CN102576627A - 电磁接触器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种电磁接触器(20),该电磁接触器经由驱动杆(9)将电磁体(8)的可动芯(8d)的吸引运动传递到能与可动芯(8d)平行运动的可动触点支承体(7a),且向可动芯(8d)施加推动力的推动单元(21)设置成将可动芯(8d)保持在不与可动触点支承体(7a)配合并与可动芯(8c)分开的可动芯初始位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种将电磁体的可动芯的吸引运动经由驱动杆传递到能与可动芯平行运动的可动触点支承体的电磁接触器。
背景技术
作为电磁接触器,已知有一种在外壳内容纳具有可动芯的电磁体、可动触点支承体、返回弹簧和驱动杆的装置,该可动触点支承体沿与可动芯的运动(吸引运动、释放运动)方向平行的方向运动,该返回弹簧使可动触点支承体朝向其初始位置偏置,该驱动杆将可动芯的运动传递到可动触点支承体(例如,专利文献1)。
参照图6和7给出对这种类型的传统电磁接触器的说明。如图6中所示,电磁接触器1包括下壳体3和上壳体4,并且在上壳体4内设置有各具有触点的多个端子部(图7中的附图标记10a到10d)和下面所描述的电磁体8的线圈端子。上壳体4的上开口部覆盖有灭弧盖5。
在上壳体4内容纳有可动触点支承体7a。可动触点支承体7a包括可动触点支承基部7a1和以配合的方式连接到可动触点支承基部7a1的可动触点支承盖7a2。
如图7中所示,可动触点支承基部7a1以预定的间隔形成有多块隔板13,且可动触点7c1到7c4支承于隔板13之间。
在上壳体4内成排设置的端子部10a到10d设有朝向可动触点支承基部7a1突出的接触片12,常开固定触点TNO形成于端子部10a和10b中的每个端子部的接触片12的梢端的一侧表面上,而常闭固定触点TNC形成于端子部10c和10d的每个端子部的接触片12的梢端的另一侧表面上。
可动触点支承基部7a1的可动触点7c1和7c2与端子部10a和10b的常开固定触点TNO相对,并由接触弹簧14沿可动触点7c1和7c2远离隔板13运动的方向偏置。此外,可动触点支承7a1的可动触点7c3和7c4与端子部10c和10d的常闭固定触点TNC相对,并由接触弹簧15沿可动触点7c3和7c4远离隔板13运动的方向被偏置。
在沿可动触点支承基部7a1纵向的一个端部处设置返回弹簧7b,而可动触点支承体7a由返回弹簧7b的偏置力朝图6中的右侧偏置。
在下壳体3内容纳有交流(AC)操作的电磁体8。电磁体8包括:线圈架8b,励磁线圈8a缠绕于该线圈架周围;固定芯8c,该固定芯被插入线圈架8b的中空部内并固定到下壳体3的侧壁;以及可动芯8d,该可动芯与固定芯8c相对以可动地接近或远离固定芯8c并被插入线圈架8b的中空部内,且电磁体设置成可动芯8d的运动(吸引运动和释放运动)方向与可动芯触点支承体7a的运动方向平行。
此外,将可动芯8d的吸引运动和释放运动传递到可动芯触点支承体7a的驱动杆9被容纳成以驱动杆9连接到可动触点支承体7a的与返回弹簧7b隔开的另一端侧和可动芯8d的状态而在下壳体3和上壳体4之间延伸。
驱动杆9是板状构件。在驱动杆9内,驱动杆沿纵向的一个端部与灭弧盖5的内壁配合以用作转动轴部9a,形成于沿纵向的另一端侧上的可动芯连接部9b被插入和连接到形成于可动芯8d内的连接孔8e,且形成于沿纵向的中心部内的可动触点支承体连接部9c可与可动触点支承体7a的另一端侧配合。
当电磁体8的励磁线圈8a处于未励磁状态时,吸引力不作用于固定芯8c和可动芯8d之间,且可动触点支承体7a通过返回弹簧7b的偏置力而定位在图6中的右侧(可动芯触点支承体7a的初始位置)。在此位置,可动触点支承体7a的可动触点7c1和7c2与端子部10a和10b的常开固定触点TNO隔开以用作a触点,而可动触点7c3和7c4与端子部10c和10d的常闭固定触点TNC接触以用作b触点。
当电磁体8的励磁线圈8a进入励磁状态时,吸引力作用于固定芯8c和可动芯8d之间,且可动芯8d实施朝向固定芯8c的吸引运动。当可动芯8d实施可动芯8d运动到图6中的左侧的吸引运动时,驱动杆9顺时针转动,转动轴部9a用作转动轴,被可动触点支承体连接部9c推动的可动芯触点支承体7a抵抗返回弹簧7b而运动到触点切换位置。当可动触点支承体7a运动到触点切换操作位置时,可动触点支承体7a的可动触点7c1和7c2与端子部10a和10b的常开固定触点TNO接触,而可动触点7c3和7c4远离端子部10c和10d的常闭固定触点TNC。
专利文献1:日本公开实用新型申请第H6-86245号
顺便提及,具有上述结构的传统电磁接触器1,当如图6中所示的可动触点支承体7a处于初始位置时,电磁体8的可动芯8d能沿可动芯8d接近或远离固定芯8c的方向运动。
由此,在传统的电磁接触器1中,当从外部施加的一部分冲击力作为使可动芯8d朝向固定芯8c运动的力F而被传递时,可动芯8d的运动经由驱动杆9传递到可动触点支承体7a,且会引起b触点暂时断开的故障。
作为针对电磁接触器1由于冲击而造成的故障的一种对策,可使用如下结构,该结构包括返回弹簧7b,该返回弹簧使偏置力增大,从而即便从驱动杆9施加由冲击产生的运动力,可动触点支承体7a也不运动。
然而,这种针对故障的对策需要具有较大的电磁体8,该电磁体具有当可动触点支承体7a在正常操作过程中运动时与具有增大的偏置力的返回弹簧7b成比例的较大吸引力,并具有电磁接触器1的尺寸减小方面的问题。
此外,在传统的电磁接触器1中,会引起a触点通过从外部施加的冲击力而暂时彼此接触的故障。
作为针对电磁接触器1的这种故障的对策,可使用这样的结构,即,通过在a触点的触点之间设置一间隙(每个可动触点7c1和7c2与常开固定触点TNO之间的距离)来使a触点即便在可动触点支承体7a由于冲击而运动时也不彼此接触。
发明内容
然而,在针对故障的对策中,可动触点支承体7a的行程(从初始位置到触点切换位置的运动量)通过增大a触点的各触点之间的间隙而增大,且容纳可动触点支承体7a的上壳体4的外径尺寸由此增大,因而有减小电磁接触器1的尺寸方面的问题。
鉴于以上所述,通过关注于上述传统类型的未解决问题来实现本发明,本发明的目的是提供一种能够加强抵抗冲击的操作可靠性并实现其尺寸的减小的电磁接触器。
为了实现上述目的,根据本发明的实施例的电磁接触器是包括容纳于外壳内的如下部件的电磁接触器:电磁体,该电磁体具有随着在可动芯和固定芯之间产生吸引力而实施吸引运动的可动芯;可动触点支承体,该可动触点支承体与可动芯的运动方向平行地在初始位置和触点切换位置之间运动;返回弹簧,该返回弹簧使可动触点支承体朝向初始位置偏置;以及驱动杆,该驱动杆与可动芯和可动触点支承体配合,并将可动芯的吸引运动传递到可动触点支承体,以作为朝向切换位置的运动,其中,设置有偏置部,该偏置部向可动芯施加偏置力,因而可动芯保持在与固定芯分开并且不允许与可动触点支承体配合的的可动芯初始位置。
根据本实施例的电磁接触器,通过来自外部的冲击而运动的可动芯从可动芯的由偏置部所保持的初始位置运动一预定距离之后,可动芯与可动触点支承体配合,因而使b触点通过冲击而断开所需的运动距离增大,因此可以加强抵抗冲击的操作可靠性。此外,不必为加强抵抗冲击的操作可靠性而增大a触点的触点之间的间隙量,因而可动触点支承体的行程并不增大,且容纳可动触点支承体的壳体的外径尺寸不增大,因此可以实现电磁接触器的尺寸的减小。
此外,在根据本发明的实施例的电磁接触器中,电磁体包括线圈架和可动芯,该线圈架具有卷绕在其周围的线圈和中空部,可动芯形成为大体E形,且设置成在线圈架的一端侧与固定芯相对,并具有插入线圈架的中空部内的中心腿部以及夹住中心腿部的一对外腿部,中心腿部和外腿部从芯基部延伸,且偏置部是压缩螺旋弹簧,其两端部在可动芯的中心腿部被插入压缩螺旋弹簧内的状态下沿轴向与线圈架的一端侧上的壁表面以及可动芯的芯基部接触。
根据按照本实施例的电磁接触器,可以有效地将围绕可动芯的空间用作用于容纳压缩螺旋弹簧的空间,并因此进一步实现电磁接触器尺寸的减小。
此外,在根据本发明的实施例的电磁接触器中,压缩螺旋弹簧是圆锥形的螺旋弹簧。
根据按照本发明的实施例的电磁接触器,圆锥形的螺旋弹簧在被压缩时不会偏心,且螺旋小直径部进入螺旋大直径部内,因此可以向可动芯施加直线偏置力。
此外,在根据本发明的实施例的电磁接触器中,圆锥形螺旋弹簧的螺旋大直径端部与可动芯的芯基部接触。
根据本发明的实施例的电磁接触器,圆锥形螺旋弹簧的螺旋大直径端部增大与实施吸引运动的可动芯接触的接触面积,因此防止圆锥形螺旋弹簧在被压缩或延伸时偏离中心。
此外,在根据本发明的实施例的电磁接触器中,使可动触点支承体朝向初始位置偏置的偏置力是通过合并经由可动芯和驱动杆而传递到可动触点支承体的偏置部的偏置力以及返回弹簧的偏置力来获得的力。
根据按照本发明的实施例的电磁接触器,返回弹簧以分担的方式与偏置部协作地产生朝向初始位置、作用于可动触点支承体的偏置力,且通过合并偏置部和返回弹簧的偏置力来获得的偏置力等于传统装置的返回弹簧的偏置力,因此不需要能够产生较大吸引力的电磁体,并且进一步实现电磁接触器尺寸的减小。
根据按照本发明的电磁接触器,由于通过来自外部的冲击而运动的可动芯在从可动芯通过偏置部而保持的初始位置运动预定距离之后与可动芯触点支承体配合,因而使b触点通过冲击而断开所需的运动距离增大,因此可以加强抵抗冲击的操作可靠性,并且由于不必增大a触点的各触点之间的间隙量来加强抵抗冲击的操作可靠性,因而可动触点支承体的行程并不增大,且容纳可动触点支承体的壳体的外径尺寸不增大,因此可以实现电磁接触器的尺寸的减小。
附图说明
图1是示出根据本发明的电磁接触器的初始状态剖视图;
图2是示出根据本发明的电磁接触器的主要部分的立体图;
图3是示出根据本发明的电磁接触器的主要部分的剖视图;
图4是用于阐释传统电磁接触器的操作的图;
图5是用阐释根据本发明的电磁接触器的操作的图;
图6是示出传统电磁接触器的初始状态的剖视图;以及
图7是示出电磁接触器的触点部的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图给出对用于实施本发明的最佳实施例(下文称为实施例)的说明。注意到通过保留相同的附图标记来略去对与图6和7中所示那些相同的部件的说明。
如图1中所示,本实施例的电磁接触器20包括返回弹簧22和呈圆锥形螺旋状的压缩型可动芯弹簧21,可动芯弹簧21使电磁体8的可动芯8d沿可动芯8d远离固定芯8c运动的方向偏置,以使可动芯8d保持在初始位置,而设置在沿可动触点支承体a的纵向的一端部处的返回弹簧22以分担的方式与可动芯弹簧21协作地使可动触点支承体7a朝向初始位置偏置。
如图2和3中所示,容纳于下壳体3内的交流操作的电磁体8包括其外周缘表面周围围绕着励磁线圈8a并设有中空部8b1的线圈架8b、设置在线圈架8b的一端侧上的固定芯8c、设置在线圈架8b的另一端侧上的可动芯8d以及成对的一体成形的线圈端子11,而成对的线圈端子11在线圈架8b的设置有可动芯8d的另一端侧上彼此间隔开。注意到,成对的线圈端子11与端子部10a至10d成对准而设置,每个端子部都具有安装在上壳体4内的触点。
固定芯8c是基本E形构件,具有中心腿部8c1和夹住中心腿部8c1、从芯基部8c3彼此平行延伸的一对外腿部8c2,且中心腿部8c1被插入和固定到线圈架8b的中空部8b1。
可动芯8d是基本E形构件,具有中心腿部8d1和夹住中心腿部8d1、从芯基部8d3彼此平行延伸的一对外腿部8d2,且中心腿部8d1可动地插入线圈架8b的中空部8b1。
可动芯弹簧21设置成如下状态:随着可动芯8d的中心腿部8d1被插入可动芯弹簧内,可动弹簧21被压缩成可动芯弹簧的两端部与线圈架8b的另一端侧上的端面以及芯基部8d3接触。具有圆锥形螺旋状的可动芯弹簧21的大直径端部21a与定位在中心腿部8d1和成对的外腿部8d2之间的芯基部8d3的壁表面接触。
在此,在具有与灭弧盖5的内壁可转动地配合的转动轴部9a和与可动芯8d的连接孔8e配合的可动芯连接部9b的驱动杆9内,设置在沿纵向的中心部内可动触点支承体连接部9c设置成可与杆连接孔7a5的内壁配合,该内壁在可动芯触点支承体7a的一端侧上垂直延伸。
沿可动芯8d通过可动芯弹簧21远离固定芯8c运动的方向而偏置的可动芯8d保持成在电磁体8的励磁线圈8a处于未励磁状态下时与下壳体3的内壁接触,而可动芯8d与下壳体3的内壁接触的位置是可动芯8d的初始位置。当可动芯8d如图1中所示以这种方式保持在初始位置时,驱动杆9的可动触点支承体连接部9c与相对的杆连接孔7a5的内壁相对,在可动触点支承体连接部9c和该内壁之间至少有间隙A。
在此,可动芯弹簧21对应于本发明的压缩螺旋弹簧,大直径端部21a对应于本发明的螺旋大直径端部,而可动芯8d的初始位置对应于本发明的可动芯初始位置。
接下来,参照图4和5,对比传统电磁接触器来对本发明的电磁接触器20的操作和作用作说明。
图4涉及图6中所示的传统电磁接触器1,并且是示出a触点(可动触点7c1和7c2以及端子10a和10b的常开固定触点TNO)的操作、以及当在电磁体8内产生吸引力并且可动触点支承体7a运动了对应于它从初始位置到触点切换位置的行程的距离以建立完全的闭合时施加到可动触点支承体7a的负载(在a触点的滑触状态下返回弹簧7b和接触弹簧14的偏置力)变化的图。
作为针对传统电磁接触器1由于来自外部的冲击而造成的故障的对策,如上所述,可以采用通过具有增大的偏置力的返回弹簧(参见图4中的(1))来防止b触点的暂时断开。然而,当返回弹簧的偏置力增大时,需要具有较大吸引力(通过图4中的虚线来表示吸引力)的电磁体,并且不可能在具有较大电磁体的电磁接触器的情况下实现尺寸的减小。
此外,作为针对由于来自外部的冲击而造成的故障的另一对策,尽管可采用将a触点的触点之间的间隙量设定成更大的值(参见图4中的(2)),但具有a触点的触点之间增大的间隙量的可动触点支承体7a的行程L2增大,因而容纳具有行程L2的可动触点支承体7a的上壳体4的外部尺寸增大,因此不可能实现电磁接触器的尺寸的减小。
另一方面,图5涉及本实施例的电磁接触器20,并且是示出a触点(可动触点7c1和7c2以及端子10a和10b的常开固定触点TNO)的操作、以及当在电磁体8内产生吸引力并且可动触点支承体7a运动了对应于它从初始位置到触点切换位置的行程的距离以建立完全的闭合时施加到可动触点支承体7a的负载(在a触点的滑触状态下可动芯弹簧21、返回弹簧22和接触弹簧14的偏置力)变化的图。
在本实施例中,当电磁体8的励磁线圈8a处于未励磁状态且吸引力未产生于可动芯21和固定芯8c之间时,可动芯21通过来自可动芯弹簧21的偏置力的作用而保持在不允许与可动芯触点支承体7a配合的初始位置。
允许处于初始位置的可动芯21与可动触点支承体7a相配合的距离(可动芯21的初始位置与可动芯触点支承体7a的初始位置之间的距离)等于图1中所示的驱动杆9的可动触点支承体连接部9c与杆连接孔7a5的内壁之间的间隙A(下文称为配合距离A)。
在本实施例中,通过来自外部的冲击而运动的可动芯8d在从通过可动芯弹簧21而保持的初始位置运动配合距离A之后与可动触点支承体7a配合,因而使b触点断开所需的运动距离增大,因此可以加强抵抗冲击的操作可靠性。
此外,不必为加强抵抗冲击的操作可靠性而增大a触点的触点之间的间隙量,因而可动触点支承体7a的行程L1并不增大,且容纳可动触点支承体7a的上壳体4的外径尺寸不增大,因此可以实现电磁接触器20的尺寸的减小。
此外,返回弹簧22以分担的方式与可动芯弹簧21协作地产生朝向初始位置、作用于可动触点支承体7a的偏置力,且通过合并可动芯弹簧21和返回弹簧22各自的偏置力所获得的偏置力等于图6中所示返回弹簧7b的偏置力,并且由此无需能够产生较大吸引力的电磁体8,并可以实现电磁接触器20尺寸的进一步减小。
此外,可动芯弹簧21设置在如下状态下:可动芯8d的中心腿部8d1插入可动芯弹簧内,并且可动芯弹簧的两端部与线圈架8b的另一端侧上的端表面以及芯基部8d3接触,因此可以有效地将围绕可动芯8d的空间用作用于容纳可动芯弹簧21的空间,并实现对电磁接触器20尺寸的进一步减小。
此外,呈圆锥形螺旋状的可动芯弹簧21在被压缩时不会偏心,且可动芯弹簧的螺旋小直径部进入其螺旋大直径部内,因此可以向可动芯8d施加直线偏置力。
附加地,呈圆锥形螺旋状的可动芯弹簧21具有与定位在中心腿部8d1和成对的外腿部8d2之间的芯基部8d3的壁表面接触的大直径端部21a,因而与实施吸引运动和释放运动的可动芯8d接触的接触面积增大,因此可以防止可动芯弹簧21在被压缩或延伸时偏离中心以改进其耐久性。
工业应用性
因此,根据本发明的电磁接触器对加强抵抗冲击的操作可靠性和实现尺寸的减小是有用的。
附图标记说明
3...下壳体,4...上壳体,5...灭弧盖,7a...可动触点支承体,7a1...可动触点支承基部,7a2...可动触点支承盖,7a5...杆连接孔,7c1至7c4...可动触点,8...电磁体,8a...励磁线圈,8b...线圈架,8b1...中空部,8c...固定芯,8c1...中心腿部,8c2...外腿部,8c3...芯基部,8d...可动芯,8d1...中心腿部,8d2...外腿部,8d3...芯基部,8e...连接孔,9...驱动杆,9a...旋转轴部,9b...可动芯连接部,9c...可动触点支承体连接部,10a至10d...端子部,11...线圈端子,12...接触片,13...隔板,14,15...接触弹簧,20...电磁接触器,21...可动芯弹簧,21a...大直径端部,22...返回弹簧,TNO...常开固定触点,TNC...常闭固定触点
Claims (5)
1.一种电磁接触器,包括容纳于外壳内的如下部件:电磁体,所述电磁体具有随着在可动芯和固定芯之间产生吸引力而进行吸引运动的可动芯;可动触点支承体,所述可动触点支承体与所述可动芯的运动方向平行地在初始位置和触点切换位置之间运动;返回弹簧,所述返回弹簧使所述可动触点支承体朝向所述初始位置偏置;以及驱动杆,所述驱动杆与所述可动芯和所述可动触点支承体配合,并将所述可动芯的所述吸引运动传递到所述可动触点支承体,以作为朝向所述切换位置的运动,其中
设置有偏置部,所述偏置部向所述可动芯施加偏置力,从而所述可动芯保持在可动芯初始位置,所述可动芯初始位置与所述固定芯分开并且不允许与所述可动触点支承体配合。
2.如权利要求1所述的电磁接触器,其特征在于,
所述电磁体包括线圈架和所述可动芯,所述线圈架具有卷绕于其周围的线圈和中空部,所述可动芯形成为大体E形,设置成在所述线圈架的一端侧与所述固定芯相对,并具有插入所述线圈架的所述中空部内的中心腿部以及夹着所述中心腿部的一对外腿部,所述中心腿部和所述外腿部从芯基部延伸,以及
所述偏置部是压缩螺旋弹簧,所述压缩螺旋弹簧的两端部在所述可动芯的所述中心腿部被插入所述压缩螺旋弹簧内的状态下沿轴向与所述线圈架的一端侧上的壁表面以及所述可动芯的所述芯基部接触。
3.如权利要求2所述的电磁接触器,其特征在于,所述压缩螺旋弹簧是圆锥形螺旋弹簧。
4.如权利要求3所述的电磁接触器,其特征在于,所述圆锥形螺旋弹簧的螺旋大直径端部与所述可动芯的所述芯基部接触。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电磁接触器,其特征在于,使所述可动触点支承体朝向所述初始位置偏置的偏置力是通过合并所述偏置部的经由所述可动芯和所述驱动杆而传递到所述可动触点支承体的偏置力以及所述返回弹簧的偏置力来获得的力。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120711 |