JP3754796B2 - 不足電圧リリース機能を備えた電気式のスイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流回路を切り換えるための、接続位置と遮断位置との間において可動の切換機構と、不足電圧時に電磁式にリリースする磁気回路とを備えた電気式のスイッチであって、不足電圧時に開放する磁気回路が、切換機構をその遮断位置に移動させ、遮断位置に移動させられた切換機構が磁気回路を再び閉鎖する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式のスイッチは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１２１４号明細書及び同国特許出願公開第３３４０２５０号明細書に基づいて公知である。この公知のスイッチは、不足電圧時に電磁式にリリースする磁気回路と共働する。監視される電圧が規定の値を下回って降下すると、磁気回路は開放され、この結果手動操作可能な切換機構がその遮断位置に移動させられる。この遮断位置において、スイッチの電流回路は中断される。切換機構は磁気回路の可動の磁気可動子と連結されていて、切換機構が位置を占めている場合に磁気回路が自動的に再び閉鎖されるようになっている。これによって磁気回路は、必要な最小電圧が存在することなしに、再び閉鎖される。したがって電磁石は、磁気回路の閉鎖時に磁気可動子のために必要な保持力だけを生ぜしめればよい。この保持力は、電圧が再び存在した場合に磁気回路を閉鎖するための引き付け力に比べて著しく小さい。
【０００３】
この公知のスイッチの欠点は、切換機構と磁気可動子との間のカップリングの構成に手間がかかることである。接続位置から遮断位置への切換機構の切換運動は、複雑な旋回レバー構造を介して磁気可動子に伝達される。このようなカップリングは、不足電圧リリースのために必要となる各構成部分の製造を複雑にし、製造コストを高めてしまう。さらに、この複雑な旋回レバー構造は切換機構と磁気可動子との間での比較的小さな力伝達しか可能にしない。この旋回レバー構造に僅かな摩耗現象が生じるだけで、不足電圧リリース時の整然とした機能経過が損なわれてしまう。このことを阻止するためには、たしかに個々のカップリング構成部分を肉厚に寸法決めすることができるが、しかしその結果、スイッチハウジングおよび／または磁気回路のために設けられたハウジングの所要スペースが増大してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の電気的なスイッチを構造技術的にも安全技術的にも改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、切換機構を磁気可動子と連結する直線運動可能な固定スライダが、切換機構の遮断位置において磁心に磁気可動子を固定するために設けられている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、切換機構が、切換機構の遮断位置で磁気可動子を磁心に固定するための直線運動可能な固定スライダによって磁気回路の磁気可動子とカップリングされている。固定スライダの並進運動は、切換機構と磁気可動子との間に必要となるカップリングの特にスペース節約的な構造を可能にする。このようなスペース節約効果は同じくスイッチハウジングおよび場合によっては設けられた、磁気回路のためのハウジングの寸法決めにおいても発揮される。さらに、摺動方向で直線運動可能な固定スライダに基づき、遮断位置において切換機構から固定スライダへ加えられる力を、ほぼ摺動方向で直接に磁気可動子へ有効に伝達することができるようになる。これにより、切換機構は、磁気可動子を、磁心に吸引された位置へ移動させて固定するために比較的に小さな力を加えるだけで済む。この場合、磁気可動子の接点面は磁心の１つ磁極面または複数の磁極面と直接に接点されていると有利である。このようなコンタクティングは汎用の形式で、磁気可動子と磁心との間に配置された、磁気可動子の降下方向で働く圧縮ばねのばね圧に抗して行われる。固定スライダによって行われる、切換機構から磁気可動子への良好な力伝達は、切換機構の構造技術的に単純な構造や、スイッチの作動時間中の切換機構の安定性をも促進する。固定スライダはハウジング側で摺動可能に支承されていると有利である。これにより、切換機構と磁気可動子との間の誤運動や誤った力伝達が信頼性良く回避される。
【０００７】
本発明の有利な構成では、電磁石に印加される、監視したい電圧が、電気的なスイッチの電流回路のための電源電圧である。原則的に電磁石は別の電圧に接続されていても良い。本発明の別の有利な構成では、電磁石が、多相電流系の２つの相に接続されている。この場合、不足電圧ユニットは２極スイッチと組み合わされると有利である。本発明のさらに別の有利な構成では、電気的なスイッチが過電流防止スイッチとして形成されており、このために各相につき対応する過電流リリース素子、特に過電流防止スイッチの切換ラッチに作用するバイメタルストリップを有している。
【０００８】
磁気回路を備えた不足電圧ユニットはスイッチハウジングに組み込まれているか、または別個の専用のハウジングに組み込まれていてもよい。この専用のハウジングは適当な固定手段を介してスイッチハウジングに連結されている。
【０００９】
電磁石のコイル接続部は整流器を介して、不足電圧ユニットの、監視したい電圧に接続された接点接続部に導電接続されていると有利である。整流器によって作動させられる電磁石により、不快な「ハム」は回避される。したがって、ハム低減のための電磁石極面の手間のかかる形成および加工は不要となる。本発明のさらに別の有利な構成では、電磁石のコイル接続部と、監視したい電圧に接続された接点接続部との間で電気回路に前置抵抗が挿入されている。この前置抵抗はコイル巻き線の出力消費を減少させて、連続作動時の電磁石の損失出力の低減を可能にする。
【００１０】
本発明のさらに別の有利な構成では、切換機構が２腕式の切換タンブラとして形成されている。この切換タンブラはスイッチハウジングに旋回可能に支承されている。切換タンブラがその遮断位置へ旋回する間、切換タンブラの旋回運動は直接に固定スライダの並進運動に変換される。本発明のさらに別の有利な構成では、切換機構が１つまたは２つの押しボタンとして形成されている。この押しボタンは操作時に使用者によって手で押圧負荷され、これによって長手方向に移動させられる。この押しボタンの長手方向運動は固定スライダの並進運動に対して平行に行われると有利である。これにより、押しボタンと固定スライダとを特に簡単にカップリングすることができる。
【００１１】
切換機構の、遮断位置への変位は、過電流、不足電圧による自由リリース時や手動操作時に行われる。切換機構の遮断位置（＝遮断された電流回路）から出発して、不足電圧ユニットによって監視される電圧が、磁気可動子をその吸引された位置で磁心に保持するためには不十分である場合、スイッチは安全の理由から通常では再接続不可能となる。それにもかかわらず切換機構を接続位置へ変位させようとすると、磁気回路が開かれ、そしてスイッチを再び遮断して磁気回路を閉じるための自動的なシーケンスが投入される。切換機構を接続位置へ変位させようとする際に投入されるこのような自動的なシーケンスは、スイッチに課せられた安全性の要求を満たすために役立つ。
【００１２】
固定スライダと切換機構は、固定スライダが切換機構の接続位置で切換機構とは分離されるように互いに結合されていると有利である。この場合、固定スライダと磁気可動子とは切換機構に対して自由に運動可能となる。この自由可動性は不足電圧時のスイッチのフリーリリース（自由引き外し）を保証する。さらに、切換機構と固定スライダとの分離は、不足電圧にもかかわらず切換機構を接続位置へ変位させようとする際に投入される前記シーケンスを助成する。
【００１３】
本発明のさらに別の有利な構成では、固定スライダが、その摺動方向に対して直交する方向に延びるストッパ肩部を有している。不足電圧時、つまり磁気可動子の降下時に、固定スライダは摺動させられて、切換機構に結合された切換ラッチを負荷する。この切換ラッチは電流回路の切換接点を開閉するために接点開放位置と接点閉鎖位置との間で運動可能であり、さらに切換接点の開放時に切換機構を遮断位置へ変位させる。こうして、固定スライダは不足電圧リリース時に、電流回路を遮断して磁気回路を再び閉じるための、技術的に簡単な自動的なシーケンスを保証する。この自動的なシーケンスをリリースするために、つまり切換ラッチを負荷するためには、固定スライダの他に別の構成部分は全く必要とならない。このことは電気的なスイッチおよび不足電圧ユニットのスペース節約的でかつ技術的に単純な構造を助成する。
【００１４】
本発明のさらに別の有利な構成では、固定スライダと磁気可動子との間にばねエレメントが配置されている。このばねエレメントのばね力は切換機構や固定スライダや磁気可動子の製造寸法誤差や製造寸法偏差を補償することができ、これによってスイッチの確実な機能形式を保証する。ばねエレメントのこのような補償作用に基づき、さらに前記構成部分の製造時における不良品の量も減少する。これにより、電気的なスイッチおよび不足電圧ユニットの製造コストも一層減じられる。
【００１５】
補償ばねエレメントは、磁気可動子に面した凹状面を備えた、アーチ状に湾曲させられたばね板として形成されていると有利である。このばねエレメントは磁気可動子、特に磁気可動子の、固定スライダに面した端面に支持されていると有利である。これによりばねエレメントは付加的な補助手段なしに固定スライダと磁気可動子との間に固定される。さらに、このばね板は固定スライダと磁気可動子との間にスペース節約的に組み込むことができ、固定スライダの摺動方向における固定スライダへのばね力の特に有効な伝達を保証する。
【００１６】
本発明のさらに別の有利な構成では、磁気可動子が固定スライダに紛失不能に結合されている。これにより、両構成部分の間には機械的に特に安定した駆動カップリングが形成される。したがって、磁気回路を開閉するための誤った機能経過は最初から回避される。紛失不能なカップリングは、たとえば形状結合または素材結合により実現されている。このカップリングは剛性的に形成されているか、または可動に形成されていてよい。
【００１７】
有利な構成では、磁気可動子は、その固定スライダに面した端面に対してほぼ横方向に可動子スリットによって貫通されている。この可動子スリットは、固定スライダに配置された固定ピンを受容する。有利には固定ピンは、固定スライダの一体の構成部分であって、これにより固定スライダと磁気可動子との間の機械的に安定したカップリングを補助している。有利には固定ピンは形状結合の形式で磁気可動子に結合されている。これにより構成部分の組付けが簡単にされる。固定ピンは固定スライダ側から磁気可動子を、磁気可動子の、磁心に面した接点面の方向で貫通する。この場所で固定ピンは、有利な構成では可動子スリットのスリット縁部に後ろから係合する。このために固定ピンには、有利な構成では、横ウェブが一体成形されている。この横ウェブは、固定ピンの組付状態では、可動子スリットの、接点面側のスリット縁部を越えて突出している。この場合、固定ピンと、この固定ピンに属する横ウェブとは特にＴ字形に形成されている。この固定ピンを特に安定的に磁気可動子に連結するためには、可動子スリットが、２つの互いに交差する長さの異なる縦スリットを有して十字形に形成されている。この両縦スリットは、Ｔ字形の固定ピンがまず初めに長い方の縦スリットに嵌め込まれて、その横ウェブがこの長い方の縦スリットを貫通し、その後９０゜回転されて、短い方の縦スリットに係止するように寸法設定されている。このようにして固定スライダは、付加的に回動不能に磁気可動子に支承されて、これによりさらに良好に、不都合な位置の変動が防止される。
【００１８】
固定スライダと磁気可動子との間に前述の補償ばねエレメントが配置されているならば、固定ピンは、センタリング・固定エレメントとしての付加的な機能で、このばねエレメントのために作用する。別の手段を用いることなく、このばねエレメントは固定ピンに紛失不能に支承されている。このためにこのばねエレメントは例えばコイルばねとして形成されており、固定ピンを、僅かな半径方向の間隔をおいて取り囲んでいる。ばねディスクとして形成されているならば、このばねエレメントは、固定ピンを受容するためのスリットによってディスク平面に対して横方向に貫通されており、これにより同様に紛失不能に支承される。
【００１９】
スイッチの構成部分と不足電圧リリースユニットとの所要スペースをさらに縮小し、僅かなカップリング力での固定スライダの問題ない作用を助成するために、固定スライダの摺動方向は、有利な構成では、磁気可動子の降下方向に対して平行に延びている。有利には固定スライダの摺動方向は、これと同時に切換機構の運動平面に位置している。
【００２０】
固定スライダの製造を簡単にするために、固定スライダは、有利な構成ではプレート状に形成されている。このプレート平面はほぼ、摺動方向と、この摺動方向に対してほぼ直交して延びる横方向とによって規定されている。この単純な形状付与によって、固定スライダの製造は低コストの大量生産品として行えるようになる。この固定スライダは有利には、適当なプラスチック又は金属からの打ち抜き成形部分として製造可能である。さらに、固定スライダのプレート形状により、スイッチ及び／又は不足電圧ユニットをいっそう小型化できる。
【００２１】
有利な構成では、電磁石のコイルを保持するコイル枠が、磁心の極面を越えて磁気可動子の降下方向に突出し、僅かにこの降下方向で延びている少なくとも２つのガイドウェブを有している。これらのガイドウェブは互いに向かい合って位置して、運動ガイドとして磁気可動子の側面に位置している。これにより、磁気可動子が降下方向及び引き付けられた位置の方向で、制御された運動を行うことが保証される。このことにより、電気式のスイッチの、互いに駆動するように連結された構成部分と不足電圧ユニットとは、不都合な位置変動を行わないようになる。さらにこのガイドウェブは、間接的に、磁気可動子に連結された固定スライダのための運動ガイドとしても作用する。これにより、固定スライダの摺動方向と磁気可動子の運動方向とが互いに平行に延びている場合には、固定スライダの簡単な運動ガイドも得られる。特に、ガイドウェブは、適当なプラスチックから射出成形又は注型されたコイル枠の一体の構成部分である。
【００２２】
磁気可動子の降下運動と摺動方向での固定スライダの直線運動とを有効に制限するために、ガイドウェブの互いに向き合う内面に、各１つのストッパ突起が配置されている。これらのストッパ突起は、磁気可動子の降下方向に対して横方向に延びていて、互いに向かい合っている。有利にはこれらのストッパ突起は、ガイドウェブの一体の構成部分であって、これにより製造技術的に簡単に製造可能である。
【００２３】
有利な構成では、磁気回路の電磁石は蹄鉄状の又はＵ字形の磁心を有している。この磁心の両Ｕ字形の脚の自由端部は、各１つの極面を有している。これらの極面は、磁気回路が閉鎖されている場合に、磁気可動子の接点面と接触している。
【００２４】
通常、電磁石のコイルを保持するコイル枠は、電磁石の簡単な組付けを意図して、磁心を受容できるようにするために複数の部分から形成されている。この場合、コイル枠が、２部分から成っていて、対称平面としての分割平面を備えていると有利である。この場合、コイル枠を一緒に形成するために、唯一つの構成部分の製造が必要である。このことにより、有利で低コストな電磁石の製造が行われる。
【００２５】
対応する切欠、溝、及びコイル枠の形状付与により、磁気可動子がコイル枠に固定される。この場合、蹄鉄状の磁心のＵ字形平面は、有利な構成では、コイル枠の分割平面に位置している。これにより磁心は、コイル枠の、クランプジョーとして作用する２つの部分枠の間で、付加的な固定手段なしにクランプ固定される。有利な構成では、この２つの部分枠は、例えば反対側の係止部、ロック部又はこれに類似するものによって紛失不能に互いに結合される。この結合によって、コンパクトなユニットとしての磁心と電磁石とのさらなる組付けが簡単にされる。
【００２６】
有利には不足電圧ユニットのために個別のユニットハウジングが設けられている。電磁石のコイル枠は、このユニットハウジングに挿入されていて、有利にはここで着脱可能に固定されている。ユニットハウジングの製造を簡単にするために、コイル枠は複数のばねフックを保持している。これらのばねフックは、組み付状態では、ユニットハウジングの挿入開口を越えて突出していて、保護スイッチハウジングの対応する係止切欠きと対応している。従ってユニットハウジングには、スイッチハウジングに組み付けるための別の固定手段を設ける必要はない。従ってこのユニットハウジングは特に安価な、例えば直方体状の収容シャフト又はこれに類似するものとして製造することができる。これに反してばねフックをコイル枠に設けることはコスト的にそれ程問題とはならない。何故ならば、いずれにせよコイル枠には、磁心の形状と、場合によっては磁気可動子のためのガイドウェブとが設けられなければならないからである。
【００２７】
コイル枠と、ユニットハウジングの内側の別の構成部分との組付位置で、ユニットハウジングは、安全上の理由から外部に対してシールされる。このために有利には、ユニットハウジングは、シールのための付加的な機構において使用される。この場合ばねフックと協動する係止切欠は、スイッチハウジングの外面が、ばねフックの係止時に、ユニットハウジングの挿入開口を自動的に閉鎖するように配置されている。従って組み付け状態における不足電圧ユニットのシールのための個別のシール手段は、コストを削減するために省かれてよい。
【００２８】
【実施例】
電気的なスイッチは、２極の過電流防止スイッチ１（以後手短に防止スイッチ１と呼ぶ）として構成されている。絶縁プラスチックから成るスイッチハウジング２は、方形のハウジング開口３を有していて、このハウジング開口を貫通して、２腕状の切換タンブラ４としての切換機構が設けられている。図１では、切換タンブラ４は、防止スイッチ１の両位相の電流回路が閉鎖されている接続位置で図示されている。切換タンブラ４は、接続位置と、電流回路を遮断する遮断位置との間で旋回可能である。スイッチハウジング２の両狭幅側には、それぞれ２つのばね弾性的なハウジングフック５（図１ではこれらハウジングフックの３つが図示）が成形されている。ハウジングフック５は、フロントプレート（図示せず）内で防止スイッチ１を固定するのに役立つ。
【００２９】
切換タンブラ４は、電流回路の切換接点を開閉する切換ラッチもしくは切換機構、及び、不足電圧時に電磁式にリリースする磁気回路と協働する。磁気回路は、不足電圧ユニット６の主要構成部分であり、この不足電圧ユニットのユニットハウジング７は、組付状態でスイッチハウジング２に固定されている。
【００３０】
防止スイッチ１の基本的な構造及び機能形式は、ドイツ国特許第２９２８２７７号明細書に記載されている。切換タンブラ４は、ハウジングに定置の旋回軸８に旋回可能に支承されている（図３参照）。切換タンブラ４の、切換機構に面した作用端部９には、連結カム１０が固定されていて、この連結カムは、切換タンブラ４の旋回平面に対して直角方向に延びるように、掛止レバー１２のカム軌道１１を貫通している（図３参照）。掛止レバー１２は、一方の自由端に配置された支持突起１３によって、２腕状のリリースレバー１５の、図平面でみてほぼ垂直に延びる掛止アーム１４に支持されている。
【００３１】
リリースレバー１５は、軸支部材１６を介して、旋回軸８に対して平行に延びるハウジング軸に旋回可能に支承されている。リリースレバー１５の、掛止アーム１４に対してほぼ直角に配置された第２のレバーアーム、即ち、リリースアーム１７は、過電流が生じた場合にバイメタル（図示せず）によって負荷され、これによって、リリースレバー１５は、逆時計回り方向に旋回する。これにより、掛止レバー１２はリリースレバー１５から掛け外されかつ切換タンブラ４は遮断位置に移動する（このことは原則的に図４及び図５で図示の工程順序で行われる）。
【００３２】
掛止レバー１２が掛け外されることによって、接点ばね８に対する押圧力が解除される。接点ばね１８は、逆時計回り方向で旋回しかつこれによって自由端に固定された切換接点１９がスイッチハウジング２内に固定された固定接点２０から切り離される（図４及び図５参照）。これによって、図３乃至図５の図平面で図示の防止スイッチの極の電流回路が遮断される。
【００３３】
防止スイッチ１の両極の切換ラッチは、両極の電流回路が常時同時に閉鎖又は遮断されるように、互いに連結されているか又は単一の切換ラッチと交換される。接点ばね１８は、切換接点１９とは反対側の固定端部２１で接点舌片２２に溶接されている。接点舌片２２は、スイッチハウジング２内に定置に固定されていてかつ、自体公知の形式で所属の電流回路に接続できるようにするために、スイッチハウジング２の底面２３から突出している。
【００３４】
防止スイッチ１の切換ラッチ及び切換タンブラ４は、図２で特に明瞭に図示された固定スライダ２４を介して不足電圧ユニット６の磁気回路に互いに連結されている。このようなカップリング機能原理は、後で詳述する。固定スライダ２４は、組付状態でスイッチハウジング２及びユニットハウジング７内で直線運動可能もしくは摺動可能である。摺動方向２５は、固定スライダ長手方向に延びている。固定スライダ２４は、プレート状の構成部材として構成されていて、この構成部材のプレート平面は、摺動方向２５及び摺動方向に対して直角方向に延びる方向に拡がっている。
【００３５】
固定スライダ２４は、横方向２６に延びるストッパ肩２７を有していて、このストッパ肩は、磁気回路を開放した場合に、リリースレバー１５のリリースアーム１７を逆時計回り方向に負荷しかつこれによって切換ラッチを接点開放位置に移す（図４参照）。切換ラッチのこの接点開放位置では、電流回路が遮断される。
【００３６】
磁気回路は、プレート状の磁気可動子２８及び蹄鉄状の、即ちＵ字形の磁心２９を有している。磁心２９の両Ｕ字形脚部は、連結ヨーク３０によって互いに結合されていてかつ自由端にそれぞれ１つの極面３１を有している。極面３１は、磁気回路閉鎖状態で、磁気可動子２８の極面に面した接点面３２に直接接触接続している。接点面３２と、この接点面とは反対側に位置して固定スライダ２４に面する磁気可動子２８の端面３３とは、組付状態で、固定スライダ２４の摺動方向２５に対して直角に配置されている。磁気回路閉鎖状態では、接点面３２はコイルばね３４のばね力に抗して極面３１に保持される。
【００３７】
磁心２９の両Ｕ字形脚部間中央に配置されたコイルばね３４は、軸方向の一方のばね端で形状結合式にセンタリング突起３５を取り囲みかつ軸方向の他方のばね端で接点面３２を負荷している。センタリング突起３５は、支持体３６の、磁気可動子２８に面した表面に配置されていて、前記支持体は、摺動方向に対してほぼ直角方向に配置されている。支持体３６は、組付状態でコイル枠３７（後述する）に支持されている。支持体３６を特にスペースを節減して組み込むことができるようにするために、支持体３６は、２つの対置する支承溝３８を有していて、この支承溝は、組付状態で磁心２９のそれぞれ１つのＵ字形の脚部を形状結合式に取り囲む。
【００３８】
固定スライダ２４と磁気可動子２８との間には、アーチ状に湾曲したばねディスク３９としてのばねエレメントが配置されている。ばねディスク３９は、凸面側で、固定スライダ２４の横方向２６に延びる支持縁４０に接している。組付状態では、ばねディスク３９は、横方向２６に延びる両ディスク縁部４１で磁気可動子２８の端面３３に支持されている。支持縁４０の方向に付勢されたばねディスク３９は、摺動方向２５で、固定スライダ２４及び磁気可動子２８の製造に起因する寸法誤差を補償する。
【００３９】
磁気可動子２８は、摺動方向２５で支持縁４０から突出する固定ピン４２によって、固定スライダ２４に離脱不能に結合されている。横断面Ｔ字形の固定ピン４２は、磁気可動子２８に面した自由端で横方向２６のに延びる横ウェブ４３を有している。固定スライダ２４の組付状態では、固定ピン４２は摺動方向２５で、ばねディスク２９の中央のディスク縦スリット４４と磁気可動子２８のクロススリット状の可動子スリット４５とを貫通している。
【００４０】
可動子スリット４５は、第１の縦スリットとこの縦スリットに交差する短い縦スリットとから形成されている。組付のために、横ウェブ４３は、可動子スリット４５の長い縦スリットを介して案内される。横ウェブ４３が接点面３２から突出すると、固定ディスク２４は９０゜だけ回動させられ、これにより、固定ピン４２は可動子スリット４５の短い縦スリット内に係止される。横ウェブ４３は、可動子スリット４５のスリット縁部の背後に係合しかつ支持縁４０に押し付けられるばねディスク３９によって接点面３２に圧着される。固定ピン４２を介して、固定スライダ２４、ばねディスク３９及び磁気可動子２８は機械的に安定的に連結される。
【００４１】
固定スライダ２４の摺動方向２５は、磁気可動子２８の運動方向（降下方向）に対して平行に延びていてかつ同時に切換タンブラ４の運動平面内に位置している（図３乃至図６参照）。
【００４２】
図２で２部分で図示のコイル枠３７は、図４乃至図６で概略的に図示されたコイル４６を支持している。コイル枠３７の両枠部分３７′は、ほぼ磁心２８の運動方向に延びるそれぞれ２つのガイドウェブ４７を支持している。ガイドウェブ４７は、コイル枠３７に一体に成形されいてかつ磁気回路の組付状態で磁心２８の降下方向で極面３１から突出する。枠部分３７′のガイドウェブ４７は、横方向２６で、第２の枠部分３７′のガイドウェブ４７に整合する。
【００４３】
整合する両ガイドウェブ４７は、磁心２８を両側で取り囲みかつこれによって摺動方向２５で磁心２８の直線運動を強要する。より良く運動をガイドできるようにするために、平行間隔を置いて、第２の対の２つのガイドウェブ４７がコイル枠３７に成形されている。固定スライダ２４に面したガイドウェブ４７の自由端は、降下する磁気可動子２８の移動行程を制限するためのストッパ突起４８を有している。このために、横方向２６で互いに整合するガイドウェブ４７のストッパ突起４８は、互いに向き合っていてかつ降下する磁気可動子２８の端面を負荷している（図４）。
【００４４】
コイル枠３７の分割平面は、両枠部分３７′が同一に構成されているため、同時にコイル枠の対称平面を成す。この場合、磁心２９のＵ字形・平面はほぼコイル枠３７の分割平面内に位置する。枠部分３７′は、開口を磁心２９に向けられた受容溝４９を有している。受容溝４９は、摺動方向２５で多数の溝ウェブによって制限されている。電磁石を組付ける場合、両枠部分３７′は、横方向で互いに向き合いかつ受容溝４９によって両枠部分３７′間で磁心２９の連結ヨーク３０をほぼ形状結合式に受容する。これによって、磁心２９はコイル枠３７に機械的に安定的に固定される。
【００４５】
さらに、各枠部分３７′には、固定スライダ２４の運動平面に対して横方向に互いに間隔を置いて２つのばねフック５０が一体成形されている。コイル枠３７の組付状態においては、第１の枠部分３７′の各１つのばねフック５０は横方向２６において、第２の枠部分３７′のばねフック５０と整合合致している。組み立てられて一緒に纏められたコイル枠３７は、挿入開口５１を貫通して挿入方向５２に沿って、直方体状のユニットハウジング７内に挿入され、ユニットハウジング７と係止させられる。これを目的にして、ユニットハウジング７の、固定スライダ２４の運動平面に対して横方向に延びる両側壁の内面が、各２つの組付溝５３を有している。これらの組付溝のうち、図２の斜視図においては一方の側壁の両組付溝５３しか見えない。各側壁の両組付溝５３は、平行な間隔を置いて挿入方向５２に延びている。これらの組付溝は、枠部分３７′の対応する組付ウェブ５４と対応している。これらのガイドウェブ５４の平面は、挿入方向５２と横方向２６を通って広がっている。これらのガイドウェブにより、ユニットハウジング７内に電磁石を簡単に組み付け、かつ正確に位置決めすることができる。ユニットハウジング７内にコイル枠３７を定置に位置決めするためには、固定スライダ２４の運動平面に対して平行に延びる、ユニットハウジング７の両側壁が各２つの係止孔５５によって貫通されている。これらの係止孔５５は、対応形成されかつ枠部分３７′に一体成形された係止突起５６に対応している（図２）。
【００４６】
コイル枠３７の組付状態においては、ばねフック５０は、ユニットハウジング７の挿入開口５１を超えて突出している。防止スイッチ１に不足電圧ユニット６を組付技術的に簡単に係止するために、ばねフック５０はスイッチ底面２３の領域において、対応する係止ウェブ５７に背後から係合している（図３〜図５）。ばねフック５０の係止位置においては、ユニットハウジング７の挿入開口５１は、スイッチ底面２３の領域に配置された、スイッチハウジング２のカバー壁５８によって自動的に外方に向かってシールされている。磁気可動子２８に結合された固定スライダ２４は、ユニットハウジング７の挿入開口５１を超えて突出している。防止スイッチ１におけるユニットハウジング７の組付時には、固定スライダ２４は摺動方向２５においてカバー壁５８の壁開口を貫通し、スイッチハウジング２内に進入する。この場合、固定スライダ２４は、ロッド状に形成された、摺動方向２５にストッパ肩２７を超えて突出するスライダ自由端部６０で、切換タンブラ内に突入する（図３〜図５）。
【００４７】
コイル４６のコイル接続部６１はブリッジ整流器６２を介して、不足電圧ユニット６の監視しようとする電圧に接続された２つのユニット接続接点６３′；６３″に導電接続されている（図１および図７）。さらに、ブリッジ整流器６２とユニット接続接点６３′；６３″との間の電気的な回路には前置抵抗６４が挿入されている。ブリッジ整流器６２は組付状態において枠部分３７′に一体成形されたばね弾性的なクランプ張出部材５９と枠部分３７′との間に紛失不能にクランプ固定されている。
【００４８】
ユニット接続接点のためには２つの実施例が考えられる。第１の実施例においては２つのユニット接続接点６３′が挿入方向５２にユニットハウジング７を超えて突出しており（図１，２，３，５，６）、監視したい電圧（図示せず）に直接に電気的に接続されている。第２の実施例においては、２つのユニット接続接点６３″は完全にユニットハウジング７内部に配置されている（図４および図７）。この実施例においては、不足電圧ユニット６は防止スイッチ１の接続部に直接に電気的に接続されている。このために、防止スイッチ１に向いた、ユニット接続接点６３″の自由端部は、扁平な接点舌片６５として形成されている。これらの接点舌片６５は、摺動方向２５に延びる、２つのスイッチ接続接点６７の接点スリット６６に対応する。両スイッチ接続接点６７には、詳しくは図示しない手段によって電源線路が、特にねじ締結によって接続されている。両接点スリット６６の寸法は、防止スイッチ１における不足電圧ユニット６の固定時に、接点舌片６５が接点スリット６６に係合し、これらの接点スリットによって、所要の電気的な接点圧力でクランプ固定されるように設定されている。
【００４９】
不足電圧ユニット６と組み合わされた防止スイッチ１の機能原理は次の通りである。過電流発生時には、防止スイッチ１の切換ラッチもしくは切換機構が、電流回路を遮断する接点開放位置にシフトされ、切換タンブラ４が遮断位置にシフトされる（図５）。遮断位置にシフトされた切換タンブラ４は、使用者に向いた操作側６８でスライダ自由端部６０を摺動方向２５に負荷する。これにより、ユニット接続接点６３′；６３″に印加される電圧の大きさとは無関係に、磁気可動子２８は磁心２９に保持される（閉じられた磁気回路）（図５）。
【００５０】
切換タンブラ４の接続位置においては、スライダ自由端部６０が切換タンブラ４から作用減結合され、切換タンブラ４に対して自由に運動可能である（図３）。このような場合、固定スライダ２４の位置決めは専ら磁気可動子２８の位置に左右される。この磁気可動子は、専らユニット接続接点６３′；６３″に印加する電圧によって、磁心２９に保持される（図３に示した閉じられた磁気回路）。電圧が所定の値を下回ると、磁気可動子２８をその吸引位置に保持するための、電磁石の保持力が十分でなくなる。従って、磁気可動子２８は、コイルばね３４のばね圧によって下降方向に、つまり切換タンブラ４の方向に押圧される。磁気可動子２８にカップリングされた固定スライダ２４は、摺動方向２５に切換タンブラ４の操作側６８に向かって摺動させられる（図４）。この場合、固定スライダ２４のストッパ肩２７は、リリースレバー１５を逆時計回りに負荷する。これにより既に述べたように、切換ラッチは接点開放位置にシフトされる。この場合図示していないねじりばねにより遮断位置に旋回する切換タンブラ４は、操作側６８で自動的に固定スライダ２４を負荷し、この固定スライダ２４を摺動方向２５に磁心２９に向かって摺動させる（図５）。従って、磁気可動子２８を磁心２９に保持するために必要な電圧が、ユニット接続接点６３，６３″にまだ新たには印加していなくても、磁気回路は切換タンブラ４の遮断位置においては常に自動的に閉じられる。
【００５１】
必要な電圧が再び印加される場合には、磁気回路は、防止スイッチ１の新たな接続時（接続位置への切換タンブラ４のシフト時）には既に閉じられている。従って、電磁石は磁気可動子２８のための必要な保持力のみを形成すればよい。これに対して、必要な電圧がまだ再び印加されていない場合には、磁気回路は、切換タンブラ４を接続位置にシフトしようとしたときに自動的に開かれる。これにより、ストッパ肩２７がリリースレバー１７を負荷して、切換ラッチが接点開放位置に強制的にもたらされるようになっている。従って、必要な電圧がユニット接続接点６３′；６３″に再び印加されない限り、切換タンブラ４が接続位置にシフトすることはなく、しかも防止スイッチ１が接続されることもない。
【００５２】
図８には、切換機構として形成された２つの押しボタン６９，６９′を備えた防止スイッチ１の別の実施例が示されている。同一機能を有する構成部材は、図８において図１〜図７におけるものと同一符号を備えている。電流回路を切り換えるための両押しボタン６９，６９′は、摺動方向２５に摺動可能であり、それぞれ１つのガイド切欠き７０，７０′を形状結合的に貫通している。これらの両ガイド切欠き７０，７０′は、スイッチハウジングに一体成形された縦孔状のガイドアタッチメント７１の構成部分である。このガイドアタッチメント７１は、スイッチハウジング２のやはり１構成部分を形成する組付遮蔽体７２によって取り囲まれている。この組付遮蔽体は、摺動方向２５に円形の２つの組付孔７３によって貫通されている。これらの組付孔７３は、適当な固定手段、例えばねじを収容するのに役立つ。このような固定手段によって防止スイッチ１が組付場所に定置に固定される。
【００５３】
電流回路を切り換えるために両押しボタン６９，６９′を互いに機械的にカップリングすることは、原理的には国際公開第９４／７２５５号パンフレットに基づき公知の形式で行われる。図８には示していない固定スライダ２４は押しボタン６９にカップリングされている。このカップリングは、防止スイッチ１もしくは固定スライダ２４の押しボタン６９の遮断位置に、図５に示した位置が占めるように行われる。この場合、スライダ自由端部６０は、押しボタン６９のフード状の収容開口内に差し込まれ、この押しボタンによって磁心２９の方向に押圧負荷される。図示しない別の実施例においては、唯１つの押しボタンだけが切換機構として設けられており、適宜に固定スライダ２４にカップリングされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】不足電圧ユニットを固定された過電流防止スイッチの斜視図。
【図２】図１による不足電圧ユニットの主要構成部材の分解図。
【図３】磁気回路が閉じられかつ切換機構が接続位置を占める状態で図示した、図１による不足電圧ユニット及び過電流防止スイッチの主要構成部材の部分的に断面した側面図。
【図４】磁気回路が開かれかつ切換機構がまだ接続位置を占める状態で図示した、図３の側面図。
【図５】磁気回路が新たに閉じられかつ切換機構が遮断位置を占める状態で図示した、図３の側面図。
【図６】図５矢印ＶＩの方向でみた不足電圧ユニットの側面図。
【図７】電圧に電気的に接続するための不足電圧ユニットの別の実施例のユニット接点接続部を備えた過電流防止スイッチの斜視図。
【図８】切換機構としての２つの押しボタンを有する、不足電圧ユニットを固定された過電流防止スイッチの斜視図。
【符号の説明】
１ 過電流防止スイッチ（防止スイッチ）、 ２ スイッチハウジング、 ３ハウジング開口、 ４ 切換タンブラ、 ５ ハウジングフック、 ６ 不足電圧ユニット、 ７ ユニットハウジング、 ８ 旋回軸、 ９ 作用端部、 １０ 連結カム、 １１ カム軌道、 １２ 掛止レバー、 １３ 支持突起、１４ 掛止アーム、 １５ リリースレバー、 １６ 軸支部材、 １７ リリースアーム、 １８ 接点ばね、 １９ 切換接点、 ２０ 固定接点、 ２１ 固定端部、 ２２ 接点舌片、 ２３ スイッチ底面、 ２４ 固定スライダ、 ２５ 摺動方向、 ２６ 横方向、 ２７ ストッパ肩、 ２８ 磁気可動子、 ２９ 磁心、 ３０ 連結ヨーク、 ３１ 極面、 ３２ 接点面、 ３３ 端面、 ３４ コイルばね、 ３５ センタリング突起、 ３６ 支持体、 ３７ コイル枠、 ３７′ 枠部分、 ３８ 支承溝、 ３９ ばねディスク、 ４０ 支持縁、 ４１ ディスク縁部、 ４２ 固定ピン、 ４３ 横ウェブ、 ４４ ディスク縦スリット、 ４５ 可動子スリット、 ４６ コイル、 ４７ ガイドウェブ、 ４８ ストッパ突起、 ４９ 受容溝、 ５０ ばねフック ５１ 挿入開口、 ５２ 挿入方向、 ５３ 組付溝、 ５４ 組付ウェブ、 ５５ 係止孔、 ５６ 係止突起、 ５７ 係止ウェブ、 ５８ カバー壁、 ５９ クランプ張出部材、 ６０ スライダ自由端部、 ６１ コイル接続部、 ６２ ブリッジ整流器、 ６３′，６３″ ユニット接続接点、 ６４ 前置抵抗、 ６５ 接点舌片、 ６６ 接点スリット、 ６７ スイッチ接続接点、 ６８ 操作側、 ６９，６９′ 押しボタン、 ７０，７０′ ガイド切欠き、 ７１ ガイドアタッチメント、 ７２ 組付遮蔽体、 ７３ 組付孔

Claims (16)

1. 電流回路を接続遮断するために接続位置と遮断位置との間で可動な切換機構（４，６９）と、電磁式の不足電圧リリースを行なう磁気回路（２８，２９）とを備え、不足電圧時に開放する前記磁気回路（２８，２９）が、前記切換機構（４，６９）を前記遮断位置へ移動させ、該遮断位置へ移動させられた前記切換機構（４，６９）が前記磁気回路（２８，２９）を再び閉鎖する形式のものにおいて、
   前記切換機構（４，６９）を前記磁気回路の磁気可動子（２８）に連結する直動可能な固定スライダ（２４）が、前記切換機構（４，６９）の前記遮断位置で、前記磁気可動子（２８）を前記磁気回路の磁心（２９）に専ら機械式に保持することを特徴とする、電気式のスイッチ。
2. 前記固定スライダ（２４）が、前記接続位置にある前記切換機構（４，６９）から連結解除される、請求項１記載のスイッチ。
3. 前記固定スライダ（２４）が該固定スライダ（２４）の直動方向（２５）に対し横方向に延びるストッパ肩（２７）を有し、該ストッパ肩（２７）が不足電圧時、つまり前記磁気可動子（２８）の降下時に、前記切換機構（４，６９）に結合された切換ラッチ（１２，１５）に作用し、その結果、前記電流回路の切換接点（１９）が開放させられかつ前記切換機構（４，６９）がその遮断位置へ移動させられる、請求項１又は２記載のスイッチ。
4. 前記固定スライダ（２４）と前記磁気可動子（２８）との間に、前記固定スライダ（２４）を前記切換機構（４，６９）と前記磁気可動子（２８）との間で調節するばねエレメント（３９）が配置されている、請求項１又は２記載のスイッチ。
5. 前記ばねエレメント（３９）として、前記磁気可動子（２８）に支持されかつ円弧状に曲げられたばねディスクが設けられており、該ばねディスクの凹面側が前記磁気可動子（２８）に向けられている、請求項４記載のスイッチ。
6. 前記磁気可動子（２８）が前記固定スライダ（２４）に、紛失しないように結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のスイッチ。
7. 前記磁気可動子（２８）が、前記固定スライダ（２４）に配置された固定ピン（４２）を受容するために可動子スリット（４５）を有し、該スイッチの組立状態で、前記固定ピン（４２）が前記可動子スリット（４５）を通過したあとで該可動子スリット（４５）のスリット縁部に係合している、請求項６記載のスイッチ。
8. 前記固定スライダ（２４）の前記直動方向（２５）が、前記磁気可動子（２８）の前記直動方向に対し平行に延びかつ／又は前記切換機構（４，６９）の運動平面上に位置している、請求項１から７までのいずれか１項記載のスイッチ。
9. 前記固定スライダ（２４）がプレート状である、請求項１から８までのいずれか１項記載のスイッチ。
10. 前記磁気回路の電磁石のコイル（４６）を保持するコイル枠（３７）が前記磁心（２９）の磁極面（３１）を越えて前記磁気可動子（２８）の降下方向に突出する少なくとも２つのガイドウェブ（４７）を有し、該ガイドウェブ（４７）が互いに向き合って位置し、前記磁気可動子（２８）の側面に運動ガイドとして接触する、請求項１から９までのいずれか１項記載のスイッチ。
11. 前記ガイドウェブ（４７）が前記降下方向に対して横方向に、互いに向き合って延びるストッパ突起（４８）をそれぞれ１つ有している、請求項１０記載のスイッチ。
12. 前記磁気可動子（２８）が前記磁気回路を閉鎖するために蹄鉄状の前記磁心（２９）の両磁極面（３１）に接触接続されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のスイッチ。
13. 前記磁気回路の電磁コイルを保持するコイル枠（３７）が、該コイル枠（３７）を対称に分割する分割平面に沿って２つに分割されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスイッチ。
14. 前記蹄鉄状の磁心（２９）のＵ字形平面がほぼ、前記コイル枠（３７）の前記分割平面に位置している、請求項１３記載のスイッチ。
15. （イ）前記磁気回路（２８，２９）の電磁石のコイル（４６）を保持するコイル枠（３７）がユニットハウジング（７）に挿入されておりかつ該ユニットハウジング（７）に固定されており、
    （ロ）前記コイル枠（３７）がばねフック（５０）を有し、該ばねフック（５０）がスイッチの組立て状態で、前記コイル枠（３７）を前記ユニットハウジング（７）に挿入する挿入開口（５１）を越えて突出し、当該スイッチのハウジング（２）に設けられた対応する係止切欠き（５７）と協働する
    ことを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項記載のスイッチ。
16. 前記ユニットハウジング（７）の前記挿入開口（５１）が、前記ばねフック（５０）で前記コイル枠（３７）が前記ユニットハウジング（７）に係止された状態で、当該スイッチのハウジング（２）のカバー壁（５８）によって外部に対してシールされている、請求項１５記載のスイッチ。

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