JPS5828128A - 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
固定され操作人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メノ〈
−を備え、操作入力により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。

従来より交流入力により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り、
以下、この装置を図面を用いて説明する。

第１図において、固定鉄心１０は図示されないベースに
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、上記クロスバ−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
により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、ｖＦ′ｉ交流電源２０の電圧
、Ｒ８は操作コイル１２の内部抵抗、ωけ交流電源２０
の角周波数、Ｌ　（ｔ）は操作コイル１２のインダクタ
ンス、ｔ（ｔ）は操作コイル１２を流れる電流を示して
いる。

スイッチ１９が閉じられると、操作コイル１２が励磁さ
れ、可動鉄心１６が固定鉄心１ｏに吸引されて可動接点
が駆動され、主回路が閉成される。

この可動鉄心１Ｇの吸引時において、両鉄心１ｏ、１６
間の間隙が大きいときＫＦｉ上記インダクタンスＬ（ｔ
）が小さく、し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か閉じられ
ると、インダクタンスＬ（１）が大きくなり、操作コイ
ルＩ２に流れる電流１（１）が小さくなる。このとき、
くま取りコ・イル】４により、第１図に示されるくま取
り部磁束ψ、と非くま取り部磁束ψ、との間に位相位が
生じ、したがって電磁石の吸引力が零とならず、可動鉄
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
Ｉ２に大きなラッシュ電流が流れるので、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
ることカニできるという特長を有する。

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Ｋ、両鉄心１０％　Ｉ６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１Ｏ１１６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高度な
技術が必要とされている。

さらＫ、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り、したがって、操
作人力の電圧が変更されただめあるいは保守点検のため
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、あるいはその取り付は作業は極めて繁雑であっ
た。

本発明は上記従来のＰＩＮＫ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、投入衝撃を緩和し、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なめに、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操作コイルに供
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、操作入力端子と投
入完了スイッチからの各電線をプリント基板に案内する
ために操作コイルケースを切り欠いてガイド溝が形成さ
れ、ガイド溝上部及び操作コイルケース開口部縁部には
前記カバーケースを保持する係合部が操作コイルケース
に形成される、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
。

＠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
０け取付板３２に螺着されておシ、ベース３０には主回
路が接続される端子３４が固定され、また、端子３４に
は固定接点３８を有する固定接触子３６が端子３４と導
通状態で周定されている。この固定接点３８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は開放する
可動接点４０Ｆ′ｉ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４０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によって図の一ヒ下方向に駆動される。

クロスパー４４Ｆｉベース３０の内壁に沿って図の上下
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ｌＯによシ吸引される
可動鉄心１６［ビン５８で連結されている。なお、可動
鉄心１６とクロスツク−４４との間には投入衝撃を軽減
する目的で緩衝ゴム６０が挿入されている。

以上の構・成によυ、可動鉄心１６が可動鉄心１６によ
シ下方に引き下げられていないときには、クロスパー４
４がバネ５４により上方向に押し上げられて可動接点４
０が固定接点３８から上方に後退した状態でおり、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）くネ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１０により行なわれ、この固定鉄、Ｃ？１０の吸引
力は、操作入力により操作コイル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り操作コイル
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力（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。

投入完了スイッチ］８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される。また、投入
完了スイッチ１８は主回路投入後には開放され、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に小さな励磁電流が供給される。

また、本装置では、上記固定鉄心１０、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可動鉄心１６の下方に開口部７
０が形成され、＃開ロ部７０かも電磁接触器本体に操作
フィル組立体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六
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あり、同図に
おいて、前記ベース３０には上記組立体６８を収納する
ための開口部７０が形成されている。

このベース３０の下部には前述のレール板５２ｄｔ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５２にＦｉ２本の
平行するコの字状のレール７４．７６が形成され、これ
により組立体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
と固定鉄心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、その下方にはビン
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ＩＯを貫通したビン８６．８８にけ緩衝ゴ
ム９２．９４が外嵌され、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ド９
６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１０の鉄心部
１０ａ、１０ｂは、ケース６６に形成された鉄心穴６６
１Ｌ、６６ｂに嵌入される。なお、操作コイルケース６
６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、そしてケース
６６に固定されたプリント基板１０４に供給される。こ
のプリント基板１０４には前述の第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、
コンデンサ２４に直列に電流制限抵抗が設けられる等、
他の凹路部品も配置される。

また、前述の投入完了スイッチｔ８Ｆｉこのプリント基
板１０４上には配置されておらず、ケース６６の底部に
設けられた穴縁部からケース６６の開口部に向って伸張
する壁から成る孔にケース６６の下面から嵌入固定され
ている。

第８図はこの投入完了スイッチ１８の分解斜視図であり
、そのスイッチペース１１０にスイッチ固定接点１１２
を嵌入し、スイッチ復帰ノ（ネ１１４をペース１１０の
凸部に嵌め、バネ１１４により付勢される押し棒１１６
にスイッチ可動接点１１８を挿入し、上部が可動鉄心１
６で押圧される押し欅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（ｒ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
６６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６６ａ、６６ｂの縁部には壁部１３０ａ、１３０ｂ
が形成され、ケース６６が容器化されており、ケース６
６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が装着されてから注型
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。また、このモールド注型時にカバー１００
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Ｚ
ｏｏを保持するための係合部６４ａ、６４１）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を切シ欠いて形成されたガイド溝
６４０の上方には係合部６４（ｌが形成さ弊これにカバ
ー１０４のは応込み部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が係合部穴１ｏｏｂから
モールド材がケース６６内に注入されるので、モールド
材注入時にケース６６からカバー１００が外れることは
なく、容易にこのモ−ルド注型が行なわれる。

上記ガイド溝６４０は端子１０２からプリント１０４に
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１ｏｏｃ１１ｏｏａが形成されておシ、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。

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
であシ、主回路は開放されている。

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１０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１０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ｚ４、整流回路
２２を介して供給され、この励磁電流によって可動鉄心
１６の吸着状態がその後保持される。

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量は、このコンデンサが操作コ
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、鉄心騒音が発生すること
がなく、ヒステリシス損などが生ぜず、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、分圧回路を組み込んだプリ
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
ペースを小さくすることができる。

さらに、本発明によれば、操作コイル、ブＩＪ　７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。

まえ、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
。

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。

さらに、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ことにより容易に製造する
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Ｆｉ、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、第４図は
本発明に係るコイル組立体が取り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組立説明図、１８８図は投入完了ス
イッチの組立説明図、第９図は操作コイル組立体の結線
説明図、第１θ図は操作コイルケース６６のガイド溝６
４Ｃ１係合部６４（ｉを有する部分の斜視図である。 各図中、同一部材には同一符号を付し、１２ｉｊ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、６４ｂ。 ６４ｄは係合部、６４Ｃはガイド溝、６６は操作コイル
ケース、６６ａ、６６ｂＦｉ鉄心穴、６８は操作コイル
組立体、１００Ｆｉケースカバー、１００ａは注入穴、
ｔ　ｏ　ｏ　ｂＦｉはめ込み部、１００Ｃ１ｌｏａｄは
突出部、１０４はプリント基板、１３０Ｉ！Ｌ。 １３０ｂは壁部である。 代理人　　弁理士　　葛　野　信　− （ほか−名） 第４図 第５図 口を 第６図 第８図 第９（４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋ｌ）　　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し被わ
   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
   励磁電流を操作コイルに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、操作入力端子からの電線をプリント基板に案内
   するために操作コイルケースを切り欠いてガイド溝が形
   成され、ガイド溝上部及び操作コイルケース開口部縁部
   には前記カバーケースを保持する保合部が操作コイルケ
   ースに形成される、ことを特徴とする電磁接触器の操作
   コイル組立体。