JP2019204782A

JP2019204782A - リレーなどの磁気スイッチングデバイス用のヨークアセンブリ、磁気アセンブリ、および磁気スイッチングデバイス

Info

Publication number: JP2019204782A
Application number: JP2019091802A
Authority: JP
Inventors: グートマン，マルクス; Gutmann Markus; ハラー，フィリップ; Harrer Philipp; ヴェゼリィ，ベルント; Wesely Bernd
Original assignee: Tyco Electronics Austria GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Austria GmbH
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2019-11-28
Also published as: EP3570302A1; EP3570302B1; US11276540B2; EP3570302B8; US20190355537A1; CN110504139A

Abstract

【課題】製造プロセスを簡略化する。【解決手段】リレー２などの磁気スイッチングデバイス１用のヨークアセンブリ１０が示されている。ヨークアセンブリ１０は２つの磁極面２０を有し、第１の要素および第２の要素を備えている。第１の要素および第２の要素は、磁極面のうちの少なくとも１つをともに形成し、第１の要素は、取付け状態で第２の要素の第１の区間１２１に対して平行に延びる第１の区間１１１と、第２の区間１１２とを備える。第２の区間１１２は、磁極面の一部を形成し、第１の要素の第１の区間１１１に直交している方向２１２に延びる。磁極面は、第２の要素が第１の要素の第２の区間１１２を越えて突出することによって形成された突起４０を備える。本発明による磁気アセンブリ１００は、本発明によるヨークアセンブリ１０と、接極子とを備える。本発明による磁気スイッチングデバイス１は、本発明によるヨークアセンブリ１０を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、リレーなどの磁気スイッチングデバイス用のヨークアセンブリ、磁気アセンブリ、および磁気スイッチングデバイスに関する。

ヨークアセンブリは、スイッチングに使用される磁束を伝導するためにリレー内で使用される。これらのヨークアセンブリに伴う問題は、２つ以上の部分から形成されている場合、確実なスイッチングを保証するために、これら２つ以上の部分を高精度で製造しなければならないことである。

本発明の目的は、製造プロセスを簡略化する解決策を提供することである。

本発明によれば、この解決策は、リレーなどの磁気スイッチングデバイス用の以下のヨークアセンブリによって実現される。すなわち、このヨークアセンブリは、２つの磁極面を有し、第１の要素および第２の要素を備えている。第１および第２の要素は、磁極面のうちの少なくとも１つをともに形成し、第１の要素は、取付け状態で第２の要素の第１の区間に対して平行に延びる第１の区間と、第２の区間とを備える。第２の区間は、磁極面の一部を形成し、第１の要素の第１の区間に直交している方向に延びる。磁極面は、第２の要素が第１の要素の第２の区間を越えて突出することによって形成された突起を備える。

本発明による磁気アセンブリは、本発明によるヨークアセンブリと、接極子とを備える。

本発明による磁気スイッチングデバイスは、本発明によるヨークアセンブリを備える。

第２の要素の突起が第１の要素の第２の区間を越えて突出するということには、第２の要素のみを高精度で製造すればよいという効果がある。したがって、製造プロセスは、以前の解決策より簡単である。

本発明の解決策は、以下の有利な実施形態によって改善することができる。これらの有利な実施形態は単独でも有利であるが、所望の場合は任意に組み合わせることができる。

第１の有利な実施形態では、突起は、第１の要素の第１の区間の延長方向および第２の要素の第１の区間の延長方向における最も外方の点とすることができる。これにより、安全な接触を保証し、小型の構造をもたらすことができる。

空間を節約するために、第２の区間は、第２の要素が取付け状態で突出する開口を備えることができる。開口は、第１の要素の外側部分に位置するチャネル状の凹部とすることができる。

有利には、開口は、第２の要素が取付け状態で突出する孔とすることができる。このとき突起は、２つの次元で安全に保持することができる。

開口は、接極子が突起に接触しているとき、均衡のとれた力の分布を実現するために、磁極面の中心部分に位置することができる。

磁極面は、第１の要素の第２の区間を越えて突出する２つ以上の突起を備えることができる。これにより、接極子が突起に接触しているとき、安全な接触または均衡のとれた力の分布を確実にすることができる。たとえば、２つの突起が存在することができ、これらの突起は、対称にかつ／または異なる側に配置される。

別の有利な実施形態では、第１の要素はＬ字形とすることができる。したがって第１の要素は、屈曲部分で連結された第１の区間および第２の区間のみを備えることができる。そのような構造は、製造するのが簡単でありかつ軽量とすることができる。

代替実施形態では、第１の要素は、さらなる区間を備えることができる。たとえば、第１の要素は、Ｔ字形またはＳ字形とすることができる。追加の区間は、たとえば、向上された安定性を提供し、または磁束を改善することができる。

第１の要素の第２の区間は、第１の区間より短くすることができる。これにより、小型の構造を可能にすることができる。

別の有利な実施形態では、空間を節約するために、第２の要素はＵ字形とすることができる。

接極子が突起に接触したとき、良好な力の流れを実現するために、突起は、Ｕ字形の脚部に対して平行に突出することができる。

小型の設計では、第１の要素の第１の区間は、Ｕ字形の第２の要素の２つの平行な脚部間に位置することができる。第１の要素の第１の区間は、２つの平行な脚部によって画定される空間に位置することができる。

２つの平行な脚部は、互いから隔置することができ、平行な脚部のうちの一方の各端部に、磁極面が位置することができる。したがって第２の要素は、小さく小型の接極子によって閉じることができる磁気回路の大部分を形成することができる。

代替実施形態では、第２の要素は、異なる形状を有することができる。たとえば、さらなる区間が存在することができ、この区間は、たとえば安定性または磁束を向上させることができる。

第１の要素および／または第２の要素はそれぞれ、一体（integral）または一個片（one-piece）とすることができる。これにより、製造プロセスを簡単に保つことができる。たとえば、第１の要素の第１の区間および第１の要素の第２の区間は、単一の材料片または材料ブロックから形成することができる。

製造プロセスを簡単に保つために、第１の要素および／または第２の要素は、板金（sheet metal：シートメタル）から形成することができる。これらの要素は、たとえば、板金から切り出すことができ、曲げおよびパンチによって所望の形状を実現することができる。

別の有利な実施形態では、第１の要素の第１の区間および第２の要素の第１の区間は、少なくとも部分的に相補形とすることができる。これにより、磁束の良好な伝導を可能にすることができる。これらの部分は、取り付けられたとき、これらの部分間に空間が存在しないように形成することができ、それによって磁束が減少しないことを確実にすることができる。たとえば、これらの部分は、矩形の断面をともに形成することができる。

磁極面は、ヨークアセンブリの他の区間より広い幅を有することができる。したがって、磁極面を通って出ていく磁束を増大させることができ、動作の安全を改善することができる。

磁極面とは反対方向を向いている第１の要素の第１の区間の端部は、第２の要素の基部に接触することができる。これにより、磁束の伝導を増大させる助けとすることができる。

第１の要素および第２の要素は、ヨークアセンブリの別個の部分または構成要素とすることができる。第１の要素および第２の要素は、別個の物体とすることができる。これにより、製造プロセスを簡略化することができる。

磁気アセンブリの有利な発展形態では、接極子がヨークアセンブリに接触する接触領域が、第２の要素に位置することができる。その結果、第１の要素を高精度で製造する必要はなく、製造プロセスがより簡単になる。

特に、接極子に対する接触面は、突起に位置することができる。この場合も、これにより製造プロセスが簡略化される。

簡単な開閉機構を実現するために、接極子は、第２の要素にヒンジ式に取り付けることができる。

別の有利な実施形態では、第２の区間は、接合部から離れる方向に延びることができる。これにより、磁力が作用するてこの長さを増大させることができる。したがって、スイッチングのための磁力、したがって必要な電流をより低くすることができる。第２の区間の自由端は、接合部から離れる方を指すことができ、したがって接合部および自由端は、第２の要素の異なる側に位置する。

以下、本発明の解決策について、図面を参照してより詳細に説明する。さらに有利な実施形態に示す機構は、所望される場合は任意に組み合わせることができるが、単独でも有利である。

リレー内のヨークアセンブリについての第１の実施形態の概略側面図である。図１に示した第１の実施形態の概略側断面図である。図１に示した第１の実施形態の概略斜視図である。図１に示した第１の実施形態の概略斜視断面図である。

図１〜４に、ヨークアセンブリ１０の一実施形態が示されている。ヨークアセンブリ１０は、磁気アセンブリ１００の一部であり、磁気アセンブリ１００はまた、ヨークアセンブリ１０を部分的に取り囲む電磁石８０を通って流れる電流によって動かすことができる接極子（armature）３０を備える。電磁石８０は、巻線８２を有するコイル８１を備える（詳細には図示せず）。

この電流が磁束を生成し、磁束はヨークアセンブリ１０によって案内される。磁束は、接極子３０の方を向いている２つの磁極面２０でヨークアセンブリ１０を出ていく。

図１〜４は、磁気回路が閉じていない開位置３０１を示す。

接極子３０は、接合部６０でヨークアセンブリ１０にヒンジ式に連結され、したがって接極子３０は、接合部６０の周りで回転運動を実行することができる。ばね６１が接極子３０を付勢し、接極子３０をヨークアセンブリ１０に連結する。接合部６０の領域で、磁極面２０、２２のうちの一方が、接極子３０に隣接して位置する。

他方の磁極面２０、２１は、接合部６０から離れる方に位置する。この磁極面２０、２１は、ヨークアセンブリ１０の第１の要素１１および第２の要素１２によって形成される。

第１の要素１１は、第１の方向２１１に延びる第１の区間１１１と、第１の方向２１１に直交している第２の方向２１２に延びる第２の区間１１２とを備える。第２の区間１１２は、接合部から離れる方へ延び、したがって第２の区間１１２の自由端１１７が、接合部から離れる方を指す。

第２の要素１２は、第１の要素１１の第１の区間１１１が延びる第１の方向２１１に対して平行な方向２２１に延びる第１の区間１２１を備える。

第２の要素１２は、第１の要素１１の第２の区間１１２を越えて突出する突起４０を形成する。このため、第２の要素１２のみを高精度で製造して組み立てればよいため、製造プロセスを簡略化することができる。接極子３０が閉位置（図示せず）で第２の要素１２にのみ接触するため、第１の要素１１はそれほど精密に製造して組み立てなくてもよい。

突起４０は、第１の要素１１の第１の区間１１１の延長方向２１１および第２の要素１２の第１の区間１２１の延長方向２２１における最も外方の点４１である。

第１の要素１１の第２の区間１１２は開口５０を備え、開口５０は孔５１として実施されており、第２の要素１２は取付け状態で孔５１を通って突出する。

第１の要素１１はＬ字形であり、第１の区間１１１の長さ１５１は、第１の要素１１の第２の区間１１２の長さ１５２より大きい。

第２の要素１２はＵ字形であり、第１の区間１２１、第２の区間１２２、および第３の区間１２３を備える。第１の区間１２１および第３の区間１２３は、Ｕ字形の２つの平行な脚部１２５であり、第２の区間１２２によって形成される基部１２８によって連結される。第２の要素１２は、２つの脚部１２５間に空間１２６を画定しており、空間を節約するために、空間１２６に第１の要素１１の第１の区間１１１が配置される。

第１の要素１１の第１の区間１１１および第２の要素１２の第１の区間１２１は、互いに相補形であり、間に間隙なく共通の断面を形成する。これにより、磁束の良好な伝導が可能になる。磁束を改善するために、第１の要素１１の第１の区間１１１の端部１３１は、基部１２８に接触している。

突起４０は、第１の区間１１１、１２１に対して平行に突出し、したがって接極子３０からくる力が安全に受け取られる。

接極子３０が閉状態でヨークアセンブリ１０に接触する接触領域７０が、突起４０の前面に位置する。

磁極面２１は、延長方向２１１、２１２に直交している幅方向２４０に拡大している。第２の区間１１２における磁極面２１での幅１４２は、第１の区間１１１の幅１４１より大きく、屈曲区間１１８が第１の区間１１１および第２の区間１１２を連結している。

図示されている開状態で、接極子３０の延長方向２３０は、第２の区間１１２の延長方向２１２に対してわずかに傾斜している。図示されていない閉状態で、これらの２つの方向は平行とすることができる。

ヨークアセンブリ１０は、磁気スイッチングデバイス１、たとえばリレー２の一部とすることができる。

１磁気スイッチングデバイス
２リレー
１０ヨークアセンブリ
１１第１の要素
１２第２の要素
２０磁極面
２１第１の磁極面
２２第２の磁極面
３０接極子
４０突起
４１最も外方の点
５０開口
５１孔
６０接合部
６１ばね
７０接触領域
８０電磁石
８１コイル
８２巻線
１００磁気アセンブリ
１１１第１の要素の第１の区間
１１２第１の要素の第２の区間
１１７第１の要素の第２の区間の自由端
１１８屈曲区間
１２１第２の要素の第１の区間
１２２第２の要素の第２の区間
１２３第２の要素の第３の区間
１２５脚部
１２６空間
１２８基部
１３１第１の要素の第１の区間の端部
１４１第１の要素の第１の区間の幅
１４２磁極面の幅
１５１第１の要素の第１の区間の長さ
１５２第１の要素の第２の区間の長さ
２１１第１の要素の第１の区間の延長方向
２１２第１の要素の第２の区間の延長方向
２２１第２の要素の第１の区間の延長方向
２３０接極子の延長方向
２４０幅方向
３０１開位置

Claims

リレー（２）などの磁気スイッチングデバイス（１）用のヨークアセンブリ（１０）であって、
前記ヨークアセンブリ（１０）は、２つの磁極面（２０、２１、２２）を有し、第１の要素（１１）および第２の要素（１２）を備えており、前記第１の要素（１１）および第２の要素（１２）は、前記磁極面のうちの少なくとも１つ（２１）をともに形成し、
前記第１の要素（１１）は、取付け状態で前記第２の要素（１２）の第１の区間（１２１）に対して平行に延びる第１の区間（１１１）と、第２の区間（１１２）とを備え、
前記第２の区間（１１２）は、前記磁極面（２１）の一部を形成し、前記第１の要素（１１）の前記第１の区間（１１１）に直交している方向（２１２）に延び、
前記磁極面（２１）は、前記第２の要素（１２）が前記第１の要素（１１）の前記第２の区間（１１２）を越えて突出することによって形成された突起（４０）を備える、
ヨークアセンブリ（１０）。
前記突起（４０）は、前記第１の要素（１１）の前記第１の区間（１１１）の延長方向（２１１）および前記第２の要素（１２）の前記第１の区間（１２１）の延長方向２２１における最も外方の点（４１）である、
請求項１に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記第２の区間（１１２）は、前記第２の要素（１２）が前記取付け状態で突出する開口（５０）を備える、
請求項１または２に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記第１の要素（１１）はＬ字形である、
請求項１から３のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記第２の要素（１２）はＵ字形である、
請求項１から４のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記突起（４０）は、前記第２の要素（１２）のＵ字形の脚部（１２５）に対して平行に突出している、
請求項１から５のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記第１の要素（１１）の前記第１の区間（１１１）は、Ｕ字形の前記第２の要素（１２）の２つの平行な脚部（１２５）間に位置する、
請求項１から６のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記第１の要素（１１）の前記第１の区間（１１１）および前記第２の要素（１２）の前記第１の区間（１２１）は、少なくとも部分的に相補形である、
請求項１から７のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記磁極面（２１）は、前記ヨークアセンブリ（１０）の他の区間より広い幅（１４２）を有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
前記磁極面（２１）とは反対方向を向いている前記第１の要素（１１）の前記第１の区間（１１１）の端部（１３１）は、前記第２の要素（１２）の基部（１２８）に接触している、
請求項１から９のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）。
請求項１から１０のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）と、接極子（３０）とを備える、
磁気アセンブリ（１００）。
前記接極子（３０）が前記ヨークアセンブリ（１０）に接触する接触領域（７０）が、前記第２の要素（１２）に位置する、
請求項１１に記載の磁気アセンブリ（１００）。
前記接極子（３０）は、前記第２の要素（１２）にヒンジ式に取り付けられている、
請求項１１または１２に記載の磁気アセンブリ（１００）。
前記第２の区間（１１２）は、接合部（６０）から離れる方向に延びている、
請求項１１から１３のいずれか一項に記載の磁気アセンブリ（１００）。
請求項１から１０のいずれか一項に記載のヨークアセンブリ（１０）を備える、磁気スイッチングデバイス（１）、特にリレー（２）。