DE102020005232A1

DE102020005232A1 - Relais

Info

Publication number: DE102020005232A1
Application number: DE102020005232.0A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Harimochi; Ryota Minowa; Naoki Kawaguchi; Shinichi Ogawa; Kohei OTSUKA; Hiroyuki Iwasaka; Kazuhiro Tsutsui
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2021-03-18
Also published as: US11450496B2; JP7310474B2; US20210082647A1; CN112509871B; JP2021044215A; CN112509871A

Abstract

Ein Relais enthält einen festen Anschluss, enthaltend einen festen Kontakt, ein bewegliches Kontaktstück, einen Halter, einen Antriebsschaft, ein Kontaktgehäuse, ein Magnetfelderzeugungselement und ein Innenelement. Der feste Anschluss enthält einen festen Kontakt. Das bewegliche Kontaktstück enthält einen beweglichen Kontakt, dem festen Kontakt gegenüberstehend angeordnet. Das bewegliche Kontaktstück ist ausgelegt, sich in einer Bewegungsrichtung zu bewegen, die eine erste Richtung, in der der bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem festen Kontakt kommt, und eine zweite Richtung umfasst, in der sich der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt trennt. Der Halter hält das bewegliche Kontaktstück. Der Antriebsschaft enthält ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende. Der Antriebsschaft erstreckt sich in einer Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks und ist mit dem Halter auf einer Seite nahe dem ersten Ende des Antriebsschafts verbunden. Das Magnetfelderzeugungselement ist ausgelegt, ein Magnetfeld zu erzeugen, in dem ein zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt erzeugter Lichtbogen in einer seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks auseinandergezogen wird. Das Innenelement ist ein vom Kontaktgehäuse getrenntes Teil und enthält einen Drehungsverhinderungsteil zum Einschränken der Drehung des Halters um den Antriebsschaft. Der Drehungsverhinderungsteil ist so angeordnet, dass er den Halter an einer Position näher zum zweiten Ende des Antriebsschafts als das bewegliche Kontaktstück und näher zum Antriebsschaft als der bewegliche Kontakt berührt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais.
Hintergrund
Ein Tauchkernrelais ist als ein Relais bekannt, das einen Stromkreis öffnet und schließt. Wenn sich bei dem Tauchkernrelais ein bewegliches Kontaktstück in eine Richtung, in der das bewegliche Kontaktstück in Kontakt mit einem festen Kontakt kommt, oder eine Richtung bewegt, in der sich das bewegliche Kontaktstück von dem festen Kontakt trennt, dreht sich das bewegliche Kontaktstück wahrscheinlich um die Achse eines Antriebsschafts. Aus diesem Grund ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-187134 ein Kontaktgehäuse mit einem Drehungsverhinderungsteil zum Einschränken der Drehung des beweglichen Kontaktstücks um den Antriebsschaft versehen.
Zusammenfassung
Im Kontaktgehäuse ist ein Raum zum Auseinanderziehen eines zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt erzeugten Lichtbogens vorgesehen. Zum Beispiel ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-110094 ein Paar Magnete so angeordnet, dass unterschiedliche Pole einander in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks gegenüberstehen, und eine Lorentzkraft wirkt auf den Lichtbogen, und der Lichtbogen wird in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks auseinandergezogen.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-187134 erhöht sich wahrscheinlich, da der Drehungsverhinderungsteil so vorgesehen ist, dass er von der Innenwand des Kontaktgehäuses vorspringt, um einen ausreichenden Raum zum Auseinanderziehen des Lichtbogens sicherzustellen, die Größe des Kontaktgehäuses. Insbesondere wurde in den letzten Jahren eine Miniaturisierung von Relais gefordert, und um eine Miniaturisierung des Kontaktgehäuses zu erleichtern, ist es notwendig, einen Raum zum Auseinanderziehen des Lichtbogens effizient sicherzustellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais zu schaffen, das imstande ist, einen Raum zum Auseinanderziehen eines Lichtbogens effizient sicherzustellen.
Ein Relais gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält einen festen Anschluss, ein bewegliches Kontaktstück, einen Halter, einen Antriebsschaft, ein Kontaktgehäuse, ein Magnetfelderzeugungselement und ein Innenelement. Der feste Anschluss enthält einen festen Kontakt. Das bewegliche Kontaktstück enthält einen beweglichen Kontakt, dem festen Kontakt gegenüberstehend angeordnet.Das bewegliche Kontaktstück ist ausgelegt, sich in einer Bewegungsrichtung zu bewegen, die eine erste Richtung, in der der bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem festen Kontakt kommt, und eine zweite Richtung umfasst, in der sich der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt trennt. Der Halter hält das bewegliche Kontaktstück. Der Antriebsschaft enthält ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende. Der Antriebsschaft erstreckt sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks und ist mit dem Halter auf einer Seite nahe dem ersten Ende des Antriebsschafts verbunden. Das Kontaktgehäuse nimmt den festen Kontakt, das bewegliche Kontaktstück und den Halter auf. Das Magnetfelderzeugungselement ist ausgelegt, ein Magnetfeld zu erzeugen, in dem ein zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt erzeugter Lichtbogen in einer seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks auseinandergezogen wird. Das Innenelement ist ein vom Kontaktgehäuse getrenntes Teil. Das Innenelement enthält einen Drehungsverhinderungsteil zum Einschränken der Drehung des Halters um den Antriebsschaft. Der Drehungsverhinderungsteil ist so angeordnet, dass er den Halter an einer Position näher zum zweiten Ende des Antriebsschafts als das bewegliche Kontaktstück und näher zum Antriebsschaft als der bewegliche Kontakt berührt.
Bei diesem Relais ist der Drehungsverhinderungsteil so angeordnet, dass er den Halter an einer Position näher zum zweiten Ende des Antriebsschafts als das bewegliche Kontaktstück und näher zum Antriebsschaft als der bewegliche Kontakt berührt. Demgemäß kann der Raum zum Auseinanderziehen des Lichtbogens auf der Seite des zweiten Endes des Antriebsschafts im beweglichen Kontaktstück sichergestellt sein, so dass der Raum zum Auseinanderziehen des Lichtbogens effizient sichergestellt sein kann. Als Ergebnis kann das Relais leicht verkleinert sein. Weiter kann das Kontaktgehäuse leichter verkleinert sein, verglichen mit dem Fall, in dem der Drehungsverhinderungsteil so vorgesehen ist, dass er von der Innenwand des Kontaktgehäuses vorspringt. Weiter ist, da der Drehungsverhinderungsteil am Innenelement vorgesehen ist, das ein vom Kontaktgehäuse getrenntes Teil ist, der Freiheitsgrad der Anordnung im Kontaktgehäuse verbessert.
Das Kontaktgehäuse kann eine Öffnung zum zweiten Ende des Antriebsschafts hin aufweisen. Das Innenelement kann weiter einen Basisteil enthalten, angeordnet, die Öffnung des Kontaktgehäuses abzudecken. Der Drehungsverhinderungsteil kann vom Basisteil zum beweglichen Kontaktstück vorspringen. In diesem Fall kann, da das Innenelement so angeordnet ist, dass es die Öffnung abdeckt, der Raum zum Auseinanderziehen des Lichtbogens durch das Innenelement und das Gehäuseelement gebildet sein. Weiter kann der Drehungsverhinderungsteil leicht ausgebildet sein.
Das Innenelement kann weiter einen rohrförmigen Teil enthalten, der sich vom Basisteil in der Bewegungsrichtung erstreckt, und in den der Antriebsschaft eingesetzt ist. In diesem Fall kann der Antriebsschaft durch den rohrförmigen Teil gelagert werden, und die Bewegung des Antriebsschaft kann durch den rohrförmigen Teil geführt werden.
Der Halter kann eine Vielzahl von Kontaktbereichen enthalten, ausgelegt, in Kontakt mit dem Drehungsverhinderungsteil zu kommen. Die Vielzahl von Kontaktbereichen kann so angeordnet sein, dass sie dem Drehungsverhinderungsteil in einer Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks gegenübersteht. In diesem Fall kann der Drehwinkel des Halters um die Antriebsachse durch den Drehungsverhinderungsteil effektiv verringert sein.
Die Vielzahl von Kontaktbereichen und der Drehungsverhinderungsteil können sich parallel zur seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks erstrecken. Sogar in diesem Fall kann der Drehwinkel des Halters um die Antriebsachse durch den Drehungsverhinderungsteil effektiv verringert sein.
Die Vielzahl von Kontaktbereichen kann angeordnet sein, ohne das bewegliche Kontaktstück in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks zu überlappen. In diesem Fall kann der Drehwinkel des Halters um die Antriebsachse durch den Drehungsverhinderungsteil effektiver verringert sein.
Der Halter kann einen Sockelteil, auf den das bewegliche Kontaktstück gesetzt ist, einen Schenkelteil, der sich von beiden Enden des Sockelteils in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks zum zweiten Ende des Antriebsschafts erstreckt, und ein Paar Klemmteile enthalten, die das bewegliche Kontaktstück klemmen. Das Paar Klemmteile kann ausgebildet sein durch ein Biegen eines Teils des Schenkelteils zum ersten Ende des Antriebsschafts. In diesem Fall kann das bewegliche Kontaktstück mit einem einfachen Aufbau durch den Halter gehalten werden.
Zumindest ein Teil des Innenelements kann aus einem isolierenden Werkstoff ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein Unterbrechungsverhalten durch das Innenelement verbessert sein.
Die Vielzahl von Kontaktbereichen und der Drehungsverhinderungsteil bestehen aus einem Metallelement. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich zu verhindern, dass der Drehungsverhinderungsteil abgewetzt wird, verglichen mit dem Fall, in dem der Drehungsverhinderungsteil aus Kunstharz ausgebildet ist.
Figurenliste

1 ist eine Längsschnittansicht eines Relais.
2 ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung einer Kontaktvorrichtung von 1.
3 ist eine Ansicht des Inneren des Kontaktgehäuses, gesehen von einer Seite des ersten Endes.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Inneren des Kontaktgehäuses, gesehen von der Seite des ersten Endes.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Halters.
6 ist eine Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines inneren Gehäuses zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden ist eine Ausführungsform eines Relais 100 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Bei Bezugnahme auf die Zeichnung ist eine obere Seite in 1 als „oben“ bezeichnet, eine untere Seite ist als „unten“ bezeichnet, eine linke Seite ist als „links“ bezeichnet, und eine rechte Seite ist als „rechts“ bezeichnet, um ein Verständnis der Beschreibung zu erleichtern. Ferner ist eine Richtung senkrecht zur Papierfläche von 1 als eine Vorn-Hinten-Richtung beschrieben. Diese Richtungen sind zur einfacheren Erläuterung definiert und schränken eine Anordnungsrichtung des Relais 100 nicht ein.
Das Relais 100 enthält ein Gehäuse 2, eine Kontaktvorrichtung 3, eine Antriebsvorrichtung 4, ein Kontaktgehäuse 5, ein Magnetfelderzeugungselement 6 und ein Innenelement 7.
Das Gehäuse 2 weist eine im Wesentlichen rechteckige Kastenform auf und besteht aus einem isolierenden Werkstoff. Die Kontaktvorrichtung 3, die Antriebsvorrichtung 4, das Kontaktgehäuse 5 und das Innenelement sind in dem Gehäuse 2 untergebracht.
Die Kontaktvorrichtung 3 enthält einen ersten festen Anschluss 8, einen zweiten festen Anschluss 9, ein bewegliches Kontaktstück 10 und eine bewegliche Vorrichtung 11.
Der erste feste Anschluss 8 und der zweite feste Anschluss 9 sind plattenförmige Anschlüsse und erstrecken sich in der Links-Rechts-Richtung. Der erste feste Anschluss 8 und der zweite feste Anschluss 9 erstrecken sich sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gehäuses 2. Der erste feste Anschluss 8 und der zweite feste Anschluss 9 sind in der Links-Rechts-Richtung abseits voneinander angeordnet. Der erste feste Anschluss 8 und der zweite feste Anschluss 9 bestehen aus einem leitfähigen Material.
Der erste feste Anschluss 8 enthält einen ersten festen Kontakt 8a und einen ersten externen Verbindungsteil 8b. Der erste feste Kontakt 8a ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Der erste externe Anschlussteil 8b ragt nach links aus dem Gehäuse 2. Der erste feste Kontakt 8a ist getrennt von dem ersten festen Anschluss 8 vorgesehen. Der erste feste Kontakt 8a kann einstückig mit dem ersten festen Anschluss 8 sein.
Der zweite feste Anschluss 9 enthält einen zweiten festen Kontakt 9a und einen zweiten externen Verbindungsteil 9b. Der zweite feste Kontakt 9a ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Der zweite externe Anschlussteil 9b ragt nach rechts aus dem Gehäuse 2. Der zweite feste Kontakt 9a ist getrennt von dem zweiten festen Anschluss 9 vorgesehen. Der zweite feste Kontakt 9a kann einstückig mit dem zweiten festen Anschluss 9 sein. Anzumerken ist, dass nachstehend der erste feste Kontakt 8a und der zweite feste Kontakt als die festen Kontakte 8a, 9a beschrieben sein können.
Das bewegliche Kontaktstück 10 ist ein plattenförmiges Element, das in einer Richtung lang ist und sich in der Links-Rechts-Richtung innerhalb des Gehäuses 2 erstreckt. Das bewegliche Kontaktstück 10 besteht aus einem leitfähigen Werkstoff. Eine Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 stimmt mit der Links-Rechts-Richtung überein. Darüber hinaus stimmt eine seitliche Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 mit der Vorn-Hinten-Richtung überein.
Das bewegliche Kontaktstück 10 enthält einen ersten beweglichen Kontakt 10a und einen zweiten beweglichen Kontakt 10b. Der erste bewegliche Kontakt 10a ist an einer Position angeordnet, die dem ersten festen Kontakt 8a gegenübersteht, und kann Kontakt mit dem ersten festen Kontakt 8a machen. Der zweite bewegliche Kontakt 10b ist an einer Position angeordnet, die dem zweiten festen Kontakt 9a gegenübersteht, und kann Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt 9a machen. Der erste bewegliche Kontakt 10a und der zweite bewegliche Kontakt 10b sind getrennt von dem beweglichen Kontaktstück 10 vorgesehen. Anzumerken ist, dass die beweglichen Kontakte 10a, 10b einstückig mit dem beweglichen Kontaktstück 10 ausgebildet sein können. Anzumerken ist, dass nachstehend der erste bewegliche Kontakt 10a und der zweite bewegliche Kontakt 10b als die beweglichen Kontakte 10a, 10b beschrieben sein können.
Das bewegliche Kontaktstück 10 ist ausgelegt, sich in einer Bewegungsrichtung zu bewegen, die eine Kontaktrichtung, in der die beweglichen Kontakte 10a, 10b in Kontakt mit den festen Kontakten 8a, 9a kommen, und eine Trennrichtung einschließt, in der die beweglichen Kontakte 10a, 10b von den festen Kontakten 8a, 9a getrennt werden. Die Kontaktrichtung ist eine Richtung, in der sich das bewegliche Kontaktstück 10 den festen Kontakten 8a, 9a nähert (aufwärts in 1). Die Trennrichtung ist eine Richtung, in der sich das bewegliche Kontaktstück 10 von den festen Kontakten 8a, 9a trennt (abwärts in 1). Daher liegen die Kontaktrichtung und die Trennrichtung parallel zur Auf-Ab-Richtung.
Die bewegliche Vorrichtung 11 enthält einen Antriebsschaft 12, ein Festhalteelement 13, eine Kontaktfeder 14 und einen Halter 30. Der Antriebsschaft 12 erstreckt sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10. Das heißt, der Antriebsschaft 12 erstreckt sich in der Auf-Ab-Richtung. Der Antriebsschaft 12 enthält ein erstes Ende 12a, ein zweites Ende 12b und einen Flanschteil 12c. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Ende 12a ein oberes Ende des Antriebsschafts 12. Das zweite Ende 12b ist ein entgegengesetztes Ende zum ersten Ende 12a und ist ein unteres Ende des Antriebsschafts 12. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Seite des ersten Endes 12a die obere Seite, und eine Seite des zweiten Endes 12b ist die untere Seite.
Der Antriebsschaft 12 ist mit dem Halter 30 auf der Seite des ersten Endes 12a verbunden. Das erste Ende 12a durchdringt das bewegliche Kontaktstück 10 in der Auf-Ab-Richtung und ragt vom beweglichen Kontaktstück 10 nach oben vor. Der Flanschteil 12c ist zwischen dem ersten Ende 12a und dem zweiten Ende 12b angeordnet. Wie in 2 dargestellt, ist der Flanschteil 12c oberhalb eines weiter unten beschriebenen zylindrischen Teils 7b des Innenelements 7 angeordnet.
Das Festhalteelement 13 hält das bewegliche Kontaktstück 10 am Antriebsschaft 12 fest. Das Festhalteelement 13 ist ein ringförmiges Element und ist am Antriebsschaft 12 oben auf dem beweglichen Kontaktstück 10 befestigt. Die Kontaktfeder 14 ist zwischen dem Flanschteil 12c des Antriebsschafts 12 und dem Halter 30 angeordnet. Die Kontaktfeder 14 spannt das bewegliche Kontaktstück 10 über den Halter 30 in die Kontaktrichtung vor. Der Halter 30 hält das bewegliche Kontaktstück 10. Der Halter 30 ist zusammen mit dem beweglichen Kontaktstück 10 um den Antriebsschaft 12 drehbar. Einzelheiten des Halters 30 sind weiter unten beschrieben.
Die Antriebsvorrichtung 4 bewegt die bewegliche Vorrichtung 11 durch die elektromagnetische Kraft in die Kontaktrichtung und die Trennrichtung. Die Antriebsvorrichtung 4 enthält eine Wicklung 21, einen beweglichen Eisenkern 22, einen festen Eisenkern 23, ein Joch 24 und eine Rückholfeder 25.
Wenn eine Spannung angelegt wird und die Wicklung 21 erregt wird, erzeugt die Wicklung 21 die elektromagnetische Kraft, die den beweglichen Eisenkern 22 in die Kontaktrichtung bewegt. Der bewegliche Eisenkern 22 ist mit dem Antriebsschaft 12 gekoppelt, so dass sie einstückig beweglich sind. Der feste Eisenkern 23 ist an einer dem beweglichen Eisenkern 22 gegenüberstehenden Position angeordnet. Das Joch 24 ist so angeordnet, dass es die Wicklung 21 umgibt. Die Rückholfeder 25 ist zwischen dem beweglichen Eisenkern 22 und dem festen Eisenkern 23 angeordnet. Die Rückholfeder 25 spannt den beweglichen Eisenkern 22 in die Trennrichtung vor. Da der Betrieb des Relais derselbe ist wie der herkömmliche, ist eine genaue Beschreibung davon weggelassen. Anzumerken ist, dass 1 einen Zustand zeigt, in dem keine Spannung an der Wicklung 21 anliegt.
Das Kontaktgehäuse 5 besteht aus einem isolierenden Werkstoff. Das Kontaktgehäuse 5 weist eine Kastenform auf und öffnet sich zur Seite des zweiten Endes 12b (nach unten in 1). Genauer enthält das Kontaktgehäuse 5 einen Deckelteil 5a und einen Wandteil 5b.
Der Deckelteil 5a ist oberhalb der Kontaktvorrichtung 3 angeordnet und bedeckt die Kontaktvorrichtung 3 von oben in dem Gehäuse 2. Der Deckelteil 5a erstreckt sich in der Vorn-Hinten-Richtung und der Auf-Ab-Richtung. Wie in 3 dargestellt, ist der Wandteil 5b in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a, und erstreckt sich vom Deckelteil 5a zur Seite des zweiten Endes 12b. Genauer enthält der Wandteil 5b erste bis vierte Wandteile 51 bis 54. Der erste Wandteil 51 und der zweite Wandteil 52 sind so angeordnet, dass sie einander in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen. Der dritte Wandteil 53 und der vierte Wandteil 54 sind so angeordnet, dass sie einander in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen. Eine Länge des ersten Wandteils 51 und des zweiten Wandteils 52 in der Links-Rechts-Richtung ist gleich einer Länge des dritten Wandteils 53 und des vierten Wandteils 54 in der Vorn-Hinten-Richtung.
Die festen Kontakte 8a, 9a, das bewegliche Kontaktstück 10 und der Halter 30 sind im Kontaktgehäuse 5 untergebracht. In der vorliegenden Ausführungsform nimmt das Kontaktgehäuse 5 weiter das erste Ende 12a des Antriebsschafts 12, den Flanschteil 12c des Antriebsschafts 12 und die Kontaktfeder 14 auf. Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist ein Lichtbogenauseinanderziehraum 5c im Kontaktgehäuse 5 vorgesehen, um einen zwischen dem ersten festen Kontakt 8a und dem ersten beweglichen Kontakt 10a und zwischen dem zweiten festen Kontakt 9a und dem zweiten beweglichen Kontakt 10b erzeugten Lichtbogen auseinanderzuziehen. Der Lichtbogenauseinanderziehraum 5c ist so vorgesehen, dass er sich in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 von den bewegliche Kontakten 10a, 10b und zur Seite des zweiten Endes 12b nahe beiden Enden des beweglichen Kontaktstücks 10 erstreckt. Der Lichtbogenauseinanderziehraum 5c ist durch das Kontaktgehäuse 5 und das Innenelement 7 gebildet.
Das Magnetfelderzeugungselement 6 ist um das Kontaktgehäuse 5 angeordnet und erzeugt ein Magnetfeld, in dem der Lichtbogen in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 auseinandergezogen wird. Das Magnetfelderzeugungselement 6 enthält ein Paar Permanentmagnete 6a. Das Paar Permanentmagnete 6a ist außerhalb des Kontaktgehäuses 5 so angeordnet, dass unterschiedliche Pole einander in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen, und erzeugt einen Magnetfluss in dem Kontaktgehäuse 5 in der Links-Rechts-Richtung. Dadurch wirkt, wenn beispielsweise ein Strom in der Auf-Ab-Richtung zwischen dem ersten festen Kontakt 8a und dem ersten beweglichen Kontakt 10a fließt, die Lorentzkraft von den beweglichen Kontakten 10a, 10b zum ersten Wandteil 51 oder zum zweiten Wandteil 52 auf den Lichtbogen. Durch das Einwirken auf den Lichtbogen wird der Lichtbogen in der Richtung zum ersten Wandteil 51 oder zum zweiten Wandteil 52 auseinandergezogen. Dann wird der Lichtbogen im Lichtbogenauseinanderziehraum 5c gestreckt, und der Lichtbogen wird schnell gelöscht.
Das Innenelement 7 ist getrennt vom Kontaktgehäuse 5 vorgesehen. Zumindest ein Teil des Innenelements 7 ist beispielsweise aus einem isolierenden Werkstoff ausgebildet. In dieser Ausführungsform besteht das gesamte Innenelement 7 aus einem isolierenden Werkstoff. Das Innenelement 7 ist innerhalb des Kontaktgehäuses 5 angeordnet. Das Innenelement 7 ist so angeordnet, dass es die Seite des Kontaktgehäuses 5 zum zweiten Ende 12b bedeckt.
Das Innenelement 7 enthält einen Basisteil 7a, einen rohrförmigen Teil 7b, einen Außenwandteil 7c, einen Innenwandteil 7d und einen Drehungsverhinderungsteil 7e. Der Basisteil 7a ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet und ist angeordnet, eine Öffnung 5d des Kontaktgehäuses 5 zu bedecken. Der Antriebsschaft 12 durchdringt eine Mitte des Basisteils 7a in der Auf-Ab-Richtung. Der rohrförmige Teil 7b erstreckt sich in der Bewegungsrichtung vom Basisteil 7a, und der Antriebsschaft 12 ist in diesen eingesetzt. Genauer erstreckt sich der rohrförmige Teil 7b nahe der Mitte des Basisteils 7a vom Basisteil 7a zur Seite des zweiten Endes 12b. Der rohrförmige Teil 7b lagert den Antriebsschaft 12 und führt die Auf-Ab-Bewegung des Antriebsschafts 12.
Der Außenwandteil 7c ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a. Der Außenwandteil 7c erstreckt sich vom Basisteil 7a zur Seite des ersten Endes 12a entlang dem Wandteil 5b des Kontaktgehäuses 5.
Der Innenwandteil 7d befindet sich näher zum Antriebsschaft 12 als der Außenwandteil 7c. Der Innenwandteil 7d ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a, und erstreckt sich vom Basisteil 7a zur Seite des ersten Endes 12a. Der Innenwandteil 7d ist näher zur Seite des zweiten Endes 12b angeordnet als das bewegliche Kontaktstück 10. Der Flanschteil 12c des Antriebsschafts 12, ein Teil der Kontaktfeder 14 und ein Teil des Halters 30 sind in dem Raum untergebracht, der durch den Innenwandteil 7d umgeben ist.
Wie in 3 und 4 dargestellt, ist der Innenwandteil 7d in der Vorn-Hinten-Richtung länger ausgebildet als in der Links-Rechts-Richtung. Genauer enthält der Innenwandteil 7d erste bis vierte Wandteile 71 bis 74. Der erste Wandteil 71 und der zweite Wandteil 72 erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10. Das heißt, der erste Wandteil 71 und der zweite Wandteil 72 erstrecken sich in der Links-Rechts-Richtung. Der erste Wandteil 71 und der zweite Wandteil 72 sind so angeordnet, dass sie einander in der Vorn-Hinten-Richtung gegenüberstehen. Der dritte Wandteil 73 und der vierte Wandteil 74 erstrecken sich parallel zur seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10. Das heißt, der dritte Wandteil 73 und der vierte Wandteil 74 erstrecken sich in der Vorn-Hinten-Richtung. Der dritte Wandteil 73 und der vierte Wandteil 74 sind so angeordnet, dass sie einander in der Links-Rechts-Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen.
Längen des ersten Wandteils 71 und des zweiten Wandteils 72 in der Links-Rechts-Richtung sind kürzer als Längen des dritten Wandteils 73 und des vierten Wandteils 74 in der Vorn-Hinten-Richtung. Die Längen des ersten Wandteils 71 und des zweiten Wandteils 72 in der Links-Rechts-Richtung sind kürzer als die Länge des beweglichen Kontaktstücks 10 in der Links-Rechts-Richtung. Die Längen des dritten Wandteils 73 und des vierten Wandteils 74 in der Vorn-Hinten-Richtung sind länger als die Länge des beweglichen Kontaktstücks 10 in der Vorn-Hinten-Richtung.
Der erste Wandteil 71 ist zwischen dem ersten Wandteil 51 und dem beweglichen Kontaktstück 10 angeordnet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a. Der zweite Wandteil 72 ist zwischen dem zweiten Wandteil 52 und dem beweglichen Kontaktstück 10 angeordnet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a. Der dritte Wandteil 73 ist an einer Position näher zum Antriebsschaft 12 angeordnet als der erste bewegliche Kontakt 10a. Das heißt, der erste bewegliche Kontakt 10a ist zwischen dem dritten Wandteil 53 und dem dritten Wandteil 73 angeordnet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a. Der vierte Wandteil 74 ist an einer Position näher zum Antriebsschaft 12 angeordnet als der zweite bewegliche Kontakt 10b. Das heißt, der zweite bewegliche Kontakt 10b ist zwischen dem vierten Wandteil 54 und dem vierten Wandteil 74 angeordnet, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a.
Der Drehungsverhinderungsteil 7e schränkt die Drehung des Halters 30 um den Antriebsschaft 12 ein. Der Drehungsverhinderungsteil 7e springt vom Basisteil 7a zum beweglichen Kontaktstück 10 vor. Der Drehungsverhinderungsteil 7e ist so angeordnet, dass er den Halter 30 an einer Position näher zur Seite des zweiten Endes 12b als das bewegliche Kontaktstück 10 und näher zum Antriebsschaft 12 als die beweglichen Kontakte 10a und 10b berührt. In der vorliegenden Ausführungsform besteht der Drehungsverhinderungsteil 7e aus dem dritten Wandteil 73 und dem vierten Wandteil 74. Daher erstreckt sich der Drehungsverhinderungsteil 7e parallel zur seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10.
Als Nächstes sind die Einzelheiten des Halters 30 mit Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. Der Halter 30 enthält einen Halteteil 31, einen Schenkelteil 32 und eine Vielzahl von Kontaktbereichen 33.
Der Halteteil 31 enthält einen Sockelteil 31a, ein Paar Klemmteile 31b und ein Durchgangsloch 31c. Der Sockelteil 31a erstreckt sich in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10. Der Sockelteil 31a ist nahe der Mitte in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 angeordnet, und das bewegliche Kontaktstück 10 ist auf die Seite des Sockelteils 31a zum ersten Ende 12a gesetzt. Der Sockelteil 31a steht auf der Seite des zweiten Endes 12b in Kontakt mit der Kontaktfeder 14 und ist durch die Kontaktfeder 14 in die Kontaktrichtung vorgespannt.
Das Paar Klemmteile 31b klemmt die seitlichen Seitenteile des beweglichen Kontaktstücks 10 und hält das bewegliche Kontaktstück 10 so am Sockelteil 31a, dass er sich einstückig mit dem beweglichen Kontaktstück 10 dreht. Das Paar Klemmteile 31b erstreckt sich vom Sockelteil 31a zur Seite des ersten Endes 12a. Das Paar Klemmteile 31b ist durch ein Biegen eines Teils des Schenkelteils 32 zur Seite des ersten Endes 12a ausgebildet.
Das Durchgangsloch 31c ist ein kreisförmiges Loch, in das das erste Ende 12a des Antriebsschafts 12 eingesetzt ist, und ist in der Mitte des Sockelteils 31a so ausgebildet, dass es diesen in der Auf-Ab-Richtung durchdringt.
Der Schenkelteil 32 erstreckt sich von beiden Enden des Sockelteils 31a in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 zur Seite des ersten Endes. Genauer enthält der Schenkelteil 32 erste bis vierte Schenkelteile 32a bis 32d. Jeder aus dem ersten bis vierten Schenkelteil 32a bis 32d erstreckt sich von den vier Ecken des Sockelteils 31a zum zweiten Ende 12b. Der erste Schenkelteil 32a und der zweite Schenkelteil 32b sind in der Links-Rechts-Richtung abseits voneinander angeordnet. Der dritte Schenkelteil 32c und der vierte Schenkelteil 32d sind in der Links-Rechts-Richtung abseits voneinander angeordnet. Das Paar Klemmteile 31b ist zwischen dem ersten Schenkelteil 32a und dem zweiten Schenkelteil 32b sowie zwischen dem dritten Schenkelteil 32c und dem vierten Schenkelteil 32d angeordnet.
Ein erster Verbindungsteil 32e verbindet den ersten Schenkelteil 32a und den zweiten Schenkelteil 32b. Genauer erstreckt sich der erste Verbindungsteil 32e in der Links-Rechts-Richtung und verbindet den unteren Endteil des ersten Schenkelteils 32a und den unteren Endteil des zweiten Schenkelteils 32b. Ein zweiter Verbindungsteil 32f verbindet den dritten Schenkelteil 32c und den vierten Schenkelteil 32d. Genauer erstreckt sich der zweite Verbindungsteil 32f in der Links-Rechts-Richtung und verbindet den unteren Endteil des dritten Schenkelteils 32c und den unteren Endteil des vierten Schenkelteils 32d.
Die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 ist innerhalb des Innenwandteils 7d angeordnet und ist ausgelegt, in Kontakt mit dem Drehungsverhinderungsteil 7e zu kommen. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 ist so angeordnet, dass sie dem Drehungsverhinderungsteil 7e in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenübersteht. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 erstreckt sich parallel zur seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10. Genauer erstreckt sich die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 vom unteren Endteil jedes aus den ersten bis vierten Schenkelteilen 32a bis 32d. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 in eine Richtung weg von der seitlichen Mitte des beweglichen Kontaktstücks 10, gesehen von der Seite des ersten Endes 12a. Wie in 3 dargestellt, ist die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 angeordnet, ohne das bewegliche Kontaktstück 10 in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 zu überlappen.
Die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 enthält jeweils einen vorspringenden Teil 33a, der in einer halbkugeligen Form zum Innenwandteil 7d vorspringt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Halter 30 versucht, sich um die Achse des Antriebsschafts 12 zu drehen, kommen die vorspringenden Teile 33a in Kontakt mit dem Drehungsverhinderungsteil 7e, und die Drehung des Halters 30 um den Antriebsschaft 12 ist eingeschränkt. Die vorspringenden Teile 33a der Vielzahl von Kontaktbereichen 33 können die innere Seitenfläche des dritten Wandteils 73 und die innere Seitenfläche des vierten Wandteils 74 berühren.
Die Höhe jedes aus dem dritten Wandteil 73 und dem vierten Wandteil 74 vom Basisteil 7a ist auf eine solche Höhe festgelegt, dass die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 den dritten Wandteil 73 und den vierten Wandteil 74 berühren können, wenn der Halter 30 durch ein Antreiben der Antriebsvorrichtung 4 in die Kontaktrichtung bewegt wird.
Bei dem wie oben beschrieben gestalteten Relais 100 ist der Drehungsverhinderungsteil 7e so angeordnet, dass er den Halter 30 an einer Position näher zur Seite des zweiten Endes 12b als das bewegliche Kontaktstück 10 und näher zum Antriebsschaft 12 als die beweglichen Kontakte 10a, 10b berührt. Dadurch kann der Lichtbogenauseinanderziehraum 5c auf der Seite des zweiten Endes 12b des Antriebsschafts 12 im beweglichen Kontaktstück 10 sichergestellt sein, so dass der Lichtbogenauseinanderziehraum 5c effizient sichergestellt sein kann. Als Ergebnis kann das Relais leicht verkleinert sein. Weiter kann das Kontaktgehäuse 5 leichter verkleinert sein, verglichen mit dem Fall, in dem der Drehungsverhinderungsteil 7e so vorgesehen ist, dass er von der Innenwand des Kontaktgehäuses 5 vorspringt. Weiter ist, da der Drehungsverhinderungsteil 7e am Innenelement 7 vorgesehen ist, das getrennt vom Kontaktgehäuse 5 vorgesehen ist, der Freiheitsgrad der Anordnung im Kontaktgehäuse 5 verbessert.
Weiter kann, da die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 und der Drehungsverhinderungsteil 7e so angeordnet sind, dass sie einander in der Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen, ein Abstand zwischen den Kontaktbereichen 33 größer gemacht sein als in dem Fall, in dem die Kontaktbereiche 33 und der Drehungsverhinderungsteil 7e so angeordnet sind, dass sie einander in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen. Genauer sind, wenn beispielsweise die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 in Kontakt mit dem ersten Wandteil 71 und dem zweiten Wandteil 72 gebracht wird, die Längen des ersten Wandteils 71 und des zweiten Wandteils 72 in der Links-Rechts-Richtung kürzer als die Längen des dritten Wandteils 73 und des vierten Wandteils 74 in der Vorn-Hinten-Richtung. Aus diesem Grund wird der Abstand enger zwischen den Kontaktbereichen 33, die den ersten Wandteil 71 berühren, und den Kontaktbereichen 33, die den zweiten Wandteil 72 berühren. Das heißt, wenn die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 in Kontakt mit dem dritten Wandteil 73 und dem vierten Wandteil 74 gebracht wird, kann der Drehwinkel des Halters 30 um den Antriebsschaft 12 verringert sein, verglichen mit dem Fall, in dem die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 in Kontakt mit dem ersten Wandteil 71 und dem zweiten Wandteil 72 gebracht wird.
Während die Ausführungsform des elektromagnetischen Relais gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, sollte die vorliegende Erfindung nicht so ausgelegt werden, dass sie darauf beschränkt ist, und verschiedene Arten von Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsgeist oder Geltungsbereich des allgemeinen erfinderischen Konzepts der Erfindung abzuweichen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Drehungsverhinderungsteil 7e durch den dritten Wandteil 73 und den vierten Wandteil 74 gebildet, aber der Aufbau des Drehungsverhinderungsteils 7e ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Der dritte Wandteil 73 und der vierte Wandteil 74 können auch nur auf einem Teil ausgebildet sein, der der Vielzahl von Kontaktbereichen 33 gegenübersteht. Weiter können der Drehungsverhinderungsteil 7e und die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 so angeordnet sein, dass sie einander in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks 10 gegenüberstehen. Das heißt, der Drehungsverhinderungsteil 7e kann durch den ersten Wandteil 71 und den zweiten Wandteil 72 gebildet sein.
Der Aufbau des Halters 30 ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann der vorspringende Teil 33a der Vielzahl von Kontaktbereichen 33 weggelassen werden. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 kann das bewegliche Kontaktstück 10 in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks 10 überlappen.
Die Gestaltung des Magnetfelderzeugungselements 6 ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Permanentmagnete können nahe den beweglichen Kontakten 10a, 10b so angeordnet sein, dass sie den Magnetfluss in der Links-Rechts-Richtung erzeugen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform besteht das gesamte Innenelement 7 aus einem isolierenden Werkstoff, aber, wie in 6 dargestellt, kann der Drehungsverhinderungsteil 7e aus einem Metallelement bestehen. Zum Beispiel kann ein Metallelement durch Verguss einstückig mit dem Innenelement 7 gegossen sein, oder ein Metallteil kann in das Innenelement 7 eingesetzt sein. Der Halter 30 besteht aus Metall. In diesem Fall ist es, da die Vielzahl von Kontaktbereichen 33 und der Drehungsverhinderungsteil 7e aus einem Metallelement bestehen, möglich zu verhindern, dass der Drehungsverhinderungsteil 7e abgewetzt wird, verglichen mit dem Fall, in dem der Drehungsverhinderungsteil 7e aus Kunstharz ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013187134 [0002, 0004]
JP 2014110094 [0003]

Claims

Relais, umfassend: einen festen Anschluss, enthaltend einen festen Kontakt; ein bewegliches Kontaktstück, enthaltend einen beweglichen Kontakt, dem festen Kontakt gegenüberstehend angeordnet, wobei das bewegliche Kontaktstück ausgelegt ist, sich in einer Bewegungsrichtung zu bewegen, die eine erste Richtung, in der der bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem festen Kontakt kommt, und eine zweite Richtung umfasst, in der sich der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt trennt; einen Halter, der das bewegliche Kontaktstück hält; einen Antriebsschaft, enthaltend ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende, wobei sich der Antriebsschaft in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks erstreckt und der Antriebsschaft mit dem Halter auf einer Seite nahe dem ersten Ende des Antriebsschafts verbunden ist; ein Kontaktgehäuse, das den festen Kontakt, das bewegliche Kontaktstück und den Halter aufnimmt; ein Magnetfelderzeugungselement, angeordnet um das Kontaktgehäuse, wobei das Magnetfelderzeugungselement ausgelegt ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, in dem ein zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt erzeugter Lichtbogen in einer seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks auseinandergezogen wird; und ein Innenelement, das ein vom Kontaktgehäuse getrenntes Teil ist, und das einen Drehungsverhinderungsteil zum Einschränken der Drehung des Halters um den Antriebsschaft enthält, wobei der Drehungsverhinderungsteil so angeordnet ist, dass er den Halter an einer Position näher zum zweiten Ende des Antriebsschafts als das bewegliche Kontaktstück und näher zum Antriebsschaft als der bewegliche Kontakt berührt.
Relais nach Anspruch 1, wobei das Kontaktgehäuse eine Öffnung aufweist, die sich zum zweiten Ende des Antriebsschafts hin öffnet, das Innenelement weiter einen Basisteil enthält, angeordnet, die Öffnung des Kontaktgehäuses abzudecken, und der Drehungsverhinderungsteil vom Basisteil zum beweglichen Kontaktstück vorspringt.
Relais nach Anspruch 2, wobei das Innenelement weiter einen rohrförmigen Teil enthält, der sich vom Basisteil in der Bewegungsrichtung erstreckt, und in den der Antriebsschaft eingesetzt ist.
Relais nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Halter eine Vielzahl von Kontaktbereichen enthält, ausgelegt, den Drehungsverhinderungsteil zu berühren, und die Vielzahl von Kontaktbereichen so angeordnet ist, dass sie dem Drehungsverhinderungsteil in einer Längsrichtung des beweglichen Kontaktstücks gegenübersteht.
Relais nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl von Kontaktbereichen und der Drehungsverhinderungsteil sich parallel zur seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks erstrecken.
Relais nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl von Kontaktbereichen angeordnet ist, ohne das bewegliche Kontaktstück in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstücks zu überlappen.
Relais nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Halter einen Sockelteil, auf den das bewegliche Kontaktstück gesetzt ist, einen Schenkelteil, der sich von beiden Enden des Sockelteils in der seitlichen Richtung des beweglichen Kontaktstücks zum zweiten Ende des Antriebsschafts erstreckt, und ein Paar Klemmteile enthält, die das bewegliche Kontaktstück klemmen, wobei das Paar der Klemmteile ausgebildet ist durch ein Hochbiegen eines Teils des Schenkelteils zum ersten Ende des Antriebsschafts.
Relais nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest ein Teil des Innenelements aus einem isolierenden Werkstoff ausgebildet ist.
Relais nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vielzahl von Kontaktbereichen und der Drehungsverhinderungsteil aus einem Metallelement bestehen.