JPS5828131A - 電磁開閉装置 - 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】 この発明は電磁開閉装置に係シ、特にその電磁石駆動装
置に関するものである。

以下、この発明の一実施例を図面と共に説明する。第１
図はこの発明の一実施例の正面部分断面図を示し、第２
図は同半断面側面図を示している。

第１図、第２図において、（１）は１ｌｉＩｔ熱性の材
料よりなるアーク消弧用のアークボックヌを示し、磁性
金属よりなるグリッド（２）及び転流板（３）が開閉す
る電路の相数に対応して配役固定されている。（４）は
クロスパー、（５）は可動接触子、（６）は可動接触子
（５）の両端に取付けられた可動接点、（７）は可動接
触子押え、（８）は押えばね支え、（９）は接触子ばね
、ＯＯはストッパーである。上記接触子ばね（９）はス
トッパーαＱの下部と押えばね支え（８）の下端部との
間に圧縮固定されておシ、押えばね支え（８）の上端部
と可動接触子押え（７）の上面および可ｖＪ接触子（５
）の上面と可動接触子押え（７）の下面とは当接して組
立てられている。又、上記ストッパー０（＃は、クロス
パー（４）のストッパー穴（４ａ）に挿入されている。

Ｑｌ＞はベースを示し、＠３図の分解斜視図に示す通り
。

底部が開放した形状を有し、さらに後述する電磁駆動装
置の引出用開口部Ｃ１１ａ）を側面に有している。（２
）はベース（ロ）の上部にねじで固定された端子、（至
）は端子（６）の上面にねじ締めさｎたコの字形状の固
定接触子で、その上面には固定接点α→が取付けられて
いる。（至）は固定接触子（至）に固定されたアークラ
ンナー、Ｑｆ９は絶縁バリヤーで、上記端子（２）の相
互間電気的絶縁の役を為し、アークボックス（１）とベ
ースα■に設けられた溝（図示せず）にその１部を挿入
して両者にはさまれ固定されている。αηは可動緩衝ゴ
ム、（ト）は可動鉄心で、可動鉄心ピン翰によりクロス
バー（４）の下部に連結固定されている。０埠は固定鉄
心を示し、可動鉄心０杓に所定の空隙をもって対向する
配置とな−ている。（１）は電磁駆動制御装置（以下駆
動制御装置と称する。）を示し、上記固定鉄心（２）に
貫挿された配置と表っており、その内部には電磁コイル
等の磁束発生装置（財）を包含している。また第４図の
駆動制御装置（１）を下方より見た斜視図に示す様に、
コの字形凹部（２０ａ　）を形成するためのレール保合
片（２０ｂ）が備見られている。なお（２００）は貫通
孔で、前記固定鉄心Ｑｌが挿入されるものである。又、
（イ）は固定緩衝ばねで、上記固定鉄心Ｏｎの下部に装
着され主として電磁接触器投入時の取付盤面（図示せず
）への衝撃を軽減する機能を果す。（財）は固定鉄心ビ
ンを示し、第２図、第８図に示されている様に、上記固
定鉄心ａすの下部に貫通して設けられており、その両端
は固定鉄心αＯから突出している。上記固定鉄心ピン（
ハ）の両端には、それぞれ固定緩衝ゴムに）が貫通着装
され、さらに固定緩衝ゴム（２）を覆ってガイド（ホ）
が装着されている。ガイド（イ）は摩擦抵抗の小さい材
料からなり、固定緩衝ゴム（ホ）の外径にほぼ等しいガ
イドの凹部−（２６ａ）が形成されている。匈はレール
板を示し、その中央部分には互いに平行な２本のコの字
形状のレール（２７ａ）が形成されている。またレール
の奥端部にはレールストッパ一部（２７ｂ）が形成され
ている。レール板＠は前記ベースＱｌ）に締付ねじ（至
）により締結固定されている。また駆動制御装置翰は第
１図、第４図に示されるフチエツト（ホ）が組み込まれ
ている。ラチェット（ト）は駆動制御装置（ホ）の縦方
向凸部（２０（１）に、フチヱット凹部（２９ａ）を上
下動自在に保持され、さらに戻しばね（至）により下方
に付勢されている。

フチエツト（２）の下部には保合突起（２９１））が形
成されており、これがレール板＠に設けられた保合穴（
２７０）　Ｋ％合するよう構成されている。０１）Ｕ例
外しばねを示し、クロスバ−（４）の下端とレール板弼
の上面との間に配設されクロスバ−（４）を上方に常時
付勢している。（至）は取付板で、電磁接触器を取付盤
面（図示せず）に取付けるための取付穴？有し、レール
板に）の下側にねじ締固定されている。

（至）は補助接点部分を示し、ベースＱｌ）の側面に固
定されている。なおアークボックス（１）Ｖｉベースａ
υにねじ締めにより固定され、また、クロスバ−（４）
は上下動自在にベースａυの内壁にょシ保持案内されて
いる。

この発明による電磁開閉装置はト記のように構成されて
おり１次に動作について説明する。

第１図、第２図において、駆動制御装置ｊ！（イ）に駆
動電圧が印加されると、駆動制御装置翰が発生する磁束
により、可動鉄心（ト）と固定鉄心ａ呻の間に電磁吸引
力が発生し、可動鉄心（至）に連結されたクロスバー（
４）は引外しばね６υに抗して下方へ移動し、可動接点
（６）と固定接点α→が当接する。可動接点（６）と固
定接点ａ４の間の接点ギャップよりも、可動鉄心（ト）
と固定鉄心α１との間の鉄心ギャップの方が大きく形成
されているため、クロスバ−（４）は上記接点当接位置
よりもさらに下方に移動して鉄心が閉成される。このた
め接触子ばね（９）は圧縮変形し、このばね圧力は押え
ばね支え（８）、可動接触子押え（７）を介して可動接
触子（５）に伝達され、所定の接触圧力をもって、端子
（６）と同一電路を形成する反対側の端子α枠の間を電
気的に導通する。

駆動制御装置（１）に印加されていた駆動電圧を取り除
くと、可動鉄心Ｑｌと固定鉄心ａ場の間の電磁吸引力は
消滅し、クロスバー（４）は圧縮さルた引外しばねＣ１
１１の付勢力により上方に移動させられて、接点間が開
離する。このとき可動接点（６）と固定接点０４間にア
ークが発生するが、このアークは可動接点（６）から転
流板（３）に、また、固定接点Ｑ４１からアークランナ
ーα場にそれぞれ転位し、さらにアーク電流と接触子Ｗ
流による電磁反発力によりグリッド（２）内に引き込ま
れ、冷却１分断されて消弧する。

上記した様に駆動制御装置（１）の駆＠電圧を開閉する
ことにより端子叩＠間に接続された電路の開閉動作を行
う。

引し、保持させる操作コ・ｒル、ＣＤは上記操１′Ｌコ
イ　′ル曽とＷ気的に接続され、上記操作コイル（イ）
より発生する磁束を制御する制御回路部、【ψは電源よ
り交流電圧を制御回路部ｂ’ｆ）に印加するコイル端子
、輪は吸引時と定常時で操作コイｌし幹）に流れる°電
流を変える為、制御回路を切替える切替スイッチ部、−
は操作コイルに）、制御回路部（５１１、コイル端子報
、切替スイッチ部−を収納し、レール板に）に固定され
るコイルケース、に）けコイルケース（ロ）の上面を覆
い、絶紗、防塵の為のコイルカバー、に）はコイルケー
ス□□□をレール板翰に挿入後接は止め作用を成すラチ
ェット部、＠は操俸コイル関、制御回路部（財）、切替
スイッチ部岐をコイルケース脅に収納した後固定する注
形モールドである。

そして、上記駆動制御装置ｉ！（１）を展開した第６１
閾。

第７図に示すように制御回路部０）は、プリント基板側
と回路素子睡より成り、リード線−によりコイル端子（
至）、切替スイッチ部員、操作コイルｍと電気的に接続
されている。切替スイッチ部員は、可旬鉄心（ト）ある
いはクロスパー（４）Ｋよってｍ　ｔ＞　サれる押し棒
＠Ｄ、上記押し俸（２）を元の位ＲＥ復帰させるスイッ
チ復帰ばね曽、押し棒−〇位置によりスナップアクシロ
ンをするスイッチ可動接点−、このスイッチ可動接点−
と相対するスイッチ固定接点−，これらを収納するスイ
ッチカバー■、スイッチベース□□□よりなる。切替ス
イッチ部−より出たリード線（６０，Ａ）は、コイルケ
ース（ロ）の切欠き溝（５４Ａ）を通って制？［１回路
部句）のプリント基板−にハンダ伸度１琥されている。

上記コイル端子（４）はコイルケース（至）に圧入固定
さｆ（ており、コイル端モ曽よシ出たリード線（６０Ｂ
）はコイルケーヌ＠ノ切欠き＃　（５４Ａ）を通って制
御回路部ψ９の７リント基板岐にハンダ付接続される。

又、上記注形モールド＠はプリント基板（４）の上面ま
で位置し、プリント基板−のパターン間及び対アース間
の絶縁の役目を果たす。そして操作コイ／Ｌ’…よりの
発熱や、回路部品から発生する熱を外部に効率よく放熱
すると共に防湿の役目を果たす。上記コイルカバーｆ４
は、コイルケース（財）の突起（５４Ｘ）に嵌合する引
掛り部（５５Ｘ）を持ち、コイルケース−に固定される
と共に、注形により固定される埋込み用突起（５５Ｙ）
［より注形後、注形モールド輔が固まると、注形モール
ド伺より抜けなくなり固定される。そしてコイルカバー
−は制御回路部■や操作コイＡ／Ｆ４に対して防塵の役
割を持ち注形モールド側だけで不完全な場合の電気的な
絶縁の役目を果たす。

又、上記駆動制御装置（ホ）の電気回路図を第８図に示
す。この第８図において、Ｒは抵抗、Ｃは無極性コンデ
ンサ、Ｂはパリヌタ、Ｄはダイオード、Ｒｃは操作コイ
ル曽の内部抵抗である。これらの回路部品は第６図に示
すコの字状のプリント基板−に各々ハンダ付され、電気
回路を構成している。

次に上記駆動制御装置（１）の動作を説明する。コイ〃
端子働に操作電源が印加されると、開放状態では切替ス
イッチ部６１がＯＮＯ状伽にあって、抵抗Ｒとコンデン
サＣの両端は短絡されており、操作コイ／Ｌ／−には操
作電源電圧をダイオードＤによって全波整流された全電
圧が印加され、内部抵抗Ｒｃによってのみ決められる大
きな電流が流れる。

これによりて投入時大きな吸引力が得られる。この吸引
力により可動鉄心Ｑｌが固定鉄心０Ｉの方向に動き始め
、内鉄心が吸着する直前に押し棒争ｖにより切替スイッ
チ部曽はＯＦＦ状態になる。この切替時に切替スイッチ
部−で発生するアークはコンデンサＣと抵抗Ｒの回路に
吸引さｔＴ％切替スイッチ部輪の接点損傷は軽微なもの
となる。切替スイッチ部−がＯＦＦ状Ｂｔでなると、交
流側に入っている′コンデンサＣによる電圧降下分が大
きく作用し、操作コイ／Ｌ／輪に流オＬる電流はコンデ
ンサＣによってほとんど決められる小さな全波整、流さ
れた゛ぼ流となる。

定常状態では磁束の洩れがほとんど無い為、又、空隙に
よる磁気抵抗が小さい為、小さな電流でも保持ができる
。そして投入時の大きな吸引力より定常時の小さな吸引
力に切換えるタイミングが鉄心が吸着する寸前になるよ
う、切替スイッチ部輪でタイミング設定されている為、
投入時の動作は安定したものとなる。

コイル端子５埴への操作電源の印加を止めると吸引力が
なくな９、可動鉄心（至）は固定鉄心０りより離れてい
く。そして可動鉄心（ト）に追従する押し棒βηにより
可動接点（６）と固定接点α→が離れてから、切替スイ
ッチ部輪はＯＮ状態に切換わる。この時、コンデンサＣ
に貯えられていた電荷が抵抗Ｒ′ｆ通してスイッチ可動
接点−とスイッチ固定接点（財）に流れ、接点表面はク
リーニングされる。また、操作コイル■よシ誘起される
電圧はダイオードＤのフライホイール回路に吸収され、
外部にはサージを放出しない。

切替スイッチ部輪は、主接点が離れてからＯＦＦからＯ
Ｎに切換わる為、コイＭ端子に）間に若干の電圧が残っ
ていたとしても、その位置での可動鉄心（ト）を引きつ
ける吸引力は小さく、再び投入する事なく安定して開放
状軸に落ちつく。

なお、前記固定鉄心ＯＩはＵ形ケしており、その１脚は
操作コイ／Ｌ１０Ｉを貫迫し、他１脚の回りｉ’ｒ、制
御回路部（財）が配置されてしへると共に、残留磁気を
小さくし、開放時間を短くする為に接！、７面上に段差
−が設けられている。又、可’Ｍ鉄心（ハ）ハエ形をし
ており、その接極面には残留磁気による吸着を防止する
為に非磁性材料のスペーサ輪が設けられており、これら
の鉄心制、０燵は鉄心内部を流れる磁束が直流磁束でβ
ろため積層鋼板から構成されている。

又、上記切替スイッチ部Ｑは１ｆ磁接触器が開放状態で
はスイッチ可＠接点−とスイッチ固定接点ｌは接触状態
にあり、固定鉄心ａりが励磁さｎ、可動鉄心（至）が固
定鉄心０りに吸引されていくと、可動鉄心（至）によシ
押し棒←ηが押され、可動接点（６）と固定接点α尋が
接触した後、可動鉄心（至）と固定鉄心ｑ傷が衝突する
寸前にスイッチ可動接点０はスナップアクシロンによっ
てスイッチ固定接点−より開放される。そして励磁が解
かれると、可動鉄心（ト）は固定鉄心α１よシ離れ始め
、押し棒１υはスイッチ復帰ばね働により可動鉄心（ト
）に追従する。この押し棒■の動きによシ、可動接点（
６）と固定接点α尋が離れた後、スナップアクシロンに
よりスイッチ可動接点−とスイッチ固定接点−は接触状
ａになる。

この様な投入と開放時で時間的ヒステリシスをもつ切換
！ｉｔ！１作をさせる為押し棒６１）は、スイッチ可動
接点−をはさんで、上下にレバーをもりた形状を採用し
ている。

以上説明したように、この発明装置によれば、磁束を発
生させる鉄心の近くに、操作コイルと。

この操作コイルへの通電を制御する制御装置を、効率良
くコンパクトに配置でき製品の内部に！磁石駆動装置を
一体の部品として配置できる。その為１ｗ磁石駆動装置
の取扱い性が大幅に向上すると共に、製品自身もすっき
りと小形化でき、例えば、客先の操作電源の仕様変更が
あっても、この装置とと簡羊に交換するだけで済む利点
がある。

また、コンデンサの電圧降下を採用している事によシ、
定常時の入力が大幅に低減すると共に、交流電源を直流
に変更している事により、鉄心の振動、騒音が皆無とな
るなどの利点も合わせ持つ。

そして、一体化する事で外部要因に対して、装置の信頼
性が向上し、コイルケース内部の固定法としてモールド
注形を採用すれば、放熱が良くなり、熱的に改善される
と共に、周囲雰囲気にもほとんど影響されなく在り、振
動、衝撃に対しても内部素子が保護され信頼性の高いも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は正面部分断面図、第２図は＠１図に示す装置の半断
面側面図、第８図は可動鉄心を作動させる駆動部の分解
斜視図、第４図は駆動制御装置の下方から見た斜視図、
第５図は駆動制御装置の上方から見た斜視図、第６図は
第５図に示す駆動制御装置の分解斜視図、第７図は切替
スイッチ部の分解斜視図、第８図は電気回路図である。 図において、（ト）は可動鉄心、ＯＩは固定鉄心、イ勤
は駆動制御装置、員は操作コイル、鱒はコイルケース、
−は注形モールド、（２０ｃ　）は貫通孔、Ｃはコンデ
ンサ、Ｄは整流装置でおる。 なお図中同一符号は同−又は相当部分？示す。 代理人　　葛　野　ｆ８　− 窮４ｊンＪ ２０ｃ 八　５　記 葛　６１Ａ ≧　７′ニアＪ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動鉄心を固定鉄心に吸着し、保持する操作コイ
   ルと、上記可動鉄心と固定鉄心の吸着時に、上記操作コ
   イルに交流電源から整流装置を介して得られる整流電圧
   を印加し、上記可動鉄心と固定鉄心の保持時に、上記操
   作コイルに上記交流電源と整流装置間にコンデンサを介
   して得られる整流電圧印加する制御装置を一体化した電
   磁開閉装置。
2. （２）操作コイルと制御装置はモールド注形によシ一体
   化することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   磁開閉装置。
3. （３）操作コイルと制御装置は貫通孔を設けたケースに
   収納され、上記貫通孔に固定鉄心を組込むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電磁開閉装
   置。