CN102308354A - 极化电磁体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种极化电磁体，其可抑制内磁轭和外磁轭之间的不对吸引力起作用的位置上的磁通泄漏，且增大永磁体的吸引力。极化电磁体包括：卷绕有电磁线圈的线圈架(11)；贯穿线圈架的可移动柱塞(15)；固定在线圈架的外侧的内磁轭(22)；在内磁轭的外侧保持预定间隔而设置的外磁轭(21)；以及设置在内磁轭和外磁轭之间的永磁体(24)，其中外磁轭(21)由与线圈架的任一端相对的一对端板部(21a)和(21b)、以及联接端板部的联接板部(21c)构成，内磁轭(22)具有与外磁轭的联接板部(21c)相对的第一相对板部(22a)、以及与外磁轭的一个端板部(21b)相对的第二相对板部(22d)和(22e)，其中第一相对板部和第二相对板部以不靠近外磁轭的方式联接。

Description

极化电磁体

技术领域

本发明涉及一种极化电磁体，包括：卷绕有电磁线圈的线圈架；贯穿该线圈架的可移动的柱塞；固定在该线圈架的外侧的内磁轭；在该内磁轭的外侧保持预定间隔而设置的外磁轭；以及设置在该内磁轭和外磁轭之间的永磁体。

背景技术

作为这种极化电磁体，操作电磁体与电磁接触器等的触点机构联接，且通过电磁体的吸引动作来驱动触点以使其开关。关于操作电磁体，已知的是采用极化电磁体以便使得电磁体以非励磁状态稳定保持在开极位置(例如，参考专利文献1)。

由于对于这种极化磁体存在小型化的要求，因此如图15～18所示，以往已具有卷绕有励磁线圈100、且贯穿插入有柱塞101的由图15中点划线所示的线圈架102。提出了具有如下结构的极化电磁体，其中内磁轭104插入并固定在线圈架102的凸缘部103中，外磁轭105与内磁轭104的外侧相隔预定距离而设置，且永磁体106设置在内磁轭104和外磁轭105之间。这里，内磁轭104形成为由平板部104a、倾斜板部104b、以及延伸板部104c构成的大致L形，上述平板部104a沿着线圈架102的中心轴，上述倾斜板部104b从平板部104a的前端朝斜内侧倾斜延伸，上述延伸板部104c从倾斜板部104b的前端沿垂直于线圈架102的中心轴的方向朝内侧延伸。而且，外磁轭105具有分别与内磁轭104的平板部104a、倾斜板部104b、以及延伸板部104c相对且在其外侧保持预定距离的平板部105a、倾斜板部105b、以及延伸部105c。而且，外磁轭105具有从平板部105a的另一端侧朝内侧弯曲的平板部105a，且从平板部105a、倾斜板部105b、延伸部105c、以及弯曲部105d的上方观察时形成为C形。此外，衔铁107和108固定并保持在柱塞101的左右端部。这里，衔铁107设置在内磁轭104和外磁轭105之间，且衔铁108设置在外磁轭105的外侧。

具有上述结构的极化电磁体的动作如下：在励磁线圈100处于非励磁状态的状态下，如图15所示，柱塞101通过未示出的复位弹簧朝开极位置偏置，衔铁107保持在其被吸引到内磁轭104的延伸板部104c的状态。

当从该状态向励磁线圈100通电，将其励磁成与永磁体106相反的极性时，在柱塞101的左右衔铁107和108与外磁轭105之间产生吸引力。与此同时，在左侧衔铁107和内磁轭104之间产生排斥力。因此，柱塞101对抗复位弹簧的弹性力朝左移动，且衔铁107和108被吸引到外磁轭105。

相关现有技术文献

专利文献1：JP-A-1-315920

本发明要解决的问题

然而，对于图15～18所示的追求小型化的现有技术示例，存在如下未解决的问题：由于内磁轭104的倾斜板部104b和外磁轭105的倾斜板部105b彼此靠近，在不对吸引力起作用的倾斜板部104b和105b之间流过磁通，发生磁通泄漏，且永磁体106的吸引力降低。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述现有技术示例未解决的问题而完成的，其目的在于提供一种极化电磁体，其不改变外形，便能够抑制内磁轭和外磁轭之间的不对吸引力起作用的位置上的磁通泄漏，且增大永磁体的吸引力。

解决这些问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的极化电磁体包括：卷绕有电磁线圈的线圈架；贯穿该线圈架的可移动的柱塞；固定在该线圈架的外侧的内磁轭；在该内磁轭的外侧保持预定间隔而设置的外磁轭；以及设置在该内磁轭和外磁轭之间的永磁体。而且，外磁轭由与线圈架的任一端部相对的一对端板部、和联接该一对端板部的联接板部构成。而且，该内磁轭具有如下结构：其中，具有与外磁轭的联接板部相对的第一相对板部、和与外磁轭的一个端板部相对的第二相对板部，第一相对板部和第二相对板部以不靠近外磁轭的方式联接。

根据该结构，内磁轭与外磁轭实际相对的部分仅为对吸引力起作用的外磁轭的端板部和内磁轭的第二相对部，可防止泄漏磁通，并增加吸引力。

而且，根据本发明的另一方面的极化电磁体如下，内磁轭采用下述结构：其中第一相对板部和第二相对板部通过第一相对板部的上下端部朝励磁线圈侧弯曲的上下一对弯曲部进行联接。

因而，内磁轭形成为由与第一相对板部的平行于线圈架的中心轴的端部连接的弯曲部形成的截面沟槽状，从而形成第二相对板部，该第二相对板部在不与外磁轭相对的弯曲部的前端的从平板部突出的前端侧弯曲并与外磁轭的一个端板部相对。

根据该结构，可利用励磁线圈的四个隅角的无用空间将内磁轭的第一相对板部和第二相对板部通过弯曲板部进行联接，且能够可靠地防止泄漏磁通的产生，而不增大内磁轭的结构尺寸。

而且，根据本发明的另一方面的极化电磁体如下，永磁体设置在外磁轭的联接板部和内磁轭的第一相对板部之间。

根据该结构，可设置相对较大的永磁体，并可产生更大的吸引力。

而且，根据本发明的另一方面的极化电磁体的特征在于，内磁轭如下：第二相对板部被插入并固定在形成于线圈架上的插入和保持部。

根据该结构，仅通过将内磁轭的第二相对板部插入到插入和保持部中便能容易地将内磁轭固定在线圈架上。

而且，根据本发明的另一方面的极化电磁体的特征在于，弯曲部的外侧之间的空间尺寸被设定成等于或小于励磁线圈的直径。

根据该结构，由于弯曲部不突出到励磁线圈的外侧，因此可确保对于第二相对板部的宽磁路，而无需改变外形尺寸。

而且，根据本发明的另一方面的极化电磁体如下：线圈架由非磁性体构成，且形成在供柱塞插入的圆筒部的任一端将电磁线圈的两端夹住的长方形的凸缘部。而且，在多个凸缘部中的插入并保持有内磁轭的凸缘部上，形成有与电磁线圈的一个端部接触的线圈保持板部。通过形成在其各边的中央部一体附连至线圈保持板部的框状衔铁容纳部，从而在保持板部和衔铁容纳之间形成插入内磁轭的第二相对板部的插入部。此外，用于对衔铁进行定位的突起设置在衔铁容纳部的与衔铁相对的位置上。

通过采用该结构，通过在插入并保持内磁轭的凸缘部中分开形成线圈保持板部和衔铁容纳部，从而即使在卷绕励磁线圈时线圈保持板部发生变形的情况下，其影响也不会影响到衔铁容纳部。而且，通过在衔铁容纳部中形成衔铁定位突起，从而可容纳衔铁，而无需插入单独的非磁性体板或非磁性板。

发明优点

根据本发明，由于通过永磁体联接的内磁轭和外磁轭之间的相对部在不对吸引力起作用的位置不靠近，因此可获得如下优点：能够可靠地防止内磁轭和外磁轭之间的不对吸引力起作用的位置上的泄漏磁通，并增大永磁体的吸引力。

附图说明

图1是示出将本发明应用于电磁接触器时的一个实施方式的立体图。

图2是示出安装在电磁接触器内的触点机构的截面、以及使触点机构滑动的极化电磁体的立体图。

图3是容纳极化电磁体的下部壳体的示意性俯视图。

图4是极化电磁体的分解立体图。

图5是示出线圈架的俯视图。

图6是从右上方向观察时的线圈架的立体图。

图7是从左侧方向观察时的线圈架的立体图。

图8是示出极化电磁体的左端侧的立体图。

图9是示出内磁轭附连至线圈架的状态的放大剖视图。

图10是示出除去线圈架的状态下的极化电磁体的立体图。

图11是极化电磁体的在与轴向垂直的方向上的剖视图。

图12是示出内磁轭的立体图。

图13是示出触点机构的俯视图。

图14是示出触点机构的可移动触点部的俯视图。

图15是示出现有技术极化电磁体的俯视图。

图16是示出除去线圈架的现有技术极化电磁体的立体图。

图17是示出现有技术内磁轭的立体图。

图18是现有技术极化电磁体的在与轴向垂直的方向上的剖视图。

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的实施方式进行描述。

在图1中，1是电磁接触器，且电磁接触器1具有下部壳体2和上部壳体3，分别由具有绝缘性的合成树脂材料形成。极化电磁体4如图3所示安装在下部壳体2内，触点机构5如图2所示安装在上部壳体3内。

极化电磁体4如图3和4所示具有构成电磁体的卷绕有励磁线圈10的线圈架11。线圈架11如图5～图8所示由圆筒部12、和在圆筒部12的任一端一体形成的左右凸缘部13和14构成。左凸缘部13由限制励磁线圈10的端部的长方形的线圈保持板部13a、和在各边的中央位置附连至线圈保持板部13a的外侧的长方形的框状衔铁容纳部13b构成。如图7所示，在线圈保持板13a的外侧表面上突起地形成有：作为相对于圆筒部12进行定位用的突起的环状突起13c、和从环状突起13c朝外侧延伸的栅格状突起13d。这里，在由栅格状突起13d划分的四个隅角形成有：插入并保持下文中进行描述的内磁轭22的第二相对板部22d和22e的磁轭保持部13e。

右凸缘部14具有限制励磁线圈10的端部的长方形的线圈保持板部14a、和通过其外周部侧附连至线圈保持板部14a的外侧的长方形的框状衔铁容纳部14b。在衔铁容纳部14b上形成有：插入并保持下文中进行描述的外磁轭21的端板部21a的磁轭保持部14c、和捆扎励磁线圈10的线圈起始和线圈结束端部的线圈端子部14d及14e。

而且，如图3和11所示，励磁线圈10安装卷绕在线圈架11的圆筒部12与左右凸缘部13和14的线圈保持板部13a和14a之间。

而且，柱塞15贯穿且可移动地保持在线圈架11的圆筒部12内。第一衔铁16固定在衔铁容纳部14b内的对应端部，该衔铁容纳部14b形成在柱塞15的右端的线圈架11的右凸缘部14。而且，第二衔铁17固定在衔铁容纳部13b内的对应位置，该衔铁容纳部13b形成在柱塞15的左端的线圈架的左凸缘部13，且非磁性板18设置在第二衔铁17的外侧。而且，如图2和4所示，在第一衔铁16的上表面上设置有：沿左右方向驱动可移动触点支承件37且与触点机构5的可移动触点部35的可移动触点支承件37联接的驱动杆16a。

此外，轴对称的前后一对外磁轭21夹着导入并固定在形成于下部壳体2的容纳部2a中的线圈架11，且设置在线圈架11的右凸缘部14。而且，轴对称的前后一对内磁轭22夹着与外磁轭21保持预定距离的线圈架11，且设置在线圈架11的左凸缘部13。

外磁轭21在图3、4、和10中特别地清楚，从左端板部21a、右端板部21b、和联接板部21c的上方观察时形成为大致C沟槽状，上述左端板部21a与线圈架11的左凸缘部13相对且与其相距预定间隔，上述右端板部21b插入线圈架11的右凸缘部14中，上述联接板部21c联接左右端板部21a和21b。联接板部21c由平板部21d、和倾斜板部21e形成，上述平板部21d与右端板部21b联接且沿卷绕在线圈架11上的励磁线圈的切线方向延伸，上述倾斜板部21e形成在平板部21d的与右端板部12b相反的一侧且随着去往左端而朝内侧倾斜，左端板部21a与倾斜板部21e的左端部联接。

与此同时，内磁轭22在图11和12中特别地清楚，具有第一相对板部22a、和弯曲部22b及22c，上述第一相对板部22a与外磁轭21的平板部21d相对，上述弯曲部22b及22c朝内侧延伸且与第一相对板部22a的沿卷绕在线圈架11上的励磁线圈10的切线方向的上下端部连接。而且，朝内侧弯曲形成的第二相对板部22d和22e形成在弯曲部22b和22c的前端的从第一相对板部22a突出的前端侧。而且，内磁轭22的第二相对板部22d和22e插入并保持在线圈架11的左凸缘部13的磁轭保持部13e中，且与外磁轭21的左端板部21a相对。

而且，第一衔铁16设置在外磁轭21的右端板部21b的外侧，且第二衔铁17设置在外磁轭21的左端板部21a和内磁轭22的第二相对板部22d和22e之间。

此外，永磁体24设置在外磁轭21的平板部21d和内磁轭22的第一相对板部22a之间。

触点机构5如图13和14所示包括可移动触点容纳部32、主电路端子部33、和端子插入部34a及34b，上述可移动触点容纳部32沿左右方向延伸且形成在上部壳体3的前后方向中央部，上述主电路端子部33前后对称地夹着可移动触点容纳部32而设置，上述端子插入部34a及34b中插入并保持有极化电磁体的线圈端子部14d及14e。

每个主电路端子部33如图14所示具有主电路端子33a～33d，每个主电路端子33a和33b具有从内侧右端朝内侧突入到可移动触点容纳部32中的触点片33e，且在触点片33e的前端右侧表面上形成有固定触点TNO。而且，每个主电路端子部33c和33d具有从内侧右端朝内侧突入到可移动触点容纳部32中的触点片33f，且在触点片33f的前端左侧表面上形成有固定触点TNC。

而且，可移动触点部35在可移动触点容纳部32内设置成可沿左右方向滑动。可移动触点部35具有保持预定间隔形成有分隔壁36的由合成树脂构成的可移动触点支承件37、和由可移动触点支承件37的分隔壁36支承的可移动触点38a～38d。这里，可移动触点38a和38b分别与主电路端子33a和33b的固定触点TNO相对，且由触点弹簧39沿着朝左侧远离分隔壁36的方向偏置。而且，可移动触点38c和38d分别与主电路端子33c和33d的固定触点TNC相对，且由触点弹簧40沿着朝右侧远离分隔壁36的方向偏置。

而且，可移动触点支承件37由设置在左侧的复位弹簧41朝右侧偏置，且形成在极化电磁体4的第一衔铁16上的驱动杆16a与可移动触点支承件37的右端联接。

接下来，对上述实施方式的动作进行描述。

现在在未使线圈端子部14d和14e通电的状态下，励磁线圈10处于非励磁状态，不产生驱动柱塞15的驱动力，但在触点机构5中，可移动触点支承件37通过复位弹簧41朝右侧偏置。与此同时，对于极化电磁体4，永磁体24的磁力经由内磁轭22传递到第二相对板部22d和22e，第二衔铁17被第二相对板部22d和22e吸引。因此，可动触点38a和38b成为开极位置，且与主电路端子33a和33b的固定触点TNO脱离，并且可移动触点38c和38d被触点弹簧40按压成与主电路端子33c和33d的固定触点TNC接触。

从触点机构5的可移动触点部35位于开极位置的状态，通过使线圈端子部14d和14e通电，从而将励磁线圈10励磁成与永磁体24相反的极性。因此，在左右衔铁17和16与外磁轭21的左右端板部21a和21b之间产生吸引力。与此同时，在左侧衔铁17与内磁轭22的第二相对板部22d和22e之间产生排斥力。因此，柱塞15对抗复位弹簧41的弹性力朝左侧移动，衔铁17和16被吸引到外磁轭21的相对板部21a和21b。因此，经由第一衔铁16的驱动杆16a，可移动触点部35的可移动触点支承件37对抗复位弹簧41朝左侧移动，从而得到可移动触点38a和38b通过触点弹簧39的按压力与主电路端子33a和33b的固定触点TNO接触的闭极位置。因可移动触点支承件37朝左侧移动，可移动触点38c和38d从主电路端子33c和33d的固定触点TNC退回。

这样，当在触点机构5处于闭极位置的状态下停止使线圈端子部14d和14e通电时，励磁线圈10恢复到非励磁状态，第二衔铁17因复位弹簧41的按压力和由永磁体24产生的内磁轭22的第二相对板部22d和22e的吸引力而被吸引，可移动触点部35的可移动触点支承件37恢复到上述开极位置。

此时，对于极化电磁体4，来自永磁体24的磁通如下：假设内磁轭22侧为N极，外磁轭21侧为S极的示例，形成如下磁路，其中从N极发出的磁通从内磁轭22的第一相对板部22a经由弯曲部22b和22c到达第二相对板部22d和22e，并从第二相对板部22d和22e通过外磁轭21的端板部21b、倾斜板部21e、和平板部21d到达永磁体24的S极。

此时，如图3所示，几乎没有任何外磁轭21和内磁轭22彼此靠近相对的部位，需要吸引力的外磁轭21的左端板部21b和外磁轭22的第二相对板部22d及22e彼此靠近且相对。因此，由于不会发生上述图15所示的现有技术示例那样的、因内磁轭104的倾斜板部104b和外磁轭105的倾斜板部105b彼此靠近且相对而形成磁通泄漏部110，因此可减小泄漏磁通，并增大内磁轭22的第二相对板部22d和22e上的吸引力。

而且，由于内磁轭22的第二相对板部22d和22e经由弯曲板部22b和22c联接至与永磁体24接触的第一相对板部22a，因此可如图11所示，利用上述现有技术示例的图18所示的圆筒状励磁线圈10的外周侧上的四个隅角处的无用空间115来设置弯曲部22b和22c，其意味着可使内磁轭22的外形与现有技术示例一样，且可避免整体结构的尺寸增大。

而且，在上述实施方式中，如图4～图9所示的线圈架11如下：形成于圆筒部12的任一端部的左右凸缘部13和14分别由线圈保持板部13a和14a、以及与线圈保持板部13a和14b朝外侧隔开预定距离的衔铁容纳部13b和14b构成。而且，环状突起13c、和从环状突起13c朝外侧延伸的栅格状突起13d形成在线圈保持板部13a的外表面上。因此，可利用环状突起13c和栅格状突起13d确保线圈保持板部13a的刚性。而且，通过使环状突起13c或栅格状突起13d的高度比内磁轭22的第二相对板部22d和22e的厚度大，如图9所示在环状突起13c或栅格状突起13d与第二相对板部22d和22e的外表面之间形成预定长度的间隙g。因此，当第二衔铁17被第二相对板部22d和22e吸引时，第二衔铁17会与环状突起13c或栅格状突起13d接触，且与第二相对板部22d和22e保持预定间隙g地相对，而不会直接与第二相对板部22d和22e接触。因而，由于无需插入非磁性板以用于防止第二衔铁17与第二相对板部22d和22e直接接触，因此可减少这部分的部件数量。

在上述实施方式中，对外磁轭21中联接左右端板部21a和21b的联接板部21c由平板部21d和倾斜板部21e构成的情况进行了说明，但并不局限于此，即使在省略倾斜板部21e而外磁轭21由左右端板部21a和21b以及平板部21d构成的情况下，通过对于内磁轭22采用如图12所示的结构，在内磁轭22和外磁轭21之间对吸引力起作用的位置以外的位置形成靠近部，从而也可防止磁通泄漏部的形成。

而且，在上述实施方式中，对极化电磁体4和触点机构5的可移动触点支承件37通过形成在第一衔铁16上的驱动杆16a进行联接的情况进行了说明，但并不局限于此，联接部也可形成在可移动触点支承件37上，该联接部与第一衔铁16联接。

而且，在上述实施方式中，对可移动触点部35分别具有两个常开触点和常闭触点的情况进行了说明，但并不局限于此，可采用三相四线型的R相、S相、T相或N相触点结构、或者其他任意的触点结构。

此外，在上述实施方式中，对线圈架11由圆筒部12和左右凸缘部13及14构成，且环状突起13c和栅格状突起13d形成在左凸缘部13的线圈保持板部13a上的情况进行了说明，但也可省略环状突起13c和栅格状突起13d，而在第二衔铁17和内磁轭22之间插入非磁性体。

工业上的实用性

根据本发明，可提供如下的极化电磁体，其中可使内磁轭与外磁轭实际相对的部分仅为对吸引力起作用的外磁轭的端板部和内磁轭的第二相对部，并且可防止泄漏磁通，并增大吸引力。

附图标记和符号的描述

1…电磁接触器，2…下部壳体，3…上部壳体，4…极化电磁体，5…触点机构，10…励磁线圈，11…线圈架，13…左凸缘部，13a…线圈保持板部，13b…衔铁容纳部，13e…磁轭保持部，14…右凸缘部，14a…线圈保持板部，14b…衔铁容纳部，14c…磁轭保持部，14d、14e…线圈端子部，15…柱塞，16…第一衔铁，16a…驱动杆，17…第二衔铁，18…非磁性板，21…外磁轭，21a…左端板部，21b…右端板部，21c…联接板部，21d…平板部，21e…倾斜板部，22…内磁轭，22a…第一相对板部，22b…弯曲部，22c、22d…第二相对板部，24…永磁体，32…可移动触点容纳部，33…主电路端子部，35…可移动触点部，37…可移动触点支承件，41a…第一相对板部，41b、41c…第二相对板部

Claims (6)

1.一种极化电磁体，其特征在于，包括：

卷绕有电磁线圈的线圈架；贯穿所述线圈架的可移动的柱塞；固定在所述线圈架的外侧的内磁轭；在所述内磁轭的外侧保持预定间隔而设置的外磁轭；以及设置在所述内磁轭和外磁轭之间的永磁体，其中

所述外磁轭由与所述线圈架的任一端相对的一对端板部、和联接所述一对端板部的联接板部构成，并且

所述内磁轭以下述方式构成：具有与所述外磁轭的所述联接板部相对的第一相对板部、和与所述外磁轭的一个端板部相对的第二相对板部，所述第一相对板部和第二相对板部以不靠近所述外磁轭的方式连接。

2.如权利要求1所述的极化电磁体，其特征在于，

所述内磁轭如下：所述第一相对板部和第二相对板部通过所述第一相对板部的上下端部朝励磁线圈侧弯曲的上下一对弯曲部进行联接。

3.如权利要求1或2所述的极化电磁体，其特征在于，

所述永磁体设置在所述外磁轭的所述联接板部和所述内磁轭的所述第一相对板部之间。

4.如权利要求1至3的任一项所述的极化电磁体，其特征在于，

所述内磁轭如下：所述第二相对板部被插入并固定在形成于所述线圈架上的插入和保持部。

5.如权利要求2所述的极化电磁体，其特征在于，

所述弯曲部的外侧之间的空间尺寸被设定成等于或小于所述励磁线圈的直径。

6.如权利要求1至5的任一项所述的极化电磁体，其特征在于，

所述线圈架由非磁性体形成，具有供所述柱塞插入的圆筒部、和将在所述圆筒部的任一端形成的所述电磁线圈的两端夹住的长方形的凸缘部，其中，所述凸缘部中插入并保持有所述内磁轭的凸缘部由线圈保持板部、和框形的衔铁容纳部构成，所述线圈保持板部与所述电磁线圈的一个端部接触，所述衔铁容纳部在各边的中央部附连至所述线圈保持板部并通过使与所述柱塞的一个端部联接的端部开口来容纳衔铁，其中在所述衔铁容纳部的与所述衔铁相对的位置设置用于对所述衔铁进行定位的凸起。

Images