DE102017112935A1

DE102017112935A1 - Elektromagnetische Vorrichtung und elektromagnetisches Relais, das mit der elektromagnetischen Vorrichtung ausgestattet ist

Info

Publication number: DE102017112935A1
Application number: DE102017112935.9A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Sakai; Katsuya Uruma
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2017-12-21
Also published as: US11276539B2; CN107527768B; US20170365432A1; CN107527768A; US20200006026A1; US10446350B2

Abstract

Eine elektromagnetische Vorrichtung umfasst: eine Spule, die derart ausgelegt ist, dass sie einen ersten magnetischen Fluss erzeugt; ein feststehendes Element; ein bewegliches Element, das derart ausgelegt ist, dass es sich hin- und herbewegt, um von dem feststehenden Element durch einen vorgegebenen Spalt getrennt zu werden, wenn ein an die Spule angelegter Strom angehalten wird, und sich zu dem feststehenden Element mithilfe einer Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an Spule angelegt wird; und einen Permanentmagnet, der derart ausgelegt ist, dass er einen zweiten magnetischen Fluss zwischen den entsprechenden Gegenflächen des feststehenden Elements und des beweglichen Elements in derselben Richtung erzeugt wie der erste magnetische Fluss. Der Permanentmagnet ist an mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element angebracht, so dass eine magnetisierte Fläche des Permanentmagneten gegenüber der Gegenfläche des anderen von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element liegt und zu ihr freigelegt ist.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung und ein elektromagnetisches Relais, das mit der elektromagnetischen Vorrichtung ausgestattet ist.
JP 2010-010058 (nachstehend als Patentliteratur 1 bezeichnet) offenbart eine elektromagnetische Vorrichtung, umfassend: eine Spule, die einen magnetischen Fluss erzeugt, wenn ein Strom angelegt wird, ein feststehendes Element, durch welches der erzeugte magnetische Fluss fließt, und ein bewegliches Element, das sich hin- und herbewegt, um von dem feststehenden Element durch einen vorgegebenen Spalt getrennt zu werden, wenn der an die Spule angelegte Strom angehalten wird, und sich zu dem feststehenden Element hin durch eine Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an die Spule angelegt wird.
Das bewegliche Element in Patentliteratur 1 kann mit einer kleineren Leistungsaufnahme betrieben werden, indem eine magnetische Kraft eines in dem beweglichen Element bereitgestellten Permanentmagneten verwendet wird.
In der in Patentliteratur 1 offenbarten elektromagnetischen Vorrichtung wird der Betrag des magnetischen Flusses, der durch den Permanentmagnet erzeugt wird und durch die Gegenfläche (die Magnetpolfläche) des beweglichen Elements, die dem feststehenden Element gegenüberliegt, fließt, tendenziell kleiner, da der Permanentmagnet in der Mitte des beweglichen Elements in der Hin- und Herbewegungsrichtung angeordnet ist. Nämlich wird der durch den Permanentmagnet erzeugte magnetische Fluss, der zum Verbessern der Anziehungskraft, die auf das bewegliche Element zum Bewegen zu dem feststehenden Element hin wirkt, beiträgt, reduziert.
Da die herkömmliche Technologie nicht in der Lage ist zu ermöglichen, dass der durch den Permanentmagnet erzeugte magnetische Fluss effizient durch die Magnetpolfläche fließt, besteht weiterhin eine Notwendigkeit einer Verbesserung der Anziehungskraft, die auf das bewegliche Element zum Bewegen zum feststehenden Element hin wirkt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektromagnetische Vorrichtung mit einer verbesserten Anziehungskraft, die auf ein bewegliches Element zum Bewegen zu einem feststehenden Element hin wirkt, und ein elektromagnetisches Relais, das mit der elektromagnetischen Vorrichtung ausgestattet ist, bereitzustellen.
Eine elektromagnetische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Spule, die derart ausgelegt ist, dass sie einen ersten magnetischen Fluss erzeugt, wenn ein Strom daran angelegt wird; ein feststehendes Element, durch welches der erste magnetische Fluss fließt; ein bewegliches Element, das derart ausgelegt ist, dass es sich hin- und herbewegt, um von dem feststehenden Element durch einen vorgegebenen Spalt getrennt zu werden, wenn der an die Spule angelegte Strom angehalten wird, und sich zu dem feststehenden Element mithilfe einer Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an Spule angelegt wird; und einen Permanentmagnet, der derart ausgelegt ist, dass er einen zweiten magnetischen Fluss zwischen Gegenflächen des feststehenden Elements und des beweglichen Elements in einer Richtung, die mit dem ersten magnetischen Fluss übereinstimmt, erzeugt.
Der Permanentmagnet ist an mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element angebracht, so dass eine magnetisierte Fläche des Permanentmagneten gegenüber der Gegenfläche des anderen von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element liegt und zu ihr freigelegt ist.
Ein elektromagnetisches Relais gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit der elektromagnetischen Vorrichtung ausgestattet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Relais gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht einer Kontaktvorrichtung und einer elektromagnetischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Stößelkappe und eines Permanentmagneten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in dem elektromagnetischen Relais gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
5 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in dem elektromagnetischen Relais gemäß einem Vergleichsbeispiel erzeugten magnetischen Flusses.
6 ist eine Querschnittsansicht einer Kontaktvorrichtung und einer elektromagnetischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
8 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß einem Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Kontaktvorrichtung und einer elektromagnetischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
11 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß einem Modifikationsbeispiel der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
12 ist eine Querschnittsansicht, die eine Grundstruktur eines elektromagnetischen Relais gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine schematische Ansicht einer elektromagnetischen Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in dem elektromagnetischen Relais gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
15 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß einem ersten Modifikationsbeispiel der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
16 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß einem zweiten Modifikationsbeispiel der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
17 ist eine Ansicht zum schematischen Darstellen eines Flusses eines in einem elektromagnetischen Relais gemäß einem dritten Modifikationsbeispiel der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten magnetischen Flusses.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie hier verwendet, werden die auf 1 angewendeten Definitionen von oben, unten, rechts und links für die Erläuterungen der Zeichnungen in der gesamten Beschreibung verwendet. Die Richtung, die senkrecht zum Papier von 1 ist, wird als eine Vorne-Hinten-Richtung bezeichnet.
Die folgenden Ausführungsformen umfassen die ähnlichen Elemente. Die ähnlichen Elemente sind durch die gemeinsamen Bezugszeichen gekennzeichnet und überlappende Erläuterungen davon werden nachstehend nicht wiederholt.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Ein elektromagnetisches Relais 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist einen im Normalfall offenen Typ auf, in dem Kontaktpunkte in einem Ausgangszustand ausgeschaltet sind. Wie in 1 dargestellt, umfasst das elektromagnetische Relais 10 eine elektromagnetische Vorrichtung 20, die auf der unteren Seite angeordnet ist, und eine Kontaktvorrichtung 30, die auf der oberen Seite angeordnet ist. Die elektromagnetische Vorrichtung 20 und die Kontaktvorrichtung 30 sind in einem Gehäuse 11 beherbergt, das zu einer Hohlkastenform ausgebildet und aus einem Polymermaterial gefertigt ist. Ein elektromagnetisches Relay eines im Normalfall geschlossenen Typs, in dem Kontaktpunkte in dem Ausgangszustand eingeschaltet sind, kann stattdessen verwendet werden.
Das Gehäuse 11 umfasst einen im Wesentlichen kastenförmigen Körper 12, der auf der oberen Seite offen ist, und eine die Öffnung des Gehäusekörpers 12 abdeckende Gehäuseabdeckung 13. Die elektromagnetische Vorrichtung 20 und die Kontaktvorrichtung 30 sind im Innenraum des Gehäuses 11 beherbergt, wobei der Gehäusekörper 12 mit der Gehäuseabdeckung 13 abgedeckt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein aus einem elastischen Gummimaterial gefertigter Dämpfergummi 14 auf der Unterseite des Gehäusekörpers 12 angeordnet. Die elektromagnetische Vorrichtung 20 wird auf der Unterseite des Gehäusekörpers 12 montiert, wobei der Dämpfergummi 14 dazwischen angeordnet wird.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20 umfasst eine Spuleneinheit 210. Die Spuleneinheit 210 umfasst eine Spule 230, die einen ersten magnetischen Fluss M1 erzeugt, wenn ein Strom daran angelegt wird, und einen zylindrischen Hohlspulenträger 220, auf den die Spule 230 aufgewickelt ist, wie in 2 und 4 dargestellt.
Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, wird ein Paar Spulenanschlüsse an dem Spulenträger 220 befestigt und mit beiden Enden der Spule 230 verbunden. Die elektromagnetische Vorrichtung 20 wird betrieben, wenn der Strom an die Spule 230 über das Paar Spulenanschlüsse angelegt wird. Die betriebene elektromagnetische Vorrichtung 20 arbeitet, um feste Kontaktpunkte 321a und bewegliche Kontaktpunkte 330a der Kontaktvorrichtung 30 zu öffnen und zu schließen, wie nachstehend beschrieben, so dass die elektrische Verbindung zwischen einem Paar feste Anschlüsse 320 geschaltet wird.
Der Spulenträger 220 wird aus einem isolierenden Harzmaterial gefertigt und mit einem Einführungsloch 220a bereitgestellt, das die Mitte des Spulenträgers 220 in der Vertikalrichtung durchdringt. Der Spulenträger 220 umfasst einen gewickelten Körper 221, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist und auf den die Spule 230 um die äußere Fläche gewickelt wird, einen unteren Flansch 222, der eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist, die kontinuierlich auf der Unterseite des gewickelten Körpers 221 ausgebildet ist und sich nach außen in Radialrichtung des gewickelten Körpers 221 erstreckt, und einen oberen Flansch 223, der eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist, die kontinuierlich auf der Oberseite des gewickelten Körpers 221 ausgebildet ist und sich in Radialrichtung des gewickelten Körpers 221 nach außen erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform steht der obere Flansch 223 auch nach innen in Radialrichtung des gewickelten Körpers 221 hervor. Der Durchmesser der Öffnung des Einführungslochs 220a ist kleiner auf der oberen Seite als auf der unteren Seite.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20 umfasst ferner ein um die Spule 230 herum angeordnetes Joch 240. Das Joch 240 ist aus einem magnetischen Material gefertigt und umgibt den Spulenträger 220. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Joch 240 eine rechteckige obere Jochplatte 241, die auf der oberen Fläche des Spulenträgers 220 angeordnet ist, und ein rechteckiges Joch 242, das auf der unteren Fläche und der Seitenfläche des Spulenträgers 220 angeordnet ist.
Das Joch 242 ist zwischen der Spule 230 und dem Gehäuse 11 angeordnet. Das Joch 242 umfasst eine untere Wand 242a und ein Paar Seitenwände 242b, die sich nach oben von dem rechten und dem linken Rand (Umfangsränder) der unteren Wand 242a erstrecken, und ist in der Vorne-Hinten-Richtung offen. Die untere Wand 242a und das Paar der Seitenwände 242b können integriert und derart ausgebildet werden, dass eine einzelne Platte gebogen wird. Die untere Wand 242a des Jochs 242 wird mit einem kreisförmigen Einführungsloch 242c bereitgestellt, in welches eine aus einem magnetischen Material gefertigte Buchse 250 eingeführt wird.
Die obere Jochplatte 241 wird auf der Endseite (auf der oberen Seite) des Paars der Seitenwände 242b des Jochs 242 angeordnet, um die obere Fläche des Spulenträgers 220 und die auf den Spulenträger 220 aufgewickelte Spule 230 abzudecken.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20 umfasst einen feststehenden Eisenkern (ein feststehendes Element) 260, der in dem zylindrischen Innenabschnitt (im Einführungsloch 220a) des Spulenträgers 220 angeordnet ist und durch die Spule 230, an die der Strom angelegt wird, magnetisiert wird (was ermöglicht, dass der erste magnetische Fluss M1 dadurch fließt), und einen beweglichen Eisenkern (ein bewegliches Element) 270, der gegenüber dem feststehenden Eisenkern 260 in Vertikalrichtung (in der Wellenrichtung) liegt und in dem zylindrischen Innenabschnitt (im Einführungsloch 220a) des Spulenträgers 220 angeordnet ist.
Der feststehende Eisenkern 260 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 261, der in den zylindrischen Innenabschnitt (in das Einführungsloch 220a) des Spulenträgers 220 eingeführt wird, und einen Flansch 262, der sich nach außen in Radialrichtung von dem oberen Ende des zylindrischen Abschnitts 261 erstreckt. Der feststehende Eisenkern 260 ist mit einem Einführungsloch 263 bereitgestellt, in welches eine Welle (eine Antriebswelle) 280 und eine Rückstellfeder 297 eingeführt werden. Der bewegliche Eisenkern 270 ist mit einem Einführungsloch 270a bereitgestellt, in welches die Welle (die Antriebswelle) 280 eingeführt und befestigt wird.
Die Welle 280 wird aus einem nicht magnetischen Material gefertigt und umfasst einen Wellenkörper 281, der eine runde Stabform aufweist, die in der Bewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270 (in der Vertikalrichtung: der Antriebswellenrichtung) verlängert ist, und einen Flansch 282, der eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist und sich nach außen in Radialrichtung vom oberen Ende des Wellenkörpers 281 erstreckt.
Das untere Ende des Wellenkörpers 281 wird von der Oberseite des Einführungslochs 270a des beweglichen Eisenkerns 270 eingeführt, so dass die Welle 280 mit dem beweglichen Eisenkern 270 verbunden wird.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20 umfasst eine Stößelkappe 290, die aus einem nicht magnetischen Material gefertigt wird und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form aufweist, die auf der oberen Seite offen ist. Die Stößelkappe 290 wird zwischen dem feststehenden Eisenkern 260 und dem Spulenträger 220 und zwischen dem beweglichen Eisenkern 270 und dem Spulenträger 220 angeordnet.
Die Stößelkappe 290 umfasst einen Körper 291, der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form aufweist, welche auf der Oberseite offen ist, und einen Flansch 292, der eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist und sich nach außen in Radialrichtung vom oberen Ende des Körpers 291 erstreckt. Der Körper 291 der Stößelkappe 290 wird in das Einführungsloch 220a, welches in der Mitte des Spulenträgers 220 angeordnet ist, eingeführt. Eine kreisförmige Einstellfläche 223a ist auf der oberen Seite des Spulenträgers 220 (auf dem oberen Flansch 223) bereitgestellt, auf der der Flansch 292 der Stößelkappe 290 angeordnet wird.
Der zylindrische Abschnitt 261 des feststehenden Eisenkerns 260 und des beweglichen Eisenkerns 270 sind in einem Gehäuseraum 290a der Stößelkappe 290 beherbergt, die in dem zylindrischen Innenabschnitt (im Einführungsloch 220a) des Spulenträgers 220 angeordnet ist. Der feststehende Eisenkern 260 wird auf der Öffnungsseite der Stößelkappe 290 angeordnet, und der bewegliche Eisenkern 270 wird unter dem feststehenden Eisenkern 260 im Inneren der zylindrischen Stößelkappe 290 angeordnet.
Der zylindrische Abschnitt 261 des feststehenden Eisenkerns 260 und des beweglichen Eisenkerns 270 sind jeweils zu einer zylindrischen Form ausgebildet, die einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich ist wie der Innendurchmesser der Stößelkappe 290. Der bewegliche Eisenkern 270 verschiebt sich entlang der Innenseite des Gehäuseraums 290a der Stößelkappe 290 in Vertikalrichtung (in der Hin- und Herbewegungsrichtung: der Antriebswellenrichtung).
In der vorliegenden Ausführungsform wird der auf der Öffnungsseite der Stößelkappe 290 angeordnete Flansch 292 am Umfang eines Einführungslochs 241a auf der unteren Fläche der oberen Jochplatte 241 befestigt. Die untere Unterseite der Stößelkappe 290 wird in die Buchse 250 eingeführt, die im Einführungsloch 242c der unteren Wand 242a angeordnet ist.
Der bewegliche Eisenkern 270, der auf der Unterseite der Stößelkappe 290 angeordnet ist, ist mit dem Umfang der Buchse 250 magnetisch verbunden. Mit anderen Worten bildet die Buchse 250 zusammen mit dem Joch 240 (der oberen Jochplatte 241 und dem Joch 242), dem feststehenden Eisenkern 260 und dem beweglichen Eisenkern 270 einen magnetischen Kreis.
Die obere Jochplatte 241 wird in der Mitte mit dem Einführungsloch 241a bereitgestellt, in welches der feststehende Eisenkern 260 eingeführt wird. Der zylindrische Abschnitt 261 des feststehenden Eisenkerns 260 wird in das Einführungsloch 241a von der oberen Seite der oberen Jochplatte 241 eingeführt. Die obere Jochplatte 241 wird im Wesentlichen in der Mitte der oberen Fläche bereitgestellt, wobei eine Aussparung 241b im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweist wie der Flansch 262 des feststehenden Eisenkerns 260, um zu verhindern, dass der an der Aussparung 241b eingepasste Flansch 262 abfällt.
Eine aus Metall gefertigte Halteplatte 295 wird auf der oberen Jochplatte 241 angeordnet, wobei ein rechter und ein linker Rand an der oberen Fläche der oberen Jochplatte 241 befestigt werden. Die Halteplatte 295 wird mit einem Vorsprung in der Mitte bereitgestellt, der über die obere Fläche der oberen Jochplatte 241 hervorsteht, so dass der Raum zum Beherbergen des Flansches 262 des feststehenden Eisenkerns 260 definiert wird.
Die Halteplatte 295 ist mit einem Einführungsloch 296 bereitgestellt, in welches die Welle 280 eingeführt wird. Das obere Ende der Welle 280 (auf der Seite des Flansches 282) erstreckt sich zu der Kontaktvorrichtung 30 durch das Einführungsloch 263 des feststehenden Eisenkerns 260 und das Einführungsloch 296 der Halteplatte 295.
Wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird, wirkt die Anziehungskraft auf den beweglichen Eisenkern 270, so dass sich der bewegliche Eisenkern 270 nach oben zu dem feststehenden Eisenkern 260 bewegt. Die Welle 280, die mit dem beweglichen Eisenkern 270 verbunden und daran befestigt ist, bewegt sich damit zusammen nach oben.
Der Bereich der Bewegung des beweglichen Eisenkerns 270 liegt zwischen der Ausgangsposition, in der der bewegliche Eisenkern 270 von dem feststehenden Eisenkern 260 durch den dazwischen bereitgestellten Spalt D1 getrennt und unter ihm angeordnet (die Position, die am weitesten vom feststehenden Eisenkern 260 entfernt ist), und der Kontaktposition, in der der bewegliche Eisenkern 270 mit dem feststehenden Eisenkern 260 in Kontakt gebracht wird (die Position, die dem feststehenden Eisenkern 260 am nächsten hegt).
Die Rückstellfeder 297 wird zwischen dem beweglichen Eisenkern 270 und der Halteplatte 295 angeordnet, um den beweglichen Eisenkern 270 durch die elastische Kraft in der Richtung vorzuspannen, in der der bewegliche Eisenkern 270 in die Ausgangsposition zurückkehrt (in Richtung weg von dem feststehenden Eisenkern 260). In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rückstellfeder 297 eine Spiralfeder, die auf die Welle 280 aufgewickelt und im Inneren des Einführungslochs 263 des feststehenden Eisenkerns 260 angeordnet wird.
Diese Ausgestaltung führt zu Heteropolarität der Gegenfläche 264 des feststehenden Eisenkerns 260, die dem beweglichen Eisenkern 270 gegenüberliegt, und der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270, die dem feststehende Eisenkern 260 gegenüberliegt, die ein Paar Magnetpole sind, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird, so dass sich der bewegliche Eisenkern 270 in die Kontaktposition durch die Anziehungskraft bewegt. Daher wirkt in der vorliegenden Ausführungsform das Paar der Gegenfläche 264 des feststehenden Eisenkerns 260 und der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270 als Magnetpolflächen, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
Wenn der an die Spule 230 angelegte Strom angehalten wird, kehrt der bewegliche Eisenkern 270 aufgrund der Vorspannungskraft der Rückstellfeder 297 in die Ausgangsposition zurück.
Der bewegliche Eisenkern 270 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich hin und her, um sich von dem feststehenden Eisenkern 260 durch den Spalt D1 zu trennen, wenn der an die Spule 230 angelegte Strom angehalten wird, und um sich zu dem feststehenden Element 260 durch die Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
Die Kontaktvorrichtung 30 ist über der elektromagnetischen Vorrichtung 20 angeordnet und öffnet und schließt die Kontaktpunkte je nach der EIN/AUS-Operation für die Anlegung des Stroms an die Spule 230.
Die Kontaktvorrichtung 30 umfasst eine kastenförmige Basis 310, die aus einem hitzebeständigen Material, wie z. B. einem keramischen Material, gefertigt ist und sich auf der unteren Seite öffnet. Die Basis 310 umfasst eine Decke 311 und eine Umfangswand 312, die eine im Wesentlichen quadratische Säulenform aufweist, die sich nach unten von dem Umfang der Decke 311 erstreckt.
Die Decke 311 der Basis 30 wird mit zwei Einführungslöchern 311a bereitgestellt, in welche die festen Anschlüsse 320 eingeführt werden. Das Paar (mehrere) feste Anschlüsse 320 wird aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie z. B. einem Kupfermaterial, gefertigt. Jeder der festen Anschlüsse 320 umfasst einen festen Anschlusskörper 321, der eine im Wesentlichen Säulenform aufweist, die in das Einführungsloch 311a von oben eingeführt wird, und einen Flansch 322, der eine im Wesentlichen scheibenförmige Form aufweist, die sich nach außen in Radialrichtung vom oberen Ende des festen Anschlusskörpers 321 erstreckt und an der oberen Fläche der Decke 311 (der oberen Fläche des Umfangs des Einführungslochs 311a) befestigt wird. Die festen Kontaktpunkte 321a sind auf den unteren Flächen der festen Kontaktkörpern 321 angeordnet.
Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, wird ein Paar Anschlüsse, die mit einer externen Last und dergleichen verbunden sind, an dem Paar feste Anschlüsse 320 angebracht. Das Paar Anschlüsse kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt und zu einer Plattenform ausgebildet werden.
Die Basis 310 beherbergt einen beweglichen Kontakt 330, der über das Paar der festen Kontaktpunkte 321a verlängert ist und bewegliche Kontaktpunkte 330a umfasst, die auf der oberen Fläche des beweglichen Kontakts 330 derart angeordnet werden, dass sie den jeweiligen festen Kontaktpunkten 321a zugewandt sind. Obwohl die vorliegende Ausführungsform den Fall veranschaulicht, in dem die beweglichen Kontaktpunkte 330a mit dem beweglichen Kontakt 330 integriert sind, können die beweglichen Kontaktpunkte 330a getrennt von dem beweglichen Kontakt 330 bereitgestellt werden.
Der bewegliche Kontakt 330 wird an der Welle (der Antriebswelle) 280 derart angebracht, dass die beweglichen Kontaktpunkte 330a von den festen Kontaktpunkten 321a getrennt sind, wobei ein vorgegebener Spalt dazwischen bereitgestellt wird, und ihnen gegenüberliegen, wenn der Strom nicht an die Spule 230 angelegt wird. Wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird, bewegt sich der bewegliche Kontakt 330 nach oben zusammen mit dem beweglichen Eisenkern 270 und der Welle 280, so dass die beweglichen Kontaktpunkte 330a mit den festen Kontaktpunkten 321a in Kontakt kommen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der bewegliche Eisenkern 270 und der bewegliche Kontakt 330 derart angeordnet, dass die beweglichen Kontaktpunkte 330a und die festen Kontaktpunkte 321a voneinander getrennt werden, wenn der bewegliche Eisenkern 270 in der Ausgangsposition angeordnet wird, und in Kontakt miteinander kommen, wenn der bewegliche Eisenkern 270 in der Kontaktposition angeordnet wird. Dementsprechend sind die festen Anschlüsse 320 elektrisch voneinander isoliert, wenn die Kontaktvorrichtung 30 während des nicht leitfähigen Zustands der Spule 230 ausgeschaltet wird, und elektrisch miteinander verbunden, wenn die Kontaktvorrichtung 30 während der Anlegung des Stroms an die Spule 230 eingeschaltet wird.
Die Welle (die Antriebswelle) 280 wird in der Mitte des beweglichen Kontakts 330 mithilfe eines Halters 360 angebracht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Joch 370 auf dem beweglichen Kontakt 330 bereitgestellt, so dass ein durch einen elektrischen Lichtbogen verursachtes Kontaktschweißen verhindert wird.
Insbesondere umfasst das Joch 370 ein oberes Joch (ein erstes Joch) 371, das auf der oberen Seite des beweglichen Kontakts 330 angeordnet ist, und ein unteres Joch (ein zweites Joch) 372, das auf der unteren Seite des beweglichen Kontakts 330 angeordnet ist.
Der Kontaktdruck zwischen den beweglichen Kontaktpunkten 330a und den festen Kontaktpunkten 321a ist aufgrund einer Druckfeder 340 gesichert.
Die Druckfeder 340 ist eine Spiralfeder, deren Axialrichtung parallel zu der Vertikalrichtung ist.
Die Druckfeder 340 ist derart angeordnet, dass das obere Ende in ein Einführungsloch 372a eingeführt wird, das in dem unteren Joch (dem zweiten Joch) 372 bereitgestellt ist, und das untere Ende an einer Federaufnahme 282a, die in dem Flansch 282 bereitgestellt ist, angebracht ist. Der bewegliche Kontakt 330 wird nach oben durch die Druckfeder 340 vorgespannt.
Das obere Ende der Druckfeder 340 steht in Kontakt mit der unteren Fläche 330b des beweglichen Kontakts 330. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Druckfeder 340 den beweglichen Kontakt 330 nach oben in der Antriebswellenrichtung ohne Kontakt mit dem unteren Joch 372 (dem Joch 370) (ohne dass das Joch dazwischen angeordnet ist) vorspannt, eine Reduzierung der Größe des elektromagnetischen Relais 10 (der elektromagnetischen Vorrichtung 20 und der Kontaktvorrichtung 30) in der Höhenrichtung (der Vertikalrichtung: der Antriebswellenrichtung) erzielt werden.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform Gas in der Basis 310 verschlossen, um das Auftreten eines elektrischen Lichtbogens zwischen den beweglichen Kontaktpunkten 330a und den festen Kontaktpunkten 321a zu verhindern, wenn die beweglichen Kontaktpunkte 330a von den festen Kontaktpunkten 321a getrennt sind. Das verwendete Gas kann ein Mischgas sein, das Wasserstoffgas umfasst, welches bezüglich der Wärmeleitfähigkeit in dem Temperaturbereich, in dem ein Lichtbogen auftritt, überlegen ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein oberer Flansch 380, der den Spalt zwischen der Basis 310 und der oberen Jochplatte 241 abdeckt, derart bereitgestellt, dass das Gas verschlossen wird.
Insbesondere umfasst die Basis 310 die Decke 311, die mit dem Paar der ausgerichteten Einführungslöcher 311a bereitgestellt ist, und die Umfangswand 312, die eine quadratische Säulenform aufweist, die sich nach unten vom Umfang der Decke 311 erstreckt, und wird zu einer Hohlkastenform ausgebildet, die auf der unteren Seite (auf der Seite des beweglichen Kontakts 330) offen ist, wie vorstehend beschrieben. Die Basis 310 wird an der oberen Jochplatte 241 mithilfe des oberen Flansches 380 befestigt, wobei der bewegliche Kontakt 330 im Inneren der Umfangswand 312 von der Öffnung auf der unteren Seite beherbergt wird.
Der Umfang der Öffnung auf der unteren Seite der Basis 310 wird vorzugsweise luftdicht mit der oberen Fläche des oberen Flansches 380 mithilfe von Silberlöten verbunden. Außerdem wird die untere Fläche des oberen Flansches 380 vorzugsweise luftdicht mit der oberen Fläche der oberen Jochplatte 241 durch Lichtbogenschweißen oder dergleichen verbunden. Außerdem wird die untere Fläche der oberen Jochplatte 241 vorzugsweise luftdicht mit dem Flansch 292 der Stößelkappe 290 durch Lichtbogenschweißen oder dergleichen verbunden. Dementsprechend kann der Dichtraum S zum Verschließen des Gases in der Basis 310 bereitgestellt werden.
Ein Kapseljochblock wird vorzugsweise zusätzlich zu dem Gas verwendet, um das Auftreten eines elektrischen Lichtbogens zu verhindern. Der Kapseljochblock kann aus einem Kapseljoch, das eine im Wesentlichen U-Form aufweist und aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen, gefertigt ist, und einem Paar Permanentmagnete gebildet werden.
Ein isolierendes Element 350 wird ebenfalls in der Öffnung der Basis 310 bereitgestellt, um den verbundenen Abschnitt zwischen der Basis 310 und dem oberen Flansch 380 gegen einen elektrischen Lichtbogen, der zwischen den festen Kontaktpunkten 321a und den beweglichen Kontaktpunkten 330a verursacht wird, zu isolieren.
Das isolierende Element 350 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Quader auf, der auf der oberen Seite offen ist und aus einem isolierenden Material, wie z. B. einem keramischen Material und Kunstharz, gefertigt wird, und umfasst eine untere Wand 351 und eine Umfangswand 352, die sich nach oben vom Umfang der unteren Wand 351 erstreckt. Das obere Ende des oberen Flansches 380 wird mit der Umfangswand 352 auf der oberen Seite in Kontakt gebracht. Das isolierende Element 350 isoliert somit den verbundenen Abschnitt zwischen der Basis 310 und dem oberen Flansch 380 von den Kontaktpunkten der festen Kontaktpunkte 321a und der beweglichen Kontaktpunkte 330a.
Die untere Wand 351 des isolierenden Elements 350 wird mit einem Einführungsloch 351a bereitgestellt, in welches die Welle 280 eingeführt wird.
Als Nächstes wird nachstehend der Betrieb des elektromagnetischen Relais 10 (der elektromagnetischen Vorrichtung 20 und der Kontaktvorrichtung 30) beschrieben.
Wenn der an die Spule 230 angelegte Strom angehalten wird, bewegt sich der bewegliche Eisenkern 270 aufgrund der elastischen Kraft der Rückstellfeder 297 in Richtung weg von dem feststehenden Eisenkern 260, so dass die beweglichen Kontaktpunkte 330a von den festen Kontaktpunkten 321a getrennt werden, wie in 1 und 2 dargestellt.
Wenn die Spule 230 von dem ausgeschalteten Zustand in den leitfähigen Zustand geschaltet wird, bewegt sich der bewegliche Eisenkern 270 aufgrund der elektromagnetischen Kraft nach oben (zu dem feststehenden Eisenkern 260) und nähert sich dem feststehenden Eisenkern 260 gegen die elastische Kraft der Rückstellfeder 297. In Verbindung mit der Aufwärtsbewegung des beweglichen Eisenkern 270 (zu dem befestigten Eisenkern 260 hin), bewegen sich die Welle 280, das obere Joch 371, der bewegliche Kontakt 330, das untere Joch 372 und der Halter 360, die an der Welle 280 angebracht sind, nach oben (zu den festen Kontaktpunkten 321a hin). Folglich werden die beweglichen Kontaktpunkte 330a des beweglichen Kontakts 330 mit den festen Kontaktpunkten 321a der festen Anschlüsse 320 in Kontakt gebracht und mit ihnen elektrisch verbunden, so dass das elektromagnetische Relais 10 (die elektromagnetische Vorrichtung 20 und die Kontaktvorrichtung 30) eingeschaltet wird.
Das elektromagnetische Relais 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verbessert die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 hin wirkt.
Insbesondere wird ein Permanentmagnet 40 zum Erzeugen eines zweiten magnetischen Flusses M2 verwendet, um die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 hin wirkende Anziehungskraft zu verbessern.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet den kreisförmigen (ringförmigen) Permanentmagnet 40, der im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist, wie in 2 und 3 dargestellt. Der Permanentmagnet 40 weist eine obere Fläche 41 und eine untere Fläche 42, die als magnetisierte Flächen dienen, welche einander in Durchdringungsrichtung, die mit der Vertikalrichtung übereinstimmt, gegenüberliegen. 4 zeigt den Permanentmagnet 40, der in dem Zustand angeordnet ist, in dem die obere Fläche 41 als der S-Pol dient und die untere Fläche 42 als der N-Pol dient.
Der kreisförmige Permanentmagnet 40 wird auf dem feststehenden Eisenkern 260 (zumindest auf einem von dem feststehenden Eisenkern 260 und dem beweglichen Eisenkern 270) angeordnet, wie in 3 dargestellt.
Insbesondere wird der kreisförmige Permanentmagnet 40 in eine Nut 265, die entlang des gesamten Umfangs der Unterseite des feststehenden Eisenkerns 260 bereitgestellt ist, eingeführt und daran befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40 an dem feststehenden Eisenkern 260 in dem Zustand befestigt, in dem die obere Fläche 41 und die innere Fläche 43 jeweils in Kontakt mit einer ausgesparten Fläche 266 und einer Seitenfläche 267 der Nut 265 in Kontakt gebracht werden. Der Permanentmagnet 40 kann an dem feststehenden Eisenkern 260 mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Verfahrens, wie z. B. Einpassen oder Anhaften, befestigt werden.
Diese Anordnung des Permanentmagneten 40 führt dazu, dass die Richtung, in der die gepaarten magnetisierten Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40 einander gegenüberliegen, mit der Vertikalrichtung (der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) übereinstimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Richtung des zweiten magnetischen Flusses M2 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 264 und der Gegenfläche 271) des feststehenden Eisenkerns 260 und des beweglichen Eisenkerns 270 mit der Richtung des ersten magnetischen Flusses M1 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 264 und der Gegenfläche 271) des feststehenden Eisenkerns 260 und des beweglichen Eisenkerns 270 (der Aufwärtsrichtung in 4) überein.
Die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40 liegt der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns (des anderen Eisenkerns) 270 gegenüber und ist zu ihr freigelegt.
Außerdem liegt in der vorliegenden Ausführungsform die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40 auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 264 des feststehenden Eisenkerns 260 (des Eisenkerns, an dem der Permanentmagnet 40 angebracht ist). Die Außenfläche 44 des Permanentmagneten 40 liegt auf derselben Ebene wie die Außenfläche des feststehenden Eisenkerns 260 (wie die Außenfläche 261a des zylindrischen Abschnitts 261).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40 auf mindestens einem von dem feststehenden Eisenkern 260 und dem beweglichen Eisenkern 270 angeordnet, so dass die magnetisierte Fläche 42 oder 41 der Gegenfläche 271 oder 264 des anderen Eisenkerns 270 oder 260 gegenüberliegt und zu ihr freigelegt ist. Im Vergleich mit dem in 5 dargestellten Fall kann die vorliegende Ausführungsform ermöglichen dass der durch den Permanentmagnet 40 erzeugte magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2) effizienter durch die Gegenflächen fließt, wie in 4 dargestellt.
5 zeigt die Struktur, in der der Permanentmagnet 40 auf der Außenseite in der Mitte des beweglichen Eisenkerns 270 in der Vertikalrichtung (in der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) angeordnet ist. Diese Struktur führt, wie nachstehend beschrieben, zu zwei Wegen, durch welche der durch den Permanentmagnet 40 erzeugte magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2) fließt, da der Permanentmagnet 40 zu der Gegenfläche 264 des feststehenden Eisenkerns 260 nicht freigelegt ist.
Wie in 5 dargestellt, bildet der erste Weg Pi eine Schleife, die durch den oberen Abschnitt des Permanentmagneten 40, den oberen Außenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270, den oberen Abschnitt der Buchse 250, den unteren Abschnitt der Buchse 250, den untern Außenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270 und den unteren Abschnitt des Permanentmagneten 40 verläuft und zu dem oberen Abschnitt des Permanentmagneten 40 zurückkehrt.
Der zweite Weg P2 bildet eine Schleife, die durch den oberen Abschnitt des Permanentmagneten 40, den oberen Außenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270, den oberen Innenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270, den unteren Innenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270, den untern Außenabschnitt des beweglichen Eisenkerns 270 und den unteren Abschnitt des Permanentmagneten 40 verläuft und zu dem oberen Abschnitt des Permanentmagneten 40 zurückkehrt.
Da der erste Weg P1 oder der zweite Weg P2 nicht über die Gegenflächen (die Gegenfläche 264 und die Gegenfläche 271) verläuft, sinkt tendenziell der Betrag des magnetischen Flusses (des zweiten magnetischen Flusses M2), der durch den Permanentmagnet 40 erzeugt wird und durch die Gegenflächen (die Gegenfläche 264 und die Gegenfläche 271) fließt. Nämlich wird der durch den Permanentmagnet 40 erzeugte magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2), der zum Verbessern der Anziehungskraft beiträgt, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 wirkt, reduziert.
In der vorliegenden Ausführungsform fließt, wie in 4 dargestellt, der magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2), der durch den Permanentmagnet 40 erzeugt wird und entlang des Wegs mindestens auf der Eisenkernseite verläuft, durch die Gegenflächen (die Gegenfläche 264 und die Gegenfläche 271). Dementsprechend kann die Effizienz des magnetischen Flusses (des zweiten magnetischen Flusses M2), der durch den Permanentmagnet 40 erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, verbessert werden, so dass der Betrag des magnetischen Flusses, der zum Verbessern der Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 hin wirkt, beiträgt, erhöht wird.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Spule 230, die den ersten magnetischen Fluss M1 erzeugt, wenn ein Strom daran angelegt wird, den feststehenden Eisenkern 260, durch welchen der erste magnetische Fluss M1 fließt, und den beweglichen Eisenkern 270, der sich hin- und herbewegt, um von dem feststehenden Eisenkern 260 durch den Spalt D1 getrennt zu werden, wenn der an die Spule 230 angelegte Strom angehalten wird, und sich zu dem feststehenden Element 260 durch die Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20 umfasst ferner den Permanentmagnet 40, der den zweiten magnetischen Fluss M2 in derselben Richtung wie der erste magnetische Fluss M1 zwischen den Gegenflächen 264 und 271 des feststehenden Eisenkerns 260 und des beweglichen Eisenkerns 270 erzeugt.
Der Permanentmagnet 40 wird auf mindestens einem von dem feststehenden Eisenkern 260 und dem beweglichen Eisenkern 270 angeordnet, so dass die magnetisierte Fläche 42 oder 41 der Gegenfläche 271 oder 264 des anderen Eisenkerns 270 oder 260 gegenüberliegt und zu ihr freigelegt ist.
Dementsprechend kann die Effizienz des magnetischen Flusses (des zweiten magnetischen Flusses M2), der durch den Permanentmagnet 40 erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, verbessert werden, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 wirkt, erhöht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40 zu einer Ringform ausgebildet.
Da der magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2) entlang des gesamten Permanentmagneten 40 erzeugt wird, kann der Betrag des magnetischen Flusses (des zweiten magnetischen Flusses M2), der durch die Gegenflächen fließt, erhöht werden. Da außerdem der durch den Permanentmagnet 40 erzeugte magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2) durch den gesamten Umfang der Gegenflächen fließt, kann der magnetische Fluss zwischen den Gegenflächen ausgeglichen werden. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Richtung der Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 hin wirkt, in Bezug auf die Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270 geneigt wird, so dass sich der bewegliche Eisenkern 270 problemloser hin- und herbewegen kann.
In der vorliegenden Ausführungsform liegt die magnetisierte Fläche 42 oder 41 des Permanentmagneten 40 auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 264 oder 271 des Eisenkerns 260 oder 270.
Da die magnetisierte Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40 näher zu dem feststehenden Eisenkern 260 oder dem beweglichen Eisenkern 270 gebracht werden, kann der durch den Permanentmagnet 40 erzeugte magnetische Fluss (der zweite magnetische Fluss M2) effizienter durch die Gegenflächen fließen. Dementsprechend kann die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem festen Eisenkern 260 hin wirkt, weiter verbessert werden.
Das elektromagnetische Relais 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit der elektromagnetischen Vorrichtung 20 ausgestattet.
Die vorliegende Ausführungsform kann die elektromagnetische Vorrichtung 20 mit der verbesserten Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu dem feststehenden Eisenkern 260 hin wirkt, bereitstellen und kann das elektromagnetische Relais 10 bereitstellen, das mit der elektromagnetischen Vorrichtung 20 ausgestattet ist.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine elektromagnetische Vorrichtung 20A gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der elektromagnetischen Vorrichtung 20 darin, dass sie den feststehenden Eisenkern weglässt, wie in 6 dargestellt. Die anderen Ausgestaltungen sind jenen der elektromagnetischen Vorrichtung 20 gleich. Das elektromagnetische Relais 10 ist mit dieser elektromagnetischen Vorrichtung 20A ausgestattet. Und zwar umfasst das elektromagnetische Relais 10 die elektromagnetische Vorrichtung 20A, die auf an der unteren Seite angeordnet ist, und die Kontaktvorrichtung 30, die auf der oberen Seite angeordnet ist.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet die obere Jochplatte 241, damit sie als ein feststehendes Element anstelle des feststehenden Eisenkerns dient. Mit anderen Worten umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 20A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die obere Jochplatte (das feststehende Element) 241, die durch die Spule 230, an die der Strom angelegt wird, magnetisiert wird (was erlaubt, dass der erste magnetische Fluss M1 dadurch fließt), und den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270, der gegenüber der oberen Jochplatte 241 in Vertikalrichtung (in der Wellenrichtung) liegt und in dem zylindrischen Innenabschnitt (im Einführungsloch 220a) des Spulenträgers 220 angeordnet ist.
Die obere Jochplatte (das feststehende Element) 241 wird in der Mitte mit dem Einführungsloch 241a bereitgestellt, in welches die Welle 280 eingeführt wird. Die Rückstellfeder 297 wird zwischen dem beweglichen Eisenkern 270 und der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 angeordnet, um den beweglichen Eisenkern 270 aufgrund der elastischen Kraft in der Richtung vorzuspannen, in der der bewegliche Eisenkern 270 in die Ausgangsposition zurückkehrt (in der Richtung weg von der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241).
Die elektromagnetische Vorrichtung 20A kann auch die Anziehungskraft verbessern, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt.
Insbesondere kann die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt durch Verwenden des mithilfe eines Permanentmagneten 40A erzeugten zweiten magnetischen Flusses M2 verbessert werden.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet den kreisförmigen (ringförmigen) Permanentmagnet 40A, der im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wie in 6 und 7 dargestellt. Der Permanentmagnet 40A weist die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42, die als magnetisierte Flächen dienen, welche einander in Durchdringungsrichtung, die mit der Vertikalrichtung übereinstimmt, gegenüberliegen. 7 zeigt den Permanentmagnet 40A, der in dem Zustand angeordnet ist, in dem die obere Fläche 41 als der S-Pol dient und die untere Fläche 42 als der N-Pol dient.
Der kreisförmige Permanentmagnet 40A ist in der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element: mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element) 241 angeordnet, wie in 7 dargestellt.
Insbesondere wird der kreisförmige Permanentmagnet 40A in eine Nut 241e, die entlang des gesamten Umfangs des Einführungslochs 241a auf der unteren Seite der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 bereitgestellt ist, eingeführt und daran befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40A an der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 in dem Zustand befestigt, in dem die obere Fläche 41, die innere Fläche 43 und die Außenfläche 44 in Kontakt mit der ausgesparten Fläche und den Seitenflächen der Nut 241e in Kontakt gebracht werden. Der Permanentmagnet 40A kann an der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Verfahrens, wie z. B. Einpassen oder Anhaften, befestigt werden.
Diese Anordnung des Permanentmagneten 40A führt dazu, dass die Richtung, in der die gepaarten magnetisierten Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40A einander gegenüberliegen, mit der Vertikalrichtung (der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) übereinstimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Richtung des zweiten magnetischen Flusses M2 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241c und der Gegenfläche 271) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 mit der Richtung des ersten magnetischen Flusses M1 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241c und der Gegenfläche 271) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 (der Aufwärtsrichtung in 7) überein.
Die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40A liegt der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns (des anderen Elements) 270 gegenüber und ist zu ihr freigelegt.
Außerdem liegt in der vorliegenden Ausführungsform die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40A auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 241c der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 (des Elements, an dem der Permanentmagnet 40A angebracht ist).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40A in mindestens einem von der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 und dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 angeordnet, so dass die magnetisierte Fläche 42 oder 41 der Gegenfläche 271 oder 241c des anderen Elements 270 oder 241 gegenüberliegt und zu ihr freigelegt ist.
Die vorstehend beschriebene vorliegende Ausführungsform kann auch die ähnlichen vorteilhaften Wirkungen erzielen wie die erste Ausführungsform.
Alternativ kann, wie in 8 dargestellt, der Permanentmagnet 40A derart angeordnet werden, dass die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 über der Gegenfläche 241c der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 (des Elements, an dem der Permanentmagnet 40A angebracht wird) platziert wird. Mit anderen Worten kann ein Spalt zwischen der unteren Fläche 42 und der Gegenfläche 271 bereitgestellt werden, wenn sich die Gegenfläche 241c der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 in Kontakt mit der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270 befindet.
Diese Anordnung kann außerdem den magnetischen Fluss (den zweiten magnetischen Fluss M2), der durch den Permanentmagnet 40A erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, effizienter erhöhen, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt, weiter verbessert wird.
Diese Anordnung kann außerdem Schäden am Permanentmagnet 40A verhindern, da die untere Fläche 42 nicht mit der Gegenfläche 271 in Kontakt gebracht wird, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine elektromagnetische Vorrichtung 20B gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist im Wesentlichen dieselbe Struktur auf wie die in der zweiten Ausführungsform beschriebene elektromagnetische Vorrichtung 20A, wie in 9 dargestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein kreisförmiger Permanentmagnet 40B in dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element: mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element) 270 angeordnet, wie in 9 und 10 dargestellt.
Insbesondere wird der kreisförmige Permanentmagnet 40B in eine Nut 270b, die entlang des gesamten Umfangs des Einführungslochs 270a auf der oberen Seite des beweglichen Eisenkerns (des beweglichen Elements) 270 bereitgestellt ist, eingeführt und daran befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40B an dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 in dem Zustand befestigt, in dem die untere Fläche 42 und die innere Fläche 43 jeweils mit der ausgesparten Fläche und der Seitenfläche der Nut 270b in Kontakt gebracht werden. Der Permanentmagnet 40B kann an dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Verfahrens, wie z. B. Einpassen oder Anhaften, befestigt werden.
Diese Anordnung des Permanentmagneten 40B führt dazu, dass die Richtung, in der die gepaarten magnetisierten Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40B einander gegenüberliegen, mit der Vertikalrichtung (der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) übereinstimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Richtung des zweiten magnetischen Flusses M2 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241c und der Gegenfläche 271) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 mit der Richtung des ersten magnetischen Flusses M1 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241c und der Gegenfläche 271) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 (der Aufwärtsrichtung in 10) überein.
Die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 des Permanentmagneten 40B liegt der Gegenfläche 241c der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements: des anderen Elements) 241 gegenüber und ist zu ihr freigelegt.
Außerdem liegt in der vorliegenden Ausführungsform die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 des Permanentmagneten 40B auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270 (des beweglichen Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40B angebracht ist). Die Außenfläche 44 des Permanentmagneten 40B liegt auf derselben Ebene wie die Außenfläche 270c des beweglichen Eisenkerns 270.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40B in mindestens einem von der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 und dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 angeordnet, so dass die magnetisierte Fläche 41 oder 42 der Gegenfläche 241c oder 271 des anderen Elements 241 oder 270 gegenüberliegt und zu ihr freigelegt ist.
Die vorstehend beschriebene vorliegende Ausführungsform kann auch die ähnlichen vorteilhaften Wirkungen erzielen wie die erste Ausführungsform.
Alternativ kann, wie in 11 dargestellt, der Permanentmagnet 40B derart angeordnet werden, dass die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 unter der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270 (des beweglichen Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40B angebracht wird) platziert wird. Mit anderen Worten kann ein Spalt zwischen der oberen Fläche 41 und der Gegenfläche 241c der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 bereitgestellt werden, wenn sich die Gegenfläche 241c in Kontakt mit der Gegenfläche 271 des beweglichen Eisenkerns 270 befindet.
Diese Anordnung kann außerdem den magnetischen Fluss (den zweiten magnetischen Fluss M2), der durch den Permanentmagnet 40B erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, effizienter erhöhen, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt, weiter verbessert wird.
Diese Anordnung kann außerdem Schäden am Permanentmagnet 40B verhindern, da die obere Fläche 41 nicht mit der Gegenfläche 241c in Kontakt gebracht wird, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine elektromagnetische Vorrichtung 20C gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist im Wesentlichen dieselbe Struktur auf wie die in der ersten Ausführungsform beschriebene elektromagnetische Vorrichtung 20. Ein elektromagnetisches Relais 10C ist mit der elektromagnetischen Vorrichtung 20C ausgestattet. Das elektromagnetische Relais 10C umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 20C, die auf der unteren Seite angeordnet ist, und eine Kontaktvorrichtung 30C, die auf der oberen Seite angeordnet ist.
Wie in 12 dargestellt, unterscheidet sich die elektromagnetische Vorrichtung 20C gemäß der vorliegenden Ausführungsform von der elektromagnetischen Vorrichtung 20 darin, dass der feststehende Eisenkern 260 auf der unteren Seite angeordnet ist und der bewegliche Eisenkern 270 auf der oberen Seite angeordnet ist. Die Kontaktvorrichtung 30C gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den beweglichen Kontakt 330, der die beweglichen Kontaktpunkte 330a aufweist, welche über den festen Anschlüssen 320, die die festen Kontaktpunkte 321a aufweisen, angeordnet sind. Die beweglichen Kontaktpunkte 330a werden mit den Kontaktpunkten 321a in Kontakt gebracht, wenn sich der über die Welle 280 an dem beweglichen Eisenkern 270 befestigte bewegliche Kontakt 330 nach unter (zu der elektromagnetischen Vorrichtung hin) bewegt.
In der elektromagnetischen Vorrichtung 20C gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst der bewegliche Eisenkern 270 einen Flansch 272, der der durch die Spule 230, an die der Strom angelegt wird, magnetisierten oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 in Vertikalrichtung (der Wellenrichtung) gegenüberliegt (was ermöglicht, dass der erste magnetische Fluss M1 dadurch fließt). Die untere Fläche 272a des Flansches 272 und die obere Fläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241, die einander gegenüberliegen, dienen als Gegenflächen.
Die Gegenflächen des beweglichen Eisenkerns 270 und des feststehenden Eisenkerns 260 erstrecken sich weiter in der Richtung, die die Horizontalebene schneidet. Die sich erstreckenden Flächen reduzieren den Luftspalt zwischen den Gegenflächen zwischen dem beweglichen Eisenkern 270 und dem feststehenden Eisenkern 260, so dass die elektromagnetische Anziehungskraft unmittelbar nach Beginn der Anlegung des Stroms an die Spule 230 erhöht wird.
Die elektromagnetische Vorrichtung 20C kann auch die Anziehungskraft verbessern, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt.
Insbesondere wird, wie in 13 und 14 dargestellt, ein Permanentmagnet 40C verwendet, um den zweiten magnetischen Fluss M2 zu erzeugen, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt, verbessert wird.
13 vereinfacht die in 12 dargestellte elektromagnetische Vorrichtung 20C. Die elektromagnetische Vorrichtung 20C gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf 13 weiter beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet den kreisförmigen (ringförmigen) Permanentmagnet 40C, der im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wie in 13 und 14 dargestellt. Der Permanentmagnet 40C weist die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42 auf, die als magnetisierte Flächen dienen, welche einander in Durchdringungsrichtung, die mit der Vertikalrichtung übereinstimmt, gegenüberliegen. 13 und 14 zeigen den Permanentmagnet 40C, der in dem Flansch 272 des beweglichen Eisenkerns 270 in dem Zustand vergraben ist, in dem die obere Fläche 41 als der N-Pol dient und die untere Fläche 42 als der S-Pol dient.
Insbesondere wird der kreisförmige Permanentmagnet 40C in eine Nut 270b, die entlang des gesamten Umfangs auf der unteren Seite des Flansches 272 des beweglichen Eisenkerns (des beweglichen Elements) 270 bereitgestellt ist, eingeführt und daran befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Permanentmagnet 40C an dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 in dem Zustand befestigt, in dem die obere Fläche 41 und die innere Fläche 43 jeweils mit der ausgesparten Fläche und der Seitenfläche der Nut 272b in Kontakt gebracht werden. Der Permanentmagnet 40C kann an dem beweglichen Eisenkern (dem beweglichen Element) 270 mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Verfahrens, wie z. B. Einpassen oder Anhaften, befestigt werden.
Diese Anordnung des Permanentmagneten 40C führt dazu, dass die Richtung, in der die gepaarten magnetisierten Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40C einander gegenüberliegen, mit der Vertikalrichtung (der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) übereinstimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Richtung des zweiten magnetischen Flusses M2 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241d und der Gegenfläche 272a) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 mit der Richtung des ersten magnetischen Flusses M1 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241d und der Gegenfläche 272a) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des beweglichen Eisenkerns 270 (der Abwärtsrichtung in 14) überein.
Die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40C liegt der Gegenfläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements: des anderen Elements) 241 gegenüber und ist zu ihr freigelegt.
Außerdem liegt in der vorliegenden Ausführungsform die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 des Permanentmagneten 40C auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 272a des Flansches 272 (des beweglichen Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40C angebracht ist). Die Außenfläche 44 des Permanentmagneten 40C liegt auf derselben Ebene wie die Außenfläche 272c des Flansches 270.
Die vorstehend beschriebene vorliegende Ausführungsform kann auch die ähnlichen vorteilhaften Wirkungen erzielen wie die erste Ausführungsform.
Alternativ kann, wie in 15 dargestellt, der Permanentmagnet 40C derart angeordnet werden, dass die untere Fläche (die magnetisierte Fläche) 42 über der Gegenfläche 272a des Flansches 272 (des beweglichen Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40C angebracht wird) platziert wird. Mit anderen Worten kann ein Spalt zwischen der unteren Fläche 42 und der Gegenfläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 bereitgestellt werden, wenn sich die Gegenfläche 241d in Kontakt mit der Gegenfläche 272a des Flansches 272 befindet.
Diese Anordnung kann außerdem den magnetischen Fluss (den zweiten magnetischen Fluss M2), der durch den Permanentmagnet 40C erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, effizienter erhöhen, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt, weiter verbessert wird.
Diese Anordnung kann außerdem Schäden am Permanentmagnet 40C verhindern, da die untere Fläche 42 nicht mit der Gegenfläche 241d in Kontakt gebracht wird, wenn der Strom an die Spule 230 angelegt wird.
Der kreisförmige Permanentmagnet 40C kann in der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element: mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element) 241 angeordnet werden, wie in 16 dargestellt.
16 zeigt den kreisförmigen Permanentmagnet 40C, der in eine Nut 241f, die entlang des gesamten Umfangs des Einführungslochs 242a auf der oberen Seite der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 bereitgestellt ist, eingeführt und daran befestigt wird.
Diese Anordnung des Permanentmagneten 40C führt dazu, dass die Richtung, in der die gepaarten magnetisierten Flächen (die obere Fläche 41 und die untere Fläche 42) des Permanentmagneten 40C einander gegenüberliegen, mit der Vertikalrichtung (der Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 270) übereinstimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Richtung des zweiten magnetischen Flusses M2 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241d und der Gegenfläche 272a) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des Flansches 272 mit der Richtung des ersten magnetischen Flusses M1 zwischen den Gegenflächen (der Gegenfläche 241d und der Gegenfläche 272a) der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 und des Flansches 272 (der Abwärtsrichtung in 16) überein.
Die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 des Permanentmagneten 40C liegt der Gegenfläche 272a des Flansches 272 (des beweglichen Elements: des anderen Elements) gegenüber und ist zu ihr freigelegt.
Außerdem liegt in der vorliegenden Ausführungsform die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 des Permanentmagneten 40C auf derselben Ebene wie die Gegenfläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40C angebracht ist) 241.
Diese Anordnung kann außerdem den magnetischen Fluss (den zweiten magnetischen Fluss M2), der durch den Permanentmagnet 40C erzeugt wird und durch die Gegenflächen fließt, effizienter erhöhen, so dass die Anziehungskraft, die auf den beweglichen Eisenkern (das bewegliche Element) 270 zum Bewegen zu der oberen Jochplatte (dem feststehenden Element) 241 hin wirkt, weiter verbessert wird.
Alternativ kann, wie in 17 dargestellt, der Permanentmagnet 40C derart angeordnet werden, dass die obere Fläche (die magnetisierte Fläche) 41 unter der Gegenfläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements: des Elements, an dem der Permanentmagnet 40C angebracht wird) 241 platziert wird. Mit anderen Worten kann ein Spalt zwischen der oberen Fläche 41 und der Gegenfläche 272a des Flansches 272 bereitgestellt werden, wenn sich die Gegenfläche 241d der oberen Jochplatte (des feststehenden Elements) 241 in Kontakt mit der Gegenfläche 272a befindet.
Diese Anordnung kann Schäden am Permanentmagnet 40C verhindern.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die Beschreibungen davon beschränkt sein, und verschiedene Modifikationen werden für einen Fachmann offensichtlich sein.
Obwohl zum Beispiel die Ausführungsformen den Fall veranschaulichten, in dem das Joch 370 das obere Joch 371 und das untere Joch 372 umfasst, kann das Joch 370 eines von dem oberen Joch 371 und dem unteren Joch 372 umfassen, oder das elektromagnetische Relais kann das Joch 370 weglassen.
Obwohl die Ausführungsformen den Fall veranschaulichten, in dem die Druckfeder 340 in das Einführungsloch 372a des unteren Jochs 372 eingeführt wird, kann die Druckfeder 340 mit dem unteren Joch 372 in Kontakt stehen.
Der Spulenträger 220 kann verschiedene Arten von Formen aufweisen, und die Position des Spulenträgers 220 kann auf eine geeignete Weise verändert werden.
Obwohl die Ausführungsformen den Fall veranschaulichten, in dem der Permanentmagnet 40 an dem feststehenden Eisenkern 260 angebracht wird, kann der Permanentmagnet 40 an dem beweglichen Eisenkern 270 angebracht werden oder er kann sowohl an dem feststehenden Eisenkern 260 als auch dem beweglichen Eisenkern 270 angebracht werden.
Obwohl die Ausführungsformen den integrierten kreisförmigen (ringförmigen) Permanentmagnet veranschaulichten, kann ein in mehrere Teile unterteilter Permanentmagnet verwendet werden und zu einer kreisförmigen Form (einer ringförmigen Form) zusammengebaut werden, wenn er an dem Eisenkern angebracht wird.
Zum Beispiel können mehrere Permanentmagnete, die jeweils zu einem Bogen eines Rings (bogenförmige Permanentmagnete, die jeweils einen Mittelpunktwinkel von weniger als 360° aufweisen: Donut-förmig geteilte Permanentmagnete) ausgebildet sind, verwendet und zu einer kreisförmigen Form (einer ringförmigen Form) zusammengebaut werden, wenn sie an dem Eisenkern angebracht werden.
Und zwar werden Teile von Permanentmagneten, in denen die Summe der Mittelpunktwinkel 360° beträgt ohne einen Spalt in der Umfangsrichtung derart zusammengebaut, dass sie zu einer kreisförmigen Form (einer ringförmigen Form) ausgebildet werden, wenn sie an dem Eisenkern angebracht werden.
Zum Beispiel können zwei Teile von Permanentmagneten, von denen jeder einen Mittelpunktwinkel von 180° aufweist, verwendet werden, oder es können zwei Teile von Permanentmagneten verwendet werden, bei denen einer einen Mittelpunktwinkel von 300° aufweist und der andere einen Mittelpunktwinkel von 60° aufweist.
Ein zu einem Bogen oder einem Kreis ausgebildeter Permanentmagnet kann nur an dem Eisenkern angebracht werden.
Mehrere Permanentmagnete können derart zusammengebaut werden, dass mindestens ein einzelner Spalt in der Umfangsrichtung bereitgestellt wird, und an dem Eisenkern angebracht werden. Zum Beispiel können mehrere Permanentmagnete radial angeordnet werden, oder sie können zu einer C-Form angeordnet und an dem Eisenkern angebracht werden.
Alternativ kann mindestens ein im Wesentlichen stabförmiger Permanentmagnet (ein Stabmagnet: ein Permanentmagnet, der eine im Wesentlichen rechteckige Quaderform aufweist) verwendet und an dem Eisenkern angebracht werden.
Obwohl die Ausführungsformen den Fall veranschaulichten, in dem der Permanentmagnet an der Außenumfangsfläche des Eisenkerns angebracht wird, kann der Permanentmagnet an der Innenumfangsfläche des Eisenkerns angebracht werden.
Der Permanentmagnet kann sowohl an der Innenumfangsfläche als auch der Außenumfangsfläche des Eisenkerns angebracht werden, oder er kann an dem Eisenkern derart angebracht werden, dass die Gegenfläche des Eisenkerns, die dem anderen Eisenkerns gegenüberliegt, gänzlich als eine magnetisierte Fläche dient.
Der bewegliche Kontakt, die festen Anschlüsse und die anderen Spezifikationen (wie z. B. die Form, die Größe und das Layout) können ebenfalls auf eine geeignete Weise verändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-010058 [0002]

Claims

Elektromagnetische Vorrichtung, die umfasst: eine Spule, die derart ausgelegt ist, dass sie einen ersten magnetischen Fluss erzeugt, wenn ein Strom daran angelegt wird, ein feststehendes Element, durch welches der erste magnetische Fluss fließt, ein bewegliches Element, das derart ausgelegt ist, dass es sich hin- und herbewegt, um sich von dem feststehenden Element durch einen vorgegebenen Spalt zu trennen, wenn der an die Spule angelegte Strom angehalten wird, und sich zu dem feststehenden Element durch eine Anziehungskraft zu bewegen, wenn der Strom an die Spule angelegt wird, und einen Permanentmagnet, der derart ausgelegt ist, dass er einen zweiten magnetischen Fluss zwischen Gegenflächen des feststehenden Elements und des beweglichen Elements in einer Richtung, die mit dem ersten magnetischen Fluss übereinstimmt, erzeugt, wobei der Permanentmagnet an mindestens einem von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element angebracht ist, so dass eine magnetisierte Fläche des Permanentmagneten gegenüber der Gegenfläche des anderen von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element liegt und zu ihr freigelegt ist.
Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das bewegliche Element ein beweglicher Eisenkern ist.
Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das feststehende Element ein feststehender Eisenkern ist.
Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das feststehende Element ein um die Spule herum angeordnetes Joch ist.
Elektromagnetische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Permanentmagnet zu einer ringförmigen Form ausgebildet ist.
Elektromagnetische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich die magnetisierte Fläche des Permanentmagneten auf einer Ebene befindet, die mit der Gegenfläche des mindestens einen von dem feststehenden Element und dem beweglichen Element, an dem der Permanentmagnet angebracht ist, identisch ist.
Elektromagnetisches Relais, das mit der elektromagnetischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgestattet ist.