JP2003527732A - 電磁開閉機器 - Google Patents

電磁開閉機器

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JP2003527732A
JP2003527732A JP2001567606A JP2001567606A JP2003527732A JP 2003527732 A JP2003527732 A JP 2003527732A JP 2001567606 A JP2001567606 A JP 2001567606A JP 2001567606 A JP2001567606 A JP 2001567606A JP 2003527732 A JP2003527732 A JP 2003527732A
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ファーバー、シュテファン
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Abstract

(57)【要約】 開閉機器ハウジング（２）と、このハウジングに挿入可能で、コイルのためのコイル枠（１２）を備えたプラグインユニット（４）とを備えた電磁開閉機器、特に接触器において、プラグインユニットのハウジング部分（４０）に節電的な接続のための電気開閉器（２４）の開閉素子（３０）を機械的に操作するために設けられた釈放素子（６０）が支承されている。この開閉器はプラグインユニットに配置された支持体（プリント配線基板（２２））に取り付けられ、支持体輪郭（７０）でハウジング部分の軸受輪郭（７２）に接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、開閉機器ハウジングと、該ハウジングに挿入可能なプラグインユニ
ットとを備え、該ユニットがコイルのためのコイル枠を持つ、例えば国際公開第
９５／１２８９１パンフレットから公知の電磁開閉機器、特に接触器に関する。
【０００２】 コイルモジュールとも称されるこのプラグインユニットは、少なくとも、１つ
或いは複数の銅巻線と、該巻線に外部電圧を供給する配線領域とを備えたコイル
枠とからなる。コイルモジュールは電磁開閉機器の駆動装置を形成する。
【０００３】 この種駆動装置の特殊な構成は、例えば所謂節電形接続駆動装置である。この
装置では、開閉機器の開閉に必要な比較的大きい投入又は動作エネルギーが、所
定の時点で明らかにより低い保持エネルギーに抑制される。このことは、開閉機
器のエネルギー消費が投入状態で減少し、それに応じて損失出力及びこれに伴っ
て熱放散も減少するという利点を持っている。
【０００４】 このような節電的な接続を実現するため、コイルに２つの巻線を設け、その１
つを動作巻線、他を保持巻線とすることは公知である。機械的な開閉素子でこの
動作巻線を遮断し、保持巻線のみに電流を流す。その際機械的な開閉素子の操作
は、開閉機器の可動ユニットにより動かされかつ開閉素子の投入動作中所定の時
点で操作される適当な釈放素子によって実行する。可動ユニット（アンカーとコ
ンタクトバー）が動作巻線の遮断時点とその最終位置（保持位置）との間を動く
差動行程は、開閉機器の可動ユニットの運動エネルギーにより達成する。
【０００５】 米国特許第５０４００８９号明細書から公知の、直流電流リレーの節電的接続
においては、駆動コイルの巻線部或いは付加的な抵抗を追加接続することにより
釈放コイルを介して流れる釈放電流を比較的高い投入電流値から比較的低い保持
電流値に下げることによって、全エネルギー消費を低減している。
【０００６】 できるだけ少ない動作エネルギーで保持位置に確実に保持
すべく、開閉時点を保持位置よりできるだけ前に置く努力がなされている。この
ことは、保持位置の達成を確保するために、開閉点の正確な状態を要求する。
【０００７】 本発明の課題は、その構造的構成によって機械的な節電的な接続の実現のため
に開閉機器ハウジングに設置される電気開閉器の開閉点に対し、できるだけ小さ
い許容値幅を可能とするような電磁開閉機器を提供することにある。
【０００８】 上記の課題は、本発明によれば、請求項１の特徴事項により解決される。即ち
本発明による電磁開閉機器、特に接触器は、開閉機器ハウジングと、このハウジ
ングに挿入可能なプラグインユニットとを備え、該ユニットはコイルのためのコ
イル枠並びにプラグインユニットのハウジング部分に支承され、節電的な接続の
ための電気開閉器の開閉素子を機械的に操作する釈放素子を備え、この電気開閉
器がプラグインユニットに配置された支持体に取り付けられ、支持体の輪郭はハ
ウジング部分の軸受輪郭に接する。
【０００９】 この手段により節電的な接続を実現すべく設けられる開閉器は、釈放素子も支
持されている同一のハウジング部分において、ハウジング部分と支持体とが２つ
に別々の構造部品であり、これらがプラグインユニットの製造後に初めて纏めら
れるにも係らず、ある基準面に対し固定した状態に位置を占める。釈放素子に相
対的な開閉器の状態は、この対策により、開閉器が支持体、特にプリント配線基
板に予め取り付けられ或いはこのプリント配線基板がプラグインユニットにおい
てハウジング部分に相対して配置されているときの許容値と無関係である。これ
により開閉ストローク許容値は最小に低減される。
【００１０】 本発明の好適な構成では、開閉素子を操作する際に開閉器に与えられる力は、
支持体輪郭を経て軸受輪郭に伝わる。この手段により、開閉器はその操作時にも
ハウジング部分、従って釈放素子に対して固定基準位置に留まる。
【００１１】 特に電気開閉器はハウジング部分の外壁に対しほぼ平行に配置されたプリント
配線基板に取り付けられ、該基板を、ハウジングの支持体輪郭を形成する少なく
とも１つの部分で通り抜ける。これにより製造技術的に特に簡単なプラグインユ
ニット構造が可能となる。
【００１２】 軸受輪郭は、特にこの範囲に補強構造を備えた外壁の内側に配置するとよい。
これにより、開閉素子操作時のハウジング部分の変形を大幅に回避できる。
【００１３】 本発明の他の有利な構成では、ハウジング部分に、開閉器が配置されかつモー
ルド材でその姿勢で固定されるタブが形成される。これは製造技術的に特に容易
に実現できる。加えて、モールド材は同時に、開閉器のプリント配線基板に付加
的に配置される電子部品をも保護する。
【００１４】 好ましくは、ハウジング部分に釈放素子を支持する側面の支持アームが配置さ
れる。これにより釈放素子の安定かつ位置の正確な支持が可能になる。
【００１５】 本発明の更に好ましい構成では、コイル枠はその端面の１つに少なくとも１つ
の接続アームを備え、それによりコイル枠がハウジング部分に支持される。その
場合、特に他方の端面に少なくとも１つの係止片を設け、これをハウジング部分
の対応の切り欠きに係合させる。これによりハウジング部分へのコイル枠の安定
した支持が確保できる。
【００１６】 特に、切り欠きは釈放素子のための支持アームに形成される。これにより特に
簡単な構造上の構成が可能になる。支持アームは、釈放素子の支持機能も、コイ
ル枠の固定機能も引き受けているからである。
【００１７】 本発明を更に説明するために図面の実施例を参照する。
【００１８】 図１において、電磁開閉機器、この例では接触器は開閉機器ハウジング２を有
し、内部にプラグインユニット４（コイルモジュール）を収容している。このユ
ニット４はハウジングの蓋側に配線領域６を備え、これにプラグインユニット４
のコイルの、コイル巻線のための端子接点素子が配置されている。この図は、そ
の他に、電磁開閉機器の開閉接点のための配線領域８を破線で示している。
【００１９】 図２の如く、コイル枠１２の端面１０に２つの接続アーム１４を設けている。
このアームはＵ字の脚を形成し、Ｕ字の底辺はコイル枠１２の端面フレーム１８
の長側縁１６で形成されている。接続アーム１４の少なくとも一方は、図示しな
いコイル巻線の両端に導くための側面方向のスリット２０を備える。
【００２０】 接続アーム１４の自由端に支持体、この例ではプリント配線基板２２が配置さ
れている。基板２２は電気開閉器２４並びに節電的な接続を実現する上で必要な
その他の電子部品２５の支持体である。電気開閉器２４は、その場合、この支持
体に予め固定されている。
【００２１】 プリント配線基板２２は図示しないコンタクトピンを備え、これにコイル巻線
の両端が接続される。プリント配線基板２２から端子リード２６が、外部から開
閉機器の操作のために導かれる制御電圧のための端子接点２８に通じている。
【００２２】 開閉器２４は、プリント配線基板２２と反対側の面に開閉素子３０を備え、そ
の軸方向の動きによって開閉器２４を機械的に操作する。
【００２３】 図３において、コイル枠及びプリント配線基板２２を収納すべく設けたハウジ
ング部分４０は、２つの側面方向の支持アーム４２を備え、これらはその内面側
に夫々、ハウジング部分４０に嵌められるコイル枠（図２）を収納する横方向の
案内部材４４を備えている。ハウジング部分４０は同時に、完全に取り付けられ
たプラグインユニット４（図１）が開閉機器内に位置を取るとき、開閉機器ハウ
ジング（図２）の蓋となり、従ってその構成部品である。
【００２４】 ハウジング部分４０は側壁４６を備え、これはプラグインユニットの内部に延
び、蓋と共にプリント配線基板２２（図２）を収納するタブ４８を形成する。該
タブ４８の底部に、支持円筒５０が存在する。この円筒５０の外表面に、底面に
形成された交叉筋交い５２が結合され、これは合成樹脂の射出成形物からなるハ
ウジング部分４０に対し支持円筒５０の範囲内の補強構造を形成している。支持
円筒５０と交叉筋交い５２からなる補強構造はタブ４８の底面の窪みにある。
【００２５】 図４は、ハウジング部分４０にコイル枠１２を挿入したプラグインユニット４
を示す。この図から、装着されたプリント配線基板２２がタブ４８で支持されて
いることが分かる。開閉器２４は、その場合、この図では見えない補強構造上に
あり、支持円筒５０（図３）が開閉素子３０の長軸、即ちその操作の際にこれに
加わる力の方向と一致している。
【００２６】 図５は釈放素子６０を取り付けたプラグインユニット４を示す。釈放素子６０
は軸６２に揺動可能に、軸受アーム１４の軸受開口６４に支承されている。この
軸６２に釈放レバー６６が固定され、これはこの図示しない開閉機器のアンカー
により生ずる軸６２の揺動運動時、開閉器２４の開閉素子３０を操作する。
【００２７】 図６の開閉器２４は軸受尖端６８を備え、該尖端はプリント配線基板２２を貫
通している。この尖端６８はほぼ中空円筒状で縦溝を備え、その結果中空円筒は
２つのハーフシェルに分割されている。このため軸受尖端６８の、プリント配線
基板２２の対応の孔への挿入が容易となる。軸受尖端６８の円周を先細りとする
と開閉器２４はプリント配線基板２２に拘束され、その組み立てが容易になる。
【００２８】 軸受尖端６８の端面は支持体輪郭７０を形成し、これは軸受輪郭７２を形成す
る支持円筒５０の端面で支持されている。なお、この図では支持円筒５０の端面
側の縁部だけが見えている。プリント配線基板２２は予め取り付けられた開閉器
２４と共に、ハウジング部分４０の外壁７３に対し平行にタブ４８内に、開閉器
２４の支持体輪郭７０がハウジング部分４０の軸受輪郭７２に接する迄挿入され
る。開閉器２４は、その場合、プリント配線基板の軸受許容値と無関係にハウジ
ング部分４０に相対するその位置に固定される。タブ４８はこの位置においてモ
ールド材７４で充填されるので、開閉器２４はハウジング部分４０に相対する基
準位置に固定されている。このモールド材７４は、同時に節電的接続を実現する
ために配置された他の電子部品２５をも保護する。
【００２９】 電気開閉器２４は、この手段によりハウジング部分４０、従ってハウジング部
分４０に直接配置された釈放素子６６に対しても、開閉器がハウジング部分４０
とは分離された支持体、この実施例ではプリント配線基板２２に予め取り付けら
れているにも係らず、固定のかつ所定の空間位置に保持される。換言すれば、電
気開閉器がハウジング部分４０に配置され、この支持体をハウジング部分４０に
設置する際の許容誤差は開閉ストロークに殆ど影響しない。これらは、それ故最
低に削減され、開閉器２４のプリント配線基板２２への取り付け並びにプリント
配線基板２２のタブへの取り付けに無関係である。
【００３０】 開閉素子３０に釈放レバー６６により加えられる力（Ｆ）は、その場合、支持
体輪郭７０に対し垂直に作用し、これを経てこれに平行な軸受輪郭７２に導かれ
るので、開閉器２４はその操作時にもハウジング部分４０、従って釈放素子６０
に対し相対的な安定位置に留まる。
【００３１】 図７による本発明の代替的な構成では、コイル枠１２の接続アーム１４はハウ
ジング部分４０において、釈放素子６０を揺動可能に支持する支持アーム４２に
対向するガイド８０に挿入されている。接続アーム１４に対向するコイル枠１２
の端面８２には、ハウジング部分４０側のコーナーの範囲に夫々１つの係止片８
４が配置されており、これが支持アーム４２の自由端において切り欠き８６に係
合して、係止接続を形成している。このような構造上の構成により、特に大きな
構造形体において有利な、コイル枠１２の安定した支持が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による電磁開閉機器を模式的全体図で示す。
【図２】 プリント配線基板を備えたプラグインユニットのコイル枠を示す。
【図３】 コイル枠を支持するためのハウジング部分を示す。
【図４】 ハウジング部分に挿入されたコイル枠を備えるプラグインユニットを示す。
【図５】 釈放素子を備えたプラグインユニットを透視図で示す。
【図６】 プラグインユニットの断面を示す。
【図７】 本発明の他の実施例を示す。
【符号の説明】
２ 開閉機器ハウジング ４ プラグインユニット ６、８ 配線領域 １０ コイル枠の端面 １２ コイル枠 １４ 接続アーム １６ コイル枠の端面フレームの長側縁 １８ コイル枠の端面フレーム ２０ 横方向のスリット ２２ プリント配線基板（支持体） ２４ 電気開閉器 ２５ 電子部品 ２６ 端子リード ２８ 端子接点 ３０ 開閉素子 ４０ ハウジング部分 ４２ 支持アーム ４４ 案内部材 ４６ ハウジング部分の側壁 ４８ タブ ５０ 支持円筒 ５２ 交叉筋交い ６０ 釈放素子 ６２ 釈放素子の軸 ６４ 軸受開口 ６６ 釈放レバー ６８ 軸受尖端 ７０ 支持体輪郭 ７２ 軸受輪郭 ７３ 外壁 ７４ モールド材 ８０ ガイド ８２ 接続アーム対向端面 ８４ 係止片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コップマン、バルド ドイツ連邦共和国 デー‐92700 カルテ ンブルン ヘッケンヴェーク ３ (72)発明者 リュフトゥル、マヌエラ ドイツ連邦共和国 デー‐92224 アンベ ルク ガイローアー ハウプトシュトラー セ 29 アー (72)発明者 マイヤー、マルクス ドイツ連邦共和国 デー‐92286 リーデ ン ブルーメンタールシュトラーセ 27

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】開閉機器ハウジング（２）と、このハウジングに挿入可能なプ
    ラグインユニット（４）とを備え、該ユニットはコイルのためのコイル枠（１２
    ）並びにプラグインユニット（４）のハウジング部分（４０）に支承され、節電
    的な接続のための電気開閉器（２４）の開閉素子（３０）を機械的に操作する釈
    放素子（６０）を備え、この電気開閉器がプラグインユニット（４）に配置され
    た支持体に取り付けられ、支持体輪郭（７０）でハウジング部分（４０）の軸受
    輪郭（７２）に接している電磁開閉機器、特に接触器。
  2. 【請求項２】開閉素子（３０）の操作の際に開閉器（２４）に加えられる力
    （Ｆ）が支持体輪郭（７０）を経て軸受輪郭（７２）に伝えられる請求項１記載
    の電磁開閉機器。
  3. 【請求項３】支持体として、ハウジング部分（４０）の外壁（７３）に対し
    ほぼ平行に配置されたプリント配線基板（２２）が設けられ、電気開閉器（２４
    ）はこのプリント配線基板（２２）を通してそのハウジングの、支持体輪郭（７
    ０）を形成する少なくとも１つの部分（６８）を通り抜けて出ている請求項２記
    載の電磁開閉機器。
  4. 【請求項４】軸受輪郭（７２）が外壁（７３）の内側に配置された請求項３
    記載の電磁開閉機器。
  5. 【請求項５】外壁（７３）が軸受輪郭（７２）の範囲に、補強構造（５２）
    を備える請求項４記載の電磁開閉機器。
  6. 【請求項６】ハウジング部分（４０）にタブ（４８）が形成され、これに開
    閉器（２４）が配置され、モールド材（７４）でその位置が固定された請求項１
    から５の１つに記載の電磁開閉機器。
  7. 【請求項７】ハウジング部分（４０）に釈放素子（６０）を支持するために
    ２つの側面の支持アーム（４２）が配置された請求項１から６の１つに記載の電
    磁開閉機器。
  8. 【請求項８】釈放素子（６０）が支持アーム（４２）に揺動可能に支承され
    、揺動レバー（６６）を介して開閉器（２４）の開閉素子（３０）に結合された
    請求項７記載の電磁開閉機器。
  9. 【請求項９】コイル枠（１２）がその端面（１０）の１つに少なくとも１つ
    の接続アーム（１４）を備え、これによりコイル枠がハウジング部分（４０）に
    支持された請求項１から８の１つに記載の電磁開閉機器。
  10. 【請求項１０】接続アーム（１４）に対向するコイル枠の端面（８２）が少
    なくとも１つの係止片（８４）を備え、該係止片が対応するハウジング部分（４
    ０）の切り欠き（８４）に係合した請求項９記載の電磁開閉機器。
  11. 【請求項１１】切り欠き（８６）が、釈放素子（６０）のための支持アーム
    （４２）の１つに配置された請求項１０記載の電磁開閉機器。
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EP (1) EP1264325B1 (ja)
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