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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais.
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STAND DER TECHNIK
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Üblicherweise sind elektromagnetische Relais bekannt, die einen Stromkreis öffnen und schließen. Beispielsweise schließt ein elektromagnetisches Relais des Patentdokuments 1 einen festen Anschluss, einen festen Kontakt, der am festen Anschluss angeordnet ist, ein bewegbares Kontaktstück und einen bewegbaren Kontakt ein, der am bewegbaren Kontaktstück angeordnet ist. Der bewegbare Kontakt kann mit dem festen Kontakt verbunden werden, und der Stromkreis wird geöffnet und geschlossen, wenn der bewegbare Kontakt mit dem festen Kontakt in Kontakt kommt oder vom festen Kontakt getrennt wird. Zudem ist das elektromagnetische Relais mit einem Permanentmagnet ausgestattet, um einen Bogen auszudehnen, der erzeugt wird, wenn der bewegbare Kontakt vom festen Kontakt getrennt wird (siehe Patentdokument 1).
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<Dokument des Stands der Technik>
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<Patentdokument>
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[Patentdokument 1]
Japanisches Patent Nr. 6281301 -
ZUSAMMENFASSUNG
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<Technische Aufgabe>
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Im elektromagnetischen Relais aus dem Patentdokument 1 steht der feste Kontakt aus dem festen Anschluss hinführend zum bewegbaren Kontakt hervor. Darüber hinaus steht der bewegbare Kontakt aus dem bewegbaren Kontaktstück hinführend zum festen Kontakt hervor. Deswegen bildet sich eine Stufe zwischen dem festen Kontakt und dem festen Anschluss und zwischen dem bewegbaren Kontakt und dem bewegbaren Kontaktstück.
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Wenn sich eine Stufe zwischen dem festen Kontakt und dem festen Anschluss und zwischen dem bewegbaren Kontakt und dem bewegbaren Kontaktstück befindet, wenn ein Bogen erzeugt wird, bleibt der Bogen an der Stufe hängen und die Ausdehnung des Bogens wird verhindert. Dafür muss ein stärkerer Magnet als notwendig verwendet werden, um den Bogen auszudehnen. Wenn zudem der Bogen hängen bleibt, wird eine Bogenlöschungszeit lang, so dass der Verbrauch der Kontakte groß wird und die Lebensdauer des elektromagnetischen Relais verkürzt werden kann.
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Ein Ziel dieser Erfindung ist es, das Hängenbleiben eines Bogens zu reduzieren, wenn ein bewegbarer Kontakt von einem festen Kontakt getrennt wird.
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<Lösung der Aufgabe>
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(1) Das elektromagnetische Relais nach einem Aspekt dieser Erfindung schließt einen festen Anschluss, ein bewegbares Kontaktstück, einen ersten Kontakt, einen zweiten Kontakt, eine Antriebswelle und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ein. Der feste Anschluss schließt die erste Oberfläche ein. Das bewegbare Kontaktstück schließt eine zweite Oberfläche ein, die angeordnet ist, um der ersten Oberfläche zugewandt zu sein. Der erste Kontakt ist entweder im festen Anschluss oder im bewegbaren Kontaktstück eingebettet, um entweder mit der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche bündig abzuschließen. Der zweite Kontakt ist am anderen Teil, d. h. jeweils entweder am festen Anschluss oder dem bewegbaren Kontaktstück, angeordnet, um dem ersten Kontakt zugewandt zu sein. Der zweite Kontakt steht aus der anderen Oberfläche, d. h. jeweils der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche, hinführend zum ersten Kontakt hervor und schließt eine Kontaktoberfläche ein, die kleiner ist als der erste Kontakt, wenn von einer Richtung betrachtet, die dem ersten Kontakt zugewandt ist. Die Antriebswelle ist beweglich fest mit dem bewegbaren Kontaktstück verbunden. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung bewegt die Antriebswelle in eine Kontaktrichtung, in der der erste Kontakt und der zweite Kontakt miteinander in Kontakt kommen, und in eine Trennrichtung, in der der erste Kontakt und der zweite Kontakt voneinander getrennt sind.
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Bei diesem elektromagnetischen Relais ist der erste Kontakt entweder im festen Anschluss oder im bewegbaren Kontaktstück eingebettet, um entweder mit der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche bündig abzuschließen. Wenn der erste Kontakt zum Beispiel im festen Anschluss eingebettet ist, um bündig mit der zweiten Oberfläche des festen Anschlusses abzuschließen, befindet sich keine Stufe zwischen dem ersten Kontakt und dem festen Anschluss. Wenn ein Bogen erzeugt wird, besteht daher die Möglichkeit zu vermeiden, dass der Bogen zwischen dem ersten Kontakt und dem bewegbaren Kontaktstück hängen bleibt. Da der zweite Kontakt den ersten Kontakt mit einer Kontaktoberfläche berühren kann, die kleiner ist als der erste Kontakt, können der erste Kontakt und der zweite Kontakt zuverlässig miteinander in Kontakt gebracht werden, auch wenn sich die Position des bewegbaren Kontaktstücks verschiebt, wenn sich das bewegbare Kontaktstück bewegt. Dadurch besteht beispielsweise die Möglichkeit zu verhindern, dass der zweite Kontakt und der feste Anschluss in Kontakt miteinander kommen, wenn der erste Kontakt am zweiten festen Anschluss angeordnet ist und der zweite Kontakt am bewegbaren Kontaktstück angeordnet ist.
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(2) Vorzugsweise weist die erste Kontaktoberfläche des festen Anschlusses eine flache Form entlang der Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle verläuft, ist der erste Kontakt in den festen Anschluss eingebettet, um bündig mit der ersten Oberfläche abzuschließen, und steht der zweite Kontakt aus der zweiten Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks hinführend zum ersten Kontakt hervor. In diesem Fall besteht die Möglichkeit zu vermeiden, dass ein Bogen zwischen dem ersten Kontakt und dem festen Anschluss hängen bleibt. Da die erste Kontaktoberfläche zudem eine flache Form entlang der Richtung, die rechtwinkelig zur Antriebswelle verläuft, aufweist, können der erste Kontakt und der zweite Kontakt stabil miteinander in Kontakt gebracht werden.
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(3) Vorzugsweise schließt der feste Anschluss eine Vertiefung ein, die durch eine Vertiefung von der ersten Oberfläche in Kontaktrichtung ausgebildet ist, und der erste Kontakt ist in der Vertiefung des festen Anschlusses angeordnet. In diesem Fall kann der feste Kontakt einfach positioniert werden, wenn der feste Kontakt am festen Anschluss angeschweißt wird.
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(4) Vorzugsweise weist die zweite Kontaktoberfläche des bewegbaren Kontaktstücks eine flache Form entlang der Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle verläuft, ist der erste Kontakt im bewegbaren Kontaktstück eingebettet, um bündig mit der zweiten Oberfläche abzuschließen, und steht der zweite Kontakt aus der ersten Oberfläche des festen Anschlusses hinführend zum zweiten Kontakt hervor. In diesem Fall besteht die Möglichkeit zu vermeiden, dass ein Bogen zwischen dem ersten Kontakt und dem bewegbaren Kontaktstück hängen bleibt. Da die erste Kontaktoberfläche zudem eine flache Form entlang der Richtung, die rechtwinkelig zur Antriebswelle verläuft, aufweist, können der erste Kontakt und der zweite Kontakt stabil miteinander in Kontakt gebracht werden.
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(5) Vorzugsweise schließt das bewegbare Kontaktstück eine Vertiefung ein, die durch die Vertiefung von der zweiten Oberfläche in Trennrichtung ausgebildet ist, und der zweite Kontakt ist in der Vertiefung des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet. In diesem Fall kann der bewegbare Kontakt einfach positioniert werden, wenn der bewegbare Kontakt am bewegbaren Kontaktstück angeschweißt wird.
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(6) Das elektromagnetische Relais nach einem weiteren Aspekt dieser Erfindung schließt einen ersten festen Anschluss, einen zweiten festen Anschluss, ein bewegbares Kontaktstück, einen ersten festen Kontakt, einen zweiten festen Kontakt, einen ersten bewegbaren Kontakt, einen zweiten bewegbaren Kontakt, eine Antriebswelle und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ein. Der erste feste Anschluss schließt die erste Oberfläche ein. Der zweite feste Anschluss schließt die zweite Oberfläche ein und ist in einem Abstand vom ersten festen Anschluss angeordnet. Das bewegbare Kontaktstück schließt eine dritte Oberfläche ein, die angeordnet ist, um der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche zugewandt zu sein. Der erste feste Kontakt ist ein Kathodenkontakt und ist im ersten festen Anschluss eingebettet, um bündig mit der ersten Oberfläche abzuschließen. Der zweite feste Kontakt steht aus der zweiten Oberfläche des zweiten festen Anschlusses hinführend zur dritten Oberfläche hervor. Der erste bewegbare Kontakt ist angeordnet, um dem ersten festen Kontakt zugewandt zu sein, kann mit dem ersten festen Kontakt verbunden werden und steht aus der dritten Oberfläche hinführend zur ersten Oberfläche hervor. Der zweite bewegbare Kontakt ist angeordnet, um dem zweiten festen Kontakt zugewandt zu sein, kann mit dem zweiten festen Kontakt verbunden werden und ist im bewegbaren Kontaktstück eingebettet, um bündig mit der dritten Oberfläche abzuschließen. Die Antriebswelle ist beweglich fest mit dem bewegbaren Kontaktstück verbunden. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung bewegt die Antriebswelle in eine Richtung, in der der erste feste Kontakt und der erste bewegbare Kontakt miteinander in Kontakt kommen und der zweite feste Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt miteinander in Kontakt kommen, und in eine Richtung, in der der erste feste Kontakt und der erste bewegbare Kontakt getrennt voneinander sind und der zweite feste Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt getrennt voneinander sind. Der erste bewegbare Kontakt schließt eine erste Kontaktoberfläche ein, die kleiner ist als der erste feste Kontakt, wenn von einer Richtung betrachtet, die dem ersten festen Kontakt zugewandt ist. Der zweite feste Kontakt schließt eine zweite Kontaktoberfläche ein, die kleiner ist als der zweite bewegbare Kontakt, wenn von einer Richtung betrachtet, die dem zweiten bewegbaren Kontakt zugewandt ist. Der erste feste Kontakt und der zweite bewegbare Kontakt sind Kathodenkontakte.
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Bei diesem elektromagnetischen Relais besteht, wenn das elektromagnetische Relais Polarität aufweist, beispielsweise die Möglichkeit, das Hängenbleiben eines Bogens zu reduzieren, indem eine Stufe am kathodenseitigen Kontakt, wo es schwierig ist, den Bogen auszudehnen, beseitigt wird.
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<Wirkungen der Erfindung>
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Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, das Hängenbleiben des Bogens zu reduzieren, wenn der bewegbare Kontakt vom festen Kontakt getrennt wird.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Relais nach einer Ausführungsform dieser Erfindung.
- 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Umfangs eines bewegbaren Kontaktstücks.
- 3 zeigt eine Ansicht eines Umfangs eines ersten festen Kontakts, betrachtet von einer Trennrichtungsseite.
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Relais, wenn eine Spannung an eine Spule angelegt wird.
- 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Umfangs eines bewegbaren Kontaktstücks nach einer ersten Ausführungsvariante.
- 6 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Umfangs eines bewegbaren Kontaktstücks nach einer zweiten Ausführungsvariante.
- 7 zeigt eine vergrößerte schematische Ansicht rund um ein bewegbares Kontaktstück nach einer dritten Ausführungsvariante.
- 8 zeigt eine vergrößerte schematische Ansicht rund um ein bewegbares Kontaktstück nach einer vierten Ausführungsvariante.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen eines elektromagnetischen Relais nach einem Aspekt dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Querschnittsansicht des elektromagnetischen Relais 100. Gemäß der Darstellung in 1 schließt das elektromagnetische Relais 100 eine Aufnahme 2, eine Kontaktvorrichtung 3, eine Antriebswelle 4 und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 ein. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Richtung, in die sich eine Achse Ax der Antriebswelle 4 erstreckt, als „Axialrichtung“ bezeichnet. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird zudem eine obere Seite in 1 als „oben“ bezeichnet, eine untere Seite als „unten“, eine linke Seite als „links“ und eine rechte Seite als „rechts“, um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern. In dieser Ausführungsform entspricht eine Kontaktrichtung Z1 einer Abwärtsrichtung in 1. Zudem entspricht eine Trennrichtung Z2 einer Aufwärtsrichtung in 1. Detaillierte Angaben zur Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2 werden im weiteren Verlauf beschrieben.
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Die Aufnahme 2 schließt ein Gehäuse 2a und einen Deckel 2b ein. Das Gehäuse 2a besitzt eine im Wesentlichen viereckige Kastenform, und ein oberer Teil ist offen. Der Deckel 2b bedeckt den oberen Teil des Gehäuses 2a. Eine Innenseite der Aufnahme 2 ist durch das Gehäuse 2a und den Deckel 2b abgedichtet. Das Gehäuse 2a und der Deckel 2b bestehen aus einem Isolationsmaterial. Die Kontaktvorrichtung 3, die Antriebswelle 4 und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 sind in der Aufnahme 2 untergebracht.
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In der Aufnahme 2 sind ein Kontaktgehäuse 11, in dem die Kontaktvorrichtung 3 untergebracht ist, und ein Kontaktdeckel 12, der einen oberen Teil des Kontaktgehäuses 11 abdeckt, angeordnet. Das Kontaktgehäuse 11 und der Kontaktdeckel 12 bestehen aus einem Isolationsmaterial.
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Das Kontaktgehäuse 11 schließt einen Bodenabschnitt 11a, einen zylindrischen Abschnitt 11b, einen ersten Kontaktträgerabschnitt 11c und einen zweiten Kontaktträgerabschnitt 11d ein. Der Bodenabschnitt 11a ist in einer rechteckigen Form und einer Plattenform ausgebildet. Die Längsrichtung des Bodenabschnitts 11a stimmt mit der Links-rechts-Richtung in 1 überein.
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Der zylindrische Abschnitt 11b erstreckt sich in einer zylindrischen Form in Axialrichtung. Der zylindrische Abschnitt 11b steht aus der Mitte des Bodenabschnitts 11a nach unten hervor und steht aus der Mitte des Bodenabschnitts 11a nach oben hervor. Der zylindrische Abschnitt 11b schließt ein Durchführungsloch 18 ein, das axial in den Bodenabschnitt 11a eindringt. Das Durchführungsloch 18 dringt in die Mitte des Bodenabschnitts 11a in Axialrichtung ein. Die Antriebswelle 4 dringt in das Durchführungsloch 18 in Axialrichtung ein.
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Der erste Kontaktträgerabschnitt 11c ist an der linken Seite der Mitte des Bodenabschnitts 11a in Längsrichtung angeordnet. Der erste Kontaktträgerabschnitt 11c ist so ausgeformt, dass er in einer rechteckigen Form vom Bodenabschnitt 11a nach oben ragt. Der zweite Kontaktträgerabschnitt 11d ist an der rechten Seite der Mitte des Bodenabschnitts 11a in Längsrichtung angeordnet. Der zweite Kontaktträgerabschnitt 11d ist so ausgeformt, dass er in einer rechteckigen Form vom Bodenabschnitt 11a nach oben ragt.
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Der Kontaktdeckel 12 bedeckt den oberen Teil des Kontaktgehäuses 11. Der Kontaktdeckel 12 schließt eine Bogenausdehnungswand 12a ein, die sich hinführend zum Bodenabschnitt 11a erstreckt. Die Bogenausdehnungswand 12a besteht beispielsweise aus einem Kunstharz oder einem keramischen Werkstoff wie Aluminiumoxid.
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Die Kontaktvorrichtung 3 schließt einen ersten festen Anschluss 14, einen zweiten festen Anschluss 15, einen ersten festen Kontakt 16, einen zweiten festen Kontakt 17, ein bewegbares Kontaktstück 20, einen ersten bewegbaren Kontakt 26, einen zweiten bewegbaren Kontakt 27 und einen Kontaktstückhalterabschnitt 30 ein. Der erste feste Anschluss 14, der zweite feste Anschluss 15, der erste feste Kontakt 16, der zweite feste Kontakt 17, das bewegbare Kontaktstück 20, der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 sind aus einem leitenden Werkstoff gefertigt.
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Der erste feste Anschluss 14 erstreckt sich in Links-rechts-Richtung und wird in der Aufnahme 2 vom ersten Kontaktträgerabschnitt 11c des ersten Kontaktgehäuses 11 getragen. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Umfangs des bewegbaren Kontaktstücks 20 aus 1. 3 zeigt eine Ansicht eines Umfangs des ersten festen Kontakts 16, betrachtet von der Seite der Trennrichtung Z2. Gemäß der Darstellung in 1 bis 3 schließt der erste feste Anschluss 14 eine erste Oberfläche 14a, eine Vertiefung 14b und einen externen Verbindungsabschnitt 14c ein.
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Die erste Oberfläche 14a ist auf einem Teil der Oberfläche auf der Seite der Trennrichtung Z2 in der Aufnahme 2 bereitgestellt. Die erste Oberfläche 14a weist eine flache Form entlang einer Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle 4 verläuft. Mindestens ein Teil der ersten Oberfläche 14a überlappt das bewegbare Kontaktstück 20 in Axialrichtung. Die Vertiefung 14b ist so ausgebildet, dass sie in Kontaktrichtung Z1 von der ersten Oberfläche 14a vertieft ist. Gemäß der Darstellung in 3 ist die Vertiefung 14b von der ersten Oberfläche 14a umgeben, wenn von der Seite der Trennrichtung Z2 aus betrachtet. Der externe Verbindungsabschnitt 14c steht aus dem Gehäuse 2a in Links-rechts-Richtung hervor.
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Der zweite feste Anschluss 15 erstreckt sich in Links-rechts-Richtung und wird vom zweiten Kontaktträgerabschnitt 11d des Kontaktgehäuses 11 in der Aufnahme 2 getragen. Der zweite feste Anschluss 15 schließt eine erste Oberfläche 15a, eine Vertiefung 15b und einen externen Verbindungsabschnitt 15c ein. Gemäß der Darstellung in 1, da der zweite feste Anschluss 15 eine symmetrische Form mit dem ersten festen Anschluss 14 aufweist, wobei die Achse Ax der Antriebswelle 4 dazwischen eingesetzt ist, wird dessen Beschreibung weggelassen.
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Der erste feste Kontakt 16 ist mit dem ersten festen Anschluss 14 verbunden. Der erste feste Kontakt 16 ist im ersten festen Anschluss 14 eingebettet, um bündig mit der ersten Oberfläche 14a des ersten festen Anschlusses 14 abzuschließen. Eine Oberfläche an der Seite der Trennrichtung Z2 des ersten festen Kontakts 16 weist eine flache Form entlang der Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle 4 verläuft. Der erste feste Kontakt 16 ist in der Vertiefung 14b angeordnet, und eine Oberfläche auf der Seite der Trennrichtung Z2 des ersten festen Kontakts 16 ist ohne eine Stufe mit der ersten Oberfläche 14a verbunden. Durch die Anordnung des ersten festen Kontakts 16 in der Vertiefung 14b kann der erste feste Kontakt 16 leicht positioniert werden, wenn der erste feste Kontakt 16 am ersten festen Anschluss 14 angeschweißt wird.
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Der zweite feste Kontakt 17 ist mit dem zweiten festen Anschluss 15 verbunden. Der zweite feste Kontakt 17 weist eine symmetrische Form mit dem ersten festen Kontakt 16 auf, wobei die Achse Ax der Antriebswelle 4 dazwischen eingesetzt ist. Der zweite feste Kontakt 17 ist im zweiten festen Anschluss 15 eingebettet, um bündig mit der ersten Oberfläche 15a des zweiten festen Anschlusses 15 abzuschließen. Der zweite feste Kontakt 17 ist in der Vertiefung 15b angeordnet, und eine Oberfläche auf der Seite der Trennrichtung Z2 des zweiten festen Kontakts 17 ist ohne eine Stufe mit der ersten Oberfläche 15a verbunden.
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Das bewegbare Kontaktstück 20 erstreckt sich in Links-rechts-Richtung im Kontaktgehäuse 11. Das bewegbare Kontaktstück 20 ist so angeordnet, dass es dem ersten festen Anschluss 14 und dem zweiten festen Anschluss 15 zugewandt ist. Das bewegbare Kontaktstück 20 schließt eine zweite Oberfläche 20a ein. Die zweite Oberfläche 20a ist an beiden Enden des bewegbaren Kontaktstücks 20 angeordnet. Insbesondere ist die zweite Oberfläche 20a so angeordnet, dass sie der ersten Oberfläche 14a des ersten festen Anschlusses 14 und der ersten Oberfläche 15a des zweiten festen Anschlusses 15 zugewandt ist. Die zweite Oberfläche 20a weist eine flache Form entlang einer Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle 4 verläuft. Die zweite Oberfläche 20a muss nicht unbedingt eine flache Form aufweisen.
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Das bewegbare Kontaktstück 20 ist in die Kontaktrichtung Z1 bewegbar, die den ersten festen Kontakt 16 und den zweiten festen Kontakt 17 berührt, und die Trennrichtung Z2, die vom ersten festen Kontakt 16 und vom zweiten festen Kontakt 17 trennt.
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Die Kontaktrichtung Z1 ist die Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 mit dem ersten festen Kontakt 16 und dem zweiten festen Kontakt 17 in Kontakt kommen (abwärts in 1). Die Trennrichtung Z2 ist die Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 vom ersten festen Kontakt 16 und dem zweiten festen Kontakt 17 getrennt sind (aufwärts in 1). Die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 stimmen mit der Axialrichtung überein.
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Der erste bewegbare Kontakt 26 ist mit dem bewegbaren Kontaktstück 20 verbunden. Der erste bewegbare Kontakt 26 ist angeordnet, um dem ersten festen Kontakt 16 zugewandt zu sein und kann mit dem ersten festen Kontakt 16 verbunden werden. Der erste bewegbare Kontakt 26 steht aus der zweiten Oberfläche 20a des bewegbaren Kontaktstücks 20 hinführend zum ersten festen Kontakt 16 hervor. Eine Oberfläche an der Seite der Trennrichtung Z2 des ersten bewegbaren Kontakts 26 weist eine flache Form entlang der Richtung auf, die rechtwinkelig zur Antriebswelle 4 verläuft. Der erste bewegbare Kontakt 26 kann an der zweiten Oberfläche 20a angebracht sein oder ein Teil des ersten bewegbaren Kontakts 26 kann in das bewegbare Kontaktstück 20 eingebettet sein.
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Gemäß der Darstellung in 3 überlappt der erste bewegbare Kontakt 26 vollständig den ersten festen Kontakt 16, wenn aus einer Richtung betrachtet, die dem ersten festen Kontakt 16 zugewandt ist. Mit anderen Worten überlappt der erste bewegbare Kontakt 26 den ersten festen Kontakt 16 in Axialrichtung im Ganzen. Der erste bewegbare Kontakt 26 schließt zudem eine Kontaktoberfläche A1 ein, die kleiner ist als die Kontaktoberfläche A2 des ersten festen Kontakts 16, wenn aus der Richtung betrachtet, die dem ersten festen Kontakt 16 zugewandt ist.
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Die Kontaktoberfläche A1 weist eine Oberflächenregion auf, an der der erste bewegbare Kontakt 26 den ersten festen Kontakt 16 berühren kann. In dieser Ausführungsform ist die Kontaktoberfläche A1 die Oberflächenregion des ersten bewegbaren Kontakts 26 auf der Seite der Kontaktrichtung Z1.
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Die Kontaktoberfläche A2 ist eine Oberflächenregion, wo der erste feste Kontakt 16 den ersten bewegbaren Kontakt 26 berühren kann. In dieser Ausführungsform ist die Kontaktoberfläche A2 die Oberflächenregion auf der Seite der Trennrichtung Z2 des ersten festen Kontakts 16.
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Gemäß der Darstellung in 3 ist die Größe des ersten bewegbaren Kontakts 26 in Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 20 kleiner als die Größe des ersten festen Kontakts 16. In Seitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 20 ist die Größe des ersten bewegbaren Kontakts 26 zudem kleiner als die Größe des ersten festen Kontakts 16. Eine Außenkante des ersten bewegbaren Kontakts 26 ist weiter innen angeordnet als eine Außenkante des ersten festen Kontakts 16, wenn in Axialrichtung betrachtet. Folglich können der erste feste Kontakt 16 und der erste bewegbare Kontakt 26 zuverlässig in Kontakt miteinander gebracht werden.
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Der zweite bewegbare Kontakt 27 ist mit dem bewegbaren Kontaktstück 20 verbunden. Der zweite bewegbare Kontakt 27 ist angeordnet, um dem zweiten festen Kontakt 17 zugewandt zu sein, und kann mit dem zweiten festen Kontakt 17 verbunden werden. Da der zweite bewegbare Kontakt 27 eine symmetrische Form mit dem ersten bewegbaren Kontakt 26 aufweist, wobei die Achse Ax der Antriebswelle 4 dazwischen eingesetzt ist, wird dessen Beschreibung weggelassen. In dieser Ausführungsform sind der erste bewegbare Kontakt 26 und der erste feste Kontakt 16 rechteckig, wenn in Axialrichtung betrachtet, können aber zum Beispiel kreisförmig sein, oder der erste bewegbare Kontakt 26 und der erste feste Kontakt 16 können unterschiedliche Formen aufweisen.
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Der Kontaktstückhalterabschnitt 30 hält das bewegbare Kontaktstück 20 mittels der Antriebswelle 4. Der Kontaktstückhalterabschnitt 30 verbindet das bewegbare Kontaktstück 20 und die Antriebswelle 4. Der Kontaktstückhalterabschnitt 30 schließt einen Halter 24 und eine Kontaktfeder 25 ein. Das bewegbare Kontaktstück 20 ist zwischen einem oberen Abschnitt des Halters 24 und einem Flanschabschnitt 4a der Antriebswelle 4 in Axialrichtung eingelegt. Die Kontaktfeder 25 ist zwischen der Unterseite des Halters 24 und dem Flanschabschnitt 4a der Antriebswelle 4 angeordnet und forciert die Antriebswelle 4 und das bewegbare Kontaktstück 20 zur Seite der Trennrichtung Z2.
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Die Antriebswelle 4 erstreckt sich entlang der Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2. Die Antriebswelle 4 ist mit dem bewegbaren Kontaktstück 20 mittels des Kontaktstückhalterabschnitts 30 verbunden. Die Antriebswelle 4 ist zusammen mit dem bewegbaren Kontaktstück 20 in die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 bewegbar.
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Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 bewegt die Antriebswelle 4 in die Kontaktrichtung Z1 durch eine elektromagnetische Kraft. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 ist unter dem Kontaktgehäuse 11 in der Aufnahme 2 angeordnet.
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Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 schließt eine Spule 32, eine Rolle 33, einen bewegbaren eisernen Kern 34, einen festen eisernen Kern 35, ein Forcierelement 36 und ein Joch 37 ein.
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Die Spule 32 ist am Außenumfang der Rolle 33 montiert. Die Rolle 33 schließt einen Aufnahmeabschnitt 33a ein. Der Aufnahmeabschnitt 33a ist am inneren Umfangsabschnitt der Rolle 33 bereitgestellt. Der Aufnahmeabschnitt 33a weist eine zylindrische Form auf und erstreckt sich entlang der Axialrichtung.
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Der bewegbare eiserne Kern 34 ist im Aufnahmeabschnitt 33a angeordnet. Der bewegbare eiserne Kern 34 weist eine Säulenform auf, und die Antriebswelle 4 dringt in die Mitte in Axialrichtung ein und ist beweglich fest mit der Antriebswelle 4 verbunden. Der bewegbare eiserne Kern 34 ist zusammen mit der Antriebswelle 4 in Axialrichtung bewegbar.
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Der feste eiserne Kern 35 ist im Aufnahmeabschnitt 33a angeordnet, um dem bewegbaren eisernen Kern 34 auf der Seite der Kontaktrichtung Z1 des bewegbaren eisernen Kerns 34 zugewandt zu sein. Der feste eiserne Kern 35 ist am Joch 37 fixiert.
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Das Forcierelement 36 ist beispielsweise eine Spiralfeder und ist zwischen dem bewegbaren eisernen Kern 34 und dem festen eisernen Kern 35 angeordnet. Das Forcierelement 36 forciert den bewegbaren eisernen Kern 34 hinführend zur Trennrichtung Z2. Daher ist das Forcierelement 36 zwischen dem bewegbaren eisernen Kern 34 und dem festen eisernen Kern 35 in einem komprimierten Zustand angeordnet.
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Das Joch 37 schließt ein erstes Joch 37a und ein zweites Joch 37b ein. Das erste Joch 37a weist eine Plattenform auf und ist zwischen dem Bodenabschnitt 11a des Kontaktgehäuses 11 und der Rolle 33 angeordnet. Das erste Joch 37a überlappt den unteren Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 11b in Links-rechts-Richtung. Das zweite Joch 37b ist im Wesentlichen U-förmig, und der Bodenabschnitt ist unter der Rolle 33 angeordnet. Die oberen Enden beider Seiten des zweiten Jochs 37b sind mit dem ersten Joch 37a verbunden.
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Im Folgenden wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais 100 beschrieben. 1 zeigt einen Zustand, in dem keine Spannung an der Spule 32 anliegt. Wenn keine Spannung an der Spule 32 anliegt, verhindert das Forcierelement 36, dass sich der bewegbare eiserne Kern 34 in die Trennrichtung Z2 bewegt. Daher befinden sich der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 in einem Zustand der Trennung vom ersten festen Kontakt 16 und vom zweiten festen Kontakt 17.
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4 zeigt einen Zustand, in dem eine Spannung an der Spule 32 anliegt. Wenn eine Spannung an der Spule 32 anliegt, um sie zu erregen, bewegt sich der bewegbare eiserne Kern 34 in Kontaktrichtung Z1 gegen die elastische Kraft des Forcierelements 36 aufgrund der elektromagnetischen Kraft der Spule 32. Wenn sich der bewegbare eiserne Kern 34 bewegt, bewegen sich die Antriebswelle 4 und das bewegbare Kontaktstück 20 in die Kontaktrichtung Z1, und der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 berühren den ersten festen Kontakt 16 und den zweiten festen Kontakt 17.
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Wenn die Zuführung von Spannung zur Spule 32 gestoppt wird, bewegt sich der eiserne Kern 34 in die Trennrichtung Z2 aufgrund der elastischen Kraft des Forcierelements 36, und der erste bewegbare Kontakt 26 und der zweite bewegbare Kontakt 27 befinden sich in einem Zustand der Trennung vom ersten festen Kontakt 16 und vom zweiten festen Kontakt 17.
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Gemäß der Darstellung in 1 und 4 ist ein Paar Permanentmagnete 40 für die Bogenlöschung im Kontaktgehäuse 11 bereitgestellt. Das Paar Permanentmagnete 40 erzeugt einen Magnetfluss in Links-rechts-Richtung an einer Position zwischen dem ersten festen Kontakt 16 und dem ersten bewegbaren Kontakt 26. Wenn ein Strom in eine Aufwärts-abwärts-Richtung zwischen dem ersten festen Kontakt 16 und dem ersten bewegbaren Kontakt 26 fließt, wirkt eine Lorentz-Kraft in der Breitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 20 auf den Bogen, und der Bogen wird zur Bodenausdehnungswand 12a ausgedehnt. Wenn sich beispielsweise eine Stufe zwischen dem ersten festen Kontakt 16 und dem ersten festen Anschluss 14 befindet, bleibt dann der Bogen am Stufenabschnitt hängen und die Ausdehnung des Bogens wird verhindert.
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Da jedoch beim elektromagnetischen Relais 100 nach dieser Ausführungsform der erste feste Kontakt 16 in den ersten festen Anschluss 14 eingebettet ist, um bündig mit der ersten Oberfläche 14a des ersten festen Anschlusses 14 abzuschließen, ist es möglich zu verhindern, dass der Bogen zwischen dem ersten festen Kontakt 16 und dem ersten festen Anschluss 14 hängen bleibt. Folglich kann der Bogen schnell gelöscht werden. Auch wenn ein Bogen zwischen dem zweiten festen Kontakt 17 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 27 erzeugt wird, kann der gleiche, wie oben beschriebene Effekt erzielt werden.
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Da die Kontaktoberfläche A1 des ersten bewegbaren Kontakts 26 darüber hinaus kleiner ist als die Kontaktoberfläche A2 des ersten festen Kontakts 16, können der erste bewegbare Kontakt 26 und der erste feste Kontakt 16 zuverlässig miteinander in Kontakt gebracht werden, auch wenn sich die Position des bewegbaren Kontaktstücks 20 verschiebt, wenn sich das bewegbare Kontaktstück 20 bewegt. Das heißt, dass es möglich ist zu verhindern, dass der erste feste Anschluss 14 und der erste bewegbare Kontakt 26 miteinander in Kontakt kommen. Die gleiche, oben beschriebene Wirkung kann auch am zweiten bewegbaren Kontakt 27 und dem zweiten festen Kontakt 17 erzielt werden.
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Obgleich oben die Ausführungsform des elektromagnetischen Relais nach einem Aspekt dieser Erfindung beschrieben wurde, ist diese Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und möglich sind verschiedene Varianten, ohne vom Erfindungskonzept abzuweichen. Beispielsweise kann die Konfiguration der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 5 geändert werden. Die Form oder Anordnung der Spule 32, der Rolle 33, des bewegbaren eisernen Kerns 34, des Forcierelements 36 oder des Jochs 37 kann geändert werden. Die Form oder Anordnung der Aufnahme 2, der Kontaktvorrichtung 3, des Kontaktgehäuses 11 und des Kontaktdeckels 12 kann geändert werden.
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5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Umfangs des bewegbaren Kontaktstücks 20 nach der ersten Ausführungsvariante. Gemäß der Darstellung in 5 stellt die erste Ausführungsvariante ein Beispiel dar, in dem die Formen des ersten festen Kontakts 16 und des ersten bewegbaren Kontakts 26 in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgetauscht sind. Insbesondere ist der erste bewegbare Kontakt 26 in das bewegbare Kontaktstück 20 eingebettet, um bündig mit der zweiten Oberfläche 20a des bewegbaren Kontaktstücks 20 abzuschließen. Der erste bewegbare Kontakt 26 ist in einer Vertiefung 20b angeordnet, die durch die Vertiefung von der zweiten Oberfläche 20a in Trennrichtung Z2 ausgebildet ist.
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Der erste feste Kontakt 16 steht aus der ersten Oberfläche 14a des ersten festen Anschlusses 14 hinführend zum ersten bewegbaren Kontakt 26 hervor. In diesem Fall besteht die Möglichkeit zu vermeiden, dass der Bogen zwischen dem bewegbaren Kontaktstück 20 und dem ersten bewegbaren Kontakt 26 hängen bleibt. Darüber hinaus können der erste bewegbare Kontakt 26 und der erste feste Kontakt 16 wie in der oben beschriebenen Ausführungsform zuverlässig miteinander in Kontakt gebracht werden. Der zweite feste Kontakt 17 und der zweite bewegbare Kontakt 27 weisen eine symmetrische Form mit dem ersten festen Kontakt 16 und dem ersten bewegbaren Kontakt 26 auf, wobei die Achse Ax der Antriebswelle 4 dazwischen eingesetzt ist.
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6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Umfangs des bewegbaren Kontaktstücks 20 nach der zweiten Ausführungsvariante. Die zweite Ausführungsvariante ist eine Ausführungsform, in der eine Stufe eines kathodenseitigen Kontakts, wo es schwierig ist, einen Bogen auszudehnen, beseitigt wird, wenn das elektromagnetische Relais 100 Polarität aufweist. Die anodenseitigen Kontakte stehen hinführend zu den kathodenseitigen Kontakten hervor. In 6 handelt es sich beispielsweise beim ersten festen Kontakt 16 und dem zweiten bewegbaren Kontakt 27 um kathodenseitige Kontakte und beim zweiten festen Kontakt 17 und dem ersten bewegbaren Kontakt 26 um anodenseitige Kontakte.
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Der erste feste Kontakt 16 ist in der Vertiefung 14b des ersten festen Anschlusses 14 angeordnet, um bündig mit der ersten Oberfläche 14a des ersten festen Anschlusses 14 abzuschließen. Der erste bewegbare Kontakt 26 steht aus der zweiten Oberfläche 20a des bewegbaren Kontaktstücks 20 hinführend zum ersten festen Kontakt 16 hervor. Der erste bewegbare Kontakt 26 schließt eine Kontaktoberfläche A1 ein, die kleiner ist als der erste feste Kontakt 16, wenn aus der Richtung betrachtet, die dem ersten festen Kontakt 16 zugewandt ist. In der zweiten Ausführungsvariante ist die zweite Oberfläche 20a des bewegbaren Kontaktstücks 20 ein Beispiel für die dritte Oberfläche.
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Der zweite feste Kontakt 17 steht aus der ersten Oberfläche 15a des zweiten festen Anschlusses 15 hinführend zum zweiten bewegbaren Kontakt 27 hervor. Der zweite feste Kontakt 17 schließt eine Kontaktoberfläche A2 ein, die kleiner ist als der zweite bewegbare Kontakt 27, wenn von einer Richtung betrachtet, die dem zweiten bewegbaren Kontakt 27 zugewandt ist. In der zweiten Ausführungsvariante ist die erste Oberfläche 15a des zweiten festen Anschlusses 15 ein Beispiel für die zweite Oberfläche. Der zweite bewegbare Kontakt 27 ist in der Vertiefung 20b des bewegbaren Kontaktstücks 20 angeordnet, um bündig mit der zweiten Oberfläche 20a des bewegbaren Kontaktstücks 20 abzuschließen.
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7 zeigt eine vergrößerte schematische Ansicht rund um ein bewegbares Kontaktstück 120 nach der dritten Ausführungsvariante. In der dritten Ausführungsvariante sind die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 gegenständig zu denen der oben beschriebenen Ausführungsform angeordnet. Der erste feste Anschluss 114 und der zweite feste Anschluss 115 bestehen aus im Wesentlichen zylinderförmigen Anschlüssen, die sich in Axialrichtung erstrecken.
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Gemäß der Darstellung in 7 steht der erste feste Kontakt 116 aus der ersten Oberfläche 114a des ersten festen Anschlusses 114 hinführend zum ersten bewegbaren Kontakt 126 hervor. Der zweite feste Kontakt 117 steht aus der ersten Oberfläche 115a des zweiten festen Anschlusses 115 hinführend zum zweiten bewegbaren Kontakt 127 hervor. Sowohl der erste bewegbare Kontakt 126 als auch der zweite bewegbare Kontakt 127 sind in der Vertiefung 120b des bewegbaren Kontaktstücks 120 angeordnet, um bündig mit der zweiten Oberfläche 120a des bewegbaren Kontaktstücks 120 abzuschließen.
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8 zeigt eine vergrößerte schematische Ansicht rund um das bewegbare Kontaktstück 120 nach der vierten Ausführungsvariante. Gemäß der Darstellung in 8 stellt die vierte Ausführungsvariante eine Ausführungsform dar, in der die Formen des ersten festen Kontakts 116 und des ersten bewegbaren Kontakts 126 sowie die Formen des zweiten festen Kontakts 117 und des zweiten bewegbaren Kontakts 127 in der dritten Ausführungsvariante ausgetauscht sind. Der erste feste Kontakt 116 ist in der Vertiefung 114b des ersten festen Anschlusses 114 angeordnet, um bündig mit der ersten Oberfläche 114a des ersten festen Anschlusses 114 abzuschließen. Der zweite feste Kontakt 117 ist in der Vertiefung 115b des zweiten festen Anschlusses 115 angeordnet, um bündig mit der ersten Oberfläche 115a des zweiten festen Anschlusses 115 abzuschließen. Der erste bewegbare Kontakt 126 steht aus der zweiten Oberfläche 120a des bewegbaren Kontaktstücks 120 hinführend zum ersten festen Kontakt 116 hervor. Der zweite bewegbare Kontakt 127 steht aus der zweiten Oberfläche 120a des bewegbaren Kontaktstücks 120 hinführend zum zweiten festen Kontakt 117 hervor.
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industrielle Anwendung>
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Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, das Hängenbleiben des Bogens zu reduzieren, wenn der bewegbare Kontakt vom festen Kontakt getrennt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 4
- Antriebswelle
- 5
- elektromagnetischer Antrieb
- 14
- erster fester Anschluss
- 14a
- erste Oberfläche
- 14b
- Vertiefung
- 15
- zweiter fester Anschluss
- 15a
- erste Seite
- 15b
- Vertiefung
- 16
- erster fester Kontakt
- 17
- zweiter fester Kontakt
- 20
- bewegbares Kontaktstück
- 20a
- zweite Oberfläche
- 20b
- Vertiefung
- 26
- erster bewegbarer Kontakt
- 27
- zweiter bewegbarer Kontakt
- 100
- elektromagnetisches Relais
- A1
- Kontaktoberfläche
- A2
- Kontaktoberfläche
- Z1
- Kontaktrichtung
- Z2
- Trennrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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