JP3061320B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁接触器に係り、投入
時に発生する投入衝撃を効率的に緩和するのに好適なも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁接触器の従来技術として、特開昭６
３−６２３０５号公報（以下、第一の従来技術と云
う），特開平１−４１２０３号公報（以下、第二の従来
技術と云う）に示される技術のものがある。

【０００３】第一の従来技術は、励磁コイルへの電源投
入時、その励磁コイルにコアが吸引移動するが、その
際、コアが励磁コイルに吸引されるのを終了する頃にス
イッチング素子による通電電流のオン・オフを開始さ
せ、これによってコアを吸引した後も、励磁コイルに余
剰電流が流れるのを防ぎ、余剰電流による電流のピーク
発生を防ぐようにしている。

【０００４】また第二の従来技術は、異なる２電圧域の
入力を判別し、その判別結果に基づいて励磁コイルの駆
動回路を切換えさせる他、電源投入時の電流最大値をコ
アの吸引最小電流基準値と比較し、これを越した時にチ
ョッパ動作に移行することにより、励磁コイルを連続通
電した後に断続通電させてコアの衝撃を小さくすると共
に、スイッチング素子の温度上昇を防ぐように構成され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術は、励磁コイルの温度差によつて励磁電流が変
化し、投入時間が変化する場合について配慮されていな
い。即ち、上記従来技術のものは、何れも投入時のパル
ス幅及びそのパルスの漸減の割合を印加電圧によって決
定しているため、励磁コイルの温度差によって励磁電流
が変化し、投入時間が変化する影響を考慮すれば、投入
時間の最も長い場合にパルス幅及びその漸減の割合を合
わせる必要がある。このため、励磁コイルの温度が低く
かつ投入時間の短い場合は、投入衝撃及び投入ＶＡ（電
圧・電流）を低減することができない問題がある。

【０００６】本発明の目的は、上記事情に鑑み、励磁コ
イルの温度や投入時間の長さに拘ることなく、投入衝撃
及び投入電流を確実に低減させることができる電磁接触
器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁接触器にお
いては、励磁コイルへの通電時、該励磁コイルに吸引さ
れる可動部の移動量の大きさに基づき、励磁コイルへの
通電電流を漸減するコイル駆動手段を有している。

【０００８】

【作用】本発明では、上述の如きコイル駆動手段を有し
ているので、励磁コイルに通電電流が印加されることに
よって可動部が移動すると、その可動部の移動量の大き
さに基づき、コイル駆動手段により励磁コイルへの通電
電流を次第に減少させ、可動部の移動速度を次第に小さ
くする。このため、コイル温度や投入時間に拘ることな
く、投入時の衝撃を緩和させることができる。また、可
動部の移動量の大きさに基づき励磁コイルの通電電流を
漸減させることにより、消費ＶＡ（電圧・電流）を確実
に大幅に低減することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図８により
説明する。図１乃至図６は本発明による電磁接触器の第
一の実施例を示している。この実施例の電磁接触器は、
図２及び図３に示すように、ベース１００に励磁コイル
１４が収納されると共に、プリント基板１１を装着した
基板収納ケース１２が取付けられている。ベース１００
の上部にはケーシング２００が取付けられ、ケーシング
２００内に回路を形成するための固定接点Ａ及び可動接
点Ｂが設けられている。可動接点Ｂは可動部としての可
動絶縁台１０と一体的に形成され、可動絶縁台１０にお
ける前記励磁コイル１４と対向する位置に可動コア１３
が設けられている。そして、励磁コイル１４に電源が投
入されると、その励磁コイル１４が励磁されることによ
り、可動コア１３が励磁コイル１４に吸引されて下方に
移動し、これにより可動接点Ｂが固定接点Ａに接触して
回路を形成する。励磁コイル１４は図１及び図２では詳
細に図示していないが、本例では投入コイルの外周に保
持コイルを配置したダブルコイル構造をなしている。

【００１０】本発明では、電源投入時、可動コア１３の
移動量が大きくなるに従い、励磁コイル１４への通電電
流を漸減させるように構成している。例えば、図１乃至
図３に示すように、可動絶縁台１０に延長部１０ａを形
成し、その延長部１０ａの移動位置にフォトインタラプ
タ４を設置する。フォトインタラプタ４は基板収納ケー
ス１２において延長部１０ａを挟むように対向設置さ
れ、発光部４ａと、その光を受光すると共に受光量に応
じ出力する受光部４ｂとを有している。そして、励磁コ
イル１４への電源投入時、発光部４ａが発光しかつ受光
部４ｂがその光を受光するが、その際、可動絶縁台１０
の可動コア１３が励磁コイル１４に向かって移動する
と、その移動量が大きくなるに従い、延長部１０ａによ
って発光部４ａからの光を遮断する度合いが大きくなる
ことにより、受光部４ｂの受光量が次第に減少し、その
減少に伴い励磁コイル１４の通電電流を漸減させるよう
にしている。そのため、延長部１０ａの移動量の大きさ
に従って励磁コイル１４の通電電流を漸減させるコイル
駆動手段を有している。

【００１１】該コイル駆動手段の回路構成を図５に基づ
いて説明する。同図において、コイル入力端子１には交
流信号を整流するために整流器２の交流入力端子が接続
され、該整流器２には前述の励磁コイル１４をなす投入
コイル６と保持コイル７とが直列に接続されている。ま
た、整流器２の正極端子には抵抗器３を介し前述のフォ
トインタラプタ４の発光部４ａが接続されると共に、該
発光部４ａと並列にコイル通電制御回路５が接続されて
いる。コイル通電制御回路５にはフォトインタラプタ４
の受光部４ｂが接続されている。コイル通電制御回路５
は受光部４ｂの出力信号に基づいてパルス出力し、その
際、受光部４ｂの出力信号の大きさに応じパルスデュー
ティを変化させるようにしている。さらにコイル通電制
御回路５の出力側にはスイッチング素子８の制御電極が
接続され、この制御電極は投入コイル６及び保持コイル
７間の接続点と、整流器２の負極端子との間に設けられ
ている。そして、コイル通電制御回路５は受光部４ｂに
よる受光量が大きいと、スイッチング素子８を導通させ
ることによって投入コイル６を励磁し、また、受光量が
漸減すると、コイル通電制御回路５の出力パルスデュー
ティを漸減させると共に、スイッチング素子８を介し投
入コイル６の励磁電流も漸減させ、さらに受光量が所定
量まで減少すると、スイッチング素子８を非導通状態に
し、投入コイル６への通電電流を遮断すると共に、保持
コイル７に通電するようにしている。なお、コイル通電
制御回路５がスイッチング素子８を非導通状態にするタ
イミングは、可動コア１３が投入コイル６に完全に吸着
されて移動を完了する位置、若しくはその移動を完了す
る位置の近傍位置に設定されている。

【００１２】次に、実施例の電磁接触器の動作を説明す
る。入力端子１にコイル駆動信号が入力されると、整流
器２を介しフォトインタラプタ４の発光部４ａが発光
し、その光を受光部４ｂが受光することにより、コイル
通電制御回路５は受光部４ｂの出力に基づいて出力し、
スイッチング素子８が導通する。これにより、投入コイ
ル６に通電電流が流れるので、投入コイル６に可動絶縁
台１０の可動コア１０ａが吸引されることによって移動
する。前記投入コイル６が移動すると、その移動量の大
きさに応じ、受光部４ｂが発光部４ａからの光を遮断す
る割合が増大するので、受光量が次第に減少する。その
ため、コイル通電制御回路５は投入コイル６の移動量の
大きさに応じ、図６（ｂ）に示すＢ−Ｃ間においてパル
スデューティを漸減するので、投入コイル６に対する通
電電流が減少し、その分投入コイル６に対するコア１３
の移動速度が次第に遅くなる。そして、可動コア１０ａ
の移動が完了若しくは投入コイル６の近傍位置まで移動
することによって受光部４ｂの受光量が定められた所望
量まで低下すると、コイル通電制御回路５は、スイッチ
ング素子８を非導通状態にさせるので、保持コイル７に
通電電流が流れる。従って、延長部１０ａの移動量の大
きさに基づき、投入コイル６に通電される電流を次第に
減少させ、延長部１０ａの移動速度を次第に小さくする
ので、従来技術に比較すると、コイル温度や投入時間に
拘ることなく、投入時の可動コア１３による衝撃を緩和
させることができる。また、可動コア１３の移動量の大
きさに基づいて投入コイル６に対する通電電流を漸減さ
せるので、コイル通電電流わ印加した後に余剰電流を流
す従来技術に比較すると、コイル通電電流波形が図６
（ａ）に示す実線の如くなり、これに対応しパルス波形
も同図（ｂ）に示す如くなることにより、消費ＶＡ（電
圧・電流）を確実に大幅に低減することができる。

【００１３】図７及び図８は本発明による電磁接触器の
他の例を示している。この実施例において前記第一の実
施例と異なるのは、コイル駆動手段のフォトインタラプ
タの代わりに有接点素子を用い、投入コイル６への通電
によって可動絶縁台１０の延長部１０ａが下方に移動し
たとき、該延長部１０ａが有接点素子をオンからオフに
切り替えることによってコイル通電制御回路５がパルス
デューティを漸減させるようにした点にある。即ち、こ
の場合は、前記有接点素子は例えばマイクロスイッチ９
で構成されており、図８に示すように可動絶縁台１０の
延長部１０ａの移動位置に配置されている。コイル通電
制御回路５は、図５に示すように、コンデンサ５１，抵
抗５２，三角波発生回路５３，コンパレータ５４を有
し、該コンパレータ５４の出力側がスイッチング素子８
が接続される一方、マイクロスイッチ９がコンデンサ５
１，抵抗５２間に接続されている。コイル入力端子１に
駆動信号が入力されると、コンパレータ５４からの出力
によってスイッチング素子８がオンし、投入コイル６が
励磁されることにより可動コア１３が吸引され、それに
伴い絶縁台１０の延長部１０ａが図６に示すように下方
のマイクロスイッチ９に向かってに移動する。そして、
延長部１０ａの移動量が大きくなると、該延長部１０ａ
がマイクロスイッチ９の接点９ａに突き当たり、該接点
９ａをオフすると、コイル通電制御回路５のコンデンサ
５１が抵抗５２を介して電圧を充電する。一方、コンパ
レータ５４がコンデンサ５１の電圧と三角波発生回路５
３からの出力とを比較することによってスイッチング素
子８に対するパルスデューティを漸減させることによ
り、延長部１０ａの移動速度を遅らせ、かくして投入時
の衝撃力を緩和させることができるようにしている。そ
のため、マイクロスイッチ９の接点９ａは常閉タイプの
ものであり、コンパレータ５４はマイクロスイッチ９が
開離することによってパルスデューティを漸減するタイ
ミングを、図６（ｂ）においてＢ−Ｃ間に設定してい
る。従って、この実施例は、通電電流が流れたときに投
入コイル６に可動コア１３が吸引されても、該可動コア
１３の移動量の大きさに基づいて移動速度を次第に小さ
くできるので、基本的には前記第一の実施例と同様の作
用効果を得ることができる。なお上述のした何れの実施
例とも、励磁コイル１４が投入コイル６と保持コイル７
とのダブルコイルタイプのものを用いた例を示したが、
本発明においてはシングルコイルのものでも適用できる
のは云うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、励
磁コイルへの通電時、該励磁コイルに吸引される可動部
の移動量の大きさに基づき励磁コイルへの通電電流を漸
減するように構成したので、コイル温度や投入時間に拘
ることなく、可動部による投入時の衝撃力を緩和させる
ことができ、また消費電力も低減することができる結
果、より高品質の電磁接触器を提供できると云う効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を説明するためのものであって、
投入前の可動絶縁台の延長部とフォトインタラプタとの
位置関係を示す図（ａ），投入によって延長部がフォト
インタラプタを遮断した状態を示す図（ｂ）である。

【図２】本発明による電磁接触器の一実施例を示す投入
前の全体の断面図である。

【図３】同じく電磁接触器を示す投入後の全体の断面図
である。

【図４】コイル駆動手段の要部を示す破断斜視図であ
る。

【図５】コイル駆動手段を示す回路図である。

【図６】コイル投入電流の波形図（ａ），コイル通電制
御回路によるパルス波形図（ｂ），従来技術のパルス波
形図（ｃ）である。

【図７】本発明による電磁接触器の他の例を示すコイル
駆動手段の要部の回路図である。

【図８】可動絶縁台の延長部とマイクロスイッチとの位
置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

４…フォトインタラプタ、４ａ…発光部、４ｂ…受光
部、５…コイル通電制御回路、６…投入コイル、７…保
持コイル、９…マイクロスイッチ、５１…コンデンサ、
５２…抵抗、５３…三角波発生器、５４…コンパレー
タ、１０…可動絶縁台、１０ａ…延長部、１３…可動コ
ア、１４…励磁コイル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルと、通電電流が印加された励
   磁コイルに吸引される可動部とを有する電磁接触器にお
   いて、励磁コイルへの通電時、該励磁コイルに吸引され
   る可動部の移動量の大きさに基づき励磁コイルへの通電
   電流を漸減するコイル駆動手段を有することを特徴とす
   る電磁接触器。