特開 2023-70131 アーマチュアとしてのロッカを備える、電気車両の駆動回路または充電回路のための、機械的衝撃耐性が改善された高電圧リレー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023070131

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】アーマチュアとしてのロッカを備える、電気車両の駆動回路または充電回路のための、機械的衝撃耐性が改善された高電圧リレー

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/04 20060101AFI20230511BHJP

   H01H 50/16 20060101ALI20230511BHJP

   H01H 50/54 20060101ALI20230511BHJP

   H01H 50/24 20060101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

H01H50/04 N

H01H50/16 J

H01H50/54 Z

H01H50/24 A

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022175962

(22)【出願日】2022-11-02

(31)【優先権主張番号】10 2021 129 009.0

(32)【優先日】2021-11-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】501090342

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】マティアス クレカー

(72)【発明者】

【氏名】ペーター ザンデック

(72)【発明者】

【氏名】ハリー コッホ

(72)【発明者】

【氏名】ベルント ラーン

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン ハブール

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高電圧および高電流量でも電気車両の安全な動作を可能にし、かつ高電圧リレーに接続された回路の高加速度の効果による意図しない開閉を防ぐ、高電圧リレーを提供する。
【解決手段】高電圧リレーを高電流に適しているように、かつ衝撃を感じにくいように構成するために、高電圧リレーは、離間した２つのヨークを有する磁気駆動アセンブリと、磁気駆動アセンブリによって駆動可能なアーマチュアとを備え、アーマチュアはロッカとして構成され、ロッカは、第１のヨークから離れるように延び、かつ開位置とスイッチング位置との間で傾斜可能な２つのアームを含み、２つのヨークのうちの第１のヨークに取り付けられ、２つのアームのうちの第１のアームにスイッチングコンタクトアセンブリが設けられ、２つのヨークを含む磁気回路が、第２のアームによってスイッチング位置で閉じられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気車両の駆動回路または充電回路（４１）のための高電圧リレー（１）であって、
前記高電圧リレー（１）は、
- 互いに離間した２つのヨーク（５、７）を有する磁気駆動アセンブリ（３）と、
- 前記磁気駆動ユニット（３）によって駆動可能なアーマチュア（１７）と、
を備え、
前記アーマチュア（１７）はロッカ（１９）として構成され、前記ロッカ（１９）は、前記第１のヨーク（５）から離れるように延び、かつ開位置（２７）とスイッチング位置（２５）との間で傾斜可能な２つのアーム（２１、２３）を含み、前記２つのヨーク（５、７）のうちの第１のヨーク（５）に取り付けられ、
前記２つのアーム（２１、２３）のうちの第１のアーム（２１）にスイッチングコンタクトアセンブリ（３９）が設けられ、前記２つのヨーク（５、７）を含む磁気回路（２９）が、前記第２のアーム（２３）によって前記スイッチング位置（２５）で閉じられる、
高電圧リレー（１）。

【請求項2】

前記第１のアーム（２１）は前記磁気駆動ユニット（３）を越えて突出する、
請求項１に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項3】

前記ロッカ（１９）の傾斜軸（３５）に対する両方のアーム（２１、２３）の前記慣性モーメントが等しい、
請求項１または２に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項4】

前記アーマチュア（１７）は、前記第１のヨーク（５）に沿って前記開位置（２７）から前記スイッチング位置（２５）へ回転するように構成されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項5】

前記スイッチングコンタクトアセンブリ（３９）は、少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）と、前記スイッチングコンタクト（４９）を少なくとも前記第２のアーム（２３）から絶縁する少なくとも１つの絶縁要素（５３）とを含む、
請求項１から４のいずれか一項に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項6】

前記少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）は、前記高電圧リレー（１）の負荷端子（４３）に恒久的に導電接続されている、
請求項５に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項7】

前記少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）は、可撓性電気導体（５１）を介して前記高電圧リレー（１）の前記負荷端子（４３）に接続されている、
請求項６に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項8】

前記スイッチングコンタクトアセンブリ（３９）は、前記高電圧リレー（１）の同一の前記負荷端子（４３）に各々恒久的に接続されている２つのスイッチングコンタクト（４９）を含む、
請求項６または７に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項9】

前記高電圧リレー（１）はロックデバイス（５５）をさらに備え、
前記ロックデバイス（５５）により、前記アーマチュア（１７）が前記第１のヨーク（５）から少なくとも所定量を超えて離れる移動を行うことを防ぐ、
請求項１から８のいずれか一項に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項10】

前記高電圧リレー（１）はハウジング（１０１）をさらに備え、
前記ロックデバイス（５５）は、前記アーマチュア（１７）の少なくとも１つの突出部（９９）と、前記突出部（９９）が当接するように構成されている前記ハウジング（１０１）上のバリア（５７）とを含む、
請求項９に記載の高電圧リレー（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気車両の駆動回路および／または充電回路のための高電圧リレーに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、電気車両において、駆動部品および充電部品のために高電圧が使用される。充電プロセス中およびバッテリ電気車両の動作中に、高い電流量が生じることもある。４００Ｖおよび８００Ｖの電圧の充電ステーションが、既に普及している。将来的には、より高い電圧が考えられる。動作中に、１５ｋＡ超の電流が一時的に生じることがある。その結果、電気車両の駆動部品および充電部品は、高電流の反発効果(repulsion effect)による高い電力消費でコンタクトが開くことなく、短時間にそのような高電流を流すことができなければならない。

【0003】

さらに、高電圧および高電流による意図しない回路の開閉を確実に防がなければならない。これは、電気車両の駆動中、または事故の場合に生じ得るような強い振動もしくは衝撃について特に当てはまる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明の目的は、高電圧および高電流量でも電気車両の安全な動作を可能にし、かつ高電圧リレーに接続された回路の高加速度（ａ＞５０ｇ）の効果による意図しない開閉を防ぐ、電気車両の駆動回路および／または充電回路のための高電圧リレーを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、本発明により、高電圧リレーが、互いに離間した２つのヨークを有する磁気駆動アセンブリと、磁気駆動ユニットにより駆動可能なアーマチュアとを備え、アーマチュアはロッカ（rocker）として構成され、ロッカは、第１のヨークから離れるように延び、かつ開位置とスイッチング位置との間で傾斜可能な２つのアームを含み、２つのヨークのうちの第１のヨークに取り付けられ、２つのアームのうちの第１のアームにスイッチングコンタクトアセンブリが設けられ、２つのヨークを含む磁気回路が、第２のアームによりスイッチング位置で閉じられる点で満たされる。

【0006】

本発明による高電圧リレーは、上記の目的を簡単な方法で満たす。ロッカとしての構成により、外乱、例えば衝撃の場合に、両方のアームを等しく加速させることができる。それにより、両方のアームに加わる力が互いに打ち消し合うことができる。これにより、スイッチング位置または開位置への意図しないスイッチングを防ぐことができる。したがって、リレーは耐衝撃性がある。

【0007】

両方のアームが異なる作業を行うことにより、第２のアームのみを磁気回路を閉じることに関連させることができ、第１のアームは高電圧リレーのスイッチングコンタクトのスイッチングに関与するため、安全性を高めることもできる。ロッカとしての構成により、空間的な分離をもたらし得る。ロッカは、特に、２つのヨークのうちの第１のヨークに取り付けられているため、磁気回路が閉じるときに、ロッカをその傾斜軸により第１のヨークに向かって引き、第１のヨークにおいて支持することができる。同時に、第２のアームは、第２のヨークに当接することによって磁気回路を閉じる。この配置により、高電圧リレーの高い機械的安定性が実現される。本発明による高電圧リレーを、１０００Ｖ未満およびそれ以上の一般的な充電電圧に使用することができる。
加えて、高電圧リレーは、最大１５ｋＡの電流を短時間流すことができ、短時間とは２ｍｓ未満の時間を指す。

【0008】

本発明による解決策は、それ自体有利であり、ランダムに組み合わせることができる様々な構成によってさらに改良することができる。これらの構成および関連する利点について以下で説明する。

【0009】

２つのアームは、第１のヨークから離れるように延びるだけでなく、互いに離れるように延びることが好ましい。

【0010】

磁気駆動ユニットは、コアを含むことが好ましい。加えて、磁気駆動ユニットは、少なくとも部分的にコアを囲み、かつ少なくとも１つのコイル巻線を有するコイル体を含むことができる。

【0011】

２つのヨークは、コアによって互いに接合され、コアによって離間されることが好ましい。２つのヨークは、コアの長手方向軸に対して、好ましくは略横方向に延びる。コアは磁気回路の一部であってよい。

【0012】

スイッチング位置で、磁気回路は、第２のアーム、２つのヨーク、およびコアを含むことが好ましい。

【0013】

ロッカは、Ｖ字形に構成することができる。両方のアームの仮想延長線が、ここでは、コアの長手方向軸と鋭角を成すことができる。スイッチング位置で磁気回路を閉じる第２のアームは、スイッチング位置で、コアの長手方向軸に平行に２つのヨークに配置されることが好ましい。第２のアームには、スイッチングコンタクトアセンブリがないことが好ましい。

【0014】

スイッチングコンタクトアセンブリを磁気回路から離間させるために、第１のアームは、磁気駆動ユニットを越えて突出することが好ましい。言い換えると、第１のアームは、第２のヨークを越えて第１のヨークから突出する。

【0015】

高電圧リレーは、最大９０ｇの衝撃の場合でも、意図しないスイッチングなしで、それぞれのスイッチング位置を保持するように特に構成することができる。「ｇ」は、９．８１ｍ／ｓ^２の重力加速度を表す。特にアーマチュアがロッカとして構成されることにより、耐衝撃性が得られる。

【0016】

ロッカの良好なバランスを得るため、かつリレーにさらに高い耐衝撃性を与えるために、ロッカの傾斜軸に対する両方のアームの慣性モーメントが等しいことが好ましい。「等しい」という用語は、偏差が１０％以下であることを意味する。コアの長手方向軸に沿って見たときに、ロッカの重心が傾斜軸の高さにあることが好ましい。コアの長手方向軸に沿って見たときに、傾斜軸は第１のヨークの高さにあることが好ましい。

【0017】

アーマチュアは、第１のヨークに沿って、特に第１のヨークにおいて、開位置からスイッチング位置へ回転するように構成されることが好ましい。開位置からスイッチング位置への均一で平滑な並進移動を、回転運動によって実現することができる。加えて、コアの強磁界に対してアーマチュアを支持する外部支持体または担持構造体は不要であってよい。代わりに、アーマチュアは、回転するときに、第１のヨークにおいて自身を支持する。アーマチュアは、第１のヨークに面した側に半円形の外形を有して、回転を容易にすることができる。半円形の外形は、傾斜軸の高さに配置されることが好ましい。

【0018】

アーマチュアの半円形の外形の代わりに、ヨークに半円形の外形があってもよく、それに沿ってアーマチュアが回転することができる。

【0019】

少なくとも開位置で、アーマチュアと第１のヨークとの間に空隙が存在してもよい。これは、アーマチュアの残留磁化を防ぐために有利となり得る。空隙の代わりに、アーマチュアと第１のヨークとの間に潤滑剤が存在してもよい。その結果、動作中のアーマチュアおよび／または第１のヨークによる摩耗と、それによる高電圧リレーの摩滅とを減らすまたは避けることができる。

【0020】

スイッチングコンタクトアセンブリは、少なくとも１つのスイッチングコンタクトと、スイッチングコンタクトを少なくとも第２のアームから絶縁する少なくとも１つの絶縁要素とを含むことができる。絶縁要素は、第１のアームの金属部分とスイッチングコンタクトとの間に配置されることが好ましい。それにより、少なくとも１つのスイッチングコンタクトは、アーマチュアの残りの部分から絶縁される。絶縁要素は、少なくとも部分的にプラスチック材料から形成されることが好ましい。

【0021】

少なくとも１つのスイッチングコンタクトは、高電圧リレーの負荷端子に恒久的に導電接続されていることが好ましい。このために、少なくとも１つのスイッチングコンタクトを、例えば、可撓性電気導体により、高電圧リレーの負荷端子に接続することができる。可撓性電気導体は、接触する可動の溶接ヘッドからわかるように、例えば、撚線、撚線ケーブル、編組ケーブル、または薄い銅板の束であってよい。この代わりに、可撓性導体を、弾性的に撓むことができる導体によって形成することができる。

【0022】

特に高電流を通すことができるように、スイッチングコンタクトアセンブリは、各々が高電圧リレーの同一の負荷端子に恒久的に接続されている２つのスイッチングコンタクトを含むことが好ましい。両方のスイッチングコンタクトは、ここでは、各々が専用の可撓性導体により、共通の負荷端子に接続されていることが好ましい。２つのスイッチングコンタクトに分割することにより、コンタクト当たりの電流量を半分にすることができる。コンタクト当たりの電流量を半分にすることは、高電流での相手側コンタクトからのスイッチングコンタクトの電磁反発が少なくなるという利点を有する。これは、スイッチング位置でアーマチュアを保持するために必要な磁気駆動アセンブリの磁力が、より少なくなることを意味する。これにより、コイル体におけるコイル電流の需要を低くすることができる。

【0023】

高電圧リレーはロックデバイスを備えることができ、ロックデバイスにより、アーマチュアが第１のヨークから少なくとも所定量を超えて離れる移動を行うことを防ぐ。言い換えると、アーマチュアを、ロックデバイスと第１のヨークとの間に配置することができる。ロックデバイスは、機械的衝撃または振動の場合に、アーマチュアが磁気駆動アセンブリの残りの部分から離れることを防ぐことができる。

【0024】

高電圧リレーがハウジングをさらに備え、ロックデバイスが、アーマチュアの、特に傾斜軸に沿った少なくとも１つの突出部と、突出部が当接するように構成されているハウジングのバリアとを含むときに、特に簡単な構成のロックデバイスが得られる。この代わりに、ハウジングは、アーマチュアに当接するように構成されている少なくとも１つの突出部を含むことができる。

【0025】

以下で、図面を参照しながら、有利な実施形態を使用して、本発明を例としてより詳細に説明する。実施形態に例として示す特徴の組合せは、特定の適用に必要な本発明による高電圧リレーの特性に応じて、上記の説明に従ってさらなる特徴により補足することができる。個々の特徴の効果が特定の適用の場合に無関係であれば、上記の説明に関して記載する実施形態において、その特徴を省略してもよい。図中の同一の参照数字は、常に、同一の機能および／または同一の構造を有する要素に使用される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】スイッチング位置における本発明による高電圧リレーの概略図である。

【図2】開位置における図１の高電圧リレーの概略図である。

【図3】本発明による高電圧リレーの有利な実施形態の上面図である。

【図4】図３の高電圧リレーの斜視図である。

【図5】図３の高電圧リレーのスイッチングコンタクトアセンブリの斜視図である。

【図6】図５のスイッチングコンタクトアセンブリの長手方向断面図である。

【図7】図３の高電圧リレーのアーマチュアの斜視図である。

【図8】図３の高電圧リレーのハウジング下部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下で、図１および図２を参照しながら、本発明による高電圧リレー１の基本的な構造および機能について説明する。

【0028】

高電圧リレー１は磁気駆動アセンブリ３を有する。磁気駆動アセンブリ３は、コア９と２つのヨーク、すなわち第１のヨーク５および第２のヨーク７とを含む。

【0029】

加えて、磁気駆動アセンブリは、２つのヨーク５、７の間およびコア９の周りに延びる少なくとも１つのコイルターン１３を有するコイル体１１を含むことができる。

【0030】

コイル体１１は、コア９に磁界を発生させるために使用される。コイル体は既知であるため、ここではコイル体１１についてさらに説明しない。

【0031】

２つのヨーク５、７およびコア９は、金属材料、特に強磁性材料から形成されることが好ましい。

【0032】

２つのヨーク５、７は、コア９によって互いに接合され、コア９によって離間している。２つのヨーク５、７の各々は、コア９の長手方向軸１５に対して、好ましくは略横方向に延びる。

【0033】

磁気駆動アセンブリ３は、高電圧リレー１のアーマチュア１７を駆動するように機能する。アーマチュア１７は、ロッカ１９として構成され、互いに離れるように延びる２つのアーム、すなわち第１のアーム２１および第２のアーム２３を含む。

【0034】

ロッカ１９として構成されたアーマチュア１７は、第１のヨーク５に傾斜可能に取り付けられている。アーマチュア１７は、スイッチング位置２５と開位置２７との間で往復して傾斜することができる。負荷回路を、高電圧リレー１によってスイッチング位置２５で閉じることができ、開位置２７で開くことができる。これについて、以下でさらに詳細に説明する。

【0035】

スイッチング位置２５で、磁気回路２９を第２のアームによって閉じることができる。磁気回路２９は、図１に破線で示されている。磁気回路２９は、第２のアーム２３、２つのヨーク５、７、およびコア９を通って延びることが好ましい。

【0036】

磁気回路２９が閉じると、第２のアーム２３は両方のヨーク５、７にしっかりと当接する。コイル体１１にコイル電流を流すことにより、スイッチング位置２５に到達することができる。それにより、コア９に発生した磁界も、２つのヨーク５、７を通って延び、第２のアーム２３をヨーク５、７に向かって引く。

【0037】

スイッチング位置２５で、第２のアーム２３をコア９の長手方向軸１５に平行に配置することができる。第２のアーム２３は、スイッチングコンタクトを含まないことが好ましい。

【0038】

第１のアーム２１は、磁気駆動ユニット３を超えて突出することが好ましい。第１のアーム２１は、ここでは、磁気駆動アセンブリ３のコイル体１１を超えて突出することが好ましい。第１のアーム２１は、ここでは、第２のヨーク７を越えて第１のヨーク５から突出することが好ましい。開位置２７で、第１のアーム２１は、コア９の長手方向軸１５に略平行に延びることができる。

【0039】

アーマチュア１７は、少なくとも開位置２７からスイッチング位置２５への移動中に、第１のヨーク５に沿って回転（roll along）するように構成されていることが好ましい。この代わりに、アーマチュア１７を、サスペンション、特にヒンジまたは対応して構成された戻しばねに取り付けて、傾斜移動を行うことができるようにしてもよい。第１のヨーク５に、アーマチュア１７のための軸受３１を設けてもよく、この軸受３１において第１のヨーク５の断面が拡大する。それにより、アーマチュア１７のための十分に大きい接触面が存在することができる。

【0040】

開位置２７で、アーマチュア１７と第１のヨーク５との間に空隙３３が存在することが好ましい。空隙３３の代わりに、アーマチュア１７と第１のヨーク５との間に潤滑剤の層が存在してもよい。開位置２７でアーマチュア１７が第１のヨーク５に直接当接しないことにより、アーマチュア１７の残留磁気を防ぐことができる。

【0041】

アーマチュアが第１のヨーク５に沿って回転することを容易にするために、アーマチュアの第１のヨーク５に面した側、特にアーマチュア１７の傾斜軸３５の領域に、円形の形状、特に半円形の外形を設けることができる。あるいは、第１のヨーク５に、第１のヨーク５におけるアーマチュア１７の移動を容易にする、対応する外形を設けてもよい。

【0042】

コイル体１１のコイル電流がオフになったときに、アーマチュア１７をスイッチング位置２５から開位置２７へ自動的に動かすために、開位置２７の方向にばね力を生じさせるばね要素３７に、アーマチュア１７を接続することができる。コイル電流がオンになったときに、アーマチュア１７をスイッチング位置２５へ安全に動かすことができるように、ばね要素３７のばね力は、アーマチュア１７をブロックしないように十分に小さい。

【0043】

第１のアーム２１にスイッチングコンタクトアセンブリ３９が設けられている。スイッチングコンタクトアセンブリ３９を使用して、負荷回路４１、少なくとも高電圧リレー１に配置された負荷回路４１の部分を閉じる。そのような部分は、図１に示されている。負荷回路４１は、特に、電気車両の駆動回路および／または充電回路４１であってよい。

【0044】

高電圧リレー１は、２つの負荷端子４３、４５を含むことができる。閉じようとする負荷回路４１の電線を、負荷端子４３、４５に接続することができる。しかしながら、この電線は高電圧リレー１の一部ではない。

【0045】

スイッチングコンタクト４７が接続された負荷端子４５が、単に例として示されている。第２のスイッチングコンタクト４９は、高電圧リレー１のスイッチングコンタクトアセンブリ３９の一部である。

【0046】

スイッチングコンタクトアセンブリ３９のスイッチングコンタクト４９は、負荷端子４３に恒久的に導電接続されている。負荷端子４３とスイッチングコンタクト４９との間の恒久的な導電接続は、可撓性電気導体５１によって確立されることが好ましい。可撓性電気導体５１は、例えば、撚線または編組ケーブルであってよい。

【0047】

２つのスイッチングコンタクト４７、４９は、スイッチング位置２５で互いに当接して、電気導体５１および２つのスイッチングコンタクト４７、４９を介して２つの負荷端子４３、４５間に導電接続が確立されるようになっている。

【0048】

しかしながら、２つのスイッチングコンタクト４７、４９は、開位置２７で互いに分離されて、電流の流れがそれ以上生じることができないようになっている。スイッチングコンタクトアセンブリ３９は絶縁要素５３を含み、この絶縁要素５３により、スイッチングコンタクトアセンブリ３９のスイッチングコンタクト４９は、アーマチュア１７の残りの部分、特に第２のアーム２３から電気的に絶縁される。加えて、スイッチングコンタクトアセンブリ３９は、少なくとも１つのコンタクトばね（ここでは図示せず）を含むことができ、このコンタクトばねにより、スイッチング位置２５において、スイッチングコンタクト４７に対するスイッチングコンタクト４９の接触圧力を保証する。

【0049】

高電圧リレー１が負荷回路４１を意図せず閉じることを防ぐため、または開位置２７からスイッチング位置２５へのアーマチュア１７の望ましくない移動を防ぐために、両方のアーム２１、２３の慣性モーメントが略等しいことが好ましい。「等しい」という用語は、慣性モーメントの偏差が１０％以下であることが好ましいことを意味する。

【0050】

第１のアーム２１にスイッチングコンタクトアセンブリ３９が設けられているため、アーム２１の他の場所で材料をアーム２１から除去して、第１のアーム２１の慣性モーメントを第２のアーム２３の慣性モーメントに合わせることができる。この代わりに、第２のアーム２３に追加の質量を搭載して、第２のアーム２３の慣性モーメントを第１のアーム２１の慣性モーメントに合わせてもよい。

【0051】

アーム２１、２３の慣性モーメントが同じであることにより、振動または衝撃が両方のアーム２１、２３を等しく加速させることができるため、一方の位置から他方の位置への望ましくないスイッチングは行われない。

【0052】

高電圧リレー１は、アーマチュア１７が第１のヨーク５から所定量を超えて離れることを防ぐように構成されている１つまたは複数のロックデバイス５５を含むことができる。所定量は、アーマチュア１７が、空隙３３を形成するように第１のヨーク５から十分に離れることができるような量であってよい。

【0053】

図１および図２に小さい四角形としてのみ示すロックデバイス５５は、強い機械的衝撃の場合に、アーマチュア１７全体が磁気駆動アセンブリ３から離れるように加速されることを防ぐことができる。

【0054】

最も簡単な場合、ロックデバイス５５は少なくとも１つのバリア５７から構成され、このバリア５７は、アーマチュア１７の上方に配置され、磁気駆動アセンブリ３から離れる移動を防ぐ。

【0055】

以下で、図３～図８を参照しながら、本発明による高電圧リレー１の好ましい実施形態について説明する。

【0056】

高電圧リレー１の基本的な構造は、図１および図２を参照して説明した高電圧リレー１に対応する。簡潔にするために、前述した高電圧リレー１との違い、または、まだ述べていない詳細のみを以下で説明する。

【0057】

高電圧リレー１は、第１のヨーク５と第２のアーム２３の上側とに取り付けられたばね要素３７を含む。ばね要素３７は２つのアーム５９を含み、これらのアーム５９は、アーマチュア１７の傾斜軸３５に沿って互いに離間し、各々第１のヨーク５に取り付けられている。

【0058】

傾斜軸３５に沿ったばね要素３７の全幅は、同方向におけるアーマチュア１７の幅に略対応する。したがって、アーマチュア１７の上側に到達するために、アーマチュアに２つの凹部６１が設けられ、これらの凹部６１は、傾斜軸３５に沿って互いに反対側に配置され、外側からアーマチュア１７の材料内に延びている。ばね要素３７のアーム５９は、アーマチュア１７の上側と第１のヨーク５との間でこれらの凹部６１を通って延びることができる。

【0059】

第１のアーム２１に、スイッチングコンタクトアセンブリ３９の特に有利な実施形態が設けられる。以下で、図３～図６を参照しながら、これについて説明する。

【0060】

スイッチングコンタクトアセンブリ３９は、好ましくはプラスチック材料から形成された絶縁要素５３を含む。絶縁要素５３は、第１のアーム２１に取り付け可能に構成されている。絶縁要素５３は、組立状態で第１のアーム２１に平行に延びるベースプレート６３を含む。

【0061】

組立状態で第１のアーム２１に面したベースプレート６３の下面６５に、ウエブ６７が延びている。組立状態で、ウエブ６７は、第１のアーム２１の長手方向延長部に平行に延びることが好ましい。

【0062】

ウエブ６７を、ウエブ６７と相補的に構成されている、第１のアーム２１のクランプレセプタクル６９に受け入れることができる。クランプレセプタクル６９は、第２のアーム２３とは反対側に配置された第１のアーム２１の端部から、第２のアーム２３に向かう方向へアーマチュア１７の材料内に延びている。

【0063】

ウエブ６７をクランプレセプタクル６９に押し込むことができる。クランプレセプタクル６９を画定するアーマチュア１７の内壁７３の保持構造７１により、ウエブ６７を第１のアーム２１に摩擦係合および／またはポジティブフィットで保持することができる。

【0064】

ベースプレート６３に平行に延びるロックプレート７５が、ベースプレート６３とは反対側に配置されたウエブ６７の一端部で延びている。ロックプレート７５は、第１のアーム２１の下面に当接することができ、傾斜軸３５に対して横方向および第１のアーム２１の長手方向延長部に対して横方向に延びる方向においても、スイッチングコンタクトアセンブリ３９が第１のアーム２１にポジティブフィットで保持されるようになっている。

【0065】

ばね保持構造７７が、アーマチュア１７への取付状態で傾斜軸３５に近いスイッチングコンタクトアセンブリ３９の側に配置されている。ばね保持構造７７は、ベースプレート６３と一体に形成されることが好ましい。

【0066】

２つのコンタクトばね７９が、ばね保持構造７７において保持されている。各コンタクトばね７９は、スイッチングコンタクト４９を担持している。コンタクトばね７９は、全体的に平坦な形状を有し、少なくとも開位置２７で、ベースプレート６３に平行に延びる。コンタクトばね７９は、ベースプレート６３から離間している。

【0067】

コンタクトばね７９は、ばね保持構造７７に受け入れられている。保持部８１、例えば、各コンタクトばね７９のそれぞれの保持部８１が、コンタクトばね７９の通路開口部８３を通ってばね保持構造７７のレセプタクル８５内へ延びる。保持部８１をレセプタクル８５にクランプすることができる。その結果、コンタクトばね７９は、スイッチングコンタクトアセンブリ３９の残りの部分で確実に保持される。

【0068】

各コンタクトばね７９は、いくつかの部分から形成されることが好ましい。有利な実施形態によれば、各ばね保持構造は、上側ばねプレート８７と下側ばねプレート８９とを含む。両方のばねプレート８７、８９は、ばね鋼から形成されることが好ましい。あるいは、２つのコンタクトばね７９の上側ばねプレート８７および下側ばねプレート８９を各々、一体に形成してもよい。これは、上側ばね鋼シート、特にＵ字形ばね鋼シートが２つの上側ばねプレート８７を形成することを意味する。これに対応して、下側ばね鋼シート、特にＵ字形ばね鋼シートが、２つの下側ばねプレートを形成することができる。それにより、２つのばね鋼シートをばね保持構造７７に取り付けるのに、１つの保持部８１で十分となり得る。

【0069】

コンタクトばね７９は、接触方向９１に沿って弾性的に可動であるように意図されているため、２つのばねプレート８７、８９は、全長に沿っては互いにしっかりと接続されないことが好ましい。代わりに、２つのばねプレート８７、８９は、少なくともばね保持構造７７とは反対側に配置された端部９３で、互いに対して変位可能に保持される。接触方向９１は、ばねプレート８７、８９によって広がるプレート面に垂直に延びる。

【0070】

上側ばねプレート８７の上側にコンタクトプレート９５が設けられて、上側ばねプレート８７がコンタクトプレート９５と下側ばねプレート８９との間に配置されるようになっている。コンタクトプレート９５を、上側ばねプレート８７にしっかりと接続することができる。しかしながら、これは必須ではない。

【0071】

コンタクトプレート９５は、良好な電気伝導性に関して選択された材料、例えば、銅を含む合金またはアルミニウムを含む合金から形成されることが好ましい。

【0072】

２つのコンタクトプレート９５の各々は、２つの可撓性電気導体５１のうちの１つに導電的に接続される。例えば、各導体５１を、関連するコンタクトプレート９５に溶接、はんだ付け、またはリベット締めすることができる。

【0073】

コンタクトばね７９の各スイッチングコンタクト４９は、そのコンタクトばね７９のコンタクトプレート９５に導電的に接続される。言い換えると、各コンタクトプレート９５は、電気導体５１とスイッチングコンタクト４９との間に電気的接続を確立する。

【0074】

スイッチングコンタクト４９は、コンタクトプレート９５とコンタクトばね７９の２つのばねプレート８７、８９とを通って延びる。スイッチングコンタクト４９によってばねプレート８７、８９が互いに対して移動することを妨げないように、下側ばねプレート８９に、スイッチングコンタクト４９のレセプタクル９７を設け、そのレセプタクル９７の正幅は、下側ばねプレート８９の領域におけるスイッチングコンタクト４９の直径よりも大きい。これにより、スイッチングコンタクト４９を下側ばねプレート８９に対して可動にすることができる。これに対して、スイッチングコンタクト４９は、上側ばねプレート８７にポジティブフィットで接続されることが好ましい。

【0075】

スイッチング位置２５で、スイッチングコンタクトアセンブリ３９は、最終スイッチング位置２５に到達する前にスイッチングコンタクトアセンブリ３９のスイッチングコンタクト４９が負荷端子４５のスイッチングコンタクト４７に既に当接するように、第２のアーム２１から離れたところで、スイッチングコンタクト４７の方向に移動することが好ましい。

【0076】

最終スイッチング位置２５で、スイッチングコンタクトアセンブリ３９を有する第１のアーム２１は、コンタクトばね７９が下方に、すなわちベースプレート６３に向かう方向に撓むまで、スイッチングコンタクト４７の方向に移動する。その結果、スイッチングコンタクト４７にスイッチングコンタクト４９の均一に高い接触圧力が加わることを保証することができる。強い接触圧力により、非常に高い電流がスイッチングコンタクト４７からのスイッチングコンタクト４９の電磁反発を生じさせることを防ぐこともできる。

【0077】

アーマチュアに２つの突出部９９が設けられ、これらの突出部９９は、傾斜軸３５に沿って反対側に配置され、ロックデバイス５５の一部である。高電圧リレー１のハウジング１０１に、各突出部９９のレセプタクル１０３が設けられている。突出部９９のレセプタクル１０３を有するハウジング１０１のハウジング下面１０５のみが、図８に示されている。

【0078】

レセプタクル１０３は、ロックデバイス５５の一部であるバリア５７によって画定されている。第２のアーム２３が磁気駆動ユニット３から離れることを防ぐバリア５７も、同様にロックデバイス５５の一部である。この場合、第２のアーム２３をアーマチュア１７の突出部とみなすことができ、バリア５７によって望ましくない移動を防ぐ。

【符号の説明】

【0079】

１ 高電圧リレー
３ 磁気駆動アセンブリ
５ 第１のヨーク
７ 第２のヨーク
９ コア
１１ コイル体
１３ コイルターン
１５ 長手方向軸
１７ アーマチュア
１９ ロッカ
２１ 第１のアーム
２３ 第２のアーム
２５ スイッチング位置
２７ 開位置
２９ 磁気回路
３１ 軸受
３３ 空隙
３５ 傾斜軸
３７ ばね要素
３９ スイッチングコンタクトアセンブリ
４１ 負荷回路
４３ 負荷端子
４５ 負荷端子
４７ スイッチングコンタクト
４９ スイッチングコンタクト
５１ 電気導体
５３ 絶縁要素
５５ ロックデバイス
５７ バリア
５９ アーム
６１ 凹部
６３ ベースプレート
６５ 下面
６７ ウエブ
６９ クランプレセプタクル
７１ 保持構造
７３ 内壁
７５ ロックプレート
７７ ばね保持構造
７９ コンタクトばね
８１ 保持部
８３ 通路開口部
８５ レセプタクル
８７ 上側ばねプレート
８９ 下側ばねプレート
９１ 接触方向
９３ 端部
９５ コンタクトプレート
９７ レセプタクル
９９ 突出部
１０１ ハウジング
１０３ レセプタクル
１０５ ハウジング下面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2022-11-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気車両の駆動回路または充電回路（４１）のための高電圧リレー（１）であって、
前記高電圧リレー（１）は、
- 互いに離間した第１のヨーク（５）および第２のヨーク（７）を有する磁気駆動アセンブリ（３）と、
- 前記磁気駆動アセンブリ（３）によって駆動可能なアーマチュア（１７）と、
を備え、
前記アーマチュア（１７）はロッカ（１９）として構成され、前記ロッカ（１９）は、前記第１のヨーク（５）から離れるように延び、かつ開位置（２７）とスイッチング位置（２５）との間で傾斜可能な第１のアーム（２１）および第２のアーム（２３）を含み、前記第１のヨーク（５）に取り付けられ、
前記第１のアーム（２１）にスイッチングコンタクトアセンブリ（３９）が設けられ、前記第１のヨーク（５）および前記第２のヨーク（７）を含む磁気回路（２９）が、前記第２のアーム（２３）によって前記スイッチング位置（２５）で閉じられる、
高電圧リレー（１）。

【請求項2】

前記第１のアーム（２１）は前記磁気駆動アセンブリ（３）を越えて突出する、
請求項１に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項3】

前記ロッカ（１９）の傾斜軸（３５）に対する、前記第１のアーム（２１）の慣性モーメントと前記第２のアーム（２３）の慣性モーメントとが等しい、
請求項１または２に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項4】

前記アーマチュア（１７）は、前記第１のヨーク（５）に沿って前記開位置（２７）から前記スイッチング位置（２５）へ回転するように構成されている、
請求項１または２に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項5】

前記スイッチングコンタクトアセンブリ（３９）は、少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）と、前記スイッチングコンタクト（４９）を少なくとも前記第２のアーム（２３）から絶縁する少なくとも１つの絶縁要素（５３）とを含む、
請求項１または２に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項6】

前記少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）は、前記高電圧リレー（１）の負荷端子（４３）に恒久的に導電接続されている、
請求項５に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項7】

前記少なくとも１つのスイッチングコンタクト（４９）は、可撓性電気導体（５１）を介して前記高電圧リレー（１）の前記負荷端子（４３）に接続されている、
請求項６に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項8】

前記スイッチングコンタクトアセンブリ（３９）は、前記高電圧リレー（１）の同一の前記負荷端子（４３）に各々恒久的に接続されている２つの前記スイッチングコンタクト（４９）を含む、
請求項６に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項9】

前記高電圧リレー（１）はロックデバイス（５５）をさらに備え、
前記ロックデバイス（５５）により、前記アーマチュア（１７）が前記第１のヨーク（５）から少なくとも所定量を超えて離れる移動を行うことを防ぐ、
請求項４に記載の高電圧リレー（１）。

【請求項10】

前記高電圧リレー（１）はハウジング（１０１）をさらに備え、
前記ロックデバイス（５５）は、前記アーマチュア（１７）の少なくとも１つの突出部（９９）と、前記突出部（９９）が当接するように構成されている前記ハウジング（１０１）上のバリア（５７）とを含む、
請求項９に記載の高電圧リレー（１）。

【外国語明細書】