JPH0648614B2 - 交流接触器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁石機構によって操作される接極子を備え、
この接極子が、接触子機構の可能接触子部材を保持して
復帰ばね力を与えられている接触子支持体に作用結合す
る交流接触器に関する。

〔従来の技術〕

上述の種類の公知の交流接触器（西独実用新案登録第８
１３４３７４号明細書参照）においては、接触器投入の
際磁石機構の励磁電流の最初の電流零点通過時に接触子
支持体が復帰してしまうのを阻止することができず、そ
れゆえ二重指令が発生され得ることがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような点に鑑みてなされ、交流接触器の
接触子の信頼性をさらに高めることを目的とする。

〔問題点の解決手段〕

上述の目的を達成するため本発明は、接極子が結合ばね
を介して接触子支持体に作用結合し、その接触子支持体
には付加質量体が設けられることを特徴とする。

付加質量体は接触子支持体の復帰を阻止する。付加質量
体をばねに関連させて配設することにより、リバウンド
制動が得られる。このリバウンド制動をさらに良好にす
るために、結合ばねを復帰用圧縮ばねよりも強く形成す
ることは有効である。本発明による交流接触器において
は、接極子がヒンジ結合された接極子磁石から成る場合
には特に有効であることが判明している。

リバウンド制御は、付加質量体が結合ばねを介して投入
方向とは逆向きに接触子支持体に当接させられることに
よって、より一層改善される。

結合ばねは遮断位置において一方では接触子支持体に、
他方では中間スライダを介して付加質量体の一端に支持
され、この付加質量体はその他端が接触子支持体に当接
するようになされる場合には、交流接触器の構成を簡単
化することができる。このようにすることにより、中間
スライダが接極子に押し付けられたとき、実際上結合ば
ねの初期応力だけが接極子に働く。接触子支持体の復帰
振動変位は、付加質量体が別に設けられた補助ばねを介
して接触子支持体の運転方向とは逆向きに接触子支持体
のストツパに対しばね力で押し付けられるようにするこ
とによつて、より一層小さくすることができる。付加質
量体は先ず電流零点通過時における接触子支持体の復帰
を阻止し、そして補助の板ばねと連携して接触子支持体
が接極子に突き当たるのを時間的に遅らせる。補助ばね
は付加質量体と連携して時間遅れを生ぜしめ、その結
果、結合ばねが時間遅れなく保持力の底の部分に応じて
設計されている場合よりも、動的保持力が著しく大きく
なるという利点を生ぜしめる。最良の時間遅れを得るた
めに、補助板ばねはその機能に応じて設計することがで
き、初期応力とばね剛性とを容積に応じて可能な付加質
量体に合わせることが可能であり、それゆえ力吸収を出
来る限り長く引き受けることができ、それにより保持力
の底の部分が除かれる。ここで、結合ばねの初期応力を
補助ばねに比べて約１０倍強くすることは有利であるこ
とが証明されている。さらに、その補助ばねが板ばねで
あり、そして結合ばねとして２個のコイルばねを使用す
ることは構造的に有利である。復帰振動は初めに説明す
る実施例（後述する第１番目の実施例）に比べて著しく
少なくなつている。というのは、結合ばねのばね率は復
帰振動変位に実質的にほとんど影響しないが、しかし接
極子に作用する力（Ｆ初期応力＋Ｃ．Ｓ）には影警する
からである。小さなｃ値を持つ２個の比較的長いばねを
使用することができる。付加質量体および板ばねは直流
運転の際には省くことができるので、接触子支持体は直
流運転の際でも交流運転の際でも同じように構成するこ
とができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明による交流接触器の一実施例の概略構成
図を示す。この第１図に示された交流接触器はケース１
を有し、このケース１内には、コア２とコイル３とを備
えた磁石機構と、接極子４と、復帰用圧縮ばね５によっ
てばね力が与えられている接触子支持体６とが取付けら
れている。この接触子支持体６には第１図の実施例にお
いては付加質量体８が固定結合されている。フラツプ形
接極子として構成された接極子４はばね７によつてコア
２の一方の肩部に押付けられている。他方の側では接極
子４は接触子支持体６に対して相対的に移動可能である
可動部材（以下では中間スライダとも称する）９に当接
している。この可動部材９は結合ばね１０を介して接触
子支持体６に作用結合している。

磁石機構が励磁されると、磁石機構内には第２図に示さ
れているような電流変化が生じる。この第２図には第１
図に示した実施例における励磁機構の電流変化−時間特
性、接触子支持体の変位−時間特性ならびにブレーク接
触子およびメーク接触子の状態−時間特性が示されてい
る。しかして、この第２図において電流変化は符号１１
で示されている。接極子４がコア２に向かつて動かさ
れ、それにより可動部材９が動かされ、そして、初期応
力を与えられている結合ばね１０にさらに応力が加えら
れる。結合ばね１０の圧力が増大すると、接触子支持体
６が復帰用圧縮ばね５の力に抗して動かされ（“接触子
支持体６の変位−時間”ダイヤグラムは符号１２で示さ
れている）、それにより、詳細には図示されていないブ
レーク接触子が接触子支持体６によつて開かれる。この
ブレーク接触子の開成は曲線符号１３の如く保持され続
ける。というのは、接極子４と付加質量体８を備えた接
触子支持体との結合はばね要素（結合ばね１０）を介し
て行われ、その結果、そのときまで蓄積された運動エネ
ルギーのために、励磁機構の電流零点通過時における接
触子支持体６の復帰振動が阻止されるからである。

第３図は本発明による交流接触器の他の実施例の概略構
成図であり、第４図には第２図と同様にこの実施例によ
つて得られる“接触子支持体の変位−時間”ダイヤグラ
ムが示されている。第３図に示した実施例においては、
付加質量体８は一方では接触子支持体６の突起１４に当
接させられている。接触子支持体６および付加質量体８
に対して移動可能である中間スライダ９は、その折曲端
部１５が付加質量体８の他端に当接し、そしてこの他端
が接触子支持体６の突出部１６に支持されている結合ば
ね１０の一端によつて突起１４に向かつて押圧され、す
なわち付加質量体８は接触子支持体６に対して相対的に
“オン”方向に動かされ、その際初期応力を与えられて
いる結合ばね１０が圧縮される。この場合に結合ばね１
０は復帰用圧縮ばね５よりも強く形成されている。第３
図に示した実施例においては、磁石機構が励磁される
と、この磁石機構には第２図と同じように第４図に示さ
れている電流変化が生じる。電流変化は同様にここでも
符号１１で示されている。接極子４はコア２に向かつて
動く。接触子支持体６は中間スライダ９および初期応力
を与えられている結合ばね１０を介して動かされ、そし
て、結合ばね１０への圧力が増大すると接触子支持体６
は復帰用圧縮ばね５の力に抗して動かされる。投入動作
が進み、特に接触子支持体の投入位置ストッパに到達す
ると、付加質量体８は結合ばね１０の張力が引き続き加
わった状態で投入方向に動かされる。このようにして接
触子支持体６は長い間オン・ストツパのところに保持さ
れ、そして中間スライダ９は反跳によつて遅らされて接
極子４に突き当たる。このような挙動は、第４図におい
て同様に符号１２が付されている“接触子支持体の変位
−時間”ダイヤグラムの曲線変化から知ることができ
る。従つて、リバウンド制動は第３図の装置によれば著
しく改善されることが理解できる。

第５図および第６図に示された実施例においては、結合
ばね１０として、一端側が接触子支持体６に支持されか
つ他端側が可動の中間スライダ９に支持されている２個
のコイルばねが使用されている。中間スライダ９は接触
子支持体６のストツパ１７に向かつて押圧されている。
接極子４の作用点は第６図においては矢印で示されてい
る。付加質量体８はこの場合には板ばね１８によつて接
触器投入を意味する接触子支持体６の運動方向とは逆で
接触子支持体６のストツパ１４に向かつて押圧される。
板ばね１８の自由端は接触子支持体６の突出部２０に支
持されている。板ばね１８のほぼ中央には付加質量体８
の球形状に形成された当接面２１が当接している。付加
質量体８が運動する際には板ばね１８はこの付加質量体
８の球形状当接面２１を包み込む。板ばね１８は両結合
ばね１０に比べて比較的弱く形成され、接触器の力吸収
を短時間引き受けることできる（時間遅れ）ように設計
されている。接触子支持体６が付加質量体８とともに接
極子４に衝突する場合には、中間スライダ９は約０．４
mmの変位を生じる。従つて、接触子支持体６のリバウン
ドはたつた約０．４mmである。

第５図の実施例において、磁石機構が励磁されると、こ
の磁石機構には第２図と同じように第７図に示されてい
る電流変化が生じる。電流変化はここでも符号１１で示
されている。接極子はコア２に向かつて動く。接触子支
持体６は中間スライダ９および初期応力を与えられてい
る結合ばね１０を介して動かされ、結合ばね１０へ加わ
る圧力が増大すると、接触子支持体６と共に付加質量体
８がストツパ１４によつて動かされる。板ばね１８は結
合ばね１０よりも弱く形成されているので、付加質量体
８は接触子支持体６の投入位置ストッパに到達する際に
は大きな変位を生じる。すなわち、ばね荷重を与えられ
ている中間スライダ９からばね荷重を与えられている付
加質量体８への反動作用は時間遅れを持つて生じる。こ
のような事象は第７図に同様に符号１２が付されている
“接触子支持体の変位−時間”ダイヤグラムの曲線変化
から理解できる。位相状態によつて制限される変位−時
間特性の浮遊領域は第７図に点線で示されており、符号
１９が付されている。第８図に示されている動的保持力
−時間特性は第７図の接触子支持体変位−時間ダイヤグ
ラムと関係している。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、接極子４が結
合ばね１０を介して接触子支持体６に作用結合し、そし
て接触子支持体６には付加質量体８が設けられるので、
その付加質量体によつて、磁石機構の励磁電流の最初の
電流零点通過時に接触子支持体６が復帰してしまうのが
阻止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による交流接触器の一実施例の概略構成
図、第２図は第１図に示した実施例における励磁機構の
電流変化−時間特性、接触子支持体の変位−時間特性な
らびにブレーク接触子およびメーク接触子の状態−時間
特性を示す特性図、第３図は本発明による交流接触器の
他の実施例の概略構成図、第４図は第３図に示した実施
例の第２図の各種特性と同じ特性を示す特性図、第５図
は本発明による交流接触器の異なる他の実施例の概略構
成図、第６図は本発明による交流接触器の補助ばねとし
て板ばねを備えた実施例の概略構成図、第７図は第５図
に示した実施例の第２図の各種特性と同じ特性を示す特
性図、第８図は第５図の実施例における磁石部材の動的
保持力−時間特性図である。 ２……コア、３……コイル、４……接極子、５……復帰
用圧縮ばね、６……接触子支持体、８……付加質量体、
９……中間スライダ、１０……結合ばね、１４……スト
ツパ、１８……板ばね。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁石機構によって操作される接極子を備
   え、この接極子が、接触子機構の可動接触子部材を保持
   して復帰ばね力を与えられている接触子支持体に作用結
   合する交流接触器において、接極子（４）は結合ばね
   （１０）を介して接触子支持体（６）に作用結合し、接
   触子支持体（６）には付加質量体（８）が設けられてい
   ることを特徴とする交流接触器。
2. 【請求項２】結合ばね（１０）は復帰用圧縮ばね（５）
   よりも強く形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の交流接触器。
3. 【請求項３】接極子（４）はフラップ形接極子磁石であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の交流接触器。
4. 【請求項４】接極子（４）は接触子支持体（６）に対し
   て相対的に移動可能に支持されている中間スライダ
   （９）および結合ばね（１０）を介して接触子支持体
   （６）に結合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の交流接触器。
5. 【請求項５】付加質量体（８）は結合ばね（１０）を介
   して投入方向とは逆向きに接触子支持体（６）に当接さ
   せられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   交流接触器。
6. 【請求項６】接極子（４）は接触子支持体（６）に対し
   て相対的に移動可能に支持されている中間スライダ
   （９）を介して結合ばね（１０）に結合されており、結
   合ばね（１０）は遮断位置において一方では接触子支持
   体（６）にかつ他方では中間スライダ（９）を介して付
   加質量体（８）の一端に支持され、この付加質量体
   （８）はその他端が接触子支持体（６）に当接している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の交流接触
   器。
7. 【請求項７】付加質量体（８）は別に設けられた補助ば
   ね（１８）によって接触子支持体（６）の運動方向とは
   逆向きに接触子支持体（６）のストッパ（１４）に向か
   ってばね力が与えられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第４項記載の交流接触器。
8. 【請求項８】結合ばね（１０）は補助ばね（１８）に比
   べて約１０倍の強さの初期応力が与えられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項記載の交流接触器。
9. 【請求項９】補助ばねは板ばね（１８）であり、結合ば
   ね（１０）として２個のコイルばねが使用されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項または第８項記載
   の交流接触器。