JPS58119127A

JPS58119127A - 電磁制御スイツチ装置

Info

Publication number: JPS58119127A
Application number: JP57235030A
Authority: JP
Inventors: ジエラルド・ルル−ド; クロ−ド・ジユリアン
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1982-12-29
Publication date: 1983-07-15
Also published as: FR2519187B1; JPH0142456B2; CA1183186A; US4503409A; FR2519187A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電磁Ｍ　Ｉｌｊスイッチ装置に関する−もので
、更に詳述すれば、初期力を伝達するスプリングの力を
受けるアーマチュアを移動させるための電磁石と、アー
マチュアに近接して下側に設けられた下側ハウジング及
びその上方に設けられた上側ハウジングとを対とする複
数対のハウジングが順次配設されてアーマチュアと関連
して移動するコンタクトホルダと、ハウジング内に収納
された複数の可動コンタクトブリッジとをケース内に有
しており、各コンタクトブリッジは一対のハウジングを
互いに分離する分離部材に抗した初期力をこれら各ブリ
ッジへ付与する圧縮スプリングの作用を受けるようにな
されており、これらブリッジコンタクトはケース内に配
置された一対の固定コンタクトと接触可能となっており
、もってシグナル又はパワー回路における開又は閉スイ
４ツチの１つ又は複数の構成を採り得るような装置に関
する。

かかる装置は同一タイプの装置が要求されるところの工
業製品に広く用いられている。すなわち、同一の大きさ
、同一の接続端子配列及び同一の電磁石を有し、パワー
回路のみに用いられるか又はパワー回路及び制御シグナ
ルリレーや処理回路、更にはシグナル、リレー若しくは
処理回路のいずれかにのみ用いられる如き装置に広く用
いられている。

かかる装置においては、電磁石がアーマチュアを吸引す
ることによりコンタクトの組み合せに依存して抵抗力が
大きく変化する如きコンタクトホルダを閉とすることは
困難となる問題がある。事実パワー回路を閉とするため
のコンタクト圧力は大でなければならず、他方シグナル
やリレー回路を形成するためのコンタクト圧力はより小
である。

更に、パワーやリレースイッチにかかわらず開スイッチ
は、アーマチュアの吸引をなしかつスイッチ数に依存す
る力を有することが必要である。

かかる問題は１つのみを用いる必要がある時や寸法の小
さい同一電磁石を用いる必要がある場合により切実とな
る。かかる場合電磁石の力は必要な値に調整され、定常
位置のアーマチュアをヨークから分離する距離が、暖く
なった場合に現れる抵抗の変化と同様に、電磁石のコイ
ルのための供給電圧の偏差を加味した製造偏差により比
較的大きく影響を受けることになる。

開スイッチを２つ用いてリレーのための装置に用いられ
る場合に閉スイッチ端子間のいずれかに開スイッチ端子
を配置する場合や側部に開又は閉リレースイッチ端子を
配置する場合や、また２つの閉リレースイッチの問や開
リレースイッチの位置に近接しない位置にこれら開リレ
ースイッチ端子を配置する場合等の如くヨーロッパ標準
が推奨される時には、特に上記問題は微妙なものとさえ
なる。

２つの同等のスイッチ装置が電気的に関連して電子ロッ
キングを有するスイッチインバータシステム（２つの装
置が夫々３つの閉パワースイッチと１つの開リレースイ
ッチとを有する如き周知のモータ回転方向逆転回路）を
形成する場合、他の装置のリレースイッチが閉となる前
に第１の装置のリレースイッチの回路に電流が流れてい
ないようにしなければならない。

嗜すなわち、他の装置のパワースイッチが開となる前に
、非励磁の電磁石を有する装置は自己のパワースイッチ
を閉とすることができないようにしなければならず、こ
のことは、１つの装置のアーマチュアの吸引時間が、他
の装置のアーマチュアの復帰時間よりもあまり短すぎて
はならないことを意味する。装置の可動アセンブリに伝
達される駆１力と抵抗力とのバランスがアセンブリの進
行する吸引に対し十分とされていることが必要である。

従来装置では、比較的強力な電磁石を用いたり、特殊な
形状や固定及び／又は可動接点配列としたり、コンタク
ト圧力用スプリングの力を可変としたりして上記問題の
解決を図っている。

かかる解決法は技術的に高価となる。それは、消費電力
や銅が増大し、固定コンタクト及び可動コンタクトの種
々の変形を必要とし、更にある場合には、組立に際し混
同の危険性のあるコンタクト圧力スプリングの種々の変
形をも必要とするという欠点がある。

これらのすべての解決策は、端子配列が基準に従う場合
には実現することが困難となる。

本発明は、電磁石の大きさを可能な限り小とし、種々の
コンタクトの組み合せを有する装置の構成に必要な部品
の数を最小とするようにし、またヨーロッパ基準の要求
に応じた接続端子配列を有し、またスイッチ／インバー
タにも使用し得るような反転時開をも有する如きスイッ
チ装置を提供することを目的としている。

本発明によるスイッチは装置は、４対の二重ハウジング
を備えるコンタクトホルダを有し、上側ハウジングはコ
ンタクトホルダの移動軸に直交する第１の面内に配置さ
れた平坦な閉スイツチ用コンタクトブリッジのための作
用面と、この第１の面に平行な第２の面内に配置された
圧力スプリングのためのベヤリング面とを有しており、
下側ハウジングは第２の面に平行な第３の面に配置され
た平坦な開スイッチ用コンタクトブリッジのためのベヤ
リング面を有しており、３つの互いに隣接する下側ハウ
ジングは第３の面に平行な第４の面に配置された作用面
を有し、また第４の下側ハウジングは第３の面に平行で
第４の面よりもこの第３の面により近接した第５の面に
配置された作用面を有し、すべての平坦なコンタクトブ
リッジは同等であり、同等の圧力スプリングによって他
の第１乃至第５の面に平行な第６の面に配Ｉされている
同等の平坦な固定コンタクトに接触するようになされ第
２のスプリングの復帰力゛よりも大きな初期復帰力を生
ずる第１のスプリングと第２のスプリングとのいずれか
１つは、２つの閉スィッチ及び２つの開スイッチ又は１
つ若しくは零の開スイッチと３つ若しくは４つの閉スィ
ッチを含む如き構成に依存してアーマチュアと協°慟す
るようになっていることを特徴とする。

以下に図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明する
。

第１図は本発明の実施例の断面図であり、第２図は、第
１図の面Ｙ−Ｙ　　に沿う断面におけるコンタクトホル
ダの側面を示す図である。図に示す如き電磁スイッチ装
置はケース２を有しており、このケース内には、固定ヨ
ーク４、コイル５　可動アーマチュア６及び復帰スプリ
ング７とからなる電磁石が設けられている。コイルに電
流が供給されていない場合にアーマチュアをケースのス
トッパ８に当接維持せしめる如き初期復帰力Ｆが当該ス
プリング７により発生されている。

コンタクトホルダ９はアーマチュアと関連するようにな
っており、よってアーマチュアの動きに追従する。

このコンタクトホルダ９は列Ｕ、Ｖ、Ｗ及びＸ内に位置
する複数対のハウジングを有しており、多対は１０Ｕ、
１０Ｖ、・・・・・・で示される上側ハウジングと、１
１ｔＪ、１１Ｖ、・・・・・・で示される下側ハウジン
グとを夫々有している。これら上下のハウジングは横方
向の部材１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗ及び１２Ｘより互いに
分離されている。各部材は上側作用面１３Ｕ、・・・・
・・、１３Ｘ及び下側作用面１４Ｕ、・・・・・・、１
４ｘを夫々有する。

同一列における上側又は下側ハウジング内には、２つの
可能な構成ａ又はｂに応じてフラット可動コンタクトブ
リッジ１５又は１７が収納されると共に、ベヤリング面
１９又は２ｏ上に支持されて対向する各作用面へこのコ
ンタクトブリッジを付勢するためのスプリング１６又は
１８も収納される（第２ａ図及び第２ｂ図参照）。

第３図は第１図の面Ｙ−Ｙ　　に沿う装置の一部断面図
であり、第３ａ図及び第３ｂ図に示す如く２１及び２２
又は２３及び２４で示す２つのフラット固定コンタクト
がケース２の区画部２５．２６内に夫々取付けられてお
り、２つ可能な構成ａ又はｂの１つを実現可能としてい
る。従って、これらコンタクト部分は互−いに関連する
コンタクトブリッジのコンタクト部分と対向するように
なっておりかつ実質的に同一の面Ｐ６内に設けられてい
るのである。第２ａ図及び第３ａ図におけるコンタクト
のＳ八がタイプＪ１の閉スィッチを構成し、第２ｂ図及
び第３ｂ図におけるコンタクト構成がタイプＪ２の開ス
イッチを構成するものである。

各スイッチＪ＋　、Ｊ２は第３ａ図、第３ｂ図に開状態
として示されており、前者はアーマチュア６が吸引され
ていない場合であり、後者は吸引されている場合である
。Ｊ＋で示す如きスイッチは、パワー回路を閉とする場
合にはワークスイッチＴと呼ばれ、例えば信号回路やリ
レー回路等の補助回路を成立させる場合にはクローズド
スイッチＦと呼ばれる。

Ｊ２で示す如きスイッチは、パワー回路又は補助回路を
断とするに応じてリセットスイッチＲ又はオープンスイ
ッチＯと呼ばれる。

すべての可能な取付態様において、スプリング１６．１
８は同等のものでありコンタクトブリッジとベヤリング
面との間において圧縮を受ける。

固定接点２１．２２及び２３．２４、更には可動接点１
５．１７もまた同等のものである。

すべての上側ハウジング１０はコンタクトホルダ９に対
して規定される同一面Ｐ１に作用面１３を有しまた、同
一面Ｐ２にベヤリング面１９を有する。すべての下側ハ
ウジング１１は同一面Ｐ３にベヤリング面２０を有して
おり、３つの隣接すルハウシ＞り１１．Ｕ、　１１　Ｖ
、　１１ＷＧ！同一面Ｐ４に作用面１４を有する。第４
の下側ハウジング１１Ｘは面Ｐ４よりもＰ３に近い面Ｐ
５に作用面１４Ｘを有する。

好ましい実施態様によれば、上側ハウジングと下側ハウ
ジング１１Ｘとは同一高さｅであり、３つの下側ハウジ
ング１１Ｕ、１１Ｖ、１１Ｗはｅよりも大なる高さ鵬を
有する。

他、の変形例として４つの上側ハウジングはすべて隣接
する下側ハウジング１１Ｘの高さｅ２とは興なる等しい
高さｅｌを有するようにしても良く、この高さｅ２は３
つの下側ハウジング１１Ｕ、１１■及び１１Ｗの高さ−
より小である。

従って、次の２つの構造が採られ得ることになる。列Ｘ
に収納されたスイッチＪ２のコンタクトブリッジが、他
の列Ｕ、■又はＷに収納され同一のスプリング１８を用
いたスイッチＪ２のコンタクトブリッジが受ける圧力よ
りも大きなコンタクト圧力を受ける如き構成と、すべて
のスイッチＪ２が閉のときにブリッジに供給される有効
なコンタクト圧力が等しいような構成とである。

各列Ｕ、Ｖ、Ｗ及びＸの各スイッチＪ１又はＪ２は、２
７及び２８（第３ａ図参照）で示す様な２つの接ＩＩｊ
１１子を有しており、第４図に３極の場合の列の上園図
を示す如く、スイッチ端子が順次整列配置されて２つの
特別端子２９．３０が電磁石コイルに連結されるように
なって、いる。

ヨーロッパ基準（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　　５ｔａｎｄａｒ
ｄｓ　）により推奨されているスイッチ構造及びそれに
対応する端子配列が第５図の表に示されており、Ａがコ
イル端子を表している。表から判るように、単一の（タ
イプＲ又はＯの）開スイッチＪ２が使用される場合には
、列■又はＸが用いられ、２つの（タイプＲ又は０の）
開スイッチＪ２が使用される場合には、列■及びＷが用
いられる。この特別の構成は、列Ｘに配置されたスイッ
チＪ２へ付与される初期圧力よりも小さい圧力を、列Ｕ
、■及びＷに配置されている開スイッチＪ２に付与し、
また、カテゴリエの復帰スプリングと、このＩ１１帰ス
プリングの初期復帰力Ｆ１よりも小さい復帰力Ｆ２を有
するカテゴリＨの復帰スプリングとの２種のスプリング
を表に示される構成に応じて使用するようにしたもので
ある。復帰スプリングエは構成２Ｔ＋２Ｒ又は２Ｆ＋２
０の場合にのみ用いられる。

第６図及び第７図には、抵抗力と駆動力との特性図が示
されている（駆動力は同一の小さな電磁力により発生さ
れるものである）。

第７図において、（開リレーコンタクトを有する小さな
３極パワーコンタクトの）構成３Ｔ＋０の抵抗力にの特
性は、行程の最初の略１／４の部分で生じかつ電磁石の
吸引カーブＮに近接したエツジＤを有する立上りステッ
プＣをもって生ずる。

アーマチュア、コンタクトホルダ及び可動接点を含む可
動アセンブリに伝達されるエネルギは、ハウジング１１
Ｘの高さが他のハウジングの高さに等しい場合に当該可
動アセンブリに伝達されるエネルギよりも少ない。その
ために、この可動アセンブリの初速度は、第８図に示す
ようなインバータ回路に用いる場合には大きすぎるよう
な値を越えることはない。

スイッチ／インバータ機能を有するスイッチ装置にとっ
ては良くない抵抗力特性が、構成３Ｆ＋０を有する装置
に関してカーブＬにより示されている。１本的にリレー
としての当該機能はコンタクトホルダの極めて早い動き
により妨害されることはない。

同様のことは、カテゴリ■の復帰スプリングを用いる構
成４Ｆ、４Ｔ及び３Ｔ十Ｆについてもまた、移動速度が
特別に重要性を有さない場合についても言えることであ
る。構成２Ｔ＋２Ｒ及び２Ｆ＋２０については、初期の
より大なる力を有する復帰スプリングがスイッチＪ２で
の２つの初期コンタクト圧力の補償をなすもので、これ
により電磁石のエネルギの一部が消費されることになる
。

第８図は３相モータの回転方向を制御するに適した構成
を有する装置の結線図であり、第４図においても示した
如く構成３Ｔ＋０を有する２つのスイッチ装置３２．３
４を構成するために用いられた回路であり、スイッチ／
インバータ３８は電気的インターロック機能を有しモー
タＭの回転方向を変えるためのものである。

同一タイプの２つのリレー又はコンタクトの立上り立下
り時間の重要性は、これらが第８図に示す回路に応じて
スイッチ／インバータとして電気的に組込まれた場合に
、第９図に示す作動特性を用いて評価される。第９図に
おいて横軸が時間であり、コンタクトホルダの動き又は
移動距離が縦軸となっている。

スイッチ装置３４が励起されスイッチ装置３２が非励起
されている状態において、インバータエにより時刻ｔｏ
において反転指令が与えられる。

時刻ｔ１すなわち、左側の下降カーブ上における対応す
るコンタクトホルダの下方向移動の点ａにおいて、パワ
ースイッチＪ１．３４が開となり、時刻■２の点すでリ
レースイッチＪ２．９４が閉となる。この時刻ｔ２から
リレー３２のコイルは励磁されスイッチ装置３２のコン
タクトホルダが右側の上昇カーブ上の上昇移動をなす。

時刻ｔ３の点Ｃにおいて、リレースイッチＪ２　、３２
が開となり、スイッチ装置３４の励磁を阻止し、パワー
スイッチＪ１．３２が時刻ｔ４の点ｄで閉となる。

Ｊｌ、３４が開となるとすぐにパワースイッチのコンタ
クトの園でアークが生ずるが時刻ｔ５で消失する。

第９図に示されるようにｔ５が時刻ｔ４以前であれば、
反対方向の電流が３２に流れる時にスイッチ装置３４を
通って流れる電流は存ｄしないような正しい動作が行わ
れるのである。一方、図の点線のカーブで示すように極
めて早くスイッチ装置３２が立上れば、時刻ｔ５より前
の時刻ｔ４で点ｄが生じることになる。かかる現象が生
じれば、線Ｕ、、Ｖ、Ｗがアークにより短絡されて危険
となり損傷を与えることになる。

尚、上記図面では、２つのスイッチ装置の電磁石の非励
磁タイム及び励磁タイムについては簡単化のために考慮
されていない。

本発明による装置は、スイッチ端子位置に関する要求や
、低コストの合理的製造要求等に対して応じうるちので
あり、インバータ回路における同等のスイッチとして極
めて安全に作動し得る如き立上り及び立下り時間特性を
呈するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスイッチ装置の実施例の断面図、第２
図は第１図のＹ　−Ｙ’　　面に沿う断面におけるコン
タクトホルダの側面図であって閉スィッチ又は開スイッ
チ構成の図、第３ａ図及び第３ｂ図は第１図のＹ　−Ｙ
’　　面に沿う断面の上部を示す図であって夫々用及び
開スイッチの固定コンタクト部分を示す図、第４図はス
イッチ及び電磁石コイルの端子レイアウトを示す３極装
置の例の上面図、第５図はヨーロッパの標準化された３
極装置に適合し得るパワー及び／又はリレースイッチの
種々の構成を示す表、第６図及び第７図は種々の構成に
おける駆動力と抵抗力傾向を示す特性図、第８図は３相
モータの回転方向の制御に適した構成を有する２つの装
置の接続を示す図、第９図は第８図の７エイズインバー
タとして用いられている２つのスイッチの動作ダイヤグ
ラムである。主要部分の符号の説明２・・・・・・ケース３・・・・・・電磁石９・・・・・・コンタクトホルダ１０．１１・・・・・・ハウジング１５．１７・・・・・・コンタクトブリッジ１６．１８
・・・・・・スプリング２１〜２４−・・・・・固定接点Ｊ１・・・・・・閉スィッチＪ２・・・・・・開スイッチ代理人　　　弁理士　藤村元彦ＪＩ尻Ｗ７７カり店＃Ｊ籠か

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　初期力を伝達する復帰スプリングの力を受ける
アーマチュアを移動駆動するに適した電磁石と、前記ア
ーマチュアに近接して下側に設けられた下側ハウジング
及びその上方に設けられた上側ハウジングを対とする複
数対のハウジングが順次配列されて前記アーマチュアと
関連して移動するコンタクトホルダと、前記ハウジング
内に夫々収納された複数の可動コンタクトブリッジとを
ケース内に有しており、前記コンタクトブリッジの各々
は一対のハウジングを互いに分離する分離部材に抗した
初期力゛をこれら各コンタクトブリッジへ付与する圧縮
スプリングの作用を受けるようになされており、前記コ
ンタクトブリッジは前記ケース内に配置された一対の固
定コンタクトと接触可能となっており、もってパワー又
はシグナル回路における開又は閉スィッチの１つ又は複
数の構成を採り得るようになされた電磁制御スイッチ装
置であって、前記コンタクトホルダ（９）は４対の二重
構造のハウジングを具え、前記上側ハウジング（１０）
は前記コンタクトホルダの移動軸（Ｚｚ′）に直交する
第１の面Ｐ＋内に配置された平坦な閉スィッチ（Ｊｌ）
用コンタクトブリッジ（１５）のための作用面（１３）
と、前記第１の面に平行な第２の面Ｐ２内に配置された
圧力スプリング（１６）のためのベヤリング面（１９）
とを有しており、前記下側ハウジング（１１）は前記第
２の面に平行な第３の面Ｐ３に配置された平坦な開スイ
ッチ（Ｊ２）の圧力スプリング（１８）のためのベヤリ
ング面（２０）を有し、３つの互いに隣接する前記下側
ハウジング（１１Ｕ。１１Ｖ、１１Ｗ）は前記第３の面に平行な第４の面Ｐ４
に配置されたスイッチ（Ｊ２）の平坦コンタクトブリッ
ジ（１７）のための作用面（１４）を有し、また第４の
前記下側ハウジング（１１Ｘ）は前記第３の面Ｐ３に平
行で前記第４の面Ｐ４よりもこの第３の面により近接し
た第５の面Ｐ５に配置されたスイッチ（Ｊｌ）の平坦コ
ンタクトブリッジ（１７）のための作用面（１４Ｘ）を
有し、スイッチ（Ｊ＋又はＪｌ）のすべての平坦コンタ
クトブリッジ（１５，１７）は同等であり他の前記第１
乃至第５の面に平行な第６の面Ｐ６に配置された同等の
平坦な固定コンタクト＜２１．２２）、（２３，２４）
に同等の圧力スプリング（１６）、（１８）によって夫
々接触するようになされており、第２のスプリング（７
■）の復帰力（ＦＩＩ）よりも大きな初期復帰力（ＦＩ
）を生ずる第１のスプリング（７エ）と前記第２のスプ
リングとのいずれか１つは２つの前記閏スイッチ（Ｊｌ
）及び２つの前記開スイッチ（Ｊｌ）又は１つ若しくは
零の開スイッチ（Ｊｌ）と３つ若しくは４つの閉スィッ
チ（Ｊｌ）を含む如き構成に依存して前記アーマチュア
と協働するようなっていることを特徴とするスイッチ装
置。
（２）　４つの前記上側ハウジング（１０ｔＪ。、１０Ｖ、１０Ｗ及び１０Ｘ）及び１つの前記下側ハウ
ジング（１１Ｘ）は前記面Ｐ５とＰ２との間及びＰ３と
Ｐ５との間の高さが等しく“ｅＰＩであり、３つの前記
下側ハウジング（１１Ｕ、１１Ｖ及び１１Ｗ）は前記Ｉ
ＩｅＩＩよりも大なる高さ“謹”を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のスイッチ装置。
（３）　前記高さ“ｅ”及び“ｌｌ″は、前記コンタク
トホルダ（９）がその吸引時の行程の略１／４の位置に
達した時に、前記下側ハウジング（１１Ｘ）に収納され
ている閤スイッチ（Ｊｌ）のスイッチコンタクト（１７
）が前記作用面（１４Ｘ）上にあるように選定されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスイッ
チ装置。
（４）　前記下側ハウジング（１１Ｖ、１１Ｗ）に収納
されている開スイッチ（Ｊｌ）の各ブリッジコンタクト
（１７）は、前記コンタクトホルダ（９）がその吸引時
の行程の半分に達した時に、その作用面（１４ｖ、１４
Ｗ）上にあるようになされてなる特許請求の範囲第３項
記載のスイッチ装置。
（５）　前記閉スィッチ（Ｊｌ）のコンタクトブリッジ
は、前記コンタクトホルダ（９）がその吸引時の行程の
略３／４に達した時に前記固定接点と接触するようにな
されてなる特許請求の範囲第４項記載のスイッチ装置。
（６）　前記スイッチタイプＪ＋の３つのパワースイッ
チと前記スイッチタイプＪ２の１つのリレースイッチと
から夫々成る特許請求の範囲第１項乃至第５項記載のい
ずれかのスイッチ装置（３２，３４＞を用いたことを特
徴とするモータ回転方向制御回路。