JPS6132772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内部に接極子を配設し、コイル枠とし
て構成された保護管、およびコイル枠内に固定・
埋設された接点端子およびコイル端子並びに磁極
片を有する電磁開閉器に関するものである。

この種の電磁開閉器はドイツ特許公報第
1909940号で公知である。小型であるが効率が良
く、接点と巻線部が分離されているため接点接触
の信頼性が高いことが特徴である。また切換接点
を有するこの開閉器は、低コストで製造すること
ができる。こうした好適な特徴にかかわらず、バ
ツク接点から分離されたメーク接点または回路の
二重開成もしくは閉鎖を目的とするには、この継
電器は適当でない。

上記の特徴を満足する接点を具備する電磁開閉
器は、例えばドイツ公開公報第1614943号および
米国特許公報第3768051号により公知である。当
該技術では密閉接点カプセル入り無支承接点が２
対の固定接点の間に配設される構成が開示されて
いる。接点カプセルの両側において永久磁石がケ
ース内に支持されるから、異つた磁極が対向し、
磁路は接極子を介して形成される。或る場合には
ブリツジ状に構成され、或る場合には磁極片を具
備する磁石の間の接点カプセル上に、励磁巻線が
取付けられている。上記公知のスイツチは双安定
動作を行ない、インパルス電流で駆動される。し
かしながら、例えば接点カプセルおよび磁石を収
容するケースを要する構成は高価となり、また接
点カプセルによつて機能上不必要な磁気キヤツプ
ができ、そのため効率が比較的低くなる等々の欠
点を有している。またブリツジ状の永久磁石を用
いることはその製造上割高となる上、該永久磁石
を使用する場合、励磁巻線を装着する巻接室が該
永久磁石によつて制限され、巻数を増加すること
ができなかつた。従つて巻数を増加して応答感度
を高めることは不可能に近かつた。

しかして、本発明は、簡潔且つコンパクトな構
造で製造が容易であり、高い効率を有し、加えて
たとえば単安定または接極子が中間位置もとり得
るような開閉動作を行う上記の種類の電磁開閉器
を提供することにある。

本発明によれば接極子は接点が付設された２つ
の自由端を有し、コイル枠内において保護管の両
側に接点室を形成し、該接点室内において接極子
の自由端がそれぞれ該自由端に対応して接点室の
壁体から突出している接点を付設した磁極片部と
対向し、かつコイル枠のフランジに、磁極片がコ
イル軸線および前記コイル軸線に対して垂直な軸
線に対して対称に配設されている。

コイル枠を保護管として、また永久磁石、磁極
片、接点の支持体として使用することにより、す
べての磁気回路構成素子が極めて小さな領域内に
配設され、このため損失が最小限に制限され、高
い効率が得られる電磁開閉器を得ることができ
る。本発明の構成によれば、利用可能な空間に関
してコイルと磁石の大きさを設計する際、夫々完
全に独立し得、磁極片はコイル巻線の端面近傍の
コイル枠フランジの漏洩磁束の少ない領域に必然
的に位置せしめられる。

本発明の好適な構成によれば各磁極片と強磁性
体ケースとの間において、各コイル枠フランジの
２つの対向する磁極片としての端子間に各１個の
永久磁石が該永久磁石を収納するように設けられ
たコイル枠の磁石室内に支持されている。

永久磁石は略直方体状に形成されるので容易に
製造することができる。２個の磁石が使用されて
いる。プラスチツクコイル枠の永久磁石を収納す
るように設けられた室は、導電性磁極片またはケ
ースから電気的に絶縁されるように構成されてい
る。

本発明の別の構成によれば、保護管内に配設さ
れた接極子は無支持である（直接的に支承されず
に保護管内で移動自在に設けられている）。コイ
ルを励磁すると、接極子が磁化されるので、この
磁極片から反撥され対向する磁極片に吸引されて
回動し、対向する磁極片に当接する。非励磁時に
強い振動を受けた時に、長方形横断面の細長い板
片として構成される接極子が傾倒し、対向する磁
極片と橋絡する、すなわち不良の電気的結合を確
実に回避するために、保護管内に配設される接極
子をばねで支承することができる。前記ばねは接
極子が常に磁極片に対して平行となることを保証
する。この場合、双安定開閉動作が継続して行な
われるように、該ばねのばね力は弱くてよい。

ばね支承構造は次の通りである。すなわち接極
子の一方または両方の側面の中央に、保護管の長
手方向に延び、予荷重が与えられていて、保護管
の壁面に当接される板ばねを固設する。しかして
接極子を確保するばかりでなく、簡単に開閉動作
を調節することもできる。適宜に強力に設けられ
た単一のばねを使用する時は、ばね力が永久磁石
の磁力より大きく、単安定開閉動作が得られる。

本発明の別の構成によれば、接極子に対して中
央にピンまたは刃先状支持部を設けることもでき
る。この場合はコイルを励磁するとき接極子が回
動する。この構成において永久磁石の極性は、コ
イル軸線の片側にある磁極片が同極性を有するよ
うに定められてる。磁気回路を形成する部材は対
称に組立てられており、ばね力を接極子に作用さ
せない実施例においては接極子の接点材料を付設
した端部が対向する磁極片上に位置せしめられ
る。ヒン支持構成では好ましくは、円柱状トラニ
オンが接極子と結合され、かつトラニオンが公差
を補償するように遊隙を置いて保護管内に配設さ
れる。この場合、トラニオンは接極子を枢着す
る、あるいはプラスチツクを接極子の周囲に適宜
に射出して実現することができる。コイル本体が
２個の同一部材で組立てられる場合は、保護管内
の両側面に突起を突設し、この突起間に間隙を置
いて接極子を挿通することによつて、特に経済的
に製造しうる刃先状支持部を構成することができ
る。

本発明によれば更に、対向する磁極片の側面が
接点室の壁面から突出しており、接点室と保護管
の間でコイル軸線方向に折曲されており、接極子
に対して平行に巻線室両端に対応するよう延び、
かつ接極子の自由端と磁極片の折曲された端部と
の夫々の当接可能な領域に接点材料が付設され
る。

磁極面が磁極片の折曲された端部で構成され、
吸引力並びに接点圧が増大するから、メツキ被覆
で接点を設けることができ、更に一体接点および
磁気ギヤツプとして機能する隔板を用いることも
できる。このため接点の高い電流負荷能力を得る
ことができ、加えて、接触抵抗もメツキ接点の場
合に比べ少ない。この場合、摩耗に対して許容度
を大にすることができ、接点の寿命も長くなる。

また、導電性磁極片は埋込工程の前に当該の接
点端子に接着する。この構成は例えば接点端子と
コイル端子を保持する板片を単一化することを可
能にする。例えばこの場合接点端子およびコイル
端子としての板片材料を、後処理なしにはんだ付
けすることができ、耐食性をもつ洋銀を使用する
ことができる。

高い接点圧を保持せしめるために、磁極片の折
曲された端部が巻線室の端部の漏洩磁束の少ない
領域まで、比較的大きな磁極面をもつて接極子に
対し平行に導出されている。この場合、大きな磁
極面を有するにかかわらず、磁極片はコイル枠に
堅固に埋設することによつて正確に固定されてい
るので、その調整が不要である。

接点間隔はコイル枠を射出成形、トランスフア
ー成形または圧縮成形する工程で、所定の幅の工
具を差込むことによつて決められる。このために
反対側の露出部分に作用する横方向からの差込体
によつて磁極片の折曲された端部を上記の差込体
に押圧せしめ、所望の接点間隔を正確に形成し得
る。

本発明の別の構成は、コイル枠が２個の、互い
に堅固に溶接しうるプラスチツク製の半体よりな
り、コイル枠の両半体の溶接時には材料変形がレ
ーザーまたは超音波の作用を受ける溶接領域にの
み生じ、コイル枠両半体の少なくとも一方が、接
合される平面に該平面に沿つて延びる平縁状の突
起が具備せしめられる。あるいは第一のコイル枠
半体が接合面に沿つて延びる平縁状の突起を有
し、第二の半体が平縁状突起に対応する溝を具備
し、接点間隔Ｓあるいは接極子の移動巾を定める
組立ゲージが溶接工程時に磁極片の接点材料が付
設された、相対向する端部の間のコイル本体両半
体に挿設される。

この場合、接触面に沿つて平行な突起の変形を
生ずるが組立ゲージを用いることによつて、所望
の接極子移動巾あるいは接点ギヤツプが簡単に、
且つ正確に保持される。公知の方法で接着された
開閉器に比べ、組立ゲージによつて当該各種の接
極子移動巾あるいは接点ギヤツプを決め、様々の
電圧安定性を得ることができる。

接極子が中間位置を占め得る電磁開閉器を提供
するために、本発明を次のように構成することが
できる。すなわち接点材料を付設した磁極片端部
が形成する接点間隔は、開閉器の非励磁時に、接
極子が固定接点から離れ、中間位置にあるような
大きさに設定され、中間位置にある接極子が接極
子の両側に配設された中間位置ばねによつて固定
される。

この目的のために本発明の別の構成によれば、
中間位置ばねの端部が直接に、また支持板を介し
て、一方では突起に、他方ではこのばねを受容す
るように設けられた室の壁面に予荷重を与えて当
接せしめられ、かつ中間位置ばねの支持力は中間
位置ばね用の室の側面に当接される支持板を変位
し得る調整素子によつて別個に調整することがで
きる。かかる調整は例えば調整ねじによつて行な
うことができる。

中間位置ばねは例えば渦巻ばね、コイルばねま
たは入れ子ばね、あるいはＳ字形に彎曲した板ば
ねとして、接極子の自由端に配設されている。何
れのばね素子を取つても所望の一定したばね特性
をもつばねが得られるから、ばね力の調整をシビ
アに行なうことができる。

本発明は更に次のように構成される。即ち互い
に整合して並ぶ２個の突起が接極子の両側に設け
られ、これらの突起は接極子の中間位置を通る平
面内にあり、かつ中間位置ばねが作用するばね力
方向の突起の幅ｆは、接極子の幅ｇより僅かに大
である。

しかして接極子に対して所定の中間位置ストツ
プ部材が設けられなくとも、２つの開閉方向の開
閉器の応答値をたやすく調整することができる。

所定の中間位置を保持する構成は支持板を使用
せずに次のようにして得ることもできる。即ち中
間位置ばねの末端を直角に折曲げ、このばねを収
容する室の側面および、突起または接極子の端面
に当接せしめ、各調整ばねの直角に折曲した部分
が互いに直角をなすように設け、かつ中間位置ば
ね収容室の側面に、各中間位置ばねの一方の直角
折曲部を受容する溝状凹所を形成する。このよう
に構成された中間位置ばねは、収容室内において
ほとんど摩擦なく支承され、製造工程においてこ
の室内に挿着するだけでよい。

中間位置ばねは、接点接触時に永久磁石の磁力
が緊張された中間位置ばねのばね力より小さくな
るように設けることが好ましい。これによつて接
極子が励磁不足であるとき、中間位置にあること
になる。

また効率を高めるために、永久磁石の磁束を伝
導する強磁性体ケースによつて電磁開閉器を囲繞
する、あるいはコイルフランジにある永久磁石の
磁極片と反対側間に継鉄を配設する。

次に本発明を実施例によつて説明する。

第１図と第２図は、コイルを励磁したとき接極
子３がコイル中央で支承され回動する本発明の実
施例を示す。

第１及び第２図において１はコイル枠で、この
コイル枠は保護管２としての作用をなす。しかし
てこのコイル枠１の外周部には励磁コイル４３が
巻回されており、コイル枠１の両端の内側には
夫々接点を有する磁極片６，６′，７，７′が設け
られており、この磁極片を励磁するための永久磁
石１３，１３′が、その内側に設けられている。
又保護管２の内部には回動自在に強磁性の接極子
３が設けられ、この接極子３には両端に近い部分
に接点２０が設けられており、この接点部分は、
対向する磁極片に当接しうるように配置されてい
る。５７はこの電磁開閉器のケースで、このケー
スと永久磁石１３，１３′の主として側部との間
及びケースと励磁コイル４３との間には密封剤５
８が充填されている。なお８，８′は接点室を示
す。

接極子３に対して中央にピン６７または刃先状
支持部６８，６８′が設けられている。いずれの
実施例においてもコイル軸線の片側に配設された
磁極片６，７あるいは６′，７′が夫々同極に対応
するように、永久磁石１３，１３′の磁性が定め
られている。第１図に示す双安定型の電磁開閉器
においては、接極子３の接点２０を付設した端部
が中央部を挾んで対称の磁極片６，７にある。接
極子３を支承するため、該接極子３に円筒形支持
ピン６７が取り付けられており、制造公差を補償
し得るように遊隙ｌを置いて保護管２内に配設さ
れる。２個の同一の半体１′，１″よりなるコイル
枠１（第２図参照）においては刃先状支持部を特
に低コストで製造できる。この場合保護管２内の
両側面に突起６８，６８′が突設されており、該
突起６８，６８′間に接極子３が遊隙ｌを置いて
挿通せしめられている。

また第２図に示す開閉器はコイルが励磁されて
ないときは接極子が中間位置を保持する。この中
間位置は接極子３の両側に配設された中間位置ば
ね４５，４５′によつて保持せしめられる。中間
位置ばねを支持するために、第３図に概略図で示
すように、接極子３の両側に支持板４６′，４
７′が配設されており、中間位置ばね４５，４
５′によつて突起４８，４８′に押圧される。中間
位置ばね４５，４５′は他端において別の支持板
４６，４７を押圧する。更に前記支持板４６，４
７はコイル枠１の側面４９，４９′あるいは調整
素子５１，５１′例えば調整ねじに接触する。こ
の場合、突起４８，４８′の幅ｆは接極子３の厚
さｇより僅かに大に形成することが望ましい。中
間位置ばね４５，４５′の好適な構造を第４図に
斜視図で、第２図に組立状態で示す。この実施例
に用いられる板ばね５２，５２′はＳ字形に折曲
されており、接極子３の端部９，９′の区域に配
設されている。これらのばね５２，５２′の端部
５５，５５′は直角に折曲されており、互いに直
角をなすように設けられていて、支持板４６，４
６′（第３図参照）の機能をなす。中間位置ばね
を収容する室５０の側面４９，４９′には、中間
位置ばねの部分５５を受容する溝状の凹所５６，
５６′が形成されている。この種の中間位置ばね
は、該ばね用の室５０の中に挿入するだけで、固
定される。即ちやや幅広に設けられた非弾性部分
５５（第４図参照）が、コイルフランジ３３，３
３′と永久磁石１３，１３′の内面に対して固定さ
れるからである。また中間位置ばね４５，４５′
は接極子３に対向する端面５３，５４に突起７
６，７６′を具備し、該突起は遊隙を介して接極
子を取囲み、その高さｈは突起４８，４８′の幅
ｆの1/2より小である。この構成によつて接極子
３の横方向の案内を形成することができ、また中
間位置ばね４５，４５′が互いに干渉することを
防ぎ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁開閉器の一実施例の断面
図、第２図は本発明の他の実施例の断面図、第３
図は部分断面図、第４図は部分斜視図を示す。 １……コイル枠、１′，１″……半体、２……保
護管、３……接極子、６，６′，７，７′……磁極
片、８，８′……接点室、９，９′……端部、１
３，１３′……永久磁石、２０……接点、３３，
３３′……フランジ、４３……励接コイル、４
５，４５′……中間位置ばね、４６，４６′，４
７，４７′……支持板、４８……突起、４９……
側面、５０……室、５１，５１′……調整素子、
５２，５２′……板ばね、５５……端部、５６，
５６′……凹所、５７……ケース、６７……円筒
形支持ピン、６８，６８′……突起、７６，７
６′……突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接点端子とコイル端子並びに磁極片を固定・
   埋設したコイル枠の保護管内に接極子を配設して
   なる電磁開閉器において、コイル枠の内部に保護
   管を形成し、該保護管内に保護管内壁及びコイル
   枠等により支持されていない接極子を収納すると
   共に、該接極子のほぼ両端に接点材料を付設した
   自由端を形成し、かつコイル枠の保護管の両側に
   接点室を形成し、前記接点室内で接極子の自由端
   が、それぞれ前記自由端に対応して接点室の壁体
   から突出している接点を付設した磁極片端部と対
   向し、かつコイル枠のフランジに永久磁石と磁極
   片がコイル軸線および前記コイル軸線に対して垂
   直な軸線に対して対称に配設されていると共に、
   接極子の一方の端部に配設された永久磁石の磁気
   方向を、他方の端部に配設された永久磁石の磁気
   方向を同一方向に設定し、前記接極子をコイル軸
   線に対し回転移動可能にしたことを特徴とする電
   磁開閉器。