JPH01117225A

JPH01117225A - 高感度電磁遮断装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH01117225A
Application number: JP18143988A
Authority: JP
Inventors: Marie-Sylvie Mermet; マリー−シルビ、メルメ
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1987-07-28
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1989-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: EP0301935B1; DE3882099T2; DE3882099D1; FR2618941B1; ES2043867T3; EP0301935A1; CN1022002C; JP2888838B2; CN1031000A; FR2618941A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は永久磁石および制御コイルによって極性が与え
られる磁気回路を有し、この磁気回路は鉄・ニッケル合
金によって形成された固定接極子および可動板からなり
、それぞれは固定接極子により可動板の吸引箇所を引き
つける極面を有する地絡防止スイッチ用の高感度電磁遮
断装置およびその製造方法に関する。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕

上記のような遮断装置は信頼性がなくてはならず、かつ
周囲条件とは無関係の限界状態で動作しなければならず
、湿潤比熱が高いときには鉄と、酸化鉄を形成するニッ
ケルとの間に腐蝕を生じ、この水酸化物によって誤動作
または可動板の接着のいずれかを生じさせる。一般に、
高感度電磁遮断装置は、人間を保護するための電磁開閉
器または地絡防止スイッチに組込まれ、いかなる誤動作
も許されないようになっている。

合成材料または貴金属の保護被膜を両方の極面に被覆す
ることは、すでに提案されているが、これらの保護層は
厚過ぎて遮断装置の感度を弱めるか、または薄過ぎて湿
気を持つので、基板と被膜の間、または鉄とニッケル基
板の間に電気腐蝕を生ずる。一般１ね研磨された両方の
極面は、両表面をできる限り完全に滑らかにすることに
より空隙が少なくされるが、湿潤比熱に対する耐性は全
く逆であって良くはならない。空隙が小さいときに、両
方の極面はその表面または領域を介して一定の位置で接
触する。これらの領域は風通しが悪くなり、この結果、
水蒸気がこれらの領域内で凝縮し、水分が澱むことによ
り腐蝕の発生を助長する。この腐蝕は領域の全体に広が
ることによってリレーの動作を固くしてしまう。

高感度電磁遮断装置として周知の製造方法が記載された
文献ＦＲ−Ａ−２，４１２，１５９によれば、両方の極
面の少なくとも一方には１μｍよりも薄い保護層が被覆
されることによって、潤滑効果を生じさせ、かつ摩擦に
よる摩耗を防止する。

この保護層は微細な粗面を覆うことにより最早、破壊し
ないようにしているが、腐蝕を防止するには至らない。

本発明の目的は、湿潤比熱内においても高感度で、かつ
正確な動作を達成できる高感度電磁遮断装置およびその
製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における高感度電磁遮断装置の製造方法は、固定
接極子の極面および可動板の極面に、同じ手段により、
０．０３μｍよりも大きいかまたは等しく、０．５μｍ
よりも小さい粗面係数Ｒａを与え、Ｒａは形状の中間線
から上下の高さの平均値であり、二つの極面の間の頂部
により点接触を与えるための表面仕上げを施し、極面に
１μｍよりも薄い耐腐蝕保護層を被覆するものである。

固定接極子および可動板の極面は同じ仕上げが施され、
この場合は機械加工であって、例えば程良い研磨工具、
または材料で研磨を行ない、０．０３≦Ｒａ≦０．５μ
ｍの粗面度の表面状態とし、続いて１μｍよりも小さい
か、または近似した厚さの保護被膜を施すことにより、
頂部と断面形状を０．０３≦Ｒａ≦０．５μｍに維持す
る。

本発明による遮断装置の良好な抵抗力は、一方は両表面
（領域によるものではない）の頂部による両極面の間の
点接触によるものであり、他方は両極面の接触点に生じ
易い腐蝕の開始、または進行を防止する保護被膜による
ものである。この小さい空隙は高感度を保つ。

保護被膜は他の異なった材料で形成することができ、ま
た他の異なった方法でも形成することができる。このよ
うな全ての方法において、保護被膜は薄く、均一で、非
浸透性であって、かつ汚れのない粘着性のものが形成さ
れる。

第１の実施例において、極面は電解研磨によって形成可
能なニッケル酸化物で覆われ、この表面にニッケル加工
を施すことによって空気にあてて酸化させるか、または
１μｍよりも薄いか、等しい厚さのニッケルを物理的に
、または化学的に真空蒸着することにより、同じ方法で
酸化させる。

保護層は窒化物、優れたチタン窒化物、炭化物、ホウ素
化合物、アモルファス、または、元素周期律のＩＢ族、
ＩＶＢ族、ＶＩＢ族、およびＶＩＩＩ族の金属であり、
またクロム、またはチタンのものである。蒸着は通常の
物理的または化学的な真空蒸着により形成することがで
き、これによって汚れのない、非常に薄く、均一な厚み
の蒸着膜が形成され厚さは０，２、ないし０．　９μｍ
の間のものがよい。特に、クロムおよびチタン窒化物が
適している。本発明において、最大粗面基本深度Ｒｍａ
ｘは６μｍよりも小さくし、頂部が鋭く尖りすぎると、
その側部の保護が不十分で、かつ頂部に割れが生じ易く
なるので頂部をなくすようにする。

また、上記した高感度電磁遮断装置の製造方法の発明は
、高感度電磁遮断装置の構成にも係わるものである。

〔実施例〕

本発明はフランス特許ｎ’　２，５２０，１６４に説明
されている遮断装置に適用するものとして記載されたも
のであるが、フランス特許ｎ’　２，２６１，６１４に
記載されたものから明らかなように、異なった構成の遮
断装置にも適用できる。

第１図および第２図において、電磁遮断装置は鉄・ニッ
ケル合金からなるＵ字形の磁気接極子１と直方体の形の
永久磁石２とからなるものであり、永久磁石２は接極子
１の分岐部３，４の間に配され、極５，６のうちの極５
はＵ字形の接極子１の基部７に隣接している。

また、鉄・ニッケル合金によってなる可動板８は、接極
子１の極面９，１０、および永久磁石２の極６に対向し
て配されており、モして接極子１における分岐部３の縁
１１の周縁に支持されるように配されている。

戻りスプリング１２が、可動板８を支持された接極子１
から離れた位置に偏位させるから接極子１の極面１０に
対向している可動板８の極面１４は、極面１０から離れ
る。可動板８は二つの安定した平衡状態を有することが
できる。一方の状態は第１図に示すように、接極子１の
極面１０が永久磁石２によって発生する磁束１３に応じ
て極面１４の圧力を受けるものである。他方の状態は第
２図に示すように、極面１４が戻りスプリング１２の力
によって極面１０から離れるものである。

制御コイル１６は接極子１の分岐部４に巻回され、これ
に電流を流したときに、分岐部４内において永久磁石２
の磁束１３に抗して磁束１５を発生させる。これにより
永久磁石２の磁束１３が、制御コイル１６の磁束１５に
よって減少されるか、または除去されるときに、可動板
８は戻りスプリング１２の動作により分岐部４の極面１
０から持ち上がる。

この種の遮断装置および動作について、当業者は熟知し
ている。

本発明において、可動板８の極面１４および接極子１の
極面１０は、同じ方法により加工されて頂部１８およ、
び谷部１９を有する表面を形成し、二つの極面１０．１
４の間は第３図に示すように両方の頂部１８によって接
触する。接極子１の極面９とこれに対応した可動板８の
極面には、同じ加工が施される。規格ＮＦ　　ＥＯ°５
−０１５にしたがって、形状の中間線から上下の高さの
平均値である粗面係数Ｒａは、０．０３μｍよりも大き
いかまたは等しく、０．５μｍよりも小さい。この粗面
度は極面１０，１４が機械的に研磨されることによって
形成され、完全に範囲が限定された再現性のあるもので
ある。そして研磨された極面１０．１４には、ニッケル
酸化物、窒化物、炭化物、ホウ素化合物、アモルファス
、または元素周期律＋７）ＩＢ族、ＩＶＢ族、ＶＩＢ族
、またはＶｌｌｌ族の金属層のような薄い保護被膜が施
される。ニッケル酸化物層は極面のニッケル表面加工に
より形成されるもので、例えば、１μｍよりも非常に薄
いニッケル蒸着によるものである。このニッケルは酸化
することによって化学的に安定したニッケル酸化物を形
成する。このニッケル加工は鉄を優先して溶解する電解
研磨によって形成することができ、そして表面のいくつ
かの原子の層にわたりニッケル含有量を増加させる。ニ
ッケルは空気中で酸化する。

ニッケル、または他の保護材料による蒸着は、ここで説
明するまでもない程、当業者が熟知している技術であり
、物理的または化学的な真空加工（物理的蒸着または化
学的蒸着）によって行われる。この１μｍよりも薄い保
護層は均一で、かつ腐蝕に対して障壁を形成する。この
良好な結果はチタン窒化物、またはクロム窒化物の層に
よって得られるが、上記した他の材料についても該当す
る。また、二つの極面１０，１４が同じ方法で処理され
ることは重要なことである。真空蒸着の場合、層の厚さ
は０．２、ないし０．９μｍの間に形成され、頂部Ｒｍ
ａｘの最大の高さは６μｍよりも小さい。第４図には拡
大したその表面状態を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の遮断装置であって、吸引
位置および動作位置をそれぞれ示している概略図、第３
図は接触中の両極面の拡大図、第“　　４図は極面の形
状を示す断面図である。１・・・固定接極子、２・・・永久磁石、３，４・・・
分岐部、５，６・・・極、７・・・基部、８・・・可動
板、９．１０．１４・・・極面、１６・・・制御コイル
。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄ＦＩ６１　　　　　　　　　　ＦＩＩｌ、ｒ２図面のｉ
４書（内容に変更なし）手続補正書坊式）％式％１、事件の表示昭和６３年特許願第１８１４３９号２、発明の名称高感度電磁遮断装置およびその製造方法３、補正をする
者事件との関係　　特許出願人メルラン、ジェラン４、代　理　人　（郵便番号１００）東京都千代田区丸の内三丁目２番３号電話東京（２１１）２３２１大代表昭和６３年１０月５日（発送日　昭和６３年１０月２５日）

Claims

【特許請求の範囲】１、永久磁石（２）および制御コイル（１６）によって
極性が与えられる磁気回路を有し、この磁気回路は鉄・
ニッケル合金によって形成された固定接極子（１）およ
び可動板（８）からなり、それぞれは接極子によって可
動板の吸引箇所を引きつける極面（１０、１４）を有す
る地絡防止スイッチ用の高感度電磁遮断装置の製造方法
において、接極子（１）の極面（１０）および可動板（８）の極面
（１４）に同じ手段により、０．０３μｍよりも大きい
かまたは等しく、０．５μｍよりも小さい粗面係数Ｒａ
を与え、Ｒａは形状の中間線から上下の高さの平均値で
あり、二つの前記極面の間の頂部（１８）により点接触
を与えるように表面仕上げを施し、前記極面（１０、１４）に１μｍよりも薄い耐腐蝕保護
層を被覆することを特徴とする高感度電磁遮断装置の製
造方法。２、前記極面（１０、１４）の表面仕上げは機械研磨に
よるものであることを特徴とする請求項１に記載の高感
度電磁遮断装置の製造方法。３、保護層の被覆は、前記両極面にニッケル加工を施す
極面の電解研磨によって形成され、前記ニッケルの酸化
によりニッケル酸化物の前記保護層を形成し、かつ粗面
係数は０．１５μｍよりも大きいかまたは等しく、０．
５μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１または２
に記載の高感度電磁遮断装置の製造方法。４、ニッケル酸化物の保護層は、ニッケルの真空蒸着に
よって形成されることを特徴とする請求項１または２に
記載の高感度電磁遮断装置の製造方法。５、０．２、ないし０．９μｍの間の厚さに形成された
保護層は、窒化物、炭化物、ホウ素化合物、アモルファ
ス、または、元素周期律の I Ｂ族、IVＢ族、VIＢ族、
およびVIII族の金属によって形成され、かつ真空中で物
理的または化学的処理により蒸着され、最大粗面基本深
度は６μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１また
は２に記載の高感度電磁遮断装置の製造方法。６、保護層はチタン窒化物、またはクロムのものである
ことを特徴とする請求項５に記載の高感度電磁遮断装置
の製造方法。７、永久磁石（２）および制御コイル（１６）によって
極性が与えられる磁気回路を有し、この磁気回路は鉄・
ニッケル合金によって形成された固定接極子（１）およ
び可動板（８）からなり、それぞれは接極子によって可
動板の吸引箇所を引きつける極面（１０、１４）を有す
る地絡防止スイッチ用の高感度電磁遮断装置において、接極子（１）および可動板（８）の極面（１０、１４）
は、同じ手段で加工され、０．０３μｍよりも大きいか
または等しく、０．５μｍよりも小さい粗面係数を有し
、かつ１μｍよりも薄い耐腐蝕保護層を有することを特
徴とする高感度電磁遮断装置。８、保護被膜は、電解研磨によって形成されたニッケル
酸化物の層であることを特徴とする請求項７に記載の高
感度電磁遮断装置。９、保護被膜は、窒化物、炭化物、ホウ化物、アモルフ
ァス、または、元素周期律の I Ｂ族、IVＢ族、VIＢ族
、およびVIII族の金属によるものであり、真空蒸着によるものであることを特徴
とする高感度電磁遮断装置。１０、保護被膜は、０．２、ないし０．９ μｍの間の厚さによってなるチタン窒化物、またはクロ
ムのものであることを特徴とする請求項９に記載の高感
度電磁遮断装置。