(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接触子を支持する可動部を有する電磁接触器において、
可動コアと、励磁により可動コアを動作させる投入コイルと、該投入コイルを巻き付ける円筒形のスプールとを備え、前記可動コアが、前記スプールの内周側に配置されて直線上の第１位置および第２位置の間を進退駆動する電磁石ユニットと、
前記可動コアと連動して前記直線上を移動する固定カム、前記直線と回転軸が一致するとともに径方向に延伸するガイド突起を有する回転カム、前記直線と中心軸が一致する円筒形状であって前記ガイド突起を軸方向に案内するガイド溝及び軸方向端部に前記ガイド突起が係合する溝部を有するフレームカムを備えたラッチ機構と、を備え、
前記可動部は、前記回転カムの前記直線上の動きに連動して駆動されて釈放位置と投入保持位置との間を移動し、
前記電磁石ユニットの前記可動コアを前記第１位置、前記第２位置、前記第１位置の順番で駆動することで、前記回転カムの前記ガイド突起を前記フレームカムの前記ガイド溝または前記溝部のいずれか一方から他方へ移動させ、前記可動接触子の接点の開閉を切り替えるものであり、
前記ラッチ機構は、前記電磁接触器の筐体の内部に設けられ、
前記固定カムは、前記可動コアと一体で形成され、
前記フレームカムは、前記スプールの内周側に設けられていることを特徴とする電磁接触器。
【請求項２】
前記可動部が前記釈放位置に静止している時は、前記固定カムの外周面に形成された固定カム側ガイド突起及び前記回転カムの前記ガイド突起が、前記フレームカムの前記ガイド溝に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
【請求項３】
前記可動部が前記釈放位置から前記投入保持位置に移動する時は、前記固定カムの上面に形成された固定カム側カム部と、前記回転カムの下面に形成された回転カム側カム部とのカム係合により前記回転カムが反時計回りに回転し、前記回転カムの前記ガイド突起に形成された回転カム側傾斜面が、前記フレームカムの上面に形成されたフレームカム側第１傾斜面に対してすべり動作することを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
【請求項４】
前記可動部が前記投入保持位置に静止している時は、前記回転カムの前記ガイド突起が前記フレームカムの前記溝部に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電磁接触器。
【請求項５】
前記可動部が前記投入保持位置から前記釈放位置に移動する時は、前記固定カムの上面に形成された固定カム側カム部と、前記回転カムの下面に形成された回転カム側カム部とのカム係合により前記回転カムが反時計回りに回転し、前記回転カムの前記ガイド突起に形成された回転カム側傾斜面が、前記フレームカムの上面に形成されたフレームカム側第２傾斜面に対してすべり動作することを特徴とする請求項３に記載の電磁接触器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁接触器を機械的に投入状態に保つためのラッチ機構を有する電磁接触器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電磁接触器の機械的保持装置として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置は、電磁接触器の開閉時に移動する可動部に連結され、電磁接触器を機械的に投入状態に保つための保持装置である。そして、この機械的保持装置は、電磁接触器の投入コイルが励磁されたときに可動部を機械的に電磁接触器の投入状態に保持するラッチ機構と、このラッチ機構が掛けられたときに投入コイルを消磁するｂ接点と、ラッチ機構を引き外すときに励磁される釈放コイルと、この釈放コイルの励磁によってラッチ機構を引き外すプランジャーと、ラッチ機構が引き外された後に釈放コイルを消磁するａ接点とを備えている。
この電磁接触器の機械的保持装置によれば、電磁接触器側の内蔵接点数が減らないようにするとともに、投入コイルと釈放コイルとが同時に励磁されることを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５１６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来の特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す電磁接触器の機械的保持装置の場合、可動部を投入状態にするときに励磁される投入コイルと、ラッチ機構を引き外すときに励磁される釈放コイルとが別々のコイルとして必要となり、さらに投入コイルと釈放コイルとが同時に励磁されると焼損する恐れがあるため、投入コイルと釈放コイルの同時励磁防止の回路も必要になる。このため、制御回路が複雑になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招いてしまう、といった問題があった。
【０００５】
従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、可動部を投入保持位置に移動させる投入動作とラッチ機構を引き外す釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構を有する電磁接触器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、可動接触子を支持する可動部を有する電磁接触器において、直線上の第１位置および第２位置の間を進退駆動する可動コアを有する電磁石ユニットと、前記可動コアと連動して前記直線上を移動する固定カム、前記直線と回転軸が一致するとともに径方向に延伸するガイド突起を有する回転カム、前記直線と中心軸が一致する円筒形状であって前記ガイド突起を軸方向に案内するガイド溝及び軸方向端部に前記ガイド突起が係合する溝部を有するフレームカムを備えたラッチ機構と、を備え、前記可動部は、前記回転カムの前記直線上の動きに連動して駆動されて釈放位置と投入保持位置との間を移動し、前記電磁石ユニットの前記可動コアを前記第１位置、前記第２位置、前記第１位置の順番で駆動することで、前記回転カムの前記ガイド突起を前記フレームカムの前記ガイド溝または前記溝部のいずれか一方から他方へ移動させ、前記可動接触子の接点の開閉を切り替えることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電磁接触器によれば、可動部を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構を引き外す、すなわち可動部を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構を有する電磁接触器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器の概略斜視図である。
【図２】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニットの概略斜視図である。
【図３】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニット、及びラッチ機構を示す断面図である。但し、図３において、固定カム（可動コア）は第１位置にあり、可動接触子支持台（回転カム）は釈放位置にある。
【図４】図１に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の主要部の斜視図である。但し、図４においては、固定カム（可動コア）は第１位置にあり、回転カムが釈放位置にあるときのフレームカムとの位置関係が示されている。
【図５】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニット、及びラッチ機構を示す断面図である。但し、図５において、固定カム（可動コア）は第２位置にあり、可動接触子支持台（回転カム）は投入動作のストロークエンドの状態にある。
【図６】図１に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の主要部の斜視図である。但し、図６においては、固定カム（可動コア）が第２位置にあり、回転カムが投入動作のストロークエンドの状態にあるときのフレームカムとの位置関係が示されている。
【図７】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニット、及びラッチ機構を示す断面図である。但し、図７において、固定カム（可動コア）は第１位置にあり、可動接触子支持台（回転カム）は投入保持位置にある。
【図８】図１に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の主要部の斜視図である。但し、図８においては、固定カム（可動コア）が第１位置にあり、回転カムが投入保持位置にあるときのフレームカムとの位置関係が示されている。
【図９】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニット、及びラッチ機構を示す断面図である。但し、図９において、固定カム（可動コア）は第２位置にあり、可動接触子支持台（回転カム）は釈放動作のストロークエンドの状態にある。
【図１０】図１に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の主要部の斜視図である。但し、図１０においては、固定カム（可動コア）が第２位置にあり、回転カムが釈放動作のストロークエンドの状態にあるときのフレームカムとの位置関係が示されている。
【図１１】図１に示す電磁接触器の筐体内における接点機構、電磁石ユニット、及びラッチ機構を示す断面図である。但し、図１１において、固定カム（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台（回転カム）が釈放位置に戻った状態にある。
【図１２】図１に示す電磁接触器の筐体内におけるラッチ機構の主要部の斜視図である。但し、図１２においては、固定カム（可動コア）が第１位置にあり、回転カムが釈放位置に戻った状態にあるときのフレームカムとの位置関係が示されている。
【図１３】回転カムの上面側から見た斜視図である。
【図１４】回転カムの下面側から見た斜視図である。
【図１５】可動コアの上面側から見た斜視図である。
【図１６】投入コイルの操作電圧、可動コアの変位、回転カムの変位及び接点信号のタイムチャートを示す図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器の概略構成を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示すラッチ機構の概略分解斜視図である。
【図１９】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、（Ａ）は固定カム（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台が釈放位置にあるときの固定カム及び回転カムのフレームカムとの位置関係を示し、（Ｂ）は固定カム（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台が釈放位置にあるときの固定カムと回転カムとの位置関係を示している。
【図２０】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、固定カム（可動コア）が第２位置にあり、可動接触子支持台が投入動作のストロークエンドの状態にあるときの固定カム及び回転カムのフレームカムとの位置関係を示している。
【図２１】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、可動接触子支持台が投入保持位置にあるときの固定カム及び回転カムのフレームカムとの位置関係を示している。
【図２２】ラッチ機構の動作を示し、（Ａ）は固定カム（可動コア）が第２位置にあり、可動接触子支持台が投入動作のストロークエンドの状態にあるとき、（Ｂ）は可動接触子支持台が投入保持位置にあるときを示している。
【図２３】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、（Ａ）は固定カム（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台が釈放位置にあるときの固定カムと回転カムとの位置関係を示し、（Ｂ）は可動接触子支持台が投入保持位置にあるときの固定カムと回転カムとの位置関係を示している。
【図２４】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、固定カム（可動コア）が第２位置にあり、可動接触子支持台が釈放動作のストロークエンドの状態にあるときの固定カム及び回転カムとフレームカムとの位置関係を示している。
【図２５】図１８に示すラッチ機構の主要部の斜視図であり、固定カム（可動コア）が第１位置にあり、可動接触子支持台が釈放位置に戻ったときの固定カム及び回転カムとフレームカムとの位置関係を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器は、図１に示す電磁接触器１内に設けられたラッチ機構４（図３参照）により、電磁接触器１の開閉時に移動する可動部としての可動接触子支持台２３（図３参照）を機械的に投入保持位置に保つ。
ここで、電磁接触器１は、図１乃至図３に示すように、方形の筐体１０内に、接点機構２と、接点機構２を駆動する電磁石ユニット３と、ラッチ機構４とを備えている。接点機構２は、筐体１０に固定された複数対の固定接触子２１と、これら固定接触子２１に対して接離可能に配置された複数の可動接触子２２と、可動接触子２２を支持する可動接触子支持台２３と、可動接触子支持台２３に設けられている接圧スプリング２４とを備えている。そして、図３に示すように、各固定接触子２１には固定接点２１ａが設けられ、各可動接触子２２には、固定接点２１ａに対して接触する可動接点２２ａが設けられている。そして、接圧スプリング２４は、固定接点２１ａと可動接点２２ａとを接触させた際に、可動接点２２ａを固定接点２１ａに押し付けて、接触状態を安定させる機能を有している。
【００１０】
また、電磁石ユニット３は、鉄芯で構成される可動コア３０と、後述する投入コイル３３を励磁したときの磁路となる外ヨーク３２と、励磁により可動コア３０を動作させる投入コイル３３と、投入コイル３３を巻き付ける円筒形のスプール３４と、スプール３４の内周側に設けた溝及び斜面であるフレームカム３５と、可動コア３０により押し上げられる回転カム３６と、回転カム３６を支持する支持部材３７と、可動接触子支持台２３と支持部材３７を連結する連結軸３８と、支持部材３７を復帰させる復帰スプリング３９とを備えている。投入コイル３３は、円筒形のスプール３４の外周に配置され、外ヨーク３２内に配置されている。外ヨーク３２は、支持台４０上に設置される。ここで、電磁石ユニット３の可動コア３０は、直線上の第１位置（下方位置）および第２位置（上方位置）の間を進退駆動する。
【００１１】
また、ラッチ機構４は、可動コア３０と一体に形成された固定カム３１と、支持部材３７と、回転カム３６と、スプール３４の内周側に設けられたフレームカム３５とにより構成され、電磁接触器１の可動接触子支持台２３を図７に示す投入保持位置に静止させて機械的に保持する機能と、可動接触子支持台２３を図３及び図１１に示す釈放位置に静止させる機能とを有する。
ここで、固定カム３１は、図４及び図１５に示すように、円筒状に形成されるとともに、上面に固定カム側カム部３１ａを形成し、外周面に複数（本実施形態にあっては４個）の固定カム側ガイド突起を３１ｅが円周方向に均等な間隔で形成されている。固定カム側カム部３１ａは、カム面となる傾斜面３１ｂ，３１ｃ（互いに傾斜方向は異なる）を形成した山形のカム部３１ｄを外周縁に円周方向に連設して構成される。また、各固定カム側ガイド突起３１ｅは、固定カム３１の上端近傍から下端に向けて長方形状に延びるように構成されている。固定カム３１は可動コア３０と一体に形成されているため、図３乃至図１２及び図１５において、これら固定カム及び可動コアは符号３１（３０）で示している。そして、固定カム３１は可動コア３０と一体に形成されているため、可動コア３０と連動して直線上の第１位置（下方位置）および第２位置（上方位置）の間を進退駆動する。
【００１２】
また、支持部材３７は、図３及び図４に示すように、円板状に形成されて固定カム３１（可動コア３０）の上側に配置され、可動接触子支持台２３に棒状の連結軸３８で連結されている。
更に、回転カム３６は、図１３及び図１４に示すように、前記直線と回転軸が一致する円環状に形成されるとともに下面に固定カム側カム部３１ａにカム係合する回転カム側カム部３６ａを形成し、外周面に複数（本実施形態にあっては４個）の径方向に延伸するガイド突起３６ｅが円周方向に均等な間隔で形成され、支持部材３７に回転可能に支持されている。回転カム側カム部３６ａは、カム面となる傾斜面３６ｂ，３６ｃ（互いに傾斜方向は異なる）を形成した山形のカム部３６ｄを円周方向に連設して構成される。また、各ガイド突起３６ｅの下端には、図１４に示すように、回転カム側傾斜面３６ｆが形成されている。
【００１３】
また、スプール３４は、図３に示すように、上端及び下端のそれぞれに外方に突出する鍔部を有する円筒部材で、外側に投入コイル３３が巻回されている。そして、スプール３４の内周側には、フレームカム３５が形成されている。このフレームカム３５は、図４に示すように、前記直線と中心軸が一致する円筒形を有し、円周方向に均等な間隔で複数（本実施形態にあっては４個）のガイド溝３５ａが形成されている。各ガイド溝３５ａは、フレームカム３５の上端から下端に至るまで上下方向に延び、固定カム側ガイド突起３１ｅ及びガイド突起３６ｅを上下方向（軸方向）に案内するようになっている。そして、フレームカム３５の上端面には、各ガイド溝３５ａの上縁から反時計回りに傾斜して立ち下がるように形成されたフレームカム側第１傾斜面３５ｃと、フレームカム側第１傾斜面３５ｃの下端にある溝部３５ｂと、溝部３５ｂの上縁から反時計回りに傾斜して立ち下がるように形成された回転カム側傾斜面３６ｆに係合するフレームカム側第２傾斜面３５ｄとが形成されている。フレームカム側第２傾斜面３５ｄは、溝部３５ｂの上縁から反時計回りに前記ガイド溝３５ａに至るまで延びている。フレームカム側第１傾斜面３５ｃと、溝部３５ｂと、フレームカム側第２傾斜面３５ｄとは、回転カム側傾斜面３６ｆと係合するように形成されている。
【００１４】
そして、電磁接触器１において、可動部としての可動接触子支持台２３は、回転カム３６の直線上の動きに連動して駆動されて釈放位置（図３及び図１１参照）と投入保持位置（図７参照）との間を移動する。また、電磁石ユニット３の可動コア３０を第１位置（下方位置）、第２位置（上方位置）、第１位置（下方位置）の順番で駆動することで、回転カム３６のガイド突起３６ｅをフレームカム３５のガイド溝３５ａから溝部３５ｂへ移動させて可動接触子２２の接点を開から閉にし、更に、可動コア３０を第１位置（下方位置）、第２位置（上方位置）、第１位置（下方位置）の順番で駆動することで、回転カム３６のガイド突起３６ｅをフレームカム３５の溝部３５ｂからガイド溝３５ａへ移動させて可動接触子２２の接点を閉から開とするようになっている。
【００１５】
以下、ラッチ機構４の作用について説明する。
図４及び図１２に示すように、可動コア３０が第１位置に位置し、可動コア３０と一体に形成された固定カム３１の外周面に形成された固定カム側ガイド突起３１ｅ及び回転カム３６のガイド突起３６ｅが、フレームカム３５のガイド溝３５ａに位置するときに、可動部としての可動接触子支持台２３が図３に示すように釈放位置に静止される。また、図８に示すように、可動コア３０が第１位置に位置し、可動コア３０と一体に形成された固定カム３１の固定カム側ガイド突起３１ｅがフレームカム３５のガイド溝３５ａに位置し、回転カム３６のガイド突起３６ｅがフレームカム３５の溝部３５ｂ内の端部に位置するときに、可動部としての可動接触子支持台２３が図７に示すように投入保持位置に静止される。
【００１６】
ラッチ機構４の作用について、詳細に説明すると、可動接触子支持台２３が釈放位置に静止しているときには、図３に示すように、可動接触子支持台２３に支持されている可動接触子２２が固定接触子２１から離間し、電流路が開いている。このとき、図４及び図１２に示すように、可動コア３０が第１位置に位置し、可動コア３０と一体に形成された固定カム３１の外周面に形成された固定カム側ガイド突起３１ｅ及び回転カム３６のガイド突起３６ｅが、フレームカム３５のガイド溝３５ａ内に位置している。
可動接触子支持台２３が釈放位置にある状態で、投入コイル３３が励磁されると、図５及び図６に示すように、固定カム３１（可動コア３０）は固定カム側ガイド突起３１ｅがガイド溝３５ａに沿いつつ上方に向けて移動するとともに、回転カム３６は固定カム３１（可動コア３０）に押圧されてガイド突起３６ｅがガイド溝３５ａに沿いつつ上方に移動し、かつ支持部材３７とともに可動接触子支持台２３が上方に移動し、固定カム３１（可動コア３０）が第２位置に位置すると共に可動接触子支持台２３の投入動作のストロークエンドの状態になる。
【００１７】
この状態になると、図６に示すように、回転カム３６のガイド突起３６ｅがガイド溝２３５ａから上方に外れて、回転カム側カム部３６ａの固定カム側カム部３１ａに対するカム係合の作用により回転カム３６が図６中矢印で示す反時計回りに回転するとともに、回転カム３６のガイド突起３６ｅの回転カム側傾斜面３６ｆがフレームカム側第１傾斜面３５ｃに対してすべり動作する。
可動接触子支持台２３の投入動作のストロークエンドの状態では、図５に示すように、可動接触子支持台２３に支持されている可動接触子２２の可動接点２２ａが固定接触子２１の固定接点２１ａに接触し、電流路が閉じる。
【００１８】
そして、可動接触子支持台２３の投入動作のストロークエンドの状態で投入コイル３３が非励磁状態にされると、図７及び図８に示すように、固定カム３１（可動コア３０）が自重で下方に移動して第１位置に位置するとともに、復帰スプリング３９の作用により支持部材３７及び回転カム３６が下方に押圧されて回転カム３６のガイド突起３６ｅがフレームカム３５の溝部３５ｂ内の端部に移動する。そして、図７に示すように可動接触子支持台２３が投入保持位置に静止される。これにより、可動接触子支持台２３が投入保持位置に静止され機械的に保持される。この状態では、投入コイル３３は励磁されていないが、可動接触子支持台２３に支持されている可動接触子２２の可動接点２２ａが固定接触子２１の固定接点２１ａに接触して電流路が閉じた状態を維持している。
【００１９】
そして、可動接触子支持台２３が投入保持位置に静止しているときに投入コイル３３が再び励磁されると、図９及び図１０に示すように、固定カム３１（可動コア３０）は固定カム側ガイド突起３１ｅがガイド溝３５ａに沿いつつ上方に向けて移動して第２位置になるとともに、回転カム３６は支持部材３７とともに固定カム３１（可動コア３０）に押圧されて回転カム３６のガイド突起３６ｅが溝部３５ｂで上方に移動し、可動接触子支持台２３の釈放動作のストロークエンドの状態になる。
この状態になると、図１０に示すように、回転カム側カム部３６ａと固定カム側カム部３１ａとのカム係合の作用により回転カム３６が反時計回りに回転するとともに、ガイド突起３６ｅの回転カム側傾斜面３６ｆがフレームカム側第２傾斜面３５ｄに対してすべり動作する。
【００２０】
可動接触子支持台２３の釈放動作のストロークエンドの状態では、図９に示すように、可動接触子支持台２３に支持されている可動接触子２２の可動接点２２ａが固定接触子２１の固定接点２１ａに接触して、電流路が閉じた状態を維持している。
そして、可動接触子支持台２３の釈放動作のストロークエンドの状態で、投入コイル３３が非励磁状態にされると、図１１及び図１２に示すように、固定カム３１（可動コア３０）が自重で下方に移動して第１位置になるとともに、復帰スプリング３９の作用により支持部材３７及び回転カム３６が下方に押圧されてガイド突起３６ｅがフレームカム側第２傾斜面３５ｄに対してすべり動作しつつ、前記フレームカム側第２傾斜面３５ｄに隣接するガイド溝３５ａに移動する。そして、回転カム３６のガイド突起３６ｅが当該ガイド溝３５ａの下方に移動して可動接触子支持台２３が釈放位置に静止される。可動接触子支持台２３が釈放位置に静止されると、可動接触子支持台２３に支持されている可動接触子２２の可動接点２２ａが固定接触子２１の固定接点２１ａから離間し、電流路が開くことになる。
【００２１】
図１６に、電磁接触器１における投入コイル３３の操作電圧５１、固定カム３１（可動コア３０）の変位５２、回転カム３６の変位５３及び接点信号５４のタイムチャートを示す。
以上説明した一連の動作においては、投入コイル３３は図１６に示す操作電圧５１のように励磁される。そして、固定カム３１（可動コア３０）の変位は、操作電圧５１に同期して符号５２に示すように変化し、回転カム３６の変位は符号５３で示すように変化する。回転カム３６の変位においてａで示す位置が投入保持位置であり、接点信号は符号５４のように変化する。
【００２２】
このように、  第１実施形態に係る電磁接触器１によれば、可動部としての可動接触子支持台２３を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構４を引き外す、すなわち可動部としての可動接触子支持台２３を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイル３３で操作可能としたラッチ機構４を有する電磁接触器１とすることができる。これにより、投入コイル３３の制御回路が簡単になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招く問題を解消することができる。
【００２３】
また、第１実施形態に係るラッチ機構４を有する電磁接触器１の場合、電磁接触器１の可動コア３０と一体に形成された固定カム３１の上面に固定カム側カム部３１ａを形成して、後述する第２実施形態に係るラッチ機構１０５を有する電磁接触器１０１のように可動コアと別体の固定カム１１０を用いないため、第２実施形態に係るラッチ機構１０５を有する電磁接触器１０１と比較してラッチ機構４を含めた電磁接触器１の構造をよりコンパクトにすることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るラッチ機構を有する電磁接触器は、図１７に示す電磁接触器１の外部に設けられたラッチ機構１０５により、電磁接触器１の開閉時に移動する可動部としての可動接触子支持台１０４を機械的に投入保持位置に保つ。
ここで、電磁接触器１０１は、筐体１０２内に、図示しない接点機構（固定接触子１０３のみ図示）と、筐体１０２内に接点機構を駆動する図示しない電磁石ユニットとを備え、筐体１０２の外部にラッチ機構１０５を備えている。接点機構は、筐体１０２に固定された複数対の固定接触子１０３と、これら固定接触子１０３に対して接離可能に配置された図示しない複数の可動接触子とを備えている。そして、各可動接触子は、可動接触子支持台１０４に支持されている。
【００２５】
また、電磁石ユニットは、鉄芯で構成される図示しない可動コアと、図示しない投入コイルを励磁したときの磁路となる図示しない外ヨークと、励磁により可動コアを動作させる図示しない投入コイルと、投入コイルを巻き付ける図示しないスプールと、可動接触子支持台１０４を上方側（釈放位置側）に向けて付勢する復帰スプリング１５０（図２２参照）とを備えている。ここで、電磁石ユニットの可動コアは、直線上の第１位置（上方位置）および第２位置（下方位置）の間を進退駆動する。
また、ラッチ機構１０５は、電磁接触器１０１の筐体１０２の上面に設置され、図１８に示すように、固定カム１１０と、支持部材１２０と、回転カム１３０と、フレームカム１４０とにより構成されている。ラッチ機構１０５は、電磁接触器１０１の可動接触子支持台１０４（固定カム１１０）を図２１に示す投入保持位置に静止させて機械的に保持する機能と、可動接触子支持台１０４（固定カム１１０）を図１９及び図２５に示す釈放位置に静止させる機能とを有する。
【００２６】
固定カム１１０は、円板状に形成されるとともに、下面に固定カム側カム部１１１を形成し、外周面に複数（本実施形態にあっては５個）の固定カム側ガイド突起１１２を形成し、下面に設けられる連結軸１１３で可動接触子支持台１０４に連結される。固定カム側カム部１１１は、カム面となる傾斜面（互いに傾斜方向は異なる）を形成した山形のカム部を円周方向に円周方向に連設して構成される。複数の固定カム側ガイド突起１１２は、固定カム１１０の円周方向に沿って均等な間隔で配置される。連結軸１１３は、固定カム１１０の下面に断面四角形状の角棒で構成される。
【００２７】
また、支持部材１２０は、円柱状の小径部１２１と、小径部１２１の上側に形成され、小径部１２１よりも直径の大きい大径部１２２と、大径部１２２の上側に形成され、大径部１２２よりも直径の小さい支持部１２４とを備えるとともに、支持部材１２０の径方向の中心に上下方向に貫通する断面矩形状の貫通孔１３を形成している。固定カム１１０の連結軸１１３が支持部材１２０の貫通孔１２３に挿通され、支持部材１２０は、固定カム１１０の連結軸１１３に回転不能かつ上下方向に移動可能に支持されている。
更に、回転カム１３０は、円環状に形成され、上面に径方向内側に突出する縁部１３３を備えている。そして、回転カム１３０の上面の外縁側には固定カム１１０の固定カム側カム部１１１とカム係合する回転カム側カム部１３１が形成されている。また、回転カム１３０の外周面には、複数（本実施形態にあっては５個）のガイド突起１３２が円周方向に均等な間隔で設けられている。そして、各ガイド突起１３２の上面には、回転カム側傾斜面１３２ａが形成されている。回転カム側カム部１３１及び回転カム側傾斜面１３２ａは連続して互いに面一となるように形成されている。この回転カム１３０は、支持部材１２０の大径部１２２上に載って支持部１２４の外周に回転可能に支持される。
【００２８】
また、フレームカム１４０は、円筒状に形成されて電磁接触器１０１の筐体１０２に固定されるとともに内周側にフレームカム部１４１を有している。このフレームカム部１４１は、図１９（Ａ）に示すように、円筒形を有し、円周方向に均等な間隔で複数（本実施形態にあっては１０個）のガイド溝１４１ａが形成されている。各ガイド溝１４１ａは、フレームカム部１４１の上端から下端に至るまで上下方向に延び、固定カム側ガイド突起１１２及びガイド突起１３２を上下方向に案内するようになっている。そして、フレームカム部１４１の下端面には、各ガイド溝１４１ａの下縁から反時計回りに傾斜して立ち上がるように形成されたフレームカム側第１傾斜面１４１ｂと、溝部１４１ｃと、溝部１４１ｃの下縁から反時計回りに傾斜して立ち上がるように形成されたフレームカム側第２傾斜面１４１ｄとが形成されている。フレームカム側第２傾斜面１４１ｄは、溝部１４１ｃの下縁から反時計回りに隣り合うガイド溝１４１ａに至るまで延びている。フレームカム側第１傾斜面１４１ｂと、溝部１４１ｃと、フレームカム側第２傾斜面１４１ｄとは、回転カム側傾斜面１３２ａと係合するように形成されている。
【００２９】
このラッチ機構１０５において、図１９（Ａ）及び図２５に示すように、図示しない可動コア及び固定カム１１０が第１位置に位置し、固定カム１１０の固定カム側ガイド突起１１２及び回転カム１３０のガイド突起１３２がフレームカム部１４１のガイド溝１４１ａに位置するときに、可動部としての可動接触子支持台１０４が釈放位置に静止される。また、図２１に示すように、固定カム１１０の固定カム側ガイド突起１１２がフレームカム部１４１のガイド溝１４１ａに位置する一方で、ガイド突起１３２がフレームカム部１４１の溝部１４１ｃ内の端部に位置するときに、可動部としての可動接触子支持台１０４が図２２（Ｂ）に示すように投入保持位置に静止される。
【００３０】
ラッチ機構１０５の作用について、詳細に説明すると、可動接触子支持台１０４が釈放位置に静止しているときには、可動接触子支持台１０４に支持されている可動接触子が固定接触子１０３から離間し、電流路が開いている。このとき、可動コア及び固定カム１１０は第１位置に位置し、固定カム１１０の固定カム側ガイド突起１１２及び回転カム１３０のガイド突起１３２は、図１９（Ａ）に示すように、フレームカム部１４１のガイド溝１４１ａ内に位置している。なお、可動接触子支持台１０４が釈放位置に静止しているときには、図２３（Ａ）に示すように、固定カム１１０の固定カム側カム部１１１の山形頂点が回転カム１３０の回転カム側カム部１３１の斜面中腹に位置している。
【００３１】
この状態で、投入コイルが励磁されると、図２０に示すように、可動コアが第２位置に移動して固定カム１１０の固定カム側ガイド突起１１２がフレームカム部１４１のガイド溝１４１ａに沿いつつ下方に向けて移動して固定カム１１０が第２位置になる。そして、回転カム１３０は固定カム１１０に押圧されて回転カム１３０のガイド突起１３２がガイド溝１４１ａに沿いつつ下方に移動し、かつ支持部材１２０とともに可動接触子支持台１０４が下方に移動し、可動接触子支持台１０６の投入動作のストロークエンドの状態になる。この状態は、図２２（Ａ）に示されている。
【００３２】
この状態になると、図２０に示すように、回転カム１３０のガイド突起１３２がガイド溝１４１ａから下方に外れて、回転カム側カム部１３１と固定カム側カム部１１１とのカム係合の作用により、回転カム１３０が図２０中矢印で示す反時計回りに回転するとともに、ガイド突起１３２の回転カム側傾斜面１３２ａがフレームカム側第１傾斜面１４１ｂに対してすべり動作する。
可動接触子支持台１０４の投入動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台１０４に支持されている複数の可動接触子の可動接点が複数対の固定接触子１０３の固定接点に接触し、電流路が閉じる。
【００３３】
そして、可動接触子支持台１０４の投入動作のストロークエンドの状態で投入コイルが非励磁状態にされると、図２１及び図２２（Ｂ）に示すように、復帰スプリング１５０の作用により可動接触子支持台１０４が上方に押圧されて投入保持位置に移動するとともに固定カム１１０及び可動コアも第２位置からやや上方に移動し、また、回転カム１３０のガイド突起１３２が溝部１４１ｃ内の端部に移動して可動接触子支持台１０４が投入保持位置に静止される。ここで、可動接触子支持台１０４は、図２２（Ｂ）に示すように、投入保持位置にあるときには、上方への移動が支持部材１２０によって規制され、支持部材１２０の上方への移動は回転カム１３０によって規制され、回転カム１３０の上方への移動はフレームカム部１４１によって規制される。一方、可動接触子支持台１０４の下方への移動は復帰スプリング１５０の付勢力によって規制される。したがって、可動接触子支持台１０４が投入保持位置に静止され機械的に保持される。この状態では、投入コイルは励磁されていないが、可動接触子支持台１０４に支持されている可動接触子の可動接点が固定接触子１０３の固定接点に接触して電流路が閉じた状態を維持している。
【００３４】
そして、可動接触子支持台１０４が投入保持位置に静止しているときに投入コイルが再び励磁されると、図２４に示すように、可動コアが第２位置に移動して固定カム１１０の固定カム側ガイド突起１１２がフレームカム部１４１のガイド溝１４１ａに沿いつつ下方に向けて移動して固定カム１１０が第２位置になる。そして、回転カム１３０は固定カム１１０に押圧されて支持部材１２０とともにガイド突起１３２がフレームカム部１４１の溝部１４１ｃで下方に移動し、可動接触子支持台１０４の釈放動作のストロークエンドの状態になる。
【００３５】
この状態になると、図２４に示すように、回転カム１３０のガイド突起１３２がフレームカム部１４１の溝部１４１ｃから下方に外れて、回転カム側カム部１３１と固定カム側カム部１１１とのカム係合の作用により、回転カム１３０が反時計回りに回転するとともに、ガイド突起１３２の回転カム側傾斜面１３２ａがフレームカム側第２傾斜面１４１ｄに対してすべり動作する。
可動接触子支持台１０４の釈放動作のストロークエンドの状態では、可動接触子支持台１０４に支持されている可動接触子の可動接点が固定接触子１０３の固定接点に接触して、電流路が閉じた状態を維持している。
【００３６】
そして、投入コイルがこの状態で非励磁状態にされると、復帰スプリング１５０の作用により可動接触子支持台１０４が上方に押圧されて釈放位置に移動するとともに、固定カム１１０及び可動コアも上方に移動して第１位置になる。この際に、回転カム側カム部１３１と固定カム側カム部１１１とのカム係合の作用により、回転カム１３０が反時計回りに回転して上方に押圧されて回転カム１３０のガイド突起１３２が隣接するガイド溝１４１ａに移動し可動接触子支持台１０４が釈放位置に静止される。可動接触子支持台１０４が釈放位置に静止されると、可動接触子支持台１０４に支持されている可動接触子の可動接点が固定接触子１０３の固定接点から離間し、電流路が開くことになる。
【００３７】
このように、  第２実施形態に係る電磁接触器１０１によれば、可動部としての可動接触子支持台１０４を投入保持位置に移動させる投入動作と、ラッチ機構１０５を引き外す、すなわち可動部としての可動接触子支持台１０４を釈放位置に移動させる釈放動作とを同じ一つの投入コイルで操作可能としたラッチ機構１０５を有する電磁接触器１０１とすることができる。これにより、投入コイルの制御回路が簡単になるとともに、コイル数が多いことによるコストアップや設置スペースの増加による外形寸法の大型化を招く問題を解消することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、第１実施形態に係る電磁接触器１において、投入コイル３３の投入、投入保持及び釈放の一連の動作で回転カム３６は９０°回転するが、固定カム側カム部３１ａ、回転カム側カム部３６ａ及びフレームカム３５のフレームカム側第１傾斜面３５ｃ、フレームカム側第２傾斜面３５ｄの高さ及び角度と、フレームカム３５のガイド溝３５ａの数を適宜変更することで、任意の角度回転させることができる。
【００３９】
また、第２実施形態に係る電磁接触器１０１において、投入コイルの投入、投入保持及び釈放の一連の動作で回転カム１３０は３６°回転するが、固定カム側カム部１１１、回転カム側カム部１３１及びフレームカム部１４１のフレームカム側第１傾斜面１４１ｂ、フレームカム側第２傾斜面１４１ｄの高さ及び角度と、フレームカム部１４１のガイド溝１４１ａの数を適宜変更することで、任意の角度回転させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  電磁接触器
４  ラッチ機構
２２  可動接触子
２３  可動接触子支持台（可動部）
３０  可動コア
３１  固定カム
３１ａ  固定カム側カム部
３１ｅ  固定カム側ガイド突起
３３  投入コイル
３６  回転カム
３６ａ  回転カム側カム部
３６ｅ  ガイド突起
３６ｆ  回転カム側傾斜面
３４  スプール
３５  フレームカム
３５ａ  ガイド溝
３５ｂ  溝部
３５ｃ  フレームカム側第１傾斜面
３５ｄ  フレームカム側第２傾斜面
３９  復帰スプリング
１０１  電磁接触器
１０２  筐体
１０３  固定接触子
１０４  可動接触子支持台（可動部）
１０５  ラッチ機構
１１０  固定カム
１１１  固定カム側カム部
１１２  固定カム側ガイド突起
１１３  連結軸
１２０  支持部材
１３０  回転カム
１３１  回転カム側カム部
１３２  ガイド突起
１３２ａ  回転カム側傾斜面
１４０  フレームカム
１４１  フレームカム部
１４１ａ  ガイド溝
１４１ｂ  フレームカム側第１傾斜面
１４１ｃ  溝部
１４１ｄ  フレームカム側第２傾斜面
１５０  復帰スプリング
【図１】
0006740735.tif 000002
【図２】
0006740735.tif 000003
【図３】
0006740735.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006740735.tif 000006
【図６】
0006740735.tif 000007
【図７】
0006740735.tif 000008
【図８】
0006740735.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006740735.tif 000011
【図１１】
0006740735.tif 000012
【図１２】
0006740735.tif 000013
【図１３】
0006740735.tif 000014
【図１４】
0006740735.tif 000015
【図１５】
0006740735.tif 000016
【図１６】
0006740735.tif 000017
【図１７】
0006740735.tif 000018
【図１８】
0006740735.tif 000019
【図１９】
0006740735.tif 000020
【図２０】
0006740735.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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