JPH01236530A

JPH01236530A - 電磁スイッチ

Info

Publication number: JPH01236530A
Application number: JP63332782A
Authority: JP
Inventors: Der Scheer Derk Van; ダーク　ファン　ダー　シェーア; Johannes T Hopman; ヨナス　テオドラス　ホップマン; Jan W Hoekstra; ヤン　ウィレム　ホエクストラ
Original assignee: Holec Systemen en Componenten BV
Current assignee: Holec Systemen en Componenten BV
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1989-09-21
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: NO885822L; NO175172C; DE3879444D1; AU2758588A; PT89373B; DK732588A; DK170387B1; CA1306486C; NO175172B; DK732588D0; EP0322987A1; ES2039604T3; ATE87124T1; NL8703170A; KR970006444B1; JP2547446B2; KR890010975A; FI885995A7; AU618569B2; PT89373A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、少なくとも１つの磁気装置において磁場を励
起するための励磁巻線をそなえた磁性体から成る固定子
本体と、励起された磁場によって作動させることができ
る旋回可能に支持された第゛Ｉアームと、少なくとも一
対の接触子と、第１アームに作用する板ばね機構とから
成る、少なくとも１つの磁気装置をそなえたハウジング
付のＭ　ｆｆｉスイッチに関する。

このタイプの電磁スイッチは、アメリカ特許明細書第２
，８８３，４８８号から公知である。

実際、電（ｎ作動式スインチは広大な規模で使用されて
いる。電気回路の遠隔開閉に応用される以外に、このタ
イプのスイッチは、電気回路を保護するのにも利用され
る。代表的な応用分野としては、ゼロ電圧保護、正逆方
向電流保護、磁気過負荷保護、接地漏れ保護などがある
。これらの応用分野それぞれの特定の開閉機能に対応す
るものとして、なかんずく機械的ばね機構が使用されて
いる。

例えば、中でも所要の開閉速度を出すために接触子を開
閉しなければならないような特定条件（閾）に合うよう
に、一対の接触子の接点を互いに接触保持せしめたり（
閉）、離れた状態にしておく（開）力を発生するのに、
ばね機構が使用されている。板ばね４ａ横は、機械的構
造をコンパクトにできるという利点がある。

しかし、前記アメリカ特許明細書によるスイッチ構造は
、上記応用分野に必要な開閉機能を果たすには装備が不
十分である。従って、この公知タイプのスイッチはその
応用範囲が非常に限定される。

この公知タイプの他の電磁スイッチは、一般に、例えば
フランス特許明細書筒８６６．５９２号に述べられてい
るようにらせん状の引きばね、または圧縮ばねを備えた
非常に複雑なばね機構やいろいろな開閉アームやレバー
をそなえている。

いろいろなアーム、レバー、ばねは、一方の端部が通常
スイッチのハウジングまたはシャシに固定されているた
めに、両接触子に加えられる力は、ハウジングまたはシ
ャシのいろいろな点に作用する。従って、通常は不釣合
な荷重となる。とくに、電気設備における短絡電流を切
るためのスイッチの場合、開閉速度が高（なければなら
ず、このことは、大型の強力ばねを使用しなければなら
ないことを意味する。ばねをハウジングまたはシャシに
固定すると、十分頑丈にするためには、より重い構成付
加手段が必要な場合が多い。これは、より高い開閉速度
が必要になればなるほど、通常部品の数やスイッチのサ
イズが大きくなることを意味する。

特定の開閉機能を果たすための、例えば、十分大きい接
触力を発生するためのばねは、例えば、接触子開離速度
のような別の開閉機能に逆効果を及ぼすことが多い。従
って、通常もう一つ必要なことは、ばね作用を低下させ
なければならないと云うことである。このことは、成る
開閉機能を実行するためのばねの作用が、別の開閉機能
を実行するもう１つのばねが作動する時に非常に低下し
、場合によっては、作用方向を逆にしなければならない
時があることを意味する。このようなばね作用を低下さ
せるには、ヨーロンバ特許出願第ＥＰ−Ａ−１２７，７
８４号に開示されているように、大きな場所をとるばね
とレバーの比較的複雑な組立体も必要となる。

従って、本発明の目的は、はとんど場所を取らないコン
パクトな構造を有し、短絡保護や過負荷保護（遅延／瞬
間開閉）を含む、実際上必要とされる多くの開閉機能を
果たすことのできる、部品をできるだけ少なくした電（
ｎスイッチを提供するにある。

本発明によれば、一対の接触子を作動する、旋回自在に
支持された第２アームを設け、少なくとも１つの板ばね
の一方の端部が第１、第２のアームのそれぞれに作用し
、固定子本体は（イｌ気性材から成る可動電機子を収容
した楕円状のチャンバを有し、前記第１、第２アームは
チャンバの両側にチャンバの長手方向に対して直角に延
びているために、各アームはそれぞれの支持点の周りを
電機子の方向、に旋回することができ、電機子はチャン
バ内のアームとアームとの間を移動でき、第１アームの
自由端部は、第２アームに作用する作動部材を有する電
機子に結合されている。

板ばね機構の第１アームと第２アームとの間に電機子を
配置したと云うことは、両アームまたはどれかのアーム
の旋回特徴を変えることによって、電機子が電磁力を受
けて移動する範囲を広く設定できることを意味する。こ
のことは、スイッチの開閉特徴を相当自由に特殊な用途
の特定の要件に合わせることができることを意味する。

例えば、第１アームの場合、電機子の作動に対する望ま
しい限界作用を果たすことができ、また第２アームの場
合、第１アームの作動とは関係なく、接触子同士を接触
保持するために必要な力を設定することができる。

本発明によるスイッチの種々の可動部品を互いに配置す
ることにより、スイッチの設計が節単になり、かつ構造
がコンパクトになり、また多くの特定の目的に合わせた
寸法にすることができる。

この本発明によるスイッチは、部品をできるだけ少なく
しているために、取り付は時や作動時における失陥の生
じる可能性は、この公知タイプの場合よりも遥かに小さ
い。

本発明による電磁スイッチの好ましい実施例は、固定子
本体の断面はほぼＵ字状になっており、チャンバは一方
の脚からもう一方の脚まで延びており、第１アームと第
２アームとはそれぞれのうちの１つの脚に沿って延びる
ように、板ばね機構が固定子本体に固定しており、チャ
ンバと両脚とは、第１アームと電機子とを結合させ、か
つ作動部材が第２アームに作用できるようにした通路を
備えているような構成となっている。

ここでは、すべての可動スイッチ部品は、固定子により
支持されているために、固定子本体自身の固定点以外の
、ハウジングとの接続点は必要ではない。これは製造観
点から非常な魅力であることは明らかであろう。

本発明のもう一つの実施例は、電機子が丁番結合により
第１アームに固定され、かつ第２アームに作用する作動
部材が電機子に接続されているビンであり、これによっ
て第２アームが移動できることを特徴としている。

さらに、本発明の電磁スイッチのもう一つの実施例は、
板ばね機構が１つの板ばねを有する支持枠から成ってお
り、その各端部は枠の開口部にあって、かつ支持枠によ
り支持されている第１および第２アームにそれぞれ作用
し、枠の開口部内の前記アームの寸法が、板ばねが引張
られるとそのばね作用により、第１アームによって、少
なくとも一対の接触子を１つの位置につかせることに対
する限界作用が得られ、第２アームによっては、この一
対の接触子を他の位置に保持するための接触力が得られ
るような寸法であることを特徴としている。

さらに、本発明のスイッチのもう１つの実施例は、板ば
ね機構が２つの板ばねを有する支持枠からなっており、
２つの板ばねは、それらの自由端部が対向し合う方向に
向くように支持枠に支持されている端部から延びており
、各自由端部が、枠の開口部にあって、かつ支持枠によ
り支持されている第１および第２アームにそれぞれ作用
し、枠の開口部内の前記アームの寸法が、２つの板ばね
が引っ張られると、１つの板ばねのばね作用と、その作
用を受ける第１アームとによって、少なくとも一対の接
触子を一方の位置につかせることに対する１辰界作用が
得られ、もう１つのばねのばね作用と、その作用を受け
る第２アームとによって、少なくとも一対の接触子をも
う一方の位置に保持するための接触力が得られるような
寸法であることを特徴としている。

この実施例は、第１アームと第２アームとは、互いに係
わりなく、それぞれの作用が最適に設定されるという利
点を有している。なぜなら、各アームは各板ばねの作用
を受けるからである。

板ばね機構のアームの旋回特性は、支持位置と少なくと
も１つの板ばねの作動位置とを適当に関連させながら選
択することにより比較的簡単に変えることができ、これ
は、もちろん部分的には、板ばね自体のばね特徴によっ
て決るものである。

この板ばね機構は、本願と同時に本出願人が出側した［
板ばね機構と、この板ばね機構を備えた電気スイッチ」
という名称のオランダ特許出願第８７（１３１７３号の
主題である。

このタイプの板ばね機構では、十分に高い開閉速度だけ
でなく、十分に高い接触力が得られるような大きな力が
発揮されるので、本発明のスイッチは例えば電気設備内
の短絡電流を切るのに有利に利用することができる。ス
イッチの一対の接触子の接点同士を分離する除虫じるよ
うな放電アークを消弧するのに消弧室が実際用いられる
ことが多い。少なくとも一対の接触子が可動接触子と固
定接触子とから成る、本発明のもう１つの実施例は、固
定接触子がハウジングに収容されている消弧室の入口孔
に固定されており、第２アームの自由端部に消弧室の入
口孔内を移動できる可動接触子が含まれていることを特
徴としている。

この構成における消弧室の入口孔が放電アークの発生場
所と直接向かい合っているために、消弧作用が促進され
る。本発明によれば、消弧室が入口孔から広がるような
形状をしており、その広がった部分に消弧手段が収容さ
れていることから、消弧作用がさらに向上する。

切ろうとする交流電圧のわずかな周期の大きさ順に開閉
速度を上げていくことができるため、電気エネルギ供給
設備内で電流制限スイッチとして有利に用いることがで
きる、本発明のスイッチのもう１つの実施例は、その接
続端部が少なくとも一対の接触子のそれぞれの接点に接
続されている、少なくとも１つの電流制限部品を本スイ
ッチが備えていることを特徴としている。この磁気装置
を非常にコンパクトな構造とした結果、この少なくとも
１つの電流制限部品をスイッチのハウジング内に収容す
ることができて有利である。この電流制限部品は抵抗器
であるのが好ましいが、レアクタンスコイルであっても
よく、あるいは、１つ以上の抵抗器、レアクタンスコイ
ル、そして／またはコンデンサを組み合わせたものであ
ってもよい。

このような電流制限スイッチは、実際は常に、前記設備
の上流に収容されたスイッチと併用されており、電気設
備の電流はわずかものであるし、また断続しないという
利点を有している。もし短絡が生じたり、いくらかの過
負荷が生じたりした場合は、通常は、ばね作用により閉
じている電流制限スイッチの接点が開き、少なくとも、
１つの電流制限部品が切り換えられて、前記設備に接続
されている消費者と直列接続する。電流制限部品の寸法
を適当なものにすることにより、特定の短絡または過負
荷が限定されるので、この制限電流は前記設備の上流に
収容されている前記スイッチにより切られる。このもう
一つのスイッチでは完全な短絡電流を切る必要がないの
で、その構造は簡単であってよく、従って、完全な短絡
電流を切ることができなければならないスイッチよりも
故障が少なくなる。

もし本発明のスイッチの好ましい実施例に従って、励磁
巻線の連結端部を少なくとも一対の接触子の接点に接続
し、巻線のもう１つの連結端部がもう１つの接点と共に
スイッチの接続点を形成するならば、制限電流はなおも
巻線内を流れ続ける。

本発明に従って構成されたようなスイッチを用いる時に
は、このスイッチに成る程度のヒステリシスがなければ
ならない。このことは、両接触子を一方の位置からもう
一方の位置に移動させる電流の強さが異なったものでな
ければならないことを意味゛している。例えば、電流制
限スイッチとして使用する時は、両接触子が開くのは電
流が成る強さ以上でなければならず、また閉じるのは制
限電流値よりも小さい１ｔ２＃ｆの強さでなければなら
ない。

スイッチが励磁巻線内の電流が特定の強さである場合だ
け作動できるようにするためには、接触子を一方の位置
からもう一方の位置にもっていくことに対して成る限界
作用がなされなければならない０本発明の電磁スイッチ
では、このようなことは、少なくとも１つの板ばねによ
って第１アームに加えられる力を適切に選択することに
より、または磁気装置の磁気回路を適切に構成すること
により果たすことができる。

一般に、一対の接触子が特定の位置からはずすのに必要
な電流の強さよりも低い電流の強さで再びその特定位置
に戻ることができるように、本発明の電磁スイッチのも
うひとつの実施例では、両アームの内の少なくとも１つ
の走行を制限するための手段を設けて、少なくとも１つ
の板ばねによってアームに加えられるすべての力を常に
電機子によってアームに加えられる力とは逆方向に向け
たことを特徴としている。

上記のことを果たすために、本発明の電磁スイッチのも
うひとつの実施例では、電機子の走行を制限するための
磁性体から成るストップを第２アームと向かい合ったチ
ャンバの端近くに配設したことを特１衣としている。同
し目的のためのもうひとつの実施例は、第２アームの走
行を制限するためのもうひとつのストップをハウジング
に設けたことを特徴としている。

電機子の走行を制限することによって、電機子に接続さ
れた第１アームと、第２アームの走行とをもう一つのス
トップで制限して、スイッチが付勢されると、換言すれ
ば、一対の接触子を発生した電磁力によって一方の位置
からもう一方の位置に移動させると、ばね機構によりア
ームに加えられた力が合成して、磁気装置の電磁力とは
逆の一定値を維持する。チャンバに設けられたストップ
も磁気装置の磁気作用に対して成る効果を発揮するが、
これについては、次ぎのように理解できる。

両接触子の一方の位置では、例えば、接触子同士が接触
したままでいると、電機子とストップとの間には特定の
磁気抵抗によって特定の大きさのエアギャップがある。

電機子をストップの方向に移動させるためには、励磁巻
線内の電流によって生じた電磁力は板ばね機構により加
えられた限界力の他に、この磁気抵抗を克服するほど十
分に高い値を持ったものでなければならない。電機子が
ストップに当たって、両接触子が開くと、励磁巻線を通
る電流は電気アーク発生により減少するが、とくに、電
流制限部品を備えた実施例ではそうである。チャンバ内
の電機子とストップとの間にはこの時点でエアギャップ
がないために、この低電流で十分電機子をストップに接
触保持できる。励磁巻線内の電流がさらに低下して、電
磁力がばね機構によって電機子に加えられる力より小さ
くなると、電機子はばね作用によってストップから離れ
るために、両接触子は再び閉じる。予見されるヒステリ
シスと限界作用はばね機構により電機子に加えられる力
と、エアギャップの大きさとにより決定、することは明
らかであろう。

例えば、切換え後、両接触子を特定の位置に保持できる
には、本発明によれば両接触子を例えば手で固定状態か
ら開放するだけで、他の位置に移動させられる程度に第
２アームを公知の方法で固定させればよい。

これより本発明について、２つの実施例と添付図面に関
連させながら説明する。

第１図は本発明に従って構成された、ハウジング１と磁
気装置とを有する電磁スイッチの概略断面図を示してい
る。

電磁装置２は、一方の脚４からもう一方のｌ１ｌｌＩ５
まで延びた円筒状のチャンバ６を含んだ磁性材から作ら
れたＵ字状の固定子本体３から成っている。

固定子３の２つの脚４．５は、チャンバ６に通路を備え
ていて、脚４側の通路を介して磁性材から成る円筒状の
電機子７をチャンバ６に出入させることができ、Ｘ１１
５例の通路を介して、電機子に接続されたピン８がチャ
ンバ６から突き出ることができる。磁性材から成るスト
ップ９は、チャンハロ内のビン８の突出点に配置されて
いる。このストップ９はビン８用の通路を有している。

励磁巻線１０がチャンバの周りに設けられている。磁気
装置２は、固定子３の両Ｊｌｌｊ４．５の端部に固定さ
れた固定子板１１によりハウジング１に固定されている
。

板ばね機構（本願と同時に本出願人により出願された上
記オランダ特許出願第８７（１３１７３号の第５図（ｄ
）に従って作成されたもの）は固定子４１ｉ、　１１に
固定されている。この板ばね機構は、２つの板ばね１３
．１４をそなえた支持枠１２から成っており、板ばね１
３．１４は、それぞれ一方の端部が支持枠１２により支
持され、互いに向き合っており、それぞれの自由端部は
、枠のすきまに配置され、かつ支持枠１２により傾斜自
在に支持された、第１７−ム１５と第２アーム１６のそ
れぞれのアーム部分１７．１８に作用している。アーム
部分１７．１８は、状況に適用した形状をし、かつ各板
ばね１３．１４が引っ張られて、その形状がわずかに屈
曲するような寸法を有している。

第１アーム１５は、固定子本体３の脚４に沿って固定子
板１１のすきまを貫通し、脚４を介して電機子７は外側
に突出できる。アーム１５の自由端部１９は、電機子７
にちょうつがい状に結合できるような形状をしている。

これは、例えば、ねし結合具２０であってもよいが、二
叉状の結合具であってもよい。第２アーム１６も固定子
本体３の脚５に沿って固定子板１１内のすきまを貫通し
ており、脚５を通って、電機子に結合されたビン８は外
側に突出できる。アーム１６は、可動接触子２４をそな
えており、これは、例えば、第２７−ム１６の自由端部
２１を被覆し、かつ固体子本体３に面したアーム１６の
側で固定接触子２３とその端部が向かい合っている導電
層２２の形をしている。

励磁巻数１０の結合端部２５は、ターミナル２６に接続
され、可動接触子２４は、柔軟性のある結合具２７と、
接触アーム１６に配設された導電層２２と、導電性支持
板２８とによりターミナル２Ｓに接続されている。固定
接触子２３は、導電性支持具３０に取り付けられ、この
支持具３０を介して励磁巻線１０のもう一方の結合端部
３１に固定されている。

アーム１６の走行を制限できるストップ３２が固定子本
体３に対しては裏側に当たる第２アーム１６の側から一
定の距離を置いて配設されている。

第１図に示したように、第１固定フツク３３は、アーム
１５のように導電性材であっても、絶縁材（プラスチッ
ク）であってもよいアーム１６と連結されており、前記
固定フックは、一対の接触子が開状態である時には、第
２アーム１６を固定するための第２固定フツク３４と結
合できる。

第２固定フツク３４は、ハウジング１に固定されていて
、その一方の端部は回転可能の支持部となっている。２
つの固定フックの自由端部には、つがいの台形状のフッ
ク部品が設けである０図示したように、接触子２３．２
４が閉状態である時は、２つのフック部品はハウジング
１に固定された引きばね３５と、第２固定フツク３４と
により互いに保持しあっている。

フック部品の直状側３６．３７は、固定されている時は
、互いに係合し合っており、作動ボタン３８を動かさな
ければ、このロックをはずすことができない。この作動
ボタン３８は、第２固定フツク３４に連結されていて、
引きばね３５のばね作用に抗してハウジングの外側から
近付くと（矢印の方向）、アーム１６は、そこに作用す
る板ばね１４によって、図示の位置に戻る。

スイッチは、次のように作動する。板ばね１３のばね作
用と、それの影響を受けるアーム１５とによる限界作用
によって、一対の接触子２３．２４が一つの状態（図示
省略、開状態）になるのに対して、板ばね１４と、それ
の影響をうけるアーム１６とは、２つの接触子を閉状態
に保持するた　′めの接触力を供給する。

時計方向の偶力が、板ばね１３により第１アーム１５に
、板ばね１４により第２アーム１６にそれぞれ作用する
。このようなことができるのは、アーム１５のアーム部
分１７にかかる板ばね１３の作用点が、図面の平面内で
見るとアーム部分１７が支持枠１２によって支持されて
いる支持点４０の左側にあるという理由に過ぎないから
である。

この逆のことが第２アーム１６に当てはまる。この場合
、板ばね１４の作用点４１が、図面の平面内で見ると、
アーム部分１８が支持枠１２によって支持されている支
持点の右側にある。作用点３９．４１と支持点４０．４
２とは、それぞれのアーム部分１７．１８において■状
のノツチとして形成されている。

図示された状態においては、第２アーム１６は、その可
動接触子２４が受けた偶力によって固定接触子２３に当
接した状態で保持されている。電機子７は、第１アーム
１５の作用によって一部チャンバ６から出る。特定の磁
気抵抗を示す空気孔４３が電機子７とストップ９との間
に設けられている。励磁巻線１０を流れる電流が増すと
、それによって生じた電磁力１４も増し、電機子７はス
トップ９の方向に移動することになる。電磁力が、電機
子７に作用するその力が第１アーム１５によって反対方
向に及ぶ力よりも大きい場合の値に達すると、電機子７
は移動してストップ９に突き当る。第２アーム１６の方
向にビン８が移動することによって、図面の平面内で見
ると、反時計方向の偶力がビンに加わるために、接触子
２３．２４は開状態となり、固定フック３３．３４によ
ってこの位置に固定される。

従って、２つの接触子が開状態となる励磁巻線１０を流
れる電流の強さを空気孔４３、またはばね機構のばね作
用によって設定することができる。

このスイッチの固定は、公知の多くの異なった方法で行
なうことができ、必要ならば、これなしで済ましてもよ
いことは云う迄もない。接触子を開く代りに、例えば、
固定接触子２３と可動接触子２４とを固定子３の裏側に
当たる第２アーム１６の側に配設することによって、こ
のスイッチを特定の電流の強さによって接触子を閉じる
スイッチに変えることが可能である。次に、励磁巻線の
接続端部３１と固定接触子２３と別々のターミナルの外
側に持って行かなくてはならない（図示省略）。

上記の板ばね機構においては、各板ばね１３．１４は、
それの支持された端部が支持枠１２と一体になっている
。しかし、本願と同時に本出願人により出願された前記
オランダ特許出願第８７（１３１７３号の第５図（ａ）
に示されたように、板ばねを着脱自在に支持したり、或
いは互いに整列させなくてもよい。支持枠１２もアーム
１５．１６のための適当な支持点をそなえた固定子板１
１であってもよい。

第１図に示されたように、本発明による電磁作動式スイ
ッチは、例えばそこでの電流が消弧室を必要としないよ
うな値である場合は、過負荷安全スイッチとして使用す
るに適したものである。

第２図は、本発明による電磁作動式電流リミットスイッ
チのもう一つの実施例の断面図である。

このスイッチには、本願と同時に出願された前記オラン
ダ特許出願第８７（１３１７３号の第６図（Ｃ）の板ば
ねを一つだけ有するばね機構が使用されている。第１図
に示されたのと類似の機能を有する第２図の部品は同じ
参照番号で示されている。

板ばね機構は、支持枠４４と１つの板ばね４５とから成
っている。第１アーム１５と第２アーム１６とは、板ば
ね４５の両端と支持枠４４の両縁部と・の間に配設され
ている。枠の開口部に支持されている、第１アーム１５
と第２アーム１６それぞれのアーム部分１７．１８の寸
法は、板ばね４５が引っ張られて、取り付けられた時に
わずかに屈曲する程度のものである。枠の開口部に支持
されたアーム部分１７．１日は、この状況に合った、実
質的には長方形の形状をしている。

接触子２３．２４は、消弧室４７の入口孔４６にあるが
、この消弧室は、入口孔から不均衡に広がるような形状
になっている。消弧室４７は、壁４８とハウジング１と
によって形成された空間内に設けられていて、接触子２
３．２４の間に生じる放電アークを消弧するための公知
の手段をそなえている。消弧室４７は、放電アークの発
生場所と相対しているので、細くなっている入口孔４６
と協働で放電アークの消弧を有効に行なうことができる
。消弧室４７の境界壁には、例えば、接触子２３．２４
の辺りにアーム１６の走行を制限するストップ５０が設
けられている。

抵抗性ワイヤをらせん状に巻き、かつ空間５２に設置さ
れた抵抗器５３の一方の接触端部５１は、消弧室の導電
性の壁４９を介して固定接触子２３と接続している。抵
抗器５３のもう一方の接続端部５４は、柔軟性のある導
電性の連結体５５を介して導電性アーム１６に接続され
ており、アーム１６の端部２１には可動接触子２４が形
成されている。励磁巻線１０の接続端部５６も、点線に
よって示されているように、消弧室の連続壁４９を介し
て固定接触子２３と電気的に接続している。

点線で示された励磁巻線１０のもう一方の接続端部５７
は、抵抗器５３の接続端部５４に導電状に接続され、か
つ連結体５５を介して可動接触子２４に接続されている
、点線で示した接続端部５８と共に、電流制限スイッチ
の接続点を形成しているが、これを例えば、第１図では
ターミナルに設けてもよい。

冒頭ですでに述べたように、電流制限抵抗器５３の代り
に、ハウジングにレアクタンスコイル、または１つまた
は、それ以上の抵抗器、レアクタンスコイルそして／ま
たはコンデンサを収容することも可能である。

接触子同士が放れている時に発生する放電アークは、消
弧室４７により効果的に消弧される。対の接触子２３．
２４が開いていると、制限抵抗器５３は電流回路にある
ので、スイッチ回路を流れる電流は所定値まで減少する
。ばね機構の寸法によって、この制限された電流がスイ
ッチ回路内を流れている間、それにより発生された電磁
力は十分強力なので、電機子７をストップ９に接触保持
できる。このような状況では、エアギヤシブ４３はＯに
なるために、引き付けた電機子７を保持する磁力は、電
機子を引き付は状態に持っていくのに必要な磁力より小
さくてすむ。第２アーム１６の走行は、板ばね４５がそ
の転移点を通過しないように、例えば、ストップ５０に
よって制限されているたりに、板ばねは、図面の平面内
で見ると、常に時計方向の偶力をアーム１６に加えてい
る。

板ばねの作用点３９．４１とアーム部分１７と１８の支
持点４０．４２はそれぞれ、第１図に示されているよう
に、同じような配置になっている。

第３図は、板ばね機構により電機子７に加えられた合力
を電機子７に接続されたピン８の変位の関数としてグラ
フ形式で概略的に示している。ピン８が走行した軌道Ｘ
が水平軸に沿って区分され、上記の電機子７に加えられ
た合力Ｆが垂直軸に沿って区分されている。これは、あ
くまでも例証のためのグラフであるから、ＸとＦとに関
する単位や数値は示していない。

第１図と第２図とに示されたピン８の位置は第３図の点
Ｘｓに対応する。仮に励磁巻線に電流が流れていないと
すると、第１アーム１５の方向に電機子に作用する合力
Ｆの値Ｆ１は板ばね機構に加えられた限界力に対応する
。もしそれに続いて、励磁巻線に流れる電流の影響を受
ける電磁力が電機子７に加えられて電機子を第２アーム
１６の方向に移動させたなら、電機子は第２アーム１６
の方向に移動し、この時、値はＦ１以上になる。

板ばね機構の作用が低減すると、ピン８が移動した時の
電機子７に加えられる力は減少して行って、ピン８は点
Ｘにおいて第２アーム１６に突き当たる。電機子７に加
えられた板ばね機構の合力（値Ｆ２に落ちている）は、
今度は、第２アーム１６を介してそこに作用された力に
よって象、激に増大して行き、値Ｆ’２に達する。領域
Ｘ、　−Ｘ内のピンの移動を自由ストロークと呼ぶ。コ
（７）　ｊｌ域におけるカＦの減少は直線部分６ｏとし
て示すれているが、第１アーム１５に加えられる仮ハネ
機構のばね作用によっては、曲線部分の時もあ、。

電機子７が、そこに作用する電磁力によって、ストップ
８の方向にさらに移動する場合は、２つのアーム１５．
１６によって電機子に加えられた合力は、例えば、第３
図に示された線部分６１による板ばね機構の低減動作の
結果、値Ｆ、に減少する。線部分６１で示された合力Ｆ
の（直線）低減の方向は、板ばねの特徴と、それぞれの
アーム部分１７と１８の作用点および支持点の位置とに
よってほぼ決定され、直線とならない部分もあり得る。

板ばね機構の低減作動は、第１アーム１５そして／また
は第２アーム１６の移動によって、対応する支持点４０
．４２に対するそれぞれの作用点３９．４１の現在位置
が変わることにより、生じる。両アームの変化によって
、アーム１５そして／またはアーム１６に加えられる偶
力は変化し、これによって、板ばね機構のばね作用が低
減してしまう。

点Ｘｔでは、電機子７はチャンバ６内のストップにぶつ
かるので、第１アーム１５により加えられる力の影響は
ゑ、になくなる、電機子７にこの第１アーム１５により
加えられる力自体、グラフの下半分の平面内に延びる点
線６２が示しているように、ＸｌとＸ２との間の領域に
おいて方向が変化するので、点Ｘ２における電機子に作
用する合力Ｆは急激に値Ｆ７．にアップすることになる
。

次ぎに、第２アーム１６は、点Ｘ２からその力学的エネ
ルギの結果として、旋回して点Ｘ、に達する。グラフで
は、これをピン８の事実上の変位として見ることができ
る。点Ｘ、は、ハウジングにあるストップ３２（第１図
）または５０（第２図）に実り、または第２アーム１６
の走行を適当に制限することにより確認される。線部分
６３が示す力Ｆの減少は、第２アーム１６に加えられる
ばね作用の低減により決定され、図示の曲線の代りに非
線形部分となることもある。点Ｘ、では、合力Ｆ４はピ
ン８の方向に向かって第２アーム１６に作用するので、
アーム１６はピン８に向かって移動し、最終的には点Ｘ
２においてピン８に当接した状態となるため、対の接触
子２３．２４は開く。

板ばねにより第２アーム１６に加えられる力が電機子７
に接続されたピン８から第２アーム１６に作用する力よ
り大きくなるように、スイッチ回路内の電流が落ちる場
合は、接触子２３．２４は再び閉じ、第１図、または第
２図に示された状態になる。

この自動帰還状態を意図しない場合は、板ばね機構の寸
法は、合力Ｆが領域Ｘｔ　　Ｘｓにおいて負力となるた
めに、グラフの下半分の平面に来るような寸法でなけれ
ばならない。このことは、第１図と第２図においては、
板ばね機構が第２アーム１６に右手の偶力を加えるため
にアーム１６はストップ３２または５０に当接した状態
となることを意味する。

冒頭で述べたスイッチのヒステリシス作用は、チャンバ
６の長手方向のエアギャップ４３の長さと、各アーム部
分１７．１８の作用点３９．４１の位置と、板ばね４５
の特徴とによってほぼ決定される。支持枠４４の平面に
対する作用点３Ｓ、４１が変わると、ばね作用は当然変
わる。しかし、所要の偶力方向を保持するためには、一
方の方向に向いた板ばね４５のアーム部分１７への作用
点３９と、もう一方の方向に向いた板ばね４５のアーム
部分１８への作用点４１とが、板ばね４５が常にテンシ
ョンが掛かり、かつ例えば、第２図に示されているよう
に、固定子３とは逆方向に屈曲するように、各支持点４
０．４１とに対して変位したままの状態である必要があ
る。エアギャップ４３の寸法は電機子７の長さと、チャ
ンバ６の長手方向に向かって測定されたストップ９の長
さとによって決定される。

このスイッチを、例えば、公称電圧が２２０　Ｖの電気
設備に使用し、電流制限抵抗器５３が、例えば、１０ｈ
■の値を有する場は、完全な短絡が生じると、すなわち
短絡抵抗がＯであると、電流制限スイッチの接触子２３
．２４が短絡電流が生じたことにより開き、いかなる放
電アークも消弧された後、励磁巻線１０のオーム抵抗と
巻線の後の回路は別にして、約２２０■の制限電流がス
イッチ回路を流れる。電流制限スイッチの磁気装置２は
、電機子７がこの制限電流により引き付けられている、
すなわち、接触子２３．２４が開いたままでいるような
寸法でなければならない。短絡が、例えば、電気設備に
設けられている他のスイッチによりオフになった場合だ
け、接触子２３．２４を再び閉じてよい。抵抗器５３は
、短絡状態が優勢である間そこに生じたパワーを取るこ
とができるような寸法のものでなければならないことは
云うまでもない。抵抗器５３が収容されているスペース
５２には、例えばこの目的に適した通気口（図示省略）
を設けてもよい。

電流制限スイッチの自動設定動作を保持するためには、
すなわち接触子２３．２４が開く原因を除去した後は、
両接触子は予定の状態に戻れる（この場合は閉しる）よ
うにするためには、固定接触子２３とともに、消弧室４
７の入口孔４６の寸法を決定するストップ５０とは別の
適当なストップ・例えばハウジングに形成されているボ
ス等（図示省略）を使用してもよいことはもちろんであ
る。

第２図に示された本発明の電磁スイッチの実施例は、単
一の板ばねを備えた板ばね機構によって、交流電流の周
期の１時期において比較的高い短絡電流を切るのに極め
て適している。これは、着脱自在に支持されている板ば
ね４５によって、本願と同時に出願した前記オランダ特
許出願第８７（１３１７３号に説明されているように、
板ばね機構が高い接触開離速度や接触力をもたらすこと
ができるからである。

本発明の電磁スイッチの図示された実施例においては、
励磁巻線１０の接続端部が接触子２３．２４の接点に固
定されているが、本発明のスイッチはこれに限定される
ものではない。励磁巻線の接続端部は、接触子２３．２
４のように、例えば第１図のターミナル２６．２Ｓのよ
うなターミナルに持って行ってもよい。もちろん、固定
子本体３や消弧室４７や電流制限抵抗器５３も第２図に
示された実施例とは別の設計にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁スイッチの実施例の断面略図
、第２図は電気供給設備で電流制限遮断スイッチとして
使用できる本発明による電磁式作動スイッチのもう１つ
の実施例の断面略図、第３図は電機子に接続された作動
部材の移動の関数として、ばね機構により電機子に加え
られ、かつ第２アームに作動する合力をグラフ形式で示
した図。２・・・・・・電磁装置、　　　３・・・・・・固定子
、６・・・・・・チャンバ、　　　　１２・・・・・・
支持枠、１３．１４・・・・・・１反ばね。特許出願人　ホーレック　シスチーメン　エンコンポー
ネンテン　ビー　ヴエー同　代理人　鎌　　　　１）　　　文　　　　−第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１つの磁気装置に磁場を励起するため
の励磁巻線を有する、磁性体から成る固定子と、励起さ
れた磁場の作用を受けて運動しうる揺動自在に支持され
た第１アームと、少なくとも一対の接触子と、第１アー
ムに作用する板ばね機構とから成る、少なくとも１つの
磁気装置を設けたハウジングを有する電磁スイッチにお
いて、前記一対の接触子を作動するために、揺動自在に
支持された第２アームを設け、少なくとも１つの板ばね
の一端が、前記第１および第２アームのそれぞれに作用
し、前記固定子は、磁性体から成る可動電機子を収容し
た楕円状のチャンバを有し、前記第１および第２アーム
はチャンバの長手方向に対して直角にチャンバの両端部
上に延びているため、両アームのそれぞれは、チャンバ
内で両アームの間を動きうる電機子の方向へ、それぞれ
の支持点を中心に揺動でき、第１アームの自由端部は、
第２アームに作用する作動部材を有する電機子に連結し
ている電磁スイッチ。
（２）固定子はチャンバが一方の脚からもう一方の脚へ
延びているほぼＵ字状の断面を有しており、板ばね機構
は、第１および第２アームがそれぞれの脚に沿って延び
るように固定子に固定されており、チャンバと両脚には
、第１アームが電機子と連結し、作動部材が第２アーム
に作用するようにした通路が設けられている請求項１記
載の電磁スイッチ。
（３）両接触子の内の少なくとも１つの接触子の走行を
限定するための手段を設けることにより、少なくとも１
つの板ばねによってアームに加えられるすべての力が、
常に、電機子によりアームに加えられる力とは逆方向に
向かう請求項１または２記載の電磁スイッチ。
（４）電機子の走行を制限するための磁性体から成るス
トップが、チャンバの、第２アームと対向する端部近く
に配設されている請求項３記載の電磁スイッチ。
（５）第２アームの走行を制限するためのストップをも
う１つハウジングに設けている請求項３または４記載の
電磁スイッチ。
（６）電機子は丁番により第１アームに固定されており
、第２アームに作用する作動部材が、電機子に接続され
ていて第２アームを作動するピンである請求項１乃至５
のいずれかに記載の電磁スイッチ。
（７）板ばね機構は１つの板ばねを有する支持枠から成
っており、板ばねの各端部は、枠の開口部に位置し、支
持枠により支持されている第１および第２アームに、作
用し、枠の開口部にある前記アームの寸法は、板ばねが
引張られると、そのばね作用を受けて、少なくとも一対
の接触子がその一方の位置へ動かないようにする限界作
用を第１アームが発揮しかつ第２アームが一対の接触子
をその他方の位置に保持する接触力を発揮するような大
きさである請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁スイ
ッチ。
（８）板ばねの第１アームに対する一つの方向への作用
点と板ばねの第２アームへのもう一つの方向への作用点
が、支持枠のそれぞれの支持点に対して動く請求項７記
載の電磁スイッチ。
（９）板ばね機構は２つの板ばねを有する支持枠から成
っており、２つの板ばねは支持枠により支持されている
端部から延びていて、それらの自由端部は互いに反対方
向に向いており、各自由端部は、枠の開口部にあって支
持枠により支持されている第１および第２アームに作用
し、枠の開口部における前記アームの寸法は、２つの板
ばねが引張られると、一方の板ばねのばね作用とそのば
ね作用を受けた第１アームとによって、両接触子がその
一方の位置に動くのに抗する限界作用が発揮され、もう
一方の板ばねのばね作用とその作用を受けた第２アーム
とによって、少なくとも一対の接触子をもう一方の位置
に保持するための接触力が得られるような大きさである
請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁スイッチ。
（１０）一対の接触子はその一方の位置で開き、もう一
方の位置では閉じる請求項７乃至９のいずれかに記載の
電磁スイッチ。
（１１）少なくとも一対の接触子は、可動接触子と固定
接触子とから成り、固定接触子はハウジングに収容され
ている消弧室の入口孔に固定され、第２アームの自由端
部は消弧室の入口孔内を移動可能な可動接点を含んでい
る請求項１乃至１０のいずれかに記載の電磁スイッチ。
（１２）消弧室は、入口孔から広がるような形状をし、
その広がった部分に消弧手段を収容している請求項１１
記載の電磁スイッチ。
（１３）励磁巻線の一方の接続端部は少なくとも一対の
接触子の内の１つの接触子に接続され、励磁巻線のもう
一方の接続端部はもう一方の接触子と共にスイッチの接
続点を形成する請求項１乃至１２のいずれかに記載の電
磁スイッチ。
（１４）少なくとも１つの電流制限部品をそなえ、それ
の接続端部は少なくとも一対の接触子のそれぞれの接点
に接続している請求項１乃至１３のいずれかに記載の電
磁スイッチ。
（１５）少なくとも１つの電流制限部品はレアクタンス
コイルから成る請求項１乃至１４の電磁スイッチ。
（１６）少なくとも１つの電流制限部品は抵抗器から成
る請求項１４または１５記載の電磁スイッチ。
（１７）抵抗器は抵抗ワイヤをらせん状に巻いたもので
ある請求項１６記載の電磁スイッチ。
（１８）第２アームは両接触子を特定の位置に保持する
ための操作可能な固定手段をそなえている請求項１乃至
１７のいずれかに記載の電磁スイッチ。