(57)【要約】  リレー（１）は、１つの磁気コア（６）を有する１つの磁気アーマチュア（５）を備え、この磁気アーマチュア（５）には、この磁気アーマチュア（５）の位置を検知するための１つの永久磁石（１５）が固定されている。たとえばこのリレー（１）は、１つのガス充填されたリレーであり、具体的には１つのガス充填されたコンタクタである。磁気センサ（１３）は、リレー（１）のハウジング（１１）の外部に配設されている。このハウジング（１１）を貫通するケーブルフィードスルー無しに、磁力によって、このリレー（１）のスイッチ位置の検知が可能となっている。【選択図】  図１
2019503056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーであって、
１つの磁気コア（６）を有する１つの磁気アーマチュア（５）を備え、
前記磁気アーマチュア（５）には、当該磁気アーマチュア（５）の位置を検知するための１つの永久磁石（１５）が固定されている、
ことを特徴とするリレー。
【請求項２】
請求項１に記載のリレーにおいて、
１つのハウジング（１１）を備え、
前記磁気アーマチュア（５）および前記永久磁石（１５）は、前記ハウジング（１１）内に配設されている、
ことを特徴とするリレー。
【請求項３】
前記永久磁石（１５）の磁場を検出するための１つの磁気センサ（１３）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のリレー。
【請求項４】
請求項３に記載のリレーにおいて、
１つのハウジング（１１）を備え、
前記磁気センサ（１３）は、前記ハウジング（１１）の外部に配設されている、
ことを特徴とするリレー。
【請求項５】
前記永久磁石（１５）は、前記磁気コア（６）に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項６】
前記永久磁石（１５）は、前記磁気コア（５）の第１の軸方向端部（７）に配設されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項７】
請求項６に記載のリレーにおいて、
１つの可動な接点（４）を備え、当該接点は前記磁気アーマチュア（５）の第２の軸方向端部（８）を形成しており、
前記第２の軸方向端部（８）は、前記第１の軸方向端部（７）に対して反対側にある、
ことを特徴とするリレー。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリレーにおいて、
前記磁気アーマチュア（５）は、１つの沈下部（１６）を備え、  前記永久磁石（１５）は、少なくとも部分的に前記沈下部（１６）に配設されている、
ことを特徴とするリレー。
【請求項９】
前記永久磁石（１５）は、前記リレー（１）の長手軸（１８）に関して対称的に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１０】
前記永久磁石（１５）は、円盤磁石として形成されていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１１】
前記永久磁石（１５）は、円環磁石として形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１２】
前記磁気センサ（１３）は、スイッチ（１４）として形成されていることを特徴とする、請求項３乃至１１のいずれか１項に記載のリレー。
【請求項１３】
前記スイッチ（１４）は、リードスイッチとして形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載のリレー。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のリレーにおいて、
複数の接点（２，３，４）を備え、
前記スイッチ（１４）は、前記複数の接点（２，３，４）が開となっている場合は、閉じられており、
または前記スイッチ（１４）は、前記複数の接点（２，３，４）が閉となっている場合は、開いている、
ことを特徴とするリレー。
【請求項１５】
前記磁気センサ（１３）は、切り替えスイッチとして形成されていることを特徴とする、請求項３乃至１４のいずれか１項に記載のリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリレーに関する。リレーとしては、電流によって駆動可能な、電磁的に作用するスイッチが挙げられ、このスイッチは２つのスイッチ位置を備える。
【背景技術】
【０００２】
本発明によるリレーは、たとえば高い電圧の回路で使用される。このリレーは、ガス充填されたコンタクタとして形成されていてよい。安全性の観点から、リレー接点（複数）のスイッチ位置を認識することは重要であり得る。これによって、たとえば接点が張り付いた場合には、その不良動作に対して適切な処置で対応することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、改善された特性を有するリレーを提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様によれば、１つのリレーが提示される。このリレーは、１つの磁気コアを有する１つの磁気アーマチュア（Magnetanker）を備える。この磁気アーマチュアには、この磁気アーマチュアの位置を検知するための１つの永久磁石が配設されている。
【０００５】
この永久磁石は、磁気センサによって検出することができる磁場を生成する。この磁気センサは、この永久磁石の位置を検出することができ、そしてこれによってこの磁気アーマチュアの位置を検出することができる。具体的にはこの磁気センサは、上記のリレーの接点が開いているかどうかを検知することができる。
【０００６】
１つの実施形態においては、本発明によるリレーは、１つのハウジングを備える。このハウジングは、封止することができ、特に気密に封止することができる。たとえば上記の磁気アーマチュアおよび上記の永久磁石はこのハウジング内に配設されている。特にこのリレーの接点（複数）は、このハウジング内に配設されていてよい。このハウジングは、１つのガス、具体的には１つの保護ガスで充填されていてよい。このガスによってアーク放電の発生が防止されることになる。アーク放電は上記の接点を開く際に発生し得、そしてこの接点に損傷をもたらし得る。特にこれは、これらの接点が「張り付いた」ままとなり、そしてもはや分離できなくなるようなことをもたらし得る。
【０００７】
１つの実施形態においては、上記の磁気センサは、上記のハウジングの外部に配設されている。これはこのハウジングを貫通するケーブルフィードスルー無しに、このハウジングの壁を通したスイッチ位置の検知を可能とする。さらに以上により、このリレーに既に永久磁石が設けられていれば、このリレーに簡単に磁気センサを後付けすることを可能とする。
【０００８】
上記のリレーを動作させると、コイルにおける電流によって、上記の磁気コアの移動が起こり、そしてこれによって上記の磁気アーマチュア全体の移動が起こる。この移動はたとえば、軸方向の移動である。この磁気アーマチュアの位置変化は、このリレーの接点（複数）を閉とすることをもたらす。たとえばこのリレーは、上記の磁気アーマチュアの第１の位置で非動作状態となっており、この状態ではこれらの接点は開となっている。この磁気アーマチュアの第２の位置では、このリレーは活性な状態となっており、この状態ではこれらの接点は閉となっている。
【０００９】
このリレーは、少なくとも１つの固定されている接点を備える。たとえばこのリレーは、２つの固定された接点を備える。さらにこのリレーは、少なくとも１つの可動な接点を備えてよい。この可動な接点は、たとえば上記の磁気アーマチュアの部品として形成されている。たとえばこの可動な接点は、１つのプレートの形態で形成されている。この可動な接点は、上記の磁気アーマチュアの１つの軸方向端部にあってよい。この可動な接点は、たとえば上記の磁気アーマチュアの１つの端面を形成している。上記の磁気コアは、たとえば上記の磁気アーマチュアの反対側にある軸方向端部を形成している。
【００１０】
１つの実施形態においては、上記の磁気センサは、磁場によって作動される１つのスイッチである。具体的にはこれは、追加の電圧源を全く必要としない磁気センサである。たとえばこの磁気センサは、１つのリードスイッチまたはリードセンサである。代替としてこの磁気センサは、１つのホールセンサであってもよい。
【００１１】
上記の磁気センサ、たとえばリードスイッチは、ノーマリオープンスイッチ、ノーマリクローズスイッチ、あるいは切り替えスイッチではあってよい。ノーマリオープンスイッチは、その非動作状態では開であり、磁場の作用によって閉となる。ノーマリクローズスイッチは、その非動作状態では閉であり、磁場の作用によって開となる。切り替えスイッチは、１つの非動作接点および１つの動作接点を備え、この非動作接点はこの切り替えスイッチの非動作状態では閉となっている。磁場の作用によって非動作接点は開となり、そして動作接点は閉となる。
【００１２】
１つの実施形態においては、本発明によるリレーは従来の磁気センサを備える。しかしながら本リレーに永久磁石を準備し、そして後になってから磁気センサを後付することも可能である。
【００１３】
１つの実施形態においては、上記の永久磁石は、上記の磁気コアに固定されている。たとえばこの永久磁石は、この磁気コアの第１の軸方向端部に配設されている。具体的にはこの永久磁石は、上記の磁気アーマチュアの１つの端面に配設されていてよい。
【００１４】
１つの実施形態においては、上記の磁気アーマチュアは、１つの沈下部を備える。上記の永久磁石は、少なくとも部分的にこの沈下部に配設されていてよい。この沈下部は、たとえば上記の磁気アーマチュアの１つの端面に存在する。
【００１５】
１つの実施形態においては、上記の永久磁石は、上記のリレーの長手軸に関して対称的に形成されている。これは、特に上記の磁気センサの位置決めの際にこの永久磁石が視認できない場合に、この永久磁石のとりわけ容易な位置決めを可能とする。例えばこの永久磁石は、円盤磁石として形成されている。
【００１６】
１つの実施形態においては、上記の永久磁石は１つの開孔部または沈下部を備える。この開孔部または沈下部には、上記のリレーの１つの部品が、少なくとも上記の磁気アーマチュアの所定の位置に、少なくとも部分的に戴置されていてよい。さらにこの開孔部または沈下部によって、重量を低減することができ、これはこのリレーの可動部品に対して有利である。例えばこの永久磁石は、円環磁石として形成されている。
【００１７】
本出願には、発明の複数の態様が記載されている。本実施形態に関して開示された全ての特徴は、これに対応してそれぞれの他の態様に関しても開示されているものであり、そしてこの逆も成り立っている。またそれぞれの特徴がそれぞれの態様に関連して顕わに示されていない場合でこれらは成り立っているものである。
【００１８】
以下では、実施形態例の概略的かつ寸法の正確でない図を用いて、上記に説明したものを詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】１つのリレーの１つの実施形態を断面で示す。
【００２０】
図１は１つのリレー１を示し、このリレーはたとえばより大きな電流および／またはより高い電圧のスイッチングのために使用される。
【００２１】
このリレー１は、２つの固定された接点２，３、および１つの可動な接点４を備える。この可動な接点４は、接触プレートとして形成されている。図１は、このリレー１を非動作状態で示している。可動な接点４は、これらの固定された接点２，３から離間しており、こうしてこれらの接点２，３，４は電気的に互いに分離されている。これらの固定された接点２，３は、可動な接点４と共に上記のリレー接点（複数）を形成する。これらのリレー接点は、別の形態で形成されていてもよい。たとえばこれらのリレー接点の１つのみが固定されて形成されていてよい。
【００２２】
リレー１は１つの可能な磁気アーマチュア５を備える。この磁気アーマチュア５は、１つの磁気コア６を備える。この磁気アーマチュア６は、１つの強磁性材料を備える。この磁気アーマチュア５は、第１の軸方向端部７および反対側にある第２の軸方向端部８を備える。この磁気コア６は、この磁気アーマチュア５の第１の軸方向端部７を形成する。上記の可動な接点４は、この磁気アーマチュア５の第２の軸方向端部８を形成する。
【００２３】
磁気アーマチュア５は１つのシャフト９を備え、このシャフトは、磁気コア６を通って導入されており、そしてこの磁気コア６と堅く結合されている。磁気コア６は１つのコイル（不図示）によって包囲されている。
【００２４】
このコイルにおける電流は、磁気コア６の移動をもたらし、そしてこれによって、可動な接点４が固定された接点２，３に接触するまでの、磁気アーマチュア５全体の軸方向への移動をもたらす。この磁気アーマチュア５はこうして第１の位置から第２の位置へ移動する。こうしてリレー１は、接点２，３，４が電気的に互いに接続されるような活性な状態となる。もう１つの実施形態においては、磁気アーマチュア５は回転動作を行ってもよい。この磁気アーマチュア５は、特に引張りアーマチュア（Zuganker）またはヒンジ付きアーマチュア（Klappanker）として形成されていてよい。
【００２５】
コイルにおける電流が遮断されると、磁気コア５は、ばね１０ａ，１０ｂによって再びその第１の位置に移動する。こうしてリレー１は非動作状態となり、この非動作状態では、接点２，３，４は開となっている。
【００２６】
これらの接点２，３，４が開かれる際には、アーク放電が発生し得、このアーク放電はこれらの接触面を損傷し得る。これはこれらの接点２，３，４が互いに張りつき、そしてもはや互いに分離されないようになることをもたらし得る。このようなアーク放電の発生を防止するために、これらの接点２，３，４は、１つの密封封止されたハウジング１１内に配設され、このハウジングはガス１２によって充填されている。このハウジング１１は、磁気アーマチュア５および接点２，３，４を完全に包囲している。こうして上記のデバイスは、ガス充填されたリレー１またはガス充填されたコンタクタとして形成されている。
【００２７】
安全性の観点から、リレー１は、磁気アーマチュア５の位置を検知し、そしてこれによって可動な接点４の位置を検知するための１つの装置を備える。これは命に関わるような電圧の切り替えにおいてこのリレーを使用する場合に特に重要である。これによって、たとえば接点が張り付いた場合には、この不良動作に対して適切な処置で対応することができる。
【００２８】
具体的にはリレー１は、１つの磁気センサ１３を備え、この磁気センサは磁場によって作動される。この磁気センサ１３は、ハウジング１１の外部に配設されている。この磁気センサ１３は、たとえば１つのスイッチ１４、具体的には１つのリードスイッチである。リードスイッチは１つ以上の可動な切替えリードを備え、これらの切替えリードは、磁場の作用下で、動かない接点に対して互いに前後に移動する。これらの切替えリードおよび接点は、たとえば１つのガラス管内に配設されている。代替としてこの磁気センサは、１つのホールセンサであってもよい。
【００２９】
スイッチ１４は、１つの永久磁石１５によって作動される。この永久磁石１５は、密封封止されたハウジング１１内に存在している。この永久磁石１５は、磁気アーマチュア５と堅く結合されている。具体的にはこの永久磁石１５は、磁気コア６に直接固定されていてよい。この永久磁石１５は、磁気コア６よりも大幅に小さくなっている。この永久磁石１５は、磁気コア６と異なる１つの材料を含む。この永久磁石１５は、磁気アーマチュア５の１つの端面に配設されている。  たとえば磁気アーマチュア５、および特に磁気コア６は、１つの沈下部１６を備え、この沈下部に永久磁石１５が少なくとも部分的に配設されている。
【００３０】
この永久磁石１５は、たとえばその北極−南極の方向がこの磁気アーマチュア５の軸方向に延在するように配設されている。この永久磁石１５は、その北極−南極の方向がこの磁気アーマチュア５の径方向に延在するように配設されていてもよい。磁気センサ１３の配置は、この永久磁石１５の配置に揃えられている。この永久磁石１５は、好ましくはリレー１の長手軸１８の回りの回転に関して対称に形成されて配設されている。これはこの長手軸に関して磁気センサ１３を任意に位置決めすることを可能とする。特にこの磁気センサ１３の位置決めは、ハウジング１１を閉じた状態で容易となり、すなわち永久磁石１５がもはや外側から見えない場合に容易となる。
【００３１】
永久磁石１５は、たとえば１つの開孔部１７を備える。この永久磁石１５は、たとえば円環磁石として形成されている。この開孔部１７には、たとえばリレー１の他の部品（複数）が差し込まれている。具体的にはこのリレー１は１つのポンプ用ステム１９を備え、このポンプ用ステムは、少なくとも散発的に上記の永久磁石１５の第１の位置において、この永久磁石１５の開孔部１７の中へ入り込んでいる。このポンプ用ステム１９は、このリレー１のガス排気およびこれに続くガス１２、具体的には保護ガスを用いたガス充填に用いられる。このガス１２を用いた充填の後、ハウジング１１は、たとえばこのポンプ用ステム１９の締め込みによって密封封止される。磁気アーマチュア５の移動の際には、永久磁石１５が一緒に移動する。
【００３２】
磁気アーマチュア５がその第２の位置から第１の位置へ移動すると、たとえばスイッチ１４が閉じられる。この際永久磁石１５の磁場は、たとえばこのスイッチ１４の可動な切替えリードに作用する。こうしてリレー１が非動作状態にあり、接点２，３，４が開となっている場合に、このスイッチ１４は閉となっている。これは「張り付いた」接点２，３，４の検知を可能とする。この場合スイッチ１４が閉じられないからである。代替としてこのスイッチ１４は、このスイッチ１４が磁気アーマチュア５の第１の位置で開となるように配設および構成されていてよい。
【００３３】
代替としてこのスイッチ１４は、切り替えスイッチとして形成されていてもよい。たとえばリレー１の非動作状態においては、スイッチ１４の動作接点は閉じられる。磁気アーマチュア５がその第１の位置から、このリレー接点が閉となっている第２の位置に移動すると、このスイッチ１４の動作接点は開となり、そしてこのスイッチ１４の非動作接点は閉となる。
【００３４】
非動作位置において永久磁石１５がハウジング１１の壁を通して磁気センサ１３を作動させ得るように、永久磁石１５および磁気センサ１３あるいはスイッチ１４が配設され、そしてこの永久磁石１５は強力になっている。さらに磁気センサ１３および永久磁石１５は、その動作が上記のコイルおよび上記の磁気コア６の電磁場によって悪影響を受けないように配設されていなければならない。たとえば磁気センサ１３は、ハウジング１１の下面に、具体的には少なくとも部分的に磁気アーマチュア５の下側に配設されている。
【００３５】
可動な接点４のスイッチ位置の検知用には、こうしてハウジング１１を貫通するケーブルフィードスルーは全く必要でない。さらに１つの永久磁石１５を有する磁気アーマチュア５の構成では、１つの磁気センサ１３、具体的には１つの磁気的に作動されるスイッチ１４を簡単に後付けすることができる。
【００３６】
磁気センサ１３は、たとえばハウジング１１に堅く結合される。たとえば磁気センサ１３は、ハウジング１１に接着されてよく、または他の方法でこのハウジング１１に固定されてよい。代替として磁気センサ１３は、１つの追加的な担体に結合されてよく、この担体は、磁気センサ１３のハウジング１１への動かないような位置決めを保証する。
【符号の説明】
【００３７】
１  ：  リレー
２  ：  第１の固定された接点
３  ：  第２の固定された接点
４  ：  可動な接点
５  ：  磁気アーマチュア
６  ：  磁気コア
７  ：  第１の軸方向端部
８  ：  第２の軸方向端部
９  ：  シャフト
１０ａ：  ばね
１０ｂ：  ばね
１１  ：  ハウジング
１２  ：  ガス
１３  ：  磁気センサ
１４  ：  スイッチ
１５  ：  永久磁石
１６  ：  沈下部
１７  ：  開孔部
１８  ：  長手軸
１９  ：  ポンプ用ステム
【図１】
2019503056.tif 000003
【国際調査報告】
2019503056.tif 000004
2019503056.tif 000005
2019503056.tif 000006
2019503056.tif 000007