전자기 릴레이

전자기 릴레이 {ELECTROMAGNETIC RELAY}

본 발명은 전자기 릴레이, 특히 자동차 릴레이에 관한 것이며, 이는 자석 요크(magnet yoke)를 포함하고 릴레이 코일을 포함하며 또한 회전 축선을 중심으로 피봇될 수 있고, 작동 또는 스위치오버 접촉부로서 이동 접촉부가 적어도 제 1 고정 접촉부에 대하여 위에 유지되는 힌지형 전기자를 포함한다.

많은 예들에서 특히 자동차 내의 전자기 스위치로서 또한 사용되는 것과 같은 릴레이가 제어 회로에 의해 활성화되고 이 제어 회로에는 릴레이 코일이 위치되고 보통은 예컨대 전기 모터, 가솔린 펌프 또는 종종 또한 안전 관련 차량 구성요소들, 예컨대 연료 주입 시스템이 연결되는 하나 이상의 다른 회로를 스위칭한다.

원리적으로, 단안정(monostable) 그리고 쌍안정(bistable) 릴레이들 사이에 차이가 있다. 단안정 릴레이는 작동 위치 (ON) 을 추정하고 유지하는 목적을 위해 전기자를 인입하고(pull in) 또한 유지하기 위해서 릴레이 코일[계자 권선(field winding)]을 통하는 영구적인 전류의 흐름을 요구한다. 전류의 흐름이 차단된다면, 릴레이는 자체적으로 그의 비작동 위치 (OFF) 로 복귀한다. 쌍안정 릴레이는 전원이 끊긴 상태에서 2 개의 상이한 안정 상태들을 가질 수 있으며, 따라서 전류 펄스가 제어 회로에서 발생될 때, 이는 각각의 다른 스위칭 상태로 스위치오버하고 다음 제어 펄스 때까지 이 스위칭 상태를 유지한다. 따라서 쌍안정 릴레이는 규정된 스위칭 위치에 도달하기 위해 능동적으로 동작되어야만 한다.

가능한 한 낮은 전력을 갖고 전력 절약 방식으로 동작될 수 있는 릴레이들이 특히 자동차 섹터에서 바람직하거나 요구되며, 특별히 이는 전력 손실들 그리고 특히 영구적 손실들이 자동차에 의한 대응적으로 상승된 CO ₂ 배출들을 초래하기 때문이다.

저전력 릴레이들을 제공하기 위해, DE 43 25 619 A1 은, 전기자를 위해 비교적 큰 인입 전압(pull-in voltage)이 요구되는 제 1 페이스에서 2 개의 릴레이들을 병렬로 연결하고, 작동 회로 접촉부가 닫힌 후에, 단지 비교적 낮은 홀딩 전압(holding voltage)이 요구되는 제 2 페이스에서 상기 2 개의 릴레이들을 직렬로 연결하는 것을 개시한다.

DE 44 10 819 A1 으로부터 공지된 릴레이에서, 스위치는 릴레이의 계자 권선의 홀딩 전류를 조절하는 홀딩 저항기와 가교한다. 저항기와 가교되는 결과로서, 비교적 큰 인입 전류가 계자 권선이 연결되는 처음의 때에 이용 가능하다.

DE 10 2005 037 410 A1 은 전압 공급을 릴레이가 인입된 후에 마이크로제어기에 의해 계자 회로에서, 작업 접촉부를 유지하는 최소로 감소시키는 것을 개시한다.

DE 10 2008 023 626 A1 으로부터 공지된 릴레이에서, 릴레이에 스위치에 의해 전류가 공급될 때, 릴레이 제어기는 인입 전류가 최초에 계자 권선을 통하여 흐르고, 인입 시간이 경과된 후에, 인입 전류보다 더 작은 홀딩 전류가 상기 계자 권선을 통하여 흐르는 방식으로 계자 전류를 제어하도록 디자인된다.

예컨대 DE 92 12 266 U1 으로부터 릴레이가 제어될 때 인입 시간에 후속하는 코일 전류의 펄스 폭 변조에 의하여 릴레이 코일의 전력 손실을 감소시키는 것이 또한 공지된다.

본 발명은 바람직하게는 자동차 릴레이로서 적절하고, 특히 홀딩 모드 (ON) 에서 가능한 한 낮은 전력으로 작동하는 전자기 릴레이를 명시하는 목적을 기본으로 한다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구항 제 1 항의 특징들에 의해 달성된다. 유리한 개선들, 개량들 및 변형예들은 종속 청구항들의 요지이다.

이를 위해, 릴레이는 이동 또는 스위치오버 접촉부를 갖고 따라서 단지 매우 낮은 레벨의 전류 소비에 의해 단안정 거동을 갖는 하이브리드 시스템을 형성한다. 계자 권선이 전원이 끊기게 될 때, 이동 또는 스위치오버 접촉부는 피에조 액추에이터에 의해, 바람직하게는 이동 접촉부가 스프링 접촉부의 형태에서 스프링 예비 응력을 받은 방식으로 받쳐지는 힌지형 전기자에 의해 간접적으로 닫힌 채로 유지된다.

따라서, 본 발명에 따른 릴레이가 홀딩 모드의 원리에 따른 쌍안정 시스템에 비교할 수 있지만, 릴레이 코일 또는 계자 권선은, 종래의 단안정 릴레이와 대조적으로 홀딩 모드에서 전원이 끊기게 된다. 피에조 액추에이터는 단지 동작될 때에만 전류의 간단한 흐름을 요구하지만, 전압은 단지 매우 작은 누출 전류가 주어지는 (홀딩 모드) 이러한 전류의 간단한 흐름에 후속하여 단지 인가되어야 한다. 따라서 피에조 액추에이터가 사실상 전력 없이 작동하고 릴레이 코일은 전원이 끊기기 때문에, 본 발명에 따른 릴레이는 마찬가지로 사실상 홀딩 모드에서 전력 없이 작동한다.

결과로서 제공되는 하이브리드 피에조 릴레이 시스템은 신뢰할 수 있는 스위칭을 위해 특히 적절하다. 단안정 거동은 피에조 릴레이가 전압의 손실의 경우에, 특히 자동차의 온 보드 전기 시스템 전압의 손실의 경우에 신뢰할 수 있고 자체적인 방식으로 규정된 상태로 유도하는 것을 보장한다. 상기 피에조 액추에이터의 동작 전압이 홀딩 모드에서 공급되는 한 그리고 릴레이 코일이 무전압 상태일 때 피에조 액추에이터가 단지 접촉부 닫힘을 유지하기 때문에, 접촉부는 공급 또는 온 보드 전기 시스템 전압의 손실의 결과로서 동작 전압의 손실의 경우에 자발적으로 열린다.

사실상 전력 없이 유지되는 홀딩 또는 비작동 상태 때문에, 본 발명에 따른 릴레이는 특히 자동차 섹터에서 극도로 유리한데, 이는 저전력 손실이 자동차에 의한 대응하는 CO ₂ 절약이 동반되기 때문이다. 게다가, 본 발명에 따른 하이브리드 피에조 릴레이 시스템의 릴레이 코일의 온도 발달, 즉 작동 온도는 종래의 릴레이들에서보다 상당히 더 낮고 대략적으로 실온이다. 이는 피에조 릴레이를 위한 설치 공간의 특히 가요적이고 가변적인 디자인의 상당한 이점을 제공한다.

원리적으로, 릴레이에 피에조 액추에이터[압전 연장기(piezoelectric elongator)]가 구비되는 것이 공지되어 있지만, 예컨대 DE 36 03 020 C2, WO 89/02659, DE 198 13 128 A1 또는 DE 10 2006 018 669 A1 으로부터 공지된 것과 같이, 특히 압전 휨 변환기(piezoelectric bending transducer)로서 디자인되는 피에조 액추에이터가 계자 권선 또는 코일을 대체하고 상기 릴레이들의 경우에 작동 접촉부 상에 직접적으로 작용한다.

DE 41 18 177 A1 으로부터 공지된 직접적인 기계적 접촉부에 의해 힌지형 전기자에 작용하는 피에조 액추에이터가 잔류 전류 방출에 또한 사용된다. 하지만, U 형상 자석 요크의 극 가지부(pole limb)를 에워싸는 계자 권선 외에 또는 이에 대안적으로, 피에조 액추에이터는, 바람직하지 않은 점착력을 극복하기 위해, 힌지형 전기자에 작용하는 기계적 복귀 스프링을 돕기 위해서, 힌지형 전기자를 극 표면으로부터 들어올리는 역할을 한다.

본 발명에 따른 릴레이의 피에조 액추에이터는 바람직하게는 (피에조) 스택(stack) 액추에이터(스택)로서 디자인되며, 그의 힘 스트로크 방향은 힌지형 전기자의 회전 축선에 평행하게 뻗어있다. 동작되는 결과로서 피에조 액추에이터에 의해 발생되는 힘 스트로크를 증가시키기 위해, 레버 전달 수단이 적절하게 제공되며, 상기 레버 전달 수단은 힌지형 전기자 또는 이동 접촉부 측 상에 유지되는 인장 요소를 해제 가능하게 고정하기 위해 힘 스트로크를 클램핑 스트로크로 변환한다. 전달비는 적절하게는 2:1 이어서, 예컨대 15 ㎛ 이상의 피에조 액추에이터의 힘 스트로크는 30 ㎛ 이상의 클램핑 스트로크를 유도한다.

유리한 개선에서, 힌지형 전기자 또는 이동 접촉부(전환 또는 스위치오버 접촉부)의 일 측 상에 유지되는 인장 요소는 그의 자유 측에 의해 클램핑 갭 안으로 보내어지고 피에조 액추에이터가 동작되는 결과로서 가압 끼워맞춤(force-fitting) 방식으로 여기에 유지된다.

클램핑 갭은 바람직하게는 자석 요크 상에 제공된다. 이를 위해, 재료 컷아웃에 의해 발생되고 릴레이 코일에 대하여 방사상으로 뻗어있고 자석 요크 재료에 의해 형성되는 좁은 웨브에 의해 적절한 지점에서 차단되거나 닫히는 슬롯이, 적절하게는 L 형상의 자석 요크의, 힌지형 전기자에 평행한 극 가지부에 제공된다. 그 결과, 재료 웨브에 의해 형성되는, 회전 또는 기울기 지점으로부터 시작하여, 피에조 액추에이터에 의해 작용하는 레버 아암이 피에조 액추에이터의 방향으로 형성되고 회전 지점을 중심으로 피봇하는 클램핑 레버의 클램핑 아암이 클램핑 갭을 향하는 다른 방향으로 형성된다. 이러한 경우, 클램핑 아암의 길이는 바람직하게는 레버 아암의 길이보다 더 크고, 바람직하게는 그의 크기의 2 배 이상이다.

장착된 상태에서, 클램핑 레버에 작용하는 피에조 액추에이터는 지지 가지부 상에 지지되고, 클램핑 레버로부터 상기 지지 가지부의 거리는 피에조 액추에이터의 높이에 매칭된다. 방사상의 극 가지부에 직각으로 뻗어있고 바람직하게는 피에조 액추에이터를 위한 U 형상의 수용 포켓을 갖는 축방향 기능적 가지부가 릴레이 코일에 대하여 제공된다. 서로 평행한 U 가지부들은 극 가지부의 지지 가지부 그리고 클램핑 가지부와 각각 합쳐진다.

힌지형 전기자는 회전 축선에 의해 기능적 가지부에 관절식으로 연결된다. 게다가, 계자 권선에 의해 에워싸이는, 릴레이 코일의 자석 코어는 일 측에서 힌지형 전기자를 향하여 이상적으로 보내어지고, 다른 측에서는 자석 요크에, 즉 힌지형 전기자에 대향하여 위치되는 극 가지부에 예컨대 리벳 연결되어 체결된다.

인장 요소가 열린 클램핑 갭의 밖으로 (방사상으로) 슬라이딩하는 것을 신뢰할 수 있게 방지하기 위해, 상기 클램핑 갭은 인장 요소가 고정식으로 위치되는 비드형(bead-like) 클램핑 그루브에 의해 형성된다. 클램핑 그루브에서 맞물리는 클램핑 캠은 클램핑 레버 상에 편의적으로 제공되지만, 클램핑 그루브는 그러면 대향하는 갭 측 상의 자석 요크의 나머지 극 가지부 상에 위치된다.

이동 접촉부는 바람직하게는 힌지형 전기자에 작용하는 스프링 복귀력을 발생하기 위한 스프링 접촉부로서 디자인된다. 이를 위해, 대략적으로 L 형상 스프링 요소가 적절하게 휘어지거나 또는 형상을 갖게 되고, 오프셋 스프링 가지부들 중 하나는 자석 요크의 기능적 가지부에 고정되고, 다른 스프링 가지부는 힌지형 전기자에 고정된다.

공지된 것과 같이, 피에조 액추에이터가 전류 소비의 경우에 커패시터와 유사한 방식으로 거동하기 때문에, 전류의 흐름은 먼저 단지 클램핑력이 발생되는 때에만 요구된다. 둘째로, 피에조 액추에이터를 동작시키기 위해 제어 전류의 손실의 경우에 클램핑을 신뢰할 수 있게 해제하기 위해, 상기 피에조 액추에이터는 적절한 비반응성 저항기와 병렬로 연결된다. 이는 릴레이가, 특히 작동 접촉부의 대응하는 신뢰할 수 있는 열림에 의해 또는 스위치오버 접촉부의 경우의 접촉 전환에 의해, 이전에 명시된 상태로 신뢰할 수 있게 이동하는 것을 보장한다.

본 발명에 따른 릴레이의 구성요소들은 바람직하게는 장치 베이스 그리고 하우징 캡으로부터 형성되는 릴레이 하우징에서 신뢰할 수 있게 밀봉된 방식으로 조립된다. 이러한 경우, 릴레이 코일 그리고 또한 피에조 액추에이터 모두는 하우징 내에 연관된, 바람직하게는 공통의 제어 전자기기 시스템을 갖는다. 전자기기 시스템을 위한 작동 또는 스위치오버 접촉부들 그리고 또한 제어 접촉부들은 편평한 플러그 연결부들의 형태로 하우징 베이스의 밖으로 보내어진다. 피에조 액추에이터의 연결부들은 하우징 내의 전자기기 시스템에 연결된다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 도면을 참조하여 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은 자석 요크 상에서 피봇될 수 있는 힌지형 전기자 그리고 계자 권선이 전원이 끊길 때 인장 요소에 의해 작동 또는 스위치오버 접촉부를 닫힌 채로 유지하는 피에조 액추에이터를 갖는 자석 요크 내의 릴레이 코일을 포함하는 전자기 릴레이를 개략적으로 나타내며,
도 2 는 슬롯형이며 클램핑 레버를 형성하는 극 가지부를 갖는 자석 요크의 세부 사항을 측면도로 나타내며,
도 3 은 하우징이 열린 피에조 액추에이터를 볼 때의 전자기 릴레이의 세부 사항의 사시도를 나타내며,
도 4 는 작동 또는 스위치오버 접촉부 그리고 인장 요소를 볼 때의 전자기 릴레이의 다른 사시도를 나타내며,
도 5 는 부분적으로 장착된 하우징 베이스, 별개의 요크 그리고 릴레이 코일 그리고 또한 하우징 캡을 갖는 릴레이의 제 1 분해도를 나타내며,
도 6 은 릴레이의 상이한 분해도를 나타내며, 및
도 7 은 전자기 릴레이의 회로 다이어그램을 나타낸다.

서로 대응하는 부분들에는 도면들에 걸쳐서 동일한 참조 부호들이 제공된다.

도 1 은 상기 자석 요크 상에서 회전 축선(3)을 중심으로 피봇될 수 있으며 이동 접촉부(5)가 위에 유지되는 힌지형 전기자(4)를 갖는 자석 요크(2)를 포함하는 릴레이(1)를 개략적으로 나타낸다. 이동 접촉부(5)는 고정 접촉부(비작동 접촉부)(6a)에 의해 닫힌 위치에 있고, 다른 고정 접촉부(작동 접촉부)(6b)에 대해 열린 위치에 있어서, 전환 또는 스위치오버 접촉부가 전체적으로 형성된다.

후속하는 문맥에서 또한 계자 권선이라고 불리는 릴레이 코일(7)은 그의 자석 코어(8)와 함께 힌지형 전기자(4)와, 상기 힌지형 전기자에 평행한 L 형상의 자석 요크(2)의 극 가지부(2a) 사이에 위치된다. 자석 코어(8) 그리고 자석 요크(2)의 기능적 가지부(2b)는 릴레이 코일(7)에 대해 축방향(x)으로 뻗어있지만, 자석 요크(2)의 극 가지부(2a)와 힌지형 전기자(4)는 이러한 점에서 방사상의 방향(y)으로 뻗어있다. 피에조 액추에이터(9)는 기능적 가지부(2b)의 근처에 또는 자석 요크(2)의 극 가지부(2a) 와 상기 기능적 가지부 사이의 접점에 위치된다. 상기 피에조 액추에이터는 피에조 스택 액추에이터(스택)로서 디자인된다.

후속하는 문맥에서 또한 클램핑 스프링이라고 불리는 인장 요소(10)는 자석 요크(2)의 기능적 가지부(2b)에 대향하여 위치되고, 상기 인장 요소는 U 형상의 자석 요크(2)의 열린 측에 걸쳐있고 일 측에서 힌지형 전기자(4) 상에 그리고 다른 측에서 자석 요크(2)의 극 가지부(2a) 상에 유지된다. 힌지형 전기자(4)와 연관되는, 인장 요소(10)의 스프링 단부(10a)는 힌지형 전기자(4) 상에 억류된(captive) 방식으로 유지되지만, 인장 요소(10)의 대향하는 클램핑 단부(10b)는 힌지형 전기자(4)가 인입되고 따라서 접촉부(5, 6a)들이 닫힐 때 극 가지부(2a) 내에 제공되는 클램핑 갭(11)에 클램핑 방식으로 고정된다(도 2). 이러한 상태에서, 릴레이 코일(7)은 전력 없이, 힌지형 전기자(4)가 빠져나가지 않으면서 따라서 접촉부(5, 6a)가 열리지 않으면서 제어될 수 있다.

그 결과, 단안정 거동을 갖고 극도로 낮은 레벨의 전류 소비를 갖는 신뢰할 수 있는 스위칭을 위한 하이브리드 피에조 릴레이 시스템이 제공된다. 릴레이 코일(7)이 나타낸 홀딩 모드에서 전원이 끊기고 피에조 액추에이터(9)는 상기 피에조 액추에이터가 동작되거나 또는 전압이 상기 피에조 액추에이터에 인가되는 결과로서 발생되며 전기자(4)가 인입될 때 인장 요소(10)를 유지하는, 클램핑력(F _K )을 유지하기 위해 단지 필요한 동작 전압만을 요구하고, 이러한 종류의 피에조 스택 액추에이터(9)의 누출 전류들은 극도로 낮기 때문에, 접촉부(5, 6a)들은 사실상 전력 없이 닫힐 수 있다. 이는 특히 자동차 섹터에서 극도로 유리한데, 이는 전력의 각각의 와트에 의한 릴레이의 전력 손실은 자동차에 의한 대응적으로 상승된 CO ₂ 배출이 동반되기 때문이다.

도 2 는, 자석 요크(2)의 극 가지부(2a)의 측면도에서, 극 가지부(2a) 상에 형성되고 극 가지부(2a)내에, 방사상의 방향(y)으로 뻗어있는 길이방향 슬롯(13)에 의해 형성되는 클램핑 레버(12)를 나타낸다. 회전 축선(15)(파선으로 표시됨)을 중심으로 회전 지점을 형성하고 사실상 길이방향 슬롯(13)을 국부적으로 닫는 재료 웨브(14)가 길이방향 슬롯(재료 또는 방사상의 슬롯)(13)을 따라 존재하거나 또는 남아있다. 따라서, 레버 아암(a)이 회전 지점 또는 회전 축선(15)과 피에조 액추에이터(9)의 위치 사이에 발생되지만, 클램핑 아암(b)은 회전 지점(14)과 클램핑 갭(11) 사이에 발생된다. 이러한 경우, 클램핑 아암(b)은 예시적인 실시예에서 레버 아암(a)의 대략적으로 2 배이다(b ≥ 2a).

동작됨으로써 클램핑 레버(12)를 작동시키는 피에조 액추에이터(9)가 위에 지지되는 지지 가지부(16)는, z 방향으로 뻗어있는 피에조 액추에이터의 높이(h)만큼 클램핑 레버(12)로부터 이격된 자석 요크(2) 안으로 삽입된다. 도시된 데카르트 좌표계(Cartesian coordinate system)에 따르면, 피에조 액추에이터(9)에 의해 발생되는 클램핑력(F _K ) 그리고 상기 클램핑력의 스트로크 방향은 z 방향으로 뻗어있지만, 클램핑 레버(12)를 형성하는 길이방향 슬롯(13)은 방사상의 방향(y)으로 뻗어있다.

도 2 는 클램핑 갭(11)의 구성을 비교적 분명하게 또한 나타낸다. 인장 요소(10)의 클램핑 단부(10b)가 위치되고 따라서 방사상의 방향(y) 밖으로의 피봇팅에 대항하여 고정되는 클램핑 그루브(11a)가 클램핑 갭(11)의 구역에서 자석 요크(2)의 극 가지부(2a) 내에 만들어진다. 클램핑 레버(12) 상에 그리고 여기에 상기 클램핑 레버의 클램핑 아암(b)의 자유 단부 상에 일체형으로 형성되는 클램핑 캠(11b)은 인장 요소(10)의 클램핑 단부(10b)의 중첩에 의해 클램핑 그루브(11a) 내에 맞물린다.

도 3 내지 도 6 은 본 발명에 따른 릴레이(1)의 바람직한 실시예를 다양한 사시도들로(도 3 및 도 4) 그리고 또한 상이한 세부사항들의 분해도들로(도 5 및 도 6) 나타낸다.

도 3 은 클램핑 갭(11) 내에 위치되고 그의 클램핑 단부(10d)에서 클램핑되는 인장 요소(10)를 비교적 분명하게 나타낸다. 상기 도면은 또한 극 가지부(2a)에 리벳결합되는 자석 코어(8)를 나타내며, 이 자석 코어는 릴레이 코일 또는 계자 권선(7)을 통과하고 헤드(17)에 의해(도 6) 전기자 측 상에 코일 형성자(18) 상에 지지된다(도 4).

피에조 액추에이터(9)를 특히 기능적이고 공간 절약 방식으로 배열하기 위해, U 형상의 수용 포켓(19)이 자석 요크(2)의 기능적 가지부(2b) 내에 만들어진다. 서로 평행한 상기 U 형상의 수용 포켓의 U 가지부(19a 및 19b)들은 극 가지부(2a)의 (상부) 클램핑 가지부(12) 그리고 (하부) 지지 가지부(16)와 각각 합쳐진다.

릴레이 제어의 목적을 위해 전자기기 시스템(21)에 이들의 부분이 연결되는 접촉부 요소(20a, 20b)들은 피에조 액추에이터(9)와 접촉한다. 릴레이 코일(7)의 권선 단부들과 접촉하는(어떠한 세부사항에서도 도시되지 않은 방식) 접촉 요소(22a, 22b)들이 또한 전자기기 시스템(21)에 연결된다. 상기 접촉 요소(22a, 22b)들은 도 6 에 나타낸 것과 같이 코일 형성자(18)에 고정된다. 전자기기 시스템(21)은 도 6 에 도시된 제어 연결부(23a, 23b)들에 추가적으로 연결된다.

도 4 및 도 6 에 비교적 분명하게 나타낸 것과 같이, 이동 접촉부(5)는 스프링 접촉부로서 디자인된다. 이를 위해, L 형상의 스프링 요소(24)는 자석 요크의 기능적 가지부(2b) 상에 유지되는 스프링 가지부(24a), 그리고 또한 릴레이 코일(7)로부터 돌려지는 힌지형 전기자(4)의 외부면 상으로 보내어지고 상기 힌지형 전기자에 연결되는 다른 스프링 가지부(24b)를 갖는다. 스프링 요소(24) 그리고 따라서 스프링 또는 이동 접촉부(5)는 x 방향으로 힌지형 전기자(4) 상에 복귀력(F _R )을 생성하여서, 상기 힌지형 전기자는 릴레이 코일(7)이 전원이 끊기고 피에조 액추에이터(9)가 전압이 없어지고 따라서 클램핑 갭(11)이 열릴 때의 양쪽의 경우일 때 대응하는 스프링력에 의해 도움을 받는 방식으로 빠져나간다.

릴레이(1)의 도시된 그리고 설명된 구성요소들 및 요소들은, 최종 조립된 상태에서 하우징 캡(26)에 의해, 바람직하게는 먼지 및 습도 기밀한 방식으로 커버되는 하우징 베이스(25) 상에 장착된다. 고정 접촉부(6a; 비작동 접촉부, 그리고 6b; 작동 접촉부)들 각각의 접촉 연결부(K ₁ , K ₂ )(작동 또는 비작동 접촉 연결부), 전자기기 시스템(21)의 하나 이상의 접촉 연결부(K ₃ )[제어 연결부(23a 및/또는 23b)] , 릴레이 코일(7)의 하나 이상의 접촉 연결부(K ₄ )(코일 접촉 연결부) 그리고 또한 이동 또는 전환 또는 스위치오버 접촉부(5)의 접촉 연결부(K ₅ )(전환 접촉 연결부)는 대략적으로 정사각형 횡단면을 갖는 하우징 베이스(25)의 바닥부 밖으로 보내어진다.

도 7 은 본 발명에 따른 전자기 피에조 릴레이(1)의 회로 다이어그램을 나타낸다. 로드(28), 예컨대 가솔린 펌프 또는 전기 모터가 양극과 음극 사이 또는 지지 전압(U _V )의 접지부에 작동 접촉부(6b)와 직렬로 연결되는 스위칭 회로 또는 경로(27)는 릴레이(1)의 제어 회로 또는 경로(29)로부터 전기 전도적으로 연결 해제된다. 도 4 는 스위치 온 된 상태(ON)의 전자기 릴레이(1)를 나타내지만, 도 7 은 스위치 오프 된 상태(OFF)를 나타낸다.

전자기기 시스템(21)에는, 자동차의 경우에 상기 자동차의 온 보드 전기 시스템 전압으로부터 얻어지는 제어 전압(U _S )이 공급된다. 비반응성 저항기(R)가 제어 전압(U _S )의 손실의 경우에 클램핑 갭(11) 내의 인장 요소(10)의 클램핑을 신뢰할 수 있게 중단하기 위해 피에조 액추에이터(9)와 전기적으로 병렬로 연결된다. 이러한 종류의 실패의 경우에, 이동 접촉부(5)는 나타낸 닫힌 또는 작동 상태로부터 전환 접촉부(6b)와 접촉을 이룸으로써 안전한 전환 상태로 이동한다.

본 발명은 상기 설명된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명의 다른 변형예들이, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않으면서, 당업자에 의해 상기 예시적인 실시예로부터 또한 비롯될 수 있다. 특히, 예시적인 실시에와 관련하여 설명된 모든 개별적인 특징들은 추가로, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않으면서 상이한 방식으로 또한 서로 조합될 수 있다.

1 릴레이 2 자석 요크
2a 극 가지부 2b 기능적 가지부
3 회전 축선 4 힌지형 전기자
5 이동 접촉부 6a 작동 접촉부
6b 비작동 접촉부 7 릴레이 코일
8 자석 코어 9 피에조 액추에이터
10 인장 요소 10a 스프링 단부
10b 클램핑 단부 10d 클램핑 단부
11 클램핑 갭 11a 클램핑 그루브
11b 클램핑 캠 12 클램핑 레버
13 길이방향 슬롯 14 재료 웨브
15 회전 축선/지점 16 지지 가지부
18 코일 형성자 19 수용 포켓
19a U 가지부 19b U 가지부
20a 접촉 요소 20b 접촉 요소
21 전자기기 시스템 22a 접촉 요소
22b 접촉 요소 23a 제어 연결부
23b 제어 연결부 24 스프링 요소
24a 스프링 가지부 24b 스프링 가지부
25 하우징 베이스 27 스위칭 회로/경로
28 로드 29 제어 회로/경로
a 레버 아암 b 클램핑 아암
h 액추에이터 높이 F _K 클램핑력
F _R 스프링 복귀력 K ₁ 작동 접촉 연결부
K ₂ 비작동 접촉 연결부 K ₃ 코일 접촉 연결부
K ₄ 코일 접촉 연결부 K ₅ 전환 접촉 연결부
U _S 제어 전압 U _V 공급 전압
X 축방향 y 방사상의 방향