(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相直流制御接触器（12）と、この接触器（12）と噛み合い連結される過負荷継電器（14）とを含むスタータであって、
前記多相直流制御接触器（12）が、
接触器ハウジング（20）内に取り付けられた少なくとも１つの固定接点（56）と、該固定接点（56）と連動して作動するように取り付けられた可動接点（58）と、前記接触器ハウジング（20）に慴動可能に取り付けられた可動接点キャリアキャリア（60）と、該可動接点キャリア（60）を引き寄せるために前記接触器ハウジング（20）に取り付けられた電磁コイル（68）と、該電磁コイル（68）の一端に取り付けられ、前記接触器ハウジング（20）を貫いて延出している少なくとも１つの可撓性コイル端子（54）とを含み、
前記過負荷継電器（14）が、前記電磁コイル（68）への電力を制御するために、過負荷継電器ハウジング（18）内にあるプリント回路基板（92）を含んでおり、
前記過負荷継電器（14）が接触器（12）に連結されるとき、前記可撓性コイル端子（54）と前記プリント回路基板（92）が電気的に接続されることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
前記接触器（12）は更に、前記接触器ハウジング（20）から延在し、これに取り付けられた複数個のコイル端子支持体（52）を有するプラットフォーム（50）を含み、前記過負荷継電器（14）は更に、この過負荷継電器（14）から延在する少なくとも１つの保持用突起部（36）と、各保持用突起部（36）と一体の可撓性ロック・タブ（34）とを備え、
前記接触器（12）は、前記保持用突起部（36）を受け入れるための受け溝（42）と、該受け溝（42）よりも狭い保持溝（46）とを有して、これにより、前記過負荷継電器（14）と結合されると、前記保持用突起部（36）が受け溝（42）内に入り、前記可撓性ロック・タブ（34）が接触器（12）のリップ（48）内にスナップ嵌めされるまで保持溝（46）を通って下方に進行することにより、前記過負荷継電器（14）が接触器（12）から外れないようにし、
接触器（12）が前記過負荷継電器（14）と結合されると、前記可撓性コイル端子（54）が前記過負荷継電器（14）内の前記プリント回路基板（92）上の導電体（90）に接触して、電気的接触が与えられることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項３】
前記過負荷継電器（14）は更に、前記過負荷継電器ハウジング（18）に接続され、その内部にある磁束集中シールド（94）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項４】
前記磁束集中シールド（94）は、
各々開口（103）を有して、この開口に導体（16）が貫通するように受け入れる複数個の磁極部分（130）と、複数個の磁極遮蔽スロット（144）とを備えており、
前記磁極部分（130）は、空隙（132）を有する一次磁束経路（138）と、連続する二次磁束経路（140）と、前記一次磁束経路（138）の空隙（132）内に配置された磁束センサ（98）とを含み、
電流が各磁極部分（130）の前記導体（16）を流れるとき、前記磁極遮蔽スロット（144）により、各一次磁束経路（138）の方向に流れる合成磁束が、複数の磁極部分（130）のうちの別の磁極部分の磁束センサ（98）に到達することが防止され、これにより、磁束センサの干渉を最小限にすることを特徴とする請求項３に記載のスタータ。
【請求項５】
前記磁束集中シールド（94）は、複数個の積層部材（96）を備えることを特徴とする請求項３に記載のスタータ。
【請求項６】
接触器（12）は、前記可動接点キャリア（60）に取り付けられかつ少なくとも１つの案内面（78）に沿って移動可能な往復案内ピン（74）を更に含み、この案内ピンと前記可動接点キャリア（60）とは、前記案内面（78）に沿って進行中に実質的に平滑な経路を辿ることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項７】
接触器（12）は、各固定接点（56）で前記接触器ハウジング（20）に取り付けられたアークシールド（75）をさらに含み、該アークシールド（75）は深絞りされて、開口部をなくし、電弧の保持とアークシールド（75）内へのガスの閉じ込めを促進することによって、前記接触器ハウジング（20）内での炭素の蓄積を回避することを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項８】
接触器ハウジング（20）は、導体ラグ（22）を含み、前記過負荷継電器（14）は、前記過負荷継電器ハウジング（18）上に取り付けられたカバー（24）を含んでおり、このカバー（24）は、カバーの開放位置（104）とカバーの閉鎖位置（24a）との間で旋回可能であり、前記導体ラグ（22）内に延在している前記導体（16）が見えるように、カバーの閉鎖位置（24a）から旋回できることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項９】
前記カバー（24）は、少なくとも１つの開口部（150）を有しており、前記過負荷継電器ハウジング（18）に取り付けられた施錠掛け金（28）が、前記カバー（24）内の開口部（150）を貫いて突出し、前記カバー（24）を施錠するように封止できることを特徴とする請求項８に記載のスタータ。
【請求項１０】
前記カバーの開放位置（104）では、前記導体（16）の取り付け中に、前記過負荷継電器（14）を通して前記接触器ハウジング（20）の前記導体ラグ（22）へと挿入される前記導体（16）が見えるようになっていることを特徴とする請求項８に記載のスタータ。
【請求項１１】
前記過負荷継電器（14）は、内部に全負荷アンペア数調整ポテンショメータ（27）を含むハウジング（18）を有しており、前記カバー（24）が閉鎖位置にあるとともに、施錠掛け金（28）が封止されている時、前記全負荷アンペア数調整用ポテンショメータ（27）へのアクセスとその調整が阻止されることを特徴とする請求項８に記載のスタータ。
【請求項１２】
少なくとも１つの保持用突起部（36）は、受け溝（42）内に受け入れられるようにＴ字形であり、かつ接触器（12）が過負荷継電器（14）と連結されている時、保持溝（46）から保持用突起部（36）が外れないようにすることを特徴とする請求項２に記載のスタータ。
【請求項１３】
前記過負荷継電器（14）は、内部に固定されたポテンショメータ（27）を含み、かつ前記カバー（24）が閉鎖位置（24a）においてポテンショメータ（27）を覆うことを特徴とする請求項８に記載のスタータ。
【請求項１４】
前記電磁コイル（68）は、前記過負荷継電器（14）内の前記プリント回路基板（92）上の電子制御装置（148）によって制御されることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項１５】
多相直流制御接触器（12）が、
少なくとも１つの接続用スロット（38）を有する接触器ハウジング（20）内に取り付けられた、少なくとも１つの固定接点（56）と、該固定接点（56）と連動して作動可能に取り付けられた可動接点（58）と、前記接触器ハウジング（20）に慴動可能に取り付けられた可動接点キャリア（60）と、該可動接点キャリア（60）を引き寄せるために前記接触器ハウジング（20）に取り付けられた電磁コイル（68）と、前記接触器ハウジング（20）から延出しかつ複数個のコイル支持体（52）を有するプラットフォーム（50）と、該電磁コイル（20）の一端に取り付けられかつ前記接触器ハウジング（20）からコイル支持体（52）上まで延出している少なくとも１つの可撓性コイル端子（54）とを含み、
この接触器（12）と噛み合い連結された過負荷継電器（14）が、
該過負荷継電器（14）から突出する少なくとも１つの各保持用突起部（36）と、各保持用突起部（36）と一体の可撓性ロック・タブ（34）と、前記接触器（12）への電力を制御するために過負荷継電器ハウジング（18）内に配置したプリント回路基板（92）と、前記過負荷継電器ハウジング（18）に接続されかつその内部にある磁束集中シールド（94）と、電流が各磁極部分（130）の導体（16）を流れるとき、磁極遮蔽スロット（144）により、各一次磁束経路（138）の方向に流れる合成磁束が、複数の磁極部分（130）のうちの別の磁極部分の磁束センサ（98）に到達することが防止され、これにより、交差磁極の磁束センサの干渉が最小限になるような、複数個の磁極遮蔽スロット（144）とを含み、
前記磁束集中シールド（94）内に、
導体（16）が貫通して受け入れられる開口（103）をそれぞれ有する複数の磁極部分（130）と、空隙（132）を有する一時磁束経路（138）と、一次磁束経路（138）の空隙（132）内に配置され、プリント回路基板（92）と連動して作動する磁束センサ（98）とを有しており、
接続用スロット（38）は、保持用突起部（36）を受けるための受け溝（42）と、受け溝（42）よりも狭い保持溝（46）とを有しており、過負荷継電器（14）と結合されるとき、保持用突起部（36）が接続用スロット（38）の受け溝（42）内に入り、可撓性ロック・タブ（34）が接触器（12）のリップ（48）内にスナップ嵌めされるまで保持溝（46）を通って下方に進行することによって、過負荷継電器（14）が接触器（12）から外れることを防止でき、
前記接触器（12）が過負荷継電器（14）と結合されるとき、可撓性コイル端子（54）がプリント回路基板（92）上の導電体（90）に接触して、前記接触器（12）と過負荷継電器（14）との電気的接続を与えることを特徴とするスタータ。
【請求項１６】
磁束集中シールド（94）は、複数個の積層部材（96）を含むことを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項１７】
接触器（12）は、各固定接点（56）で接触器ハウジング（20）に取り付けられたアークシールド（75）を含み、このアークシールド（75）は、深絞りされて開口部をなくし、電弧の保持とアークシールド（75）内へのガスの閉じ込めを促進することによって、接触器ハウジング（20）内での炭素の蓄積を回避することを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項１８】
接触器ハウジング（20）は、導体ラグ（22）を含み、過負荷継電器（14）は、過負荷継電器ハウジング（18）上に取り付けられたカバー（24）を含んでおり、このカバー（24）は、カバーの開放位置（104）とカバーの閉鎖位置（24a）との間で旋回可能であり、前記導体ラグ（22）内に延在している前記導体（16）が見えるように、カバーの閉鎖位置（24a）から旋回できることを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項１９】
前記カバー（24）は、少なくとも１つの開口部（150）を有しており、前記過負荷継電器ハウジング（18）に取り付けられた施錠掛け金（28）が、前記カバー（24）内の開口部（150）を貫いて突出し、前記カバー（24）を施錠するように封止できることを特徴とする請求項１８に記載のスタータ。
【請求項２０】
少なくとも１つの保持用突起部（36）は、受け溝（42）内に受け入れられるようにＴ字形であり、かつ接触器（12）が過負荷継電器（14）と連結されている時、保持溝（46）から保持用突起部（36）が外れないようにすることを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項２１】
前記過負荷継電器（14）は、内部に固定されたポテンショメータ（27）を含み、かつ前記カバー（24）が閉鎖位置（24a）においてポテンショメータ（27）を覆うことを特徴とする請求項１８に記載のスタータ。
【請求項２２】
接触器（12）は、前記可動接点キャリア（60）に取り付けられかつ少なくとも１つの案内面（78）に沿って移動可能な往復案内ピン（74）を更に含み、この案内ピンと前記可動接点キャリア（60）とは、前記案内面（78）に沿って進行中に実質的に平滑な経路を辿ることを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項２３】
３つの磁極部分（130）を備えたことを特徴とする請求項１５に記載のスタータ。
【請求項２４】
接触器ハウジング（20）内に取り付けられた少なくとも１つの固定接点（56）と、
該固定接点（56）に連動して作動可能に取り付けられた可動接点（58）と、
前記接触器ハウジング（20）に慴動可能に取り付けられた可動接点キャリア（60）と、
該可動接点キャリア（60）を引き寄せるために前記接触器ハウジング（20）に取り付けられた電磁コイル（68）と、
該電磁コイル（20）の一端に取り付けられ、前記接触器ハウジング（20）を貫いて延出している少なくとも１つの可撓性コイル端子（54）と、
接触器（12）と噛み合い連結され、プリント回路基板ハウジング（18）内にあるプリント回路基板（92）を含んでいる、プリント回路基板ハウジング（18）とを備え、
該プリント回路基板ハウジング（18）が接触器（12）に連結されるとき、可撓性コイル端子（54）とプリント回路基板（92）とが電気的に接触して接続されることを特徴とする接触器アセンブリ。
【請求項２５】
前記接触器（12）は、前記接触器ハウジング（20）から延在し、これに取り付けられた複数個のコイル端子支持体（52）を有するプラットフォーム（50）をさらに含み、前記プリント回路基板ハウジング（18）は、このハウジングから延在する少なくとも１つの保持用突起部（36）と、前記プリント回路基板ハウジング（18）と一体の可撓性ロック・タブ（34）とをさらに含んでおり、
前記接触器（12）は、前記保持用突起部（36）を受け入れるための受け溝（42）と、該受け溝（42）よりも狭い保持溝（46）とを有して、これにより、前記接触器（12）が前記プリント回路基板ハウジング（18）と結合されるとき、前記保持用突起部（36）が受け溝（42）内に入り、前記可撓性ロック・タブ（34）が前記プリント回路基板ハウジング（18）内にスナップ嵌めされるまで保持溝（46）を通って下方に進行することにより、前記プリント回路基板ハウジング（18）と前記接触器（12）の間のスナップロック連結が達成されるようになり、
前記接触器（12）が前記プリント回路基板ハウジング（18）に結合されるとき、前記可撓性コイル端子（54）が前記プリント回路基板ハウジング（18）内の前記プリント回路基板（92）上の導電体（90）に接触して、電気的接触が与えられることを特徴とする請求項２４に記載の接触器アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に電磁接触器に関し、特に、過電流保護を行う電動モータのスタータを形成するために過負荷継電器に結合され、モータ等の負荷に対する電流の過負荷を防止する接触器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁スタータの利用において、モータなどの特定の負荷を過剰電流から保護するために過負荷継電器が使用される。公知の過負荷継電器は、接触器の接点と直列に接続された過負荷継電器内にバイメタル・スイッチとヒータを備えている。しかし、これらの装置は、接触器と過負荷継電器との間に侵入するように別個に接続する必要があり、それらがあることによってスタータのコストとサイズが増大する。従って、接触器に別の装置を接続する必要がないように、接触器に非侵入的に簡単に接続される小型で低コストの過負荷継電器を備えることが望ましい。
【０００３】
電磁接触器の動作に関連する別の問題点は、可動接点キャリアが通電された電磁コアへの、またはそこからの移動中に可動接点キャリアがロックされてしまう傾向があることである。可動接点キャリアが不規則にロック状態になると、産業用の接点に必要な接触器の精密な制御が阻まれてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、交差磁極の磁束の移行を防止し、接触器内の可動接点キャリアが電磁コイルへと、またそこから移動する際に、そのための平滑な移動経路が得られるような、過負荷継電器を介して接触器に非侵入的な簡単な接続がなされる過負荷継電器を備えた電磁接触器を製造することが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、接触器に非侵入的な簡単な接続がなされ、過負荷継電器内での磁界センサの読みがより精密になり、接点の開閉が均等に行なわれることによって、接触器の平滑な動作を維持するような電磁スタータおよび接触器アセンブリを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を有する。本発明は、多相直流制御接触器を有するスタータを含む。接触器は、そのハウジング内に取り付けられた一対の固定接点を含んでいる。可動接点は固定接点と作用連結するように取り付けられており、接触器ハウジングに摺動可能に取り付けられた可動接点によって担持されている。
【０００７】
接触器は、電磁コイルを含み、この電磁コイルは可動接点キャリアを引き寄せるために接触器ハウジングに取り付けられている。接触器ハウジングからは、電磁コイルの一端に取り付けられた少なくとも１つの可撓性コイル端子が延出している。スタータはまた、接触器と噛み合い連結された過負荷継電器を含んでいる。
【０００８】
好適な実施形態では、過負荷継電器は、過負荷継電器から延在する少なくとも１つの保持用突起部と、各保持用突起部と一体の可撓性ロック・タブとを含んでいる。接触器は、保持用突起部を受け入れる受け溝と、この受け溝よりも狭い保持溝とを備える。接触器が過負荷継電器と結合されると、保持用突起部が受け溝内に入り、可撓性ロック・タブが接触器のリップ内にスナップ嵌めされるまで保持溝を通って下方に進行する。そこで、過負荷継電器は、接触器から外れることが防止される。可撓性コイル端子は、プリント回路基板上の導電体に接触して、接触器と過負荷継電器とを電気的に接続させる。プリント回路基板は、接触器への電力を制御するために過負荷継電器ハウジング内に配置されている。
【０００９】
本発明のその他の様々な特徴、目的、および利点は以下の詳細な説明および図面から明らかにされよう。図面は、本発明を実施するのに現在考えられる最良の形態を示すものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、スタータ１０の斜視図が示されている。スタータ１０はモータ制御のような産業上の制御の用途で使用されているような多相直流スタータであり、接触器１２と過負荷継電器１４とを含んでいる。接触器１２は、供給電流をモータ（図示せず）に切り換えるための電磁接触器であり、一方、過負荷継電器１４はモータへの電流を検出し、多すぎる電流（過負荷）がモータに流れる場合に接触器１２を遮断するか、または電流の流れを減少させて、モータを保護する。
【００１１】
過負荷継電器１４は、接触器１２に接続された状態で示されている。過負荷継電器１４は、過負荷継電器ハウジング１８を通して接触器ハウジング２０まで延びてラグ２２によって固定される一連の導体１６ａ、１６ｂ、および１６ｃ（一部を点線で示す）を受容している。過負荷継電器１４は、カバーの閉鎖位置で示された旋回可能なカバー２４を含んでいる。過負荷継電器１４は更に、カバー２４が閉鎖位置にある場合に、施錠掛け金２８が開口部２６を介してカバー２４を貫通して延びるようにする開口部（図２の２６）を含んでいる。スイッチ３０およびＬＥＤ表示器３２等の他の部品も同様にカバー２４を通して見ることができ、またはカバーを貫いて延びていてもよい。
【００１２】
図２を参照すると、過負荷継電器１４のカバー２４は開放位置にある。カバー２４が開放位置にあると、据え付け時に過負荷継電器１４内の開口部１７を通って接触器１２内に挿入される導体１６ａ、１６ｂおよび１６ｃ（図１）を目視することができる。過負荷継電器ハウジング１８は、プリント回路基板に接続されたポテンショメータ２７の回転つまみがその中に配置される円形の開口部を含んでいる。
【００１３】
ポテンショメータ２７は、スタータ１０が使用される特定のモータの全負荷アンペア数を調整するためのねじ式のスロット２９を含んでいる。カバー２４が閉鎖位置にある場合、ポテンショメータ２７はカバーで覆われ、施錠用掛け金２８を介して挿入されたシールによってポテンショメータ２７が後で不意に調整されることが防止される。
【００１４】
接触器１２は、双方の間の接続をより明解に示すために、過負荷継電器１４から分離して示してある。接続を行うために、過負荷継電器１４は可撓性ロック・タブ３４を含んでおり、これらは各々が保持用突起部３６に連結されている。好適には、保持用突起部３６は、図６Ａないし図６Ｃを参照して後述するように、Ｔ字形である。保持用突起部３６は、接触器１２ハウジング壁４０内の接続用スロット３８内に挿入可能である。各々の接続用スロット３８は，好ましくは、受け溝４２を備えたほぼＴ字形であり、保持用突起部３６の頭部４４を最初に受け入れる。受け溝４２は、これよりも狭い保持溝４６の一端で終端している。
【００１５】
接続中に、保持用突起部３６は受け溝４２内に入り、保持溝４６を経て下方に進行する。好適には、保持用突起部３６の頭部４４は保持溝４６よりも広く、それによって保持用突起部３６が保持溝４６から外れることが防止される。保持用突起部３６は可撓性ロック・タブ３４が接触器ハウジングの壁４０の下部リップ４８にスナップ嵌めされるまで保持溝４６を通って下方に進行する。当業者ならば、異なる数の保持用突起部３６と接続用スロット３８を使用しても同様の接続が達成されることを理解されよう。
【００１６】
接触器１２は接触器の壁４０の面と一体であり、これに対してほぼ横向きに延在するプラットフォーム５０を含んでいる。プラットフォーム５０は、接触器１２内から外側に延出する可撓性コイル端子５４を支持する支持体５２を含んでいる。２つの可撓性コイル端子を示しているが、可撓性コイル端子は、別の数および配置を使用してもよい。結合されると、過負荷継電器１４はプラットフォーム５０上に配置されて、可撓性コイル端子５４と電気的に接続される。
【００１７】
図３を参照すると、スタータ１０は、過負荷継電器１４に接続された接触器１２を備えている。過負荷継電器１４は、ほぼ同時に行われるスナップ嵌めによる物理的な接続と、電気接触による接続とを含む簡略な接続方法で接触器１２に接続される。
【００１８】
接触器１２は、接触器ハウジング２０に取り付けられた固定接点５６を含んでいる。可動接点５８は可動接点キャリア６０に取り付けられている。可動接点５８は、可動接点キャリア６０の上部包囲壁６４と可動接点５８との間に配置されている可動接点付勢機構６２によって固定接点５６の方向に付勢される。
【００１９】
従来のように電磁コイル６８によって囲まれた磁気コア６６は、接触器ハウジング２０の基部７０に配置されている。磁気コア６６は、好適には中実の鉄部材である。電磁コイル６８は、好適には直流で励磁し、装置のピックアップ後に電流を制限するように制御される。その結果、磁気コア６６は同様の電力容量を有する交流の対向電磁部品ほど大きくする必要はない。従って、接触器１２の全体的なサイズが縮小される。磁気コア６６は通電されると、可動接点キャリア６０に接続された電機子７２を引き寄せる。可動接点キャリア６０は、電機子７２と共に案内ピン７４によって磁気コア６６の方向に案内される。
【００２０】
案内ピン７４は、内表面７６内の一端で可動接点キャリア６０内にしっかりと圧力嵌め、または一体成形されている。案内ピン７４は、磁気コア６６内の案内面７８に沿って慴動可能である。単一の案内ピン７４が中央に配置され、この案内ピンが磁気コア６６に対して前後移動する時、電機子７２および可動接点キャリア６０に対して、平滑かつ均一な経路を与え、それによって、移動中に可動接点キャリア６０が不均一に動いたり、部分的にロック状態となる動きを防止する。
【００２１】
可動接点キャリア６０は、接触器ハウジング２０の表面によってその上端部７７で案内される。案内ピン７４は弾性の電機子戻しばね８０によって一部が囲まれており、戻しばねは、可動接点キャリア６０が磁気コア６６の方向に移動するときに圧縮される。電機子戻しばね８０は、可動接点キャリア６０と電機子７２とを磁気コア６６から離すように付勢させる。案内ピン７４と電機子戻しばね８０との組合わせによって、可動接点キャリア６０が均一に下方に移動し、かつ接点の閉鎖時に起こりうる傾倒またはロック状態を防止するのに役立つ。
【００２２】
可動接点キャリア６０は、磁気コア６６へのより平坦な経路を与えることができるように案内面７８に沿って案内される。加えて、案内ピン７４の下端部８２を利用して、ダッシュポット容量の場合のように、下方への移動の終端でその下方への動きを緩衝するか、または制動して、跳動を軽減し、磁気コア６６による電機子７２の閉鎖を緩衝するようにしてもよい。案内ピン７４の表面７８とハウジング２０との間に適宜の許容差を設けることによってこの容量での使用が促進される。
【００２３】
ここで接触器１２と過負荷継電器１４との電気的接続について説明すると、コイル延長部８４は電磁コイル６８から延出している。図９および図１０で更に説明するように、コイル延長部８４は可撓性コイル端子５４に接続されている。可撓性コイル端子５４は、接触器１２の壁４０から外向きに延出する。可撓性コイル端子５４はプラットフォーム５０上に延び、そこに載置されることで、コイル端子自体が過負荷継電器１４のプリント回路基板９２の一部である導電体、すなわちリベット９０と接合するような位置にある。
【００２４】
動作時には、電力は、コネクタ９９を経てプリント回路基板９２に供給され、前記コネクタのサイズは、例えば過負荷継電器１４の開口部１０１内に挿入されるＪＰ１  ８ピン・コネクタを受け入れる大きさである。電力は、可撓性コイル端子５４がリベット９０と接触する時、リベット９０を介して取り付けられたプリント回路基板９２を通してコイル６８への電気的接続が行なわれる。これは、過負荷継電器１４が接触器１２へとスナップ嵌めされている時に起こる。この手段によって、コイル起電力は、装置における休止電力を減少するように変調することができる。
【００２５】
導体１６ａは、導体１６ｂおよび１６ｃの場合と同様に、過負荷継電器１４を貫いて接触器１２内に延び、ラグ２２によって固定される。別の導体も挿入して、ラグ２２ａによって固定され、接触器１２への電流経路を確立するように、接触器１２の反対側でも同様の接続が行われることが理解されよう。
【００２６】
図４の説明により詳述するように、過負荷継電器１４は磁束集中シールド９４を含んでいる。磁束集中シールド９４は打ち抜き加工によって製造されることが望ましいので、これは互いに固着された積層部材９６の薄層からなっている。ホール・センサ９８のような磁界センサが各ホール・センサ９８を囲む空隙内に挿入される。ホール・センサ９８はリード線１００によってプリント回路基板９２に接続され、プリント回路基板９２から離れてプリント回路基板９２にはんだ付けされる。
【００２７】
磁束集中シールド９４はホール・センサ９８の位置合わせ状態を保持するために、壁９５の周囲の過負荷継電器ハウジング２０内に精密に位置決めされる。ホール・センサ９８と磁束集中シールド９４は、プリント回路基板９２と組合わせて、接触器１２が過負荷電流から保護され、この過負荷電流が流れている間は使用不能になるように、必要な電流測定回路を設ける。
【００２８】
図４は過負荷継電器１４の断面図であり、前述のように、好適には積層部材９６の層からなる磁束集中シールド９４を含んでいる。各々の積層部材９６は、それを貫いて導体１６ａ、１６ｂ、および１６ｃをそれぞれ受け入れるための磁極部分１３０ａ、１３０ｂ、および１３０ｃを含んでいる。各磁極部分１３０ａ、１３０ｂ、および１３０ｃは、空隙１３２ａ、１３２ｂ、および１３２ｃを含んでおり、その中にホール・センサ９８ａ、９８ｂ、および９８ｃ等の磁界センサが配置される。
【００２９】
ホール・センサを使用する理由は、それが小型であり、過負荷継電器で利用できるスペース内に容易に適合するからである。利用できる面積が縮小されているので、個々の磁極間の間隔によって、一方の磁極内のホール・センサは隣接する磁極からの（付加的な）漂遊磁束を検出することができる。ホール・センサ９８ａ〜９８ｃは、空隙１３２ａ〜１３２ｃ内で自己調心されるように、プリント回路基板９２の表面から離されている。図３および図４に示すように、プリント回路基板９２と磁束集中シールド９４は双方とも、過負荷継電器ハウジング２０内に固定されており、ホール・センサの精密な配置と配向とを妨害しないように、磁束の方向に対して垂直に検出面を位置合わせしなければならない。
【００３０】
動作中、電流は、図４の平面から上方の積層部材９６を横向きに通過する方向で導体１６ａを流れる。このような電流によって、矢印１３６で示すように逆時計回りの磁束経路が形成される。例えば、磁束経路１３６は、Ｕ字形の溝１４２によって分割される一次磁束経路１３８と二次磁束経路１４０との間で分割されている。漂遊磁束用の通路となる外側の磁束経路１４０は、磁極遮蔽スロット１４４ａによって、磁極部分１３０ｂに直接移動することが実質的に防止される。
【００３１】
測定されるべき磁束は、一次磁束経路１３８内に集中され、そこで磁束は空隙１３２ａを、最終的にはホール・センサ９８ａを飛び越さなければならない。磁極遮蔽スロット１４４ａおよび同様のスロット１４４ｂによって形成される細長い経路は、特定の磁極用の磁束をその磁極用のホール・センサ内に集束させるだけではなく、磁束が細長い経路を辿ることを防止することによって、隣接する磁束をそのホール・センサ９８ａ、９８ｂ、９８ｃで交差磁極の磁束干渉作用から遮蔽する。理解されるように、Ｕ字形の溝１４２によっても、磁束がホール・センサ９８ａ、９８ｂ、９８ｃに影響を及ぼすことが防止され、従ってこの溝は磁極遮蔽スロットと見なしてもよい。加えて、１４４ａ、１４４ｂのようなそれ以上の磁極遮蔽スロットおよび補足的に各種の構造と形状の溝１４２を利用して、交差磁束干渉を防止してもよい。
【００３２】
２つの磁極遮蔽スロット１４４ａ、１４４ｂと、１４２のような３つのＵ字形溝とを示したが、本発明では、磁極部分の相互の磁束移行を防止するための、任意の数、構造、および配置の磁極遮蔽スロットおよびＵ字形溝を使用してもよい。
【００３３】
前述のように、ホール・センサ９８ａ〜９８ｃは、プリント回路基板９２に電気的に接続されている。プリント回路基板９２は、各種の制御回路およびマイクロプロセッサ（集合的に１４８で示す）を含んでいる。制御回路１４８によってパルス幅変調を利用してＤＣ制御が行われる。パルス幅は、磁気コイルが始動時に過剰電流状態になり、その後でカットバックされるように調整可能である。制御回路１４８によって利用される調整可能なパルス幅変調によって、可動接点キャリア（60）の慣性が低下し、ストロークの短縮が促進され、それによって接点跳動が軽減され、接点の機械的寿命が延びる。
【００３４】
過負荷継電器１４から延出している施錠掛け金２８が示されている。施錠掛け金はカバー２４を無許可で開けることを防止するために、ワイヤまたはリードシールのようなこじ開け防止シールが備えられた固定穴１５０を含んでいる。前述のように導体リベット９０が可撓性コイル端子５４に接合して示されている。
【００３５】
図５を参照すると、接触器１２は過負荷継電器１４に接続された状態で示されている。カバー２４は開放位置に示される。カバー２４は（点線で示した）旋回点を支点に、閉鎖位置２４ａから矢印１０４で示した方向へと旋回可能である。カバー２４が開かれると、（例えば据え付け目的のために）導体１６ａ〜１６ｃが見えるので、過負荷継電器の内部１０６、並びに導体の配線を見ることができ、これらにアクセスすることができる。例えば、この図には特に示されていないが、回路のタイミングおよび遅延機能を調整するため、動作電流の範囲を設定するために使用されるポテンショメータの調整ねじ２７をカバー２４で覆ってもよい。カバー３４を開いても、接触器１２と過負荷継電器１４とを相互に接続するためにアクセスできる。
【００３６】
ここで接触器１２と過負荷継電器１４との物理的な接続について説明すると、接触器のプラットフォーム５０は、少なくとも１つの、好適にはそこから横向きに延出した２つの延長部１０８を有しており、この延長部は、過負荷継電器ハウジング１８の溝１０７内に嵌め合い係合するように挿入可能である。前述のように上部の接続を行うため、過負荷継電器１４はロック位置で示されている可撓性ロック・タブ３４を含んでいる。可撓性ロック・タブ３４は保持用突起部３６に連結されており、これは接触器１２の内壁面１１０に対して対応する保持位置で示されている。
【００３７】
図６Ｃに最も明解に示すように、保持用突起部３６は、好適には、保持溝４６内に適合するサイズの頭部４４と柄４５とを有するＴ字形状に形成されている。図示のようなインターロック位置では、保持用突起部３６の頭部４４は内壁１１０によって接触器１２から外れることが防止されるので、可撓性ロック・タブ３４と連係して、接触器１２と過負荷継電器１４との相互接続を保持する。
【００３８】
ここで図６Ａを参照すると、過負荷継電器１４を接触器１２から取り外したい場合は、リッジ１１２の近傍で矢印１１３で示した方向の力を加えると、ロック・タブ３４が固定されたロック・タブのベース１１６に対して柄１１３に沿って撓むので、可撓性ロック・タブ３４の縁部１１８は接触器ハウジング２０のリップ４８を越えることができる。
【００３９】
ここで図６Ｂを参照すると、可撓性ロック・タブ３４がリップ４８を乗り越えるとき、保持用突起部３６は、頭部４４が受け溝４２を介して引き込まれ、これを乗り越えるまで、保持溝４６を介して持ち上げられうる。
【００４０】
図７は、接触器１２から過負荷継電器１４を取り外す状態を示している。延長部１０８は、リップ４８から可撓性ロック・タブ３４を取り外すのと同時に、内部１０７から取り外される。過負荷継電器１４は、導体１６ａ（並びにその他の導体）に沿って自由に慴動するので、過負荷継電器１４は接触器１２まで上方に慴動してから、必要ならば、後で接触器に物理的に連結できる。
【００４１】
図８は、接触器１２の断面図を示している。可動接点キャリア６０が電機子７２と共に通電された磁気コア６６の方向に牽引されると、電機子７２は電機子の弾性戻しばね８０に圧縮力を加える。案内ピン７４と共に、可動接点キャリア６０と電機子７２は、案内面７８に沿って移動するので、可動接点キャリア６０のための実質的に平坦で均一な移動経路が備えられる。
【００４２】
ここで図９を参照すると、一部を点線で示した、電磁コイル６８と可撓性コイル端子５４との接続の拡大図が示されている。コイル延長部８４として示されたコイル・ワイヤの断片が、電磁コイル６８から接触器ハウジング２０を貫いて延びている。それによって電磁コイル６８の選択的な通電を可能にする、可撓性コイル端子５４とコイル延長部８４とが接続される。
【００４３】
図１０に最も明解に示すように、可撓性コイル端子５４は、接触器ハウジング２０を通して、コイル６８の絶縁ボビン内に成形されたスロット１２３へと挿入され、可撓性コイル端子５４の長片１２１に沿った一連の顎１２０によって外れることが防止される。コイル延長部８４の延長方向は、可撓性コイル端子５４の方向に対してほぼ横向きの方向である。可撓性コイル端子５４は、Ｖ字形の部分１２２ａと１２２ｂを含んでいる。接続プロセス中、コイル延長部８４は剥離溝１２４に沿って部分１２２ａおよび１２２ｂへと向けられる。コイル延長部８４は、最初は実際の導通部１２８を囲む絶縁層１２６を有している。可撓性コイル端子５４が接触器ハウジング２０に挿入されると、コイル延長部８４と可撓性コイル端子５４との電気的な接続を防止するために、剥離溝１２４の縁部が絶縁層１２６内に割り込む。
【００４４】
ここで図１１を参照すると、接触器１２は、固定接点５６の一部を覆う一対のアークシールド７５を露呈するために接触器ハウジング２０の一部を取り除いた状態で示されている。アークシールド７５の目的は、アークシールド７５内での電弧発生の結果生じる電弧およびガスをいずれも収容することである。従って、アークシールド７５と固定接点５６との間の間隙を最小限にすることが重要である。
【００４５】
この目的のため、固定接点５６の周囲に格納環境を作るように空隙をなくするために、アークシールドは折り重ねによる製造とは逆に深絞りすることが好適である。アークシールド７５を設けることによって接触器ハウジング２０内に炭素が蓄積することが防止される。アークシールド７５があるため、接触器ハウジング２０内での炭素の蓄積が防止される。好適には、磁極ごとに２つのアークシールドを備え、３極接触器の場合は全部で６個のアークシールド７５が備えられる。
【００４６】
本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、上記の実施形態とは別に、同等の形態、代替例、および変形例が添付の特許請求の範囲の範囲内で可能であることが理解されよう。
【００４７】
例えば、接触器１２と過負荷継電器１４との間では多くの種類の噛み合い連結が可能である。加えて、磁束集中シールド９４は、磁極遮蔽スロットと溝の多くの組合わせとおよび寸法を有することができ、交差磁極の磁束センサの不具合を有効に防止する。
【００４８】
あるいは、別の考えられる実施形態では、接触器１２は、過負荷継電器機能を備えずに、過負荷継電器１４と同様のハウジング構造と噛み合い連結、およびスナップ嵌めしてもよい。このような実施形態では、ハウジング構造は、過負荷継電器回路と磁束シールドがないプリント回路基板９２（すなわち密集防止配線板）を格納するもので、導電性リベット９０（図３）を介して接触器１２に電気的に接触する接続を行うことができる。
【００４９】
このような構造では、各種のスナップ嵌め接続が可能であり、プリント回路基板ハウジングを接触器に接続するため、プリント回路基板ハウジングに沿った異なる位置から延出した可撓性ロック・タブのスナップ嵌めを含んでいる。このような実施態様に格納されるプリント回路基板は、過負荷継電器の目的には使用されないであろう。従って、結合されたプリント回路基板ハウジングを有する接触器の新規の実施形態は、接触器１２とプリント回路基板ハウジングとの同様な電気的接続がなされ、また電磁コイルのパルス幅変調は保持されていてもスタータとしては使用されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータのスタータを形成するために過負荷継電器が接続された、本発明に従う接触器の斜視図である。
【図２】接触器と過負荷継電器を分離した、図１のスタータの斜視図である。
【図３】接触器と過負荷継電器を接続した、図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】過負荷継電器の図３の４−４線に沿った横断面図である。
【図５】図１の５−５線に沿った部分断面図である。
【図６】６Ａは、接触器から過負荷継電器の最初の離脱状態を示した、図５の６Ａ部分の拡大部分図であり、６Ｂは、過負荷継電器が接触器からさらに離脱した状態を６Ａと同様の図であり、６Ｃは、過負荷継電器の保持用突起部が接触器ハウジングにより保持されている状態を示す６Ａの６Ｃ線に沿った部分断面図である。
【図７】過負荷継電器が接触器から離脱した状態を示す図５と同様の図である。
【図８】図３の８−８線に沿ってみた接触器の横断面図である。
【図９】図３の９−９線に沿った接触器の部分断面図である。
【図１０】図３の１０−１０線に沿った接触器の部分断面図である。
【図１１】本発明の一実施態様に基づくアークシールドを示すために接触器ハウジングの一部を取り除いて見た、図１の接触器の部分斜視図である。
【符号の説明】
１０  スタータ
１２  接触器
１４  過負荷継電器
１６  導体
１８  過負荷継電器ハウジング
２０  接触器ハウジング
２２  導体ラグ
２４  カバー
２７  ポテンショメータ
２８  施錠掛け金
３４  可撓性ロック・タブ
３６  保持用突起部
４２  受け溝
４６  保持溝
５２  支持体
５４  可撓性コイル端子
５６  固定接点
５８  可動接点
６０  可動接点キャリア
６８  電磁コイル
９２  プリント回路基板
９４  磁束集中シールド
９８  磁束センサ
１０３  開口
１３０  磁極部分
１３８  磁束経路
１４４  磁極遮蔽スロット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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