(57)【要約】      （修正有）【課題】低プロファイル電気コンタクタを提供する。【解決手段】低プロファイル電気コンタクタ12は、電気接点スイッチ10と電流決定装置24と作動手段58を含む。スイッチ10は、第１、第２の電気端子と、第１端子と電気的連通し、２端面と２平坦側面を有し、２側面が２端面間で流れる電流の方向に平行な導電性バスバー20と、バスバー20と電気的連通する固定電気接点22と、第２端子と電気的連通する導電性可動アーム32と、可動アーム32と電気的連通して固定電気接点と共に電気接点セットを形成する可動電気接点34a,34bを有する。作動手段58は、スイッチ10の可動アーム32を開放状態と閉鎖状態の間で作動させる。【選択図】図３ａ
2017098230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低プロファイル電気コンタクタであって、
少なくとも１つの電気接点スイッチであって、
第１及び第２の電気端子と、
前記第１の電気端子と電気的に連通する導電性バスバーであって、２つの端面と２つの平坦な側面とを有し、前記２つの端面の間で或る流れの方向に電流が流れ、前記２つの側面がその流れの方向に平行になっている導電性バスバーと、
前記導電性バスバーと電気的に連通する少なくとも１つの固定電気接点と、
前記第２の電気端子と電気的に連通する導電性可動アームと、
前記導電性可動アームと電気的に連通して前記固定電気接点と共に電気接点セットを形成する少なくとも１つの可動電気接点と、
を有する少なくとも１つの電気接点スイッチを備え；
前記少なくとも１つの又は各電気接点スイッチの導電性可動アームを開放状態と閉鎖状態との間で作動させる作動手段を備え；そして、
前記導電性バスバーに関連する電流決定装置であって、
前記導電性バスバーの第１の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第１の電界変更エレメントと、
前記導電性バスバーの第２の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第２の電界変更エレメントと、
前記導電性バスバーと前記第１及び第２の電界変更エレメントとに又はそれらに隣接して配置され且つ前記第１の平坦な側面と前記第２の平坦な側面の両平面間にコイル軸を有する少なくとも１つの検出コイルと、
を有する電流決定装置を備え；
前記導電性バスバーに流れる電流によって誘導された電磁界は、前記第１及び第２の電界変更エレメントによって変更されて前記少なくとも１つの又は各検出コイルのコイル軸に対して更に又は実質的に更に平行となるように延び、それにより、前記少なくとも１つの又は各検出コイルにおける誘導ＥＭＦが、前記導電性バスバーに流れる電流に対して改良された比例関係を有する、
ことを特徴とする低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの又は各電気接点スイッチは、更に、前記導電性可動アームの前記第２の電気端子に近い側に又はその側に隣接して配置された固定強磁性エレメントと、前記導電性可動アームの前記固定強磁性エレメントとは反対の側と物理的に連通する可動強磁性エレメントとを備え、前記電気接点セットの閉鎖状態において、前記導電性可動アームは、前記固定及び可動の強磁性エレメントに磁界を誘導して前記可動強磁性エレメントが前記固定強磁性エレメントの方へ磁気的に吸引され、それにより、前記電気接点セットへの接点圧力を増大させる、ことを特徴とする請求項１に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項３】
前記可動強磁性エレメントは、前記導電性可動アームとの間で物理的接触を達成するために該導電性可動アームに面する突起を含むことを特徴とする請求項２に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項４】
前記突起は、前記電気接点セットの閉鎖状態において、前記固定強磁性エレメントに対する吸引力が最大となる前記可動強磁性エレメント上の地点に又はその地点に隣接して配置されていることを特徴する請求項３に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項５】
前記可動強磁性エレメント及び／又は固定強磁性エレメントは、鋼板として形成され、前記導電性可動アームは、前記固定強磁性エレメントに対して鋭角に配置され、且つ、前記導電性可動アームは、前記可動強磁性エレメントの本体部分に対して鋭角に配置されていることを特徴する請求項２〜４の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項６】
前記導電性可動アームは、分割ブレード構成を有し、該分割ブレード構成は、少なくとも２つのブレードを有し、各ブレード上に１つの前記可動電気接点が設けられ、前記バスバー上に対応する複数の固定電気接点が設けられ、前記導電性可動アームのブレードの少なくとも１つは、リードブレードであり、前記導電性可動アームのブレードの少なくとも１つは、ラグブレードであり、少なくとも１つの又は各リードブレードは、該少なくとも１つの又は各リードブレードに関連する可動電気接点の方が少なくとも１つの又は各ラグブレードに関連する可動電気接点よりも前にその対応する固定電気接点と接触するように、構成されていることを特徴する請求項１〜５の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項７】
前記作動手段は、前記少なくとも１つの又は各電気接点スイッチの導電性可動アームと関連するスイッチ−アーム係合エレメントと、その少なくとも１つの又は各スイッチ−アーム係合エレメントを作動させる電磁的に動作可能なアクチュエータとを含み、前記少なくとも１つの又は各スイッチ−アーム係合エレメントは、前記少なくとも１つの又は各導電性可動アームにリード−ラグ開放及び閉鎖動作を伝える成形係合面を有することを特徴する請求項１〜６の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの又は各スイッチ−アーム係合エレメントは、前記成形係合面を形成するために異なる深さの複数の係合突出部を有するスライディングリフタであることを特徴する請求項７に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項９】
前記導電性バスバーは、少なくとも前記検出コイルの流れ方向に対して横方向に多角形又は実質的に多角形の横断面を有することを特徴する請求項１〜８の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の電界変更エレメントは板であり、前記第１及び第２の電界変更エレメントは磁化可能材料又は永久磁性材料から成り、前記永久磁性材料は希土類磁性材料であることを特徴する請求項１〜９の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１１】
前記第１及び第２の電界変更エレメントは、前記導電性バスバーから隔置され、前記第１及び第２の電界変更エレメントは、前記導電性バスバーの第１及び第２の平坦な面よりもそれぞれ広いことを特徴する請求項１〜１０の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１２】
第１及び第２の前記検出コイルは、前記導電性バスバーと前記第１及び第２の電界変更エレメントに又はそれらに隣接して設けられ、前記第１及び第２の検出コイルの各々は、前記２つの端面の両平面間に延びるコイル軸を有し、前記第１及び第２の検出コイルは、前記導電性バスバーの両側に配置され、前記第１及び第２の検出コイルは、相互に面していることを特徴する請求項１〜１１の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの検出コイルは、前記コイル軸に対して横方向に多角形又は実質的に多角形の横断面を有することを特徴する請求項１〜１２の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの検出コイルは、ハンガーを含み、該ハンガーによって、前記少なくとも１つの又は各検出コイルが前記導電性バスバーと係合可能となっていることを特徴する請求項１〜１３の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの検出コイルは、前記導電性バスバーと隔置関係で前記第１及び第２の電界変更エレメントを保持するホルダを含み、該ホルダは、前記少なくとも１つの又は各検出コイルの少なくとも端部に設けられた凹部であり、該凹部内に前記第１及び第２の電界変更エレメントのそれぞれの端部が受け取り可能となっていることを特徴する請求項１〜１４の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１６】
更に、前記電流決定装置と組み合わせて使用するための補正回路であって、前記少なくとも１つの又は各検出コイルから誘導ＥＭＦに対応する出力信号を受信する入力を有する補正回路を備え、オペアンプを有する差動位相補正積分回路であって、前記出力信号の位相差を変更し、その変更した信号が前記導電性バスバーの電流と同相又は実質的に同相となるようにする差動位相補正積分回路を備え、前記補正回路は、前記変更した出力信号を校正してスケーリングするスケーリング校正回路を含み、該スケーリング校正回路は、別のオペアンプを含むことを特徴する請求項１〜１５の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１７】
更に、前記電気コンタクタと関連する集積されたコンタクタベースを備え、前記第１及び第２の端子の各々は、スタブとして形成され、前記集積されたメータベースに対する前記スタブの外部突起の容積は、前記スタブの内部部分の容積よりも小さいか又はその容積に等しいことを特徴する請求項１〜１６の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１８】
前記電流決定装置は、前記導電性バスバーの深さ又は前記導電性バスバーのブリッジの深さよりも小さいか又はその深さに等しい深さを有することを特徴する請求項１〜１７の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタ。
【請求項１９】
電気コンタクタの深さを低減する方法であって、請求項１〜１８の何れか１項に記載の低プロファイル電気コンタクタを設ける段階を備え、前記電気コンタクタのハウジング内にある前記電流決定装置の深さが前記電気コンタクタの電気接点スイッチの前記導電性バスバーの深さよりも小さいことを特徴する方法。
【請求項２０】
前記電流決定装置と前記導電性バスバーとを前記電気コンタクタ内に並置する段階を更に備えたことを特徴する請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低プロファイル又はスリムラインの電気コンタクタ、特に、必ずしも排他的ではないがスマート電気断路メータと共に使用するための電気コンタクタに関する。更に、本発明は、電気コンタクタの深さを低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の市販のメータ装置と共に使用するための高電流電気断路コンタクタを提供するためには、電流を安全に測定できるように正常な変流器を設けることが必要である。しかしながら、そのような変流器は、通常、その構造が非常に嵩高である。
【０００３】
そのような変流器を電気コンタクタ装置に組み込むために、電気コンタクタの全体のサイズは、かなり増大されなければならない。これは、電気コンタクタの一般的な嵩高を増大させるばかりでなく、必要な電気通信路の長さも増大させる。これは、次いで、より大量の導電性材料、通常、非常に高価である銅を必要とする。
【０００４】
更に、電気コンタクタのサイズの低減は、通常、接点跳動及び/又は電気アークを制限又は防止するような、内在する電気接点スイッチの種々の特徴を組み込むことを困難にする。これは、任意の電気コンタクタにとって電気安全ガイドライン及び規則を順守することを困難なものにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、スマート電気断路メータ用途のためのスリムライン又は低プロファイルの電気コンタクタを提供することによって上記課題の解決手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴によれば、低プロファイル電気コンタクタが提供される。この低プロファイル電気コンタクタは、少なくとも１つの電気接点スイッチであって、第１及び第２の電気端子と、前記第１の電気端子と電気的に連通する導電性バスバーであって、２つの端面と２つの平坦な側面とを有し、前記２つの端面の間で或る流れの方向に電流が流れ、前記２つの側面がその流れの方向に平行になっている導電性バスバーと、前記導電性バスバーと電気的に連通する少なくとも１つの固定電気接点と、前記第２の電気端子と電気的に連通する導電性可動アームと、前記導電性可動アームと電気的に連通して前記固定電気接点と共に電気接点セットを形成する少なくとも１つの可動電気接点と、を有する少なくとも１つの電気接点スイッチを備え；前記少なくとも１つの又は各電気接点スイッチの導電性可動アームを開放状態と閉鎖状態との間で作動させる作動手段を備え；そして、前記導電性バスバーに関連する電流決定装置であって、前記導電性バスバーの第１の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第１の電界変更エレメントと、前記導電性バスバーの第２の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第２の電界変更エレメントと、前記導電性バスバーと前記第１及び第２の電界変更エレメントとに又はそれらに隣接して配置され且つ前記第１の平坦な側面と前記第２の平坦な側面の両平面間にコイル軸を有する少なくとも１つの検出コイルと、を有する電流決定装置を備え；前記導電性バスバーに流れる電流によって誘導された電磁界は、前記第１及び第２の電界変更エレメントによって変更されて前記少なくとも１つの又は各検出コイルのコイル軸に対して更に又は実質的に更に平行となるように延び、それにより、前記少なくとも１つの又は各検出コイルにおける誘導ＥＭＦが、前記導電性バスバーに流れる電流に対して改良された比例関係を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、また、低プロファイル電気コンタクタであって、少なくとも１つの電気接点スイッチであって、第１及び第２の電気端子と、前記第１の電気端子と電気的に連通する導電性一次導体であって、２つの端面と２つの平坦な側面とを有し、前記２つの端面の間で或る流れの方向に電流が流れ、前記２つの側面がその流れの方向に平行になっている導電性一次導体と、前記導電性一次導体と電気的に連通する少なくとも１つの固定電気接点と、前記第２の電気端子と電気的に連通する導電性可動アームと、前記導電性可動アームと電気的に連通して前記固定電気接点と共に電気接点セットを形成する少なくとも１つの可動電気接点と、を有する少なくとも１つの電気接点スイッチを備え；前記少なくとも１つの又は各電気接点スイッチの導電性可動アームを開放状態と閉鎖状態との間で作動させる作動手段を備え；そして、前記導電性一次導体に関連する電流決定装置であって、前記導電性一次導体の第１の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第１の電界変更エレメントと、前記導電性一次導体の第２の平坦な側面に又はその側面に隣接して配置された磁性材料から形成された第２の電界変更エレメントと、前記導電性一次導体と前記第１及び第２の電界変更エレメントとに又はそれらに隣接して配置され且つ前記第１の平坦な側面と前記第２の平坦な側面の両平面間に装置軸を有する少なくとも１つの検出装置と、を有する電流決定装置を備え；前記導電性一次導体に流れる電流によって誘導された電磁界は、前記第１及び第２の電界変更エレメントによって変更されて前記少なくとも１つの又は各検出装置の装置軸に対して更に又は実質的に更に平行となるように延び、それにより、前記少なくとも１つの又は各検出装置における誘導ＥＭＦが、前記導電性一次導体に流れる電流に対して改良された比例関係を有する、ことを特徴とする低プロファイル電気コンタクタに関係する。
【０００８】
電流決定装置と強磁性エレメントとの両方に磁気誘導を使用することによって本発明のコンタクタ装置のサイズを低減することができる。従って、正常電流を読み取るのに通常必要な嵩高の変流器を省くことができる。
【０００９】
本発明の第２の特徴によれば、電気コンタクタの深さを低減する方法であって、低プロファイル電気コンタクタ、好ましくは、前記の本発明の第１の特徴による低プロファイル電気コンタクタを設ける段階を備え、前記電気コンタクタのハウジング内にある前記電流決定装置の深さが前記電気コンタクタの電気接点スイッチの前記導電性バスバーの深さよりも小さいことを特徴する方法が提供される。好ましくは、これは、前記電流決定装置と前記導電性バスバーとを前記電気コンタクタ内に並置することによって達成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の特徴による低プロファイル電気コンタクタで使用するための電気接点スイッチ及び電流決定装置の一実施例の正面図を示す。
【図２】図１の電気接点スイッチ及び電流決定装置の側面図であって、矢印は電流の方向を示す。
【図３ａ】本発明の第１の特徴による低プロファイル電気コンタクタの一実施例の正面図であって、その低プロファイル電気コンタクタの接点開放状態を示す。
【図３ｂ】図３ａの低プロファイル電気コンタクタの一実施例の正面図であって、その低プロファイル電気コンタクタの接点閉鎖状態を示す。
【図４】図３ａ及び図３ｂの低プロファイル電気コンタクタの側面図であって、その電気コンタクタのメータケーシングの位置を示し、且つ通常の電気コンタクタについて端子スタブの正常位置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一例について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２を参照すると、全体として参照番号１０として示された電気接点スイッチが示され、その電気接点スイッチは、図３ａ及び図３ｂにおいて参照番号１２で示されるようなスリムライン又は低プロファイルの電気コンタクタの一部として使用されるものである。本書で「低プロファイル」及び「スリムライン」という用語は、伝統的な又は標準的な既知のコンタクタに対する本発明の電気コンタクタの前後の深さの低減を意味している。
【００１３】
電気接点スイッチ１０は、第１と第２の電気端子１４、１６を含み、それらの電気端子には、電気コンタクタ１２に簡単に装着できるように、図２で最も良く示されているように導電性スタブ１８が連接されている。図２において、電流の方向が矢印Ｆによって示されている。第１の電気端子１４には、固定導電性バスバー２０が電気的に連通しており、その固定導電性バスバー２０には、少なくとも１つの固定電気接点２２が取り付けられている。図示した実施例には、このような固定接点２２が３つ示されているが、本発明に従って任意の既知の接点構成も容易に提供できることは明らかであり、図示した接点構成は、その一例に過ぎない。バスバーが提案されているが、任意の適当な電流搬送一次導体が本発明において使用されてもよい。
【００１４】
図示した実施例では、バスバー２０には電流決定装置２４も固定され、バスバー２０は、その一次導体として作用し、従って、剛性又は少なくとも堅いものである。電流決定装置２４は、第１の電解変更エレメント２６と、第２の電解変更エレメント２８と、少なくとも１つ、好ましくは、図示したように２つの検出コイル３０を含む。
【００１５】
第２の端子１６と電気的に連通して導電性可動アーム３２が設けられ、その導電性可動アーム３２に少なくとも１つの可動電気接点３４ａ、３４ｂが取り付けられている。固定電気接点２２と共に接点セットを形成するように、可動電気接点３４ａ、３４ｂの補足セットが設けられている。本実施例において、可動電気接点は、１つのリード可動電気接点３４ａと２つのラグ可動電気接点３４ｂとして設けられている。
【００１６】
固定強磁性エレメントも設けられており、その固定強磁性エレメントは、本実施例では、導電性可動アーム３２の第２の電気端子１６に最も近い側に又はその側に隣接して固定鋼板３６として設けられている。図示した実施例において、固定鋼板３６は第２の電気端子１６にリベット留めされ、導電性可動アーム３２は、固定鋼板３６に対して鋭角で配置されるように第２の電気端子１６にリベット留めされている。これは、第２の端子１６と導電性可動アーム３２との間に固定鋼板３６を配置するが、固定鋼板３６の正確な位置決めは、わすかに補正することができ、例えば、固定鋼板３６と第２の端子１６とは、それらを溶接することによって完全に同一平面にすることができる。
【００１７】
導電性可動アーム３２の他方の側には、可動強磁性エレメントが配置され、この可動強磁性エレメントは、本実施例において、可動鋼板３８として設けられ、この可動鋼板３８は、鋼板本体４０と、好ましくは、該鋼板本体４０から導電性可動アーム３２の方へ延びる隆起部、バンプ、突出部又は同様な鋼板突起４２とを有する。可動鋼板３８は、鋼板本体４０が導電性可動アーム３２に対して鋭角をなすが、鋼板突起４２が導電性可動アーム３２と物理的に接触するように、第２の電気端子１６及び／又は導電性可動アーム３２に固着されている。
【００１８】
本実施例では、固定鋼板３６及び可動鋼板３８は、鋼から形成されるものとして提供されているが、これらの要素の重要な特徴は、そこに磁界が誘導されることである。従って、任意の適当な強磁性材料が使用でき、通常、鉄、鋼、コバルト、ニッケル又はそれらの合金のような軟強磁性材料が使用できる（ここで、「軟」とは、硬度ではなく強磁性の程度を表している）。
【００１９】
図示した実施例において、バスバー２０は、Ｔ字形状を有し、固定電気接点２２がそのＴ字形状のブリッジ４４上に設けられるように形成されている。これは、接点２２の利用可能なスペースを最大にしながらバスバー２０の材料所要量を最小にする。通常、バスバー２０は、真鍮、又は、おそらく銅のような導電性材料から形成されるであろう。そして、スタブ１８は、銅のような高導電性材料から形成されるであろう。しかしながら、これらの構成要素の構成に利用可能な代替の材料（通常金属である）は当業者にとって明らかであろう。
【００２０】
Ｔ字形状のバスバー２０のステム４６は、好ましくは、端部４８から端部４８までの第１の寸法を有する長さと、第２の寸法を有する幅と、第３の寸法を有する高さとを有する。幅及び高さは、好ましくは、相互に垂直であり、長さに対しても垂直であり、第１の寸法は、第２及び第３の寸法よりも大きく、第２の寸法は、第３の寸法よりも小さい。これは、結果的に、バスバー２０のステム４６が、その長手方向広がりの一部、好ましくは大部分に対して及び沿って横方向に直方形または実質的に直方形の横断面を規定することを可能にする。
【００２１】
直方形又は実質的に直方形が好ましいが、バスバー２０のステム４６は、別の多角形又は実質的に多角形の横方向横断面を有してもよい。しかしながら、直方形又は実質的に直方形が最も有益である。というのは、２つの対向する端面４８の間又はその長手方向広がりの少なくとも一部分に沿って延びる、対向する、好ましくは平坦な又は平面の、副面５０が設けられているからである。この場合、平坦な副面５０は上記幅を規定する。
【００２２】
直方形又は実質的に直方形の横方向横断面の更なる利点は、２つの対向する端面４８の間又はその長手方向広がりの少なくとも一部分に沿って延び、且つ、好ましくは、平坦な副面５０に対して垂直である、対向する、好ましくは平坦な又は平面の、主面５２が設けられていることである。この場合、平坦な主面５２は上記高さを規定する。
【００２３】
導電性可動アーム３２は、好ましくは、分割ブレードアームとして形成され、この分割ブレードアームは、１つのリードブレード５４ａと２つのラグブレード５４ｂとを有し、そのリードブレード５４ａとラグブレード５４ｂとにそれぞれリード可動電気接点３４ａとラグ可動電気接点３４ｂが取り付けられている。通常、導電性可動アーム３２は、屈曲性のある比較的薄い導電性材料から形成されるであろう。一般に、これは、銅、好ましくは、薄い銅板である。外力がない場合には、導電性可動アーム３２の取り付けは、その屈曲性によって導電性電気接点３４ａ、３４ｂが固定電気接点２２の方へ自然に付勢されることを意味する。従って、電気接点スイッチ１０は、自然に閉鎖状態の方へバイアスされている。
【００２４】
電流決定装置２４の第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８は、便利なことに磁性材料から形成されてもよく、この場合、これらの電界変更エレメントは、好ましくは、剛性の又は堅い平面の又は実質的に平面の板である。この場合、板は、磁化可能材料、すなわち、鉄、コバルト、ニッケル又は鋼のような軟磁性材料から形成される。また、板は、永久磁石、例えば、ネオジウム鉄ボロン又はサマリウムコバルトのような希土類磁石のような硬磁性材料から形成されてもよい。
【００２５】
連続した又は切れ目のない平面状の板２６、２８が提案され、この場合、好ましくは長方形であるが、非平面状の板を使用するか又は少なくとも非平面状の部分を有しても良く、それによって、バスバー２０に電流が流れる際の誘導電磁界の更なる変更を可能にする。
【００２６】
加えて又は代替的に、板は、必要に応じて、不連続であるか又は開口を有していてもよい。また、これが、発生した電磁界の更なる調整を見込めることも明らかとなろう。
【００２７】
バスバー２０のステム４６の平坦な副面５０に又はそれに隣接して第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８を好ましく支持するために、２つの検出コイル３０が設けられ、この場合、それらの検出コイルは、好ましくは、バスバー２０に対して隔置関係でクリップ留めされている。検出コイル３０はボビン巻枠を備えており、その巻枠のまわりに、導電性ワイヤが、きつく束ねるように複数回、通常、複数の重なり巻回数で巻かれている。
【００２８】
巻枠の各端部には、第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８の端部を収容するための好ましくは細長いホルダが設けられてもよい。一般に、このホルダは、便利なことにホルダの本体内に凹部を有していてもよい。この凹部は、スロット状であり、且つ、第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８の一方の一部を相補的な嵌め合いとして受け取るのに十分な寸法にされていてもよい。凹部の寸法は、それぞれの第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８の公差又は締り嵌めを見込んでもよい。
【００２９】
第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８が第１及び第２の検出コイル３０のそれぞれの端部と係合された状態で、検出コイル３０は、その後、それらのハンガーを介してバスバー２０のステム４６に物理的又は機械的に直接接続されている。これらのハンガーは、上述したように、有益なことに、クリップ又はブラケットの形態であってもよい。第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８は、該電界変更エレメントが設けられた又は隣接して設けられた平坦な副面５０の幅よりも大きく、第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８の各々のオーバハングが、バスバー２０によって発生した磁界のより大きな一様性を可能にし、従って、その磁力線がより平行に又は実質的により平行になるのを可能にする。
【００３０】
クリップ又はブラケットは、細長い剛性の又は半剛性のアームの形態であり、好ましくは、巻枠によって片持ちされて対向する検出コイル３０の方へ突出している。アームは、相互にオフセットされ、且つ、副面５０上に配置されてそれぞれの主面５２に対して隔置関係で検出コイル３０を保持している。
【００３１】
検出コイル３０とバスバー２０のステム４６の主面５２との間にエアギャップが存在するが、検出コイルは、それぞれの主面に直接取り付けられてもよい。この場合、各検出装置を一次導体から電気的に絶縁してそこに直接電流が流れるのを防止又は抑制するために電気的に絶縁された層又は部材が設けられるのが好ましい。
【００３２】
ハンガーは、検出コイル３０がバスバー２０から取り外し可能である点で有益である。しかしながら、必要に応じて、永久な留め具が考慮されてもよく、例えば、溶接、接着、又は１つ以上の螺子付留め具を介してバスバー２０に永久に取り付けられるブラケットの形態を採ってもよい。
【００３３】
改良された解決策を提供するためには２つの検出コイル３０が好ましいが、１つのみの検出コイル又は他の適当な検出装置若しくは手段が使用されてもよい。
【００３４】
各検出コイル３０は、その深さよりも大きな幅を有する。検出コイル３０の長さ及び従ってそれぞれのコイル軸も、副面５０の平面まで又は実質的にその平面まで延びている。各検出コイルの横方向の広がりは、好ましくは、多角形又は実質的に多角形、さらに好ましくは、長方形又は実質的に長方形であり、この場合、コイル長の少なくとも大部分に沿って一様又は実質的に一様である。
【００３５】
各コイル端部から２次導体が延びており、それによって、誘導起電力（ここで及び全体を通して「ＥＭＦ」と称する）に基づく電圧信号の測定が可能となる。
【００３６】
バスバー２０の横方向横断面が長方形又は実質的に長方形であることが提案されているが、副面が使用されると仮定すると、必要ならば、主面が弓形又は失質的に弓形であってもよい。
【００３７】
図３ａには、低プロファイル電気コンタクタ１２が接点開放状態で示されている。このコンタクタは、上述したように、２つの電気接点スイッチ１０を有する２極電気コンタクタ１２として示されている。電気コンタクタ１２は、作動手段を含み、この作動手段は、ここでは、電磁アクチュエータ５８として示され、この電磁アクチュエータ５８は、ここではスライディングリフタ６０として形成された２つのスイッチアーム係合エレメントを有している。
【００３８】
アクチュエータ５８は、可動プランジャ６４を備えたソレノイド６２を有するように形成されている。プランジャ６４は、スライディングリフタ６０と接触する成形カム面６６を有する。図３ａの開放形状において、ソレノイド６２は付勢され、プランジャ６４は後退状態にある。後退状態にある場合、そのカム面６６は最も幅が広く、それは、スライディングリフタ６０が電気接点スイッチ１０の導電性可動アーム３２に対して延長状態に押し出されていることを意味する。
【００３９】
この接点開放状態において、２つの電気接点スイッチ１０は解放され、従って、電気接点セットを通過する電流はない。従って、電流決定装置２４によって電流が測定されず、電気接点スイッチ１０の閉鎖に依存する装置は、不作動となるであろう。
【００４０】
その後、電気接点セットの再閉鎖状態になり、それにより、現在の構成が従来の接点スイッチに比べてその利点を示すことが可能になる。ソレノイド６２が消勢されると、プランジャ６４が放出され、スライディングリフタ６０が内方へ後退させられる。スライディングリフタ６０が後退すると、導電性可動アーム３２上のリードブレード５４ａは、ラグブレード５４ｂよりも前方へ移動するであろう、その結果、ラグ可動電気接点３４ｂとその対応する固定電気接点２２との間で接触が行われるよりも前に、リード可動電気接点３４ａと固定電気接点２２との間で接触が行われる。これは、接点２２、３４ａ、３４ｂが相互に接近する際にアーク又はスパークを生じる傾向を制限するという点で有利である。さもなければ、そのような接点セットの寿命予測値に重大な影響を及ぼすであろう。
【００４１】
リード−ラグブレード構成は、接点閉鎖時の初期の電流搬送をリードブレード５４ａによって単独で行うことを可能にする点で有利である。結果としてのタック溶接を回避するために比較的大きなリード接点セット３４ａ、２２が設けられてもよい。しかしながら、リードブレード５４ａが一旦接続してしまうと、タック溶接のリスクは最小になり、従って、接点サイズ、およびラブブレード５４ｂに対する貴金属条件も実質的に軽減される。分割ブレード構成は、３つのブレードへの電流共有を可能にし、搬送電流に比例する電気アークの可能性を最小にする点で有利である。
【００４２】
印加された電流によって、各電気接点スイッチ１０の導電性可動アーム３２の周りに瞬時に磁界が発生する。これが固定鋼板３６と可動鋼板３８の各々に磁界を誘導し、それぞれの磁界の極性は、相互に吸引し合うものである。
【００４３】
固定鋼板３６の移動は物理的に防止されるので、可動鋼板３８はこの磁気吸引によって固定鋼板３６の方へ付勢されるであろう。可動鋼板３８は、その可動鋼板３８が導電性可動アーム３２及び／又は第２の端子１６に接続された枢軸点の周りに片持ちされているので吸引力は可動鋼板３８の遠位の自由端に働く。この自由端は、可動電気接点３４ａ、３４ｂに最も近く、従って、可動鋼板３８の付勢によって鋼板突起４２を介して導電性可動アーム３２により大きな閉鎖力が加わり、その結果、接点セットの可動接点３４ａ、３４ｂと固定接点２２との間のより確実な接触が達成される。有利なことに、これは、接点跳動の可能性を制限し、より確実で正確な再現可能な接点閉鎖を達成する。
【００４４】
鋼板本体４０上の鋼板突起４２の位置決めは、固定鋼板３６と可動鋼板３８との間の磁気相互作用が最大となる位置に行われる。図示した実施例において、これは、垂直方向に固定鋼板３６の自由端が可動鋼板３８と一致する地点に近い鋼板本体４０の長さの６０％と７０％の間のどこかである。
【００４５】
強磁性鋼板３６、３８は、可動アーム３２と一列に配置され得るので、完全に組み立てられた電気コンタクタ１２の深さは減少され得る。本来、スリムライン接点構成では、閉鎖時に可動アーム３２が飛び跳ねる傾向がより大きかった。しかしながら、強磁性鋼板３６、３８によって付加的な閉鎖力を与えることによって、電気アーク発生の可能性を最小に維持することが確保される。
【００４６】
更に、電流Ｆがバスバー２０を通過して流れる（図２の矢印によって表わされるような流れの方向が定義されている）ので、バスバー２０の電流によって誘導された電磁界は、第１の電界変更エレメント２６と第２の電界変更エレメント２８とによって変更される。この電磁界は、検出コイル３０のコイル軸に対してさらに平行に又は実質的に平行に延びるように操作又は再成形される。
【００４７】
検出コイル３０はバスバー２０のステム４６に機械的に接続されているので、誘導された起電力が実現され、それにより、電圧信号の出力が可能になる。この誘導された起電力及び従ってそれに関連する測定された電圧は、バスバー２０に流れる電流に対して改良された比例性を有する。この改良された比例性は、バスバー２０のステム４６の長方形又は実質的に長方形の横方向横断面と、上述したように、発生した磁界を検出コイル３０のコイル軸に対してさらに平行に又は実質的に平行に延びるように操作する第１の電界変更エレメント２６及び第２の電界変更エレメント２８との組み合わせによって得られる。バスバー２０及び従って電気コンタクタ１２に流れる電流に比例する、測定された電圧の改良された分解能又は精度が達成される。
【００４８】
この結果として、現行の又は現在測定された電圧の分解能又は精度（これは本発明にとって実際十分又は適正である）を維持するために、検出コイル３０の容量又は寸法が実際に減少される。これによって、検出コイル３０の製造時における材料、加工時間及びコストの節約ができるだけでなく、同じ利点を達成しながらバスバー２０の寸法も減少できる。従って、これは、低プロファイルコンタクタ１２の嵩高及び製造コストを減少するという点で有利である。
【００４９】
電気コンタクタ１２に関連する、上述した電流決定装置２４と組み合わせて補正回路も使用してもよい。これは、２次導体５０における出力信号が、バスバー２０において測定されるべき又はモニタされるべき電流に対して９０度遅れている、従って位相が外れているので有益である。
【００５０】
このために、補正回路は、好ましくは、誘導された電圧に対応する出力信号を検出回路３０から受信する信号入力と、第１の演算増幅器（「オペアンプ」とも称される）を有する差動位相補正積分回路と、第２の演算増幅器を有するスケーリング校正回路とを含んでもよい。
【００５１】
電気コンタクタ１２の種々の特徴は、装置に必要な導電性材料の容積を減少することによってコンタクタ１２の製造コストを削減することと、電気コンタクタ全体の深さを減少することの両方に役立つことである。図４は、この利点を詳細に示しており、電気コンタクタ１２の側面図を示している。
【００５２】
ここでは、低プロファイル電気コンタクタ１２は、一体化されたコンタクタベース６８を含むように示され、このコンタクタベース６８は、その電気コンタクタ１２と共に使用されるように意図された電気断路メータの一部を形成している。この一体化されたコンタクタベース６８は、成形プラスチック材料又は同様な電気絶縁材料から形成され、且つ、電気接点スイッチ１０のスタブ１８が該コンタクタベース６８から突出するように形成されてもよい。
【００５３】
コンタクタベース６８は、電気断路メータに直接組み込まれるように設計され、従って、スタブ１８が標準的なコンタクタハウジング及びメータハウジングの前面から突出する必要はなく、一体化されたコンタクタベース６８は、それらのハウジングの両方として作用する。これによって、スタブ１８の長さをかなり減少できる。図４に従来のスタブの長さが１８”として示されている。この結果、スタブ１８に必要な銅又は同様な導電性材料が大きく減少する。
【００５４】
更に、電気コンタクタ１２のバスバー２０及び電流決定装置２４は、相互に並置されるように形成されている。これは、電流決定装置２４の深さをバスバー２０の深さよりも小さくするか又は等しくする、特に、バスバー２０のブリッジ４４の深さよりも小さくすることによって達成される。従って、使用時には、電流決定装置２４は、電気コンタクタ１２に何らの嵩高も追加しない。
【００５５】
電流決定装置２４の寸法を減少して電気コンタクタ１２内の適切な位置に配置すると、図４において参照番号７０で表されるコンタクタハウジング７０によって示されるように、電気コンタクタ１２の全体の寸法は、減少され得る。
【００５６】
電界変更エレメントは、一次導体の副面すなわち狭い方の平坦な面に対して隔置関係に保持されるように提案されているが、それらの電界変更エレメントは、例えば、該電界変更エレメントと一次導体の副面との間に電気絶縁層を挟むことによって、その副面に直接取り付けられてもよい。更に、電界変更エレメントが平坦な副面にまたはその面に隣接して配置され、検出装置が平坦な主面の１つ又は複数の面に隣接して配置されているが、これは、必要に応じて逆であってもよい。
【００５７】
検出手段（この場合、１つまたは複数のコイルである）は、好ましくは、巻枠又はボビンの軸に沿って非円形の横方向横断面を与える。しかしながら、円形のような他の横断面の巻線形状も可能である。細長い巻線断面の利点は、検出手段の増大した作動領域又は容積が達成されることである。
【００５８】
この図示した電気コンタクタの実施例は、２つの電気接点スイッチを有し、各電気接点スイッチが名目上垂直な単一の可動アームを有しているが、２アーム式の装置が設けられても良いことは明らかである。しかしながら、本装置は、単一の可動アームがスイッチを製造するために必要な銅の量を大きく減少させるという点で有利である。
【００５９】
更に、電流決定装置は、検出コイルを使用するものとして記載されているが、バスバーと検出装置との間の適当な相互作用が設定できるならば、その代わりに、適当な電流検出装置が使用されてもよいことは明らかであろう。
【００６０】
従って、著しく減少したプロファイルを有すると同時に、コンタクタの製造に関連する材料のコストを著しく削減した電気コンタクタを提供することが可能である。これは、電流決定装置をコンタクタ内に一体に組み込むと同時にスリムライン電気接点装置を提供することによって達成でき、それは、接点跳動を容易に制限でき、それによって、スリムライン断路スイッチに関連する従来の課題の一部を克服する。
【００６１】
本発明について本書で使用された言葉「備える」「含む」「有する」等は、記述した構成、整数、工程又は構成要素を特定するために使用されているが、１つ若しくは複数の他の構成、整数、工程、構成要素又はそれらのグループの存在又は付加を排除するものではない。
【００６２】
明瞭化のために別の実施例に関連して記載された本発明の或る構成も単一の実施例において組み合わせてもよいことは理解されたい。逆に、簡潔のために、単一の実施例に関連して記載された本発明の各種構成も別々に又は任意の適当な部分的組合せで使用してもよいことは理解されたい。
【００６３】
上述した実施例は、例示のためだけに提供されたものであり、特許請求の範囲で規定される発明の範囲を逸脱することなく他の種々の変更が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１０  電気接点スイッチ
１２  電気コンタクタ
１４  第１の電気端子
１６  第２の電気端子
１８  導電性スタブ
２０  固定導電性バスバー
２２  固定電気接点
２４  電流決定装置
２６  第１の電界変更エレメント
２８  第２の電界変更エレメント
３０  検出コイル
３２  導電性可動アーム
３４ａ  リード可動電気接点
３４ｂ  ラグ可動電気接点
３６  固定鋼板
３８  可動鋼板
４０  鋼板本体
４２  鋼板突起
４４  ブリッジ
４６  ステム
４８  端面
５０  副面
５２  主面
５４ａ  リードブレード
５４ｂ  ラグブレード
５６  二次導体
５８  アクチュエータ
６０  スライディングリフタ
６２  ソレノイド
６４  プランジャ
６６  カム面
６８  コンタクタベース
７０  コンタクタハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【外国語明細書】
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