DE112019004018T5

DE112019004018T5 - Relais

Info

Publication number: DE112019004018T5
Application number: DE112019004018.9T
Authority: DE
Inventors: Kohei OTSUKA; Ryota Minowa; Hiroyuki Iwasaka; Yasuo Hayashida; Shingo Mori; Naoki Kawaguchi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2021-04-29
Also published as: CN112567491A; US11450498B2; JP2020027729A; US20210304993A1; JP7135567B2; WO2020031402A1

Abstract

Eine erste Kontaktposition (P1) zwischen einem ersten festen Kontakt (11) und einem ersten bewegbaren Kontakt (13) befindet sich zwischen einem Magnet (51) zur Bogenlöschung und einer Kontaktstückhaltereinheit (8) in der Längsrichtung eines bewegbaren Kontaktstücks (7). Eine Partikelansaugeinheit (53) ist so angeordnet, dass die erste Kontaktposition (P1) eine Region (A1) zwischen der Partikelansaugeinheit (53) und der Kontaktstückhaltereinheit (8) nicht überlappt. Eine magnetische Kraft, die die Partikelansaugeinheit (53) in der Kontaktstückhaltereinheit (8) ausübt, ist größer als eine magnetische Kraft, die vom Magnet (51) zur Bogenlöschung in der Kontaktstückhaltereinheit (8) ausgeübt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft ein Relais.
STAND DER TECHNIK
Einige Relais sind mit einem Magnet zur Bogenlöschung, die an Kontaktpunkten erfolgt, ausgestattet. Im Patentdokument 1 sind beispielsweise zwei Magnete so angeordnet, dass sie in Längsrichtung eines bewegbaren Kontaktstücks einander entgegenwirken. Das bewegbare Kontaktstück ist zwischen den zwei Magneten angeordnet. Wenn ein Bogen zwischen den Kontaktpunkten erzeugt wird, wirkt eine Lorentzkraft auf den Bogen aufgrund der magnetischen Kraft der Magnete. Dadurch wird der Bogen dadurch, dass er gestreckt wird, schnell gelöscht.
<Dokument des Stands der Technik>
<Patentdokument>
Patentdokument 1: JP 2016-12504A
ZUSAMMENFASSUNG
<Technische Aufgabe>
Auf der anderen Seite ist das Relais mit einer Kontaktstückhaltereinheit konfiguriert, die das bewegbare Kontaktstück hält. Die Kontaktstückhaltereinheit schließt beispielsweise Komponenten wie einen Halter, eine Antriebswelle und eine Feder ein, die am bewegbaren Kontaktstück montiert sind. Wenn das bewegbare Kontaktstück arbeitet, um die Kontakte zu öffnen und zu schließen, werden aufgrund der Reibung zwischen dem bewegbaren Kontaktstück und der Kontaktstückhaltereinheit oder der Reibung zwischen den Komponenten der Kontaktstückhaltereinheit Abriebpartikel erzeugt.
Bei einem mit einem Magnet ausgestatteten Relais gemäß der obigen Beschreibung werden die Abriebpartikel durch die magnetische Kraft des Magnets vom Magnet angezogen. Wenn daher der bewegbare Kontakt und der feste Kontakt zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit angeordnet sind, können die Abriebpartikel zwischen dem bewegbaren Kontakt und dem festen Kontakt gefangen werden. In diesem Fall kann der Kontaktwiderstand zwischen den Kontakten groß werden und die Erregungsleistung vermindern.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, in der Lage zu sein, einen Bogen schnell mit einem Magnet zu löschen und die Verminderung der Erregungsleistung aufgrund von Abriebpartikeln zu reduzieren.
<Lösung der Aufgabe>
Ein Relais nach einem Aspekt schließt einen ersten festen Kontakt, einen zweiten festen Kontakt, ein bewegbares Kontaktstück, eine Kontaktstückhaltereinheit, einen Magnet zur Bogenlöschung und eine Partikelansaugeinheit ein. Das bewegbare Kontaktstück schließt einen ersten bewegbaren Kontakt und einen zweiten bewegbaren Kontakt ein, die getrennt voneinander in einer Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet sind. Das bewegbare Kontaktstück ist in einer Richtung angeordnet, in der der erste bewegbare Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt mit dem ersten festen Kontakt und dem zweiten festen Kontakt in Berührung kommen und in einer Richtung, in der sie vom ersten festen Kontakt und dem zweiten festen Kontakt getrennt sind. Die Kontaktstückhaltereinheit hält das bewegbare Kontaktstück. Der Magnet ist seitlich zum bewegbaren Kontaktstück in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet. Die Partikelansaugeinheit übt eine magnetische Kraft aus, so dass die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Partikel angesaugt werden.
Eine erste Kontaktposition zwischen dem ersten festen Kontakt und dem ersten bewegbaren Kontakt befindet sich zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks. Die Partikelansaugeinheit ist so angeordnet, dass die erste Kontaktposition die Region zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit nicht überlappt. Die von der Partikelansaugeinheit in der Kontaktstückhaltereinheit ausgeübte magnetische Kraft ist größer als eine magnetische Kraft, die vom Magnet in der Kontaktstückhaltereinheit ausgeübt wird.
Beim Relais nach diesem ersten Aspekt kann ein Bogen schnell durch den Magnet gelöscht werden. Sogar wenn verschleißbedingt Abriebpartikel in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugt werden, können die Abriebpartikel zudem von der Partikelansaugeinheit angesaugt werden. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko zu reduzieren, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten. Folglich kann eine Herabsetzung der Erregungsleistung aufgrund von Abriebpartikeln reduziert werden.
Die Partikelansaugeinheit in der Kontaktstückhaltereinheit kann eine Magnetflussdichte aufweisen, die größer ist als eine Magnetflussdichte des Magnets in der Kontaktstückhaltereinheit. In diesem Fall werden die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Abriebpartikel stärker zur Partikelansaugeinheit angezogen als zum Magnet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Die Partikelansaugeinheit kann in einer Richtung angeordnet werden, die die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks zur Kontaktstückhaltereinheit schneidet. In diesem Fall werden die Abriebpartikel von der Partikelansaugeinheit angesaugt und bewegen sich in eine Richtung, die sich von der Richtung zur ersten Kontaktposition unterscheidet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Die Partikelansaugeinheit kann entfernt von der Kontaktstückhaltereinheit in der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet werden, die die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks schneidet. In diesem Fall werden die Abriebpartikel von der Partikelansaugeinheit angesaugt und bewegen sich in eine Richtung, die sich von der Richtung zur ersten Kontaktposition unterscheidet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Der Abstand zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit in der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks kann kleiner sein als der Abstand zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks. In diesem Fall ist die Partikelansaugeinheit näher an der Kontaktstückhaltereinheit als der Magnet in der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet. Daher werden die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Abriebpartikel stärker zur Partikelansaugeinheit angezogen als zum Magnet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Die Partikel ansaugeinheit kann entfernt von der Kontaktstückhaltereinheit in einer Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet werden. In diesem Fall werden die Abriebpartikel von der Partikelansaugeinheit angesaugt und bewegen sich in eine Richtung, die sich von der Richtung zur ersten Kontaktposition unterscheidet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Der Abstand zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks kann kleiner sein als der Abstand zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks. In diesem Fall ist die Partikelansaugeinheit näher an der Kontaktstückhaltereinheit als der Magnet in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet. Daher werden die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Abriebpartikel stärker zur Partikelansaugeinheit angezogen als zum Magnet. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Mindestens ein Teil der Partikelansaugeinheit kann zwischen der ersten Kontaktposition und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks liegen. In diesem Fall werden die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Abriebpartikel von der Partikelansaugeinheit angesaugt, so dass es vermieden wird, dass sie die erste Kontaktposition erreichen. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt und dem ersten festen Kontakt gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Bei der Partikelansaugeinheit kann es sich um einen Permanentmagnet handeln. In diesem Fall können die Abriebpartikel durch die vom Permanentmagnet erzeugte magnetische Kraft angezogen werden.
Die Partikelansaugeinheit kann ein Joch einschließen, dass mit dem Magnet zur Bogenlöschung verbunden ist. In diesem Fall können die Abriebpartikel vom Magnetfluss angesaugt werden, der vom Bogenlöschmagnet erzeugt und vom Joch geleitet wird.
Die Partikelansaugeinheit kann einen Permanentmagnet und ein Joch einschließen, das mit dem Permanentmagnet verbunden ist. In diesem Fall können die Abriebpartikel vom Magnetfluss angesaugt werden, der vom Permanentmagnet erzeugt und vom Joch herbeigeführt wird.
Das Relais kann zudem ein Abdeckelement einschließen, das die Partikelansaugeinheit abdeckt. In diesem Fall kann die Partikelansaugeinheit vor dem am Kontaktpunkt erzeugten Bogen geschützt werden.
Das Relais kann zudem eine magnetische Abschirmung einschließen. Die magnetische Abschirmung kann zwischen der ersten Kontaktposition und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks eingeschlossen sein. In diesem Fall kann die Anziehungskraft auf die Abriebpartikel durch die Partikelansaugeinheit relativ erhöht werden, indem die magnetische Kraft geschwächt wird, die vom Magnet zur Bogenlöschung auf die Abriebpartikel ausgeübt wird.
Die Partikelansaugeinheit kann eine Oberfläche mit einer unebenen Struktur aufweisen. In diesem Fall können mehr Abriebpartikel zur Partikelansaugeinheit gesammelt werden.
<Wirkungen der Erfindung>
Erfindungsgemäß kann der Bogen schnell durch einen Magnet gelöscht werden, und die Minderung der Erregungsleistung aufgrund von Abriebpartikeln kann reduziert werden.
Figurenliste

1 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt mit der Darstellung eines Relais nach der ersten Ausführungsform.
2 zeigt ein Diagramm mit der Darstellung des Betriebs eines bewegbaren Kontaktstücks.
3 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses des Relais nach der ersten Ausführungsform.
4 zeigt ein Diagramm mit der Darstellung der Stärke von Magnetflüssen des Magnets und des Staubansaugabschnitts nach der ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer zweiten Ausführungsform.
6 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer dritten Ausführungsform.
7 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer vierten Ausführungsform.
8 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer fünften Ausführungsform.
9 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer sechsten Ausführungsform.
10 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb eines Kontaktgehäuses eines Relais nach einer siebten Ausführungsform.
11 zeigt ein Diagramm mit der Darstellung einer Konfiguration eines Schmutzaufnahmeabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird ein Relais 1 nach der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt mit der Darstellung eines Relais 1a nach einer ersten Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 1 schließt das Relais 1a ein Gehäuse 2, eine Kontaktvorrichtung 3 und eine Antriebsvorrichtung 4 ein. In der nachfolgenden Schreibung ist eine jede Richtung oben/unten/links/rechts gleichbedeutend mit einer jeden Richtung oben/unten/links/rechts in 1. Darüber hinaus ist die Vorwärts-rückwärts-Richtung als Richtung zu verstehen, die senkrecht zur Papieroberfläche aus 1 angeordnet ist. Jedoch stellen die Definitionen dieser Richtungen keine Einschränkung für die Anordnungsrichtung des Relais 1a dar.
Das Gehäuse 2 beherbergt die Kontaktvorrichtung 3 und die Antriebsvorrichtung 4. Das Gehäuse 2 besteht aus einem isolierenden Kunstharz. Das Gehäuse 2 schließt einen Gehäusekörper 2a und einen Deckel 2b ein. Die Kontaktvorrichtung 3 und die Antriebsvorrichtung 4 sind im Gehäusekörper 2a angeordnet. Der Deckel 2b ist separat vom Gehäusekörper 2a. Der Deckel 2b ist am Gehäusekörper 2a angebracht. Der Gehäusekörper 2a schließt ein Kontaktgehäuse 18 und ein Außengehäuse 19 ein. Das Kontaktgehäuse 18 definiert einen ersten Lagerabschnitt S1 und einen zweiten Lagerabschnitt S2 im Gehäuse 2. Der erste Lagerabschnitt S1 beherbergt innenseitig die Kontaktvorrichtung 3. Der zweite Lagerabschnitt S2 beherbergt innenseitig die Antriebsvorrichtung 4. Das Außengehäuse 19 beherbergt innenseitig das Kontaktgehäuse 18.
Die Kontaktvorrichtung 3 schließt einen ersten festen Anschluss 5, einen zweiten festen Anschluss 6, ein bewegbares Kontaktstück 7 und eine Kontaktstückhaltereinheit 8 ein. Der erste feste Anschluss 5, der zweite feste Anschluss 6 und das bewegbare Kontaktstück 7 sind aus einem leitenden Werkstoff wie Kupfer gefertigt. Der erste feste Anschluss 5 schließt einen ersten festen Kontakt 11 ein. Der zweite feste Anschluss 6 schließt einen zweiten festen Kontakt 12 ein. Der erste feste Kontakt 11 und der zweite feste Kontakt 12 sind getrennt voneinander in der Links-rechts-Richtung angeordnet.
Das bewegbare Kontaktstück 7 erstreckt sich in Links-rechts-Richtung. In dieser Ausführungsform stimmt die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 mit dessen Links-rechts-Richtung überein. Das bewegbare Kontaktstück 7 schließt einen ersten bewegbaren Kontakt 13 und einen zweiten bewegbaren Kontakt 14 ein. Der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 sind getrennt voneinander in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Der erste bewegbare Kontakt 13 ist so angeordnet, dass er dem ersten festen Kontakt 11 zugewandt ist. Der zweite bewegbare Kontakt 14 ist so angeordnet, dass er dem zweiten festen Kontakt 12 zugewandt ist.
Das bewegbare Kontaktstück 7 schließt einen ersten Endabschnitt 7a und einen zweiten Endabschnitt 7b ein. Der erste Endabschnitt 7a ist ein Endabschnitt des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung. Der zweite Endabschnitt 7b ist der andere Endabschnitt des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung. In dieser Ausführungsform ist der erste Endabschnitt 7a der linke Endabschnitt des bewegbaren Kontaktstücks 7. Der zweite Endabschnitt 7b ist der rechte Endabschnitt des bewegbaren Kontaktstücks 7. Der erste bewegbare Kontakt 13 ist zwischen der Mitte des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung und dem ersten Endabschnitt 7a angeordnet. Der zweite bewegbare Kontakt 14 ist zwischen der Mitte des bewegbaren Kontaktstücks 7 und dem zweiten Endabschnitt 7b in der Links-rechts-Richtung angeordnet.
Das bewegbare Kontaktstück 7 ist so angeordnet, dass es in die Aufwärts-abwärts-Richtung bewegbar ist. Insbesondere ist das bewegbare Kontaktstück 7 beweglich in einer Kontaktrichtung Z1 und einer Trennrichtung Z2 angeordnet. Die Kontaktrichtung Z1 ist die Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 mit dem ersten festen Kontakt 11 und dem zweiten festen Kontakt 12 in Berührung kommen (abwärts in 1). Die Trennrichtung Z2 ist die Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 vom ersten festen Kontakt 11 und dem zweiten festen Kontakt 12 getrennt sind (aufwärts in 1).
Die Kontaktstückhaltereinheit 8 hält das bewegbare Kontaktstück 7. Die Kontaktstückhaltereinheit 8 hält das bewegbare Kontaktstück 7 in der Mitte des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung. Daher hält die Kontaktstückhaltereinheit 8 das bewegbare Kontaktstück 7 an einer Position zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 13 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 in der Links-rechts-Richtung.
Die Kontaktstückhaltereinheit 8 schließt eine Antriebswelle 15, einen Halter 16 und eine Kontaktfeder 17 ein. Die Antriebswelle 15, der Halter 16 und die Kontaktfeder 17 bestehen aus einem Metall wie rostfreiem Stahl. Die Antriebswelle 15, der Halter 16 und die Kontaktfeder 17 können jedoch aus einem anderen Metall als rostfreiem Stahl gefertigt sein. Alternativ kann ein Teil der Kontaktstückhaltereinheit 8 aus einem anderen Werkstoff als Metall wie Kunstharz bestehen.
Die Antriebswelle 15 erstreckt sich in die Aufwärts-abwärts-Richtung. Die Antriebswelle 15 verbindet das bewegbare Kontaktstück 7 und die Antriebsvorrichtung 4. Die Antriebswelle 15 ist beweglich in der Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2 angeordnet. Der Halter 16 ist mit dem bewegbaren Kontaktstück 7 verbunden und hält das bewegbare Kontaktstück 7. Die Kontaktfeder 17 ist zwischen der Antriebswelle 15 und dem Halter 16 angeordnet. Die Antriebswelle 15 ist mit dem Halter 16 mittels einer Kontaktfeder 17 verbunden.
Der erste feste Anschluss 5 schließt einen ersten Kontaktträgerabschnitt 21 und einen ersten externen Verbindungsabschnitt 24 ein. Der erste Kontaktträgerabschnitt 21 trägt den ersten festen Kontakt 11 im Gehäuse 2. Der erste externe Verbindungsabschnitt 24 ist mit dem ersten Kontaktträgerabschnitt 21 verbunden. Der erste externe Verbindungsabschnitt 24 ragt vom Gehäuse 2 nach außen. Der erste externe Verbindungsabschnitt 24 kann in einem Stück mit dem ersten Kontaktträgerabschnitt 21 ausgeformt sein. Alternativ kann der erste externe Verbindungsabschnitt 24 vom ersten Kontaktträgerabschnitt 21 getrennt sein.
Der zweite feste Anschluss 6 schließt einen zweiten Kontaktträgerabschnitt 31 und einen zweiten externen Verbindungsabschnitt 34 ein. Der zweite Kontaktträgerabschnitt 31 trägt den zweiten festen Kontakt 12 im Gehäuse 2. Der zweite externe Verbindungsabschnitt 34 ist mit dem zweiten Kontaktträgerabschnitt 31 verbunden. Der zweite externe Verbindungsabschnitt 34 ragt vom Gehäuse 2 nach außen. Der zweite externe Verbindungsabschnitt 34 kann in einem Stück mit dem zweiten Kontaktträgerabschnitt 31 ausgeformt sein. Alternativ kann der zweite externe Verbindungsabschnitt 34 vom zweiten Kontaktträgerabschnitt 31 getrennt sein.
Die Antriebsvorrichtung 4 erzeugt eine Antriebskraft für die Betätigung des bewegbaren Kontaktstücks 7. Die Antriebsvorrichtung 4 betätigt das bewegbare Kontaktstück 7 durch eine elektromagnetische Kraft. Die Antriebsvorrichtung 4 ist unter dem bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet. Die Antriebsvorrichtung 4 schließt eine Spule 41, eine Rolle 42, einen eisernen Kern 43, eine Rückholfeder 44 und ein Joch 45 ein.
Die Spule 41 ist um die Rolle 42 gewunden. Die Spule 41 und die Rolle 42 sind koaxial zur Antriebswelle 15 angeordnet. Die Rolle 42 weist ein Loch 42a auf, das in der axialen Richtung der Rolle 42 eindringt. Der eiserne Kern 43 und die Rückholfeder 44 sind in ein Loch 42a der Rolle 42 eingefügt. Das Joch 45 ist mit dem eisernen Kern 43 verbunden.
Das Joch 45 schließt ein erstes Joch 45a und ein zweites Joch 45b ein. Das erste Joch 45a ist zwischen der Kontaktvorrichtung 3 und der Rolle 42 angeordnet. Das zweite Joch 45b ist mit dem ersten Joch 45a verbunden. Das zweite Joch 45b besitzt eine U-Form. Das zweite Joch 45b ist an beiden Seiten der Spule 41 und an der entgegengesetzten Seite des ersten Jochs 45a im Vergleich zur Spule 41 angeordnet.
Der eiserne Kern 43 schließt einen festen eisernen Kern 43a, einen bewegbaren eisernen Kern 43b und einen ringförmigen eisernen Kern 43c ein. Der feste eiserne Kern 43a ist am zweiten Joch 45b fixiert. Der ringförmige eiserne Kern 43c ist in Kontakt mit dem ersten Joch 45a. Der bewegbare eiserne Kern 43b ist vom festen eisernen Kern 43a und dem ringförmigen eisernen Kern 43c getrennt. Der bewegbare eiserne Kern 43b ist beweglich in der Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2 angeordnet. Der bewegbare eiserne Kern 43b bewegt sich im ringförmigen eisernen Kern 43c. Der bewegbare eiserne Kern 43c ist mit der Antriebswelle 15 verbunden. Die Rückholfeder 44 ist zwischen dem bewegbaren eisernen Kern 43b und dem festen eisernen Kern 43a angeordnet. Die Rückholfeder 44 forciert den bewegbaren eisernen Kern 43b in die Trennrichtung Z2.
Im Folgenden wird der Betrieb des Relais 1a beschrieben. 2 zeigt ein Diagramm mit der Darstellung des Betriebs des bewegbaren Kontaktstücks 7. Wenn die Spule 41 nicht aufgrund des elektrischen Stroms, der durch sie fließt, erregt ist, befindet sich die Antriebswelle 15 in einem gepressten Zustand in der Trennrichtung Z2 durch die elastische Kraft der Rückholfeder 44 zusammen mit dem bewegbaren eisernen Kern 43b. Daher befindet sich das bewegbare Kontaktstück 7 ebenfalls in einem gepressten Zustand in der Trennrichtung Z2, und der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 nehmen gemäß der Darstellung in 2A einen offenen Zustand, getrennt vom ersten festen Kontakt 11 und vom zweiten festen Kontakt 12, ein.
Wenn die Spule 41 durch einen elektrischen Strom, der durch sie fließt, erregt ist, bewegt sich der bewegbare eiserne Kern 43b in die Kontaktrichtung Z1 gegen die elastische Kraft der Rückholfeder 44 aufgrund der elektromagnetischen Kraft der Spule 41. Daraus folgt, dass sich die Antriebswelle 15, der Halter 16 und das bewegbare Kontaktstück 7 gemäß der Darstellung in 2B alle in die Kontaktrichtung Z1 bewegen, wodurch der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 mit dem ersten festen Kontakt 11 und dem zweiten festen Kontakt 12 in Berührung kommen.
Wenn der elektrische Strom zur Spule 41 unterbrochen wird und die Spule 41 entmagnetisiert wird, wird die Antriebswelle 15 zusammen mit dem bewegbaren eisernen Kern 43b durch die elastische Kraft der Rückholfeder 44 in die Trennrichtung Z2 gepresst. Aus diesem Grund kehren der erste bewegbare Kontakt 13 und der zweite bewegbare Kontakt 14 in den offenen Zustand gemäß der Darstellung in 2A zurück, wenn das bewegbare Kontaktstück 7 auch in die Trennrichtung Z2 gepresst wird.
3 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration innerhalb des Relais 1a im Kontaktgehäuse 18. In 3 sind die Positionen des bewegbaren Kontaktstücks 7 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 durch eine gestrichelte Linie angegeben. Gemäß der Darstellung in 1 und 3 schließt das Relais 1a einen ersten Magnet 51 und einen zweiten Magnet 52 ein. Der erste Magnet 51 und der zweite Magnet 52 sind Permanentmagnete zum Löschen eines zwischen den Kontakten erzeugten Bogens.
Der erste Magnet 51 und der zweite Magnet 52 sind getrennt voneinander in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Der erste Magnet 51 ist auf einer Seite des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Der zweite Magnet 52 ist auf einer Seite des bewegbaren Kontaktstücks 7 in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Insbesondere ist der erste Magnet 51 linksseitig des bewegbaren Kontaktstücks 7 angeordnet. Entsprechend wird die Position zwischen dem ersten festen Kontakt 11 und dem ersten bewegbaren Kontakt 13 (im Folgenden als „erste Kontaktposition PI“ bezeichnet) zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung festgelegt. Der zweite Magnet 52 ist auf der rechten Seite des bewegbaren Kontaktstücks 7 angeordnet. Entsprechend wird die Position zwischen dem zweiten festen Kontakt 12 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 (im Folgenden als „zweite Kontaktposition P2“ bezeichnet) zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung festgelegt.
Der erste Magnet 51 und der zweite Magnet 52 sind so angeordnet, dass deren selbe Pole einander zugewandt sind. Insbesondere schließt der erste Magnet 51 eine erste Oberfläche 51S ein, die dem bewegbaren Kontaktstück 7 zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche S1N auf der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche 51S. Der zweite Magnet 52 schließt eine erste Oberfläche 52S ein, die dem bewegbaren Kontaktstück 7 zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 52N auf der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche 52S. Die erste Oberfläche 51S des ersten Magnets 51 und die erste Oberfläche 52S des zweiten Magnets 52 sind beide S-Pole. Die zweite Oberfläche 51N des ersten Magnets 51 und die zweite Oberfläche 52N des zweiten Magnets 52 sind beide N-Pole.
Das Relais 1a schließt zudem ein Joch 47 ein. Das Joch 47 verbindet den ersten Magnet 51 und den zweiten Magnet 52. Insbesondere ist das Joch 47 mit der zweiten Oberfläche 51N des ersten Magnets 51 verbunden. Das Joch 47 ist mit der zweiten Oberfläche 52N des zweiten Magnets 52 verbunden.
Das Relais 1a schließt eine erste Partikelansaugeinheit 53 und eine zweite Partikelansaugeinheit 54 ein. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 bewirken, dass eine magnetische Kraft ausgeübt wird, so dass die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugten Partikel angesaugt werden. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind Permanentmagnete. Gemäß der Darstellung in 3 sind die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 getrennt voneinander in Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet. In dieser Ausführungsform stimmt die Vorwärts-rückwärts-Richtung mit der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 überein, die die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 schneidet.
Die erste Partikelansaugeinheit 53 ist auf einer Seite in der Vorwärts-rückwärts-Richtung im Vergleich zum bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet. Die zweite Partikelansaugeinheit 54 ist auf der anderen Seite in der Vorwärts-rückwärts-Richtung im Vergleich zum bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet. Mit anderen Worten ist das bewegbare Kontaktstück 7 zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet.
Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind so angeordnet, dass sie der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung zugewandt sind. Die erste Partikelansaugeinheit 53 weist eine Länge in der Links-rechts-Richtung auf, die kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 13 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 in der Links-rechts-Richtung. Die zweite Partikelansaugeinheit 54 weist eine Länge in der Links-rechts-Richtung auf, die kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 13 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 in der Links-rechts-Richtung.
Der Abstand zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung ist kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der zweiten Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung. Insbesondere ist der Abstand zwischen der Partikelansaugeinheit 53 und dem Halter 16 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und dem Halter 16 in der Links-rechts-Richtung. Der Abstand zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Antriebswelle 15 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung ist kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Antriebswelle 15 in der Links-rechts-Richtung.
Der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung ist kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung. Insbesondere ist der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und dem Halter 16 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und dem Halter 16 in der Links-rechts-Richtung. Der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Antriebswelle 15 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung ist kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Antriebswelle 15 in der Links-rechts-Richtung.
Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind so angeordnet, dass ihre selben Pole einander zugewandt sind. Insbesondere schließt die erste Partikelansaugeinheit 53 eine erste Oberfläche 53N ein, die dem bewegbaren Kontaktstück 7 zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 53 S auf der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche 53N. Die zweite Partikelansaugeinheit 54 schließt eine erste Oberfläche 54N ein, die dem bewegbaren Kontaktstück 7 zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 54S auf der entgegengesetzten Seite der ersten Oberfläche 54N. Sowohl die erste Oberfläche 53N der ersten Partikelansaugeinheit 53 als auch die erste Oberfläche 54N der zweiten Partikelansaugeinheit 54 sind N-Pole. Die zweite Oberfläche 53S der ersten Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Oberfläche 54S der zweiten Partikelansaugeinheit 54 sind beide S-Pole.
Gemäß der Darstellung in 3 erlauben die Anordnungen des ersten Magnets 51, des zweiten Magnets 52, der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 gemäß der obigen Beschreibung Magnetflüsse B1 und B2, die erzeugt werden, um in der Links-rechts-Richtung zwischen dem ersten festen Kontakt 11 und dem ersten bewegbaren Kontakt 13 zu fließen. Zudem werden Magnetflüsse B3 und B4 erzeugt, um in der Links-rechts-Richtung zwischen dem zweiten festen Kontakt 12 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 zu fließen. Insbesondere werden die Magnetflüsse B1 und B2 zwischen dem ersten festen Kontakt 11 und dem ersten bewegbaren Kontakt 13 erzeugt, um von der Mitte in der Links-rechts-Richtung hinführend zum ersten Endabschnitt 7a zu fließen. Magnetflüsse B3 und B4 werden zwischen dem zweiten festen Kontakt 12 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 erzeugt, um von der Mitte in der Links-rechts-Richtung hinführend zum zweiten Endabschnitt 7b zu fließen.
Wenn daher im bewegbaren Kontaktstück 7 ein Strom von links nach rechts fließt, wirkt eine Lorentz-Kraft in Vorwärts-rückwärts-Richtung gemäß der Darstellung durch die Pfeile F1 und F2 in 3. Wenn zudem im bewegbaren Kontaktstück 7 ein Strom von rechts nach links fließt, wirkt in der Vorwärts-rückwärts-Richtung eine Lorentz-Kraft gemäß der Darstellung durch die Pfeile F3 und F4 in 3. Folglich wird der Bogen in der durch die Pfeile F1 bis F4 angezeigten Richtung gestreckt und kann schnell gelöscht werden.
4 zeigt ein Diagramm mit der Darstellung einer Anordnung von Magnetflüssen des ersten Magnets 51, des zweiten Magnets 52, der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54. In 4 zeigen die abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien C1, C2, D1 und D2 jeweils die Positionen der Magnetflüsse, aufweisend die gleichen Magnetflussdichten im ersten Magnet 51, zweiten Magnet 52, in der ersten Partikelansaugeinheit 53 und in der zweiten Partikelansaugeinheit 54.
Gemäß der Darstellung in 4 ist die Position C1 des Magnetflusses des ersten Magnets 51 weiter von der Kontaktstückhaltereinheit 8 entfernt als von der Position D1 des Magnetflusses der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Position D2 des Magnetflusses der zweiten Partikelansaugeinheit 54. Daher ist die Magnetflussdichte der ersten Partikelansaugeinheit 53 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des ersten Magnets 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8. Ebenso ist die Magnetflussdichte der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des ersten Magnets 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8. Daher ist die magnetische Kraft, die von der ersten Partikelansaugeinheit 53 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, größer als die magnetische Kraft, die vom ersten Magnet 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird. Zudem ist die magnetische Kraft, die von der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, größer als die magnetische Kraft, die vom ersten Magnet 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird.
Die Position C2 des Magnetflusses des zweiten Magnets 5251 ist weiter von der Kontaktstückhaltereinheit 8 entfernt als die Position D1 des Magnetflusses der ersten Partikelansaugeinheit 53 und die Position D2 des Magnetflusses der zweiten Partikelansaugeinheit 54. Daher ist die Magnetflussdichte der ersten Partikelansaugeinheit 53 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des zweiten Magnets 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8. Ebenso ist die Magnetflussdichte der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des zweiten Magnets 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8. Daher ist die magnetische Kraft, die von der ersten Partikelansaugeinheit 53 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, größer als die magnetische Kraft, die vom zweiten Magnet 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird. Zudem ist die magnetische Kraft, die von der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, größer als die magnetische Kraft, die vom zweiten Magnet 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird.
In 4 veranschaulicht die durch Schraffur gekennzeichnete Region A1 eine Region zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8. Die erste Partikelansaugeinheit 53 ist so angeordnet, dass die erste Kontaktposition P1 und die zweite Kontaktposition P2 bei der Sicht aus der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 die Region A1 nicht überlappen, die zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 angeordnet ist. In 3 veranschaulicht die durch Schraffur gekennzeichnete Region A2 eine Region zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8. Die zweite Partikelansaugeinheit 54 ist so angeordnet, dass die erste Kontaktposition P1 und die zweite Kontaktposition P2 bei der Sicht aus der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 die Region A2 nicht überlappen, die zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 angeordnet ist.
Beim Relais 1a nach der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die Abriebpartikel von der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 angesaugt, auch wenn die Abriebpartikel in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugt werden. Daher besteht die Möglichkeit, das Risiko zu reduzieren, dass die Abriebpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 13 und dem ersten festen Kontakt 11 und zwischen dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 und dem zweiten festen Kontakt 12 gefangen werden könnten. Folglich kann eine Herabsetzung der Erregungsleistung aufgrund von Abriebpartikeln reduziert werden.
Auch wenn das Relais 1a nach der ersten Ausführungsform oben beschrieben wurde, ist die Anordnung der Partikelansaugeinheiten nicht auf die der ersten Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden. 5 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 in einem Relais 1b nach einer zweiten Ausführungsform. Die anderen Konfigurationen des Relais 1b sind dieselben wie die des Relais 1a der ersten Ausführungsform.
In 5 zeigen die abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien C1, C2, D1 und D2 jeweils die Positionen der Magnetflüsse, aufweisend die gleichen Magnetflussdichten im ersten Magnet 51, zweiten Magnet 52, in der ersten Partikelansaugeinheit 53 und in der zweiten Partikelansaugeinheit 54 wie in 4. Zudem zeigt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie D1' die Position des Magnetflusses, aufweisend eine Magnetflussdichte, die höher ist als die Magnetflussdichte an der Position D1 in der ersten Partikelansaugeinheit 53. Die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie D2' zeigt die Position des Magnetflusses, aufweisend eine Magnetflussdichte, die höher ist als die Magnetflussdichte an der Position D2 in der zweiten Partikelansaugeinheit 54.
Gemäß der Darstellung in 5 sind die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 weit entfernt von der Kontaktstückhaltereinheit 8 im Vergleich zur ersten, oben beschriebenen Ausführungsform angeordnet. Jedoch werden Magnete, die eine stärkere magnetische Kraft aufweisen als die der ersten Ausführungsform, für die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 genutzt. Entsprechend ist die Magnetflussdichte der ersten Partikelansaugeinheit 53 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des ersten Magnets 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 und die Magnetflussdichte des zweiten Magnets 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8. Zudem ist die Magnetflussdichte der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer als die Magnetflussdichte des ersten Magnets 51 in der Kontaktstückhaltereinheit 8 und die Magnetflussdichte des zweiten Magnets 52 in der Kontaktstückhaltereinheit 8.
In 5 ist der Abstand zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit. Ebenso ist der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8. Jedoch kann der Abstand zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 größer oder gleich dem Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und dem Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 sein. Der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 kann größer oder gleich dem Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 sein. Auch in einem solchen Fall werden Magnete mit einer stärkeren magnetischen Kraft als die des ersten Magnets 51 und des zweiten Magnets 52 für die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 genutzt, wodurch Schmutzpartikel von der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 angesaugt werden können.
6 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 in einem Relais 1c nach einer dritten Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 6 schließt das Relais 1c eine erste Partikelansaugeinheit 53, eine zweite Partikelansaugeinheit 54, eine dritte Partikelansaugeinheit 55 und eine vierte Partikelansaugeinheit 56 ein. Die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 bedecken die Kontaktstückhaltereinheit 8 von deren vorderen, hinteren, linken und rechten Seite. Folglich ist die Position D1 der Magnetflüsse der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 so angeordnet, dass sie die Kontaktstückhaltereinheit 8 von deren vorderen, hinteren, linken und rechten Seite umgibt.
Insbesondere sind die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung zum bewegbaren Kontaktstück 7 wie in der ersten Ausführungsform angeordnet. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 befindet sich zwischen der ersten Kontaktposition P1 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung. Die vierte Partikelansaugeinheit 56 befindet sich zwischen der zweiten Kontaktposition P2 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung.
Die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 sind beispielsweise an der Kontaktstückhaltereinheit 8 montiert. Jedoch können die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 am Kontaktgehäuse 18 montiert sein. Alternativ kann ein Teil der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 an der Kontaktstückhaltereinheit 8 montiert sein. Ein Teil der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 kann am Kontaktgehäuse 18 montiert sein.
Beim Relais 1c nach der dritten Ausführungsform sind die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 ähnlich wie in der ersten Ausführungsform in der Lage, die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugten Schmutzpartikel anzusaugen. Zudem werden die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugten Schmutzpartikel von der dritten Partikelansaugeinheit 55 angesaugt, so dass sie die erste Kontaktposition P1 zwischen dem ersten festen Kontakt 11 und dem ersten bewegbaren Kontakt 13 nicht erreichen. Folglich besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Schmutzpartikel zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 13 und dem ersten festen Kontakt 11 gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
Zudem werden die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugten Abriebpartikel von der vierten Partikelansaugeinheit 56 angesaugt, so dass sie die zweite Kontaktposition P2 zwischen dem zweiten festen Kontakt 12 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 nicht erreichen. Folglich besteht die Möglichkeit, das Risiko, dass die Schmutzpartikel zwischen dem zweiten bewegbaren Kontakt 14 und dem zweiten festen Kontakt 12 gefangen werden könnten, wirkungsvoller zu reduzieren.
7 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 in einem Relais 1d nach einer vierten Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 7 schließt das Relais 1d die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 ein. Die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 sind getrennt von der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 angeordnet.
Insbesondere sind die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 getrennt vom bewegbaren Kontaktstück 7 in der Trennrichtung Z2 angeordnet. Das heißt, dass die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 über dem bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet sind. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind getrennt vom bewegbaren Kontaktstück 7 in der Kontaktrichtung Z1 angeordnet. Das heißt, dass die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 unter dem bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet sind.
Der Abstand zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 sind kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7. Der Abstand zwischen der dritten Partikelansaugeinheit 55 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen der vierten Partikelansaugeinheit 56 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7 sind kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Magnet 51 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 und der Abstand zwischen dem zweiten Magnet 52 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 7.
In 7 zeigt D1 die Positionen der Magnetflüsse der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54, aufweisend dieselben Magnetflussdichten wie die an den Magnetflusspositionen C1 und C2 des ersten Magnets 51 und des zweiten Magnets 52. D2 zeigt die Positionen der Magnetflüsse der dritten Partikelansaugeinheit 55 und der vierten Partikelansaugeinheit 56, aufweisend dieselben Magnetflussdichten wie die an den Magnetflusspositionen C1 und C2 des ersten Magnets 51 und des zweiten Magnets 52.
Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform können die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 erzeugten Abriebpartikel beim Relais 1d nach der vierten Ausführungsform von der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 angesaugt werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 weggelassen werden können. Das heißt, dass die Partikelansaugeinheiten nur über dem bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet sein können. Alternativ können die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 weggelassen werden. Das heißt, dass die Partikelansaugeinheiten nur unter dem bewegbaren Kontaktstück 7 angeordnet sein können.
8 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 in einem Relais 1e nach einer fünften Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 8 schließt das Relais 1e die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 ein. Die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 sind Joche. Die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 sind aus einem magnetischen Werkstoff wie Eisen ausgeformt. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind mit dem ersten Magnet 51 mittels eines ersten Jochs 48 verbunden. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind mit dem zweiten Magnet 52 mittels eines zweiten Jochs 49 verbunden.
Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind getrennt voneinander in Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind getrennt voneinander in Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die dritte Partikelansaugeinheit 55 sind getrennt voneinander in Links-rechts-Richtung angeordnet. Die zweite Partikelansaugeinheit 54 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind getrennt voneinander in Links-rechts-Richtung angeordnet. Das bewegbare Kontaktstück 7 ist zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 und auch zwischen der dritten Partikelansaugeinheit 55 und der vierten Partikelansaugeinheit 56 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet.
Beim Relais 1e nach der fünften Ausführungsform wird der vom ersten Magnet 51 erzeugte Magnetfluss zur Löschung eines Bogens von der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 geleitet. Ebenso wird der vom zweiten Magnet 52 zur Löschung eines Bogens erzeugte Magnetfluss von der dritten Partikelansaugeinheit 55 und der vierten Partikelansaugeinheit 56 geleitet. Folglich werden die Schmutzpartikel von der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 angesaugt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anordnung der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 als Joche nicht auf die der fünften Ausführungsform beschränkt ist und geändert werden kann. Beispielsweise können die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 im Relais 1d nach der vierten Ausführungsform als Joche konfiguriert werden.
9 ist eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 eines Relais 1f nach einer sechsten Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 9 schließt das Relais 1f die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 53-56 ein. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind Permanentmagnete. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind Joche.
Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind getrennt voneinander in Vorwärts-rückwärts-Richtung wie beim Relais 1a nach der ersten Ausführungsform angeordnet. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 ist mit der ersten Partikelansaugeinheit 53 verbunden und ragt aus der ersten Partikelansaugeinheit 53 hinführend zum bewegbaren Kontaktstück 7 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung hervor. Die vierte Partikelansaugeinheit 56 ist mit der zweiten Partikelansaugeinheit 54 verbunden und ragt aus der zweiten Partikelansaugeinheit 54 hinführend zum bewegbaren Kontaktstück 7 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung hervor. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 und die vierte Partikelansaugeinheit 56 sind getrennt voneinander in Links-rechts-Richtung angeordnet.
Die Kontaktstückhaltereinheit 8 ist zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet. Die Kontaktstückhaltereinheit 8 ist zwischen der dritten Partikelansaugeinheit 55 und der vierten Partikelansaugeinheit 56 in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Die dritte Partikelansaugeinheit 55 befindet sich zwischen der ersten Kontaktposition P1 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung. Die vierte Partikelansaugeinheit 56 befindet sich zwischen der zweiten Kontaktposition P2 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung.
Beim Relais 1f nach der sechsten Ausführungsform können die Abriebpartikel vom Magnetfluss angesaugt werden, der von der ersten Partikelansaugeinheit 53 erzeugt und von der dritten Partikelansaugeinheit 55 geleitet wird. Die Abriebpartikel können zudem vom Magnetfluss angesaugt werden, der von der zweiten Partikelansaugeinheit 54 erzeugt und von der vierten Partikelansaugeinheit 56 geleitet wird.
10 zeigt eine Draufsicht mit der Darstellung einer Konfiguration im Kontaktgehäuse 18 in einem Relais 1g nach einer siebten Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 10 schließt das Relais 1f eine erste Partikelansaugeinheit 53, eine zweite Partikelansaugeinheit 54, eine erste magnetische Abschirmung 61 und eine zweite magnetische Abschirmung 62 ein. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind Permanentmagnete. Die erste Partikelansaugeinheit 53 und die zweite Partikelansaugeinheit 54 sind getrennt voneinander in Vorwärts-rückwärts-Richtung wie beim Relais 1a nach der ersten Ausführungsform angeordnet. Die erste magnetische Abschirmung 61 und die zweite magnetische Abschirmung 62 bestehen aus einem magnetischen Werkstoff wie Eisen. Die erste magnetische Abschirmung 61 und die zweite magnetische Abschirmung 62 schirmen Magnetismus ab.
Die erste magnetische Abschirmung 61 ist mit der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 verbunden und erstreckt sich in der Vorwärts-rückwärts-Richtung. Die vierte magnetische Abschirmung 56 ist mit der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 verbunden und erstreckt sich in der Vorwärts-rückwärts-Richtung. Die erste magnetische Abschirmung 61 und die zweite magnetische Abschirmung 62 sind getrennt voneinander in der Links-rechts-Richtung angeordnet.
Die Kontaktstückhaltereinheit 8 ist zwischen der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 in der Vorwärts-rückwärts-Richtung angeordnet. Die Kontaktstückhaltereinheit 8 ist zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 61 und der zweiten magnetischen Abschirmung 62 in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Die erste magnetische Abschirmung 61 ist zwischen der ersten Kontaktposition P1 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung angeordnet. Die zweite magnetische Abschirmung 62 ist zwischen der zweiten Kontaktposition P2 und der Kontaktstückhaltereinheit 8 in der Links-rechts-Richtung angeordnet.
Beim Relais 1g nach der siebten Ausführungsform wird die magnetische Kraft des ersten Magnets 51, die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, um einen Bogen zu löschen, von der ersten magnetischen Abschirmung 61 abgeschwächt. Ebenso wird die magnetische Kraft des zweiten Magnets 52, die in der Kontaktstückhaltereinheit 8 ausgeübt wird, um einen Bogen zu löschen, durch die zweite magnetische Abschirmung 62 abgeschwächt. Folglich kann die Saugkraft der ersten Partikelansaugeinheit 53 und der zweiten Partikelansaugeinheit 54 auf die Schmutzpartikel relativ erhöht werden.
Obgleich oben die Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, ist diese Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und möglich sind verschiedene Varianten, ohne vom Erfindungskonzept abzuweichen. Beispielsweise kann die Konfiguration der Antriebsvorrichtung 4 geändert werden. Die Form oder Anordnung der Spule 41, der Rolle 42, des eisernen Kerns 43, der Rückholfeder 44 oder des Jochs 45 kann geändert werden. Die Form oder Anordnung des Gehäuses 2 kann geändert werden.
In der obigen Ausführungsform zieht die Antriebsvorrichtung 4 die Antriebswelle 15 zur Spule 41 und dadurch bewegt sich das bewegbare Kontaktstück 7 in die Kontaktrichtung Z1. Wenn die Antriebsvorrichtung 4 die Antriebswelle 15 von der Seite der Spule 41 drückt, bewegt sich das bewegbare Kontaktstück 7 in die Trennrichtung Z2. Jedoch kann die Antriebsvorrichtung 4 die Antriebswelle 15 zur Spule 41 ziehen, so dass sich das bewegbare Kontaktstück 7 in die Trennrichtung Z2 bewegt. Die Antriebsvorrichtung 4 kann die Antriebswelle 15 von der Seite der Spule 41 drücken, so dass sich das bewegbare Kontaktstück 7 in die Kontaktrichtung Z1 bewegt. Das heißt, dass sich die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 gegenüber denen in der oben beschriebenen Ausführungsform umgekehrt angeordnet sein können.
Die Formen oder Anordnungen des ersten festen Anschlusses 5, des zweiten festen Anschlusses 6 und des bewegbaren Kontaktstücks 7 können geändert werden. Beispielsweise kann der erste feste Anschluss 5 eine Form aufweisen, die hinführend zur Seite der Spule 41 vom ersten Kontaktträgerabschnitt 21 winkelig ist. Der zweite feste Anschluss 6 kann eine Form aufweisen, die hinführend zur Seite der Spule 41 vom zweiten Kontaktträgerabschnitt 31 winkelig ist.
Der erste feste Kontakt 11 kann vom ersten festen Anschluss 5 getrennt sein oder kann in einem Stück mit dem ersten festen Anschluss 5 ausgebildet sein. Der zweite feste Kontakt 12 kann vom zweiten festen Anschluss 6 getrennt sein oder kann in einem Stück mit dem zweiten festen Anschluss 6 ausgebildet sein. Der erste bewegbare Kontakt 13 kann vom bewegbaren Kontaktstück 7 getrennt sein oder kann in einem Stück mit dem bewegbaren Kontaktstück 7 ausgebildet sein. Der zweite bewegbare Kontakt 14 kann vom bewegbaren Kontaktstück 7 getrennt sein oder kann in einem Stück mit dem bewegbaren Kontaktstück 7 ausgebildet sein.
Die Polaritäten des ersten Magnets 51, des zweiten Magnets 52 und der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 sind nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschränkt und können geändert werden. Die Anordnungen des ersten Magnets 51, des zweiten Magnets 52 und der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 sind nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschränkt und können geändert werden. Die Konfigurationen der ersten bis vierten Partikelansaugeinheit 53-56 sind nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschränkt und können geändert werden.
Gemäß der Darstellung in 11A kann die erste Partikelansaugeinheit 53 beispielsweise mit einem Abdeckelement 63 bedeckt werden. Das Abdeckelement 63 besteht beispielsweise aus Kunstharz. Durch das Abdecken der ersten Partikelansaugeinheit 53 mit dem Abdeckelement 63 kann so die erste Partikelansaugeinheit 53 vor dem am Kontaktpunkt erzeugten Bogen geschützt werden. Ähnlich können die erste bis vierte Partikelansaugeinheit 54-56 mit einem Abdeckelement bedeckt werden.
Gemäß der Darstellung in 11B kann die erste Partikelansaugeinheit 53 eine Oberfläche mit einer unebenen Struktur aufweisen. Alternativ kann das Abdeckelement 63, das die erste Partikelansaugeinheit 53 bedeckt, eine Oberfläche mit einer unebenen Struktur aufweisen. In diesem Fall können mehr Abriebpartikel in der ersten Partikelansaugeinheit 53 gesammelt werden. Ähnlich können die zweite bis vierte Partikelansaugeinheiten 54-56 eine unebene Struktur aufweisen.
industrielle Anwendung>
Erfindungsgemäß kann der Bogen schnell durch einen Magnet gelöscht werden, und die Minderung der Erregungsleistung aufgrund von Abriebpartikeln kann reduziert werden.
Bezugszeichenliste

7: bewegbares Kontaktstück
8: Kontaktstückhaltereinheit
11: erster fester Kontakt
12: zweiter fester Kontakt
13: erster bewegbarer Kontakt
14: zweiter bewegbarer Kontakt
51: erster Magnet
53: erster Schmutzabsaugabschnitt
61: erste magnetische Abschirmung
63: Abdeckelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016012504 A [0003]

Claims

Relais, umfassend: einen ersten festen Kontakt; einen zweiten festen Kontakt; ein bewegbares Kontaktstück, einschließend einen ersten bewegbaren Kontakt und einen zweiten bewegbaren Kontakt, die getrennt voneinander in einer Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet sind, wobei das bewegbare Kontaktstück beweglich in einer Richtung positioniert ist, in der der erste bewegbare Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt mit dem ersten festen Kontakt und dem zweiten festen Kontakt in Berührung kommen, und in einer Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt vom ersten festen Kontakt und dem zweiten festen Kontakt getrennt sind; eine Kontaktstückhaltereinheit, die das bewegbare Kontaktstück hält; einen Magnet zur Bogenlöschung, wobei der Magnet seitlich zum bewegbaren Kontaktstück in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet ist, und eine Partikelansaugeinheit zur Ausübung einer magnetischen Kraft, so dass die in der Kontaktstückhaltereinheit erzeugten Partikel angesaugt werden, wobei sich eine erste Kontaktposition zwischen dem ersten festen Kontakt und dem ersten bewegbaren Kontakt zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks befindet, die Partikelansaugeinheit so angeordnet ist, dass die erste Kontaktposition eine Region zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit nicht überlappt, und die von der Partikelansaugeinheit in der Kontaktstückhaltereinheit ausgeübte magnetische Kraft größer ist als eine magnetische Kraft, die vom Magnet in der Kontaktstückhaltereinheit ausgeübt wird.
Relais nach Anspruch 1, wobei eine Magnetflussdichte der Partikelansaugeinheit in der Kontaktstückhaltereinheit größer ist als eine Magnetflussdichte des Magnets in der Kontaktstückhaltereinheit.
Relais nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Partikelansaugeinheit in einer Richtung angeordnet ist, die die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks zur Kontaktstückhaltereinheit schneidet.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikelansaugeinheit entfernt von der Kontaktstückhaltereinheit in einer Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet ist, die die Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks schneidet.
Relais nach Anspruch 4, wobei ein Abstand zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit in der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks kleiner ist als der Abstand zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikelansaugeinheit entfernt von der Kontaktstückhaltereinheit in einer Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet ist.
Relais nach Anspruch 6, wobei ein Abstand zwischen der Partikelansaugeinheit und der Kontaktstückhaltereinheit in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks kleiner ist als der Abstand zwischen dem Magnet und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Teil der Partikelansaugeinheit zwischen der ersten Kontaktposition und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks liegt.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Partikelansaugeinheit ein Permanentmagnet ist.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Partikelansaugeinheit ein Joch einschließt, das mit dem Magnet zur Bogenlöschung verbunden ist.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Partikelansaugeinheit einen Permanentmagnet und ein Joch einschließt, das mit dem Permanentmagnet verbunden ist.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zudem umfassend: ein Abdeckelement, das die Partikelansaugeinheit abdeckt.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zudem umfassend: eine magnetische Abschirmung zwischen der ersten Kontaktposition und der Kontaktstückhaltereinheit in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks.
Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Partikelansaugeinheit eine Oberfläche mit einer unebenen Struktur aufweist.