(57)【要約】  本発明は、電気負荷回路（２）の開閉のための装置および方法であって、磁気駆動装置を備えた電磁接触器（１）を有し、この磁気駆動装置は磁気コイル（１．２）および磁気アーマチュア（１．３）を有する磁石継鉄（１．１）から形成されており、この磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジ（１．４）が接点ホルダ（１．５）を介して連結されており、電磁接触器（１）が接続状態では接点ブリッジ（１．４）を固定接点（Ａ、Ｂ）に接触させるための磁気的保持力（ＦＨ）を生じさせ、この保持力（ＦＨ）が磁気コイル（１．２）により生成される磁場から得られかつこの保持力（ＦＨ）がアーマチュア開離力（ＦＲ）より大きい、電気負荷回路（２）の開閉のための装置および方法に関する。本発明によれば、磁気コイル（１．２）の励起電流回路（５）に過負荷接点（Ｍ）が組み込まれており、励起電流回路（５）が閉じられ、かつ接点ブリッジ（１．４）が磁気的保持力（ＦＨ）に抗して動く場合に、過負荷接点（Ｍ）が閉じることによって磁気コイル（１．２）が短絡可能である。
2015506532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷回路（２）の開閉のための装置であって、磁気駆動装置を備えた電磁接触器（１）を有し、前記磁気駆動装置は磁気コイル（１．２）および磁気アーマチュア（１．３）を有する磁石継鉄（１．１）から形成されており、前記磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジ（１．４）が接点ホルダ（１．５）を介して連結されており、前記電磁接触器（１）が接続状態では前記接点ブリッジ（１．４）を固定接点（Ａ、Ｂ）に接触させるための磁気的保持力（ＦＨ）を生じさせ、前記保持力（ＦＨ）が前記磁気コイル（１．２）により生成される磁場から得られかつ前記保持力（ＦＨ）がアーマチュア開離力（ＦＲ）より大きい、電気負荷回路（２）の開閉のための装置において、
前記磁気コイル（１．２）の励起電流回路（５）に過負荷接点（Ｍ）が組み込まれており、前記励起電流回路（５）が閉じられ、かつ前記接点ブリッジ（１．４）が前記磁気的保持力（ＦＨ）に抗して動く場合に、前記過負荷接点（Ｍ）が閉じることによって前記磁気コイル（１．２）が短絡可能であることを特徴とする、電気負荷回路（２）の開閉のための装置。
【請求項２】
前記過負荷接点（Ｍ）が前記接点ホルダ（１．５）および接点要素（１．７）によって形成されており、前記接点ホルダ（１．５）は前記接点ブリッジ（１．４）とは反対側に第１の接点箇所（Ｋ１）を有し、かつ前記接点要素（１．７）は、前記固定接点（Ａ、Ｂ）と接点ブリッジ（１．４）が接触した場合および前記励起電流回路（５）が遮断された場合に、前記接点ホルダ（１．５）から離されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記固定接点（Ａ、Ｂ）に前記接点ブリッジ（１．４）が接触した場合に、前記接点要素（１．７）が前記磁石継鉄（１．１）に接することを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記接点要素（１．７）は、前記磁気コイル（１．２）により得られた磁場により動かすことが可能であることを特徴とする、請求項２または３記載の装置。
【請求項５】
前記過負荷接点（Ｍ）と前記磁気コイル（１．２）との間にスイッチングユニット（ＳＥ）が配置されており、前記スイッチングユニットによって、前記励起電流回路（５）が閉じた後、かつ前記接点ブリッジ（１．４）の前記固定接点（Ａ、Ｂ）との接触の前に、前記過負荷接点（Ｍ）が閉じられることが回避可能であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記スイッチングユニット（ＳＥ）が、少なくとも１つのサイリスタ（Ｔ）から形成されることを特徴とする、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記過負荷接点（Ｍ）の作動後に励起電圧源を前記磁気コイル（１．２）から分離するヒューズ（Ｓ）または半導体スイッチ素子が、前記励起電流回路（５）に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記アーマチュア開離力（ＦＲ）が、少なくとも１つのばね要素（１．６）により生成され得ることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
電気負荷回路（２）の開閉のための方法であって、磁気駆動装置を備えた電磁接触器（１）を有し、前記磁気駆動装置は磁気コイル（１．２）および磁気アーマチュア（１．３）を有する磁石継鉄（１．１）から形成されており、前記磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジ（１．４）が接点ホルダ（１．５）を介して連結されており、前記電磁接触器（１）が接続状態では前記接点ブリッジ（１．４）を固定接点（Ａ、Ｂ）に接触させるための磁気的保持力（ＦＨ）を生じさせ、前記保持力（ＦＨ）が前記磁気コイル（１．２）により生成される磁場から得られかつ前記保持力（ＦＨ）がアーマチュア開離力（ＦＲ）より大きい、電気負荷回路（２）の開閉のための方法において、
前記磁気コイル（１．２）の励起電流回路（５）に過負荷接点（Ｍ）が組み込まれており、前記励起電流回路（５）が閉じられ、かつ前記接点ブリッジ（１．４）が前記磁気的保持力（ＦＨ）に抗して動く場合に、前記過負荷接点（Ｍ）が閉じることによって前記磁気コイル（１．２）が短絡可能であることを特徴とする、電気負荷回路（２）の開閉のための方法。
【請求項１０】
前記過負荷接点（Ｍ）を形成するための接点要素（１．７）が、前記磁気コイル（１．２）により生成される磁場により動かされることを特徴とする、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気負荷回路の開閉のための装置および方法であって、磁気駆動装置を備えた電磁接触器を有し、この磁気駆動装置は磁気コイルおよび磁気アーマチュアを有する磁石継鉄から形成されており、この磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジが接点ホルダを介して連結されており、その際、電磁接触器が接続された状態で固定接点に接点ブリッジが接触するための磁気的保持力を生じ、その際、この保持力が磁気コイルにより生成される磁場から得られかつこの保持力がアーマチュア開離力より大きい、電気負荷回路の開閉のための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から電気負荷回路を開閉するための方法および関連する装置が公知であり、この場合、各負荷回路が磁気駆動装置を備えた電磁接触器を有する。その磁気駆動装置は磁気コイルおよび磁気アーマチュアを有する磁石継鉄を有し、この磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジが接点ホルダを介して連結されており、かつこの磁気アーマチュアは接続状態で、アーマチュア開離力より大きい磁石継鉄と磁気アーマチュア間の磁気的保持力を生じる。この方法では、電磁接触器の磁気駆動の際のブリッジ接点の溶接防止のために速切りが行われ、この速切りによって、磁気的保持力の値は、電磁接触器の典型的遮断時間より短い時間でアーマチュア開離時間の値より下に低められ、そのために遮蔽磁場によって磁気駆動装置の強磁性回路における磁気抵抗の増大およびこれによりもたらされるコイル磁場の低下が引き起こされ、それにより接触器主接点としての接点ブリッジが開かれたままにされることが定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＤＥ  １９９  ４７  １０５  Ｃ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、電気負荷回路の開閉のための、従来技術に比して改善された装置および改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は装置については請求項１、方法については請求項８に記載の特徴によって解決される。
本発明の有利な形態は従属請求項の対象である。
【０００６】
電気負荷回路の開閉のための装置は、磁気駆動装置を備えた電磁接触器を有し、この磁気駆動装置は磁気コイルおよび磁気アーマチュアを有する磁石継鉄から形成されており、この磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジが接点ホルダを介して連結されており、電磁接触器が接続状態では接点ブリッジを固定接点に接触させるための磁気的保持力を生じさせ、この保持力が磁気コイルにより生成される磁場から得られかつこの保持力がアーマチュア開離力より大きい。本発明によれば、磁気コイルの励起電流回路に過負荷接点が組み込まれており、励起電流回路が閉じられ、かつ接点ブリッジが磁気的保持力に抗して動く場合に、過負荷接点が閉じることによって磁気コイルが短絡可能である。
【０００７】
本発明による装置によって、有利に、負荷回路におけるエラーケースの場合の電磁接触器の過負荷のリスク、例えば、電磁接触器の定格電流の数倍になる短絡電流による電磁接触器の負荷は少なくとも軽減される。磁気コイルを短絡可能にする過負荷接点によって、文献にて電磁的な反発力、浮上あるいはチャタリング（Ｆｌａｔｔｅｒｎ）と称される繰り返される開閉により接点ブリッジと固定接点との接触が生じ、それにより接点ブリッジが接点ブリッジと固定接点との間のアーク放電発生によって固定接点と溶接されるのが回避される。溶接されることによって電磁接触器自体は励起電圧の遮断後にも持続的に閉じられたままであり、そのことによって、望ましくないことに遮断すべき装置に引き続き供給電圧が負荷される。
【０００８】
上記装置によって固定接点との接点ブリッジの溶接が十分に排除されうることによって電磁接触器の破壊が回避可能であり、そしてこのことは電磁接触器の更なる使用を可能にする。
【０００９】
励起電流回路は固定接点からの接点ブリッジの磁気による第１の望ましくない引き離しにより作動しなくなりえ、その結果、固定接点との接点ブリッジの再度の接触は回避される。
【００１０】
好ましくは、過負荷接点は接点ホルダおよび接点要素によって形成されており、その際、接点ホルダは接点ブリッジとは反対側に第１の接点箇所を有し、かつ接点要素は第２の接点箇所を有し、その際、接点要素は、固定接点と接点ブリッジが接触した場合および励起電流回路が遮断された場合に、接点ホルダから離される。過負荷接点がこのように形成されていることによって別個の電流回路が励起電流回路内に形成される。電磁的な反発力の作用は接点ブリッジおよび磁気アーマチュアを有する接点ホルダの力学的な動きに常に結びついており、この場合、この動きは特に有利には接点箇所の配置に使用される。したがって負荷回路におけるエラーケースの場合に磁気コイルの駆動が遮断可能であり、それにより電磁接触器は固定接点との接点ブリッジの溶接から十分に保護されている。
【００１１】
有利な実施形態の場合には接点要素は過負荷接点の部品として磁気コイルにより得られた磁場により動かすことが可能であり、したがって磁気コイルの短絡に際し接点要素の動きを生じさせるためのさらなる要素は有利に必要ない。
【００１２】
もう一つの特に有利な実施形態の場合には過負荷接点と磁気コイルの間にスイッチングユニットが配置されており、このスイッチングユニットによって、励起電流回路が閉じた後、かつ接点ブリッジの固定接点との接触の前に、過負荷接点が閉じられることが回避可能である。例えば少なくともサイリスタによって形成されているスイッチングユニットによって、過負荷接点が閉じられているにもかかわらず磁気コイルが短絡不可能であることが回避されうる。スイッチングユニットによって、つまり先ず磁気コイルの短絡のための電流が妨げられる。
【００１３】
好ましくは、過負荷接点の作動後に励起電圧源を磁気コイルから分離するヒューズまたは半導体スイッチ素子が励起電流回路に配置されている。電磁的反発力の作用が新たに生じると直ぐに接触器の完全な停止後に依然として接触する励起電圧で接触器が再び作動しうることが、ヒューズ又は半導体スイッチ素子によって、殊に有利に、実質的に回避される。ヒューズまたは半導体スイッチ素子が作動し、このことにより励起電流回路が遮断されることは望ましい。
【００１４】
１つの可能な実施態様の場合にはアーマチュア開離力が少なくとも１つのばね要素によって生成可能であり、その際、導通された磁気コイルによりこのばね要素にプレストレスがかけられることが可能であり、その結果、接点ブリッジと固定接点との接触が行われ、その際、磁場により生成された保持力が、上記のとおり、ばね要素のプレストレスからもたらされるアーマチュア開離力より大きい。
【００１５】
さらに本発明は、電気負荷回路の開閉のための方法であって、磁気駆動装置を備えた電磁接触器を有し、この磁気駆動装置は磁気コイルおよび磁気アーマチュアを有する磁石継鉄から形成されており、この磁気アーマチュアに可動の接触器接点としての接点ブリッジが接点ホルダを介して連結されており、電磁接触器が接続状態では接点ブリッジを固定接点に接触させるための磁気的保持力を生じさせ、その際、この保持力が磁気コイルにより生成される磁場から得られかつこの保持力がアーマチュア開離力より大きい、電気負荷回路の開閉のための方法に関する。本発明によれば、磁気コイルの励起電流回路に過負荷接点が組み込まれており、励起電流回路が閉じられ、かつ接点ブリッジが磁気的保持力に抗して動く場合に、過負荷接点が閉じることによって磁気コイルを短絡させる。
【００１６】
特に好ましくは、過負荷接点を形成するための接点要素が、磁気コイルにより生成される磁場により動かされる。
【００１７】
次に本発明の実施例を図面につき詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来技術による遮断された状態での電磁接触器の断面図を概略的に示す図である。
【図２】図１による遮断された状態での電磁接触器の等価回路図を概略的に示す図である。
【図３】接続された状態での従来技術による電磁接触器を概略的に示す図である。
【図４】接続された状態での電磁接触器の等価回路図を概略的に示す図である。
【図５】遮断された状態および本発明による過負荷接点での電磁接触器の断面図を概略的に示す図である。
【図６】図５による電磁接触器の等価回路図を閉じた保護回路とともに概略的に示す図である。
【図７】接続された状態および上記過負荷接点での上記電磁接触器の断面図を概略的に示す図である。
【図８】図７による電磁接触器の等価回路図および閉じた保護回路を概略的に示す図である。
【図９】接続された状態ならびに上記過負荷接点および開いた保護回路での上記電磁接触器の断面図を概略的に示す図である。
【図１０】図９による磁気アーマチュアに対して隔てられた接触要素を有する電磁接触器の拡大された部分を概略的に示す図である。
【図１１】図９による電磁接触器の等価回路図を開いた保護回路とともに概略的に示す図である。
【図１２】保持力に反して動く接点ブリッジを有する電磁接触器の断面図を概略的に示す図である。
【図１３】図１２の第１の拡大された部分を概略的に示す図である。
【図１４】図１２の第２の拡大された部分を概略的に示す図である。
【図１５】図１４による電磁接触器の等価回路図および開いた保護回路を概略的に示す図である。
【図１６】保護回路の１つの可能な実施態様の等価回路図を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
相互に相応する部分には全図において同じ符号が付されている。
【００２０】
図１および３には電磁接触器１の断面図、そして図２および４には図１および３による状態でのこの電磁接触器１の等価回路図がそれぞれ示されている。
【００２１】
上記電磁接触器１は例えば電力消費装置の負荷開閉のために負荷回路２に取り付けられていてよい。殊にこの種の電磁接触器１は、著しく低インピーダンスの電源、例えば、いわゆる高電圧バッテリとしてのリチウムイオン電池および電力消費装置を有する車両の負荷回路２に取り付けられている。その際、この電磁接触器１は図１では遮断された状態で、さらに図３では接続された状態で示されている。
【００２２】
図２は負荷回路２、つまり電力消費装置として電球３を有する主電流回路に取り付けられた、図１による遮断された状態での電磁接触器１の等価回路図を示す。さらに電磁接触器１が取り付けられた負荷回路２は、電球３の形の電力消費装置に電気エネルギーを供給するための電圧源４を有する。
【００２３】
図４は、図３による接続された状態での電磁接触器１を有する負荷回路２の等価回路図を示す。
【００２４】
電磁接触器１は磁石継鉄１．１、磁気コイル１．２および磁気アーマチュア１．３を備えた磁気駆動装置を有し、この磁気アーマチュアには接点ブリッジ１．４が可動の接触器接点として接点ホルダ１．５を介して取り付けられている。さらに電磁接触器１は、図３に詳しく示しているように、電磁接触器１の接続された状態で接点ブリッジ１．４が接触する２つの固定接点Ａ、Ｂを有する。保持力ＦＨは磁気コイル１．２により生じる磁場から得られ、その際、磁気コイル１．２に磁場の発生のために励起電圧ＵＡが印加される。
【００２５】
磁気コイル１．２にもはや励起電圧ＵＡが印加されない場合には、電磁接触器１はつまり遮断されており、磁気アーマチュア１．３は接点ホルダ１．５およびこれに取り付けられた接点ブリッジ１．４とともにコイルばねの形の第１のばね要素１．６によって開位置に位置づけられる。開位置では電磁接触器１は接続されておらず、したがって接点ブリッジ１．４および固定接点Ａ、Ｂは、図１に示されているように、第１のばね要素１．６の復元力ＦＲによって相互に隔てられている。この場合、復元力ＦＲはアーマチュア開離力と呼ばれる。
【００２６】
図３に示されているように、電磁接触器の接続された状態で接点ブリッジ１．４は電磁接触器１の固定接点Ａ、Ｂに配置されており、その際、第１のばね要素１．６は接点ホルダ１．５および接点ブリッジ１．４を有する磁気アーマチュア１．３の動きによって固定接点Ａ、Ｂに向かってプレストレスがかけられる（ｖｏｒｇｅｓｐａｎｎｔ）。電磁接触器１の接続された状態で磁気コイル１．２にその両側の詳細には示されていない電気接続部を介して励起電圧ＵＡが印加され、そのことによって電磁場が生じる。
【００２７】
このような電磁接触器１には負荷回路２におけるエラーケースの場合にその定格電流の数倍になる短絡電流、つまり、過負荷が印加されうる。このような電流によって、電磁接触器１内の接点Ａ、Ｂ、１．４が電磁力によって開かれることになりうる。すなわち接点ブリッジ１．４は保持力ＦＨに抗して作用する第１のばね要素１．６の復元力ＦＲ、つまりアーマチュア開離力によって固定接点Ａ、Ｂから引き離され、そのことによって固定接点Ａ、Ｂおよび接点ブリッジ１．４は互いに分離される。
【００２８】
接点Ａ、Ｂ、１．４が開くことによって、有害なアーク放電発生がもたらされる可能性がある。このアーク放電によって接点Ａ、Ｂ、１．４は危機的な融点にまで加熱されうる。同時にアーク放電を原因とする電流低下は電磁力の減衰、保持力ＦＨの減衰ひいては接点Ａ、Ｂ、１．４の新たな開離をもたらす。引き続き接点ブリッジ１．４は固定接点Ａ、Ｂに再び付き、これによって再びことによって接続が起こり、その結果、固定接点Ａ、Ｂは接点ブリッジ１．４と通電状態で結合されている。最も不利な場合にはこの望ましくない開閉が交互に素早く何回も繰り返される。この作用は文献では電磁的な反発力、浮上あるいはチャタリングと呼ばれる。
【００２９】
接点ブリッジ１．４が保持力ＦＨによって固定接点Ａ、Ｂに押し付けられることによる溶けかけた接点Ａ、Ｂ、１．４の再度の圧着によってこれらは相互に溶接され、その結果、電磁接触器１は励起電圧ＵＡの遮断後にも持続的に閉じられたままであり、遮断すべき負荷回路２につまり引き続き完全な供給電圧が負荷される。
【００３０】
負荷回路２におけるエラーケースの場合の電磁的な反発力に基づいた固定接点Ａ、Ｂとの接点ブリッジ１．４の溶融の危険を十分に排除できるようにするために、図５に詳しく示しているように、本発明によれば磁気コイル１．２の励起電流回路５に過負荷接点Ｍを組み込むことが定められている。過負荷接点Ｍを用いて電磁接触器１の磁気コイル１．２は電磁的な反発力の発生時に短絡可能である。
【００３１】
過負荷接点Ｍは、励起電圧ＵＡが印加された磁気コイル１．２の場合には、磁気コイル１．２のワイヤＤを介して磁気コイル１．２と結合されている２つの接点箇所Ｋ１、Ｋ２によって形成されており、このことによって別個の電流回路が磁気コイル１．２の励起電流回路５内に形成されている。
【００３２】
過負荷接点Ｍの第１の接点箇所Ｋ１は接点ホルダ１．５によって、そして第２の接点箇所Ｋ２は接点要素１．７によって形成されており、その際、第１の接点箇所Ｋ１は接点ブリッジ１．４とは反対側の接点ホルダ１．５の箇所に配置されている。
【００３３】
第２の接点箇所Ｋ２は、板状に形成されていてよくかつ接点ブリッジ１．４と平行に、磁石継鉄１．１の下および磁気アーマチュア１．３の下に配置されている接点要素１．７を形成する。
【００３４】
電磁接触器１が接続されていない場合、すなわち接点ブリッジ１．４が電磁接触器１の固定接点Ａ、Ｂに対して隔てられている場合には、接点要素１．７および磁気アーマチュア１．３は静止位置、つまり受動的な位置にある。
【００３５】
図６は、過負荷接点Ｍを有する電磁接触器１の磁気コイル１．２の励起電流回路５の等価回路図および電磁接触器１が取り付けられた負荷回路２を示す。励起電流回路５にはさらにヒューズＳならびに磁気コイル１．２と過負荷接点Ｍとの間に配置されたスイッチングユニットＳＥが存在し、このスイッチングユニットＳＥは図１６の１つの可能な実施態様に示されている。
【００３６】
ヒューズＳは、磁気コイル１．２の励起電流回路５を過負荷接点Ｍを用いた励起電流回路５の短絡後に切断するのに使用される。このためにヒューズＳはスイッチングユニットＳＥと磁気コイル１．２の第１の電気接続部との間に配置されており、その際、スイッチングユニットＳＥはヒューズＳと過負荷接点Ｍとの間に配置されている。
【００３７】
ヒューズＳを使用する代わりに半導体スイッチ素子が励起電流回路５の切断のために励起電流回路５に配置されていてもよい。
【００３８】
磁気コイル１．２に励起電圧ＵＡが印加される場合に電流が生じ、そのことによって磁気コイル１．２により磁場が生成される。これにより、図７に示されているように、磁気アーマチュア１．３は、接点ホルダ１．５および接点ブリッジ１．４とともに固定接点Ａ、Ｂ方向に向けられる。磁気コイル１．２に励起電圧ＵＡが印加されることにより過負荷接点Ｍが閉じられることによって、接点要素１．７は同様に磁気的に活性化されており、それにより磁気アーマチュア１．３方向に動かされる。接点要素１．７の下に第２のばね要素１．８が配置されており、この第２のばね要素には接点要素１．７の磁気アーマチュア１．３方向の動きによりプレストレスがかけられる。
【００３９】
接点ブリッジ１．４および接点要素１．７のデザインによっては接点要素１．７は接点ブリッジ１．４に比してより少ないその重量のために、接点ブリッジ１．４が固定接点Ａ、Ｂに方向に動くより速く磁気アーマチュア１．３方向に動くことができる。そのことによって、図７に示されているように、過負荷接点Ｍを磁気コイル１．２、つまり電磁接触器１の接続フェーズ中に既に磁気アーマチュア１．３に押し付けることができる。等価回路図での閉じられた過負荷接点Ｍの状態は図８では閉じた状態で示される。
【００４０】
上記フェーズ中に磁気コイル１．２を流れるコイル電流が過負荷接点Ｍが閉じられることによって短絡されることを回避するために、開かれたスイッチング状態を有するスイッチングユニットＳＥが励起電流回路５に取り付けられる。スイッチングユニットＳＥが開かれていることによって、磁気コイル１．２を通る短絡電流は妨げられる。
【００４１】
図９は接続した状態の電磁接触器１を示しており、したがって接点ブリッジ１．４は固定接点Ａ、Ｂに接して配置されておりかつ負荷回路２は閉じられている。
【００４２】
磁気アーマチュア１．３方向の接点要素１．７の動きは、磁気コイル１．２の鉄芯を形成する磁石継鉄１．１によって制限されており、というのも磁石継鉄１．１は、磁石継鉄１．１が接点要素１．７に対する機械的遮断の形のストッパを形成するよう構成されているからである。
【００４３】
接点要素１．７は磁石継鉄１．１によって形成されたストッパに接しており、その結果、図１０で部分を拡大して詳細に示されているように、接点要素１．７は磁気アーマチュア１．３に対する設定可能な間隔を示す。接点ブリッジ１．４が固定接点Ａ、Ｂに接して配置されている場合に、磁気アーマチュア１．３と、磁石継鉄１．１に接している接点要素１．７との間隔の設定によって、電磁接触器１ならびに電磁接触器１が取り付けられた負荷回路２のための保護機構としての過負荷接点Ｍの感度を調整することができる。
【００４４】
接点要素１．７が磁気アーマチュア１．３に接していないことによって、過負荷接点Ｍは閉じられておらず、つまり磁気コイル１．２は短絡されていない。
【００４５】
図１１は、負荷回路２、つまり主電流回路が閉じており、過負荷接点Ｍが上記のとおり閉じていない、磁気コイル１．２の励起電流回路５の等価回路図を示す。この状態でスイッチングユニットＳＥは作動し、このスイッチングユニットＳＥはそれにより閉じた状態となる。過負荷接点Ｍが閉じられていないことによって、スイッチングユニットＳＥの作動はさしあたり何ももたらさない。
【００４６】
図１２および１３に示されているように、電磁接触器１の作動中に電磁的な反発力が生じる場合には、固定接点Ａ、Ｂからの接点ブリッジ１．４の望ましくない引き離しがもたらされる。接点ブリッジ１．４は、つまり磁気コイル１．２方向に動き、かつ磁気アーマチュア１．３が接点要素１．７に接するまで磁石継鉄１．１に接した接点要素１．７方向に磁気アーマチュア１．３が動く程度に移動される。そのことによって過負荷接点Ｍは、図１５の等価回路図に示されているとおり、閉じられる。
【００４７】
図１３および１４はそれぞれ部分拡大図を示しており、この際、図１３には固定接点Ａ、Ｂからの接点ブリッジ１．４の磁気による引き離しが、そして図１４には接点要素１．７が磁気アーマチュア１．３に接触することによって過負荷接点Ｍが閉じられているのが示されている。
【００４８】
スイッチングユニットＳＥが作動しているので、磁気コイル１．２は過負荷接点Ｍが閉じていることにより短絡される。磁気コイル１．２はもはや導通されず、したがって磁場は生成されずかつ接点ブリッジ１．４は接点ホルダ１．５および磁気アーマチュア１．３を用いて第１のばね要素１．６のプレストレスによって開位置に動かされる。この位置では接点ブリッジ１．４は、電磁接触器１の遮断された状態の場合と同様に固定接点Ａ、Ｂから離されている。
【００４９】
過負荷接点Ｍが電磁的な反発力の発生により閉じられかつしたがって磁気コイル１．２が短絡可能であることによって、接点ブリッジ１．４および固定接点Ａ、Ｂにおける溶着ならびにアーク放電生成による固定接点Ａ、Ｂとの接点ブリッジ１．４の溶接が回避される。
【００５０】
電磁接触器１の磁気コイル１．２の励起電流回路５は、固定接点Ａ、Ｂからの接点ブリッジ１．４の磁気による引き離しの第１の過程により作動しなくなり、その結果、磁場は生成されずかつそれにより接点ブリッジ１．４は固定接点Ａ、Ｂに押し付けられることができない。
【００５１】
磁気コイル１．２の励起電流回路５の実施態様に依存して、過負荷接点ＭおよびスイッチングユニットＳＥを介した短絡経路が励起電圧ＵＡをも短絡することができるが、しかし、そのことによって負荷回路２、つまり外部配線における望ましくない効果が生じる可能性がある。この望ましくない効果を回避するために、ヒューズＳまたは半導体スイッチ素子が励起電流回路５に配置されている。
【００５２】
磁気コイル１．２の短絡ならびに励起電圧ＵＡの短絡により電磁接触器１および引き続き印加される励起電圧ＵＡの完全な遮断後に、電磁接触器１が図５によるその出力状態を示すやいなや、電磁接触器１が改めて作動させられることが回避される。
【００５３】
図１６には磁気コイル１．２の励起電流回路５における電流を遮蔽するためのスイッチングユニットＳＥの１つの可能な実施態様が示されている。
【００５４】
保護回路−制御回路の形のスイッチングユニットＳＥは保護回路としての過負荷接点Ｍの早期の作動を電子的措置によって抑制する。
【００５５】
基本的にスイッチングユニットＳＥとしては、アナログならびにデジタルの形の電子的な保持回路のためのいずれの標準回路も適当である。
【００５６】
図１６は磁気コイル１．２の励起電流回路５および作動させられた、すなわち閉じられた過負荷接点Ｍを詳細に示している。さらにサイリスタＴおよび高抵抗の負荷抵抗Ｒが励起電流回路５に配置されている。
【００５７】
パワーエレクトロニクスの標準コンポーネントとしてのサイリスタＴはニュートラル状態で一方向の電流を遮蔽するように設計されており、その結果、過負荷接点Ｍの早期の作動が回避可能である。電圧信号ＵＳｉｇの形の信号パルスによってサイリスタＴは作動し、そのことによりサイリスタＴは導通状態になり、このサイリスタは電流をもはや遮蔽しない。この導通状態は設定された最少電流がサイリスタＴを流れる限りは自動的に維持される。
【００５８】
この電流は閉じられていない過負荷接点Ｍの場合に高抵抗の負荷抵抗Ｒを介して導かれ、この際、この電流は励起電流回路５、すなわち磁気コイル１．２のインダクタンスが損なわれない程度に小さいことに注目すべきである。
【００５９】
負荷回路２内の保護回路としての過負荷接点ＭおよびスイッチングユニットＳＥを用いて、電磁的な反発力によって引き起こされるスイッチング過程としての磁気アーマチュア１．３の力学的な動きに対して電磁接触器１が自動的かつ速やかに反応することにより電磁接触器１の磁気コイル１．２が遮蔽されることが可能となる。このことによって、アーク放電生成によって接点ブリッジ１．４が固定接点Ａ、Ｂと溶接した結果、励起電流回路５が持続的に閉じられたままでありかつ遮断すべき負荷回路２に引き続き供給電圧が負荷されることが、本質的に回避される。
【符号の説明】
【００６０】
１電磁接触器
１．１  磁石継鉄
１．２  磁気コイル
１．３  磁気アーマチュア
１．４  接点ブリッジ
１．５  接点ホルダ
１．６  第１のばね要素
１．７  接点要素
１．８  第２のばね要素
２  負荷回路
３  電球
４  電圧源
５  励起電流回路
Ａ  固定接点
Ｂ  固定接点
Ｄ  ワイヤ
Ｍ  過負荷接点
Ｒ  負荷抵抗
Ｓ  ヒューズ
ＳＥ  スイッチングユニット
Ｋ１  第１の接点箇所
Ｋ２  第２の接点箇所
ＦＨ  保持力
ＦＲ  復元力、アーマチュア開離力
ＵＡ  励起電圧
ＵＳｉｇ  電圧信号
Ｔ  サイリスタ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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