DE112016003019T5 - Elektromagnetische Vorrichtung und diese nutzendes elektromagnetisches Relais - Google Patents

Elektromagnetische Vorrichtung und diese nutzendes elektromagnetisches Relais Download PDF

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Abstract

Eine elektromagnetische Vorrichtung umfasst eine Anregungsspule, einen Stator, der magnetisch mit der Anregungsspule kombiniert ist, ein bewegliches Element, das, wenn Strom in der Anregungsspule fließt, ausgestaltet ist, durch magnetischen Fluss, der in der Anregungsspule erzeugt wird, von dem Stator angezogen zu werden, um sich in eine erste Richtung zu bewegen, und sich an eine Position zu bewegen, um in Kontakt mit dem Stator zu sein, ein Joch mit einem ersten und einem zweiten Ende, das einen Teil eines magnetischen Pfades für den magnetischen Fluss bildet, der von der Anregungsspule erzeugt wird, und eine Jocherweiterung, die mit dem zweiten Ende des Jochs verbunden und magnetisch mit dem Joch, dem Stator und dem beweglichen Element kombiniert ist. Ein Ende der Jocherweiterung in der ersten Richtung ist an einer Seite der ersten Richtung hinsichtlich eines Endes des Stators in der zweiten Richtung positioniert.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elektromagnetische Vorrichtung und ein diese nutzendes elektromagnetisches Relais und genauer auf eine elektromagnetische Vorrichtung mit einem beweglichen Eisenkern, der durch magnetische Kraft bewegt wird, die von einer Anregungsspule erzeugt wird, und auf ein diese nutzendes elektromagnetisches Relais.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Herkömmlich ist ein elektromagnetisches Relais bekannt, dass eine elektromagnetische Vorrichtung aufweist, in der ein bewegliches Element zu einem Stator durch magnetischen Fluss hingezogen wird, der in einer Anregungsspule während einer Speisung der Spule erzeugt wird, um das bewegliche Element von einer zweiten Position an eine erste Position zu bewegen (siehe beispielsweise PTL 1). Im Allgemeinen variiert der magnetische Fluss, der von einer Anregungsspule erzeugt wird, in Abhängigkeit vom Strom, der in der Anregungsspule fließt.
  • ZITIERLISTE
  • PATENTLITERATUR
    • PTL1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2015-46377
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine elektromagnetische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anregungsspule, einen Stator, der magnetisch mit der Anregungsspule kombiniert ist, ein bewegliches Element, das, wenn Strom in der Anregungsspule fließt, ausgestaltet ist, durch magnetischen Fluss, der in der Anregungsspule erzeugt wird, von dem Stator angezogen zu werden, um sich in eine erste Richtung zu bewegen, und sich an eine Position zu bewegen, um in Kontakt mit dem Stator zu sein, ein Joch, das ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und einen Teil eines magnetischen Pfades für den magnetischen Fluss bildet, der von der Anregungsspule erzeugt wird, und ein Jocherweiterung, die mit dem zweiten Ende des Jochs verbunden ist und magnetisch mit dem Joch, dem Stator und dem beweglichen Element kombiniert ist. Das erste Ende des Jochs ist magnetisch mit dem Stator kombiniert, das zweite Ende des Jochs ist an einer Seite einer zweiten Richtung positioniert, die hinsichtlich des beweglichen Elements eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, und ein Ende der Jocherweiterung ist in der ersten Richtung hinsichtlich eines Endes des Stators in der zweiten Richtung an einer Seite der ersten Richtung angeordnet.
  • Ein elektromagnetisches Relais gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die obige elektromagnetischen Vorrichtung und eine Kontaktvorrichtung. Die Kontaktvorrichtung weist einen fixierten Kontakt und einen beweglichen Kontakt auf, der bewegliche Kontakt bewegt sich mit einer Bewegung des beweglichen Elements, der bewegliche Kontakt ist in Kontakt mit dem fixierten Kontakt, wenn das bewegliche Element in dem Kontakt mit dem Stator ist, und der bewegliche Kontakt ist von dem fixierten Kontakt entfernt, wenn das bewegliche Element von dem Stator entfernt ist und die elektromagnetische Vorrichtung und die Kontaktvorrichtung sind entlang der ersten Richtung ausgerichtet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts, die magnetischen Fluss illustriert, der durch die elektromagnetische Vorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform hindurchtritt.
  • 3 ist ein Graf, der eine Beziehung zwischen einer vorstehenden Länge der Jocherweiterung und der Größe einer Anziehungskraft gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • 4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais gemäß einer ersten Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais gemäß einer zweiten Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais gemäß einer zweiten beispielshaften Ausführungsform illustriert.
  • 7 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm, das ein Verbindungsbeispiel des elektromagnetischen Relais gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Vor einem Beschreiben von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Problem bei einer herkömmlichen Vorrichtung kurz beschrieben.
  • Bei der oben beschriebenen elektromagnetischen Vorrichtung von PTL 1 besteht eine Möglichkeit, wenn Strom, der in einer Anregungsspule fließt, fluktuiert, dass die Anziehungskraft, die das bewegliche Element zu dem Statur hinzieht, fluktuiert.
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • ERSTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine elektromagnetische Vorrichtung 1 und ein elektromagnetisches Relais 100, das die elektromagnetische Vorrichtung 1 nutzt, gemäß der beispielhaften Ausführungsform werden mit Bezug auf 1, 2 und 3 beschrieben.
  • In dieser Hinsicht ist das elektromagnetische Relais 100, das unten beschrieben wird, lediglich ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt und neben den beispielhaften Ausführungsformen sind verschiedene Modifikationen abhängig von der Auslegung oder ähnlichem möglich, ohne vom Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. In den beispielhaften Ausführungsformen wird ferner eine Beschreibung unter der Annahme vorgenommen, dass ein Pfeil in der Richtung nach oben in 1 als eine Richtung nach oben definiert ist und ein Pfeil in der Richtung nach rechts in 1 als eine Richtung nach rechts definiert ist, obgleich die Richtungen Richtungen sind, die für den Zweck der Vereinfachung bestimmt sind, so dass nicht beabsichtigt ist, die Richtungen zu beschränken.
  • Das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform ist beispielsweise in einem elektrischen Fahrzeug angebracht und wird verwendet, indem es mit einer elektrischen Schaltung verbunden ist, die eine Fahrzeugbatterie und eine Last des elektrischen Fahrzeugs verbindet.
  • Das elektromagnetische Relais 100 verbindet die Fahrzeugbatterie und die Last miteinander oder trennt diese voneinander, um den Zufuhrzustand von Gleichstromleistung an die Last von der Fahrzeugbatterie in Abhängigkeit eines Steuersignals von einer elektronischen Steuereinheit (EUC) des elektrischen Fahrzeugs zu schalten.
  • Als erstes wird die elektromagnetische Vorrichtung 1 beschrieben. Die elektromagnetische Vorrichtung 1 umfasst eine Anregungsspule 2, einen Stator 3, ein bewegliches Element 4, ein Joch 5 und eine Jocherweiterung 6. Die elektromagnetische Vorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform umfasst ferner eine Rückführfeder 32 und einen zylindrischen Körper 53. Die elektromagnetische Vorrichtung 1 zieht das bewegliche Element 4 an den Stator 3 durch einen magnetischen Fluss, der von der Anregungsspule 2 während einer Speisung der Anregungsspule 2 erzeugt wird, und bewegt das bewegliche Element 4 von einer zweiten Position an eine erste Position.
  • Das Joch 5, die Jocherweiterung 6, der Stator 3 und das bewegliche Element 4 sind jeweils aus einem magnetischen Material gebildet und bilden einen magnetischen Pfad für magnetischen Fluss, der während einer Speisung der Anregungsspule 2 zu erzeugen ist.
  • Das Joch 5 ist mit einer oberen Jochplatte 51 (erstes Ende), einer unteren Jochplatte 52 (zweites Ende) und einer Jochseitenplatte 50 ausgerüstet. Das Joch 5 ist aus einem Material wie Eisen, oder spezialverwendungsrostfreiem Stahl (SUS, special use stainless) gebildet.
  • Sowohl die obere Jochplatte 51 als auch die untere Jochplatte 52 sind in einer rechteckigen Plattenform gebildet. Die obere Jochplatte 51 und die untere Jochplatte 52 sind in einer Richtung D1 ausgerichtet und parallel mit einer Oberfläche senkrecht zur Richtung D1 angeordnet. Die Jochseitenplatte 50 koppelt vier Seiten der oberen Jochplatte 51 und vier Seiten der unteren Jochplatte 52 entsprechend zu den jeweiligen vier Seiten. Die Jochseitenplatte 50 und die untere Jochplatte 52 der beispielhaften Ausführungsform sind integral durch eine Platte gebildet. Im Folgenden wird eine Beschreibung unter der Annahme vorgenommen, dass eine Mittelachsenrichtung der Anregungsspule 2 in Oben-Unten-Richtung verläuft und eine Seite der oberen Jochplatte 51, aus Sicht der Anregungsspule 2, eine Richtung nach oben ist, und eine Seite der unteren Jochplatte 52, aus Sicht der Anregungsspule 2, eine Richtung nach unten ist, obgleich dies nicht dazu dient, Verwendungsmodi des elektromagnetischen Relais 100 zu beschränken.
  • In einem Raum, der durch die untere Jochplatte, die obere Jochplatte 52 und die Jochseitenplatte 50 umgeben ist, sind die Anregungsspule 2, die Jocherweiterung 6, der zylindrische Körper 53 und ein Teil des Stators 3 angeordnet. Ferner sind in dem zylindrischen Körper 53 der Teil des Stators 3 (oben beschrieben) und das bewegliche Element 4 angeordnet. Die Anregungsspule 2 ist zwischen der oberen Jochplatte 51 und der unteren Jochplatte 52 angeordnet, so dass ihre Mittelachse mit der Richtung D1 (Richtung nach oben) ausgerichtet ist.
  • Der zylindrische Körper 53 ist mit einer mit einem Boden versehenden zylindrischen Form gebildet, die aus einer Umfangswandung 532 mit einer zylindrischen Form und einer Bodenplatte 531 gebildet ist, die eine Bodenfläche der Umfangswandung 531 strukturiert. Der zylindrische Körper 53 ist aus einem nicht-magnetischen Material gebildet. Der zylindrische Körper 53 ist so angeordnet, dass er die gleiche Achse aufweist wie die Mittelachse der Anregungsspule 2. Ein Randabschnitt einer Öffnung des zylindrischen Körpers 53 ist an der oberen Jochplatte 51 fixiert. Die Bodenplatte 531 des zylindrischen Körpers 53 ist in die Jocherweiterung 6 eingepasst. Ein Abschnitt der peripheren Wandung 532 wird von der Jocherweiterung 6 bedeckt. Ein unteres Ende der Jocherweiterung 6 ist mit einem Loch der unteren Jochplatte 52 eingepasst. Ferner ist die untere Jochplatte 52 auf der hinsichtlich des beweglichen Elements 4 gegenüberliegenden Seite des Stators 3 angeordnet.
  • Der zylindrische Körper 53 nimmt den Stator 3 und das bewegliche Element 4 innerhalb der Umfangswandung 523 auf. Das bewegliche Element 4 ist in der Richtung nach unten weiter nach unten als die untere Endfläche des Stators 3 angeordnet. Sowohl das bewegliche Element 4 als auch der Stator 3 sind angeordnet, um in Richtung D1 (Richtung nach oben) ausgerichtet zu sein, sodass sie die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweisen.
  • 3 ist ein fixierter Eisenkern. Der Stator 3 projiziert in die Richtung nach unten von einer Mittelposition einer unteren Fläche der oberen Jochplatte 51 und ist in einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form gebildet, die sich in der Richtung nach unten öffnet. Ein oberer Endabschnitt des Stators 3 ist mit einem Passloch eingepasst, das an einer Mittelposition der oberen Jochplatte 51 gebildet ist. Der Stator 3 ist an der oberen Jochplatte 51 fixiert, sodass er die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweist. Ein äußerer Durchmesser des Stators 3 ist so gebildet, dass er kleiner als ein innerer Durchmesser der Jocherweiterung 6 ist, die unten beschrieben wird. Ein Bereich des Stators 3, der sich in der Richtung nach unten von einer unteren Endfläche der oberen Jochplatte 51 erstreckt (ein Teil des Stators 3) ist in dem zylindrischen Körper 53 aufgenommen.
  • Der Stator 3 ist mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form gebildet, die sich nach unten öffnet. Der Stator 3 ist magnetisch mit der oberen Jochplatte 51 gekoppelt. Der Stator 3 und das Joch 5 der beispielhaften Ausführungsform sind separat gebildet. Der Stator 3 ist beispielsweise aus elektromagnetischem rostfreien Stahl, einem magnetischen Pulverkörper (magnetisches Pulver), Ferrit oder Ähnlichem gebildet. In dem Gehäuseraum 33, der um die Mittelachse des Stators 3 gebildet ist, ist eine Rückführfeder 32 untergebracht.
  • Das bewegliche Element 4 ist ein beweglicher Eisenkern. Das bewegliche Element 4 ist in einer Säulenform gebildet. Das bewegliche Element 4 ist beispielsweise aus elektromagnetischem rostfreien Stahl, einem magnetischen Pulverkörper (magnetischen Pulver), Ferrit oder Ähnlichem gebildet. Wenn magnetisches Pulver verwendet wird, werden das bewegliche Element 4 und der Stator 3 durch Mischen eines magnetischen Pulvers und eines Isoliermaterials wie Kunstharz und durch Gießen und thermisches Härten der Mischung gebildet. Als ein Mittelabschnitt des beweglichen Elements 4 ist ein Schraubenloch gebildet, sodass es die gleiche Achse wie das bewegliche Element 4 aufweist. An das Schraubenloch ist ein Schaft 41 mit einer Stabform, die unten beschrieben wird, angeschraubt. Der Schaft 41 ist an dem beweglichen Element 4 fixiert.
  • Das bewegliche Element 4 ist unterhalb des Stators 3 in einem untergebrachten Zustand in dem zylindrischen Körper 53 untergebracht. Eine obere Endfläche des beweglichen Elements 4 liegt der unteren Endfläche des Stators 3 gegenüber. Ein äußerer Durchmesser des beweglichen Elements 4 ist so gebildet, dass er geringfügig kleiner ist als der äußere Durchmesser des Stators 3. Entsprechend ist der äußere Durchmesser des beweglichen Element 4 kleiner als der innere Durchmesser der Jocherweiterung 6, was dem beweglichen Element 4 ermöglicht, sich in die Richtung nach oben oder die Richtung nach unten innerhalb der Jocherweiterung 6 entlang einer inneren Fläche der Jocherweiterung 6 zu bewegen. Beispielsweise ist das bewegliche Element 4 entlang der Richtung D1 in dem Zustand beweglich, wenn das bewegliche Element 4 angeordnet ist, sodass es die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweist. Das bewegliche Element 4 wird durch magnetischen Fluss F3 an den Stator angezogen, der in der Anregungsspule 2 erzeugt wird, wenn Strom in der Anregungsspule 2 fließt, um sich in Richtung D1 (obere Richtung in der beispielhaften Ausführungsform) zu bewegen und bewegt sich zu der Position, an der das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 kommt.
  • Hier ist die erste Position in der beispielhaften Ausführungsform eine Position des beweglichen Elements 4 in dem Zustand, in dem das bewegliche Element 4 an den Stator 3 herangezogen wird. Wenn das bewegliche Element 4 von dem Stator 3 angezogen wird, ist die obere Endfläche des beweglichen Elements 4 in Kontakt mit der unteren Endfläche des Stators 3. Ferner ist die zweite Position in der beispielhaften Ausführungsform die Position des beweglichen Elements 4 in dem Zustand, bei dem eine Kraft der Kontaktdruckfeder 114, die das bewegliche Element über den Schaft 41 und den beweglichen Kontakter 113 in der oberen Richtung vorspannt, und eine Kraft einer Rückführfeder 32 ausgeglichen sind, die das bewegliche Element 4 in der Richtung nach unten (zu D1 entgegengesetzte Richtung) vorspannt. In dem Zustand, in dem die Kraft der Kontaktdruckfeder 114 und die Kraft der Rückführfeder 32 ausgeglichen sind, ist die obere Endfläche des beweglichen Elements 4 von der unteren Endfläche des Stators 3 entfernt. Das heißt, in diesem Zustand sind die obere Endfläche des beweglichen Elements 4 und die untere Endfläche des Stators 3 nicht in Kontakt miteinander. Das bewegliche Element 4 ist so ausgestaltet, dass es zwischen der ersten Position und der zweiten Position beweglich ist.
  • Im Folgenden wird die untere Endfläche des Stators 3, die mit dem beweglichen Element 4 in Kontakt kommt (Bereich des Stators 3, der mit dem beweglichen Element 4 in Kontakt kommt) als Kontaktfläche 31 bezeichnet.
  • Die Rückführfeder 32 ist innerhalb des Stators 3 angeordnet und ist eine Spiralfeder, die das bewegliche Element 4 in der Richtung nach unten vorspannt. Wenn sich das bewegliche Element 4 an der zweiten Position befindet, ragt ein unteres Ende der Rückführfeder 32 aus dem Gehäuseraum 33 in Richtung nach unten hervor. Wenn sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet, ist die Rückführfeder 32 in Kontakt mit der oberen Endfläche des beweglichen Elements 4, um durch Aufnehmen einer Kraft in der Richtung nach oben von dem beweglichen Element verkleinert zu werden, und ist in dem Gehäuseraum 33 aufgenommen. Wenn sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet, ist folglich das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3.
  • Eine Tiefe des zylindrischen Körpers 53 ist so eingestellt, dass eine Entfernung zwischen der Bodenplatte 531 und der Kontaktfläche 31 des Stators 3 größer ist als eine Größe des beweglichen Elements 4 in der Richtung nach unten. Insbesondere ist die Tiefe des zylindrischen Körpers 53 so eingestellt, dass eine Lückenlänge G1 zwischen der unteren Endfläche des beweglichen Elements 4 und der Bodenplatte 531 des zylindrischen Körpers 53 gebildet ist, wenn sich das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 befindet.
  • Zunächst, wie es in 1 illustriert ist, soll eine vorstehende Länge der Jocherweiterung 6 von einer oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 eine Vorsprungslänge L3 sein, eine Länge von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zur Kontaktfläche 31 des Stators 3 soll eine Länge L2 sein und eine Länge von der Kontaktfläche 31 zu einem unteren distalen Ende der Jocherweiterung 6 soll eine Vorsprungslänge L1 sein.
  • Die Jocherweiterung 6 ist in einer zylindrischen Form gebildet, wobei beide Enden geöffnet sind. Ein unteres Ende der Jocherweiterung 6 ist mit einem Passloch eingepasst, das an der Mittelposition der unteren Jochplatte 52 gebildet ist. Die Jocherweiterung 6 ist an der unteren Jochplatte 52 fixiert, sodass sie die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweist. Das heißt, die Jocherweiterung 6 ist an der unteren Jochplatte 52 vorgesehen. Die Jocherweiterung 6 steht in der Richtung nach oben von der oberen Fläche der unteren Jochplatte 52 entlang der Richtung D1 vor. Die Jocherweiterung 6 ist gebildet, sodass sie sich von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 werter als die Kontaktfläche 31 des Stators 3 in der Richtung D1 erstreckt. Das heißt, die Länge von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zum oberen Ende der Jocherweiterung 6 (Vorsprungslänge L3) ist größer eingestellt als die Länge von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zur Kontaktfläche 31 des Stators 3 (Länge L2). Die Vorsprungslänge der Jocherweiterung 6 in der beispielhaften Ausführungsform von der oberen Oberfläche der unteren Platte 52 (Vorsprungslänge 13) ist um die Vorsprungslänge L1 größer als die Länge L2 eingestellt. Die Jocherweiterung 6 weist einen überlappenden Abschnitt auf, der mit einer äußeren Peripherie des Stators 3 in der Richtung senkrecht zur Richtung D1 überlappt, indem er in der oberen Richtung von der Kontaktfläche 31 durch die Vorsprungslänge L1 vorsteht. An dem überlappenden Abschnitt ist die Jocherweiterung 6 magnetisch mit dem Stator 3 gekoppelt. Ferner ist das bewegliche Element 4 innerhalb der Jocherweiterung 6 über dem zylindrischen Körper 53 angeordnet, sodass die magnetische Erweiterung 6 magnetisch mit dem beweglichen Element 4 gekoppelt ist. Das heißt, die Jocherweiterung 6 ist magnetisch mit sowohl dem Joch 5, dem Stator 3 als auch dem beweglichen Element 4 gekoppelt.
  • Durch die oben beschriebene Konfiguration wird das bewegliche Element 4 an der zweiten Position durch die Kraft der Rückführfeder 32 positioniert, da keine magnetische Kraft dazwischen mit dem Stator 3 erzeugt wird, wenn die Anregungsspule 2 nicht gespeist wird (während einer Nicht-Speisung). Im Gegensatz dazu wird, wenn die Anregungsspule 2 gespeist wird, da eine magnetische Kraft dazwischen mit dem Stator 3 erzeugt wird, das bewegliche Element 4 in der Richtung nach oben gegen die Kraft der Rückführfeder 32 gezogen, um sich zur ersten Position zu bewegen.
  • Auf diese Weise steuert die elektromagnetische Vorrichtung 1 eine Anziehungskraft, die auf das bewegliche Element 4 wirkt, durch Umschalten des Speisungszustandes der Anregungsspule 2, um das bewegliche Element 4 in die Richtung nach oben oder in die Richtung nach unten zu bewegen.
  • KONFIGURATION DES ELEKTROMAGNETISCHEN RELAIS 100
  • Als nächstes wird eine Beschreibung des elektromagnetischen Relais 100 vorgenommen. Das elektromagnetische Relais 100 umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1 und eine Kontaktvorrichtung 11. Die Kontaktvorrichtung 11 und die elektromagnetische Vorrichtung 1 sind angeordnet, um in der Richtung D1 ausgerichtet zu sein. Das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform ist beispielsweise in einem elektrischen Fahrzeug angebracht und wird verwendet, wobei es so verbunden ist, dass die Kontaktvorrichtung in eine elektrische Schaltung eingebunden ist, die eine Fahrzeugbatterie mit einer Last des elektrischen Fahrzeugs verbindet.
  • Das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform umfasst ferner den Schaft 41, ein Gehäuse 16, eine Kopplung 17 und einen ersten Eingangsanschluss und einen zweiten Eingangsanschluss (nicht gezeigt), die mit einer Anregungsleistungsquelle zu verbinden sind. Der erste Eingangsanschluss ist elektrisch mit einem Ende der Anregungsspule 2 verbunden, und der zweite Eingangsanschluss ist elektrisch mit dem anderen Ende Anregungsspule verbunden. Das Paar von Eingangsanschlüssen (erster Eingangsanschluss und zweite Eingangsanschluss) ist mit der Anregungsleistungsquelle über ein Schaltelement verbunden, das zwischen Ein- und Aus-Zuständen in Abhängigkeit eines Steuersignals von einer ECU des elektrischen Fahrzeugs umschaltet. Die ECU des elektrischen Fahrzeugs steuert einen Stromfluss in der Anregungsspule 2 durch Schalten des Schaltelements in den Ein- oder Aus-Zustand.
  • Die Kontaktvorrichtung 11 der beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Paar an fixierten Kontakten 122, ein Paar an beweglichen Kontakten 121, ein Paar an Kontaktbasen 111, 112, einen beweglichen Kontaktor 113 und eine Kontaktdruckfeder 114. Das Paar von Kontaktbasen 111, 112 ist durch ein leitfähiges Material gebildet und jede davon trägt einen der fixierten Kontakte 122. Der bewegliche Kontaktor 113 trägt das Paar an beweglichen Kontakten 121. Die Kontaktdruckfeder 114 ist vorgesehen, um einen Kontaktdruck sicherzustellen, wenn der bewegliche Kontakt 121 in Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 gebracht ist. Die Kontaktvorrichtung 11 gelangt in einen geschlossenen Zustand, in dem der bewegliche Kontakt 121 in Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 ist, wenn sich das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 befindet, infolge einer Bewegung des beweglichen Kontakts 121 gemeinsam mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4. Die Kontaktvorrichtung 11 gelangt in einen geöffneten Zustand, in dem sich der bewegliche Kontakt 122 nicht in Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 befindet, wenn das bewegliche Element 4 nicht in Kontakt mit dem Stator 3 ist, durch eine Bewegung des beweglichen Kontakts 121 gemeinsam mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4. Durch das Vorsehen des Paares an fixierten Kontakten 122 und des Paares an beweglichen Kontakten 121 bringt die Kontaktvorrichtung 11 das Paar von Kontaktbasen 111, 112 in einen Kurzschluss über den beweglichen Kontaktor 113 in den Zustand, in dem die Kontaktvorrichtung 11 geschlossen ist. Daher ist die Kontaktvorrichtung 11 zwischen der Fahrzeugbatterie und der Last eingeführt, sodass eine Gleichstromleistung von der Fahrzeugbatterie der Last von Kontaktbasen 111, 112 und dem beweglichen Kontaktor 113 zugeführt wird.
  • Das Paar an Kontaktbasen 111, 112 der Kontaktvorrichtung 11 ist angeordnet, sodass es in einer Ebene senkrecht zu der Richtung D1 oberhalb der elektromagnetischen Vorrichtung 1 ausgerichtet ist. Jede des Paares von Kontaktbasen 111, 112 ist in einer Säulenform gebildet, wobei die Querschnittsform in der Ebene eine kreisförmige Form ist. Das Paar an Kontaktbasen 111, 112 ist an dem Gehäuse 16 fixiert, das mit dem Joch 5 verbunden ist. Das Gehäuse 16 ist an seiner unteren Oberfläche geöffnet und in einer Kastenform mit einer oberen Platte 161 an seiner oberen Oberfläche gebildet und nimmt die fixierten Kontakte 122 und die beweglichen Kontakte 121 zwischen der oberen Jochplatte 51 auf. Das Gehäuse 16 ist beispielsweise durch ein wärmefestes Material wie beispielsweise Keramik gebildet und der Öffnungsumfang ist mit einem Rand der oberen Oberfläche der oberen Jochplatte 51 über eine Kopplung 17 verbunden.
  • Der fixierte Kontakt 122 ist an einem unteren Ende einer jeden des Paares von Kontaktbasen 111, 112 vorgesehen. Das Paar an Kontaktbasen 111, 112 ist in jeweilige Rundlöcher eingeführt, die an der oberen Platte 161 des Gehäuses 16 gebildet sind, und mit dem Gehäuse 16 verbunden. Ein oberes Ende eines jeden des Paares an Kontaktbasen 111, 112 ist in Richtung der Richtung nach oben gegenüber der oberen Platte 161 freigelegt. Eine Länge des oberen Endes in der Richtung nach links und rechts ist größer als ein äußerer Durchmesser einer jeden des Paares von Kontaktbasen 111, 112, die sich in Richtung der Richtung nach unten von der oberen Platte 161 erstrecken.
  • Das Gehäuse 16, die Kupplung 17, die obere Jochplatte 51 und der zylindrische Körper 53 in dem elektromagnetischen Relais 100 der beispielhaften Ausführungsformen bilden einen luftdichten Behälter, der einen luftdichten Raum darin bildet. Ein funkenlöschendes Gas mit Wasserstoff als seinem Hauptelement ist in dem luftdichten Behälter enthalten. Dies stellt sicher, dass ein Funken in schneller Weise durch das funkenlöschende Gas gelöscht wird, auch wenn ein Funken beim Schließen der Verbindung zwischen dem fixierten Kontakt 122 und dem beweglichen Kontakt 121 erzeugt wird, die in dem luftdichten Behälter untergebracht sind, wodurch es möglich wird, den Funken schnell zu löschen. in der beispielhaften Ausführungsform wird der luftdichte Behälter, der den luftdichten Raum darin bildet, durch das Gehäuse 16, die Kupplung 17, die obere Jochplatte 51 und den zylindrischen Körper 53 gebildet, obgleich es nicht beschränkt ist, dass der fixierte Kontakt 122 und der bewegliche Kontakt 121 in einem luftdichten Behälter untergebracht sind.
  • Der bewegliche Kontaktor 113 ist in einer rechteckigen Plattenform aus einem leitfähigen Material gebildet und unterhalb des Paares an Kontaktbasen 111, 112 angeordnet, sodass beide Enden davon in seiner Längsrichtung den unteren Enden des Paares von Kontaktbasen 111, 112 gegenüberliegen. An jedem Bereich, der dem fixierten Kontakt 122 gegenüberliegt, der in jeder der Kontaktbasen 111, 112 gebildet ist, ist in dem beweglichen Kontaktor 113 ein beweglicher Kontakt 121 vorgesehen. In einem Mittelabschnitt des beweglichen Kontaktors 113 ist ein Loch zum Durchlassen des Schaftes 41 mit einer Stabform gebildet. Das Loch ist so gebildet, dass es geringfügig größer als eine Größe des Schaftes in der Richtung senkrecht zu der Achse des Schaftes 41 ist. Folglich ist der Schaft 41 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung hinsichtlich des beweglichen Kontaktors 113 frei beweglich.
  • Der bewegliche Kontaktor 113 bewegt sich in der Richtung nach oben oder in der Richtung nach unten zusammen mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4. Dies verursacht, dass jeder bewegliche Kontakt 121, der an dem beweglichen Kontaktor 113 vorgesehen ist, sich zwischen einem Zustand, in dem er in Kontakt mit dem entsprechenden fixierten Kontakt 122 ist (im Folgenden als geschlossene Position bezeichnet) und einem Zustand bewegt, in dem er von dem entsprechenden fixierten Kontakt 122 entfernt ist (im Folgenden als geöffnete Position bezeichnet). Wenn sich der bewegliche Kontakt 121 an der geschlossenen Position befindet, das heißt in dem Zustand, in dem sich die Kontaktvorrichtung 11 in einem geschlossenen Zustand befindet, sind die Kontaktbasis 111 und die Kontaktbasis 112 über den beweglichen Kontaktor 113 kurzgeschlossen. In dem Zustand, in dem sich die Kontaktvorrichtung 11 in einem geschlossenen Zustand befindet, wird Gleichstromleistung von der Fahrzeugbatterie zu der Last des elektrischen Fahrzeugs zugeführt. In der beispielhaften Ausführungsform, können, obgleich die beweglichen Kontakte 121 und der bewegliche Kontaktor 113 getrennt gebildet sind, die beweglichen Kontakte 121 und der bewegliche Kontaktor 113 integral gebildet sein.
  • Die Kontaktdruckfeder 114 ist zwischen dem Stator 3 und dem beweglichen Kontaktor 113 angeordnet und ist eine Spiralfeder, die den beweglichen Kontaktor 113 in der Richtung nach oben vorspannt. Eine Kraft der Kontaktdruckfeder 114 ist kleiner eingestellt als eine Kraft der Rückführfeder 32.
  • Der Schaft 41 ist in einer Stabform aus einem nicht-magnetischen Material gebildet. Der Schaft 41 stellt sicher, dass der bewegliche Kontaktor 113 in einem beweglichen Zustand gemeinsam mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4 ist. An einem oberen Ende des Schafts 41 ist ein Flansch 42 gebildet, der mit einem Umfang des Lochs des beweglichen Kontaktors 113 überlappt, durch den der Schaft 41 hindurchgeführt ist. Ein unteres Ende des Schafts 41 ist an dem beweglichen Element 4 in dem Zustand fixiert, bei dem der Schaft 41 innerhalb der Kontaktdruckfeder 114, dem Stator 3 und der Rückführfeder 32 hindurchgeführt wird.
  • Betrieb des elektromagnetischen Relais 100. Als Nächstes wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais 100 beschrieben. 1 illustriert einen Zustand des elektromagnetischen Relais 100 während einer Speisung der Anregungsspule 2. Wenn sich das bewegliche Element 4 von der zweiten Position zu der ersten Position bewegt, bewegt sich der Flansch 42 des Schafts 41 in die Richtung nach oben. Der bewegliche Kontaktor 131 wird durch die Kontaktdruckfeder 114 gedrückt, um sich in die Richtung nach oben zu bewegen, und das Paar an beweglichen Kontakten 121 wird in Kontakt mit dem Paar an fixierten Kontakten 122 gebracht. in diesem Kontext wird der Schaft 41 weiter nach oben gedrückt, nachdem der bewegliche Kontakt 121 in Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 gekommen ist. Der bewegliche Kontaktor 113 wird in der Richtung nach oben durch die Kontaktdruckfeder 114 vorgespannt, was es möglich macht, einen Kontaktdruck zwischen dem Paar an beweglichen Kontakten 121 und dem Paar an fixierten Kontakten 122 sicherzustellen. In diesem Zustand (Zustand von 1) ist das Paar an Kontaktbasen 111, 112 leitend, da sich die Kontaktvorrichtung 11 in einem geschlossenen Zustand befindet.
  • Im Gegensatz dazu, während einer Nicht-Speisung der Anregungsspule 2, wenn sich das bewegliche Element 4 von der ersten Position zu der zweiten Position bewegt, bewegt sich der Flansch 42 des Schafts 41 in der Richtung nach unten. Der bewegliche Kontaktor 113 wird durch den Flansch 42 nach unten gedrückt und weiter in der Richtung nach unten bewegt, und der bewegliche Kontakt 121 und der fixierte Kontakt 122 werden voneinander getrennt. Wenn sich das bewegliche Element 4 in der zweiten Position befindet, sind die Kraft der Kontaktdruckfeder 114 und die Kraft der Rückführfeder 32 ausgeglichen. In diesem Kontext befindet sich der bewegliche Kontaktor 113 in dem Zustand, in dem er durch Flansch 42 des Schafts 41 nach unten in die Richtung nach unten gedrückt wird (Richtung näher zum Stator 3). Daher wird der bewegliche Kontaktor in seiner Bewegung in der Richtung nach oben durch den Flansch 42 des Schafts 41 beschränkt. Das Paar an beweglichen Kontakten 121 gerät in einen Zustand, in dem es nicht mit dem jeweiligen Paar an fixierten Kontakten 122 in Kontakt steht. Da sich die Kontaktvorrichtung 11 in diesem Zustand in einem geöffneten Zustand befindet, ist das Paar an Kontaktbasen 111, 112 nicht leitend.
  • Wie oben beschrieben, ermöglicht das elektromagnetische Relais 100, den Zuführzustand von Gleichstromleistung von der Fahrzeugbatterie zu der Last durch das Bewegen des beweglichen Elements 4 der elektromagnetischen Vorrichtung 1 in Abhängigkeit eines Steuersignals von der ECU des elektrischen Fahrzeugs zum Öffnen oder Schließen der Kontaktvorrichtung 11 zu schalten.
  • Die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 ist so gebildet, dass sie um die Vorsprungslänge L1 größer ist als die Länge L2 von der Kontaktfläche 31 des Stators 3 im Kontakt mit dem beweglichen Element 4 zu der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52. Im Folgenden werden Effekte der Jocherweiterung 6 mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
  • 2 ist ein Diagramm, das schematisch magnetische Flüsse F1 bis F3 illustriert, die durch die Anregungsspule 2 erzeugt werden, wenn Strom von der Anregungsleistungsquelle in der Anregungsspule 2 fließt. In 2 befindet sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position und in Kontakt mit der Kontaktfläche 31 des Stators 3.
  • Der magnetische Fluss F3 geht durch die obere Jochplatte 51, die Jochseitenplatte 50 und die untere Jochplatte 52. Der magnetische Fluss F1, der ein Teil des magnetischen Flusses F3 ist, geht durch die Jocherweiterung 6, und der magnetische Fluss F2, der magnetischer Fluss neben dem magnetischen Fluss F1 aus dem magnetischen Fluss F3 ist, geht durch das bewegliche Element 4. Da der magnetische Fluss F1 und der magnetische Fluss F2 durch den Stator 3 gehen, geht der magnetische Fluss F3 durch den Stator 3. Auf diese Weise passiert der magnetische Fluss F3 einen magnetischen Pfad, der durch das Joch 5, die Jocherweiterung 6, das bewegliche Element 4 und den Stator 3 gebildet ist. Da sowohl der magnetische Fluss F1 als auch der magnetische Fluss F2 durch das Joch 5 gehen, ist der magnetische Fluss, der durch das Joch 5 geht, in der Zeichnung als der magnetische Fluss F3 illustriert, der den magnetischen Fluss F1 und den magnetischen Fluss F2 kombiniert.
  • Bei dem beweglichen Element 4 ist ein magnetischer Pfad durch die untere Jochplatte 52, die Jocherweiterung 6 und den Stator 3 gebildet und ein magnetischer Pfad, der durch die untere Jochplatte 52, die Jocherweiterung 6, das bewegliche Element 4 und den Stator 3 gebildet ist, wird gebildet. Im Folgenden wird der magnetische Pfad, der durch die untere Jochplatte 52, die Jocherweiterung 6 und den Stator 3 gebildet wird, als der erste magnetische Pfad bezeichnet. Der magnetische Pfad, der durch die untere Jochplatte 52, die Jocherweiterung 6, das bewegliche Element 4 und den Stator 3 gebildet wird, wird als der zweite magnetische 'Pfad bezeichnet.
  • Die innere Oberfläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Oberfläche des Stators 3 sind angeordnet, um sich über die Vorsprungslänge L1 in der Richtung senkrecht zur Richtung D1 zu überlappen. Folglich wird ein magnetischer Widerstand des ersten magnetischen Pfades klein im Vergleich zu dem Fall, in dem die innere Oberfläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Oberfläche des Stators 3 nicht in der Richtung senkrecht zu der Richtung D1 überlappen. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem die innere Oberfläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Oberfläche des Stators 3 nicht in der Richtung senkrecht zur Richtung D1 überlappen, wird das Verhältnis von magnetischem Fluss F1 zum magnetischen Fluss F3 groß, sodass der Stator 3 in einfacher Weise in einen magnetischen Sättigungszustand durch den magnetischen Fluss F1 gerät. Wenn der Stator 3 einen magnetischen Sättigungszustand erreicht, wird eine Fluktuation der Größe des magnetischen Flusses F2 unterdrückt.
  • Als Nächstes wird ein Zustand, bei dem das bewegliche Element geringfügig von der Kontaktfläche 31 entfernt ist, das heißt der Fall, bei dem das bewegliche Element 4 an einer Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position und an einer Position in der Nähe der ersten Position ist, beschrieben werden. Die Position des beweglichen Elements 4 in diesem Zustand wird als eine Zwischenposition bezeichnet. Beispielsweise in dem Fall, bei dem die innere Fläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Fläche des Stators 3 nicht in der Richtung senkrecht zu der Richtung D1 überlappen, fluktuiert die Größe des magnetischen Flusses F2 zwischen dem Zustand, bei dem das bewegliche Element 4 an der Zwischenposition ist und dem Zustand, an dem das bewegliche Element an der ersten Position ist. In der beispielhaften Ausführungsform sind die innere Oberfläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Oberfläche des Stators 3 in der Richtung senkrecht zur Richtung D1 überlappt, sodass, auch wenn sich das bewegliche Element 4 an der Zwischenposition befindet, die Größe des magnetischen Flusses F1 innerhalb des magnetischen Flusses F3 nicht so sehr geändert wird. Das heißt, auch wenn sich das bewegliche Element 4 an der Zwischenposition befindet, wird ein magnetischer Sättigungszustand des Stators 3 durch den magnetischen Fluss F1 beibehalten, sodass eine Fluktuation der Größe des magnetischen Flusses F2 unterdrückt wird.
  • Ein Graph, der in 3 illustriert ist, ist ein analysiertes Ergebnis der Anziehungskraft, mit der der Stator 3 das bewegliche Element 4 in dem Fall anzieht, bei dem sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet, bei der das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 steht. Eine vertikale Achse des Graphen in 3 bezeichnet die Anziehungskraft, mit der der Stator 3 das bewegliche Element 4 anzieht. Mit anderen Worten bezeichnet die vertikale Achse die Anziehungskraft, mit der das bewegliche Element 4 an der ersten Position positioniert durch den Stator 3 angezogen wird. Eine laterale Achse des Graphen, der in 3 illustriert ist, ist eine Vorsprungslänge L3 von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 der Jocherweiterung 6. Die gepunktete Linie X1 illustriert ein Verhältnis zwischen der Größe der Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 hinzieht, und der Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 in dem Fall, bei dem sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet, wenn Strom I1 in der Anregungsspule 2 fließt. Die durchgehende Linie X3 illustriert eine Beziehung zwischen der Größe der Anziehungskraft, die das beweglich Element an den Stator 3 anzieht, und der Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6, wenn Strom I3 in der Anregungsspule 2 fließt, der etwa dreimal so groß wie der Strom I1 ist.
  • Als nächstes wird ein Effekt der Jocherweiterung 6 in der elektromagnetischen Vorrichtung der beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Ein Fall wird als ein Vergleichsbeispiel der beispielhaften Ausführungsform beschrieben, bei der die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 kleiner als die Länge L2 von der Kontaktfläche 31 des Stators 3 in Kontakt mit dem beweglichen Element 4 zu der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 ist. Die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 der elektromagnetischen Vorrichtung des Vergleichsbeispiels ist kleiner als die Länge L2. Daher wird der magnetische Fluss F2 in dem Vergleichsbeispiel größer als der magnetische Fluss F1 in dem Vergleichsbeispiel. Das heißt, in der magnetischen Vorrichtung 1 des Vergleichsbeispiels wird der magnetische Fluss F2, der durch den zweiten magnetischen Pfad läuft, größer als der magnetische Fluss F1, der durch den ersten magnetischen Pfad läuft.
  • In der elektromagnetischen Vorrichtung des Vergleichsbeispiels ist die Anziehungskraft (Anziehungskraft, die durch durchgehende Linie X3 illustriert ist) in dem Fall, bei dem der Strom 13 in der Anregungsspule fließt, größer als die Anziehungskraft (Anziehungskraft, die durch die gepunktete Linie X1 dargestellt ist) in dem Fall, in dem der Strom I1 in der Anregungsspule 2 fließt. Auch wenn die Vorsprungslänge 13 der Jocherweiterung 6 bestimmt wird, um der Länge L2 nahe zu kommen, beträgt die Anziehungskraft, die durch die durchgehende Linie X3 illustriert wird, nicht weniger als dreimal der Anziehungskraft, die durch die gepunktete Linie X1 illustriert wird. Das heißt, in der konventionellen elektromagnetischen Vorrichtung 1 ändert sich die Größe der Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 an den Stator 3 anzieht, in Abhängigkeit von der Änderung der Größe des Stroms, der in der Anregungsspule 2 fließt.
  • Die Fälle, bei denen die Ströme I1, I3, die in der Anregungsspule 2 fließen, geändert werden, umfassen beispielsweise wahrscheinlich einen Fall, bei dem eine Umgebungstemperatur der Anregungsspule 2 geändert wird und einen Fall, bei dem Wärme bei der Anregungsspule 2 selbst durch einen Windungswiderstand der Anregungsspule 2 erzeugt wird. Wenn die Größe der Anziehungskraft, die das bewegliche Element an den Stator 3 anzieht, in Abhängigkeit einer Änderung der Größe des Stroms geändert wird, der in der Anregungsspule 2 fließt, besteht eine Möglichkeit, dass eine Lautheit geändert wird, wenn das bewegliche Element 4 von der zweiten Position zu der ersten Position in Kontakt mit dem Stator 3 bewegt wird. Es wurde angefordert, eine Variation in der Lautheit des Kontaktlärms zu unterdrücken, der erzeugt wird, wenn das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 kommt.
  • Andererseits überlappt die innere Oberfläche der Jocherweiterung 6 in der beispielhaften Ausführungsform mit der äußeren Oberfläche des Stators 3 um die Vorsprungslänge L1 in der Richtung senkrecht zu der Richtung D1. Der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades ist kleiner als der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades in der elektromagnetischen Vorrichtung der beispielhaften Ausführungsform. Entsprechend gelangt der Stator, auch wenn der Strom I1, I3, der in der Anregungsspule fließt, geändert wird, um den magnetischen Fluss 3 zu ändern, in einfacher Weise in einen magnetischen Sättigungszustand durch den magnetischen Fluss F1, der durch den ersten magnetischen Pfad läuft, wodurch eine Änderung des magnetischen Flusses F2 unterdrückt wird.
  • Durch den magnetischen Fluss F1, der durch den ersten magnetischen Pfad hindurchtritt, gelangt der Stator 3 in einfacher Weise in einen magnetischen Sättigungszustand. Da der magnetische Fluss F1 größer ist als der magnetische Fluss F2, wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, größer wird, um den magnetischen Fluss F3 zu erreichen, wird insbesondere der magnetische Fluss F1, der durch den ersten magnetischen Pfad hindurchtritt, dafür sorgen, dass der Stator 3 in einen magnetischen Sättigungszustand gerät. Wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, groß wird, um den magnetischen Fluss F3 zu erhöhen, wird der magnetische Fluss F2 ebenso groß, wobei sich allerdings der Stator F3 in einen magnetischen Sättigungszustand durch den magnetischen Fluss F1 befindet, so dass eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2 unterdrückt wird, der durch den zweiten magnetischen Pfad läuft. Auch wenn sich das bewegliche Element 4 an der Position (Zwischenposition) geringfügig entfernt von der ersten Position befindet, ist eine Fluktuation der Größe des magnetischen Flusses F2 ferner unterdrückt, da der magnetische Sättigungszustand des Stators 3 durch den magnetischen Fluss 1 beibehalten wird.
  • In der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform ist die Vorsprunglänge L3 der Jocherweiterung 6 größer eingestellt als die Länge L2. Wenn die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 die Länge L2 überschreitet, wird eine Anziehungskraft in dem Fall, in dem Strom I3 in der Anregungsspule 2 fließt (anziehende Kraft, die durch die durchgehende Linie X3 illustriert wird) drastisch reduziert. Insbesondere im Bereich R1 in 3, wenn die Vorsprunglänge L3 groß wird, verringert sich die durchgehende Linie X3 drastisch, um nahe zur gepunkteten Linie X1 zu kommen. Der Bereich R1 ist ein Bereich, in dem die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 nicht weniger als die Länge L2 beträgt und nicht mehr als die Vorsprungslänge L4 in dem Fall, in dem die Differenz zwischen der durchgehenden Linie X3 und der gepunkteten Linie S1 minimal ist.
  • Wenn ein Bereich einer Fläche, bei der die innere Fläche der Jocherweiterung 6 und die äußere Fläche des Stators 3 einander um die Vorsprungslänge L1 gegenüber liegen, groß wird, wird der magnetische Widerstand zwischen der Jocherweiterung 6 und dem Stator 3 klein, so dass der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades gering wird. Wenn der Strom I3, der größer als der Strom I1 ist, in der Anregungsspule 2 fließt, wird der magnetische Fluss F3 groß im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Strom I1 fließt, da aber der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades gering ist, so dass der magnetische Fluss F1 ebenso groß wird, in Abhängigkeit von Strom I3. Wenn der magnetische Fluss F1 groß wird, gelangt der Stator 3 einfach in einen magnetischen Sättigungszustand, so dass der magnetische Fluss F2, der durch das bewegliche Element 4 und den Stator 3 hindurchtritt, reduziert wird, im Vergleich zu dem im Vergleichsbeispiel.
  • Im Bereich R1 von 3, wenn die Vorsprungslänge L1 des überlappenden Bereichs groß wird, kommt die durchgehende Linie X3 nahezu der gepunkteten Linie X1. Das heißt, wenn die Vorsprungslänge L3 größer wird als die Länge L2, wird der Effekt des Unterdrückens einer Fluktuation der Anziehungskraft, die das bewegliche Element zu dem Stator 3 hinzieht, groß, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule fließt, groß wird. Wenn die Vorsprungslänge 3 weiter vergrößert wird, um den Bereich R1 zu überschreiten, wird in beiden Fällen der durchgehenden Linie X3 und der gepunkteten Linie X1 die Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 anzieht, graduell klein. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass sich der Stator 3 in einem magnetischen Sättigungszustand befindet und der magnetische Fluss, der durch den ersten magnetischen Pfad hindurchtritt, groß wird, so dass der magnetische Fluss F2 weiter klein wird.
  • Da eine Fluktuation der Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 an den Stator 3 anzieht, unterdrückt wird, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert, wird an der Variation der Lautheit von Kontaktlärm, der erzeugt wird, wenn sich das bewegliche Element 4 von der zweiten Position zu der ersten Position zum Kontaktieren mit dem Stator 3 bewegt, unterdrückt.
  • Wie oben beschrieben umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform die Anregungsspule 2, den Stator 3, das bewegliche Element 4, das Joch 5 und die Jocherweiterung 6. Der Stator 3 ist magnetische mit der Anregungsspule 2 gekoppelt. Das bewegliche Element 4 wird an den Stator 3 durch den magnetischen Fluss F3 angezogen, der an der Anregungsspule 2 erzeugt wird, wenn in der Anregungsspule 2 Strom fließt, um sich in Richtung D1 zu bewegen, und bewegt sich zu der Position in Kontakt mit dem Stator 3. Das Joch 5 ist mit dem Stator 3 magnetisch an seinem ersten Ende (obere Jochplatte 51 in der beispielhaften Ausführungsform) gekoppelt. Das Joch 5 ist derart angeordnet, dass sein zweites Ende (untere Jochplatte 52 in der beispielhaften Ausführungsform) außer dem ersten Ende (obere Jochplatte 51) an der gegenüberliegenden Seite des Stators 3 hinsichtlich des beweglichen Elements 4 angeordnet ist. Das Joch 5 bildet einen Teil des magnetischen Pfades für den magnetischen Fluss F3, der an der Anregungsspule 2 erzeugt wird. Die Jocherweiterung 6 ist an dem zweiten Ende (untere Jochplatte 52) des Jochs 5 vorgesehen und magnetisch mit dem Joch 5, dem Stator 3 und dem beweglichen Element gekoppelt. Die Jocherweiterung 6 ist gebildet, um sich in der Richtung D1 weiter als der Bereich des Stators zu erstrecken, der mit dem beweglichen Element 4 in Kontakt kommen soll (Kontaktfläche 31 in der beispielhaften Ausführungsform).
  • Das bedeutet, dass die elektromagnetische Vorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform die Anregungsspule 2, den Stator 3, der magnetisch mit der Anregungsspule 2 gekoppelt ist, und das bewegliche Element 3 aufweist, das durch den magnetischen Fluss zu dem Stator 3 angezogen wird, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, wenn Strom in der Anregungsspule 2 fließt, um sich in die Richtung D1 (Richtung nach oben) zu bewegen, und das zu der Position in Kontakt mit dem Stator 3 bewegt wird. Die elektromagnetische Vorrichtung der beispielhaften Ausführungsform umfasst das Joch 5 mit dem ersten Ende (obere Jochplatte 51) und dem zweiten Ende (untere Jochplatte 52) und bildet einen Teil des magnetischen Pfades für magnetischen Fluss, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, und die Jocherweiterung 6, die mit dem zweiten Ende des Jochs 5 (untere Jochplatte 52) verbunden und mit dem Joch 5, dem Stator 3 und dem beweglichen Element 4 magnetische gekoppelt ist. Ferner ist das erste Ende (obere Jochplatte 51) des Jochs 5 magnetisch mit dem Stator 3 gekoppelt. Das zweite Ende (untere Jochplatte 52) des Jochs 5 ist an der Seite der zweiten Richtung (Richtung nach unten in der beispielhaften Ausführungsform) positioniert, die die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung D1 (Richtung nach oben in der beispielhaften Ausführungsform) ist, hinsichtlich des beweglichen Elements 4. Das Ende 64 der Jocherweiterung 6 in Richtung D1 (Richtung nach oben) ist auf der Seite der ersten Richtung (D1-Richtung) hinsichtlich eines Endes (Kontaktfläche 31) des Stators 3 in der zweiten Richtung (Richtung nach Unten) angeordnet.
  • Entsprechend der obigen Konfiguration ist das zweite Ende (untere Jochplatte 52) des Jochs auf der gegenüberliegenden Seite des Stators 3 hinsichtlich des beweglichen Elements 4 angeordnet, und die Jocherweiterung 6 ist an dem zweiten Ende des Jochs 5 vorgesehen. Die Jocherweiterung 6 ist gebildet, um sich in der Richtung D1 weiter als der Bereich (Kontaktfläche 31) des Stators 3 zu erstrecken, der für einen Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist. Die Jocherweiterung 6 kombiniert den Stator 3 magnetisch mit dem zweiten Ende des Jochs 5 zum Bilden eines magnetischen Pfades (erster magnetischer Pfad in der beispielhaften Ausführungsform), der durch den Stator 3, das Joch 5 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird. Auch wenn ein Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert und der magentische Fluss F3, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, fluktuiert, geht das meiste eines Fluktuationsanteils des magnetischen Flusses F3 durch den magnetischen Pfad (erster magnetische Pfad), der durch den Stator 3, das Joch 5 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird. Folglich wird ein Fluktuationsanteil des magnetischen Flusses F3 in dem magnetischen Pfad (zweiter magnetischer Pfad in der beispielhaften Ausführungsform), der durch die Jocherweiterung 6 und das bewegliche Element 4 gebildet wird, relativ klein. Das heißt, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert, wird die Fluktuation der Anziehungskraft unterdrückt, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 hinzieht. Mit anderen Worten ermöglicht es die elektromagnetische Vorrichtung 1, eine Fluktuation der Anziehungskraft zu unterdrücken, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 hinzieht, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert.
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform ermöglicht es, eine Fluktuation einer Anziehungskraft zu unterdrücken, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 hinzieht, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert, was es ermöglicht, eine Variation der Lautheit von Kontaktlärm zu unterdrücken, der erzeugt wird, wenn das bewegliche Element 4 mit der Kontaktfläche 31 des Stators 3 in Kontakt kommt. In der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform ist es vorzuziehen, dass der Stator 3 separat vom Joch 5 gebildet ist.
  • Die obige Konfiguration ermöglicht es, den Stator 3 aus einem Material abweichend von dem zu bilden, aus dem das Joch 5 gebildet ist, in dem der Stator 3 und das Joch 5 getrennt gebildet werden.
  • Das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1 (oben beschrieben) und die Kontaktvorrichtung 11. Die Kontaktvorrichtung 11 umfasst den fixierten Kontakt 122 und den beweglichen Kontakt 121 und gelangt in einen geschlossenen Zustand, in dem der beweglichen Kontakt 121 im Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 ist, wenn das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 ist, in dem eine Bewegung des beweglichen Elements 121 mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4 verbunden ist. Die Kontaktvorrichtung 11 gelangt in einen offenen Zustand, in dem der bewegliche Kontakt 121 nicht mit dem fixierten Kontakt 122 in Kontakt ist, wenn das bewegliche Element 4 nicht in Kontakt mit dem Stator 3 ist, durch eine Bewegung des beweglichen Kontakts 121 mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4. Die elektromagnetische Vorrichtung 1 und die Kontaktvorrichtung 11 sind in der Richtung D1 ausgerichtet.
  • Mit anderen Worten umfasst das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform die elektromagnetische Vorrichtung 1 (oben beschrieben) und die Kontaktvorrichtung 11. Die Kontaktvorrichtung 11 umfasst den fixierten Kontakt 122 und den beweglichen Kontakt 121. Der bewegliche Kontakt 121 bewegt sich mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4.
  • Wenn das bewegliche Element 4 im Kontakt mit dem Stator 3 ist, befindet sich der bewegliche Kontakt 121 im Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 und wenn das bewegliche Element 4 von dem Stator 3 entfernt ist, ist der bewegliche Kontakt 121 von dem fixierten Kontakt 122 entfernt. Die elektromagnetische Vorrichtung 1 und die Kontaktvorrichtung 11 sind in Richtung D1 ausgerichtet.
  • Die obige Konfiguration ermöglicht es, ein elektromagnetisches Relais 100 bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, eine Fluktuation einer Anziehungskraft zu unterdrücken, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 anzieht, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert.
  • Das elektromagnetische Relais 100 der beispielhaften Ausführungsform ermöglicht es, eine Variation der Lautheit von Kontaktlärm zu unterdrücken, der erzeugt wird, wenn das bewegliche Element 4 in Kontakt mit dem Stator 3 kommt, wenn die Kontaktvorrichtung 11 von einem offenen Zustand zu einem geschlossenen Zustand umgeschaltet wird.
  • Obgleich alle von Jocherweiterung 6, Stator 3 und beweglichem Element 4 der beispielhaften Ausführungsform in einer zylindrischen Form gebildet sind, kann jedes von ihnen in einer quadratischen Röhrenform gebildet sein. Ferner ist die Jocherweiterung 6 nicht darauf beschränkt, in einer zylindrischen Form gebildet zu sein, die die gesamte Peripherie des Umfangs der äußeren Oberfläche des Stators 3 umfasst, und kann so gebildet sein, dass sie einen Abschnitt aufweist, der mit der äußeren Oberfläche des Stators 3 überlappt (überlappender Abschnitt) in der Richtung, senkrecht zu der Richtung D1. Beispielsweise kann die Jocherweiterung 6 einen Vorsprungsabschnitt an dem oberen Ende einer peripheren Wandung aufweisen und so gebildet sein, dass die Größe von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zum distalen Ende des Vorsprungsabschnitts größer als die Länge L2 ist. In diesem Fall ist die Jocherweiterung 6 magnetisch mit dem Stator 3 und dem Joch 5 durch überlappen des Vorsprungsabschnitts mit einem Abschnitt der äußeren Oberfläche des Stators 3 in Richtung senkrecht zu der Richtung D1 gekoppelt. Das heißt, die Jocherweiterung 6 kann jedwede Form aufweisen, die ermöglicht, dass der Stator 3 und das Joch 5 mit der Jocherweiterung 6 magnetisch gekoppelt sind, in dem sie derart gebildet ist, dass eine Vorsprungslänge L3 von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 so gebildet ist, dass sie größer als die Länge L2 ist.
  • Obwohl die Kontaktfläche 31 der beispielhaften Ausführungsform so gebildet ist, dass sie parallel zu einer Ebenen senkrecht zu der Richtung D1 ist, ist der Bereich des Stators 3, der für einen Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist, nicht auf einer Ebene senkrecht zu der Richtung D1 beschränkt. Ein Bereich des Stators 3, der für einen Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist, kann eine konische Form aufweisen, bei der der äußere Durchmesser in Richtung vom beweglichen Element 4 zum Stator 3 kleiner wird, oder das bewegliche Element 4 und der Stator 3 können miteinander in Kontakt an einer Oberfläche sein, die Unregelmäßigkeiten aufweist. In dem Bereich des Stators 3, der für den Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist, wird in diesem Fall eine Länge von einem Bereich nahe der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zu der oberen Oberfläche des beweglichen Elements 4 (Kontaktfläche 31) Länge L2. Der Bereich des Stators, der für den Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist, kann eine geeignete Form wie eine Ebene oder eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Die Jocherweiterung 6 muss lediglich so gebildet sein, dass die Vorsprungslänge L3 von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 größer wird als die Länge L2.
  • Da die Jocherweiterung 6 und die untere Jochplatte 52 der beispielhaften Ausführungsform getrennt sind, können die Jocherweiterung 6 und die untere Jochplatte 52 integral geformt sein. Ein integrales Bilden der Jocherweiterung 6 und der unteren Jochplatte 52 ermöglicht es, Arbeitszeit zum Anpassen der Jocherweiterung 6 mit dem Loch der unteren Jochplatte 52 zu eliminieren und ermöglicht es, die Zahl von Komponenten der elektromagnetischen Vorrichtung zu reduzieren.
  • Obgleich das bewegliche Element 4 der beispielhaften Ausführungsform ausgestaltet ist, von der ersten Position zu der zweiten Position beweglich zu sein, kann das bewegliche Element 4 auch ausgestaltet sein, weiter in eine Richtung nach unten als die zweite Position beweglich zu sein.
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1 kann einen Spulenkörper aufweisen, der aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, um den die Anregungsspule 2 gewickelt ist.
  • Obgleich die Kontaktvorrichtung 11 der beispielhaften Ausführungsform das Paar von fixierten Kontakten 122 und das Paar von beweglichen Kontakten 121 entsprechend zu dem jeweiligen Paar von fixierten Kontakten 122 aufweist, kann die Kontaktvorrichtung 11 beispielsweise einen fixierten Kontakt und einen beweglichen Kontakt entsprechend dazu aufweisen. In diesem Fall muss die Kontaktvorrichtung 11 so ausgestaltet sein, dass ihr offener und geschlossener Zustand durch Veranlassen eines fixierten Kontaktes und eines beweglichen Kontaktes zwischen einem Kontaktzustand und einem Nicht-Kontaktzustand durch Bewegung des beweglichen Elements 4 umgestaltet werden können.
  • Im Übrigen kann eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2, der durch den zweiten magnetischen Pfad hindurch tritt, dadurch reduziert werden, dass der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades erhöht wird, in dem eine Lücke zwischen beweglichem Element 4 und der Jocherweiterung 6 vorgesehen ist. Im Folgenden wird, wie in 4 illustriert, eine elektromagnetische Vorrichtung 1A als eine erste Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben, bei der ein Stufenabschnitt 42 in dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist.
  • Erste Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1A und das diese verwendende elektromagnetische Relais 100A gemäß der vorliegenden Modifikation werden mit Bezug auf 4 beschrieben.
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1A unterscheidet sich von der elektromagnetischen Vorrichtung 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darin, dass der Stufenabschnitt 43 an der äußeren Oberfläche des beweglichen Elements 4 vorgesehen ist. Der Stufenabschnitt 43 ist gebildet, so dass ein äußerer Durchmesser an seiner unteren Endfläche kleiner gebildet ist als ein äußerer Durchmesser an seiner oberen Endfläche des beweglichen Elements 4. Ferner ist die Größe entlang der Richtung D1 des Stufenabschnitts 43 kleiner als die Größe entlang der Richtung D1 des beweglichen Elements 4. Dies führt dazu, dass das bewegliche Element 4 einen Kontaktabschnitt 45 mit einem äußeren Durchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der äußere Durchmesser des Stators 3, und einen Nicht-Kontaktabschnitt 44, der gebildet ist, um einen äußeren Durchmesser aufzuweisen, der kleiner ist als der äußere Durchmesser des Stators 3. Der Kontaktabschnitt 45 umfasst die obere Endfläche 541, die für einen Kontakt mit dem Stator 3 in dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist. Der Nicht-Kontaktabschnitt 44 umfasst eine untere Endfläche 441 auf der Seite gegenüberliegend zu dem Stator 3 in dem beweglichen Element 4. Das heißt, das bewegliche Element 4 ist aus zwei zylindrischen Körpern gebildet, die der Kontaktabschnitt 45, der für den Kontakt mit der Kontaktfläche 31 des Stators 3 vorgesehen ist, und der Nicht-Kontaktabschnitt 44 sind, der einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner Ist als der des Kontaktabschnitts 45. Der Stufenabschnitt 43 ist vorgesehen, so dass eine Entfernung von einer äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zu der inneren Oberfläche des zylindrischen Körpers 53 konstant ist. Folglich ist die Entfernung von der unteren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zur inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 konstant.
  • Der Nicht-Kontaktabschnitt 44 ist in einer zylindrischen Form gebildet, um die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufzuweisen. Der äußere Durchmesser des Kontaktabschnitts 45 auf der oberen Seite des Nicht-Kontaktabschnitts 44 in dem beweglichen Element ist so gebildet, dass er geringfügig kleiner ist als der äußere Durchmesser des Stators 3.
  • Durch Vorsehen des Stufenabschnitts 43 an dem beweglichen Element 44 wird ein magnetischer Widerstand eines magnetischen Pfades, der durch den Nicht-Kontaktabschnitt 44 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird, größer als in dem Fall des beweglichen Elements 4, dass nicht mit einem Stufenabschnitt 43 versehen ist. Das bedeutet, es ist möglich, den magnetischen Widerstand des zweiten magnetischen Pfades zu erhöhen, der durch das bewegliche Element 4 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird. Wenn der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades groß wird, wird der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades relativ klein, was verursacht, das der magnetische Fluss F3, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, ohne Weiteres durch den ersten magnetischen Pfad läuft, der durch die Jocherweiterung 6 und den Stator 3 gebildet wird, was in einfacher Weise den magnetischen Fluss F1 (sieh 2) erhöht. Wenn der magnetische Fluss F1 groß wird, gelangt der Stator 3 einfach in einen magnetischen Sättigungszustand, wodurch eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2 unterdrückt wird, der durch den zweiten magnetischen Pfad läuft, wenn Strom in der Anregungsspule 2 fluktuiert.
  • Wie oben beschrieben umfasst das bewegliche Element 4 der elektromagnetischen Vorrichtung 1A gemäß der ersten Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform den Kontaktabschnitt 45, der für einen Kontakt mit dem Stator 3 vorgesehen ist, und den Nicht-Kontaktabschnitt 44 auf der gegenüberliegenden Seite des Stators 3 hinsichtlich des Kontaktabschnitts 45. In dem beweglichen Element 4 ist es vorzuziehen, dass die Entfernung von dem Nicht-Kontaktabschnitt 44 zu der Jocherweiterung 6 größer ist als die Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zur Jocherweiterung 6 in einer Richtung senkrecht zur Richtung D1. In der vorliegenden Modifikation ist die Entfernung, durch das vorsehen des Stufenabschnitts 43 in dem beweglichen Element 4, von der äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 größer als die Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6.
  • Mit anderen Worten umfasst das bewegliche Element 4 den Kontaktabschnitt 45, der für einen Kontakt mit dem Stator 3 vorgesehen ist und den Nicht-Kontaktabschnitt 44, der nicht für einen Kontakt 3 vorgesehen ist, und die Entfernung von der äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zur inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 ist größer als die Entfernung von der äußeren Oberfläche des Kontaktabschnitts 45 zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 in einer dritten Richtung (Richtung nach links und rechts) senkrecht zur Richtung D1 (Richtung nach oben).
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist die Entfernung von dem Nicht-Kontaktabschnitt 45 zur Jocherweiterung 6 größer als die Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zur Jocherweiterung 6, was es ermöglicht, den magnetischen Widerstand des magnetischen Pfades zu erhöhen, der durch den Nicht-Kontaktabschnitt 44 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird. Das heißt, die obige Konfiguration ermöglicht es, den magnetischen Widerstand des zweiten magnetischen Pfades im Vergleich zu dem Fall zu erhöhen, bei dem die Entfernung von dem Nicht-Kontaktabschnitt 44 zur Jocherweiterung 6 identisch zu der Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zur Jocherweiterung 6 ist. Wenn der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades groß wird, wird der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades relativ klein, was verursacht, dass magnetischer Fluss F3, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, ohne Weiteres durch den ersten magnetischen Pfad hindurch tritt, der durch die Jocherweiterung 6 und den Stator 3 gebildet wird, was ohne Weiteres den magnetischen Fluss F1 (siehe 2) erhöht. Wenn der magnetische Fluss F1 groß wird, gelangt der Stator 3 in einfacher Weise in einen magnetischen Sättigungszustand, was eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2 unterdrückt, der durch den zweiten magnetischen Pfad verläuft, wenn Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert. Dies unterdrückt eine Fluktuation von Anziehungskraft, die durch das bewegliche Element 4 erzeugt wird.
  • Ähnlich zur ersten Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform kann, anstelle des Erhöhens des magnetischen Widerstandes zwischen dem beweglichen Element 4 und der Jocherweiterung 6 durch Reduzieren des äußeren Durchmessers des beweglichen Elements 4, der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades durch Erhöhen des Durchmessers der Jocherweiterung 6 erhöht werden. Im Folgenden, wie in 5 illustriert, werden eine elektromagnetische Vorrichtung 1B und ein diese verwendendes elektromagnetisches Relais 100B, die mit einem Stufenabschnitt 61 bei der Jocherweiterung 6 ausgerüstet sind, als eine zweite Modifikation der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
  • Zweite Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform
  • Das bewegliche Element 4 der vorliegenden Modifikation unterscheidet sich von der ersten Modifikation darin, dass der äußere Durchmesser des Nicht-Kontaktabschnitts 44 der gleiche ist wie der äußere Durchmesser des Kontaktabschnitts 45. Die anderen Konfigurationen des Nicht-Kontaktabschnitts 44 und des Kontaktabschnitts 45 sind die gleichen wie die in der ersten Modifikation.
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1B unterscheidet sich von der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform darin, dass der Stufenabschnitt 61 an einer inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 vorgesehen ist. Der Stufenabschnitt 61 ist gebildet, so dass ein innerer Durchmesser an einem unteren Ende der Jocherweiterung 6 größer ist als ein äußerer Durchmesser an einem oberen Ende der Jocherweiterung 6. Ferner ist eine Länge entlang der Richtung D1 von einer unteren Oberfläche des Stufenabschnitts 61 zu der unteren Oberfläche der unteren Jochplatte 52 kleiner als eine Vorsprungslänge 13 der Jocherweiterung 6. Dies führt dazu, dass die Jocherweiterung 6 einen Kleindurchmesserabschnitt 62 mit einem inneren Durchmesser, der geringfügig größer ist als der äußere Durchmesser des Stators 3 und einen Großdurchmesserabschnitt 63 aufweist, der so gebildet ist, dass er einen inneren Durchmesser aufweist, der größer ist als der äußere Durchmesser des Stators 3. Das bedeutet, dass die Jocherweiterung 6 aus zwei holen Zylinderkörpern mit unterschiedlichen inneren Durchmessern gebildet ist.
  • Der Stufenabschnitt 61 ist vorgesehen derart, dass eine Entfernung von einer inneren Oberfläche eines Großdurchmesserabschnitts 63 zu einer äußeren Oberfläche des zylindrischen Körpers 53 konstant ist. Entsprechend ist die innere Oberfläche des Großdurchmesserabschnitts 63 so gebildet, dass eine Entfernung von einer inneren Oberfläche des Großdurchmesserabschnitts 63 zu der äußeren Oberfläche des beweglichen Elements 4 konstant ist.
  • Der Großdurchmesserabschnitt 63 ist in einer zylindrischen Form gebildet, um die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufzuweisen. In der Jocherweiterung 6 ist ein innerer Durchmesser des Großdurchmesserabschnitts 63 so gebildet, dass er größer ist als ein äußerer Durchmesser des Kleindurchmesserabschnitts 62 an der oberen Seite des Großdurchmesserabschnitts 63.
  • Durch Vorsehen des Stufenabschnitts 61 in der Jocherweiterung 6 wird ein magnetischer Widerstand eines magnetischen Pfades, der durch den Großdurchmesserabschnitt 63 und das bewegliche Element 4 gebildet wird, größer als in dem Fall, in dem kein Stufenabschnitt 61 in der Jocherweiterung 6 vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass es möglich ist, den magnetischen Widerstand des zweiten magnetischen Pfades, der durch das bewegliche Element 4 und die Jocherweiterung 6 gebildet ist, zu erhöhen. Wenn der magnetische Widerstand des zweiten magnetischen Pfades groß wird, wird der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Pfades relativ klein, was verursacht, dass magnetischer Fluss F3, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, ohne Weiteres durch den zweiten magnetischen Pfad läuft, der durch die Jocherweiterung 6 und den Stator 3 gebildet wird, was ohne Weiteres den magnetischen Fluss F1 erhöht (siehe 2). Wenn der magnetische Fluss F1 groß wird, gelangt der Stator 3 in einfacher Weise in einen magnetischen Sättigungszustand, was eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2, der durch den zweiten magnetischen Pfad läuft unterdrückt, wenn Strom, der in er Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert. Dies unterdrückt eine Fluktuation einer Anziehungskraft, die auf das bewegliche Element 4 erzeugt wird.
  • Wie oben beschrieben umfasst das bewegliche Element 4 der elektromagnetischen Vorrichtung 1B gemäß der vorliegenden Modifikation den Kontaktabschnitt 45, der für ein Kontakt mit dem Stator 3 vorgesehen ist, und den Nicht-Kontaktabschnitt 44 auf der hinsichtlich des Kontaktabschnitts 45 dem Stator 3 gegenüberliegenden Seite. Bei dem beweglichen Element 4 ist es vorzuziehen, dass die Entfernung von dem Nicht-Kontaktabschnitt 44 zum Großdurchmesserabschnitt 63 (Jocherweiterung 6) größer ist als der Abschnitt vom Kontaktabschnitt 45 zum Kleindurchmesserabschnitt 62 (Jocherweiterung 6) in der Richtung senkrecht zur Richtung D1 (Richtung nach links und rechts in der vorliegenden Modifikation). In der vorliegenden Modifikation ist durch das Vorsehen des Stufenabschnitts 61 in der Jocherweiterung 6 die Entfernung von der äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zu der inneren Oberfläche des Großdurchmesserabschnitts 63 größer als die Entfernung vom Kontaktabschnitt 45 zu der inneren Oberfläche des Geringdurchmesserabschnitts 62.
  • Mit anderen Worten, ähnlich zur ersten Modifikation, umfasst in der zweiten Modifikation das bewegliche Element 4 den Kontaktabschnitt 45, der für einen Kontakt mit dem Stator 3 vorgesehen ist, und den Nicht-Kontaktabschnitt 44, der nicht für einen Kontakt mit dem Stator 3 vorgesehen ist, und die Entfernung von der äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 ist größer als die Entfernung von der äußeren Oberfläche des Kontaktabschnitts 45 zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 in der dritten Richtung (Richtung nach links und rechts) senkrecht zur Richtung D1 (Richtung aufwärts und abwärts).
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist die Entfernung von dem Nicht-Kontaktabschnitt 44 zu dem Großdurchmesserabschnitt 63 (Jocherweiterung 6) größer als die Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zum Geringdurchmesserabschnitt 62 (Jocherweiterung 6), was es ermöglicht, den magnetischen Widerstand des magnetischen Pfades zu erhöhen, der durch den Nicht-Kontaktabschnitt 44 und die Jocherweiterung 6 gebildet wird. Dies bedeutet, dass es die obige Konfiguration möglich macht, den magnetischen Widerstand des zweiten magnetischen Pfades im Vergleich zu dem Fall zu erhöhen, bei dem die Entfernung zu dem Nicht-Kontaktabschnitt 44 zu der Jocherweiterung 6 identisch zu der Entfernung von dem Kontaktabschnitt 45 zur Jocherweiterung 6 ist. Im Folgenden, ähnlich zur ersten Modifikation, da der Stator 3 in einfacher Weise in einen Zustand magnetischer Sättigung gerät, wenn der magnetische Fluss F1 groß wird, wird eine Fluktuation des magnetischen Flusses F2, der durch den zweiten magnetischen Pfad läuft, unterdrückt, wenn der Strom der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert.
  • Es ist zu bemerken, dass bei der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform 1 sowohl der Stufenabschnitt 43 als auch der Stufenabschnitt 61 vorgesehen sein können. Der Stufenabschnitt 43 und der Stufenabschnitt 61 ermöglichen es einen magnetischen Widerstand zwischen dem beweglichen Element 4 und der Jocherweiterung 6 werter zu erhöhen.
  • Ferner kann eine Lücke zwischen dem beweglichen Element 4 und der Jocherweiterung 6 dadurch gebildet werden, dass die periphere Wandung 532 des zylindrischen Körpers 53 und das bewegliche Element 4 jeweils eine Form haben, die in Abwärtsrichtung abgeschrägt ist. Alternativ kann die Entfernung zwischen dem beweglichen Element 4 und der Jocherweiterung 6 durch Anordnen eines geeigneten Elements zwischen dem beweglichen Element 4 und der Jocherweiterung 6 erhöht werden.
  • Obgleich der Stufenabschnitt 43 der beispielhaften Ausführungsform so vorgesehen ist, dass der Abstand von der äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 zur inneren Oberfläche der Jocherweiterung 6 konstant wird, kann jedoch die äußere Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts 44 so vorgesehen sein, dass sie eine abgeschrägte Oberfläche aufweist. Beispielsweise kann der Nicht-Kontaktabschnitt 44 in einer zylindrischen Form mit einer abgeschrägten Oberfläche gebildet sein, deren äußerer Durchmesser ausgehend von seiner unteren Endfläche in Richtung der oberen Endfläche größer wird. Alternativ ist es nicht darauf beschränkt, dass der Stufenabschnitt über die gesamte äußere Peripherie des beweglichen Elements 4 vorgesehen ist und beispielsweise kann der Stufenabschnitt in Form einer Nutform gebildet sein. Dies bedeutet, dass der Stufenabschnitt 43 vorgesehen sein soll, um den magnetischen Widerstand des magnetischen Pfades zu erhöhen, der durch die Jocherweiterung 6 und das bewegliche Element 4 gebildet wird. Um genauer zu sein, kann der Stufenabschnitt 43 so vorgesehen sein, dass er eine geeignete Form aufweist, die die Entfernung zwischen der Jocherweiterung 6 und dem beweglichen Element 4 erhöht.
  • Zweite beispielhafte Ausführungsform
  • Eine elektromagnetische Vorrichtung 1C und ein diese verwendendes elektromagnetisches Relais 100C gemäß der beispielhaften Ausführungsform werden nun in Bezug auf 6 und 7 beschrieben. Es ist zu bemerken, dass die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten wie denen in der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform hinzugefügt sind und Beschreibungen davon ausgelassen werden.
  • Das elektromagnetische Relais 100C wird beispielsweise durch Anbringung in einem elektrischen Fahrzeug verwendet. Wie es in 7 illustriert ist, ist das elektromagentische Relais 100C derart verbunden, dass die Kontaktvorrichtung 100 in einen Pfad zum Zuführen von Gleichstromleistung von einer Fahrzeugbatterie 101 zur Last 102 eingeschaltet ist. Die Last 102 ist beispielsweise ein Wechselrichter oder Ähnliches. Die Anregungsspule 2 des elektromagentischen Relaiss 100C ist mit einer Anregungsleistungsquelle 105 über ein Schaltelement 104 verbunden, dass zwischen Ein- und Aus-Zuständen in Abhängigkeit eines Steuersignals von einer ECU 103 des elektrischen Fahrzeugs umgeschaltet wird. Dies ermöglicht dem elektromagnetischen Relais 100C die Kontaktvorrichtung 11 in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der ECU 103 zu öffnen und zu schließen, um den Zuführzustand an Gleichstromleistung zur Last 102 von der Fahrzeugbatterie 101 umzuschalten.
  • Das elektromagnetische Relais 100C bewegt zwangsweise das bewegliche Element 4 von der ersten Position zu einer dritten Position unter Verwendung von magnetischem Fluss, der von einer Anregungsspule 141 erzeugt wird, wenn ein anomaler Strom fließt, was es ermöglicht, die Erzeugung eines anormalen Stroms in schneller Weise zu erkennen, um schnell eine elektrische Schaltung abzuschalten (Kontaktvorrichtung 11).
  • Das elektromagnetische Relais 100C umfasst die elektromagentische Vorrichtung 1C, die Kontaktvorrichtung 11 und die Schaltvorrichtung 14. Wie es in 7 illustriert ist, umfasst das elektromagnetische Relais 100C ferner ein Paar an Ausgangsanschlüssen 510, 520, die an den Pfad zum Zuführen von Gleichstromleistung von der Batterie 101 zur Last 102 eingeschaltet sind, und ein Paar an Eingangsanschlüssen 530, 540, die mit der Bewegungsleistungsquelle 105 zu verbinden sind.
  • Die Kontaktvorrichtung 11 umfasst ein Paar an fixierten Kontakten 122, ein Paar an beweglichen Kontakten 121, ein Paar an Kontaktbasen 111, 112, den beweglichen Kontaktor 113 und die Kontaktdruckfeder 114. Der fixierte Kontakt 122 ist an einem unteren Ende einer jeden des Paares von Kontaktbasen 111, 112 vorgesehen. Die Kontaktvorrichtung 11 gelangt in einen offenen Zustand, wenn der bewegliche Kontakt 121 nicht in Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 ist, wenn das bewegliche Element 4 nicht in Kontakt mit dem Stator 3 ist, infolge einer Bewegung des beweglichen Kontakts 121 zusammen mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4.
  • Der Ausgangsanschluss 152 ist über die Anregungsspule 141 mit der Kontaktbasis 111 verbunden. Der Ausgangsanschluss 520 ist mit der Kontaktbasis 122 verbunden. Das heißt, die Anregungsspule 141 ist zwischen Kontaktbasis 111 und dem Ausgangsanschluss 110 eingeführt.
  • Die elektromagnetische Vorrichtung 1C weißt eine Jochseitenplatte 50C anstelle der Jochseitenplatte 50 der elektromagnetischen Vorrichtung 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform auf. Beide Enden der Anregungsspule 2 sind jeweils mit dem Paar an Eingangsanschlüssen 530, 540 verbunden.
  • Das heißt, der magnetische Fluss F3 wird von der Anregungsspule 2 erzeugt, indem Strom durch das Paar an Eingangsanschlüssen 530, 540 fließt.
  • Die Jochseitenplatte 50C ist so gebildet, dass sie kleiner ist als die Jochseitenplatte 50, in ihrer Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung, und die Entfernung zwischen der oberen Jochplatte 51 und der unteren Jochplatte 52 wird kleiner als die in der elektromagnetischen Vorrichtung 1. Folglich steht der zylindrische Körper 53 an der unteren Seite der unteren Jochplatte 52 vor. Auch in diesem Fall ist die Vorsprungslänge L3 der Jocherweiterung 6 größer eingestellt als die Länge L2 von der oberen Oberfläche der unteren Jochplatte 52 zur Kontaktfläche 31 des Stators 3. Ein unterer Abschnitt des zylindrischen Körpers 53, der an der unteren Seite der unteren Jochplatte 52 vorsteht, ist mit einem Mittelabschnitt der Vorrichtung 14 eingepasst.
  • Die Schaltvorrichtung 14 umfasst die Anregungsspule 141, die mit der Kontaktvorrichtung 11 in Serie verbunden ist, und eine Haltevorrichtung 7. Die Schaltvorrichtung 14 der beispielhaften Ausführungsform umfasst ferner einen Stator 143, der auf der dem Statur 3 gegenüberliegenden Seite in Richtung D1 hinsichtlich des beweglichen Elements 4 angeordnet ist, und ein Joch 144. Sowohl das Joch 144 als auch der Stator 143 sind aus einem elektromagnetischen Material gebildet. Das bewegliche Element 4, die Anregungsspule 41 und der Stator 43 sind sämtlich so ausgestaltet, dass sie eine Mittelachse aufweisen, die auf der gleichen geraden Linie entlang der Richtung D1 liegt.
  • Die Schaltvorrichtung 14 ist angeordnet, mit der Kontaktvorrichtung 11 und der elektromagnetischen Vorrichtung 1C auf der gleichen geraden Linie entlang der Richtung D1 ausgerichtet zu sein und ist auf der Seite gegenüberliegend zur Kontaktvorrichtung 11 hinsichtlich der elektromagnetischen Vorrichtung 1 angeordnet. Das heißt, die Schaltvorrichtung 14 ist auf der unteren Seite der elektromagnetischen Vorrichtung 1C angeordnet.
  • Die Schaltvorrichtung 14 bewegt das bewegliche Element 4 zu der dritten Position durch magnetischen Fluss, der von der Anregungsspule 141 durch anormalen Strom von nicht weniger als einem definierten Wert erzeugt wird, der durch die Kontaktvorrichtung 11 in dem Zustand fließt, in dem das bewegliche Element 4 an der ersten Position positioniert ist. Die dritte Position ist weiter unterhalb der zweiten Position positioniert.
  • Das Joch 144 bildet mit dem Statur 143 und dem beweglichen Element 4 einen magnetischen Pfad, durch den magnetischer Fluss hindurchtritt, der während einer Speisung der Anregungsspule 141 erzeugt wird. Die untere Jochplatte 52 und die Jocherweiterung 6 des Jochs 5 werden auch als obere Platte des Jochs 144 verwendet, und das Joch 144 ist mit einer unteren Platte 442 versehen, die unterhalb der Anregungsspule 141 vorgesehen und gegenüberliegend zu der unteren Jochplatte 52 des Jochs 5 angeordnet ist. Im Folgenden werden die untere Jochplatte 52 und die Jocherweiterung 6, die ebenso als die obere Platte des Jochs 144 verwendet werden, nicht nur als Teile des Jochs 5, sondern auch als elementstrukturierende Teile des Jochs 144 beschrieben.
  • Das Joch 144 umfasst ferner Seitenplatten 443, die periphere Teile der unteren Jochplatte 52 und der unteren Platte 442 koppeln. Hierbei ist sowohl die untere Jochplatte 52 als auch die untere Platte 442 in einer rechteckigen Plattenform gebildet. Die Seitenplatte 443 koppelt vier Seiten der unteren Jochplatte 52 zu vier Seiten der unteren Platte 442 entsprechend den jeweiligen vier Seiten der unteren Jochplatte 52. Die Seitenplatten 443 und die untere Platte 442 in der beispielhaften Ausführungsform sind zusammenhängend und integral durch eine einzige Platte gebildet.
  • Die Anregungsspule 141 ist in einem Raum angeordnet, der durch das Joch 144 (untere Jochplatte 52, Jocherweiterung 6, untere Platte 442 und Seitenplatte 443) umgeben wird. Ein unteres Ende des zylindrischen Körpers 53 ist innerhalb der Anregungsspule 141 angeordnet. Das heißt, der zylindrische Körper 53 erstreckt sich durch die untere Jochplatte 52 des Jochs 5, und sein unteres Ende erstreckt sich innerhalb der Anregungsspule 141.
  • Die Anregungsspule 141 ist mit der Kontaktvorrichtung in Serie zwischen dem Paar an Ausgangsanschlüssen 510, 520 verbunden. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Anregungsspule 141 zwischen der Kontaktbasis 111 und dem Ausgangsanschluss 510 verbunden. Dies verursacht, dass die Anregungsspule 141 einen Teil des Pfads für einen Laststrom bildet, der von der Fahrzeugbatterie 101 der Last 102 zugeführt werden soll, in dem Zustand, in dem die Kontaktvorrichtung 11 geschlossen ist, und die Anregungsspule 141 wird durch den Laststrom angeregt. Mit der Anregungsspule 141 der beispielhaften Ausführungsform ist eine Bypassroute 60 elektrisch parallel verbunden, sodass der Laststrom auch dazu in der Lage ist, durch eine andere Route als die Anregungsspule 141 zu fließen. Durch Vorsehen der Bypassroute 60 ermöglicht das elektromagnetische Relais 100C einem Teil des Laststromes, der der Last 102 von der Fahrzeugbatterie 101 zuzuführen ist, durch die Bypassroute 60 zu fließen, was es möglich macht, einen Verlust in der Anregungsspule 141 zu unterdrücken.
  • Der Stator 143 ist ein fixierter Eisenkern, der in Säulenform gebildet ist, die eine Form ist, die von einem Mittelabschnitt der oberen Oberfläche der unteren Platte 442 in der Richtung nach oben vorsteht, und ist an dem Joch 144 durch Einpassen seines unteren Endes mit einem Loch fixiert, das an dem Mittelabschnitt der unteren Platte 442 gebildet ist. Ein äußerer Durchmesser des Stators 143 ist so gebildet, dass er geringfügig größer ist als der äußere Durchmesser des beweglichen Elements 4.
  • Die Haltevorrichtung 7 ist mit einem Haltemagnet 71 ausgerüstet, der als Permanentmagnet ausgeführt ist. Die Haltevorrichtung 7 hält das bewegliche Element 4 an der dritten Position durch magnetischen Fluss, der an dem Haltemagnet 71 erzeugt wird, wenn das bewegliche Element zu der dritten Position durch die Schaltvorrichtung 14 bewegt wird. Wenn die Schaltvorrichtung 14 ausgelöst wird, um das bewegliche Element 4 zu der dritten Position zu bewegen, wird das bewegliche Element 4 an der dritten Position durch die Haltevorrichtung 7 gehalten (gesperrt).
  • Der Haltemagnet 71 ist auf der hinsichtlich des beweglichen Elements 4 gegenüberliegenden Seite des Stators 3 in Richtung D1 angeordnet, entlang derer der Stator 3 und das bewegliche Element 4 ausgerichtet sind. Das heißt, der Haltemagnet 71 ist zwischen dem Stator 143 und der Bodenplatte 531 angeordnet. Der Haltemagnet 71 ist so angeordnet, dass eine erste Polfläche 711, die seine obere Oberfläche ist, in Kontakt mit der Bodenfläche 531 des zylindrischen Körpers 53 ist. Der Haltemagnet 71 ist derart angeordnet, dass eine zweite Polfäche 712, die seine untere Oberfläche ist, in Kontakt mit dem Stator 143 ist. Das heißt, der Haltemagnet 71 ist entlang einer geraden Linie ausgerichtet, die durch den Stator 3 und das bewegliche Element 4 in Richtung D1 gebildet wird, und auf der unteren Seite angeordnet, die die Seite gegenüberliegend zu dem Stator 3 hinsichtlich des beweglichen Elements 4 ist. Der Haltemagnet 71 ist in einer Scheibenform gebildet, um die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 141 zu haben. Ein äußerer Durchmesser des Haltemagneten 71 ist so gebildet, dass er im Wesentlichen der gleiche wie der äußere Durchmesser des Stators 143 ist. Der Haltemagnet 71 umfasst die erste Polfläche 711 und die zweite Polfläche 712, die eine einander gegenüberliegende Polarität auf beiden Oberflächen in der Richtung D1 aufweisen (Richtung nach oben). In der beispielhaften Ausführungsform, obgleich Beschreibung unter der Annahme gegeben wird, dass die erste Polfläche 711 ein Nordpol und die zweite Polfläche 712 ein Südpol ist, können der Nordpol und der Südpol auch eine umgekehrte Beziehung aufweisen.
  • Als nächstes wird ein Betrieb der Schaltvorrichtung 14 beschrieben. Bei der Schaltvorrichtung 14 verursacht der Stator 143 eine Anziehungskraft in der Richtung entgegengesetzt zu der Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 durch den Stator 3 anzieht, um auf das bewegliche Element 4 durch Anziehen des beweglichen Elements 4 auf die gegenüberliegende Seite (untere Seite) der Richtung D1 hinsichtlich des Stators 3 zu wirken, durch magnetischen Fluss, der an der Anregungsspule 141 erzeugt wird. Das heißt, die Schaltvorrichtung 14 bewegt das bewegliche Element 4 zu der dritten Position durch den magnetischen Fluss, der von der Anregungsspule 141 während einer Speisung der Anregungsspule 141 erzeugt wird, wodurch die Kontaktvorrichtung 11 in einen offenen Zustand gezwungen wird. Im Folgenden wird der Betrieb des Bewegens des beweglichen Elements 4, das an der ersten Position angeordnet ist, zu der dritten Position, der durch die Schaltvorrichtung 14 durchgeführt wird, als Schaltbetrieb bezeichnet. Das heißt, die Schaltvorrichtung 14 zwingt die Kontaktvorrichtung 11 von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand durch den Schaltbetrieb.
  • Die dritte Position ist auf einer Erweiterung der Bewegungsachse des beweglichen Elements 4, die die erste Position und die zweite Position verbindet. Die dritte Position ist eine Position auf der gegenüberliegenden Seite (Richtung nach unten) der ersten Position in Richtung D1 hinsichtlich der zweiten Position. Mit anderen Worten ist die zweite Position eine Position zwischen der ersten Position und der dritten Position. In dem Zustand, in dem die Schaltvorrichtung 14 nicht ausgelöst ist, ist das bewegliche Element 4 während einer Speisung der Anregungsspule 2 an der ersten Position angeordnet und an der zweiten Position angeordnet, wenn die Anregungsspule 2 nicht gespeist wird. Wenn die Schaltvorrichtung 14 ausgelöst wird, wird das bewegliche Element 4 an der dritten Position angeordnet. Das heißt, wenn die Schaltvorrichtung 14 in dem Zustand ausgelöst wird, in dem sich das bewegliche Element an der ersten Position befindet, bewegt sich das bewegliche Element von der ersten Position über die zweite Position zu der dritten Position.
  • Magnetischer Fluss, der von der Anregungsspule 141 erzeugt wird, tritt durch einen magnetischen Pfad hindurch, der durch das Joch 144, den Stator 143 und das bewegliche Element 4 gebildet wird.
  • Die Schaltvorrichtung 14 verursacht eine Anziehungskraft in der Richtung zum Bewegen des beweglichen Elements 4, derart, dass der magnetische Widerstand des magnetischen Pfades klein wird, um auf das bewegliche Element 4 zu wirken. Mit anderen Worten verursacht die Schaltvorrichtung 14 eine Anziehungskraft in der Richtung zum Bewegen des beweglichen Elements 4 von der ersten Position zu der dritten Position zum Wirken auf das bewegliche Element 4, sodass die Lücke zwischen der oberen Endfläche des Stators 143 und der unteren Endfläche der Jocherweiterung 6 in der magnetischen Schaltung mit dem beweglichen Element 4 gefüllt wird.
  • Das elektromagnetische Relais 100C verursacht eine Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 auf das bewegliche Element 4 in der Richtung nach oben zu wirken, in dem Zustand, bei dem die Anregungsspule 2 gespeist wird, und die Kontaktvorrichtung 11 befindet sich in einem geschlossenen Zustand (der Zustand, bei dem sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet). Ferner wirken eine Federkraft der Rückführfeder 32 und eine Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 143 in der Richtung nach unten.
  • In dem Zustand, bei dem sich das bewegliche Element 4 in der ersten Position befindet, wird die Schaltvorrichtung 14 ausgelöst, wenn eine resultierende Kraft der Federkraft der Rückführfeder 32 und der Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 143 eine Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 überschreitet. Durch den Schaltbetrieb bewegt sich das bewegliche Element 4 von der ersten Position zu der dritten Position. Die Anziehungskraft, die von dem Stator 143 auf das bewegliche Element 4 wirkt, variiert abhängig von der Größe des Stroms (Laststroms), der in der Anregungsspule 141 fließt. Daher ist die Schaltvorrichtung 14 derart ausgestaltet, dass der Schaltbetrieb durchgeführt wird, wenn der Strom, der in der Anregungsspule 141 fließt, ein anormaler Strom von nicht weniger als einem definierten Wert wird. Beispielsweise ist der definierte Wert als ein Wert eingestellt, der Überstrom hinsichtlich eines nominellen Stroms des elektromagnetischen Relais darstellt, oder ein Wert, der als Kurzschlussstrom anzusehen ist. Der Überstrom, der hier beschrieben ist, ist beispielsweise ein Strom mit einer Größenordnung von fünf bis zehn Malen des nominellen Stroms, und der Kurzschlussstrom, der hier beschrieben ist, ist beispielsweise ein Strom mit einer Größenordnung von mehreren Dutzend Malen des nominellen Stroms. Damit verursacht in dem elektromagnetischen Relais 100 die Schaltvorrichtung 14, dass das bewegliche Element 4 an die dritte Position bewegt wird, um die Kontaktvorrichtung 11 in einen geschlossenen Zustand zu zwingen, wenn ein anormaler Strom wie ein Überstrom oder ein Kurzschlussstrom in der Kontaktvorrichtung 11 fließt.
  • Im Übrigen ändert sich, wenn die Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 ändert, das Timing des Startens des Schaltbetriebs in der Schaltvorrichtung 14. In dem Fall, in dem die Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 groß ist, liegt ein Fall vor, bei dem die Schaltvorrichtung 14 dahingehend versagt, den Schaltbetrieb auszulösen, es sei denn der Stromwert des Stroms, der in der Anregungsspule 141 fließt, wird weiter größer als ein definierter Wert. Im Gegensatz dazu, in dem Fall, bei dem die Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 klein ist, liegt ein Fall vor, bei dem die Schaltvorrichtung 14 den Schaltbetrieb ausführt, auch wenn der Stromwert des Stroms, der in der Anregungsspule 141 fließt, geringer ist als ein definierter Wert.
  • Das elektromagnetische Relais 100C der beispielhaften Ausführungsform umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1C, so dass, auch wenn die Größe des Stroms, der in der Anregungsspule 2 der elektromagnetischen Vorrichtung 1 fließt, fluktuiert, die Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 4 und dem Stator 3 nicht dazu neigt, zu fluktuieren. Folglich wird eine Fluktuation des Timings des Beginnens des Schaltbetriebs in der Schaltvorrichtung 14 unterdrückt. Das heißt, die Schaltvorrichtung 14 ermöglicht es, den Schaltbetrieb stabil zu einem Timing durchzuführen, zu dem der Strom, der in der Anregungsspule 141 fließt, einen definierten Wert überschreitet.
  • Das elektromagnetische Relais 100C wird beispielsweise dadurch verwendet, dass es in einem elektrischen Fahrzeug angebracht ist. Wie in 7 illustriert, ist das elektromagnetische Relais 100C derart verbunden, dass die Kontaktvorrichtung 11 in einen Pfad zum Zuführen von Gleichstromleistung von der Fahrzeugbatterie zur Last 102 eingefügt ist. Die Last 102 ist beispielsweise ein Wechselrichter oder Ähnliches. Die Anregungsspule 2 des elektromagnetischen Relaiss 100C ist mit der Anregungsleistungsquelle 105 über das Schaltelement 104 verbunden, das in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der ECU 103 des elektrischen Fahrzeugs zwischen Ein- und Aus-Zuständen umgeschaltet wird. Dies ermöglicht dem elektromagnetischen Relais 100C, die Kontaktvorrichtung 11 in Abhängigkeit eines Steuersignals von der ESU 103 zu öffnen und zu schließen, um den Zuführzustand von Gleichstromleistung zu der Last von der Fahrzeugbatterie 101 zu schalten.
  • Wie oben beschrieben, umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1C der beispielhaften Ausführungsform die Anregungsspule 2, den Stator 3, das bewegliche Element 4, das Joch 5 und die Jocherweiterung 6.
  • In der Jocherweiterung 6 ist die Länge der Jochseitenplatte 50 entlang der Richtung D1, die die obere Jochplatte 51 (erstes Ende) und die untere Jochplatte 52 (zweites Ende) koppelt, kleiner eingestellt, als die Länge des zylindrischen Körpers 53 entlang der Richtung D1. Der zylindrische Körper 53 steht von der unteren Jochplatte 52 (zweites Ende) in der Richtung entgegengesetzt der Richtung D1 vor. Die Jocherweiterung 6 ist gebildet, um in der Richtung D1 weiter vorzustehen als der Bereich (Kontaktfläche 31) des Stators 3, der für einen Kontakt mit dem beweglichen Element 4 vorgesehen ist.
  • Mit der obigen Konfiguration ist es in der elektromagnetischen Vorrichtung 1C möglich, eine Fluktuation der Anziehungskraft zu unterdrücken, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 anzieht, auch wenn der Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert.
  • Das elektromagnetische Relais 100C der beispielhaften Ausführungsform umfasst die elektromagnetische Vorrichtung 1C, die Kontaktvorrichtung 11 und die Schaltvorrichtung 14. Die Schaltvorrichtung 14 umfasst die Anregungsspule 141, die mit der Kontaktvorrichtung 11 in Serie verbunden ist und die Haltevorrichtung 7. Das bewegliche Element 4, die Anregungsspule 141 und die Haltevorrichtung 7 sind sämtlich so ausgestaltet, dass sie Mittelachsen auf der gleichen geraden Linie entlang der Richtung D1 aufweisen. Die Kontaktvorrichtung 11 gelangt in einen offenen Zustand, bei dem der bewegliche Kontakt 121 nicht im Kontakt mit dem fixierten Kontakt 122 ist, wenn das bewegliche Element 4 nicht in Kontakt mit dem Stator 3 ist, infolge einer Bewegung des beweglichen Kontakts 121 zusammen mit einer Bewegung des beweglichen Elements 4. Die Schaltvorrichtung 14 umfasst die Anregungsspule 141, die mit der Kontaktvorrichtung 11 in Serie verbunden ist, und die Haltevorrichtung 7. Die Schaltvorrichtung 14 bewegt das bewegliche Element 4 durch magnetischen Fluss zu der dritten Position, der an der Anregungsspule 141 durch anomalen Strom von nicht weniger als einem definierten Wert erzeugt wird, der durch die Kontaktvorrichtung 11 fließt, in dem Zustand, bei dem sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet. Die dritte Position ist weiter unterhalb der zweiten Position angeordnet.
  • Die obige Konfiguration unterdrückt eine Fluktuation einer Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 zu dem Stator 3 anzieht, auch wenn Strom, der in der Anregungsspule 2 fließt, fluktuiert, was es einfach macht, die Anziehungskraft zu stabilisieren.
  • Durch Stabilisieren der Anziehungskraft in Richtung D1 hinsichtlich des beweglichen Elements 4, wenn sich das bewegliche Element 4 an der ersten Position befindet, wird auch die Anziehungskraft in der umgekehrten Richtung zu Richtung D1 stabilisiert, die während eines Bewegens des beweglichen Elements in der umgekehrten Richtung zu Richtung D1 nötig ist. Dies ermöglicht der Schaltvorrichtung 14 in einfacher Weise den Schaltbetrieb zu beginnen, wenn ein Stromwert des Stroms, der durch die Kontaktvorrichtung 11 fließt, einen definierten Wert erreicht, was den Schaltbetrieb stabilisiert.
  • Das elektromagnetische Relais 100C der beispielhaften Ausführungsform weist die Haltevorrichtung 7 auf, die den Haltemagneten 71 aufweist, der als ein Permanentmagnet ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung 7 hält das bewegliche Element 4 an der dritten Position durch magnetischen Fluss, der von dem Haltemagnet 7 erzeugt wird, wenn das bewegliche Element 4 durch die Schaltvorrichtung 14 zu der dritten Position bewegt wird. Wenn die Schaltvorrichtung 14 betrieben wird (ausgelöst wird), hält die Haltevorrichtung 7 das bewegliche Element 4 und der dritten Position durch magnetischen Fluss, der von dem Haltemagnet 71 erzeugt wird, auch wenn die Speisung der Anregungsspule 141 später abgebrochen wird. Dies ermöglicht dem elektromagnetischen Relais 100C die Kontaktvorrichtung 11 in dem offenen Zustand zu halten, wenn ein anomaler Strom in der Kontaktvorrichtung 11 geflossen ist.
  • Es ist zu bemerken, dass die Schaltvorrichtung 14 in dem elektromagnetischen Relais 100C gemäß der beispielhaften Ausführungsform eine geeignete Konfiguration aufweisen kann, die das bewegliche Element 4 auf der gegenüberliegenden Seite des Stators 3 durch eine Anziehungskraft anzieht, die von der Anregungsspule 141 erzeugt wird. Beispielsweise kann die Richtung des magnetischen Flusses, der von der Anregungsspule 141 erzeugt wird, die gleiche Richtung aufweisen, wie die Richtung des magnetischen Flusses, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, oder kann die umgekehrte Richtung aufweisen. Wenn die Richtung des magnetischen Flusses, der von der Anregungsspule 141 erzeugt wird, die umgekehrte Richtung zu der Richtung des magnetischen Flusses ist, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, löscht die Schaltvorrichtung 14 den magnetischen Fluss aus, der bei dem beweglichen Element 4 erzeugt wird. Die Schaltvorrichtung 14 führt den Schaltbetrieb durch Bewegen des beweglichen Elements 4 zu der dritten Position durch die Federkraft der Rückführfeder 32 und der Anziehungskraft aus, die durch den magnetischen Fluss des Haltemagneten erzeugt wird. Im Kontrast dazu, wenn die Richtung des magnetischen Flusses, der an der Anregungsspule 141 erzeugt wird, die gleiche Richtung ist wie die Richtung des magnetischen Flusses, der von der Anregungsspule 2 erzeugt wird, führt die Schaltvorrichtung 14 den Schaltbetrieb durch Anziehen des beweglichen Elements zum Statur 143 durch die Anziehungskraft aus, die größer ist als die Anziehungskraft, die das bewegliche Element 4 durch den Statur 3 anzieht.
  • Obgleich die Kontaktvorrichtung 11 der beispielhaften Ausführungsform zwischen einer positiven Elektrode (Pluselektrode) der Batterie 101 und der Last 102 eingefügt ist, kann die Kontaktvorrichtung 11 zwischen einer negativen Elektrode (Minuselektrode) der Batterie 101 und der Last 102 eingeführt werden.
  • Es ist zu bemerken, dass die Schaltvorrichtung 14 der beispielhaften Ausführungsform auf die erste beispielhafte Ausführungsform, die erste Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform und die zweite Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform anwendbar ist.
  • DRITTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Als nächstes wird eine elektromagnetische Vorrichtung 1D und ein diese benutzendes elektromagnetisches Relais 100D gemäß der beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 8 beschrieben. Es ist zu bemerken, dass die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten wie denen in der elektromagnetischen Vorrichtung 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform zugewiesen sind und Beschreibungen davon ausgelassen werden.
  • Im übrigen ist es nicht darauf beschränkt, dass die obere Jochplatte 51 und der Statur 3, wie in 1 illustriert, separat gebildet sind, und die obere Jochplatte 51 und der Statur 3 können integral ausgeführt sein, wie es in 8 illustriert ist. Die elektromagnetische Vorrichtung 1D der beispielhaften Ausführungsform, die in 8 illustriert ist, umfasst die obere Jochplatte 54, die integral mit dem Statur 541 gebildet ist, anstelle der oberen Jochplatte 51 und des Stators 3 in der elektromagnetischen Vorrichtung 1. Die elektromagnetische Vorrichtung 1D umfasst ferner ein bewegliches Element 400 und eine Rückführfeder 401 anstelle des beweglichen Elements 4 und der Rückführfeder 32 der elektromagnetischen Vorrichtung 1.
  • Die obere Jochplatte 54 ist in einer rechteckigen Plattenform gebildet und der Statur 541 ist an ihrem Mittelabschnitt gebildet. Die weitere Struktur der oberen Jochplatte 54 ist die gleiche wie die der oberen Jochplatte 51, so dass eine Beschreibung davon ausgelassen wird.
  • Der Statur 541 ist mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form gebildet, die sich in der Richtung nach unten von einem Mittelabschnitt einer unteren Oberfläche der oberen Jochplatte 54 erstreckt. Der Statur 541 ist gebildet, um sich von der oberen Jochplatte 54 in der Richtung nach unten zu erstrecken. Der Statur 541 ist so gebildet, dass die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweist. Ein äußerer Durchmesser des Stators 541 ist so gebildet, dass er im wesentlichen die gleiche Größe wie der äußere Durchmesser des Stators 3 in der ersten beispielhaften Ausführungsform aufweist. Ein Bereich, der in der Richtung nach unten von einer unteren Oberfläche der oberen Jochplatte 54 in dem Statur 541 (Abschnitt des Stators 541) ist in dem zylindrischen Gehäuse 53 untergebracht. Ein Loch mit der gleichen Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 ist in der unteren Oberfläche des Stators 541 gebildet. Schaft 41 wird durch das Loch geführt.
  • Das bewegliche Element 400 ist ein beweglicher Eisenkern, der in Säulenform gebildet ist. Das bewegliche Element 400 ist auf der unteren Seite des Stators 541 in einem aufgenommen Zustand in dem zylindrischen Körper 53 angeordnet. Eine obere Endfläche des beweglichen Elements 400 liegt der unteren Endfläche des Stators 541 gegenüber. Ein äußerer Durchmesser des beweglichen Elements 400 ist so gebildet, dass er im wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser des Stators 541. Das bewegliche Element 400 ist entlang der Richtung D1 in einem Zustand beweglich, in dem es die gleiche Achse wie die Mittelachse der Anregungsspule 2 aufweist. Das bewegliche Element 400 ist zwischen der ersten Position, an der seine obere Endfläche in Kontakt mit der unteren Endfläche des Stators 541 ist, und der zweiten Position beweglich, bei der seine obere Endfläche von der unteren Endfläche des Stators 541 entfernt und damit nicht in Kontakt ist. Die untere Endfläche des Stators 541, die zum Kontakt mit dem beweglichen Element 400 vorgesehen ist, wird als Kontaktfläche 542 bezeichnet. Das heißt, die Position, an der sich das bewegliche Element 400 in Kontakt mit der Kontaktfläche 542 befindet, wird die erste Position.
  • Bei dem beweglichen Element 400 ist ein Gehäuseraum 402, der an seiner unteren Endoberfläche geöffnet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form aufweist, gebildet. Eine Mittelachse des Gehäuseraums 402 ist die gleiche Achse wie die des beweglichen Elements 400. Die Rückführfeder 401 ist in dem Gehäuseraum 402 untergebracht. Die Rückführfeder 401 ist eine Spiralfeder, die in Kontakt mit dem Stator 541 und dem beweglichen Element 400 ist, um das bewegliche Element 400 in Richtung der Richtung nach unten (zweite Position) vorzuspannen. Die Rückführfeder 401 ist in dem Gehäuseraum 402 untergebracht, während sie komprimiert ist, wenn das bewegliche Element 400 zu dem Stator 541 angezogen ist, zum Bewegen von der zweiten Position zu der ersten Position, wodurch ermöglicht wird, dass das bewegliche Element 400 in Kontakt mit dem Stator 541 kommt. Der Schaft 41 ist durch das Innere der Rückführfeder 401 geführt. Ein distales Ende des Schafts 41, der sich innerhalb des Gehäuseraums 421 und der Rückführfeder 401 erstreckt, ist an dem beweglichen Element 400 fixiert.
  • Wie oben beschrieben ist der Stator 541 der beispielhaften Ausführungsform intergral mit dem ersten Ende (obere Jochplatte 54 in der beispielhaften Ausführungsform) des Jochs gebildet.
  • Die obige Konfiguration macht es einfach, den Stator 541 und das erste Ende des Jochs (obere Jochplatte 54) magnetisch zu kombinieren und die Position des Stators 541 gegenüber dem Joch 5 zu fixieren, indem das erste Ende des Jochs 5 (obere Jochplatte 54) und der Stator 541 integral gebildet sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform ist ein Gehäuseraum 402 zum Aufnehmen der Rückführfeder 401 in dem beweglichen Element 4 gebildet. Folglich ist es nicht nötig, einen Gehäuseraum zum Aufnehmen einer Rückführfeder in dem Stator 541 zu bilden, was es einfach macht, den Stator 541 zu bilden. Ferner ist es möglich, die Zahl von Teilen der elektromagnetischen Vorrichtung 1D durch integrales Bilden des Stators 541 und der oberen Jochplatte 54 zu reduzieren.
  • Es ist zu bemerken, dass ähnlich zur beispielhaften Ausführungsform, die obere Jochplatte 51 und der Stator 3 integral bei der ersten beispielhaften Ausführungsform, der ersten Modifikation der ersten beispielhaften Ausführungsform, der zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform gebildet sein können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A, 1B, 1C, 1D
    elektromagnetische Vorrichtung
    11
    Kontaktvorrichtung
    100, 100A, 100B, 100C, 100D
    elektromagnetisches Relais
    2, 141
    Anregungsspule
    3, 143, 541
    Stator
    4, 400
    bewegliches Element
    43
    Stufenabschnitt
    44
    Nicht-Kontaktabschnitt
    441
    untere Endfläche
    45
    Kontaktabschnitt
    541
    bere Endfläche
    5, 144
    Joch
    50, 50C
    Jochseitenplatte
    51, 54
    obere Jochplatte (erstes Ende)
    52
    untere Jochplatte (zweites Ende)
    6
    Jocherweiterung
    61
    Stufenabschnitt
    62
    Kleindurchmesserabschnitt
    63
    Großdurchmesserabschnitt
    64
    Ende (Ende in Richtung D1 der Jocherweiterung 6)
    31, 542
    Kontaktfläche (Bereich des Stators, der für ein Kontakt mit dem beweglichen Element vorgesehen ist)
    121
    beweglicher Kontakt
    122
    fixierter Kontakt
    D1
    Richtung
    F1, F2, F3
    magnetischer Fluss

Claims (5)

  1. Elektromagnetische Vorrichtung, mit: einer Anregungsspule, einem Stator, der magnetisch mit der Anregungsspule kombiniert ist, einem beweglichen Element, das, wenn Strom in der Anregungsspule fließt, ausgestaltet ist, durch magnetischen Fluss, der in der Anregungsspule erzeugt wird, von dem Stator angezogen zu werden, um sich in eine erste Richtung zu bewegen, und sich an eine Position zu bewegen, um in Kontakt mit dem Stator zu sein, einem Joch, das ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und einen Teil eines magnetischen Pfades für den magnetischen Fluss bildet, der von der Anregungsspule erzeugt wird, und einer Jocherweiterung, die mit dem zweiten Ende des Jochs verbunden ist und magnetisch mit dem Joch, dem Stator und dem beweglichen Element kombiniert ist, wobei das erste Ende des Jochs magnetisch mit dem Stator kombiniert ist, das zweite Ende des Jochs an einer Seite einer zweiten Richtung positioniert ist, die hinsichtlich des beweglichen Elements eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, und ein Ende der Jocherweiterung in der ersten Richtung hinsichtlich eines Endes des Stators in der zweiten Richtung an einer Seite der ersten Richtung angeordnet ist.
  2. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stator und das Joch getrennt gebildet sind.
  3. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stator und das Joch integral gebildet sind.
  4. Elektromagnetische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das bewegliche Element einen Kontaktabschnitt zum In-Kontakt-Kommen mit dem Stator und einen Nicht-Kontakt-Abschnitt aufweist, der nicht in Kontakt mit dem Stator kommt, und in einer dritten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung ein Abstand von einer äußeren Oberfläche des Nicht-Kontaktabschnitts zu einer inneren Oberfläche der Jocherweiterung größer ist als ein Abstand von einer äußeren Oberfläche des Kontaktabschnitts zu der inneren Oberfläche der Jocherweiterung.
  5. Elektromagnetisches Relais, mit: der elektromagnetischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einer Kontaktvorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung einen fixierten Kontakt und einen beweglichen Kontakt aufweist, sich der bewegliche Kontakt mit einer Bewegung des beweglichen Elements bewegt, der bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem fixierten Kontakt ist, wenn das bewegliche Element in dem Kontakt mit dem Stator ist, und der bewegliche Kontakt von dem fixierten Kontakt entfernt ist, wenn das bewegliche Element von dem Stator entfernt ist und die elektromagnetische Vorrichtung und die Kontaktvorrichtung entlang der ersten Richtung ausgerichtet sind.
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