JPS5828127A - 電磁接触器の操作コイル組立体 - Google Patents

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、交流入力により操作される電磁接触器の操作
コイル組立体に関するものである。

周知のように、電磁接触器は、各種主回路の開閉を行な
うために広く用いられており、主回路に接続された固定
接点と、主回路を開閉する可動接点、そして、ケースに
固定され操作入力により励磁される操作コイルで吸引力
を生ずる固定鉄心と、固定鉄心に吸引されこれ゛に対し
て進退可能に設けられその退避方向に付勢された可動鉄
心、さらに可動接点と可動鉄心とに連結されたクロスバ
−を備え、操作入力によシ固定鉄心に可動鉄心が吸引さ
れるとクロスバ−で可動接点が駆動されて主回路が閉成
され、操作入力が取り去られると固定鉄心が退避して主
回路が開放される。

従来よシ交流入力によシ操作される電磁接触器として固
定鉄心にくま取りコイルを設けたものが一般的であシ、
以下、この装置を図面を用いて説明する。

＠１囚において、固定鉄心１０ｉｊ図示されないペース
に固定され、その中央鉄心部には操作コイル１２が外嵌
固定され、また左右の鉄心部にはくま取りコイル１４が
装着されている。そして、上記クロスパーが連結されて
いる可動鉄心１６は図におい°て固定鉄心に対して上下
方向へベースに移動可能に設けられ、図示されない付勢
手段にょ）常時図の上方に付勢されている。

以上の第１図装置の接続が第２図に、その電圧ベクトル
が第３図に示されている。第２図において、操作コイル
１２にはスイッチ１９と交流電源２０が接続されている
。また、第３図において、は交流ｔｌＬ源２ｏの電圧、
Ｒ３は操作コイル１２内部抵抗、ωは交流電源２ｏの角
周波数、Ｌ（ｔ）は操作コイル１２のインダクタンス、
１（りは操作コイル１２を流れる電流を示している。

スイッチＩ９が閉じられると、操作コイル１２されて可
動接点が駆動され、主回路が閉成される。

この可動鉄心１６の吸引時において、内鉄心１０゜１６
間の間Ｎが大きいときには上記インダクタンスＬ（ｔ）
が小さく、シたがって操作コイル１２には大きなラッシ
ュ電流が流れ、その吸引力は大きなものとなる。そして
、可動鉄心１６の吸引が完了して上記間隙が閉じられる
と、インダクタンスＬ（ｔ）が大きくなシ、操作コイル
１２に流れる電流１（ｔ）が小さくなる。このとき、く
ま取りコイル１４により、第１図に示されるくま取シ部
磁束Φ１と非〈ま取）部磁束Φ、との間に位相付が生じ
、したがって電磁石の吸引力が零とならず、０１′動鉄
心１６の吸着保持状態が維持される。

以上の従来装置は、可動鉄心１６の吸引時に操作コイル
１２に大きなラッシュ電ｆ＆が流れるので、直流の操作
入力にょシ操作される装置よシ大きな吸引力を発生する
ことができ、したがって、短時間で可動鉄心１６の吸引
を完了することにより主回路を直ちに閉成することがで
きるという特徴を有する。

ところが、上記従来装置には、投入衝撃が大きく、その
寿命が短かく、また他の部品、機構などに悪影響を与え
るなどの問題があり、そして、交流操作入力にて可動鉄
心の吸着状態が保持されるので、その吸引力の脈動を避
けることができず、したがって騒音が大きいという欠点
がある。さらに、内鉄心１０．１６を通る磁束が交番す
るため、可動鉄心の吸着状態での各種鉄損、銅損が生ず
るが、これらの損失は無視し得ないほど大きいという欠
点があった。また、上記損失のうち、大きなウェイトを
占るヒステリシス損を低減するために、ケイ素鋼板を積
層して鉄心１０．１６が形成されるが、この場合、装置
が高価となる問題が生じる。

そして、くま取りコイルの製作及びその取付には一度な
技術が必要とされている。

さらに、上記従来装置では、そのベース内のコイル保持
枠に上記操作コイルが固定されておシ、ｔ、＆かって、
操作入力の電圧が変更されたためあるいけ保守点検のた
めに操作コイルを取り出す必要が生じた場合、この取り
出し作業、あるいはその取シ付は作業は極めて繁雑であ
った。

本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたものであり、
その目的は、操作コイルの交換及び点検作業を容易に行
なうことができ、投入衝撃に緩和し、鉄心騒音を減少し
、可動鉄心吸引保持時の電力消費を低減することができ
る電磁接触器の操作コイル組立体を提供することにある
。

上記目的を達成するために、本発明は、モールド注型用
に容器化され内部に操作コイルがモールド固定され開口
部がケースカバーによシ被われる操作コイルケースと、
操作コイルケースに固定され主回路投入後に開放される
投入完了スイッチと、操作コイルケースに固定された操
作入力端子からの交流操作入力を整流して操作コイルに
励磁電流を供給する整流回路と操作コイルの励磁電圧を
分圧するためのコンデンサを有し整流回路に直列接続さ
れ投入完了スイッチが並列接続された分圧回路とを含み
主回路投入時には大きな励磁′＃Ｉ７ｉ流をそして主回
路投入後には分圧回路を介して小さな励磁電流を供給す
る回路が組み込まれ操作コイルケース内にモールド固定
さｔ″Ｌだプリント基板と、を含＋、’ｉ−スカパーに
は操作コイルケースのモールド部へ伸張する突出部とモ
ールド材の注入穴が形成され、操作コイルケースにケー
スカバーが装着された後にモールド注型が行なわれケー
スカバーが操作コイルケースに一体固定されることを特
徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第４図、第５図には本発明に係る操作コイル組立体が収
納された状態の電磁接触器の正面断面、側面断面が各々
示されている。図において、電磁接触器本体のベース３
０Ｖｉ取付板３２に螺着されておシ、ベース３ｏには主
回路が接続される端子固定されている。この固定接点３
８と接触し又は非接触となることにより主回路を閉成し
又＃′ｉ開放する可動接点４０は可動接触子４２に設け
られている。

可動接触子４２は可動接点４ｏが固定接点３８に対向す
る位置となるようにクロスパー４４に把持され、クロス
パー４４によって図の上下方向に駆動される。

クロスパー４４はベース３ｏの内壁ＶＣ沿って図の上下
方向に摺動自在に設けられており常時上方に付勢され、
投入時に下方に引き下げられる。すなわち、クロスパー
４４の下端はレール５２の上面に設けられた引外しバネ
５４により常時上方に付勢されており、クロスパー４４
は固定鉄心１０により吸引される可動鉄心１６にビン５
８で連結されている。なお、可動鉄心１６とクロスパー
４４との間には投入衝撃を軽減する目的で緩衝ゴム６゜
が挿入されている。

以上の構成にょシ、可動鉄心１６が０ｆｌｌｂ鉄心１６
により下方に引き下げられていないときには、クロスパ
ー４４がバネ５４にょシ上方向に押し上げられて可動接
点４ｏが固定接点３８から上方に後退した状態であシ、
したがってこのときには主回路が開放される。また、可
動鉄心１６がバネ５４に抗して図の下方に引き下げられ
たときには固定接点３８に可動接点４０が接触した状態
となり、主回路が閉成される。

上記可動鉄心１６の引き下げは、前述したように、固定
鉄心ｌＯにより行なわれ、この固定鉄心ｌＯの吸引力は
、操作入力によシ操作コイル１２を励磁することにより
行なわれる。

本実施例では、第６図に示される回路によシ操作コイル
１２の励磁が行なわれている。すなわち、図において、
操作入力は整流回路２２によシ整流されて操作コイル１
２に供給される。また、整流回路２２の入力側には分圧
用コンデンサ２４が整流回路２２に対し直列接続され、
このコンデンサ２４に投入完了スイッチ１８が並列接続
されている。１ 投入完了スイッチ１８は主回路投入時には閉成されてお
り、したがってこのときには整流回路２２を介して操作
コイル１２に大きな励磁電流が供給人後には開放され、
したがってこのときには分圧用コンデンサ２４が分圧回
路として機能し、コンデンサ２４及び整流回路２２を介
して操作コイル１２に小さな励磁電Ｒが供給される。

また、本装置では、上記固定鉄心ｌＯ１操作コイル１２
などが電磁接触器本体と別体とされた操作コイルケース
６６内に納められて操作コイル組立体６８とされ、一方
電磁接触器本体には上記６Ｊ動鉄心１６の下方に開口部
７０が形成され、該開口部７０から電磁接触器本体に操
作コイル組立体６８が嵌挿収納される。

次に、上記操作コイル組立体６８及びこれを収納するだ
めの電磁接触器本体の構成を詳細に説明する。

第７図はこれらの構成部分の分解斜視図でろり、同図に
おいて、前記ベース３０には上記組立体６８ネジ７２に
より固定されており、組立体６８の収納の容易化が図ら
れている。すなわち、レール板ＯΦ ５２には２本の平行するコの字状のレール７４．７６が
形成され、これによシ組立体６８が案内され、その最奥
部に形成されたストッパ部７８．８０で組立体６８の位
置決めが行なわれる。また、レール板５２の前部には係
合穴８２が形成され、ケース６６の前部にはラチェット
８４が設けられ、組立体６８の収納時に両者が係合して
組立体６８がベース３０に対して固定される。このとき
、可動鉄心１６と同定鉄心１０の吸着面は所定の間隙を
もって相対向する位置に設定される。

固定鉄心ＩＯはコの字状に形成され、その下方にはピン
８６．８８が挿入される孔が形成され、その下方前後に
はその下面に緩衝バネ９０を装着するためのミゾが形成
されている。この緩衝バネ９０により、電磁接触器投入
時における取付盤面への衝撃を軽減することができる。

また、固定鉄心１０を貫通したビン８６．８８には緩衝
ゴム９２．９４が外鉄され、さらに、摩擦抵抗の小さな
材料から成り前述のレール７６凹部に挿入されるガイじ
９６の孔９８にこれら緩衝ゴム９２．９４が嵌入される
。

以上のように各部材が装着された固定鉄心１゜の鉄心部
ｘｏａ、ｉｏｂは、ケース６６に形成された鉄心穴６６
　！Ｌ、　　６６１）Ｋ嵌入される。なお、操作コイル
ケース６６の上部はカバー１００により覆われる。

前述の操作入力は端子１０２に与えられ、そし第６図に
おける整流回路２２、コンデンサ２４が配置され、実際
の装置では、コンデンｔ２４に直列に電流制限抵抗が設
けられる等、他の回路部品も配置される。

また、前述の投入完了スイッチ１８はこのプリント基板
１０４上には配置されておらず、ケース６６に固定され
ている。

第８図はこの投入完了スイッチ１８の分解斜視軸であプ
、そのスイッチベース１１０［ｘイッチ固定接点１１２
を嵌入し、スイッチ復帰バネ１１４をベース１１０の凸
部に嵌め、バネ１１４にょシ付勢される押し棒１１６に
スイッチ可動接点１１８を挿入し、上部が可動鉄心１６
で押圧される押し棒１１６の下方凸部をバネ１１４に嵌
入し、さらにその上にスイッチカバー１２０を嵌め込ん
で投入完了スイッチ１８が構成される。

第９図は以上の操作コイル組立体６８における各部材の
結線を説明するもので、操作コイル１２、投入完了スイ
ッチ１８、端子１０２、プリント基板１０４がケース６
６に装着された後、それぞれの結線が行なわれる。

また、本発明では、上記プリント基板１０４に配置され
た回路部品が鉄心１０．１６の開閉衝撃によって破損し
ないようにこれらが注型モールド材にて固定される。こ
のため、ケース６６の底面からその上面の開口部に向っ
て穴６６１Ｌ、６６ｂの縁部には壁部１３０ａ、１３０
１）が形成され、ケース６６が容器化されており、ケー
ス６６に操作コイル１２、プリント基板１０４が納めら
れ、次いでケース６６にカバー１００が装着きれてか・
′）注型モールド材がケース６６内に充填される。

このようにモールド材をケース６６内に充填するために
、カバー１００にはモールド材の注入穴１００ａが形成
されている１、また′、このモールド注型時にカバー１
００を外れないようにケース６６に確実に仮固定するた
めに、第７図においてケース６６の開口部縁部にはカバ
ー１００を保持するだめの保合部６４ａ、５４ｂがケー
ス６６と一体に形成されている。また、第１０図に示さ
れるように、ケース６６を切り欠いて形成されたガイド
溝６４Ｑの上方には保合部６４ｄが形成され、これにカ
バー１００のはめ込み部１００ｂが嵌入される。

以上のように、プリント基板１０４などがケース６６内
に固定され、次にカバーＺｏｏが係合部６４１！Ｌ、　
　６４１）、　　６４　ｄにより仮固定された後に穴１
００１）からモールド材がケース６６内に注入されるの
でこのときケース６６からカバー１００が；外婁ること
なく、容易にこのモールド注型が行な゛もれる。

上記ガイド溝６４０は端子１０２からプリント１０４Ｖ
ｒ−至る電線を容易にかつスペースを要せずに配線する
ために設けられたものである。

また、カバー１００にはケース６６内のモールド材に伸
張する突出部１０００，１００ｄが形成されており、こ
のため、ケース６６にモールド注型が行なわれるとケー
ス６６にカバー１００が一体固定される。

第１１図には上記モールド注型が行なわれた操作コイル
組立体６８の断面が示されてお〕、容器化されたケース
６６内にはモールド材１３２が充填されている。このモ
ールド材１３２へカバー１００から突出ｄ１００ｃ、１
０（Ｍｌが伸張しており、したがって、カバー１００が
ケース６６に一体固定されている。このため、組立体６
８の引き出し時においてケース６６からカバー１００が
脱落することはない。

なお、第１１図において、前述した係合部６４！ＬＳ６
４ｂはカバー６６に一体に形成されたリブ１３４ａ。

１３４ｂと係合する。

なお、固定鉄心１０、スイッチ１８、電線などはモール
ド固定されない。

本発明の好適な実施例は以上の構成から成シ、以下その
作用を説明する。

操作入力が操作コイル組立体６８の入力端子１０２に与
えられていないときには、可動鉄心１６が吸引されず、
したがってクロスパー４４は上方に引き上げられた状態
であり、主回路Ｆ！、開放されている。

操作入力が入力端子１０２に与えられた主回路投入時に
は、前記投入完了スイッチ１８が閉とされているので、
励磁コイル１２に大きな励磁電流が流れ、可動鉄心１６
が固定鉄心１ｏに大きな磁力にて吸引される。

そして、可動鉄心１６の固定鉄心１ｏへの吸着が完了す
るとき、すなわち、主回路投入後、可動鉄心１６の下面
で投入完了スイッチ１８は押圧されて開とされ、操作コ
イル１２に小さな励磁電流がコンデンサ２４、整流・回
路２２を介して供給さまた、操作コイル１２の、交換、
点検を行なう場合には、ラチェット８４をはずして操作
コイル組立体６８を電磁接触器本体から引き出す。

以上説明したように、本実施例によれば、操作コイル組
立体の着脱が自在なので、操作コイルの交換及び点検作
業が容易となる。

また、本発明によれば、主回路投入時には操作コイルの
内部抵抗により決定される大きな励磁電流が操作コイル
に流れ、その後の保持時では操作コイルの内部抵抗と分
圧用コンデンサにより決定される小さな励磁電流が操作
コイルに流れるので、速やかな主回路投入動作が確保さ
れるとともに保持時の電力消費がきわめて少ない。なお
、分圧用コンデンサの容器は、このコンデン＋ｊが操作
コイルと共振する容量より十分に離れた値に設定する。

さらに、本発明によれば、主回路投入時の衝撃を低減す
ることができる。

そして、本発明によれば、励磁コイルが整流された励磁
電流によって励磁されるので、鉄心騒音ぜず、また、く
ま取りコイルを必要としない、。

また、主回路開放時に固定接点と可動接点との間にアー
クが発生するが、本発明によれば、このアークが前記分
圧用コンデンサに吸収されるので、両接点はこのアーク
により消耗することはなく、外部にノイズを発すること
もない。

本発明によれば、整流回路、分圧回路全組み込んだプリ
ント基板が操作コイルケースに固定され、これと操作コ
イル、入力端子などが結線されるので、これらの配線ス
ペースを小ざくすることができる。

さらに本発明によれば、操作コイル、プリント基板に組
み込まれた回路部品がモールド固定されるので、これら
が鉄心の開閉衝撃で損傷することがなく、また、これら
が外気に触れないので経年劣化することもない。

また、本発明によれば、操作コイルケースに前述のガイ
ド溝が形成されているので、このケース内の配線が容易
にかつスペースを要することなく行なうことができる。

舖 そして、本発明によれば、モールド注型時に操作コイル
ケース開口縁部に設けられた保合部によりケースカバー
を操作コイルケースに確実に仮固定することができ、モ
ールド注型が容易に行なえる。

きらに、前記実施例の操作コイルケース、ケースカバー
は２方向の金型成形を行なう仁とにより容易に製造する
ことができる。

特に本発明によれば、操作コイル組立体を電磁接触器本
体から引き出す際に、操作コイルケースからケースカバ
ーが脱落することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成図、第２図は第１図装置の操作
部回路図、第３図は第２図のベクトル図、ｉ＠４図は本
発明に係るコイル組立体が数秒付けられた電磁接触器の
正面断面図、第５図は第４図装置の側面断面図、第６図
は本発明に係る操作コイル組立体の回路図、第７図は操
作コイル組立体の繊立Ｉ！５２明図、第８図は投入スイ
ッチの組立説明図、図は操作コイルケース６６のガイド
溝６４Ｃ１係合部６４ｄを有する部分の斜視図、第１１
図は操作コイル組立体の断面図である。 各図中、同一部材には同一符号を付し、１２は操作コイ
ル、１８は投入完了スイッチ、２２は整流回路、２４は
コンデンサ、６４ａ、６４１）、６４ｄは係合部、６４
Ｃはガイド溝、６６け操作コイルケース、６６＆、６６
ｂは鉄心穴、６８Ｆｉ操作コイル組立体、１００はケー
スカバー、１００ａは注入穴、１００１）ははめ込み部
、１００Ｃ，１００ｄは突出部、１０４はプリント基板
、１３０ａ、　１３０ｂは壁、１３２はモールド材でお
る。 代理人　弁理士　葛　野　信　− （ほか−名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ０）　モールド注型用に容器化され内部に操作コイルが
   モールド固定され開口部がケースカバーにより被われる
   操作コイルケースと、操作コイルケースに固定され主回
   路投入後に開放される投入完了スイッチと、操作コイル
   ケースに固定された操作入力端子からの交流操作入力を
   整流して操作コイルに励磁電流を供給する整流回路と操
   作コイルの励磁電圧を分圧するだめのコンデンサを有し
   整流回路に直列接続され投入完了スイッチが並列接続さ
   れた分圧回路とを含み主回路投入時には大きな励磁電流
   をそして主回路投入後には分圧回路を介して小さな励磁
   電流を供給する回路が組み込まれ操作コイルケース内に
   モールド固定されたプリント基板と、を含み、ケースカ
   バーには操作コイルケースのモールド部へ伸張する突出
   部とモールド材の注入穴とが形成され、操作コイルケー
   スにケースカバーが装着された後にモールド注型が行な
   われケースカバーが操作コイルケースに一体固定される
   ことを特徴とする電磁接触器の操作コイル組立体。