特開 2022-109239 予測可能なスイッチング速度を提供する電気的スイッチングデバイス用の作動機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022109239

(43)【公開日】2022-07-27

(54)【発明の名称】予測可能なスイッチング速度を提供する電気的スイッチングデバイス用の作動機構

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/42 20060101AFI20220720BHJP

   H01H 33/28 20060101ALI20220720BHJP

   H01H 3/46 20060101ALI20220720BHJP

   H01H 3/20 20060101ALI20220720BHJP

   H01H 3/26 20060101ALI20220720BHJP

【ＦＩ】

H01H33/42 K

H01H33/28 B

H01H33/42 Q

H01H3/46

H01H3/20 A

H01H3/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022003540

(22)【出願日】2022-01-13

(31)【優先権主張番号】2100455.1

(32)【優先日】2021-01-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(71)【出願人】

【識別番号】518042280

【氏名又は名称】イートン インテリジェント パワー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｅａｔｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】３０ Ｐｅｍｂｒｏｋｅ Ｒｏａｄ， Ｄｕｂｌｉｎ ４ Ｄ０４ Ｙ０Ｃ２， Ｉｒｅｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】フランス ステーフェリンク

(72)【発明者】

【氏名】ヘラルド スホーネンベルフ

【テーマコード（参考）】

5G025

5G028

【Ｆターム（参考）】

5G025BA01

5G025CA01

5G025DA01

5G025DA04

5G025DA07

5G025FA02

5G025FA06

5G028AA13

5G028EB10

5G028EB12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】作動機構を操作するためのモータやオペレータの動きの速さとは無関係に、電気的スイッチングデバイスの事前定義されたスイッチング速度を保証する作動機構を提供する。
【解決手段】電気的スイッチングデバイス３に連結するように準備された回転可能な駆動部材５と、回転可能な作動部材６と、駆動部材５および作動部材６に取り付けられた負荷ばね７とを備え、さらに、作動機構２は、係止部材８、９を備える。第１の最終状態から第２の最終状態への移行時に、負荷ばね７には、作動部材６の動きに応じて負荷がかかり、駆動部材５は、第１の係止部材８によってその第１の位置に保持される。作動部材６が第２の位置に到達する前または到達したときに、第１の係止部材８が解放され、負荷ばね７が生成した力によって駆動部材５がその第２の位置に移動する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的スイッチングデバイス（３）用の作動機構（２）であって、
－フレーム（４）と、
－軸（Ａ１）を中心として前記フレーム（４）内に回転可能に配置され、第１の駆動位置と第２の駆動位置との間で移動可能な駆動部材（５）であって、前記駆動部材（５）が、第１の連結部材（１１）によって、前記電気的スイッチングデバイス（３）に機械的に連結されるように準備されており、前記電気的スイッチングデバイス（３）の可動接点が、前記駆動部材（５）の前記第１の駆動位置では第１の位置にあり、前記駆動部材（５）の前記第２の駆動位置では第２の位置にある、駆動部材（５）と、
－軸（Ａ２）を中心として前記フレーム（４）内に回転可能に配置され、手動またはモータによって第１の作動位置と第２の作動位置との間で移動可能な作動部材（６）と、
－負荷ばね（７）であって、その第１の端部が、前記駆動部材（５）の第１の取付点（Ｐ１）に取り付けられ、かつ前記作動部材（６）の第２の取付点（Ｐ２）に取り付けられており、前記第１の取付点（Ｐ１）が、前記駆動部材（５）の前記軸（Ａ１）から離間されており、前記第２の取付点（Ｐ２）が、前記作動部材（６）の前記軸（Ａ２）から離間されている、負荷ばね（７）と、
－前記フレーム（４）に取り付けられ、係止位置と解放位置との間で各々が移動可能な第１の係止部材（８）および第２の係止部材（９）と、を備え、
－第１の最終状態において、その第１の駆動位置にある前記駆動部材（５）と、その第１の作動位置にある前記作動部材（６）とが、その係止位置にある前記第１の係止部材（８）によって係止され、
－第２の最終状態において、その第２の駆動位置にある前記駆動部材（５）と、その第２の作動位置にある前記作動部材（６）とが、その係止位置にある前記第２の係止部材（９）によって係止され、
－前記第１の最終状態から前記第２の最終状態への移行中に、
－前記作動部材（６）がその第２の位置に向かって移動すると前記負荷ばね（７）に負荷がかかり、前記駆動部材（５）が前記第１の係止部材（８）によってその第１の位置に保持され、前記作動部材（６）がその第２の位置に到達する前または到達したときに、前記作動部材（６）によって前記第１の係止部材（８）がその解放位置に移動され、
－前記第１の係止部材（８）がその解放位置に移動したときに、前記負荷ばね（７）が生成した前記力によって前記駆動部材（５）がその第２の位置に移動され、
－前記駆動部材（５）がその第２の位置に到達する前または到達したときに、前記第２の係止部材（９）がその係止位置に移動される、作動機構（２）。

【請求項2】

前記第２の最終状態から前記第１の最終状態への移行中に、
－前記作動部材（６）がその第１の位置に向かって移動すると前記負荷ばね（７）に負荷がかかり、前記駆動部材（５）が前記第２の係止部材（９）によってその第２の位置に保持され、前記作動部材（６）がその第１の位置に到達する前または到達したときに、前記作動部材（６）によって前記第２の係止部材（９）がその解放位置に移動され、
－前記第２の係止部材（９）がその解放位置に移動したときに、前記負荷ばね（７）が生成した前記力によって前記駆動部材（５）がその第１の位置に移動され、
－前記駆動部材（５）がその第１の位置に到達する前または到達したときに、前記第１の係止部材（８）がその係止位置に移動されることを特徴とする、請求項１に記載の作動機構（２）。

【請求項3】

前記負荷ばね（７）が引張ばねとして具現化されることを特徴とする、請求項１または２に記載の作動機構（２）。

【請求項4】

前記第１の係止部材および前記第２の係止部材（９）が、前記フレーム（４）に回転可能に取り付けられ、
－前記第１の係止部材（８）に結合された第１の係止ばね（１０ａ）および前記第２の係止部材（９）に結合された第２の係止ばね（１０ｂ）によって、または、
－前記第１の係止部材（８）および前記第２の係止部材（９）に結合された単一の係止ばね（１０）によって、前記第１の係止部材（８）および前記第２の係止部材（９）の係止位置に押し付けられることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の作動機構（２）。

【請求項5】

前記第１の係止部材および第２の係止部材（９）が、前記フレーム（４）に摺動可能に取り付けられ、
－前記第１の係止部材（８）に結合された第１の係止ばね（１０ａ）と、前記第２の係止部材（９）に結合された第２の係止ばね（１０ｂ）によって、または、
－前記第１の係止部材（８）および前記第２の係止部材（９）に結合された単一の係止ばね（１０）によって、前記第１の係止部材（８）および前記第２の係止部材（９）の係止位置に押し付けられることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の作動機構（２）。

【請求項6】

前記駆動部材（５）と、前記作動部材（６）と、前記第１の係止部材および前記第２の係止部材（９）とが、前記駆動部材（５）の前記軸（Ａ１）と、前記第１の駆動位置および前記第２の駆動位置の中間の中心点とを通る対称線との周りに対称的に配置されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の作動機構（２）。

【請求項7】

前記駆動部材（５）の前記軸（Ａ１）が、前記作動部材（６）の前記作動軸（Ａ２）と一致することを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の作動機構（２）。

【請求項8】

電気的スイッチングデバイス（３）と、請求項１～７のいずれか１項に記載の作動機構（２）と、を備える装置（１）であって、前記駆動部材（５）が、第１の連結部材（１１）によって前記電気的スイッチングデバイス（３）に連結されている、装置（１）。

【請求項9】

第２の連結部材（１７）によって、前記作動機構（２）の前記作動部材（６）に連結されたモータ（１６）を特徴とする、請求項８に記載の装置（１）。

【請求項10】

前記作動機構（２）の前記作動部材（６）に接続されている、または前記作動部材（６）の一部である、ハンドレバーを特徴とする、請求項８に記載の装置（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレーム、駆動部材、作動部材、負荷ばね、第１の係止部材および第２の係止部材を備える、例えば、回路遮断器、負荷遮断スイッチ、接触器などの電気的スイッチングデバイス用の作動機構に関する。さらに、本発明は、駆動部材が第１の連結部材によって電気的スイッチングデバイスに連結されている、上記種類の電気的スイッチングデバイスおよび作動機構を有する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のタイプの作動機構および装置は、従来技術において概ね既知のものである。しかしながら、スイッチング速度、より詳細には、「オン」から「オフ」および／または「オフ」から「オン」への電気的スイッチングデバイスのスイッチング状態の遷移速度は、作動部材の移動速度に依存するので再現性がない。言い換えればスイッチング速度は、作動機構を操作するためのモータやオペレータの動きの速さに依存する。このことは、定義された最小スイッチング速度でスイッチングされるべき電気的スイッチングデバイスの観点から、問題を引き起こす可能性がある。

【0003】

発明の開示
したがって、本発明の目的は、改良された作動機構およびそのような作動機構を有する改良された装置を提供することである。特に、作動機構を操作するためのモータやオペレータの動きの速さとは無関係に、電気的スイッチングデバイスの事前定義されたスイッチング速度が保証されなければならない。

【0004】

本発明の目的は、冒頭の段落に開示されているような作動機構によって達成され、以下を備える。
－フレームと、
－軸を中心としてフレーム内に回転可能に配置され、第１の駆動位置と第２の駆動位置との間で移動可能な駆動部材であって、駆動部材が、第１の連結部材によって、電気的スイッチングデバイスに機械的に連結されるように準備されており、電気的スイッチングデバイスの可動式スイッチング接点が、駆動部材の第１の駆動位置では第１の位置にあり、駆動部材の第２の駆動位置では第２の位置にある、駆動部材と、
－軸を中心としてフレーム内に回転可能に配置され、手動またはモータによって第１の作動位置と第２の作動位置との間で移動可能な作動部材と、
－負荷ばねであって、その第１の端部が、駆動部材の第１の取付点に取り付けられ、かつ作動部材の第２の取付点に取り付けられており、第１の取付点は、駆動部材の軸から離間されており、第２の取付点は、作動部材の軸から離間されている、負荷ばねと、
－フレームに取り付けられ、係止位置と解放位置との間で各々が移動可能な第１の係止部材および第２の係止部材と、を備え、
－第１の最終状態において、その第１の駆動位置にある駆動部材と、その第１の作動位置にある作動部材とが、その係止位置にある第１の係止部材によって係止され、
－第２の最終状態において、その第２の駆動位置にある駆動部材と、その第２の作動位置にある作動部材とが、その係止位置にある第２の係止部材によって係止され、
－第１の最終状態から第２の最終状態への移行中に、
－作動部材がその第２の位置に向かって移動すると負荷ばねに負荷がかかり、駆動部材が第１の係止部材によってその第１の位置に保持され、作動部材がその第２の位置に到達する前または到達したときに、作動部材によって第１の係止部材がその解放位置に移動され、
－第１の係止部材がその解放位置に移動したときに、負荷ばねが生成した力によって駆動部材がその第２の位置に移動され、
－駆動部材がその第２の位置に到達する前または到達したときに、第２の係止部材がその係止位置に移動される。

【0005】

さらに、本発明の目的は、冒頭に開示したような装置によって達成され、この装置は、電気的スイッチングデバイスと上記の種類の作動機構とを備え、駆動部材は、第１の連結部材によって電気的スイッチングデバイスに連結されている。

【0006】

電気的スイッチングデバイスの（可動式）スイッチング接点の第１の位置は、電気的スイッチングデバイスの「オン」状態に連結させることができ、電気的スイッチングデバイスの（可動式）スイッチング接点の第２の位置は、電気的スイッチングデバイスの「オフ」状態に連結させることができ、またはその逆も可能である。

【0007】

この装置は、第２の連結部材によって作動機構の作動部材に連結されたモータを備えることができる。この装置はまた、作動機構の作動部材に接続されているか、または作動部材の一部である、ハンドレバーを備えることができる。

【0008】

作動機構を用いることで、電気的スイッチングデバイスの「オン」から「オフ」へ、または「オフ」から「オン」へのスイッチング状態の遷移速度は、作動部材の移動速度に依存せず、作動部材の特定の移動プロファイルにも依存しない。特に、負荷ばねに蓄積される機械的エネルギーの量は、作動部材の特定の移動速度または特定の移動プロファイルにも依存しない。そのため、電気的スイッチングデバイスのスイッチング方法は再現可能である。作動機構を操作するためのモータの動きが速くても遅くても、またオペレータが手動で作動部材を速く動かしても遅く動かしても問題ない。作動部材がその第１の位置と第２の位置との間で前後に動かされても問題ない。

【0009】

例えば、電気的スイッチングデバイスは、回路遮断器、負荷遮断スイッチ、接触器などとして具現化することができる。特に、本発明は、３極の中電圧スイッチングデバイス、より具体的には、１２～１５ｋＶの電圧範囲のシステムに関するものである。それにもかかわらず、本発明の手段は、他の電圧システムおよび単極または双極スイッチングデバイスにも適用することができる。

【0010】

負荷ばねは、特許出願全体を通して「電荷ばね」と等しく呼ばれる場合があることに留意されたい。したがって、両方の用語を同義語として使用できる。本明細書で述べたように、前述のばねには、作動部材の動きによって機械的エネルギーを負荷または蓄積される。

【0011】

有益なことに、第２の最終状態から第１の最終状態への移行中に、
－作動部材がその第１の位置に向かって移動すると負荷ばねに負荷がかかり、駆動部材が第２の係止部材によってその第２の位置に保持され、作動部材がその第１の位置に到達する前または到達したときに、作動部材によってその解放位置に第２の係止部材が移動され、
－第２の係止部材がその解放位置に移動したときに、負荷ばねが生成した力によって駆動部材がその第１の位置に移動され、
－駆動部材がその第１の位置に到達する前または到達したときに、第１の係止部材がその係止位置に移動される。

【0012】

続いて、スイッチング状態の反対側の遷移時の遷移速度も予測可能である。したがって、全体的に、電気的スイッチングデバイスの「オン」から「オフ」へ、および「オフ」から「オン」へのスイッチング状態の遷移速度は、作動部材の移動速度に依存せず、それゆえに再現可能である。作動機構を操作するためのモータの動きが速くても遅くても、またオペレータが手動で作動部材を速く動かしても遅く動かしても問題ない。

【0013】

有益なことに、荷重ばねは引張ばねとして具現化される。このため、ばね用のガイドは必要ない。しかしながら、荷重ばねは圧縮ばねとして具現化することも可能である。他の弾性要素も、スイッチング遷移の機械的エネルギーを蓄積するために使用可能である。

【0014】

有益なことに、第１の係止部材および第２の係止部材は、フレームに回転可能に取り付けられており、
－第１の係止部材に結合された第１の係止ばねと、第２の係止部材に結合された第２の係止ばねによって、または、
－第１の係止部材および第２の係止部材に結合された単一の係止ばねによって、それらの係止位置に押し付けられる。

【0015】

このように、係止部材が旋回することで、作動機構は特に信頼性の高いものとなる。

【0016】

代替的に、第１の係止部材および第２の係止部材が、フレームに摺動可能に取り付けられ、
－第１の係止部材に結合された第１の係止ばねと、第２の係止部材に結合された第２の係止ばねによって、または、
－第１の係止部材および第２の係止部材に結合された単一の係止ばねによって、それらの係止位置に押し付けられる。

【0017】

このようにして、作動機構をよりコンパクトにすることができる。

【0018】

有利なことに、駆動部材と、作動部材と、第１の係止部材および第２の係止部材とが、駆動部材の軸と、第１の駆動位置および第２の駆動位置の中間の中心点とを通る対称線との周りに対称的に配置されている。このようにすることで、スイッチング「オン」操作およびスイッチング「オフ」操作で、作動機構の同じ挙動を実現することができる。

【0019】

最後に、駆動部材の軸が、作動部材の作動軸と一致すると有益である。したがって、作動機構はコンパクトに設計することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

以下、本発明を特定の実施形態を参照して以下により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【図1】作動機構およびそれに結合された電気的スイッチングデバイスを有する装置の斜視図を示す。

【図2】図１の装置の側面図および部分断面図を示す。

【図3】図１の装置の残りの部分から取り外された作動機構の側面図を示す。

【図4】図３の作動機構の上面図を示す。

【図5】駆動部材の上面図を示す。

【図6】作動部材の上面図を示す。

【図7】第１の係止部材の側面図を示す。

【図8】第１の係止部材の上面図を示す。

【図9】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図10】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図11】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図12】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図13】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図14】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図15】作動機構がその最終状態から変化するときの様々な状態を示す図のうちの１つである。

【図16】摺動可能に取り付けられた係止部材を有する作動機構の実施形態を示す図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

一般に、同じ部品または類似の部品は、同じ／類似の名前と参照記号で示される。本明細書に開示されている特徴は、それぞれ同じ／類似の名前と参照符号を持つ部品に適用される。向きや相対的な位置（上、下、横など）の表示は、関連する図に関連しており、向きや相対的な位置の表示は、場合によっては、異なる図に適宜修正する必要があり得る。

【0022】

図１および図２は、作動機構２およびそれに結合された電気的スイッチングデバイス３を有する装置１を示している。図１は装置１を斜視図で示し、図２は装置１を側面図および部分断面図で示している。作動機構２は、フレーム４と、駆動部材５と、作動部材６と、負荷ばね７と、第１の係止部材８と、第２の係止部材９とを備える。

【0023】

図３および図４は、作動機構２を装置１の残りの部分から取り外した状態を示している。図３は作動機構２の側面図、図４は作動機構の上面図である。さらに、図５～図８は、作動機構２の一部を作動機構２から取り外した状態を示している。詳細には、図５は駆動部材５の上面図、図６は作動部材６の上面図、図７は第１の係止部材８の側面図、図８は第１の係止部材８の上面図である。

【0024】

なお、作動機構２の理解を深めるために、図４および図９～図１６では、駆動部材５および作動部材６は透明な材料で作製されることを想定している。しかしながら、これは実際の作動機構２にとって必須の条件ではなく、もちろん、駆動部材５および作動部材６は実際には不透明な材料で作製可能である。

【0025】

以下、装置１についてさらに詳しく説明する。
駆動部材５は、軸Ａ１を中心としてフレーム４内に回転可能に配置され、第１の駆動位置と第２の駆動位置との間で移動可能である。図１～図４では、駆動部材５が第１の駆動位置にある状態を示しているが、第２の駆動位置については図９～図１５も参照されたい。作動部材６は、軸Ａ２の周りでフレーム４内に回転可能に配置され、第１の作動位置と第２の作動位置との間で移動可能である。図１～図４では、作動部材６が第１の作動位置にある状態を示しているが、第２の作動位置については図９～図１５も参照されたい。負荷ばね７は、その第１の端部で駆動部材５の第１の取付点Ｐ１に取り付けられ、その第２の端部で作動部材６の第２の取付点Ｐ２に取り付けられる。第１の取付点Ｐ１は、駆動部材５の軸Ａ１から離間されており、第２の取付点Ｐ２は、作動部材６の軸Ａ２から離間されている。さらに、第１の係止部材８および第２の係止部材９は、フレーム４に回転可能に取り付けられ、その結果、それらの各々は、係止位置と解放位置との間で独立して移動可能である。詳細には、第１の係止部材８は、軸Ａ３を中心にフレーム４に回転可能に取り付けられ、第２の係止部材９は、軸Ａ４を中心にフレーム４に回転可能に取り付けられる。図１～図４では、第１の係止部材８がその係止位置に示され、第２の係止部材９がその解放位置に示されているが、他の位置については図９～図１５も参照されたい。第１の係止部材８および第２の係止部材９は、この例では、第１の係止部材８および第２の係止部材９に結合された単一の係止ばね１０によってそれらの係止位置に押し付けられる。

【0026】

本例ではロッドとして具現化される第１の連結部材１１によって、駆動部材５は電気的スイッチングデバイス３に機械的に連結されている。詳細には、第１の連結部材１１は、その第１の端部で駆動部材５の第１の取付点Ｐ１に枢動式で取り付けられ、その第２の端部で伝達要素１２における第３の取付点Ｐ３に枢動式で取り付けられる。伝達要素１２は、軸Ａ５を中心としてフレーム４内に回転可能に配置されている。さらに、プッシュロッド１３は、その第１の端部で伝達要素１２の第４の取付点Ｐ４に枢動式で取り付けられ、その第２の端部で可動式スイッチング部材１４に接続される。この例では、電気的スイッチングデバイス３は、（線形に）可動式スイッチング部材１４と静的スイッチング部材１５とを備え、図２は、可動式スイッチング部材１４を示すのみであることに留意されたい。この例では、電気的スイッチングデバイス３は３つの極を有する。詳細には、可動式スイッチング部材１４は、基本的に、ここではスイッチングキャップを形成しており、これは、「Ｕ」の端部に２つの可動式スイッチング接点を有するＵ字型の導体を含んでいる。２つの可動式スイッチング接点を有するＵ字型の代わりに、単一の可動式スイッチング接点をワイヤストランドまたは他の柔軟な接続部と組み合わせて、あるいはスライド接点と組み合わせて電流ループを形成することも可能である。しかしながら、他の接点配置や極配置も可能である。

【0027】

最後に、装置１は、その第１の端部でフレーム４の第５の取付点Ｐ５に枢動式で取り付けられ、第２の連結部材１７によって作動機構２の作動部材６に機械的に連結されるモータ１６を備える。詳細には、第２の連結部材１７は、ロッドとして具現化され、作動部材６上の第２の取付点Ｐ２に枢動式で接続されている。

【0028】

なお、図１、図２の例では、モータ１６はリニアモータであるが、回転モータ１６を使用することもできる。代替的または追加的に、作動部材６は手動で操作されることが可能であり、つまりオペレータが手動で操作することを意味する。そのため、一方では、特に電気的スイッチングデバイス３は、モータ１６が故障の場合でも操作することができる。他方、手動操作だけが必要な場合は、モータ１６を省略してもよい。図４に破線で示すように、ハンドレバーを作動部材６に取り付けたり、作動部材６の一部としたりすることで、作動部材６を動かす力を低減することができる。ハンドレバーは、工具を必要とせずに作動部材６に取り付けたり、作動部材６から取り外したりすることも可能である。したがって、一実施形態では、ハンドレバーは、実際に必要なときにのみ作動部材６に取り付けられ、手動による切り替え操作を望まないときには取り外される。

【0029】

図５は、駆動部材５が、ストッパ領域Ｂ１を有するベースボディ１８を備えていることを特に開示している。図６は、作動部材６が、作動領域Ｂ２を有するベースボディ１９を備えていることを特に開示している。図７および図８は、第１の係止部材８が、駆動ストッパ領域Ｂ３および作動操作領域Ｂ４を有するベースボディ２０を備えることを開示している。駆動部材５のストッパ領域Ｂ１は、第１の係止部材８の駆動ストッパ領域Ｂ３と相互作用し、作動部材６の作動領域Ｂ２は、第１の係止部材８の作動操作領域Ｂ４と相互作用する。この例では、第１の係止部材８および第２の係止部材９は同じ形状である。これは有益であるが、必須条件ではない。

【0030】

以下、各々が作動機構２の概略上面図を示す図９～図１５を用いて、作動機構２および装置１の機能をより詳細に説明する。図９～図１５では、作動機構２を見やすくするために、係止ばね１０が省略されていることに留意されたい。さらに、負荷ばね７は簡略化された方法で示されている。

【0031】

図９は、基本的に図４に対応し、駆動部材５がその第１の駆動位置にあり、作動部材６がその第１の作動位置にあり、その係止位置にある第１の係止部材８によって係止されている、装置１の第１の最終状態を示している。これは、駆動部材５のストッパ領域Ｂ１が、第１の係止部材８の駆動ストッパ領域Ｂ３と接触していることを意味する。第２の係止部材９はその解放位置にある。

【0032】

図１０は、作動部材６が反時計回りに移動した中間状態を示している。図１０は、作動部材６の作動領域Ｂ２と第１の係止部材８の作動操作領域Ｂ４との間の相互作用により、作動部材６が第１の係止部材８をある程度押し出したことを示しているが、それにもかかわらず、駆動部材５は第１の係止部材８によって依然としてブロックされている。これに伴い、負荷ばね７が伸長され、機械的エネルギーで「負荷」または「蓄積」される。

【0033】

図１１は、作動部材６がさらに反時計回りに移動し、第１の係止部材８をもさらに押し出した中間状態を示している。実際、第１の係止部材８は、駆動部材５を解放する寸前であるが、駆動部材５はまだ動いていない。この状態で負荷ばね７は最大に伸長する。

【0034】

図１２は、装置１の第２の最終状態を示している。駆動部材５は、第１の係止部材８によって解放され、反時計回り方向に回転し、その第２の駆動位置に到達している。さらに、第２の係止部材９はその係止位置に移動し、駆動部材５をその第２の駆動位置に係止する。つまり、図１２は、その第２の駆動位置にある駆動部材（５）、およびその第２の作動位置にある作動部材（６）が、その係止位置にある第２の係止部材（９）によって係止されている装置１の第２の最終状態を示している。これは、駆動部材５のストッパ領域Ｂ１が、第２の係止部材９の駆動ストッパ領域Ｂ３と接触していることを意味する。第１の係止部材８はその解放位置にある。

【0035】

したがって、第１の最終状態から第２の最終状態への移行中に、
－作動部材６がその第２の位置に向かって移動すると負荷ばね７に負荷がかかり、駆動部材５が第１の係止部材８によってその第１の位置に保持され、作動部材６がその第２の位置に到達する前または到達したときに、作動部材６によって第１の係止部材８がその解放位置に移動され、
－第１の係止部材８がその解放位置に移動したときに、負荷ばね７が生成した力によって駆動部材５がその第２の位置に移動され、
－駆動部材５がその第２の位置に到達する前または到達したときに、第２の係止部材９がその係止位置に移動される。

【0036】

図１３～図１５は、第１の最終状態に戻る遷移を示す。

【0037】

詳細には、図１３は、作動部材６が時計回りに移動した中間状態を示している。図１３は、作動部材６の作動領域Ｂ２と第２の係止部材９の作動操作領域Ｂ４との間の相互作用により、作動部材６が第２の係止部材９をある程度押し出したことを示しているが、それにもかかわらず、駆動部材５は第２の係止部材９によって依然としてブロックされている。これに伴い、負荷ばね７が伸長され、再び機械的エネルギーで「負荷」または「蓄積」される。

【0038】

図１４は、作動部材６がさらに時計回りに移動し、第２の係止部材９をもさらに押し出した中間状態を示している。実際、第２の係止部材９は、駆動部材５を解放する寸前であるが、駆動部材５はまだ動いていない。この状態で負荷ばね７は最大に伸長する。

【0039】

図１５は、装置１の第１の最終状態を示しており、実際には図９に対応している。駆動部材５は、第２の係止部材９によって解放され、時計回り方向に回転し、さらにその第１の駆動位置に到達している。さらに、第１の係止部材８はその係止位置に移動し、駆動部材５をその第１の駆動位置に係止している。

【0040】

したがって、第２の最終状態から第１の最終状態への移行中に、
－作動部材６がその第１の位置に向かって移動すると負荷ばね７に負荷がかかり、駆動部材５が第２の係止部材９によってその第２の位置に保持され、作動部材６がその第１の位置に到達する前または到達したときに、作動部材６によって第２の係止部材９がその解放位置に移動され、
－第２の係止部材９がその解放位置に移動したときに、負荷ばね７が生成した力によって駆動部材５がその第１の位置に移動され、
－駆動部材５がその第１の位置に到達する前または到達したときに、第１の係止部材８がその係止位置に移動される。

【0041】

図１および図２に明示的に示されているように、駆動部材５は、第１の連結部材１１によって電気的スイッチングデバイス３に機械的に連結されている。つまり、駆動部材５の動きは、伝達要素１２に回転をもたらし、プッシュロッド１３を介して、可動式スイッチング部材１４に動きをもたらす。駆動部材５の駆動位置は、可動式スイッチング部材１４の位置、ひいては電気的スイッチングデバイス３のスイッチング状態に連結している。一実施形態では、電気的スイッチングデバイス３のスイッチング接点は、駆動部材５の第１の駆動位置の第１の位置または「オン」の位置にあり、駆動部材５の第２の駆動位置の第２の位置または「オフ」の位置にある。別の実施形態では、電気的スイッチングデバイス３のスイッチング接点は、駆動部材５の第１の駆動位置の第１の位置または「オフ」の位置にあり、駆動部材５の第２の駆動位置の第２の位置または「オン」の位置にある。

【0042】

作動機構２を用いることで、電気スイッチングデバイス３の「オン」から「オフ」へ、および「オフ」から「オン」へのスイッチング状態の遷移速度は、作動部材６の移動速度に依存せず、それゆえに再現可能である。モータ１６の動きが速くても遅くても、またオペレータが手動で作動部材６を速く動かしても遅く動かしても問題ない。

【0043】

この時点で、電気的スイッチングデバイス３のスイッチング接点は図には示されていないが、電気的スイッチングデバイス３の操作は、原則として従来技術において既知あることに留意されたい。また、提案された手段は、図に示されているような電気的スイッチングデバイス３の特定の実施形態に連結されているわけではなく、様々な電気的スイッチングデバイス３が作動機構２によって駆動され得ることにも留意されたい。

【0044】

図１～図１５に示す例では、第１の係止部材および第２の係止部材９は、フレーム４に回転可能に取り付けられ、第１の係止部材８および第２の係止部材９に結合された単一の係止ばね１０によってそれらの係止位置に押し付けられる。しかしながら、これは唯一の可能性ではない。図１６に示す代替的な実施形態では、第１の係止部材および第２の係止部材９は、フレーム４に摺動可能に取り付けられ、第１の係止部材８に結合された第１の係止ばね１０ａおよび第２の係止部材９に結合された第２の係止ばね１０ｂによって、それらの係止位置に押し付けられる。それにもかかわらず、そのような作動機構２の機能は、図９から図１５によって示されるものと同様である。

【0045】

また、図９～図１５の実施形態のように、摺動可能に取り付けられた係止部材８，９が、第１の係止部材８と第２の係止部材と９に結合された単一の係止ばね１０によってそれらの係止位置に押し付けられることも可能である。他方、また、図１６の実施形態のように、回転可能に取り付けられた係止部材８，９が、第１の係止部材８に結合された第１の係止ばね１０ａおよび第２の係止部材９に結合された第２の係止ばね１０ｂによってそれらの係止位置に押し付けられることも可能である。

【0046】

一般に、様々な弾性要素を使用して、係止部材８、９をそれらの係止位置に押し付け、スイッチング動作のためのエネルギーを蓄積することができる。また、例えば、荷重ばね７は、図に示すように引張ばねとして具現化することができるが、圧縮ばねとして具現化することもできる。

【0047】

図１～図１６の例では、駆動部材５の軸Ａ１と、作動部材６の作動軸Ａ２とが一致している。さらに、駆動部材５と、作動部材６と、第１の係止部材および第２の係止部材９とが、駆動部材５の軸Ａ１と、第１の駆動位置および第２の駆動位置の中間の中心点とを通る対称線との周りに対称的に配置されている。対称線は、図１～図１６の駆動部材５の軸Ａ１を通る水平線である。しかしながら、これらも必要条件ではない。駆動部材５の軸Ａ１が作動部材６の作動軸Ａ２と一致しないこと、ならびに／または駆動部材５と、作動部材６と、第１の係止部材および第２の係止部材８，９とが対称線の周りに対称的に配置されていないことも想像できる。このようにすることで、スイッチング「オン」操作とスイッチング「オフ」操作とで、作動機構２の異なる挙動を実現することができる。

【0048】

本発明は、本明細書に開示された実施形態に限定されるものではなく、異なる変形例の組み合わせが可能であることに留意されたい。実際には、作動機構２および装置１は、図に示されているよりも多いまたは少ない部品を有し得る。さらに、本明細書は、さらに独立した発明の主題を含み得る。

【0049】

また、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は他の要素を排除するものではなく、冠詞「ａ」または「ａｎ」の使用は複数を排除するものではないことにも留意されたい。また、異なる実施形態に関連して記載された要素を組み合わせることができる。また、特許請求の範囲における参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことにも留意されたい。

【符号の説明】

【0050】

１ 装置
２ 作動機構
３ 電気的スイッチングデバイス
４ フレーム
５ 駆動部材
６ 作動部材
７ 負荷ばね
８ 第１の係止部材
９ 第２の係止部材
１０、１０ａ、１０ｂ係止ばね
１１ 第１の連結部材（ロッド）
１２ 伝達要素
１３ プッシュロッド
１４ 可動式スイッチング部材（直線運動用に設計）
１５ 静的スイッチング部材
１６ モータ
１７ 第２の連結部材
１８ 駆動部材のベースボディ
１９ 作動部材のベースボディ
２０ 係止部材のベースボディ
Ａ１ 駆動部材の軸
Ａ２ 作動部材の軸
Ａ３ 第１の係止部材の軸
Ａ４ 第２の係止部材の軸
Ａ５ 伝達要素の軸
Ｂ１ 駆動部材のストッパ領域
Ｂ２ 作動部材の作動領域
Ｂ３ 係止部材の駆動ストッパ領域
Ｂ４ 係止部材の作動操作領域
Ｐ１．．Ｐ５ 取付点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【外国語明細書】