JPH07320606A - 直流切換え装置 - Google Patents
直流切換え装置Info
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- JPH07320606A JPH07320606A JP7061811A JP6181195A JPH07320606A JP H07320606 A JPH07320606 A JP H07320606A JP 7061811 A JP7061811 A JP 7061811A JP 6181195 A JP6181195 A JP 6181195A JP H07320606 A JPH07320606 A JP H07320606A
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部を流れる方向に無関係に電流を切換える
ことができる改良形を提供すること。 【構成】 直流電流用の２極スイッチである直流切換え
装置10は、一対のシェル14、16 で形成したハウジング12
を備え、各シェルには、固定接点19が各々固定保持さ
れ、かつ一対の可動接点素子82を回動するアクチュエー
タ52が配置されている。固定接点19の両側には、一対の
消弧室95、97 が設けられ、シェル14、16 間にスパインプ
レートを配置する。これにより、固定接点19と対応の消
弧室95、97 とを電気的に分離する。スパインプレートは
直流切換え装置10の２つの電極間の内部絶縁バリヤ、及
び２つの磁気アークシュートアセンブリ間のバリヤを形
成するソレノイド30が、ハウジング12内に接点82、86 と
整合するように設けられ、アクチュエータ52の移動によ
り、接点82、86 の接触及び離反が生じる。
ことができる改良形を提供すること。 【構成】 直流電流用の２極スイッチである直流切換え
装置10は、一対のシェル14、16 で形成したハウジング12
を備え、各シェルには、固定接点19が各々固定保持さ
れ、かつ一対の可動接点素子82を回動するアクチュエー
タ52が配置されている。固定接点19の両側には、一対の
消弧室95、97 が設けられ、シェル14、16 間にスパインプ
レートを配置する。これにより、固定接点19と対応の消
弧室95、97 とを電気的に分離する。スパインプレートは
直流切換え装置10の２つの電極間の内部絶縁バリヤ、及
び２つの磁気アークシュートアセンブリ間のバリヤを形
成するソレノイド30が、ハウジング12内に接点82、86 と
整合するように設けられ、アクチュエータ52の移動によ
り、接点82、86 の接触及び離反が生じる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電力を切換える装
置、特に両方向に分極化できる、すなわちいずれの極性
にも電流を切換えることもできるが、電流の一方の極性
での性能が他方の極性の場合よりも高いそのような装置
に関するものである。
置、特に両方向に分極化できる、すなわちいずれの極性
にも電流を切換えることもできるが、電流の一方の極性
での性能が他方の極性の場合よりも高いそのような装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一連の蓄電池または他の直流電源から電
気を引き出す電気駆動車のための直流電力が提案されて
いる。電気自動車では、直流電源と車両のホィールを駆
動する電動モータとの間にスイッチが設けられている。
切換え装置の開発では、重量、信頼性及び高い直流電圧
切換え及び遮断能力が重要な問題である。さらに、スイ
ッチの接点を開く時にアークを発生する比較的高い直流
を切換えなければならないため、アークを消散させる機
構が必要である。
気を引き出す電気駆動車のための直流電力が提案されて
いる。電気自動車では、直流電源と車両のホィールを駆
動する電動モータとの間にスイッチが設けられている。
切換え装置の開発では、重量、信頼性及び高い直流電圧
切換え及び遮断能力が重要な問題である。さらに、スイ
ッチの接点を開く時にアークを発生する比較的高い直流
を切換えなければならないため、アークを消散させる機
構が必要である。
【０００３】電動モータが車両を駆動する時、電流は電
源と電気モータとの間を一方向に流れるが、電気駆動車
は、ホィールがモータによって駆動されていない時に電
流を逆方向に流す再生モードも備えている。このため、
直流電源とモータとの間のスイッチは、高い直流電圧で
の両方向の切換え及び障害電流を処理し、その電流の方
向に無関係に発生するアークを消散できなければならな
い。
源と電気モータとの間を一方向に流れるが、電気駆動車
は、ホィールがモータによって駆動されていない時に電
流を逆方向に流す再生モードも備えている。このため、
直流電源とモータとの間のスイッチは、高い直流電圧で
の両方向の切換え及び障害電流を処理し、その電流の方
向に無関係に発生するアークを消散できなければならな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、内部を流れる方向に無関係に電流を切換えることが
できる改良形直流切換え装置を提供することである。
は、内部を流れる方向に無関係に電流を切換えることが
できる改良形直流切換え装置を提供することである。
【０００５】別の目的は、特に電気車両に使用するのに
適した軽量で信頼性が高い切換え装置を提供することで
ある。
適した軽量で信頼性が高い切換え装置を提供することで
ある。
【０００６】さらなる目的は、炎等のアークの副産物が
装置の包囲体から出ないようにして切換えを実行するこ
とである。
装置の包囲体から出ないようにして切換えを実行するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、それぞ
れ開放側部を備えた第１及び第２シェルによって、第１
シェルの開放側部を第２シェルの開放側部に当接させて
形成したハウジングを備える分極両方向直流切換え装置
によって達成される。第１固定接点が第１シェル内に固
定され、第２固定接点が第２シェル内に固定されてい
る。各シェル内にそれぞれ一対の消弧室が設けられ、そ
れぞれのシェル内の固定接点の両側に離間して配置され
ている。スパイン(spine) と呼ばれる絶縁材料の成形プ
レートが、第１及び第２シェル間に配置されて、固定接
点と対応の消弧室とを電気的に分離している。スパイン
はまた、固定接点をシェルの受け部内へ押し込むことに
よってそれらを固定位置に保持して、それによって装置
の作動中に接点が移動しないようにしている。
れ開放側部を備えた第１及び第２シェルによって、第１
シェルの開放側部を第２シェルの開放側部に当接させて
形成したハウジングを備える分極両方向直流切換え装置
によって達成される。第１固定接点が第１シェル内に固
定され、第２固定接点が第２シェル内に固定されてい
る。各シェル内にそれぞれ一対の消弧室が設けられ、そ
れぞれのシェル内の固定接点の両側に離間して配置され
ている。スパイン(spine) と呼ばれる絶縁材料の成形プ
レートが、第１及び第２シェル間に配置されて、固定接
点と対応の消弧室とを電気的に分離している。スパイン
はまた、固定接点をシェルの受け部内へ押し込むことに
よってそれらを固定位置に保持して、それによって装置
の作動中に接点が移動しないようにしている。
【０００８】絶縁材料からなるアクチュエータが、ハウ
ジング内で第１及び第２位置間を回動できるようにして
第１及び第２シェルに連結されている。第１及び第２可
動接点がアクチュエータに取付けられて、アクチュエー
タが第１位置にある時に可動接点が対応の固定接点に接
触し、アクチュエータが第２位置にある時にその固定接
点から離れるようになっている。ハウジング内にソレノ
イドが配置されており、アクチュエータを回動させるよ
うに接続された電機子を備えている。
ジング内で第１及び第２位置間を回動できるようにして
第１及び第２シェルに連結されている。第１及び第２可
動接点がアクチュエータに取付けられて、アクチュエー
タが第１位置にある時に可動接点が対応の固定接点に接
触し、アクチュエータが第２位置にある時にその固定接
点から離れるようになっている。ハウジング内にソレノ
イドが配置されており、アクチュエータを回動させるよ
うに接続された電機子を備えている。
【０００９】直流切換え装置の好適な実施例では、各対
の消弧室をそれぞれの永久磁石構造体が包囲している。
永久磁石構造体は、固定及び可動接点間に存在するアー
クを消弧室へ追い込む磁界を発生する。各永久磁石構造
体には２つの永久磁石が互いに離して設けられ、磁界ス
プレッダ(spreader)が永久磁石間に延在してそれらに接
触している。第１Ｃ字形極片の第１端部が一方の永久磁
石に接触し、第２Ｃ字形極片の第１端部が他方の永久磁
石に接触している。第１及び第２Ｃ字形極片の他端部は
互いに当接している。
の消弧室をそれぞれの永久磁石構造体が包囲している。
永久磁石構造体は、固定及び可動接点間に存在するアー
クを消弧室へ追い込む磁界を発生する。各永久磁石構造
体には２つの永久磁石が互いに離して設けられ、磁界ス
プレッダ(spreader)が永久磁石間に延在してそれらに接
触している。第１Ｃ字形極片の第１端部が一方の永久磁
石に接触し、第２Ｃ字形極片の第１端部が他方の永久磁
石に接触している。第１及び第２Ｃ字形極片の他端部は
互いに当接している。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されている密封形電磁二極切換え装置10は、プ
ラスチック材からなる２つのほぼ左右逆の第１，第２の
シェル14及び16によって形成されたプラスチック製ハウ
ジング12を有している。シェルは、５つのリベット17で
接合保持されて、ハウジング内に分極両方向直流切換え
機構を収容している。ハウジング12の両側にそれぞれの
Ｌ字形取付けブラケット15が設けられている。これらの
ブラケットには、ハウジング12を適当な取付け表面に取
付けるためにボルトをはめ込む孔が貫設されている。
図１に示されている密封形電磁二極切換え装置10は、プ
ラスチック材からなる２つのほぼ左右逆の第１，第２の
シェル14及び16によって形成されたプラスチック製ハウ
ジング12を有している。シェルは、５つのリベット17で
接合保持されて、ハウジング内に分極両方向直流切換え
機構を収容している。ハウジング12の両側にそれぞれの
Ｌ字形取付けブラケット15が設けられている。これらの
ブラケットには、ハウジング12を適当な取付け表面に取
付けるためにボルトをはめ込む孔が貫設されている。
【００１１】各シェル14及び16には一次電源端子18及び
二次電源端子20が設けられ、シェルの室内に二極切換え
機構の一方の極が収容されている。一般的な電気車両で
は、直流電源から出たケーブルが一次端子18に接続し、
二次端子20は車両のモータを制御する構成部品に接続し
ている。そのように接続されているため、直流電源がモ
ータに動力を与えている時、直流電流がシェル14の一次
端子18から二次端子20へ、またシェル16の二次端子20か
ら一次端子18へ流れる。車両の再生作動モードでは、直
流電流が逆方向に流れる。外壁22がハウジング12の上壁
23から上方に延在して、隣接した端子18及び20間を電気
的に隔離している。
二次電源端子20が設けられ、シェルの室内に二極切換え
機構の一方の極が収容されている。一般的な電気車両で
は、直流電源から出たケーブルが一次端子18に接続し、
二次端子20は車両のモータを制御する構成部品に接続し
ている。そのように接続されているため、直流電源がモ
ータに動力を与えている時、直流電流がシェル14の一次
端子18から二次端子20へ、またシェル16の二次端子20か
ら一次端子18へ流れる。車両の再生作動モードでは、直
流電流が逆方向に流れる。外壁22がハウジング12の上壁
23から上方に延在して、隣接した端子18及び20間を電気
的に隔離している。
【００１２】多心ケーブル24がハウジング12の上部分か
ら延出しており、その先端部に多重ピンコネクタを備え
ている。後述するように、ケーブル24内の導体がハウジ
ング内のソレノイドコイル及び補助スイッチに接続して
いる。
ら延出しており、その先端部に多重ピンコネクタを備え
ている。後述するように、ケーブル24内の導体がハウジ
ング内のソレノイドコイル及び補助スイッチに接続して
いる。
【００１３】図２に示されているように、切換え装置10
は、金属製の端部プレート36によって閉鎖されたＵ字形
金属フレーム34内に環状コイル32を設けている電磁ソレ
ノイド30を含む。コイル32に設けられた中央開口に非磁
性スリーブ31が設けられている。コイルの中央開口内に
電機子が配置されており、ピン40の一端部にディスク42
と共に取付けられた金属製プランジャ38を有している。
は、金属製の端部プレート36によって閉鎖されたＵ字形
金属フレーム34内に環状コイル32を設けている電磁ソレ
ノイド30を含む。コイル32に設けられた中央開口に非磁
性スリーブ31が設けられている。コイルの中央開口内に
電機子が配置されており、ピン40の一端部にディスク42
と共に取付けられた金属製プランジャ38を有している。
【００１４】プランジャ38はスリーブ31の下部分内に配
置され、中央開口の長さのほぼ半分の長さを有してい
る。磁気コア35がスリーブ31の上部分内に固定配置され
ており、プランジャ側の端部に非磁性ワッシャ33が取付
けられている。スリーブ31及びワッシャ33によってプラ
ンジャ38の磁気こう着が防止される。ピン40はソレノイ
ド30からフレーム34の孔を貫通して延出し、先端部にヘ
ッド44を備えている。ソレノイドコイル32から出たワイ
ヤが、図１に示されているケーブル24に接続している。
置され、中央開口の長さのほぼ半分の長さを有してい
る。磁気コア35がスリーブ31の上部分内に固定配置され
ており、プランジャ側の端部に非磁性ワッシャ33が取付
けられている。スリーブ31及びワッシャ33によってプラ
ンジャ38の磁気こう着が防止される。ピン40はソレノイ
ド30からフレーム34の孔を貫通して延出し、先端部にヘ
ッド44を備えている。ソレノイドコイル32から出たワイ
ヤが、図１に示されているケーブル24に接続している。
【００１５】ソレノイド30は、各シェル14及び16の逆Ｕ
字形内部壁46によって形成されたハウジング室内に収容
されている。ソレノイドフレーム34が壁46の内側表面に
当接しており、各シェル14及び16の底壁50から内向きに
延出している架台47及び48上に載置されている。架台47
及び48はソレノイド30を底壁から離しており、これによ
って形成されたキャビティ49内にプランジャディスク42
が配置されて移動できるようになっている。
字形内部壁46によって形成されたハウジング室内に収容
されている。ソレノイドフレーム34が壁46の内側表面に
当接しており、各シェル14及び16の底壁50から内向きに
延出している架台47及び48上に載置されている。架台47
及び48はソレノイド30を底壁から離しており、これによ
って形成されたキャビティ49内にプランジャディスク42
が配置されて移動できるようになっている。
【００１６】ソレノイドピン40のヘッド44が、プラスチ
ック等の電気絶縁材料からなる接点アクチュエータ52に
係合している。接点アクチュエータ52の詳細が図４に示
されている。すなわち、ソレノイドピン40のヘッド44
は、アクチュエータ52のアーム56内のＴ字形スロット内
に捕らえられている。スロット54には、以下に説明する
ようにピンヘッド44がスロット54内で移動しやすくする
凸状中高の上表面が設けられている。
ック等の電気絶縁材料からなる接点アクチュエータ52に
係合している。接点アクチュエータ52の詳細が図４に示
されている。すなわち、ソレノイドピン40のヘッド44
は、アクチュエータ52のアーム56内のＴ字形スロット内
に捕らえられている。スロット54には、以下に説明する
ようにピンヘッド44がスロット54内で移動しやすくする
凸状中高の上表面が設けられている。
【００１７】図４に示すように、一対のウィング58がア
ーム56の両側から突出しており、アクチュエータをハウ
ジング12内へ組み込んだ時に各シェル14及び16に嵌る。
アーム56が箱形中央部分60から延出しており、この中央
部分60は上部とアーム56を延出させている側部とが開放
している。中央部分60の各側から間隔を置いて、それぞ
れ側壁62及び64がアーム56の長手方向軸線にほぼ平行な
平面上に配置されている。側壁62及び64とアクチュエー
タ52の中央部分60の対応壁との間に溝66が形成されてい
る。各側壁62及び64から外向きにそれぞれの円形トラニ
オン67が延出している。各側壁62及び64に孔68が貫設さ
れ、アーム56の側部の凹状の孔69と整合している。アク
チュエータ52には、中央部分60の壁の一部を形成して、
側壁62及び64の各々まで延在している横方向端部壁65が
設けられている。
ーム56の両側から突出しており、アクチュエータをハウ
ジング12内へ組み込んだ時に各シェル14及び16に嵌る。
アーム56が箱形中央部分60から延出しており、この中央
部分60は上部とアーム56を延出させている側部とが開放
している。中央部分60の各側から間隔を置いて、それぞ
れ側壁62及び64がアーム56の長手方向軸線にほぼ平行な
平面上に配置されている。側壁62及び64とアクチュエー
タ52の中央部分60の対応壁との間に溝66が形成されてい
る。各側壁62及び64から外向きにそれぞれの円形トラニ
オン67が延出している。各側壁62及び64に孔68が貫設さ
れ、アーム56の側部の凹状の孔69と整合している。アク
チュエータ52には、中央部分60の壁の一部を形成して、
側壁62及び64の各々まで延在している横方向端部壁65が
設けられている。
【００１８】図２及び図４に示されているように、アク
チュエータ52は、トラニオン67が各シェル14及び16の孔
にはまるようにしてハウジング12内に配置されて、ソレ
ノイドピン40の移動に応じてアクチュエータが回動でき
るようにしている。アクチュエータ52の中央部分60内に
第１ばね70が配置されて、アクチュエータの端部壁65の
内側表面とシェル14及び16のＵ字形内部壁46の表面との
間に延在している。
チュエータ52は、トラニオン67が各シェル14及び16の孔
にはまるようにしてハウジング12内に配置されて、ソレ
ノイドピン40の移動に応じてアクチュエータが回動でき
るようにしている。アクチュエータ52の中央部分60内に
第１ばね70が配置されて、アクチュエータの端部壁65の
内側表面とシェル14及び16のＵ字形内部壁46の表面との
間に延在している。
【００１９】第１ばね70は、アクチュエータ52を図２に
おいて反時計回り方向に付勢して、ソレノイドピン40及
びそれに取付けられたプランジャ38及びディスク42を、
ソレノイドピンの端部がハウジング12の底壁50に当接す
るまで下向きに押し付ける。第１ばね70はソレノイドコ
イル32によって発生する磁界の力に対抗するように配置
され、このコイルが励磁されていない時、切換え機構を
図示の位置に置く。
おいて反時計回り方向に付勢して、ソレノイドピン40及
びそれに取付けられたプランジャ38及びディスク42を、
ソレノイドピンの端部がハウジング12の底壁50に当接す
るまで下向きに押し付ける。第１ばね70はソレノイドコ
イル32によって発生する磁界の力に対抗するように配置
され、このコイルが励磁されていない時、切換え機構を
図示の位置に置く。
【００２０】アクチュエータ52の各側の溝66内に個別の
金属接点部材（第１，第２可動接点72）が配置されて、
アクチュエータの孔68及び69にはめ込まれたピン74によ
って所定位置に保持されている。各接点部材72は、アク
チュエータに対してピン74の回りに回動可能である。ア
クチュエータ52の各側の溝66内において各接点部材72の
下アーム76とアクチュエータ壁65の内側との間にそれぞ
れ第２ばね75が延在している。
金属接点部材（第１，第２可動接点72）が配置されて、
アクチュエータの孔68及び69にはめ込まれたピン74によ
って所定位置に保持されている。各接点部材72は、アク
チュエータに対してピン74の回りに回動可能である。ア
クチュエータ52の各側の溝66内において各接点部材72の
下アーム76とアクチュエータ壁65の内側との間にそれぞ
れ第２ばね75が延在している。
【００２１】各第２ばね75は、対応の接点部材72をアク
チュエータに対して図２の時計回り方向に付勢する。ソ
レノイド30が消勢状態にある場合、接点部材タブ78がア
クチュエータ52の対応ウィング58の下表面に当接するよ
うに第２ばね75が接点部材72を付勢するため、接点部材
の時計回り方向の移動が制限される。これは、接点部材
72の予荷重を考慮に入れて、接点溶接中の接点部材タブ
78とアクチュエータウィング58との相互作用によってハ
ンマー・ブロー作用を生じる状態を整える。ばね65及び
75はすべて、消弧室95及び97から離れた位置に設けられ
て、切換え装置10の作動で発生したアークが、アーク接
触の繰り返しによって損傷を受ける可能性があるばねに
到達することができないようにしている。
チュエータに対して図２の時計回り方向に付勢する。ソ
レノイド30が消勢状態にある場合、接点部材タブ78がア
クチュエータ52の対応ウィング58の下表面に当接するよ
うに第２ばね75が接点部材72を付勢するため、接点部材
の時計回り方向の移動が制限される。これは、接点部材
72の予荷重を考慮に入れて、接点溶接中の接点部材タブ
78とアクチュエータウィング58との相互作用によってハ
ンマー・ブロー作用を生じる状態を整える。ばね65及び
75はすべて、消弧室95及び97から離れた位置に設けられ
て、切換え装置10の作動で発生したアークが、アーク接
触の繰り返しによって損傷を受ける可能性があるばねに
到達することができないようにしている。
【００２２】各二次端子20にはそれぞれ銅ブレード84が
付着しており、銅ブレードの他端部は隣接の接点部材72
の中央部分に取付けられている。接点部材72の細長い上
アーム80がアクチュエータ52のアーム56の上表面に平行
に延出しており、その上表面上に電気接点素子82を備え
て、第１，第２の可動接点を形成している。上アーム80
の先端部にテーパが付けられて幅が狭くなっており、そ
れによってアークガスが先端部の周囲を流れて、アーク
の移動を妨げないようにしている。
付着しており、銅ブレードの他端部は隣接の接点部材72
の中央部分に取付けられている。接点部材72の細長い上
アーム80がアクチュエータ52のアーム56の上表面に平行
に延出しており、その上表面上に電気接点素子82を備え
て、第１，第２の可動接点を形成している。上アーム80
の先端部にテーパが付けられて幅が狭くなっており、そ
れによってアークガスが先端部の周囲を流れて、アーク
の移動を妨げないようにしている。
【００２３】各シェル14及び16の一次端子18はそれぞれ
第１，第２の固定接点19,19 と一体化している。各固定
接点19の下表面には、接点部材72の接点素子82と向き合
う位置に接点素子86が設けられている。
第１，第２の固定接点19,19 と一体化している。各固定
接点19の下表面には、接点部材72の接点素子82と向き合
う位置に接点素子86が設けられている。
【００２４】ソレノイドコイル32が励磁されると、磁界
がプランジャ38及びそれに取付けられているピン40をソ
レノイドコイル内で上方へ移動させる。この移動によっ
て、ピン40のヘッド44がアクチュエータ52のアーム56を
押し上げて、アクチュエータをトラニオン67回りに回動
させ、第１ばね70を圧縮する。
がプランジャ38及びそれに取付けられているピン40をソ
レノイドコイル内で上方へ移動させる。この移動によっ
て、ピン40のヘッド44がアクチュエータ52のアーム56を
押し上げて、アクチュエータをトラニオン67回りに回動
させ、第１ばね70を圧縮する。
【００２５】アクチュエータ52の回動はまた、各接点部
材72の上アーム80を上方へ移動させるため、その接点素
子82が固定接点19の接点素子86に衝突する。接点素子82
及び86が係合してからは、アクチュエータ52のさらなる
回動によって対応の第２ばね75が圧縮されるため、さら
なる力が接点部材72に加えられて、接点を閉鎖状態に維
持することができ、電気腐食及び機械的摩耗を補償す
る。アクチュエータ52及び接点部材72が別々の軸回りに
回動するため、それらの接点素子82及び86間に横方向移
動が発生し、それが接点素子から酸化膜をぬぐい取る。
材72の上アーム80を上方へ移動させるため、その接点素
子82が固定接点19の接点素子86に衝突する。接点素子82
及び86が係合してからは、アクチュエータ52のさらなる
回動によって対応の第２ばね75が圧縮されるため、さら
なる力が接点部材72に加えられて、接点を閉鎖状態に維
持することができ、電気腐食及び機械的摩耗を補償す
る。アクチュエータ52及び接点部材72が別々の軸回りに
回動するため、それらの接点素子82及び86間に横方向移
動が発生し、それが接点素子から酸化膜をぬぐい取る。
【００２６】ソレノイド電機子は接点素子82及び86とほ
ぼ整合している（すなわち、これらの構成部材はほぼ同
一平面上にある）。このため、ソレノイド電機子のピン
40は可動及び固定接点素子82及び86にほぼ一直線の力を
加えて、それらの間の移動と同じ方向及び平面で移動す
る。また、アクチュエータ52の回動軸71（図２）が可動
接点素子82とほぼ水平方向に整合していることによっ
て、接点素子82及び86間の直流切換え速度を向上させる
ためのほぼ垂直方向の移動及び大きい開放速度を与える
ことができる。
ぼ整合している（すなわち、これらの構成部材はほぼ同
一平面上にある）。このため、ソレノイド電機子のピン
40は可動及び固定接点素子82及び86にほぼ一直線の力を
加えて、それらの間の移動と同じ方向及び平面で移動す
る。また、アクチュエータ52の回動軸71（図２）が可動
接点素子82とほぼ水平方向に整合していることによっ
て、接点素子82及び86間の直流切換え速度を向上させる
ためのほぼ垂直方向の移動及び大きい開放速度を与える
ことができる。
【００２７】これらの整合の結果、ソレノイド30によっ
て与えられる駆動力が接点の閉鎖動作に効果的に伝達さ
れ、ある程度の接点クリーニングが存在している。ソレ
ノイドの電機子アセンブリのディスク42もソレノイドの
保持力を高めて、接点を閉鎖状態に保持するために移動
機構によって加える保持力を小さくすることができ、こ
のためにソレノイドのサイズ及びパワーの割に効果的な
作動を与えることができる。
て与えられる駆動力が接点の閉鎖動作に効果的に伝達さ
れ、ある程度の接点クリーニングが存在している。ソレ
ノイドの電機子アセンブリのディスク42もソレノイドの
保持力を高めて、接点を閉鎖状態に保持するために移動
機構によって加える保持力を小さくすることができ、こ
のためにソレノイドのサイズ及びパワーの割に効果的な
作動を与えることができる。
【００２８】スナップ作動式の補助押しボタンスイッチ
77が、各シェルの内部壁46のノッチ内に保持されてお
り、接点が閉鎖状態にある時にアクチュエータ52の底部
のカム79によって作動する。ケーブル24からのワイヤが
補助スイッチ77に接続している。
77が、各シェルの内部壁46のノッチ内に保持されてお
り、接点が閉鎖状態にある時にアクチュエータ52の底部
のカム79によって作動する。ケーブル24からのワイヤが
補助スイッチ77に接続している。
【００２９】図２において、比較的大きい電流を切換え
るために切換え装置10を使用する時、接点素子82及び86
が開く際にアークが発生する。接点部材72は、電流が一
次端子18から二次端子20へ流れる時に電流がブレード84
から接点素子82へ矢印で示されている方向に沿って流れ
るように設計されている。接点部材72の上アーム80のこ
の導通方向によって上接点部材アーム80の周囲に磁界が
発生し、この磁界が接点素子82及び86間のアークと相互
作用することによって、上アーム80の先端部方向へのア
ークの移動が促進される。
るために切換え装置10を使用する時、接点素子82及び86
が開く際にアークが発生する。接点部材72は、電流が一
次端子18から二次端子20へ流れる時に電流がブレード84
から接点素子82へ矢印で示されている方向に沿って流れ
るように設計されている。接点部材72の上アーム80のこ
の導通方向によって上接点部材アーム80の周囲に磁界が
発生し、この磁界が接点素子82及び86間のアークと相互
作用することによって、上アーム80の先端部方向へのア
ークの移動が促進される。
【００３０】接点部材72の上アーム80及び固定接点19
は、各シェル14及び16内のアークシュートアセンブリの
中央開口内に入っている。各アークシュートアセンブリ
には矩形の包囲体が設けられ、その上部及び底部にはそ
れぞれ固定接点19及び接点部材72を収容するための開口
が設けられている。図２及び図３に示されているよう
に、各アークシュート包囲体は絶縁材料で形成されてお
り、外側壁91及び内側壁92を備えて、包囲体の端部の開
口を閉鎖する端部キャップ89が両側壁間に延在してい
る。
は、各シェル14及び16内のアークシュートアセンブリの
中央開口内に入っている。各アークシュートアセンブリ
には矩形の包囲体が設けられ、その上部及び底部にはそ
れぞれ固定接点19及び接点部材72を収容するための開口
が設けられている。図２及び図３に示されているよう
に、各アークシュート包囲体は絶縁材料で形成されてお
り、外側壁91及び内側壁92を備えて、包囲体の端部の開
口を閉鎖する端部キャップ89が両側壁間に延在してい
る。
【００３１】各側壁91及び92の中央部分の内側表面に
は、アークガスが通過できるベントを各固定接点19に沿
って形成する多数の垂直溝93が設けられている。各側壁
91及び92の端部分の内側表面には、アセンブリ90の端部
に個別の消弧室95及び97を形成する金属製スプリッタプ
レートを受ける溝が付けられている。図２に示されてい
るように、接点部材72の上アーム80の先端部側の消弧室
95では７枚のスプリッタプレート94がアークシュート包
囲体のスロットにはめ込まれているのに対して、上アー
ム80の他端部側の消弧室97には３枚のスプリッタプレー
トが設けられているだけである。２つの消弧室95及び97
でスプリッタプレート94の数がこのように異なっている
理由については後述する。
は、アークガスが通過できるベントを各固定接点19に沿
って形成する多数の垂直溝93が設けられている。各側壁
91及び92の端部分の内側表面には、アセンブリ90の端部
に個別の消弧室95及び97を形成する金属製スプリッタプ
レートを受ける溝が付けられている。図２に示されてい
るように、接点部材72の上アーム80の先端部側の消弧室
95では７枚のスプリッタプレート94がアークシュート包
囲体のスロットにはめ込まれているのに対して、上アー
ム80の他端部側の消弧室97には３枚のスプリッタプレー
トが設けられているだけである。２つの消弧室95及び97
でスプリッタプレート94の数がこのように異なっている
理由については後述する。
【００３２】各アークシュートアセンブリ90は、互いに
離間して配置された２つの希土類永久磁石102 及び104
を含む個々の永久磁石構造体100 内に配置されている。
磁気スプレッダ106 が各永久磁石102 及び104 に当接し
て、その間の隙間に渡って延在している。スプレッダ10
6 の、２つの永久磁石102 及び104 に当接している表面
には、永久磁石の一方側を収容して磁石を互いに対して
方向付けて保持できるようにするリセスが設けられてい
る。スプレッダ106 の反対表面に中央孔108 が設けられ
ている。スプレッダプレートによって、本構造体に使用
する永久磁石を小さくすることができる。
離間して配置された２つの希土類永久磁石102 及び104
を含む個々の永久磁石構造体100 内に配置されている。
磁気スプレッダ106 が各永久磁石102 及び104 に当接し
て、その間の隙間に渡って延在している。スプレッダ10
6 の、２つの永久磁石102 及び104 に当接している表面
には、永久磁石の一方側を収容して磁石を互いに対して
方向付けて保持できるようにするリセスが設けられてい
る。スプレッダ106 の反対表面に中央孔108 が設けられ
ている。スプレッダプレートによって、本構造体に使用
する永久磁石を小さくすることができる。
【００３３】第１，第２のＣ字形極片110 及び112 も各
永久磁石構造体100 の一部を構成している。各Ｃ字形極
片110 及び112 の一端部が永久磁石102 または104 の表
面に接触しているのに対して、各極片の他端部は互いに
当接している。極片110 及び112 のＣ字形が形成してい
る内部空間内にアークシュートアセンブリ90が収容され
ている。アークシュートアセンブリ90の壁92の外表面に
は、スプレッダ106 の孔（第１インターロック部材）10
8 にはまって構成部材を噛み合わせるボス（第２インタ
ーロック部材）115 が設けられて、アークシュートアセ
ンブリ90の垂直移動を拘束し、アークシュートアセンブ
リを磁石アセンブリ100 に対して位置決めしている。
永久磁石構造体100 の一部を構成している。各Ｃ字形極
片110 及び112 の一端部が永久磁石102 または104 の表
面に接触しているのに対して、各極片の他端部は互いに
当接している。極片110 及び112 のＣ字形が形成してい
る内部空間内にアークシュートアセンブリ90が収容され
ている。アークシュートアセンブリ90の壁92の外表面に
は、スプレッダ106 の孔（第１インターロック部材）10
8 にはまって構成部材を噛み合わせるボス（第２インタ
ーロック部材）115 が設けられて、アークシュートアセ
ンブリ90の垂直移動を拘束し、アークシュートアセンブ
リを磁石アセンブリ100 に対して位置決めしている。
【００３４】組み立て中に、アークシュートアセンブリ
90の側壁91、92、スプリッタプレート94及び端部キャッ
プ89がはめ合わされる。永久磁石102 、104 及びスプレ
ッダがはめ合わされて、アークシュートアセンブリ90と
噛み合わされる。２つのＣ字形極片110 及び112 を組み
合わせ体の周囲に配置してから、希土類磁石102 及び10
4 を磁化するために強い電気コイル内に置く。磁化した
永久磁石は極片110 及び112 内に磁界を発生し、それが
組み合わせ体を磁気的に接合保持するので、他の固定機
構を用いる必要がない。
90の側壁91、92、スプリッタプレート94及び端部キャッ
プ89がはめ合わされる。永久磁石102 、104 及びスプレ
ッダがはめ合わされて、アークシュートアセンブリ90と
噛み合わされる。２つのＣ字形極片110 及び112 を組み
合わせ体の周囲に配置してから、希土類磁石102 及び10
4 を磁化するために強い電気コイル内に置く。磁化した
永久磁石は極片110 及び112 内に磁界を発生し、それが
組み合わせ体を磁気的に接合保持するので、他の固定機
構を用いる必要がない。
【００３５】次に、アークシュートアセンブリ90及び磁
石構造体100 の組み合わせ体を２つのハウジングシェル
14及び16の各々にはめ込む。シェル14及び16に設けられ
た壁及びリセスが、切換え装置の構成部材を保持できる
内部表面を形成している。ハウジングシェル16の内部表
面が図５に示されており、他方のシェル14の内部表面は
図示の表面をほぼ左右逆にしたものである。垂直の内部
壁125 及び側壁126 によって、アークシュートアセンブ
リ90及び永久磁石構造体100 の組み合わせ体を収容する
キャビティ127 が形成されている。水平タブ129 及び13
0 も、その組み合わせ体を各シェル14及び16内に位置決
めする。内部壁125 及びタブ129 を高精度に位置決めす
ることによって、アークシュートアセンブリ90及び永久
磁石構造体100 がキャビティ127 内に固定保持されてい
る。
石構造体100 の組み合わせ体を２つのハウジングシェル
14及び16の各々にはめ込む。シェル14及び16に設けられ
た壁及びリセスが、切換え装置の構成部材を保持できる
内部表面を形成している。ハウジングシェル16の内部表
面が図５に示されており、他方のシェル14の内部表面は
図示の表面をほぼ左右逆にしたものである。垂直の内部
壁125 及び側壁126 によって、アークシュートアセンブ
リ90及び永久磁石構造体100 の組み合わせ体を収容する
キャビティ127 が形成されている。水平タブ129 及び13
0 も、その組み合わせ体を各シェル14及び16内に位置決
めする。内部壁125 及びタブ129 を高精度に位置決めす
ることによって、アークシュートアセンブリ90及び永久
磁石構造体100 がキャビティ127 内に固定保持されてい
る。
【００３６】シェル16の上部分には２つの矩形のリセス
121 及び122 が垂直壁22に貫設されており、一方のシェ
ル14が取り外されている図６にも示されているように、
これらのリセスはそれぞれ一次及び二次端子18及び20を
収容している。これらのリセスは高精度であってわずか
に内向きのテーパが付けられているため、リベット留め
処理中にハウジングシェル14及び16を押し合わせた時、
端子18及び20がリセス内に圧入される。すなわち、リセ
ス121 に一次端子18が固定保持されることにより、接点
素子82及び86の開閉の接点摩耗ゆとりをなくす固定接点
19の移動を確実に阻止できる。固定接点19が所定位置に
固定保持されているため、固定接点19の移動を吸収しな
ければならない場合に必要になるものより小型のソレノ
イド30を用いて接点部材72を移動させることができる。
121 及び122 が垂直壁22に貫設されており、一方のシェ
ル14が取り外されている図６にも示されているように、
これらのリセスはそれぞれ一次及び二次端子18及び20を
収容している。これらのリセスは高精度であってわずか
に内向きのテーパが付けられているため、リベット留め
処理中にハウジングシェル14及び16を押し合わせた時、
端子18及び20がリセス内に圧入される。すなわち、リセ
ス121 に一次端子18が固定保持されることにより、接点
素子82及び86の開閉の接点摩耗ゆとりをなくす固定接点
19の移動を確実に阻止できる。固定接点19が所定位置に
固定保持されているため、固定接点19の移動を吸収しな
ければならない場合に必要になるものより小型のソレノ
イド30を用いて接点部材72を移動させることができる。
【００３７】また図５に示されているように、アクチュ
エータトラニオン67の一方をはめ込む盲孔124 がシェル
16に形成されている。シェル16の底部付近のノッチ128
が、ハウジング12の各側の取付けブラケット15を収容し
て捕らえる。
エータトラニオン67の一方をはめ込む盲孔124 がシェル
16に形成されている。シェル16の底部付近のノッチ128
が、ハウジング12の各側の取付けブラケット15を収容し
て捕らえる。
【００３８】構成部材をシェルの一方にはめ込んだ後、
２つのシェル14及び16を接合させるが、図３及び図６に
示されているようにプラスチックのスパインプレート11
4 でシェルの上部のアークシュートアセンブリ90付近を
分離する。スパインプレート114 には、各主側部表面か
らアークシュート及び磁石アセンブリの組み合わせ体の
永久磁石102 及び104 間の空間内へ延出している中空の
矩形突起116 が設けられている。図７に詳細に示されて
いるように、突起116 は、キャビティ127 を形成してい
るシェル部材によっても所定位置に保持されているその
組み合わせ体を正確に位置決めする。
２つのシェル14及び16を接合させるが、図３及び図６に
示されているようにプラスチックのスパインプレート11
4 でシェルの上部のアークシュートアセンブリ90付近を
分離する。スパインプレート114 には、各主側部表面か
らアークシュート及び磁石アセンブリの組み合わせ体の
永久磁石102 及び104 間の空間内へ延出している中空の
矩形突起116 が設けられている。図７に詳細に示されて
いるように、突起116 は、キャビティ127 を形成してい
るシェル部材によっても所定位置に保持されているその
組み合わせ体を正確に位置決めする。
【００３９】一対の平行なタブ132 が、矩形突起116 の
上方でスパインプレート114 の各側から突出している。
タブ132 が一次端子18の両側のノッチ133 にはまること
によって、それらの端子を各シェル14及び16のリセス12
1 内に固定保持することができる。別対のタブ134 がス
パインプレート114 の各側から平行に突出して、二次端
子20をシェル14及び16のリセス122 内に固定保持できる
ようにしている。
上方でスパインプレート114 の各側から突出している。
タブ132 が一次端子18の両側のノッチ133 にはまること
によって、それらの端子を各シェル14及び16のリセス12
1 内に固定保持することができる。別対のタブ134 がス
パインプレート114 の各側から平行に突出して、二次端
子20をシェル14及び16のリセス122 内に固定保持できる
ようにしている。
【００４０】スパインプレート114 が各対のタブ132 及
び134 間の部分でそれぞれの端子18及び20をシェルリセ
ス121 及び122 内へ押し込むことによって、端子は所定
位置に固定保持され、切換え装置10をリベット付けする
時、適正に位置決めされている。スパインプレート114
はまた、切換え装置10の２つの電極間の内部絶縁バリ
ヤ、及びハウジング12の上部の２つの磁気アークシュー
トアセンブリ90間のバリヤを形成している。
び134 間の部分でそれぞれの端子18及び20をシェルリセ
ス121 及び122 内へ押し込むことによって、端子は所定
位置に固定保持され、切換え装置10をリベット付けする
時、適正に位置決めされている。スパインプレート114
はまた、切換え装置10の２つの電極間の内部絶縁バリ
ヤ、及びハウジング12の上部の２つの磁気アークシュー
トアセンブリ90間のバリヤを形成している。
【００４１】組み付けられた切換え装置10内において直
流電流が二次端子20から一次端子18へ流れて（図２の接
点部材72の上方の矢印で示されている）、スイッチが開
き始めると、電流が磁界を発生し、それが接点82及び86
間のアークの、アセンブリ90の左側消弧室95への移動を
促進し、そこでアークがプレート94間で分割される。永
久磁石構造体100 は、図３の下側室にカーブした点線で
示されているように、各消弧室内に磁界を発生する。こ
の磁界も、アークを消弧室95内及び側壁の方へ導くた
め、アークが端部壁に衝突しないと共に、アークが安定
し、また電流の迅速なオフ切換えを生じる迅速なアーク
電圧上昇が容易になる。シェル14及び16がアークシュー
トアセンブリ90を包囲しているため、炎、煙及び他のア
ーク副産物が切換え装置10の周囲環境へ逃げることがな
い。
流電流が二次端子20から一次端子18へ流れて（図２の接
点部材72の上方の矢印で示されている）、スイッチが開
き始めると、電流が磁界を発生し、それが接点82及び86
間のアークの、アセンブリ90の左側消弧室95への移動を
促進し、そこでアークがプレート94間で分割される。永
久磁石構造体100 は、図３の下側室にカーブした点線で
示されているように、各消弧室内に磁界を発生する。こ
の磁界も、アークを消弧室95内及び側壁の方へ導くた
め、アークが端部壁に衝突しないと共に、アークが安定
し、また電流の迅速なオフ切換えを生じる迅速なアーク
電圧上昇が容易になる。シェル14及び16がアークシュー
トアセンブリ90を包囲しているため、炎、煙及び他のア
ーク副産物が切換え装置10の周囲環境へ逃げることがな
い。
【００４２】接点部材を通る電流が逆方向に流れる、す
なわち一次端子18から二次端子20へ流れる時、接点82及
び86間のアークは、逆方向にプレート94が３枚だけ設け
られている右側消弧室97の方へ移動する。再生電圧の大
きさが、モータを駆動するために使用されている電源電
圧よりはるかに小さい差電圧であるため、右側消弧室97
のこの部分のアークスプリッタプレートは少なくてもよ
い。
なわち一次端子18から二次端子20へ流れる時、接点82及
び86間のアークは、逆方向にプレート94が３枚だけ設け
られている右側消弧室97の方へ移動する。再生電圧の大
きさが、モータを駆動するために使用されている電源電
圧よりはるかに小さい差電圧であるため、右側消弧室97
のこの部分のアークスプリッタプレートは少なくてもよ
い。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、各シェル内に固定保持
された固定接点の両側に離間してそれぞれ一対の消弧室
が設けられ、シェル間にスパインプレートが配置され
て、固定接点と対応の消弧室とを電気的に分離し、かつ
スパインプレートは切換え装置の２つの電極間の内部絶
縁バリヤ、及び２つの磁気アークシュートアセンブリ間
のバリヤを形成するので、スイッチの遮断時に発生する
アークの消散を確実に行うことができる。
された固定接点の両側に離間してそれぞれ一対の消弧室
が設けられ、シェル間にスパインプレートが配置され
て、固定接点と対応の消弧室とを電気的に分離し、かつ
スパインプレートは切換え装置の２つの電極間の内部絶
縁バリヤ、及び２つの磁気アークシュートアセンブリ間
のバリヤを形成するので、スイッチの遮断時に発生する
アークの消散を確実に行うことができる。
【００４４】また、本発明の直流切換え装置は、一対の
シェルが互いに当接してアークシュートアセンブリを包
囲しているので、アークの副産物が、外部に排出するこ
とがない。
シェルが互いに当接してアークシュートアセンブリを包
囲しているので、アークの副産物が、外部に排出するこ
とがない。
【００４５】さらに、本発明によれば、接点素子間の開
閉を行うアクチュエータを回動させるソレノイド電機子
は、各接点素子とほぼほぼ同一平面上にあり、しかもア
クチュエータの回動軸が可動接点素子とほぼ水平方向に
整合していることによって、接点素子間の直流切換え速
度を向上させることができる。
閉を行うアクチュエータを回動させるソレノイド電機子
は、各接点素子とほぼほぼ同一平面上にあり、しかもア
クチュエータの回動軸が可動接点素子とほぼ水平方向に
整合していることによって、接点素子間の直流切換え速
度を向上させることができる。
【００４６】また、ソレノイドの保持力を高めて、接点
を閉鎖状態に保持するために移動機構によって加える保
持力を小さくすることができ、このためにソレノイドの
サイズ及びパワーの割に効果的な作動を与えるととも
に、装置全体をコンパクトに構成できる。
を閉鎖状態に保持するために移動機構によって加える保
持力を小さくすることができ、このためにソレノイドの
サイズ及びパワーの割に効果的な作動を与えるととも
に、装置全体をコンパクトに構成できる。
【図１】本発明による切換え装置の斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図２に示されている接点アクチュエータ及び接
点部材の展開斜視図である。
点部材の展開斜視図である。
【図５】切換え装置用のハウジングの半分の部分断面図
である。
である。
【図６】図２の６−６線に沿った断面図である。
【図７】スパインプレート及びスパインプレートにはめ
合わされる構成部材の展開図である。
合わされる構成部材の展開図である。
10 切換え装置 12 ハウジング 14、16 シェル 19 固定接点 30 ソレノイド 38 プランジャ 40 ピン 42 ディスク 52 アクチュエータ 82 可動接点素子 86 固定接点素子 95、97 消弧室 114 スパインプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ジョン テイゼン アメリカ合衆国 ウイスコンシン 53095 ウエスト ベンド メイプル ロード 5638 (72)発明者 ピーター ジェー． マクギニス アメリカ合衆国 ウイスコンシン 53045 ブルックフィールド アルタ ルイーズ 2520 (72)発明者 アール トーマス ピバー アメリカ合衆国 ウイスコンシン 53066 オコノモウォック バイロン ドライブ 803 (72)発明者 ピーター クラウス モルドバン アメリカ合衆国 ウイスコンシン 53011 カスケイド カントリー トランク ハ イウエイ ヴイ ウエスト 8425
Claims (27)
- 【請求項１】 それぞれ開放側部を備えた第１及び第２
シェル(14、16) によって形成され、前記第１シェル(14)
の開放側部を前記第２シェル(16)の開放側部に当接させ
ているハウジング(12)と、 第１シェル(14)内に保持された第１固定接点(19)及び第
２シェル(16)内に保持された第２固定接点(19)と、 第１及び第２位置間を回動するように前記第１及び第２
シェル(14、16) に連結された絶縁材料のアクチュエータ
(52)と、 第１シェル(14)内で前記アクチュエータ(52)に取付けら
れて、前記アクチュエータが第１位置にある時に前記第
１固定接点(19)と接触し、前記アクチュエータが第２位
置にある時に前記第１固定接点(19)から離れる第１可動
接点素子(82)と、 第２シェル(16)内で前記アクチュエータ(52)に取付けら
れて、前記アクチュエータが第１位置にある時に前記第
２固定接点(19)と接触し、前記アクチュエータが第２位
置にある時に前記第２固定接点(19)から離れる第２可動
接点素子(82)と、 前記第１及び第２シェル(14、16) 内に配置されて、前記
アクチュエータ(52)を回動させて第１及び第２位置間の
移動を発生するように連結された電機子(38、40、42)を有
するソレノイド(30)と、 前記第１シェル(14)内において、第１固定接点(19)の両
側に離間して配置された第１対(90)の消弧室(95、97)
と、 前記第２シェル(16)内において、第２固定接点(19)の両
側に離間して配置された第２対(90)の消弧室(95、97)
と、 前記第１及び第２固定接点(19,19) 及び前記第１及び第
２対(90,90) の消弧室(95、97) を第１及び第２シェル(1
4、16) 内へ押し込むことによって、これらの固定接点及
び消弧室を位置決め固定するために、前記第１及び第２
シェル(14、16)間に配置されて、前記第１及び第２固定
接点(19,19) を分離しているスパインプレート(114) と
を有していることを特徴とする直流切換え装置。 - 【請求項２】 第１及び第２固定接点(19,19) は、ソレ
ノイド(30)の電機子(38、40、42)とほぼ同一平面上にある
ことを特徴とする請求項１の直流切換え装置。 - 【請求項３】 第１及び第２シェル(14、16) の各々は、
第１及び第２固定接点(19,19) の一方がスパインプレー
ト(114) によって押し込まれるリセス(121)を有してい
ることを特徴とする請求項１の直流切換え装置。 - 【請求項４】 前記スパインプレート(114) に設けられ
た突起(132) が、第１及び第２固定接点(19,19) と係合
してそれらを第１及び第２シェル(14、16) のリセス(12
1) 内へ押し込むことを特徴とする請求項１の直流切換
え装置。 - 【請求項５】 さらに、第１対の消弧室(95、97) の周囲
に延在した第１永久磁石構造体(100) と、第２対の消弧
室(95、97) の周囲に延在した第２永久磁石構造体(100)
とを有することを特徴とする請求項１の直流切換え装
置。 - 【請求項６】 第１及び第２永久磁石構造体(100) の各
々は、 互いに離間して配置された第１及び第２永久磁石(102、1
04) と、 前記第１及び第２永久磁石(102、104) と接触している磁
気スプレッダ(106) と、 前記第１永久磁石(102) と接触する第１端部と、第２端
部とを備えている第１Ｃ字形極片(112) と、 第１端部が前記第２永久磁石(104) と接触し、第２端部
が前記第１Ｃ字形極片(112) の第２端部と接触している
第２Ｃ字形極片(110) と、を有していることを特徴とす
る請求項５の直流切換え装置。 - 【請求項７】 各対の消弧室(95、97) は、開放端部を備
えた細長い包囲体(91、92) と、包囲体の各開放端部内に
離間して配置された個別の複数のアークスプリッタプレ
ート(94)と、各開放端部を横切っている個々の端部キャ
ップ(89)とを有しており、各対の消弧室(95、97) は第１
及び第２永久磁石構造体(102、104) の一方の内部にあっ
て、それによって共に保持されていることを特徴とする
請求項６の直流切換え装置。 - 【請求項８】 スパインプレート(114) は、第１及び第
２永久磁石構造体(110) の永久磁石(102、104) 間に嵌ま
る突起(116) を備えていることを特徴とする請求項６の
直流切換え装置。 - 【請求項９】 磁気スプレッダ(106) は、第１及び第２
永久磁石をはめ込むリセスを有する表面を備えているこ
とを特徴とする請求項６の直流切換え装置。 - 【請求項１０】 スパインプレート(114) は、第１永久
磁石構造体(100) の極片(110、112) と第２永久磁石構造
体(100) の極片(110、112) との間に挟まれていることを
特徴とする請求項６の直流切換え装置。 - 【請求項１１】 磁気スプレッダ(106) は第１インター
ロック部材(108) を有し、 第１及び第２対の消弧室(95、97) の一方に、前記第１イ
ンターロック部材(108) と係合する第２インターロック
部材(115) を有していることを特徴とする請求項６の直
流切換え装置。 - 【請求項１２】 第１及び第２可動接点素子(82,82) は
アクチュエータ(52)に回動可能に取付けられており、さ
らに、前記第１及び第２可動接点素子を前記アクチュエ
ータに対して付勢するばね機構(75)を有していることを
特徴とする請求項１の直流切換え装置。 - 【請求項１３】 第１及び第２可動接点素子(82,82) の
各々は、アクチュエータ(52)が回動する軸(71)とは異な
った軸(74)回りに回動することによって、前記第１及び
第２可動接点素子(82,82) が第１及び第２固定接点(19,
19) を拭うようにしたことを特徴とする請求項12の直流
切換え装置。 - 【請求項１４】 さらに、アクチュエータ(52)の一部を
前記ハウジング(12)の壁から離れる方向へ付勢するばね
(70)を有していることを特徴とする請求項12の直流切換
え装置。 - 【請求項１５】 それぞれが孔(124) 及び開放側部を備
えた第１及び第２シェル(14、16) によって、前記第１シ
ェル(14)の開放側部を前記第２シェル(16)の開放側部に
当接させて形成されたハウジング(12)と、 第１シェル(14)内に保持された第１固定接点(19)及び第
２シェル(16)内に保持された第２固定接点(19)と、 第１及び第２位置間を回動するように前記第１及び第２
シェル(14、16) に連結された絶縁材料のアクチュエータ
(52)とを有しており、 このアクチュエータ(52)には、中央部分(60)、中央部分
(60)から間隔を置いて設けられてその間に第１溝(66)を
形成している第１壁(62)、中央部分(60)から間隔を置い
て設けられてその間に第２溝(66)を形成している第２壁
(64)、及び中央部分(60)から延出したアーム(56)が設け
られ、前記第１及び第２壁(62、64) の各々からトラニオ
ン(67)が突出して、第１及び第２シェル(14、16) の一方
の孔(124) にはまっており、 さらに、第１溝(66)にはまって前記アクチュエータ(52)
に回動可能に取付けられて、前記アクチュエータ(52)が
第１位置にある時に前記第１固定接点(19)と接触し、前
記アクチュエータ(52)が第２位置にある時に前記第１固
定接点(19)から離れる第１可動接点部材(72)と、 第２溝(66)にはまって前記アクチュエータ(52)に回動可
能に取付けられて、前記アクチュエータ(52)が第１位置
にある時に前記第２固定接点(19)と接触し、前記アクチ
ュエータ(52)が第２位置にある時に前記第２固定接点(1
9)から離れる第２可動接点部材(72)と、 前記第１及び第２シェル(14、16) 内に配置されて、第１
及び第２位置間の移動を発生するために前記アクチュエ
ータ(52)のアーム(56)に連結された電機子(38、40、42)を
有しているソレノイド(30)と、を備えていることを特徴
とする電流切換え装置。 - 【請求項１６】 アクチュエータ(52)はシェル(14、16)
の各々に、第１及び第２可動接点部材(72,72) を第１及
び第２固定接点(19,19) に対してほぼ垂直移動させるこ
とができ、また電機子(38、40、42)の移動とほぼ同一平面
上の接点移動を発生する点で回動可能に連結されている
ことを特徴とする請求項15の電流切換え装置。 - 【請求項１７】 さらに、それぞれ第１及び第２可動接
点部材(72,72) をアクチュエータ(52)に対して付勢する
第１及び第２ばね(75)を有していることを特徴とする請
求項15の電流切換え装置。 - 【請求項１８】 さらに、アクチュエータ(52)をハウジ
ング(12)に対して付勢する第３ばね(70)を有しているこ
とを特徴とする請求項17の電流切換え装置。 - 【請求項１９】 さらに、第１及び第２シェル(14、16)
間に配置されて、第１及び第２固定接点(19,19) を分離
しているスパインプレート(114) を有しており、このス
パインプレート(114) が前記第１及び第２固定接点(19,
19) を第１及び第２シェル(14、16) 内へ押し込むことに
よって、これらの固定接点を固定できるようにしたこと
を特徴とする請求項15の電流切換え装置。 - 【請求項２０】 さらに、第１シェル(14)内において、
第１固定接点(19)の両側に離間して配置された第１対の
消弧室(95、97) と、 第２シェル(16)内において、第２固定接点(19)の両側に
離間して配置された第２対の消弧室(95、97) とを有して
いることを特徴とする請求項15の電流切換え装置。 - 【請求項２１】 第１及び第２可動接点部材(72,72) の
各々は、接点アーム接点アーム(80)を有しており、切換
え装置が閉じた時、電流がこのアーム内を、アークが消
弧室(95、97) の一方内へ移動するのを助ける磁界を発生
する方向に流れるようにしたことを特徴とする請求項20
の電流切換え装置。 - 【請求項２２】 各接点アーム(80)の先端部には、アー
クガスが接点アームの周囲を流れることができるように
するテーパが付けられていることを特徴とする請求項21
の電流切換え装置。 - 【請求項２３】 さらに、第１対の消弧室(95、97) の周
囲に延在した第１永久磁石構造体(100) と、前記第２対
の消弧室(95、97) の周囲に延在した第２永久磁石構造体
(100) とを有することを特徴とする請求項20の電流切換
え装置。 - 【請求項２４】 永久磁石構造体(100) の各々は、 互いに離間して配置された第１及び第２永久磁石(102、1
04) と、 第１及び第２永久磁石(102、104) と接触している磁気ス
プレッダ(106) と、 前記第１永久磁石(102) と接触する第１端部と、第２端
部とを備えている第１Ｃ字形極片(112) と、 第１端部が前記第２永久磁石(104) と接触しており、第
２端部が前記第１Ｃ字形極片(112) の第２端部と接触し
ている第２Ｃ字形極片(110) とを有していることを特徴
とする請求項23の電流切換え装置。 - 【請求項２５】 それぞれが開放側部を備えた箱形の第
１及び第２シェル(14、16) によって、前記第１シェルの
開放側部を前記第２シェルの開放側部に当接させて形成
したハウジング(12)と、 このハウジング(12)内に固定され、可動プランジャ(38)
を設けている電磁ドライバ(30)と、 プランジャ(38)に連結されて、前記ハウジング(12)内に
回動可能に取付けられており、回動軸(71)がプランジャ
移動の一方側に位置している接点アクチュエータ(52)
と、 前記接点アクチュエータ(52)及びプランジャ(38)をプラ
ンジャの後退位置へ付勢する手段(70)と、 前記ハウジング(12)内においてシェル(14、16) 間に配置
されて、前記ハウジングの一部を個々の極室(127) に分
割する絶縁スパイン(114) とを有しており、 各極室(127) には、 (a) 前記アクチュエータ(52)に移動可能に取付けられ
て、前記アクチュエータに対して所定位置へ付勢されて
いる可動接点(82)と、 (b) ハウジング(12)の外壁の開口に取付けられた第１及
び第２端子(18、20) と、 (c) 前記第１端子(18)と一体化して、前記可動接点(82)
と整合している固定接点(86)と、 (d) 前記可動接点(82)を前記第２端子(20)に接続する導
体(84)と、 (e) 前記固定接点(86)及び可動接点(82)の周囲に配置さ
れて、前記固定接点及び可動接点間の電流路を横切る磁
界を発生するアークシュートアセンブリ(90)とが設けら
れており、 前記プランジャ(38)は、各極室(127) 内の前記可動接点
(82)の移動と同一平面上にある直線上を移動することを
特徴とする電流切換え装置。 - 【請求項２６】 接点アクチュエータ(52)は、第１及び
第２シェル(14、16)の各々に、各可動接点(82)を対応の
固定接点(86)に対してほぼ垂直移動させ、またプランジ
ャ(38)の移動とほぼ同一平面上の接点移動を発生する点
で回動可能に連結されていることを特徴とする請求項25
の電流切換え装置。 - 【請求項２７】 アークシュートアセンブリ(90)は、 開放端部を備えた細長い包囲体(91、92) 、各開放端部内
に離間して配置されたスプリッタプレート(94)、及び包
囲体の各開放端部を横切っている個々の端部キャップ(8
9)と、 磁気スプレッダ(106) によって互いに離間して配置され
ている一対の永久磁石(102、104) 、及び一対の永久磁石
と接触している極片(110、112) を含み、前記細長い包囲
体の周囲に延在している磁石構造体(100) とを有してい
ることを特徴とする請求項25の電流切換え装置。
Applications Claiming Priority (2)
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