特許 6024439 電磁接触器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024439

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】電磁接触器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/00 20060101AFI20161107BHJP

   H01H 50/20 20060101ALI20161107BHJP

   H01H 50/02 20060101ALI20161107BHJP

   H01H 50/04 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H01H50/00 F

   H01H50/20 Y

   H01H50/02 B

   H01H50/04 D

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-272946(P2012-272946)

(22)【出願日】2012年12月14日

(65)【公開番号】特開2014-120245(P2014-120245A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年11月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】羽澤 耕明

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 勝昭

【審査官】 関 信之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２５３５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１４９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１６７３３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０５９６２８２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３３１５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ５０／００

Ｈ０１Ｈ ５０／０２

Ｈ０１Ｈ ５０／０４

Ｈ０１Ｈ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内に、電磁石と、この電磁石の固定鉄心に対向配置した可動鉄心と、この可動鉄心を支持し、通電路を開閉する接点機構に連結した可動支持部と、前記電磁石への励磁電流の電路を切り換える切換えスイッチと、を収納した電磁接触器において、
前記切換えスイッチは、スイッチケース内に、スイッチ固定接点と、このスイッチ固定接点に対向したスイッチ可動接点と、前記スイッチ固定接点に接離可能となるように前記スイッチ可動接点を支持するスイッチ支持部とが収納され、前記スイッチ支持部に連結した外部可動子が、前記スイッチケースの外壁に設けた外部開口窓を通過して該スイッチケースの外部に突出した構造とされ、
前記可動支持部に、前記外部可動子に係合可能なスイッチ係合部を設け、このスイッチ係合部の移動が、前記スイッチ可動接点及び前記スイッチ固定接点が接離するように前記外部可動子に伝達されるとともに、
前記外部開口窓内で移動する前記外部可動子の周囲に存在している隙間を、防塵部材で閉塞したことを特徴とする電磁接触器。

【請求項2】

前記防塵部材は、前記スイッチケースの外壁に沿って配置され、前記外部可動子と一体にスライド移動して前記隙間を閉塞する防塵プレートであることを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。

【請求項3】

前記防塵プレートに嵌合窓を形成し、この嵌合窓で前記外部可動子が外嵌されていることを特徴とする請求項２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、電動モータ等の電気的負荷機器に供給する電流を開閉する電磁接触器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電磁接触器は、筐体内に、通電路に介装され、所定距離を保って離間配置された一対の導電部を有する固定接触子と、一対の導電部が延在する方向に対して直行する方向に移動して一対の導電部に設けた固定接点に接離する可動接点を有する可動接触子と、固定鉄心及びこの固定鉄心に吸着可能に対向配置された可動鉄心を有する電磁石と、前記可動接触子を支持し、前記電磁石の前記可動鉄心に連結された可動支持部と、を配置した装置である（例えば、特許文献１）。

【0003】

この特許文献１の装置の電磁石は、一対の固定鉄心にそれぞれ電磁コイルが巻装されており、電磁コイルを励磁して可動鉄心が固定鉄心に吸引されると、可動接点及び固定接点が電気的に接続する。
ここで、一対の固定鉄心に可動鉄心を吸着させる投入電磁コイルと、一対の固定鉄心に可動鉄心が吸着されている状態を保持する保持電磁コイルの２種類の電磁コイルを備えた電磁石を有する電磁接触器が知られている（例えば、特許文献２）。

【0004】

この特許文献２の電磁接触器は、投入電磁コイル及び保持電磁コイルに励磁電流を通電する切換えスイッチを備えており、この切換えスイッチは、電磁石の周囲を覆っている筐体内部に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−３３１５８５号公報

【特許文献2】特開２０００−８２３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、筐体内部の電磁石の動作などで発生した摩耗粉などの粉塵が、切換えスイッチの接点に接触すると、切換えスイッチの動作不良や接触不良を引き起こすおそれがある。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、筐体内で発生する摩耗粉などの粉塵によって切換えスイッチが動作不良や接触不良を起こすのを防止する電磁接触器を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、一の実施形態に係る電磁接触器は、筐体内に、電磁石と、この電磁石の固定鉄心に対向配置した可動鉄心と、この可動鉄心を支持し、通電路を開閉する接点機構に連結した可動支持部と、前記電磁石への励磁電流の電路を切り換える切換えスイッチと、を収納した電磁接触器において、前記切換えスイッチは、スイッチケース内に、スイッチ固定接点と、このスイッチ固定接点に対向したスイッチ可動接点と、前記スイッチ固定接点に接離可能となるように前記スイッチ可動接点を支持するスイッチ支持部とが収納され、前記スイッチ支持部に連結した外部可動子が、前記スイッチケースの外壁に設けた外部開口窓を通過して該スイッチケースの外部に突出した構造とされ、前記可動支持部に、前記外部可動子に係合可能なスイッチ係合部を設け、このスイッチ係合部の移動が、前記スイッチ可動接点及び前記スイッチ固定接点が接離するように前記外部可動子に伝達されるとともに、前記外部開口窓内で移動する前記外部可動子の周囲に存在している隙間を、防塵部材で閉塞した。

【0008】

この一の実施形態に係る電磁接触器によると、電磁接触器の遮断状態及び投入状態の繰り返しによって電磁石の周囲に摩耗粉などの粉塵が発生しても、防塵部材が、外部開口窓の外部可動子の周囲の隙間から粉塵がスイッチケース内部に入り込むことを防止する。
また、一の実施形態に係る電磁接触器は、前記防塵部材が、前記スイッチケースの外壁に沿って配置され、前記外部可動子と一体にスライド移動して前記隙間を閉塞する防塵プレートである。

【0009】

また、一の実施形態に係る電磁接触器は、前記防塵プレートに嵌合窓を形成し、この嵌合窓で前記外部可動子が外嵌されているようにした。
これら一の実施形態に係る電磁接触器によると、スイッチケースの外壁に沿ってスライド自在に防塵プレートを配置し、防塵プレートを外部可動子に係合するという簡便な構造で、スイッチケース内部への粉塵の侵入を確実に防止できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の電磁接触器によると、電磁接触器の遮断状態及び投入状態の繰り返しによって電磁石の周囲に摩耗粉などの粉塵が発生しても、防塵部材が、外部開口窓の外部可動子の周囲の隙間から粉塵がスイッチケース内部に入り込むのを阻止し、切換えスイッチが動作不良や接触不良を起こすのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る遮断状態の電磁接触器を示す縦断面図である。

【図2】本発明に係る電磁接触器の電磁石を構成する電磁コイルの電気的接続関係を示す図である。

【図3】本発明に係る電磁接触器の切換えスイッチを示す断面図である。

【図4】図３のＡ−Ａ線矢視図である。

【図5】本発明に係る電磁接触器の切換えスイッチ及び防塵プレートを示す斜視図である。

【図6】切換えスイッチに防塵プレートを係合した状態を示す平面図である。

【図7】電磁接触器が遮断状態のときの切換えスイッチに係合した防塵プレートの位置を示す図である。

【図8】電磁接触器が投入状態のときの切換えスイッチに係合した防塵プレートの位置を示す図である。

【図9】本発明に係る投入状態の電磁接触器を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる実施形態の電磁接触器１０を示す断面図である。
本実施形態の電磁接触器１０の本体ケースは、絶縁材からなる下ケース１１と、下ケース１１の上部に装着した絶縁材からなる上ケース１２と、上ケース１２の上部開口を覆って装着した絶縁材からなる消弧カバー１３とで構成されている。

【0013】

下ケース１１の上壁には、固定接触子１５及び端子板１６が固定されている。
固定接触子１５及び端子板１６は、電源側及び負荷側に一対設けられており（例えば左側が電源側、右側が負荷側）、上部の固定接触子１５は、導電部１５ａの上部に固定接点１５ｂを設け、下部の端子板１６は、下ケース１１の外部に引き出されている。
そして、下ケース１１の上部に上ケース１２を装着することで、固定接触子１５が上ケース１２の内部空間に収納されている。

【0014】

下ケース１１の下部空間には、電磁石１７が収納されている。この電磁石１７は、左右一対の固定鉄心１７ａ，１７ｂと、一方の固定鉄心１７ａの外周にコイルホルダ１７ｃ
を介して巻回された電磁コイル１７ｄと、他方の固定鉄心１７ｂの外周にコイルホルダ１７ｃを介して巻回された電磁コイル１７ｅと、一対の固定鉄心１７ａ，１７ｂの下部端面に当接して設けたヨーク１７ｆと、一対の固定鉄心１７ａ，１７ｂの上部端面に当接して設けた磁極板１７ｇ，１７ｈと、磁極板１７ｇ，１７ｈに対向して配置された可動鉄心１７ｉと、を備えている。
また、下ケース１１の上部空間及び上ケース１２の内部空間に接点機構２０が収納されている。

【0015】

接点機構２０は、接点支え２１及び電磁石１７の可動鉄心１７ｉを固定する連結部２２を備えて上下方向に移動自在に配置された可動ホルダ２３と、可動ホルダ２３の上部に連結され、電源側及び負荷側の一対の導電部１５ａに上方から対向している１枚の板状の可動接触子２４と、この可動接触子２４の固定接点１５ｂに対向する位置に設けた可動接点２５と、接点支え２１の上部に連結されて可動接触子２４に対して下方に向けてばね付勢力を付与する接圧スプリング２６と、磁極板１７ｇ，１７ｈと連結部２２との間に複数配置され、可動鉄心１７ｉを固定鉄心１７ａ，１７ｂから離れる方向に付勢する復帰スプリング２７と、を備えている。

【0016】

本実施形態の電磁石１７は、一対の固定鉄心１７ａ，１７ｂのうち一方の固定鉄心１７ａの外周に巻回されている電磁コイル１７ｄが投入電磁コイルであり（以下、投入電磁コイル１７ｄと称する）、他方の固定鉄心１７ｂの外周に巻回されている電磁コイル１７ｅが、保持電磁コイルである（以下、保持電磁コイル１７ｅと称する）。

【0017】

図２に示すように、投入電磁コイル１７ｄ及び保持電磁コイル１７ｅは直列に接続されているとともに、保持電磁コイル１７ｅに対して並列に常閉接点（ｂ接点）の切換えスイッチ１８が接続されている。
この切換えスイッチ１８は、図１に示すように、スイッチケース２９の内部に配置されたスイッチユニット３０とされて下ケース１１内の電磁石１７の周囲に配置されている。
ここで、可動ホルダ２３の連結部２２には、スイッチユニット３０に向けて延在する押圧子２８が形成されている。

【0018】

図３から図６は、スイッチユニット３０の構成を示すものである。
図３及び図４に示すように、絶縁材からなるスイッチケース２９には、下側に下ケース１１に固定ねじを介して固定される固定部２９ａが形成されている。
スイッチケース２９は一側に開口部２９ｂを設けており、内部の上下位置に、互いに離間して２対のスイッチ導電板３１からなる切換えスイッチ１８が配置されている。

【0019】

上部に配置した一対のスイッチ導電板３１には、スイッチケース２９の開口部２９ｂから突出するリード線接続部３２が形成されているとともに、互いが近接する位置の下面にスイッチ固定接点３３が形成されている。また、下部に配置した一対のスイッチ導電板３１も同一構成である。なお、２対のスイッチ導電板３１のリード線接続部３２は、図２に示すように、一端側のリード線１８ａ及び他端側のリード線１８ｂを接続して２対のスイッチ導電板３１を並列に接続するためのものである（図５参照）。

【0020】

スイッチケース２９内の中央部に、スイッチ可動接点支え３４が配置され、スイッチ可動接点支え３４に２対のスイッチ導電板３１に直交する方向にばね付勢力を付与する可動接点押付けばね３５が配置されている。
スイッチ可動接点支え３４には、スイッチ可動接点３６を備えたスイッチ可動接触子３７が上下に一対配置されており、可動接点押付けばね３５のばね付勢力によりスイッチ可動接点支え３４が押圧されることで、各スイッチ可動接点３６がスイッチ固定接点３３に接続している。

【0021】

また、図４及び図５に示すように、スイッチ可動接点支え３４には、前述した可動ホルダ２３の連結部２２に形成した押圧子２８と係合する外部可動子３８が、スイッチケース２９の開口部２９ｂから突出して形成されている。
図５に示すように、スイッチケースの開口部３０ｂは、スイッチカバー３９によって覆われている。このスイッチカバー３９は、外部可動子３８を外部に突出させる外部開口窓４０と、リード線接続部３２を外部に突出させる複数の接続部窓４１が形成されている。ここで、外部開口窓４０は、押圧子２８との係合により外部可動子３８が移動する方向を長手方向とした長方形状の開口部として形成されている。

【0022】

また、図５に示すように、本実施形態のスイッチユニット３０には、スイッチカバー３９の外部開口窓４０を覆う防塵プレート４２が配置されている。
この防塵プレート４２は、スイッチカバー３９の外面に沿うプレート本体４２ａと、プレート本体４２ａに形成され、スイッチ可動接点支え３４の外部可動子３８の基部の外周形状と略同形状の嵌合窓４２ｂと、プレート本体４２ａの端部に形成され、可動ホルダの押圧子２８と下ケース１１の内面との間の空間に入り込むサブプレート４２ｃとを備えている。

【0023】

また、スイッチカバー３９には複数のスライドガイド４３が形成されており、図６に示すように、スイッチ可動接点支え３４の外部可動子３８を嵌合窓４２ｂに嵌合した防塵プレート４２は、スライドガイド４３に左右側縁部が支持されながら、スイッチカバー３９に沿ってスライド移動する。
なお、本発明に係る筐体が下ケース１１、上ケース１２、消弧カバー１３に対応し、本発明に係るスイッチ係合部が押圧子２８に対応し、本発明に係る可動支持部が可動ホルダ２３の連結部２２に対応し、本発明に係るスイッチケースの外壁がスイッチカバー３９に対応している。

【0024】

次に、本実施形態の動作を説明する。
図１の遮断状態の電磁接触器１０から、電磁石１７の投入電磁コイル１７ｄを励磁することで一方の固定鉄心１７ａに電磁力を発生させる。これにより、可動鉄心１７ｉが復帰ばね２７のばね付勢力に打ち勝って固定鉄心１７ａに吸着されていき、可動ホルダ２３が下方へ移動していく。可動接触子２４が下方へ移動すると、図９に示すように、可動接点２５が固定接点１５ｂに接続されて投入状態の電磁接触器１０となる。

【0025】

固定鉄心１７ａ側への可動鉄心１７ｉの移動とともに可動ホルダ２３が移動していくと、可動ホルダ２３に形成した押圧子２８の下方移動とともに、スイッチユニット３０のスイッチ可動接点支え３４が、可動接点押付けばね３５のばね付勢力に抗して移動する。このスイッチ可動接点支え３４の移動により、切換えスイッチ１８の２対のスイッチ可動接点３６がスイッチ固定接点３３から離間した開状態となる。これにより、投入電磁コイル１７ｄに流れていた励磁電流が、投入電磁コイル１７ｄ及び保持電磁コイル１７ｅの両方に通電され、固定鉄心１７ａ，１７ｂの両方に電磁力が発生し、可動接点２５及び固定接点１５ｂの接触状態が保持される。

【0026】

ここで、図１で示した電磁接触器１０の遮断状態では、外部可動子３９に嵌合窓４２ｂが嵌合している防塵プレート４２は、図７に示すように、プレート本体４２ａがスイッチカバー３９に形成した外部可動子３８の外部開口窓４０を閉塞している。
一方、電磁接触器１０が投入状態に移行する際、可動ホルダ２３の押圧子２８とともにスイッチユニット３０の外部可動子３８が移動する場合にも、防塵プレート４２は、外部可動子３８とともにスイッチカバー３９に沿ってスライド移動し、図８に示すように、プレート本体４２ａが外部開口窓４０を常に閉塞する。

【0027】

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の電磁接触器１０によると、切換えスイッチ１８は、スイッチケース２９に内蔵したスイッチユニット３０とされて下ケース１１内の電磁石１７の周囲に配置され、可動ホルダ２３の押圧子２８が外部可動子３８に係合することで切換え動作を行うようにしているので、組立時間の短縮を図ることができる。

【0028】

また、スイッチユニット３０のスイッチカバー３９に、スイッチ可動接点支え３４の外部可動子３８を移動させる外部開口窓４０が形成されているが、磁接触器１０の遮断状態及び投入状態の際には、防塵プレート４２が常に外部開口窓４０を閉塞する。したがって、電磁接触器１０の遮断状態及び投入状態の繰り返しによって電磁石１７の周囲に摩耗粉などの粉塵が発生しても、防塵プレート４２によって粉塵が、外部開口窓４０の外部可動子３８の周囲の隙間からスイッチユニット３０内部に入り込むことを防止し、切換えスイッチ１８が動作不良や接触不良を起こすことを確実に防止することができる。

【0029】

また、本実施形態の防塵プレート４２は、スイッチユニット３０のスイッチカバー３９にスライドガイド４３を介してスライド自在に配置されており、磁接触器１０の遮断状態及び投入状態の際に外部可動子３８とともにスライド移動することで外部開口窓４０を閉塞するという簡便な構造で、スイッチユニット３０内部への粉塵の侵入を確実に防止することができる。

【0030】

なお、本実施形態では、切換えスイッチ１８を備えたスイッチユニット３０を電磁接触器１０の下ケース１１の内部に配置した構造を示したが、可動ホルダ２３の移動とともに係合する構造であれば、電磁接触器１０の下ケース１１とは異なる他の本体ケースの内部に配置する構造であってもよい。

【符号の説明】

【0031】

１０…電磁接触器、１１…下ケース、１２…上ケース、１３…消弧カバー、１５…固定接触子、１５ａ…導電部、１５ｂ…固定接点、１６…端子板、１７…電磁石、１７ａ，１７ｂ…固定鉄心、１７ｃ…コイルホルダ、１７ｄ…投入電磁コイル、１７ｅ…保持電磁コイル、１７ｆ…ヨーク、１７ｇ，１７ｈ…磁極板、１７ｉ…可動鉄心、１８…切換えスイッチ、１８ａ、１８ｂ…リード線、２０…接点機構、２１…接点支え、２２…連結部、２３…可動ホルダ、２４…可動接触子、２５…可動接点、２６…接圧スプリング、２７…復帰スプリング、２８…押圧子、２９…スイッチケース、２９ａ…固定部、２９ｂ…開口部、３０…スイッチユニット、３１…スイッチ導電板、３２…リード線接続部、３３…スイッチ固定接点、３４…スイッチ可動接点支え、３５…可動接点押付けばね、３６…スイッチ可動接点、３７…スイッチ可動接触子、３８…外部可動子、３９…スイッチカバー、４０…外部開口窓、４１…接続部窓、４２…防塵プレート、４２ａ…プレート本体、４２ｂ…嵌合窓、４２ｃ…サブプレート、４３…スライドガイド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】