(57)【要約】【課題】  コイルを複数個有しながら２端子用の回路に接続可能であり、且つ、変更が容易な電磁石装置及び該電磁石装置を用いた電磁開閉を提供する。【解決手段】  電磁石装置１は、２個のコイル３をそれぞれ保持した本体ブロック１１と、本体ブロック１１に対し着脱自在に結合するコネクタ１２とを備える。本体ブロック１１は３個の端子７１，７２を有し、コネクタ１２は２個の外部接続端子７３と本体ブロック１１の２個の端子７１を介してコイル３間を接続するコイル間接続部７４とを有する。一方の外部接続端子７３はコイル間接続部７４と上記２個の端子７１とを介して、他方の外部接続端子７３は本体ブロック１１の残り１個の端子７２を介して、それぞれ各コイル３の一端ずつに電気的に接続される。３端子の本体ブロック１１にコネクタ１２を結合させるだけで容易に２端子へ変更することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のコイルと、
それぞれ前記コイルの互いに異なる箇所に電気的に接続された２個の外部接続端子と、
前記コイルのうちの複数個を互いに電気的に接続する少なくとも１個のコイル間接続部とを備えることを特徴とする電磁石装置。
【請求項２】
各前記コイルをそれぞれ保持した本体ブロックと、
少なくとも１個の前記コイル間接続部と各前記外部接続端子とをそれぞれ保持して前記本体ブロックに対し着脱自在に結合するコネクタとを備えることを特徴とする請求項１記載の電磁石装置。
【請求項３】
少なくとも１個の前記コイル間接続部と、各前記外部接続端子とは、それぞれ、プリント配線板に形成された導電パターンからなることを特徴とする請求項１記載の電磁石装置。
【請求項４】
それぞれ異なるコイルに電気的に接続された複数個の個別端子と各前記コイルとをそれぞれ保持した本体ブロックと、
導電材料からなり前記個別端子間を電気的に接続するコイル間接続部とを備えることを特徴とする請求項１記載の電磁石装置。
【請求項５】
前記コイル間接続部を介して複数個の前記コイルが並列に接続された並列回路が前記外部接続端子間に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁石装置。
【請求項６】
前記コイル間接続部を介して複数個の前記コイルが直列に接続された直列回路が前記外部接続端子間に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁石装置。
【請求項７】
各前記コイルはそれぞれ同軸であって軸方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁石装置。
【請求項８】
各前記コイルはそれぞれ同軸であって径方向に重ねて巻回されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁石装置。
【請求項９】
前記コイルを３個以上備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁石装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電磁石装置と、固定接点と、可動接点を有するとともに前記電磁石装置によって駆動されて前記可動接点を前記固定接点に対して離接させる可動ブロックとを有することを特徴とする電磁開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石装置及び該電磁石装置を用いた電磁開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁石装置の磁力によって可動接点を固定接点に離接させる電磁開閉器であって、電磁石装置において互いに同軸のコイルを２個有する電磁開閉器が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電磁開閉器においては、各コイルへの通電を個別に切り替えて駆動力を調整することで、動作音の低減や消費電力の低減が可能である。
【０００４】
上記の電磁石装置では、各コイルへの通電を個別に切り替えることを可能とするために、例えば、コイルへの通電用の外部回路に接続される個別端子が各コイルの端部毎にそれぞれ設けられた４端子とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２９０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような電磁石装置であっても、コイルを１個のみ有する電磁石装置に対応した２端子用の外部回路に接続可能とされることが、部品の共用化の観点からは望ましい。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、コイルを複数個有しながら２端子用の回路に接続可能であり、且つ、変更が容易な電磁石装置及び該電磁石装置を用いた電磁開閉器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電磁石装置は、複数個のコイルと、それぞれ前記コイルの互いに異なる箇所に電気的に接続された２個の外部接続端子と、前記コイルのうちの複数個を互いに電気的に接続する少なくとも１個のコイル間接続部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この電磁石装置において、各前記コイルをそれぞれ保持した本体ブロックと、少なくとも１個の前記コイル間接続部と各前記外部接続端子とをそれぞれ保持して前記本体ブロックに対し着脱自在に結合するコネクタとを備えることが望ましい。
【００１０】
または、この電磁石装置において、少なくとも１個の前記コイル間接続部と、各前記外部接続端子とは、それぞれ、プリント配線板に形成された導電パターンからなっていてもよい。
【００１１】
または、この電磁石装置において、それぞれ一方ずつのコイルに電気的に接続された２個の個別端子と各前記コイルとをそれぞれ保持した本体ブロックと、導電材料からなり前記個別端子間を電気的に接続するコイル間接続部とを備えていてもよい。
【００１２】
さらに、この電磁石装置において、前記コイル間接続部を介して複数個の前記コイルが並列に接続された並列回路が前記外部接続端子間に接続されていてもよい。
【００１３】
または、この電磁石装置において、前記コイル間接続部を介して複数個の前記コイルが直列に接続された直列回路が前記外部接続端子間に接続されていてもよい。
【００１４】
また、この電磁石装置において、各前記コイルはそれぞれ同軸であって軸方向に並べて配置されていてもよい。
【００１５】
または、この電磁石装置において、各前記コイルはそれぞれ同軸であって径方向に重ねて巻回されていてもよい。
【００１６】
また、この電磁石装置において、前記コイルを３個以上備えていてもよい。
【００１７】
本発明の電磁開閉器は、上記いずれかの電磁石装置と、固定接点と、可動接点を有するとともに前記電磁石装置によって駆動されて前記可動接点を前記固定接点に対して離接させる可動ブロックとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、コイルを複数個有しながらも、２個の外部接続端子を用いて２端子用の回路に接続可能である。また、端子を３個以上有する電磁石装置からの変更のためにはコイル間接続部を適宜追加すればよいから、変更が比較的に容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を用いた電磁開閉器の構造を示す説明図である。
【図２】同上の変更例を示す斜視図である。
【図３】同上の別の変更例を示す斜視図である。
【図４】同上の更に別の変更例を示す斜視図である。
【図５】同上の別の変更例を示す回路図である。
【図６】同上の更に別の変更例を示す回路図である。
【図７】同上の別の変更例の構造を示す説明図である。
【図８】同上の更に別の変更例を示す回路図である。
【図９】同上の別の変更例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態の電磁石装置１は、ボビン２と、このボビン２に互いに同軸に巻回された２個のコイル３とを有する本体ブロック１１を備える。以下、上下左右は図２を基準として詳しく説明する。
【００２２】
ボビン２は例えば合成樹脂のような絶縁材料からなり、軸方向を上下方向に向けた円筒形状の本体部２１と、本体部２１の軸方向の両端からそれぞれ径方向に突設された２個の鍔部２２と、本体部２１の軸方向の中央部から径方向に突設された仕切り部２３とを有する。一方のコイル３は仕切り部２３の上側において本体部２１に巻回され、他方のコイル３は仕切り部２３の下側において本体部２１に巻回されている。つまり、各コイル３は互いに同軸であって軸方向に並べて配置されている。
【００２３】
また、電磁石装置１は、磁束漏れを抑えるための継鉄４１と２個の鉄心４２，４３とを備える。継鉄４１と各鉄心４２，４３とはそれぞれ例えば軟鉄やフェライトのような磁性材料からなる。継鉄４１は全体として半角筒形状であって一端部がボビン２の上側に位置し他端部がボビン２の下側に位置している。各鉄心４２，４３はそれぞれ筒形状であって軸方向を上下方向に向けて本体部２１の内側において上下に並べて固定されており、上側の鉄心４２（以下、「上側鉄心４２」と呼ぶ。）の内形寸法は下側の鉄心４３（以下、「下側鉄心４３」と呼ぶ。）の内形寸法よりも小さくされている。
【００２４】
上記の電磁石装置１は、導電材料からなる２個の可動接点５１を有して電磁石装置１の磁力によって上下方向に駆動される可動ブロック５と、導電材料からなり可動ブロック５の動作に伴って可動接点５１に一対一に離接する２個の固定接点６とともに、電磁開閉器を構成する。
【００２５】
各固定接点６は、それぞれ、電磁石装置１と可動ブロック５とを収納する容器（図示せず）に対し、可動ブロック５の上側において固定されている。
【００２６】
可動ブロック５は、下側鉄心４３に挿通されて下側鉄心４３の内面にガイドされることにより電磁石装置１に対して上下に変位可能な可動鉄心５２と、下端部が可動鉄心５２に連結されて上側鉄心４２を貫通するシャフト５３と、シャフト５３の上端に連結されたばね台５４と、厚さ方向を上下方向に向けた扁平な形状であって上面に各可動接点５１がそれぞれ設けられた接点保持台５５と、接点保持台５５の下面とばね台５４との間に介在する圧縮コイルばねからなる接圧ばね５６とを備える。可動鉄心５２は例えばフェライトのような磁性材料からなる。可動鉄心５２の外形寸法は、上側鉄心４２には挿通不可能であって下側鉄心４３には挿通可能な程度とされている。また、ばね台５４は接点保持台５５が左右に貫通した筒形状であり、いずれの可動接点５１も固定接点６に接触していない状態では、接圧ばね５６のばね力により、接点保持台５５の上面はばね台５４の内面に押し付けられる。２個の可動接点５１は、接点保持台５５の上面のうちばね台５４から左右に突出した部位において、接圧ばね５６の中心軸に関してほぼ左右対称に配置されている。
【００２７】
上記の電磁開閉器において、いずれのコイル３も通電されていない状態では、いずれの可動接点５１も固定接点６に接触しない。そして、コイル３の一方又は両方が通電されると、可動鉄心５２が上側鉄心４２に吸引されることにより可動ブロック５が上方に変位して各可動接点５２がそれぞれ固定接点６に接触導通する。可動接点５１間は例えば接点保持台５５を介して電気的に接続されており、上記のように各可動接点５１がそれぞれ固定接点６に接触導通した状態では固定接点６間が電気的に接続される。また、各可動接点５１と固定接点６との間の接触圧は、接圧ばね５６のばね力によって確保される。コイル３への通電が停止されると、可動ブロック５が例えば重力により下方に変位することで、上記の電磁開閉器はコイル３に通電される前の状態に復帰する。なお、可動鉄心５２を下方に変位させる復帰力を生じさせる復帰ばね（図示せず）を設ければ、電磁開閉器の設置の向きに関わらず上記の復帰が達成される。
【００２８】
以下、本実施形態の特徴部分である、端子構造について説明する。
【００２９】
本体ブロック１１は、それぞれ一方ずつのコイル３の一端に電気的に接続された２個の個別端子７１と、各コイル３の他端（つまり個別端子７１に電気的に接続されていない一端）に電気的に接続されたコイル間接続部としての１個の共用端子７２との、合計３個の端子７１，７２を有する。各端子７１，７２は、それぞれ例えばボビン２にインサート成型された金属板からなる。図１では各個別端子７１はそれぞれ１個ずつの鍔部２２に保持されて共用端子７２は仕切り部２３に保持されているが、図２に示すように各端子７１，７２がそれぞれ仕切り部２３に保持されていてもよい。
【００３０】
さらに、電磁石装置１は、本体ブロック１１に対して着脱自在に結合するコネクタ１２を有する。コネクタ１２は例えば各端子７１，７２が嵌合する凹部（図示せず）を有し、この嵌合によって本体ブロック１１に着脱自在に結合する。また、コネクタ１２は、それぞれコイル３への通電のための外部回路（図示せず）に電気的に接続される２個の外部接続端子７３を有する。各外部接続端子７３はそれぞれ例えば金属板からなり、例えば合成樹脂のような絶縁材料からなる保持体１２１に対してインサート成型などの適宜の手段によって保持されている。さらに、コネクタ１２は、各個別端子７１に電気的に接続されるコイル間接続部７４を有する。コイル間接続部７４は、例えば一方の外部接続端子７３とともに連続一体の金属板として形成されることで、一方の外部接続端子７３に電気的に接続されている。コネクタ１２が本体ブロック１１に結合した状態では、上記一方の外部接続端子７３はコイル間接続部７４を介して２個の個別端子７１に電気的に接続され、他方の外部接続端子７３は共用端子７２に電気的に接続される。上記のような接続は、例えば、上記の凹部内においてコイル間接続部７４が各個別端子７１に接触導通するとともに上記他方の外部接続端子７３が共用端子７２に接触導通することによって達成される。上記の場合において、２個のコイル３は外部接続端子７３間に互いに並列に接続される。
【００３１】
上記構成によれば、コイル３を２個有しながらも、２個の外部接続端子７３を用いて、２端子用の外部回路（図示せず）への接続が可能である。また、３端子の本体ブロック１１から２端子への変更は、本体ブロック１１に対してコネクタ１２を結合させるだけで達成されるから、上記の変更が比較的に容易である。
【００３２】
なお、図３に示すように、プリント配線版１３上の導電パターンとして各外部接続端子７３を構成してもよい。図３の例では、２個の個別端子７１に電気的に接続されたコイル間接続部７４も導電パターンとして設けられており、一方の外部接続端子７３はコイル間接続部７４に連続した導電パターンとされることでコイル間接続部７４に電気的に接続されている。また、他方の外部接続端子７３は共用端子７２に電気的に接続されている。図３の例では各端子７１，７２と導電パターンとの電気的接続をワイヤボンディングによって達成しているが、各端子７１，７２や導電パターンをそれぞれ半田付けに適した形状とするとともに直接の半田付けによって上記の電気的接続を達成してもよい。
【００３３】
または、図４に示すように、個別端子７１間を電気的に接続するコイル間接続部７４を個別端子７１間に架設してもよい。コイル間接続部７４は例えば金属板のような導電材料からなり、半田付けなどの適宜の手段によって各個別端子７１に電気的に接続される。この場合、共用端子７２を一方の外部接続端子として用いることができ、２個の個別端子７１やコイル間接続部７４を他方の外部接続端子として用いることができる。
【００３４】
ただし、各外部接続端子７３はそれぞれ図２に示すように本体ブロック１１に対して着脱自在なコネクタ１２に構成したほうが、２端子と３端子との相互の変更が容易となるから望ましい。
【００３５】
また、上記構成では本体ブロック１１は３個の端子７１，７２を有する３端子であるが、図５や図６に示すように本体ブロック１１がそれぞれいずれかのコイル３の一端に一対一に電気的に接続された４個の個別端子７１を有する４端子であってもよい。図５の例では、それぞれコイル３の一端間を電気的に接続する２個のコイル間接続部７４をコネクタ１２が有し、各外部接続端子７３がそれぞれ１個ずつのコイル間接続部７４に電気的に接続されている。この場合、図１〜図４の例と同様に、各コイル３は外部接続端子７３間に互いに並列に接続される。また、図６の例では、コネクタ１２が上記のようなコイル間接続部７４を１個のみ有し、各外部接続端子７３は１個ずつのコイル３においてコイル間接続部７４に接続されていない側の一端に電気的に接続されている。この場合、各コイル３は外部接続端子７３間に互いに直列に接続される。
【００３６】
なお、図１〜図４の例では、個別端子７１間に２個のコイル３が互いに直列に接続される形となっているから、共用端子７２に何も接続せず２個の個別端子７１をそれぞれ外部接続端子として用いれば図６の例と同様に各コイル３を互いに直列として使用することができる。
【００３７】
さらに、図１〜図４のように２個のコイル３を軸方向に並べて配置する代わりに、図７に示すように、一方のコイル３を他方のコイル３に対し径方向に重ねて巻回してもよい。図７の例では仕切り部２３が省略され、各コイル３はそれぞれ鍔部２２間に巻回されている。
【００３８】
また、コイル３を３個以上としてもよい。例えば、図８に示すようにコイル間接続部７４を２個として、各コイル３をそれぞれコイル間接続部７４間に接続するとともに、各コイル間接続部７４をそれぞれ１個ずつの外部接続端子７３に電気的に接続すれば、外部接続端子７３間で全てのコイル３が並列に接続される。または、図９に示すようにコイル３とコイル間接続部７４とが交互に接続された直列回路の両端をそれぞれ１個ずつの外部接続端子７３に電気的に接続してもよい。図５の例や図８の例では、コイル間接続部７４を介して複数個のコイル３が並列に接続された並列回路が、外部接続端子７３間に接続されている。また、図６の例や図９の例では、コイル間接続部７４を介して複数個のコイル３が直列に接続された直列回路が外部接続端子７３間に接続されている。
【符号の説明】
【００３９】
１  電磁石装置
３  コイル
５  可動ブロック
６  固定接点
１１  本体ブロック
１２  コネクタ
１３  プリント配線板
５１  可動接点
７１  個別端子
７２  共用端子（コイル間接続部）
７３  外部接続端子
７４  コイル間接続部
【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】
2012174519.tif 000009
【図８】
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【図９】
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