JP2001520795A - 過負荷継電器用の外し機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 簡単かつ信頼性のある過負荷継電器用のトリップ機構が、２つの安定位置間を移動するようにピボットに取付けられた双安定接極子を内蔵するハウジングを有する構成によって実現された。固定接点がハウジング内に配置され、可動接点が、前記２つの安定位置の一方の位置に就く場合は、前記固定接点との閉位置へ移動するように、また前記２つの安定位置の他方の位置に就く場合は、前記固定接点に対する開位置へ移動するように、接極子に保持されている。掛止アームが、接極子によって保持され、掛止面を有している。ねじりばねが、ハウジングに配置され、掛止面に掛止可能かつ接極子を２つの位置の一方に拘束可能な掛止フィンガを有している。掛止フィンガを外すためには、押しボタンが備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】 過負荷継電器用の外し機構 発明の分野 本発明は、継電器に関し、より詳しく言えば、過負荷継電器用の外し（トリッ プ）機構に関するものである。 発明の背景 過負荷継電器は、電気装置を過電流により回転中に生じる過熱による焼損から 保護するため、工業用設備内に通常用いられる電気スイッチである。通常の場合 、この電気装置は、普通、接触器と呼ばれる別の継電器を介して電源に接続され ている三相電動機である。通常の接触器は、三相電源に接続された各回路の３つ の開閉用切替え電路を有する高負荷継電器である。接点の開閉に要する運動は、 コイルを流れる電流により電磁的に得られ、コイルのほうは、通常、離れて配置 される別のスイッチにより制御される電流により励磁される。 従来の構成の場合、過負荷継電器は、接触器コイル用の制御スイッチと直列接 続されている。過負荷継電器が過負荷状態を検知すると、接触器コイルへの電力 を遮断し、これにより接触器が開かれ、接触器により制御されている電気装置が 電源から遮断され、電気装置の損傷が防止される。 従来、過負荷継電器は、スイッチを制御するバイメタル素子と熱伝達関係にあ る各相用の抵抗加熱器を利用していた。過負荷が検知された場合、例えば、抵抗 加熱器からバイメタル素子へ多量の熱が投入された場合、バイメタル素子が関連 スイッチを開き、接触器コイルが遮断され、電気装置の関連部品が電源から遮断 される。 より最近では、抵抗加熱器-バイメタル素子型式の継電器に代わって、電子式 の過負荷継電器が登場している。例えば、1993年1月12日付けでズーズリ(Zuzuly )に発行され、共通して譲渡された米国特許証第5179495号を参照のこと。これを 此処に引用することで、該特許証に開示されているすべてを本明細書に取入れた こととする。この種の回路の出力は、通常、比較的低電力であり、その結 果、接触器コイル電流を制御する出力用に、ソリッドステートスイッチが必要と される。 ある例では、過負荷継電器は、外されると、開位置にとどまり、接触器への電 流の流れが防止され、リセットは手動で行わねばならない。通常、押しボタンが 採用されているので、装置の操作員は、押しボタンを押してシステムをリセット し、過負荷継電器の接点を閉じ、再び接触器コイルへ電流を流し、これによりま た接触器接点が閉じられ、電流が電気装置へ供給される。 同時に、該当する規格により、押しボタンおよび関連機械部材は、過負荷時に はリセット目的で押しボタンを押しても、過負荷継電器接点が閉じられないよう に構成することが要求されている。こうすることで、過負荷状態が発生するか、 もしくは過負荷継電器のリセット処置時に過負荷状態がまだ継続していた場合に は、電気装置の焼損が防止されるが、他方、この規則の目的は、押しボタンが、 リセット位置に押込まれたままになるか、該位置で動かなくなるかすることで、 過負荷継電器の構成に不都合が生じないようにすることである。このような特徴 を有する過負荷継電器は、「外し自由」過負荷継電器として知られている。 ある場合には、また、始めに過負荷継電器を外した過負荷状態がその後緩和さ れた場合に、過負荷継電器を自動的にリセットする手段を備えることが望ましい 。そのような場合、外し機構が、制御回路から周期的にリセット信号を受取り、 機械的な構成により、リセット押しボタン等の操作なしで自動式にリセットが行 われるようにすべきである。 また、過負荷継電器には、継電器の状態をテスト目的で手動式に切替えること のできる手段を備えるのが望ましい。その場合、過負荷継電器は、リセット押し ボタンの操作なしで、もしくは実際に過負荷が生じることなしに、手動でリセッ トまたは外しできるようにすべきである。 多くの例では、また過負荷継電器が、過負荷継電器によってモニタされている 電気装置の部品への電流を一時的に中断するのに使用可能な手段を備えるのが望 ましい。 本発明は、前記の能力および特徴を、経済的に製造可能な信頼性のある機械式 外し機構のその他の特徴と共に、併せ備えている過負荷継電器を得ることを目指 している。 発明の要約 過負荷継電器用の新たな、改良された外し（トリップ）機構を得ることが本発 明の主な目的である。より具体的に言えば、本発明の目的は、手動式または自動 式のリセットモードによりリセット可能な、技術上「外し自由」型と呼ばれる機 構を得ることである。本発明の目的は、またテスト目的で外しまたはリセット可 能な過負荷継電器、それも手動式に電気装置への電力を一時遮断する手段を有す る過負荷継電器を得ることにある。 本発明の一態様により得られる過負荷継電器用外し機構は、２つの安定位置間 で旋回運動するように、ハウジング内のピボット上に取付けられた双安定接極子 を有するハウジングを含んでいる。ハウジング内には固定接点が配置され、可動 接点は、接極子（アーマチャー）により保持され、固定接点との閉位置へ移動し て、２つの安定位置の一方の位置を占め、かつまた固定接点に対する開位置へ移 動して、２つの安定位置の他方の位置を占める。掛止アームは、接極子に保持さ れ、掛止面を有している。ハウジング上には、ばねが取付けられ、該ばねが掛止 フィンガを有し、該掛止フィンガが、掛止面へ掛止されて、２つの位置の一方に 接極子を保持する。掛止フィンガを選択的に解除するための手段が備えられてい る。 一好適実施例の場合、解除手段は、手動式の操作手段を含み、該操作手段は、 更に好ましくは、掛止アームに対し接近・離間するように、ハウジング上に往復 動可能に設けられた押しボタンの形式である。 一実施例では、戻り止めがハウジング内に配置され、選択的に押しボタンと掛 止可能であり、掛止フィンガを解除する位置に押しボタンを保留する。 一好適実施例では、付加的なばねが、掛止アームにより担持され、接極子が該 一方の位置にある場合に、押しボタンの往復動経路内へ移動可能のリセットフィ ンガを有している。押しボタンは、更に、リセットフィンガに面したストッパ面 を有して押しボタンの往復動時にストッパ面が掛止され、リセットフィンガが掛 止アームを押圧し、接極子を、リセット目的で該２つの位置の他方へ移動させる 。 本発明の別の態様によれば、過負荷継電器用の外し機構が、ハウジングと、２ つの位置間での旋回運動するように、ハウジング内のピボット上に取付けられた 細長の接極子（アーマチャー）と、ピボットから間隔をおいた位置に接極子の一 方の側から延在する支柱とを含んでいる。支点は支柱上に存在し、細長の接触バ ーが、両端部の中間で支柱に取付けられている。接極子にはばねが担持され、接 触バーを支点に対し付勢しており、他方、間隔をおいた１対の固定接点が、該２ つの位置の一方では接触バーにより架橋され、該２つの位置の他方では接触バー から間隔をおいた位置にハウジング内で取付けられている。この場合、接点の開 閉の結果、接点の拭い運動が生じるように構成されており、このことは、低電圧 値および／または低電流値で良好な電気コンダクタンスを得る上で望ましいこと である。 一好適実施例の場合、接触レベリングリブが、ハウジングに設けられているこ とで、接極子が該２つの位置の他方の位置にあるときには、接触バーに接触し、 接触バーを固定接点と公称で平行に維持する。 本発明の更に別の態様による過負荷継電器用外し機構は、ハウジングと、ハウ ジング内を２つの位置間で移動可能に取付けられた接極子と、ハウジング上の固 定接点と、固定接点に対し接近かつ離間可能に接極子に保持された可動接点とを 含んでいる。可動レバーが、接極子と組合わされ、接極子を２つの位置の少なく とも一方から他方へ移動させるように操作可能である。レバーの操作部材が備え られ、レバーに対し接近かつ離間する可動の部材を含んでいる。ばねフィンガが 、レバーか操作部材のうちのどちらか一方により担持され、そこから鋭角をなし てレバーか操作部材のうちの他方へ延在している。該レバーか操作部材のうちの 他方には、ストッパ面が設けられ、該ストッパ面は、接極子が一方の位置にあり 、操作部材がレバーのほうへ移動せしめられた場合、ばねフィンガと掛止される ように位置決めされている。このストッパ面は、接極子が２つの位置の他方の位 置へ移動すると、ばねフィンガから離れ、ばねフィンガを解放する。 一好適実施例の場合、前記ばねは、支柱上に取付けられたコイルを有するねじ りばねであり、ばねフィンガがコイルから延在している。 極めて好ましい一実施例の場合、この支柱はレバー上に配置され、ストッパ面 は、手動式であるのが好ましい操作部材に設けられている。更に好ましいのは、 この手動式操作部材が、ハウジングに往復動可能に設けられた押しボタンである ことである。 一好適実施例の場合、押しボタンは、ハウジング内に付加的に回動可能に取付 けられ、更に押しボタンを回動させることで掛止可能な戻り止めを含み、この戻 り止めにより押しボタンがレバーに対する所望の位置に保持されることで、自動 リセットモードが設定される。 極めて好ましい一実施例の場合、掛止面が、レバーに設けられ、第２ねじりば ねがハウジングに取付けられたコイルを有しており、該コイルから掛止フィンガ が掛止面のほうへ延び、接極子が該一方の位置にある場合、掛止面に掛止係合す る。押しボタンは、押しボタンがレバーのほうへ移動し、かつばねフィンガがス トッパ面内に掛止される前に、掛止フィンガを掛止面から解放するように構成さ れている。 本発明の付加的目的および利点は、以下の説明で部分的に明らかになるか、も しくは本発明を実施することで知ることができよう。本発明の目的および利点は 、特に請求の範囲に示した装置とそれらの組合わせとにより実現かつ達成するこ とができる。 図面の説明 添付図面は、本明細書に組込まれ、その一部をなし、本発明の現時点における 好ましい実施例を示すものであり、かつまた、既述の全般的説明と、好適実施例 についての以下の詳細な説明と相俟って、本発明の原理の解明に役立つものであ る。 図１は、自動リセットモードに対応する構成部材配置での、本発明による外し 機構の部分正面図、 図２は、部材を部分的に破断して示した、図１同様の図、 図３は、自動リセットモードで過負荷継電器が外されつつある状態での構成部 材を示す図、 図４は、自動リセットモードで外しが行われた後の構成部材配置を示す図、 図５は、手動リセットモードでリセット位置にある機構の場合の構成部材配置 を示す図、 図６は、手動リセットモードで、外された状態での構成部材を示す図、 図７は、自動リセット操作中の構成部材位置を示す図、 図８は、手動リセット操作中の構成部材位置を示す図、 図９は、手動リセットのほぼ完了時の構成部材位置を示す図、 図１０は、外し後、リセット押しボタンを押した状態での構成部材位置を示す 図、 図１１は、過負荷継電器がモニタしている電気装置を一時的に遮断する操作中 の構成部材位置を示す図、 図１２は、テスト目的での継電器のセットまたはリセット中の構成部材位置を 示す図、 図１３は、継電器を一方の安定位置から他方の安定位置へ切替える操作に関係 するばね力を示す線図である。 好適実施例の説明 図１および図２には、過負荷継電器が、リセット位置で示され、全体を符号１ ０で示されたハウジングを含み、該ハウジングには、全体を符号１２で示された 第１組の常時開固定接点と、全体を符号１４で示された常時閉固定接点とが取付 けられている。ハウジングはピボットピン１６を有し、該ピボットピン上で、全 体を符号１８で示された細長の双安定接極子が旋回する。接極子１８は、全体を 符号２０で示された第１組の可動接点と、全体を符号２２で示された第２組の可 動接点とを有しており、これらの可動接点が、固定接点１２、１４とそれぞれ協 働する。 全体を符号２４で示された掛止レバーは、接極子１８に接続され、接極子と一 緒に可動であり、したがってピボットピン１６を中心として接極子１８の２つの 安定位置間を揺動する。 ハウジングには、全体を符号２６で示された手動操作部材が取付けられており 、該操作部材が、押しボタン２８と下方へ延びるシャンク３０とを有している。 操作部材は、ハウジング１０内に、概して掛止レバー２４に対し接近および離間 する往復動が可能に取付けられている。全体を符号３２で示された手動停止操作 部材も、ハウジング１０内に往復動可能に取付けられ、上部の押しボタン３４と 下 部のシャンク３６とを有し、該シャンクは、常時閉接点１４、２２を一定条件下 で開操作可能である。 固定接点１２について言えば、該固定接点は、電気的かつ物理的に間隔をおい た接点３８、４０を有している。接点３８、４０は、細長の接触バー４２によっ てブリッジされるようになっている。接触バー４２は、接極子１８と等方向に延 在し、中央部がルーズに支柱４４上に配置され、支柱は、接極子１８の延び方向 に対して、かつまたピボット１６の一方の側に対して、概して横方向に接極子１ ８から延びている。支柱４４は、その上端部近くに、接触バー４２用の支点とし て働く横材４６を有している。接極子１８が保持するばね４８は、接触バー４２ を支点４６に対し付勢している。 常時閉接点１４、２２は、細長の接触バー５０を有する事実上等しい構成部材 を有し、該接触バーは、電気的かつ物理的に間隔をおいた１対の固定接点５２、 ５４をブリッジするようにされている。接触バー５０は、接極子１８上の支柱５ ６により保持され、ばね５８により横材６０に対し付勢されており、該横材は、 また横材５０の支点を形成している。横材４６、６０が、それぞれの接触バー４ ２、５０に、接触バーのほぼ中点で係合していることが分かるだろう。 接極子１８について言えば、該接極子は、第１磁極片６２と、平行に間隔をお いて設けられた第２磁極片６４とを含んでいる。磁極片６２、６４は、ピボット １６と２個の永久磁石６６とをサンドイッチ状に挟み込んでいる。永久磁石６６ は、単一の構造物である。ピボット１６を受容するため、便宜上、２個の別個の 磁石として図示されている。 ハウジング１０は、磁極片６２、６４の間に配置された脚７２、７４を有する 浅いＵ字形の継鉄または磁極片７０の上方に配置されている。図２に見られるよ うに、ボビン７６が、磁極片７０の中間部７８の周囲に配置され、その上に電気 導体８０が巻付けられ、電気コイルを形成している。ボビン７６には、単一のコ イルが巻付けられる場合もあれば、２個の電気的に別個のコイルが、一方の上に 他方を巻付ける形式で巻付けられる場合もある。その個々の構成は、電子回路の 制御モードに応じて決められる。その構成が、コイル８０を流れる電流を逆にし て、継電器を一方の状態から他方の状態へ切替える形式であれば、単一のコイル だけを使用すればよい。他方、その構成が、電流を逆にせず、電流を一方のコイ ルから他方のコイルへ切替える形式であれば、互いに反対に巻付けた２個のコイ ルが、電気導体８０として使用されよう。 掛止レバー２４について言えば、該掛止レバーは、ハウジング１０内を接極子 １８と共に図１と図４とに示した位置の間を可動である。掛止レバーは、その上 端に、ハウジング１０の開口（図示せず）の下に位置する細長の切欠き８２を有 している。手動のテスト目的では、工具、例えばねじ回し等の先端を、開口から 切欠き８２へ差込み、掛止レバー２４を手の力で、図１の位置と図４の位置との 間で移動させることができる。 切欠き８２のすぐ下には、２つの隣接する表面８４、８６によって掛止面が形 成されている。掛止面８４、８６の下には、上向きの端部９０を有するばね掛止 フィンガ８８が位置し、該端部が、後述する一定条件下で掛止面８４、８６のう ちの面86を取囲むようにされている。掛止フィンガ８８は、全体を符号９４で示 したねじりばねのコイル９２から延びている。該ねじりばねは、支柱９６に取付 けられるか、またハウジング１０のポケット内に取付けられている。あるいはま た、ばね９４を掛止レバーに取付け、掛止面８４、８６をハウジング１０に設け てもよい。 コイル９２の、掛止フィンガ８８とは反対側の端部９８は、ハウジング１０に 支えられ、支柱９６上でのコイル９２の回動を防止している。掛止フィンガ８８ は、掛止レバー２４を接極子１８の２つの安定位置の１つに掛止することができ る。この操作は、例えば図６と図７に示されている。 掛止レバー２４は、またピボット１６と概して平行な支柱１０２にすぐ隣接し て、平らな斜めの突出部１００を保持している。支柱１０２には、全体を符号１ ０４で示された第２ねじりばねが取付けられ、その一端が突出部１００に固定さ れることで、ねじりばねのコイル１０８が支柱１０２の周囲で回動するのが防止 されている。ねじりばね１０４の他端１１０は、リセットフィンガとして機能し 、突出部１００の端部を越えて鋭角をなして斜めに押しボタン２６の方向へ延び ている。これと関係して、押しボタン２６のシャンク３０は、ストッパ面として 機能する切欠き１１２を有し、リセットフインガ１１０と協働して、掛止レバー ２ ４を図４に示した位置、つまり引外し位置から、図１に示したリセット位置へ移 動させる。 押しボタン２６について言えば、該押しボタンの下端には突起１１４が設けら れ、該突起に付勢ばね１１６が支えられている。付勢ばね１１６は、押しボタン ２６を上方へ付勢する力を有し、例えば図５に示した位置へ押しボタンを付勢し ている。 シャンク３０のすぐ上に位置する操作部材２６の押しボタン１８は、図２から 最もよく分かるように、外方へ延びる舌状部または突起１２０を有している。同 時に、ハウジング１０は、拘束面１２２を有する第１切欠きと、戻り止め面１２ ４を有する第２切欠きとを有している。図２に示したように、拘束面１２２は、 戻り止め面１２４の上方かつ前面に位置している。例えば図５に見られるように 、突起１２０は、拘束面１２２に当接されて、ハウジング１０内に手動操作部材 ２６を保留する。 好ましくは、操作部材２６は、突起１２０を除いて概して円筒形に形成され、 ハウジング１０内で回動かつ往復動が可能にされている。その結果、操作部材２ ６を、例えば図１に示した位置に押下げると、該操作部材は、戻り止め面１２４ の下に位置するように回動させることができる。この位置で、操作部材２６は、 その最も下方の、自動リセットモードに対応する位置に拘束される。 自動リセットモードでは、例えば図１および図２に見られるように、特に、突 起１２０が掛止フインガ８８の上端部９０に当接される。これにより、図１に見 られるように、掛止フインガ８８は、掛止アーム２４の掛止面８４、８６との掛 止を外された状態で保持される。 次に停止操作部材３２について言えば、該操作部材は、既述のように、ハウジ ング１０から突出する押しボタン３４と、接触バー５０の端部上方に位置する下 端部１３０を有する下垂シャンク３６とを含んでいる。停止操作部材３２は、付 勢ばね１３２により、図１に示した位置へ付勢されている。しかし、押しボタン ３４は、ばね３４による付勢力に抗して押し下げられることで、端部１３０を、 常時閉の接点組１４、２２の接触バー５０に当接されることが分かろう。こうす ることで、接触バー５０は、接点５４から分離され、これに関係する回路が遮断 される。この場合の物理的配置は、図１１に示されている。 組立体の物理的構成は、接触バー４２、５０用の第１と第２の接触レベリング リブ１３４、１３６によって完了する。レベリングリブ１３４は、ハウジング１ ０に設けられ、ピボット１６から遠い方の、関連接触バー４２、５０の端部の下 に位置するように、内方へ接極子１８の方向に延びている。レベリングリブ１３ ４、１３６は、次のように構成されている。すなわち、レベリングリブの各接触 バー４２、５０が関連固定接点組１２、１４に対し開位置にある場合に、接触バ ー４２または５０が、２つの接点（固定接点１２の場合は接点３８、４０、固定 接点１４の場合は接点５２、５４）間の線と、開位置で公称上平行となるように 構成されている。この関係は、例えば図１では、接触バー４２について示され、 例えば図４では、接触バー５０について示されている。この構成の目的とそれに より得られる利点とを、以下で説明する。 図１および図２の場合、外し機構はリセット位置で示され、該機構が自動リセ ットモードにセットされている。接極子１８は、２つの安定位置の一方（すなわ ち第１位置）にあり、接触バー５０が、常時閉固定接点５２、５４をブリッジし ている。通常の場合、固定接点５２、５４は、過負荷継電器によりモニタされる べき電気装置の部品を制御する接触器と直列配置されよう。 その場合には、接触バー４２は、固定接点組立体１２の接点３８、４０からは 間隔をおいて位置することになる。この接点組は、例えば継電器が外された（ト リップされた）ことを指示するため、指示器のライト等を操作するのに使用され る。なぜなら、接触バー４２が接点３８、４０をブリッジすれば、接極子１８は 、外し位置に相当する他方の安定位置（すなわち第２位置）を占めることになる からである。 図３は、自動リセットモードで、外し過程にある構成部材の位置を示している 。容易に分かるように、接極子は、不安定なモードで、２つの安定位置のほぼ中 間に位置し、言い換えると、磁極片６２、６４が継鉄７０の脚から事実上等間隔 である。この状態は、電気導体８０に与えられる制御信号によって生じ、継鉄７ ０内には、接極子１８を図１に示した位置から図４に示した位置へ切替え可能な 磁力が発生する。 図４は、そのようにして機構が外された（トリップされた）場合の構成部材の 配置を示している。この例の場合、機構は自動リセットモードの配置である。 接触バー５０は、もはや接点５２、５４をブリッジしてはおらず、継電器がモ ニタしている電気装置の部品用接触器の制御回路が遮断され、そこへの電流が遮 断される。同時に、接触バー４２が、接点３８、４０に対して閉じられ、該接点 は、過負荷継電器が実際に既述のように外された（トリップされた）ことを指示 する指示器のライト等の回路を完成させるのに使用できる。特に見なければなら ない点は、この場合、押しボタン操作部材２６の突起１２０が、掛止フィンガ８ ８の上端部９０を掛止アーム２４の掛止面８４、８６との掛止へ向けて移動しな いようにしている点である。その結果、リセットパルスがコイル８０に与えられ て、はじめに継鉄７０にかけられた磁界が逆にされても、その結果生じる磁力に より構成部材が、掛止フィンガ８８に妨げられることなく、既述のようにリセッ ト位置を示す図１の配置に戻される。 次に図５には、種々の構成部材が、手動リセットモードの場合のリセット位置 で示されている。この状態では、押しボタン操作部材２６が回動されることで、 その突起１２０が、下に位置する戻り止め面１２４にではなく、拘束面１２２に 当接される。掛止フィンガ８８の上端部９０は、掛止面８４、８６の一部を形成 する面８４に当接される。外し信号が電気導体８０（図２）に与えられて、接極 子１８がピボット１６を中心として時計回り方向に旋回すると、掛止アーム２４ も時計回り方向に揺動し、掛止フィンガ８８が、図６に示すように、掛止面８４ 、８６に掛止され、接極子１８を外し位置に保持する。この状態で、リセットパ ルスが導体８０（図２）に与えられても、リセットの企図は、掛止フィンガ８８ が逆時計回り方向での掛止アーム２４の完全な運動は阻止することで実現されな い。接極子１８は、図６と図７との比較から分かるように、その安定的な外し位 置から僅かだけ移動できるが、それ以上は、掛止フィンガ８８によって拘束され ているため、移動しない。その間、接点の状態は変わらないままである。その結 果、自動リセットパルスが導体８０から除去されれば、構成部材は、永久磁石に よる磁場により、図６に示した位置へ戻される。 図８は、手動リセット操作を示している。この場合、掛止フィンガ８８の上端 部９０は、横方向の延び（図示せず）を有しているため、掛止面８６に接触する だけでなく、掛止面をこえて延在し、既述のように、突起１２０の下に位置して いる。その結果、押しボタン操作部材２６に下向き力を加えると、まず、掛止フ ィンガ８８が、図８に示した位置へ移動する。つまり掛止面８４、８６から外さ れる。構成は、掛止フィンガ８８が掛止面８４、８６から外されると、直ちに、 押しボタン操作部材２６のシャンクの切欠き１１２が、ねじりばね１０４のリセ ットフィンガ１１０に掛止されるようになっている。押しボタン操作部材２６を 更に押し続けると、構成部材は、図９に示した位置に移動し、この位置では、接 極子１８は、中心をこえてリセット状態に相当する安定位置方向へ移動したこと になる。この時点で、永久磁石６６の磁力は、接極子１８を、その安定的なリセ ット位置へ完全に移動させるのに十分となる。 この経過は、リセットフィンガ１１０が、上方へ、押しボタン２６方向へ鋭角 をなして延びているために、切欠き１１２に掛止される結果生じることが認めら れよう。詳しく言えば、押しボタン２６が下方へ移動し、リセットフィンガ１１ ０が、支柱１０２を中心として時計回り方向に旋回することで、その有効長さが 増加する。押しボタン操作部材２６は、図に見られるように、垂直の固定経路を 有しているので、リセットフィンガ１１０の有効長さの増加は、もっぱら、ピボ ット１６を中心とした逆時計回り方向に掛止アーム２４を駆動する作用を有し、 その結果、接極子１８が中心をこえて、２つの安定位置の一方のリセット位置方 向へ移動することになる。 図９に見られるように、接極子１８は、安定的なリセット位置に完全には達し ていない。しかし、磁石６６が、引き続き接極子１８をリセット位置方向へ移動 させると、支柱１０２の移動につれて掛止アーム２４が逆時計回り方向に移動し 続けることが分かるだろう。これによって、またねじりばね１０４が逆時計回り 方向へ移動し、その結果、最終的にリセットフィンガ１１０が切欠き１１２から から外される。その場合、該リセットフィンガは上方へはね上がり、突出部１０ ０で停止させられ、かつ構成部材は、概して図５に示した位置を占めることにな る。 次に図５および図６を参照して、外し（トリップ）機構の外し（トリップ）自 由モードを説明する。押しボタン２６を押さえ付けるか押し込むかして機構を不 働化する企図の場合、該押しボタンは、接極子１８が安定的なリセット位置にあ る場合は、シャンク３０のストッパ面を形成する切欠き１１２がリセットフィン ガ１１０の端部の下になるように移動させられる。その結果、外し（トリップ） パルスが導体８０（図２）に与えられても、リセットフィンガ１１０は、切欠き １１２に掛止されず、図１０に示したように、単にシャンク３０の側部に当接さ れるだけとなり、接極子１８は、常時閉固定接点１４が開き、常時開固定接点１ ２が閉じることで外し（トリップ）が行われるのに十分なだけ移動する。図１０ には、そのすべてが示されている。この点に関して望ましいことは、シャンク３ ０の側部に、符号１５０で示したような僅かなアンダカット部を設けることで、 外し位置への掛止アーム２４の移動が、シャンク３０とリセットフィンガ１１０ の上端部とがぶつかり合って所望の目標に達する前に停止しないよう保証される ことである。 既におおよそは触れたことだが、停止操作部材３２は、手動で押し下げて、そ の下端部１３０を、継電器の常時閉回路の一部を形成している接触バー５０と接 触させて、一時的に該回路を開路にすることができる。この状態が、図１１に示 されている。 図１および図１２について見ると、時計回り方向での掛止アーム２４の運動に 抗するのが磁石６６の磁力のみの場合、切欠き８２に工具をあてがうことで、機 構を、図１のリセット位置から引外し位置へ切替え得ることが容易に分かるだろ う。逆に、接極子１８を、テスト目的で、安定的な外し位置からリセット位置へ 移動させるには、掛止フィンガ８８が掛止面８４、８６に掛止されている結果と して、かなりの抵抗に遭う。しかし、ねじりばね９４は、その一部が掛止フィン ガ８８をなす一方、低電圧、低電流のパルスが機構用の半導体制御回路を介して 与えられる場合、切替えに抵抗するには十分に強力だが、ねじ回し等の先端を介 して切欠き８２に加えられる手の力に抗するには強さが不十分である。したがっ て、図２に見られるように、ばねフィンガ８８は、その力に応じてたわみを生じ 、掛止面８６、８８からスリップし、接極子１８がリセット位置へ戻される。 既述のことから、いくつかの機能が明らかになる。一例を挙げれば、この継電 器により、所望の手動リセット、自動リセット、外し自由の操作モードが可能に なる。加えて、この継電器機構により、停止機能ならびに、ばねフィンガ８８の 存在にもかかわらず２つの安定位置間で接極子１８を移動させることによって、 継電器をテストする手動式の手段が得られる。 重要な点は、接触バー４２、５０を、横材４６、６０により形成される支点と 関連付けた独特な構成と、旋回可能に取付けた接極子１８とにより、接点が、互 いに接近または離間することで開閉させられるのみでなく、接触バー４２、５０ 上の接点が、開閉時に固定接点対１２、１４に対し横方向に移動するため、拭い 作用もが得られる点である。これによって、低電圧および／または低電流状況に おいても良好な接触が保証される。 加えて、接触バー４２、５０と各支柱４４、４６との独特の構成が、付勢ばね ４８、５８と共に、接極子１８を２つの安定位置間で移動させるのに要する電力 量を低減させている。特に、継電器を一方の安定位置から他方の安定位置へ切替 えるのに役立つ、導体８０（図２）により得られる力には、閉接点組に作用する ばね力により得られる力が付加される。更に、開いた接触バー４２または５２が 、関連レベリングリブ１３４、１３６に接すると、そのばね力が、またコイル８ ０を流れる電流により得られる磁力を助成するのに役立ち、それによりまた所要 電力が低減される。 図１３は、接点とレベリングリブとの独特の構成の利点を示す、力の線図であ る。線２００は、接極子１８を一方の安定位置から他方の安定位置へ移動させる のに必要な磁力と、中心位置に対する接極子角度との関係を示すものである。中 心位置では、所要トルクはゼロである。 線２０２は、接触バーの１つをその関連支点方向へ付勢するばねの圧縮の結果 生じる、磁力に逆作用する力を示す。例えば図１について見れば、線２０２は、 接触バー５０に対するコイルばね５８の圧縮によりシステムに作用する力を示し ている。 更に別の線２０４は、開いた接触バーが関連レベリングリブに接した結果生じ る、磁力に抗する力を示している。これは、図１に見られるように、接触バー４ ４がレベリングリブ１３４と接触した場合である。 線２００、２０２、２０４により示された力の合力は、符号２０６で示されて いる。この合力が、システムの磁力の克服に要する力より、かなり小さいことが 直ちに分かるだろう。この結果、システム操作に要する力は、関係する総力がシ ステムの磁気部材のみから得られる場合より、かなり小さいものとなる。またこ のことは、既述のズーズリ(Zuzuly)の特許に開示されたような自己動力式の過負 荷継電器の場合、コンデンサ等に動力を蓄える機会がほとんど無い始動時であっ ても、継電器を引外すには十分な力が得られることを意味している。なぜなら、 既述の独特な構成のため、必要とする力が極めて小さいからである。当業者には 、このことが重要な特徴であることが直ちに認められよう。なぜなら、特にモニ タされている電気装置部品が電動機の場合、電動機が動かないことが極めてしば しばあり、望ましくない過負荷が装置部品の一続きの操作のそもそもの最初から 生じることがあるからである。したがって、装置部品の保護は、適当な保護を備 えることで、始動時の過負荷に対しても最小化される。 このほかの利点および変更態様は、当業者には容易に得られるだろう。したが って、本発明は、そのより広範囲にわたる態様において、個々に図示し、説明し た特定の細部や代表例に限定されるものではない。したがって、請求の範囲の各 項およびその等価物により定められるような発明概念全体の精神または範囲を逸 脱することなしに、種々の変更態様が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 過負荷継電器用のトリップ機構において、 ハウジングと、 ２つの安定位置間で旋回運動可能に前記ハウジング内のピボット上に取付けら れた双安定接極子と、 前記ハウジング内の固定接点と 前記２つの安定位置の一方の位置に就く場合は前記固定接点との閉位置へ移動 するように、また前記２つの安定位置の他方の位置に就く場合は前記固定接点に 対する開位置へ移動するように、前記接極子に保持された可動接点と 前記接極子と前記ハウジングの一方が備えている掛止面と、 前記接極子と前記ハウジングの他方に取付けられたばね、それも前記掛止面へ 掛止するための、かつまた前記接極子を前記２つの安定位置の一方に拘束するた めの掛止フィンガを有するばねとを含んでいる、過負荷継電器用のトリップ機構 。 ２． 前記掛止面が、前記接極子により担持された掛止アームに設けられてい る請求項１に記載されたトリップ機構。 ３． 更に前記掛止アームを不働化する手段を有している、請求項１に記載さ れたトリップ機構。 ４． 前記不働化する手段が手動操作部材を含んでいる、請求項３に記載され たトリップ機構。 ５． 前記手動操作部材が、前記掛止アームに対し接近および離間の運動可能 な、前記ハウジングに往復動可能に取付けられた押しボタンである、請求項４に 記載されたトリップ機構。 ６． 更に、前記掛止フィンガを不働化する位置に前記押しボタンを保持する ために、前記押しボタンにより選択的に掛止可能な、前記ハウジング内の戻り止 めと、前記押しボタンを前記不働化位置から離れるように付勢する手段とを含ん でいる、請求項５に記載されたトリップ機構。 ７． 前記押しボタンが、前記ハウジングに付加的に回動可能に取付けられる ことで、前記戻り止めに対し掛止または掛止解除されるように回動可能である、 請求項６に記載されたトリップ機構。 ８． 更に、付加的なばねが含まれ、該ばねが、前記掛止アームに担持され、 かつ前記接極子が前記一方の位置にある場合に、前記押しボタンの往復動経路内 へ移動可能なリセットフィンガを有しており、前記押しボタンが、更に前記リセ ットフィンガに面するストッパ面を含み、前記押しボタンが往復動する時にスト ッパ面が前記リセットフィンガに掛止されることで、前記フィンガが前記掛止ア ームと前記接極子とを前記２つの位置の他方へ押動する、請求項５に記載された トリップ機構。 ９． 前記掛止アームが支柱を担持し、該支柱が前記ピボットに対し概して平 行かつ間隔をおいて配置され、前記付加的なばねが、前記支柱上に配置されたコ イルを有するねじりばねであり、前記フィンガが前記コイルから前記押しボタン の方へ、前記押しボタンの往復動経路に向かって鋭角をなして延在している、請 求項８に記載されたトリップ機構。 １０． 前記押しボタンが細長のシャンクを有し、前記ストッパ面が前記シャ ンクに設けられた切欠きである、請求項８に記載されたトリップ機構。 １１． 前記接極子が、細長であり、かつ前記接極子の延び方向に対し概して 横方向に延びる細長の接触取付け支柱を含んでおり、前記可動接点が、前記接極 子と概して平行な細長の接触バーと、前記支柱上の支点と、前記接触バーを前記 支点に掛止するように付勢するため、前記接極子に担持された付勢ばねとを含ん でおり、これによって、前記固定接点と可動接点との間の相対運動が拭い作用を 生じさせる、請求項１に記載されたトリップ機構。 １２． 前記固定接点が、前記接触バーにより架橋するようにされた２つの間 隔をおいた接点を含み、更に前記ハウジングに設けられ、かつ前記接触バー端部 が接触するようにされた接触レベリングリブを有し、これにより前記接極子が旋 回して前記接触バーが前記固定接点から離間するさい、接触バーの移動が制限さ れる、請求項１に記載されたトリップ機構。 １３． 過負荷継電器用の引外し機構において、 ハウジングと、 ２つの位置間で旋回運動ができるように、前記ハウジング内のピボットに取付 けられた細長の接極子と、 前記ピボットから間隔をおいた位置で、前記接極子の一方の側から延びる支柱 と、 前記支柱上の支点と、 前記支柱上に、接触バー両端部の中間で取付けられた細長の接触バーと、 前記接極子により担持され、前記接触バーを前記支点に対し付勢するばねと、 前記ハウジング内に取付けられ、前記２つの位置の一方の位置の場合には前記 接触バーにより架橋されるように配置され、前記２つの位置の他方の位置の場合 には前記接触バーから間隔を有するように配置された１対の間隔をおいた固定接 点と、 前記接極子が前記２つの位置の他方の位置にある場合に、前記接触バーに接触 するように前記ハウジングに設けられた接触レベリングリブとを含んでいる、過 負荷継電器用のトリップ機構。 １４． 前記レベリングリブが、その側上の接触バーを前記ピボットから遠い 支点の側に接触させるように配置されている、請求項１３に記載されたトリップ 機構。 １５． 前記レベリングリブが前記接触バーと前記接極子との間に配置されて いる、請求項１３に記載されたトリップ機構。 １６． 前記接極子が、その両端部の中間で旋回し、前記ピボットの各側に１ つずつ、２つの前記支柱および支点が備えられ、各支柱に１つずつ、２つの前記 接触バーが備えられ、各接触バーに１つずつ、２つの前記付勢ばねが備えられ、 各接触バーに１つずつ、二対の前記固定接点が備えられ、各接触バーに１つずつ 、２つの前記レベリングリブが備えられている、請求項１３に記載されたトリッ プ機構。 １７． 前記接極子が、双安定磁気接極子であり、更に前記ピボットを中心と して揺動運動するように前記接極子に担持され、かつ掛止面を有する掛止アーム と、前記ハウジングに取付けられ、前記掛止面へ掛止して前記接極子を前記２つ の位置の一方に拘束する掛止フィンガを有するねじりばねと、前記掛止フィンガ を不働化する手段とを含んでいる、請求項１６に記載されたトリップ機構。 １８． 前記掛止アームが、前記２つの位置間で前記接極子を移動させるため に手動で加えられる力を受けるための力受容面を有し、前記ねじりばねが、手動 で加えられる力によって容易に克服できる程度に十分に弱くされており、これに より前記掛止フィンガが前記掛止アームを解放できる、請求項１７に記載された トリップ機構。 １９． 過負荷継電器用のトリップ機構において、 ハウジングと、 ２つの安定位置間で旋回運動可能に前記ハウジング内でピボット上に取付けら れた双安定接極子と、 前記ハウジング内の固定接点と 前記２つの安定位置の一方の位置に就く場合は前記固定接点との閉位置へ移動 するように、また前記２つの安定位置の他方の位置に就く場合は前記固定接点に 対する開位置へ移動するように、前記接極子に担持された可動接点と 前記接極子と前記ハウジングの少なくとも一方が備えている掛止面と、 前記接極子と前記ハウジングの他方に取付けられたねじりばね、それも前記掛 止面へ掛止するための、かつまた前記接極子を前記２つの位置の一方に拘束する ための掛止フィンガを有するねじりばねと、 前記掛止フィンガとの掛止及び前記掛止フィンガからの解放運動用に前記ハウ ジング内に往復動可能に取付けられた押しボタンとが含まれており、前記押しボ タンが押下げられて前記掛止フィンガと掛止されると、前記押しボタンが前記掛 止フィンガを前記掛止面から外し、前記掛止アームを解放する、過負荷継電器用 のトリップ機構。 ２０．過負荷継電器用のトリップ機構において、 ハウジングと、 前記ハウジング内で２つの位置間を移動するように取付けられた接極子と、 前記ハウジング内の固定接点と、 前記固定接点に対し接近および離間の運動を行うように、前記接極子に担持さ れた可動接点と、 前記接極子と接続され、かつ前記接極子を前記２つの位置の少なくとも一方か ら前記２つの位置の他方へ移動させるべく操作可能な可動レバーと、 前記レバーに対し接近および離間可能な部材を有する、前記レバー用の操作部 材と、 前記レバーと前記操作部材との一方により担持され、そこから前記レバーと前 記操作部材とのうちの他方へ向かって鋭角をなして延びるばねフィンガと、 前記レバーと前記操作部材のうちの他方に設けられたストッパ面とを含んでお り、該ストッパ面は、前記接極子が前記一方の位置を占め、かつ前記操作部材が 前記レバーの方へ移動させられる場合には、前記ばねフィンガにより掛止され、 また前記接極子が前記２つの位置の他方へ移動させられる場合には、前記ばねフ ィンガを脱掛止しかつ解放するように、位置決めされている、過負荷継電器用の トリップ機構。 ２１． 前記ばねが、支柱上に取付けられたコイルを有するねじりばねであり 、前記ばねフィンガが前記コイルから延びている、請求項２０に記載されたトリ ップ機構。 ２２． 前記支柱が前記レバー上に配置され、前記ストッパ面が前記操作部材 に設けられている、請求項２１に記載されたトリップ機構。 ２３． 前記操作部材が手動式の操作部材である、請求項２２に記載されたト リップ機構。 ２４． 前記操作部材が前記ハウジングに往復動可能に取付けられられた押し ボタンである、請求項２２に記載されたトリップ機構。 ２５． 前記押しボタンが、前記ハウジング内に付加的に回動可能に取付けら れ、更に前記押しボタンの回動により、前記押しボタンを前記レバーに対して所 望位置に保持できるように掛止可能な戻り止めを有している、請求項２４に記載 されたトリップ機構。 ２６． 更に、前記レバー上の掛止面と、前記ハウジングに取付けられたコイ ルを有する第２ねじりばねとを含んでおり、該コイルから前記掛止面の方向へ延 びる掛止フィンガが、前記接極子が前記一方の位置にある場合、掛止面と掛止接 触し、前記押しボタンが前記レバーの方向へ移動し、かつ前記ばねフィンガが前 記ストッパ面に掛止する前に、前記押しボタンが、前記掛止フィンガを前記掛止 面から解除するように配置されている、請求項２５に記載されたトリップ機構。 ２７． 前記接極子が、永久磁石をサンドイッチ状に挟み込んだ１対の間隔を おいた磁極片と、前記磁極片間に配置された継鉄・コイル組立体とを有する磁気 双安定接極子である、請求項２０に記載されたトリップ機構。 ２８． 過負荷継電器用のトリップ機構において、 ハウジングと、 第１位置と第２位置との間で旋回運動可能に前記ハウジング内のピボット上に 取付けられた接極子と、 前記ピボットから間隔をおいた位置で前記接極子の一方の側から延在する支柱 と、 前記支柱に弾性的に取付けられた第１接点と、 前記ハウジング内に取付けられ、前記接極子が前記第１位置にある場合には、 前記第１接点が接触するように、また前記接極子が前記第２位置にある場合には 、前記第１接点から離間するように配置された第２接点とを含んでおり、 しかも、前記第１位置から前記第２位置への、またはその逆の前記接極子の運 動が、前記固定接点と可動接点との間に拭い作用を生ぜしめる、過負荷継電器用 のトリップ機構。