JPH07296699A - ハイブリッドスイッチ - Google Patents
ハイブリッドスイッチInfo
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- JPH07296699A JPH07296699A JP6086125A JP8612594A JPH07296699A JP H07296699 A JPH07296699 A JP H07296699A JP 6086125 A JP6086125 A JP 6086125A JP 8612594 A JP8612594 A JP 8612594A JP H07296699 A JPH07296699 A JP H07296699A
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/02—Bases; Casings; Covers
- H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit
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- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】有接点スイッチである電磁接触器と、無接点ス
イッチである半導体ユニットとを並列に接続し、電流の
投入および遮断は半導体スイッチにより、また投入によ
り流れを開始した後の電流の通電は電磁接触器で行うよ
うにして、電流開閉時の電磁接触器主接点でのアーク発
生を抑制することにより電磁接触器の長寿命化を図った
ハイブリッドスイッチとして、配線が面倒で配線ミスを
生じやすい外部配線を必要とせず、かつ小形に形成され
るハイブリッドスイッチの構造を提供する。 【構成】半導体ユニット１０を、共通のケース２内に回
路素子が収納されて本体が形成され，かつ外部接続導体
とともに電磁接触器の主回路端子１Ａに共締めされて半
導体ユニット１０を電磁接触器１に剛に一体化する主回
路端子９Ａを備えた構造とする。
イッチである半導体ユニットとを並列に接続し、電流の
投入および遮断は半導体スイッチにより、また投入によ
り流れを開始した後の電流の通電は電磁接触器で行うよ
うにして、電流開閉時の電磁接触器主接点でのアーク発
生を抑制することにより電磁接触器の長寿命化を図った
ハイブリッドスイッチとして、配線が面倒で配線ミスを
生じやすい外部配線を必要とせず、かつ小形に形成され
るハイブリッドスイッチの構造を提供する。 【構成】半導体ユニット１０を、共通のケース２内に回
路素子が収納されて本体が形成され，かつ外部接続導体
とともに電磁接触器の主回路端子１Ａに共締めされて半
導体ユニット１０を電磁接触器１に剛に一体化する主回
路端子９Ａを備えた構造とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、有接点スイッチであ
る電磁接触器と、無接点スイッチである半導体ユニット
とを並列に接続し、電流の投入および遮断は半導体スイ
ッチにより、また投入により流れを開始した後の電流の
通電は電磁接触器で行うようにして、電流開閉時の電磁
接触器主接点でのアーク発生を抑制することにより電磁
接触器の長寿命化を図ったハイブリッドスイッチに関す
る。
る電磁接触器と、無接点スイッチである半導体ユニット
とを並列に接続し、電流の投入および遮断は半導体スイ
ッチにより、また投入により流れを開始した後の電流の
通電は電磁接触器で行うようにして、電流開閉時の電磁
接触器主接点でのアーク発生を抑制することにより電磁
接触器の長寿命化を図ったハイブリッドスイッチに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のハイブリッドスイッチ
は、それぞれ単体使用を標準使用方法とした電磁接触器
と半導体接触器とを個別に使用場所の固定フレームに取
り付け、両者の並列接続を外部配線導体を用いて行った
ものが用いられており、例えば図１０のように構成され
る。図において、破線が外部配線導体であり、５３ａは
電磁接触器の主接点、５３ｂは主接点５３ａと連動し主
接点５３ａのオフ状態でオン状態となる常閉補助接点、
５３は主接点５３ａを投入駆動する電磁石コイル、５４
は双方向３端子サイリスタ（通称トライアック（ＧＥ社
商品名）、以下トライアックと記す）、５５は抵抗、５
１は主回路電源、５２は負荷である。図は主接点５３ａ
のオフ状態を示しており、この状態から電磁石コイル５
３に通電して主接点５３ａを閉成駆動すると、主接点５
３ａが閉成される前に常閉補助接点５３ｂがオフされ、
抵抗５５を介してゲームＧとカソードＫとの間に電圧が
かかってトライアック５４に負荷電流が流れ、これによ
り主接点５３ａの端子電圧が実質零となり、無アークに
て主接点５３ａの閉成が行われ、接点の消耗を避けるこ
とができる。主接点５３ａの閉成後はトライアック５４
を流れていた負荷電流が、端子間電位降下がはるかに小
さくなる主接点５３ａに移り、トライアック５４は主接
点１ａの閉成時点までに過度電流を含む負荷電流を短時
間流すのみで、長時間通電の責務から開放される。ま
た、負荷電流遮断のために電磁石コイル５３への通電を
停止し、図示されない復帰ばねで主接点５３ａを開成駆
動するときは、主接点５３ａの開成後もわずかの時間、
常閉補助接点５３ｂがオフ状態にあるので、主接点５３
ａにアークが発生してアーク電圧が立ち上がろうとする
と、わずかのアーク電圧でトライアック５４がオン状態
となり、発生しかかったアークが消滅して主接点５３ａ
は無電流状態となり、主接点５３ａがさらに開成駆動さ
れると常閉補助接点５３ｂがオンしてトライアック５４
がオフし、最終的に負荷電流が遮断される。以上によ
り、半導体接続器の小形化と電磁接触器の長寿命化とが
可能になる。
は、それぞれ単体使用を標準使用方法とした電磁接触器
と半導体接触器とを個別に使用場所の固定フレームに取
り付け、両者の並列接続を外部配線導体を用いて行った
ものが用いられており、例えば図１０のように構成され
る。図において、破線が外部配線導体であり、５３ａは
電磁接触器の主接点、５３ｂは主接点５３ａと連動し主
接点５３ａのオフ状態でオン状態となる常閉補助接点、
５３は主接点５３ａを投入駆動する電磁石コイル、５４
は双方向３端子サイリスタ（通称トライアック（ＧＥ社
商品名）、以下トライアックと記す）、５５は抵抗、５
１は主回路電源、５２は負荷である。図は主接点５３ａ
のオフ状態を示しており、この状態から電磁石コイル５
３に通電して主接点５３ａを閉成駆動すると、主接点５
３ａが閉成される前に常閉補助接点５３ｂがオフされ、
抵抗５５を介してゲームＧとカソードＫとの間に電圧が
かかってトライアック５４に負荷電流が流れ、これによ
り主接点５３ａの端子電圧が実質零となり、無アークに
て主接点５３ａの閉成が行われ、接点の消耗を避けるこ
とができる。主接点５３ａの閉成後はトライアック５４
を流れていた負荷電流が、端子間電位降下がはるかに小
さくなる主接点５３ａに移り、トライアック５４は主接
点１ａの閉成時点までに過度電流を含む負荷電流を短時
間流すのみで、長時間通電の責務から開放される。ま
た、負荷電流遮断のために電磁石コイル５３への通電を
停止し、図示されない復帰ばねで主接点５３ａを開成駆
動するときは、主接点５３ａの開成後もわずかの時間、
常閉補助接点５３ｂがオフ状態にあるので、主接点５３
ａにアークが発生してアーク電圧が立ち上がろうとする
と、わずかのアーク電圧でトライアック５４がオン状態
となり、発生しかかったアークが消滅して主接点５３ａ
は無電流状態となり、主接点５３ａがさらに開成駆動さ
れると常閉補助接点５３ｂがオンしてトライアック５４
がオフし、最終的に負荷電流が遮断される。以上によ
り、半導体接続器の小形化と電磁接触器の長寿命化とが
可能になる。
【０００３】しかし、このように構成される従来のハイ
ブリッドスイッチは、主接点５３ａに接触不良が生じる
と、主接点５３ａがオン状態で主接点５３ａでの電位降
下によりトライアック５４がオン状態となり、トライア
ック５４の熱負荷が大きくなる。また、常閉補助接点５
３ｂに接触不良が生じると、主接点５３ａがオフ状態で
トライアック５４のゲートＧとカソードＫとの間に電圧
がかかり、無用に負荷電流が流れ、トライアック５４に
熱負荷が課せられる。さらに、電磁石コイルに供給する
操作電圧が規定値以下のときに主接点５３ａを閉成駆動
すると、主接点５３ａが閉成動作の慣性で最終閉成静止
位置近くまで到達できても閉成位置に保持されず、復帰
スプリングで開成方向に駆動され、復帰スプリングが伸
びて力が弱くなると再び閉成駆動化され、この繰返しで
トライアック５４の熱負荷が大きくなる。
ブリッドスイッチは、主接点５３ａに接触不良が生じる
と、主接点５３ａがオン状態で主接点５３ａでの電位降
下によりトライアック５４がオン状態となり、トライア
ック５４の熱負荷が大きくなる。また、常閉補助接点５
３ｂに接触不良が生じると、主接点５３ａがオフ状態で
トライアック５４のゲートＧとカソードＫとの間に電圧
がかかり、無用に負荷電流が流れ、トライアック５４に
熱負荷が課せられる。さらに、電磁石コイルに供給する
操作電圧が規定値以下のときに主接点５３ａを閉成駆動
すると、主接点５３ａが閉成動作の慣性で最終閉成静止
位置近くまで到達できても閉成位置に保持されず、復帰
スプリングで開成方向に駆動され、復帰スプリングが伸
びて力が弱くなると再び閉成駆動化され、この繰返しで
トライアック５４の熱負荷が大きくなる。
【０００４】これらの問題点を解決するために、トライ
アックに大電流定格のものを用いると、その冷却装置を
含めた半導体接触子が大形化し、ハイブリッドスイッチ
が高価となるため、さきに本発明出願人から特願平５−
２９５７８９号にて、上記問題を安価に解決可能なハイ
ブリッドスイッチの構成が提案されている。この構成の
詳細は実施例の項で説明するが、主要点は、オフ状態に
ある主接点を閉成駆動するときには常閉補助接触子の開
成時点を検出して時間幅の短いワンショットパルスを発
生し、このパルス幅の時間だけトライアックのゲートに
電圧を供給し、オン状態にある主接点を開成駆動するき
とには電磁石コイルに供給されている操作電圧の供給停
止時点を検出して時間幅の短いワンショットパルスを発
生し、パルス幅の時間だけトライアックのゲートに電圧
を供給するようにするものである。
アックに大電流定格のものを用いると、その冷却装置を
含めた半導体接触子が大形化し、ハイブリッドスイッチ
が高価となるため、さきに本発明出願人から特願平５−
２９５７８９号にて、上記問題を安価に解決可能なハイ
ブリッドスイッチの構成が提案されている。この構成の
詳細は実施例の項で説明するが、主要点は、オフ状態に
ある主接点を閉成駆動するときには常閉補助接触子の開
成時点を検出して時間幅の短いワンショットパルスを発
生し、このパルス幅の時間だけトライアックのゲートに
電圧を供給し、オン状態にある主接点を開成駆動するき
とには電磁石コイルに供給されている操作電圧の供給停
止時点を検出して時間幅の短いワンショットパルスを発
生し、パルス幅の時間だけトライアックのゲートに電圧
を供給するようにするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記いずれの構成にお
いても、従来のハイブリッドスイッチは、電磁接触器と
半導体接触器とをそれぞれ個別に固定フレームに固定し
た後，外部配線接続されたものが用いられ、このために
配線が面倒であり、加えて配線ミスによるスイッチング
動作上のトラブルや据付け面積が大きくなる等の問題が
あった。
いても、従来のハイブリッドスイッチは、電磁接触器と
半導体接触器とをそれぞれ個別に固定フレームに固定し
た後，外部配線接続されたものが用いられ、このために
配線が面倒であり、加えて配線ミスによるスイッチング
動作上のトラブルや据付け面積が大きくなる等の問題が
あった。
【０００６】本発明の目的は、電磁接触器と半導体接触
器との並列化を配線ミスを生じる惧れなく容易に行うこ
とができ、かつ並列化の結果、構造体として小形化され
るハイブリッドスイッチの構成を提供することである。
器との並列化を配線ミスを生じる惧れなく容易に行うこ
とができ、かつ並列化の結果、構造体として小形化され
るハイブリッドスイッチの構成を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、有接点スイッチである電磁接触
器と、無接点スイッチである半導体ユニットとを並列に
接続し、電流の投入および遮断は半導体スイッチによ
り、また投入により流れを開始した後の電流の通電は電
磁接触器で行うようにしたハイブリッドスイッチにおい
て、半導体ユニットを、請求項１記載のごとく、周壁
と，周壁の上端面を覆うカバーと，周壁の下端面側に位
置する底面とを備えてなる共通のケース内に回路素子を
収納して本体が形成されるとともに、外部接続導体とと
もに電磁接触器の主回路端子に共締めされて半導体ユニ
ットを電磁接触器本体に一体化する主回路端子を備えた
ものとする。
に、本発明においては、有接点スイッチである電磁接触
器と、無接点スイッチである半導体ユニットとを並列に
接続し、電流の投入および遮断は半導体スイッチによ
り、また投入により流れを開始した後の電流の通電は電
磁接触器で行うようにしたハイブリッドスイッチにおい
て、半導体ユニットを、請求項１記載のごとく、周壁
と，周壁の上端面を覆うカバーと，周壁の下端面側に位
置する底面とを備えてなる共通のケース内に回路素子を
収納して本体が形成されるとともに、外部接続導体とと
もに電磁接触器の主回路端子に共締めされて半導体ユニ
ットを電磁接触器本体に一体化する主回路端子を備えた
ものとする。
【０００８】そして、回路素子を共通のケース内に収納
してなる半導体ユニット本体は、請求項２記載のごと
く、点弧パルスの印加により主回路電流が通流するパワ
ー部と、パワー部の回路素子にかかろうとする過電圧を
抑制するスナバ回路部と、電磁接触器主接点を閉成駆動
する電磁石コイルの操作電圧の印加解除の時点と，電磁
接触器主接点と連動して電磁接触器主接点と開閉状態が
逆になる補助接点の開成時点とを検出してみずからの備
える点弧回路からワンショットの点弧パルスを出力する
制御部とを共通のケース内に階層に積み上げて構成した
ものとすれば極めて好適である。
してなる半導体ユニット本体は、請求項２記載のごと
く、点弧パルスの印加により主回路電流が通流するパワ
ー部と、パワー部の回路素子にかかろうとする過電圧を
抑制するスナバ回路部と、電磁接触器主接点を閉成駆動
する電磁石コイルの操作電圧の印加解除の時点と，電磁
接触器主接点と連動して電磁接触器主接点と開閉状態が
逆になる補助接点の開成時点とを検出してみずからの備
える点弧回路からワンショットの点弧パルスを出力する
制御部とを共通のケース内に階層に積み上げて構成した
ものとすれば極めて好適である。
【０００９】そして、請求項１による半導体ユニットの
構造原理を実現させるための具体的な基本構造を、請求
項３記載のごとく、半導体ユニット本体ケースの周壁が
高さ方向に垂直な断面の周縁形状を方形に形成されると
ともに主回路端子の接続面が該方形周壁中の少なくとも
１対の対向２壁を含む平行２平面の間に位置しないよう
に主回路端子接続面が設けられたものとすれば極めて好
適である。
構造原理を実現させるための具体的な基本構造を、請求
項３記載のごとく、半導体ユニット本体ケースの周壁が
高さ方向に垂直な断面の周縁形状を方形に形成されると
ともに主回路端子の接続面が該方形周壁中の少なくとも
１対の対向２壁を含む平行２平面の間に位置しないよう
に主回路端子接続面が設けられたものとすれば極めて好
適である。
【００１０】そして、この具体的な基本構造に基づく半
導体ユニットの具体構造の１つを、請求項４記載のごと
く、半導体ユニット本体ケースの周壁が合成樹脂を用い
て形成され、このケース内に位置する半導体ユニットの
外部への導出端から延びる導出導体が、内側に主回路端
子接続面を位置させない平行２平面を構成するケース周
壁の対向２壁内に埋め込まれるとともに該対向２壁外部
への露出端部が主回路端子を構成するものとすれば極め
て好適である。
導体ユニットの具体構造の１つを、請求項４記載のごと
く、半導体ユニット本体ケースの周壁が合成樹脂を用い
て形成され、このケース内に位置する半導体ユニットの
外部への導出端から延びる導出導体が、内側に主回路端
子接続面を位置させない平行２平面を構成するケース周
壁の対向２壁内に埋め込まれるとともに該対向２壁外部
への露出端部が主回路端子を構成するものとすれば極め
て好適である。
【００１１】そして、この第１の具体構造では、電磁接
触器本体のケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を
覆う，周壁への着脱可能なカバーとで構成されている場
合には、請求項５記載のごとく、カバーを取り外したと
きのみ電磁接触器主回路端子と半導体ユニット主回路端
子との締合わせが可能となるように半導体ユニット主回
路端子の接続面と半導体ユニット本体ケース底面との相
対位置を設定するとともに、半導体ユニット本体ケース
に電磁接触器本体ケース周壁のカバー係止部に係合する
係合部を設けるのがよい。
触器本体のケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を
覆う，周壁への着脱可能なカバーとで構成されている場
合には、請求項５記載のごとく、カバーを取り外したと
きのみ電磁接触器主回路端子と半導体ユニット主回路端
子との締合わせが可能となるように半導体ユニット主回
路端子の接続面と半導体ユニット本体ケース底面との相
対位置を設定するとともに、半導体ユニット本体ケース
に電磁接触器本体ケース周壁のカバー係止部に係合する
係合部を設けるのがよい。
【００１２】また、請求項３記載の半導体ユニットの具
体的な基本構造に基づく半導体ユニットの第２の具体構
造として、請求項６記載のごとく、半導体ユニット本体
ケースの周壁と底面とが合成樹脂を用いて形成されると
ともにこのケース内に位置する半導体ユニット本体の外
部への導出端から延びる導出導体が、内側に主回路端子
接続面を位置させない平行２平面を構成するケース周壁
の対向２壁の内壁面に沿って底面外部へ延び先端部に主
回路端子を形成する構造が可能である。
体的な基本構造に基づく半導体ユニットの第２の具体構
造として、請求項６記載のごとく、半導体ユニット本体
ケースの周壁と底面とが合成樹脂を用いて形成されると
ともにこのケース内に位置する半導体ユニット本体の外
部への導出端から延びる導出導体が、内側に主回路端子
接続面を位置させない平行２平面を構成するケース周壁
の対向２壁の内壁面に沿って底面外部へ延び先端部に主
回路端子を形成する構造が可能である。
【００１３】そして、この第２の具体構造では、電磁接
触器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆
うとともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合
部を備えたカバーとで構成されている場合は、請求項７
記載のごとく、半導体ユニット本体ケース底面の外側に
前記カバーの係合部に係合する係合部を設けるのがよ
い。
触器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆
うとともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合
部を備えたカバーとで構成されている場合は、請求項７
記載のごとく、半導体ユニット本体ケース底面の外側に
前記カバーの係合部に係合する係合部を設けるのがよ
い。
【００１４】さらに、半導体ユニット本体ケースの底面
に係合部を設ける場合、請求項８記載のごとく、この底
面が、半導体ユニット本体ケースの周壁に固定される合
成樹脂からなる固定底面と，ケース周壁から分離して固
定底面に垂直方向に着脱可能にケースの固定底面側と組
み合わされる合成樹脂からなる付属底面との２重底面に
構成され、前記係合部は付属底面の外側に設けるように
すればさらに好適である。
に係合部を設ける場合、請求項８記載のごとく、この底
面が、半導体ユニット本体ケースの周壁に固定される合
成樹脂からなる固定底面と，ケース周壁から分離して固
定底面に垂直方向に着脱可能にケースの固定底面側と組
み合わされる合成樹脂からなる付属底面との２重底面に
構成され、前記係合部は付属底面の外側に設けるように
すればさらに好適である。
【００１５】さらに、請求項３記載の半導体ユニットの
具体的な基本構造に基づく半導体ユニットの第３の具体
構造として、請求項９記載のごとく、半導体ユニット本
体ケースの周壁が合成樹脂を用いて形成され、かつケー
スの底面が、半導体ユニット本体ケースの周壁に固定さ
れる合成樹脂からなる固定底面と，ケース周壁から分離
して固定底面に垂直方向に着脱可能にケースの固定底面
側と組み合わされる合成樹脂からなる付属底面との２重
底面に構成されるとともに該付属底面に主回路端子が一
体化され、半導体ユニット本体ケース内に位置する半導
体ユニット本体の外部へ導出端と主回路端子との接続
が、固定底面側ケース内に固定されて該導出端と同電位
にある圧入端子に主回路端子を圧入する構造とすること
もできる。
具体的な基本構造に基づく半導体ユニットの第３の具体
構造として、請求項９記載のごとく、半導体ユニット本
体ケースの周壁が合成樹脂を用いて形成され、かつケー
スの底面が、半導体ユニット本体ケースの周壁に固定さ
れる合成樹脂からなる固定底面と，ケース周壁から分離
して固定底面に垂直方向に着脱可能にケースの固定底面
側と組み合わされる合成樹脂からなる付属底面との２重
底面に構成されるとともに該付属底面に主回路端子が一
体化され、半導体ユニット本体ケース内に位置する半導
体ユニット本体の外部へ導出端と主回路端子との接続
が、固定底面側ケース内に固定されて該導出端と同電位
にある圧入端子に主回路端子を圧入する構造とすること
もできる。
【００１６】さらに、上記第３の具体構造において、電
磁接触器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面
を覆うとともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる
係合部を備えたカバーとで構成されている場合は、請求
項１０記載のごとく、半導体ユニット本体ケースの移動
底面の外側に前記カバーの係合部に係合する係合部を設
けるのがよい。
磁接触器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面
を覆うとともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる
係合部を備えたカバーとで構成されている場合は、請求
項１０記載のごとく、半導体ユニット本体ケースの移動
底面の外側に前記カバーの係合部に係合する係合部を設
けるのがよい。
【００１７】
【作用】有接点スイッチである電磁接触器と、無接点ス
イッチである半導体ユニットとを並列に接続し、電流の
投入および遮断は半導体スイッチにより、また投入によ
り流れを開始した後の電流の通電は電磁接触器で行うよ
うにして、電流開閉時の電磁接触器主接点でのアーク発
生を抑制することにより電磁接触器の長寿命化を図った
ハイブリッドスイッチにおいて、半導体ユニットを、請
求項１記載のごとく、周壁と，周壁の上端面を覆うカバ
ーと，周壁の下端面側に位置する底面とを備えてなる共
通のケース内に回路素子を収納して本体が形成されると
ともに、外部接続導体とともに電磁接触器の主回路端子
に共締めされて半導体ユニットを電磁接触器本体に一体
化する主回路端子を備えた構造のものとすることによ
り、電磁接触器と半導体ユニットとの間の主回路端子間
外部配線が無くなって外部配線の本数が減り、配線が錯
綜しなくなるので、ハイブリッドスイッチが例えば図１
０のように構成され、補助接点端子が主接点端子に接続
されるような場合でも、補助接点端子の負荷側が誤って
主接点端子の電源側に接続されるような配線ミスを容易
に避けることができる。また、ハイブリッドスイッチ
が、半導体ユニットと電磁接触器とを主回路端子同志の
締合わせによって剛に結合させた一体構造のものとなる
ので構造体として小形化される。
イッチである半導体ユニットとを並列に接続し、電流の
投入および遮断は半導体スイッチにより、また投入によ
り流れを開始した後の電流の通電は電磁接触器で行うよ
うにして、電流開閉時の電磁接触器主接点でのアーク発
生を抑制することにより電磁接触器の長寿命化を図った
ハイブリッドスイッチにおいて、半導体ユニットを、請
求項１記載のごとく、周壁と，周壁の上端面を覆うカバ
ーと，周壁の下端面側に位置する底面とを備えてなる共
通のケース内に回路素子を収納して本体が形成されると
ともに、外部接続導体とともに電磁接触器の主回路端子
に共締めされて半導体ユニットを電磁接触器本体に一体
化する主回路端子を備えた構造のものとすることによ
り、電磁接触器と半導体ユニットとの間の主回路端子間
外部配線が無くなって外部配線の本数が減り、配線が錯
綜しなくなるので、ハイブリッドスイッチが例えば図１
０のように構成され、補助接点端子が主接点端子に接続
されるような場合でも、補助接点端子の負荷側が誤って
主接点端子の電源側に接続されるような配線ミスを容易
に避けることができる。また、ハイブリッドスイッチ
が、半導体ユニットと電磁接触器とを主回路端子同志の
締合わせによって剛に結合させた一体構造のものとなる
ので構造体として小形化される。
【００１８】そして、半導体ユニットを、請求項２記載
のごとく構成すれば、回路素子を分類して機能別に構成
される各部を同一底面面積をもつように、かつ偏平な形
状に構成することができるので、これを階層に積み上げ
たとき、半導体ユニットを、底面面積が広がらず、かつ
高さも低い小形ものもに形成することができる。また、
パワー部に流れる電流は、時間幅も小さいワンショット
点弧パルスの間しか流れないのでパワー部の大形化が避
けられ、パワー部により半導体ユニットの小形化が妨げ
られることはない。
のごとく構成すれば、回路素子を分類して機能別に構成
される各部を同一底面面積をもつように、かつ偏平な形
状に構成することができるので、これを階層に積み上げ
たとき、半導体ユニットを、底面面積が広がらず、かつ
高さも低い小形ものもに形成することができる。また、
パワー部に流れる電流は、時間幅も小さいワンショット
点弧パルスの間しか流れないのでパワー部の大形化が避
けられ、パワー部により半導体ユニットの小形化が妨げ
られることはない。
【００１９】そこで請求項１による半導体ユニットの構
造原理を実現させるための具体的な基本構造を、請求項
３記載のものとすれば、電磁接触器の主回路端子は外部
接続導体のねじ締め作業を容易にするために接続面を同
一平面内に位置させているので、半導体ユニットの主回
路端子接続面も半導体ユニット本体ケースの周壁中の対
向２壁面に垂直となり、半導体ユニット主回路端子と外
部接続導体とを電磁接触器主回路端子に共締めするとき
の共締め作業が容易になる。
造原理を実現させるための具体的な基本構造を、請求項
３記載のものとすれば、電磁接触器の主回路端子は外部
接続導体のねじ締め作業を容易にするために接続面を同
一平面内に位置させているので、半導体ユニットの主回
路端子接続面も半導体ユニット本体ケースの周壁中の対
向２壁面に垂直となり、半導体ユニット主回路端子と外
部接続導体とを電磁接触器主回路端子に共締めするとき
の共締め作業が容易になる。
【００２０】そして、この具体的な基本構造に基づく半
導体ユニットの具体構造の１つを、請求項４記載のもの
とすれば、半導体ユニット本体ケース内に位置している
外部への導出端から主回路端子位置までの導出導体がケ
ース周壁中の対向２壁内に埋め込まれて絶縁されるの
で、電磁接触器の外部構造に広く対応して電磁接触器と
の一体化を行うことができる。すなわち、電磁接触器本
体ケースが側面形状凸字状に形成され、凸字の中央突部
の両側に位置する水平面が主回路端子の接続面となって
いるときには、半導体ユニット本体ケース周壁中の対向
２壁あるいは全周壁をケース底面より下方へ延長して形
成することにより、電磁接触器本体ケースの凸字中央突
部の上面に形式銘板等の金属部材が存在しても絶縁面の
問題を生じる惧れなく１対の対向２壁で凸字中央突部を
挾み、あるいは全周壁のケース底面よりの下方延長部を
凸字中央突部に被せて主回路端子同志の締合わせを容易
に行うことができ、かつ外見面から商品価値の向上が可
能になる。また、電磁接触器本体ケースの上面側がすべ
て一平面内にあってこの上面に主回路端子接続面が一平
面内に位置するときには、半導体ユニット本体ケース周
壁の下方を底面下方へ延長せず、ケースを小形にして、
両ケースの間に隙間をもたせる一体化構造も可能にな
る。
導体ユニットの具体構造の１つを、請求項４記載のもの
とすれば、半導体ユニット本体ケース内に位置している
外部への導出端から主回路端子位置までの導出導体がケ
ース周壁中の対向２壁内に埋め込まれて絶縁されるの
で、電磁接触器の外部構造に広く対応して電磁接触器と
の一体化を行うことができる。すなわち、電磁接触器本
体ケースが側面形状凸字状に形成され、凸字の中央突部
の両側に位置する水平面が主回路端子の接続面となって
いるときには、半導体ユニット本体ケース周壁中の対向
２壁あるいは全周壁をケース底面より下方へ延長して形
成することにより、電磁接触器本体ケースの凸字中央突
部の上面に形式銘板等の金属部材が存在しても絶縁面の
問題を生じる惧れなく１対の対向２壁で凸字中央突部を
挾み、あるいは全周壁のケース底面よりの下方延長部を
凸字中央突部に被せて主回路端子同志の締合わせを容易
に行うことができ、かつ外見面から商品価値の向上が可
能になる。また、電磁接触器本体ケースの上面側がすべ
て一平面内にあってこの上面に主回路端子接続面が一平
面内に位置するときには、半導体ユニット本体ケース周
壁の下方を底面下方へ延長せず、ケースを小形にして、
両ケースの間に隙間をもたせる一体化構造も可能にな
る。
【００２１】そして、この具体構造とする場合、電磁接
触器本体のケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を
覆う，周壁への着脱可能なカバーとで構成されていると
きには、請求項５記載のごとく、カバーを取り外したと
きのみ電磁接触器主回路端子と半導体ユニット主回路端
子との締合わせが可能となるように半導体ユニット主回
路端子の接続面と半導体ユニット本体ケース底面との相
対位置を設定するとともに半導体ユニット本体ケースに
電磁接触器本体ケース周壁のカバー係止部に係合する係
合部を設けるようにすると、ハイブリッドスイッチがコ
ンパクトになり、また、電磁接触器と半導体ユニットと
の一体化作業が容易になる。
触器本体のケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を
覆う，周壁への着脱可能なカバーとで構成されていると
きには、請求項５記載のごとく、カバーを取り外したと
きのみ電磁接触器主回路端子と半導体ユニット主回路端
子との締合わせが可能となるように半導体ユニット主回
路端子の接続面と半導体ユニット本体ケース底面との相
対位置を設定するとともに半導体ユニット本体ケースに
電磁接触器本体ケース周壁のカバー係止部に係合する係
合部を設けるようにすると、ハイブリッドスイッチがコ
ンパクトになり、また、電磁接触器と半導体ユニットと
の一体化作業が容易になる。
【００２２】また、請求項３による半導体ユニットの具
体的な基本構造に基づく第２の具体構造を請求項６記載
のものとすれば、電磁接触器主回路端子の電源側と負荷
側との間の電磁接触器本体ケース表面に金属部材がない
ときには、請求項４による具体構造のものと同様の一体
化適用が可能であり、この場合には、導出導体が周壁内
に埋め込まれていないので、半導体ユニットをより安価
に構成することができる。
体的な基本構造に基づく第２の具体構造を請求項６記載
のものとすれば、電磁接触器主回路端子の電源側と負荷
側との間の電磁接触器本体ケース表面に金属部材がない
ときには、請求項４による具体構造のものと同様の一体
化適用が可能であり、この場合には、導出導体が周壁内
に埋め込まれていないので、半導体ユニットをより安価
に構成することができる。
【００２３】そして、この具体構造において、電磁接触
器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆う
とともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合部
を備えたカバーとで構成されているときに、請求項７記
載のごとく、半導体ユニット本体ケース底面の外側に前
記カバーの係合部に係合する係合部を設けると、主回路
端子同志の締合わせが電磁接触器と半導体ユニットとの
係合後に行われるので、主回路端子同志の位置合わせが
容易になり、あるいは特に位置合わせを必要とすること
なく両端子の締合わせが可能になる。
器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆う
とともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合部
を備えたカバーとで構成されているときに、請求項７記
載のごとく、半導体ユニット本体ケース底面の外側に前
記カバーの係合部に係合する係合部を設けると、主回路
端子同志の締合わせが電磁接触器と半導体ユニットとの
係合後に行われるので、主回路端子同志の位置合わせが
容易になり、あるいは特に位置合わせを必要とすること
なく両端子の締合わせが可能になる。
【００２４】この場合、さらに、係合部が設けられる半
導体ユニット本体ケースの底面を請求項８記載のごとく
２重底面に構成して外側の付属底面に係合部を設けるよ
うにすると、電磁接触器と半導体ユニットとの一体化に
当たり、まず付属底面を単独に電磁接触器本体ケースに
係合させた後、付属底面側の進退方向案内部と付属底面
を除くケース側の案内部とを嵌め合わせて一体化が行わ
れるので、一体化作業がさらに容易になる。
導体ユニット本体ケースの底面を請求項８記載のごとく
２重底面に構成して外側の付属底面に係合部を設けるよ
うにすると、電磁接触器と半導体ユニットとの一体化に
当たり、まず付属底面を単独に電磁接触器本体ケースに
係合させた後、付属底面側の進退方向案内部と付属底面
を除くケース側の案内部とを嵌め合わせて一体化が行わ
れるので、一体化作業がさらに容易になる。
【００２５】さらに、請求項３による半導体ユニットの
具体的な基本構造に基づく第３の具体構造を請求項９記
載のものとすると、付属底面は半導体ユニット本体ケー
スから分離可能に構成されるので、分離することによ
り、主回路端子同志の締合わせを先行させた後、付属底
面を除いた半導体ユニット本体を移動底面に圧入して電
磁接触器と半導体ユニットとの一体化が行われる。この
ハイブリッドスイッチ構造では、半導体ユニット本体の
点検や補修時に移動底面のみを残して半導体ユニット本
体のみを抜き取ることがでのるので、ハイブリッドスイ
ッチの運用面で多くの便宜が得られる。
具体的な基本構造に基づく第３の具体構造を請求項９記
載のものとすると、付属底面は半導体ユニット本体ケー
スから分離可能に構成されるので、分離することによ
り、主回路端子同志の締合わせを先行させた後、付属底
面を除いた半導体ユニット本体を移動底面に圧入して電
磁接触器と半導体ユニットとの一体化が行われる。この
ハイブリッドスイッチ構造では、半導体ユニット本体の
点検や補修時に移動底面のみを残して半導体ユニット本
体のみを抜き取ることがでのるので、ハイブリッドスイ
ッチの運用面で多くの便宜が得られる。
【００２６】さらに、この具体構造とする場合、請求項
１０記載のごとく、電磁接触器本体ケースが、周壁と，
底面と，周壁の上端面を覆うとともに周壁の高さ方向に
外部部材を係合させる係合部を備えたカバーとで構成さ
れているときは、半導体ユニット本体ケースの付属底面
の外側に前記カバーの係合部に係合する係合部を設ける
ようにすると、主回路端子同志の締合わせに先立って付
属底面と電磁接触器本体ケースカバーとの係合が行われ
るので、締合わせ作業がさらに容易になる。
１０記載のごとく、電磁接触器本体ケースが、周壁と，
底面と，周壁の上端面を覆うとともに周壁の高さ方向に
外部部材を係合させる係合部を備えたカバーとで構成さ
れているときは、半導体ユニット本体ケースの付属底面
の外側に前記カバーの係合部に係合する係合部を設ける
ようにすると、主回路端子同志の締合わせに先立って付
属底面と電磁接触器本体ケースカバーとの係合が行われ
るので、締合わせ作業がさらに容易になる。
【００２７】
【実施例】図１および図５に本発明の第１の実施例を示
す。この実施例では、半導体ユニット本体を構成する回
路素子を収納するケース２は、水平断面の周縁形状が方
形に形成された周壁３と、周壁３の上端面を覆うカバー
４と、ケース２の内部空間を画成する底面５とを主要部
材として構成されている。ケース２の内部空間内には、
回路素子を分類して構成した，点弧パルスの印加により
主回路電流が通流するパワー部６と、パワー部６を構成
する回路素子にかかろうとする過電圧を抑制するスナバ
回路部７と、図示されない電磁接触器主接点を閉成駆動
する電磁石コイルへの操作電圧の印加解除の時点と，電
磁接触器主接点と連動して電磁接触器主接点と開閉状態
が逆になる補助接点の開成時点とを検出して各時点でそ
れぞれ、みずからの備える点弧回路からワンショットの
点弧パルスをパワー部６の点弧回路へ向けて出力する制
御部８とが階層に積み上げられ、ケース２とともに半導
体ユニットの本体を構成している。ここで、ケース２
は、周壁３とカバー４とが注型樹脂で成形され、底面５
は金属板で形成している。そして、パワー部６を構成す
る半導体スイッチング素子には、この実施例ではサイリ
スタを用いサイリスタを逆並列に接続して両端子を半導
体ユニット本体の外部への導出端としており、この導出
端からの導出導体９が下方へ引き出される。この導出導
体９は厚みのあるストリップ状の圧延銅帯からなり、周
壁３の注型成形時に周壁３中の対向２壁内に埋め込ま
れ、その下方端部で露出して外方へ折れ曲がった部分が
半導体ユニットの主回路端子９Ａを構成する。この主回
路端子９Ａは、図示されない外部接続導体とともに電磁
接触器１の主回路端子１Ａに共締めされ、このとき、そ
の剛性により半導体ユニットを電磁接触器１に剛に一体
化する。また、導出導体９が合成樹脂からなる周壁中の
対向２壁内に埋め込まれているので、電磁接触器本体ケ
ースカバーの上面に形式銘板等の金属部材が存在しても
絶縁上の問題が生じることはない。
す。この実施例では、半導体ユニット本体を構成する回
路素子を収納するケース２は、水平断面の周縁形状が方
形に形成された周壁３と、周壁３の上端面を覆うカバー
４と、ケース２の内部空間を画成する底面５とを主要部
材として構成されている。ケース２の内部空間内には、
回路素子を分類して構成した，点弧パルスの印加により
主回路電流が通流するパワー部６と、パワー部６を構成
する回路素子にかかろうとする過電圧を抑制するスナバ
回路部７と、図示されない電磁接触器主接点を閉成駆動
する電磁石コイルへの操作電圧の印加解除の時点と，電
磁接触器主接点と連動して電磁接触器主接点と開閉状態
が逆になる補助接点の開成時点とを検出して各時点でそ
れぞれ、みずからの備える点弧回路からワンショットの
点弧パルスをパワー部６の点弧回路へ向けて出力する制
御部８とが階層に積み上げられ、ケース２とともに半導
体ユニットの本体を構成している。ここで、ケース２
は、周壁３とカバー４とが注型樹脂で成形され、底面５
は金属板で形成している。そして、パワー部６を構成す
る半導体スイッチング素子には、この実施例ではサイリ
スタを用いサイリスタを逆並列に接続して両端子を半導
体ユニット本体の外部への導出端としており、この導出
端からの導出導体９が下方へ引き出される。この導出導
体９は厚みのあるストリップ状の圧延銅帯からなり、周
壁３の注型成形時に周壁３中の対向２壁内に埋め込ま
れ、その下方端部で露出して外方へ折れ曲がった部分が
半導体ユニットの主回路端子９Ａを構成する。この主回
路端子９Ａは、図示されない外部接続導体とともに電磁
接触器１の主回路端子１Ａに共締めされ、このとき、そ
の剛性により半導体ユニットを電磁接触器１に剛に一体
化する。また、導出導体９が合成樹脂からなる周壁中の
対向２壁内に埋め込まれているので、電磁接触器本体ケ
ースカバーの上面に形式銘板等の金属部材が存在しても
絶縁上の問題が生じることはない。
【００２８】図２は、図１に示した半導体ユニットの回
路構成を示す機能ブロック図であり３相中の１相分を示
している。電磁接触器１の主接点１ａの両端子には、逆
並列接続されたサイリスタＴＨＹ1 ，ＴＨＹ2 の両端子
が接続され、この両端子間にコンデンサＣと抵抗Ｒ1 と
を直列にした過電圧吸収回路と、過電圧の上限を設定す
るツェナーダイオードＺとが並列に接続され、また、前
記両端子にはそれぞれダイオードＤ1 と抵抗Ｒ2 ，ダイ
オードＤ2 と抵抗Ｒ3 からなるゲート回路が接続されて
いる。そして、この主回路素子ブロック１６のうち、サ
イリスタＴＨＹ 1 とＴＨＹ2 とで前述のパワー部６が構
成され、残りがスナバ回路部７を構成する。図１に示し
た制御部８は、電磁接触器１の主接点１ａを投入駆動す
る電磁石コイルへの操作電圧が入力されてこれを整流平
滑化する整流平滑回路１１と、整流平滑回路１１からの
出力を入力し、操作電圧が規定値以上のときは高レベル
の信号を、また操作電圧が規定値以下のときに低レベル
の信号を出力する電圧検出回路１２と、電磁接触器１の
主接点１ａと連動して主接点１ａと開閉状態が逆になる
補助接点（以下補助常閉接点またはｂ接点という）１ｂ
の両端子が接続されてｂ接点閉成時には低レベル信号を
反転させた反転信号を、またｂ接点開成時には高レベル
信号を反転させた反転信号を出力する判別回路１３と、
図３に示すように、電圧検出回路１２からの高レベル信
号が低レベル信号へ、すなわち操作入力信号がオン状態
からオフ状態へ変化したときに時間幅の短いワンショッ
トパルスを発生するワンショットパルス発生回路１４
２，判別回路１３からの反転信号が高レベル信号から低
レベル進行へ、すなわちｂ接点１ｂが閉成状態から開成
状態へ変化したときに時間幅の短いワンショットパルス
を発生するワンショットパルス発生回路１４１，論理積
回路ＡＮＤ１およびＡＮＤ２，論理和回路ＯＲ１を備え
たワンショットパルス発生部１４と、ワンショットパル
ス発生部１４からの出力をフォトカプラＰＨＴ1 ，ＰＨ
Ｔ2 ，ＰＨＴ3 で受け点弧パルスをワンショットパルス
の時間幅出力する点弧回路１５とを備えている。従っ
て、パワー部６における電流通流は、電磁接触器電磁石
コイルに供給する操作電圧が規定値以上を保持し、かつ
ｂ接点に接触不良がないときには、図４（Ａ）に示すよ
うに、短い時間幅で出力されるワンショットパルスの時
間幅に応じ、電磁接触器の投入時に主接点閉成時点まで
短時間（ｔa1）、また遮断時に主接点開成時点につづく
短時間（ｔb1）のみの通電となり、また、操作電圧が規
定値以上を保持し、かつｂ接点に接触不良が生じている
ときには、図４（Ｂ）に示すように、電磁接触器の投入
時にパワー部６には電流が流れず、遮断時に短時間（ｔ
b2）のみ電流が流れる。また、操作電圧が規定値以上を
保持するとともにｂ接点にも接触不良がなく、かつ主接
点１ａに接触不良が生じている場合には、パワー部６に
は、図４（Ｃ）に示すように、電磁接触器の投入時，遮
断時ともにいずれも点弧指令発令時点から点弧指令終了
時点後の最初の交流電流波形の零点時点までの短時間
（それぞれｔa3，ｔb3）のみ電流が流れる。また、操作
電圧が規定値以下のときには、電磁接触器の投入時，遮
断時ともにパワー部６には電流は流れない。
路構成を示す機能ブロック図であり３相中の１相分を示
している。電磁接触器１の主接点１ａの両端子には、逆
並列接続されたサイリスタＴＨＹ1 ，ＴＨＹ2 の両端子
が接続され、この両端子間にコンデンサＣと抵抗Ｒ1 と
を直列にした過電圧吸収回路と、過電圧の上限を設定す
るツェナーダイオードＺとが並列に接続され、また、前
記両端子にはそれぞれダイオードＤ1 と抵抗Ｒ2 ，ダイ
オードＤ2 と抵抗Ｒ3 からなるゲート回路が接続されて
いる。そして、この主回路素子ブロック１６のうち、サ
イリスタＴＨＹ 1 とＴＨＹ2 とで前述のパワー部６が構
成され、残りがスナバ回路部７を構成する。図１に示し
た制御部８は、電磁接触器１の主接点１ａを投入駆動す
る電磁石コイルへの操作電圧が入力されてこれを整流平
滑化する整流平滑回路１１と、整流平滑回路１１からの
出力を入力し、操作電圧が規定値以上のときは高レベル
の信号を、また操作電圧が規定値以下のときに低レベル
の信号を出力する電圧検出回路１２と、電磁接触器１の
主接点１ａと連動して主接点１ａと開閉状態が逆になる
補助接点（以下補助常閉接点またはｂ接点という）１ｂ
の両端子が接続されてｂ接点閉成時には低レベル信号を
反転させた反転信号を、またｂ接点開成時には高レベル
信号を反転させた反転信号を出力する判別回路１３と、
図３に示すように、電圧検出回路１２からの高レベル信
号が低レベル信号へ、すなわち操作入力信号がオン状態
からオフ状態へ変化したときに時間幅の短いワンショッ
トパルスを発生するワンショットパルス発生回路１４
２，判別回路１３からの反転信号が高レベル信号から低
レベル進行へ、すなわちｂ接点１ｂが閉成状態から開成
状態へ変化したときに時間幅の短いワンショットパルス
を発生するワンショットパルス発生回路１４１，論理積
回路ＡＮＤ１およびＡＮＤ２，論理和回路ＯＲ１を備え
たワンショットパルス発生部１４と、ワンショットパル
ス発生部１４からの出力をフォトカプラＰＨＴ1 ，ＰＨ
Ｔ2 ，ＰＨＴ3 で受け点弧パルスをワンショットパルス
の時間幅出力する点弧回路１５とを備えている。従っ
て、パワー部６における電流通流は、電磁接触器電磁石
コイルに供給する操作電圧が規定値以上を保持し、かつ
ｂ接点に接触不良がないときには、図４（Ａ）に示すよ
うに、短い時間幅で出力されるワンショットパルスの時
間幅に応じ、電磁接触器の投入時に主接点閉成時点まで
短時間（ｔa1）、また遮断時に主接点開成時点につづく
短時間（ｔb1）のみの通電となり、また、操作電圧が規
定値以上を保持し、かつｂ接点に接触不良が生じている
ときには、図４（Ｂ）に示すように、電磁接触器の投入
時にパワー部６には電流が流れず、遮断時に短時間（ｔ
b2）のみ電流が流れる。また、操作電圧が規定値以上を
保持するとともにｂ接点にも接触不良がなく、かつ主接
点１ａに接触不良が生じている場合には、パワー部６に
は、図４（Ｃ）に示すように、電磁接触器の投入時，遮
断時ともにいずれも点弧指令発令時点から点弧指令終了
時点後の最初の交流電流波形の零点時点までの短時間
（それぞれｔa3，ｔb3）のみ電流が流れる。また、操作
電圧が規定値以下のときには、電磁接触器の投入時，遮
断時ともにパワー部６には電流は流れない。
【００２９】さらに、制御部の回路構成により、主接点
１ａに接触不良が生じているときに図３と同様にワンシ
ョットパルス発生回路を利用してパワー部６の通電が行
われないようにしたり、電磁接触器が高頻度開閉される
場合にも、ワンショットパルス発生回路を用いて開閉の
都度通電されないようにすることが可能である（より詳
細は特願平５−２９５７８９号参照）。このように、請
求項２記載の構成により、サイリスタの熱負荷を小さく
することができ、半導体ユニットを小形化することがで
きる。
１ａに接触不良が生じているときに図３と同様にワンシ
ョットパルス発生回路を利用してパワー部６の通電が行
われないようにしたり、電磁接触器が高頻度開閉される
場合にも、ワンショットパルス発生回路を用いて開閉の
都度通電されないようにすることが可能である（より詳
細は特願平５−２９５７８９号参照）。このように、請
求項２記載の構成により、サイリスタの熱負荷を小さく
することができ、半導体ユニットを小形化することがで
きる。
【００３０】図６に本発明の第２の実施例を示す。この
実施例では、電磁接触器１が単体では本体ケースがカバ
ーを有し、このカバーが、主接点や開閉機構を内側に囲
んでいる周壁の高さ方向上方端面を覆って周壁の係止部
に係止されているところ、このカバーを取り外したとき
のみ図１あるいは図４に示した半導体ユニットを電磁接
触器に一体化することができるよう、半導体ユニットの
主回路端子９Ａとケース２の図示しない底面との相対位
置を設定するとともに、ケース２の周壁３にフック３Ａ
を設け、このフック３Ａを電磁接触器本体ケース周壁の
係止部１Ｂに係合させるようにしたものであり、ハイブ
リッドスイッチが小形化されるとともに、フック３Ａを
係合させることにより、半導体ユニットと電磁接触器と
の主回路端子同志の位置合わせが自動的に行われ、締合
わせ作業が容易になる。
実施例では、電磁接触器１が単体では本体ケースがカバ
ーを有し、このカバーが、主接点や開閉機構を内側に囲
んでいる周壁の高さ方向上方端面を覆って周壁の係止部
に係止されているところ、このカバーを取り外したとき
のみ図１あるいは図４に示した半導体ユニットを電磁接
触器に一体化することができるよう、半導体ユニットの
主回路端子９Ａとケース２の図示しない底面との相対位
置を設定するとともに、ケース２の周壁３にフック３Ａ
を設け、このフック３Ａを電磁接触器本体ケース周壁の
係止部１Ｂに係合させるようにしたものであり、ハイブ
リッドスイッチが小形化されるとともに、フック３Ａを
係合させることにより、半導体ユニットと電磁接触器と
の主回路端子同志の位置合わせが自動的に行われ、締合
わせ作業が容易になる。
【００３１】図７に本発明の第３の実施例を示す。この
実施例は、実施例１あるいは２の場合と形式の異なる電
磁接触器を用いてハイブリッドスイッチを構成する場合
の半導体ユニットの構成例を示すものであり、半導体ユ
ニット本体ケースの周壁３と底面５とを合成樹脂で形成
し、ケース２内に位置する半導体ユニット本体の導出端
から延びる導出導体を周壁３中の対向２壁の内側に沿わ
せて底面５の外側へ導出し、先端部を外方へ折り曲げて
主回路端子９Ａを形成するとともに、底面の外側に、電
磁接触器がその本体ケース頂面に備えている，ケース周
壁高さ方向に外部部材を係合させる係合部１Ｃと係合す
る係合部５Ｃを備えている。係合部は電磁接触器側，半
導体ユニット側いずれもＬ字状の係合片４個からなり、
電磁接触器と半導体ユニットとの主回路端子接続面同志
を向かい合わせて近づけながら、半導体ユニット側の，
面積が広く肉厚の薄い，剛性の小さいＬ字状係合片を撓
ませて４個同時に係合させる。係合と同時に主回路端子
同志の位置合わせが終わるので、締合わせを容易に行う
ことができる。
実施例は、実施例１あるいは２の場合と形式の異なる電
磁接触器を用いてハイブリッドスイッチを構成する場合
の半導体ユニットの構成例を示すものであり、半導体ユ
ニット本体ケースの周壁３と底面５とを合成樹脂で形成
し、ケース２内に位置する半導体ユニット本体の導出端
から延びる導出導体を周壁３中の対向２壁の内側に沿わ
せて底面５の外側へ導出し、先端部を外方へ折り曲げて
主回路端子９Ａを形成するとともに、底面の外側に、電
磁接触器がその本体ケース頂面に備えている，ケース周
壁高さ方向に外部部材を係合させる係合部１Ｃと係合す
る係合部５Ｃを備えている。係合部は電磁接触器側，半
導体ユニット側いずれもＬ字状の係合片４個からなり、
電磁接触器と半導体ユニットとの主回路端子接続面同志
を向かい合わせて近づけながら、半導体ユニット側の，
面積が広く肉厚の薄い，剛性の小さいＬ字状係合片を撓
ませて４個同時に係合させる。係合と同時に主回路端子
同志の位置合わせが終わるので、締合わせを容易に行う
ことができる。
【００３２】図８に本発明の第４の実施例を示す。この
実施例は、第３の実施例における底面５を固定底面５Ａ
と付属底面５Ｂとの２重底面に構成したものである。付
属底面５Ｂは固定底面５Ａの面に垂直方向に着脱可能に
構成され、また固定底面５Ａから引き抜くこともできる
ので、電磁接触器と半導体ユニットとの一体化に当た
り、まず、付属底面５Ｂを引き抜いてこれを電磁接触器
１の頂面に係合させ、しかる後、付属底面５Ｂに半導体
ユニット本体ケースを固定底面５Ａ側から挿し込んで取
り付け、主回路接点同志の位置合わせが自動的に行われ
る。この場合は、電磁接触器頂面の係合部１Ｃへの半導
体ユニットの係合を移動底面５Ｂ単体で行うことができ
るので、係合が容易に行われるメリットがある。
実施例は、第３の実施例における底面５を固定底面５Ａ
と付属底面５Ｂとの２重底面に構成したものである。付
属底面５Ｂは固定底面５Ａの面に垂直方向に着脱可能に
構成され、また固定底面５Ａから引き抜くこともできる
ので、電磁接触器と半導体ユニットとの一体化に当た
り、まず、付属底面５Ｂを引き抜いてこれを電磁接触器
１の頂面に係合させ、しかる後、付属底面５Ｂに半導体
ユニット本体ケースを固定底面５Ａ側から挿し込んで取
り付け、主回路接点同志の位置合わせが自動的に行われ
る。この場合は、電磁接触器頂面の係合部１Ｃへの半導
体ユニットの係合を移動底面５Ｂ単体で行うことができ
るので、係合が容易に行われるメリットがある。
【００３３】図９に本発明の第５の実施例を示す。この
実施例でも、半導体ユニット本体ケースの底面５は固定
底面５Ａと付属底面５Ｂとの２重底面として構成され、
主回路端子９Ａは付属底面５Ｂに取り付けられている。
半導体ユニットを電磁接触器１に一体化するときには、
付属底面５Ｂを固定底面５Ａ側から抜き取り、これを電
磁接触器頂面の係合部１Ｃに係合させた後、残りの半導
体ユニット本体側を固定底面５Ａ側から付属底面５Ｂの
案内部に沿って挿入し、主回路端子９Ａを半導体ユニッ
ト本体側の圧入端子に圧入させる。この構造にすると、
半導体ユニット本体の内部点検や補修を主回路端子同志
を締め合わせたまま行うことができ、運用面で多大の便
宜が得られる。
実施例でも、半導体ユニット本体ケースの底面５は固定
底面５Ａと付属底面５Ｂとの２重底面として構成され、
主回路端子９Ａは付属底面５Ｂに取り付けられている。
半導体ユニットを電磁接触器１に一体化するときには、
付属底面５Ｂを固定底面５Ａ側から抜き取り、これを電
磁接触器頂面の係合部１Ｃに係合させた後、残りの半導
体ユニット本体側を固定底面５Ａ側から付属底面５Ｂの
案内部に沿って挿入し、主回路端子９Ａを半導体ユニッ
ト本体側の圧入端子に圧入させる。この構造にすると、
半導体ユニット本体の内部点検や補修を主回路端子同志
を締め合わせたまま行うことができ、運用面で多大の便
宜が得られる。
【００３４】
【発明の効果】本発明においては、有接点スイッチであ
る電磁接触器と、無接点スイッチである半導体ユニット
とを並列に接続し、電流の投入および遮断は半導体スイ
ッチにより、また投入により流れを開始した後の電流の
通電は電磁接触器で行うようにして、電流開閉時の電磁
接触器主接点でのアーク発生を抑制することにより電磁
接触器の長寿命化を図ったハイブリッドスイッチを請求
項第１項発明による構造原理のものとすることとしたの
で、主回路端子同志の締合わせにより、半導体ユニット
を電磁接触器に、外部配線等の面倒かつ配線が錯綜して
配線ミスを生じやすい作業を必要とすることなく、主回
路端子の剛性により、剛に一体化することが容易に可能
になり、かつハイブリッドスイッチをコンパクトに形成
することができる。
る電磁接触器と、無接点スイッチである半導体ユニット
とを並列に接続し、電流の投入および遮断は半導体スイ
ッチにより、また投入により流れを開始した後の電流の
通電は電磁接触器で行うようにして、電流開閉時の電磁
接触器主接点でのアーク発生を抑制することにより電磁
接触器の長寿命化を図ったハイブリッドスイッチを請求
項第１項発明による構造原理のものとすることとしたの
で、主回路端子同志の締合わせにより、半導体ユニット
を電磁接触器に、外部配線等の面倒かつ配線が錯綜して
配線ミスを生じやすい作業を必要とすることなく、主回
路端子の剛性により、剛に一体化することが容易に可能
になり、かつハイブリッドスイッチをコンパクトに形成
することができる。
【００３５】そして、電磁接触器と一体化される半導体
ユニットを請求項２記載の構造とすることにより、半導
体ユニット自体の小形化が可能になり、これにより、ハ
イブリッドスイッチの取付けスペースが小さくなり、特
に、ハイブリッドスイッチが隣接配置される制御盤の小
形化が可能になる。
ユニットを請求項２記載の構造とすることにより、半導
体ユニット自体の小形化が可能になり、これにより、ハ
イブリッドスイッチの取付けスペースが小さくなり、特
に、ハイブリッドスイッチが隣接配置される制御盤の小
形化が可能になる。
【図１】本発明によるハイブリッドスイッチ構成の第１
の実施例を、半導体ユニットの第１の実施例による構造
断面を用いて示す図
の実施例を、半導体ユニットの第１の実施例による構造
断面を用いて示す図
【図２】図１に示した半導体ユニットの回路構成を示す
機能ブロック図
機能ブロック図
【図３】図２に示した機能ブロック図におけるワンショ
ットパルス発生部回路構成の一実施例を示す回路図
ットパルス発生部回路構成の一実施例を示す回路図
【図４】図２に示した機能ブロック図における制御部の
ワンショットパルス発生部が図３の回路に構成されてい
るときの制御部の働きを示す図であって、同図の（Ａ）
は操作入力，ｂ接点ともに正常状態のときの、（Ｂ）は
ｂ接点に接触不良が生じているときの、また（Ｃ）は電
磁接触器主接点に接触不良が生じているときの半導体ユ
ニット各部の電流または電圧波形を示す図
ワンショットパルス発生部が図３の回路に構成されてい
るときの制御部の働きを示す図であって、同図の（Ａ）
は操作入力，ｂ接点ともに正常状態のときの、（Ｂ）は
ｂ接点に接触不良が生じているときの、また（Ｃ）は電
磁接触器主接点に接触不良が生じているときの半導体ユ
ニット各部の電流または電圧波形を示す図
【図５】図１に構成の一実施例を示したハイブリッドス
イッチにおける半導体ユニットと電磁接触器それぞれの
外部構造を示す図であって、同図の（ａ）は半導体ユニ
ットの外部構造を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外
部構造を示す斜視図
イッチにおける半導体ユニットと電磁接触器それぞれの
外部構造を示す図であって、同図の（ａ）は半導体ユニ
ットの外部構造を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外
部構造を示す斜視図
【図６】本発明によるハイブリッドスイッチ構成の第２
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
【図７】本発明によるハイブリッドスイッチ構成の第３
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
【図８】本発明によるハイブリッドスイッチ構成の第４
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
【図９】本発明によるハイブリッドスイッチ構成の第５
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
の実施例を示すものであって、同図の（ａ）はこのハイ
ブリッドスイッチを構成する半導体ユニットの外部構造
を示す斜視図、（ｂ）は電磁接触器の外部構造を示す斜
視図
【図１０】従来のハイブリッドスイッチ回路構成の一例
を示す回路図
を示す回路図
１ 電磁接触器 １Ａ 主回路端子 １Ｂ 係合部 １Ｃ 係合部 ２ ケース ３ 周壁 ３Ａ フック（係合部） ４ カバー ５ 底面 ５Ａ 固定底面 ５Ｂ 移動底面 ５Ｃ 係合部 ６ パワー部 ７ スナバ回路部 ８ 制御部 ９ 導出導体 ９Ａ 主回路端子 １０ 半導体ユニット １１ カバー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｋ 17/725 Ｄ 9383−5Ｊ
Claims (10)
- 【請求項１】有接点スイッチである電磁接触器と、無接
点スイッチである半導体ユニットとを並列に接続し、電
流の投入および遮断は半導体スイッチにより、また投入
により流れを開始した後の電流の通電は電磁接触器で行
うようにしたハイブリッドスイッチにおいて、半導体ユ
ニットが、周壁と，周壁の上端面を覆うカバーと，周壁
の下端面側に位置する底面とを備えてなる共通のケース
内に回路素子を収納して本体が形成されるとともに、外
部接続導体とともに電磁接触器の主回路端子に共締めさ
れて半導体ユニットを電磁接触器本体に一体化する主回
路端子を備えていることを特徴とするハイブリッドスイ
ッチ。 - 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、回路素子を
共通のケース内に収納してなる半導体スイッチ本体は、
点弧パルスの印加により主回路電流が通流するパワー部
と、パワー部の回路素子にかかろうとする過電圧を抑制
するスナバ回路部と、電磁接触器主接点を開成駆動する
電磁石コイルの操作電圧の印加解除の時点と，電磁接触
器主接点と連動して電磁接触器主接点と開閉状態が逆に
なる補助接点の開成時点とを検出してみずからの備える
点弧回路からワンショットの点弧パルスを出力する制御
部とが共通のケース内に階層に積み上げられて構成され
ることを特徴とするハイブリッドスイッチ。 - 【請求項３】請求項１記載のものにおいて、半導体ユニ
ット本体ケースの周壁が高さ方向に垂直な断面の周縁形
状を方形に形成されるとともに主回路端子の接続面が該
方形周壁中の少なくとも１対の対向２壁を含む平行２平
面の間に位置しないように主回路端子接続面が設けられ
ることを特徴とするハイブリッドスイッチ。 - 【請求項４】請求項３記載のものにおいて、半導体ユニ
ット本体ケースの周壁が合成樹脂を用いて形成され、こ
のケース内に位置する半導体ユニットの外部への導出端
から延びる導出導体が、内側に主回路端子接続面を位置
させない平行２平面を構成するケース周壁の対向２壁内
に埋め込まれるとともに該対向２壁外部への露出端部が
主回路端子を構成することを特徴とするハイブリッドス
イッチ。 - 【請求項５】請求項４記載のものにおいて、電磁接触器
本体のケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆
う，周壁への着脱可能なカバーとで構成されているとき
は、カバーを取り外したときのみ電磁接触器主回路端子
と半導体ユニット主回路端子との締合わせが可能となる
ように半導体ユニット主回路端子の接続面と半導体ユニ
ット本体ケース底面との相対位置が設定されるとともに
半導体ユニット本体ケースに電磁接触器本体ケース周壁
のカバー係止部に係合する係合部が設けられることを特
徴とするハイブリッドスイッチ。 - 【請求項６】請求項３記載のものにおいて、半導体ユニ
ット本体ケースの周壁と底面とが合成樹脂を用いて形成
されるとともにこのケース内に位置する半導体ユニット
本体の外部への導出端から延びる導出導体が、内側に主
回路端子接続面を位置させない平行２平面を構成するケ
ース周壁の対向２壁の内壁面に沿って底面外部へ延び先
端部に主回路端子を形成することを特徴とするハイブリ
ッドスイッチ。 - 【請求項７】請求項６記載のものにおいて、電磁接触器
本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆うと
ともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合部を
備えたカバーとで構成されているときは、半導体ユニッ
ト本体ケース底面の外側に前記カバーの係合部に係合す
る係合部を備えることを特徴とするハイブリッドスイッ
チ。 - 【請求項８】請求項７記載のものにおいて、電磁接触器
本体ケースカバーの係合部に係合する係合部を備えた半
導体ユニット本体ケースの底面が、半導体ユニット本体
ケースの周壁に固定される合成樹脂からなる固定底面
と，ケース周壁から分離して固定底面に垂直方向に着脱
可能にケースの固定底面側と組み合わされる合成樹脂か
らなる付属底面との２重底面に構成され、前記係合部は
付属底面の外側に設けられることを特徴とするハイブリ
ッドスイッチ。 - 【請求項９】請求項３記載のものにおいて、半導体ユニ
ット本体ケースの周壁が合成樹脂を用いて形成され、か
つケースの底面が、半導体ユニット本体ケースの周壁に
固定される合成樹脂からなる固定底面と，ケース周壁か
ら分離して固定底面に垂直方向に着脱可能にケースの固
定底面側と組み合わされる合成樹脂からなる付属底面と
の２重底面に構成されるとともに該付属底面に主回路端
子が一体化され、半導体ユニット本体ケース内に位置す
る半導体ユニット本体の外部へ導出端と主回路端子との
接続が、固定底面側ケース内に固定されて該導出端と同
電位にある圧入端子に主回路端子を圧入することにより
行われることを特徴とするハイブリッドスイッチ。 - 【請求項１０】請求項９記載のものにおいて、電磁接触
器本体ケースが、周壁と，底面と，周壁の上端面を覆う
とともに周壁の高さ方向に外部部材を係合させる係合部
を備えたカバーとで構成されているときは、半導体ユニ
ット本体ケースの移動底面の外側に前記カバーの係合部
に係合する係合部を備えることを特徴とするハイブリッ
ドスイッチ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08612594A JP3703862B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ハイブリッドスイッチ |
| TW084103961A TW280047B (ja) | 1994-04-25 | 1995-04-21 | |
| US08/427,952 US5578980A (en) | 1994-04-25 | 1995-04-24 | Hybrid switch |
| CN95104734A CN1037726C (zh) | 1994-04-25 | 1995-04-25 | 混合开关 |
| DE69507367T DE69507367T2 (de) | 1994-04-25 | 1995-04-25 | Hybridschalter |
| EP95106206A EP0680145B1 (en) | 1994-04-25 | 1995-04-25 | Hybrid switch |
| KR1019950009757A KR100298005B1 (ko) | 1994-04-25 | 1995-04-25 | 하이브리드스위치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08612594A JP3703862B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ハイブリッドスイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296699A true JPH07296699A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3703862B2 JP3703862B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=13877988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08612594A Expired - Fee Related JP3703862B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ハイブリッドスイッチ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5578980A (ja) |
| EP (1) | EP0680145B1 (ja) |
| JP (1) | JP3703862B2 (ja) |
| KR (1) | KR100298005B1 (ja) |
| CN (1) | CN1037726C (ja) |
| DE (1) | DE69507367T2 (ja) |
| TW (1) | TW280047B (ja) |
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| KR100434153B1 (ko) * | 2002-04-12 | 2004-06-04 | 엘지산전 주식회사 | 하이브리드 직류 전자 접촉기 |
| JP2010051098A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Kandenko Co Ltd | 無瞬断電源切換装置 |
| JP2013126372A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Ls Industrial Systems Co Ltd | モータースターターモジュール |
| JP5835451B1 (ja) * | 2014-11-14 | 2015-12-24 | 富士電機機器制御株式会社 | 静音電磁接触器 |
| JP2017514409A (ja) * | 2014-03-07 | 2017-06-01 | 広州市金矢電子有限公司Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｋｉｎｇｓｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ | 容量結合型消弧回路及び装置 |
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| ITMI20042146A1 (it) * | 2004-11-09 | 2005-02-09 | I A C E Di Cristina Adriano | Dispositivo di commutazione per rele' elettrici |
| ES2398964T3 (es) * | 2006-09-15 | 2013-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrancador de motor |
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| FR2908233B1 (fr) * | 2006-11-02 | 2009-01-09 | Abb Entrelec Soc Par Actions S | Contacteur a raccordement modulaire de la bobine |
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| JP5195144B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2013-05-08 | 株式会社デンソー | 電磁スイッチ |
| US8416541B1 (en) * | 2009-03-26 | 2013-04-09 | Paul F. White | Disconnect switch arc eliminator |
| DE102009014944B4 (de) * | 2009-03-30 | 2011-06-16 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Modulares Schaltgerät zum Schalten eines elektrischen Laststromkreises sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen |
| KR200455203Y1 (ko) * | 2009-09-16 | 2011-08-23 | 금성제어기 주식회사 | 전자접촉기용 안전커버 |
| US8619395B2 (en) | 2010-03-12 | 2013-12-31 | Arc Suppression Technologies, Llc | Two terminal arc suppressor |
| DE102011016056A1 (de) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hybrides Schaltelement, Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines hybriden Schaltelements einer Schaltungsanordnung |
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| US9742185B2 (en) * | 2015-04-28 | 2017-08-22 | General Electric Company | DC circuit breaker and method of use |
| WO2019085369A1 (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 高大启 | 一种电子鼻仪器和烟草与烟草制品感官质量评价方法 |
| CN113396019B (zh) * | 2019-03-12 | 2022-06-28 | 阿尔卑斯阿尔派株式会社 | 电磁驱动装置以及操作装置 |
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-
1994
- 1994-04-25 JP JP08612594A patent/JP3703862B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-21 TW TW084103961A patent/TW280047B/zh active
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- 1995-04-25 CN CN95104734A patent/CN1037726C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-25 DE DE69507367T patent/DE69507367T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-25 EP EP95106206A patent/EP0680145B1/en not_active Expired - Lifetime
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