【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２個の接点ばねを備え、この接点ばねが少なくとも１個のスライダによって閉鎖位置と開放位置との間で操作可能である、スイッチ特に継電器用の駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】継電器の場合、接点ばねはスライダによって互いに連結されている。 このスライダはアーマチュアによって閉鎖体の閉鎖または開放体の開放のために摺動させられる。 スライダの摺動運動時に、閉鎖体と開放体の接点ばねは、接点が開放または閉鎖するまで、一方向に移動する。 接点の開閉のための摺動運動は比較的に大である。 特に、接点の間で必要な押圧力を発生するために、その都度第２の接点を相応する距離にわたって連行しなければならない。 運転時間が経過するにつれて、
接点が徐々に焼損するので、同じ接触力を達成するために操作距離は益々大きくなる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課題は、接点を開閉するために必要な操作距離が短くて済むように、冒頭に述べた種類の駆動装置を形成することである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に述べた種類の駆動装置において、両接点ばねが接点の開閉のために反対向きに相互の方へ移動可能であることによって解決される。 【０００５】本発明による駆動装置の場合には、両接点ばねが同時に反対向きに相互の方へ移動させられる。 それによって、接点を開閉するための操作距離が非常に短い。 運転時間が経過するにつれて接点が徐々に焼損するときでさえも、反対向きの移動により、接点ばねは閉鎖位置で充分な押圧力で互いに接触する。 本発明による構造のために、両接点ばねの接点が接触する際に他方の接点を更に適当な距離にわたって連行する必要がない。 このいわゆる連行動作は、本発明による構造では省略される。 接触力は反対向きの移動とばねの曲げによって、接触点を越えて増大する。 接点ばねのこの反対向きの移動に基づいて、非常に短い摺動距離ひいては非常に短い操作時間または切り換え時間が達成される。 【０００６】本発明の他の特徴は他の請求項、以下の記載および図面から明らかである。 【０００７】 【発明の実施の形態】図に示した若干の実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。 図１にはスイッチ（開閉器）１が示してある。 このスイッチは図示実施の形態では継電器として形成されている。 スイッチ１は例えば速動スイッチ、不足電圧遮断器、故障電流（差動電流）
遮断器等である。 次に、継電器の形態のスイッチ１について説明する。 【０００８】スイッチ１は切り換え要素として２個の接点ばね２，３を備えている。 この接点ばねは公知のごとく、スイッチケース４に支承されている。 スイッチケース４から突出する接点ばね２，３の端部は端子を形成している。 この端子を経て電流が公知のごとく更に伝達される。 両接点ばね２，３はそれぞれ接点片５，６を支持している。 この場合、接点ばね２，３が互いに直接協働してもよい。 両接点ばね２，３はスライダ７によって一定間隔をおいて互いに連結されている。 このスライダはエネルギーコンバータ８によって摺動する。 エネルギーコンバータ８は強誘電圧電セラミックス、例えば鉛−ジルコン酸塩−チタン酸塩またはポリフッ化ビニリデンからなるフィルム、あるいは例えばテレフェノル(Terefen
ol) −Ｄのような磁歪希土類金属によって形成可能である。 エネルギーコンバータ８が励起され、それによって偏向する（撓む）と、スライダ７が摺動する。 それによって、両接点ばね２，３は後述するごとく、両接点片５，６が互いに接触するように弾性的に曲げられる（図２）。 【０００９】エネルギーコンバータ８はスイッチケース４に支承され、電子制御装置９と電子評価装置１０に接続されている。 接点ばね２，３の接点片５，６が互いに溶接されると、エネルギーコンバータ８は、スライダ７
に動かないように直接連結されているので、偏向位置にとどまる。 それによって、電気的な端子状態、特に電気的なインピーダンスが変化する。 電子評価装置１０はエネルギーコンバータ８のこの電気的な端子状態を検知し、適当な信号を（図示していない）監視ユニットに供給する。 接点片５，６が互いに溶接されていないと、この監視ユニットは相応する信号を受け取る。 そして、監視ユニットは相応する信号を電子制御装置９に供給し、
この電子制御装置はスイッチ１を再び制御することができる。 これに対して、接点片５，６が互いに溶接されていると、電子評価装置１０がこの状態を知り、相応する信号を監視ユニットに供給する。 監視ユニットは相応する信号を電子制御装置９に供給し、それによって電子制御装置はスイッチ１をもはや制御しない。 【００１０】図示実施の形態では圧電要素として形成されたエネルギーコンバータ８が励起されると、そのインピーダンスひいては電圧または電流が変化する。 励起されたエネルギーコンバータ８は弾性的に変形し、スライダ７を摺動させる。 それによって、接点ばね２，３は弾性的に曲がり、その接点片５，６が互いに接触する。 スイッチ１の正常な運転の場合、エネルギーコンバータ８
がもはや励起されないと、接点ばね２，３は図１に示した出発位置に戻る。 この出発位置では両接点片５，６は互いに離れている。 これに対して、接点片５，６が溶接によって互いにくっついて離れないと、エネルギーコンバータ８は偏向したままである。 なぜなら、エネルギーコンバータがスライダ７を介して接点ばね２，３に固定連結されているからである。 これは電子評価装置１０によって確かめられる。 そして、この電子評価装置は電子制御装置９と関連して、スイッチ１が新たに操作されないようにする。 上記の接点溶接のほかに、許容されるおよび許容されないすべての状態、例えばエネルギーコンバータ８の破壊またはスライダ７の破壊を検出および評価することができる。 【００１１】スライダ７は接点ばね２に固定装着され、
横断面がほぼＴ字状に形成されている。 スライダ７のウェブの脚部の一方の側には、エネルギーコンバータ８が固定され、他方の側に他の接点ばね３が固定されている。 接点ばね３は、スライダ７のウェブに隣接するその上側の端部近くで、ケースに固定された２個の支持部材１１の間で支持されている。 接点ばね２，３とエネルギーコンバータ８の下端はスイッチの接点台１２に挟持されている。 【００１２】エネルギーコンバータ８が励起されると、
エネルギーコンバータは図示の実施の形態では弾性的に右側に曲げられる。 それによって、スライダ７は図２に示すようにエネルギーコンバータ８によって右側に摺動する。 スライダ７が接点ばね２の上端に取付けられ、接点ばね２の下端が接点台１２に挟持されているので、接点ばね２は弾性的に右側に曲がる。 接点ばね３はスライダ７に同様に直接連結されているので、弾性的に曲がる。 しかし、両支持部材１１のために、接点ばね３は接点ばね２と反対側に弾性的に変形する。 その際、両接点ばね２，３の接点片５，６は互いに接触する。 スイッチ１が開放すると、エネルギーコンバータ８がその出発位置に再び戻される。 曲がっていた両接点ばね２，３はスライダ７を介してその出発位置に戻る。 この出発位置では、両接点ばねは例えば互いに平行であり、かつエネルギーコンバータ８に対して平行である。 【００１３】両接点ばね２，３が互いに反対方向に同時に変形または移動するので、接点片５，６は充分な押圧力で互いに接触する。 運転時間が経過して接点片５，６
が徐々に焼損するときでも、接点ばね２，３の反対向きの運動により、接点片５，６は充分な押圧力で互いに接触する。 接点ばね２，３の反対向きの運動のために、特に摺動ストロークが非常に短い。 【００１４】図３，４の実施の形態の場合同様に、例えば継電器として形成されたスイッチ１を操作するために、エネルギーコンバータ８が使用される。 このエネルギーコンバータ８は強誘電圧電セラミックス、例えば鉛−ジルコン酸塩−チタン酸塩またはポリフッ化ビニリデンからなるフィルム、あるいは例えばテレフェノル(Ter
efenol) −Ｄのような磁歪希土類金属によって形成可能である。 エネルギーコンバータ８が電流または電圧の供給によって偏向すると、スイッチ１のスライダ７が摺動し、両接点ばね２，３の接点片５，６が互いに接触する（図４）。 図３，４の概略的な図示では、エネルギーコンバータ８の偏向によって生じる力Ｆと、操作距離ｓとが矢印によって象徴的に示してある。 エネルギーコンバータ８は電子制御装置９によって操作される。 【００１５】スライダ７は横断面がＬ字形である。 このスライダの長い脚部１３は接点ばね２に、短い脚部１４
が接点ばね３に機械的に直接連結されている。 両接点ばね２，３はスイッチケース２の接点台１２内で公知のごとく挟持されている。 図３，４において上側の接点ばね２の端部はスライダ７の脚部１３の自由端部に固定されている。 接点ばね３の上側の端部はスライダ７の短い脚部１４の自由端部近くに固定されている。 更に、接点ばね３の上端は、スイッチケース４に固定されて設けられた両支持部材１１の間を延びている。 【００１６】スイッチ１が操作されないと、両接点ばね２，３は図３に従って互いに平行であり、かつ垂直方向に延びている。 スライダ７の長い脚部１３は接点ばね２
に対して一直線上にある。 スイッチ１が操作され、例えば圧電要素であるエネルギーコンバータ８が偏向されると、スライダ７は図３に従って右側へ摺動する。 それによって、下端が接点台１２内で挟持された接点ばね２は図４において右側へ弾性的に曲げられる。 同時に、スライダ７を介して、接点ばね３が右側へ偏向される。 しかし、接点ばね３は、支持部材１１で支持されているためおよび接点台１２で挟持されているために、接点ばね２
と反対方向に弾性的に曲がる。 それによって、接点片５，６が短い操作距離を進んだ後充分な接触圧力で互いに接触する。 エネルギーコンバータ８に電流または電圧がもはや供給されなくなるや否や、スライダ７は予備付勢された接点ばね２の力により図３に示すその出発位置に再び戻る。 その際、接点ばね２，３は出発位置に達する。 【００１７】接点ばね３はスライダ７に固定連結しなくてもよい。 例えば、接点ばね３の上端をスライダ７の脚部１４の端面に接触させるだけで充分である。 スライダ７が上述のように右側に摺動すると、接点ばね３は接点ばね２と反対向きに弾性的に曲がる。 このような構造は図１，２の実施の形態の場合にも設けることができる。 【００１８】図示の実施の形態において、接点ばね３は２個の支持部材１１の間に挟持されている。 しかし、スライダ７が右側に摺動する際に接点ばね３を上述のごとく偏向させるためには、図において右側の支持部材１１
を設けるだけで充分である。 【００１９】図５〜１１は２個の接点ばね２，３の具体的な実施の形態を示している。 両接点ばね２，３はそれぞれＵ字形に形成されている。 接点ばね２（図５，６）
は互いに平行な両脚部１５，１６を備えている。 脚部１
６は脚部１５よりも長い。 両脚部１５，１６はそれらに対して直角のウェブ１７によって互いに連結されている。 脚部１６の下端は例えばスイッチケース４の接点台１２（図１〜４）内で挟持され一方、自由端近くに接点片５を有する短い脚部１５はフリーである。 脚部１５の高さ位置でウェブ１７から突起１８が突出している。 この突起にはスライダ７が固定されている。 スイッチが操作されないと、両脚部１５，１６と接点ばね２のウェブ１７は共通の平面内にある（図６）。 両脚部１５，１６
が同じ幅に形成され、ウェブ１７が狭く形成されると有利である。 接点ばね２は好ましくは、ばね帯金から簡単に打抜き可能な打抜き部品によって形成されている。 【００２０】接点ばね３は同様に、互いに平行な脚部１
９，２０を備えている。 この脚部はウェブ２１によって互いに連結されている。 脚部２０は脚部１９よりも長く、その自由端部は例えばスイッチケース４の接点台１
２（図１〜４）に挟持されている。 脚部１９，２０は好ましくは同じ幅を有し、脚部に対して垂直なウェブ２１
はこの脚部よりも幅が狭い。 接点ばね３もばね帯金から打抜かれて形成されると有利である。 【００２１】脚部１９の高さ位置において、ウェブ２１
から突起２２が突出し、この突起にスライダ７が固定されている。 脚部１９の自由端部近くに、接点片６が固定されている。 【００２２】スイッチ１が操作されないと、脚部１９，
２０とウェブ２１は共通の平面内にある（図９）。 脚部１９は支持部材１１に接触している。 この支持部材は接点片６とウェブ２１の間の範囲に設けられている。 図示の実施の形態では、接点片６と反対の脚部１９の側に設けられた支持部材は接点片６よりもウェブ２１に近接している。 【００２３】スライダ７は板状に形成され、突起１８，
２２を介して接点ばね２，３に機械的に固定連結されている。 出発位置では、両接点ばね２，３は互いに平行な平面内で互いに間隔をおいて対向している。 スイッチ１
が操作されると、スライダ７は図７，１０，１１において矢印２３の方向に摺動する。 両接点ばね２，３がスライダ７に連結されているので、接点ばねはそれぞれ弾性的に変形する。 接点ばね２の脚部１６が挟持されているので、ウェブ１７はその平面に対して横方向に弾性的に曲げられ（図７）、従って接点ばね２の両脚部１５，１
６は互いに平行な平面内にある。 【００２４】接点ばね３の脚部２０が同様に挟持されているので、スライダ７の摺動時に、ウェブ２１はその平面に対して横方向に弾性的に曲げられる（図１０）。 自由な他方の脚部１９が支持部材１１に支持されているので、この脚部は対向する接点ばね２の脚部１５と反対方向に弾性的に変形する。 それによって、接点ばね２，３
の両接点片５，６は必要な接触圧力の下で互いに接触する（図１１）。 【００２５】スイッチ１がもはや操作されず、スライダ７がその出発位置に戻ると、脚部１５，１９とウェブ１
７，２１はその変形していない出発位置に戻る。 従って、継電器として形成されたスイッチ１の両脚部２，３
は接点の開閉のために互いに反対方向に移動する。 それによって、操作距離が非常に短いので、スイッチの開閉時間もきわめて短い。 上記のすべての実施の形態において、いわゆる連行動作を省略することができる。 従来のスイッチ、特に継電器の場合には、両接点片の間で必要な接点押圧力を生じるために、接点片の接触後、一方の接点を所定の距離にわたってスライダによって連行しなければならない。 接点片５，６が反対方向に移動するので、このような付加的な操作距離（連行動作）はもはや不要である。 接点片５，６が次第に閉鎖されるときでさえも、反対方向の移動のために、接点押圧力は充分な大きさである。 【００２６】図５〜１１の実施の形態のケース固定の支持部材１１は、接点ばね３の薄板状脚部１９がその幅全体にわたって支持部材１１に接触するような長さである。 支持部材１１は好ましくは脚部１９の幅よりも長くなっており、それによって組み込み誤差がある場合にも支持部材に確実に支持される。 脚部１９の弾性変形を簡単に保証するために、支持部材は円形横断面を有する。 【００２７】図示した上述の実施の形態の場合、接点ばね２，３は、両接点片５，６が互いに離れている出発位置では、予備付勢されていない。 しかし、接点ばね２，
３は、接点片５，６が互いに離れている静止位置において、弾性的に曲がっていてもよい。 スライダ７が出発位置から上記のように摺動すると、接点ばね２，３の弾性的な予備付勢により、接点ばねは予備付勢力の下で調節された位置に達する。 この理由から、接点ばね２，３の操作のために、スライダ７に比較的に小さな力を加えるだけでよい。 【００２８】スライダ７はエネルギーコンバータまたは曲げコンバータ８によって摺動させることができる。 しかし、この構造および機能は、スライダ７が従来のごとく例えばアーマチュアによって摺動させられるスイッチの場合にも、使用可能である。 開閉のために接点片５，
６が反対方向に移動するため、非常に短い操作距離しか必要としないので、スライダ７を駆動するために、上記のエネルギーコンバータまたは曲げコンバータ８をきわめて有利に使用可能である。 接点ばね３に沿った支持部材１１の位置に応じて、接点ばね３を弾性的に変形させるために必要な力を変更または調節することができる。
スライダ７と場合によってはエネルギーコンバータ８を備えた接点ばね２，３は短い操作時間のために寄与する大きな機械的強度を有する。 【図面の簡単な説明】 【図１】静止位置にあるスイッチの本発明による駆動装置の第１の実施の形態を概略的に示す図である。 【図２】図１のスイッチの切り換え位置を示す図である。 【図３】スイッチの本発明による駆動装置の第２の実施の形態を示す、図１と同様な図である。 【図４】スイッチの本発明による駆動装置の第２の実施の形態を示す、図２と同様な図である。 【図５】静止位置にあるスイッチの本発明による駆動装置の他の実施の形態の第１の接点ばねを示す図である。 【図６】図５の接点ばねの側面図である。 【図７】図５の接点ばねの切り換え位置を示す図である。 【図８】本発明による駆動装置の第２の接点ばねを示す、図５と同様な図である。 【図９】本発明による駆動装置の第２の接点ばねを示す、図６と同様な図である。 【図１０】本発明による駆動装置の第２の接点ばねを示す、図７と同様な図である。 【図１１】本発明による駆動装置の両接点ばねの切り換え位置を示す図である。 【符号の説明】 １ スイッチ ２，３ 接点ばね ４ ケース ５，６ 接点片 ７ スライダ ８ エネルギーコンバータ １１ 支持部材 １７，２１ ウェブ フロントページの続き (72)発明者 ダニエル ヨーゼフ イェンドリッツァ ドイツ連邦共和国 デー・66763 ディリ ンゲン／ザール フィッシャーシュトラー セ 165 (72)発明者 ハルトムート ヤーノッヒャ ドイツ連邦共和国 デー・66121 ザール ブリュッケン ヌスバウムシュトラーセ 60 (72)発明者 ホルスト ビンニッヒ ドイツ連邦共和国 デー・74172 ネッカ ースウルム チューリンガー シュトラー セ 70／１ |
