JP3189367U - 接触器用のトリップデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】電流を得るために、相対的に互いに位置を変えることができる少なくとも２つの接点を有する電気的な真空スイッチの形態における接触器用のトリップデバイスを提供する。【解決手段】バネ１２の圧力が加えられた軸１３が少なくとも一つの接点を作動する。インターロックが、更に、軸１３を、圧縮バネ１２の圧力に抗して係合状態から外れた状態に保持する。駆動装置２１が設けられており、インターロックを開放する。【選択図】図１

Description

本考案は、電流を得るために、相対的に互いに位置を変えることができる、少なくとも２つの接点を有する電気真空スイッチの形態の接触器用のトリップデバイスに関する。

ＥＰ ０ ０４５ ０７２ Ｂ１における公知の真空スイッチは、２つの接点がアークチャンバ内に突き出している。これらの接点の電気端子への接続は、柔軟性のある導体により、アークチャンバの外側においてなされている。一方の電気接点は、アークチャンバに対して固定されている。他方の対応する接点は、作動機構により軸回転するように取り付けられている。他方の接点の位置の変更が、開いた位置と閉じた位置との間で位置を変更する機構により、可能とされている。

ＤＥ ４０ ０５ ５３２ Ａ１により開示されている真空スイッチは、真空アークチャンバを有している。真空アークチャンバを取り付けるために、規格に従った連結部が真空アークチャンバを外部端子に連結している。真空アークチャンバは、更に、アキシアル・トラクション機構により、スイッチ構造に連結されている。

公知の真空スイッチの欠点は、スイッチの作動中、互いに連絡されている連係要素において生ずる摩擦のために、あそびが生ずることである。このようなあそびによる悪影響が、接点の作動幅及び動作の同時性などのパラメーターに及ぶ。真空スイッチの機能は、これにより重大な悪影響を受ける。当該技術分野において公知の真空スイッチの別の欠点は、その構造が場合により技術的に複雑になることである。

ＥＰ ０ ０４５ ０７２ Ｂ１ ＤＥ ４０ ０５ ５３２ Ａ１

したがって、本考案の目的は、接触器のためのトリップデバイスにおいて、トリップ時間を大幅に短縮したものを提供することにある。さらに、接触器は、高い信頼性を備え、そして、経済的に製造することができるものでなければならない。

この目的は、実用新案登録請求の範囲の請求項１の特徴的な部分により達成される。

この接触器は、電線及び（モータなどの）装置をスイッチを切るときの過電流や過度に低い電圧から保護する、スイッチに関する。

本願は、真空スイッチを、電力工学における重負荷スイッチの一種として構成するものである。この真空スイッチの特徴は、接点を、空気のない空間（真空）に配置することにより、好ましくないスイッチングアークを低減することにある。

本考案は、接触器のためのトリップデバイスに関し、そして、この接触器は、少なくとも２つの接点を有する電気真空スイッチである。接点は、相対的に互いに位置を変えることが可能であり、それにより電流を得ることができる。真空スイッチの一方の接点は、例えば、スイッチハウジングに取り付けられている。真空スイッチの他方の接点は、接触リングにより、軸に間接的に連結されている。軸は、圧縮バネの圧力下において、少なくとも２つある接点の少なくとも１つを作動させる。

本考案によれば、インターロックが、軸を、係合状態から外れた状態に、バネの圧力に対し、保持しており、駆動装置がインターロックを開放するために設けられている。圧縮バネが拡張するとき、圧縮バネは、圧縮された圧縮バネに蓄えられた運動エネルギーを、軸に伝達する。真空接触器は、回路遮断器として、ほぼ全ての高電圧の範囲において、用いることができる。真空接触器は、このとき、真空の極めて高い絶縁耐圧を利用する。イオン化に利用することができる少数の気体分子により、生じ得るスイッチングアークを除去することができるが、それは、スイッチングエレメント間の距離が非常に短い場合においても可能である。このようにして、非常に高い電圧の取扱いが、火花連絡が生じることなく、可能である。

本考案の別の好ましい実施形態においては、接点を作動させ、そして、ハウジングプレート内で軸線方向に位置を変える接点リングが、軸のヘッドに配置されている。

接触リングは、真空接触器の少なくとも一つの接点に、軸とは反対の側において、連結されている。

接点バネが、電流を搬送する接触をハウジングプレートと接触リングとの間に維持するために、ハウジングプレートの開口部に設けられている。これらの接点バネは、ハウジングプレートの開口部の内周に配置されており、開口部の中心を向いて整列している。接点バネにより、電流が、遮断されることなく、ハウジングプレートにおいて接触リングが軸線方向に案内される際も、ハウジングプレートと接触リングとの間において、維持される。

本発明の別の好ましい実施態様においては、インターロックは、ハウジング内において支持されたレバー機構からなり、一方のレバーが駆動装置と係合し、他方のレバーが圧縮バネを引っ張る。両レバーは、対応する他方のレバーと係合するためのアーム部を有する。

接触器の大きさ及びスコープに応じて、圧縮バネ及びレバーは、異なる強さ及び形状において設けることができる。さらに、その際、レバー機構を圧縮バネの大きさに合わせることにより、トリップデバイスが休止状態にあるときは、圧縮バネが圧縮された状態のままになるようにすることができる。駆動装置と係合しているレバーは、閉鎖レバーとして設けられており、トリップデバイスの構成部分に、軸回転するように取り付けられている。レバー構造の他方のレバーは、支持レバーの形態を備えている。閉鎖レバーは、少なくとも一つの受入ノッチを備えており、圧縮バネが休止状態において圧縮されているときは、ここに支持レバーが係合する。

閉鎖レバー及び支持レバーは、それぞれ、２つの端部を有するレバーとして設けられている。圧縮バネが圧縮された休止状態では、支持レバーは、閉鎖レバーに掛止されている。支持レバーはＵ字形状の部材に軸回転するように配置され、このＵ字形状の部材は、このＵ字形状の部材と向き合うＵ字形状の部材とともに内チャンバを形成している。

さらに、本考案の好ましい別の実施態様は、トリップデバイスにおいて、空気圧式及び／又は液圧式及び／又は機械式の駆動装置を含んでいる。トリップデバイスが適用される分野に応じて、電磁的な駆動装置を使用してもよい。このとき、トリップデバイスは、圧縮空気又は液圧オイルを提供するラインを備えている。電磁的な駆動装置については、ソレノイドが設けられ、電流が流れるとき、磁界が形成される。

駆動装置は、好ましくは、閉鎖レバーのアームと係合する伸長可能なピストンを含む。

ピストンは、空気圧式及び／又は液圧式及び／又は電磁式の駆動装置に遠隔操作される接点が接することにより、作動する。接点により、伸長可能なピストンが駆動装置のハウジングの外側に変位される。ピストンは、閉鎖レバーのアームに作用し、閉鎖レバーはその重心を中心として軸回転し、支持レバーを開放する。

別の好ましい実施例では、接触器及びインターロック装置は、共通のハウジングに配置されている。このとき、共通のハウジングの内部は、機械チャンバと、電気チャンバとに分けられている。両チャンバは、互いに壁により分離されている。

本考案によれば、インターロックを作動するためのハンドルが、ハウジングの外側に配置されている。ハンドルは、アクセスパネルとして設けられてもよい。アクセスパネルは、共通のハウジングの外周に軸回転するように取り付けられている。トリップデバイスが休止状態にあるとき、アクセスパネルは共通のハウジングの外周に接触している。アクセスパネルは、共通のハウジングに接触しているとき、共通のハウジングの側壁を貫通している開口部を覆う。圧縮バネが拡張するとき、支持レバーは、アクセスパネルにより覆われた開口部に向かう方向への軸回転をする動作を完了する。

真空スイッチが閉じられたとき、支持レバーの上端が共通のハウジングの開口部を通って突き出す。このようにして、アクセスパネルが、共通のハウジングの外周におけるその取付点付近において、アクセスパネルがハウジングの外壁に対し一定の角度で延びる位置まで、軸回転する。

アクセスパネルを、支持レバーに対し、外側から押し付けることができ、そして、アクセスパネルがハウジングの外壁と接触する位置まで、軸回転させることができる。アクセスパネルは、そのとき、支持レバーが軸に向かう方向に軸回転するように、支持レバーに対し、作用する。このようにして、支持レバーは、支持レバーが閉鎖レバーの受入ノッチと係合する位置まで動かされる。

本考案の別の実施形態では、パネルは、スイッチハウジング上に、支持レバーの上端の付近に配置されている。パネルはハウジングに軸回転するように結合されており、支持レバーへのアクセスを可能にする。

本考案は、更に、閉鎖レバーが、好ましくは、少なくとも１つの受入ノッチを含むものを提供する。

本考案の別の有利な実施形態では、支持レバーは、少なくとも一つのフックを含んでいる。フックは、支持レバーを閉鎖レバーに掛止するために用いられる。

本考案によれば、支持レバーは、好ましくは、閉じた位置及び開いた位置において、軸回転をすることが可能である。支持レバーは、間接的に、圧縮バネに、横シャフトにより、連結されている。圧縮バネの伸び縮みに応じて、支持レバーは、閉じた位置又は開いた位置において、軸回転される。

さらに、Ｕ字形状の部材は、軸回転をする点を含むように提供することもできる。軸回転をする点は、閉鎖レバー及び支持レバーをＵ字形状の部材に対し軸回転するようにするために用いられる。

本考案を、更に詳細に、以下、幾つかの例を用いて、そして、その一般性を限定することなく、図面に示された１つの実施例を用いて、説明する。

図１は、トリップデバイスの側面図であり、本考案による支持レバーが開いた位置にある。 図２は、トリップデバイスの側面図であり、本考案による支持レバーが閉じた位置にある。 図３は、トリップデバイスの分解図である。 図４は、ハウジングプレートに案内された接触リングである。 図５は、接触バネを有するハウジングプレートである。 図６は、トリップデバイスの模式図を示す。

図１は、本考案による電気スイッチのスイッチハウジング１を示す。電気スイッチは、電気チャンバ３及び機械チャンバ４を有している。これらの２つのチャンバ３、４は、互いに壁５により分離されている。
真空スイッチ６は、電気チャンバ３に配置されており、２つのスイッチ接点７及び８を含んでいる。これらの２つのスイッチ接点７及び８は、真空スイッチ６のスイッチハウジング１内に配置されている。真空スイッチ６の上部のスイッチ接点７は、導電性のある回路基板１０に接続されている。機械チャンバ４に隣接している、その下端には、スイッチ接点８が接触リング１１に取り付けられている。

圧縮バネ１２が機械チャンバ４内に示されている。軸１３が、軸線方向に、圧縮バネ１２のコイル内に配置されている。参照番号１４が示しているのは、軸１３を貫通している横シャフトである。軸１３は、圧縮バネ１２上において、横シャフトにより支持されている。

内チャンバ１６は、機械チャンバ４の内側に配置されており、第１及び第２のＵ字形状の部材１７、１８を含んでいる。これらのＵ字形状の部材１７、１８は互いに係合し、互いにその脚部において連結されている。軸１３は、これらの２つのＵ字形状の部材１７、１８を、互いに接触したその上下の脚の部分において貫通している。軸１３の足部は、Ｕ字形状の部材１７、１８の脚部に固定されており、Ｕ字形状の部材１７、１８は接触リング１１からは間隔が空けられている。圧縮バネ１２は、コイル内に軸１３を包囲しており、間接的に、支持レバー２６の輪郭部３４に対し、横シャフト１４により、作用する（図１）。

軸１３は、軸線方向に、スイッチハウジング１の機械チャンバ４内において、延びており、そして、２つのチャンバ３及び４を互いに分けている壁５を貫通している。軸１３は、接触リング１１を、電気チャンバ３内において、貫通している。接触リング１１は、このとき、軸１３に取り付けられている。接触リング１１は、ハウジングプレート１９内を案内される。接触バネ２０が、ハウジングプレート１９の内周に配置されていることが、図４に示されている。

接触リング１１は、軸線方向及び／又は半径方向にハウジングプレート１９内において、電気的な接触を維持しながら、位置を変えることが可能とされている。接触バネ２０は、電気的な接触が、接触リング１１とハウジングプレート１９との間において、ハウジングプレート１９内における接触リング１１の軸線方向及び半径方向の位置の変更の間の両方において、維持されるために用いられる。

接触リング１１は、一方の側部において軸１３に取り付けられており、他方の側部において真空スイッチ６のスイッチ接点８に取り付けられている。軸１３の軸線方向の位置の変更は、スイッチハウジング１内において、圧縮バネ１２の変位の方向及びその逆方向になされ、それにより、ハウジングプレート１９内において、接触リング１１が軸線方向に位置を変える。

真空スイッチ６のスイッチ接点８とスイッチ接点７との距離は、軸１３の軸線方向の位置の変更により、スイッチハウジング１内において、変化する。そのとき、スイッチ接点７とスイッチ接点８との距離を増加又は減少させることができる。

駆動装置２１は、ピストン４０により閉鎖レバー２３の長脚部２２に作用するものであるが、機械チャンバ４内に設けられている。閉鎖レバー２３は、Ｕ字形状の部材１８における軸回転の中心点２４において、軸回転するように支持されている。駆動装置２１のピストン４０は、遠隔的な制御により、又はそのほかの手段により、作動させることができる。ピストン４０を作動させることにより、閉鎖レバー２３が、軸回転の中心点２４において、軸回転する。閉鎖レバー２３の長脚部２２は、このとき、機械チャンバ４の方向に向けて、軸回転する。閉鎖レバー２３の短脚部２５は、逆に、下方に、圧縮バネ１２の方向に向けて、軸回転する。

閉鎖レバー２３を軸回転の中心点２４において軸回転させることにより、閉鎖レバー２３の短脚部２５は支持レバー２６を開放する。支持レバー２６は、Ｕ字形状の部材１８の軸回転の中心点２７において軸回転するように結合されている。支持レバー２６は、フック２８を、軸回転の中心点２７とは離れた側の支持レバー２６の端部に有している。支持レバー２６のフック２８が設けられているのは、閉鎖レバー２３の受入ノッチ２９と、支持レバー２６が閉鎖する位置にあるとき、係合するためである。支持レバー２６が閉鎖した位置にある状態は、図２に示されている。図１においては、支持レバー２６は、開いた位置３１にある。

支持レバー２６の上端は、フック２８を有しているが、開いた位置３１において、スイッチハウジング１の開口部３３を突き抜けている。開いた位置３１においては、支持レバー２６はパネル３２を押し付けている。パネル３２は、ヒンジにより、スイッチハウジング１に連結されており、その下端は、図１においては、スイッチハウジング１から離間している。

図１は、伸びた状態にある圧縮バネ１２を示している。圧縮バネ１２は、横シャフト１４に対し圧力をかけて、電気チャンバ３の方向に、軸１３の位置を変えさせる。横シャフト１４は、支持レバー２６の輪郭部３４に係合し、このとき、支持レバー２６を、軸回転の中心点２７において、開口部３３の方向に向けて、軸回転させる。

参照番号３５は、軸１３の現在の位置において、情報を伝達する位置センサを示している。

図２は、図１に示される電気スイッチに相当する電気スイッチを示しているが、図１と相違する点は、スイッチが閉鎖レバー２３に対して長さ方向の断面図として示されている点にある。支持レバー２６は、軸回転の中心点２７において軸回転し、閉じた位置３０に戻り、軸１３にほぼ平行に伸びている。支持レバー２６の輪郭部３４は、圧縮バネ１２を、間接的に、横シャフトにより、Ｕ字形状の部材１７、１８の脚部に押し付けている。支持レバー２６のフック２８は、閉鎖レバー２３の受入ノッチ２９と、支持レバー２６の閉じた位置３０において、係合する。駆動装置２１は作動されておらず、閉鎖レバー２３は、軸回転の中心点２４に対し相対的に、ほぼ水平に伸びている。閉鎖レバー２３は、ほぼ水平な位置に、駆動装置２１のピストン４０により、支持レバー２６の閉じた位置３０において、保持される。閉鎖レバー２３は、そのとき、支持レバー２６が軸回転の中心点２７において軸回転しないように、圧縮バネ１２の拡張する力を抑えながら、保持する。

支持レバー２６が閉じた位置３０にあることから、パネル３２は、閉鎖されており、そして、そのヒンジ点の箇所において、スイッチハウジングと接触している。図２は、ネジ３６を示しており、ネジ３６の１つにより、真空スイッチ６において対応する上スイッチ接点７が、導電性の回路基板１０に取り付けられている。もう１つのネジ３６が、真空スイッチ６のスイッチ接点８を、接触リング１１に連結している。

参照番号１は、図３において、スイッチハウジングを示している。組み立てられた状態において、スイッチハウジング１は、カバー３７により閉鎖されている。軸１３は、圧縮バネ１２の上方に配置されており、軸１３に対して横方向に延びる横シャフト１４を含んでいる。位置センサ３５が、横シャフト１４の下に、取り付けられている。保持リングが設けられており、軸１３をＵ字形状の部材１７、１８の脚部に取り付けている。軸１３の圧縮バネ１２とは反対側の端部において、接触面が見えているが、これに、接触リングが、組み立てられた状態において、接触する。

ハウジングプレート１９が、接触リング１１の軸１３からみて上方に示されており、開口部３３を有しており、開口部３３は、開いた側の方向に向けて整列されている接触バネ２０を有している。真空スイッチ６は、ハウジングプレート１９と回路基板１０との間に示されている。真空スイッチ６は、上スイッチ接点７及び下スイッチ接点８を軸側に含んでいる。真空スイッチ６のスイッチ接点７、８が、本考案によるトリップデバイスを閉じることにより接続されると、バイパススイッチとしてのスイッチの機能を果たすために電気回路が閉じられる。Ｕ字形状の部材１７、１８は、軸１３の両側に示されており、内チャンバ１６を形成している。

その端部において、Ｕ字形状の部材１７、１８の脚部は、互いにぴったりとした状態で係合している。閉鎖レバー２３は、軸１３の一方の側に示されており、組み立てられた状態において、Ｕ字形状の部材１８の軸回転の中心点２４において軸回転するように取り付けられている。受入ノッチ２９は、閉鎖レバー２３の短脚部２５に配置されている。支持レバー２６は、軸１３の反対側に示されており、組み立てられた状態において、Ｕ字形状の部材１８の軸回転の中心点２７において軸回転するように接合されている。

図３は、軸回転の中心点２４及び２７がＵ字形状の部材１８の側部の異なる高さに配置されていることを示している。支持レバー２６は、軸１３からみて、Ｕ字形状の部材１８の後方にあるように示されている。支持レバー２６は、その上端にフック２８を設けており、これらのフックは、閉鎖レバー２３の受入ノッチ２９に作用しながら連結するために設けられている。パネル３２は、軸１３からみて、支持レバー２６の後方にあるように配置されており、このパネルは、組み立てられた状態において、スイッチハウジング１の側部にヒンジにより接合されている。

駆動装置２１の内チャンバ１６は、軸１３とほぼ平行に、Ｕ字形状の部材１７、１８内において、延びている。駆動装置２１は、閉鎖レバー２３に、ピストン４０により、作用するように連結されている。

回路基板１０用のガイド３８、ハウジングプレート１９、そして軸１３が、スイッチハウジングの内側に示されている。スイッチハウジング１を支持構造に取り付けるために、取付レール３９が、スイッチハウジング１の前面に設けられている。

接触リング１１及びハウジングプレート１９は、図４において、接触バネ２０により、互いに連結されている。接触リング１１が、軸線方向に、ハウジングプレート１９内において、位置を変えるとき、このような方法により、ハウジングプレート１９と接触リング１１との間の電流は影響を受けない。接触リング１１は、穴４２、４３を備えている。穴４２は、接触リング１１をスイッチ接点７にネジ止めするための穴であり、穴４３は、接触リング１１を軸１３にネジ止めするための穴である。

ハウジングプレート１９の斜視図が、図５において、示されている。軸１３に取り付けられた接触リング１１は、組み立てられた状態において、ハウジングプレート１９の開口部３３内に案内される。軸線方向及び／又は半径方向に接触リング１１がハウジングプレート１９内において位置を変えるとき、接触リング１１とハウジングプレート１９との間において、電流を搬送しながら接触している状態は、影響を受けない。電流を搬送しながら接触している状態は、接触リング１１とハウジングプレート１９の接触バネ２０との接触により、保持されている。

１ スイッチハウジング
３ 電気チャンバ
４ 機械チャンバ
５ 壁
６ 真空スイッチ
７、８ スイッチ接点
１０ 回路基板
１１ 接触リング
１２ 圧縮バネ
１３ 軸
１４ 横シャフト
１６ 内チャンバ
１７、１８ Ｕ字形状の部材
１９ ハウジングプレート
２０ 接触バネ
２１ 駆動装置
２２ 長脚部
２３ 閉鎖レバー
２４ 閉鎖レバー軸回転の中心点
２５ 短脚部
２６ 支持レバー
２７ 軸回転の中心点
２８ フック
２９ 受入ノッチ
３０ 閉じた位置
３１ 開いた位置
３２ パネル
３３ 開口部
３４ 輪郭部
３５ 位置センサ
３６ ネジ
３７ カバー
３８ ガイド
３９ 取付レール
４０ ピストン
４２、４３ 穴

Claims (12)

1. 電流を得るために、相対的に互いに位置を変えることができる、少なくとも２つの接点（７、８）を有する電気的な真空スイッチ（６）の形態における接触器用のトリップデバイスにおいて、
   バネ（１２）の圧力が加えられている軸（１３）が少なくとも一つの接点を作動させ、インターロックデバイスが、前記軸（１３）を、前記圧縮バネ（１２）の圧力に抗して係合状態から外れた状態に保持しており、前記インターロックを開放するため、駆動装置（２１）が設けられていることを特徴とする、
   トリップデバイス。
2. 請求項１に記載のトリップデバイスにおいて、
   少なくとも一つの接点（７、８）を作動させ、ハウジングプレート（１９）内において軸線方向に位置を変えることができるように案内される接触リング（１１）が、軸（１３）のヘッドに配置されていることを特徴とする、
   トリップデバイス。
3. 請求項１又は２に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記インターロックは、ハウジング（１）内に支持されたレバー（２３、２６）により構成されており、これらのレバーのうちの１つのレバー（２３）は前記駆動装置（２１）と係合し、もう１つのレバーは、圧縮バネ（１２）に張力を加え、両レバー（２３、２６）は、それぞれ、他方のレバー（２６）と係合されているアーム部を含んでいることを特徴とする、
   トリップデバイス。
4. 請求項１及び２のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記トリップデバイスは、電磁式及び／又は空気圧式及び／又は液圧式及び／又は機械式の駆動装置（２１）を含んでいることを特徴とする、
   トリップデバイス。
5. 請求項１、２及び４のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記駆動装置（２１）は、前記一方のレバー（２３）のアーム部と係合された伸長可能なピストン（４０）を含んでいることを特徴とする、
   トリップデバイス。
6. 請求項１に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記接触器及び前記インターロックデバイスは、共通のハウジング（１）に配置されていることを特徴とする、
   トリップデバイス。
7. 請求項６に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記インターロックを作動するため、前記ハウジング（１）の外側にハンドルが配置されていることを特徴とする、
   トリップデバイス。
8. 請求項３、６及び７のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記支持レバー（２６）の上端の部分において、フラップがハウジング（１）上に配置されていることを特徴とする、
   トリップデバイス。
9. 請求項１、３及び６のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
   前記閉鎖レバー（２３）は、少なくとも一つの受入ノッチ（２９）を含んでいることを特徴とする、
   トリップデバイス。
10. 請求項１、３及び６のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
    閉鎖レバー（２６）は、少なくとも一つのフック（２８）を含んでいることを特徴とする、
    トリップデバイス。
11. 請求項１、３及び６のうちの一項又は複数の項に記載のトリップデバイスにおいて、
    前記支持レバー（２６）は、閉じた位置（３０）及び開いた位置（３１）に軸回転をすることができることを特徴とする、
    トリップデバイス。
12. 請求項１に記載のトリップデバイスにおいて、
    前記Ｕ字形状の部材（１７、１８）は、軸回転の中心点（２４、２７）を含んでいることを特徴とする、
    トリップデバイス。