(57)【要約】【課題】簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、接点の閉成状態を確実に維持して消費電力を低減する。【解決手段】鉄心にスプール９を介してコイル１０を巻回してなる電磁石４と、コイル１０に通電することにより鉄心８の磁極部に吸引されて回動する可動鉄片５と、可動鉄片５の回動動作によって可動接触片１３を駆動し、可動接点１４を固定接触片１５の固定接点１６に開閉する接点開閉機構６と、コイル１０に並列接続され、コイル１０に通電されることによりカウントを開始し、予め設定した動作完了時間が経過することにより信号を出力するタイマＩＣ１７を有し、タイマＩＣ１７からの出力信号に基づいてコイル１０への印加電圧を降下させる低消費電力回路１とを備える。【選択図】図１
2013225416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心にコイルを巻回してなる電磁石と、
前記コイルに通電することにより前記鉄心の磁極部に吸引されて動作する可動鉄片と、
前記可動鉄片の動作によって可動接触片を駆動し、可動接点を固定接触片の固定接点に開閉する接点開閉機構と、
前記コイルに並列接続され、前記コイルに通電されることによりカウントを開始し、予め設定した動作完了時間が経過することにより信号を出力するタイマＩＣを有し、前記タイマＩＣからの出力信号に基づいて前記コイルへの印加電圧を降下させる低消費電力回路と、
を備えたことを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記電磁石、前記可動鉄片、及び、前記接点開閉機構が設けられるベースと、
前記ベースに装着されて前記構成部品を覆うケースと、
前記低消費電力回路は、ユニット化され、前記ケース又は前記ベースに一体化されることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁継電器、特に、低消費電力回路を備えた電磁継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁継電器として、接極子が電磁石に吸引されるまではコイルに定格電流を通電し、接極子が電磁石に吸引されたことが動作検知素子によって検知されれば、コイルへの通電量を低減して消費電力を抑制するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の電磁継電器では、接極子が動作したか否かを検知するための動作検知素子が必須である。また、この動作検知素子による検知では、接極子の回動状態を検知できるだけであるので、次のような問題が発生する。すなわち、接極子が電磁石に吸引された時点で、可動接点が完全に固定接点に閉成していなくても、コイルへの通電量が抑制される。この場合、可動接点が固定接点に当接した後、バウンスにより開閉することがある。接点が開閉する時間帯でコイルへの通電量が抑制されてしまうと、接点が再び開放する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、接点の閉成状態を確実に維持して消費電力を低減することができる電磁継電器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
電磁継電器を、
鉄心にコイルを巻回してなる電磁石と、
前記コイルに通電することにより前記鉄心の磁極部に吸引されて動作する可動鉄片と、
前記可動鉄片の動作によって可動接触片を駆動し、可動接点を固定接触片の固定接点に開閉する接点開閉機構と、
前記コイルに並列接続され、前記コイルに通電されることによりカウントを開始し、予め設定した動作完了時間が経過することにより信号を出力するタイマＩＣを有し、前記タイマＩＣからの出力信号に基づいて前記コイルへの印加電圧を降下させる低消費電力回路と、
を備えた構成としたものである。
【０００７】
この構成により、コイルに電圧が印加されると、タイマＩＣがカウントを開始し、動作完了時間が経過することにより信号を出力してコイルへの印加電圧を降下させる。動作完了時間すなわち可動鉄片が回動して鉄心の磁極部に吸引され、閉成した接点でバウンスが消滅するまでに要する時間が経過してからコイルへの印加電圧を降下させているので、接点が開放することのない安定した状態で消費電力を抑制することができる。
【０００８】
前記電磁石、前記可動鉄片、及び、前記接点開閉機構が設けられるベースと、
前記ベースに装着されて前記構成部品を覆うケースと、
前記低消費電力回路は、ユニット化され、前記ケース又は前記ベースに一体化されるのが好ましい。
【０００９】
この構成により、ユニット化した低消費電力回路をケースに設けるだけで省エネタイプの電磁継電器を得ることができる。電磁継電器自体には構造上、特別な設計変更を必要とすることもなく簡単に対応することが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タイマＩＣで、コイルに電圧が印加されてから動作完了時間が経過することにより信号を出力してコイルへの印加電圧を低下させるようにしたので、接点のバウンス等の影響を受けることなく、接点の閉成状態を維持したままで、スムーズに電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る電磁継電器に採用される低消費電力回路とを示す回路図である。
【図２】図１の低消費電力回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本実施形態に係る電磁継電器の概略を示すケースを取り外した状態での分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る電磁継電器２に採用される低消費電力回路１を示す。この低消費電力回路１は、電磁継電器２（のコイル１０）と並列に接続される。
【００１４】
電磁継電器２は、例えば、図３に示すように、ベース３に、電磁石４、可動鉄片５、及び、接点開閉機構６を取り付け、ベース３にケース７を被せたものである。電磁石４は、鉄心８にスプール９を介してコイル１０を巻回したもので、電源１１からスプール９に設けたコイル端子１２を介してコイル１０に電圧が印加されることにより励磁する。これにより、鉄心８の磁極部（図３中、下方側の端部：図示せず）に可動鉄片５が吸引されて回動し、接点開閉機構６が駆動する。すなわち、可動接触片１３が駆動して可動接点１４が固定接触片１５の固定接点１６に閉成する。
【００１５】
低消費電力回路１は、タイマＩＣ１７（Integrated Circuit）と、切換信号発生回路１８と、切換回路１９と、を備える。
【００１６】
タイマＩＣ１７は、電磁継電器２のコイル１０に並列接続されており、コイル１０に電圧が印加されると、カウントを開始する。この間、タイマＩＣ１７の出力端子（Ｖout）からはオフ信号が出力されている。カウント時間は、コイル１０に電圧を印加し、電磁石４の励磁を開始してから、可動鉄片５が回動して鉄心８の磁極部に吸引され、閉成した接点でバウンスが消滅するまでに要する時間、すなわち、動作完了時間（ここでは、５０ｍｓ、但し、２０ｍｓが設定可能な動作完了時間の最小値）としている。そして、タイマＩＣ１７は、動作完了時間が経過することにより出力端子からオン信号を出力する。
【００１７】
切換信号発生回路１８は、第１トランジスタＴｒ１及び第１抵抗Ｒ１を備える。
第１トランジスタＴｒ１は、エミッタ・コレクタ間が、直列接続された電磁継電器２のコイル１０と第１抵抗Ｒ１に並列接続されている。第１トランジスタＴｒ１のベースには抵抗Ｒ３を介してタイマＩＣ１７の出力端子が接続されている。第１トランジスタＴｒ１のコレクタと第１抵抗Ｒ１の間には、後述する第２トランジスタＴｒ２のベースが接続されている。
【００１８】
切換回路１９は、第２トランジスタＴｒ２及び第２抵抗Ｒ２を備える。
第２トランジスタＴｒ２は、エミッタ・コレクタ間が、直列接続された電磁継電器２のコイル１０と第１抵抗Ｒ１に並列接続されている。第２トランジスタＴｒ２のベースは第１トランジスタＴｒ１と第１抵抗Ｒ１との間に接続され、コレクタにはダイオードＤが接続されている。ダイオードＤはコイル１０とは逆並列となっている。
【００１９】
前記構成の低消費電力回路１は、ユニット化して、ケース７の上面に設けることができる。ユニット化することで、既存の電磁継電器２の構造を殆ど変更することなく、ケース７に設置場所を形成し、低消費電力回路１とコイル端子１２を互いに電気接続するだけでよい。
【００２０】
次に、前記構成の低消費電力回路１の動作について説明する。
すなわち、図２に示すように、電源１１から電磁継電器２のコイル１０に電圧が印加されると、低消費電力回路１ではタイマＩＣ１７が入力端子（Ｖin）への印加電圧に基づいて、出力端子（Ｖout）からオフ信号が出力されている。これにより、切換信号発生回路１８の第１トランジスタＴｒ１がオフ状態となり、切換回路１９の第２トランジスタＴｒ２がオン状態となるので、コイル１０から第１抵抗Ｒ１を迂回して第２トランジスタＴｒ２側へと電流が流れる。この状態では、コイル以外での電圧降下がなく、コイル１０には定格電圧が印加される。また同時に、タイマＩＣ１７によるカウントが開始される。
【００２１】
タイマＩＣ１７でのカウントにより動作完了時間が経過すれば、その出力端子（Ｖout）からオン信号が出力される。タイマＩＣ１７であるので、従来の放電を伴うコンデンサを利用した回路のように応答性が悪く、コイル１０からの発熱による熱影響を受けて時間特性が変化するといったことがない。そして、オン信号の出力は、設定した動作完了時間が経過すれば直ちに行われる。
【００２２】
タイマＩＣ１７からオン信号が出力されれば、切換信号発生回路１８で第１トランジスタＴｒ１がオン状態となる。そして、切換回路１９で第２トランジスタＴｒ２がオフ状態となる。これにより、コイル１０から第１抵抗Ｒ１へと電流が流れ、第１抵抗Ｒ１での電圧降下分、コイル１０に印加される電圧値が小さくなり、電流量が減少する。この結果、コイル１０での消費電力が抑制される。また、この時点では、既に動作完了時間が経過し、接点がバウンスすることもないため、コイル１０への印加電圧が低下しても、問題なく接点が閉成状態に維持される。
【００２３】
このように、前記実施形態によれば、タイマＩＣ１７を使用しているので、回路構成をシンプルなものとすることができる。そして、電源１１から電圧の入力があれば、動作完了時間が経過した時点で正確に駆動し、動作時間のバラツキが殆どない。また、コイル１０で発熱した場合でも、その熱影響により動作特性が変化することもない。さらに、電源１１からの電圧の入力が一瞬途切れる瞬停（瞬断）が発生して、出力端子からオフ信号が出力されたとしても即座にオン信号に復帰する。したがって、衝撃等が作用して接点が開放されたとしても、元の状態に復帰させることができる。
【００２４】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００２５】
例えば、前記実施形態では、低消費電力回路１を、ユニット化して、ケース７の上面に設けるようにしたが、ケース７の側面やベース３の下面に設けることもできるし、場合によっては、ベース３とケース７とで形成される内部空間（例えば、ケース７の内側面）に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１…低消費電力回路
２…電磁継電器
３…ベース
４…電磁石
５…可動鉄片
６…接点開閉機構
７…ケース
８…鉄心
９…スプール
１０…コイル
１１…電源
１２…コイル端子
１３…可動接触片
１４…可動接点
１５…固定接触片
１６…固定接点
１７…タイマＩＣ
１８…切換信号発生回路
１９…切換回路
【図１】
2013225416.tif 000003
【図２】
2013225416.tif 000004
【図３】
2013225416.tif 000005