JP5265031B2 - 励磁コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁接触器に関し、特に電磁接触器の励磁コイル装置に関する。

一般に、電磁接触器１００は、図４に示すように、外部から見える部分が大きく上部フレーム１０と下部フレーム２０とに区分される。

図４の一般的な電磁接触器１００は、内部構成として、図５に示すように、上部フレーム１０及び下部フレーム２０内に収容される固定コア１、可動コア４、コイル３３、ボビン３１、クロスバー８、可動接点６、固定接点７、及び復帰スプリング９を含む。

固定コア１は、横Ｅ字状の鉄心で構成され、下部フレーム２０の内部底面に固定設置される。

横Ｅ字状の固定コア１の中央部にはボビン３１が挿入され、ボビン３１の周囲にはコイル３３が巻回される。

従って、固定コア１の中央部に挿入されたボビン３１のコイル３３に電流が流れるとコイル３３の磁化により固定コア１が磁化（励磁）され、コイル３３に流れていた電流が中断されると固定コア１が消磁される。

固定コア１に対向する上方には、可動コア４が上下に移動可能に設置されている。平常時は、ボビン３１と可動コア４との間に設けられた復帰スプリング９が、可動コア４を固定コア１から離れる方向（すなわち、図５の上方）に付勢する。

可動コア４の上部には、クロスバー８が可動コア４と一体に結合されており、可動コア４と共に上下方向に移動可能になっている。

クロスバー８には、クロスバー８に支持されてクロスバー８と共に移動できるように、交流三相に対応する３つの可動接点６が設けられる。また、可動接点６に対向する位置には、交流三相に対応する３つの固定接点７が固定的に設けられる。

以下、図４及び図５を参照して、このように構成される一般的な電磁接触器１００の動作を簡単に説明する。

後述する端子３２ａ、３２ｂ（図６及び図７を参照）に制御信号を供給すると、当該制御信号による電流がコイル３３に流れて固定コア１が励磁され、従って、対向する可動コア４を磁気力で吸引することにより、可動コア４及びクロスバー８が図５の状態での復帰スプリング９の付勢力に打ち勝って下降し、可動コア４の底面と固定コア１の上面が接触する。

このとき、クロスバー８に支持される可動接点６が対応する固定接点７に接触する。

従って、固定接点７に電源と電動機が接続されている場合、電磁接触器１００により電源から電動機側に電力が供給される。

そして、端子３２ａ、３２ｂへの制御信号の供給を中断すると、電流がコイル３３に流れなくなって固定コア１が消磁され、従って、対向する可動コア４が復帰スプリング９の付勢力により固定コア１から分離される。

このとき、クロスバー８に支持される可動接点６が対応する固定接点７から分離される。

従って、電磁接触器１００により電源から電動機側への電力供給が遮断される。

以下、図６及び図７を参照して、このような電磁接触器１００において可動コア４の駆動力を与える従来の励磁コイル装置の一例を説明する。

図６は、コイルを巻回していない状態の従来の励磁コイル装置の斜視図であり、図７は、コイルを巻回した状態の従来の励磁コイル装置の斜視図である。

同図に示すように、従来の励磁コイル装置３０は、ボビン３１、端子３２ａ、３２ｂ、及びコイル３３を含む。

図６に示すように、ボビン３１は、合成樹脂材などの電気絶縁材で構成され、中空の略四角柱状の本体部と、前記本体部の長手方向の両端部に形成されるフランジ部とから構成される。

前記フランジ部のうち上部のフランジ部は、端子３２ａ、３２ｂを設けることができるように一方に長く延びた一対の延長部と、端子３２ａ、３２ｂ同士、そして端子３２ａ、３２ｂと他の電磁接触器の部品とを電気的に絶縁するための絶縁隔壁部とを含む。

前記延長部は、その間に端子３２ａ、３２ｂの胴部を圧入して支持できるように所定の間隙をおいて延びた端子支持溝部を有する。

端子３２ａ、３２ｂは、電磁接触器１００の励磁制御信号を供給する導線を接続できる電気的導体で構成される。端子３２ａは、図６に示すように、導線を接続するための頭部と、前記頭部から延設される細長い形状の胴部と、前記胴部から水平方向に直角に折り曲げられて形成され、巻回されるコイル３３の始端部が接続される第１のコイル固定突部３２ａ−１とを含む。

通常、コイル３３と第１のコイル固定突部３２ａ−１との接続及びその維持は、コイル３３の始端部を第１のコイル固定突部３２ａ−１に１〜２回巻いて半田付けすることにより固定する方法で行われる。

端子３２ｂは、端子３２ａと同様に、導線を接続するための頭部と、前記頭部から延設される細長い形状の胴部と、前記胴部から水平方向に直角に折り曲げられて形成され、巻回されるコイル３３の終端部が接続されるコイル終端接続端部（図示せず）とを含む。

コイル３３のボビン３１への巻回は、コイル３３の始端部を第１のコイル固定突部３２ａ−１に接続して固定した状態で、ボビン３１を電動機の動力伝達軸に挿入して回転させることにより行われる。

ここで、電動機、すなわちボビン３１の回転数とコイル３３のボビン３１への巻回量とは比例し、コイル３３の巻回量が多いほどコイル３３の巻回時間は長くなる。

ところが、コイルの巻回時間を短縮するために電動機の回転速度を増加させた場合、コイルの巻回途中でコイルの断線が発生し得るという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、コイルの巻回時間を短縮しながらもコイルの断線を抑制することのできる励磁コイル装置を提供することを目的とする。

上記の本発明の目的は、ボビンと、前記ボビンの周囲に巻回される励磁コイルと、前記ボビンに固定的に設けられる一対の端子と、前記端子から延設され、前記励磁コイルの全長を半分にした第１の半コイルの始端部を固定する第１のコイル固定突部と、前記ボビンから延設され、前記励磁コイルの残り半分である第２の半コイルの始端部を固定し、前記第１の半コイルの終端部を固定する第２のコイル固定突部と、前記端子から延設され、前記第２の半コイルの終端部を固定する第３のコイル固定突部とを含む、本発明による励磁コイル装置を提供することにより達成される。

本発明の好ましい一態様によれば、前記ボビンは、前記第２の半コイルの終端部をガイドするガイド溝部を備える。

本発明は、励磁コイルを全長の１／２ずつに分けてボビンに同時に巻回する構成であるので、励磁コイルの巻回数を順次巻回する従来技術に比べて１／２に減らすことができ、励磁コイル装置の製造時間を大幅に短縮することができるという効果が得られる。

本発明においては、ボビンが第２の半コイルの終端部をガイドするガイド溝部を備えるので、第２の半コイルの終端部がボビンのガイド溝部内で直線状になるように保護及びガイドすることができるという効果が得られる。

コイルを巻回していない状態の本発明による励磁コイル装置を左上から見た斜視図である。 コイルを巻回した状態の本発明による励磁コイル装置を左上から見た斜視図である。 コイルを巻回した状態の本発明による励磁コイル装置を右上から見た斜視図である。 一般的な電磁接触器の外形を示す斜視図である。 図４の電磁接触器の内部構成を示す縦断面図である。 コイルを巻回していない状態の従来の励磁コイル装置の斜視図である。 コイルを巻回した状態の従来の励磁コイル装置の斜視図である。

上記の本発明の目的とそれを達成する本発明の構成及び作用効果は、添付の図面を参照した本発明の好ましい実施形態の後述する詳細な説明によりさらに明確に理解できるであろう。

図１〜図３に示すように、本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１は、ボビン３１、励磁コイル３３、一対の端子３２ａ、３２ｂ、第１のコイル固定突部３２ａ−１、第２のコイル固定突部３１ａ、及び第３のコイル固定突部３２ｂ−１を含む。

ボビン３１は、合成樹脂材などの電気絶縁材で構成され、中空の略四角柱状の本体部と、前記本体部の長手方向の両端部及び中間部に形成されるフランジ部とから構成される。

前記フランジ部のうち、前記本体部の長手方向の上端部に設けられる上部フランジ部３１−１は、端子３２ａ、３２ｂを設けることができるように一方に長く延びた一対の延長部と、端子３２ａ、３２ｂ同士、そして端子３２ａ、３２ｂと他の電磁接触器の部品とを電気的に絶縁するための絶縁隔壁部とを含む。

特に、前記延長部は、その間に端子３２ａ、３２ｂの胴部を圧入して支持できるように所定の間隙をおいて延びた端子支持溝部を有する。

中間フランジ部３１−２は、前記本体部の長手方向の中間部に設けられ、後述する第２のコイル固定突部３１ａ及びガイド溝部３１ｂを備える。

下部フランジ部３１−３は、前記本体部の長手方向の下端部に設けられ、ボビン３１を保持する。

励磁コイル３３は、ボビン３１の周囲に巻回され、制御電流が通電するか否かによって、励磁されて（すなわち、電磁石となって）電磁接触器において可動コアを固定コア側に吸引する磁気力を発生するか、又は消磁される。

一対の端子３２ａ、３２ｂは、ボビン３１に固定的に設けられる端子であり、外部から本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１に励磁コイル３３の励磁又は消磁を制御する前記制御電流を供給するための信号線が接続される端子である。

第１のコイル固定突部３２ａ−１は、図１及び図２に示すように、第１の端子３２ａから側方に延設され、励磁コイル３３の全長を半分にした（１／２に分割した）第１の半コイルの始端部を固定する突部である。

第２のコイル固定突部３１ａは、図１及び図２に示すように、ボビン３１から延設され（より具体的には、ボビン３１の中間フランジ部３１−２の一側面から側方に延設され）、励磁コイル３３の残り半分である第２の半コイルの始端部を固定し、前記第１の半コイルの終端部を固定する突部である。

第３のコイル固定突部３２ｂ−１は、図３に示すように、第２の端子３２ｂから側方に延設され、前記第２の半コイルの終端部を固定する突部である。

励磁コイル３３が巻回されていない状態の第３のコイル固定突部３２ｂ−１の形状は、図１に示す第１のコイル固定突部３２ａ−１と同一である。

ボビン３１の中間フランジ部３１−２に備えられるガイド溝部３１ｂは、前記第２の半コイルの終端部をガイドする。

以下、図１〜図３を参照して、このように構成される本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１の動作を説明する。

本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１は、励磁コイル３３を高い信頼性で迅速に巻回できる励磁コイル装置に関するものであるので、本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１に励磁コイル３３を巻回する動作について説明し、励磁コイル装置３０−１が電磁接触器に装着されて発揮する励磁又は消磁による可動コアの吸引又は解放の動作は背景技術の欄で説明した通りであるので省略する。

まず、図１に示すように、本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１を、励磁コイル３３を巻回することなく準備する。

次に、ボビン３１の中空部に電動機の動力伝達軸を挿入する。

次に、第１のコイル固定突部３２ａ−１に励磁コイル３３のうち前記第１の半コイルの始端部を固定し、第２のコイル固定突部３１ａに励磁コイル３３のうち前記第２の半コイルの始端部を固定する。

前記コイルの固定方法としては、半田付け、接着などを選択して用いる。

次に、電動機を回転駆動することにより、前記第１の半コイルと前記第２の半コイルをボビン３１の本体部に同時に巻回する。

前記第１の半コイルと前記第２の半コイルが全てボビン３１の本体部に巻回されると、前記第１の半コイルの終端部は、第２のコイル固定突部３１ａに半田付け又は接着などの方法で固定し、前記第２の半コイルの終端部は、ガイド溝部３１ｂから上方に引き出して第２の端子３２ｂの第３のコイル固定突部３２ｂ−１に半田付け又は接着などの方法で固定する。

これにより、本発明の好ましい実施形態による励磁コイル装置３０−１に励磁コイル３３を巻回する動作が完了する。

本発明は、励磁コイル３３を全長の１／２ずつに分けてボビン３１に同時に巻回する構成であるので、励磁コイル３３の巻回数を順次巻回する従来技術に比べて１／２に減らすことができ、励磁コイル装置の製造時間を大幅に短縮することができる。

本発明においては、ボビン３１が第２の半コイルの終端部をガイドするガイド溝部３１ｂを備えるので、第２の半コイルの終端部がボビン３１のガイド溝部３１ｂ内で直線状になるように保護及びガイドすることができる。

３０−１ 励磁コイル装置
３１ ボビン
３３ 励磁コイル
３２ａ、３２ｂ 端子
３２ａ−１ 第１のコイル固定突部
３１ａ 第２のコイル固定突部
３２ｂ−１ 第３のコイル固定突部

Claims (2)

1. ボビンと、
   前記ボビンの周囲に巻回される励磁コイルと、
   前記ボビンに固定的に設けられる一対の端子と、
   前記端子から延設され、前記励磁コイルの全長を半分にした第１の半コイルの始端部を固定する第１のコイル固定突部と、
   前記ボビンから延設され、前記励磁コイルの残り半分である第２の半コイルの始端部を固定し、前記第１の半コイルの終端部を固定する第２のコイル固定突部と、
   前記端子から延設され、前記第２の半コイルの終端部を固定する第３のコイル固定突部と
   を含むことを特徴とする励磁コイル装置。
2. 前記ボビンは、前記第２の半コイルの終端部をガイドするガイド溝部を備えることを特徴とする請求項１に記載の励磁コイル装置。

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