Контактное переключающее устройство и электромагнитное реле
В контактном переключающем устройстве или электромагнитном реле с контактным переключающим устройством подвижный контакт размыкается и замыкается относительно неподвижного контакта, расположенного в противоположном положении, посредством приведения в действие подвижного контактного элемента, содержащего подвижный контакт. Контактное переключающее устройство включает в себя направляющий элемент, который расположен в боковой области подвижного контактного элемента для управления воздушным потоком в рабочем диапазоне подвижного контактного элемента, что предотвращает прилипание тонких частиц к поверхности контакта, в связи с чем сопротивление контакта не увеличивается. Технический результат - создание компактного контактного переключающего устройства, имеющего высокую надежность контакта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 18 ил.
Изобретение относится к контактному переключающему устройству и электромагнитному реле, содержащему контактное переключающее устройство.
В основном, хорошо известно электромагнитное реле, в котором обмотка возбуждения, расположенная вокруг неподвижного стального сердечника, возбуждается или размагничивается для притягивания якоря к неподвижному стальному сердечнику или отделения от него, причем подвижный контактный элемент, прикрепленный к якорю, приводится в действие для замыкания или размыкания подвижного контакта, расположенного в подвижном контактном элементе, относительно неподвижного контакта, расположенного в противоположном положении (например, см. публикацию японской полезной модели № 3-88246).
В электромагнитном реле при формировании элементов, таких как якорь и обмотка возбуждения, образуются грат и заусенцы, или микроскопические кусочки прилипают к элементам, и грат, заусенцы и микроскопические кусочки остаются в виде подвижных тонких частиц (диаметр которых составляет около 20 мкм). Когда тонкая частица прилипает к поверхности контакта, сопротивление контакта может увеличиваться или может возникнуть повреждение непрерывного электрического контакта в некоторых случаях. Следовательно, после удаления грата и заусенцев с каждого элемента или очистки элемента также выполняется дополнительная очистка после сборки для предотвращения образования тонкой частицы, таким образом, повышая надежность контакта.
Однако образование тонкой частицы не может быть полностью предотвращено посредством очистки. Следовательно, когда контакт размыкается из замкнутого состояния, воздух проходит между контактами из окружающей среды и, возможно, летающая тонкая частица прилипает к поверхности контакта. Когда тонкая частица прилипает к поверхности контакта, иногда возникает вышеописанная проблема.
Также предложен способ увеличения количества полюсов контакта (контакт переключается с использованием множества полюсов) для повышения надежности контакта. Однако, к сожалению, занятое пространство контактного переключающего механизма увеличено, таким образом, вызывая увеличение устройства.
Целью настоящего изобретения является создание компактного контактного переключающего устройства, имеющего высокую надежность контакта, и электромагнитного реле, содержащего контактное переключающее устройство.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения создано контактное переключающее устройство, в котором подвижный контакт размыкается и замыкается относительно неподвижного контакта, расположенного в противоположном положении, посредством приведения в действие подвижного контактного элемента, содержащего подвижный контакт, и контактное переключающее устройство включает в себя направляющий элемент, который расположен в боковой области относительно рабочего диапазона подвижного контактного элемента, для управления воздушным потоком.
То есть, когда подвижный контактный элемент приведен в действие, воздушный поток создается в области, расположенной напротив контакта, и в окрестности этой области. Воздушный поток становится неуравновешенным под действием направляющего элемента относительно замкнутого положения контакта. В частности, когда направляющий элемент образован таким образом, что вся боковая область рабочего диапазона подвижного контактного элемента закрыта направляющим элементом, воздушный поток от направления боковой области может, по существу, управляться во время размыкания контакта. Следовательно, сосредоточение воздушного потока в разомкнутом положении контакта может быть эффективно предотвращено.
В соответствии с конфигурацией, даже если подвижный контактный элемент приведен в действие для размыкания контакта из замкнутого состояния, воздушный поток в области, расположенной напротив контакта, ориентирован по направлению к направляющему элементу под действием направляющего элемента. Следовательно, даже если воздух включает в себя тонкую частицу, так как тонкая частица перемещается вместе с воздушным потокам под действием направляющего элемента, тонкая частица не прилипает к центру поверхности контакта, который является положением неподвижного контакта и подвижного контакта. То есть сопротивление контакта не может увеличиваться, или не может возникать нарушение непрерывного электрического контакта. Следовательно, заданная надежность контакта может поддерживаться в контакте. Следовательно, не нужно увеличивать количество полюсов контакта, и может быть предотвращено увеличение устройства.
Предпочтительно, направляющий элемент образован таким образом, что линейное расстояние до рабочего положения подвижного контактного элемента становится равным 0,8 мм или меньше и линейное расстояние до стенки, расположенной напротив рабочего положения подвижного контактного элемента в пространстве, образованном между подвижным контактным элементом и противоположной стороной направляющего элемента, превышает 0,8 мм. В частности, расстояние, равное 0,4 мм, является оптимальным.
В соответствии с данной конфигурацией воздушный поток в области, расположенной напротив контакта, предпочтительно, ориентирован к направляющему элементу, и прилипание тонкой частицы в положении контакта в значительной степени или полностью предотвращено.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения создано электромагнитное реле, в котором подвижный контакт размыкается и замыкается относительно неподвижного контакта, так что подвижный стальной элемент поворачивается для приведения в движение подвижного контактного элемента посредством установления или блокирования электропроводности узла электромагнита, в котором обмотка намотана вокруг стального сердечника с катушкой, расположенной между ними, для возбуждения или размагничивания узла электромагнита, и электромагнитное реле включает в себя направляющий элемент, который расположен в, по меньшей мере, боковой области относительно рабочего диапазона подвижного контактного элемента.
Предпочтительно, направляющий элемент частично образован участком для закрепления вывода обмотки, образованным на защитном участке катушки.
В соответствии с конфигурацией направляющий элемент может быть образован только посредством незначительного изменения уже существующей конструкции участка для закрепления вывода обмотки без значительного изменения конструкции.
Предпочтительно, направляющий элемент образован таким образом, что линейное расстояние до рабочего положения подвижного контактного элемента становится равным 0,8 мм или меньше и линейное расстояние до стенки, расположенной напротив рабочего положения подвижного контактного элемента в пространстве, образованном между подвижным контактным элементом и противоположной стороной направляющего элемента, превышает 0,8 мм.
В соответствии с настоящим изобретением, так как направляющий элемент образован в боковой области относительно рабочего диапазона подвижного контактного элемента, воздушный поток в боковой области может регулироваться и воздушный поток не сосредотачивается в области контактного переключателя. Следовательно, даже если воздух включает в себя тонкую частицу, тонкая частица может быть надежно предотвращена от прилипания к поверхности контакта.
Далее изображение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором только корпус электромагнитного реле в соответствии с вариантом осуществления взят в качестве части;
фиг.2 - вид в перспективе с пространственным разделением элементов электромагнитного реле данного варианта осуществления;
фиг.3A - увеличенный вид в перспективе основания на фиг.2, и фиг.3B - вид в перспективе, иллюстрирующий основание, если смотреть со стороны нижней поверхности;
фиг.4A - увеличенный вид в перспективе катушки на фиг.2, и фиг.4B - вид в перспективе, иллюстрирующий основание, если смотреть с другого угла;
фиг.5 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле данного варианта осуществления;
фиг.6A - частичный вид сверху (частичный разрез) на фиг.5, и фиг.6B - вид, иллюстрирующий состояние, в котором подвижный контактный элемент приведен в действие, исходя из фиг.6A;
фиг.7 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий отличительный участок электромагнитного реле в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.13 - вид, иллюстрирующий воздушный поток в области контактного переключателя;
фиг.14 - кривая, иллюстрирующая результат моделирования воздушного потока в области контактного переключателя.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на чертежи. В дальнейшем, термины, обозначающее конкретное направление или положение (например, термины, включающие в себя «вверх», «вниз», «сторона» и «конец»), используются при необходимости. Термины используются для обеспечения понимания настоящего изобретения с помощью чертежей, и технический объем настоящего изобретения не ограничивается значениями терминов. Варианты осуществления описаны только в качестве примера, и следует понимать, что варианты осуществления не ограничивают настоящее изобретение, применения настоящего изобретения и использование настоящего изобретения.
1. Конфигурация
Фиг.1 и 2 изображают электромагнитное реле в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Электромагнитное реле примерно имеет конфигурацию, в которой узел 2 электромагнита, подвижный стальной элемент 3 и контактный переключающий механизм 4 закрыты корпусом 5, в то время как узел 2 электромагнита, подвижный стальной элемент 3 и контактный переключающий механизм 4 расположены на основании 1.
Как показано на фиг.3A, пластинчатое основание 1 образовано в, по существу, прямоугольной форме посредством формования синтетической смолы. Первый паз 6 и первое прямоугольное отверстие 7 выполнены на обеих сторонах на одном конце основания 1, и ножки 36b зажима 23 вставляются в первый паз 6 и первое прямоугольное отверстие 7. Первая выемка 8 образована на боковом участке первого прямоугольного отверстия 7. Второй паз 9 образован на боковом участке первой выемки 8. Часть катушки 21 (второй участок 34 для закрепления вывода) и второй вывод 33 обмотки располагаются во втором пазу 9. Вторая выемка 10 образована на центральном участке основания 1 для образования усадки при формовании или для удерживания материала. Направляющая канавка 11 и пара направляющих стенок 12 образованы на боковом участке второй выемки 10, и направляющие стенки 12 расположены напротив друг друга для размещения направляющей канавки 11 между ними. Второе прямоугольное отверстие 13 образовано на нижней поверхности направляющей канавки 11. Третья выемка 14, которая находится ниже второй выемки 10, образована на другой торцевой стороне основания 1, и третий паз 15, четвертый паз 16 и пятый паз 17 образованы на обоих боковых участках третьего паза 14. Третий паз 15 открыт вбок, и четвертый паз 16 и пятый паз 17 открыты вбок. Как показано на фиг.3B, ступенчатый участок 18 образован на нижней поверхности основания 1. Ступенчатый участок выступает за исключением периферийного участка, и опоры 19 образованы в трех точках на выступающем ступенчатом участке. Опора 19 образует заданный зазор с монтажной платой, когда электромагнитное реле установлено на монтажной плате (не показана).
В узле 2 электромагнита, как показано на фиг.2, обмотка 22 намотана вокруг стального сердечника 20 с катушкой 21, расположенной между ними, и зажим 23 выполнен как одно целое.
Стальной сердечник 20, выполненный из магнитного материала, образован в, по существу, цилиндрической форме, и притягивающий участок 24, наружный диаметр которого увеличен, образован на одном конце стального сердечника 20, а другой конец образует соединительный участок 25, который жестко запрессовывается в зажиме 23.
Катушка 21 образована посредством формования синтетической смолы. Как показано на фиг.4A, катушка 21 включает в себя цилиндрический участок 26, первый защитный участок 27 и второй защитный участок. Стальной сердечник 20 вставляется в цилиндрический участок 26, и обмотка 22 (не показана) наматывается вокруг цилиндрического участка 26. Первый защитный участок 27 и второй защитный участок 28 образованы на обоих концах цилиндрического участка 26, соответственно. Участок 30 для закрепления первого вывода, который используется для закрепления первого вывода 29 обмотки, и выступ 31 образованы на обеих боковых сторонах первого защитного участка 27, соответственно. На участке 30 для закрепления первого вывода участок внутренней поверхности (небольшой участок на боковой стороне выступа 31) расширен, и направляющая поверхность 32 образована для расположения на, по меньшей мере, боковом участке диапазона перемещения подвижного контактного элемента 38 (не показан). Вертикально удлиненная прорезь 30a и участок 30b выхода образованы на участке 30 для закрепления первого вывода. Прорезь 30a открыта вбок. Прорезь 30a и участок 30b выхода образованы непрерывно, и участок выхода открыт на стороне цилиндрического участка 26. Первый вывод 29 обмотки запрессовывается в прорези 30a с боковой стороны. Выступ 31 образован для захвата рукой робота (не показана) при сборке узла 2 электромагнита на основании 1. Как показано на фиг.4B, участок 34 для закрепления второго вывода, который используется для закрепления второго вывода 33 обмотки, и направляющий выступ 35 образованы на втором защитном участке 28. Подобно участку 30 для закрепления первого вывода, прорезь 34a и участок 34b выхода образованы на участке 34 для закрепления второго вывода. Второй вывод 33 обмотки запрессовывается в прорези 34a. Первый вывод 29 обмотки и второй вывод 33 обмотки имеют подобные конфигурации. Как показано на фиг.2, скрученный участок 33a и скрученный участок 29a образованы на верхних сторонах первого вывода 29 обмотки и второго вывода 33 обмотки, соответственно. Скрученный участок 33a согнут вбок, и скрученный участок 33a сгибается после скручивания одного конца обмотки 22 на скрученном участке 33a, в результате чего скрученный участок 33a располагается на участке 34b выхода. Скрученный участок 29a согнут вбок, и скрученный участок 29a сгибается после сгиба одного конца обмотки 22 на скрученном участке 29a, в результате чего скрученный участок 29a располагается на участке 30b выхода. При сборке узла 2 электромагнита на основании 1 направляющий выступ 35 прилегает к верхней поверхности основания 1 для расположения узла 2 электромагнита на основании 1.
Обмотка 22 наматывается вокруг цилиндрического участка 26 катушки 21, один конец обмотки 22 скручивается на первом выводе 29 обмотки, и другой конец скручивается на втором выводе 33 обмотки.
Как показано на фиг.2, в зажиме 23 пластина, выполненная из магнитного материала, согнута в, по существу, L-образную форму для образования первого плоского участка 36 пластины и второго плоского участка 37 пластины. Отверстие 36a под заданную посадку образовано на центральном участке первого плоского участка 36 пластины для закрепления соединительного участка 25 стального сердечника 20 в отверстии 36 под заданную посадку. Две ножки 36b образованы на переднем конце первого плоского участка 36 пластины. Ножки 36b закрепляют зажим 23 на основании 1, и ножки 36b выполняют функцию вывода, через который питание подается на подвижный контактный элемент 38. Выступы 37a образованы в двух точках в направлении ширины на верхней поверхности второго плоского участка 37 пластины, и выступы 37a используются для штамповки подвижного контактного элемента 38 (показан ниже).
Как показано на фиг.2, подвижный стальной элемент 3 образован из пластины, выполненной из магнитного материала, и защелкивающиеся упоры 3a образованы на обеих сторонах на верхнем конце подвижного стального элемента 3. Выступы 3b образованы в двух точках в направлении ширины на одной из поверхностей подвижного стального элемента 3 (поверхности на противоположной стороне относительно опорной стороны на зажиме 23), и выступы 3b вставляются и запрессовываются в сквозных отверстиях 42a подвижного контактного элемента 38.
Как показано на фиг.2, контактный переключающий механизм 4 включает в себя подвижный контактный элемент 38, неподвижный контакт 39 и промежуточный контакт 40.
В подвижном контактном элементе 38 проводящая металлическая пластина (такая как пластинчатая пружина), имеющая упругость, согнута в, по существу, L-образную форму для образования первого плоского участка 41 и второго плоского участка 42. Первый плоский участок 41 образован в, по существу, T-образной форме, первые сквозные отверстия 41a образованы на обеих сторонах на переднем конце первого плоского участка 41, и второе сквозное отверстие 41b образовано между первыми сквозными отверстиями 41a. Выступ 37a зажима 23 вставляется и запрессовывается в первом сквозном отверстии 41a. Второе сквозное отверстие 41b используется для того, чтобы рука робота или что-либо подобное (не показано) удерживала подвижный контактный элемент 38, когда подвижный контактный элемент 38 собирается на зажиме 23. На первом плоском участке 42 сквозные отверстия 42a образованы на обеих сторонах в двух точках первого плоского участка 41 для жесткой запрессовки выступа 3b подвижного стального элемента 3, и отверстие 42b образовано на центральном участке. Ширина сужена на передней торцевой стороне второго плоского участка 42, второй плоский участок 42 согнут вдоль нижнего конца подвижного стального элемента 3, и подвижный контакт 44 жестко запрессовывается в подвижный контактный участок 43 на переднем конце второго плоского участка 42.
В неподвижном контакте 39 проводящая металлическая пластина согнута в, по существу, L-образную форму. Неподвижный контакт 46 запрессовывается в неподвижный контактный участок 45 на одном конце неподвижного контакта 39, и пара контактных участков 47 образована на другом конце. Контактные участки 47 проходят вниз с заданным зазором. Причина, что образована пара контактов, связана со случаем, когда подается большой ток.
В промежуточном контакте 40 участок 48 для вмещения контакта выступает от центрального участка металлической пластины, первая ножка 49 и вторая ножка 50 проходят вниз. Первая ножка 49 запрессовывается в третьем пазу 15 основания 1, в то время как вторая ножка 50 запрессовывается в четвертом пазу 16, таким образом, закрепляя промежуточный контакт 40 на основании 1.
Корпус 5 выполнен в форме ящика, нижняя поверхность которого открыта посредством формования синтетической смолы. Корпус 5 устанавливается на наружной периферийной поверхности основания 1, на котором установлены элементы. В установленном состоянии утопленный участок образован за счет выемки, которая образована на периферийном участке посредством образования ступенчатого участка 18 на нижней поверхности основания 1 и открывающейся кромки нижнего конца основания 1. Герметик впрыскивается на утопленный участок для уплотнения зазора между контактами, выступающими от нижней поверхности основания 1.
2. Способ изготовления
Способ изготовления электромагнитного реле, имеющего вышеописанную конфигурацию, будет описан ниже.
Формируют узел электромагнита.
При формировании узла 2 электромагнита обмотку 22 наматывают вокруг цилиндрического участка 26 катушки 21. Стальной сердечник 20 вставляют в цилиндрический участок 26. Первый вывод 29 обмотки запрессовывают в участок 30 для закрепления первого вывода катушки 21, и второй вывод 33 обмотки запрессовывают в участок 34 для закрепления второго вывода. Один конец обмотки 22 скручивают на скрученном участке 29a первого вывода 29 обмотки, а другой конец обмотки 22 скручивают на скрученном участке 33a второго вывода 33 обмотки. Скрученные участки 29a и 33a выводов 29 и 33 обмотки сгибают и размещают на участках 30b и 34b выхода катушки 21, и скрученные участки 29a и 33a размещают вдоль наружной периферийной поверхности намотанной обмотки 22. Соединительный участок 25 стального сердечника 20 вставляют и запрессовывают в отверстии 36 под заданную посадку, образованном на первом плоском участке 36 пластины зажима 23.
Контактный участок 47 неподвижного контакта 39 запрессовывают во втором прямоугольном отверстии 13 основания 1, и контактный участок 47 направляется направляющей канавкой 11 и направляющей стенкой 12. Не только неподвижный контакт 39 запрессовывают во втором прямоугольном отверстии 13, но также неподвижный контакт 39 строго направляется направляющей канавкой 11 и направляющей стенкой 12. Следовательно, даже если неподвижный контакт 39 подвергается ударной нагрузке во время доставки изделия, отклонение положения не возникает в неподвижном контакте 39. Первую ножку 49 и вторую ножку 50 запрессовывают в четвертом пазу и пятом пазу 17 соответственно, и участок 48 для вмещения контакта промежуточного контакта 40 располагается напротив неподвижного контакта 46 неподвижного контакта 39 с заданным зазором.
Узел 2 электромагнита закрепляют на основании 1.
Во время закрепления узла 2 электромагнита ножки 36b запрессовывают в первом пазу 6 и первом прямоугольном отверстии 7, участок 34 для закрепления второго вывода катушки 21 располагается во втором пазу 9 основания 1, и участок 30 для закрепления первого вывода катушки 21 располагается в пятом пазу 17.
Выступ 3b подвижного стального элемента 3 вставляют и запрессовывают в сквозном отверстии 42a подвижного контактного элемента 38. Затем, защелкивающийся упор 3a подвижного стального элемента 3 защелкивают на переднем конце второго плоского участка 37 пластины зажима 23, таким образом, поддерживая с возможностью поворота подвижный стальной элемент 3. Выступы 37a зажима 23 вставляют и запрессовывают в сквозные отверстия 41a и 42a подвижного контактного элемента 38, в результате чего подвижный контактный элемент 38 закрепляют для соединения зажима 23 и подвижного стального элемента 3. При этом подвижный стальной элемент 3 отсоединяется от торцевой поверхности (притягивающей поверхности 24a) притягивающего участка 24 стального сердечника 20 под действием упругой силы, сообщаемой подвижным контактным элементом 38. При этом второй плоский участок 42 приводится в действие таким образом, что подвижный контактный элемент 38 примыкает к подвижному контакту 44 на подвижном контактном участке 43 промежуточного контакта 40 при помощи усилия пружины подвижного контактного элемента 38. Следовательно, подвижный стальной элемент 3 отделяется от притягивающей поверхности 24 стального сердечника 20. Направляющая поверхность 32, образованная на первом направляющем участке 27 катушки 21, расположена на одном из боковых участков (первом боковом участке 51, изображенном на фиг.6) подвижного контактного участка 43 подвижного контактного элемента 38. Кратчайшее расстояние между направляющей поверхностью 32 и подвижным контактным элементом 38 (расстояние между направляющей поверхностью 32 и поверхностью траектории движения на одной из боковых кромок подвижного контактного элемента 38) установлено равным 0,6 мм или меньше. Зазор, который превышает, по меньшей мере, кратчайшее расстояние до направляющей поверхности 32, образован на другом боковом участке подвижного контактного участка 43 подвижного контактного элемента 38 (втором боковом участке 52 на стороне, противоположной направляющей поверхности 32). Следовательно, поток воздуха, проходящего в противоположную область из окружающей среды, становится неуравновешенным при переключении контакта. То есть, когда контакт разомкнут, направляющая поверхность находится под давлением ниже атмосферного для создания воздушного потока от второго бокового участка 52 к первому боковому участку 51. С другой стороны, когда контакт замкнут, направляющая поверхность 32 блокирует воздушный поток для создания воздушного потока от первого бокового участка 51 ко второму боковому участку 52. В результате, даже если загрязняющее вещество (тонкодисперсная пыль или заусенец) содержится в воздухе, проходящем между контактами, воздух не собирается в центральной контактной противоположной области и вероятность того, что загрязняющее вещество прилипнет к поверхности контакта, в значительной степени уменьшена или исключена.
Рабочие состояния подвижного стального элемент 3 и подвижного контактного элемента 38 проверяют.
Подвижный стальной элемент 3 прижимают через отверстие, образованное на втором плоском участке 42 подвижного контактного элемента 38 с использованием зажимного приспособления (не показано), и подвижный стальной элемент 3 упирается в притягивающую поверхность стального сердечника 20. При этом определяют, создана ли электрическая проводимость между подвижным контактным элементом 38 и неподвижным контактом 39, то есть замкнут ли правильно контакт.
Основание 1 закрывают корпусом 5. Выемка, образованная между открывающейся кромкой корпуса 5 и ступенчатым участком 18 основания 1, заполняется герметиком, и зазоры между каждым контактом и основанием, каждым контактом и корпусом 5 и корпусом 5 и основанием 1 уплотнены для завершения электромагнитного реле.
3. Работа
Работа электромагнитного реле, имеющего вышеописанную конфигурацию, будет описана ниже.
В то время как узел 2 электромагнита размагничен перед прохождением тока через обмотку 22, подвижный стальной элемент 3 примыкает к подвижному контакту 44 на участке 48 для вмещения контакта промежуточного контакта 40 под действием усилия пружины подвижного контактного элемента 38. Следовательно, подвижный контакт 44 располагается напротив неподвижного контакта 46 с заданным зазором.
При прохождении тока через обмотку 22 для возбуждения узла 2 электромагнита, подвижный стальной элемент 3 притягивается к притягивающему участку 24 стального сердечника 20. Подвижный контактный элемент 38 приводится в движение вместе с подвижным стальным элементом 3, и подвижный контакт 44 входит в контакт с неподвижным контактом 46.
При прерывании прохождения тока через обмотку 22 для размагничивания узла 2 электромагнита сила притяжения притягивающего участка 24 стального сердечника 20 перестает действовать, и подвижный контактный элемент 38 возвращается из положения, изображенного на фиг.6A, в исходное положение, изображенное на фиг.6B, под действие усилия пружины, сообщаемого подвижным контактным элементом 38. При этом противоположная область контакта находится под давлением ниже атмосферного, и воздух проходит в противоположной области контакта из окружающей среды. Однако направляющая поверхность 32 расположена около боковой стороны подвижного контактного элемента 38. Следовательно, при размыкании контакта воздушный поток, который может всасываться, не может образовываться на стороне первого бокового участка 51 (направляющей поверхности 32), и создается давление ниже атмосферного. Следовательно, как показано на фиг.6B, воздух, в основном, проходит от стороны второго бокового участка 52, и воздушный поток не сосредотачивается в противоположной области контакта (воздушный поток сосредотачивается в положении, обозначенном “X” на фиг.6B). То есть, даже если тонкая частица плавает в воздухе, вероятность того, что тонкая частица останется в противоположной области контакта и прилипнет к поверхности контакта, становится очень низкой.
Фиг.13 и 14 иллюстрируют кривые, показывающие результаты моделирования воздушного потока в области контактного переключателя.
Фиг.13A иллюстрирует кривую, показывающую результат моделирования взаимосвязи между линейным расстоянием (кратчайшим расстоянием) от рабочего положения подвижного контактного элемента 38 до направляющей поверхности 32 и давлением воздуха (среднее статическое давление в нижней части контакта), когда подвижный контактный элемент 38 приведен в действие в области контактного переключателя. Как видно из кривой, при уменьшении линейного расстояния давление воздуха уменьшается на стороне, на которой направляющая поверхность 32 расположена на обоих боковых участках подвижного контактного элемента 38. В частности, давление воздуха уменьшено (давление ниже атмосферного) на стороне направляющей поверхности 32, когда линейное расстояние составляет около 0,8 мм, и давление воздуха значительно изменяется, когда линейное расстояние составляет 0,4 мм.
Фиг.13B иллюстрирует кривую, показывающую результат моделирования взаимосвязи между скоростью срабатывания (скорость переключения контакта) подвижного контактного элемента 38 и давлением воздуха, когда линейное расстояние составляет 0,4 мм. Как видно из кривой, при увеличении скорости срабатывания подвижного контактного элемента 38 степень уменьшения давления воздуха увеличивается по сравнению с известным уровнем техники (направляющая поверхность 32 не образована).
Фиг.14 изображает воздушный поток в области контактного переключателя на основании результата на фиг.13. То есть в известной конфигурации тонкая частица проходит к центру области переключения контактов. С другой стороны, в данном варианте осуществления направляющая поверхность 32 образована вдоль рабочего положения подвижного контактного элемента 38 для создания воздушного потока по направлению к стороне направляющей поверхности 32, в результате чего тонкая частица проходит для удаления от области переключения контактов.
4. Другие варианты осуществления изобретения
Настоящее изобретение не ограничивается конфигурацией данного варианта осуществления, и возможны различные изменения.
В данном варианте осуществления направляющий элемент образован частью катушки 21. В качестве альтернативы, например, направляющий элемент может быть образован другим элементом.
Фиг.7 показывает пример, в котором направляющий элемент образован частью неподвижного контакта 39.
В неподвижном контакте 39 передний конец участка 45 неподвижного контакта дополнительно согнут под прямым углом, и направляющий элемент 39a образован для прохождения к боковой области рабочего диапазона подвижного контактного элемента 38.
Фиг.8 показывает пример, в котором направляющий элемент образован частью основания 1.
В основании 1 направляющая стенка 1a образована для прохождения от верхней поверхности основания 1 к боковой области рабочего диапазона подвижного контактного элемента 38.
Фиг.9 показывает пример, в котором направляющий элемент образован частью подвижного контактного элемента 38.
В подвижном контактном элементе 38 направляющий элемент 38a образован таким образом, что один из боковых кромочных участков подвижного контактного участка согнут под, по существу, прямым углом к стороне противоположного неподвижного контакта 39.
Фиг.10 показывает пример, в котором направляющий элемент образован отдельно образованной пластиной 53.
Например, пластина, выполненная из синтетической смолы или металлического материала, может использоваться в качестве пластины 53, и пластина 53 расположена в боковой области рабочего диапазона подвижного контактного элемента 38 посредством прессования пластины 52 в выемке (или прямоугольном отверстии), образованной в основании 1.
Фиг.11 показывает пример, в котором направляющий элемент образован частью промежуточного контакта 40.
Одна торцевая сторона промежуточного контакта 40 согнута вместе со второй ножкой 50 для образования направляющего элемента 40a, который располагается в боковой области рабочего диапазона подвижного контактного элемента 38.
Фиг.12 показывает пример, в котором направляющий элемент образован частью корпуса 5.
В вариантах осуществления переключение контакта выполняется около узла 2 электромагнита. С другой стороны, когда переключение контакта выполняется над узлом 2 электромагнита, направляющая стенка 5a может также быть образована на корпусе 5.
Промежуточный контакт 40 используется в данных вариантах осуществления. В качестве альтернативы, второй неподвижный контакт (не показан) может быть образован вместо промежуточного контакта 40. Во втором неподвижном контакте неподвижный контакт 46 запрессовывается на участке 48 для вмещения контакта промежуточного контакта 40, и ножка проходит вниз. То есть состояние электропроводности устанавливается между подвижным контактным элементом 38 и вторым неподвижным выводом, когда узел 2 электромагнита находится в размагниченном состоянии и подвижный контактный элемент 38 переключает состояние электропроводности от второго неподвижного контакта к первому неподвижному контакту 39 посредством возбуждения узла 2 электромагнита. При этом необходимо, чтобы подвижный контакт 44, расположенный в подвижном контактном элементе 38, был расположен не только на стороне неподвижного вывода 39, но также на стороне второго неподвижного вывода. Необходимо, чтобы направляющий элемент был расположен рядом не только с областью, в которой подвижный контакт 44 и неподвижный контакт 46 неподвижного контакта 39 размыкаются и замыкаются, но также с областью, в которой подвижный контакт 44 и неподвижный контакт 46 второго неподвижного контакта размыкаются и замыкаются.
1. Контактное переключающее устройство, в котором подвижный контакт размыкается и замыкается относительно неподвижного контакта, расположенного в противоположном положении, посредством приведения в действие подвижного контактного элемента, содержащего подвижный контакт, причем контактное переключающее устройство содержит направляющий элемент, который образован в боковой области относительно рабочего диапазона подвижного контактного элемента для управления воздушным потоком.
2. Устройство по п.1, в котором направляющий элемент образован таким образом, что линейное расстояние до рабочего положения подвижного контактного элемента становится равным 0,8 мм или меньше, и линейное расстояние до стенки, расположенной напротив рабочего положения подвижного контактного элемента в пространстве, образованном между подвижным контактным элементом и противоположной стороной направляющего элемента, превышает 0,8 мм.
3. Электромагнитное реле, в котором подвижный контакт размыкается и замыкается относительно неподвижного контакта, так что подвижный стальной элемент поворачивается для приведения в движение подвижного контактного элемента посредством установления или блокирования электропроводности узла электромагнита, в котором обмотка намотана вокруг стального сердечника с катушкой, расположенной между ними, через обмотку для возбуждения или размагничивания узла электромагнита, причем электромагнитное реле содержит направляющий элемент, который расположен в, по меньшей мере, боковой области относительно рабочего диапазона подвижного контактного элемента.
4. Электромагнитное реле по п.3, в котором направляющий элемент частично образован участком для закрепления вывода обмотки, образованным на защитном участке катушки.
5. Электромагнитное реле по п.3, в котором направляющий элемент образован таким образом, что линейное расстояние до рабочего положения подвижного контактного элемента становится равным 0,8 мм или меньше, и линейное расстояние до стенки, расположенной напротив рабочего положения подвижного контактного элемента в пространстве, образованном между подвижным контактным элементом и противоположной стороной направляющего элемента, превышает 0,8 мм.
6. Электромагнитное реле по п.4, в котором направляющий элемент образован таким образом, что линейное расстояние до рабочего положения подвижного контактного элемента становится равным 0,8 мм или меньше, и линейное расстояние до стенки, расположенной напротив рабочего положения подвижного контактного элемента в пространстве, образованном между подвижным контактным элементом и противоположной стороной направляющего элемента, превышает 0,8 мм.
