DE19625848A1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais eines Aus
gleichs-Armaturensystems, insbesondere ein polares elektromagnetisches Relais, das Prellen
verhindern kann.
Üblicherweise sind die in den Fig. 69 bis 72 gezeigten elektromagnetischen Relais
erhältlich. Diese Art elektromagnetischer Relais besteht aus einem
elektromagnetischen Block 62, der aus einem Eisenkern 64 mit magnetischen Polen
71, 71 an dessen beiden Seiten, um den eine Spule 69 gewickelt ist, aus einem
Permanentmagneten 72, einem Armaturenblock 73, einem Gehäuse 51 und aus
einem Schutzgehäuse 82 zusammengesetzt ist. Der Armaturenblock 73 ist mit einer
Armatur 75, einem isolierenden Halteelement 79, das an der Unterseite der Armatur
75 befestigt ist, und einer beweglichen Kontaktfeder 76 ausgestattet, die am
isolierenden Halteelement 79 befestigt ist. Die bewegliche Kontaktfeder 76 befindet
sich oberhalb eines festen Kontakt-Verbindungsteils 57, das am Boden des Gehäuses
51 vorsteht. Somit sind die Armatur 75 und die bewegliche Kontaktfeder 76 einstückig
mit dem isolierenden Halteelement 79 gebildet, wo bei sich die Haltefeder 78
innerhalb des isolierenden Halteelements 79 in senkrechter Richtung zum
längsseitigen Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 76 erstreckt und innerhalb der
Seitenwand 52 des Gehäuses 51 untergebracht und befestigt ist. Falls die Spule 69 in
vorbestimmter Richtung erregt ist, kippt die Armatur 75 zwischen den magnetischen
Polen 71, 71 um den Mittelpunkt der Haltefeder 78, zusammen mit der beweglichen
Kontaktfeder 76 über das isolierende Halteelement 79. Die entsprechenden
Anschlüsse des gemeinsamen Anschlusses 58, des festen Kontaktanschlusses 56, des
Spulenanschlusses 60, etc. sind am Boden des Gehäuses 51 vorgesehen. 82 ist ein
Schutzgehäuse, das von außen auf das Gehäuse 51 aufgesetzt ist. Der
Armaturenblock 73 und der Elektromagnetblock 62 sind am Gehäuse 51 befestigt.
Das Gehäuse 51 hat Seitenwände 52 und ist etwa schachtelähnlich, deren Oberseite
offen ist. Das Gehäuse 52 ist in eine Spulen-Unterbringungskammer 53 und in eine
Armaturen-Unterbringungskammer 54 durch eine Trennwand 51a aufgeteilt, und ein
Ende jedes entsprechenden Anschlusses, des festen Kontaktanschlusses 56, des
gemeinsamen Anschlusses 58 und des Spulenanschlusses 60, der in einer
vorbestimmten Form durch Preßbearbeitung eines dünnen, leitenden Blechs aus
Kupferlegierung, etc., gebildet ist, ist so angelegt, daß es am Boden des Gehäuses 51
vorsteht, wobei eine Gruppe dieser Anschlüsse durch das Einlassen eines synthetischen
Harzes, etc. miteinander verbunden ist. Ein Ende der festen Kontaktanschlüsse 56 steht
an der Unterseite des Gehäuses 51 hervor, und das andere Ende davon befindet sich
an jeder der vier Ecken der Armaturen-Unterbringungskammer 54, wogegen dort ein
fester Kontakt 55 aus einer großflächigen Edelmetallspitze elektrisch an deren obere
Seite geschweißt ist, um die elektrische Verbindung mit dem festen Kontaktanschluß
56 sicherzustellen.
Ein Ende des gemeinsamen Anschlusses 58 steht an der Unterseite des Gehäuses
hervor und befindet sich am längsseitigen Mittelpunkt der Seitenwand der Armaturen-Unter
bringungskammer 54 und am Mittelpunkt der Trennwand 51a, wodurch das
gemeinsame Anschluß-Verbindungsteil 59 geschaffen wird. Eine Haltefeder 78 des
Armaturenblocks 73, der später beschrieben wird, ist am gemeinsamen Anschluß-Ver
bindungsteil 59 elektrisch festgeschweißt.
Ein Ende des Spulenanschlusses 60 steht an der Unterseite des Gehäuses 51 vor und
das andere Ende ist vorgesehen am konkaven Bereich der Seitenwand der
Spulenunterbringungskammer vorzuspringen, wodurch das Spulenanschluß-Ver
bindungsteil 61 geschaffen wird. Ein Spulenausgangsanschluß 68 des
Elektromagneten 62, der später beschrieben wird, ist am Spulenan
schluß-Verbindungsteil 61 elektrisch festgeschweißt.
Der Elektromagnetblock 62 besteht aus einem elektromagnetischen Teil 63 und einem
Permanentmagneten 72. Der elektromagnetische Teil 63 ist ferner aus einem
Eisenkern 64 aus einer Spule 69 und aus Spulenausgangsanschlüssen 68
zusammengesetzt.
Der Eisenkern 64 ist aus einer magnetischen Substanz, wie z. B. aus
elektromagnetischem Weicheisen und ist etwa kanalförmig gebildet, wobei eine
Wicklung 66 aus einem geformten Teil, wie z. B. aus synthetischem Harz, im
Zwischenbereich davon vorgesehen ist, und ein Flansch 67 aus einem geformten Teil,
wie z. B. aus synthetischem Harz, am Ende der Wicklung 66 vorgesehen ist. Beide
Enden des Eisenkerns 64 ragen seitlich aus dem Flansch 67 hervor, um einen
magnetischen Pol 71 zu schaffen.
Die Spulenausgangsanschlüsse 68 bestehen aus einem leitenden metallischen
Material. Ein Ende des Spulenausgangsanschlusses ist am Spulenanschluß-Ver
bindungsteil 61 des Gehäuses 51 elektrisch festgeschweißt, wodurch die
elektrische Verbindung mit dem Spulenanschluß 60 sichergestellt ist.
Eine Spule 69 ist auf die Wicklung 66 gewickelt, die im Zwischenbereich des
Eisenkerns 64 befestigt ist, wobei die Spulen-Ausgangsleitung 70 an das andere Ende
des Spulenausgangsanschlusses 68 gelötet ist und elektrisch mit dem Spulenanschluß
60 über den Spulenausgangsanschluß 68 verbunden ist.
Der Permanentmagnet 72 ist etwa plattenförmig, und ist so magnetisiert, daß seine
beiden Enden den gleichen Pol haben und der Mittelbereich den anderen Pol hat, und
liegt zwischen den magnetischen Polen 71, 71, die die Enden des Eisenkerns 64 sind.
Die Fig. 73 bis 76 zeigen einen herkömmlichen Armaturenblock 73. Der
Armaturenblock 73 besteht aus einer Armatur 75, einem beweglichen Kontakt 77,
einer beweglichen Kontaktfeder 76, einer Haltefeder 78 und einem isolierenden
Halteelement 79.
Die Armatur 75 ist aus einem weich magnetischen Material, wie z. B. aus
elektromagnetischem Weicheisen hergestellt und ist etwa plattenförmig gebildet. Die
bewegliche Kontaktfeder 76 besteht aus einem leitenden metallischen Material, wie
z. B. aus dünnem Kupferlegierungsblech, etc . . Die bewegliche Kontaktfeder 76 ist
einstückig mit der Armatur 75 und unterhalb davon mit einem isolierenden
Halteelement 79 ausgebildet, das aus einem isolierenden Material, wie z. B. aus
synthetischem Harz, etc. hergestellt ist, wobei sie über eine später beschriebene
Haltefeder 78 elektrisch mit dem gemeinsamen Anschluß 58 verbunden ist.
Die Haltefeder 78 ist mechanisch und elektrisch einstückig mit dem beweglichen
Kontakt 76 gebildet, erstreckt sich vom längsseitigen Mittelpunkt der beweglichen
Kontaktfeder 76 in senkrechter Richtung dazu und ist elektrisch an das gemeinsame
Anschluß-Verbindungsteil 59 festgeschweißt, das sich am längsseitigen Mittelpunkt der
Armaturen-Unterbringungskammer 54 des Gehäuses 51 und am Mittelpunkt der
Trennwand 51a befindet, wodurch eine elektrische Verbindung mit dem
gemeinsamen Anschluß 58 sichergestellt ist.
Eine elektromagnetische Kraft wirkt auf die Armatur 75, wenn die Spule 69 des
Elektromagnetblocks 62 erregt ist. Deshalb kippt, falls die Spule 69 in vorbestimmter
Richtung erregt ist, die Armatur 75 über das isolierende Halteelement 79, relativ zu
den magnetischen Polen 71, 71 des Eisenkerns 64, um den Mittelpunkt der
Haltefeder 78 zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76 einheitlich um.
Ein Schutzgehäuse 82 besteht aus einer isolierenden Substanz, wie z. B. aus
synthetischem Harz etc. und ist etwa schachtelartig gebildet. Das Schutzgehäuse 82
wird von außen auf das Gehäuse 51 aufgesetzt, in dem der Armaturenblock 73 und
der Elektromagnetblock 62 sind.
Es treten folgende Probleme in einem herkämmlichen elektromagnetischen Relais
eines Ausgleichsarmaturensystems auf.
Wenn das elektromagnetische Relais gestellt wird, kollidiert die Armatur 75 des
Armaturenblocks 73 mit dem magnetischen Pol 71 des Elektromagnetblocks 62,
wodurch Stoßvibrationen an der Armatur 75 erzeugt werden. Dieser Zustand wird im
Detail anhand der Fig. 77 erläutert.
- (a) zeigt einen Zustand, in dem die Armatur 75a magnetisch von einem magnetischen Pol 71a des Elektromagnetblocks 62 angezogen wird, und der bewegliche Kontakt 77a den festen Kontakt 55a (nicht gezeigt) in einem stabilen Zustand kontaktiert.
Hierbei basiert die folgende Erläuterung auf der Annahme, daß beide Enden des
Permanentmagneten 72 N-polig magnetisiert sind und der Mittelbereich davon
S-polig magnetisiert ist. Wenn beide Enden S-polig magnetisiert sind und der
Mittelbereich N-polig magnetisiert ist, kehrt sich die Richtung des magnetischen
Flusses vollständig um, aber die Wirkungen bleiben gemäß der folgenden Erläuterung
identisch.
Aufgrund des magnetischen Flusses A vom Permanentmagneten 72, der durch die
Armatur 75a über den magnetischen Pol 71a fließt, wird die Armatur 75a magnetisch
vom magnetischen Pol 71a angezogen, wodurch die Armatur 75 stabil zurückgehalten
wird, wie in Fig. 77(a) gezeigt.
Hier wird, falls der elektrische Strom in der Spule 69 so fließt, daß der magnetische
Fluß in Richtung des magnetischen Pols 71a der Armatur 75a fließt, der magnetische
Fluß A vom Permanentmagneten 72 durch den magnetischen Fluß C (der innerhalb
des Eisenkerns 64 fließt) von der Spule 69 zwischen der Armatur 75a und dem
magnetischen Pol 71a ausgeglichen, wodurch die magnetische Anziehungskraft
zwischen der Armatur 75a und dem magnetischen Pol 71a abnimmt.
Gleichzeitig wird dadurch, daß der elektrische Strom durch die Spule fließt, die
magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 75b und dem magnetischen Pol
71b, die durch den magnetischen Fluß C gegen die Armatur 75b des anderen
magnetischen Pols 71b erzeugt wird, erhöht, und der magnetische Fluß B, der vom
Permanentmagneten 72 gegen die Armatur 75b über den magnetischen Pol 71b
orientiert ist, erhöht, wobei, falls diese magnetische Anziehungskraft die magnetische
Anziehungskraft zwischen der Armatur 75a und dem magnetischen Pol 71a übersteigt,
die Armatur 75a zum anderen magnetischen Pol 71b angezogen wird, und die
Armatur 75 umkippt (Fig. 77(b)).
- (b) zeigt den Moment, da die Armatur 75 durch die Erregung der Spule 69 des Elektromagnetblocks 62 gekippt ist und die Armatur 75b mit dem anderen magnetischen Pol 71b kollidiert. Zu diesem Zeitpunkt entstehen an der Armatur 75 Stoßvibrationen, da die kinetische Energie, durch die die Armatur 75b umgekippt wird, nicht zwischen der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71b absorbiert werden kann. Der Zustand der Erzeugung dieser Stoßvibrationen ist in (c) und (d) gezeigt.
- (c) zeigt eine Stellung, in der die Armatur 75a am weitesten vom magnetischen Pol 71a, wegen der Stoßvibrationen aufgrund der Kollision der Armatur 75b mit dem magnetischen Pol 71b, entfernt ist.
- (d) zeigt einen auf den obigen (c) folgenden Zustand, in dem die Armatur 75a in die Nähe des magnetischen Pols 71a gezogen wird.
Hierbei zeigen die strichgepunkteten Linien in (c) und (d) eine stabile Position der
Armatur 75 im Stillstand. Die Stoßvibrationen setzen dauern solange an, bis sich
allmählich die Vibrations-Amplitude der Armatur 75 verringert und sich die Armatur
75 schließlich stabilisiert und in der Position, die durch die strichgepunktete Linie
gezeigt ist, stillsteht.
Somit werden Stoßvibrationen übergangsweise an der Armatur 75 erzeugt, wenn die
Armatur 75 bei Betrieb des Relais umkippt, da in einem herkämmlichen
elektromagnetischen Relais die Armatur 75 mit dem magnetischen Pol 71 kollidiert,
wobei folgende Probleme auftreten.
- (1) Die bewegliche Kontaktfeder 76 ist einstückig mit der Armatur 75 über ein isolierendes Haltelement 79 gebildet, und durch die Erregung der Spule 69 des Elektromagnetblocks 62 wird bei Betrieb der Spule, die Armatur 75 um den Mittelpunkt der Haltefedern 78, 78, die sich am längsseitigen Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 76 in dazu senkrechter Richtung erstrecken gekippt und kontaktiert abwechselnd die magnetischen Pole 71, 71 des Elektromagnetblocks 62.
Jedoch werden Stoßvibrationen erzeugt und an die bewegliche Kontaktfeder 76 und
an die Haltefeder 78 übertragen, wenn die Armatur 75 mit dem magnetischen Pol 71
kollidiert, solange bis die Armatur 75 stabilisiert ist.
Fig. 78 ist eine Querschnittsansicht der Peripherie der Haltefeder 78, die in Fig. 77
gezeigt ist, wenn sie von der Seite betrachtet wird, und (a), (b), (c), (d) entsprechen
einander. In diesen Zeichnungen zeigt (a) einen stabilisierten Zustand der Haltefeder
78, wobei die Stabilisierung dadurch erreicht wird, daß das Ende der Haltefeder 78
am oberen Teil des gemeinsamen Anschluß-Verbidungsteils 59 des Gehäuses 51
befestigt ist. In (c) wird die Biegung der beweglichen Kontaktfeder 76 im Vergleich
zum stabilen Zustand verstärkt, da die Haltefeder 78 nach unten verstellt ist, und die
Armatur 75 in die Nähe der Seite des festen Kontakts 55 gezogen wird. In (b) wird im
Gegensatz dazu die Biegung der beweglichen Kontaktfeder 76 im Vergleich zum
stabilen Zustand verringert, da die Haltefeder 78 nach oben verstellt wird und die
Armatur 75 von der Seite des festen Kontakts 55 entfernt wird. Folglich ändert sich der
Kontaktpunkt zwischen dem festen Kontakt 55 und dem beweglichen Kontakt 77
entsprechend, insbesondere wird in (b) der Kontaktwiderstand zwischen den
Kontakten durch die Verringerung des Kontaktdrucks zwischen dem festen Kontakt 55
und dem beweglichen Kontakt 77 erhöht, und gleichzeitig reicht in diesem Fall der
Kontakt zwischen dem festen Kontakt 55 und dem beweglichen Kontakt 77 nicht aus,
um sie voneinander zu trennen.
Somit tritt ein sogenanntes Prellphänomen auf, als Folge des periodischen Öffnens
und Schließens des festen Kontakts 55 und des beweglichen Kontakts 77, während die
Armatur 75 wegen der Stöße vibriert, wenn das elektromagnetische Relais betrieben
wird. Wenn die Biegung der beweglichen Kontaktfeder 76 abnimmt, reduziert sich
auch der Kontaktdruck. Deshalb befindet sich die Armatur 75 in einem Zustand, der
leicht durch externe Störung beeinflußt werden kann. Aus diesem Grund ist es
notwendig, für den Schaltkreis eine Gegenmaßnahme zu treffen, um fehlerhafte
Funktionen des Schaltkreises zu verhindern, während ein Prell-Phänomen erzeugt
wird. Darüber hinaus kann das elektromagnetisches Relais nicht in einem Gerät
verwendet werden, das eine Hochgeschwindigkeits-Schalteigenschaft verlangt, da das
Relais nicht vollständig als Schaltkreis funktioniert.
- (2) In diesem Fall kann das Edelmetall auf der Kontaktfläche verdampfen oder aufgrund der Entladung, die durch das Schließen und Öffnen der Kontakte unter Strom- und Spannungsbedingungen erzeugt wird, übertragen werden, wodurch eine Bogenentladung erzeugt und die Kontaktfläche kann deformiert werden kann, wenn der Kontakt häufig geöffnet und geschlossen wird. Deshalb wird ein Prellphänomen erzeugt, wenn die Kontakte geöffnet und geschlossen werden. Darüber hinaus dauert die elektrische Entladung an, während das Prellphänomen erzeugt wird. Demgemäß verkürzt sich die Kontaktlebensdauer.
- (3) Im Wesentlichen wird die Armatur 75 abwechselnd um den Mittelpunkt der Haltefeder 78 umgekippt, wobei sie gegen den magnetischen Pol 71, 71 stößt. Deshalb ist die Haltefeder 78 einer Verwendungsdeformation ausgesetzt.
Jedoch wird die Haltefeder 78 aufgrund der Verbiegung und der Spannung zusätzlich
zur Verwindungsverformung, wie in Fig. 78 gezeigt, verformt, wenn die
Stoßvibrationen in der Armatur 75 erzeugt werden. Da Stoßvibrationen der Armatur
75 erzeugt werden, wenn die Haltefeder 78 der maximalen Verwindungsverformung
unterworfen ist, erhöht sich die maximale Belastungsbewegung der Haltefeder 78 im
Vergleich zur der Verwindungsverformung allein. Deshalb verkürzt sich die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder wenn sie wiederholt verwendet wird.
Darüber hinaus werden mehrere Verformungen aufgrund des Verbiegens und der
Spannung bei Einmal-Kontaktänderungsvorgängen erzeugt, da Stoßvibrationen,
immer wenn die elektrischen Kontakte geändert werden, erzeugt werden, wobei sich
die Anzahl der wiederholten Verformungen, die auf die Haltefeder 78 wirken, erhöht,
und ihre Haltbarkeit (Lebensdauer) verkürzt.
- (4) Obwohl ein magnetischer Restspalt durch eine nicht magnetische plattierte Schicht oder durch ein nicht magnetisches metallisches Plättchen zwischen der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71 gebildet ist, kann so eine nicht magnetische plattierte Schicht oder ein nicht magnetisches metallisches Plättchen, das den magnetischen Restspalt bildet, durch Stoßvibrationen der Armatur 75 abgenutzt werden.
Wenn die Kontaktfläche der Armatur 75 mit dem magnetischen Pol 71 betrachtet
wird, wenn Stoßvibrationen an der Armatur 75 erzeugt werden, findet eine
Relativbewegung mit bemerkenswert kleiner Amplitude als Reaktion auf die
Stoßvibrationen der Armatur 75 zwischen der Armatur 75 und dem magnetischen Pol
71 statt, wodurch sich eine Mikrobewegungs-Abnutzung auf dem Kontakt zwischen
der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71 ergibt, wobei sich geringfügig Abrieb
aufgrund der Abnutzung bildet. Da dieser geringfügige Abrieb an der Oberfläche des
beweglichen Kontakts 77 und des festen Kontakts 55 haftet, ergibt sich ein fehlerhafter
Kontakt und die Kontaktlebensdauer wird verkürzt.
Darüber hinaus können sich die Betriebseigenschaften bei einer Erhöhung der
Betriebsspannung und/oder einer Senkung der Rückspannung verändern und
dadurch die Lebensdauer des elektromagnetischen Relais verkürzt werden, wenn der
magnetische Restspalt, der zwischen der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71
gebildet ist, aufgrund von Reibung abnimmt.
Die entsprechenden Anschlüsse des festen Kontaktanschlusses 56, des gemeinsamen
Anschlusses 58, des Spulenanschlusses 60, etc., und der feste Kontakt 55 sind im
Gehäuse 51 vorgesehen, und die entsprechenden Anschlüsse des festen
Kontaktanschlusses 56, des gemeinsamen Anschlusses 58 und des Spulenanschlusses
60, etc., die durch Preßbearbeitung einer leitenden dünnen Platte, wie z. B. einer
Kupferlegierung etc. gebildet sind, sind in einer vorbestimmten Form aus einem
geformten Material wie z. B. synthetischem Harz, etc. einpreß-geformt, so daß ein
Ende an Unterseite des Gehäuses 51 vorspringt.
Der feste Kontakt 55 ist aus einer großflächigen Edelmetallspitze, die elektrisch an das
feste Kontakt-Verbindungsteil 57 geschweißt ist, gebildet, und der bewegliche Kontakt
77 ist aus einer großflächigen Edelmetallspitze, die an das Ende der beweglichen
Kontaktfeder 76 elektrisch geschweißt ist, gebildet. Jedoch, insbesondere, da der feste
Kontakt 75 aus einer großflächigen Edelmetallspitze gebildet ist, die elektrisch an das
feste Kontakt-Verbindungsteil 57 geschweißt ist, kann die Kontakthöhe ungleichmäßig
hergestellt sein, aufgrund der Tatsache, daß die Anschlußform kompliziert ist und der
Anschluß einpreß-geformt ist. Wenn die Kontakthöhe ungleichmäßig ist, variiert der
Kontaktdruck zwischen dem festen Kontakt 55 und dem beweglichen Kontakt 77 bei
jedem Kontakt, wodurch die Kontakteigenschaften ungleichmäßig sind, und der
Abstand zwischen dem festen Kontakt 55 und dem beweglichen Kontakt 77
ungleichmäßig wird. Deshalb wird das Prellphänomen bei jedem Kontakt
unterschiedlich sein, und es wird sehr schwierig sein, Kapazitätseinstellungen des
elektromagnetischen Relais vorzunehmen.
Darüber hinaus besteht das Problem, daß gemäß des Zustands der elektrischen
Schweißung der großflächigen Edelmetallspitze, die Kontakthöhe variieren und der
Kontaktdruck ungleichmäßig sein kann.
Darüber hinaus wird, falls die Schweißung mangelhaft ist, der thermische Widerstand
zwischen dem festen Kontakt 55 und dem festen Kontakt-Verbindungsteil 57 und
zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und der beweglichen Kontaktfeder 76
vergrößert, insbesondere, falls das elektromagnetische Relais unter der Bedingung
verwendet wird, in der eine Bogenentladung erzeugt wird. Dadurch wird die
Kontaktabnutzung beträchtlich, wodurch die Kontakthaltbarkeit (Lebensdauer) gesenkt
wird.
Zusätzlich wird, falls versucht wird eine genügende Verschweißung herzustellen, die
Temperatur des geschweißten Teiles beim schweißen erhöht, und dadurch die
bewegliche Kontaktfeder 76 und das feste Kontakt-Verbindungsteil 57 verformt, und
es entsteht das Problem, daß die Kontakthöhe ungleichmäßig wird.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein hoch leistungsfähiges und langlebiges
elektromagnetisches Relais zu schaffen, das das Auftreten des Prellphänomens
verhindern kann, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder bei wiederholter
Bewegung erhöht, die Mikrobewegungs-Abnutzung auf der Kontaktoberfläche
zwischen der Armatur und der dem magnetischen Polen minimiert, Veränderungen
der Betriebseigenschaften aufgrund von Veränderungen der magnetischen Restlücke
verhindert, fehlerhaften Kontakt der Kontakte wegen des anhaftenden Abriebes
aufgrund der Abnutzung auf den Kontakten verhindert, einen stabilen Kontaktdruck
mit gleichmäßigen Kontakthöhen zu erzielen und eine lange Lebensdauer der
Kontakte, auch bei einer Entladung, sicherzustellen.
Um diese obere Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung ein elektromagnetisches
Relais umfassend: einen Elektromagnetblock, bestehend aus einem Eisenkern, um den
eine Spule gewickelt ist, und aus einem Permanentmagneten; einen Armaturenblock,
bestehend aus einer Armatur, einer beliebigen Kontaktfeder, einem isolierenden
Halteelement, und aus einer Haltefeder, die sich vom längsseitigen Mittelpunkt der
beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse
befestigt ist, in dem die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder einstückig über das
isolierende Halteelement gebildet sind oder einheitlich mit dem Halteelement
zusammengesetzt sind, die zwischen zwei Magneten um den Mittelpunkt der
Haltefeder umkehrbar kippen kann, und gegen den Elektromagnetblock stößt; ein
Gehäuse mit einem gemeinsamen Anschluß, einem festen Kontaktanschluß und einem
Spulenanschluß, in dem der Elektromagnetblock befestigt ist; ein Schutzgehäuse, das
außerhalb auf das Gehäuse aufgesetzt ist, wobei ein Anschlag vorgesehen ist, der die
Aufwärts- oder Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, deren Verstellung durch
das Kippen der Armatur erzeugt wird.
Darüber hinaus schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Relais, umfassend:
einen Elektromagnetblock, bestehend aus einem Eisenkern, um den eine Spule gewickelt ist und aus einem Permanentmagneten; einen Armaturenblock, bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement und aus einer Haltefeder, die sich von der Mitte der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse befestigt ist; ein Gehäuse, das mit einem gemeinsamen Anschluß ausgestattet ist, in dem ein Elektromagnetblock und ein Armaturenblock befestigt sind, wobei eine Einweg-Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder umkehrbar um den Mittelpunkt der Haltefeder kippen, und gegen die magnetischen Pole des Elektromagnetblocks stößt, in einen Zustand, in dem die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder über ein isolierenden Halteelement getrennt gebildet sind.
einen Elektromagnetblock, bestehend aus einem Eisenkern, um den eine Spule gewickelt ist und aus einem Permanentmagneten; einen Armaturenblock, bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement und aus einer Haltefeder, die sich von der Mitte der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse befestigt ist; ein Gehäuse, das mit einem gemeinsamen Anschluß ausgestattet ist, in dem ein Elektromagnetblock und ein Armaturenblock befestigt sind, wobei eine Einweg-Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder umkehrbar um den Mittelpunkt der Haltefeder kippen, und gegen die magnetischen Pole des Elektromagnetblocks stößt, in einen Zustand, in dem die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder über ein isolierenden Halteelement getrennt gebildet sind.
Darüber hinaus schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Relais, das mit einer
Einweg-Verbindungseinrichtung versehen ist, wobei ein Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus vorgesehen ist, der aus einem magnetischen
Fluß-Verdichtungselement oder aus einem eingreifenden Stück besteht, um den
Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt und dem festen Kontakt zu
optimieren.
Darüber hinaus schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Relais, das mit einem
Verstellungs-Anschlag ausgestattet ist, der die Aufwärts- und Abwärtsverstellung der
Haltefeder aufgrund der Verstellung der Armatur, infolge einer magnetischen
Anziehungskraft des magnetischen Fluß-Verdichtungselements, reguliert.
Darüber hinaus schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Relais, in dem eine
Plastikeinlage zwischen die Armatur und die magnetischen Pole eingreift.
Zusätzlich wird das elektromagnetische Relais geschaffen, indem das Gehäuse mit
einem isolierenden Substrat ausgestattet ist, das aus keramik- oder glasbeschichtetem
Metall hergestellt ist, mit einem festen Kontakt aus sinter-geformtem Dickfilm, der auf
der oberen Fläche des isolierenden Substrats gebildet ist, mit einem Armaturenblock,
und einem Befestigungsbereich, an dem der Elektromagnetblock befestigt ist, wobei
das isolierende Substrat mit einem Spulenanschluß, einem gemeinsamen Anschluß,
und einem festen Kontaktanschluß an dessen Unterseite ausgestattet ist.
Darüber hinaus schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Relais, in dem ein
beweglichen Kontakt an beiden Enden der beweglichen Kontaktfeder gebildet ist, der
aus einer sinter-geformten Dickfilmmasse hergestellt ist.
Wie oben beschrieben, bewirkt ein elektromagnetisches Relais, das mit einer
beweglichen Kontaktfeder versehen ist, die einheitlich mit einer Armatur und einem
isolierendem Halteelement gebildet ist, eine Anziehungskraft, die etwa am Endbereich
der Armatur an deren Seite wirkt, die nicht in Kontakt mit einem magnetischen Pol ist,
indem die Spule so magnetisiert wird, daß die Anziehungskraft des
Permanentmagneten, der auf den magnetischen Pol des Elektromagneten an der Seite
wirkt, die in Kontakt mit der Armatur ist, geschwächt wird, und die Anziehungskraft
des Permanentmagneten, der auf den magnetischen Pol auf der anderen Seite wirkt,
verstärkt wird, wodurch die Armatur um den Mittelpunkt der Haltefeder kippt, wenn
elektrischer Strom fließt, und dadurch der Kontakt wechselt. Zu diesem Zeitpunkt
kollidiert die Armatur mit dem magnetischen Pol, und es werden Stoßvibrationen
erzeugt, aufgrund der Tatsache, daß die Kippenergie der Armatur nicht vollständig
absorbiert werden kann. Die Stoßvibrationen werden an die bewegliche Kontaktfeder
und die Haltefeder übertragen, wodurch eine Verstellung in vertikaler Richtung an der
Haltefeder zusätzlich zu einer Verwindungsverformung erzeugt wird. Jedoch wird die
Biegung der beweglichen Kontaktfeder konstant gehalten, da die Verstellung der
Haltefeder in vertikaler Richtung aufgrund der Stoßvibrationen durch einen Anschlag
reguliert wird, wodurch die Entstehungsdauer der Stoßvibrationen verkürzt werden
kann.
Darüber hinaus werden in so einer Konstruktion, in der die Armatur und die
bewegliche Kontaktfeder geteilt und voneinander über das isolierende Halteelement
getrennt werden, die Stoßvibrationen der Armatur nicht auf die bewegliche
Kontaktfeder und die Haltefeder übertragen, obwohl die Stoßvibrationen durch die
Kollision zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol erzeugt werden, da die
Armatur so konstruiert ist, daß sie umkippen kann. Deshalb wird die Haltefeder nicht
in vertikaler Richtung verstellt, und die Verstellung der beweglichen Kontaktfeder wird
konstant gehalten.
Desweiteren, da eine Plastikeinlage zwischen die Armatur und den magnetischen Pol
eingreift, werden die Stoßvibrationen aufgrund der Kollision zwischen der Armatur
und dem magnetischen Pol durch die Plastikeinlage absorbiert, die Entstehungsdauer
der Stoßvibrationen der Armatur wird verkürzt, und gleichzeitig wird kein Abrieb
aufgrund der Mikrobewegung zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol
erzeugt.
Zusätzlich, da der bewegliche Kontakt aus einem sintergeformten Körper aus einer
Dickfilmmasse gebildet ist, und das Gehäuse ein isolierendes Substrat aus keramik- oder
glasbeschichtetem Metall und einen festen Kontakt aus einem sintergeformten
Körper aus einer Dickfilmmasse aufweist, der am oberen Teil des isolierenden
Substrats gebildet ist, ist die Höhe der Kontakte einheitlich und eben, und
insbesondere im Fall eines elektromagnetischen Relais mit mehreren Kontakten, ist der
Kontaktdruck zwischen den entsprechenden festen Kontakten und den beweglichen
Kontakten konstant, wobei der Abstand zwischen den entsprechenden festen
Kontakten und den beweglichen Kontakten konstant ist.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Unzulänglichkeiten und Probleme, kann die
vorliegende Erfindung diese Unzulänglichkeiten und Probleme beseitigen.
Nach der obigen Beschreibung wird in einem elektromagnetischen Relais, umfassend
einen Elektromagnetblock, einen Armaturenblock, ein Gehäuse mit dem
Elektromagnetblock und der Armatur und ein Schutzgehäuse, das extern auf das
Gehäuse aufgesetzt ist, eine elektromagnetische Kraft an den Polen, durch die
Erregung der Spule des Elektromagnetblocks erzeugt und die Armatur wird durch die
elektromagnetische Kraft angezogen,wobei ein Anschlag vorgesehen ist, der die
Aufwärts- und Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, deren Verstellung
zusammen mit dem Kippen der Armatur erzeugt wird. Deshalb ist es möglich, die
Stoßvibrationen der Armatur durch die Regulierung der Aufwärts- oder
Abwärtsverstellung der Haltefeder zu regulieren, die durch die Stoßvibrationen erzeugt
werden, die zwischen der Armatur und dem magnetischen Polen auftreten, wenn die
Armatur umkippt, wodurch das Auftreten des Prellens verhindert und die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder erhöht werden kann.
Desweiteren wechseln die Kontakte mit hoher Geschwindigkeit, da es möglich ist, das
Auftreten des Prellens zu verhindern. Deshalb wird ein erfindungsgemäßes
elektromagnetisches Relais in Geräten verwendet, bei denen
Hochgeschwindigkeitsschalten Voraussetzung ist. Darüber hinaus, da das Auftreten
des Prellens verhindert werden kann, ist es möglich, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der
Kontakte auch bei der Entstehung elektrischer Entladungen zu erhöhen.
In einem elektromagnetischen Relais, umfassend einen Elektromagnetblock, einen
Armaturenblock, ein Gehäuse mit dem Elektromagnetblock und der Armatur, und ein
Schutzgehäuse, das extern auf das Gehäuse aufgesetzt ist, werden Stoßvibrationen,
die durch die Kollision zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol entstehen,
nicht auf die bewegliche Kontaktfeder und die Haltefeder übertragen, dadurch, daß
die bewegliche Kontaktfeder und die Armatur zwischen zwei magnetischen Polen um
den Mittelpunkt der Haltefeder und über eine Einweg-Verbindungseinrichtung
umkippen, so daß die Verstellung in eine Richtung zusammen mit den Bewegungen
der Armatur übertragen werden kann, wobei die Stoßvibrationen in dieser Richtung
und die Armatur am weitesten vom stabilen Zustand entfernt sind. Deshalb ist es
möglich, das Auftreten des Prellens zu vermindern und die Haltbarkeit (Lebensdauer)
der Haltefeder zu erhöhen.
Indem ein Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zusätzlich zum Einweg-Ver
bindungselement verwendet wird, wird das Einrücken der Einweg-Ver
bindungseinrichtung verstärkt, wenn der bewegliche Kontakt den festen Kontakt
kontaktiert und es kann eine vorbestimmte Auslenkung und ein wesentlich höherer
Kontaktdruck erzielt werden. Deshalb ist es möglich, den Kontaktwiderstand weiter zu
stabilisieren.
Da zusätzlich zur Einweg-Verbindungseinrichtung ein Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus, bestehend aus einem magnetischen
Fluß-Verdichtungselement, vorgesehen ist, und ferner ein Verstellungsanschlag, der die
Aufwärts- oder Abwärtsverstellung der Haltefeder zusammen mit der Aufwärts- oder
Abwärtsverstellung der Armatur, aufgrund der magnetischen Anziehungskraft,
reguliert, die durch das magnetische Fluß-Verdichtungselement erzeugt wird, in einer
Stellung vorgesehen ist, so daß er in Kontakt mit dem oberen oder unteren Teil der
Haltefeder oder etwas davon getrennt ist, wobei die Haltbarkeit (Lebensdauer) der
Haltefeder stark erhöht wird. Gleichzeitig kann ein stabilerer Kontaktdruck erzielt
werden und es ist möglich, das Auftreten des Kontaktprellens zu verhindern.
Es ist möglich, durch das Eingreifen eines nichtmagnetischen Elements, wie z. B. eines
Plastikeinlagen-Elements, etc. zwischen die Armatur und die magnetischen Pole, die
Stoßvibrationen, die an der umkippenden Armatur entstehen, zu absorbieren und es
ist möglich, das Stoßgeräusch aufgrund der Stoßvibrationen der Armatur zu
minimieren. Deshalb kann die Entstehungszeit der Stoßvibrationen verkürzt werden.
Desweiteren wird der Effekt, der das Prellen verhindert verbessert, und es ist ferner
möglich, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder zu erhöhen, und gleichzeitig
die Entstehung von Abrieb aufgrund der Mikroabnutzung zu verhindern. Deshalb
kann die Arbeitslebensdauer der Kontakte verlängert werden.
Darüber hinaus ist es leichter, die magnetische Restlücke mit Hilfe einer Plastikeinlage
einzustellen, wobei deren Unebenheit minimiert wird.
Da das Gehäuse mit einem isolierenden Substrat aus keramik- oder
glasbeschichtetem Metall, einem festen Kontakt, der aus einer sintergeformten
Dickfilmmasse gebildet ist, der am oberen Teil des isolierenden Substrats gebildet ist,
versehen ist, und einen Befestigungsbereich hat, an dem der Armaturenblock und der
elektromagnetische Block befestigt sind, und ferner mit einem Spulenanschluß, einem
gemeinsamen Anschluß und einem festen Kontaktanschluß am unteren Teil des
isolierenden Substrats ausgestattet ist, ist es wesentlich einfacher, die Höhe der festen
Kontakte einzustellen, wodurch die Massenproduktions-Effizienz stark erhöht wird, und
die Ungleichmäßigkeit minimiert wird, und es ist einfach, die Anschlußanordnung zu
verändern.
Darüber hinaus kann, da die thermoelektromotorische Kraft abnimmt, ein
erfindungsgemäßes elektromagnetisches Relais für Kleinsignal-Schaltkreise verwendet
werden, und, da die thermische Dissipation ausgezeichnet ist, ist es möglich, die
Haltbarkeit (Lebensdauer) der Kontakte zu erhöhen, auch wenn es unter Bedingungen
verwendet wird, bei denen eine Bogenentladung auftritt.
Insbesondere ist in einem elektromagnetischen Relais mit mehreren Kontakten der
Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Kontakten stabilisiert, und der
Funktionsablauf ist synchronisiert, wodurch die Zuverlässigkeit des
elektromagnetischen Relais weiter erhöht wird.
Darüber hinaus ist es einfach, eine Mikrostreifen-Leitung und eine koplanare Leitung
zu bilden, indem ein Keramiksubstrat verwendet wird, und ist es möglich, ein
elektromagnetisches Relais mit ausgezeichneten Hochfrequenzeigenschaften zu
erreichen, falls das Festkontakt-Leitungsstück und das gemeinsame An
schluß-Leitungsstück, die Signalleitungen sind, aus einer Mikrostreifen-Leitung oder einer
koplanaren Leitung gebildet sind.
Da ein elektromagnetisches Relais mit durchgehenden Löchern im isolierenden
Substrat beschaffen ist und, indem die elektrische Verbindung durch diese
durchgehenden Löcher zwischen Komponenten sichergestellt ist, die an der Oberseite
und an der Unterseite des isolierenden Substrats vorgesehen sind, werden elektrische
Verbindungen zwischen der Ober- und Unterseite des isolierenden Substrats
erleichtert, wodurch die Massenproduktions-Effizienz stark verbessert wird.
Da ein elektromagnetisches Relais aus einem beweglichen Kontakt aus einer
sintergeformten Dickfilmmasse beschaffen ist, der an beiden Enden der beweglichen
Kontaktfeder gebildet ist, ist der thermische Widerstand zwischen dem beweglichen
Kontakt und der beweglichen Kontaktfeder minimiert, wodurch es möglich ist, die
Haltbarkeit (Lebensdauer) der Kontakte zu erhöhen, auch wenn sie verwendet werden,
wenn eine Bogenentladung auftritt.
Weitere Details und Vorteile der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen
gezeigt und im folgenden anhand der bevorzugten Ausführungsformen beispielsweise
erläutert.
Fig. 1 eine Aufsicht einer ersten Ausbildungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 6 eine Aufsicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 6;
Fig. 9 eine Aufsicht eines Armaturenblocks gemäß der fünften bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 eine Vorderansicht des Armaturenblocks gemäß der fünften bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 9;
Fig. 12 eine Aufsicht von unten auf den Armaturenblock gemäß der fünften
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 eine Ansicht zur Erklärung der Funktionen der Armatur gemäß der fünften
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 ein Kontakt-Arbeitszustand eines gewöhnlichen Beispiels und den Kontakt-Ar
beitszustand der fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 eine Aufsicht einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 in Fig. 15;
Fig. 17 eine Schnittansicht entlang der Linie 17-17 in Fig. 15;
Fig. 18 eine Aufsicht des Armaturenblocks gemäß der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 eine Vorderansicht des Armaturenblocks gemäß der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20 eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 in Fig. 18;
Fig. 21 eine Ansicht von unten der Armatur gemäß der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 22 eine Ansicht zur Erklärung der Armatur gemäß der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 23 eine Ansicht, die den eingerückten Zustand einer
Einwegverbindungseinrichtung zeigt, wenn der Kontaktdruck der fünften bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung erhöht wird;
Fig. 24 eine Ansicht, die den eingerückten Zustand einer
Einweg-Verbindungseinrichtung zeigt, wenn der Kontaktdruck der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung erhöht wird;
Fig. 25 eine Aufsicht einer siebten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 26 eine Schnittansicht entlang der Linie 26-26 in Fig. 25;
Fig. 27 eine Schnittansicht entlang der Linie 27-27 in Fig. 25;
Fig. 28 eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile mit einem
erfindungsgemäßen Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus;
Fig. 29 eine Ansicht zur Erklärung der Funktionen der Armatur, mit dem ersten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus;
Fig. 30 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem zweiten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 31 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem dritten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 32 eine Ansicht zur Erklärung der Funktion der Armatur, mit dem dritten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 33 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem vierten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 34 eine Aufsicht einer elften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 35 eine Schnittansicht entlang der Linie 35-35 in Fig. 34;
Fig. 36 eine Schnittansicht entlang der Linie 36-36 in Fig. 34;
Fig. 37 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem fünften Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 38 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem sechsten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 39 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem siebten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 40 eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile mit einem achten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus der Erfindung;
Fig. 41 eine Aufsicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 42 eine Schnittansicht entlang der Linie 42-42 in Fig. 41;
Fig. 43 eine Schnittansicht entlang der Linie 43-43 in Fig. 42;
Fig. 44 eine Aufsicht einer sechzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 45 eine Schnittansicht entlang der Linie 45-45 in Fig. 44;
Fig. 46 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 46-46 in Fig. 44;
Fig. 47 eine Aufsicht einer siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 48 eine Vorderansicht der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 49 eine Schnittansicht entlang der Linie 49-49 in Fig. 47;
Fig. 50 eine Aufsicht eines Gehäuses gemäß der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 51 eine Vorderansicht eines Gehäuses gemäß der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform;
Fig. 52 eine Seitenansicht eines Gehäuses gemäß der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 53 eine Aufsicht eines Armaturenblocks gemäß der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 54 eine Vorderansicht des Armaturenblocks gemäß der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 55 eine Aufsicht eines Armaturenblocks, der mit einem Rahmen ausgestattet ist,
gemäß der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 56 eine Schnittansicht entlang der Linie 56-56 in Fig. 55;
Fig. 57 eine Aufsicht einer neunzehnten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 58 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 58-58 in Fig. 57;
Fig. 59 eine Schnittansicht entlang der Linie 59-59 in Fig. 57;
Fig. 60 eine Aufsicht einer zwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 61 eine Schnittansicht entlang der Linie 61-61 in Fig. 60;
Fig. 62 eine Schnittansicht entlang der Linie 62-62 in Fig. 60;
Fig. 63 eine Aufsicht einer einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 64 eine Schnittansicht entlang der Linie 64-64 in Fig. 63;
Fig. 65 eine Schnittansicht entlang der Linie 65-65 in Fig. 63;
Fig. 66 eine Aufsicht einer zweiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 67 eine Schnittansicht entlang der Linie 67-67 in Fig. 66;
Fig. 68 eine Schnittansicht entlang der Linie 68-68 in Fig. 66;
Fig. 69 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen
Beispiels;
Fig. 70 eine Aufsicht eines herkömmlichen Beispiels;
Fig. 71 eine Schnittansicht entlang der Linie 71-71 in Fig. 70;
Fig. 72 eine Schnittansicht entlang der Linie 72-72 in Fig. 70;
Fig. 73 eine Aufsicht eines Armaturenblocks gemäß des herkömmlichen Beispiels;
Fig. 74 eine Vorderansicht des Armaturenblocks gemäß des herkömmlichen
Beispiels;
Fig. 75 eine Schnittansicht entlang der Linie 75-75 in Fig. 73;
Fig. 76 eine Aufsicht von unten auf den Armaturenblock des herkömmlichen
Beispiels;
Fig. 77 eine Ansicht zur Erklärung der Funktion des Armaturenblocks des
herkömmlichen Beispiels;
Fig. 78 eine Ansicht zur Erklärung der Funktion einer Haltefeder des herkömmlichen
Beispiels.
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Detail
anhand der hier beigefügten Zeichnungen erläutert. In diesen bevorzugten
Ausführungsformen werden Elemente, die mit denen aus einem herkömmlichen
Beispiel identisch sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und die Erklärung
dieser gleichen Elemente wird dort ausgelassen.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in den Fig. 1 bis 3
bezüglich der Fig. 70, 71 und 72 erläutert, die ein herkömmliches Beispiel
beschreiben. 51 ist ein Gehäuse mit Seitenwänden 52, das schachtelähnlich ist, deren
obere Fläche offen ist. Das Gehäuse 51 ist durch eine Trennwand 51a in eine
Spulenkammer 53 und in eine Armaturenkammer 54 aufgeteilt und ist mit Anschlägen
24a, 24b ausgestattet, die später beschrieben werden.
Der feststehende Kontaktanschluß 56, der gemeinsame Anschluß 58, der
Spulenanschluß 60, etc., die zu einer vorbestimmten Form durch Druckbearbeiten
einer dünnen Leiterplatte aus Kupferlegierung geformt sind, sind im Gehäuse 51
angeordnet, so daß ein Ende jedes entsprechenden Anschlusses vom Boden des
Gehäuses 51 abwärts gerichtet ist, wobei eine Gruppe dieser Anschlüsse mit
spritzgeformtem synthetischen Harz etc. befestigt ist. Ein Ende der befestigten
Kontaktanschlüsse 56 springt an der Unterseite des Gehäuses 51 hervor und die
andere Seite; ist in jeder der vier Ecken der Armaturenkammer 54 angeordnet, und
der feste Kontakt 55 aus einer großflächigen Edelmetallspitze ist am oberen Teil des
festen Kontaktanschlusses 56 elektrisch festgeschweißt, um dazwischen die elektrische
Verbindung sicherzustellen.
Ein Ende des gemeinsamen Anschlusses 58 steht von der Unterseite des Gehäuses 51
hervor und das andere Ende davon ist am längsseitigen Mittelpunkt der Seitenwand
der Armaturenkammer 54 und am Mittelpunkt der Trennwand 51a angeordnet,
wodurch ein gemeinsames Anschluß-Verbindungselement 59 gebildet wird. Eine
haltende Feder 78 des Armaturenblocks 73, die später beschrieben wird, ist an das
gemeinsame Anschluß-Verbindungselement 59 elektrisch festgeschweißt.
Die Anschläge 24a, 24a, die die obere Verstellung der Haltefeder regulieren,
bestehen aus isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz, etc. und stehen
am längsseitigen Mittelpunkt der Seitenwand der Armaturenkammer 54 und am
Mittelpunkt der Trennwand 51a vor, so daß sie in Kontakt mit dem oberen Teil der
Haltefeder 78 gebracht werden können leicht davon entfernt sind (Fig. 3).
Wie bereits erwähnt, ist der Spulenanschluß 60 so beschaffen, daß ein Ende davon an
der Unterseite des Gehäuses 51 vorsteht und das andere Ende davon am konkaven
Teil der Seitenwand der Spulenkammer 53 vorsteht, wodurch das Spulenanschluß-Ver
bindungselement 61 gebildet wird. Der Spulen-Ausgangsanschluß 68 des
elektromagnetischen Blocks 62, der später beschrieben wird, ist am Spulenanschluß-Ver
bindungselement 61 elektrisch festgeschweißt.
Der elektromagnetische Block 62 besteht aus einem Elektromagneten 63 und einem
Permanentmagneten 72. Der Elektromagnet 63 besteht ferner aus einem Eisenkern
64, einer Spule 69 und einem Spulenausgangsanschluß 68.
Der Eisenkern 64 besteht aus einer magnetischen Substanz aus elektromagnetischem
Weicheisen und ist kanalförmig gebildet, und in einem Zwischenbereich davon mit
einer Wicklung 66 aus einem geformten Glied aus synthetischem Harz, etc.
ausgestattet, und der Endteil der Wicklung 66 ist mit einem Flansch 67 versehen, der
aus einem geformten Element aus synthetischem Harz, etc. besteht, wobei beide
Enden des Eisenkerns 64 seitlich aus den Flansch 67 vorragen und dort einen
magnetischen Pol 71 bilden.
Der Spulenausgangsanschluß 68 (Fig. 2) besteht aus einem leitenden metallischen
Material und ist etwa kanalförmig geformt. Der Spulen-Ausgangsanschluß 68 ragt
vom Flansch 67 hervor, wobei ein Ende davon am Spulenanschluß-Ver
bindungselement 61 des Gehäuses 51 elektrisch festgeschweißt ist, um die
elektrische Verbindung mit dem Spulenanschluß 60 sicherzustellen.
Die Spule 69 ist auf die Wicklung 66 gewickelt, die auf dem Mittelbereich des
Eisenkerns 64 befestigt ist, und die Spulenausgangsleitung 70 ist an das andere Ende
des Spulenausgangsanschlusses 68 angelötet und befestigt, wobei die
Spulenausgangsleitung 70 elektrisch, mit dem Spulenanschluß 60 über den
Spulenausgangsanschluß 68 verbunden ist.
Der Permanentmagnet 72 ist etwa plattenähnlich, beide Enden davon sind mit
demselben Pol magnetisiert und der Mittelteil davon ist mit dem anderen Pol
magnetisiert, wobei dessen beide Enden zwischen den magnetischen Polen 71, 71
eingreifen, die die Enden des Eisenkerns 64 sind.
Der Armaturenblock 73 besteht aus einer Armatur 75, einem beweglichen Kontakt 77,
einer beweglichen Kontaktfeder 76, einer Haltefeder 78 und aus einem isolierenden
Halteelement 79.
Die Armatur 75 besteht aus magnetischem Material wie z. B. aus elektromagnetischem
Weicheisen, etc. und ist etwa plattenförmig gebildet.
Die bewegliche Kontaktfeder 76 ist aus leitendem metallischen Material oder aus
Kupferlegierung, etc. gebildet. Die bewegliche Kontaktfeder 76 ist einheitlich
unterhalb der Armatur 75 montiert, mit einem isolierenden Halteelement 79 aus
isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz, etc., das parallel zur Armatur
75 vorgesehen ist. Der bewegliche Kontakt 77 aus einer großflächigen
Edelmetallspitze ist an beiden Enden der beweglichen Kontaktfeder 76 elektrisch
festgeschweißt und ist elektrisch mit dem gemeinsamen Anschluß 58 über die
Haltefeder 78, die später beschrieben wird, verbunden.
Die Haltefeder 78 ist mechanisch und elektrisch einstückig mit der beweglichen
Kontaktfeder 76 ausgebildet, erstreckt sich vom längsseitigen Mittelpunkt der
beweglichen Kontaktfeder 76 in senkrechter Richtung dazu und ist elektrisch am
gemeinsamen Anschlußverbindungselement 59 festgeschweißt, das am längsseitigen
Mittelpunkt der Armaturenkammer 54 des Gehäuses 51 und am Mittelpunkt der
Trennwand 51a angeordnet ist, wobei eine elektrische Verbindung mit dem
gemeinsamen Anschluß 58 gewährleistet ist.
Darüber hinaus ist ein Schutzgehäuse 82 (nicht gezeigt) extern auf das Gehäuse 51
mit dem Armaturenblock 73 und dem Elektromagnetblock 62 aufgesetzt.
In einem gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konstruierten
elektromagnetischen Relais wird somit, falls die Spule 69 des Elektromagnetblocks 62
erregt ist, eine elektromagnetische Kraft am magnetischen Pol 71 erzeugt, um eine
Anziehungskraft zu erzeugen und die Armatur 75 zu stellen, wobei die Armatur 75 um
den Mittelpunkt der Haltefeder 78 umkippt und gegen die magnetischen Pole 71, 71
des Eisenkerns stößt.
Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, einen stabilisierenden Kontaktdruck zu erzielen
und ein Kontaktprellen zu verhindern, obwohl Stoßvibrationen an der Armatur 75 als
Übergangserscheinung durch die Kollision der Armatur 75 mit dem magnetischen Pol
71 erzeugt werden, und bewirken, daß die Haltefeder 78 in vertikaler Position verstellt
wird, wobei die Abwärtsverstellung der Haltefeder 78 durch den Anschlag 24a reguliert
wird, der die Haltefeder 78 berührt. Darüber hinaus kann die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder 78 stark erhöht werden, da Deformationen, außer dem
Verwinden der Haltefeder 78, verringert werden. Ferner kann die obere Auslenkung
der Haltefeder 78 durch den Anschlag 24b reguliert werden, indem er die Haltefeder
78 berührt, wobei ein stabilisierender Kontaktdruck erreicht werden kann und es
möglich ist, ein Prellen zu verhindern. Deshalb kann die Haltbarkeit (Lebensdauer) der
Haltefeder 68 stark erhöht werden, da Deformationen, außer dem Verwinden der
Haltefeder 78, verringert werden.
Da keine Prellerscheinung erzeugt wird, kann die Kontaktlebensdauer sogar unter den
Bedingungen von Strom und Spannung erhöht werden, wenn eine Bogenentladung
auftritt.
Darüber hinaus wird die Energie der Stoßvibrationen von den Anschlägen 24a, 24b
absorbiert, so daß die Entstehungsdauer der Stoßvibrationen verkürzt werden kann.
Hiervon kann statt dessen auch nur einer davon vorgesehen sein, obwohl diese
Konstruktion vorsieht, daß die Anschläge 24a, 24b diesbezüglich geschaffen sind, daß
sie am längsseitigen Mittelpunkt der Seitenwand der Armaturenkammer 54 und dem
Mittelbereich der Trennwand 51a vorstehen. Zusätzlich ist es möglich, den gleichen
Effekt zu erzielen, wenn sie am unteren und am oberen Teil des isolierenden
Halteelements 79, am Gehäuse 51 und am Permanentmagneten 72, der sich am
unteren oder am oberen Teils des isolierenden Halteelements 79 befindet, am unteren
und am oberen Teil der Haltefeder 78 und am Schutzgehäuse 82 etc. vorgesehen
sind.
Fig. 4 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, in der die
Anschläge 24c, 24d an der Bodenfläche des Gehäuses 51 und an der Unterseite des
Permanentmagneten 72 vorgesehen sind, während das isolierende Halteelement 79
dazwischen gesetzt ist.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Verstellung des
Armaturenblocks 73 in vertikaler Richtung durch die Anschläge 24c, 24d verringert
und die Auslenkung der Haltefeder 78 in vertikaler Richtung demgemäß reguliert.
Fig. 5 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei die
Anschläge 24e, 24f an der Unterseite und an der oberen Fläche des isolierenden
Halteelements 79 vorgesehen sind, mit dem gleichen Effekt, wie in der ersten oder
zweiten bevorzugten Ausführungsform.
Darüber hinaus ist es unnötig zu erwähnen, daß die Anschläge 24e, 24f einstückig mit
dem isolierenden Halteelement 79 ausgebildet sind.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß eine
Plastikeinlage zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol eingreift (nicht
gezeigt).
Eine Plastikeinlage, z. B. aus Polyethylenterephtalat, Polyethylennaphtalat, Polymid,
Polyetherimid, Polyvenylsulfid, Aramid, liquides Polymer, etc. greift zwischen der
Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71 ein, und verursacht dadurch die Bildung
einer magnetischen Restlücke.
In der bevorzugten Ausführungsform kann die magnetische Restlücke aus einer
herkömmlichen, nichtmagnetischen geplätteten Schicht und einer nichtmagnetischen
metallischen Platte gebildet werden, auch wenn hier ein Polymidfilm von 25 µm Dicke
verwendet wurde.
In einem so konstruierten elektromagnetischen Relais ist es möglich, die
Entstehungsdauer der Stoßvibration zu verkürzen, da ein Stoß aufgrund einer Kollision
zwischen der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71, der auftritt, wenn die
Armatur 75 umkippt, von einer Plastikeinlage aus elastischer Substanz absorbiert wird.
Im Vergleich mit der ersten bevorzugten Ausführungsform, kann der Effekt, die
Prellerscheinung zu verhindern, verbessert werden, und die Auslenkung, außer dem
Verwinden der Haltefeder 78, ferner verringert werden. Deshalb kann die
Auslenkung, außer dem Verwinden der Haltefeder 78, verringert werden und die
Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder 78 stark erhöht werden.
Darüber hinaus ist es möglich, zusätzlich zur Absorption der Stoßvibrationen zwischen
der Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71, einen fehlerhaften Kontakt der
Kontaktpunkte zu verhindern, der durch den Staub aufgrund der Abnutzung erzeugt
werden kann, da kein Abrieb durch Mikrobewegungs-Abnutzung zwischen der
Armatur 75 und dem magnetischen Pol 71 erzeugt wird.
Darüber hinaus ist es möglich, Schwankungen in der Arbeitscharakteristik wegen einer
Erhöhung der Arbeitsspannung und einer Senkung der Rückspannung, zu verhindern,
da sich die magnetische Restlücke durch Mikrobewegungs-Abnutzung nicht verändert.
Zusätzlich wird es leicht sein, die magnetische Restlücke dadurch einzustellen, daß sie
aus einer Plastikeinlage gebildet wird und ihre Unebenheit dadurch stark verringert
werden kann.
Hier ist ein kristallines Hoch-Polymer als Material für die Plastikeinlage dringend zu
empfehlen, da die Plastikeinlage und die Armatur Stößen ausgesetzt sind und Relativ-Mikro
bewegungen an der Kontaktoberfläche zwischen der Plastikeinlage und der
Armatur erzeugt werden.
Darüber hinaus wird auch dringend empfohlen, daß die Plastikeinlage eine Wärme-Wider
standseigenschaft von 120°C oder mehr hat, da die Bedienung des
elektromagnetischen Relais von einer Erwärmung der Spule begleitet wird. Polymid ist
das beste Material, das diese Anforderungen erfüllt.
Als nächstes zeigen die Fig. 6 bis 8 eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung. Eine bewegliche Kontaktfeder 76, eine Haltefeder 78, eine Armatur 19, ein
magnetischer Pol 71 und ein Permanentmagnet 72 sind in dieser Ordnung am
Gehäuseboden 51 laminiert, wobei eine Einweg-Verbindungseinrichtung 32a,
bestehend aus einem eingreifenden Abschnitt am isolierenden Halteelement 21a und
aus einem Einrückbereich an der Armatur 19 vorgesehen ist, und die bewegliche
Kontaktfeder 76 und die Armatur 19 voneinander getrennt und so zusammengesetzt
sind, daß sie unabhängig über das isolierende Halteelement 21a arbeiten können.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen einen erfindungsgemäßen Armaturenblock 18a der fünften
bevorzugten Ausführungsform, wobei das isolierende Halteelement 21a aus
isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz, etc. hergestellt ist, dessen
Querschnitt etwa kanalförmig ist und am Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder
76, mit der beweglichen Kontaktfeder 76 zusammengesetzt ist. Ein einrastendes Teil
33 ist an der Oberseite der Seitenwände 21c, 21d ausgebildet, die freie Enden des
isolierenden Halteelementes 21a sind.
Die Haltefeder 78, die elektrisch und mechanisch einstückig mit dem beweglichen
Kontaktpunkt 76 gebildet ist, erstreckt sich vom längsseitigen Mittelpunkt der
beweglichen Kontaktfeder 76 in senkrechter Richtung dazu, wobei die Haltefeder 78
elektrisch an das gemeinsame Anschluß-Verbindungsstück 59 festgeschweißt ist, das
sich am längsseitigen Mittelpunkt der Armaturenkammer 54 des Gehäuses 51 und am
Mittelpunkt der Trennwand 51a befindet.
Die Armatur 19 aus weichmagnetischem Material, wie z. B. aus elektromagnetischem
Weicheisen, etc., die etwa plattenförmig ausgebildet ist, befindet sich oberhalb der
beweglichen Kontaktfeder 76, und ist mit einer Öffnung 37 ausgestattet, in die die
Seitenwände 21c, 21d, die auf dem isolierenden Halteelement 21a ausgebildet sind,
eingesetzt werden. Die Seitenwände 21c, 21d des isolierenden Halteelements 21a
und das einrastende Teil 33 sind in die Öffnung 37 eingeführt und eingerastet, wobei
die bewegliche Kontaktfeder 76 und die Armatur 19 getrennt sind. Diese Konstruktion
wird hierbei Einweg-Verbindungseinrichtung 32a genannt.
Der magnetische Pol 71 des elektromagnetischen Magnetblocks 72 und der
Permanentmagnet 72 befinden sich über der Armatur 19.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a ist eine Konstruktion aus Seitenwänden 21c,
21d, die am isolierenden Halteelement 21a ausgebildet sind, deren Querschnitt wie
oben beschrieben kanalförmig ist, und die durch die Öffnung 37 in der Armatur 19
läuft, und ein einrastendes Teil 33, das ein einrastender Abschnitt ist, der an den
Enden der Seitenwände 21c, 21d gebildet ist, in der Öffnung 37, die ein Bereich der
Armatur 19 ist, einrastet, wobei ein Ende der Armatur 19 vom magnetischen Pol 71
angezogen und durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten 72 in dem
Zustand gehalten wird, daß das einrastende Teil 33 an der Öffnung 37 des
Einrückbereichs einrastet.
In einem so konstruierten elektromagnetischen Relais der fünften bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung, wird eine elektromagnetische Kraft durch die
Erregung der Spule 79 des Elektromagnetblocks 62 erzeugt, wodurch eine
Anziehungskraft entsteht, die das Ende der Armatur 19 an der Seite, die vom
magnetischen Pol 71 entfernt ist bewegt, wobei das einrastende Teil 33 des
isolierenden Halteelements 21a, das in der Öffnung 37 des Einrückbereichs der
Armatur 19 einrastet, an der Seite, die vom magnetischen Pol 71 entfernt ist, nach
oben gezogen wird, und das isolierende Halteelement 21 und die bewegliche
Kontaktfeder 76, die einstückig mit dem isolierenden Halteelement 21a gebildet ist,
um den Mittelpunkt der Haltefeder 78, die am Gehäuse 51 befestigt ist, zwischen den
magnetischen Polen 71, 71 umkippt.
Da das einrastende Teil 33 des eingreifenden Abschnitts, das die Ein
weg-Verbindungseinrichtung 32a darstellt, in der Öffnung 37 des Einrückbereichs der
Armatur 19 einrastet und durch eine Anziehungskraft des Permanentmagneten 72
festgehalten wird, kippt die Armatur 19 um den Mittelpunkt der Haltefeder 78,
zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76 zwischen den magnetischen Polen
71, 71.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Armatur 19 in der fünften bevorzugten
Ausführungsform wird anhand der Fig. 13 bezüglich der Funktionen der
herkömmlichen Armatur 75 erläutert (Fig. 77).
- (a) zeigt einen Zustand, in dem die Armatur 19a magnetisch von einem magnetischen Pol 71a des Elektromagnetblocks 62 angezogen wird, und der bewegliche Kontakt 77a den festen Kontakt 55a (nicht gezeigt) in einem stabilen Zustand kontaktiert.
Hierbei ist die Spule 69 des Elektromagnetblocks 62 in der Richtung erregt, daß die
magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 19a und dem magnetischen Pol
71a verringert wird und die magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 19b
und dem magnetischen Pol 71b erhöht wird, und die Armatur 19b magnetisch in dem
Moment an den anderen magnetischen Pol 71b angezogen wird, da die magnetische
Anziehungskraft zwischen der Armatur 19b und dem magnetischen Pol 71b die
magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 19a und dem magnetischen Pol
71a übersteigt, wodurch die Armatur 19 umkippt (siehe Fig. 13(b)).
- (b) zeigt den Moment, in dem die Armatur 19 durch die Erregung der Spule 69 des Elektromagnetblocks 62 umkippt und die Armatur 19b gegen den anderen magnetischen Pol 71b stößt. Zu diesem Zeitpunkt werden Stoßvibrationen in der Armatur 19 erzeugt, da die kinetische Energie, mit der die Armatur 19 umkippt, nicht zwischen der Armatur 19b und dem magnetischen Pol 71b absorbiert wird. Die Zustände der Erzeugung der Stoßvibrationen werden in (c) und (d) unten gezeigt.
- (c) zeigt einen Zustand, in dem die Armatur 19a am weitesten vom magnetischen Pol 71a, wegen der Stoßvibrationen zwischen der Armatur 19b und dem magnetischen Pol 71b, entfernt ist.
Andererseits ist eine Öffnung 37 in der Armatur 19 gebildet, in die die Seitenwände
21c, 21d eingesetzt sind, die am isolierenden Halteelement 21a ausgebildet sind, und
die durch die Öffnung des isolierenden Halteelements 21a laufen. Das einrastende
Teil 33, das ein einrückender Abschnitt an der oberen Fläche der Seitenwände 21c,
21d des isolierenden Halteelements 21a ist, ist am Einrückbereich der Armatur 19
eingerastet und hält die Armatur 19, die durch die Anziehungskraft des
Permanentmagneten 72 angezogen wird, wobei eine Einweg-Verbindungseinrichtung
32a geschaffen wird. Deshalb wird die Bewegung der Armatur 19 nicht auf die
bewegliche Kontaktfeder 76 übertragen, außer wenn der Einrückbereich der Armatur
19 den eingerasteten Teil 33 des isolierenden Halteelements 21a anhebt.
Deshalb wird in diesem Zustand, im Unterschied zur Armatur 75 (siehe Fig. 77(c)) des
herkömmlichen Beispiels, die Haltefeder 78 nicht nach unten verstellt, da die
Stoßvibrationen der Armatur 19 nicht auf die bewegliche Kontaktfeder 76, etc.
übertragen werden, und der beweglichen Kontakt 77a den festen Kontakt 55a (nicht
gezeigt) in einem stabilen Zustand kontaktieren.
- (d) ist der Zustand, der auf den Zustand (c) folgt und zeigt eine Stellung, in der die Armatur 19a dem magnetischen Pol 71a nahekommt.
In diesem Zustand ist die kinetische Energie niedrig, obwohl die Armatur 19a (siehe
Fig. 13(c)), die wegen der Stoßvibrationen am weitesten vom magnetischen Pol 71a
entfernt war, sich diesem, als Reaktion, bis auf eine Maximum nähert, weil die
Reaktion nur das Trägheitsmoment der Armatur 19 ist. Deshalb wird die Haltefeder 78
kaum aufwärts verstellt.
Somit ist es möglich die Verstellung, abgesehen vom Verwinden der Haltefeder 78, zu
vermindern und das Prellen zu verringern, da die Haltefeder 78 nicht abwärts und
kaum aufwärts verstellt wird. Darüber hinaus ist es möglich, die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder 78 zu erhöhen.
Desweiteren ist es möglich, den gleichen Effekt zu erzielen, wenn der einrückende
Abschnitt am isolierenden Halteelement 21a und der Einrückbereich, der in der
Armatur 19 ausgebildet ist, umgekehrt geschaffen sind.
Zusätzlich, wie in der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben
ist, kann das Prellen verringert werden, da es möglich ist die Stoßvibrationen der
Armatur 19 mit einem Plastikeinsatz zu absorbieren, der zwischen die Armatur und
den magnetischen Pol eingreift, wodurch auch die Haltbarkeit (Lebensdauer) der
Haltefeder 78 erhöht werden kann.
Fig. 14 ist eine Ansicht, die eine Kontaktfunktions-Darstellung zeigt, bei der der
Zustand der Erzeugung des Prellphänomens beobachtet wird. In der gleichen
Zeichnung zeigen (1) und (5), daß elektrischer Strom in der Spule 69 fließt, (2) und (6)
zeigen Zustände, in denen der bewegliche Kontakt 77b in Kontakt mit dem festen
Kontakt 55b ist, (3) und (7) zeigen Zustände, in denen beide bewegliche Kontakte
77a, 77b nicht in Kontakt mit den festen Kontakten 55a, 55b sind, und (4) und (8)
zeigen Zustände, in denen der bewegliche Kontakt 77a in Kontakt mit dem festen
Kontakt 55a ist.
Darüber hinaus zeigt (3) und (7) einen kontaktfreien Zustand während des Wechselns
der Kontakte, und den Zustand in dem die Prellerscheinung wird. Wie aus diesen
Zeichnungen deutlich wird, kann in der fünften bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ein schneller und stabiler Wechsel der Kontakte ausgeführt werden, da die
Entstehungsdauer des Prellens sehr kurz ist.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine sechste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
wobei eine bewegliche Kontaktfeder 76, eine Haltefeder 78, ein magnetischer Pol 71,
ein Permanentmagnet 17 und eine Armatur 20 in dieser Ordnung am Boden des
Gehäuses 51 laminiert sind, und durch einen einrückenden Abschnitt am Ende des
isolierenden Halteelements 21b und einen Einrückbereich, der an der Armatur 20
eingekerbt ist, und durch die Seitenabschnitte 21e, 21f des isolierenden Halteelements
21b, die durch die Öffnungen 37b, 37b des Permanentmagneten 17 laufen, wird eine
Einweg-Verbindungseinrichtung 32b geschaffen, wobei die bewegliche Kontaktfeder
76 von der Armatur 20 getrennt ist und unabhängig arbeiten kann.
Die Fig. 18 bis 21 zeigen einen Armaturenblock 18b der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung, bei der ein isolierendes Halteelement 21b aus
isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz, etc. vorgesehen ist, dessen
Querschnitt etwa kanalförmig ist, das zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76
am Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 76 geformt ist, und das ein
kreisförmiger, säulenähnlicher Vorsprung 37 ist, der an der oberen Fläche der
Seitenwände 21e, 21f ausgebildet ist, die die freien Enden des isolierenden
Halteelements 21b sind, dessen Querschnitt etwa kanalförmig ist.
Darüber hinaus erstreckt sich die Haltefeder 78, die mechanisch und elektrisch
einstückig mit der beweglichen Kontaktfeder 76 gebildet ist, am längsseitigen
Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 76 in orthogonaler Richtung dazu, und ist
an dem gemeinsamen Anschluß-Verbindungsteil 59 elektrisch festgeschweißt, das sich
am längsseitigen Mittelpunkt der Armaturenkammer 54 des Gehäuses 51 und am
Mittelpunkt der Trennwand 51a befindet.
Der magnetische Pol 71 und der Permanentmagnet 17 des elektromagnetischen
Blocks 15 befinden sich oberhalb der beweglichen Kontaktfeder 76, und eine Öffnung
37b, in die der vorstehende Teil 36, der an der oberen Fläche der Seitenwände 21e,
21f des kanalförmigen isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, eingesetzt ist, ist
am Permanentmagneten 17 gebildet.
Eine Armatur 20 aus einem weich magnetischen Material, wie z. B. aus
elektromagnetischem Weicheisen, die etwa plattenförmig gebildet ist, befindet sich
über dem magnetischen Pol 71 und dem Permanentmagneten 17, und ein konkaver
Bereich 35, der mit dem vorstehenden Teil 36 einrückbar ist, das an der oberen
Fläche der Seitenwände 21e, 21f des isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, ist
an der Unterseite der Armatur 20 gebildet.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32b besteht aus dem vorstehenden Teil 36 des
einrückenden Teils, der an der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des
isolierenden Halteelements 21b gebildet ist und aus dem konkaven Bereich 35 des
Einrückbereichs, der an der Armatur 20 gebildet ist. Die Armatur 20 wird durch eine
Anziehungskraft des Permanentmagneten 17 zurückgehalten, wobei der vorstehende
Teil im Einrückbereich eingerückt ist.
In einem so konstruierten elektromagnetischen Relais der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung wird eine elektromagnetische Kraft am magnetischen
Pol 71 erzeugt, indem die Spule 69 des elektromagnetischen Blocks 15 erregt wird,
und eine Anziehungskraft wirkt auf das Ende der Armatur 20, deren Seite am
weitesten entfernt vom magnetischen Pol 71 ist, wobei der konkave Bereich 34 des
Einrückbereichs, der in der Armatur 20, in der dem magnetischen Pol 71
gegenüberliegenden Seite gebildet ist, gegen den vorstehenden Teil des einrückenden
Abschnitts des isolierenden Halteelements 21b drückt, der im konkaven Bereich 35
eingerückt ist. Dabei werden das isolierende Halteelement 21b und die bewegliche
Kontaktfeder 76, die einstückig mit dem isolierenden Halteelement 21b verbunden ist,
relativ zu den magnetischen Polen 71, 71, um den Mittelpunkt der Haltefeder 78, die
am Gehäuse 51 befestigt ist, umgekippt.
Der einrückende, vorstehende Teil 36 und der konkave Bereich 35 des
Einrückbereichs, die die Einwegverbindungseinrichtung 32b bilden, sind ineinander
eingerückt und werden durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten 17
festgehalten. Deshalb werden sie, wie oben beschrieben, relativ zu den magnetischen
Polen 71, 71, um den Mittelpunkt der Haltefeder 78, zusammen mit der Armatur 20
und der beweglichen Kontaktfeder 76 umgekippt.
Hierbei wird die Funktion der Armatur 20 in der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 22 und bezüglich der Funktionen
(Fig. 77) der herkämmlichen Armatur 75 erläutert.
- (a) zeigt einen Zustand, indem die Armatur 20a magnetisch von einem magnetischen Pol 71a des Elektromagnetblocks 15 angezogen wird, und der bewegliche Kontakt 77a den festen Kontakt 55a (nicht gezeigt) in stabilem Zustand kontaktiert. Hier wird die Armatur 20b vom anderen magnetischen Pol 71b in dem Moment magnetisch angezogen, da die magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 20b und dem magnetischen Pol 71b, die zwischen der Armatur 20a und dem magnetischen Pol 71a übersteigt, wobei die Armatur 20 umgekippt wird (siehe Fig. 22(b)), wenn die Spule 69 des Elektromagnetblocks 15 in der Richtung erregt ist, daß sich die magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 20a und dem magnetischen Pol 71a verringert und die magnetische Anziehungskraft zwischen der Armatur 20b und dem magnetischen Pol 71b erhöht.
- (b) zeigt den Zustand im Moments, da die Armatur 20b gegen den anderen magnetischen Pol 71b stößt, indem die Armatur 20 wegen der Erregung der Spule 69 des elektromagnetischen Blocks 15 umgekippt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden Stoßvibrationen auf die Armatur 20 übertragen, da die kinetische Energie, die die Armatur 20 umgekehrt hat, nicht vollständig zwischen der Armatur 20b und dem magnetischen Pol 71b absorbiert werden kann. (c) und (d) zeigen unterhalb die Zustände, in denen die Stoßvibrationen erzeugt werden.
- (c) zeigt einen Zustand, in dem die Armatur 20a wegen der Stoßvibrationen zwischen der Armatur 20b und dem magnetischen Pol 71b am weitesten entfernt vom magnetischen Pol 71a ist.
Andererseits befindet sich eine Einweg-Verbindungseinrichtung 32b durch das
Zurückhalten der Armatur 20 durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten 17
in einem Zustand, in dem der vorstehende Teil 36 des einrückenden Teils, der am
isolierenden Halteelement 21b gebildet ist, in den konkaven Bereich 35 des
Einrückbereichs eingerückt ist, der an der Armatur 20 gebildet ist, wobei die
Verstellung der Armatur 20 nicht auf die bewegliche Kontaktfeder 76 übertragen wird,
solange der konkave Bereich 35 des Einrückbereichs der Armatur 20 den
einrückenden Teil 36 des isolierenden Halteelements 21b nicht berührt.
Deshalb werden in diesem Zustand, im Unterschied zur Armatur 75 (siehe Fig. 77(c)),
die Haltefedern 78 keiner Aufwärtsversetzung unterworfen, da die Stoßvibrationen der
Armatur 20 nicht auf den beweglichen Kontakt 76, etc. übertragen werden. Deshalb
kann der bewegliche Kontakt 77a den festen Kontakt 75a (nicht gezeigt) in einen
stabilen Zustand kontaktieren.
- (d) ist der nächste Zustand nach dem oberen (c) und zeigt eine Stellung, in der die Armatur 20a in die Nähe des magnetischen Pols 71a gezogen wird.
In diesem Zustand wird die Armatur 20a (siehe Fig. 22(c)), die am weitesten entfernt
vom magnetischen Pol 71a war, als Reaktion auf die Stoßvibrationen am nächsten
zum magnetischen Pol 71a gezogen. Jedoch ist, die kinetische klein, und die
Haltefeder 78 wird kaum nach unten verstellt, da die Bewegung allein vom
Trägheitsmoment der Armatur 20 stammt.
Somit kann die Auslenkung, ausgenommen vom Verwinden der Haltefeder 78
minimiert werden, da die Haltefeder 78 nicht nach oben verstellt wird und kaum nach
unten verstellt wird, wobei es möglich ist, das Prellen zu verhindern, und gleichzeitig
die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder 78 zu erhöhen.
Darüber hinaus ist es auch möglich einen ähnlichen Effekt zu erzielen, wenn der
vorstehende Teil 36, der auf der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des
isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, und der konkave Bereich 35, der auf der
Armatur 20 gebildet ist, umgekehrt gebildet sind.
Darüber hinaus ist es unnötig zu erwähnen, daß die Form des vorstehenden Teils 36
nicht auf die obige begrenzt ist, obwohl der vorstehende Teil 36 in der sechsten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kreisformig und säulenähnlich ist.
Desweiteren, wie in der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
beschrieben ist, ist es möglich, die Stoßvibrationen der Armatur 20 durch das
Eingreifen einer Plastikeinlage zwischen der Armatur 20 und dem magnetischen Pol
71 zu absorbieren und dadurch das Prellen zu verringern und die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder 78 zu erhöhen.
Die Fig. 25 bis 29 zeigen eine siebte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Hierin ist es vorgesehen, bei verstärkter Federkraft der beweglichen Kontaktfeder 76,
die den Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und dem festen Kontakt
55 in der fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhöht, daß das
isolierende Halteelement 21a durch die Reaktion der beweglichen Kontaktfeder 76,
wie in Fig. 23 gezeigt, angehoben wird, wodurch sich die Verbindung des
einrastenden Teils 33a, der die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a bildet, lösen
kann. (Zu diesem Zeitpunkt wird die Armatur 19 zum magnetischen Pol 71b
angezogen, wobei das einrastende Teil 33b eine Hebelstütze bildet).
Die siebte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so konstruiert, daß sie sogar
in diesen Situationen einen stabilisierten Kontaktdruck ermöglicht.
Ein elektromagnetisches Relais gemäß der siebten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfaßt: einen elektromagnetischen Block 61, an beiden Enden davon mit
magnetischen Polen 71, 71 ausgestattet und mit einem Eisenkern 64, um den eine
Spule 69 gewickelt ist und mit einen Permanentmagneten 72; einen Armaturenblock
18a, bestehend aus einer Armatur 19, einer beweglichen Kontaktfeder 76, an deren
beiden Enden ein beweglicher Kontakt 77 aus einer großflächigen Edelmetallspitze
elektrisch angeschweißt ist, aus einem isolierenden Element 21a, einer Haltefeder 78,
die sich vom Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 76 in orthogonaler Richtung
dazu erstreckt und am Gehäuse 51 befestigt ist; ein Gehäuse 51, versehen mit einem
gemeinsamen Anschluß 58, einem festen Kontaktanschluß 56, an den ein fester
Kontakt 55 aus einer großflächigen Edelmetallspitze elektrisch festgeschweißt ist und
einem Spulenanschluß 60, in dem der Elektromagnetblock 61 und der
Armaturenblock 18a vorgesehen sind; und ein Schutzgehäuse (nicht gezeigt), das
extern auf dem Gehäuse 51 aufgesetzt ist, wobei die bewegliche Kontaktfeder 76, die
Haltefeder 78, die Armatur 19, der magnetische Pol 71 und der Permanentmagnet 72
in dieser Anordnung am Boden des Gehäuses 51 laminiert sind; eine Ein
weg-Verbindungseinrichtung 32a bestehend aus einem einrastenden Teil, der am
isolierenden Halteelement 21a gebildet ist und aus einem Einrückbereich, der an der
Armatur 19 gebildet ist, wobei die bewegliche Kontaktfeder 76 und die Armatur 19
getrennt sind und über das isolierende Halteelement 21a unabhängig arbeiten.
Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen ersten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt. Ein isolierendes Halteelement 21a aus
isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz etc., dessen Qu 50770 00070 552 001000280000000200012000285915065900040 0002019625848 00004 50651erschnitt etwa
kanalförmig ist, ist zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76 am Mittelpunkt
der beweglichen Kontaktfeder 76 geformt. Ein einrastendes Teil 33 ist an der oberen
Fläche der Seitenwände 21c, 21d des isolierenden Halteelements 21a gebildet.
Eine Armatur 19 aus weichemagnetischem Material, wie z. B. aus einem
elektromagnetischen Weicheisen, etc. ist etwa plattenähnlich ausgebildet, und befindet
sich oberhalb der beweglichen Kontaktfeder 76, und eine Öffnung 37, in die die
Seitenwände 21c, 21d des isolierenden Halteelements 21a eingesetzt werden, ist in
der Armatur 19 gebildet. Die Seitenwände 21c, 21d des isolierenden Halteelements
21a und das einrückende Teil 33 sind in die Öffnung 37 eingesetzt und eingerastet,
wobei die bewegliche Kontaktfeder 76 von der Armatur 19 getrennt ist.
Der magnetische Pol 71 des Elektromagnetblocks 62 und der Permanentmagnet 72
befinden sich oberhalb der Armatur 19. Der Permanentmagnet 72 ist etwa
plattenähnlich, und dessen beide Enden sind so magnetisiert, daß sie die gleiche
Polarität haben, wobei der Mittelbereich mit der anderen Polarität magnetisiert ist. Der
Permanentmagnet 72 liegt zwischen den magnetischen Polen 71, 71, die die Enden
des Eisenkerns 64 sind.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a wird durch die Seitenwände 21c, 21d
geschaffen, die am isolierenden Halteelement 21a gebildet sind, deren Querschnitt,
wie oben gezeigt, etwa kanalförmig ist, und die durch die Öffnung 37 in der Armatur
19 läuft, wobei das einrastende Teil 33, das der eingreifende Abschnitt am Ende der
Seitenwände 21c, 21d ist, in der Öffnung 37 einrastet, die der Einrückbereich der
Armatur 19 ist.
Der erste Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus wird durch ein magnetisches Fluß-Ver
dichtungselement 27a geschaffen, das etwa am Mittelpunkt der Armatur 19
hervorsteht, so daß es dem Permanentmagneten 72 gegenüberliegt.
Die Funktionen des magnetischen Fluß-Verdichtungselements 27a werden im Detail
anhand von Fig. 29 erläutert.
Das magnetische Fluß-Verdichtungselement 27a dient zur Verdichtung des
magnetischen Flusses, der durch den Mittelpunkt der Armatur 19 und durch den
Permanentmagneten 72 läuft. Da der magnetische Fluß über einen engen Pfad läuft
und vom magnetischen Fluß-Verdichtungselement 27a verdichtet wird, wird die
magnetische Anziehungskraft erhöht, die zwischen dem Mittelbereich der Armatur 19
und dem Permanentmagneten 72 wirkt, verglichen mit der Anziehungskraft, wenn
kein magnetisches Fluß-Verdichtungselement 27a existiert.
- (a) zeigt einen Zustand, in dem keiner der beweglichen Kontakte 77a, 77b die festen Anschlüsse 55a, 55b (nicht gezeigt) kontaktiert. In diesem Zustand ist die bewegliche Kontaktfeder 76 nicht abgelenkt, und die Kräfte, die auf die Armatur 19 wirken, sind nur Kräfte aufgrund eines magnetischen Flusses, der durch den Mittelbereich der Armatur 19 und den Permanentmagneten 72 tritt, eine Kraft aufgrund des magnetischen Flusses, der durch den magnetischen Pol 71a und die Armatur 19a tritt, und eine Kraft aufgrund des magnetischen Flusses, der durch den magnetischen Pol 71b und die Armatur 19b tritt. Die einrastenden Teile 33a, 33b, die die Ein weg-Verbindungseinrichtung 32a bilden, sind in der Armatur 19 eingerastet, wodurch die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a nicht abfallen kann.
- (b) zeigt einen Stillstandszustand, in dem die Armatur 19a magnetisch vom magnetischen Pol 71a angezogen wird, und der bewegliche Kontakt 77a den festen Kontakt 55a kontaktiert. Jedoch wird die Kraft aufgrund des magnetischen Flusses, der durch den Mittelbereich der Armatur 19 und den Permanentmagneten 72 tritt, durch die Wirkung des magnetischen Fluß-Verdichtungselementes 27a verstärkt, und dadurch das Eingreifen der Einweg-Verbindungseinrichtung 32a, 32a verstärkt, da der Mittelbereich der Armatur 19 vom Mittelbereich des Permanentmagneten 72 angezogen wird, wobei die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a, 32a nicht aus ihrer Position rutscht, auch nicht durch die Kräfte aufgrund der Ablenkung der Kontaktfeder 76.
Daher ist es möglich eine vorbestimmte Ablenkung der beweglichen Kontaktfeder 76
zu erreichen, da die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a nicht aus ihrer
Einrastposition rutscht, auch nicht durch die Auslenkung der beweglichen Kontaktfeder
76, die erzeugt wird, wenn der bewegliche Kontakt 77 den festen Kontakt 55
kontaktiert. Deshalb ist der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und
dem festen Kontakt 55 stabiler, und der Kontaktwiderstand ist stabiler.
Darüber hinaus ist in der siebten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, obwohl
das magnetische Fluß-Verdichtungselement 27a aus dem gleichen Material wie die
Armatur 19 gebildet ist, das Material nicht darauf beschränkt, solange es ein
weichmagnetisches Material ist, dessen magnetische Flußdichtensättigung hoch ist und
dessen magnetische Permeabilität groß ist. Die Form davon ist nicht auf die obige
beschränkt.
Fig. 30 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen zweiten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, wobei ein magnetisches Fluß-Verdichtungselement 27b
vorgesehen ist, das im Mittelbereich des
Permanentmagneten 72 hervorragt, und der Armatur 19 gegenüberliegt. In einer
achten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der der zweite Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus anstelle des ersten Kontaktdruck-Stabilisie
rungsmechanismus verwendet wird, ist es möglich, den gleichen Effekt wie in der
siebten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu erzielen.
Darüber hinaus ist in der achten bevorzugten Ausführungsform, obwohl das
magnetische Fluß-Verdichtungselement 27b aus dem gleichen Material wie der
Permanentmagnet 72 besteht, es nicht auf das obige beschränkt, und kann aus jedem
anderen hartmagnetischen oder weichmagnetischen Material hergestellt sein, dessen
magnetische Sättigungsflußdichte hoch und dessen magnetische Permeabilität groß
ist.
Fig. 31 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen dritten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, der so gestaltet ist, daß ein
Zwischenelement 30a aus einem elastischen Material, z. B. aus Gummi zwischen der
Armatur 19 und dem isolierenden Halteelement 21a eingreift.
Die Funktionen der neunten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der ein
Zwischenelement 30a des dritten Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus eingesetzt
ist, werden anhand der Fig. 32 erläutert.
- (a) zeigt einen Zustand, in dem beide beweglichen Kontakte 77a, 77b nicht in Kontakt mit den festen Kontakten 55a, 55b (nicht gezeigt) sind. In diesem Zustand ist die bewegliche Kontaktfeder 76 nicht ausgelenkt. Deshalb sind die Kräfte, die auf die Armatur 19 wirken nur Kräfte aufgrund eines magnetischen Flusses, der durch den Mittelbereich der Armatur 19 und durch den Permanentmagneten 72 tritt, und Kräfte aufgrund des magnetischen Flusses, der durch den magnetischen Pol 71a und die Armatur 19a tritt, und Kräfte aufgrund des magnetischen Flusses, der durch den magnetischen Pol 71b und die Armatur 19b tritt. Die Einrastteile 33a, 33b, die die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a bilden, sind in die Armatur 19 eingerastet, wodurch die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a nicht abfallen kann.
- (b) zeigt einen Stillstandszustand, in dem die Armatur 19a magnetisch vom magnetischen Pol 71a angezogen wird und der bewegliche Kontakt 77 mit dem festen Kontakt 55a kontaktiert. Jedoch wird eine Auslenkung der beweglichen Kontaktfeder 76 erzeugt, und eine Druckkraft an das Zwischenelement 30a übertragen, obwohl der bewegliche Kontakt 77 den festen Kontakt 55 kontaktiert, wobei der Abstand zwischen der Armatur 19 und dem isolierenden Halteelement 21a durch eine rückstellende Kraft des Zwischenelements 30a, das ein elastisches Element ist, konstant gehalten wird, und deshalb, da das Eingreifen der Einweg-Verbindungseinrichtung 32a verstärkt wird, die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a nicht aus ihrer eingerasteten Position fallen kann. Deshalb ist der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und dem festen Kontakt 75 stabiler als in der siebten und achten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, da die bewegliche Kontaktfeder 76 bei stabilem Kontaktwiderstand eine vorbestimmte Auslenkung erfahren kann.
Fig. 33 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen vierten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, wobei ein Zwischenelement 30b aus
einem elastischen Element, z. B. aus einer Spulenfeder, zwischen der Armatur 19 und
dem isolierenden Halteelement 21a wirkt.
Mit einer zehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der ein vierter
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus anstatt des dritten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus verwendet wird, ist es möglich, denselben Effekt wie in
der neunten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem
elektromagnetischen Relais zu erzielen.
Darüber hinaus ist das Material und die Form eines Zwischenelements 30a, das der
dritte Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ist, und eines Zwischenelements 30b,
das der vierte Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ist, nicht auf obige
beschränkt.
Die Fig. 34 bis 37 zeigen eine elfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Eine
bewegliche Kontaktfeder 76, eine Haltefeder 78, ein magnetischer Pol 71, ein
Permanentmagnet 17 und eine Armatur 20 sind in dieser Reihenfolge am Boden des
Gehäuses 51 laminiert. In der elften bevorzugten Ausführungsform wird eine Ein
weg-Verbindungseinrichtung 32b verwendet, die mit einem Einrückabschnitt versehen ist,
der an den Seitenwänden 21e, 21f des isolierenden Halteelements 21b gebildet ist,
und die durch die Öffnungen 37b, 37b des Permanentmagneten 17 läuft und in den
Einrückbereich eingreift, der in der Armatur 20 vorgesehen ist, so daß die bewegliche
Kontaktfeder 76 und die Armatur 20 voneinander getrennt sind und unabhängig
arbeiten können. In der oben beschriebenen sechsten bevorzugten Ausführungsform
wird versucht, die Federkraft der beweglichen Kontaktfeder 76 zu verstärken, um den
Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und dem festen Kontakt 55 zu
erhöhen. Das isolierende Halteelement 21b wird durch die Rückstellkraft der
beweglichen Kontaktfeder 76 hochgedrückt, wie in Fig. 24(b) gezeigt, und der
konkave Einrückbereich 35a, der die Einweg-Verbindungseinrichtung 32b bildet, rückt
aus dem vorstehenden Einrückabschnitt 36a. (Zu diesem Zeitpunkt wird die Armatur
20 vom magnetischen Pol 71b angezogen, mit dem vorstehenden Einrückabschnitt
36b als Hebelgelenk.)
Sogar in diesem Zustand ist es mit der elften bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung möglich, einen stabilen Kontaktdruck zu erzielen.
Fig. 37 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen fünften
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, der in der elften bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei ein isolierendes Halteelement
21b aus isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem Harz, etc., das etwa
kanalförmig gebildet ist, eingesetzt ist, und im Mittelbereich der beweglichen
Kontaktfeder 76 zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76 geformt ist, und ein
kreisförmiger, säulenähnlicher vorstehender Abschnitt 36, der an der oberen Fläche
der Seitenwände 21e, 21f des isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, dessen
Querschnitt etwa kanalförmig ist.
Ein magnetischer Pol 71 des Elektromagnetblocks 15, und der Permanentblock 17
befinden sich oberhalb der beweglichen Kontaktfeder 76, und eine Öffnung 37b, in
die der vorstehende Abschnitt 36 an der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des
kanalförmigen, isolierenden Halteelements 21b eingesetzt ist, ist im
Permanentmagneten 17 gebildet.
Eine Armatur 20 aus einem weichen magnetischen Material, wie z. B. aus
elektromagnetischem Weicheisen, etc., die etwa plattenähnlich gebildet ist, befindet
sich oberhalb des magnetischen Pols 71 und des Permanentmagneten 17. Ein
konkaver Bereich 35, der in den vorstehenden Abschnitt 36 einrückt, der in der
oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des isolierenden Halteelements 21b gebildet
ist, ist an der Unterseite der Armatur 20 gebildet.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32b besteht aus einem vorstehenden Abschnitt 36
des Einrückabschnitts, der an der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des
isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, und aus einem konkaven Bereich 35 des
Einrückbereichs, der in der Armatur 20 gebildet ist.
Im fünften Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ist ein magnetisches
Fluß-Verdichtungselement 27c vorgesehen, das im Mittelbereich der Armatur 20 vorsteht,
und dem Permanentmagneten 17 gegenüberliegt.
Mit der so konstruierten elften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es
möglich, den gleichen Effekt wie in der siebten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung zu erzielen.
Fig. 38 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen sechsten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, wobei ein magnetisches
Fluß-Verdichtungselement 27d vorgesehen ist, das im Mittelbereich des
Permanentmagneten 17 vorsteht, und der Armatur 20 gegenüberliegt.
In der zwölften bevorzugten Ausführungsform, in der der sechste Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus anstatt des fünften Kontaktdruck-Stabi
lisierungsmechanismus verwendet wird, ist es möglich, den gleichen Effekt wie in
der elften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu erzielen.
Fig. 39 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen siebten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, wobei der siebte Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus ein eingreifendes Element 30c aus elastischem Material,
wie z. B. aus Gummi, zwischen der Armatur 20 und dem Boden des isolierenden
Halteelements 21b vorgesehen ist.
In der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform, in der der siebte Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus verwendet wird, ist es möglich, den gleichen Effekt wie in
der neunten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu erzielen.
Fig. 40 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, die einen achten
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus zeigt, wobei ein eingreifendes Element 30d
aus einem elastischen Material, wie z. B. aus einer Schraubenfeder vorgesehen ist, das
zwischen der Armatur 20 und der Unterseite des isolierenden Halteelements 21b
wirkt.
In der vierzehnten bevorzugten Ausführungsform, in der der achte Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus anstatt des siebten Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus verwendet wird, ist es möglich, denselben Effekt wie in
der dreizehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu erzielen.
Die Fig. 41 bis 43 sind Ansichten, die eine fünfzehnte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeigen. Ein elektromagnetisches Relais gemäß der fünfzehnten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht aus: einem Elektromagnetblock
62, umfassend einen Eisenkern 64, auf den eine Spule 69 gewickelt ist und der mit
magnetischen Polen 71, 71 an seinen beiden Enden versehen ist, und einen
Permanentmagneten 72; einem Armaturenblock 18a, umfassend eine Armatur 19,
eine bewegliche Kontaktfeder 76, an deren beiden Enden ein beweglicher Kontakt 77
aus einer großflächigen Edelmetallspitze elektrisch festgeschweißt ist, ein isolierendes
Halteelement 21a und eine Haltefeder 78, die sich vom Mittelpunkt der beweglichen
Kontaktfeder 76 in orthogonaler Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse 51 befestigt
ist; einem Gehäuse 51, das mit einem gemeinsamen Anschluß 58 versehen ist, einem
festen Kontaktanschluß 56, man den ein fester Kontakt aus einer großflächigen
Edelmetallspitze elektrisch festgeschweißt ist, und einem Spulenanschluß 60, an den
der Elektromagnetblock 62 und der Armaturenblock 18a befestigt sind; und einem
Gehäuse (nicht gezeigt), an dem extern ein Schutzgehäuse 51 befestigt ist, das so
konstruiert ist, daß die bewegliche Kontaktfeder 76, die Haltefeder 78, die Armatur
19, der magnetische Pol 71 und der Permanentmagnet 72 in dieser Reihenfolge am
Gehäuseboden 51 laminiert sind. Eine Einweg-Verbindungseinrichtung 32a ist aus
einem Einrückabschnitt, der am isolierenden Halteelement 21 gebildet ist, und aus
dem Einrückbereich konstruiert, der in der Armatur 19 gebildet ist, wobei die
bewegliche Kontaktfeder 76 und die Armatur 19, voneinander getrennt sind, so daß
sie unabhängig über das isolierende Halteelement 21a funktionieren.
Ein isolierendes Halteelement 21a aus isolierendem Material, wie z. B. aus
synthetischem Harz etc., das etwa kanalförmig gebildet ist, ist am Mittelpunkt der
beweglichen Kontaktfeder 76 zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76
geformt. Ein Einrückteil 33 ist an den Seitenwänden 21c, 21d gebildet, die freie Enden
des isolierenden Halteelements 21a sind.
Eine Armatur 19 aus einem weichmagnetischen Material, wie z. B. aus
elektromagnetischem Weicheisen, die etwa plattenähnlich geformt, befindet sich
oberhalb der beweglichen Kontaktfeder 76, und eine Öffnung 37, in die die
Seitenwände 21c, 21d, die am isolierenden Halteelement 21a gebildet sind,
eingesetzt werden, ist in der Armatur 19 gebildet, wobei die Seitenwände 21c, 21d
des isolierenden Halteelements 21a und das Einrückteil 33 in die Öffnung 37
eingesetzt und eingerückt werden, wobei die bewegliche Kontaktfeder 76 und die
Armatur getrennt sind.
Der magnetische Pol 71 des Elektromagnetblocks 62 und der Permanentmagnet 72
befinden sich oberhalb der Armatur 19. Der Permanentmagnet 72 ist plattenähnlich
geformt, wobei seine beiden Enden magnetisiert sind, so daß sie die gleiche Polarität
haben, und der Mittelbereich so magnetisiert ist, daß er die andere Polarität hat. Der
Permanentmagnet 72 ist zwischen den magnetischen Polen 71, 71 vorgesehen, die
sich an den Enden des Eisenkerns 64 befinden.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32a ist so beschaffen, daß die Seitenwände 21c,
21d, die am isolierenden Halteelement gebildet sind durch die Öffnung 37 laufen, die
in der Armatur 19 gebildet ist, und deren Querschnitt, wie oben beschrieben, etwa
kanalförmig ist, und das Einrückteil 33, daß der eingreifende Abschnitt ist, der an den
Enden der Seitenwände 21c, 21d vorgesehen ist, in die Öffnung 37 eingreift, die der
Einrückbereich der Armatur 19 ist.
Am Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ist ein magnetisches
Fluß-Verdichtungselement 27a vorgesehen, das im Mittelbereich der Armatur 19 vorsteht
und dem Permanentblock 72 gegenüberliegt.
Das magnetische Fluß-Verdichtungselement 27a dient zur Verdichtung des
magnetischen Flusses, der durch den Mittelbereich der Armatur 19 und den
Permanentmagneten 72 läuft. Da der elektrische Fluß durch das elektrische
Fluß-Verdichtungselement 27a so konzentriert wird, daß er über einen schmalen Weg läuft,
wird eine magnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Mittelbereich der Armatur
19 und dem Permanentmagnetblock 72 wirkt, verstärkt, verglichen zu dem Fall ohne
magnetisches Fluß-Verdichtungselement 27a. Deshalb kann das Ein
weg-Verbindungselement 32a nicht aus seiner eingerückten Stellung herausrutschen und es
kann eine vorbestimmte Durchbiegung der beweglichen Kontaktfeder 76 erreicht
werden, obwohl der bewegliche Kontakt 77 in Kontakt mit dem festen Kontakt 55 ist,
und eine Durchbiegung der beweglichen Kontaktfeder 76 erzeugt wird. Deshalb wird
der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 77 und dem festen Kontakt 55
und der Kontaktwiderstand stabilisiert.
In der fünfzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es durch den
Auslenkungs-Anschlag 25a möglich, der im Gehäuse 51 in einer Stellung vorgesehen
ist, daß er in Kontakt mit dem oberen Teil der Haltefeder 78 oder leicht davon entfernt
ist, mittels einer magnetischen Anziehungskraft, die vom magnetischen
Fluß-Verdichtungselement 27a erzeugt wird, eine Aufwärts-Auslenkung der Haltefeder 78
aufgrund der Aufwärts-Auslenkung der Armatur 19 zu regulieren. Deshalb ist es
möglich, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder 78 zu erhöhen und
darüberhinaus einen besser stabilisierten Kontaktdruck zu erreichen, wobei es ferner
möglich ist, das Prellen der Kontakte zu verhindern.
Die Fig. 44 bis 46 zeigen eine sechzehnte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
wobei eine bewegliche Kontaktfeder 76, eine Haltefeder 78, ein magnetischer Pol 71,
ein Permanentmagnet 17 und eine Armatur 20 in dieser Reihenfolge am Boden des
Gehäuses 51 laminiert sind. Die Seitenwände 21e, 21f des isolierenden Halteelements
21b laufen mit dem einrückenden Abschnitt, der am Ende des isolierenden
Halteelements 21b geformt ist, durch die Öffnungen 37b, 37b in den Einrückbereich
der Armatur 20, wodurch die Einweg-Verbindungseinrichtung 32b gebildet wird,
wobei die bewegliche Kontaktfeder 76 und die Armatur 20 voneinander getrennt sind,
so daß sie unabhängig arbeiten.
Ein isolierendes Halteelement 21b aus isolierendem Material, wie z. B. aus
synthetischem Harz, dessen Querschnitt etwa kanalförmig ist, ist am Mittelbereich der
beweglichen Kontaktfeder 76 zusammen mit der beweglichen Kontaktfeder 76
geformt, und ein kreisförmiger, säulenähnlicher vorspringender Teil 36, ist an der
oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f gebildet, die freie Enden des isolierenden
Halteelements 21b sind, dessen Querschnitt etwa kanalförmig ist.
Der magnetische Pol 71 des Elektromagnetblocks 15 und der Permanentmagnet 17
befinden sich oberhalb der beweglichen Kontaktfeder 76, und eine Öffnung 37b, in
die ein vorspringender Teil 36, der an der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f
des kanalförmigen isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, eingreift, ist im
Permanentmagneten 17 gebildet.
Eine Armatur 20 aus weichmagnetischem Material, wie z. B. aus elektromagnetischem
Weicheisen, die etwa kanalförmig gebildet ist, befindet sich oberhalb des
magnetischen Pols 71 und des Permanentmagneten 17, und ein konkaver Bereich 35,
in den der vorspringende Teil 36, der auf der oberen Fläche der Seitenwände 21e,
21f des isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, ist an der Unterseite der Armatur
20 vorgesehen.
Die Einweg-Verbindungseinrichtung 32b besteht aus einem vorspringenden Teil 36
des eingreifenden Abschnitts, der an der oberen Fläche der Seitenwände 21e, 21f des
isolierenden Halteelements 21b gebildet ist, und aus dem konkaven Bereich 35 des
Einrückbereichs, der in der Armatur 20 vorgesehen ist.
Als Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ist ein magnetisches
Fluß-Verdichtungselement 21c vorgesehen, das im Mittelbereich der Armatur 20 vorsteht,
so daß es dem Permanentmagneten 17 gegenüberliegt.
In der sechzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ist es durch die
Auslenkungs-Anschläge 25b möglich, die im Gehäuse 51 in der Stellung vorgesehen
sind, so daß sie in Kontakt mit dem unteren Teil der Haltefeder 78 oder etwas von ihr
entfernt sind, mittels einer magnetischen Anziehungskraft, die durch das magnetische
Fluß-Verdichtungselement 27c erzeugt wird, eine Abwärtsauslenkung der Haltefeder
78 aufgrund der Abwärtsauslenkung der Armatur 20 zu regulieren. Darüberhinaus ist
es möglich, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder 78 zu erhöhen und
gleichzeitig einen stabileren Kontaktdruck zu erreichen, wobei es möglich ist, das
Prellen der Kontakte zu verhindern.
Die Fig. 47 bis 49 sind Ansichten, die eine siebzehnte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeigen, wobei 1 ein Gehäuse ist, das mit einem isolierenden Substrat 2
versehen ist, das aus keramik- oder glasbeschichtetem Metall hergestellt ist, etc., und
mit den entsprechenden Anschlüssen, wie einem festen Kontaktanschluß 5, der aus
einer dünnen, preßbearbeitetem Kupferlegierungs-Blech gebildet ist, mit einem
gemeinsamen Anschluß 8, einem Spulenanschluß 11, etc., versehen ist, und das einen
festen Kontakt 4 aus einer sintergeformten dicken Metallfilmmasse oder aus Edelmetall
hat.
Hiernach ist ein herkömmliches Gehäuse 51 mit den entsprechenden Anschlüssen wie
mit einem festen Kontaktanschluß 56, einem gemeinsamen Anschluß 58, einem
Spulenanschluß 60, etc., ausgestattet, wobei ein fester Kontakt und die
entsprechenden Anschlüsse, wie ein fester Kontaktanschluß 56, ein gemeinsamer
Anschluß 58, ein Spulenanschluß 60, etc., die in einer vorbestimmten Form durch
Preßbearbeitung eines leitenden, dünnen Kupferlegierungsblech geformt sind, so daß
ein Ende an der Unterseite des Gehäuses 51 vorspringen kann (siehe Fig. 69 und
folgende des herkämmlichen Beispiels).
Jedoch gab es das Problem, daß die Metall-Druckstempel für das Einpreß-Formen
kompliziert hergestellt sind, weil die Form jedes Anschlusses, wie z. B. die des festen
Kontaktanschlusses 56 kompliziert ist, und sich dadurch die Produktionskosten
erhöhen.
Darüberhinaus ist die thermische Leitfähigkeit von der Anschlüsse schlecht, da der
feste Kontaktanschluß 56 im Gehäuse 51, etc., mit synthetischem Harz etc. einpreß
geformt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 69 fließt, wird ein
Temperaturunterschied an den entsprechenden Anschlüssen 56, 58, 60, am festen
Kontakt 55, an den entsprechenden Anschluß-Verbindungsteilen 57, 59, 61, etc.
erzeugt, wobei eine thermoelektromotorische Kraft zwischen dem festen
Kontaktanschluß 56 und dem gemeinsamen Anschluß 58 erzeugt wird. Falls sie für
niederkapazitive Schaltkreise verwendet werden, ergibt sich aus der
thermoelektromotorischen Kraft ein Problem.
Darüberhinaus wird durch den Kontaktwiderstand der Kontakte und durch die
elektrische Ladung Wärme, abhängig von den Strom- und Spannungsbedingungen
unter denen sie verwendet werden, erzeugt. Die Wärme tritt aufgrund ihrer schlechten
thermischen Leitfähigkeit nicht aus, wodurch die Kontakte schmelzen und
verschweißen und schließlich die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Kontakte verkürzt
wird.
Desweiteren sind ihre Hochfrequenzeigenschaften ungenügend, da die festen
Kontaktanschlüsse 56 und die gemeinsamen Anschlüsse 58 Signalleitungen sind, die
einpreß-geformt sind. Deshalb ist es für Hochfrequenzkommunikation, wie z. B. für
mobile Kommunikation, Digitalkommunikation, etc., erwünscht, daß ein
elektromagnetisches Relais mit ausgezeichneten Hochfrequenzeigenschaften entwickelt
wird. Zusätzlich ergibt sich häufig eine Unebenheit der festen Kontakte 55 als Folge
eines schlechten elektrischen Verschweißens oder Einpreß-Formens und eine
Kompliziertheit der Anschlußform, da die festen Kontakte 55 aus einer großflächigen
Edelmetallspitze gebildet sind, die an die festen Kontakt-Verbindungsteile 57
festgeschweißt ist. Dadurch ist der Abstand zwischen den festen Kontakten 55 und den
beweglichen Kontakten 77 an jedem Kontakt immer verschieden, mit der Folge der
Ungleichmäßigkeit des Kontaktdrucks auf den entsprechenden Kontakten, wodurch
ein Prellen unterstützt wird, und gleichzeitig der Betriebs-Zeitablauf unstetig wird.
Letztlich wird die Verläßlichkeit des elektromagnetischen Relais verschlechtert. Das tritt
besonders häufig in mehrfachkontakt elektromagnetischen Relais auf.
Darüberhinaus ist der thermische Widerstand zwischen dem festen Kontakt 55 und
dem festen Kontakt-Verbindungsteil 57 erhöht, falls das Schweißen mangelhaft ist,
und insbesondere, falls sie in einem Zustand verwendet werden, in dem eine
Bogenentladung auftritt, ist die Abnutzung der Kontakte beträchtlich, wodurch die
Haltbarkeit (Lebensdauer) der Kontakte verkürzt wird.
Die siebzehnte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist mit einer Ein
weg-Verbindungseinrichtung 32a ausgestattet, die so geschaffen ist, daß die bewegliche
Kontaktfeder 76, die Haltefeder 78a, die Armatur 19, der magnetische Pol 71 und der
Permanentmagnet 72 in dieser Reihenfolge am Boden des Gehäuses 1 laminiert sind,
wobei die bewegliche Kontaktfeder 76 und die Armatur 19 durch ein eingreifendes
Teil getrennt sind, das am isolierenden Halteelement 21a und am Einrückbereich
vorgesehen ist, der an der Armatur 19 vorgesehen ist, so daß sie unabhängig
voneinander arbeiten.
Die Fig. 50 bis 52 sind Ansichten, die ein Gehäuse 1 der siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei ein festes Kontaktanschluß-Ver
bindungsteil 6, ein gemeinsames Anschluß-Verbindungsteil 9, ein Spulenanschluß-Ver
bindungsteil 12, etc., die aus einer dicken Metallfilmmasse aus Kupferlegierung
etc. sintergeformt sind, an der Unterseite des isolierenden Substrats 2 gebildet sind,
und, falls nötig, die entsprechenden Anschlußdrähte eines gewöhnlichen Anschlußteils
10, eines Spulenanschlußteils 13, etc., aus einer dicken Metallfilm-Paste aus
Kupferlegierung sintergeformt sind, wobei jeder elektrisch mit dem festen Anschluß-Ver
bindungsteil 6, dem gemeinsamen Anschluß-Verbindungsteil 9 und dem
Spulenanschluß-Verbindungsteil 12 verbunden ist.
Ein festes Kontakt-Leistungsstück 7 ist aus einer dicken Metallfilm-Masse aus
Kupferlegierung auf der oberen Fläche des isolierenden Substrats 2 geformt.
Mehrere durchgehende Löcher 3 sind an vorbestimmten Plätzen im isolierenden
Substrat 2 gebildet, in die die festen Kontaktanschlüsse 5, der gemeinsame Anschluß
8, der Spulenanschluß 11, etc. von der Unterseite des isolierenden Substrats
eingesetzt und damit befestigt werden. Die entsprechenden Anschlüsse 5, 8, 11 sind
elektrisch mit den entsprechenden Verbindungsteilen 6, 9, 12, die an der Unterseite
des isolierenden Substrats 2 angelötet sind, verbunden. Darüberhinaus ist das feste
Kontakt-Leitungsstück 7 und das feste Kontaktanschluß-Verbindungsteil 6 elektrisch
miteinander verbunden, wobei einfach eine bereits bekannte Methode angewendet
wird, bei der z. B. eine dicke Metallfilm-Masse innerhalb der durchgehenden Löcher 3
sintergeformt ist.
Darüberhinaus ist es möglich, das feste Kontaktanschluß-Leitungsstück 7, das
gemeinsame Anschluß-Leitungsstück 10, das Spulenanschluß-Leitungsstück 13 und die
entsprechenden Verbindungsstücke 6, 9, 12 auf jeder Fläche des isolierenden
Substrats 2 durch die Verwendung dieser durchgehenden Löcher 3 zu bilden.
Desweiteren ist es auch akzeptabel, Einkerbungen an den Enden des isolierenden
Substrats anstatt der durchgehenden Löcher 3 zu bilden.
Der feste Anschluß 4 ist auf dem oberen Teil des festen Kontakt-Verbindungsteils 6
durch Aufdruck und Sinterung einer dicken Filmmasse gebildet, in der vorbestimmte
Arten von Metall eingemischt sind, mittels eines bereits bekannten
Siebdruckverfahrens. Deshalb ist es möglich, die Höhe des Kontakts allein durch die
Kontrolle der Dicke der zu druckenden Dickfilmpaste einzustellen. Darüberhinaus
entsteht keine Ungleichmäßigkeit in der Höhe des festen Kontakts 4, im Unterschied
zum festen Kontakt 55, bei dem eine großflächige Edelmetallspitze aus gewalztem
Material an der oberen Fläche des festen Kontaktanschlusses 56 befestigt und gebildet
ist, und in das Gehäuse 52, wie bei herkömmlichen elektromagnetischen Relais
integriert ist da die entsprechenden Verbindungsteile 6, 9, 12 und jedes, das feste
Kontakt-Leitungsstück 7, das gemeinsame Anschluß-Leitungsstück 10, das
Spulenanschluß-Leitungsstück 13, etc. genauso wie der feste Kontakt 4 gebildet
werden können.
Die Fig. 53 und 54 sind Ansichten, die einen Armaturenblock 18c gemäß der
siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen. Der Armaturenblock
18c besteht aus einer beweglichen Kontaktfeder 76, aus einem isolierenden
Halteelement 21a und aus einer Haltefeder 78, die sich vom Mittelbereich der
beweglichen Kontaktfeder 76 in orthogonaler Richtung dazu erstreckt. Jedoch ist ein
isolierendes Halteelement 21a aus isolierendem Material, wie z. B. aus synthetischem
Harz, etc., dessen Querschnitt etwa kanalförmig ist, zusammen mit der beweglichen
Kontaktfeder 76 am Mittelbereich der beweglichen Kontaktfeder 76 einpreß-geformt,
und ein einrastendes Teil 33 ist an der oberen Fläche der Seitenwände 21c, 21d des
isolierenden Halteelements 21a gebildet.
Darüberhinaus ist die Haltefeder 78 mechanisch und elektrisch zusammengesetzte
Einheit mit der beweglichen Kontaktfeder 76 gebildet, so daß sie sich vom
längsseitigen Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder 78 in orthogonaler Richtung
dazu erstreckt, und ferner ist ihr Ende etwa im rechten Winkel gebogen und in ein
vorbestimmtes durchgehendes Loch 3 eingesetzt, das in dem isolierenden Substrat 2
des Gehäuses 1 vorgesehen ist, wobei sie an das gemeinsame Anschluß-Ver
bindungsteil 9 gelötet ist, um die elektrische Verbindung mit dem gemeinsamen
Anschluß 8 sicherzustellen.
Da die Haltefeder 78a direkt an das gemeinsame Anschluß-Verbindungsteil 6
angelötet ist, wird ihre Verläßlichkeit weiter erhöht.
Eine Armatur 19 aus weichmagnetischem Material, wie z. B. aus elektromagnetischem
Weicheisen, etc., die etwa kanalförmig gebildet ist, befindet sich oberhalb der
beweglichen Kontaktfeder 76. Eine Öffnung 37, in die die Seitenwände 21c, 21d, die
am isolierenden Halteelement 21a eingesetzt sind, ist in der Armatur 19 gebildet. Die
Seitenwände 21c, 21d des isolierenden Halteelements 21a sind zusammen mit dem
einrastenden Teil 33 in die Öffnung 37 eingesetzt und eingerastet, wodurch eine
Einweg-Verbindungseinrichtung 32 geschaffen wird.
Darüberhinaus wird eine Befestigung des isolierenden Substrat 2 stark verbessert, falls
ein Gehäuserahmen 38 für den Armaturenblock 18c vorgesehen ist, wie in Fig. 55
und 56 gezeigt, und dadurch die Verläßlichkeit stark erhöht.
In der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die
Erzeugung des Prellens zu vermindern und gleichzeitig die Haltbarkeit (Lebensdauer)
der Haltefeder 78a zu erhöhen.
Zusätzlich ist es möglich, die Generation des Prellens zu vermindern und ferner die
Haltbarkeit (Lebensdauer) der Haltefeder 78a zu erhöhen, da Stoßvibrationen der
Armatur 19 durch eine eingreifende Plastikeinlage zwischen der Armatur und dem
magnetischen Pol zu absorbiert werden können, wie bereits in der vierten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung gezeigt wurde.
Darüberhinaus ist in der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
eine Einweg-Verbindungseinrichtung 32a als Armaturenblock eingesetzt, und die
bewegliche Kontaktfeder 76, die Haltefeder 78a, die Armatur 19, der magnetische Pol
71 und der Permanentmagnet 72 sind in dieser Reihenfolge am Boden des Gehäuses
1 laminiert. Jedoch ist ihre Anordnung nicht auf diese beschränkt. Es ist unnötig zu
erwähnen, daß mit einer Einweg-Verbindungseinrichtung 32b, die bewegliche
Kontaktfeder 76, die Haltefeder 78a, der magnetische Pol 71, der Permanentmagnet
17 und die Armatur 20 in dieser Reihenfolge am Boden des Gehäuses 1 laminiert
werden können. Darüberhinaus ist es sogar im Armaturenblock möglich, in dem die
Armatur 75 und die bewegliche Kontaktfeder 76 eine zusammengesetzte Einheit mit
dem isolierenden Halteelement 79 bilden, den gleichen Effekt zu erzielen, wenn er mit
einem Anschlag versehen wird, der die Aufwärts- und Abwärtsauslenkung der
Haltefeder zusammen mit der Auslenkung der Armatur reguliert.
In der siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Temperaturverteilung im isolierenden Substrat 2 gering, da die thermische
Leitfähigkeit aufgrund der Verwendung eines isolierenden Substrats aus Keramik, etc.
ausgezeichnet ist, wodurch die thermoelektromotorische Kraft zwischen dem festen
Kontaktanschluß 5 und dem gemeinsamen Anschluß 8 klein ist, das Substrat 2 für die
Kleinsignal-Übertragung optimal wird, und das Signalrauschen minimiert wird.
Deshalb ist es möglich, ein leistungsfähigeres elektromagnetisches Relais zu schaffen.
Darüberhinaus wird wegen der ausgezeichneten thermischen Leitfähigkeit aufgrund
der Verwendung des isolierenden Substrats 2 zusätzlich dazu, daß der feste Kontakt 4
und das Festkontakt-Leiterstück 7 aus einer Dickfilm-Metallmasse sintergeformt sind,
der thermische Widerstand zwischen dem festen Kontakt 4 und dem festen Kontakt-Lei
terstück 7 klein gehalten, wobei sogar unter Bedingungen, bei denen eine
Bogenentladung erzeugt wird, die Kontaktlebensdauer verlängert werden kann.
Desweiteren ist es leicht die Höhe der festen Kontakte einzustellen, da eine
Dickfilmmasse, in die vorbestimmte Arten Metall eingemischt sind, in einem
vorbestimmten Muster gedruckt und gesintert wird, und ein Substrat gebildet wird.
Dadurch wird die Massenproduktions-Effektivität stark erhöht, die Ungleichmäßigkeit
der Kontakthöhe minimiert und die Anschlußanordnung erleichtert.
Insbesondere in einem elektromagnetischen Relais mit mehreren Kontakten wird der
Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Kontakten stabilisiert und dadurch der
Betriebsablauf synchronisiert. Deshalb wird im allgemeinen die Verläßlichkeit
elektromagnetischer Relais stark erhöht.
Zusätzlich ist es durch die Verwendung eines keramischen Substrats einfach, eine
Mikrostreifen-Leiterbahn und eine koplanare Leiterbahn zu bilden, wodurch die festen
Kontakt-Leiterstücke 7 und die gemeinsamen Anschluß-Leiterstücke 10 aus einer
Mikrostreifen-Leiterbahn und einer koplanaren Leiterbahn gebildet werden und es
möglich ist, ein elektromagnetisches Relais mit ausgezeichneten
Hochfrequenzeigenschaften zu schaffen.
In einer achtzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) ist ein
beweglicher Kontakt (z. B. Bezugsziffer 77 in Fig. 54) durch Sinter-Formen eines
Dickfilm-Metalls, eines Edelmetalls, etc., zusätzlich zur siebzehnten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung, gebildet.
Ein beweglicher Kontakt wird durch das Drucken und Sinter-Formen einer
Dickfilmmasse, in die eine vorbestimmte Art Metall eingemischt ist, durch ein bereits
bekanntes Filmdruck-Verfahren an beiden Enden der beweglichen Kontaktfeder 76
gebildet. Deshalb wird der thermische Widerstand zwischen dem beweglichen Kontakt
77 und der beweglichen Kontaktfeder 76 gesenkt, und es ist möglich, die
Kontakt-Haltbarkeit (Lebensdauer) zu erhöhen, auch wenn er unter Bedingungen verwendet
wird, unter denen eine Bogenentladung erzeugt wird.
Darüberhinaus ist es einfach die Kontakthöhe einzustellen, da es möglich ist, eine
Dickfilmmasse, in die eine vorbestimmte Art Metall eingemischt ist, durch Drucken und
Sinterformen derselben in ein vorbestimmtes Muster mittels eines bereits bekannten
Filmdruck-Verfahrens aufzubringen, wodurch die Massenproduktionseffizienz erhöht,
die Ungleichmäßigkeit minimiert und die Genauigkeit stark erhöht werden kann.
Insbesondere wird in elektromagnetischen Relais mit mehreren Kontakten der
Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Kontakten stabilisiert, und der
Betriebsablauf synchronisiert, wodurch die Verläßlichkeit des elektromagnetischen
Relais stark erhöht wird.
Die Fig. 57 bis 59 zeigen eine neunzehnte bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung, wobei 1 ein Gehäuse bezeichnet, das mit einem isolierenden Substrat 2
aus keramik- oder Glas beschichtetem Metall, etc. versehen ist, und die
entsprechenden Anschlüsse, ein fester Kontaktanschlusses 5, der aus einem preß
bearbeiteten, dünnen Kupferlegierungsblech, etc. geformt ist, ein gemeinsamer
Anschluß 8, ein Spulenanschluß 11 etc. und ferner eine fester Kontakt 4 aus einer
sinter-geformten Metall-Dickfilmmasse aus Edelmetall etc. gebildet sind.
Darüberhinaus ist es mit einer Einweg-Verbindungseinrichtung 32a versehen, die so
konstruiert ist, daß die bewegliche Kontaktfeder 76, die Haltefeder 78a, die Armatur
19, der magnetische Pol 71, der Permanentmagnet 72 in dieser Reihenfolge am
Boden des Gehäuses 1 laminiert sind, und die bewegliche Kontaktfeder 76 und die
Armatur 19 voneinander getrennt sind und so gestaltet sind, daß sie über den
Einrückabschnitt, der am isolierenden Halteelement 21a vorgesehen ist und der
Einrückbereich, der in der Armatur 19 vorgesehen ist, unabhängig arbeiten, wobei ein
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus verwendet wird, in dem ein magnetisches
Fluß-Verdichtungselement 27a vorgesehen ist, das im Mittelbereich der Armatur 19
vorsteht, so daß es dem Permanentmagneten 72 gegenüberliegt.
In der so konstruierten neunzehnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es
möglich, einen ähnlichen Effekt wie in der achtzehnten bevorzugten Ausführungsform
zu erzielen, und es ist gleichzeitig auch möglich, einen ähnlichen Effekt, wie in der
siebzehnten bevorzugten Ausführungsform zu erzielen.
Darüberhinaus ist der Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus nicht auf ein
magnetisches Fluß-Verdichtungselement 27a begrenzt.
Die Fig. 60 bis 62 zeigen eine zwanzigste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
wobei 1 ein Gehäuse bezeichnet, das mit einem isolierenden Substrat aus keramik- oder
glasbeschichtetem Metall, etc. ausgestattet ist, mit Gruppen fester
Kontaktanschlüsse 5, die durch Preß-Bearbeitung eines dünnen
Kupferlegierungsblechs, etc. ausgebildet sind, mit gemeinsamen Anschlüssen,
Spulenanschlüssen 11, etc. und ferner mit einem festen Kontakt 4 aus einer sinter
geformten metallischen Dickfilmmasse oder aus Edelmetall, etc. ausgestattet ist, wobei
ein Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus verwendet wird, der mit einem
magnetischen Fluß-Verdichtungselement 27c versehen ist, das im Mittelbereich der
Armatur 20 hervorsteht, so daß es dem Permanentmagneten 17 gegenüberliegt.
In der wie oben konstruierten zwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist es möglich, einen ähnlichen Effekt wie den in der neunzehnten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu erzielen.
Die Fig. 63 bis 65 zeigen eine einundzwanzigste bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung, in der zusätzlich zur neunzehnten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ein Auslenkungsanschlag 25c am Gehäuserahmen 38 in einer Stellung
vorgesehen ist, daß er in Kontakt mit oberen Teil der Haltefeder 78a oder etwas
davon entfernt ist.
In der wie oben konstruierten einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist es möglich, durch eine magnetische Anziehungskraft, die durch das
magnetische Fluß-Verdichtungselement 27a erzeugt wurde, die Aufwärts-Auslenkung
der Haltefeder 78a zu regulieren, die zusammen mit der Aufwärts-Aus
lenkung der Armatur 19 erzeugt wird, und es ist ferner möglich, die Haltbarkeit
(Lebensdauer) der Haltefeder 78a zu erhöhen und gleichzeitig einen stabileren
Kontaktdruck zu erreichen, wobei das Auftreten des Kontaktprellens verhindert werden
kann.
Die Fig. 66 bis 68 zeigen eine zweiundzwanzigste bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung, wobei zusätzlich zur einundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ein Auslenkungsanschlag 25d am Blockrahmen 38 in einer Stellung
vorgesehen ist, daß er in Kontakt mit dem unteren Teil der Haltefeder 28a oder etwas
entfernt davon ist.
In der wie oben konstruierten zweiundzwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, ist es möglich ist; durch eine magnetische Anziehungskraft, die vom
magnetischen Fluß-Verdichtungselement 27c erzeugt wurde, die Abwärts-Auslenkung
der Haltefeder 78a zu regulieren, die zusammen mit der Abwärts-Auslenkung der
Armatur 20 erzeugt wird, und es ist ferner möglich, die Haltbarkeit (Lebensdauer) der
Haltefeder 78a zu erhöhen und gleichzeitig einen stabileren Kontaktdruck zu schaffen,
wobei das Auftreten des Kontaktprellens verhindert werden kann.
Claims (23)
1. Elektromagnetisches Relais, umfassend:
Einen elektromagnetischen Block, bestehend aus einem Eisenkern, auf den eine Spule gewickelt ist, und aus einem Permanentmagneten;
einen Armaturenblock, bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement und einer Haltefeder, die sich vom Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und an einem Gehäuse befestigt ist, in dem die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder einheitlich über das isolierende Halteelement gebildet sind, die zwischen zwei Magneten, um den Mittelpunkt der Haltefeder umkippen kann;
ein Gehäuse mit einem gemeinsamen Anschluß und einem festen Kontaktanschluß und einem Spulenanschluß, in dem der Elektromagnetblock befestigt ist; und
ein Schutzgehäuse, das von außen auf das Gehäuse aufgesetzt ist; dadurch gekennzeichnet, daß
es ferner einen Anschlag aufweist, der eine Aufwärts- oder Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, deren Verstellung durch das Umkippen der Armatur erzeugt wird.
Einen elektromagnetischen Block, bestehend aus einem Eisenkern, auf den eine Spule gewickelt ist, und aus einem Permanentmagneten;
einen Armaturenblock, bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement und einer Haltefeder, die sich vom Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und an einem Gehäuse befestigt ist, in dem die Armatur und die bewegliche Kontaktfeder einheitlich über das isolierende Halteelement gebildet sind, die zwischen zwei Magneten, um den Mittelpunkt der Haltefeder umkippen kann;
ein Gehäuse mit einem gemeinsamen Anschluß und einem festen Kontaktanschluß und einem Spulenanschluß, in dem der Elektromagnetblock befestigt ist; und
ein Schutzgehäuse, das von außen auf das Gehäuse aufgesetzt ist; dadurch gekennzeichnet, daß
es ferner einen Anschlag aufweist, der eine Aufwärts- oder Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, deren Verstellung durch das Umkippen der Armatur erzeugt wird.
2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, wobei der Anschlag, der die Aufwärts- oder
Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, am Gehäuse in der Stellung
vorgesehen ist, daß der Anschlag in Kontakt mit dem oberen oder unteren Teil der
Haltefeder ist oder etwas davon entfernt ist.
3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, wobei der Anschlag, der die Aufwärts- oder
Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, an der Unterseite des
Permanentmagneten oder an der oberen Fläche eines Gehäusebodens in der Stellung
vorgesehen ist, daß der Anschlag in Kontakt mit einer Unterseite oder einer oberen
Fläche des isolierenden Halteelements des Armaturenblocks ist oder etwas davon
entfernt ist.
4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, wobei der Anschlag, der die Aufwärts- oder
Abwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, an der oberen Fläche oder an der
Unterseite des isolierenden Halteelements des Armaturenblocks in der Stellung
vorgesehen ist, daß der Anschlag in Kontakt mit der Unterseite des
Permanentmagneten oder der oberen Fläche des Gehäusebodens ist oder leicht
davon entfernt ist.
5. Elektromagnetisches Relais, umfassend:
Einen Elektromagnetblock, bestehend aus einem Eisenkern, um den eine Spule gewickelt ist, und aus einem Permanentmagneten;
einen Armaturenblock bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement, einer Haltefeder, die sich vom Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse befestigt ist;
das Gehäuse, das mit einem gemeinsamen Anschluß, einem festen Kontaktanschluß und einem Spulenanschluß ausgestattet ist, in dem der Elektromagnetblock und der Armaturenblock befestigt sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur und das isolierende Halteelement unabhängig gebildet sind, der Armaturenblock mit einer Einweg-Verbindungseinrichtung ausgestattet ist, die die Verstellung der Armatur in eine Richtung übertragen kann, und durch die Erregung der Spule, sowohl die bewegliche Kontaktfeder als auch die Armatur zwischen zwei magnetischen Polen, um den Mittelpunkt der Haltefeder umkippen kann.
Einen Elektromagnetblock, bestehend aus einem Eisenkern, um den eine Spule gewickelt ist, und aus einem Permanentmagneten;
einen Armaturenblock bestehend aus einer Armatur, einer beweglichen Kontaktfeder, einem isolierenden Halteelement, einer Haltefeder, die sich vom Mittelpunkt der beweglichen Kontaktfeder in senkrechter Richtung dazu erstreckt und am Gehäuse befestigt ist;
das Gehäuse, das mit einem gemeinsamen Anschluß, einem festen Kontaktanschluß und einem Spulenanschluß ausgestattet ist, in dem der Elektromagnetblock und der Armaturenblock befestigt sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur und das isolierende Halteelement unabhängig gebildet sind, der Armaturenblock mit einer Einweg-Verbindungseinrichtung ausgestattet ist, die die Verstellung der Armatur in eine Richtung übertragen kann, und durch die Erregung der Spule, sowohl die bewegliche Kontaktfeder als auch die Armatur zwischen zwei magnetischen Polen, um den Mittelpunkt der Haltefeder umkippen kann.
6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung so konstruiert ist, daß die bewegliche Kontaktfeder, die
Haltefeder, das isolierende Halteelement, die Armatur, der Permanentmagnet und die
magnetischen Pole sich in dieser Reihenfolge am Gehäuseboden befinden, wobei der
Einrückabschnitt durch das Einrücken der Einrückteile in den Einrückbereich
angehoben wird, die am isolierenden Halteelement befestigt sind, der wiederum an
der Armatur vorgesehen ist, unter Ausnutzung der Tatsache, daß die Armatur durch
einen magnetischen Fluß des Permanentmagneten oder durch einen magnetischen
Fluß, der durch die Erregung der Spule erzeugt wird, nach oben gezogen oder zu
einem der magnetischen Pole gezogen wird.
7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung aus einem Einrückteil am isolierenden Halteelement und aus
einem Einrückbereich besteht, der sich an der Armatur befindet, wobei das Einrückteil
mit dem Einrückbereich über eine Öffnung verbunden ist, die in der Armatur oder an
der Seite der Armatur gebildet ist.
8. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 6 oder 7, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung aus einem Einrastteil des Einrückabschnitts besteht, das am
freien Ende des isolierenden Halteelements gebildet ist, und aus einer Öffnung des
Einrückbereichs, der sich an der Armatur befindet, wobei das Einrastteil des
isolierenden Halteelements durch die Öffnung der Armatur läuft, und, wenn die
Armatur durch die Anziehung eines magnetischen Pols in einer vorbestimmten
Richtung verstellt wird, die Übertragung der Vibrationen an die Kontaktfeder aufgrund
der Kollision zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol durch die Einweg-Ver
bindungseinrichtung geschwächt und gedämpft wird.
9. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung so konstruiert ist, daß die bewegliche Kontaktfeder, die
Haltefeder, das isolierende Halteelement, der Permanentmagnet, die magnetischen
Pole und die Armatur sich in dieser Reihenfolge am Gehäuseboden befinden, ein
einrückender Abschnitt durch das Eingreifen der Einrückteile in den Einrückbereich
nach unten gedrückt wird, die am isolierenden Halteelement befestigt sind, der
wiederum an der Armatur befestigt ist, unter Ausnutzung der Tatsache, daß die
Armatur durch einen magnetischen Fluß des Permanentmagneten oder einen
magnetischen Fluß, der durch die Erregung der Spule erzeugt nach unten oder an
den magnetischen Pol gezogen wird.
10. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung aus einem einrückenden Teil, der am isolierenden
Halteelement befestigt ist, und aus einem Einrückbereich besteht, der sich an der
Armatur befindet, wobei der einrückende Teil mit dem Einrückbereich durch eine
Öffnung eingreift, die im Permanentmagneten oder an seiner Seite gebildet ist.
11. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 9 oder 10, wobei die Einweg-Ver
bindungseinrichtung aus einem einrückenden konvexen Teil, das an dem freien
ende des isolierenden Halteelements gebildet ist, und aus einem konkaven
Einrückbereich besteht, der an der Armatur vorgesehen ist, wobei der einrückende
konvexe Teil des isolierenden Halteelements durch die Öffnung läuft, die im
Permanentmagneten gebildet ist, und, wenn die Armatur durch die Anziehung eines
magnetischen Pols durch Erregung der Spule in einer vorbestimmten Richtung verstellt
wird, die Übertragung von Vibrationen auf die Kontaktfeder aufgrund der Kollision
zwischen der Armatur und den magnetischen Polen durch die Ein
weg-Verbindungseinrichtung abgeschwächt oder gedämpft wird.
12. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, wobei ein Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus vorgesehen ist, durch den der Kontaktdruck zwischen
dem beweglichen Kontakt und dem festen Kontakt nicht vermindert wird, da eine
vorbestimmte Biegung der Kontaktfeder aufgrund einer Schwächung oder Lockerung
der Verbindung der Einweg-Verbindungseinrichtung wegen der Biegung der
Kontaktfeder nicht erreicht wird, die erzeugt wird, wenn der bewegliche Kontakt mit
dem festen Kontakt kontaktiert.
13. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, wobei ein Kontakt
druck-Stabilisierungsmechanismus vorgesehen ist, durch den der Kontaktdruck zwischen
dem beweglichen Kontakt und dem festen Kontakt nicht abnimmt, da eine
vorbestimmte Biegung der Kontaktfeder aufgrund einer Schwächung oder Lockerung
der Verbindung der Einweg-Verbindungseinrichtung wegen der Biegung der
Kontaktfeder nicht erreicht wird, die erzeugt wird, wenn der bewegliche Kontakt den
festen Kontakt kontaktiert.
14. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 12 oder 13, wobei der
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ein Magnetfluß-Verdichtungselement ist,
das den magnetischen Fluß, der durch einen Mittelbereich der Armatur und den
Permanentmagneten dringt, verdichten kann.
15. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 14, wobei das magnetische
Fluß-Verdichtungselement etwa in der Mitte der Armatur vorgesehen ist, die dem
Permanentmagneten gegenüberliegt.
16. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 14, wobei das magnetische
Fluß-Verdichtungselement etwa am Mittelpunkt des Permanentmagneten vorgesehen ist,
der der Armatur gegenüberliegt.
17. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 12 oder 13, wobei der
Kontaktdruck-Stabilisierungsmechanismus ein eingreifendes Stück ist, bestehend aus
einem elastischen Element, das zwischen der Armatur und dem isolierenden
Halteelement eingreift.
18. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 17, wobei das eingreifende Stück eine
Blattfeder oder eine Spulenfeder ist.
19. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 17, wobei das eingreifende Stück ein
runder oder ein rechteckiger, säulenähnlicher Gummi ist.
20. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 14, wobei ein Verstellungsanschlag
vorgesehen ist, der eine Aufwärtsverstellung der Haltefeder reguliert, die aufgrund
einer magnetischen Anziehungskraft des magnetischen Fluß-Verdichtungselements
erzeugt wird, der in Kontakt mit dem oberen Teil der Haltefeder ist oder etwas entfernt
davon ist, oder ein Verstellungsanschlag vorgesehen ist, der eine Abwärtsverstellung
der Haltefeder reguliert, die aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft des
magnetischen Fluß-Verdichtungselements erzeugt wird, der in Kontakt mit dem
unteren Teil der Haltefeder oder etwas entfernt davon ist.
21. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20, wobei das Gehäuse mit einem
isolierenden Substrat aus keramik- oder glasbeschichtetem Metall, einem festen
Kontakt aus sintergeformtem Dickfilm, der auf dem isolierenden Kontakt gebildet ist,
einem Armaturenblock, einem Befestigungsbereich, an dem der Elektromagnetblock
befestigt ist, versehen ist, und das isolierende Substrat mit einem Spulenanschluß,
einem gemeinsamen Anschluß und einem festen Kontaktanschluß ausgestattet ist.
22. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,20 oder 21, wobei der bewegliche Kontakt an
beiden Enden der beweglichen Kontaktfeder aus sinter-geformtem Dickfilm hergestellt
ist.
23. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 oder 22, wobei eine Plastikeinlage
zwischen der Armatur und dem magnetischen Pol eingreift.
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