(57)【要約】【課題】細い素線で形成されたコイル巻線であっても信頼性の高い補強された巻線端末部を得ることことができ、かつ多少線径の太い素線で形成されたコイル巻線であっても補強作業が容易となる電磁コイル装置およびその巻線端末の処理方法を提供することを課題とする。【解決手段】コイル巻線を巻回したコイルボビンの鍔の外周にコイル巻線の端末を係止するための係止片を設け、前記コイルボビンに巻回されたコイル巻線の巻き始めおよび巻き終わりの端末部の前記鍔より外側に延びた素線を基端側を前記係止片に係止させて複数回折り返しして所定長さの折り返し素線束を形成し、この素線束を適宜回数捻回して素線束に撚りを加えて前記コイルボビンの鍔の係止片に結束固定した引出端子とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の巻き枠の上下両端に鍔を備えた絶縁材製のコイルボビンにコイル素線を所定回数巻回して構成した電磁コイル装置において、前記コイルボビンの少なくとも一方の鍔の外周に前記コイルの両端の巻線端末部を係止するための係止片を設け、前記コイルボビンに巻回されたコイル巻線の巻き始めおよび巻き終わりの端末部の前記鍔より外側に延びた素線を基端側を前記係止片に係止させて所定長さに複数回折り返して素線束を形成し、この素線束を適宜回数捻回して撚り合わせることにより基端部が前記コイルボビンの鍔の係止片に結束固定された引出端子を形成することを特徴とした電磁コイル装置。
【請求項２】
回転駆動可能な先端が鉤状に形成された撚り加工治具を設け、この治具を前記コイル巻線の巻回されたボビンの鍔に設けた係止片と所定間隔離して対峙させた上で、前記コイル巻線の端末部の前記鍔の外側へ延びた素線を前記治具の鉤部と前記鍔の係止片との間に係止させて複数回巻回すことにより所定長さの素線束を形成し、前記治具を回転駆動することによりこの素線束に撚りを加えて、この素線束の基端部を前記コイルボビンの鍔の係止片に結束固定し、その後、前記治具を素線束から外すことにより複数の素線を撚り合わせた引出端子を形成したことを特徴とする電磁コイル装置の巻線端末の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回路遮断器の過電流電磁引外し装置等に使用される電磁コイル装置およびそのコイル巻線端末の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように回路遮断器には、回路電流を検出し、これが過電流となったとき開閉機構のラッチを引き外して回路電流の遮断を行う電磁引外し装置が組み込まれている。
【０００３】
このような電磁引外し装置を回路遮断器の樹脂モールドケースに組み込んで回路遮断器を組み立てる際に、組立作業を簡素化するために、２分割された樹脂モールドケースの内部に電磁引外し装置を構成する継鉄，鉄心，電磁コイルなどの各部品に対応する位置決め座を形成しておき、回路遮断器を組み立てる過程で各部品を個別に位置決め座に固定することにより電磁引外し装置を所定位置に組み込むようにしている。
【０００４】
電磁引外し装置を組み込んだ回路遮断器の全体構成を図４に示す。この図４において、１は二分割構造の樹脂モールドケース、２，３は樹脂モールドケース１の底壁から引き出された主回路端子、４は固定接触子、５は可動接触子、６は開閉機構、６ａは開閉機構の開閉ばね６ｂを蓄勢状態に鎖錠するラッチ、７は開閉操作ハンドル、１０は電磁引外し装置であり、該電磁引外し装置１０は主回路端子３と可動接極子５との間に介装接続されている。
【０００５】
電磁引外し装置１０は、Ｌ字形の継鉄１１と、継鉄１１の脚部に穿孔した穴に嵌挿して組合せたプランジャ内蔵形の鉄心１２と、鉄心１２の外周に配した電磁コイル１３と、継鉄１１の上端に枢支して鉄心１２の接極子１２ａに対峙させたアーマチュア１４とから構成され、後記するように継鉄１１の脚部，鉄心１２の上端をそれぞれモールドケース１の内部に形成した図示しない位置決め座に係止固定して電磁引外し装置１０を所定の位置に固定する。この固定位置でアーマチュア１４の操作片１４ａを開閉機構６のラッチ６ａに連繋させるようにしている。なお、電磁引外し装置１０の動作については特許文献２に詳しく述べられており、ここではその説明は省略する。
【０００６】
電磁コイル１３は、図５に示すようにコイルボビン１３ａに巻線１３ｂを巻装してその周面を絶縁シート１３ｃで覆い、巻線１３ｂの巻始め，巻終わり端に端末部を処理して引出端子１３ｂ−１，１３ｂ−２が形成され、ボビン１３ａの鍔１３ａ−２に設けた切欠き１３ａ−５，１３ａ−６（図６参照）を通して下方へ引き出される。また、ボビン１３ａは、図６示すように、円筒状の巻枠１３ａ−１の両端に下鍔１３ａ−２，上鍔１３ａ−３，および上端側に円筒状の突起１３ａ−４を一体に成形した樹脂モールド品から構成されている。
【０００７】
ところで、このような電磁引外し装置の電磁コイルのコイル巻線は、回路遮断器の電流容量によって素線の太さが選択され、電流容量が小さい場合は、素線の太さが細くなる。
【０００８】
電磁引はずし装置の電磁コイルの巻線端末部を処理して形成された引出端子は回路遮断器内の接続端子に半田付けにより接続固定されるので、電磁コイルの素線が細い場合、使用中に継続的に受ける振動などにより引出端子が断線して導通不良を起こすことがある。
【０００９】
これを改善して巻線端末部の強度を強化するために次のような対策がとられている。
【００１０】
その一つの対策は、図７（ａ）に示すように、コイルの巻線端末部１３ｂ−１の素線をコイル素線より線径の大きい導体で形成した引出線１３ｄ−１の一端に巻きつけ、この引出線の巻線端の巻き付けられた部分を図７（ｂ）に示すように、コイル１３ｂ上に載置し、その外周を絶縁シート１３ｃで被覆することによりコイル巻線１３ｂとともに固定し、補強された引出端子１３ｄ−１および１３ｄ−２を形成するものである。これを引出線方式と称する。
【００１１】
他の対策は、図８（ａ）に示すように、コイル１３ｂの巻線端末部１３ｂ−２の素線を鉤状の撚り加工治具１８に引っ掛けた状態で所定の回数折り曲げて所定長さの折り曲げ素線束１３ｅ−２´を形成し、この素線束１３ｅ−２´に引っ掛けられた治具１８を矢印Ｂで示すよう所定の回数撚回させることにより、素線束１３ｅ−２´に撚りを加えて線径の太い撚り線状の引出端子１３ｅ−１および１３ｅ−２形成し、図８（ｂ）に示すようにその基端部をコイル巻線１３ｂ上に載置した状態で、絶縁シート１３ｃで被覆することによりコイル巻線１３ｂとともに固定して、補強された引出端子１３ｅ−１および１３ｅ−２を形成するものである。これを撚り線方式と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３０２６３４号公報
【特許文献２】特許第３４７５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記の引出線方式による電磁コイルの巻線端末部の補強対策は、コイル巻線を形成する工程と巻線端末を補強する端末処理工程が別工程となるため、端末処理状態の確認が可能となり、補強作業の信頼性を高めることができるという利点があるが、巻線の素線の線径がある程度太くなるとコイル巻線の端末を引出線に巻き付ける作業が難しくなるだけでなく、撚り線方式の対策に比べて製造コストが高くなる問題がある。
【００１４】
また、前記の撚り線方式の補強対策は、引出線方式の補強対策に比べ、製造コストが安く、また引出線方式より線径の太い素線でも撚りを加える作業が容易となる利点があるが、コイルの巻線作業から巻線端末の撚り加工を行う端末処理の完了までを連続して行わなければならないため、撚り加工により形成した引出端子の基端部が絶縁シートで隠れ、正しく撚り加工されているかを確認することが難しく、撚り加工の際に生じる素線の断線が見落とされ補強作業の信頼性が低くなる問題がある。
【００１５】
この発明は、前記のような従来の巻線端末部の補強対策における問題点を解消すために、細い素線で形成されたコイル巻線であっても信頼性の高い補強された引出端子を得ることことができ、かつ多少線径の太い素線で形成されたコイル巻線であっても補強のための端末処理が容易となる電磁コイル装置およびその巻線端末の処理方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、前記課題を解決するために、筒状の巻き枠の上下両端に鍔を備えた絶縁材製のコイルボビンにコイル素線を所定回数巻回して構成した電磁コイル装置において、前記コイルボビンの少なくとも一方の鍔の外周に前記コイルの両端の巻線端末部を係止するための係止片を設け、前記コイルボビンに巻回されたコイル巻線の巻き始めおよび巻き終わりの端末部の前記鍔より外側に延びた素線を基端側を前記係止片に係止させて所定長さに複数回折り返して素線束を形成し、この素線束を適宜回数捻回して撚り合わせることにより基端部が前記コイルボビンの鍔の係止片に結束固定された引出端子を形成することを特徴とする。
【００１７】
この発明によるコイル端末の処理方法は、回転駆動可能な先端が鉤状に形成された撚り加工治具を設け、この治具を前記コイル巻線の巻回されたボビンの鍔に設けた係止片と所定間隔離して対峙させた上で、前記コイル巻線の端末部の前記鍔の外側へ延びた素線を前記治具の鉤部と前記鍔の係止片との間に係止させて複数回巻回すことにより所定長さの素線束を形成し、前記治具を回転駆動することによりこの素線束に撚りを加えて、この素線束の基端部を前記コイルボビンの鍔の係止片に結束固定し、その後、前記治具を素線束から外すことにより複数の素線を撚り合わせた引出端子を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、コイルボビンに巻回されたコイル巻線のボビンの鍔より外側へ引出された巻き始めおよび巻き終わり端末のそれぞれの基端部をコイルボビンの鍔に設けた係止片に係止して複数回折り返して形成された折り返し素線束の撚り加工がボビンの外側で行われるため、撚り加工の仕上がりを目視で確認することができ、コイル端末部の撚り加工による補強の信頼性を高めることができる。
【００１９】
補強されたコイル端末により形成された引出端子は、基端部をボビンの鍔に設けた係止片に結束することにより支持されるので、この引出端子に加わる外力が係止片で受け止められ、ボビン内に巻回された巻線の素線へ伝達されなくなり、コイル巻線の外力による断線を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施例の電磁コイル装置を示す一部切り欠き構成図である。
【図２】この発明の実施例によるコイル巻線の端末を補強するためのコイル巻線の端末の処理工程を示す図である。
【図３】この発明に使用するコイルボビンの構成を示す斜視図である。
【図４】従来の電磁引外し装置の組み込んだ回路遮断器を野構成を示す断面図である。
【図５】従来の電磁コイル装置を示す部分断面構成図である。
【図６】従来の電磁コイル装置のコイルボビンの構成を示す斜視図である。
【図７】従来の電磁コイル装置のコイル巻線端末の処理方法を示す図である。
【図８】他の従来の電磁コイル装置のコイル巻線端末の処理方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例】
【００２２】
図１ないし図３はこの発明を示すものである。図１は、この発明の実施例の電磁コイル装置を示す部分切欠き構成図である。図２は、この発明の実施例によるコイル巻線の端末を補強するためのコイル巻線の端末の処理工程を示す図である。図３はこの発明に使用するコイルボビンの構成を示す斜視図である。
【００２３】
図１ないし図３において従来の装置と同一の部分は同一の符号で示す。これらの図において、電磁コイル装置１３は、絶縁樹脂モールドで形成されたコイルボビン１３ａと、このボビンに巻線素線を所望の巻数だけ巻回して構成されたコイル巻線１３ｂとを備え、コイル巻線１３ｂの外周を絶縁シート１３ｃにより被覆して保護している。コイル巻線１３ｂの巻き始め端末部１３ｂ−１および巻き終わり端末部１３ｂ−２を所定の長さに複数回折り返して束ねられた素線束がボビンの下鍔１３ａ−２の下方へ引出される。この端末部の折り返して束ねられた素線束（１３ｂ-３´、１３ｂ−４´）は、その基端部をボビンの下鍔１３ａ−２に設けた係止片１３ａ−７および１３ａ−８（図３参照）に係止して撚り合わせて一体化することにより、補強された引出端子１３ｂ−３および１３ｂ−４が形成されている。
【００２４】
このように複数本の素線を撚り合わせて構成して引出端子１３ｂ−３および１３ｂ−４は、基端部がコイルボビン１３ａの下鍔に設けた係止片１３ａ-７，１３ａ−８のそれぞれに結束して固定支持され、全体が絶縁シート１３ｃの外側に引き出されるので、撚り加工の仕上がりを目視で確認することができ、仕上がりの信頼性を高めることができる。また細い素線で構成されていても複数本の素線を撚り合わせて一体的に構成することにより剛性が高まり、機械的強度も強くなり引出端子として十分に機能することができる。
【００２５】
また、この電磁コイル装置１３を組み込んだ電磁引き外し装置を、図４に示すように回路遮断器内に組み込んで使用した場合、電磁コイル装置の引き出し端末１３ｂ−３および１３ｂ−４は、コイルボビン１３ａの下鍔に設けた係止片１３ａ-７，１３ａ−８により結束支持されるため、使用中にこの引出端子に振動等の外力が加わっても、この外力がコイル巻線を構成する細い素線に伝達されることがないのでコイル巻線が断線するのを抑制することができる。
【００２６】
次に、この電磁コイル装置の引出端子１３ｂ−３および１３ｂ−４を形成するための端末処理方法の例を図２を参照して説明する。
【００２７】
図２において、１８は、端末処理に使用する鉤状の撚り加工治具で図示しない電動式回転駆動機構等により支持するようにしてもよい。
【００２８】
この治具１８はコイルボビン１３ａの鍔１３ａ−２に設けた一方の係止片１３ａ−７と所定の間隔離して対向配置される。鍔１３ａ−２の下方へ引き出されたコイル巻線１３ｂの巻き始め端末部１３ｂ−１の先端をこの治具１８の鉤部に掛けながら矢印Ａ方向へ折り返し、さらにボビンの係止片１３ａ−７に掛けて元の位置へ戻す巻回操作を所定回数繰り返して行う。これにより図２（ｂ）に示すように、基端部側をボビンの係止片１３ａ−７に係止して複数回巻回して束ねられた素線束１３ｂ−３´を形成する。
【００２９】
同様の処理をコイル巻線１３ｂの巻き終わり端末部１３ｂ−２について行うことにより、ボビンの係止片１３ａ−８に係止された素線束１３ｂ−４´を形成する。
【００３０】
このように、素線束１３ｂ−３´、１３ｂ−４´を形成したところで、図２（ｂ）に示すように素線束１３ｂ−３´の輪の先端に挿入した治具１８を手動または電動式回転駆動機により矢印Ｂで示すように、一定方向に所定回数回転し、素線束の撚り合わせ処理を行う。撚り合わせ処理が完了したところで、治具１８を素線束１３ｂ−３´から外すことにより、図１に示すような複数本の素線が撚り合わさって、基端部をコイルボビンの係止片１３ａ−７に結束固定された引出端子１３ｂ−３が形成される。
【００３１】
他方の素線束１３ｂ−４´についても治具１８を掛けて同様の撚り加工を行うことにより、コイルボビン１３ａの係止片１３ａ−８に結束固定された引出端子１３ｂ−４を形成する。
【符号の説明】
【００３２】
１３：電磁コイル装置
１３ａ：コイルボビン
１３ａ−７、１３ａ−８：係止片
１３ｂ：コイル巻線
１３ｂ−３、１３ｂ−４：引出端子
１３ｃ：絶縁シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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