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QUERVERWEIS AUF ÄHNLICHE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2013-194120, eingereicht am 19. September 2013, und auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-128252, eingereicht am 23. Juni 2014, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen werden.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektromagnetisches Relais, welches einen elektrischen Schaltkreis öffnet oder schließt.
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STAND DER TECHNIK
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Bis heute ist ein elektromagnetisches Relais dieser Art beispielsweise in der Patentliteratur 1 offenbart. Das in der Patentliteratur 1 offenbarte Relais ist derart konfiguriert, dass eine elektromagnetisch anziehende Kraft zwischen gegenüberliegenden Oberflächen eines beweglichen Kerns, welcher aus einer Platte ausgebildet ist, und eines fixierten Kerns, welcher aus einer Platte ausgebildet ist, aufgrund der Erregung der Erregerspule erzeugt wird. Der bewegliche Kern wird in Richtung des fixierten Kerns aufgrund der elektromagnetisch anziehenden Kraft angezogen.
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Die gegenüberliegenden Oberflächen des beweglichen Kerns und des fixierten Kerns sind in Bezug auf eine Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns geneigt angeordnet, wobei dadurch ein Luftspalt zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des beweglichen Kerns des fixierten Kerns reduziert wird. Auf diese Weise wird die elektromagnetische Kraft unmittelbar danach erhöht, nachdem damit begonnen wurde, die Erregerspule zu bestromen.
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LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
JP 2011-216785 A -
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Allerdings sind bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Relais der Patentliteratur 1 der bewegliche Kern und der fixierte Kern jeweils aus einer Platte ausgebildet, und die gegenüberliegenden Oberflächen des beweglichen Kerns und des fixierten Kerns sind nur an zwei Orten in einer Richtung vorhanden, die senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns ist. Dies macht es schwierig, die gegenüberliegenden Flächen des beweglichen Kerns und des fixierten Kerns ausreichend zu erhöhen, und dies macht es weiter schwierig, eine ausreichende elektromagnetisch anziehende Kraft zu erhalten.
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Im Hinblick auf das vorstehend Gesagte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ein elektromagnetisches Relais vorzusehen, bei welchem eine ausreichende elektromagnetisch anziehende Kraft erhalten werden kann.
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Um die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen beinhaltet gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein elektromagnetisches Relais das Folgende: eine Erregerspule, welche während der Erregung ein magnetisches Feld erzeugt; einen fixierten Kern, welcher in einem Spulenmittenloch angeordnet ist, das in der Mitte der Erregerspule definiert ist, um einen magnetischen Kreis zu konfigurieren; ein Joch, welches derart angeordnet ist, dass dieses eine äußere periphere Seite der Erregerspule und ein Ende der Erregerspule in einer Axialrichtung abdeckt, um einen magnetischen Kreis auszubilden; einen beweglichen Kern, welcher in Richtung des fixierten Kerns während der Erregung der Erregerspule angezogen wird; einen beweglichen Kontakt, welcher sich derart bewegt, dass dieser dem beweglichen Kern folgt; und einen fixierten Kontakt. Der bewegliche Kontakt kontaktiert mit oder trennt sich von dem fixierten Kontakt. Ein Weg der Bewegung des beweglichen Kerns nach dem Start der Erregung der Erregerspule ist als eine Anziehungsrichtung definiert, und ein Weg der Bewegung des beweglichen Kerns nach dem Blockieren der Erregung der Erregerspule ist als eine Nicht-Anziehungsrichtung definiert. Der fixierte Kern beinhaltet des Folgende: einen angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns mit einem Durchmesser, welcher sich in der Anziehungsrichtung von einem Ende des fixierten Kerns in der Nicht-Anziehungsrichtung vergrößert; und einen kreisförmigen Abschnitt des fixierten Kerns mit einem fixierten Außendurchmesser, der sich in der Anziehungsrichtung von einem Ende des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns in der Anziehungsrichtung erstreckt. Der bewegliche Kern beinhaltet einen röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns, in welchem ein Loch des beweglichen Kerns definiert ist. Das Loch des beweglichen Kerns ist ein Raum, in welchen der angeschrägte Abschnitt des fixierten Kerns und der kreisförmige Abschnitt des fixierten Kerns eintreten können. Der röhrenförmige Abschnitt des beweglichen Kerns beinhaltet das Folgende: einen zylindrischen Abschnitt des beweglichen Kerns mit einem konstanten Innendurchmesser, der sich in der Nicht-Anziehungsrichtung von einem Ende des beweglichen Kerns in der Anziehungsrichtung erstreckt; und einen angeschrägten röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns mit einem Innendurchmesser, welcher sich in der Nicht-Anziehungsrichtung von einem Ende des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns in der Nicht-Anziehungsrichtung verringert. Wenn die Erregung der Erregerspule blockiert bzw. unterbrochen ist, ist ein Teil des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns innerhalb des Lochs des beweglichen Kerns platziert, und das Ende des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns in der Anziehungsrichtung und der angeschrägte Abschnitt des fixierten Kerns überlappen miteinander in einer Richtung, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns ist. Wenn die Erregerspule erregt ist, dann sind der angeschrägte Abschnitt des fixierten Kerns und der kreisförmige Abschnitt des fixierten Kerns innerhalb des Lochs des beweglichen Kerns platziert.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird eine innere periphere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns konstant in seinem Innendurchmesser beibehalten. Daher, wenn die Erregung blockiert ist, oder wenn die Erregung startet, kann ein Luftspalt weiter reduziert werden, als bei dem Fall, bei dem die innere periphere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns in der gleichen Art und Weise angeschrägt ist, wie die innere periphere Oberfläche des angeschrägten röhrenförmigen Abschnitts des beweglichen Kerns. Entsprechend kann die elektromagnetisch anziehende Kraft erhöht werden, wenn die Erregung startet.
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Die gegenüberliegenden Oberflächen des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns und des angeschrägten röhrenförmigen Abschnitts des beweglichen Kerns sind kontinuierlich ringförmig um die Mittenachsen des fixierten Kerns und des beweglichen Kerns, und die gegenüberliegenden Flächen der gegenüberliegenden Oberflächen können ausreichend vergrößert werden. Daher kann die elektromagnetisch anziehende Kraft erhöht werden, wenn der bewegliche Kern vollständig angezogen ist.
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Im Übrigen wirkt bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Relais eine Kraft (nachstehend als eine „Seitenkraft“ bezeichnet) in einer Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns immer auf den beweglichen Kern, und es ist wahrscheinlich, dass der bewegliche Kern geneigt bzw. verkantet wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem elektromagnetischen Relais gemäß der vorliegenden Offenbarung die Seitenkraft, welche auf den fixierten Kern wirkt, vermieden oder unterdrückt, um das Neigen des beweglichen Kerns zu beschränken, was seine Ursache darin hat, dass ein magnetischer Fluss kontinuierlich um die Mittenachsen des fixierten Kerns und des beweglichen Kerns herumläuft, und dies zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns als auch des kreisförmigen Abschnitts des fixierten Kerns und des Lochs des beweglichen Kerns.
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Bei dem elektromagnetischen Relais können anstoßende Teile bzw. Widerlager des fixierten Kerns und des beweglichen Kerns in linearen Kontakt oder in Punktkontakt miteinander geraten, wenn die Erregerspule erregt wird.
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Im Übrigen, wenn der fixierte Kern in Kontakt mit dem beweglichen Kern gerät, falls die Anziehungskraft (in anderen Worten, die Spitzenanziehungskraft) sehr stark ist, dann wird eine Kollisionsgeschwindigkeit des fixierten Kerns und des beweglichen Kerns höher, und ein Kollisionsgeräusch wird ebenso größer. Wenn die Spitzenanziehungskraft sehr groß bzw. übergroß wird, wird eine Rückkehrspannung niedriger, und der fixierte Kern und der bewegliche Kern können nicht auf deren Originalpositionen mittels einer gewünschten Widerspannung bzw. Rückkehrspannung zurückgeführt werden.
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Im Gegensatz dazu, da der fixierte Kern und der bewegliche Kern in linearen Kontakt oder in Punktkontakt miteinander gebracht werden, um die Spitzenanziehungskraft zu unterdrücken, kann das Kollisionsgeräusch reduziert werden, und der fixierte Kern und der bewegliche Kern können auf deren Originalpositionen mittels der gewünschten Rückkehrspannung zurückgeführt werden.
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Das elektromagnetische Relais kann weiter das Folgende aufweisen: einen Schaft, welcher mit dem beweglichen Kern gekoppelt ist; und ein Lagerelement, welches den Schaft gleitend lagert. Zumindest ein Teil des beweglichen Kerns wird in das Spulenmittenloch eingefügt, und der bewegliche Kern wird durch die Erregerspule gleitend gelagert.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da das Element, welches sich integral mit dem beweglichen Kern bewegt, an zwei Punkten gelagert bzw. gestützt ist, wird das Verkanten bzw. das Schrägliegen des beweglichen Kerns unterdrückt. Daher kann der Luftspalt zwischen dem angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns und dem angeschrägten Loch verringert werden, so dass die elektromagnetisch anziehende Kraft weiter erhöht werden kann. Außerdem kann eine Zuverlässigkeit des Kontakts zwischen dem beweglichen Kontakt und dem fixierten Kontakt verbessert werden.
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Bei dem elektromagnetischen Relais kann ein Loch des fixierten Kerns in dem fixierten Kern definiert sein, und ein Schaft kann mit dem beweglichen Kern gekoppelt sein. Zumindest ein Teil des Schafts wird in das Loch des fixierten Kerns eingefügt, und der Schaft wird gleitend durch den fixierten Kern gelagert.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da die Anzahl der in die Dimensionen des Luftspalts involvierten Komponenten geringer ist, kann eine Schwankung bzw. Veränderung des Luftspalts verringert werden.
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Figurenliste
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Es zeigt/es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht, welche ein elektromagnetisches Relais gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt; und
- 2 eine Querschnittsansicht, welche ein elektromagnetisches Relais gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend werden Ausführungsformen gemäß den Figuren beschrieben werden. Gleiche oder äquivalente Abschnitte aus den jeweiligen Ausführungsformen werden in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform wird beschrieben.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung wird ein Weg der Bewegung des beweglichen Kerns 16 beim Starten der Erregung einer Erregerspule 12 als eine „Anziehungsrichtung AA“ bezeichnet, und ein Weg der Bewegung des beweglichen Kerns 16 durch das Blockieren bzw. Unterbrechen der Erregung der Erregerspule 12 wird als eine „Nicht-Anziehungsrichtung BB“ bezeichnet. Die Anziehungsrichtung AA und die Nicht-Anziehungsrichtung BB werden gemeinsam als eine „Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns“ bezeichnet. Die Nicht-Anziehungsrichtung BB wird ebenso als eine „Anti-Anziehungsrichtung“ oder eine „Freigaberichtung“ bezeichnet, und bedeutet eine Richtung, die der Anziehungsrichtung AA in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns entgegengesetzt ist.
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So wie dies in 1 illustriert ist, ist eine Basis 11, welche aus einem Harz hergestellt ist, innerhalb eines Gehäuses 10, hergestellt aus Harz, angeordnet, und diese Basis 11 hält Komponenten. Die Basis 11 ist in dem Gehäuse 10 mittels eines Klebmittels oder einem Fitting, wie z.B. einer Klammer, fixiert.
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Die Erregerspule 12 mit einer zylindrischen Form, welche ein magnetisches Feld während der Erregung erzeugt, ist innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Die Erregerspule 12 beinhaltet eine Spule bzw. Rolle 121, hergestellt aus Harz, und ein Spulenteil 122, welches durch das Wickeln eines leitfähigen Drahts auf die Rolle 121 ausgebildet wird.
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Ein fixierter Kern 13, welcher aus einem magnetischen metallenen Material hergestellt ist, ist in einem Loch der Erregerspule 12 an einer radialen Mitte angeordnet (im Detail: in einem Loch an der radialen Mitte der Rolle 121). Der fixierte Kern 13 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet, und eine Mittenachse des fixierten Kerns 13 stimmt mit der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns überein.
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Der fixierte Kern 13 beinhaltet einen angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns 131, welcher in seinem Durchmesser in der Anziehungsrichtung AA von einem Ende (d.h., einem Ende, welches benachbart zu dem beweglichen Kern 16 ist) des fixierten Kerns 13 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB vergrößert, und ein erstes kreisförmiges Teil des fixierten Kerns 132, welches sich in der Anziehungsrichtung AA von einem Ende des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131 in der Anziehungsrichtung AA erstreckt, weist einen Außendurchmesser auf, welcher gleichmäßig ist. Das erste kreisförmige Teil des fixierten Kerns 132 entspricht einem kreisförmigen Abschnitt des fixierten Kerns.
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Der fixierte Kern 13 beinhaltet ein zweites kreisförmiges Teil des fixierten Kerns 133, das sich in der Anziehungsrichtung AA von einem Ende des ersten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 132 in der Anziehungsrichtung AA mit einem konstanten äußeren Durchmesser erstreckt, der größer ist, als derjenige des ersten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 132, und ein drittes kreisförmiges Teil des fixierten Kerns 134, welches sich in der Anziehungsrichtung AA von einem Ende des zweiten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 133 in der Anziehungsrichtung AA erstreckt, weist einen konstanten Außendurchmesser auf, welcher kleiner ist als derjenige des zweiten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 133.
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Der fixierte Kern 13 beinhaltet ein viertes kreisförmiges Teil des fixierten Kerns 135, welches sich in der Anziehungsrichtung AA von einem Ende des dritten kreisförmigen Teils 134 in der Anziehungsrichtung AA mit einem konstanten Außendurchmesser erstreckt, wobei dieser kleiner ist als derjenige des dritten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 134.
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Ferner weist ein Ende des fixierten Kerns 13 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB (d.h., eine Endoberfläche des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131) einen konkaven Abschnitt des fixierten Kerns 136 auf, welcher ein zylindrischer konkaver Raum ist, der bei der Mitte ausgebildet ist, und wobei dieses einen konvexen Abschnitt des fixierten Kerns 137 aufweist, welcher ringförmig und kontinuierlich um den konkaven Abschnitt des fixierten Kerns 136 hervorsteht.
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Eine äußere periphere Seite der Erregerspule 12 und ein Ende der Erregerspule 12 in einer Axialrichtung (d.h., ein Ende der Erregerspule 12 in der Anziehungsrichtung AA) werden mit einem ersten Joch 14 abgedeckt, welches durch das Biegen einer Platte in eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt erhalten wird, wobei die Platte aus einem magnetischen metallischen Material hergestellt ist.
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Das andere Ende der Erregerspule 12 in der Axialrichtung (das heißt, ein Ende der Erregerspule 12 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB) ist mit einem zweiten Joch 15 mit einer Platte in einer rechteckförmigen Form abgedeckt, wobei diese aus einem magnetischen metallischen Material hergestellt ist. Ein Jochloch 151 ist in dem zweiten Joch 15 definiert, und penetriert bzw. tritt durch eine Mitte des zweiten Jochs 15 hindurch. Eine Oberfläche des Jochlochs 151 des zweiten Jochs 15 ist derart angeschrägt, dass sich dieses in seinem Durchmesser in der Nicht-Anziehungsrichtung BB vergrößert.
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Ein Ende des vierten kreisförmigen Teils des fixierten Kerns 135 des fixierten Kerns 13 ist versenkt bzw. verquetscht, um den fixierten Kern 13 mit dem ersten Joch 14 zu koppeln. Das erste Joch 14 und das zweite Joch 15 werden miteinander durch eine Quetschverbindung gekoppelt. Ferner wird das erste Joch 14 mit der Basis 11 durch eine Presspassung gekoppelt.
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Der bewegliche Kern 16, welcher aus einem magnetischen metallischen Material hergestellt ist, ist an einer Position angeordnet, die dem fixierten Kern 13 und dem zweiten Joch 15 gegenüberliegt bzw. gegenübersteht. Der bewegliche Kern 16 ist im Wesentlichen zylindrisch, und eine Mittenachse des beweglichen Kerns 16 stimmt mit der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns überein. Der fixierte Kern 13, das erste Joch 14, das zweite Joch 15 und der bewegliche Kern 16 bilden einen magnetischen Kreis mit einem magnetischen Fluss, der durch die Erregerspule 12 induziert wird.
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Der bewegliche Kern 16 beinhaltet einen zylindrischen beweglichen röhrenförmigen Abschnitt des Kerns 161 mit einem konstanten Außendurchmesser, ein bewegliches Flanschteil des Kerns 162, und ein bewegliches Mittenplattenteil des Kerns 163, welcher an der Innenseite des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 161 und des Flanschteils des beweglichen Teils 162 platziert ist. Der bewegliche Flanschteil des Kerns 162 weist eine Form einer Tellerfeder auf, wobei die inneren und äußeren peripheren Oberflächen jeweils in ihrem Durchmesser in der Nicht-Anziehungsrichtung BB vergrößert sind, und dieses ist benachbart zu dem röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns 161 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB platziert.
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Der röhrenförmige Abschnitt des beweglichen Kerns 161 ist in dem Jochloch 151 angeordnet, und dieser ist gleitend bzw. gleitfähig in dem Loch der Erregerspule 12 an dessen radialer Mitte gelagert.
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Ein Loch des beweglichen Kerns 164, welches ein Raum ist, in welchen der angeschrägte Abschnitt des fixierten Kerns 131 und das erste kreisförmige Teil des fixierten Kerns 132 eintreten können, ist im Inneren des röhrenförmigen Abschnitts des beweglichen Kerns 161 ausgebildet.
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Der röhrenförmige Abschnitt des beweglichen Kerns 161 beinhaltet einen zylindrischen Abschnitt des beweglichen Kerns 165 mit einem konstanten Innendurchmesser, wobei sich dieser in der Nicht-Anziehungsrichtung BB von einem Ende (das heißt, einem Ende, welches benachbart zu dem fixierten Kern 13 angeordnet ist) des beweglichen Kerns 16 in der Anziehungsrichtung AA erstreckt, und dieser beinhaltet einen angeschrägten röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns 166, dessen innere periphere Oberfläche in ihrem Durchmesser in der Nicht-Anziehungsrichtung BB von einem Ende des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 165 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB verkleinert wird.
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Das Flanschteil des beweglichen Kerns 162 liegt einer Oberfläche des zweiten Jochs 15 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB und einer angeschrägten Oberfläche des zweiten Jochs 15, welche das Jochloch 151 definiert, gegenüber.
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Das Mittenplattenteil des beweglichen Kerns 163 liegt einem Ende des fixierten Kerns 13 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB gegenüber (das heißt, einer Endoberfläche des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131).
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Eine Rückstellfeder 17, welche den beweglichen Kern 16 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB drückt, ist zwischen der Erregerspule 12 und dem beweglichen Kern 16 angeordnet. Mit der Erregung der Erregerspule 12 wird der bewegliche Kern 16 in Richtung des fixierten Kerns 13 gegen die Rückstellfeder 17 aufgrund der elektromagnetisch anziehenden Kraft angezogen (das heißt, es bewegt sich in der Anziehungsrichtung AA).
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Der bewegliche Kern 16 ist mit einem Schaft 18 gekoppelt, welcher aus Metall hergestellt ist. Der Schaft 18 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet, und eine Mittenachse des Schafts 18 fällt mit der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns zusammen. Der Schaft 18 beinhaltet einen ersten zylindrischen Abschnitt des Schafts 181, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt des Schafts 182, welcher benachbart zu dem ersten zylindrischen Abschnitt des Schafts 181 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB platziert ist. Der zweite zylindrische Abschnitt 182 des Schafts weist einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als derjenige des ersten zylindrischen Abschnitts des Schafts 181.
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Ein Ende des ersten zylindrischen Abschnitts des Schafts 181 in der Anziehungsrichtung AA wird in ein Loch eingefügt, welches in einer radialen Mitte des Mittenplattenteils des beweglichen Kerns 163 definiert ist, und ein Ende des ersten zylindrischen Abschnitts des Schafts 181 ist derart verquetscht, dass dieses den beweglichen Kern 16 mit dem Schaft 18 koppelt. Der bewegliche Kern 16 und der Schaft 18 können als ein einzelnes Teil einstückig und integral ausgebildet bzw. hergestellt sein.
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Der Schaft 18 tritt durch ein Loch hindurch, welches an der radialen Mitte der Basis 11 definiert ist. Ein Abschnitt des Schafts 18, welcher von der Basis 11 hervorsteht (das heißt, der zweite zylindrische Abschnitt des Schafts 182), ist mit einem ersten Sprengring 19 montiert, und gleitend bzw. gleitfähig mit einem beweglichen Kontakt 20 befestigt, der aus einer leitfähigen Metallplatte ausgebildet ist.
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Ein zweiter Sprengring 21 ist an einem Zwischenteil des zweiten zylindrischen Abschnitts des Schafts 182 fixiert. Eine Kontaktdruckfeder 22 ist zwischen dem zweiten Sprengring 21 und dem beweglichen Kontakt 20 angeordnet. Die Kontaktdruckfeder 22 drückt den beweglichen Kontakt 20 in die Anziehungsrichtung AA (das heißt, in Richtung des ersten Sprengrings 19). Der bewegliche Kontakt 20 weist zwei oder mehrere konvexe Kontaktpunkte auf. Die Kontaktpunkte können durch die Kontakte eines anderen Elements ersetzt werden.
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Ein erster fixierter Kontakt 24, welcher aus einer leitfähigen Metallplatte ausgebildet ist, weist eine oder mehrere konvexe Kontakte auf, und ein zweiter fixierter Kontakt 26, welcher aus einer leitfähigen Metallplatte ausgebildet ist, weist eine oder mehrere konvexe Kontakte auf. Die Kontaktpunkte können durch Kontakte eines anderen Elements ersetzt werden.
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Der erste fixierte Kontakt 24 und der zweite fixierte Kontakt 26 sind an der Basis 11 fixiert, und die Anzahl der Kontakte des ersten fixierten Kontakts 24 und des zweiten fixierten Kontakts 26 sind identisch zu der Anzahl der Kontakte des beweglichen Kontakts 20. Die Kontakte des ersten fixierten Kontakts 24 und des zweiten fixierten Kontakts 26 sind derart platziert, dass diese den jeweiligen Kontakten des beweglichen Kontakts 22 gegenüberliegen.
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Der bewegliche Kontakt 20 bewegt sich derart, dass dieser dem beweglichen Kern 16 folgt. Im Ergebnis kontaktieren oder trennen sich die Kontakte des beweglichen Kontakts 20 mit oder von den Kontakten des ersten fixierten Kontakts 24 und des zweiten fixierten Kontakts 26. Auf diese Weise ist der erste fixierte Kontakt 24 elektrisch von dem zweiten fixierten Kontakt 26 getrennt oder mit diesem verbunden.
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Ein Lagerelement, welches aus einer Metallplatte ausgebildet ist, ist an der Basis 11 fixiert. Der zweite zylindrische Abschnitt des Schafts 182 ist gleitfähig in ein Durchgangsloch eingefügt, welches in dem Lagerelement 28 definiert ist.
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Nachstehend wird der Betrieb des elektromagnetischen Relais entsprechend dieser Ausführungsform beschrieben werden.
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Zuerst, wenn die Erregung der Erregerspule 12 unterbrochen ist, werden der bewegliche Kern 16, der Schaft 18, und der bewegliche Kontakt 20 durch die Rückstellfeder 17 in die Nicht-Anziehungsrichtung BB angetrieben. Im Ergebnis, so wie dies in 1 dargestellt ist, sind die Kontaktpunkte des beweglichen Kontakts 20 von den Kontaktpunkten des ersten fixierten Kontakts 24 und des zweiten fixierten Kontakts 26 getrennt, und der erste fixierte Kontakt 24 und der zweite fixierte Kontakt 26 sind elektrisch zueinander unterbrochen.
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Bei einem Zustand, bei dem die Erregung der Erregerspule 12 unterbrochen ist, ist ein Teil des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131 innerhalb des Lochs des beweglichen Kerns platziert, und das Endteil des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 165 in der Anziehungsrichtung AA überlappt mit dem angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns 131 in einer Richtung, die zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns senkrecht steht.
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Auf der anderen Seite, wenn die Erregerspule 12 erregt ist, wird der bewegliche Kern 16 in Richtung des fixierten Kerns 13 gegen die Rückstellfeder 17 aufgrund der elektromagnetisch anziehenden Kraft angezogen, und der Schaft 18 und der bewegliche Kontakt 20 folgen dem beweglichen Kern 16, welcher sich in die Anziehungsrichtung AA bewegt. Im Ergebnis schlagen die Kontaktpunkte des beweglichen Kontakts 20 gegen die Kontaktpunkte des ersten fixierten Kontakts 24 und des zweiten fixierten Kontakts 26 an, und der erste fixierte Kontakt 24 und der zweite fixierte Kontakt 26 sind elektrisch miteinander verbunden.
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Wenn die Erregerspule 12 erregt ist, bewegt sich der bewegliche Kern 16 auf eine Position, bei der das Mittenplattenteil des beweglichen Kerns 163 gegen den konvexen Abschnitt des fixierten Kerns 137 anschlägt. Bei einem Zustand, bei dem das Mittenplattenteil des beweglichen Kerns 163 gegen den konvexen Abschnitt des fixierten Kerns 137 anschlägt, sind der angeschrägte Abschnitt des fixierten Kerns 131 und das erste kreisförmige Teil des fixierten Kerns 132 innerhalb des Lochs des beweglichen Kerns 164 platziert.
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Gemäß dieser Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt des Startens der Erregung der Erregerspule 12, so wie das der Fall ist, bei dem die Erregung der Erregerspule 12 unterbrochen ist, überlappt das Endteil des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 165 in der Anziehungsrichtung AA mit dem angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns 131 in der Richtung, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns ist. Da eine innere periphere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 165 einen konstanten Innendurchmesser aufweist, kann der Luftspalt bei dem Zeitpunkt des Startens der Erregung reduziert werden, und die elektromagnetische Anziehungskraft bei dem Zeitpunkt des Startens der Erregung kann erhöht werden, und dies im Vergleich zu einem Fall, bei welchem die innere periphere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts des beweglichen Kerns 165 angeschrägt ist, so wie die innere periphere Oberfläche des angeschrägten röhrenförmigen Abschnitts des beweglichen Kerns 166 (d. h., bei einem Fall, bei welchem die gesamte innere periphere Oberfläche des Lochs des beweglichen Kerns 164 angeschrägt ist).
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Wenn sich der bewegliche Kern 16 in die Anziehungsrichtung AA aufgrund der Erregung der Erregerspule 12 bewegt, tritt ein magnetischer Fluss bei allen Positionen um die Mittenachsen des fixierten Kerns 13 und des beweglichen Kerns 16 zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131 und ebenso bei dem ersten kreisförmigen Teil des fixierten Kerns 132 und dem röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns 161 aus. Daher kann eine Seitenkraft, welche auf dem beweglichen Kern 16 wirkt, vermieden oder unterdrückt werden, und dies solchermaßen, dass das Verkanten bzw. Neigen des beweglichen Kerns 16 unterdrückt wird.
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Da die gegenüberliegenden Oberflächen des angeschrägten Abschnitts des fixierten Kerns 131 und auch das erste kreisförmige Teil des fixierten Kerns 132 und der röhrenförmige Abschnitt 161 des beweglichen Kerns ringförmig und kontinuierlich um die Mittenachse des fixierten Kerns 13 und des beweglichen Kerns 16 angeordnet sind, kann eine gegenüberliegende Fläche des gegenüberliegenden Oberflächen ausreichend erhöht werden. Daher kann die elektromagnetisch anziehende Kraft während der Anziehung oder bei dem Zeitpunkt des Vervollständigens der Anziehung erhöht werden.
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Wenn die Erregerspule 12 erregt ist, da das Mittenplattenteil des beweglichen Kerns 163 gegen den ringförmigen konvexen Abschnitt des fixierten Kerns 137 anschlägt, in anderen Worten, da der fixierte Kern 13 und der bewegliche Kern 16 in linearen Kontakt miteinander geraten, wird eine Spitzenanziehungskraft unterdrückt. Daher kann ein Kollisionsgeräusch zwischen dem fixierten Kern 13 und dem beweglichen Kern 16 reduziert werden, und der fixierte Kern 13 und der bewegliche Kern 16 können auf deren Originalpositionen mittels einer gewünschten Rückführspannung zurückgestellt werden.
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Ferner ist der röhrenförmige Abschnitt des beweglichen Kerns 161 gleitend durch die Erregerspule 12 gelagert, und der zweite zylindrische Abschnitt des Schafts 182 ist gleitend durch das Lagerelement 28 gelagert. In anderen Worten, da das Element, welches sich integral mit dem beweglichen Kern 16 bewegt, an den zwei Punkten gelagert bzw. geführt ist, kann das Verkanten des beweglichen Kerns 16 unterdrückt werden. Daher kann der Luftspalt zwischen dem angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns 131 sowie dem ersten kreisförmigen Teil des fixierten Kerns 132 und dem röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns 161 verkleinert werden, und dies solchermaßen, dass die elektromagnetische anziehende Kraft weiter erhöht werden kann. Eine Kontaktzuverlässigkeit zwischen dem beweglichen Kontakt 20 und dem ersten Kontakt 24 sowie dem zweiten fixierten Kontakt 26 kann verbessert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben werden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Reduzierung einer Variation bzw. Schwankung eines Luftspalts, und nachstehend werden nur Teile beschrieben werden, die zu denjenigen der ersten Ausführungsform unterschiedlich sind.
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Bei dieser Ausführungsform sind der zweite Sprengring 21 und das Lagerelement 28 der ersten Ausführungsform weggelassen worden bzw. eliminiert.
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So wie das in 2 dargestellt ist, ist ein fixiertes Kernloch 38, welches sich in einer Axialrichtung eines fixierten Kerns 13 erstreckt, an einer radialen Mitte des fixierten Kerns 13 definiert, und der fixierte Kern 13 ist im Wesentlichen in einer zylindrischen Form ausgebildet.
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Bei einem beweglichen Kern 16 ist eine Oberfläche des Flanschteils des beweglichen Kerns 162 in einer Nicht-Anziehungsrichtung BB flach hergestellt.
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Ein Schaft 18 beinhaltet einen dritten zylindrischen Abschnitt des Schafts 163, welcher sich von einer Kopplungsposition mit dem beweglichen Kern 16 in einer Anziehungsrichtung A erstreckt, und dieser beinhaltet einen vierten zylindrischen Abschnitt des Schafts 184, welcher sich von der Kopplungsposition mit dem beweglichen Kern 16 in der Nicht-Anziehungsrichtung BB erstreckt.
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Der dritte zylindrische Abschnitt des Schafts 183 ist in das fixierte Kernloch 138 solchermaßen eingefügt, dass der Schaft 18 gleitend durch den fixierten Kern 13 gelagert wird. Bei dieser Ausführungsform ist der bewegliche Kern 16 nicht durch eine Erregerspule 12 gelagert.
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Ein Isolator 29 ist an einem Ende des vierten zylindrischen Abschnitts 184 des Schafts installiert, und ein Ende des Isolators 29 schlägt gegen einen beweglichen Kontakt 20 an.
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Ein Führungsteil 111, welches den beweglichen Kontakt 20 führt, ist integral mit einer Basis 11 ausgebildet. Im Detail ist das Führungsteil 111 an einer nächstliegenden Seite und einer Tiefenseite relativ zu einer Papieroberfläche des 2 angeordnet, und dieses beschränkt einen Bewegungsbereich des beweglichen Kontakts 20 in einer senkrechten Richtung und einer Rechts-zu-Links-Richtung der Papieroberfläche der 2.
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Währenddessen, wenn der bewegliche Kern 16 in Bezug auf den fixierten Kern 13 geneigt ist, wird ein Luftspalt G zwischen einem angeschrägten Abschnitt des fixierten Kerns 131 und einem angeschrägten röhrenförmigen Abschnitt des beweglichen Kerns 166 in Abhängigkeit zu der Position in der Umfangsrichtung verändert bzw. variiert. Die Variation bei dem Luftspalt G in Abhängigkeit zu der Position in der Umfangsrichtung wird größer, so wie die Neigung bzw. das Schrägliegen des beweglichen Kerns 16 relativ zu dem fixierten Kern 13 größer ist.
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Bei der ersten Ausführungsform sind die Basis 11, der fixierte Kern 13, das erste Joch 14, der bewegliche Kern 16, der Schaft 18, das Lagerelement 28 und die Rolle 121 an dem Verkanten bzw. Neigen des beweglichen Kerns 16 relativ zu dem fixierten Kern 13 beteiligt, und diese sind deshalb ebenso in der Schwankung bzw. Variation des Luftspalts G in Abhängigkeit zu der Position in der Umfangsrichtung involviert. Im Detail sind eine Präzision bei der Größe und der Form bei jeder Komponente und eine Präzision beim Zusammenbau der jeweiligen Komponenten beim Verkanten des beweglichen Kerns 16 relativ zu dem fixierten Kern 13 beteiligt.
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Auf der anderen Seite sind bei der zweiten Ausführungsform nur der fixierte Kern 13, der bewegliche Kern 16 und der Schaft 18 an dem Anschrägen bzw. Verkanten des beweglichen Kerns 16 relativ zu dem fixierten Kern 13 beteiligt.
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So wie dies vorstehend beschrieben wurde, da bei der zweiten Ausführungsform die Anzahl der am Verkanten des beweglichen Kerns 16 relativ zu dem fixierten Kern 13 beteiligten Komponenten gering ist, kann die Variation des Luftspalts G in Abhängigkeit zu der Position in der Umfangsrichtung reduziert werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Bei den vorstehend aufgeführten jeweiligen Ausführungsformen wird der ringförmige konvexe Abschnitt 137 des fixierten Kerns ausgebildet, und der fixierte Kern 13 gerät in linearen Kontakt mit dem beweglichen Kontakt 16, wenn die Erregerspule 12 erregt ist. Alternativ kann der konvexe Abschnitt des fixierten Kerns 137 durch eine Mehrzahl von Vorsprüngen konfiguriert werden, die entlang der Umfangsrichtung solchermaßen angeordnet sind, dass der fixierte Kern 13 in Punktkontakt mit dem beweglichen Kern 16 kommen kann, wenn die Erregerspule 12 erregt wird.
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Es sollte geschätzt werden, dass die vorstehende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, und diese können in geeigneter Weise innerhalb des Schutzumfangs der beiliegenden Ansprüche verändert werden.
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Bei den jeweilig vorstehend aufgeführten Ausführungsformen ist es selbstverständlich, dass die Elemente der Ausführungsformen nicht notwendigerweise wesentlich sind, solange dies nicht explizit angegeben ist.
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Bei einem Fall, bei dem mittels nummerischer Werte ein Bezug zu Komponenten der jeweiligen Ausführungsformen geschaffen wurde, wie z. B. die Zahl, die Werte, die Beträge, oder die Bereiche, sind die Komponenten nicht auf diese nummerischen Werte beschränkt, solange dies nicht als wesentlich angegeben ist, oder solange dies nicht offensichtlich wesentlich für das Prinzip ist.
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Ebenso, bei einem Fall, bei dem eine Referenzierung auf die Komponenten der jeweiligen Ausführungsformen in Form von Formen oder Positionsbezügen getätigt worden ist, sind die Komponenten nicht auf diese Formen und Positionsbeziehungen beschränkt, solange dies nicht explizit spezifiziert oder auf diese speziellen Formen und Positionsbeziehungen durch das Prinzip beschränkt ist.
