装置と固定鉄芯と可動鉄芯とを収納した封止接点装置を電磁開閉装置の一例として説明するが、本発明を実施するために、接点装置と固定鉄芯と可動鉄芯とが封止されている必要はない。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態の電磁開閉装置は、図１に示すように、従来構成と同様に電磁石装置１と接点装置２とを合成樹脂製のケースＸ内に備えたものである。以下では、図１（ａ）の上下左右を上下左右として、各部の構成を従来構成よりも詳しく説明する。
【００１６】
まず、ケースＸ内に収納される電磁石装置１および接点装置２について説明する。電磁石装置１は、励磁用巻線３を備える固定部材と、固定部材に突き合わされて配置される可動部材とを有する。固定部材は、励磁用巻線３の他に、合成樹脂製であって励磁用巻線３が巻装された筒状のコイルボビン４と、磁性金属材料からなりコイルボビン４を包囲する継鉄５と、コイルボビン４の内側に配置される固定鉄芯６とを備える。可動部材はコイルボビン４の内側において、コイルボビン４の軸方向である上下方向に並んで配置される可動鉄芯７を備える。固定鉄芯６と可動鉄芯７とは、励磁用巻線３により生じる磁束を通す磁路を継鉄５と共に形成する。コイルボビン４は、励磁用巻線３の上下両側方において上下方向に対向する一対の鍔片３２を有している。各鍔片３２は、それぞれ外周が矩形状となる板状に形成されている（図２（ｂ）参照）。
【００１７】
本実施形態の継鉄５は、コイルボビン４の上端面に当接する矩形板状の継鉄主板８と、コイルボビン４の下端面に当接する矩形板状の継鉄主板９と、両継鉄主板８，９の左右各端縁同士をそれぞれ連結する一対の継鉄側板１０とで構成されており、前後方向（図１（ｂ）の上下方向）に開放されている。下側の継鉄主板９と一対の継鉄側板１０とは１枚の板を折曲することにより連続一体に形成されている。
【００１８】
固定鉄芯６および可動鉄芯７とコイルボビン４との間には、非磁性材料からなり上面開口の有底円筒状に形成された筒体１１が介在する。言い換えると、コイルボビン４の内側に設けられた筒体１１内に、固定鉄芯６と可動鉄芯７とが収納されることになる。固定鉄芯６は筒体１１の開口側に配置される。さらに、固定鉄芯６および可動鉄芯７はそれぞれ外径が筒体１１の内径と同程度の円筒状に形成されており、可動鉄芯７は筒体１１の軸方向に移動可能となっている。可動鉄芯７の移動範囲は、固定鉄芯６から離れる初期位置と、固定鉄芯６に当接する当接位置との間に設定される。固定鉄芯６と可動鉄芯７との間には、コイルばねからなり可動鉄芯７を初期位置に復帰させる向きのばね力を有した復帰ばね１４が介在する。
【００１９】
また、上側の継鉄主板８の中央部には固定鉄芯６の一部が挿通される固定孔１２が貫設されており、固定鉄芯６は上側の継鉄主板８に対して固定される。さらに、筒体１１は、開口周部が継鉄主板８における固定孔１２の周囲に固着されるとともに、下端部が下側の継鉄主板９の中央部に設けられた保持孔１３内に挿通される。ここで、筒体１１の下部に収納された可動鉄芯７は継鉄主板９における保持孔１３の周部と磁気結合されることになる。
【００２０】
上述した構成によれば、励磁用巻線３への通電時には、固定鉄芯６における可動鉄芯７との対向面と継鉄主板９における保持孔１３の周部とは、一対の磁極部として互いに異極性に磁化されることになる。したがって、励磁用巻線３に通電すると、継鉄主板９における保持孔１３の周部に磁気結合された可動鉄芯７と固定鉄芯６とが互いに異極性になり、可動鉄芯７は固定鉄芯６に吸引されて当接位置に移動する。一方、励磁用巻線３への通電を停止すると可動鉄芯７は復帰ばね１４により初期位置に復帰する。復帰ばね１４の一部は固定鉄芯６に設けたばね収納凹部１５内に収まっており、可動鉄芯７が当接位置に移動したときには復帰ばね１４が圧縮されて復帰ばね１４の全体がばね収納凹部１５内に収まるので、復帰ばね１４が固定鉄芯６への可動鉄芯７の当接を妨げることはない。
【００２１】
また、電磁石装置１の上方には、耐熱性材料により下面が開口する箱状に形成された蓋体１６が設けられ、蓋体１６の底部の２箇所に貫通孔１７が設けられる。各貫通孔１７には、銅系材料から円柱状に形成された固定端子１８がそれぞれ挿通される。各固定端子１８の下端面にはそれぞれ固定接点１９が固着される。各固定端子１８の上端部にはそれぞれ鍔部２０が設けられており、鍔部２０が蓋体１６にろう付けされる。
【００２２】
蓋体１６内には、両固定接点１９間に跨る形で導電材料からなる平板状の可動接触子２１が設けられており、可動接触子２１の上面において固定接点１９に対向する各部位にはそれぞれ固定接点１９と共に接点装置２を構成する可動接点２２が設けられる。可動接触子２１の中央部には可動接触子２１を上述した可動鉄芯７に連結する連結軸２３の一端部が挿通される軸孔２４が貫設される。
【００２３】
連結軸２３は、丸棒状に形成されたものであって、可動接触子２１から上方に突出した部分により可動接触子２１に対して抜け止めがなされる。さらに、可動接触子２１と継鉄主板８との間には連結軸２３が挿通されたコイルばねからなる接圧ばね２５が設けられており、可動接触子２１は、接圧ばね２５のばね力によって上方に押し付けられるので、連結軸２３の上端部に保持されることになる。また、連結軸２３の下端部は、固定鉄芯６に挿通され可動鉄芯７に結合される。この構成により、可動接触子２１が可動鉄芯７の移動に連動して上下方向に移動する。
【００２４】
ここにおいて、可動鉄芯７が初期位置にあるときには可動接点２２と固定接点１９とが互いに離間（つまり接点装置２が開放）され、一方、可動鉄芯７が当接位置にあるときには可動接点２２と固定接点１９とが接触（つまり接点装置２が閉成）するように、可動鉄芯７と可動接触子２１との位置関係が設定される。要するに、励磁用巻線３に通電していない期間には接点装置２が開放されることにより両固定端子１８間は絶縁され、励磁用巻線３に通電している期間には接点装置２が閉成されることにより両固定端子１８間が導通することになる。可動接点２２と固定接点１９との間の接触圧は接圧ばね２５によって確保される。
【００２５】
また、接点装置２と固定鉄芯６と可動鉄芯７とが気密空間に収納されるように、蓋体１６と継鉄主板８との隙間を覆う筒状の連結体２６が設けられており、蓋体１６と固定端子１８と継鉄主板８と筒体１１と連結体２６とが気密接合されることにより、蓋体１６と固定端子１８と継鉄主板８と筒体１１と連結体２６とで内部に気密空間を有する封止容器２７を形成している。
【００２６】
ところで、本実施形態では、以下に説明する構成を採用することにより、電磁石装置１からケースＸに伝播される振動を低減している。
【００２７】
ケースＸは、電磁石装置１と接点装置２とを収納した状態で電磁石装置１および接点装置２との間に所定の隙間を有する大きさの箱状に形成されており、上端部には固定端子１８の鍔部２０を露出させる一対の端子窓２８が開口されている。端子窓２８についても、固定端子１８との間に所定の隙間を有する大きさに形成されている。そして、ケースＸの内周面においては、継鉄５における両継鉄主板８，９の各角部の近傍からそれぞれ突出し、各継鉄主板８，９と継鉄側板１０との連結部位に当接する複数個の支持部２９が設けられている。本実施形態では各継鉄主板８，９とがそれぞれ矩形状に形成されているので、支持部２９は合計８個形成される。
【００２８】
各支持部２９はそれぞれ、上下方向に直交する面内において矩形状に形成され継鉄５の上端面および下端面のそれぞれに当接する主片３０と、上下方向に直交する面内において継鉄５とケースＸの内周面との隙間を埋める側片３１とで構成されている。つまり、複数個の支持部２９は、ケースＸ内において、上下方向に並ぶ各一対の主片３０によって一対の継鉄主板８，９を挟持する形で上下方向における電磁石装置１の位置を固定し、側片３１によって上下方向に直交する面内における電磁石装置１の位置を固定する。本実施形態では、各継鉄側板１０における前後両端部から、上側の継鉄主板８の上方に突出する合計４個の支持台３３（図２（ａ）参照）を有しており、上側の４個の主片３０はこれらの支持台３３にそれぞれ当接する。
【００２９】
上述した構成によれば、ケースＸは複数個の支持部２９が電磁石装置１に当接しているだけで、支持部２９以外の部位が電磁石装置１とは離間されているので、電磁石装置１からケースＸに伝播される振動は、電磁石装置１から支持部２９に伝播される振動だけに限定されることになる。また、支持部２９は、可動鉄芯７が固定鉄芯６に接離する上下方向、つまり可動鉄芯７が固定鉄芯６に衝突した際に固定鉄芯６が振動する方向に電磁石装置１を位置固定しているので、可動鉄芯７が固定鉄芯６に衝突した際に電磁石装置１に生じる振動を抑制するという機能もある。しかも、電磁石装置１において支持部２９が当接している部位は各継鉄主板８，９と継鉄側板１０との連結部位であって、この連結部位は継鉄５が振動する際に振動の節となり継鉄５のうちで振動の振幅が最小となる部分であるから、支持部２９に伝播される振動そのものが振幅の比較的小さいものとなる。結果的に、電磁石装置１からケースＸに伝播される振動が従来構成に比べて低減されるという効果を奏する。
【００３０】
また、図１には示されていないが、ケースＸは前後方向（図１（ｂ）の上下方向）に分離可能な２部材を組み合わせて構成されており、電磁石装置１と接点装置２とは、ケースＸを構成する２部材を組み合わせる際にケースＸ内に収納される。ケースＸを構成する２部材は、たとえば一方の部材に設けた係合爪を他方の部材に設けた係合孔に係合させることにより結合される構造を採用するなどして開閉可能な構成とすることが望ましく、この構成では、ケースＸを開けた状態で電磁石装置１および接点装置２のメンテナンスを行うことや、電磁石装置１および接点装置２の交換などが可能になる。
【００３１】
（実施形態２）
本実施形態の電磁開閉装置は、実施形態１の電磁開閉装置において支持部２９の構成を変更したものであって、その他の構成および機能は実施形態１と同様である。実施形態１では支持部２９は継鉄５に当接して電磁石装置１を支持していたが、本実施形態では図２に示すように、支持部２９がコイルボビン４に当接して電磁石装置１を支持する。
【００３２】
具体的に説明すると、本実施形態の支持部２９は、ケースＸの内周面において、コイルボビン４における各鍔片３２の各角部の近傍からそれぞれ突出しており、上側の鍔片３２に対しては下方から当接し、下側の鍔片３２に対しては上方から当接する。すなわち、上下方向において一対の鍔片３２の間となる部位に合計８個の支持部２９が突設されることになる。各支持部２９はそれぞれ上下方向に直交する面内において矩形状に形成される。ここで、上下方向に並ぶ各一対の支持部２９によって、ケースＸ内において少なくとも上下方向における電磁石装置Ｘの位置を固定する。
【００３３】
本実施形態では、支持部２９が当接するコイルボビン４は、固定鉄芯６や可動鉄芯７に対して直接固着されておらず継鉄５などを介して間接的に接しているだけであるから、可動鉄芯７が固定鉄芯６に衝突することにより振動が生じても、この振動はコイルボビン４には伝播され難い。しかも、コイルボビン４は、弾性および可撓性を有する合成樹脂製であって電磁石装置１に生じる振動を伝播し難い材質であるから、コイルボビン４を通して支持部２９に伝播される振動はさらに低減されることになる。結果的に、電磁石装置１からケースＸに伝播される振動が従来構成に比べて低減される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  電磁石装置
２  接点装置
３  励磁用巻線
４  コイルボビン
５  継鉄
６  固定鉄芯
７  可動鉄芯
８，９  継鉄主板
１０  継鉄側板
２９  支持部
３２  鍔片
Ｘ  ケース
【図１】
2006310247.tif 000003
【図２】
2006310247.tif 000004
【図３】
2006310247.tif 000005