特表 2024-507792 ロック機能を有する電気スイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-21

(54)【発明の名称】ロック機能を有する電気スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/32 20060101AFI20240214BHJP

   H01H 50/16 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H01H50/32 B

H01H50/16 Y

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549016

(86)(22)【出願日】2022-02-16

(85)【翻訳文提出日】2023-09-29

(86)【国際出願番号】 EP2022053750

(87)【国際公開番号】W WO2022175299

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】102021103542.2

(32)【優先日】2021-02-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514122166

【氏名又は名称】シャルトバウ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110001346

【氏名又は名称】弁理士法人ＭＭ＆Ａ

(72)【発明者】

【氏名】クロイツポイントナー、コルビニアン

(72)【発明者】

【氏名】イグナトフ、アンドレイ

(72)【発明者】

【氏名】ゲシュケ、マーティン

(57)【要約】

本発明は、少なくとも１つの固定接触子と、これと相互作用する可動接触子とを備えると共に、可動接触子を駆動する電磁作動装置を備えるスイッチ装置に関する。電磁作動装置は、磁界を発生させる励磁コイルと、磁界の磁束密度を増幅する磁気ヨークと、磁界によって初期位置から誘引位置まで誘引され、可動接触子に接触される磁石アーマチュアとを有する。加えて、電磁作動装置は、ロック位置からロック解除位置に移動可能なロック部材を有する。ロック位置は、ロック部材がアーマチュアの移動を制限する位置であり、ロック解除位置は、ロック部材がアーマチュアの移動を許容する位置である。ロック部材は、少なくとも部分的に強磁性材料からなり、磁界の効果によってロック部材がロック解除位置からロック位置に移動するように構成される。本発明によれば、磁気ヨークは、ロック部材がロック位置にあるときに不連続部を有するように設計され、磁気ヨークの不連続部は、ロック部材がロック解除位置にあるときにロック部材によって閉じられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの固定接触子（２）及びこれと協働する可動接触子（３）を備えるスイッチ装置（１）であって、
前記スイッチ装置は、前記可動接触子（３）を駆動する電磁作動装置を備え、
前記電磁作動装置は、
磁界を発生させる励磁コイル（４）と、
前記磁界の磁束密度を増幅する磁気ヨーク（５、５．１、５．２、７）と、
前記磁界により初期位置から誘引位置まで誘引されるように構成されると共に、前記可動接触子（３）に接続された磁石アーマチュア（６）と
を備え、
さらに、前記電磁作動装置は、ロック位置からロック解除位置まで移動可能なロック部材（７）を備え、前記ロック位置は、前記ロック部材（７）が前記磁石アーマチュア（６）及び／又は前記可動接触子（３）の移動を制限する位置であり、前記ロック解除位置は、前記ロック部材（７）が前記磁石アーマチュア（６）及び／又は前記可動接触子（３）の移動を許容する位置であり、
前記ロック部材（７）は、少なくとも部分的に強磁性材料から構成され、
前記ロック部材（７）は、前記磁界の作用により前記ロック解除位置から前記ロック位置に移動されるように構成されている
ことを前提とし、
前記ロック部材（７）が前記ロック位置にあるとき、不連続部を有するように前記磁気ヨーク（５、５．１、５．２、７）が構成され、
前記磁気ヨークの前記不連続部は、前記ロック部材（７）が前記ロック解除位置にあるとき、前記ロック部材（７）により閉じられる
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のスイッチ装置（１）において、
前記電磁作動装置は、前記磁気ヨーク（５、５．１、５．２、７）の前記不連続部が前記ロック部材（７）により閉じているとき、前記磁石アーマチュア（６）に作用する磁束を増幅するように構成されている
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のスイッチ装置（１）において、
前記電磁作動装置は、
前記磁気ヨーク（５、５．１、５．２、７）が閉じているとき、前記電磁作動装置のリターンスプリングの力に抗して前記磁石アーマチュア（６）を誘引し、
前記磁気ヨークが遮断されているとき、前記リターンスプリングの力に抗して前記磁石アーマチュア（６）を誘引するには前記磁石アーマチュア（６）に作用する磁束が不十分である
ように構成されている
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）は、回動式アーマチュアの形態で構成される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）は、好ましくは予圧ばね（９）の形態であるリセット部材により前記ロック位置に付勢される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）の移動方向は、前記磁石アーマチュア（６）の移動方向を横切る方向であり、好ましくは、前記磁石アーマチュア（６）の移動方向に対して７０°から９０°の角度をなす
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記磁気ヨーク（５／７）は、前記励磁コイル（４）を囲むＵ字状部（５）を含み、
前記ロック部材（７）は、前記ロック部材が前記ロック解除位置にあるとき、前記Ｕ字状部と前記ロック部材により閉じたヨークが完成するように、前記Ｕ字状部の自由端側に配置される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項8】

請求項１～６のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記磁気ヨーク（５）は、互いに平行に且つ離間して配置された上側ヨークプレート（５．１）及び下側ヨークプレート（５．２）を備え、
前記上側ヨークプレート及び前記下側ヨークプレートは、前記磁石アーマチュア（６）に対して実質的に垂直であり、前記励磁コイルが前記上側ヨークプレート及び前記下側ヨークプレートの間に配置され、
前記ロック部材（７）が前記ロック解除位置にあるとき、前記ロック部材（７）及び前記２つのヨークプレートがＵ字状部を形成するように、前記ロック部材（７）が配置される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）は、前記磁石アーマチュア（６）又は前記可動接触子に形成されたバックテーパと相互作用して、前記磁石アーマチュア（６）及び／又は前記可動接触子をロック又はロック解除する突起を有する
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項10】

請求項９に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）の前記突起は、前記磁石アーマチュア（６）及び／又は前記可動接触子（３）をロックするフック（１２）の形態で構成された前記バックテーパと協働する突出部（１０）の形態で設けられ、
前記フック（１２）は、前記磁石アーマチュア（６）若しくは前記可動接触子（３）に形成されるか、又は前記磁石アーマチュア（６）若しくは前記可動接触子（３）に接続される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項11】

請求項９に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）の前記突起は、前記磁石アーマチュア（６）に対して実質的に垂直に延在する長穴（２１）の形態であり、
前記磁石アーマチュア（６）は、前記長穴（２１）を通って延在すると共に、環状溝（２２）を有し、
前記環状溝（２２）は、前記バックテーパを形成し、前記ロック部材（７）内の前記長穴（２１）と相互作用して、前記磁石アーマチュア（６）をロック又はロック解除する
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項12】

請求項８、９、１１のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック部材（７）は、複数の部分から形成され、
前記ロック部材（７）は、互いにヒンジ接続された作動部（７．１）及びロック部（７．２）を有する
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項13】

請求項１２に記載のスイッチ装置（１）において、
前記作動部（７．１）と前記ロック部（７．２）とが互いに８０°～１００°の角度をなし、
前記ロック部（７．２）は、前記２つのヨークプレート（５．１、５．２）に対して実質的に平行に配置され、
前記長孔（２１）が前記ロック部（７．２）に形成される
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載のスイッチ装置（１）において、
前記ロック位置にある前記ロック部材（７）は、前記初期位置にある前記磁石アーマチュア（６）をロックする
ことを特徴とするスイッチ装置。

【請求項15】

請求項１４に記載のスイッチ装置（１）において、
少なくとも１つの前記固定接触子（２）及びこれと協働する少なくとも１つの前記可動接触子（３）は、前記磁石アーマチュア（６）が前記初期位置にあるとき、開状態となる
ことを特徴とするスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部に記載したスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的なスイッチ装置は、少なくとも１つの固定接触子とこれに対応する可動接触子とを備える。また、一般的なスイッチ装置は、可動接触子を駆動する電磁作動装置を備える。電磁作動装置は、磁界を生み出す励磁コイルと、磁界の磁束密度を増幅する磁気ヨークと、磁界によって初期位置から誘引位置へと誘引されるように構成されると共に、可動接触子と接続された磁石アーマチュアとを有する。さらに、電磁作動装置は、ロック位置からロック解除位置へと移動可能なロック部材を含む。ロック位置は、ロック部材が磁石アーマチュア及び／又は可動接触子の移動を制限する位置であり、ロック解除位置は、ロック部材が磁石アーマチュア及び／又は可動接触子の移動を許容する位置である。ロック部材の少なくとも一部は、強磁性材料から構成される。また、ロック部材は、駆動装置の磁界の作用により、ロック解除位置からロック位置に移動するように構成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

通常、従来の電磁作動式スイッチ装置は、少なくとも１つの固定接触子と、可動接触子とを有する。スイッチ装置の電磁作動装置の励磁コイルが通電されると、可動接触子は、磁石アーマチュアによって固定接触子に移動される。スイッチ装置が車両構造で使用される場合、例えば事故の際に、大きな力が発生して、電磁作動装置を作動させることなしに接触子が意図せずに閉じてしまうといった危険性がある。接触子の誤った閉動作を確実に防止しなければならない。このことは、例えば、磁石アーマチュアをその初期位置に付勢（予圧）する非常に強力なリターンスプリングを使用することによって達成することができるかもしれない。この解決手段の欠点は、リターンスプリングの大きなばね力に打ち勝つために電磁作動装置が相応に強力でなければならないことである。

【0004】

この課題に対処するために、DE 10 2014 211 735 A1は、磁石アーマチュアを初期位置にロックすることを提案している。例えば、強磁性ボールをロック部材として使用することができる。この強磁性ボールは、磁石アーマチュアと励磁コイルの磁気ヨークの対応する凹部に収容され、ロック位置において磁石アーマチュアと磁気ヨークとの間に能動的なロックを生じさせる。励磁コイルが通電されると、それによって発生した磁束が強磁性ボールをアーマチュアの凹部の外へと誘引し、さらに磁気ヨークの凹部内にわずかに引き込むので、磁石アーマチュアの移動が許容される。従って、文献DE 10 2014 211 735 A1は、独立請求項１の前提部におけるスイッチ装置を開示している。

【0005】

本発明の目的は、一般的なスイッチ装置をさらに改良することである。より具体的には、本発明に係るスイッチ装置は、構造が簡単で製造コストが低く、確実なロック解除を確保するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、独立請求項１の特徴部によって解決される。すなわち、本発明に係る課題の解決手段は、ロック部材がロック位置にあるときに磁気ヨークが不連続部を有し、ロック部材がロック解除位置にあるときに磁気ヨークの不連続部がロック部材によって閉じられるように構成されていれば実現される。

【0007】

従って、本発明によれば、ロック部材は、磁気ヨークの一部である。磁石アーマチュア（磁石電機子）に作用する磁束は、磁気ヨークが閉じているときに増幅される。これにより、当初、磁石アーマチュアに大きな力が作用しないので、磁石アーマチュア及び／又は可動接触子が確実にロック解除可能となり、磁石アーマチュアが動かなくなる危険性をなくすことが可能となる点で有利である。磁石アーマチュア及び／又は可動接触子がロック解除され、強磁性ロック部材によって磁気ヨークが閉じられているときにのみ、磁石アーマチュアに作用する磁束が増大し、完全な締め付け力が加えられる。

【0008】

本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

【0009】

本発明の特に好ましい実施形態によれば、電磁作動装置は、磁気ヨークが閉じられているとき、電磁作動装置のリターンスプリングの力に抗して磁石アーマチュアを誘引する（引き出す）一方、磁気ヨークが遮断されている（interrupted）とき、磁石アーマチュアに作用する磁束は、リターンスプリングの力に抗して磁石アーマチュアを誘引するには不十分であるように構成される。

【0010】

本発明の別の特に好ましい実施形態によれば、ロック部材は、回動式アーマチュアの態様で構成される。この実施形態は、特に簡単であると同時に信頼性の高い構成をもたらす。

【0011】

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、ロック部材は、好ましくは予圧ばねの形態のリセット部材によってロック位置に付勢される。その結果、ロック部材はロック位置で確実に保持される。従って、磁石アーマチュアも、好ましくはその初期位置で確実にロックされる。リセット部材は、引張ばね又は圧縮ばねの形態で実現されることが好ましい。

【0012】

本発明の別の特に好ましい実施形態によれば、ロック部材の移動方向は、磁石アーマチュアの移動方向を横切る方向に延び、好ましくは磁石アーマチュアの移動方向に対して少なくとも７０°～理想的には９０°の角度である。これにより、例えばアクシデント時に発生して、磁石アーマチュアの移動方向に作用する力が、ロック部材に影響を及ぼさないか、実質的に影響を及ぼさないことが確保される。ロック部材が回動式アーマチュアとして構成される場合、ロック部材の移動方向は、ロック部材の回動する端部の移動方向（移動経路に沿って変化し得る）として理解されるべきであり、この回動する端部は、例えば回動式アーマチュアが磁気ヨークに回転可能に接続されている場合、円状経路に沿って移動し得る。

【0013】

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、磁石アーマチュアは、励磁コイルを通って延在するタイロッドとして構成される。これにより、特に簡単でコンパクトな構成となる。

【0014】

本発明の別の好ましい実施形態によれば、磁気ヨークは、励磁コイルを取り囲むＵ字状部を有する。また、ロック部材は、ロック部材がロック解除位置にあるとき、Ｕ字状部とロック部材により閉じたヨークの形成を完成するように、Ｕ字状部の自由端側に配置される。この実施形態は、特に簡単な構成にも寄与する。

【0015】

本発明の別の好ましい実施形態によれば、磁気ヨークは、互いに平行に且つ離間して配置された上側ヨークプレート及び下側ヨークプレートを含む。両ヨークプレートは、磁石アーマチュアに対して実質的に垂直であり、両ヨークプレートの間には励磁コイルが配置される。ロック部材がロック解除位置にあるとき、ロック部材が２つのヨークプレートに接することで、２つのヨークプレートと共にＵ字状部を完成させる。従って、この実施形態において、磁気ヨークは、２つのヨークプレートとロック部材によって形成される。ロック部材がロック位置にある際、磁気ヨークの不連続部は、ロック部材と２つのヨークプレートのうちの１つとの間のエアギャップによって形成される。ロック部材がロック解除位置にある際、不連続部は閉じられ、ロック部材は両方のヨークプレートと接触し、磁気ヨークはＵ字状に閉じられる。これにより、簡単で軽量な磁気ヨークの構成が実現する。

【0016】

有利な特徴として、磁石アーマチュア及び／又は可動接触子をロック又は開放するために、磁石アーマチュア又は可動接触子に形成されたバックテーパと相互作用する突起をロック部材が有してもよい。これにより、磁石アーマチュア又は可動接触子の簡単且つ確実なロック又はロック解除が確保される。

【0017】

突部が磁石アーマチュア又は可動接触子に形成され、バックテーパがロック部材上に形成されてもよい。

【0018】

さらに別の好ましい実施形態によれば、ロック部材の突起は、磁石アーマチュア及び／又は可動接触子をロックするフックの形態で設けられたバックテーパと協働する突出部（protruding nose）の形態で設けられる。フックは、磁石アーマチュア若しくは可動接触子に形成されるか、又は磁石アーマチュア若しくは可動接触子に接続される。フックは、アーマチュアが誘引位置から初期位置に移動するときに突出部がフックと自動的に再係合するように形成されることが好ましい。フックは、アーマチュアに強固に接続された部品、例えばアーマチュアに接続された接触子キャリアに形成されることが好ましい。しかしながら、フックは、例えば、可動接触子に形成してもよく、この可動接触子は、接触子キャリアに強固に接続されるのではなく、１つ以上の接触子付勢ばねを介して接触子キャリアに接続されてもよい。この場合、可動接触子は主にロック部材によって移動が制限される。磁石アーマチュアもロック部材によって移動が制限されるが、それは、接触子付勢ばねのばねストロークが利用された後にのみである。突出部の代わりに、ロック部材は、フックと係合する対応する凹部を有してもよい。

【0019】

有利な特徴として、ロック部材内の突起は、磁石アーマチュアに対して実質的に垂直に延在する長穴の形態であってもよい。また、磁石アーマチュアは、長穴を通って延在すると共に、環状溝を有してもよい。環状溝は、バックテーパを形成し、ロック部材内の長穴と相互作用して、磁石アーマチュアをロック又はロック解除してもよい。これにより、磁石アーマチュアのロックとロック解除を簡単且つ確実に行うこともできる。

【0020】

ロック部材は、一体的に形成されることが好ましく、また、全体が強磁性材料で構成されることが好ましい。しかしながら、ロック部材は、複数の部分から構成されてもよい。例えば、ロック部材は、ロック解除位置で磁気ヨークを完成させる強磁性部と、当該強磁性部に取り付けられて実際のロックを担う部分とを有してもよい。特に、ロック部材は、作動部とロック部とを含み、ロック部と作動部とは互いにヒンジ接続されてもよい。

【0021】

さらに別の実施形態では、作動部とロック部とが互いに８０°～１００°の角度をなし、ロック部が２つのヨークプレートに対して実質的に平行に配置され、長孔がロック部に形成される。これにより、簡単で安定した設計も可能になる。

【0022】

さらに好ましくは、磁石アーマチュアがロック位置にあるとき、ロック部材が磁石アーマチュアを初期位置にロックする。これにより、磁石アーマチュアが初期位置にあるとき、少なくとも１つの固定接触子及びそれと協働する少なくとも１つの可動接触子が開くことがさらに好ましい。

【0023】

スイッチ装置は、コンタクタであることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係るスイッチ装置を、磁石アーマチュアが初期位置にあり、ロック部材がロック位置にある状態で示す概略断面図である。

【図2】図１に示す本発明に係るスイッチ装置を、磁石アーマチュアが依然として初期位置にあり、ロック部材がロック解除位置にある状態で示す図である。

【図3】図１及び図２の本発明に係るスイッチ装置を、磁石アーマチュアがロック解除されて、磁石アーマチュアが誘引位置となった後の状態で示す図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置を、磁石アーマチュアが初期位置にあり、ロック部材がロック位置にある状態で示す側面図である。

【図5】図４のスイッチ装置を、磁石アーマチュアがロック解除されて、磁石アーマチュアが誘引位置となった後の状態で示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。

【0026】

以下の複数の実施形態では、同一の部分を同一の参照符号で示す。図が、当該図の関連説明において詳細に記載されていない参照符号を含む場合、それより前又は後の図の説明が参照される。

【0027】

図１は、本発明に係るスイッチ装置１の概略断面を示す。スイッチ装置１は、２つの固定接触子２と、接触子ブリッジ３の形態である１つの可動接触子とを有する。図１において、電気接触子は開状態にある。

【0028】

スイッチ装置１は、可動接触子３を駆動する電磁作動装置も備えている。電磁作動装置は、タイロッドとして構成される磁石アーマチュア６に作用する磁界を発生させる励磁コイル４を備えている。励磁コイル４はボビン１４に巻かれている。タイロッド６は、その上端において接触子キャリア１１に接続されており、この接触子キャリア１１は、対応する接触子付勢ばね１３を介して接触子ブリッジに接続されている。

【0029】

また、電磁作動装置は、アーマチュア６に作用する磁束を増幅する磁気ヨークを有する。磁気ヨークは、励磁コイルを三方から囲むＵ字状部５を有する。Ｕ字状部５の２つの脚部は、中空円筒状ボビン１４の２つの端面を覆う。この２つの脚部には対応する孔１５があり、それらの中を磁石アーマチュア６が延在している。また、Ｕ字状部の開放端の１つでは、強磁性ロック部材７がＵ字状部の下側の脚部においてヒンジ接続されている。ロック部材７は回動式アーマチュア（回動式電機子）として設計されており、ジョイント（接続部）８を介して回動できるように磁気ヨークのＵ字状部５に配置されている。

【0030】

図１に示す磁石アーマチュア６の初期位置では、励磁コイルが電源オフされているとき、ロック部材７は最初にロック位置にある。この目的のため、ロック部材７は、外向きに突出した突出部１０をその自由端側に有し、この突出部１０は、接触子キャリア１１から突出したフック１２でラッチ（保持）される。作動装置が電源オフされると、ロック部材７は、予圧ばね９によって確実にロック位置に保持される。図示の例では、予圧ばね９は引張ばねとして構成され、図示しないハウジング部材に固定されている。

【0031】

励磁コイル４が通電されると、回動式アーマチュアとして構成されたロック部材７は、磁束により磁気ヨークのＵ字状部５に引き付けられ、ロック部材７の自由端は、Ｕ字状部５の上側脚部の自由端に向かって移動する。それにより、フック１２が解放され、磁石アーマチュアがロック解除される。その際、ロック部材７は、ロック解除位置にある。同時に、ロック部材７が励磁コイルの磁気ヨークを閉じることで（図２）、磁石アーマチュアに作用する磁束が増加し、磁石アーマチュアはリターンスプリング（図示せず）の力に抗して初期位置から誘引位置に移動して（図３）、電気接触子が閉じられる。

【0032】

図４は、本発明に係るスイッチ装置１のさらなる実施形態を、ロック部材７がロック位置にある状態で示す側面図である。この位置では、スイッチ装置１の接点は開いている（オフ位置）。この第２実施形態に係るスイッチ装置１の構造は、図１～図３に示したスイッチ装置の構造に基本的に対応している。従って、以下では、相違点についてのみ言及する。第２実施形態に係るスイッチ装置１の構成要素で説明されていないものについては、図１～図３の先行説明を参照されたい。

【0033】

図４に示す実施形態によれば、磁気ヨークは、２つのヨークプレート、すなわち、上側ヨークプレート５．１及び下側ヨークプレート５．２を含む。２つのヨークプレート５．１、５．２は互いに平行に配置されている。ヨークプレート５．１、５．２の間には、ヨークプレート５．１、５．２に対して垂直に延在する複数のボルト１７が配置され、ヨークプレート５．１、５．２を互いに離間させて保持する。ボルト１７は、２つのヨークプレート５．１、５．２に連結されている。ボルト１７は、好ましくは非磁性鋼又はプラスチック製である。試験によれば、磁性材料製のボルトも良好な結果を示している。２つのヨークプレート５．１、５．２は、磁石アーマチュア６の長手軸に対して実質的に垂直に延在する。励磁コイル４は、２つのヨークプレート５．１、５．２の間に配置されている。

【0034】

ロック部材７は、２つの部分で形成され、作動部７．１とロック部７．２を含む。作動部７．１は好ましくは強磁性材料から形成され、磁気ヨークの一部でもある。さらに、作動部７．１は、回動式アーマチュアとして構成され、第１ジョイント８を介して磁気ヨークの下側ヨークプレート５．２に回動可能に連結される。すなわち、作動部７．１は、接点から離れる方向に面してヨークプレート５．２に連結される。ロック部７．２は、第２ジョイント１６を介して作動部７．１に回動可能に連結される。ロック部７．２はスライダ（滑り子）の形で構成されている。ロック部７．２は、作動部７．１に対してほぼ直角に延在している。従って、作動部７．１の位置に応じて、ロック部７．２は、作動部７．１と約８０°～１００°、好ましくは約８５°～９５°の角度をなす。ロック部７．２は、磁気ヨークの上側ヨークプレート５．１、すなわち接点に面するヨークプレートと実質的に平行に延在している。従って、ロック部７．２は、磁石アーマチュア６の移動方向に対して実質的に直角に延在している。

【0035】

ロック部７．２は、上側ヨークプレート５．１に接して案内されてもよい。さらに、ロック部７．２は、ロック部７．２の長手方向に延在するピン１９を有する。ピン１９は、作動部７．１から離れる方向に面するロック部７．２の端面を基点として、ロック部７．２の延長部分として、ロック部７．２の長手方向に延在している。上側ヨークプレート５．１には、上側ヨークプレート５．１における磁石アーマチュア６の移動方向に対して実質的に垂直に延びる溝（図５参照）が設けられている。ロック部７．２のピン１９は上側ヨークプレート５．１の溝２０内を案内される。ロック部７．２のピン１９と、上側ヨークプレート５．１の溝２０の反対側の端部との間には予圧ばね９が配置されている。予圧ばね９の一端はピン１９に取り付けられ、予圧ばねの他端はロック部７．２に取り付けられている。ロック部７．２はヨークプレート５．１、５．２と平行に磁石アーマチュア６に対して移動可能である。

【0036】

さらに、ロック部７．２は、ロック部７．２の長手方向に延在する長穴２１を有する。長穴２１は、図５において明確に視認可能である。磁石アーマチュア６は、アンカーロッド６．１を有している。アンカーロッド６．１は、励磁コイル４内に配置された磁石アーマチュア６の一部を基点として、接触子キャリア１１まで上方に延在している。磁石アーマチュア６のアンカーロッド６．１は、実質的に円筒状であり、ロック部７．２の長穴２１を貫通している。アンカーロッド６．１がロック部７．２の長穴２１を貫通する領域において、アンカーロッド６．１は環状溝２２を有している。環状溝２２付近では、アンカーロッド６．１の直径は、環状溝２２のため、ロック部７．２の上方及び下方のアンカーロッド６．１の部分よりも小さくなっている。アンカーロッド６．１の環状溝２２の幅は、ロック部７．２の厚さよりわずかに大きい。ロック部７．２の長穴２１の幅は、環状溝２１の下の磁石アーマチュア６のアンカーロッド６．１の直径よりわずかに大きい。従って、ロック部７．２がアンカーロッド６．１の環状溝２２と係合していないとき、磁石アーマチュア６又はアンカーロッド６．１は、ロック部７．２の長穴２１を通してロック部７．２に対して垂直に上下動することができる。

【0037】

図４では、スイッチ装置１がロック位置にある状態を示している。ここで、作動部７．１はジョイント８を中心に外側に、すなわち励磁コイル４から離れるように回動し、磁気ヨークの上側ヨークプレート５．１と作動部７．１の上端との間にエアギャップ２３が形成される。このエアギャップ２３は、ロック位置における磁気ヨークの不連続部を形成する。従って、ロック部７．２は、外側に、つまり図４において右側に引っ張られ、ロック部７．２の長穴２１の一端が磁石アーマチュア６のアンカーロッド６．１の環状溝２２の底に突き当たる。従って、ロック部７．２は、磁石アーマチュア６のアンカーロッド６．１の環状溝２２に係合し、軸方向において磁石アーマチュア６をロックする。従って、磁石アーマチュア６は上にも下にも移動することができず、スイッチ装置１の接点は開位置にロックされる。作動装置が電源オフされたときに、ロック部材７、特にロック部７．２を確実にロック位置に保持するために、予圧ばね９が設けられている。既に述べたように、予圧ばね９は、磁気ヨークの上側ヨークプレート５．１の溝２０に挿入され、ヨークプレート５．１及びロック部７．２に取り付けられ、ロック部７．２をロック位置に向かって付勢する。

【0038】

図５は、図４の第２実施形態に係るスイッチ装置１を、磁石アーマチュアがロック解除され、磁石アーマチュアが誘引位置となった後の状態で示している。この位置では、スイッチ装置１の接点は閉じている（オン位置）。

【0039】

磁石アーマチュア６をロック解除するために、励磁コイル４が通電される。その結果、回動式アーマチュアとして設計されたロック部材７の作動部７．１は、磁束により２つのヨークプレート５．１、５．２に引き付けられる。作動部７．１の上側の自由端は、上側ヨークプレート５．１の自由端及びエアギャップ２３に向かって移動し、その結果、磁気ヨークが閉じられる。同時に、ロック部７．２は磁石アーマチュア６の移動方向に対して実質的に垂直に移動される。ロック部７．２の長穴２１の端部は、磁石アーマチュア６のアンカーロッド６．１の環状溝２２から押し出される。この際、ロック部７．２はロック解除位置にある。これにより、磁石アーマチュア６が解放すなわちロック解除される。磁石アーマチュア、すなわちアンカーロッド６．１は、ロック部７．２の長穴２１を通って上下動可能となる。

【0040】

上記のように、エアギャップ２３も同時に閉じられる。従って、作動部７．１が励磁コイル４の磁気ヨークを閉じる。この第２実施形態では、磁気ヨークは、２つのヨークプレート５．１、５．２と、ロック部材、特にロック部材７の作動部７．１とによって形成される。その結果、磁石アーマチュア６に作用する磁束は増幅され、磁石アーマチュア６は図示しないリターンスプリングの力に抗して初期位置から誘引位置に移動される。その結果、接触子ブリッジ３が配置された接触子キャリア１１が固定接触子２の方向に移動し、電気接触子が閉じられる。

【符号の説明】

【0041】

１ スイッチ装置
２ 固定接触子
３ 接触子ブリッジ（可動接触子）
４ 励磁コイル
５ 磁気ヨークのＵ字状部
５．１ 上側ヨークプレート
５．２ 下側ヨークプレート
６ 磁石アーマチュア
６．１ アンカーロッド
７ ロック部材
７．１ 作動部
７．２ ロック部
８ ジョイント
９ 予圧ばね
１０ 突出部
１１ 接触子キャリア
１２ フック
１３ 接触子付勢ばね
１４ ボビン
１５ 穴
１６ 第２ジョイント
１７ ボルト
１９ ピン
２０ 溝
２１ 長穴
２２ 環状溝
２３ エアギャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】