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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 und ein bewegbares Kontaktstück ein, einschließend einen bewegbaren Kontakt. Der bewegbare Kontakt kann den festen Kontakt berühren, und der Stromkreis wird geöffnet und geschlossen, wenn der bewegbare Kontakt den festen Kontakt berührt oder sich vom festen Kontakt trennt. Zudem ist das elektromagnetische Relais mit einem Permanentmagnet ausgestattet, um einen Lichtbogen auszudehnen, der erzeugt wird, wenn sich der bewegbare Kontakt vom festen Kontakt trennt (siehe Patentdokument 1). Der feste Kontakt ist mit einem abgeschrägten Abschnitt an dem Ende geformt, das dem bewegbaren Kontaktstück zugewandt ist, wodurch sich der Lichtbogen reibungslos in eine Richtung wegführend vom festen Kontakt bewegt und der Lichtbogen ausgedehnt wird.
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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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Da das Ende des festen Anschlusses an der Seite, die dem bewegbaren Kontaktstück zugewandt ist, eine Kantenform aufweist, bleibt der Lichtbogen im Patentdokument 1 an diesem Ende. Daher ist es schwierig, den Lichtbogen reibungslos zur Oberfläche des festen Anschlusses, der gegenständig zum bewegbaren Kontaktstück angeordnet ist, zu bewegen. Das heißt, dass es schwierig ist, den Lichtbogen reibungslos auszudehnen, da eine reibungslose Bewegung des Lichtbogens verhindert wird. Ähnlich ist es gemäß Patentdokument 1 schwierig, den Lichtbogen reibungslos zur Oberfläche, die gegenständig zum festen Anschluss des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet ist, zu bewegen, da das Ende an der Seite, die gegenständig zum festen Anschluss des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet ist, eine Kantenform aufweist.
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Ein Ziel dieser Erfindung ist es, den Lichtbogen im elektromagnetischen Relais reibungslos auszudehnen.
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Lösung der Aufgabe
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Ein elektromagnetisches Relais nach einem Aspekt dieser Erfindung schließt ein Paar fester Anschlüsse, ein bewegbares Kontaktstück und einen Magnetabschnitt ein. Das Paar fester Anschlüsse schließt einen festen Kontakt ein. Das bewegbare Kontaktstück schließt einen bewegbaren Kontakt ein, der so angeordnet ist, dass er dem festen Kontakt zugewandt ist. Das bewegbare Kontaktstück ist in eine erste Richtung bewegbar, in der das bewegbare Kontaktstück den festen Kontakt berührt, und eine zweite Richtung, in der sich der bewegbare Kontakt vom festen Kontakt trennt. Der Magnetabschnitt erzeugt ein Magnetfeld, um einen Lichtbogen auszudehnen, der zwischen dem festen Kontakt und dem bewegbaren Kontakt erzeugt wird. Mindestens entweder ein Eckabschnitt in der ersten Richtungsseite des festen Anschlusses, befindlich in einer Lichtbogenausdehnungsrichtung, in der der Lichtbogen ausgedehnt wird, und/oder ein Eckabschnitt in der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, weist eine abgeschrägte Form in einem Bereich auf, durch den der Lichtbogen hindurchgeht.
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Bei diesem elektromagnetischen Relais ist mindestens entweder der Eckabschnitt in der ersten Richtungsseite des festen Anschlusses, befindlich in einer Lichtbogenausdehnungsrichtung, und/oder der Eckabschnitt an der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, abgeschrägt. Wenn der Eckabschnitt in der ersten Richtungsseite des festen Anschlusses, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, abgeschrägt ist, kann daher das Ende des Lichtbogens reibungslos zur Oberfläche in der ersten Richtungsseite des festen Anschlusses bewegt werden, wenn der Lichtbogen durch den Magnetabschnitt ausgedehnt wird. Wenn der Eckabschnitt in der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, abgeschrägt ist, kann auch das Ende des Lichtbogens reibungslos zur Oberfläche in der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks bewegt werden, wenn der Lichtbogen durch den Magnetabschnitt ausgedehnt wird. Folglich kann der Lichtbogen reibungslos ausgedehnt werden.
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Vorzugsweise weist mindestens entweder ein Eckabschnitt in der zweiten Richtungsseite des festen Anschlusses, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, und/oder ein Eckabschnitt in der ersten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Richtung der Lichtbogenausdehnung, eine abgeschrägte Form in dem Bereich auf, durch den der Lichtbogen hindurchgeht. Wenn der Lichtbogen durch den Magnetabschnitt ausgedehnt wird, kann der Endabschnitt des Lichtbogens in diesem Fall reibungslos zur Oberfläche in die erste Richtungsseite des festen Anschlusses oder die Oberfläche in die zweite Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks bewegt werden. Folglich kann der Lichtbogen reibungslos weiter ausgedehnt werden.
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Vorzugsweise kann der Lichtbogen reibungslos bewegt werden, indem die abgeschrägte Form in eine abgeschrägte C-Form oder eine abgeschrägte R-Form geformt wird.
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Vorzugsweise weist mindestens entweder eine Oberfläche des festen Anschlusses, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, und/eine Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, eine R-Form im Ganzen in dem Bereich auf, durch den der Lichtbogen hindurchgeht. In diesem Fall kann der Lichtbogen reibungslos gelöscht werden.
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Vorzugsweise schließt mindestens entweder der feste Anschluss und/oder das bewegbare Kontaktstück einen Stoppabschnitt auf, der die Bewegung des Endes des Lichtbogens stoppt. Der Stoppabschnitt ist an der ersten Richtungsseite des festen Anschlusses oder an der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks angeordnet. In diesem Fall kann der Stoppabschnitt absichtlich die Bewegung des Endabschnitts des Lichtbogens stoppen. Da der Stoppabschnitt an der entgegengesetzten Seite des Kontakts angeordnet ist, besteht nur eine geringe Möglichkeit, dass die Ausdehnung des Lichtbogens erheblich behindert wird.
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Vorzugsweise schließt der feste Anschluss einen ersten festen Anschluss ein, einschließend einen ersten festen Kontakt, der ein Kathodenkontakt ist, und einen zweiten festen Anschluss, einschließend einen zweiten festen Kontakt. Das bewegbare Kontaktstück schließt einen ersten bewegbaren Kontakt ein, der ein Anodenkontakt ist, der dem ersten festen Kontakt zugewandt angeordnet ist, und einen zweiten bewegbaren Kontakt, der dem zweiten festen Kontakt zugewandt angeordnet ist. Die abgeschrägten Formen der Eckabschnitte in der ersten Richtungsseite und der zweiten Richtungsseite des ersten festen Anschlusses, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, im Vergleich zum ersten festen Kontakt, sind größer geformt als die abgeschrägten Formen der Eckabschnitte in der ersten Richtungsseite und der zweiten Richtungsseite des bewegbaren Kontaktstücks, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung, im Vergleich zum ersten bewegbaren Kontakt. Indem eine größere abgeschrägte Form an der Ecke des ersten festen Anschlusses geformt wird, wo der Kontakt kathodenseitig befindlich ist, wenn eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich der Lichtbogen ausdehnt als an der Anodenseite, kann der Endabschnitt des Lichtbogens reibungslos bis zur Oberfläche in die erste Richtungsseite des festen Anschlusses bewegt werden.
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Erfindungsgemäß kann der Lichtbogen im elektromagnetischen Relais reibungslos ausgedehnt werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines elektromagnetischen Relais.
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Innenseite eines Aufnahmeabschnitts, von oben gesehen.
- 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Umfangs eines ersten festen Kontakts, betrachtet von einer Richtung vom ersten Magnet zum zweiten Magnet.
- 4 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten festen Anschlusses, eines zweiten festen Anschlusses und eines bewegbaren Kontaktstücks, betrachtet von hinten hinführend zur Rückseite.
- 5 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 6 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 7 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 8 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 9 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 10 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 11 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 12 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
- 13 zeigt eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer abgeschrägten Form eines Eckabschnitts nach einer anderen Ausführungsform.
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DETAILLIERTE 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 einen schematischen Querschnitt eines elektromagnetischen Relais 100. Gemäß der Darstellung in 1 schließt das elektromagnetische Relais 100 eine Aufnahme 2, eine Kontaktvorrichtung 3, eine Antriebswelle 4, eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 und einen Magnetabschnitt 6 ein.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird 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. Darüber hinaus ist eine Richtung, die senkrecht zur Papieroberfläche aus 1 angeordnet ist, als Vorwärts-rückwärts-Richtung beschrieben. In dieser Ausführungsform entspricht eine Kontaktrichtung Z1 einer Aufwärtsrichtung in 1. Zudem entspricht eine Trennrichtung Z2 einer Abwärtsrichtung in 1. Detaillierte Angaben zur Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2 werden im weiteren Verlauf beschrieben.
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Die Aufnahme 2 weist eine im Wesentlichen rechteckige Kastenform auf und besteht aus einem Isolationsmaterial. Die Kontaktvorrichtung 3, die Antriebswelle 4, die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 und der Magnetabschnitt 6 sind in der Aufnahme 2 untergebracht.
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Die Aufnahme 2 schließt einen Aufnahmeabschnitt 11 ein. Der Aufnahmeabschnitt 11 besteht beispielsweise aus einem im Wesentlichen parallelflachen rechteckigen Gehäuseelement, das in der Aufnahme 2 angeordnet ist. Der Aufnahmeabschnitt 11 besteht aus einem Isolationsmaterial.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer Innenseite des Aufnahmeabschnitts 11, betrachtet von oben. Der Aufnahmeabschnitt 11 schließt eine erste Innenwandoberfläche 11a, eine zweite Innenwandoberfläche 11b, eine dritte Innenwandoberfläche 11c und eine vierte Innenwandoberfläche 11d ein. Eine jede der ersten bis vierten Innenwandoberflächen 11a bis 11d ist die vorderseitige, rückseitige, linke und rechte Innenoberfläche des Aufnahmeabschnitts 11. Die erste Innenwandoberfläche 11a und die zweite Innenwandoberfläche 11b erstrecken sich in die Aufwärts-abwärts-Richtung und die Links-rechts-Richtung. Die erste Innenwandoberfläche 11a und die zweite Innenwandoberfläche 11b sind so angeordnet, dass sie einander in der Vorwärts-rückwärts-Richtung zugewandt sind. Die dritte Innenwandoberfläche 11c und die vierte Innenwandoberfläche 11d erstrecken sich in die Aufwärts-abwärts-Richtung und die Vorwärts-rückwärts-Richtung. Die dritte Innenwandoberfläche 11c und die vierte Innenwandoberfläche 11d sind so angeordnet, dass sie einander in der Links-rechts-Richtung zugewandt sind. Die Abmessungen der ersten Innenwandoberfläche 11a und der zweiten Innenwandoberfläche 11b in Links-rechts-Richtung sind länger als die Abmessungen der dritten Innenwandoberfläche 11c und der vierten Innenwandoberfläche 11d in Aufwärts-abwärts-Richtung.
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Der Aufnahmeabschnitt 11 schließt einen Aufnahmeraum 12 zur Unterbringung der Kontaktvorrichtung 3 ein. In dieser Ausführungsform besteht der Aufnahmeraum 12 aus einem im Wesentlichen rechteckigen parallelflachen Raum, der von der Außenseite abgeschirmt ist. Die Seiten des Aufnahmeraums 12 sind von der ersten bis vierten Innenwandoberfläche 11a bis 11d umgeben.
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Die Kontaktvorrichtung 3 schließt einen ersten festen Anschluss 14, einen zweiten festen Anschluss 15, ein bewegbares Kontaktstück 16 und einen Kontaktstückhalterabschnitt 17 ein. Der erste feste Anschluss 14, der zweite feste Anschluss 15 und das bewegbare Kontaktstück 16 sind aus einem leitenden Werkstoff gefertigt.
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Der erste feste Anschluss 14 und der zweite feste Anschluss 15 sind plattenförmige Anschlüsse und erstrecken sich in die Links-rechts-Richtung. Der erste feste Anschluss 14 und der zweite feste Anschluss 15 sind in einem Abstand voneinander in Links-rechts-Richtung angeordnet. Der erste feste Anschluss 14 und der zweite feste Anschluss 15 sind Beispiele für ein Paar fester Anschlüsse.
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Der erste feste Anschluss 14 schließt einen ersten festen Kontakt 14a und einen ersten externen Verbindungsabschnitt 14b ein. Der erste feste Kontakt 14a ist im Aufnahmeraum 12 angeordnet. Der erste externe Verbindungsabschnitt 14b steht aus der Aufnahme 2 nach links hervor und ist zur Außenseite hin freiliegend. Der zweite feste Anschluss 15 schließt einen zweiten festen Kontakt 15a und einen zweiten externen Verbindungsabschnitt 15b ein. Der zweite feste Kontakt 15a ist im Aufnahmeraum 12 angeordnet. Der zweite externe Verbindungsabschnitt 15b steht aus der Aufnahme 2 nach rechts hervor und ist zur Außenseite hin freiliegend.
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Gemäß der Darstellung in 1 und 2 handelt es sich beim bewegbaren Kontaktstück 16 um ein plattenförmiges Element, das in einer Richtung lang ist und ist die Links-rechts-Richtung im Aufnahmeraum 12 erstreckt. Das bewegbare Kontaktstück 16 ist im Aufnahmeraum 12 in Abständen in Vorwärts-rückwärts-Richtung von der ersten Innenwandoberfläche 11a und der zweiten Innenwandoberfläche 11b angeordnet. Ein Lichtbogenausdehnungsraum 12a, 12b zum Ausdehnen eines Lichtbogens ist zwischen dem bewegbaren Kontaktstück 16 und der ersten Innenwandoberfläche 11a und zwischen dem bewegbaren Kontaktstück 16 und der zweiten Innenwandoberfläche 11b bereitgestellt. Die Lichtbogenausdehnungsräume 12a und 12b sind an Positionen nah am ersten festen Kontakt 14a und dem ersten bewegbaren Kontakt 16a gemäß der Beschreibung weiter vorn oder dem zweiten festen Kontakt 15a und dem zweiten bewegbaren Kontakt 16b gemäß der Beschreibung weiter vorn angeordnet.
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Das bewegbare Kontaktstück 16 ist im Aufnahmeraum 12 in einem Abstand in Links-rechts-Richtung von der dritten Innenwandoberfläche 11c und der vierten Innenwandoberfläche 11d angeordnet. Das bewegbare Kontaktstück 16 ist unter dem ersten festen Anschluss 14 und dem zweiten festen Anschluss 15 angeordnet. In dieser Ausführungsform stimmt eine Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 16 mit der Links-rechts-Richtung überein. Darüber hinaus stimmt eine Seitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 16 mit der Vorwärts-rückwärts-Richtung überein.
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Das bewegbare Kontaktstück 16 schließt einen ersten bewegbaren Kontakt 16a und einen zweiten bewegbaren Kontakt 16b ein. Der erste bewegbare Kontakt 16a ist angeordnet, um dem ersten festen Kontakt 14a zugewandt zu sein und kann den ersten festen Kontakt 14a berühren. Der zweite feste Kontakt 16b ist in einer Entfernung vom ersten bewegbaren Kontakt 16a in Links-rechts-Richtung angeordnet. Der zweite bewegbare Kontakt 16b ist angeordnet, um dem zweiten festen Kontakt 15a zugewandt zu sein, und kann den zweiten festen Kontakt 15a berühren.
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Das bewegbare Kontaktstück 16 kann sich in die Kontaktrichtung Z1 bewegen, die den ersten festen Kontakt 14a und den zweiten festen Kontakt 15a berührt, und in die Trennrichtung Z2, die sich vom ersten festen Kontakt 14a und dem zweiten festen Kontakt 15a trennt. Die Kontaktrichtung Z1 ist ein Beispiel für die erste Richtung, und die Trennrichtung Z2 ist ein Beispiel für die zweite Richtung.
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Die Kontaktrichtung Z1 ist die Richtung, in der der erste bewegbare Kontakt 16a und der zweite bewegbare Kontakt 16b den ersten festen Kontakt 14a und den zweiten festen Kontakt 15a berühren (aufwärts in 1). Die Trennrichtung Z2 ist die Richtung, in der sich der erste bewegbare Kontakt 16a und der zweite bewegbare Kontakt 16b vom ersten festen Kontakt 14a und dem zweiten festen Kontakt 15a trennen (abwärts in 1).
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Gemäß der Darstellung in 1 hält der Kontaktstückhalterabschnitt 17 das bewegbare Kontaktstück 16 mittels der Antriebswelle 4. Der Kontaktstückhalterabschnitt 17 verbindet das bewegbare Kontaktstück 16 und die Antriebswelle 4. Der Kontaktstückhalterabschnitt 17 schließt einen Halter 24 und eine Kontaktfeder 25 ein. Die Kontaktfeder 25 forciert die Antriebswelle 4 und das bewegbare Kontaktstück 16 hinführend zur Kontaktrichtung Z1.
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Die Antriebswelle 4 erstreckt sich entlang der Kontaktrichtung Z1 und der Trennrichtung Z2. Die Antriebswelle 4 kann sich zusammen mit dem bewegbaren Kontaktstück 16 in die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 bewegen.
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Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 treibt die Kontaktvorrichtung 3 an. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 bewegt das bewegbare Kontaktstück 16 zusammen mit der Antriebswelle 4 in die Kontaktrichtung Z1 und die Trennrichtung Z2 durch eine elektromagnetische Kraft. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 ist unter dem Aufnahmeabschnitt 11 in der Aufnahme 2 angeordnet.
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Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 schließt einen bewegbaren Eisenkern 31, einen festen Eisenkern 32 und ein Joch 33 ein. Darüber hinaus schließt die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 eine Spule, eine Rolle und eine Spulenfeder (nicht dargestellt) ein. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 weist dieselbe Auslegung wie die herkömmliche auf, daher wird deren detaillierte Beschreibung weggelassen.
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Der Magnetabschnitt 6 erzeugt einen Magnetfluss in der Aufnahme, um einen Lichtbogen auszudehnen, der zwischen dem ersten festen Kontakt 14a und dem ersten bewegbaren Kontakt 16a und zwischen dem zweiten festen Kontakt 15a und dem zweiten bewegbaren Kontakt 16b erzeugt wird. Gemäß der Darstellung in 1 schließt der Magnetabschnitt 6 insbesondere einen ersten Magnet 6a und einen zweiten Magnet 6b ein. Der erste Magnet 6a und der zweite Magnet 6b sind Permanentmagneten.
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Der erste Magnet 6a und der zweite Magnet 6b erstrecken sich in die Vorwärts-rückwärts-Richtung und die Aufwärts-abwärts-Richtung. Der erste Magnet 6a und der zweite Magnet 6b sind am äußeren Umfang des Aufnahmeabschnitts 11 in dieser Ausführungsform fixiert. Der erste Magnet 6a und der zweite Magnet 6b sind rund um den Aufnahmeabschnitt 11 angeordnet, sodass unterschiedliche Pole in der Längsrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 16 einander zugewandt sind. Der N-Pol des ersten Magnets 6a ist dem Aufnahmeabschnitt 11 zugewandt angeordnet. Der S-Pol des zweiten Magnets 6b ist dem Aufnahmeabschnitt 11 zugewandt angeordnet. Der erste Magnet 6a und der zweite Magnet 6b, die auf diese Weise angeordnet sind, bewirken, dass ein Magnetfluss im Aufnahmeabschnitt 11 in eine Richtung strömt, die im Wesentlichen parallel zur Seitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 16 angeordnet ist.
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Im Folgenden wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais 100 beschrieben. Der Betrieb des elektromagnetischen Relais 100 entspricht dem eines herkömmlichen Relais und wird kurz beschrieben.
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1 zeigt einen Zustand, in dem eine Spannung an der Spule anliegt. Wenn die Spannung an der Spule anliegt, bewegt sich der bewegbare Eisenkern 31 in die Kontaktrichtung Z1 gegen eine elastische Kraft der Spulenfeder. Mit der Bewegung der Kontaktrichtung Z1 des bewegbaren Eisenkerns 31 bewegen sich die Antriebswelle 4 und das bewegbare Kontaktstück 16 in die Kontaktrichtung Z1, und der erste bewegbare Kontakt 16a und der zweite bewegbare Kontakt 16b berühren den ersten festen Kontakt 14a und den zweiten festen Kontakt 15a. Wenn die Zuführung der Spannung zur Spule gestoppt wird, bewegt sich der bewegbare Eisenkern 31 in die Trennrichtung Z2 zusammen mit dem bewegbaren Kontaktstück 16 durch die elastische Kraft der Spulenfeder. Folglich befinden sich der erste bewegbare Kontakt 16a und der zweite bewegbare Kontakt 16b in einem Zustand der Trennung vom ersten festen Kontakt 14a und vom zweiten festen Kontakt 15a. Wenn sich der erste bewegbare Kontakt 16a und der zweite bewegbare Kontakt 16b vom ersten festen Kontakt 14a und dem zweiten festen Kontakt 15a trennen, wird ein Lichtbogen zwischen dem ersten bewegbaren Kontakt 16a und dem ersten festen Kontakt 14a und zwischen dem zweiten bewegbaren Kontakt 16b und dem zweiten festen Kontakt 15a erzeugt.
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Wenn gemäß der Darstellung in 2 beispielsweise ein Strom vom ersten festen Kontakt 14a zum ersten bewegbaren Kontakt 16a strömt, wirkt die Lorentzkraft F1 auf den zwischen dem ersten festen Kontakt 14a und dem ersten bewegbaren Kontakt 16 in eine Richtung hinführend zur zweiten Innenwandoberfläche 11b erzeugten Lichtbogen. Folglich wird der Lichtbogen im Lichtbogenausdehnungsraum 12a ausgedehnt. Darüber hinaus wirkt die Lorentzkraft F2 auf den zwischen dem zweiten festen Kontakt 15a und dem zweiten bewegbaren Kontakt 16b erzeugten Lichtbogen in eine Richtung hinführend zur ersten Innenwandoberfläche 11a. Folglich wird der Lichtbogen im Lichtbogenausdehnungsraum 12b ausgedehnt. Wenn der Strom vom ersten bewegbaren Kontakt 16a zum ersten festen Kontakt 14a strömt, sind die Richtungen der Lorentzkraft F1 und der Lorentzkraft F2, die auf den Lichtbogen wirken, jeweils entgegengesetzt zu den oben beschriebenen Richtungen angeordnet. Vorbehaltlich anderweitiger Angaben ist die Richtung, in die der Strom strömt in dieser Ausführungsform als die Richtung vom ersten festen Kontakt 14a zum ersten bewegbaren Kontakt 16a beschrieben.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Umfangs des ersten festen Kontakts 14a, betrachtet in einer Richtung vom ersten Magnet 6a zum zweiten Magnet 6b. 3 zeigt schematisch, wie der Lichtbogen hinführend zur zweiten Innenwandoberfläche 11b durch die auf den Lichtbogen wirkende Lorentzkraft F1 ausgedehnt wird.
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Der erste feste Anschluss 14 schließt eine erste Oberfläche 20a, eine zweite Oberfläche 20b, eine dritte Oberfläche 20c und eine vierte Oberfläche 20d ein. Die erste Oberfläche 20a ist eine Oberfläche des ersten festen Anschlusses 14 an der Z2-Seite in Trennrichtung. Die zweite Oberfläche 20b ist eine Oberfläche, die gegenständig zur ersten Oberfläche 20a angeordnet ist und ist eine Oberfläche an der Seite der Kontaktrichtung Z1 des ersten festen Anschlusses 14. Die erste Oberfläche 20a und die zweite Oberfläche 20b erstrecken sich in die Vorwärts-rückwärts-Richtung und die Links-rechts-Richtung. In dieser Ausführungsform weisen die erste Oberfläche 20a und die zweite Oberfläche 20b eine flache Form auf. Die dritte Oberfläche 20c ist eine rückseitige Oberfläche des ersten festen Anschlusses 14. Die vierte Oberfläche 20d ist eine Oberfläche, die der dritten Oberfläche 20c entgegengesetzt ist und ist die frontseitige Oberfläche des ersten festen Anschlusses 14. Die dritte Oberfläche 20c und die vierte Oberfläche 20d erstrecken sich in die Aufwärts-abwärts-Richtung und die Links-rechts-Richtung.
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Der erste feste Anschluss 14 schließt zudem einen ersten Eckabschnitt C1, einen zweiten Eckabschnitt C2, einen dritten Eckabschnitt C3 und einen vierten Eckabschnitt C4 ein. Der erste Eckabschnitt C1 befindet sich zwischen der zweiten Oberfläche 20b und der dritten Oberfläche 20c. Der zweite Eckabschnitt C2 befindet sich zwischen der ersten Oberfläche 20a und der dritten Oberfläche 20c. Der dritte Eckabschnitt C3 befindet sich zwischen der ersten Oberfläche 20a und der vierten Oberfläche 20d. Der vierte Eckabschnitt C4 befindet sich zwischen der zweiten Oberfläche 20b und der vierten Oberfläche 20d.
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Der erste Eckabschnitt C1 ist ein Beispiel für einen Eckabschnitt an der Seite der Kontaktrichtung Z1 des ersten festen Anschlusses 14, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung. Der zweite Eckabschnitt C2 ist ein Beispiel für einen Eckabschnitt an der Seite der Trennrichtung Z2 des ersten festen Anschlusses 14, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung. Die Lichtbogenausdehnungsrichtung bedeutet dieselbe Richtung wie die der Lorentzkraft F1, die auf den Lichtbogen wirkt.
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Der erste bis vierte Eckabschnitt C1 bis C4 weisen eine abgeschrägte Form auf. In dieser Ausführungsform ist ein jeder des ersten bis vierten Eckabschnitts C1 bis C4 in einer R-Form abgeschrägt, und die erste Oberfläche 20a und die zweite Oberfläche 20b sind reibungslos mit der dritten Oberfläche 20c und der vierten Oberfläche 20d verbunden.
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Das bewegbare Kontaktstück 16 schließt eine erste Oberfläche 30a, eine zweite Oberfläche 30b, eine dritte Oberfläche 30c und eine vierte Oberfläche 30d ein. Die erste Oberfläche 30a ist eine Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks 16 an der Seite der Kontaktrichtung Z1 und ist der ersten Oberfläche 20a des ersten festen Anschlusses 14 zugewandt. Die zweite Oberfläche 3b ist eine Oberfläche, die gegenständig zur ersten Oberfläche 30a angeordnet ist und ist eine Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks 16 an der Seite der Trennrichtung Z2. Die erste Oberfläche 30a und die zweite Oberfläche 30b erstrecken sich in die Vorwärts-rückwärts-Richtung und die Links-rechts-Richtung. In dieser Ausführungsform weisen die erste Oberfläche 30a und die zweite Oberfläche 30b eine flache Form auf. Die dritte Oberfläche 30c ist eine rückseitige Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks 16. Die vierte Oberfläche 20d ist eine Oberfläche, die der dritten Oberfläche 30c entgegengesetzt ist und ist eine frontseitige Oberfläche des bewegbaren Kontaktstücks 16. Die dritte Oberfläche 30c und die vierte Oberfläche 30d erstrecken sich in die Aufwärts-abwärts-Richtung und die Links-rechts-Richtung.
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Das bewegbare Kontaktstück 16 schließt zudem einen fünften Eckabschnitt C5, einen sechsten Eckabschnitt C6, einen siebten Eckabschnitt C7 und einen achten Eckabschnitt C8 ein. Der fünfte Eckabschnitt C1 befindet sich zwischen der zweiten Oberfläche 30b und der dritten Oberfläche 30c. Der sechste Eckabschnitt C5 befindet sich zwischen der ersten Oberfläche 30a und der dritten Oberfläche 30c. Der siebte Eckabschnitt C7 befindet sich zwischen der ersten Oberfläche 30a und der vierten Oberfläche 30d. Der achte Eckabschnitt C8 befindet sich zwischen der zweiten Oberfläche 30b und der vierten Oberfläche 30d. Der fünfte Eckabschnitt C5 ist ein Beispiel für einen Eckabschnitt an der Seite der Trennrichtung Z2 des bewegbaren Kontaktstücks 16, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung. Der sechste Eckabschnitt C6 ist ein Beispiel für einen Eckabschnitt an der Seite der Kontaktrichtung Z1 des bewegbaren Kontaktstücks 16, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung.
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Der fünfte bis achte Eckabschnitt C5 bis C8 weisen eine abgeschrägte Form auf. In dieser Ausführungsform ist ein jeder des fünften bis achten Eckabschnitts C5 bis C8 in einer R-Form abgeschrägt, und die erste Oberfläche 30a und die zweite Oberfläche 30b sind reibungslos mit der dritten Oberfläche 30c und der vierten Oberfläche 30d verbunden.
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Der Abstand vom ersten festen Kontakt 14a zum zweiten Eckabschnitt C2 entspricht ungefähr dem Abstand vom ersten bewegbaren Kontakt 16a zum sechsten Eckabschnitt C6. Der Abstand vom ersten festen Kontakt 14a zum dritten Eckabschnitt C3 entspricht ungefähr dem Abstand vom ersten bewegbaren Kontakt 16a zum siebten Eckabschnitt C7.
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4 zeigt eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Bereichs, aufweisend eine abgeschrägte Form, des ersten bis achten Eckabschnitts C1 bis C8 sowie eine schematische Ansicht des ersten festen Anschlusses 14, des zweiten festen Anschlusses 15 und des bewegbaren Kontaktstücks 16, betrachtet von hinten hinführend zur Rückseite. Gemäß der Darstellung in 4 müssen der erste bis achte Eckabschnitt C1 bis C8 eine abgeschrägte Form zumindest nur in einem Bereich R1 aufweisen, wo das Ende des Lichtbogens durchgeführt wird, oder nur in der Nähe des Umfangs des Bereichs R1. Der Bereich 1, in dem das Ende des Lichtbogens durchgeführt wird, ist beispielsweise ein Bereich in der Nähe des ersten festen Kontakts 14 des ersten festen Anschlusses 14, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung. Zudem ist es ein Bereich in der Nähe des ersten bewegbaren Kontakts 16a des bewegbaren Kontaktstücks 16, befindlich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung. Der fünfte bis achte Eckabschnitt C1 bis C8 können über den gesamten Bereich R2 eine abgeschrägte Form aufweisen.
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Wenn gemäß der Darstellung in 3 die Lorentzkraft F1 auf den zwischen dem ersten festen Kontakt 14a und dem ersten bewegbaren Kontakt 16 erzeugten Lichtbogen wirkt, wird der Lichtbogen in die Richtung hinführend zur zweiten Innenwandoberfläche 11b ausgedehnt. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Ende A1 des Lichtbogens in der Seite des ersten festen Kontakts 14a vom ersten festen Kontakt 14a zur zweiten Oberfläche 20b, indem es durch die erste Oberfläche 20a, die zweite Ecke C2, die dritte Oberfläche 20c und die erste Ecke C1 führt. Zudem bewegt sich der Endabschnitt A2 des Lichtbogens in der Seite des ersten bewegbaren Kontakts 16a vom ersten bewegbaren Kontakt 16a zur zweiten Oberfläche 30b, indem er durch die erste Oberfläche 30a, den sechsten Eckabschnitt C6, die dritte Oberfläche 30c und den fünften Eckabschnitt C5 führt.
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Da der erste Eckabschnitt C1 und der fünfte Eckabschnitt C5 eine abgeschrägte Form aufweisen bewegen sich die Enden A1 und A2 des Lichtbogens reibungslos von den ersten Oberflächen 20a und 30a zu den zweiten Oberflächen 20b und 30b, wenn der Lichtbogen durch die Lorentzkraft F1 ausgedehnt wird. Das heißt, dass es möglich ist zu vermeiden, dass die Enden A1 und A2 des Lichtbogens an der ersten Ecke C1 und der fünften Ecke C5 bleiben und die Ausdehnung des Lichtbogens behindern. Folglich kann der Lichtbogen schnell gelöscht werden. Zudem bewegen sich die Enden A1 und A2 in dieser Ausführungsform reibungsloser von den ersten Oberflächen 20a und 30a zu den zweiten Oberflächen 20b und 30b und der Lichtbogen kann schneller gelöscht werden, da der zweite Eckabschnitt C2 und der sechste Eckabschnitt C6 eine abgeschrägte Form aufweisen.
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Der zweite feste Anschluss 15 weist eine symmetrische Form mit dem ersten festen Anschluss 14 durch die Antriebswelle 4 auf, und das bewegbare Kontaktstück 16 weist eine symmetrische Form mit der Antriebswelle 4 durch die Antriebswelle 4 auf. Daher kann auch im Lichtbogen, der zwischen dem zweiten festen Kontakt 15a und dem zweiten bewegbaren Kontakt 16b erzeugt wird, der gleiche, wie oben beschriebene Effekt erzielt werden, wenn der Lichtbogen durch die Lorentzkraft F2 ausgedehnt wird.
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Obgleich bisher eine 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 Form oder Anordnung der Aufnahme 2, der Kontaktvorrichtung 3, der Antriebswelle 4, der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 5 oder des Aufnahmeabschnitts 11 geändert werden.
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Beispielsweise können der erste feste Anschluss 14 und der zweite feste Anschluss 15 in eine wesentliche L-Form in der Aufnahme 2 gebogen werden. Darüber hinaus können der erste feste Anschluss 14 und der zweite feste Anschluss 15 unter dem bewegbaren Kontaktstück 16 angeordnet sein, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 5 betätigt werden kann, um das bewegbare Kontaktstück 16 hinführend zum ersten festen Anschluss 14 und zum zweiten festen Anschluss 15 zu ziehen.
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In der obigen Ausführungsform erzeugt der Magnetabschnitt 6 das Magnetfeld, in dem die Lorentzkräfte F1 und F2 in die Richtung wirken, die parallel zur Seitenrichtung des bewegbaren Kontaktstücks 16 angeordnet ist, jedoch erzeugt der Magnetabschnitt 6 das Magnetfeld, in dem die Lorentzkräfte F1 und F2 in die Richtung wirken, die parallel zur Längsrichtung des Magnets angeordnet ist. In diesem Fall können die Ecken, die an beiden Enden des bewegbaren Kontaktstücks 16 in Längsrichtung befindlich sind, eine abgeschrägte Form aufweisen.
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Die abgeschrägten Formen des ersten bis achten Eckabschnitts C1 bis C8 können ggf. nur an den Eckabschnitten geformt sein, die sich in der Lichtbogenausdehnungsrichtung befinden. Gemäß der Darstellung in 5 können die abgeschrägten Enden des ersten bis achten Eckabschnitts C1 bis C8 zudem eine abgeschrägte C-Form aufweisen. Gemäß der Darstellung in 6 können die abgeschrägten Formen zudem beispielsweise ggf. nur im zweiten Eckabschnitt C2 und dem dritten Eckabschnitt C3 geformt sein, wenn ein anderes Element 26 wie ein Kunstharz an der Seite der zweiten Oberfläche 20b des ersten festen Anschlusses 14 angeordnet ist und der Lichtbogen nicht zur Seite der zweiten Oberfläche 20b bewegt wird. Gemäß der Darstellung in 7 können zudem die dritte Oberfläche 20c und die vierte Oberfläche 20d vollständig durch Lichtbogenoberflächen geformt sein. Ähnlich können die dritte Oberfläche 30c und die vierte Oberfläche 30d vollständig durch Lichtbogenoberflächen geformt sein.
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Gemäß der Darstellung in 8 können die abgeschrägten Formen des ersten Eckabschnitts C1 und des zweiten Eckabschnitts C2 unterschiedlich sein. Ähnlich können die abgeschrägten Formen des fünften Eckabschnitts C5 und des sechsten Eckabschnitts C6 unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die abgeschrägte Form entweder des ersten Eckabschnitts C1 oder des zweiten Eckabschnitts C2 größer geformt sein als die abgeschrägte Form jeweils des anderen Eckabschnitts, d. h. des ersten Eckabschnitts C1 oder des zweiten Eckabschnitts C2.
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Wenn das elektromagnetische Relais 100 eine Polarität aufweist, kann die abgeschrägte Form des Kontakts kathodenseitig, wo es schwierig ist, den Lichtbogen auszudehnen, gemäß der Darstellung in 9 größer sein als die abgeschrägte Form des anodenseitigen Kontakts. In 9 ist der erste feste Kontakt 14 beispielsweise aus dem anodenseitigen Kontakt zusammengesetzt und der erste bewegbare Kontakt 16a ist aus dem kathodenseitigen Kontakt zusammengesetzt und die abgeschrägten Formen des fünften Eckabschnitts C5 und des sechsten Eckabschnitts C6 sind größer geformt als die des ersten Eckabschnitts C1 und des zweiten Eckabschnitts C2. Folglich bewegt sich das kathodenseitige Ende des Lichtbogens (Seite des ersten bewegbaren Kontakts 16a) reibungslos von der ersten Oberfläche 30a zur zweiten Oberfläche 30b.
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Gemäß der Darstellung in 10 kann der erste feste Anschluss 14 ein säulenförmiger Anschluss sein. In diesem Fall kann der äußere Umfangsabschnitt 14c der Endoberfläche des ersten festen Anschlusses 14 in der Seite der Trennrichtung Z2 eine abgeschrägte Form aufweisen. Der zweite feste Anschluss 15 kann dieselbe Auslegung wie der erste feste Anschluss 14 aufweisen.
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Gemäß der Darstellung in 11A und 11B können die abgeschrägte Form des ersten Eckabschnitts C1 und die abgeschrägte Form des vierten Eckabschnitts C4 miteinander verbunden sein. Gemäß der Darstellung in 11A können der erste Eckabschnitt C1 und der vierte Eckabschnitt C4 insbesondere in einer Lichtbogenform verbunden sein, sodass der erste Eckabschnitt C1 und der vierte Eckabschnitt C4 miteinander verbunden sind. Gemäß der Darstellung in 11B können zudem der erste Eckabschnitt C1 und der vierte Eckabschnitt C4 in einer abgeschrägten C-Form geformt sein und ein Ende des ersten Eckabschnitts C1 und ein Ende des zweiten Eckabschnitts C4 können miteinander verbunden sein.
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Gemäß der Darstellung in 12 kann beispielsweise ein Stoppabschnitt 28 zum Stoppen der Bewegung des Endabschnitts des Lichtbogens bereitgestellt sein, wenn es gewünscht wird, die Bewegung des Endes des Lichtbogens an einer bestimmten Position zu stoppen. Der Stoppabschnitt 28 kann beispielsweise durch einen Eckabschnitt 29a einer Vertiefung 29 ausgelegt sein, geformt durch die Vertiefung in der zweiten Oberfläche 20b des ersten festen Anschlusses 14. Zudem kann der Stoppabschnitt 28 am zweiten festen Anschluss 15 oder dem bewegbaren Kontaktstück 16 bereitgestellt sein.
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Gemäß der Darstellung in 13A kann der erste feste Kontakt 14a so angeordnet sein, dass er bündig mit der ersten Oberfläche 20a abschließt. Alternativ kann der erste feste Kontakt 14a gemäß der Darstellung in 13B mit dem ersten festen Anschluss 14 integriert sein. In diesem Fall berührt die erste Oberfläche 20a des ersten Anschlusses 14 den ersten bewegbaren Kontakt 16a des bewegbaren Kontaktstücks 16. Die Auslegung kann auf den ersten festen Anschluss 14 oder das bewegbare Kontaktstück 16 angewandt werden.
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industrielle Anwendung>
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Erfindungsgemäß kann der Lichtbogen im elektromagnetischen Relais reibungslos ausgedehnt werden.
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Bezugszeichenliste
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[0062]
- 6
- Magnetabschnitt
- 6a
- erster Magnet
- C1
- erste Ecke
- C2
- zweite Ecke
- C5
- fünfte Ecke
- C6
- sechste Ecke
- 14
- erster fester Anschluss
- 14a
- erster fester Kontakt (Beispiel eines festen Kontakts)
- 15
- zweiter fester Anschluss
- 15a
- zweiter fester Kontakt (Beispiel eines festen Kontakts)
- 16
- bewegbares Kontaktstück
- 16a
- erster bewegbarer Kontakt (Beispiel eines bewegbaren Kontakts)
- 16b
- zweiter bewegbarer Kontakt (Beispiel eines bewegbaren Kontakts)
- 28
- Stoppabschnitt
- 100
- elektromagnetisches Relais
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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