ES 2 445 806 T3 2 445 806

OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
ESPAÑA
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Número de publicación:
2 445 806
51
Int. CI.:
H01H 1/48
H01H 51/22
H01H 50/64
H01H 1/34
H01H 69/01
H01H 11/00
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TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA
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Fecha de presentación y número de la solicitud europea:
09.07.2012
E 12175519 (3)
97
Fecha y número de publicación de la concesión europea:
29.01.2014
EP 2551870
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Título: Relé electromagnético
30
Prioridad:
73
27.07.2011 JP 2011164191
45
Fecha de publicación y mención en BOPI de la
traducción de la patente:
05.03.2014
T3
Titular/es:
PANASONIC CORPORATION (100.0%)
1006, Oaza Kadoma Kadoma-shi
Osaka 571-8501, JP
72
Inventor/es:
OKUDA, AKIHIRO
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Agente/Representante:
ES 2 445 806 T3
CARVAJAL Y URQUIJO, Isabel
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de
la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea
de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se
considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del
Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
ES 2 445 806 T3
E12175519
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DESCRIPCIÓN
Relé electromagnético
Campo de la Invención
La presente invención se relaciona con un relé electromagnético.
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Antecedentes de la Invención
Convencionalmente, existe disponible un relé electromagnético que lleva un punto de contacto móvil hacia un
contacto con o fuera de contacto con un punto de contacto fijo al impulsar rotacionalmente una armadura
conectada al punto de contacto móvil a través del uso de una fuerza electromagnética de un electro magneto
(ver, por ejemplo, publicación de la solicitud de modelos de Utilidad Japonesa No. H4- 24242).
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Como el relé electromagnético de esta clase, se conoce, por ejemplo, el relé electromagnético mostrado en la
Fig. 3.
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El relé electromagnético mostrado en la Fig. 3 será descrito ahora en detalle. El relé electromagnético
mostrado en la Fig. 3 incluye un electro magneto 1, una armadura 2 impulsada rotacionalmente por la fuerza
electromagnética del electro magneto 1 y una carcasa 3 para almacenar el electro magneto 1 y la armadura
2. El electro magneto 1 se fija a la carcasa 3. En la siguiente descripción, los lados superior, inferior, izquierdo
y derecho se definirán sobre la base de la Fig. 3. El lado frontal de la hoja del dibujo en la Fig. 3 se
denominará “lado frontal”. Sin embargo, estas direcciones se definen solo por motivos de conveniencia en la
descripción y pueden no adecuarse a las direcciones de acuerdo con la condición de uso presente.
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La carcasa 3 incluye un cuerpo 31 que tiene un nicho de almacenamiento 30 cuyo lado frontal está abierto y
una cubierta (no mostrada) acoplada al lado frontal del cuerpo 31 para cerrar el nicho de almacenamiento 30.
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Un cuerpo de soporte 4 para soportar rotablemente la armadura 2 con respecto a la carcasa 3 se fija a la
carcasa 3. El cuerpo de soporte 4 incluye una porción de fijación clara 41 cuya dirección de grosor se
extiende en la dirección frontal- trasera y cuyas porciones de extremo izquierda- derecha se fijan al cuerpo 31
y una porción de eje cilíndrico 42 que sobresale hacia adelante desde un área central de una superficie
frontal de la porción de fijación 41. La dirección axial de la porción del eje 42 se extiende en la dirección
frontal- trasera. Como medios para fijar la posición de fijación 41 al cuerpo 31, es posible utilizar unos medios
bien conocidos tal como accesorios o similares. La armadura 2 tiene un hueco de apoyo 20 con una sección
transversal circular. El hueco de apoyo 20 se extiende a través de la armadura 2 en la dirección frontaltrasera. El diámetro interno del hueco de apoyo 20 es un poco mayor que el diámetro externo de la porción
del eje 42. La porción del eje 42 se inserta en el hueco de apoyo 20, por medio del cual la armadura 2 está
soportada con respecto a la carcasa 3 con el fin de rotar alrededor del eje central de la porción del eje 42.
El electro magneto 1 incluye una bovina (no mostrada) fijada al cuerpo 31 en el lado trasero de la porción de
fijación 41 de tal manera que la dirección axial de la misma se extiende en la dirección hacia abajo y una
pieza de polo magnético 11 hecha de un material magnético y magnetizada por la bovina. la pieza de polo
magnético 11 incluye una porción de cuerpo (no mostrada) que se extiende a través de la bobina en la
dirección hacia abajo y porciones de polo magnético variables 11a que sobresalen hacia adelante desde los
extremos superior e inferior de la porción de cuerpo. Así, la pieza de polo magnético 11 tiene una forma
general similar a una U como un todo. Más específicamente, las porciones de polo magnético variables 11a
están magnetizadas en diferentes polaridades dependiendo de la dirección de flujo de la corriente
suministrada a la bovina. Las polaridades de las porciones de polo magnético variable 11a difieren una de la
otra. Una pluralidad de terminales de bovina 60 (tres, en la Fig. 3) se mantiene en la carcasa 3. Los
terminales de bovina 60 están eléctricamente conectados a la bovina en uno de los extremos de la misma.
Los otros extremos de los terminales de bovina 60 sobresalen hacia el lado izquierdo de la carcasa 3. Se
alimenta una corriente eléctrica de la bovina a través de los terminales de bovina 60. Más específicamente, el
relé electromagnético mostrado en la Fig. 3 es del tipo así llamado pestillo de dos bovinas. La bovina se
suministra con una derivación. Los terminales de bovina 60 están eléctricamente conectados a los extremos
opuestos de la derivación de la bovina.
La armadura 2 incluye dos pares de porciones de polo electromagnético fijas 21a que están respectivamente
provistas en las porciones de extremo superior e inferior de la misma. Cada una de las porciones de polo
magnético variable 11a está interpuesta entre cada par de porciones de polo magnético fija 21a. En cada par
de porciones de polo magnético fija 21a, la porción de polo magnético fija 21a que existe al lado izquierdo de
las porciones de polo magnético variable 11a y la porción de polo magnético fija 21a que existe en el lado
derecho de las porciones de polo magnético variable 11a están magnetizadas con diferentes polaridades.
Más específicamente, la armadura 2 incluye dos magnetos permanentes 22 cuyos polos N se orientan en la
misma dirección izquierda o derecha, dos miembros de armadura 21 hechos de material magnético y un
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cuerpo moldeado de resina sintética 23 con el cual los magnetos permanentes 22 y los miembros de
armadura 21 están insertados- moldeados. Cada uno de los miembros de armadura 21 tiene una forma de
paralelepípedo rectangular plano. Una superficie en dirección del grosor de cada uno de los miembros de
armadura 21 está magnéticamente unida al polo de cada uno de los magnetos permanentes 22. Las
porciones de extremo opuestas de cada uno de los miembros de armadura 21 que sobresalen hacia arriba y
hacia abajo más allá de cada uno de los magnetos permanentes 22 sirve como las porciones de polo
magnético fijas 21a. Si se suministra una corriente eléctrica a la bovina del electro magneto 1, una de las
porciones de polo magnético fijas 21a que sale en los lados izquierdo y derecho de la correspondiente
porción de polo magnético variable 11a es atraída a la porción de polo magnético variable correspondiente
11a que depende de la dirección de la corriente eléctrica que fluye a través de la bovina, por medio de la cual
la armadura 2 se rota con respecto a la carcasa 3. Una vez que se suministra la corriente eléctrica a la
bovina, la posición de la armadura 2 (y la posición del punto de contacto móvil 51 que se mueve junto con la
armadura 2) es mantenida (asegurada) mediante la fuerza magnética del magneto permanente 22 hasta que
la corriente eléctrica fluya a través de la bovina en la dirección inversa.
Un punto de contacto móvil 51 que se mueve junto con la rotación de la armadura 2 y el punto de contacto fijo
52 que entra en contacto con y fuera de contacto con el punto de contacto móvil 51 se almacena dentro de la
carcasa 3. El punto de contacto móvil 51 y el punto de contacto fijo 52 están eléctricamente conectados a las
placas terminales 61 y 62, respectivamente. En otras palabras, la conexión eléctrica entre las placas
terminales 61 y 62 es prendida y apagada en la medida en que el punto de contacto móvil 51 entra en
contacto y sale de contacto con el punto de contacto móvil 51. Cada una de las placas terminales 61 y 62
está formada de una placa de metal con la dirección de grosor de la misma extendiéndose en la dirección
izquierda- derecha. Cada una de las placas terminales 61 y 62 se fija a la carcasa 3 de tal manera que la
porción de extremo superior de la misma sobresale hacia afuera de la carcasa 3. El punto de contacto móvil
51 está conectado eléctrica y mecánicamente a la placa terminal 61 a través de un retenedor del punto de
contacto 7. La porción de extremo inferior del retenedor del punto de contacto 7 se fija a una superficie
derecha de la placa terminal 61 y la porción de extremo superior del retenedor del punto de contacto 7 es
elásticamente deformable para ser desplazada en la dirección izquierda- derecha con respecto a la porción
de extremo inferior del retenedor del punto de contacto 7. El retenedor del punto de contacto 7 incluye una
pluralidad de resortes de retención del punto de contacto 71, cada uno de los cuales se forma de un resorte
de hoja que se extiende en la dirección hacia abajo. Los resortes de retención del punto de contacto 71 están
super-impuestos en la dirección de grosor y están unidos el uno al otro en las porciones de extremo superior
y las porciones de extremo inferior de la misma. El punto de contacto móvil 51 se fija a la porción de extremo
superior del retenedor del punto de contacto 7, de tal manera que el punto de contacto móvil 51 se puede
desplazar elásticamente en la dirección izquierda – derecha con respecto a la carcasa 3 en el lado izquierdo
del punto de contacto fijo 52.
La armadura 2 y el punto de contacto móvil 51 se mueven juntas mediante una tarjeta 8 conectada al
retenedor del punto de contacto 7 y la armadura 2. La tarjeta 8 tiene una forma plana como un todo con la
dirección de grosor de la misma extendiéndose en la dirección hacia abajo. La tarjeta 8 es guiada por la
superficie interna de la carcasa 3 de tal manera que la tarjeta 8 se puede mover en la dirección izquierda –
derecha con respecto a la carcasa 3. La placa terminal 61 conectada al punto de contacto móvil 51 se
conforma para no interferir con la senda de movimiento de la tarjeta 8 de tal manera que la placa terminal 61
no debe impedir el desplazamiento de la tarjeta 8. La armadura 2 y la tarjeta 8 están conectadas la una a la
otra al insertar la porción de extremo superior del miembro de armadura derecha 21 de la armadura 2 hacia la
porción de nicho de la armadura 81 de la tarjeta 8 abierta hacia arriba, hacia abajo y hacia adelante. El
retenedor de punto de contacto 7 y la tarjeta 8 están conectadas una a la otra al insertar la porción de
extremo superior del retenedor de punto de contacto 7 hacia la porción de nicho del retenedor (no mostrado)
de la tarjeta 8 abierta hacia arriba, hacia abajo y hacia atrás. En la porción de extremo superior más hacia la
izquierda de los resortes de retención del punto de contacto 71, se suministra una porción de contacto de
tarjeta elástica 72 que hace contacto con la superficie interna de la porción de nicho del retenedor que se
enfrenta hacia el lado derecho. La porción de contacto de la tarjeta elástica 72 se inclina con el fin de
extenderse gradualmente alejándose de los resortes de retención del punto de contacto restante 71.
En un estado en que la armadura 2 es rotada en el sentido de las manecillas del reloj al límite de un rango de
movimiento con el punto de contacto móvil 51 que hace contacto con el punto de contacto fijo 52 (en lo
sucesivo denominado como “estado cerrado”), se genera una presión de contacto entre el punto de contacto
móvil 51 y el punto de contacto fijo 52 debido a la deformación elástica de la porción de contacto de la tarjeta
elástica 72.
En un estado que, como se muestra en la Fig.3, la armadura 2 es rotada en el sentido contrario a las
manecillas del reloj al límite del rango del movimiento con el punto de contacto móvil 51 mantenido fuera de
contacto con el punto de contacto fijo 52 (en lo sucesivo denominado como “estado abierto”), el retenedor del
punto de contacto 7 como un todo se deforma elásticamente de tal manera que la porción de extremo
superior de la misma se desplaza hacia la izquierda con respecto a la porción de extremo inferior. En este
momento, la fuerza del resorte del retenedor del punto de contacto 7 actúa para desviar el punto de contacto
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móvil 51 hacia el punto de contacto fijo 52. En otras palabras, el valor mínimo de una corriente eléctrica que
fluye a través de la bobina del electro magneto 1 requerida para la transmisión al estado cerrado en lo
sucesivo denominado como “mínimo en corriente”) se vuelve más pequeña en la medida en que la cantidad
de deformación elástica crece más.
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A este respecto, como un método para ajustar las características de operación (por ejemplo, el mínimo en
corriente o la presión de contacto en el estado cerrado), se puede pensar en utilizar un método de deformar
plásticamente la porción de la armadura 2 conectada a la tarjeta 8.
En el ejemplo descrito anteriormente, sin embargo, la porción de la armadura 2 conectada a la tarjeta 8 como
es el miembro de la armadura 21. El miembro de la armadura 21 es de forma relativamente gruesa con el fin
de incrementar suficientemente la fuerza magnética. Por lo tanto, es considerablemente difícil ajustar las
características de operación al utilizar el método establecido anteriormente.
El documento US- A- 2009/0153277 describe un relé electromagnético de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Resumen de la invención
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En vista de lo anterior, la presente invención suministra un relé electromagnético cuyas características de
operación se pueden ajustar con facilidad.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se suministra un relé electromagnético, que incluye: un
electro magneto; una armadura impulsada por una fuerza electromagnética de un electro magneto y
configurada para rotar con respecto al electro magneto; una tarjeta configurada para moverse linealmente
cuando se presiona mediante la armadura; un punto de contacto móvil que se mueve junto con la tarjeta; un
punto de contacto fijo con el cual el punto de contacto móvil entra en contacto o sale de contacto en
respuesta a la rotación de la armadura; y una carcasa para almacenar el electro magneto, la armadura, la
tarjeta, el punto de contacto móvil y el punto de contacto fijo, el electro magneto y el punto de contacto fijo se
fijan a la carcasa, en donde la armadura incluye al menos un miembro de armadura hecho de un material
magnético y una pieza conectora hecha de un material plásticamente deformable, la pieza conectora está
dispuesta entre el miembro de armadura y al tarjeta.
Preferiblemente, la pieza conectora se puede doblar de tal manera que cuando se ve en una dirección
paralela al eje de rotación de la armadura, el ángulo formado por una línea, que interconecta una posición de
contacto de la armadura con la tarjeta y el eje de rotación de la armadura, con respecto a la dirección de
desplazamiento de la tarjeta se acerca más a un ángulo recto.
Preferiblemente, la pieza conectora se puede hacer de un material no magnético.
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Con la presente realización, las características de operación se pueden ajustar al deformar plásticamente una
pieza conectora que no se requiere para asegurar una propiedad magnética en la cual es más fácilmente
deformada que el miembro de armadura. Es por lo tanto fácil ajustar las características de operación del relé
electromagnético comparado con un caso donde el miembro de armadura hace contacto directo con la
tarjeta.
Breve Descripción de los Dibujos.
La Fig. 1 es una vista frontal que muestra un relé electromagnético de acuerdo con una realización de la
presente invención, con una cubierta removida por claridad.
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La Fig. 2 es una vista frontal que muestra un ejemplo comparativo del relé electromagnético, con una cubierta
removida por claridad.
La Fig. 3 es una vista frontal que muestra un relé electromagnético convencional, con una cubierta removida
por claridad.
Descripción Detallada de las Realizaciones Preferidas.
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Una realización preferida de la presente invención se describirá ahora en detalle con referencia a los dibujos
que la acompañan que forman parte de la misma.
La configuración básica de la presente realización es esencialmente la misma que aquella del ejemplo
mostrado en la Fig. 3. No se hace descripción de los componentes comunes.
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En la realización presente, como se muestra en la Fig. 1, la armadura 2 incluye una pieza conectora 24
conectada al miembro de la armadura derecha 21 y que sobresale hacia arriba más allá del miembro de la
armadura derecha 21. La pieza conectora 24 se inserta en la porción de nicho de la armadura 81 de la tarjeta
8. La pieza conectora 24 se hace de un material plásticamente deformable. La pieza conectora 24 se
conforma con una forma plana para tener un grosor más pequeño que el grosor del miembro del a armadura
21. La dirección del grosor de la pieza conectora 24 es ortogonal al eje de rotación de la armadura 2.
Como medios para unir la pieza conectora 24 y el miembro de armadura 21, es posible utilizar
apropiadamente un método bien conocido tal como el calafateo, ajuste o soldado. Como el material de la
pieza conectora 24, es preferible utilizar un material no magnético, por ejemplo aluminio.
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Con la configuración establecida anteriormente, las características de operación del relé electromagnético se
pueden ajustar al deformarlas plásticamente la pieza conectora 24 que es más pequeña en grosor que el
miembro de la armadura 21 y que se puede deformar más fácilmente que el miembro de la armadura 21. Por
lo tanto es fácil ajustar las características de operación comparadas con el caso en donde el miembro de la
armadura 21 se inserta en la porción de nicho de la armadura 81 de la tarjeta 8.
15
Por ejemplo, si la pieza conectora 24 se dobla para mover la tarjeta 8 hacia la derecha (a saber, si la porción
de extremo superior de la pieza conectora 24 se desplaza hacia la derecha con respecto a la porción de
extremo inferior de la misma), la cantidad de deformación de la porción de contacto de la tarjeta elástica 72
crece más en el estado cerrado. Esto hace posible obtener una presión de contacto creciente. De otro lado, la
cantidad de deformación y el retenedor del punto de contacto 7 como un todo crece menos en el estado
abierto. Así el mínimo en corriente se vuelve mayor.
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Por el contario, si la pieza conectora 24 se dobla para mover la tarjeta 8 hacia la izquierda (a saber, si la
porción de extremo superior de la pieza conectora 24 se desplaza hacia la izquierda con respecto a la porción
de extremo inferior de la misma), la cantidad de deformación de la porción de contacto de la tarjeta elástica
72 crece menos en el estado cerrado. Esto hace posible reducir la presión de contacto. De otro lado, la
cantidad de deformación del retenedor del punto de contacto 7 como un todo crece más en el estado abierto.
Así el mínimo en corriente se vuelve menor.
Cuando se ve desde el lado frontal, es decir, en la dirección paralela al eje de rotación de la armadura 2, sino
diferencia entre el ángulo derecho (90 grados) y el ángulo (el recibo denominado como “ángulo de impulsión”)
formado por una línea, que interconecta con la posición de contacto de la armadura 2 (la presa conectora 24)
con la tarjeta 8 y el eje de rotación de la armadura 2, con respecto a una dirección de desplazamiento de la
tarjeta 8 se vuelve mayor, la fuerza del componente de la fuerza rotacional de la armadura 2 que actúa como
una fuerza de empuje que presiona la tarjeta 8 hacia arriba o hacia abajo crece más. Si la fuerza componente
crece más, la fuerza de fricción que actúa entre la pieza conectora 24 y la tarjeta 8 o entre la tarjeta 8 y la
superficie interna de la carcasa 3 se vuelve mayor. Esto incrementa la fuerza de impulsión (la energía
eléctrica ingresada al electro magneto 1) que se requiere para el estado de prendido – apagado de los puntos
de contacto.
En el ejemplo mostrado en la Fig. 1, la pieza conectora 24 se dobla para asegurar que el ángulo de impulsión
se acerque a los 90 grados. Más específicamente, en razón a que el eje de rotación de la armadura 2 (es
decir, el eje central de la porción del eje 42) se ubica al lado izquierdo del rango de movimiento de la porción
de nicho de armadura 81, la pieza conectora 24 se dobla en general hacia una forma similar a ese de tal
manera que la porción de extremo de la misma que existe cerca de la tarjeta 8 se puede ubicar en el lado
izquierdo de la porción de extremo que existe cerca al miembro de la armadura 21. De acuerdo con esto,
comparado con un caso de la pieza conectora 24 no se dobla como se muestra en la Fig. 2, es posible
reducir la fuerza de fricción que actúa entre la pieza conectora 24 y la tarjeta 8 o entre la tarjeta 8 y la
superficie interna de la carcasa 3. Esto hace posible reducir la energía eléctrica requerida para abrir y cerrar
los puntos de contacto.
En lugar de llevar la pieza conectora 24 hacia contacto directo con el miembro de la armadura 21 y la tarjeta 8
como se estableció anteriormente, se puede disponer de un miembro adicional entre la pieza conectora 24 y
la tarjeta 8 o entre el miembro de la armadura 21 y la pieza conectora 24.
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Aunque la invención se ha mostrado y descrito con respecto a las realizaciones, la presente invención no está
limitada a las mismas. Se entenderá por aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer varios cambios
y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las siguientes
reivindicaciones.
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REIVINDICACIONES
1. Un relé electromagnético, que comprende:
Un electro magneto (1);
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Una armadura (2) impulsada por una fuerza magnética del electro magneto y configurada para rotar con
respecto al electro magneto (1);
Una tarjeta (8) configurada para moverse linealmente cuando se presiona por medio de la armadura (2);
Un punto de contacto móvil (51) que se mueve junto con la tarjeta;
Un punto de contacto fijo (52) con el cual el punto de contacto (51) entra en contacto o sale de contacto en
respuesta a la rotación de la armadura (2); y
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Una carcasa (3) para almacenar el electro magneto (1), la armadura (2), la tarjeta (8), el punto de contacto
móvil (51) y el punto de contacto fijo (52), el electro magneto y el punto de contacto fijo (52) que se fijan a la
carcasa (3),
Caracterizada por que la armadura (2) incluye al menos un miembro de armadura (21) hecho de un material
magnético y una pieza conectora (24) hecha de un material plásticamente deformable, la pieza conectora
está (24) dispuesta entre miembro de la armadura (2) y la tarjeta (8).
2. El relé de la reivindicación 1, en donde la pieza conectora se dobla de tal manera que cuando se ve en una
dirección paralela al eje de rotación de la armadura (2), el ángulo formado por una línea, que interconecta una
posición de contacto de la armadura (2) con la tarjeta (8) y el eje de rotación de la armadura (2) con respecto
a la dirección de desplazamiento de la tarjeta (8) se acerca al ángulo recto.
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3. El relé de la reivindicación 1 o 2, en donde la pieza conectora (24) se hace de un material no magnético.
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