TWI528401B - 接觸器用操作裝置 - Google Patents

Description

接觸器用操作裝置

本發明係有關接觸器用操作裝置(actuator for contactor)，特別是，像真空開閉機器的操作裝置那般，有關把電磁體搭載到操作裝置之適合的接觸器用操作裝置。

作為以往電磁體搭載型的接觸件用操作裝置之例，是有記載在專利文獻1者。該專利文獻1所記載之接觸件用操作裝置，係由固定鐵心與可動鐵心、利用軛及線圈所構成的電磁體、遮斷彈簧(跳脫彈簧，trip spring)、壓接彈簧(wipe spring)等來概略構成。

上述的遮斷彈簧，被配置在框體側壁與固定著可動鐵心(movable core)的桿之間，以對桿施以旋轉力使桿旋轉的方式，用以進行真空開閉器的主接點(main contact)的遮斷動作。另一方面，壓接彈簧，係其中一端被連接到桿，另一端被連接到主接點可動部，以旋轉桿的方式而被推頂並給予接觸壓力到主接點間，用以於閉合時 防止主接點熔接(adhesion)。

接著，線圈被激磁的話，可動鐵心朝固定鐵 心(fixed core)方向被吸引，介隔著連動到可動鐵心的桿，主接點可動部接觸到主接點固定部成為閉合狀態；線圈的激磁停止的話，利用閉合動作中蓄著的遮斷彈簧與壓接彈簧的互斥力，主接點可動部朝打開方向運動，與主接點固定部成為遮斷狀態。

一般，於搭載電磁體的接觸件用操作裝置 中，主接點之閉合保持時，係可動鐵心與固定鐵心間的空隙距離短磁阻小的緣故，比起主接點之閉合動作時，使用較少的線圈磁動勢便足以。

在上述專利文獻1之例中，線圈被激磁，可 動鐵心朝固定鐵心方向被吸引而主接點即將變成閉合狀態之前，進行電子電路式的控制使得線圈通電電壓下降，進而使閉合保持時的線圈磁動勢下降，或者是在主接點即將變成閉合狀態之前，切換電路使得線圈做限流電阻以及串接動作，使閉合保持時的線圈磁動勢下，圖求節能化。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平5-20976號專利公報

但是，根據上述專利文獻1之構成，把遮斷 彈簧，設置在框體側壁與固定著可動鐵心的桿之間是有必要的緣故，遮斷彈簧成為水平配置，有必要把框體的水平方向長度充分做大，有框體大型化之嫌。

而且，作為於主接點之閉合保持時抑制線圈 磁動勢的手段，使用限流電阻的場合，為了冷卻發熱部，在有必要加大與鄰接零件的距離之下，有必要把限流電阻的設置空間做得充分寬廣，有框體大型化之憾。

結果，在專利文獻1的構成下，是有框體大型化、裝置整體也大型化之課題。

本發明係有鑑於上述問題點，所以其目的在於提供有：小型化框體，求得了裝置整體的小型化之接觸器用操作裝置。

本發明之接觸器用操作裝置，係為了達成上述目的，其特徵在於，具備：閉合用線圈(closing coil)、保持用線圈(holding coil)、分別被該兩線圈捲繞之固定鐵心、被配置在該固定鐵心之其中一方的側之可動鐵心、利用被配置在前述固定鐵心之另一方的側的軛所構成之電磁體；以前述電磁體的可動鐵心對前述固定鐵心吸附或者是開放那般，主接點可動部動作而進行遮斷部的主接點之電性閉合或者是遮斷動作，而且，具有：前述遮斷部的主接點於閉合動作中被蓄力且前述保持線圈的通電 一被停止前述蓄力就被開放而進行前述遮斷部的主接點的遮斷動作之遮斷彈簧、以及連動到前述可動鐵心的動作而動作來進行對前述閉合用線圈與保持用線圈的通電切換之輔助接點；於前述電磁體的水平方向之其中一方側配置前述遮斷彈簧，於另一方側配置前述輔助接點。

根據本發明，可以把遮斷彈簧與輔助接點鄰接配置到電磁體，在電磁體與框體側壁之間沒有必要有遮斷彈簧的設置空間，而且，不使用限制電阻(load-limitting resistor)而可以抑制閉合保持時的線圈磁動勢的緣故，框體的小型化成為可能，圖求有裝置整體的小型化。

1‧‧‧框體

2、3、4、5‧‧‧框體側壁

6‧‧‧框體底面

7‧‧‧直流電源

8‧‧‧直流電源開關

10‧‧‧輔助接點

11‧‧‧輔助接點開關

20‧‧‧桿

21、44‧‧‧銷

23‧‧‧磁遮蔽件

30‧‧‧壓接彈簧

31‧‧‧遮斷彈簧

40‧‧‧軸

41‧‧‧壓接彈簧承受件

42‧‧‧可動鐵心

43、52‧‧‧彈簧承受部

50‧‧‧止動件支撐台

51‧‧‧止動件

60‧‧‧電磁體

61、62‧‧‧固定鐵心

63‧‧‧閉合線圈

64‧‧‧保持線圈

65‧‧‧軛

66、67‧‧‧磁極

68‧‧‧間隙件

69、70‧‧‧二極體

80‧‧‧遮斷部

81‧‧‧主接點可動部

82‧‧‧可撓性導體

83‧‧‧絕緣板

84、85‧‧‧端子

90‧‧‧磁路

[圖1]為表示本發明的接觸器用操作裝置的實施例1，並從框體正面來看框體內部之操作裝置之構成圖。

[圖2]圖1之A-A’箭頭方向視圖。

[圖3]被採用在本發明的接觸器用操作裝置的實施例1之電磁體的電路構成圖。

[圖4]為表示本發明的接觸器用操作裝置的實施例2，並從框體正面來看框體內部之操作裝置之構成圖。

[圖5]為圖4之A部放大圖。

[圖6]為表示本發明的接觸器用操作裝置的實施例3，並從框體正面來看框體內部之操作裝置之構成圖。

以下，根據已圖示之實施例，說明本發明的接觸器用操作裝置。尚且，於以下所說明之各實施例中，對同一構成零件使用相同符號。

[實施例1]

於圖1及圖2，表示本發明的接觸器用操作裝置之實施例1。

如該圖所示，於框體1內上部，配置遮斷部80。該遮斷部80，係一相分乃至三相分朝圖1的紙面深度方向做平行配置，分別介隔著壓接彈簧30被連接到壓接彈簧承受件41。在遮斷部80的內部，設置被真空絕緣或者是氣體絕緣之主接點(未圖示)。主接點是利用固定側接點與可動側接點所構成，固定側接點被連接到端子84，可動側接點與主接點可動部81相連接，同時介隔著可撓性導體82被連接到端子85。

接著，說明進行主接點的開閉動作之電磁體60的構成。電磁體60，係利用以下而概略構成：固定鐵心61及62、支撐該固定鐵心61及62的軛65、被吸引到固定鐵心61及62的可動鐵心42、固定鐵心61的磁極66、固定鐵心62的磁極67、被捲繞在固定鐵心61的閉 合線圈63、被捲繞在固定鐵心62的保持線圈64。

這樣所構成之電磁體60，乃是把閉合線圈63 與保持線圈64配置到圖1的紙面深度方向之馬蹄型電磁體(horse-shoe shape electromagnet)；而且，軛65，係被固定在框體底面6上，支撐著電磁體60全體。軛65，係作為支撐電磁體60之際的補強材，具有肋者為佳。

而且，非磁性材的壓接彈簧承受件41，係介 隔著軸40而被連接到可動鐵心42之其中一端，在與該連接部為相反側之壓接彈簧承受件41以及主接點可動部81之間，配置著壓接彈簧30。

圖1，係表示主接點為遮斷狀態的時候，從該 狀態閉合主接點之場合的動作係如下述般。

首先，藉由閉合線圈63及保持線圈64之兩 線圈所產生的磁吸力，可動鐵心42被吸附到磁極66及67。伴隨於此，以壓接彈簧承受件41以軸40為中心順時針方向旋轉的方式，壓接彈簧30朝圖1中的上方被推頂而蓄力，與此同時主接點可動部81也朝上方被推頂，遮斷部80內的主接點成為閉合狀態。

另一方面，遮斷彈簧31被配置在：剖面L字 形狀的其中一邊是被固定到可動鐵心42之彈簧承受部43的另一邊、以及設在被固定到剖面U字形狀的止動件支撐台50之止動件51的上部之彈簧承受部52之間。尚且，遮斷彈簧31於閉合動作中被蓄力著。而且，遮斷主接點的場合，於主接點的閉合保持中停止保持線圈64的通 電。其結果，被蓄力在壓接彈簧30與遮斷彈簧31之能量被開放，主接點可動部81朝圖1中的下方被推下，遮斷部80內的主接點成為遮斷狀態。

而且，剖面U字形狀的止動件支撐台50，從正面所見被固定到電磁體60的右側方的框體底面6。該止動件支撐台50，係支撐固定著可動鐵心42的止動件51，也一併支撐著遮斷彈簧31。

而且，關於輔助接點(auxiliary contact)10，從正面所見被固定到電磁體60的左側方的框體底面6上。該輔助接點10為機械操作式的緣故，萬一故障時，不會是導通狀態而是成為開放狀態進而遮斷線圈通電，所以安全性高。更進一步，輔助接點10以連動到壓接彈簧承受件41而動作的方式，不僅有切換閉合線圈63與保持線圈64的通電的功能，也有把遮斷部80的開閉狀態作為電訊號送出到外部的功能。

而且，輔助接點10，係經由用桿20推下輔助接點開關11的方式來動作。輔助接點10的動作，係把壓接彈簧承受件41延伸到輔助接點開關11上部，亦可作為於閉合動作時直接推下輔助接點開關11的構造。

推下上述的輔助接點開關11之桿20，係與設在壓接彈簧承受件41的銷44連動，讓銷21旋轉在軸。銷21，係可以固定在輔助接點10的上部、或者是亦可以固定在後述之磁遮蔽件23的上部。而且，於壓接彈簧承受件41或者是桿20的前端，也可以安裝從外部可以確認 主接點的開閉狀態之狀態表示板。

而且，端子84及85，係於可撓性導體82被施加有高電壓的緣故，這些係相對於框體1是介隔著絕緣材(未圖示)而被連接著。更進一步，在框體1的內部，設置絕緣材製的絕緣板83，防止對彈簧承受部43、可動鐵心42、軸40及壓接彈簧承受件41的放電。而且，壓接彈簧承受件41，係以絕緣材製成，絕緣著被施加到主接點可動部81的高電壓。

在以上那樣的構造下，可以有效地利用框體1內的空間，與在可動鐵心42與框體側壁3之間配置遮斷彈簧31的場合相比較，可以縮小框體1之水平方向的尺寸。

而且，止動件51，係例如，成為螺栓構造，可以調整在主接點為遮斷狀態時的可動鐵心42與磁極66及67間的空隙距離。更進一步，止動件支撐台50，係與止動件51一塊固定支撐可動鐵心42的吸收衝擊體(未圖示)，以抑制可動鐵心碰撞到止動件51之際的彈回的方式，可以抑制主接點可動部連動到彈回而振動的情況。尚且，止動件51本身具有吸收衝擊功能者為佳。

接著，使用圖3說明本實施例之電磁體60的電路構成。

於該圖中，主接點之閉合時，首先，以讓直流電源開關8為ON的方式，從直流電源7介隔著直流電源開關8供給電流到閉合線圈63與保持線圈64。在即將 結束閉合動作之前，以連動到壓接彈簧承受件41而輔助接點開關11為OFF的方式，僅遮斷閉合線圈63的通電。其結果，僅保持線圈64成為通電狀態，主接點被閉合保持。

此時，調整線圈的捲繞數，把閉合線圈63的阻抗與保持線圈64的繞線阻抗比例，例如，設定成1：20左右的話，一邊確保於閉合動作之必要的電流，一邊限制閉合保持時的電流，可以節能化。

而且，於閉合線圈63及保持線圈64，作為於線圈通電遮斷時所產生的反電動勢對策，係分別並聯連接二極體69及70。該二極體69及70，係串聯或者是並聯地做複數個連接者為佳，而且，與二極體69及70並聯地連接可變電阻器那類的電壓限制元件者為佳。

經此，提升對反電動勢等的突波電壓之耐受性，更可以提升操作裝置的動作可靠性。

尚且，二極體69及70或可變電阻器等之突波電壓對策機器，係配置在輔助接點10之側方是效果的。亦即，把主要是電氣配線的機器類，以如此集中配置到其中一方的側的方式，提升有可及性(accessibility)，提升組裝時或保養時的作業性。

根據以上說明之本實施例，可以把遮斷彈簧31與輔助接點10鄰接配置到電磁體60，在電磁體60與框體側壁2之間沒有必要有遮斷彈簧31的設置空間，而且，不使用限制電阻而可以抑制閉合保持時的線圈磁動勢 的緣故，框體1的小型化成為可能，圖求有裝置整體的小型化。更進一步，於閉合線圈63及保持線圈64的通電時機控制用方面，以使用萬一故障時成為開放狀態之機械操作式的輔助接點10的方式，可以提高安全性。

[實施例2]

於圖4及圖5，表示本發明的接觸器用操作裝置之實施例2。

於該圖所示之本實施例中，其特徵為：在輔助接點10與軛65之間，設置磁遮蔽件23。其他的構成，係與實施例1同樣。

根據這樣的本實施例，當然得到與實施例1同樣的效果，磁遮蔽件23，係妨礙了因閉合線圈63與保持線圈64所產生的洩漏磁場傳遞到輔助接點10附近，具有不讓輔助接點10誤作動之效果。尚且，磁遮蔽件，係把圖4及圖5的紙面深度方向的長度，設得比軛65還長的話，可以提高因閉合線圈63與保持線圈64所產生的洩漏磁場之遮蔽效果。

而且，磁遮蔽件23，係以固定在框體側壁4及5的方式，不僅是作為磁遮蔽件用的構件，也可以使用作為框體1的補強用構件(肋)。該場合，因為以增加框體1的剛性的方式讓撓曲下降，可以抑制可動鐵心42等的可動零件動作所需要的能量。

[實施例3]

於圖6，表示本發明的接觸器用操作裝置之實施例3。

於該圖所示之本實施例中，其特徵在於，於框體底面6上緊鄰到軛65及止動件支撐台50而設置磁路90，同時在止動件51與可動鐵心42之間，插入非磁性材之間隙件68。其他的構成，係與實施例1同樣。尚且，止動件支撐台50及止動件51，係以磁性材所構成。

以如此構成，馬上於遮斷狀態下開始通電到閉合線圈63與保持線圈64後，構成從軛65經過磁路90及止動件支撐台50、止動件51通過可動鐵心42之磁迴路，可以臨時吸附可動鐵心42到止動件51側。隨著增加閉合線圈63與保持線圈64的通電電流，可動鐵心42被吸引到磁極66側，一下子就啟動，但以設有磁路90的方式，可以延遲可動鐵心42的啟動時機。

而且，為了於閉合動作的途中開始壓接彈簧41的蓄力，電磁體60的負載力係在閉合動作的途中不連續地增加。此時，一直到閉合線圈63與保持線圈64的通電電流非常高為止延遲可動鐵心42的啟動時機的話，朝作用於可動鐵心42的磁極66側的吸引力會在更高的狀態下，啟動可動鐵心42。

因此，根據本實施例，當然得到與實施例1同樣的效果，即便於閉合動作中負載力不連續地增加，可動鐵心42會得到充分的吸引力而不會停止，具有容易結 束閉合動作之效果。

而且，可動鐵心42的啟動時機，係可以經由調整被插入在止動件51與可動鐵心42之間的非磁性材的間隙件68的厚度，或者是調整止動件支撐台50、止動件51及磁路90的剖面積的方式來進行控制。尚且，也可以把框體底面4的板厚做得充分厚，來代用磁路90。

尚且，本發明並不限定於上述的實施例，包含有各式各樣的變形例。例如，上述的實施例係為了容易理解地說明本發明而詳細說明，未必會限定在具備已說明之全部的構成。又，也可以把某一實施例的構成的一部分置換到另一實施例的構成，還有，亦可在某一實施例的構成加上另一實施例的構成。又，有關各實施例的構成的一部分，是可以追加、刪除、置換其他的構成。

1‧‧‧框體

2、3‧‧‧框體側壁

6‧‧‧框體底面

10‧‧‧輔助接點

11‧‧‧輔助接點開關

20‧‧‧桿

21、44‧‧‧銷

30‧‧‧壓接彈簧

31‧‧‧遮斷彈簧

40‧‧‧軸

41‧‧‧壓接彈簧承受件

42‧‧‧可動鐵心

43、52‧‧‧彈簧承受部

50‧‧‧止動件支撐台

51‧‧‧止動件

60‧‧‧電磁體

61‧‧‧固定鐵心

63‧‧‧閉合線圈

65‧‧‧軛

66‧‧‧磁極

68‧‧‧間隙件

80‧‧‧遮斷部

81‧‧‧主接點可動部

82‧‧‧可撓性導體

83‧‧‧絕緣板

84、85‧‧‧端子

Claims (16)

1. 一種接觸器用操作裝置，係具備：閉合用線圈、保持用線圈、分別被該兩線圈捲繞之固定鐵心、被配置在該固定鐵心之其中一方的側之可動鐵心、利用被配置在前述固定鐵心之另一方的側的軛所構成之電磁體；以前述電磁體的可動鐵心對前述固定鐵心吸附或者是開放那般，主接點可動部動作而進行遮斷部的主接點之電性閉合或者是遮斷動作；而且，具有：遮斷彈簧，係前述遮斷部的主接點於閉合動作中被蓄力且前述保持線圈的通電一被停止前述蓄力就被開放而進行前述遮斷部的主接點的遮斷動作；以及輔助接點，係連動到前述可動鐵心的動作而動作，來進行對前述閉合用線圈與保持用線圈的通電切換；於前述電磁體的水平方向之其中一方側配置前述遮斷彈簧，於另一方側配置前述輔助接點。
2. 如請求項1之接觸器用操作裝置，其中，前述可動鐵心及支撐碰撞該可動鐵心的止動件之止動件支撐台分別具有彈簧承受部，把前述遮斷彈簧配置在前述可動鐵心的彈簧承受部與前述止動件支撐台的彈簧承受部間，同時把連動到前述可動鐵心的動作之前述輔助接點，配置在相對於前述軛的前述固定鐵心側為反側，而且，經由前述輔助接點，控制前述閉合線圈及比該閉合線圈的繞線阻抗還要高之前述保持線圈的通電時機。
3. 如請求項2之接觸器用操作裝置，其中，前述止動件支撐台，係從正面所見被固定到前述電磁體的右側方的框體底面，並同時支撐著前述遮斷彈簧。
4. 如請求項2或3之接觸器用操作裝置，其中，於前述固定鐵心之各個之前述可動鐵心側配置磁極，該磁極與前述可動鐵心之間的距離，係以前述止動件而可以調整。
5. 如請求項2或3之接觸器用操作裝置，其中，前述可動鐵心，係於相對於碰撞前述止動件側為相反側介隔著軸連接壓接彈簧承受件，在該壓接彈簧承受件與前述主接點可動部之間設置壓接彈簧。
6. 如請求項5之接觸器用操作裝置，其中，於相對於連接著前述可動鐵心的側為相反側之前述壓接彈簧承受件，設有銷，而且，被配置在前述輔助接點的上部之桿與前述銷連動，使前述輔助接點動作。
7. 如請求項5之接觸件用操作裝置，其中，使前述壓接彈簧承受件延伸到前述輔助接點的上部，以該壓接彈簧承受件的伸延部使前述輔助接點動作。
8. 如請求項6之接觸器用操作裝置，其中，於前述壓接彈簧承受件的伸延部或者是前述桿，設置可以從外部確認前述主接點的開閉狀態之狀態表示板。
9. 如請求項1乃至3中任1項之接觸器用操作裝置，其中，於前述閉合用線圈及保持用線圈，分別並聯連接有二 極體。
10. 如請求項9之接觸器用操作裝置，其中，與前述二極體並聯地，連接電壓限制元件。
11. 如請求項10之接觸器用操作裝置，其中，前述二極體與電壓限制元件，係被配置在前述輔助接點之側方。
12. 如請求項1乃至3中任1項之接觸器用操作裝置，其中，於前述軛與前述輔助接點之間，配置磁遮蔽件。
13. 如請求項12之接觸器用操作裝置，其中，前述磁遮蔽件，係兼具有補強框體的內部之肋。
14. 如請求項2或3之接觸器用操作裝置，其中，於前述框體的底面上，緊鄰到前述軛與前述止動件支撐台，設置有磁路。
15. 如請求項2或3之接觸器用操作裝置，其中，在前述止動件與前述可動鐵心之間，配置以非磁性材料所構成之間隙件。
16. 如請求項14之接觸器用操作裝置，其中，前述止動件及前述止動件支撐台以磁性材料所構成。