DE112021001718T5

DE112021001718T5 - Elektromagnetisches Relais und Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais

Info

Publication number: DE112021001718T5
Application number: DE112021001718.7T
Authority: DE
Inventors: Taisuke Katakami; Naoki UEJIMA
Original assignee: Denso Electronics Corp
Current assignee: Denso Electronics Corp
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2022-12-29
Also published as: JP2021150137A; US20230005687A1; WO2021187021A1; JP7067580B2; CN115315769A

Abstract

Ein Presspassungs-Befestigungsabschnitt (30) befestigt eine Ansteuerungseinheit (10) und eine Relaiseinheit (20) mittels Presspassens eines Klauenabschnitts (31) und des Aussparungsabschnitts (32). Ein Dichtungselement (40) ist an einer Außenseite der Relaiseinheit (20) und der Ansteuerungseinheit (10) vorgesehen. Eine innere Abdeckung (60) bildet gemeinsam mit dem Dichtungselement (40) einen abgedichteten Raum zum Einschließen eines Lichtbogenlöschgases aus. Ein elektromagnetisches Relais (1) ist konfiguriert, um sowohl eine Anpassung eines Presspassungsbetrags des Klauenabschnitts (31) und des Aussparungsabschnitts (32) als auch eine Anpassung des Spalts (Gs) zwischen einem keramischen Isolator (18) an einem Ende einer Welle (15) und einem beweglichen Element (23) zu ermöglichen, indem alle von der Relaiseinheit (20) und der Ansteuerungseinheit (10) in einem Herstellungsprozess auf den gleichen Zustand gebracht werden, wie wenn eine Magnetisierungsspule (11) erregt ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung basiert und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-48078 , eingereicht am 18. März 2020, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme vollinhaltlich aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die Offenbarung dieser Beschreibung betrifft ein elektromagnetisches Relais vom geschlossenen Typ sowie ein Verfahren zum Herstellen des selbigen.
Hintergrund
Es ist bekannt, dass ein elektromagnetisches Relais vom geschlossenen Typ, bei welchem eine Relaiseinheit, die ein bewegliches Element und feststehende Anschlüsse aufweist, und eine Ansteuerungseinheit, welche das bewegliche Element der Relaiseinheit ansteuert, in einem geschlossenen Raum aufgenommen sind, der mittels eines Lichtbogenlöschgases, wie zum Beispiel Wasserstoff, abgedichtet ist.
Das elektromagnetische Relais vom geschlossenen Typ, das in Patentliteratur 1 beschrieben ist, weist eine Konfiguration auf, bei welcher ein Spalt zwischen einem beweglichen Element der Relaiseinheit und einem Ende einer Welle ausgebildet ist, wenn die Magnetisierungsspule der Ansteuerungssteuereinheit erregt ist. Der Spalt dient dazu, das Ende der Welle mit dem beweglichen Element in Kontakt zu bringen, nachdem eine kinetische Energie der Welle als Reaktion auf ein Abschalten einer Erregung der Magnetisierungsspule der Ansteuerungssteuereinheit erhöht wird. Demzufolge erhöht sich eine Geschwindigkeit des Trennens des beweglichen Kontakts des beweglichen Elements von dem feststehenden Kontakt des feststehenden Anschlusses, d. h., dies ist im Folgenden als „Trenngeschwindigkeit“ bezeichnet, wobei eine Stromabschaltungsleistung verbessert ist. Das elektromagnetische Relais, das in Patentliteratur 1 beschrieben ist, weist eine Konfiguration auf, bei welcher eine Größe des Spalts durch einen Schraubenmechanismus, der an dem beweglichen Kern und der Welle der Ansteuerungseinheit vorgesehen ist, angepasst wird. Zudem weist dieses elektromagnetische Relais eine Konfiguration auf, bei welcher ein abgedichteter Raum zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases durch Verbinden eines Dichtungsbehälters, welcher die feststehenden Anschlüsse und das bewegliche Element aufnimmt, eines zylindrischen Abschnitts mit Boden, welcher den feststehenden Kern und den beweglichen Kern aufnimmt, und einer Vielzahl von Verbindungselementen, die zwischen dem Dichtungsbehälter und dem zylindrischen Abschnitt mit Boden angeordnet sind, ausgebildet ist.
[Literatur im Stand der Technik]
[Patentliteratur]
[Patentliteratur 1] JPH09-259728A
[Kurzfassung der Erfindung]
Bei dem Herstellungsprozess erfordert das elektromagnetische Relais, das in Patentliteratur 1 beschrieben ist, jedoch einen Prozess zum Verbinden der Vielzahl von Elementen zum Ausbilden des geschlossenen Raums mittels beispielsweise eines Schweißprozesses nach dem Anpassen des Spalts zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element durch den Schraubenmechanismus. In dem Fall, dass Wärme des Schweißprozesses auf die Ansteuerungseinheit oder die Relaiseinheit abgeleitet wird, kann daher der Spalt für jedes Produkt variieren.
Es ist eine Aufgabe dieser Offenbarung in dieser Beschreibung hinsichtlich der vorherigen Punkte ein elektromagnetisches Relais und ein Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais vorzusehen, welches die Differenzen der Spalte, die zwischen einem Ende einer Welle und einem beweglichen Element, wenn eine Magnetisierungsspule erregt ist, ausgebildet sind, bei einer Konfiguration, bei welcher eine Ansteuerungseinheit und eine Relaiseinheit in einem abgedichteten Raum, in welchem ein Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, aufgenommen sind, verringert.
Ein elektromagnetisches Relais, das in dieser Beschreibung offenbart ist, weist die folgenden Konfigurationen auf. Eine Ansteuerungseinheit enthält eine Magnetisierungsspule, welche ein Magnetfeld mittels einer Erregung ausbildet, einen feststehenden Kern, welcher auf einer Seite eines inneren Durchmessers der Magnetisierungsspule platziert ist, ein Joch, welches die Magnetisierungsspule und den feststehenden Kern aufnimmt, einen beweglichen Kern, welcher relativ zu dem feststehenden Kern bewegbar bzw. beweglich ist, eine Welle, welche sich in einer axialen Richtung hin und her bewegen kann und an dem beweglichen Kern befestigt ist, und eine Rückstellfeder, welche den beweglichen Kern in eine Richtung weg von dem feststehenden Kern drückt bzw. vorspannt. Eine Relaiseinheit enthält einen Rahmen, der aus einem isolierenden Material hergestellt ist, einen feststehenden Anschluss, der an dem Rahmen befestigt ist, ein bewegliches Element, welches hinsichtlich des feststehenden Anschlusses auf einer Seite entgegengesetzt zum beweglichen Kern vorgesehen und relativ zu dem feststehenden Anschluss beweglich ist, und eine Kontaktdruckfeder, welche das bewegliche Element zu einer Seite des feststehenden Anschlusses drückt. Ein Presspassungs-Befestigungsabschnitt, welcher die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit mittels Presspassung eines Klauenabschnitts, der an einem von dem Joch oder dem Rahmen vorgesehen ist, und eines Aussparungsabschnitts, der auf dem entsprechend anderen vorgesehen ist, befestigt. Ein Dichtungselement in einer Plattenform ist außerhalb der Relaiseinheit und der Ansteuerungssteuereinheit vorgesehen. Der externe Verbindungsanschluss ist an dem Dichtungselement befestigt, während er durch ein Loch des Dichtungselements eingesetzt ist, und ist mit dem feststehenden Anschluss verbunden. Die innere Abdeckung ist mit dem Dichtungselement in einem Zustand verbunden, in welchem die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit darin aufgenommen sind, wobei sie gemeinsam mit dem Dichtungselement einen abgedichteten Raum zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases im Inneren ausbildet.
Das elektromagnetische Relais ist in einem Zustand vor dem Anbringen des Dichtungselements und der inneren Abdeckung derart konfiguriert, dass es einen Spalt zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element anpassen kann, und einen Presspassungsbetrag zwischen dem Klauenabschnitt und dem Aussparungsabschnitt anpassen kann, indem sie in einen Zustand gebracht werden, in welchem der bewegliche Kontakt des beweglichen Elements und der feststehende Kontakt des feststehenden Anschlusses miteinander in Kontakt kommen und der bewegliche Bestandteil und der feststehende Kern miteinander in Kontakt kommen. Der bewegliche Bestandteil meint jeden von einer Welle, einem beweglichen Kern und einem Bestandteil, der sich integral mit diesen bewegt.
Dementsprechend ermöglicht das elektromagnetische Relais bei dem Herstellungsprozess, den Spalt, der zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element ausgebildet ist, wenn die Magnetisierungsspule erregt ist, in einem Zustand vor dem Montieren des Dichtungselements und der inneren Abdeckung für ein Zwischenprodukt, bei welchem die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit kombiniert sind, anzupassen. Anschließend werden nach dem Anpassen des Spalts der externer Verbindungsanschluss, der an dem Dichtungselement befestigt ist, und der feststehende Anschluss verbunden, wobei das Dichtungselement und die innere Abdeckung verbunden werden und das Lichtbogenlöschgas in den geschlossenen Raum, der durch das Dichtungselement und die innere Abdeckung ausgebildet ist, eingespritzt bzw. eingeführt wird. Da ein möglicher Prozess, der eine Belastung auf die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit nach dem Anpassen des Spalts zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element ausüben kann, lediglich ein Verbindungsprozess für den externen Verbindungsanschluss und den feststehenden Anschluss ist, ist es daher möglich, eine Änderung des Spalts zu unterdrücken. Daher ist es mit dem elektromagnetischen Relais 1 möglich, die Differenzen des Spalts Gs für jedes Produkt bei einer Konfiguration, bei welcher die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 in dem geschlossenen Raum, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, aufgenommen sind, zu verringern.
In dem Fall, dass ein isolierendes Element, wie etwa ein keramischer Isolator, an einem Ende der Welle auf einer Seite des beweglichen Elements befestigt ist, meint das Ende der Welle das Ende des isolierenden Elements.
Das Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais, das in dieser Beschreibung offenbart ist, enthält die folgenden Schritte. Als erstes wird eine Ansteuerungseinheit vorbereitet, bei welcher eine Magnetisierungsspule, welche ein Magnetfeld mittels einer Erregung ausbildet, ein feststehender Kern, welcher auf einer Seite eines inneren Durchmessers der Magnetisierungsspule platziert ist, ein Joch, welches die Magnetisierungsspule und den feststehenden Kern aufnimmt, ein beweglicher Kern, welcher relativ zu dem feststehenden Kern bewegbar ist, eine Welle, welche sich in einer axialen Richtung hin und her bewegen kann und an dem beweglichen Kern befestigt ist, und eine Rückstellfeder, welche dem beweglichen Kern in eine Richtung weg von dem feststehenden Kern drückt, zusammengefügt bzw. zusammengebaut sind. Es wird eine Relaiseinheit vorbereitet, bei welcher ein Rahmen, der aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ein feststehender Anschluss, der an dem Rahmen befestigt ist, ein bewegliches Element, welches hinsichtlich des feststehenden Anschlusses auf einer Seite entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern vorgesehen und relativ zu dem feststehenden Anschluss bewegbar ist, und eine Kontaktdruckfeder, welche das bewegliche Element zu einer Seite des feststehenden Anschlusses drückt, zusammengefügt bzw. zusammengebaut sind. Es werden die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit durch Anpassen eines Presspassungsbetrags des Klauenabschnitts, der an einem von dem Joch oder dem Rahmen vorgesehen ist, und des Aussparungsabschnitts, der an der entsprechenden anderen Seite vorgesehen ist, befestigt, sodass ein Spalt zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element angepasst ist, um in einem Zustand, in welchem der bewegliche Kontakt, der in dem beweglichen Element enthalten ist, und der feststehende Kontakt, der in dem feststehenden Anschluss enthalten ist, miteinander in Kontakt gebracht sind und der bewegliche Bestandteil und der feststehende Kern miteinander in Kontakt gebracht sind, eine vorbestimmte Größe aufzuweisen. Es werden das Dichtungselement und der externe Verbindungsanschluss in einem Zustand, in welchem der externe Verbindungsanschluss durch ein Loch des Dichtungselements mit einer Plattenform eingesetzt ist, befestigt. Es werden der externe Verbindungsanschluss und der feststehende Anschluss verbunden, während das Dichtungselement, an welchem der externe Verbindungsanschluss befestigt ist, an einer Außenseite der Relaiseinheit und der Ansteuerungssteuereinheit angeordnet ist. Es wird ein abgedichteter Raum im Inneren einer inneren Abdeckung und des Dichtungselements durch Verbindend der inneren Abdeckung, in welcher die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit aufgenommen sind, und des Dichtungselements ausgebildet. Es wird ein Lichtbogenlöschgas in dem abgedichteten Raum, der im Inneren der inneren Abdeckung und des Dichtungselement ausgebildet ist, eingeschlossen.
Dementsprechend wird der Spalt zwischen dem Ende der Welle und dem beweglichen Element angepasst, wenn die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit durch Presspassung des Klauenabschnitts, der an einem von dem Joch oder dem Rahmen vorgesehen ist, und des Aussparungsabschnitts, der auf der entsprechend anderen Seite angeordnet ist, befestigt sind. Das elektromagnetische Relais, welches die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit in dem geschlossenen Raum aufnimmt, wird durch Verbinden des externen Verbindungsanschlusses, der an dem Dichtungselement und dem feststehenden Anschluss befestigt ist, und dem Verbinden des Dichtungselements und der inneren Abdeckung nach dem vorherigen Prozess ausgebildet. Da ein Prozess, welcher eine Belastung auf die Ansteuerungseinheit oder die Relaiseinheit nach dem Anpassen des Spalts beaufschlagen kann, lediglich ein Verbindungsprozess für den externen Verbindungsanschluss und den feststehenden Anschluss ist, ist es daher möglich, eine Änderung des Spalts zu unterdrücken. Daher ermöglicht dieses Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais bei einer Konfiguration, bei welcher die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit in dem geschlossenen Raum, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, aufgenommen sind, Differenzen des Spalts Gs für jedes Produkt zu verringern.
Ein Bezugszeichen in Klammern, das jedem Bestandteil oder dergleichen beigefügt ist, gibt ein Beispiel einer Korrespondenz zwischen dem Bestandteil oder dergleichen und einem spezifischen Bestandteil oder dergleichen, das nachstehend bei den Ausführungsformen beschrieben ist, an.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aus-Zustand eines elektromagnetischen Relais gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen An-Zustand eines elektromagnetischen Relais gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts III aus 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in 2.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, das einen Befestigungszustand einer Ansteuerungseinheit und einer Relaiseinheit mittels Presspassung veranschaulicht.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII in 7.
9 ist ein Diagramm, das ein Zustand veranschaulicht, in welchem die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit mittels Presspassung befestigt sind.
10 ist ein Diagramm, das einen Verbindungszustand eines Dichtungselements, eines externen Verbindungsanschlusses, einer Gasbefüllungsleitung und eines Rahmenelements veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in welchem das Dichtungselement, der externe Verbindungsanschluss, die Gasbefüllungsleitung und das Rahmenelement verbunden sind.
12 ist ein Diagramm, das einen Verbindungszustand eines feststehenden Anschlusses und eines externen Verbindungsanschlusses veranschaulicht.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem der feststehende Anschluss und der externe Verbindungsanschluss verbunden sind.
14 ist ein erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels eines Verbindungsverfahrens für einen externen Verbindungsanschluss und einen feststehenden Anschluss.
15 ist ein erläuterndes Diagramm des ersten Beispiels des Verbindungsverfahrens für den externen Verbindungsanschluss und den feststehenden Anschluss.
16 ist ein erläuterndes Diagramm eines zweiten Beispiels eines Verbindungsverfahrens für einen externen Verbindungsanschluss und einen feststehenden Anschluss.
17 ist ein erläuterndes Diagramm des zweiten Beispiels des Verbindungsverfahrens für den externen Verbindungsanschluss und den feststehenden Anschluss.
18 ist ein erläuterndes Diagramm eines dritten Beispiels eines Verbindungsverfahrens für ein externen Verbindungsanschluss und einen feststehenden Anschluss.
19 ist ein erläuterndes Diagramm des dritten Beispiels des Verbindungsverfahrens für den externen Verbindungsanschluss und den feststehenden Anschluss.
20 ist ein Diagramm, das einen Verbindungszustand eines Dichtungselements und einer inneren Abdeckung veranschaulicht.
21 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die äußere Abdeckung in einer Querschnittsansicht entlang der XXI-XXI Linie in 2 entfernt bzw. abgenommen ist.
22 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Schweißverfahren zwischen dem Rahmenelement und der inneren Abdeckung bei der vergrößerten Ansicht in dem XXII Abschnitt in 21 veranschaulicht.
23 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXI-XXI aus 2.
24 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aus-Zustand eines elektromagnetischen Relais eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
25 ist eine Querschnittsansicht, die einen An-Zustand eines elektromagnetischen Relais eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.

[Genaue Beschreibung]
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Wie in den 1 bis 4 gezeigt, enthält das elektromagnetische Relais 1 eine Ansteuerungsschaltung 10, eine Relaiseinheit 20, eine Presspassungs-Befestigungseinheit 30, ein Dichtungselement 40, externe Verbindungsanschlüsse 50, eine innere Abdeckung 60, eine äußere Abdeckung 70 und dergleichen.
Die Ansteuerungseinheit 10, die in dem elektromagnetischen Relais 1 enthalten ist, enthält eine Magnetisierungsspule 11, einen feststehenden Kern 12, ein Joch 13, einen beweglichen Kern 14, eine Welle 15, eine Rückstellfeder 16 und dergleichen.
Die Magnetisierungsspule 11 ist um einen Spulenkörper 17 gewickelt und ist in einer im Wesentlichen kreisförmigen zylindrischen Form ausgebildet. Die Magnetisierungsspule 11 bildet ein Magnetfeld aus, wenn sie erregt wird. Der feststehende Kern 12 und dergleichen sind auf einer Seite eines inneren Durchmessers der Magnetisierungsspule 11 angeordnet, d. h., in einem Mittelloch 171, das im Inneren des Spulenkörper 17 ausgebildet ist.
Der feststehende Kern 12 ist ein kreisförmiges zylindrisches Element, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und ist in einer Größe ausgebildet, die dem Mittelloch 171 des Spulenkörper 17 entspricht. Der feststehende Kern 12 weist ein Durchgangslochs 171 entlang einer Mittelachse auf. Ein Teil der Welle 15 ist in dem Durchgangslochs 121 auf eine gleitende Art und Weise angeordnet.
Das Joch 13 ist ein Element, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und nimmt die Magnetisierungsspule 11 und den feststehenden Kern 12 auf. Das Joch 13 ist angeordnet, um eine Seite einer äußeren Peripherie und einen axialen Endabschnitt der Magnetisierungsspule 11 abzudecken. Das Joch 13 weist ein erstes Jochelement 131 und ein zweites Jochelement 132 auf.
Das erste Jochelement 131 ist ein sogenanntes stationäres Element, welches eine Form aufweist, bei welcher ein Plattenmaterial, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, in eine im Wesentlichen U-Form gebogen ist, und deckt eine Seite der äußeren Peripherie der Magnetisierungsspule 11 und eine Seite des einen Endes in der axialen Richtung der Magnetisierungsspule 11 ab. Eine Öffnung 133 ist in einem Abschnitt des ersten Jochelements 131, der eine Seite des einen Endes in der axialen Richtung der Magnetisierungsspule 11 abdeckt, ausgebildet. Der feststehende Kern 12 und das erste Jochelement 131 sind durch Passen eines Teils des feststehenden Kerns 12 in eine Innenseite der Öffnung 133 verbunden.
Das zweite Jochelement 132 ist ein sogenanntes Deckplattenelement, welches aus einem Plattenmaterial, das aus magnetischem Material hergestellt ist, ausgebildet ist, und ist mit dem ersten Jochelement 130 verbunden, wobei es eine Seite des anderen Endes in der axialen Richtung der Magnetisierungsspule 11 abdeckt. Das zweite Jochelement 132 ist an einer Position, die dem feststehenden Kern 12 und dem beweglichen Kern 14 entspricht, mit einem Jochloch 134 ausgebildet. Eine Form eines Innenumfangs des zweiten Jochelements 132 ist eine Form, die dem beweglichen Kern 14 entspricht.
Der bewegliche Kern 14 ist ein scheibenförmiges Element, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und ist angeordnet, um an einer Position, die dem Jochloch 134 des zweiten Jochelements 132 entspricht, relativ zu dem feststehenden Kern 12 beweglich zu sein. Eine Form eines Außenumfangs des beweglichen Kerns 14 entspricht einer Form des Innenumfangs des zweiten Jochelements 132. Der bewegliche Kern 14 ist mit einem Durchgangslochs 141 ausgebildet, in welches die Welle 15 in einem dadurch hindurchdringenden Zustand befestigt ist.
Die Welle 15 ist an dem beweglichen Kern 14 in einem Zustand befestigt, in welchem sie in dem Durchgangslochs 141 des beweglichen Kerns 14 eingesetzt ist. Ferner ist ein Abschnitt der Welle 15 auf einer Seite des feststehenden Kerns 12 in das Durchgangsloch 121, das in dem feststehenden Kern 12 ausgebildet ist, auf eine gleitende Art und Weise eingesetzt. Daher kann sich die Welle 15 in der axialen Richtung integral mit dem beweglichen Kern 14 hin und her bewegen.
Ferner ist die Welle 15 mit einem Flanschabschnitt 151 ausgebildet, der einen vergrößerten Außendurchmesser aufweist. Eine Oberfläche des beweglichen Kerns 14 auf einer Seite des feststehenden Kerns 12 kommt mit dem Flanschabschnitt 151 in Kontakt. Daher wird eine Fehlausrichtung zwischen der Welle 15 und dem beweglichen Kern 14 verhindert.
Ferner ist ein keramischer Isolator 18 an dem einen Ende der Welle 15, das entgegengesetzt zu dem feststehenden Kern 12 ist, befestigt. Wenn die Magnetisierungsspule 11 nicht erregt ist, kommen der keramische Isolator 18 und das bewegliche Element 23 miteinander in Kontakt.
Ferner ist ein Federhalteabschnitt 142, in welchen die Rückstellfeder 16 gepasst ist, an einem Abschnitt des beweglichen Kerns 14 auf einer Seite der Magnetisierungsspule 11 vorgesehen. Der Federhalteabschnitt 142 ist durch einen Vorsprung ausgebildet, der von einer Oberfläche des beweglichen Kerns 14 auf einer Seite der Rückstellfeder 16 in einer ringförmigen Form vorspringt, wobei die Rückstellfeder 16 auf eine äußere Peripherieoberfläche davon gepasst ist.
Ein Ende der Rückstellfeder 16 ist durch einen Federhalteabschnitt 142, der an dem beweglichen Kern 14 vorgesehen ist, gehalten, wobei das andere Ende mit einem Stufenabschnitt 172, der an dem Spulenkörper 17 vorgesehen ist, in Kontakt ist. Die Rückstellfeder 16 drückt den beweglichen Kern 14 von dem feststehenden Kern 12 weg.
Der feststehende Kern 12, das Joch 13, der bewegliche Kern 14 und dergleichen, die in der Ansteuerungseinheit 10, die vorher beschrieben wurde, enthalten sind, bilden einen Magnetkreislauf aus, in welchem der magnetische Fluss, der durch die Magnetisierungsspule 11 induziert wird, fließt, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt wird.
Wie in 1 gezeigt, ist der bewegliche Kern 14 infolge einer treibenden Kraft der Rückstellfeder 16 entfernt zu dem feststehenden Kern 12 angeordnet, wenn die Magnetisierungsspule 11 nicht erregt ist, während kein Strom zur Magnetisierungsspule 11 zugeführt wird. Auf der anderen Seite wird, wie in 2 gezeigt, der bewegliche Kern 14 zu einer Seite des feststehenden Kerns 12 entgegen der treibenden Kraft Rückstellfeder 16 magnetisch angezogen, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt wird, wobei ein beweglicher Abschnittsbestandteil mit dem feststehenden Kern 12 in Kontakt kommt. Der bewegliche Bestandteil meint jedes von der Welle 15, dem beweglichen Kern 14 und einem Bestandteil, das sich integral mit diesen bewegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Flanschabschnitt 151 der Welle 15, die den beweglichen Bestandteil bildet, konfiguriert, um mit dem feststehenden Kern 12 in Kontakt zu sein, wobei die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann der bewegliche Kern 14, der den beweglichen Bestandteil bildet, konfiguriert sein, um mit dem feststehenden Kern 12 in Kontakt bekommen.
Als nächstes enthält die Relaiseinheit 20, die in dem elektromagnetischen Relais 1 enthalten ist, wie in den 1 bis 4 gezeigt, einen Rahmen 21, einen feststehenden Anschluss 22, ein bewegliches Element 23, eine Kontaktdruckfeder 24 und dergleichen.
Der Rahmen 21 ist beispielsweise aus einem isolierenden Material, wie etwa einem Harzmaterial, hergestellt. Der Rahmen 21 besteht aus einem Basisrahmen 25 und einem zwischenliegenden Rahmen 26. Der Basisrahmen 25 und der zwischenliegende Rahmen 26 sind integral befestigt. Der Basisrahmen 25 ist über der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungseinheit 10 vorgesehen. Der zwischenliegende Rahmen 26 ist vorgesehen, um einen Teil des feststehenden Anschlusses 22, des beweglichen Elements 23 und der Kontaktdruckfeder 24 abzudecken.
Ein erster feststehender Anschluss 221 und ein zweiter feststehende Anschluss 222, die aus einem leitfähigen Metall hergestellt sind, sind an dem Basisrahmen 25 befestigt. Der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 sind mit einer externen elektrischen Schaltung, die nicht veranschaulicht ist und die einer Ein-Aus-Steuerung durch das elektromagnetische Relais 1 unterliegt, verbunden. Der erste feststehende Kontakt 271 ist an dem ersten feststehenden Anschluss 221 angebracht und der zweite feststehende Kontakt 172 ist an dem zweiten feststehenden Anschluss 222 angebracht. Der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 weisen eine Form auf, die sich in einer Richtung senkrecht zur Papieroberfläche aus 1 erstreckt.
Das bewegliche Element 23 ist ein plattenförmiges Element, das aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist, und ist hinsichtlich des feststehenden Anschlusses 22 auf einer Seite entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 14 vorgesehen. Das bewegliche Element 23 ist auf eine bewegliche Art und Weise in einer axialen Richtung der Welle 15 hinsichtlich des feststehenden Anschlusses 22 vorgesehen. Eine Oberfläche des beweglichen Elements 23 auf einer Seite des feststehenden Kerns kann mit dem keramischen Isolator 18, der an dem Ende der Welle 15 befestigt ist, in Kontakt kommen.
Ein erster beweglicher Kontakt 281 und ein zweiter beweglicher Kontakt 282 sind an dem beweglichen Element 23 befestigt. Wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt wird, kann der erste bewegliche Kontakt 281 mit dem ersten feststehenden Kontakt 271 in Kontakt kommen, wobei der zweite bewegliche Kontakt 282 mit dem zweiten feststehenden Kontakt 272 in Kontakt kommen kann.
Eine ringförmige Nut 261, in welche ein Ende der Kontaktdruckfeder 24 gepasst ist, ist in einem Mittelabschnitt des zwischenliegenden Rahmens 26 ausgebildet. Ein Ende der Kontaktdruckfeder 24 ist in die ringförmige Nut 261 gepasst und das andere Ende kommt mit dem beweglichen Element 23 in Kontakt. Die Kontaktdruckfeder 24 drückt das bewegliche Element 23 auf eine Seite zur Welle 15 und zu einer Seite des feststehenden Anschlusses 22. Daher wird der bewegliche Kern 14 zu einer Seite des feststehenden Kerns 12 magnetisch angezogen, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt wird, wobei sich das bewegliche Element 23 zu einer Seite des feststehenden Anschlusses 22 infolge der Elastizitätskraft bzw. der Federkraft der Kontaktdruckfeder 24 bewegt. Anschließend kommen der erste bewegliche Kontakt 281 und der erste feststehende Kontakt 271 miteinander in Kontakt, wobei der zweite bewegliche Kontakt 282 und der zweite feststehende Kontakt 272 miteinander in Kontakt kommen. Eine Federkraft der Kontaktdruckfeder 24 ist eingestellt, um kleiner als eine Federkraft der Rückstellfeder 16 zu sein.
Wie in 3 gezeigt, ist die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, bei welcher ein Spalt, dieser wird im Folgenden vereinfacht als ein Spalt Gs bezeichnet, zwischen dem keramischen Isolator 18, der an dem Ende der Welle 15 vorgesehen ist, und der Oberfläche des beweglichen Elements 23 auf einer Seite der Welle 11 ausgebildet ist, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist. Der Spalt Gs, der ausgebildet ist, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist, verbessert eine Stromabschaltungsleistung durch Erhöhen einer Trenngeschwindigkeit der beweglichen Kontakte 281 und 282 des beweglichen Elements 23, um sich als Reaktion auf eine Abschaltung eines Stroms, der zu Magnetisierungsspule 11 der Ansteuerungseinheit 10 zugeführt wird, von den feststehenden Kontakten 271 und 272 des feststehenden Anschlusses 22 zu trennen. Die Trenngeschwindigkeit ist durch die Federenergien der Kontaktdruckfeder 24 und Rückstellfeder 16, die mit den beweglichen Kontakten 281 und 282 und dem beweglichen Element 23 in Kontakt kommen, bestimmt, wobei die Federenergien von einer Größe des Spalts Gs und einer Größenordnung der Federkonstanten abhängen. Die Federenergie und die kinetische Energie weisen den Zusammenhang der folgenden Gleichung 1 auf. $1 / 2 \cdot k \cdot x^{2} = 1 / 2 \cdot m \cdot v^{2}$
In obiger Gleichung 1 stellt der linke Term die Federenergie und stellt der rechte Term die kinetische Energie dar. „k“ ist die Federkonstante. „x“ ist ein Abstand des Spalts Gs. „v“ ist die Trenngeschwindigkeit.
Wie nachstehend beschrieben, sieht die vorliegende Ausführungsform daher eine Konfiguration vor, bei welcher es möglich ist, die Differenzen des Spalts Gs für jedes Produkt zu verringern.
Wie in 4 gezeigt, ist der Presspassungs-Befestigungsabschnitt 30 jeweils aus einer Mehrzahl von Klauenabschnitten 31, die an dem Joch 13 vorgesehen sind, und einer Mehrzahl von Aussparungsabschnitten 32, die an dem Basisrahmen 25 und dem zwischenliegenden Rahmen 26 vorgesehen sind, konfiguriert.
Der Aussparungsabschnitt 32, der an dem Basisrahmen 25 vorgesehen ist, wird als ein erster Aussparungsabschnitt 321 bezeichnet. Der Aussparungsabschnitt 32, der an einer Seite des zwischenliegenden Rahmens 26 zu dem Basisrahmen 25 hin vorgesehen ist, wird als ein zweiter Aussparungsabschnitt 322 bezeichnet. Der Aussparungsabschnitt 32, der an dem zwischenliegenden Rahmen 26 hinsichtlich des zweiten Aussparungsabschnitts 322 an einer Position weg vom Basisrahmen 25 vorgesehen ist, wird als ein dritter Aussparungsabschnitt 323 bezeichnet. Auf der anderen Seite werden aus der Mehrzahl von Klauenabschnitten 31, die an dem Joch 13 vorgesehen sind, diese, die an Positionen vorgesehen sind, die dem ersten Aussparungsabschnitt 321, dem zweiten Aussparungsabschnitt 322 und dem dritten Aussparungsabschnitt 323 entsprechen, jeweils als ein erster Klauenabschnitt 311, ein zweiter Klauenabschnitt 312 und ein dritter Klauenabschnitt 313 bezeichnet. Der erste Klauenabschnitt 311, der zweite Klauenabschnitt 312 und der dritte Klauenabschnitt 313 sind jeweils mittels Presspassung an dem ersten Aussparungsabschnitt 321, dem zweiten Aussparungsabschnitt 322 und dem dritten Aussparungsabschnitt 323 befestigt. Demzufolge sind die Relaiseinheit 20 und die Ansteuerungseinheit 10, die vorher beschrieben wurden, befestigt.
In einem Zustand, bevor das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 angebracht sind, ist es möglich, den Spalt Gs zwischen dem Endabschnitt der Welle 15, d. h. dem keramischen Isolator 18, und dem beweglichen Element 23 anzupassen, wenn der Klauenabschnitt 31 und der Aussparungsabschnitt 32 pressgepasst sind. Der Spalt Gs wird in dem gleichen Zustand angepasst, wie wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist. Wenn der Klauenabschnitt 31 und der Aussparungsabschnitt 32 pressgepasst sind, werden die Relaiseinheit 20 und die Ansteuerungseinheit insbesondere in den gleichen Zustand gebracht, wie wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist. Der gleiche Zustand, wie wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist, ist ein Zustand, in welchem das bewegliche Element 23 und der feststehende Anschluss 22, der in der Relaiseinheit 20 enthalten ist, miteinander in Kontakt kommen, wobei der bewegliche Bestandteil und der feststehende Kern 12, der in der Ansteuerungseinheit 10 enthalten ist, miteinander in Kontakt kommen. Mittels Anpassens des Presspassungsbetrags zwischen dem Klauenabschnitt 31 und dem Aussparungsabschnitt 32, um den Spalt Gs auf eine vorbestimmte Größe anzupassen, ist es dann möglich, den Spalt Gs auf die vorbestimmte Größe einzustellen. Für das Anpassen des Spalts Gs kann beispielsweise eine Schablone oder ein Messgerät, das nicht gezeigt ist, verwendet werden, oder es kann ein Bild, das durch eine Kamera aufgenommen wird, verwendet werden.
Das Dichtungselement 40, die externen Verbindungsanschlüsse 50, die innere Abdeckung 60 und die äußere Abdeckung 70, die später beschrieben werden, werden zusammengefügt, nachdem die vorher genannte Anpassung für den Spalt Gs ausgeführt ist.
Das Dichtungselement 40 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Plattenform mittels eines Materials, das isolierende Eigenschaften aufweist und für ein Lichtbogenlöschgas undurchlässig ist, wie etwa eine Keramik, ausgebildet. Das Dichtungselement 40 ist an einer Außenseite der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungssteuereinheit 10 vorgesehen. Das Dichtungselement 40 ist mit einer Mehrzahl von Löchern 43, durch welche die externen Verbindungsanschlüsse 50, die externen Spulen-Verbindungsanschlüsse 51 und die Gasbefüllungsleitung 52 eingesetzt sind, vorgesehen. Die externen Verbindungsanschlüsse 50, die externen Spulen-Verbindungsanschlüsse 51 und die Gasbefüllungsleitung 52 sind alle an dem Dichtungselement 40 mittels Lötung oder dergleichen in einem Zustand, in dem sie durch die Löcher 43 des Dichtungselement 40 eingesetzt sind, befestigt. Der externe Verbindungsanschluss 50 ist mit dem feststehenden Anschluss 22 verbunden, und der externe Spulen-Verbindungsanschluss 51 ist mit dem Anschluss 111 der Magnetisierungsspule 11 verbunden.
Wie in 5 gezeigt, sind die Verbindungsoberflächen 22a und 50a der feststehenden Anschlüsse 22 und der externen Verbindungsanschlüssen 50 hier parallel zu der Achse Ax in der Welle 15 ausgebildet. Die Verbindungsoberflächen 22a und 50a breiten sich parallel zur Achse Ax aus. Der feststehende Anschluss 22 weist einen konvexen Abschnitt auf, der in Richtung des externen Verbindungsanschlusses 50 vorsteht. Der konvexe Abschnitt definiert und bildet die Verbindungsoberfläche 22a aus. Der externe Verbindungsanschluss 50 weist einen konvexen Abschnitt auf, der in Richtung des feststehenden Anschlusses 22 vorsteht. Der konvexe Abschnitt definiert und bildet die Verbindungsoberfläche 50a aus. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden sind, ist es hierbei möglich, eine Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 in der axialen Richtung der Welle 15 wirkt, zu verringern. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden sind, wird daher für den feststehenden Anschluss 22 verhindert, dass diese in der axialen Richtung der Welle 15 versetzt bzw. verschoben wird. Daher ist es möglich, zu unterdrücken, dass sich der Spalt Gs verändert, nachdem der Spalt Gs eingestellt ist.
Wie in den 1 bis 5 gezeigt, ist die innere Abdeckung 60 in einer Form eines Kastens mittels eines Materials, wie etwa Metall, das dem Lichtbogenlöschgas nicht ermöglicht, hindurchzutreten, ausgebildet. Die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 sind im Inneren der inneren Abdeckung 60 aufgenommen. Die innere Abdeckung 60 weist eine Öffnung auf einer Seite auf, an welcher das Dichtungselement 40 angeordnet ist. Das Dichtungselement 40 ist an einer Seite zur Öffnung der inneren Abdeckung 60 angeordnet. Ferner ist ein Flansch 61, der sich nach außen erstreckt, in einer Öffnung der inneren Abdeckung 60 vorgesehen.
Ein Rahmenelement 41 ist zwischen dem Dichtungselement 40 und der inneren Abdeckung 60 vorgesehen. Das Rahmenelement 41 ist aus einem Material ausgebildet, das dem Lichtbogenlöschgas nicht ermöglicht, hindurchzutreten, wie etwa aus einem Metall. Das Rahmenelement 41 ist derart ringförmig ausgebildet, dass es im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Öffnung der inneren Abdeckung 60 aufweist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Rahmenelement 41 einen L-förmigen Querschnitt auf. Ein gesamter Umfang einer äußeren Kante des Rahmenelements 41, d. h., ein distales Ende der L-Form, und das Dichtungselement 40 werden mittels einer Lötung verbunden. Ferner sind ein gesamter Umfang der anderen äußeren Kante des Rahmenelements 41, d. h. der anderen Oberfläche der L-Form, und der Flansch 61 der inneren Abdeckung 60 mittels Widerstandsschweißens verbunden. Das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 werden daher über das Rahmenelement 41 auf eine luftdichte Art und Weise verbunden. So bilden das Dichtungselement 40, das Rahmenelement 41 und die innere Abdeckung 60 einen abgedichteten Raum aus, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist. Die Relaiseinheit 20 und die Ansteuerungseinheit 10 sind in dem geschlossenen Raum aufgenommen.
Die äußere Abdeckung 70 ist in einer Form eines Kastens aus einem isolierenden Material, wie etwa Harz, ausgebildet und ist derart vorgesehen, dass sie eine Außenseite der inneren Abdeckung 60 abdeckt. Die äußere Abdeckung 70 weist eine Öffnung auf einer Seite auf, auf welcher das Dichtungselement 40 angeordnet ist. Das Dichtungselement 40 ist vorgesehen, um die Öffnung der äußeren Abdeckung 70 zu schließen. Ein äußerer Kantenabschnitt 42 des Dichtungselement 40 und die innere Wand der Öffnung der äußeren Abdeckung 70 sind mittels einer Passung befestigt. Somit ist eine äußere Hülle des elektromagnetischen Relais 1 durch die äußere Abdeckung 70 und das Dichtungselement 40 konfiguriert.
Das elektromagnetische Relais gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist durch die Struktur, die vorher beschrieben wurde, konfiguriert. Nachfolgend wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, ist, wenn die Magnetisierungsspule 11 nicht erregt ist, während kein Strom zu der Magnetisierungsspule 11 zugeführt wird, der bewegliche Kern 14 zunächst infolge einer Federkraft der Rückstellfeder 16 von dem feststehenden Kern 12 entfernt angeordnet. Der keramische Isolator 18, welcher an dem Ende der Welle 15, die an dem beweglichen Kern 14 befestigt ist, befestigt ist, und das bewegliche Element 23 sind miteinander in Kontakt, wobei sich das bewegliche Element 23 von dem feststehenden Anschluss 22 wegbewegt. Daher sind der erste bewegliche Kontakt 281 und der zweite bewegliche Kontakt 282 in einem Zustand gehalten, in welchem sie von dem ersten feststehenden Kontakt 271 und dem zweiten feststehenden Kontakt 272 getrennt sind. Daher sind der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 elektrisch getrennt, wobei das elektromagnetische Relais 1 in einen Aus-Zustand gebracht ist.
Wie in 2 gezeigt, wird als nächstes, wenn das elektromagnetische Relais 1 angeschaltet wird, die Magnetisierungsspule 11 erregt. Demzufolge fließt der magnetische Fluss, der durch die Erregung der Magnetisierungsspule 11 induziert wird, durch den Magnetkreislauf, der aus dem beweglichen Kern 14, dem feststehenden Kern 12, dem Joch 13 und dergleichen besteht, wobei der bewegliche Kern 14 zu einer Seite des feststehenden Kerns 12 magnetisch angezogen wird, während er der Federkraft der Rückstellfeder 16 entgegenwirkt. Dann, wenn sich der bewegliche Kern 14 bewegt, bewegen sich die Welle 15 und der keramische Isolator 18, der an dem Ende davon befestigt ist, ebenso zu einer Seite des feststehenden Kerns 12. Infolge der Federkraft der Kontaktdruckfeder 24 bewegt sich das bewegliche Element 23 zu einer Seite des feststehenden Anschlusses 22, wobei der erste bewegliche Kontakt 281 und der erste feststehende Kontakt 271 miteinander in Kontakt kommen und der zweite bewegliche Kontakt 282 und der zweite feststehende Kontakt 272 miteinander in Kontakt kommen. Da der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 über das bewegliche Element 23 elektrisch leitend sind, wird das elektromagnetische Relais 1 somit in einen An-Zustand gebracht. Demzufolge ist eine externe elektrische Schaltung, die nicht gezeigt ist und die durch das elektromagnetische Relais 1 an-/ausgeschaltet werden soll, elektrisch in einen leitfähigen Zustand gebracht. In diesem Zustand ist der Spalt Gs, der eine vorbestimmte Größe aufweist, zwischen dem keramischen Isolator 18 an dem Ende der Welle 15 und dem beweglichen Element 23 ausgebildet.
Wenn das elektromagnetische Relais 1 von dem An-Zustand zu dem Aus-Zustand geschaltet wird, wird anschließend die Erregung der Magnetisierungsspule 11 abgeschaltet. Demzufolge verschwindet der magnetische Fluss, der durch die Erregung der Magnetisierungsspule 11 erzeugt wird, wobei sich der bewegliche Kern 14 infolge der Federkraft der Rückstellfeder 16 von dem feststehenden Kern 12 wegbewegt, d. h., zu einer Seite hin zu dem beweglichen Kern 14. Zu diesem Zeitpunkt stoßen der bewegliche Kern 14, die Welle 15 und der keramische Isolator 18 durch die Erhöhung einer kinetischen Energie mit dem beweglichen Element 23 zusammen, während der Abstand bzw. die Ausdehnung des Spalts Gs verschoben bzw. verändert wird. Auf diese Weise wird das elektromagnetische Relais 1 in den Aus-Zustand gebracht, wenn eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten feststehenden Anschluss 221 und dem zweiten feststehenden Anschluss 222 abgeschaltet werden.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren des elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform, das vorher beschrieben wurde, mit Bezug zu dem Flussdiagramm in 6 und den erläuternden Ansichten aus den 7 bis 23 beschrieben.
Als erstes ist ein Schritt S1 in 6 ein Schritt zum Vorbereiten der Ansteuerungseinheit 10, bei welchem die vorher genannten Bestandteile, wie etwa die Magnetisierungsspule 11, der feststehende Kern 12, das Joch 13, der bewegliche Kern 14, die Welle 15 und die Rückstellfeder 16, zusammengebaut werden.
Als nächstes ist ein Schritt S2 ein Schritt zum Vorbereiten der Relaiseinheit 20, bei welchem die Bestandteile, wie etwa der Rahmen 21, der feststehende Anschluss 22, das bewegliche Element 23 und die Kontaktdruckfeder 24, zusammengebaut werden.
Anschließend ist ein Schritt S3 ein Schritt zum Befestigen der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungseinheit 10 sowie zum Einstellen des Spalts Gs zwischen dem keramischen Isolator 18 an dem Ende der Welle 15 und dem beweglichen Element 23. Wie in 7 gezeigt, führt das Verfahren zum Befestigen der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungseinheit 10 insbesondere eine Presspassung durch und befestigt den ersten Klauenabschnitt 311, den zweiten Klauenabschnitt 312 und den dritten Klauenabschnitt 313, die an dem Joch 13 der Ansteuerungseinheit 10 vorgesehen sind, jeweils in dem ersten Aussparungsabschnitt 321, dem zweiten Aussparungsabschnitt 322 und dem dritten Aussparungsabschnitt 323, die in dem Rahmen 21 der Relaiseinheit 20 vorgesehen sind. Zu diesem Zeitpunkt werden, wie in 8 gezeigt, sowohl die Relaiseinheit 20 als auch die Ansteuerungseinheit 10 in den gleichen Zustand gebracht, wie wenn sie erregt sind. Insbesondere wird die Relaiseinheit 20 in einen Zustand gebracht, in welchem die Kontakte des beweglichen Elements 23 und des feststehenden Anschlusses 22 miteinander in Kontakt sind. Ferner wird die Ansteuerungseinheit 10 in einen Zustand gebracht, in welchem der bewegliche Bestandteil und der feststehende Kern 12 miteinander in Kontakt sind. Das Pfeilsymbol PD gibt die Einsetzrichtung bei dem Presspassungsprozess an. In diesem Zustand ist, wie in 9 gezeigt, ein Presspassungsbetrag zwischen dem Klauenabschnitt 31 und dem Aussparungsabschnitt 32 derart angepasst, dass der Spalt Gs eine vorbestimmte Größe aufweist. Demzufolge sind die Relaiseinheit 20 und die Ansteuerungseinheit 10 in einem Zustand befestigt, in welchem der Spalt Gs auf eine vorbestimmte Größe eingestellt ist. D. h., es ist möglich, fehlerhafte Abmessungsunterschiede und Montagetätigkeiten der Bestandteile, die die Relaiseinheit 20 und die Ansteuerungseinheit 10 konfigurieren, durch direktes Anpassen des Spalts Gs auf den Soll-Wert durch Anpassen des Presspassungsbetrags zwischen dem Klauenabschnitt 31 und dem Aussparungsabschnitt 32 auszugleichen.
Als nächstes ist ein Schritt S4 in 6 ein Schritt zum Befestigen des externen Verbindungsanschlusses 50 und dergleichen an dem Dichtungselement 40. Wie in den 10 und 11 gezeigt, werden insbesondere die externen Verbindungsanschlüsse 50, die externen Spulen-Verbindungsanschlüsse 51 und die Gasbefüllungsleitung 52 jeweils durch die Mehrzahl an Löchern 43 des Dichtungselements 40 eingeführt und ohne Spalt mittels einer Lötung befestigt. Ferner wird der gesamte Umfang einer äußeren Kante (eine Spitze der L-Form) des Rahmenelements 41 mit dem Dichtungselement 40 mittels Lötung oder dergleichen derart verbunden, dass sie keinen Spalt dazwischen aufweist. Wie in 11 gezeigt, sind die externen Verbindungsanschlüsse 50, die externen Spulen-Verbindungsanschlüsse 51, die Gasbefüllungsleitung 52 und das Rahmenelement 41 demzufolge an dem Dichtungselement 40 befestigt.
Anschließend ist ein Schritt S5 in 6 ein Schritt zum Verbinden des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22. Wie in den 12 und 13 gezeigt, ist insbesondere das Dichtungselement 40 außerhalb der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungseinheit 10 angeordnet, wobei der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden werden. Ferner werden der externe Spulen-Verbindungsanschluss 51 und der Anschluss 111 der Magnetisierungsspule 11 verbunden.
Hier werden Beispiele aus einer Vielzahl von Verbindungsverfahren hinsichtlich des Verbindungsverfahrens zwischen dem externen Verbindungsanschluss 50 und dem feststehenden Anschluss 22 beschrieben.
Die 14 und 15 zeigen ein erstes Beispiel des Verbindungsverfahrens des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22. In 14 ist eine axiale Richtung der Welle 15 durch ein Pfeilsymbol Ax angegeben.
In diesem Beispiel werden eine Verbindungsoberfläche 50a, die an dem Ende des externen Verbindungsanschlusses 50 vorgesehen ist, und eine Verbindungsoberfläche 22a, die an dem Ende des feststehenden Anschlusses 22 vorgesehen ist, miteinander in Kontakt gebracht, wobei die Verbindungsoberflächen mittels Ultraschall-Schweißen verbunden werden, während sie gegeneinander gedrückt werden. Das Pfeilsymbol PD gibt die Druckrichtung in dem Druckbeaufschlagungsschritt an. Das Pfeilsymbol VD gibt die Vibrationsrichtung in dem Ultraschallwellen-Beaufschlagungsschritt an. Zu diesem Zeitpunkt werden sowohl die Verbindungsoberfläche 50a des externen Verbindungsanschlusses 50 als auch die Verbindungsoberfläche 22a des feststehenden Anschlusses 22 parallel zu der Achse Ax der Welle 15 ausgebildet. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden sind, wird daher die Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 in der axialen Richtung der Welle 15 wirkt, verringert, wobei das Verschieben bzw. Versetzen des feststehenden Anschlusses 22 in der axialen Richtung der Welle 15 unterdrückt ist. Daher ist es möglich, eine Änderung des Spalts Gs zu unterdrücken.
Die 16 und 17 zeigen ein zweites Beispiel des Verbindungsverfahrens des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22.
In diesem zweiten Beispiel ist ein Loch 50b an einem Ende des externen Verbindungsanschlusses 50 vorgesehen, wobei ein Stift 22b an dem Ende des feststehenden Anschlusses 22 vorgesehen ist. Nach dem Aufheizen des Endes des externen Verbindungsanschlusses 50, um das Loch 50b aufzuweiten, wird der Stift 22b des feststehenden Anschlusses 22 anschließend in das Loch 50b eingesetzt. Der Pfeil HT in 16 gibt einen Heizschritt zum Aufweiten des Lochs 50b an. Anschließend wird der Endabschnitt des externen Verbindungsanschlusses 50 gekühlt, wobei der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 durch die kompressive Belastung bzw. die Druckbelastung davon verbunden sind. Daher ist das Verbindungsverfahren des zweiten Beispiels ein Verfahren, bei welchem eine thermische Belastung oder eine mechanische Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 wirkt, kleiner als eine thermische Belastung oder eine mechanische Belastung, die auf den externen Verbindungsanschluss 50 wirkt, ist. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden sind, wird daher die Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 in der axialen Richtung der Welle 15 wirkt, verringert, wobei das Verschieben bzw. Versetzen des feststehenden Anschlusses 22 in der axialen Richtung der Welle 15 unterdrückt wird. Das Pfeilsymbol TD in 17 gibt eine Kompressionsrichtung an, in welcher der Stift 22b eingespannt ist. Daher ist es möglich, eine Änderung des Spalts Gs zu unterdrücken.
Die 18 und 19 zeigen ein drittes Beispiel des Verbindungsverfahrens des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22. In 18 ist die axiale Richtung der Welle 15 durch ein Pfeilsymbol Ax angegeben.
In diesem dritten Beispiel ist eine Nut 50c an dem Ende des externen Verbindungsanschlusses 50 vorgesehen, wobei ein Vorsprung 22b an dem Ende des feststehenden Anschlusses 22 vorgesehen ist. Nach dem Einsetzen des Vorsprungs 22c des feststehenden Anschlusses 22 in die Nut 50c des externen Verbindungsanschluss 50 werden dann der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 durch Beaufschlagen eines Verstemmungsverfahrens von beiden Seiten des externen Verbindungsanschlusses 50 verbunden. In dem Verbindungsverfahren des dritten Beispiels werden sowohl die Nut 50c des externen Verbindungsanschlusses 50 als auch der Vorsprung 22c des feststehenden Anschlusses 22 parallel zu der Achse Ax der Welle 15 ausgebildet. Die Nut 50c definiert und bildet die Verbindungsoberfläche 50a aus. Der Vorsprung 22c definiert und bildet die Verbindungsoberfläche 22a aus. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden sind, wird daher die Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 in der axialen Richtung der Welle 15 wirkt, verringert, wobei das Verschieben bzw. Versetzen des feststehenden Anschlusses 22 in der axialen Richtung der Welle 15 unterdrückt ist. Das Pfeilsymbol DD in 19 gibt die Richtung der plastischen Verformung an, die den Vorsprung 22c einspannt. Daher ist es möglich, eine Änderung des Spalts Gs zu unterdrücken.
Anschließend ist ein Schritt S6 in 6 ein Schritt zum Verbinden des Dichtungselements 40 und der inneren Abdeckung 60. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Rahmenelement 41 und die innere Abdeckung 60 miteinander verbunden, da das Dichtungselement 40 mit dem Rahmenelement 41 vorgesehen ist. Wie in den 20, 21 und 22 gezeigt, werden insbesondere die L-förmige Oberfläche des Rahmenelements 41 und der Flansch 61 der inneren Abdeckung 60 beispielsweise mittels einer Nahtschweißung verbunden. In 22 ist ein Beispiel einer Rollenelektrode, die zur Nahtschweißung verwendet wird, durch alternierend lange und kurz gestrichelte Linien R1 und R2 gezeigt. Demzufolge werden die L-förmige Oberfläche des Rahmenelements 41 und der Flansch 61 der inneren Abdeckung 60 miteinander verschweißt und über den gesamten Umfang hinweg verbunden, wobei der abgedichtete Raum zwischen der inneren Abdeckung 60 und dem Dichtungselement 40 ausgebildet ist.
Als nächstes ist ein Schritt S7 in 6 ein Schritt zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases in dem geschlossenen Raum. Beispielsweise wird Wasserstoff als das Lichtbogenlöschgas verwendet. Jedoch ist das Lichtbogenlöschgas nicht darauf beschränkt und kann irgendein Gas zum Auslöschen des Lichtbogens sein. Das Lichtbogenlöschgas wird über die Gasbefüllungsleitung 52, die in dem Dichtungselement 40 vorgesehen ist, in den geschlossenen Raum eingefüllt. Nach dem Befüllen des geschlossenen Raums mit dem Lichtbogenlöschgas, wird die Gasbefüllungsleitung 52 eingedrückt bzw. zerquetscht oder dergleichen, um den geschlossenen Raum zu schließen. Dies verhindert, dass das Lichtbogenlöschgas aus dem geschlossenen Raum austritt.
Anschließend ist ein Schritt S8 in 6 ein Schritt zum Befestigen des Dichtungselements 40 und der äußeren Abdeckung 70. Wie in 23 zeigt, werden insbesondere die innere Wand der Öffnung der äußeren Abdeckung 70 und der äußere Kantenabschnitt 42 des Dichtungselements 40 mittels einer Passung befestigt. Als Ergebnis hiervon ist das elektromagnetische Relais 1 vollständig bzw. abgeschlossen.
Hier ist das elektromagnetische Relais 100 eines Vergleichsbeispiels mit Bezug zu den 24 und 25 beschrieben, um es mit dem elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform, das vorher beschrieben wurde, zu vergleichen.
Bei dem elektromagnetischen Relais 100 des Vergleichsbeispiels ist der bewegliche Kern 14 der Ansteuerungssteuereinheit 10 hinsichtlich des feststehenden Kerns 12 auf einer Seite entgegengesetzt zu der Relaiseinheit 20 angeordnet. Die Rückstellfeder 16 ist zwischen dem beweglichen Kern 14 und im feststehenden Kern 12 vorgesehen. Der bewegliche Kern 14, der feststehende Kern 12 und die Rückstellfeder 16 sind im Inneren des zylindrischen Abschnitts mit Boden 101, der in dem Mittelloch der Magnetisierungsspule 11 vorgesehen ist, aufgenommen. Ein Schraubenmechanismus 102 ist an der inneren Wand des Mittellochs des beweglichen Kerns 14 und der äußeren Wand der Welle 15 vorgesehen. Die Welle 15 und der bewegliche Kern 14 sind durch einen Schraubenmechanismus 102 befestigt.
Ein plattenförmiges erstes Verbindungselement 103 ist auf einer Seite der Magnetisierungsspule 11 zu der Relaiseinheit 20 hin vorgesehen. Ein zweites Verbindungselement 104 mit einer zylindrischen Form ist an einer Oberfläche des ersten Verbindungselements 103, die entgegengesetzt zu der Magnetisierungsspule 11 ist, vorgesehen. Ein Dichtungsbehälter 105 mit einer zylindrischen Form mit Boden ist an einem Abschnitt des zweiten Verbindungselements 104, der entgegengesetzt zu dem ersten Verbindungselement 103 ist, vorgesehen. Der zylindrische Abschnitt mit Boden 101, das erste Verbindungselement 103, das zweite Verbindungselement 104 und der Dichtungsbehälter 105 sind luftdicht verbunden, wobei ein geschlossener Raum, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, darin ausgebildet ist.
Sowohl der erste feststehende Anschluss 221 als auch der zweite feststehende Anschluss 222 sind durch die Innenseite und die Außenseite des Dichtungsbehälters 105 hindurch platziert und an dem Dichtungsbehälter 105 befestigt. Ein bewegliches Element 23 ist hinsichtlich des ersten feststehenden Anschlusses 221 und des zweiten feststehenden Anschlusses 222 auf einer Seite zu der Magnetisierungsspule 11 hin angeordnet. Das bewegliche Element 23 weist in einem Mittelabschnitt ein Einsetzloch 231 auf. Die Welle 15 ist in dem Einsetzloch 231 des beweglichen Elements 23 eingesetzt. Ferner ist ein Federträgerabschnitt 153 an der Welle 15 zwischen dem beweglichen Element 23 und dem feststehenden Kern 12 vorgesehen. Ein Ende der Kontaktdruckfeder 24 ist mit dem beweglichen Element 23 in Kontakt, wobei das andere Ende mit dem Federträgerabschnitt 153 in Kontakt ist, und die Kontaktdruckfeder 24 drückt das bewegliche Element 23 in Richtung einer Seite hin zu einem Spitzenende der Welle 15. Eine Federkraft der Kontaktdruckfeder 24 ist eingestellt, um kleiner als eine Federkraft der Rückstellfeder 16 zu sein.
Wie in 24 gezeigt, ist der bewegliche Kern 14 von dem feststehenden Kern 12 infolge einer Druckkraft der Rückstellfeder 16 entfernt angeordnet, wenn die Magnetisierungsspule 11 nicht erregt ist, also während kein Strom zugeführt wird. Daher stößt das bewegliche Element 23 an und wird durch den Spitzenendabschnitt der Welle 15 getragen, wobei es zu einer Position weg von dem feststehenden Anschluss 22 bewegt wird. Daher sind der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 elektrisch getrennt, wobei das elektromagnetische Relais 100 in dem Aus-Zustand ist. In diesem Zustand ist ein Abstand zwischen dem feststehenden Kern 12 und dem beweglichen Kern 14 als „A“ angenommen, wobei der Abstand zwischen den beweglichen Kontakten 281 und 282 und den feststehenden Kontakten 271 und 272 als „B“ angenommen ist.
Auf der anderen Seite wird, wie in 25 zeigt, der bewegliche Kern 14 magnetisch zu einer Seite des feststehenden Kerns 12 entgegen der Druckkraft der Rückstellfeder 16 angezogen, wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist, also während ein Strom zugeführt wird, wobei er mit dem feststehenden Kern 12 in Kontakt kommt. Daher bewegt sich die Welle 15 zu einer Seite des feststehenden Anschlusses 22, wobei die Kontakte des beweglichen Elements 23 und des feststehenden Anschlusses 22 miteinander in Kontakt kommen. Da der erste feststehende Anschluss 221 und der zweite feststehende Anschluss 222 durch das bewegliche Element 23 elektrisch leitend sind, ist das elektromagnetische Relais 100 des Vergleichsbeispiels daher in den An-Zustand gebracht. In diesem Zustand ist ein Spalt Gs zwischen einem Spitzenende der Welle 15 und dem beweglichen Element 23 ausgebildet. Dieser Spalt Gs ist durch die folgende Gleichung 2 ausgedrückt. $Gs = A - B$
Das elektromagnetische Relais 100 des Vergleichsbeispiels, das vorher beschrieben ist, weist eine Konfiguration auf, bei welcher die Größe des Spalts Gs durch den Schraubenmechanismus 102, der an der inneren Wand des Mittellochs des beweglichen Kerns 14 und der äußeren Wand der Welle 15 vorgesehen ist, angepasst ist. Daher sieht es eine Konfiguration vor, bei welcher die Größe des Spalts Gs nicht direkt angepasst werden kann.
Ferner sieht das elektromagnetische Relais 100 des Vergleichsbeispiels eine Konfiguration vor, bei welcher ein abgedichteter Raum zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases durch Verbinden des zylindrischen Abschnitts mit Boden 101, des ersten Verbindungselement 103, des zweiten Verbindungselements 104 und des Dichtungsbehälters 105 ausgebildet ist. In dem Fall, dass eine Mehrzahl von Elementen zum Ausbilden des geschlossenen Raums beispielsweise durch einen Schweißungsprozess nach dem Anpassen des Spalts Gs verbunden werden, kann Wärme des Schweißungsprozesses bei dem Herstellungsprozess des elektromagnetischen Relais 1 auf die Ansteuerungseinheit 10 oder die Relaiseinheit 20 übertragen bzw. abgeführt werden, wobei eine Möglichkeit besteht, dass für jedes Produkt Unterschiede hinsichtlich des Spalts Gs erzeugt werden.
Das elektromagnetische Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform weist hinsichtlich des elektromagnetischen Relais 100 des Vergleichsbeispiels, das vorher beschrieben ist, folgende Effekte auf.
(1) Das elektromagnetische Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform ist konfiguriert, sowohl eine Anpassung des Presspassungsbetrags des Klauenabschnitts 31 und des Aussparungsabschnitts 32 als auch eine Anpassung des Spalts Gs zwischen dem keramischen Isolator 18 an dem Ende der Welle 15 und dem beweglichen Element 23 zu ermöglichen, in dem alle von der Relaiseinheit 20 und der Ansteuerungseinheit 10 bei dem Herstellungsverfahren in den gleichen Zustand gebracht werden, wie wenn die Magnetisierungsspule 11 erregt ist.
Dementsprechend ermöglicht das elektromagnetische Relais 1 in dem Herstellungsverfahren, den Spalt Gs anzupassen, während der Presspassungsbetrag zwischen dem Klauenabschnitt 31 und dem Aussparungsabschnitt 32 in einem Zustand vor dem Zusammenbauen des Dichtungselements 40 und der inneren Abdeckung 60 zu einem Zwischenprodukt, bei welchen die Ansteuerung einer 10 und die Relaiseinheit 20 kombiniert sind, angepasst wird. Nach dem Anpassen des Spalts Gs werden dann der externe Verbindungsanschluss 50, der an dem Dichtungselement 40 befestigt ist, und der feststehende Anschluss 22 verbunden, wobei das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 verbunden werden und das Lichtbogengas in den geschlossenen Raum, der durch das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 ausgebildet ist, eingeführt wird. Da ein möglicher Prozess, welcher eine Belastung auf die Ansteuerungseinheit 10 oder die Relaiseinheit 20 nach dem Anpassen des Spalts Gs zwischen dem keramischen Isolator 18 an dem Ende der Welle 15 und dem beweglichen Element 23 ausüben kann, lediglich ein Verbindungsprozess des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22 ist, ist es daher möglich, ein Ändern des Spalts Gs zu unterdrücken. Daher ermöglicht das elektromagnetische Relais 1, Unterschiede des Spalts Gs bei einer Konfiguration, bei welcher die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 in dem geschlossenen Raum, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, aufgenommen sind, zu verringern.
Wie vorher beschrieben, kann das elektromagnetische Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Verformung durch eine Verarbeitung nach dem Anpassen des Spalts Gs unterdrücken, da es nicht notwendig ist, die Größe der Rückstellfeder 16 und die Magnetisierungsspule 11 unter Berücksichtigung der Unterschiede des Spalts Gs zu erhöhen, um den Leistungsanforderungsindex zu erfüllen, wobei es möglich ist, die Größe des elektromagnetischen Relais 1 zu verringern. Herstellungskosten können mittels der Unterdrückung von Materialkosten durch Verringern der Größe des elektromagnetischen Relais 1 verringert werden. Ferner kann eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs, bei welchem das elektromagnetische Relais 1 montiert ist, durch Verringern eines Gewichts des elektromagnetischen Relais 1 verbessert werden.
(2) Das elektromagnetische Relais 1 der Ausführungsform weist die Verbindungsoberfläche 22a und 50a der feststehenden Anschlusses 22 und des externen Verbindungsanschlusses 50 auf, welche parallel zur Achse Ax der Welle 15 ausgebildet sind. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden werden, ist es daher möglich, eine Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22 in der axialen Richtung der Welle 15 wirkt, zu verringern. Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden werden, wird daher für den feststehenden Anschluss 22 verhindert, dass dieser in der axialen Richtung der Welle 15 verschoben bzw. versetzt wird. Daher ist es möglich, das Verschieben bzw. Versetzen des beweglichen Elements 23, welches mit dem feststehenden Anschluss 22 in Kontakt kommt, während die Magnetisierungsspule 11 erregt ist, zu verhindern. Daher ist es möglich, zu unterdrücken, dass sich der Spalt Gs verändert, nachdem der Spalt Gs eingestellt ist.
(3) Das elektromagnetische Relais 1 dieser Ausführungsform enthält zwischen dem Dichtungselement 40 und der inneren Abdeckung 60 das Rahmenelement 41 mit einer ringförmigen Form. Bei dieser Konfiguration sind der gesamte Umfang einer äußeren Kante des Rahmenelements 41 und des Dichtungselements 40 mittels einer Lötung verbunden, wobei ein gesamter Umfang der anderen äußeren Kante des Rahmenelements 41 und der Flansch 61 der inneren Abdeckung 60 mittels Widerstandsschweißens verbunden sind.
In dem Fall, dass das Dichtungselement 40 durch ein isolierendes Material, wie etwa Keramik, ausgebildet ist, und die innere Abdeckung 60 durch Metall ausgebildet ist, ist es dementsprechend möglich, mittels des Vorsehens des Rahmenelements 41 mit einer ringförmigen Form zwischen dem Dichtungselement 40 und der inneren Abdeckung 60 zuverlässig einen geschlossenen Raum zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases auszubilden.
(4) Das elektromagnetische Relais dieser Ausführungsform enthält eine äußere Abdeckung 70 mit isolierenden Eigenschaften. Die äußere Abdeckung 70 und das Dichtungselement 40 werden gemeinsam verbunden, wobei die äußere Abdeckung 70 und das Dichtungselement 40 die äußere Hülle des elektromagnetischen Relais 1 konfigurieren.
Dementsprechend ist es möglich, die Anzahl an Bestandteilen zum Verbinden von sowohl der inneren Abdeckung 60 als auch der äußeren Abdeckung 70 mit dem Dichtungselement 40 zu verringern. Ferner ist es durch Ausbilden von sowohl der äußeren Abdeckung 70 als auch dem Dichtungselement 40 mit einem isolierenden Material möglich, zu verhindern, dass das elektromagnetische Relais 1 und die externen elektrischen Bestandteile kurzgeschlossen werden.
(5) Bei dem Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform ist der Spalt Gs angepasst, wenn die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 durch Presspassung der Aussparungsabschnitte 32, die in dem Rahmen 31 vorgesehen sind, und der Klauenabschnitte 31, die in dem Joch 13 vorgesehen sind, befestigt werden. Das elektromagnetische Relais, welches die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 in dem geschlossenen Raum aufnimmt, ist durch Verbinden des externen Verbindungsanschlusses 50, der an dem Dichtungselement 40 befestigt ist, und des feststehenden Anschlusses 22 und durch Verbinden des Dichtungselements 40 und der inneren Abdeckung 60 nach dem vorherigen Prozess ausgebildet. Da ein Prozess, welcher eine Belastung auf die Ansteuerungseinheit 10 oder die Relaiseinheit 20 nach dem Anpassen des Spalts Gs ausüben kann, lediglich ein Verbindungsprozess des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22 ist, ist es daher möglich, das Ändern des Spalts Gs zu unterdrücken. Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais 1 ist es daher möglich, bei einer Konfiguration, bei welcher die Ansteuerungseinheit 10 und die Relaiseinheit 20 in dem geschlossenen Raum, in welchem das Lichtbogenlöschgas eingeschlossen ist, aufgenommen sind, die Unterschiede des Spalts Gs für alle Produkte zu verringern.
(6) Bei dem Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform ist das Verfahren zum Verbinden des externen Verbindungsanschlusses 50 und des feststehenden Anschlusses 22 entworfen, um ein Verfahren zu sein, bei welchem eine thermische Belastung oder eine mechanische Belastung, die auf den feststehenden Anschluss 22a wirkt, im Vergleich zu einer thermischen Belastung oder einer mechanische Belastung, die auf den externen Verbindungsanschluss 50 wirkt, kleiner ist.
Wenn der externe Verbindungsanschluss 50 und der feststehende Anschluss 22 verbunden werden, wird daher für den feststehenden Anschluss 22 verhindert, dass dieser in der axialen Richtung der Welle 15 verschoben bzw. versetzt wird. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Spalt Gs ändert, nachdem der Spalt Gs eingestellt ist.
(7) Bei dem Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform werden die innere Abdeckung 60 und das Dichtungselement 40 über das Rahmenelement 41 verbunden. D. h., es ist ein Verfahren eingesetzt, bei welchem der gesamte Umfang einer äußeren Kante des Rahmenelements 41 und das Dichtungselement 40 mittels einer Lötung verbunden sind, wobei dann der gesamte Umfang der anderen äußeren Kante des Rahmenelements 41 und die innere Abdeckung 60 mittels einer Nahtschweißung verbunden werden.
In dem Fall, dass das Dichtungselement 40 durch ein isolierendes Material, wie etwa Keramik, ausgebildet ist und die innere Abdeckung 60 durch Metall ausgebildet ist, ist es dementsprechend möglich, durch Vorsehen des Rahmenelements 41 zwischen dem Dichtungselement 40 und der inneren Abdeckung 60 zuverlässig einen geschlossenen Raum zum Einschließen des Lichtbogenlöschgases auszubilden.
(8) Das Herstellungsverfahren des elektromagnetischen Relais 1 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Prozess zum Konfigurieren der äußeren Hülle des elektromagnetischen Relais 1, die durch die äußere Abdeckung 70 und das Dichtungselement 40 mittels Verbindens der äußeren Hülle 70 mit isolierenden Eigenschaften, die die innere Abdeckung 60 abdeckt, und dem Dichtungselement 40 ausgebildet ist.
Dementsprechend ist es möglich, die Anzahl an Bestandteilen zum Verbinden von sowohl der inneren Abdeckung 60 als der äußeren Abdeckung 70 mit dem Dichtungselement 40 zu verringern. Ferner ist es durch Ausbilden von sowohl der äußeren Abdeckung 70 als auch dem Dichtungselement 40 aus einem isolierenden Material möglich, zu verhindern, dass das elektromagnetische Relais 1 und externe elektrische Bestandteile kurzgeschlossen werden.
(Weitere Ausführungsform)
Die Offenbarung bei der Beschreibung ist nicht auf die vorher beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf geeignete Weise innerhalb des Umfangs, der in den Ansprüchen beschrieben ist, modifiziert werden.
(1) Beispielsweise kann der Spalt Gs durch Anpassen eines Presspassungsbetrags des isolierenden Anschlusses 18 in die Welle 15 angepasst werden.
(2) Bei der vorherigen Ausführungsform kann das Rahmenelement 41 weggelassen werden und es ist nicht auf das vorherige beschränkt, wobei das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 direkt verbunden werden können, obwohl das Rahmenelement 41 zwischen dem Dichtungselement 40 und inneren Abdeckung 60 angeordnet ist. In diesem Fall ist der abgedichtete Raum, der das Lichtbogenlöschgas einschließt, durch das Dichtungselement 40 und die innere Abdeckung 60 ausgebildet.
(3) Bei der vorherigen Ausführungsform kann die äußere Abdeckung 70 weggelassen werden und es nicht auf das vorherige beschränkt, obwohl die isolierende äußere Abdeckung 70 außerhalb der inneren Abdeckung 60 vorgesehen ist.
In jeder der vorher genannten Ausführungsformen ist es ferner selbstverständlich, dass Bestandteile der Ausführungsform nicht notwendigerweise essenziell sind, sofern Bestandteile nicht explizit und klar als essenzielle Bestandteile spezifiziert sind, sofern die Bestandteile nicht klar als für das Prinzip essenziell anzusehen sind oder dergleichen. Wenn in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen auf numerische Werte wie die Anzahl, den numerischen Wert, die Menge, den Bereich und dergleichen der Bestandteile der Ausführungsform Bezug genommen wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezifische Anzahl beschränkt, es sei denn, die numerischen Werte sind ausdrücklich unverzichtbar, und es sei denn die numerischen Werte offensichtlich auf eine bestimmte Anzahl für das Prinzip beschränkt sind, und dergleichen. Darüber hinaus ist eine Form, Lagebeziehung oder ähnliches eines Strukturelements, auf das in den oben beschriebenen Ausführungsformen Bezug genommen wird, nicht auf eine solche Form, Lagebeziehung oder ähnliches beschränkt, es sei denn, es wird ausdrücklich beschrieben oder es ist offensichtlich notwendig, dass es für das Prinzip darauf beschränkt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 202048078 [0001]
JP H09259728 A [0005]

Claims

Elektromagnetisches Relais aufweisend: eine Ansteuerungseinheit (10) enthaltend: eine Magnetisierungsspule (11), welche bei Erregung ein Magnetfeld ausbildet; einen feststehenden Kern (12), welcher auf einer Seite eines Innendurchmessers der Magnetisierungsspule platziert ist; ein Joch (13), welches die Magnetisierungsspule und den feststehenden Kern aufnimmt; einen beweglichen Kern (14), welcher relativ zu dem feststehenden Kern bewegbar ist; eine Welle (15), welche sich in einer axialen Richtung hin und her bewegen kann und an dem beweglichen Kern befestigt ist; und eine Rückstellfeder (16), welche den beweglichen Kern in eine Richtung weg von dem feststehenden Kern drückt; eine Relaiseinheit (20) enthaltend: einen Rahmen (21), der aus einem isolierenden Material hergestellt ist; einen feststehenden Anschluss (22), der an dem Rahmen befestigt ist; ein bewegliches Element (23), welches hinsichtlich des feststehenden Anschlusses auf einer Seite entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern vorgesehen ist und relativ zu dem feststehenden Anschluss bewegbar ist; und eine Kontaktdruckfeder (24) welche das bewegliche Element zu einer Seite des feststehenden Anschlusses drückt; einen Presspassungs-Befestigungsabschnitt (30), welcher die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit mittels Presspassung eines Klauenabschnitts (31), der an einem von dem Joch oder dem Rahmen vorgesehen ist, und eines Aussparungsabschnitts (32), der an dem dementsprechend anderen vorgesehen ist, befestigt; ein Dichtungselement (40) mit einer Plattenform, welches außerhalb der Relaiseinheit und der Ansteuerungseinheit vorgesehen ist; einen externen Verbindungsanschluss (50), welcher an dem Dichtungselement befestigt ist, während er durch ein Loch (43) des Dichtungselements eingesetzt ist, wobei er mit dem feststehenden Anschluss verbunden ist; und eine innere Abdeckung (60), welche an dem Dichtungselement in einem Zustand, in welchem die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit darin aufgenommen sind, verbunden ist, wobei sie gemeinsam mit dem Dichtungselement einen abgedichteten Raum zum Einschließen eines Lichtbogenlöschgases in diesem ausbildet, wobei das elektromagnetische Relais konfiguriert ist, um einen Spalt (Gs) zwischen einem Ende (18) der Welle und dem beweglichen Element anpassen zu können und einen Presspassungsbetrag zwischen dem Klauenabschnitt und dem Aussparungsabschnitt anpassen zu können, indem diese in einem Zustand vor dem Anbringen des Dichtungselements und der inneren Abdeckung in einen Zustand gebracht sind, in dem ein beweglicher Kontakt des beweglichen Elements und ein feststehender Kontakt des feststehenden Anschlusses miteinander in Kontakt kommen, und ein beweglicher Bestandteil und der feststehende Kern miteinander in Kontakt kommen.
Elektromagnetisches Relais gemäß Anspruch 1, wobei Verbindungsoberflächen (22a, 50a) zwischen dem externen Verbindungsanschluss und dem feststehenden Anschluss parallel zu einer Achse (Ax) der Welle ausgebildet sind.
Elektromagnetisches Relais gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: ein Rahmenelement (41) mit einer ringförmigen Form, welches zwischen dem Dichtungselement und der inneren Abdeckung vorgesehen ist, wobei ein gesamter Umfang von einer äußeren Kante des Rahmenelements und das Dichtungselement mittels einer Lötung verbunden sind, wobei ein gesamter Umfang der anderen äußeren Kante des Rahmenelements und inneren Abdeckung mittels Schweißens oder Lötens verbunden sind.
Elektromagnetisches Relais gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine äußere Abdeckung (70) mit einer isolierenden Eigenschaft, welche die innere Abdeckung abdeckt, wobei die äußere Abdeckung und das Dichtungselement mittels Befestigens der äußeren Abdeckung und des Dichtungselements miteinander eine äußere Hülle des elektromagnetischen Relais ausbilden.
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais, das folgende Schritte aufweist: Vorbereiten (S1) einer Ansteuerungseinheit (10), bei welcher eine Magnetisierungsspule (11), welche mittels einer Erregung ein magnetisches Feld ausbildet, ein feststehender Kern (12), welcher auf einer Seite eines inneren Durchmessers der Magnetisierungsspule platziert ist, ein Joch (13), welches die Magnetisierungsspule und den feststehenden Kern aufnimmt, ein beweglicher Kern (14), welcher relativ zu dem feststehenden Kern bewegbar ist, eine Welle (15), welche sich in einer axialen Richtung hin und her bewegen kann und an dem beweglichen Kern befestigt ist, und eine Rückstellfeder (16), welche den beweglichen Kern in eine Richtung weg von dem feststehenden Kern drückt, zusammengebaut werden; Vorbereiten (S2) einer Relaiseinheit (20), bei welcher ein Rahmen (21), der aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ein feststehender Anschluss (22), der an dem Rahmen befestigt ist, ein bewegliches Element (23), welches hinsichtlich des feststehenden Anschlusses auf einer Seite entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern vorgesehen ist und relativ zu dem feststehenden Anschluss bewegbar ist, und eine Kontaktdruckfeder (24), welche das bewegliche Element zu einer Seite des feststehenden Anschlusses drückt, zusammengebaut werden; Befestigen (3) der Ansteuerungseinheit und der Relaiseinheit in einem Zustand, in welchem ein beweglicher Kontakt, der in dem beweglichen Element enthalten ist, und ein feststehender Kontakt, der in dem feststehenden Anschluss enthalten ist, miteinander in Kontakt gebracht sind und ein beweglicher Bestandteil und der feststehende Kern miteinander in Kontakt gebracht sind, mittels Anpassens eines Presspassungsbetrags eines Klauenabschnitts (31), der an einem von dem Joch oder dem Rahmen vorgesehen ist, und eines Aussparungsabschnitts (32), der an dem dementsprechend anderen vorgesehen ist, sodass ein Spalt (Gs) zwischen einem Ende der Welle und dem beweglichen Element angepasst ist, um eine vorbestimmte Größe aufzuweisen; Befestigen eines Dichtungselements (40) und eines externen Verbindungsanschlusses (50) in einem Zustand, in welchem der externe Verbindungsanschluss durch ein Loch (43) des Dichtungselement mit einer Plattenform eingesetzt ist; Verbinden (5) des externen Verbindungsanschlusses und des feststehenden Anschlusses, während das Dichtungselement, an welchem der externe Verbindungsanschluss befestigt ist, an einer Außenseite der Relaiseinheit und der Ansteuerungseinheit angeordnet wird; Ausbilden (S6) eines abgedichteten Raums im Inneren einer inneren Abdeckung und des Dichtungselements mittels Verbindens einer inneren Abdeckung (60), in welcher die Ansteuerungseinheit und die Relaiseinheit aufgenommen sind, und des Dichtungselements; und Einschließen (S7) eines Lichtbogenlöschgases in dem abgedichteten Raum, der im Inneren der inneren Abdeckung und dem Dichtungselement ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais gemäß Anspruch 5, wobei das Verbinden des externen Verbindungsanschlusses und des feststehenden Anschlusses entworfen ist, um ein Verfahren zu sein, bei welchem eine thermische Belastung und eine mechanische Belastung, die auf den feststehenden Anschluss wirkt, im Vergleich zu einer thermischen Belastung oder einer mechanischen Belastung, die auf den externen Verbindungsanschluss wirkt, klein ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Verbinden der inneren Abdeckung und des Dichtungselements durch Löten eines gesamten Umfangs einer äußeren Kante eines Rahmenelements mit einer ringförmigen Form, das zwischen dem Dichtungselement und der inneren Abdeckung vorgesehen ist, und dem Dichtungselement und anschließend durch Verbinden eines gesamten Umfangs der anderen äußeren Kante des Rahmenelements und der inneren Abdeckung mittels Schweißens oder Lötens ausgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Konfigurieren (S8) einer äußeren Hülle des elektromagnetischen Relais, das aus einer äußeren Abdeckung (70) und dem Dichtungselement gebildet ist, mittels Verbindens der äußeren Abdeckung, die eine isolierende Eigenschaft aufweist und die innere Abdeckung abdeckt, und des Dichtungselements ausgeführt wird.