(57)【要約】      （修正有）【課題】ソレノイドアクチュエータを小型化する。【解決手段】第一回路組立体１０６および第二回路組立体１０８の各々は、ベース端子１１０、１１４および開状態と閉状態との間を移動可能な可動端子１１２、１１６を含む。アクチュエータ組立体１３０は、磁界を生じさせる駆動コイルを備えるモータ１３２を含む。第一回転部材１３４および前記第二回転部材１３５は、前記駆動コイルが作動する際に回転する。第一アクチュエータ１３６および第二アクチュエータ１３７は、前記第一回転部材１３４および前記第二回転部材１３５に連結され、スイッチハウジング１０２内でスライド可能とされる。前記第一アクチュエータ１３６および前記第二アクチュエータ１３７は、それぞれ前記第一回路組立体１３４および第二回路組立体１３５の前記可動端子１１２、１１６と作動可能に連結される。【選択図】図２
2012151114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気スイッチ装置（１００）であって、
スイッチハウジング（１０２）と、
前記スイッチハウジング内に受容され、ベース端子（１１０，１１４）および開状態と閉状態との間を移動可能な可動端子（１１２，１１６）を含み、前記閉状態において、前記可動端子は、前記ベース端子と電気的に接続される第一回路組立体（１０６）および第二回路組立体（１０８）と、
前記スイッチハウジング内に受容されたアクチュエータ組立体（１３０）と、を含み、
前記アクチュエータ組立体は、
磁界を生じさせる駆動コイル（１４４）を備えるモータ（１３２）と、
前記駆動コイルの前記磁界内に配置され、前記駆動コイルが作動する際に回転した第一回転部材（１３４）および第二回転部材（１３５）と、
前記第一回転部材および前記第二回転部材に連結され、前記スイッチハウジング内でスライド可能とされ、それぞれ前記第一回路組立体および第二回路組立体の前記可動端子と作動可能に連結され、前記可動端子を前記開状態と前記閉状態との間を移動させる第一アクチュエータ（１３６）および第二アクチュエータ（１３７）と、を含むことを特徴とする電気スイッチ装置。
【請求項２】
前記第一回転部材および第二回転部材は、前記モータによって同時に作動することを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項３】
前記駆動コイルは、コイル軸に沿って延伸し、
前記第一回転部材および第一アクチュエータは、前記コイル軸の第一の側部に配置され、
前記第二回転部材および第二アクチュエータは、前記コイル軸の第二の側部に配置されることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項４】
前記可動端子は、端部に複数の嵌合コンタクト（１２０，１２２）を備えるばねアーム（１２４）を含み、
前記閉位置において、前記嵌合コンタクトは、前記ベース端子の対応する嵌合コンタクトと係合し、
前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータは、前記可動端子の対応する前記ばねアームと係合して、前記ばねアームを開位置と閉位置との間を移動させることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項５】
前記第一回転部材および第二回転部材は、前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータを駆動するように共通方向に回転することを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項６】
前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータは、間隙（１２８）によって分離され、互いに平行であり、
前記モータは、前記間隙内に位置決めされることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項７】
前記スイッチハウジングは、中央平面（１２６）を有し、
前記駆動コイルは、前記中央平面に平行なコイル軸に沿って延伸し、
前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータは、前記中央平面に平行な前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータの長手軸（１８４）に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項８】
前記スイッチハウジングは、中央平面を備え、
前記駆動コイルは、前記中央平面に平行なコイル軸に沿って延伸し、
前記第一回転部材および第二回転部材は、前記中央平面に平行な回転軸の周りを回転することを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項９】
前記可動端子は、ばねアーム（１２４）とブレード部（３２０）を備え、
前記ばねアームは、前記ブレード部と終端し、第一端（３０２）と第二端（３０４）との長さで延伸し、
前記ブレード部は、ほぼ全長（３２８）に沿って前記ばねアームとほぼ平行に延伸し、
前記ベース端子は、前記ばねアームに対してほぼ垂直に延伸することを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。
【請求項１０】
前記スイッチハウジングは、中央平面（１２６）を含み、
前記第一回路組立体および第二回路組立体の可動端子が前記中央平面の対向する両側部において互いに整合することを特徴とする請求項１記載の電気スイッチ装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に電流の流れを制御するように構成された電気スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気スイッチ装置（例えば、接触器やリレーなど）は、電気システムまたは装置と電源を接続または接続解除するために今日存在する。例えば、電気スイッチ装置は、家すなわち建築物での電力使用を監視する電気メータに用いられる。従来の電気スイッチ装置は、複数の入出力端子を受容するハウジングと、前記入出力端子を電気的に接続するための機構とを含む。典型的には、複数の入出力端子のうちの一本が、入出力端子を電気的に接続するために、開位置と閉位置との間を移動可能であるばねアームを含む。スイッチ装置によっては、ばねアームが開位置と閉位置との間を移動するように、ソレノイドアクチュエータが、ばねアームに連結される。ソレノイドアクチュエータが始動または駆動されると、ソレノイドアクチュエータは、ばねアームを移動させて電気的接続させるように構成された所定の磁界を生じさせる。ソレノイドアクチュエータは、ばねアームを移動させて複数の入出力端子を接続解除する逆向きの磁界を生じさせるように駆動させることも可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のようにソレノイドアクチュエータを用いるスイッチ装置は、不都合な点がないわけではない。例えば、ソレノイドアクチュエータは、複数のばねアームを同期させて作動させる回転部材を含む。ばねアームを作動させるのに要求される力は、回転部材が複数のばねアームを移動させるので、加えられ、比較的大きくなる。ソレノイドアクチュエータは、そのような大きな力を得るように設計され、駆動コイルが回転部材を作動させる適切な大きさとされている。駆動コイルの大きさが複数のばねアームを作動させるより大きな力より大きくなるようにされると、より大きな駆動コイルが必要となり、それゆえに、駆動コイルの銅線巻回も多くなり、駆動コイルのコストが増加してしまう。
【０００４】
さらには、スイッチ装置は、スイッチ装置の回路組立体を形成する２枚の静止ブレード間にばねアームが平行に配置されるように通常設計される。電流は、一枚の静止ブレードに沿う第一方向に流れ、ばねアームに沿う第二方向に流れ、それから、もう一枚の静止ブレードに沿って第一方向へ戻るように流れる。静止ブレードの一枚を反対方向に流れる電流が、磁界を生じさせ、ばねアームを閉じようとする方向の力を生じさせる。しかしながら、もう一枚の静止ブレードを流れる電流は、磁界を生じさせ、ばねアームを開こうとし、閉じようとするのとは反対方向の力を生じさせる。これら力は互いに弱め合い、開こうとする力は、閉じようとする力から得られる効果をなくしてしまう。さらに、静止ブレードとばねアームとを重ね合わせると、スイッチ装置を流れる長い通電路が形成され、端子に生じる発熱量が状況によっては許容できない水準となるまで増加してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
課題を解決するための手段は、以下に述べられるように、スイッチハウジングを備える電気スイッチ装置によって与えられる。本発明において、第一回路組立体および第二回路組立体が前記スイッチハウジング内に受容される。前記第一回路組立体および第二回路組立体の各々は、ベース端子および開状態と閉状態との間を移動可能な可動端子を含む。前記閉状態において、前記可動端子は、前記ベース端子と電気的に接続される。アクチュエータ組立体が前記スイッチハウジング内に受容される。前記アクチュエータ組立体は、磁界を生じさせる駆動コイルを備えるモータを含む。第一回転部材および第二回転部材が前記駆動コイルの前記磁界内に配置される。前記第一回転部材および前記第二回転部材は、前記駆動コイルが作動する際に回転する。第一アクチュエータおよび第二アクチュエータは、前記第一回転部材および前記第二回転部材に連結され、前記スイッチハウジング内でスライド可能とされる。前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータは、それぞれ前記第一回路組立体および第二回路組立体の前記可動端子と作動可能に連結される。前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータは、前記可動端子を前記開状態と前記閉状態との間を移動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、例示的な実施形態における形成された電気スイッチ装置を上から見た斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された電気スイッチ装置のカバーを取り除いて、電気スイッチ装置の内部コンポーネントを上から見た斜視図である。
【図３】図３は、図１に示された電気スイッチ装置におけるアクチュエータ組立体の分解図である。
【図４】図４は、図３に示されたアクチュエータ組立体を側面から見た斜視図である。
【図５】図５は、図１に示された回路組立体を流れる電流の流れを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、以下添付の図面を参照して例示的に説明される。
【０００８】
図１は、例示的な実施形態における形成された電気スイッチ装置を上から見た斜視図である。スイッチ装置１００は、スイッチハウジング１０２とスイッチハウジング１０２に連結されたカバー１０４を含む。スイッチ装置１００は、少なくとも１つの回路組立体（図示されるのは、対の回路組立体１０６および回路組立体１０８）を受容し、包含するように構成される。対の回路組立体１０６および回路組立体１０８は、極（ｐｏｌｅ）としても示される。
【０００９】
スイッチ装置１００は、回路組立体１０６および回路組立体１０８を流れる電流を選択的に制御するように構成される。一例を示すと、スイッチ装置１００は、一般家庭またはビルの電気システムにおける電気メータに用いられる。例えば、スイッチ装置１００は、一般家庭またはビル内における内負荷から商業用電力を分離する内部電気需要メータのケース内に嵌め込めるように設計される。スイッチ装置１００は、このメータの負荷側において、極端でない短絡故障に安全に対応できるように構成される。
【００１０】
回路組立体１０６は、出力端子１１０および入力端子１１２を含む。回路組立体１０８は、出力端子１１４および入力端子１１６を含む。出力端子１１０および入力端子１１２は、スイッチハウジング１０２内で互いに電気的に接続する。出力端子１１４および入力端子１１６は、スイッチハウジング１０２内で互いに電気的に接続する。図示された実施形態において、出力端子１１０，１１４は、スイッチハウジング１０２から延伸するポストで構成される。入力端子１１２，１１６は、スイッチハウジング１０２から延伸するブレード端子で構成される。他の実施形態においては、異なる端子が用いられてもよい。入力端子１１２，１１６には、変圧器などからのリモート電源から電流Ｉｉが入力される。出力端子１１０，１１４は、電気デバイスや電気システムへ電流Ｉｏを出力する。電流は、入力端子１１２，１１６を通じてスイッチハウジング１０２へと流れ込み、出力端子１１０，１１４を通じてスイッチハウジング１０２から出ていく。スイッチ装置１００は、回路組立体１０６，１０８を接続解除することで出力端子１１０，１１４へ電流が流れないようにできる。
【００１１】
図示された実施形態において、スイッチハウジング１０２の前方など共通側を通って出力端子１１０，１１４がスイッチハウジング１０２内に受容され、スイッチハウジング１０２の後方など出力端子１１０，１１４を受容する側とは異なる共通側を通って、入力端子１１２，１１６がスイッチハウジング１０２内に受容される。スイッチハウジング１０２は、スイッチハウジング１０２において対向する２つのブロック１１８を含み、第一回路組立体１０６の出力端子１１０および入力端子１１２がスイッチハウジング１０２の一方の片側のブロック１１８から延伸し、第二回路組立体１０８の出力端子１１４および入力端子１１６がスイッチハウジング１０２のもう一方の片側のブロック１１８から延伸する。しかしながら、別の実施形態においては、端子１１０，１１２，１１４，１１６の全てが、共通側を通ってスイッチハウジング１０２内に受容されてもよく、端子１１０，１１２，１１４，１１６の各々が異なる側から受容されてもよく、他の組み合わせも可能である。
【００１２】
図２は、便宜上図１に示された電気スイッチ装置のカバーを取り除いて、電気スイッチ装置の内部を上から見た斜視図である。不必要な図面の符号の繰り返しを避けるために、スイッチ装置１００の左側部分のみ（すなわち、回路組立体１０６の部分）のみが一般的に説明され、スイッチ装置１００の右側部分（すなわち、回路組立体１０８の部分）は、本質的に同様であることが理解される。
【００１３】
回路組立体１０６は、出力端子１１０および入力端子１１２を含む。出力端子１１０および入力端子１１２は、嵌合コンタクト１２０，１２２を通じてスイッチハウジング１０２内で互いに電気的に接続する。図示された実施形態において、出力端子１１０はスイッチハウジング１０２内の所定位置に一般的に固定されるので、出力端子１１０はベース端子１１０としても称される。ベース端子１１０と可動端子１１２とが接続および接続解除するように作動する際に、入力端子１１２は出力端子１１０から移動、および、出力端子１１０へ移動するので、入力端子１１２は可動端子１１２としても称される。しかしながら、他の実施形態において、入力端子１１２がベース端子であってもよく、出力端子１１０が可動端子であってもよい。
【００１４】
ベース端子１１０は、スイッチハウジング１０２内の固定位置に保持された静止ブレードを含む。静止ブレードは、比較的短く、ブロック１１８内に維持される。静止ブレードは、スイッチハウジング１０２の主要部内に延びていない。静止ブレードは短く、スイッチハウジング１０２内に第一回路組立体１０６における通電路の長さが短くなる。より短い通電路とすることにより、第一回路組立体１０６の端子の抵抗を小さくし、ひいては端子温度を下げることになる。嵌合コンタクト１２２は、静止ブレードの端部に近接して設けられる。ベース端子１１０は、静止ブレードに（通常嵌合コンタクト１２２とは反対側の静止ブレード端に）連結されたポスト部を含む。ポスト部は、静止ブレードからスイッチハウジング１０２の外側へ向けて垂直に延伸する。ポスト部は、変圧器や需給メータなどの別の電気装置に挿入されてもよい。
【００１５】
可動端子１１２は、スイッチハウジング１０２内の固定位置に保持された静止ブレードを含む。静止ブレードは、スイッチハウジング１０２を貫通し、スイッチハウジング１０２の内側と外側の両方に備えられる。一以上のばねブレードすなわちばねアーム１２４が静止ブレードと電気的に接続される。ばねアーム１２４は、米国特許出願１２／５４９１７６号明細書に開示されたばねブレードと同様であり、当該開示された内容は全面的に本願に援用される。ばねアーム１２４は、打ち抜き加工されたばねであり、ベース端子の静止ブレードと可動端子の静止ブレードとの間を通電可能にする導電体材料から製造される。ばねアーム１２４は、ばねアーム１２４が開位置と閉位置との間を移動できるように十分にフレキシブルである。ばねアーム１２４は、分割され、分岐した方向に沿って延伸する。このため、ばねアーム１２４は、よりフレキシブルとされている。別の実施形態においては、単一のばねアーム１２４であってもよい。
【００１６】
嵌合コンタクト１２０は、静止ブレードと接続される側とはほぼ反対側において、各ばねアーム１２４の端部に近接して設けられる。ばねアーム１２４は、可動端子１１２の可動部である。ばねアーム１２４は、開位置と閉位置との間を可動である。閉位置において、嵌合コンタクト１２０が嵌合コンタクト１２２と係合して接続し、回路組立体１０６を電流が流れる。開状態において、嵌合コンタクト１２０が嵌合コンタクト１２２と分離して接続解除し、回路組立体１０６において電流が流れなくなる。
【００１７】
図示された実施形態において、スイッチハウジング１０２の外側における静止ブレードの端部は、下に曲げられている。しかしながら、別の実施形態においては、この端部は上に曲げられても、スイッチハウジング１０２の外側へまっすぐに延伸してもよい。別の端子が、スイッチハウジング１０２の外側におけるブレード端に接続されてもよい。例えば、下に曲げられた部分は、可動端子１１２と接続された別の端子であってもよい。可動端子１１２および／またはベース端子１１０は、静止ブレード以外に、または静止ブレードに加えてポスト部を含む。
【００１８】
例示的な実施形態において、スイッチハウジング１０２は中央平面１２６を備える。中央平面１２６は、スイッチハウジング１０２の上面および下面にほぼ垂直とされる。中央平面１２６は、スイッチハウジング１０２の前部および後部にほぼ垂直とされる。中央平面１２６は、スイッチハウジング１０２の対向する両側面の間に配置される。中央平面１２６は、スイッチハウジング１０２の対向する両側面における２つのブロック１１８間に配置される。中央平面１２６は、対向する側面の間の中央に配置される。スイッチハウジング１０２は、中央平面１２６の右側と左側で鏡面対称となってもよい。あるいは、中央平面１２６の右側は、中央平面１２６の左側とは異なる形状および／または異なる特徴を有してもよい。
【００１９】
回路組立体１０６は、中央平面１２６の左側部分に設けられる。回路組立体１０８は、中央平面１２６の右側部分に設けられる。例示的な実施形態において、回路組立体１０６，１０８は、中央平面１２６に対して鏡面対称である。第一回路組立体１０６における様々なコンポーネントは、中央平面１２６に対して第二回路組立体１０８における同様のコンポーネントと整合される。第一回路組立体１０６における様々なコンポーネントは、第二回路組立体１０８における同様のコンポーネントと中央平面１２６に対して同じ距離を隔てて設けられる。
【００２０】
例示的な実施形態において、スイッチハウジング１０２の外側における出力端子１１０および入力端子１１２の部分は、中央平面１２６および互いにほぼ平行である。出力端子１１０および入力端子１１２のスイッチハウジング１０２の外側における部分は、間隙１２８によって分離されている。ばねアーム１２４は、出力端子１１０および入力端子１１２のスイッチハウジング１０２の外側における部分に対してほぼ垂直に向けられる。ばねアーム１２４は中央平面１２６へ向かって内方へ延伸し、ばねアーム１２４の長さの大部分が入力端子１１２の内面よりも超えている。そのようにして、入力端子１１２がばねアーム１２４に平行に延伸しているので、入力端子１１２における電流によって端子１１０，１１２間を開こうとする力が生じない。ばねアーム１２４は、可動端子１１２の静止ブレードと並んで配置され、高負荷における故障や短絡回路故障を防止するように電流が流れるようにばねアーム１２４を閉状態に保持する反力を生む。
【００２１】
スイッチ装置１００は、スイッチハウジング１０２を流れる電流を選択的に制御するように構成される。電流は、入力端子１１２，１１６を通じてスイッチハウジング１０２へと流れ込み、出力端子１１０，１１４を通じてスイッチハウジング１０２から出ていく。例示的な実施形態において、スイッチ装置１００は、出力端子１１０と入力端子１１２、入力端子１１４と出力端子１１６を同時に接続または接続解除するように構成される。スイッチ装置１００は、アクチュエータ組立体１３０を含み、アクチュエータ組立体１３０は、同時に、出力端子１１０と入力端子１１２、入力端子１１４と出力端子１１６を接続または接続解除するように構成される。アクチュエータ組立体１３０は、回路組立体１０６と回路組立体１０８との間の間隙１２８内に備えられる。アクチュエータ組立体１３０は、中央平面１２６に設けられる。アクチュエータ組立体１３０は、中央平面１２６に沿って中央に配置されてもよい。
【００２２】
アクチュエータ組立体１３０は、電気機械的モータ１３２、モータ１３２によって作動する第一および第二の回転部材１３４、１３５、回転部材１３４，１３５によってそれぞれ移動する第一および第二のアクチュエータ１３６，１３７を含む。回転スタビライザ１３８，１３９は、スイッチハウジング１０２によって保持され、スイッチハウジング１０２内に回転部材１３４，１３５を保持する。
【００２３】
回転部材１３４，１３５は、スイッチハウジング１０２内において、第一回転位置と第二回転位置との間を回転可能である。モータ１３２は、モータ１３２によって生じた磁界における磁性を変化させるなどして、回転部材１３４，１３５の位置を制御する。
【００２４】
アクチュエータ１３６，１３７は、スイッチハウジング１０２内において、第一位置と第二位置との間を、矢印Ａで示されるように、直線方向にスライド可能である。回転部材１３４，１３５は、アクチュエータ１３６，１３７の位置を制御する。例えば、第一回転位置はアクチュエータ１３６，１３７の第一位置と対応する。第二回転位置はアクチュエータ１３６，１３７の第二位置と対応する。アクチュエータ１３６は、第一回路組立体１０６のばねアーム１２４とも連結する。アクチュエータ１３７は、第二回路組立体１０８における出力端子１１４にばねアーム１４２と連結する。アクチュエータ１３６，１３７は、ばねアーム１２４，１４２を開位置と閉位置との間を移動させて、端子１１０，１１２と端子１１４，１１６とを接続または接続解除する。
【００２５】
実施形態によっては、アクチュエータ組立体１３０は、本出願人が出願した発明の名称が”電気スイッチ装置”の米国特許出願明細書に開示された圧縮ばねと同様の圧縮ばねを含んでもよく、当該明細書に記載された内容は全面的に本願に援用される。あるいは、入力端子１１２，１１６への接触圧を維持するために、米国特許出願１２／５４９１７６号明細書に開示されたばねと同様に、ばねアーム１２４，１４２がばねを含んでもよく、当該明細書に開示された内容は全面的に本願に援用される。
【００２６】
本実施形態によっては、スイッチ装置１００は、リモートコントローラ（図示しない）と通信可能に連結される。リモートコントローラは、スイッチ装置１００へ指示を出しても良い。この指示は、モータ１３２の作動または作動停止の作動命令であってもよい。さらに、この指示は、スイッチ装置１００の利用や状況や電気使用に関するデータの要求であってもよい。
【００２７】
図３は、アクチュエータ１３６，１３７（図２参照）を備えたアクチュエータ組立体１３０の分解図である。例示的な実施形態において、モータ１３２は、予め決められた磁束すなわち磁界を生じさせ、回転部材１３４，１３５の移動を制御する。例えば、モータ１３２は、ソレノイドアクチュエータであってもよい。モータ１３２は、駆動コイル１４４と、ヨーク１４６と、ロッド１４９によって接続されるヨーク１４８の対とを含む。ヨーク１４６，１４８は、回転部材１３４，１３５に磁気的に連結されるように構成され、回転部材１３４，１３５の回転を制御する。駆動コイル１４４が作動すると、磁界が生じ、回転部材１３４，１３５は、磁界内に配置される。磁界の方向は、駆動コイル１４４を流れる電流の方向に依存する。電流の方向に基づいて、回転部材１３４，１３５が２つの回転位置のうちの１つへと移動する。例示的な実施形態において、駆動コイル１４４が作動すると、回転部材１３４，１３５がそれぞれ反対方向に回転する。
【００２８】
回転部材１３４は、永久磁石１６２（透視図で示される）とアーマチュア１６４，１６６の対とを含む回転体部１６０を含む。磁石１６２は、それぞれ反対の端部にＮ極とＳ極を備え、Ｎ端部およびＳ端部は、各対応するアーマチュア１６４，１６６に近接して配置される。アーマチュア１６４，１６６は、互いと磁石１６２に対して、回転部材１３４を選択的に回転させるために予め決められた磁束を形成するように配置される。図示された実施形態において、アーマチュア１６４，１６６および磁石１６２の配置は、ほぼＨ字形状となっている。しかしながら、アーマチュア１６４，１６６および磁石１６２は、他の配置であってもよい。突起部すなわちポスト部１６８が回転体部１６０の外面から突出する。ポスト部１６８は、駆動コイル１４４から離れる外方向へ突出する。
【００２９】
回転部材１３５は、永久磁石１７２（透視図で示される）とアーマチュア１７４，１７６の対とを含む回転体部１７０を含む。磁石１７２は、それぞれ反対の端部にＮ極とＳ極を備え、Ｎ端部およびＳ端部は、各対応するアーマチュア１７４，１７６に近接して配置される。アーマチュア１７４，１７６は、互いと磁石１７２に対して、回転部材１３５を選択的に回転させるために予め決められた磁束を形成するように配置される。図示された実施形態において、アーマチュア１７４，１７６および磁石１７２の配置は、ほぼＨ字形状となっている。しかしながら、アーマチュア１７４，１７６および磁石１７２は、他の配置であってもよい。突起部すなわちポスト部１６８が回転体部１７０の外面から突出する。ポスト部１７８は、ポスト部１６８の反対方向へ駆動コイル１４４から離れるように突出する。
【００３０】
図４は、回転部材１３４，１３５が連結されたアクチュエータ１３６，１３７を備えたアクチュエータ組立体１３０を側面から見た斜視図である。アクチュエータ１３７は、アクチュエータ１３６とほぼ同様である。不必要な図面の符号の繰り返しを避けるために、アクチュエータ１３６のみが一般的に説明され、アクチュエータ１３７については、本質的に同様であることが理解される。
【００３１】
アクチュエータ１３６は、積み重なって配置されることでアクチュエータ１３６を形成する上側アクチュエータ部１８０および下側アクチュエータ部１８２を含む。上側アクチュエータ部１８０および下側アクチュエータ部１８２は、互いに対して独立して移動可能である。上側アクチュエータ部１８０および下側アクチュエータ部１８２は、互いに同じものであってもよい。あるいは、上側アクチュエータ部１８０および下側アクチュエータ部１８２は、互いに異なるものであってもよい。アクチュエータ１３６は、長手軸１８４に沿って延伸する。アクチュエータ１３６は、長手軸１８４に沿って上側アクチュエータ部１８０と下側アクチュエータ部１８２とに分割される。
【００３２】
アクチュエータ１３６は、開口１８６を含む。ポスト部１６８は、壁１８８によって規定された開口１８６内に受容されるように構成される。ポスト部１６８は、一つ以上の壁１８８を含む。回転部材１３４が回転すると、ポスト部１６８が壁１８８を押圧するのに対し、アクチュエータ１３６を移動させる。例えば、回転部材１３４が第二回転方向に回転すると、ポスト部１６８がアクチュエータ１３６を前方へと押圧し、かつ、回転部材１３４が第一回転方向に回転すると、ポスト部１６８がアクチュエータ１３６を後方へと押圧する。
【００３３】
例示的な実施形態において、駆動コイル１４４が作動すると、回転部材１３４，１３５は互いに反対方向に回転するように、磁石１６２，１７２（図３参照）が回転部材１３４，１３５に配置される。例えば、回転部材１３４，１３５を第一回転方向へ回転させ、ポスト部１６８，１７８をばねアーム１２４，１４２（図２参照）から離れるように移動させ、ベース端子１１０，１１４（図２参照）からばねアーム１２４，１４２を接続解除する。図４において、回転部材１３４が反時計回りに回転することを回転部材１３４の第一回転方向として規定するのに対し、回転部材１３５が時計回りに回転することを回転部材１３５の第二回転方向として規定する。回転部材１３４，１３５を第二回転方向へ回転させ、ポスト部１６８，１７８をばねアーム１２４，１４２（図２参照）へ向かって移動させ、ベース端子１１０，１１４（図２参照）にばねアーム１２４，１４２を接続させる。図４において、回転部材１３４が時計回りに回転することを回転部材１３４の第二回転方向として規定するのに対し、回転部材１３５が反時計回りに回転することを回転部材１３５の第一回転方向として規定する。
【００３４】
上側アクチュエータ部１８０は、長手軸１８４に沿って延伸する主体部２００を含む。開口１８６は、主体部２００内に備えられる。上側アクチュエータ部１８０は、主体部２００から前方に延伸するアーム２０２を含む。アーム２０２は、チャネル２０６に亘って延伸する。チャネル２０６は、スイッチハウジング１０２（図２参照）の一部および／または可動端子１１２（図２参照）の静止ブレードなど回路組立体１０６の一部を受容するように構成される。
【００３５】
アーム２０２は、第一アーム２０２の末端において下方向に延伸する２つの指部２１０を含む。スロット２１２が２つの指部２１０間に規定される。スロット２１２はばねアーム１２４（図２参照）を受容する。ばねアーム１２４は、２つの指部２１０間のスロット２１２に捕捉される。上側アクチュエータ部１８０が第一位置と第二位置との間を移動すると、２つのうちのどちらかの指部２１０がばねアーム１２４と係合し、ばねアーム１２４を開位置と閉位置の間について移動させる。スロット２１２は、長手軸１８４に対してほぼ垂直に方向付けられる。
【００３６】
下側アクチュエータ部１８２は、長手軸１８４に沿って延伸する主体部２４０を含む。開口１８６は、主体部２４０内に備えられる。下側アクチュエータ部１８２は、主体部２４０から前方に延伸するアーム２４２を含む。アーム２４２は、チャネル２４６に亘って延伸する。チャネル２４６は、スイッチハウジング１０２（図２参照）の一部および／または可動端子１１２（図２参照）の静止ブレードなど回路組立体１０６の一部を受容するように構成される。チャネル２４６は、上側アクチュエータ部１８０のチャネル２０６と整合する。
【００３７】
第一アーム２４２は、第一アーム２４２の末端にあり、第一アーム２４２から上方向に延伸する２つの指部２５０を含む。スロット２５２が２つの指部２５０間に規定される。２つの指部２５０とスロット２５２は、上側アクチュエータ部１８０の２つの指部２１０とスロット２１２と整合する。スロット２５２は、ばねアーム１２４（図２参照）を受容する。ばねアーム１２４は、２つの指部２５０間のスロット２５２に捕捉される。下側アクチュエータ部１８６が第一位置と第二位置との間を移動すると、２つのうちのどちらかの指部２５０がばねアーム１２４と係合し、ばねアーム１２４を開位置と閉位置の間について移動させる。スロット２５２は、長手軸１８４に対してほぼ垂直に方向付けられる。
【００３８】
アクチュエータ１３７は、アクチュエータ１３６とほぼ同様である。アクチュエータ１３６，１３７はモータ１３２の両側に配置される。例示的な実施形態において、モータ１３２が作動すると、回転部材１３４，１３５が同時に動く。アクチュエータ１３６，１３７は、両方とも前方移動（すなわち、ばねアーム１２４，１４２へ向かう方向へ移動）または両方とも後方移動（すなわち、ばねアーム１２４，１４２から離れる方向へ移動）など、共通の方向に移動する。
【００３９】
図５は、スイッチ装置１００（図１参照）の回路組立体１０６を流れる電流の流れを示す平面図である。例示的な実施形態において、可動端子１１２は、ローレンツ力（いわば電磁誘導によって生じる力）が働くことによって、嵌合コンタクト１２０，１２２間の接続を維持する。より詳細には、可動端子１１２がばねアーム１２４と静止ブレード３００を含む。ばねアーム１２４と静止ブレード３００は、ばねアーム１２４を流れる電流Ｉ１が静止ブレード３００を流れる電流Ｉ２に対して反対方向に流れることが可能に互いに配置される。そのようにして、ばねアーム１２４と静止ブレード３００とによって生じた磁界によって、ばねアーム１２４は静止ブレード３００から離れ、ばねアーム１２４がベース端子１１０へ向かって押されることになる。ＬＦ１として示されるローレンツ力は、過度に高電流となった場合には、嵌合コンタクト１２０，１２２間の電気接続を維持するように機能する。
【００４０】
ばねアーム１２４は、第一端３０２と第二端３０４との間を延伸する。ばねアーム１２４は、第一端３０２と第二端３０４の間をほぼアーム軸３０６に沿って延伸する。嵌合コンタクト１２２は、第一端３０２の近傍に備えられる。ばねアーム１２４は、第二端３０４の近傍で静止ブレード３００と端部が接続される。
【００４１】
静止ブレード３００は、第一セグメント３１０と第一セグメント３１０に対してほぼ垂直に延伸する第二セグメント３１２を含む。第一セグメント３１０は、スイッチハウジング１０２（図２参照）の内側に保持される静止ブレード３００のほぼ一部である。これに対し第二セグメント３１２は、スイッチハウジング１０２の外側に保持される静止ブレード３００のほぼ一部である。第一セグメント３１０は、ばねアーム１２４に対してほぼ平行に延伸する。第二セグメント３１２は、ばねアーム１２４に対してほぼ垂直に延伸する。
【００４２】
ばねアーム１２４と第一セグメント３１０とはほぼ全長に亘って重なる配置である。重なりの程度はローレンツ力ＬＦ１に影響を与える。それゆえ、ローレンツ力ＬＦ１は、ばねアーム１２４と第一セグメント３１０の長さによって影響されることになる。
【００４３】
ベース端子１１０は、静止ブレード３２０と、静止ブレード３２０から延伸するポスト部３２２を含む。静止ブレード３２０は、スイッチハウジング１０２（図２参照）の内側に保持されるベース端子１１０のほぼ一部である一方で、ポスト部３２２は、スイッチハウジング１０２（図２参照）の外側に保持されるベース端子１１０のほぼ一部である。静止ブレード３２０は、ばねアーム１２４にほぼ平行に延伸し、嵌合コンタクト１２０を保持する。ポスト部３２２は、ばねアーム１２４に対してほぼ垂直に延伸する。
【００４４】
静止ブレード３２０は、内面３２４と外面３２６との間を延伸する。静止ブレード３２０は、内面３２４と外面３２６との間の長さ３２８を有する。静止ブレード３２０は、ほぼ全長３２８に亘ってばねアーム１２４と重なるように配置される。ローレンツ力は、静止ブレード３２０とばねアーム１２４との間の相互作用にも影響を与える。ローレンツ力は、可動端子１１２とベース端子１１０との間の接続に悪影響を与える場合がある。例えば、ローレンツ力ＬＦ２がばねアーム１２４を静止ブレード３２０から離れるように押すようにし、ばねアーム１２４を開状態へと付勢する場合がある。ばねアーム１２４に流れる電流Ｉ１は、静止ブレード３２０を流れる電流Ｉ３に対して反対方向に流れる。そのような場合、ばねアーム１２４と静止ブレード３２０によって生じた磁界は、ばねアーム１２４を静止ブレード３２０から離れる方向へ付勢し、ばねアーム１２４が開状態となるように押す。ばねアーム１２４の全長と比較して、長さ３２８が比較的短いと、ローレンツ力ＬＦ２の大きさが小さくなる。加えて、長さ３２８が比較的短いと、回路組立体１０６の全通電路が短くなり、回路組立体１０６の端子によって生じる全熱量も少なくなる。
【００４５】
本実施形態における特定の部品および工程は、本発明における様々な実施形態におけるパラメータを規定するものであるが、これらは決して限定的であるものではなく、例示的な実施形態である。それゆえに、本発明の範囲は、請求項の記載によって決められ、請求項の記載範囲に含まれる等価物の最大範囲として規定される。
【符号の説明】
【００４６】
１００・・・電気スイッチ装置
１０２・・・スイッチハウジング
１０６・・・第一回路組立体
１０８・・・第二回路組立体
１１０，１１４・・・ベース端子
１１２，１１６・・・可動端子
１２０，１２２・・・嵌合コンタクト
１２４・・・ばねアーム
１２６・・・中央平面
１２８・・・間隙
１３０・・・アクチュエータ組立体
１３２・・・モータ
１３４，１３５・・・回転部材
１３６，１３７・・・アクチュエータ
１４４・・・駆動コイル
１８４・・・長手軸
３０２・・・第一端
３０４・・・第二端
３２０・・・ブレード部
３２８・・・全長
【図１】
2012151114.tif 000003
【図２】
2012151114.tif 000004
【図３】
2012151114.tif 000005
【図４】
2012151114.tif 000006
【図５】
2012151114.tif 000007
【外国語明細書】
2012151114000001.pdf