(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の可動接点（４）を備えた可動接点要素（３）、一対の固定接点（５）およびこの固定接点（５）が個々に固定されている一対の固定接点要素（６）、固定鉄心（２２）と可動鉄心（２４）と一つの固定接点（５）に電気的に直列接続されているコイル（２３）とを備えた第１の電磁式駆動装置、および負荷電流を伝達素子を介して投入およびしゃ断するための継鉄（１７）と接極子（１８）と巻線とを備えた第２の電磁式駆動装置（１６）を備えた電気開閉器（１）において、伝達素子が可動接点要素（３）を収容する窓（９）を備えた接点ブリッジホルダ（１０、１１）として形成され、この接点ブリッジホルダ（１０、１１）がレバーを介在せずに接極子（１８）に連結され、第１の駆動装置の可動鉄心（２４）が接点ブリッジホルダ（１０、１１）に取り付けられ、可動鉄心（２４）に、コイル（２３）内を流れる電流に比例して可動接点（４）と固定接点（５）を接点ブリッジホルダ（１０、１１）を介して固く押し合わせる力を作用させることを特徴とする電気開閉器。
【請求項２】
第１の電磁式駆動装置（２２、２３、２４）および第２の電磁式駆動装置（１６）が互いに同軸的に配置され、接点ブリッジホルダ（１０、１１）の対称軸と一致する共通の力作用線を有していることを特徴とする請求項１記載の電気開閉器。
【請求項３】
接点ブリッジホルダが一つの方向において相対移動できる二つの部分（１０、１１）を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の電気開閉器。
【請求項４】
接点ブリッジホルダの各部分が、第２の駆動装置（１６）の接極子（１８）に取り付けられた接点ブリッジ保持台（１１）およびこれにばね（２１）を介して連結された管形接点保持棒（１０）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電気開閉器。
【請求項５】
可動接点要素（３）が接点ばね（１２）によって固定接点（５）の方向にバイアスを受けるように管形接点保持棒（１０）が窓（９）を備え、接点ばね（１２）が圧縮される際に短縮されるばね行程を制限する押圧片（２６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電気開閉器。
【請求項６】
一対の可動接点（４）を備えた可動接点要素（３）、一対の固定接点（５）およびこの固定接点（５）が個々に取り付けられている一対の固定接点要素（６）、固定鉄心（２２）と可動鉄心（２４）と一つの固定接点（５）に電気的に直列接続されているコイル（２３）とを備えた第１の電磁式駆動装置、および負荷電流を伝達素子を介して投入およびしゃ断するための継鉄（１７）と接極子（１８）と巻線とを備えた第２の電磁式駆動装置（１６）を備えた電気開閉器（１）において、伝達素子が可動接点要素（３）を収容する窓（９）を備えた接点ブリッジホルダ（１０、１１）として形成され、この接点ブリッジホルダ（１０、１１）がレバーを介在せずに接極子（１８）に連結され、第１の駆動装置の可動鉄心（２４）および接点ブリッジホルダ（１０、１１）が相対移動できるようにし、可動鉄心（２４）が接点ブリッジホルダ（１０、１１）の輪郭内に案内され過電流が生じた際に可動接点（４）と固定接点（５）を接点要素（３）を介して互いに引き離すプランジャ（２９）を備えていることを特徴とする電気開閉器（１）。
【発明の詳細な説明】
本発明は、一対の可動接点を備えた可動接点要素、固定接点が個々に取り付けられている一対の固定接点要素、固定鉄心と可動鉄心と一つの固定接点に電気的に直列接続されているコイルとを備えた第１の電磁式駆動装置、および負荷電流を伝達素子を介して投入およびしゃ断するための継鉄と接極子と巻線とを備えた第２の電磁式駆動装置を備えた電気開閉器に関する。
この形式の開閉器はドイツ特許第４１０４５３３号明細書に開示されている。ここではいわゆるｎ・引外し装置が補助磁石装置として設けられ、その接極子に過電流が発生した際に接点を突き上げて開く作用をするプランジャが取り付けられている。これによって、過電流が生じた際に接点が電流に関係して多少アークを形成しながら分離される場合に、この過電流による接点の焼付きを防止しようとしている。プランジャは管状に形成された接点ブリッジホルダの円筒状中空室の中を案内され、この接点ブリッジホルダはレバーを介して主磁石装置によって負荷電流を投入およびしゃ断するために操作される。この場合、補助磁石装置はプランジャの軸線が接点ブリッジホルダの長手中心軸線と一致するように接点装置の下側に置かれている。主磁石装置は補助磁石装置のそばに即ち接点ブリッジホルダの長手中心軸線に対して横方向にずらして配置されている。
ドイツ特許出願公開第２８４８２８７号明細書には、負荷電流回路を開閉するための接点を過電流が生じた際に急速に開く電磁スイッチが開示されている。この電磁スイッチは負荷電流が流れるコイルと衝撃ピン付き磁鉄心とを備えた過電流感知装置である。電磁石が負荷電流を接点を介して投入およびしゃ断し、そのためにその接極子は磁力アキュムレータを介して長手方向に移動できる伝達機構に連結され、従ってこの伝達機構は電磁石が励磁された際に長手方向に動かされ、その際可動接点ブリッジに固定された可動接点を固定接点から持ち上げて離す。過電流が生じた際に電磁スイッチの接極子はばね力アキュムレータに、このばね力アキュムレータが伝達機構を衝撃的に加速し、接点を焼付きの防止のために引き離すように作用する。電磁スイッチの力の伝達は、電磁スイッチによって作動される伝達機構内を案内されている押圧棒によっても行われる。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の開閉器を、過電流に関係するアークを回避することによって接点の焼付きを防止するように改良することにある。
本発明によればこの課題は、伝達素子が可動接点要素を収容する窓を備えた接点ブリッジホルダとして形成され、この接点ブリッジホルダがレバーを介在せずに接極子に連結され、第１の駆動装置の可動鉄心が接点ブリッジホルダに取り付けられ、可動鉄心に、コイル内を流れる電流に比例して可動接点と固定接点を接点ブリッジホルダを介して固く押し合わせる力を作用させることによって達成される。
本発明の有利な実施態様においては、第１の電磁式駆動装置および第２の電磁式駆動装置は互いに同軸的に配置され、接点ブリッジホルダの対称軸と一致する共通の力作用線を有している。これは、長手方向力だけしか作用せず、力が損失なしに完全に開極のために利用され、即ち例えば転向レバーを使用する際に生ずるような摩擦損失が避けられるという利点を有する。
接点ブリッジホルダが一つの方向において相対移動できる二つの部分を含んでいると、第２の駆動装置の磁石回路が閉じられている際に第１の駆動装置の力作用に基づいて接点ブリッジホルダが、固定接点への可動接点の押圧力が高められるように短縮されることが可能になる。
接点ブリッジホルダの各部分は、第２の駆動装置の接極子に固定された接点ブリッジ保持台およびこれにばねを介して連結された管形接点保持棒であると有利である。このようにして上述の接点ブリッジホルダの短縮が簡単に達成される。
更に、可動接点要素が接点ばねによって固定接点の方向に予め押されるように管形接点保持棒が窓を備え、接点ばねが圧縮される際に短縮されるばね行程を制限する押圧片が設けられていると有利である。この実施形態によれば、過電流が発生した際に第１の駆動装置の補助力は、管形接点保持棒および押圧片を介して直接可動接点を固定接点に押しつける作用をする。即ちこの場合、第１の駆動装置によって投入する場合のように接点ばねの力作用はもはや重要ではない。
本発明の別の解決策は、接点ブリッジホルダおよび可動鉄心が運動方向に相対移動でき、可動鉄心が接点ブリッジホルダの輪郭内に案内され過電流が生じた際に可動接点と固定接点を接点要素を介して互いに引き離すプランジャを備えていることにある。この実施形態は簡単に実現でき、上述の解決構想の変更を意味している。上述の解決構想の場合に焼付き防止は動的接点力の増強によって達成されるが、この実施形態では焼付き防止は可動接点要素の突き上げによって実現される。
以下図面を参照して本発明の二つの実施例を詳細に説明する。
図１は動的接点力増強式で焼付きを防止している電気開閉器の開状態における断面図、
図２は図１における電気開閉器の閉状態の断面図、
図３は接点ブリッジ突き上げ式で焼付きを防止している電気開閉器の断面図である。
図１は電気開閉器１の第１の実施例を示しており、この電気開閉器はアーク室２内における接点装置３、４、５、この接点装置３、４、５を作動する主磁石装置１６および接点装置３、４、５と主磁石装置１６との間に配置された補助磁石装置２２、２３、２４を備えている。主磁石装置１６および補助磁石装置２２、２３、２４は電磁式駆動装置として形成されている。補助磁石装置２２、２３、２４は有利には主磁石装置１６の作用線内に配置されているので、これらの両磁石装置は、転向レバーで作動する従来技術とは異なって転向レバーを介在することなしに遅れなしにその機能を発揮する。更に転向レバーの省略は構造部品の減少を意味し、これは一般に望ましいことである。
図１は一方の相に対する機構を示しているが、他の相においてもほぼ同じ構造をしているので、以下の一方の相に対する説明は別の相に対しても当てはまる。
接点装置３、４、５は可動接点要素としての可動接点ブリッジ３を有し、この接点ブリッジ３は両端部位にそれぞれ可動接点４を備えている。この一対の可動接点４は一対の固定接点５に対向して配置されている。固定接点５はハウジングの上側半部８の内部におけるハウジング段部７に取り付けられている接点要素６に結合されている。
接点ブリッジ３は２分割構造に形成された棒形接点ブリッジホルダの窓９の中に挿入されており、この棒形接点ブリッジホルダは主として管形接点保持棒１０および接点保持台１１から成っている。図１において管形接点保持棒１０は上側が主接点ばねとしてのコイルばね１２によって保持され、その際管形接点保持棒１０および接点ブリッジ３は図１においてガイド１３内を案内され、接点ブリッジ３はコイルばね１２によって下向きに押されている。接点ブリッジ３の両側にはそれぞれ、可動接点４と固定接点５との接点分離により生ずるアークを消すために、磁性金属材料製の消弧板１４がグループを形成して配置されている。
補助磁石装置は、２つの断面Ｕ形鉄板２２によって形成されている固定鉄心、コイル２３および可動鉄心としての接極子２４を有している。
運転および操作機構として作用する主磁石装置１６は図１においてハウジングの下側半部１５内に位置している。これは電磁石として形成され、主として固定鉄心１７、可動接極子１８並びにコイルあるいは巻線（図示せず）を有しており、このコイルあるいは巻線に開閉器を作動するために制御回路を介して電流が供給される。
図２は本発明に基づく開閉器１を投入状態において、即ち電流が流れている状態において示している。以下に開閉器１の機能を図１および図２を参照して説明する。
主磁石装置１６が駆動されると、その接極子１８は図において下向きに移動し、図２における位置をとる。この下向き運動の際に接点ブリッジホルダ１０、１１はこれに連結されているために下向きに一緒に動かされ、その際接点ばね１２は、可動接点４が固定接点５に接触した後ほぼ図１における開閉器１の無電流状態における空隙２７に相応するばね行程だけ圧縮される。
負荷電流が増大するにつれて、接点４、５を互いに引き離そうとする力が増大するという問題が生ずる。接点４、５の引き離しは望ましくない追従作用としてアークを形成し、これに伴って接点４、５の温度上昇を生じ、接点４、５の焼き付を生ずることがある。しかしこの問題を解決するために本発明に基づく開閉器１の場合、主電流軌道における負荷電流が増大するにつれて、補助磁石装置２２、２３、２４によって接点個所における力が高められる。これは、補助磁石装置の接極子２４に図１において主磁石装置１６の方向に管形接点保持棒１０と一緒に力が与えられることによって行われる。その場合、接点ばね１２が上述のように既にほぼ空隙２７だけ圧縮されているので、管形接点保持棒１０は押圧片２６を介して直接接点ブリッジ３を押し下げている。この結果、過電流が生じた際に発生する補助磁石装置２２、２３、２４の追加力は可動接点４と固定接点５との接触個所に直接伝達される。そうでない場合には通常の負荷電流では接点ばね１２によるはるかに小さな接触力しか作用しない。上述の補助磁石装置２２、２３、２４の追加力を完全に発揮できるようにするために、管形接点保持棒１０は接点保持台１１に対してばね２１を介在して移動可能にされる。
図１における実施例の作用を原理的に変化することなしに変更して、押圧片２６を管形接点保持棒１０における窓９の上縁面２８に一体成形し、それに応じてコイルばね１２を押圧片２６の下端から上述した空隙２７だけ張り出させることもできる。
図３には本発明における第２の実施例の開閉器１が投入状態で示されている。これは図１および図２における開閉器１の第１の実施例とほとんど一致している。図１および図２と同一構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第２の実施例における主な相違点は接点ブリッジホルダの構造にある。この接点ブリッジホルダはここでも接点保持板１１および接点ばね１２を収容するための窓９を備えた管形接点保持棒１０から成っている。しかしここでは押圧片は存在せず、管形接点保持棒１０および接点保持台１１は例えばねじ結合、貼着あるいは溶接によって互いに固く結合されている。管形接点保持棒１０の円筒状中空室１９の中に補助磁石装置の接極子２４が可動的に支持され、その上端に、過電流あるいは短絡電流によって引き外す際に窓９の中に入り込むプランジャ２９ないし衝撃ピンが設けられている。このプランジャ２９の周りに復帰ばね３０が設けられ、これは一方では円筒状中空室１９における段部３１に支持され、他方では接極子２４に当接している。
この第２の実施例における方式の場合、過電流あるいは短絡電流の発生時の可動接点ブリッジ３の突き上げによって所望の焼付き防止が達成される。即ちプランジャ２９は過電流のために補助磁石装置２２、２３、２４の作用力によって接極子２４と一緒に接点ブリッジ３の方向に加速され、接点ブリッジ３を上向きに突き上げるので、接点４、５は引き離される。その場合復帰ばね３０が圧縮される。復帰ばね３０の強さに応じてプランジャ２９の突き上げ作用を的確に変化させることができる。
負荷電流を通常主磁石装置１６によってしゃ断する場合に接点４、５の引き離によって生ずるアークは消弧板１４によって吸引され、冷却され、その結果、交流電流の零通過の際に消される。
過電流が発生した際、補助磁石装置２２、２３、２４のプランジャ２９によって接点４、５が同様に引き離され、アークが生ずる。このアークは消弧板１４によって吸引されて、アーク抵抗が増大し、それに伴って短絡電流が制限される。短絡電流は続いてしゃ断器あるいは断路器（図示せず）によってしゃ断される。
【図１】
0003805377.tif 000002
【図２】
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【図３】
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