DE19949768B4

DE19949768B4 - Elektromagnetisches Relais

Info

Publication number: DE19949768B4
Application number: DE19949768A
Authority: DE
Inventors: Masao Saito
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: DE19949768A1; US6078232A; JP3019080B1; JP2000123703A

Abstract

Elektromagnetisches Relais mit:
einer Platine, wobei die Platine einschließt:
eine Vielzahl von Signal-Festkontakten, die Anschlüsse eines Signalübertragungspfades bilden; und
einen Masse-Festkontakt, der mit Masse verbunden ist;
einer Vielzahl von beweglichen Federabschnitten, von denen jeder aus einem leitfähigen Plattenelement gebildet ist, wobei jeder bewegliche Federabschnitt einschließt:
eine Signalkontaktfeder, die einen Signalkontakt aufweist, der die Signal-Festkontakte miteinander verbindet;
eine Massekontaktfeder, die einen Massekontakt aufweist, der mit dem Masse-Festkontakt verbunden ist; und
einen Federverbindungsabschnitt, der die Signalkontaktfeder mit der Massekontaktfeder verbindet;
ein Federbefestigungselement, das die Signalkontaktfeder, die Massekontaktfeder und den Federverbindungsabschnitt an der Platine befestigt;
einen Anker, der aus einem magnetischen Element hergestellt und hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einer Position, die mit dem Federbefestigungsteil zusammenpaßt,
wobei der Anker einen ersten Endabschnitt, der die Signalkontaktfeder gegen die Signal-Festkontakte drückt, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der die Massekontaktfeder gegen den Massefestkontakt drückt, und...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, bei dem die Verbindung eines Signalübertragungspfades umgeschaltet wird, indem ein Elektromagnet gesteuert wird, der einen Anker hin- und herbewegt.

JP 10-241529 A und US 5,994,9860 A

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein herkömmliches elektromagnetisches Relais zeigt.

Bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 sind ein Elektromagnetblock 130 und ein Kontaktfederblock 120 in einem Gehäuse 140 enthalten. Ein Öffnungsabschnitt ist an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 140 vorgesehen, und eine Relaisplatine 110 ist in den Öffnungsabschnitt eingepasst.

Der elektromagnetische Block 130 ist mit einem Spulenkörper ausgestattet, der einstückig mit einem Kern 131 und einem Isolatio onsteil gebildet ist. Eine Wicklung 133 ist in der Nut des Spulenkörpers 134 gewickelt. Ein somit gebildeter Elektromagnet 138 ist in dem elektromagnetischen Block 130 vorgesehen. Der Kern 131 ist allgemein U-förmig und die beiden Endabschnitte des Kerns 131 dienen als Magnetpole 131a bzw. 131b des Elektromagneten 138. Ein Permanentmagnet 132 ist ungefähr im Mittelabschnitt des Kerns 131 angeordnet.

Das elektromagnetische Relais 101 ist auch mit einem Anker 136 ausgestattet, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist. Ein vorsprungartiger Halterungsabschnitt 136c, der durch den Permanentmagnet 132 polarisiert wird, ist in dem Mittelabschnitt des Ankers 136 gebildet. Der Anker 136 ist bezüglich des Elektromagneten 138 um den Halterungsabschnitt 136c hin- und herbewegbar, wie eine Wippe. In die entgegengesetzte Richtung zu dem Halterungsabschnit 136c vorstehende Nasen 137a und 137b sind an den Wippenenden der Arme 136a bzw. 136b des Ankers 136 vorgesehen. Eine (nicht dargestellte) Scharnierfeder, die eine elastische Kraft in die Richtung ausübt, in die der Endabschnitt des Arms 136a gegen den Magnetpol 131a angelegt wird, ist in dem mittleren Bereich des Ankers 136 vorgesehen.

Die Magnetkraft des Elektromagneten 138 wird höher eingestellt, als eine Kombination der Rückstellkraft der Scharnierfeder, der magnetischen Kraft des Permanentmagneten 132 und dergleichen. Während der Elektromagnet 138 nicht erregt wird, wird demgemäß der Endabschnitt des Arms 136a des Ankers 136 an den Magnetpol 131a angelegt, durch die Rückstellkraft der Scharnierfeder und die Magnetkraft des Permanentmagneten 132. Während der Elektromagnet 138 erregt wird, wird der Endabschnitt des Arms 136b an den Magnetpol 131b angelegt, durch die Magnetkraft des Elektromagneten 138.

2 ist eine Draufsicht, die den Kontaktfederblock 120 des herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 zeigt.

In dem Kontaktfederblock 120 des elektromagnetischen Relais 101 sind eine Schließkontaktblattfeder 121 und eine Massekontaktblattfeder 123, die als Signalkontaktfedern dienen, durch einen Federverbindungsabschnitt 150 miteinander verbunden. Eine Ruhekontaktblattfeder 122 und eine Massekontaktblattfeder 123', die als Signalkontaktfedern dienen, sind durch einen Federverbindungsabschnitt 150' miteinander verbunden. Die Federverbindungsabschnitte 150 und 150' weisen die gleiche Breite auf, wie die jeweiligen Kontaktblattfedern. Diese Blattfedern sind aus leitfähigen Elementen hergestellt. Ein erster beweglicher Federabschnitt ist durch die Schließkontaktblattfeder 121, die Massekontaktblattfeder 123 und den Federverbindungsabschnitt 150 gebildet. Ein zweiter beweglicher Federabschnitt ist durch die Ruhekontaktblattfeder 122, die Massekontaktblattfeder 123' und den Federverbindungsabschnitt 150' gebildet. Die Schließkontaktblattfeder 121 und die Ruhekontaktblattfeder 122 sind derart angeordnet, dass zwischen ihnen ein Federbefestigungsteil 124 zu liegen kommt. Das Federbefestigungsteil 124 ist auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 110 befestigt.

Die Richtung, in die sich die ersten und zweiten beweglichen Federabschnitte erstrecken, ist die gleiche, wie die Längsrichtung des Ankers 136.

Das freie Ende der Schließkontaktblattfeder 121 und das der Ruhekontaktblattfeder 122 sind T-förmig. Die Schließkontakte 121a und 121a' sind jeweils an den freien Endabschnitten der Schließkontaktblattfeder 121 vorgesehen. Ruhekontakte 122a und 122a' sind jeweils an den freien Endabschnitten der Ruhekontaktblattfeder 122 vorgesehen. Massekontakte 123a und 123a' sind jeweils an den freien Endabschnitten der Massekontaktblattfedern 123 und 123' vorgesehen. Der Schließkontakt 121a ist an einer Position zwischen dem Schließkontakt 121a' und dem Massekontakt 123a' vorgesehen. Der Ruhekontakt 122a ist an einer Position zwischen dem Ruhekontakt 122a' und dem Massekontakt 123a vorgesehen.

3 ist eine Draufsicht, die die Relaisplatine 110 des herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 zeigt.

Schließkontaktanschlüsse 111' und 111 sind an derartigen Positionen vorgesehen, dass sie mit den Schließkontakten 121a bzw. 121a' auf der Relaisplatine 110 des elektromagnetischen Relais 101 zusammenpassen. Ruhekontaktanschlüsse 112' und 112 sind an derartigen Positionen vorgesehen, dass sie mit den Ruhekontakten 122a bzw. 122a' auf der Relaisplatine 110 zusammenpassen. Massekontaktanschlüsse 113 und 113' sind an derartigen Positionen vorgesehen, dass sie mit den Massekontakten 123a bzw. 123a' auf der Relaisplatine 110 des elektromagnetischen Relais 101 zusammenpassen. Ein Spulenkontaktanschluss 114 ist an einer Position vorgesehen, zu der der Massekontaktanschluss 113' zwischen dem Spulenkontaktanschluss 114 und dem Schließkontakt-Anschluss 111' geführt wird. Ein Spulenkontaktanschluss 114' ist an einer Position vorgesehen, zu der der Massekontakt-anschluss 113 zwischen dem Spulenkontaktanschluss 114' und dem Ruhekontakt-Anschluss 112' geführt wird. Diese Kontaktanschlüsse sind an den auf die Länge bezogenen Endabschnitten der Relaisplatine 110 vorgesehen.

Die Schließkontaktanschlüsse 111 und 111' sind mit Schließ-Festkontakten 111a und 111a', die auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 110 gebildet sind, und mit Lötverbindungskissen 111b bzw. 111b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche der Platine 110 gebildet sind. Die Schließ-Festkontakte 111a und 111a' sind Signal-Festkontakte, und die Schließ-Lötverbindungskissen 111b und 111b' werden dazu verwendet, auf einer externen (nicht dargestellten) Montageplatine bzw. -platte befestigt zu werden. Die Ruhekontaktanschlüsse 112 und 112' sind mit Ruhe-Festkontakten 112a und 112a', die auf der Vorder-Oberfläche der Relaisplatine 110 gebildet sind, und mit Ruhe-Lötverbindungskissen 112b bzw. 112b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind. Die Ruhe-Festkontakte 112a und 112a' sind Signal-Festkontakte, und die Schließ-Lötverbindungskissen 112b und 112b' werden zur Befestigung auf der externen Montageplatine verwendet.

Die Massekontaktanschlüsse 113 und 113' sind mit Masse-Festkontakten 113a und 113a', die auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 110 gebildet sind, und mit Masse-Lötverbindungskissen 113b bzw. 113b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind. Die Spulenkontaktanschlüsse 114 und 114' sind mit Spulen-Festkontakten 114a und 114a', die auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 110 gebildet sind, und mit Lötverbindungskissen 114b bzw. 114b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind.

Der Schließ-Festkontakt 111a' des Schließkontaktanschlusses 111' und der Ruhe-Festkontakt 112a' des Ruhekontakt-anschlusses 112' sind miteinander verbunden. Die Festkontakte und die Lötkissen der Anschlüsse sind jeweils durch Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, die innerhalb der Platine vorgesehen sind, und die Festkontakte der entsprechenden Anschlüsse dienen als Anschlüsse für den Signalübertragungspfad. Die Masse-Festkontakte 113a und 113a' der Massekontaktanschlüsse 113 und 113' sind mit einer Masseschicht 115 verbunden.

Die Schließkontakte 121a und 121a' der Schließkontaktblattfeder 121 sind derart angeordnet, dass sie dem Schließ-Festkontakt 111a' bzw. 111a gegenüberliegen. Die Ruhekontakte 122a und 122a' der Ruhekontaktblattfeder 122 sind derart angeordnet, dass sie den Ruhe-Festkontakten 112a' bzw. 112a gegenüberliegen. Die Massekontakte 123a und 123a' der Massekontaktblattfedern 123 und 123' sind derart angeordnet, dass sie den Masse-Festkontakten 113a bzw. 113a' gegenüberliegen.

4 ist eine Draufsicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen der Kontaktblattfeder 120 und dem Anker 136 in dem herkömmlichen elektromagnetischen Relais zeigt.

Bei dem so gebildeten herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 wird der Endabschnitt des Arms 136a des Ankers 136 durch den Magnetpol 131a polarisiert, während der Elektromagnet 138 nicht erregt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das freie Ende der Ruhekontaktblattfeder 122 und das der Massekontaktblattfeder 123, die an dem Federbefestigungsteil 124 befestigt sind, gegen die Nase 137b gedrückt, die an dem Arm 136b des Ankers 136 vorgesehen ist. Der Endabschnitt des Arms 136b des Ankers 136 wird durch den Magnetpol 131b polarisiert, während der Elektromagnet 138 erregt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden das freie Ende der Schließkontaktblattfeder 121 und das der Massekontaktblattfeder 123', die an dem Federbefestigungsteil 124 befestigt sind, gegen die Nase 137a gedrückt, die an dem Arm 136a des Ankers 136 vorgesehen ist.

Auf diese Weise werden die Schließvorgänge der Kontakte 122a', 122a und 123a für die entsprechenden Festkontakte 112a, 112a' und 113a und diejenigen der Kontakte 121a', 121a und 123a' für die entsprechenden Festkontakte 111a, 111a' und 113a' abwechselnd durchgeführt. Ein erwünschter Verbindungszustand wird dann in dem elektromagnetischen Relais 101 ausgewählt.

Bei dem oben erwähnten elektromagnetischen Relais ist jedoch, während die Ruhekontakte 122a, 122a' und der Massekontakt 123a mit den Festanschlüssen 112', 112 bzw. 113 verbunden sind, beispielsweise, wie dies in 4 dargestellt ist, die folgende Formel 1 erfüllt, in der die Abstände zwischen der zur Längsrichtung parallelen Mittellinie des Ankers 136 und den Kontakten 123a, 122a bzw. 122a' gleich D21, D22, D22' und die an die Kontakte 123a, 122a und 122a' angelegten Kontaktdruckkräfte gleich F21, F22 bzw. F22' sind: F22 × D22 + F22' × D22' > F21 × D21 ... (1).

Die Kontaktdruckkraft ist die Repulsion bzw. Rückstoßkraft von jeder der gedrückten Kontaktfedern.

Aufgrund dessen wird, während die Kontakte 123a, 122a und 122a' mit den Festanschlüssen 112', 112 bzw. 113 verbunden sind, ein Drehmoment um die zur Längsrichtung parallele Mittellinie des Ankers 136 erzeugt, und der Anker 136 wird verdreht. Als eine Folge wird der Wippvorgang des Ankers 136 gehemmt, wodurch die Schließ-/Öffnungsvorgangs-Eigenschaften des elektromagnetischen Relais unvorteilhaft nachteilig beeinflußt werden.

Bei dem oben erwähnten herkömmlichen elektromagnetischen Relais werden, während der Elektromagnet 138 nicht erregt ist, die Kontakte 122a und 122a' durch die Festkontakte 112a' und 112a geschlossen, und die Ruhekontaktfeder 122 wird Bestandteil des Übertragungspfades. Andererseits wird der mit der Ruhekontaktfeder 122 verbundene Massekontakt 123a' auf der Massekontaktfeder 123' mit nichts verbunden und geöffnet. Aufgrund dessen, von dem Eingangsanschluss des Übertragungspfades zwischen den Ruhekontakten 122a und 122a' aus gesehen, erscheint die Impedanz der Massekontaktfeder 123' als parallel zum Übertragungspfad geschaltet. Als eine Folge wird die Eingangsimpedanz verringert, und die Hochfrequenzeigenschaft des Übertragungspfades verschlechtert sich.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektromagnetisches Relais vorzusehen, das dazu in der Lage ist, stabile Öffnungs-/Schließvorgangs-Eigenschaften zu erzielen, die vorzugsweise eine Verringerung der Impedanz des Übertragungspfades unterdrücken und die Hochfrequenzeigenschaften des Übertragungspfades verbessern.

Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung weist ein elektromagnetisches Relais eine Platine und eine Vielzahl von beweglichen Federabschnitten auf, von denen jeder aus einem leitfähigen Plattenelement besteht. Diese schließen eine Vielzahl von Signal-Festkontakten ein, die Anschlüsse eines Signalübertragungspfades und eines mit Masse verbundenen Masse-Festkontaktes bilden. Jeder bewegliche Federabschnitt schließt eine Signalkontaktfeder ein, die einen Signalkontakt aufweist, der die Signal-Festkontakte miteinander verbindet, eine Massekontaktfeder, die einen mit dem Masse-Festkontakt verbundenen Massekontakt aufweist, und einen Federverbindungsabschnitt, der die Signalkontaktfeder mit der Massekontaktfeder verbindet. Das elektromagnetische Relais weist weiterhin ein Federbefestigungselement, das die Signalkontaktfeder, die Massekontaktfeder und den Federverbindungsabschnitt an der Platine befestigt, und einen Anker auf, der aus einem magnetischen Element gebildet und und hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einer Position, die mit dem Federbefestigungsteil zusammen paßt. Der Anker schließt einen ersten Endabschnitt, der die Signalkontaktfeder gegen die Signal-Festkontakte drückt, und einen zweiten Endabschnitt ein, der die Massekontaktfeder gegen den Masse-Festkontakt drückt. Der Anker und alle beweglichen Teile sind derart angeordnet, dass die auf den Anker wirkenden Drehmomente sich gegenseitig aufheben, durch eine Repulsions- bzw. Rückstoßkraft von jeder der Kontaktfedern, wenn die Signalkontaktfeder und die Massekontaktfeder gegen die Platine gedrückt werden. Das elektromagnetische Relais weist weiterhin einen magnetkraft-erzeugenden Teil auf, der einen ersten Magnetpol und einen zweiten Magnetpol aufweist, die die ersten bzw. zweiten Endabschnitte des Ankers magnetisieren. Die Massekontaktfeder und der Masse-Festkontakt werden geschlossen, wenn der erste Endabschnitt durch den ersten Magnetpol magnetisiert wird, und die Signalkontaktfeder und die Signal-Festkontakte werden geschlossen, wenn der zweite Endabschnitt durch den zweiten Magnetpol magnetisiert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass sich der Anker verdreht, wenn die Kontakte der Kontaktfedern durch die Festkontakte auf der Platine geschlossen werden. Demgemäß werden die Schließ-/Öffnungsvorgangs-Eigenschaften des elektromagnetischen Relais verbessert, ohne dass der Wippvorgang des Ankers behindert wird.

Eine Masseschicht kann an der Vorderoberfläche der Platine gebildet sein, wobei jeder der beweglichen Federabschnitte über der Masseschicht angeordnet sein kann; und eine Breite des Fe derverbindungsabschnitts kann schmaler sein als die Breiten der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder. Bei diesem Aufbau nimmt die zwischen den beweglichen Federabschnitten und der Masseschicht erzeugte elektrostatische Kapazität ab, und der Federverbindungsabschnitt dient zur Vergrößerung der Impedanz der beweglichen Federabschnitte. Die Abnahme der Eingangsimpedanz des Übertragungspfades und die Verschlechterung der Hochfrequenzeigenschaften des Übertragungspfades werden dadurch unterdrückt.

Das Federbefestigungsteil kann einen Isolator enthalten, und die beweglichen Federabschnitte und das Federbefestigungsteil können einstückig in einem Zustand gebildet werden, indem die Endabschnitte der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder, die durch den Federbefestigungsteil und den Federverbindungsabschnitt gehaltert und an diesen befestigt sind, innerhalb des Federbefestigungsteils unterirdisch angeordnet sind.

Weiterhin kann der magnetkraft-erzeugende Teil einen Elektromagneten aufweisen, der einen magnetischen Kernabschnitt und eine Wicklung aufweist, die um den magnetischen Kernabschnitt gewickelt ist, wobei die ersten und zweiten Magnetpole jeweils an den beiden Enden des Magnetkernabschnitts vorgesehen sind, und ein Permanentmagnet kann im Mittelbereich des Magnetkernabschnitts angeordnet sein. Bei diesem Aufbau wird einer der Endabschnitte des Ankers durch einen der Magnetpole des Magnetkraft-erzeugenden Teils durch die Magnetkraft des Permanentmagneten magnetisiert, während der Elektromagnet nicht magnetisiert ist, und die Kontaktfedern, die an der andere Seitenoberfläche des Federbefestigungsteils befestigt und durch diesen gehaltert sind, werden gegen die Relaisplatine gedrückt, wodurch die entsprechenden Kontakte und Festkontakte aufeinander zu geschlossen werden. Während der Elektromagnet erregt ist, wird der andere Endabschnitt des Ankers durch den anderen Magnetpol des magnetkraft-erzeugenden Teils magnetisiert, und die entsprechenden Kontaktfedern, die an einer Seitenoberfläche des Federbefestigungsteils befestigt und durch diese gehaltert sind, werden ge gen die Relaisplatine gedrückt, wodurch die Kontakte und die Festkontakte aufeinander zu geschlossen werden.

Zusätzlich kann das elektromagnetische Relais weiterhin eine Scharnierfeder aufweisen, die einen Endabschnitt des Ankers gegen einen Magnetpol des Magnetkrafterzeugungsteils anlegt, während der Elektromagnet nicht erregt ist. Bei diesem Aufbau wird, wenn der Elektromagnet in einen nicht-erregten Zustand übergeht, ein Endabschnitt des Ankers momentan gegen einen Magnetpol des magnetischen Erzeugungsteils angelegt, wodurch es möglich wird, das elektromagnetische Relais unverzüglich in einen Anfangszustand zu bringen.

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein herkömmliches elektromagnetisches Relais zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die den Kontaktfederblock 120 des herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 zeigt;
3 ist eine Draufsicht, die die Relaisplatine 110 des herkömmlichen elektromagnetischen Relais 101 zeigt;
4 ist eine Draufsicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen dem Kontaktfederblock 120 und einem Anker 136 zeigt;
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine Draufsicht, die den Kontaktfederblock 20 des elektromagnetischen Relais 1 in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Draufsicht, die die Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Querschnittansicht, die den nicht-erregten Zustand eines elektromagnetischen Relais in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht, die den erregten Zustand des elektromagnetischen Relais in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine Querschnittsansicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen dem Kontaktfederblock 20 und einem Anker 36 in der ersten Ausführungsform gemäß der voriegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais in einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
12 ist eine Draufsicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen einem Kontaktfederblock 20' und einem Anker 86 in der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Kurze Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nun werden die elektromagnetischen Relais in den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlich beschrieben. 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In einem elektromagnetischen Relais 1 in dieser Ausführungsform sind ein Elektromagnet-Block 30 und ein Kontaktfeder-Block 20 innerhalb eines Gehäuses 40 enthalten. Ein Öffnungsabschnitt ist an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 40 vorgesehen, und eine Relaisplatine 10 ist in den Öffnungsabschnitt eingepasst. Die Verbindung zwischen der Relaisplatine 10 und dem Gehäuse 40 ist durch ein Klebemittel geklebt und das Innere des Gehäuses 40 ist luftdicht abgedichtet.
Ein Spulenkörper 34 ist einstückig mit einem Kern 31 gebildet, und ein Isolationselement ist in dem Elektromagnet-Block 30 vorgesehen. Eine Wicklung 33 ist in der Nut des Spulenkörpers 34 gewickelt. Der somit gebildete Elektromagnet 38 ist in dem Elektromagnet-Block 30 vorgesehen. Der Kern 31 ist allgemein U-förmig, und die Endabschnitte der Kerns 31 dienen als Magnetpole 31a bzw. 31b des Elektromagneten 38. Ein Permanentmagnet 32 ist in dem allgemeinen Mittelabschnitt des Kerns 31 angeordnet.
Das elektromagnetische Relais 1 ist auch mit einem Anker 36 ausgestattet, der beispielsweise aus magnetischem Material gebildet ist. Ein vorsprungartiger Halterungsabschnitt 36c, der durch den Permanentmagnet 32 polarisiert wird, ist an dem allgemeinen Mittelabschnitt des Ankers 36 vorgesehen. Der Anker 36 ist bezüglich des Elektromagneten 38 um den Halterungsabschnitt 36c wie eine Wippe hin- und herbewegbar. Nasen 37a und 37b, die in die entgegengesetzte Richtung zu dem Halterungsabschnitt 36c vorstehen, sind an den Wippenenden 36a bzw. 36b des Halterungsabschnitts 36 vorgesehen. Eine (nicht dargestellte) Scharnierfeder zur Ausübung einer elastischen Kraft in die Richtung, in die der Endabschnitt des Arms 36a gegen den Magnetpol 31a angelegt wird, ist an dem Mittelabschnitt des Ankers 36 vorgesehen.
Die Magnetkraft des Elektromagneten 38 wird höher eingestellt als eine Kombination der Rückstellkraft der Magnetfeder, der Magnetkraft des Permanentmagneten und dergleichen. Demgemäß wird, während der Elektromagnet 38 nicht erregt ist, der Endabschnitt des Arms 36a des Ankers 36 gegen den Magnetpol 31a angelegt, durch die Rückstellkraft der Scharnierfeder und die Magnetkraft des Permanentmagneten 32. Während der Elektromagnet er regt ist, wird der Endabschnitt des Arms 36b gegen den Magnetpol 31b angelegt, durch die Magnetkraft des Elektromagneten 38.
6 ist eine Draufsicht, die einen Kontaktfederblock 20 des elektromagnetischen Relais 1 in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dem Kontaktfeder-Block 20 des elektromagnetischen Relais 1 sind eine Schließkontaktblattfeder 21 und eine Massekontaktblattfeder 23, die als Signalkontaktfedern dienen, durch einen Federverbindungsabschnitt 50 miteinander verbunden. Eine Ruhekontaktblattfeder 22 und eine Massekontaktblattfeder 23' dienen als Signalkontaktfedern und sind durch einen Federverbindungsabschnitt 50' miteinander verbunden. Die Breiten der Federverbindungsabschnitte 50 und 50' sind schmaler als diejenigen der entsprechenden Kontaktblattfedern.
Diese Blattfedern sind vorzugsweise aus leitfähigen Elementen hergestellt. Der erste bewegliche Federabschnitt wird durch die Schließkontaktblattfeder 21, die Massekontaktblattfeder 23 und den Federverbindungsabschnitt 50 gebildet. Der zweite bewegliche Federabschnitt wird durch die Ruhekontaktblattfeder 22, die Massekontaktblattfeder 23' und den Federverbindungsabschnitt 50' gebildet. In dem Kontaktfeder-Block 20 sind die Festanschlüsse der entsprechenden Kontaktblattfedern und die Federverbindungsabschnitte 50 und 50' innerhalb eines Federbefestigungsteils 24 unterirdisch angeordnet. Die beweglichen Federabschnitte und der Federbefestigungsteil 24 sind daher einstöckig gebildet. Die Schließkontaktblattfeder 21 und die Ruhekontaktblattfeder 22 sind derart angeordnet, daß das Federbefestigungsteil 24 zwischen ihnen zu liegen kommt.
Die Massekontaktblattfeder 23 ist gebogen, und der Abstand zu der Ruhekontaktblattfeder 22 ist an einem Abschnitt breiter, der weiter weg von dem Federverbindungsabschnitt 50 gelegen ist, zwischen dem Biegeabschnitt und dem freien Ende der Blattfeder 23. In ähnlicher Weise ist die Massekontaktblattfeder 23' gebo gen, und der Abstand zu der Ruhekontaktblattfeder 21 ist an einem Abschnitt breiter, der weiter weg von dem Federverbindungsabschnitt 50' gelegen ist, zwischen dem Biegeabschnitt und dem freien Ende der Blattfeder 23'.
Das freie Ende der Schließkontaktblattfeder 21 und das der Ruhekontaktblattfeder 22 sind T-förmig. Schließkontakte 21a und 21a' sind jeweils an den freien Endabschnitten der Schließkontaktblattfeder 21 vorgesehen. Ruhekontakte 22a und 22a' sind jeweils an den freien Endabschnitten der Ruhekontaktblattfeder 22 vorgesehen. Massekontakte 23a und 23a' sind jeweils an den Endabschnitten der Massekontaktblattfedern 23 und 23' vorgesehen. Der Schließkontakt 21a ist an einer Position zwischen dem Schließkontakt 21a' und dem Massekontakt 23a' vorgesehen. Der Ruhekontakt 22a ist an einer Position zwischen dem Ruhekontakt 22a' und dem Massekontakt 23a vorgesehen.
7 ist eine Draufsicht, die die Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Schließkontaktanschlüsse 11' und 11 sind an derartigen Abschnitten vorgesehen, dass sie mit den Schließkontakten 21a bzw. 21a' auf der Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 zusammenpassen. Ruhekontaktanschlüsse 12' und 12 sind an derartigen Positionen vorgesehen, dass sie mit den Ruhekontakten 22a bzw. 22a' auf der Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 zusammenpassen. Massekontaktanschlüsse 13 und 13' sind an derartigen Positionen vorgesehen, dass sie mit den Massekontakten 23a bzw. 23a' auf der Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 zusammenpassen. Diese Kontaktanschlüsse sind an den auf die Länge bezogenen Endabschnitten der Relaisplatine 10 angeordnet.
Spulenanschlüsse 14 und 14' sind an den auf die Breite bezogenen Endabschnitten der Relaisplatine 10 des elektromagnetischen Relais 1 vorgesehen. Der Spulenanschluss 14 ist benachbart zu dem Massekontaktanschluss 13' vorgesehen, und der Spulenanschluss 14' ist benachbart zu dem Massekontaktanschluss 13 vorgesehen.
Die Schließkontaktanschlüsse 11 und 11' sind mit Schließ-Festkontakten 11a und 11a', die an der Vorderoberfläche der Relaisplatine 10 gebildet sind, und mit Schließ-Lötver-bindungskissen 11b bzw. 11b' ausgestattet, die an der Rückoberfläche derselben gebildet sind. Die Schließ-Festkontakte 11a und 11a' sind Signal-Festkontakte, und die Schließ-Lötver-bindungskissen 11b und 11b' werden zur Befestigung auf einer (nicht dargestellten) externen Montageplatte bzw. -platine verwendet. Die Ruhekontaktanschlüsse 12 und 12' sind mit Ruhe-Festkontakten 12a und 12a', die auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 10 gebildet sind, und mit Ruhe-Lötverbindungs-kissen 12b bzw. 12b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind. Die Ruhe-Festkontakte 12a und 12a' sind Signal-Festkontakte, und die Schließ-Lötverbindungskissen 12b und 12b' werden zur Befestigung auf der externen Montageplatte verwendet.
Die Massekontaktanschlüsse 13 und 13' sind mit Masse-Festkontakten 13a und 13a', die auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 10 gebildet sind, und mit Masse-Lötverbindungs-kissen 13b bzw. 13b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind. Die Spulenkontaktanschlüsse 14 und 14' sind mit Spulen-Festkontakten 14a und 14a', die auf der Vorder-_Oberfläche der Relaisplatine 10 gebildet sind, und mit Spulen-Lötverbindungskissen 14b bzw. 14b' ausgestattet, die auf der Rückoberfläche derselben gebildet sind.
Der Schließ-Festkontakt 11a' des Schließkontaktanschlusses 11' ist mit dem Ruhe-Festkontakt 12a' des Ruhe-kontaktanschlusses 12' verbunden. Die Festkontakte und Lötkissen der jeweiligen Anschlüsse sind durch Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, die innerhalb der Platine vorgesehen sind. Die Festkontakte der entsprechenden Anschlüsse dienen als Anschlüsse eines Signalübertragungspfades. Die Masse-Festkontakte 13a und 13a' der je weiligen Massekontaktanschlüsse 13 und 13' sind mit einer Masseschicht 15 verbunden.
Die Schließkontakte 21a und 21a' der Schließkontaktblattfeder 21 sind derart angeordnet, dass sie den Schließ-Festkontakten 11' bzw. 11 gegenüberliegen. Die Ruhekontakte 22a und 22a' der Ruhekontaktblattfeder 22 sind derart angeordnet, dass sie den Ruhe-Festkontakten 12a' bzw. 12 gegenüberliegen. Die Massekontakte 23a und 23a' der Massekontaktblattfedern 23 und 23' sind derart angeordnet, dass sie den Masse-Festkontakten 13a bzw. 13a' gegenüberliegen.
Die entsprechenden Kontaktanschlüsse und Spulenanschlüsse sind durch das Biegen von Leitungsrahmenstücken gebildet, die jeweils durch das Stanzen eines Teils des Leitungsrahmens gebildet sind. Diese Bearbeitungsweise ermöglicht, dass die Festkontakte auf der Vorderoberfläche der Relaisplatine 10 angeordnet werden, dass die Lötkissen auf der Rückoberfläche derselben angeordnet werden, und dass die Festkontakte und die Lötkissen durch einen innerhalb der Platine 10 vorgesehenen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden werden. Jedes der Lötkissen wird zur Befestigung auf der (nicht dargestellten) externen Montageplatte verwendet. Die Vorderoberfläche von jedem Festkontakt ist beispielsweise mit einem Edelmetall beschichtet oder verbunden bzw. verschweißt.
Die Masseschicht 15 auf der Vorderoberflächenseite der Relaisplatine 10 ist durch das Stanzen der Abschnitte gebildet, an denen die Festkontakte der entsprechenden Anschlüsse vorgesehen sind, von einem Leitungsrahmen mittels Pressen. In ähnlicher Weise ist die Masseschicht 16 auf der Rückoberflächenseite der Relaisplatine 10 durch Stanzen der Abschnitte gebildet, an denen die Lötkissen der entsprechenden Anschlüsse vorgesehen sind, von einem Leitungsrahmen mittels Pressen.
Die Relaisplatine 10 ist bei dieser Ausführungsform derart gebildet, dass die entsprechenden Anschlüsse, die wie oben erwähnt gebildet sind, und die Masseschichten mit eingefügten Isolierelementen ausgeformt sind.
Die Biegegrade der Massekontaktblattfedern 23 und 23' dienen dazu, dass um eine zur Längsrichtung des Ankers parallele Mittellinie wirkende Drehmomente sich durch die Rücksstoßkräfte der jeweiligen Kontaktfedern aufheben.
Als nächstes wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais 1 beschrieben, das wie oben erwähnt ausgestaltet ist.
8 ist eine Querschnittansicht, die den nicht-erregten Zustand des elektromagnetischen Relais in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 ist eine Querschnittsansicht, die den erregten Zustand des elektromagnetischen Relais in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Während der Elektromagnet 38 nicht erregt ist, wird ein Arm 36a des Ankers 36 gegen den Magnetpol 31a angelegt, durch die Magnetkraft des Permanentmagneten 32 und der Rückstellkraft der Scharnierfeder, wie dies in 8 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ruhekontaktblattfeder 22 und die Massekontaktblattfeder 23 durch die Nase 37b nach unten gedrückt, die an dem anderen Arm 36b des Ankers 36 vorgesehen ist. Dadurch werden die Ruhekontakte 22a und 22a' der Ruhekontaktfeder 22 und der Massekontakt 23a der Massekontaktfeder 23 zu den Festkontakten 12a, 12a' bzw. 13a auf der Relaisplatine 10 geschlossen.
Zwischenzeitlich werden die Schließkontakte 21a und 21a' der Schließkontaktblattfeder 21 geöffnet. Der Massekontakt 23a der Massekontaktblattfeder 23, die mit der Schließkontaktblattfeder 21 verbunden ist, wird jedoch zu dem Masse-Festkontakt 13a geschlossen, wobei die Schließkontaktfeder 21 geerdet wird. Weil die geöffneten Schließ-Festkontakte 11a und 11a' nicht zu der geerdeten Schließkontaktblattfeder 21, benachbart zu ihren oberen Abschnitten, und den auf den Vorder- und Rückoberflächen der Relaisplatine 10 vorgesehenen Masseschichten 15 und 16 geschlossen werden, wird weiterhin ein Verlust der Signale zwischen den Schließ-Festkontakten 11a und 11a' verhindert.
Wenn der Elektromagnet 38 erregt wird, tritt der magnetische Fluss des Elektromagneten 38 in die Richtung auf, in die der magnetische Fluss des Permanentmagneten 32 den Arm 36a des Ankers 36 passiert, der durch den Magnetpol 31a polarisiert ist, aufgehoben durch den magnetischen Fluss des Elektromagneten 38, wie dies in 9 dargestellt ist. Daher wird die Magnetkraft zwischen dem Arm 36a des Ankers 36 und dem Magnetpol 31a aufgehoben.
Zwischenzeitlich addieren sich der Fluss des Elektromagneten 38 und der des Permanentmagneten 32, und dadurch steigt die Magnetkraft an dem anderen Arm 36b des Ankers an. Als eine Folge wird der Anker 36 gekippt, und der Arm 36b wird durch den Magnetpol 31b polarisiert. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ruhekontakte 22a und 22a' der Ruhekontaktblattfeder 22 und der Massekontakt 23a der Massekontaktblattfeder 23 geöffnet. Die Schließkontaktblattfeder 21 und die Massekontaktblattfeder 23' werden durch die Nase 37a nach unten gedrückt, die an dem Arm 36a des Ankers 36 vorgesehen ist. Dadurch werden die Ruhekontakte 22a und 22a' und der Massekontakt 23' zu den Festkontakten 11a, 11a' bzw. 13a' der Relaisplatine 10 geschlossen.
Danach, wenn der Elektromagnet wieder ent-erregt wird, wird der den Anker 36 passierende magnetische Fluss des Elektromagneten 38 aufgehoben. Als eine Folge kehrt das elektromagnetische Relais in den in 8 dargestellten Anfangszustand zurück, durch die Rückstellkraft der (nicht dargestellten) Scharnierfeder und dergleichen.
Wie aus dem Vorstehenden zu erkennen ist, wird, weil die Scharnierfeder bei dieser Ausführungsform vorgesehen ist, der Arm 36a des Ankers 36 unmittelbar wieder gegen den Magnetpol 31a angelegt, wenn der Elektromagnet 38 in einen nicht-erregten Zustand umschaltet. Demgemäß ist es möglich, das elektromagnetische Relais 1 unmittelbar in den Anfangszustand zu bringen.
10 ist eine Draufsicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen dem Kontaktfederblock 20 und dem Anker 36 in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Während die Ruhekontakte 22a, 22a' und der Massekontakt 23a mit beispielsweise den Festanschlüssen 12', 12 bzw. 13 verbunden sind, wird die folgende Formel (2) durch den Ausgleich von Momenten erfüllt, in der der Abstand zwischen der zur Längsrichtung des Ankers 36 parallelen Mittellinie und den Kontakten 23a, 22a und 22a' gleich D1, D2 bzw. D2' und die auf die Kontakte 23a, 22a und 22a' ausgeübten Kontaktdruckkräfte gleich F1, F2 bzw. F2' sind: F2 × D2 + F2' × D2' = F1 × Dl ... (2).
Wie oben ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsform die Massekontaktblattfeder 23 gebogen, und die Kontakte 22a, 22a' und 23a sind derart angeordnet, dass um die zur Längsrichtung des Ankers 36 parallele Mittellinie wirkende Drehmomente sich gegenseitig aufheben, durch die Rückstoßkräfte der jeweils gedrückten Kontaktfedern. Dadurch wird, wie dies in der Formel 2 dargestellt ist, der Anker 36 davor bewahrt, verdreht zu werden, wenn die Kontakte 23a, 22a und 22a' zu den Festanschlüssen 12', 12 bzw. 13 geschlossen sind. Als eine Folge ist es möglich, die Schließ-/Öffnungs-Eigenschaften des elektromagnetischen Relais 1 zu verbessern, ohne dass der Wippvorgang des Ankers 36 beeinträchtigt wird.
Es ist zu beachten, dass die Massekontaktblattfeder 23' gebogen ist. Auch wenn die Schließkontakte 21a und 21a' der Schließkontaktblattfeder 21 und der Massekontakt 23a' zu den Festanschlüssen 11', 11 bzw. 13' geschlossen werden, sind die Kontakte 21a, 21a' und 23a' derart angeordnet, dass die um die zur Längsrichtung des Ankers 36 parallele Mittellinie wirkenden Drehmomente sich gegenseitig auf heben. Demgemäß wird, auch wenn die Kontakte 21a, 21a' und 23a' zu den Festanschlüssen 11', 11 bzw. 13' geschlossen sind, der Anker 36 nicht verdreht.
Wie oben ausgeführt verursacht, während der Elektromagnet 38, beispielsweise, nicht erregt ist, die Ruhekontaktblattfeder 22 einen Kurzschluss zwischen den Ruhe-Festkontakten 12a und 12a' und fungiert als Teil eines Übertragungspfades. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Massekontaktblattfeder 23', die mit der Ruhekontaktblattfeder 22 verbunden ist, in einem offenen Zustand, in dem die Feder 23' mit nichts verbunden ist. Aufgrund dessen sind, von den Eingangsanschlüssen des Übertragungspfades aus gesehen, die Impedanzen der Ruhekontaktblattfeder 22 und der Massekontaktblattfeder 23' parallel zu dem Übertragungspfad geschaltet, um dadurch die Eingangsimpedanz des Übertragungspfades zu verringern.
Die Gesamtimpedanz Zin [] der Ruhekontaktblattfeder 22 und der Massekontaktblattfeder 23' wird durch die Masseschicht 15, die an der Vorderoberfläche der Relaisplatine 10 vorgesehen ist, und die Kontaktblattfedern 22 und 23' und den Federverbindungsabschnitt 50, der über der Masseschicht 15 angeordnet ist, bestimmt, und durch die folgende Formel (3) ausgedrückt: Zin = 1/jωC (wenn L < λg/4) ... (3).
In der Formel (3) ist L die Länge [mm] zwischen dem Übertragungspfad und der Kontaktblattfeder und dem Kippende des Massekontaktes, C ist eine elektrostatische Kapazität [F], die zwischen den Kontakt-Blattfedern 22, 23' und der Masseschicht 15 der Relaisplatine 10 auftritt, ω ist eine Kreisfrequenz [rad/s] und λg ist eine Wellenlänge [mm].
Bei dem elektromagnetischen Relais 1 gemäß dieser Ausführungsform ist die Breite des Verbindungsabschnitts 50' jedoch schmaler als diejenige der Kontakt-Blattfedern 22 und 23', und die Breite des Verbindungsabschnitts 50 ist schmaler als diejenige der Kontakt-Blattfedern 21 und 23. Aus diesem Grund wird die elektrostatische Kapazität, die zwischen den beweglichen Federabschnitten und der Masseschicht 15 auftritt, verringert. Die Verbindungsabschnitte 50 und 50' dienen daher zur Vergrößerung der Impedanz des beweglichen Federabschnitts, wodurch die Verringerung der Eingangsimpedanz des Übertragungspfades unterdrückt wird. Als eine Folge ist es möglich, die Verschlechterung der Hochfrequenzeigenschaften des Übertragungspfades zu verhindern.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Federbefestigungsteil nicht auf einer Relaisplatine, sondern an einem Anker befestigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Relais in der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist zu beachten, dass die gleichen und ähnlichen Bestandteile der in 11 dargestellten zweiten Ausführungsform wie die der in 5 dargestellten ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und es erfolgt hier keine ausführliche Beschreibung davon.
In einem elektromagnetischen Relais 1' gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein Federbefestigungsteil 24' an einer derartigen Position befestigt, dass es mit dem Halterungsabschnitt 36c an der unteren Oberfläche eines Ankers 36' zusammenpasst. Demgemäß wird, bei der zweiten Ausführungsform, ein an dem Federbefestigungsteil 24' befestigter beweglicher Federabschnitt mit dem Anker 36 hin- und herbewegt, und die Kontakte der entsprechenden Kontaktblattfedern werden gegen Festanschlüsse gedrückt, die auf der Relaisplatine 10 vorgesehen sind. Die bei der ersten Ausführungsform vorgesehenen Nasen sind an dem Anker 36' nicht vorgesehen.
12 ist eine Draufsicht, die das positionsmäßige Verhältnis zwischen einem Kontaktfederblock 20' und dem Anker 36' in der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In einem Kontaktfederblock 20' des elektromagnetischen Relais 1' gemäß der zweiten Ausführungsform sind eine Schließkontaktblattfeder 71 und eine Massekontaktblattfeder 73, die als Signalkontaktfedern dienen, durch einen Federverbindungsabschnitt 60 miteinander verbunden. Eine Ruhekontaktblattfeder 72 und eine Massekontaktblattfeder 73', die als Signalkontaktfedern dienen, sind durch einen Federverbindungsabschnitt 60' miteinander verbunden. Die Breiten der Federverbindungsabschnitte 60 und 60' sind schmaler als diejenigen der entsprechenden Kontaktblattfedern. Diese Blattfedern sind vorzugsweise aus leitfähigen Elementen hergestellt. Ein erster beweglicher Federabschnitt ist durch die Schließkontaktblattfeder 71, die Massekontaktblattfeder 73 und den Federverbindungsabschnitt 60 gebildet. Ein zweiter beweglicher Federabschnitt ist durch die Ruhekontaktblattfeder 72, die Massekontaktblattfeder 73' und den Federverbindungsabschnitt 60' gebildet. In dem Kontaktfederblock 20' sind die Festanschlüsse der entsprechenden Kontaktblattfedern und die Verbindungsabschnitte 60 und 60' in dem Federbefestigungsteil 24' unterirdisch eingeschlossen. Die beweglichen Federabschnitte und das Federbefestigungsteil 24' sind deshalb einstöckig gebildet. Die Schließkontaktblattfeder 71 und die Ruhekontaktblattfeder 72 sind derart angeordnet, dass das Federbefestigungsteil 24' zwischen ihnen zu liegen kommt. Bei der zweiten Ausführungsform sind die ersten und zweiten beweglichen Federabschnitte parallel zueinander angeordnet. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die ersten und zweiten beweglichen Abschnitte in eine schräg zur Längsrichtung des Ankers 36 verlaufende Richtung erstrecken.
Wie im Falle der ersten Ausführungsform sind Schließkontakt 71a bzw. 71a' an den freien Endabschnitten der Schließkontaktblattfeder 71 vorgesehen, und Ruhekontakte 72a bzw. 72a' sind an den freien Endabschnitten der Ruhekontaktblattfeder 72 vorgesehen. Massekontakte 73a und 73a' sind an den freien End-abschnitten der Massekontaktblattfedern 73 bzw. 73' vorgesehen. Der Schließkontakt 71a ist an einer Position zwischen dem Schließkontakt 71a' und dem Ruhekontakt 73a' vorgesehen. Der Ruhekontakt 72a ist an einer Position zwischen dem Ruhekontakt 72a' und dem Massekontakt 73a vorgesehen.
Die Neigungsausmaße der Längsrichtung des Ankers 86 in die Richtung, in die sich die ersten und zweiten beweglichen Federabschnitte erstrecken, dienen dazu, dass um eine zur Längsrichtung des Ankers 86 parallele Mittellinie wirkende Drehmomente sich gegenseitig aufheben, durch die Rückstoßkräfte der Kontaktfedern.
Bei der wie oben beschrieben ausgestalteten zweiten Ausführungsform wird, während die Ruhekontakte 72a, 72a' und der Massekontakt 73a zu den Festanschlüssen 12', 12 bzw. 13 geschlossen sind, beispielsweise, die Folgende Formel (4) erfüllt, in der die Abstände zwischen einer zur Längsrichtung des Ankers 86 parallelen Mittellinie und den Kontakten 73a, 72a und 7a' gleich D11, D12 und D12' und die auf die Kontakte 73a, 72a und 72a' ausgeübten Kontaktdruckkräfte gleich F11, F12 bzw. F12' sind: F12 × D12 + F12' × D12' = F11 × D11 ... (4.)
Demgemäß wird, während die Kontakte 72a, 72a' und 73a geschlossen sind, um mit den Festanschlüssen 12', 12 bzw. 13 verbunden zu sein, der Anker 86 davor bewahrt, verdreht zu werden. In ähnlicher Weise wird, während die Kontakte 71a, 71a, 73a' geschlossen sind, um zu den Festanschlüssen 11', 11 bzw. 13' geschlossen zu sein, der Anker 86 nicht verdreht. Es ist daher möglich, die Schließ-/Öffnungsvorgangs-Eigenschaften des elektromagnetischen Relais zu verbessern, ohne dass der Wippvorgang des Ankers 86 beeinträchtigt wird.
Weiterhin sind, in der zweiten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform, die Breiten der Verbindungsabschnitte 60 und 60' schmaler als diejenigen der entsprechenden Kontakt-Blattfedern, wodurch die zwischen den beweglichen Federabschnitten und der Masseschicht 15 erzeugten elektrostatischen Kapazitäten je weils klein sind. Als eine Folge dienen die Verbindungsabschnitte 60 und 60' zur Verbesserung der Impedanzen der ersten bzw. zweiten beweglichen Federabschnitte, wodurch es möglich wird, die Verringerung der Eingangsimpedanz des Übertragungspfades zu unterdrücken und die Verschlechterung der Hochfrequenzeigenschaften des Übertragungspfades zu vermeiden.
Wie oben ausgeführt werden, bei der zweiten Ausführungsform wie im Falle der ersten Ausführungsform, die Kontakte zu den Anschlüssen entsprechend der Erregung/Nicht-Erregung des Elektromagneten 38 geöffnet/geschlossen. Folglich kann das elektromagnetische Relais 1' gemäß der zweiten Ausführungsform die gleiche Funktion und den gleichen Vorteil wie die des elektromagnetischen Relais 1 gemäß der ersten Ausführungsform erzielen.

Claims

Elektromagnetisches Relais mit: einer Platine, wobei die Platine einschließt: eine Vielzahl von Signal-Festkontakten, die Anschlüsse eines Signalübertragungspfades bilden; und einen Masse-Festkontakt, der mit Masse verbunden ist; einer Vielzahl von beweglichen Federabschnitten, von denen jeder aus einem leitfähigen Plattenelement gebildet ist, wobei jeder bewegliche Federabschnitt einschließt: eine Signalkontaktfeder, die einen Signalkontakt aufweist, der die Signal-Festkontakte miteinander verbindet; eine Massekontaktfeder, die einen Massekontakt aufweist, der mit dem Masse-Festkontakt verbunden ist; und einen Federverbindungsabschnitt, der die Signalkontaktfeder mit der Massekontaktfeder verbindet; ein Federbefestigungselement, das die Signalkontaktfeder, die Massekontaktfeder und den Federverbindungsabschnitt an der Platine befestigt; einen Anker, der aus einem magnetischen Element hergestellt und hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einer Position, die mit dem Federbefestigungsteil zusammenpaßt, wobei der Anker einen ersten Endabschnitt, der die Signalkontaktfeder gegen die Signal-Festkontakte drückt, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der die Massekontaktfeder gegen den Massefestkontakt drückt, und wobei der Anker und jeder der beweglichen Abschnitte derart angeordnet ist, daß sich auf den Anker wirkende Drehmomente gegenseitig aufheben, durch eine Rückstoßkraft von jeder der Kontaktfedern, wenn die Signalkontaktfeder und die Massekontaktfeder gegen die Platine gedrückt werden; und einen magnetkraft-erzeugenden Teil, der einen ersten Magnetpol und einen zweiten Magnetpol aufweist, die die ersten bzw. zweiten Endabschnitte des Ankers magnetisieren, wobei die Massekontaktfeder und der Masse-Festkontakt geschlossen werden, wenn der erste Endabschnitt durch den ersten Magnetpol magnetisiert wird, und wobei die Signalkontaktfeder und die Signal-Festkontakte geschlossen werden, wenn der zweite Endabschnitt durch den zweiten Magnetpol magnetisiert wird.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, bei dem eine Masseschicht an der Vorderoberfläche der Platine gebildet ist, wobei jeder der beweglichen Federabschnitte über der Masseschicht angeordnet ist, und wobei die Breite des Federverbindungsabschnitts schmaler als Breiten der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder ist.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, bei dem der Federbefestigungsteil einen Isolator enthält, und die beweglichen Federabschnitte und der Federbefestigungsteil einstöckig ausgebildet sind, wobei Endabschnitte der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder, die durch den Federbefestigungsteil gehaltert und an diesem befestigt sind, und ein Federverbindungsabschnitt innerhalb des Federbefestigungsteils versenkt angeordnet sind.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, bei dem der magnetkraft-erzeugende Teil aufweist: einen Elektromagneten, der einen magnetischen Kernabschnitt und eine um den magnetischen Kernabschnitt gewickelte Spule aufweist, wobei die ersten bzw. zweiten magnetischen Pole an den beiden Enden des magnetischen Kernabschnitts vorgesehen sind; und einen Permanentmagnet, der an einem Mittelbereich des magnetischen Kernabschnitts angeordnet ist.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 4, das weiterhin eine Scharnierfeder aufweist, die einen Endabschnitt des Ankers gegen einen Magnetpol des magnetkraft-erzeugenden Teiles anlegt, während der Elektromagnet nicht erregt ist.
Elektromagnetisches Relais, das aufweist: eine Platine, wobei die Platine einschließt: eine Vielzahl von Signal-Festkontakten, die Anschlüsse eines Signalübertragungspfades bilden; und einen Masse-Festkontakt, der mit Masse verbunden ist; eine Vielzahl von beweglichen Federabschnitten, von denen jeder aus einem leitfähigen Plattenelement hergestellt ist, wobei jeder bewegliche Federabschnitt einschließt: eine Signalkontaktfeder, die einen Signalkontakt aufweist, der die Signal-Festkontakte miteinander verbindet; eine Massekontaktfeder, die einen Massekontakt aufweist, der mit dem Massefestkontakt verbunden ist; und einen Federverbindungsabschnitt, der die Signalkontaktfeder mit der Massekontaktfeder verbindet; einen Anker, der aus einem magnetischen Element hergestellt ist, wobei der Anker einen ersten Endabschnitt, der die Signalkontaktfeder gegen die Signal-Festkontakte drückt, und einen zwei ten Endabschnitt aufweist, der die Massekontaktfeder gegen den Masse-Festkontakt drückt, und wobei der Anker und jeder der beweglichen Abschnitte derart angeordnet sind, daß sich auf den Anker wirkende Drehmomente gegenseitig aufheben, durch eine Rückstoßkraft von jeder der Kontaktfedern, wenn die Signalkontaktfeder und die Massekontaktfeder gegen die Platine gedrückt werden; ein Federbefestigungselement, das die Signalkontaktfeder, die Massekontaktfeder und den Federverbindungsabschnitt an dem Anker befestigt, wobei der Anker hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einer Position, die mit dem Federbefestigungsteil zusammenpaßt; und einen magnetkraft-erzeugenden Teil, der einen ersten Magnetpol und einen zweiten Magnetpol aufweist, die die ersten bzw. zweiten Endabschnitte des Ankers magnetisieren, wobei die Massekontaktfeder und der Masse-Festkontakt geschlossen werden, wenn der erste Endabschnitt durch den ersten Magnetpol magnetisiert wird, und wobei die Signalkontaktfeder und die Signal-Festkontakte geschlossen werden, wenn der zweite Endabschnitt durch den zweiten Magnetpol magnetisiert wird.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, bei dem eine Masseschicht an einer Vorderoberfläche der Platine gebildet ist, jeder der beweglichen Federabschnitte über der Masseschicht angeordnet ist, und die Breite des Federverbindungsabschnitts schmaler als Breiten der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder ist.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, bei dem der Federbefestigungsteil einen Isolator enthält, und die beweglichen Federabschnitte und der Federbefestigungsteil einstückig ausgebildet sind, wobei Endabschnitte der Signalkontaktfeder und der Massekontaktfeder, die durch das Federbefestigungsteil gehaltert und an diesem befestigt sind, und der Federverbindungsabschnitt innerhalb des Federverbindungsteils versenkt angeordnet sind.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, bei dem der magnetkraft-erzeugende Teil aufweist: einen Elektromagneten, der einen magnetischen Kernabschnitt und eine um den magnetischen Kernabschnitt gewickelte Spule aufweist, wobei die ersten bzw. zweiten Magnetpole an beiden Enden des magnetischen Kernabschnitts vorgesehen sind; und einen Permanentmagnet, der an einem Mittelbereich des magnetischen Kernabschnitts angeordnet ist.
Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, das weiterhin eine Scharnierfeder aufweist, die einen Endabschnitt des Ankers gegen einen Magnetpol des magnetkraft-erzeugenden Teils anlegt, während der Elektromagnet nicht erregt ist.