CN103503108B - 电磁接触器 - Google Patents

Abstract

提供一种电磁接触器，其能够抑制伴随可动柱塞的移动的通过可动柱塞的磁通的减少，提高可动柱塞的吸引力。具备相对于一对固定接触件（111），（112）自如地接触和分开地配设的可动接触件（130）和驱动可动接触件的电磁铁单元（200）。电磁铁单元（200）具备：截面U字状的磁轭（201）、桥架在磁轭（201）的上部开放部的上部磁轭（210）、卷绕有配置于磁轭（201）的底板部的励磁线圈（208）且具有中心开口的卷轴（204）、与在卷轴（204）的中心开口内可动地配置于轴方向的可动接触件（130）连结的可动柱塞（215）、在可动柱塞处于释放位置的状态下在可动柱塞（215）与截面U字状的磁轭（201）之间形成磁路的辅助轭（203）。

Description

电磁接触器

技术领域

本发明涉及电磁接触器，其具备固定接触件和与其可接触和分开的可动接触件以及驱动可动接触件的电磁铁单元。

背景技术

进行电流通路的开闭的电磁接触器中，通过电磁铁单元的励磁线圈和可动柱塞驱动可动接触件。即，励磁线圈为非励磁状态时，可动铁心被回位弹簧施力，可动接触件成为与保持规定间隔配置的一对固定接触件分离的释放状态。从该释放状态，通过对励磁线圈进行励磁，可动铁心被固定铁心吸引而与回位弹簧抵抗而移动，可动接触件与一对固定接触件接触而变为投入状态（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第3107288号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1所述的现有例中，电磁铁装置具有如下结构，即，在保持线圈的线圈架的中心开口的上部侧配置有圆筒状的固定铁心，在该固定铁心与轭之间在回位弹簧施力的状态下与固定铁心保持规定间隔而配置有可动铁心（以下称为可动柱塞）。轭由U字状的轭本体和安装于形成在轭本体的中央片的贯通孔的衬套（bush）构成。而且，在衬套与可动柱塞之间夹设有非磁性材料构成的有底筒体。

因此，在固定铁心和可动柱塞保持规定间隔分离而使可动柱塞的底面位于轭本体的中央片的贯通孔内的释放状态下，通过对线圈进行励磁，可动柱塞被固定铁心吸引而使可动柱塞上升。由此，可动触点与固定触点接触而进入投入状态。但是，在该投入状态下存在如下未解决的问题，即，通过可动柱塞的上升，该可动柱塞与轭本体之间的磁通密度下降，固定铁心与可动柱塞之间的吸引力下降。

因此，本发明是着眼于上述现有例子的未解决的课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高对线圈进行了励磁时的可动柱塞的吸引力的电磁接触器。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电磁接触器，其具备：保持规定间隔配置的一对固定接触件、相对于该一对固定接触件自如地接触和分开地配设的可动接触件和驱动上述可动接触件的电磁铁单元。上述电磁铁单元具备：上部开放的截面U字状的磁轭、桥架在该截面U字状的磁轭的上部开放部的上部磁轭、卷绕有配置于上述截面U字状的磁轭的底板部的励磁线圈且具有中心开口的卷轴、以能够在轴向上移动的方式设置在该卷轴的中心开口内且前端通过形成于上述上部磁轭的开口而突出并被回位弹簧施力的可动柱塞、在该可动柱塞处于释放位置的状态下在该可动柱塞与上述截面U字状的磁轭之间形成磁路的辅助轭。此外，上述可动柱塞经由连接轴与上述可动接触件连结。

根据该结构，在未对励磁线圈进行励磁的释放状态下，可动柱塞被回位弹簧施力，可动柱塞的周边凸缘部和上部磁轭之间的间隙增大，同时，可动柱塞和截面U字状轭之间的间隙也增大。

在该释放状态下对励磁线圈进行励磁时，在励磁线圈产生的磁通通过例如上部磁轭、截面U字状的磁轭、可动柱塞返回上部磁轭。这时，可动柱塞与U字状的磁轭的底板部之间间隙增大，磁阻大，因此，两者间的磁通密度减少。

但是，在该状态下，固定于U字状的磁轭的辅助轭与可动柱塞的下端侧外周面接近并相对，因此，磁通通过该辅助轭而从截面U字状的磁轭向可动柱塞流动。因此，能够提高相互分离的可动柱塞的周边凸缘部与上部磁轭之间的磁通密度并产生大的吸引力。

之后，若可动柱塞的底部与截面U字状的磁轭接近，则磁轭的底板部和可动柱塞的底部之间形成直接磁路，能够产生吸引力，配合可动柱塞的周边凸缘部与上部磁轭之间的吸引力能够得到大的吸引力。

另外，在上述电磁接触器中，优选上述截面U字状的磁轭由长方形的底板部和从该底板部的长边方向两端向上方弯曲延长的侧板部构成。

根据该结构，能够通过压力加工容易地形成截面U字状的磁轭。

另外，在上述电磁接触器中，优选上述截面U字状的磁轭由上端开放的有底圆筒体构成。

根据该结构，截面U字状的磁轭由有底圆筒体构成，因此，空间效率好，能够均匀覆盖卷绕于卷轴的励磁线圈的整周，因此，能够减少磁漏。而且，为了确保励磁线圈的侧面所需要的磁路截面积，能够减薄轭的板厚。

另外，在上述电磁接触器中，优选上述辅助轭由与固定在上述截面U字状磁轭的上述可动柱塞的下端部外周面接近并相对的圆筒体构成。

根据该结构，由于辅助轭由圆筒体构成，所以制造容易，向磁轭的安装也变得容易。

另外，在上述电磁接触器中，优选上述辅助轭由固定于上述有底圆筒体的底板部的具有中心开口的圆环状板部和与该圆环状板部的内周面一体形成且向上方延长并与上述可动柱塞的下端部外周面接近并相对的圆筒部构成。

根据该结构，由有底圆筒体构成磁轭的情况下，通过将圆环状板部安装于有底圆筒体的底板部，能够在底板部整个面上形成均匀的磁路。

另外，在上述电磁接触器中，上述辅助轭也可以由具有嵌合于上述截面U字状的磁轭的底板部上形成的开口的大径部和形成于该大径部的上表面的小径部的凸状体构成，上述小径部插入形成于上述可动柱塞的下表面的凹部内并与该凹部的内周面接近并相对。

根据该结构，仅通过将辅助轭嵌合于截面U字状磁轭的开口便可安装，能够防止焊接、钎焊等导致的热变形。

另外，在上述电磁接触器中，优选设定为将上述可动柱塞的周边凸缘部与上述上部磁轭之间的间隙设为g1、将上述可动柱塞的外周面与上述上部磁轭的开口的内周面之间的间隙设为g2、将上述可动柱塞与上述辅助轭之间的间隙设为g3、将上述可动柱塞底面与上述截面U字状的磁轭的底板部之间的间隙设为g4时，在释放时，g1＜g2且g3＜g4，在投入时，g1＜g2且g3＞g4。

根据该结构，在释放状态下对励磁线圈进行励磁时，能够提高可动柱塞的周边凸缘部与上部磁轭之间的磁通密度，提高吸引力，同时，投入状态时，能够在可动柱塞的底面与截面U字状的磁轭的底板部之间产生吸引力，能够产生更大的吸引力。

发明效果

根据本发明，可动柱塞处于释放位置，可动柱塞的底面与截面U字状的磁轭的底板部之间的间隙大的情况下，能够在可动柱塞与截面U字状的磁轭之间形成通过辅助轭的磁路。因此，能够提高可动柱塞的周边凸缘部与上部磁轭之间磁通密度，产生大的吸引力。

之后，若可动柱塞的底部与截面U字状的磁轭的底板部接近，则可动柱塞的底部与截面U字状的磁轭的底板部之间形成直接磁路，产生吸引力，配合可动柱塞的周边凸缘部与上部磁轭之间的吸引力能够得到大的吸引力。因此能够提高投入状态下的保持力。

附图说明

图1是表示本发明的电磁接触器一个实施方式的截面图。

图2是触点收纳箱的分解立体图。

图3是表示触点装置的绝缘罩的图，（a）是立体图，（b）是安装前的平面图，（c）是安装后的平面图。

图4是表示绝缘罩的安装方法的说明图。

图5是图1的A－A线上的截面图。

图6是用于说明本发明的消弧用永磁体的消弧的说明图。

图7是用于说明将消弧用永磁体配置于绝缘箱的外侧的情况下的消弧的说明图。

图8是表示永磁体和可动柱塞的位置关系的放大截面图。

图9是说明永磁体引起的可动柱塞吸引动作的图，（a）是表示释放状态的部分截面图，（b）是表示投入状态的部分截面图。

图10是表示电磁铁单元的圆筒状辅助轭的变形例的图，（a）是截面图，（b）是分解立体图。

图11是表示电磁铁单元的圆筒状辅助轭的变形例，（a）是截面图，（b）是分解立体图。

图12是表示本发明的触点装置的变形例的截面图。

图13是表示本发明的触点装置中的触点机构的变形例的图，（a）是截面图，（b）是立体图。

图14是表示本发明的触点装置中的触点机构的其它变形例的图，（a）是截面图，（b）是立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的电磁开闭器之一例的截面图，图2是消弧室的分解立体图。该图1和图2中，10为电磁接触器，该电磁接触器10由配置了触点机构的触点装置100和驱动该触点装置100的电磁铁单元200构成。

由图1和图2可知，触点装置100具有收纳触点机构101的消弧室102。如图2（a）所示，该消弧室102具备：在金属制的下端部具有向外方突出的凸缘部103的金属角筒体104、闭塞该金属角筒体104的上端的平板状的陶瓷绝缘基板构成的固定触点支承绝缘基板105。

金属角筒体104的凸缘部103密封接合于后述的电磁铁单元200的上部磁轭210而固定。

另外，在固定触点支承绝缘基板105上，在中央部保持规定间隔形成有插通后述的一对固定接触件111和112的贯通孔106和107。在该固定触点支承绝缘基板105的上表面侧的贯通孔106和107的周围和与下表面侧的角筒体104接触的位置实施金属化处理。为了进行该金属化处理，在平面上纵横排列有多个固定触点支承绝缘基板105的状态下，在贯通孔106和107的周围和与角筒体104接触的位置形成金属箔（例如铜箔）。

如图1所示，触点机构101具备插通并固定于消弧室102的固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107的一对固定接触件111和112。这些固定接触件111和112各自具备在插通了固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107的上端具有向外方突出的凸缘部的支承导体部114和与该支承导体部114连结并配设于固定触点支承绝缘基板105的下表面侧且开放了内方侧的C字状部115。

C字状部115通过沿固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延长的上板部116和从该上板部116的外侧端部向下方延长的中间板部117、以及从该中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内方侧即固定接触件111和112的对面方向延长的下板部118，形成为向由中间板部117和下板部118形成的L字状添加了上板部116的C字状。

在此，支承导体部114和C字状部115在将突出形成于支承导体部114的下端面的销114a插通形成于C字状部115的上板部116的贯通孔120内的状态下例如通过钎焊固定。此外，支承导体部114和C字状部115的固定不限于钎焊，也可以使销114a嵌合于贯通孔120，或者在销114a上形成阳螺纹、在贯通孔120上形成阴螺纹而使两者螺合。

而且，在固定接触件111和112的C字状部115分别安装有限制电弧产生的合成树脂材制的绝缘罩121。如图3（a）和（b）所示，该绝缘罩121覆盖C字状部115的上板部116和中间板部117的内周面。绝缘罩121具备：沿上板部116和中间板部117的内周面的L字状板部122、从该L字状板部122的前后端部分别向上方和外方延长并覆盖C字状部115的上板部116和中间板部117的侧面的侧板部123和124、与在从这些侧板部123和124的上端向内方侧形成的固定接触件111和112的支承导体部114上形成的小径部114b嵌合的嵌合部125。

因此，绝缘罩121如图3（a）和（b）所示，设为使嵌合部125与固定接触件111和112的支承导体部114的小径部114b相对的状态，接着，如图3（c）所示，通过压入绝缘罩121而使嵌合部125与支承导体部114的小径部114b卡合。

实际上，如图4（a）所示，在将固定触点支承绝缘基板105作为下侧的状态下，以从上方的开口部将绝缘罩121设为与图3（a）～（c）上下相反的状态将安装接触件111和112后的消弧室102插入固定接触件111和112之间。接着，如图4（b）所示，在使嵌合部125与固定触点支承绝缘基板105接触的状态下，如图4（c）所示，通过将绝缘罩121压入外侧，使嵌合部125与固定接触件111和112的支承导体部114的小径部114b卡合固定。

这样，通过在固定接触件111和112的C字状部115安装绝缘罩121，在该C字状部115的内周面仅下板部118的上表面侧露出并设为触点部118a。

而且，以在固定接触件111和112的C字状部115内配置两端部的方式配设可动接触件130。该可动接触件130支承于固定在后述的电磁铁单元200的可动柱塞215的连接轴131。如图1和图5所示，该可动接触件130形成有中央部的连接轴131的附近向下方突出的凹部132，且在该凹部132形成有插通连接轴131的贯通孔133。连接轴131在上端形成有向外方突出的凸缘部131a。在该连接轴131从下端侧插通接触弹簧134，接着插通可动接触件130的贯通孔133，使接触弹簧134的上端与凸缘部131a抵接，通过例如C环135定位可动接触件130以在该接触弹簧134得到规定的施力（施加力）。

该可动接触件130在释放状态下成为两端的触点部130a与固定接触件111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a保持规定的间隔而分离的状态。另外，可动接触件130设定为在投入位置两端的触点部与固定接触件111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a以接触弹簧134的规定接触压接触。

进而，在消弧室102的角筒体104的内周面配设有例如合成树脂制的绝缘筒体140。该绝缘筒体140由配置于角筒体104的内周面的角筒部140a和闭塞该角筒部140a的下表面侧的底板部140b构成。如图5所示，在与该绝缘筒体140的角筒部140a中的可动接触件130的侧面相对的内周面形成有磁铁收纳部141和142。该磁铁收纳部141和142上插通固定有消弧用永磁体143和144。

该消弧用永磁体143和144以使厚度方向上相互的相对面成为同极、例如N极的方式被磁化。另外，如图5所示，消弧用永磁体143和144设定为左右方向的两端部分别比固定接触件111和112的触点部118a和可动接触件130的触点部的相对位置稍微靠内侧。而且，在磁铁收纳部141和142的左右方向的外侧分别形成有消弧空间145和146。

这样，通过将消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体140的内周面侧，能够使消弧用永磁体143和144接近可动接触件130。因此，如图6（a）所示，从两消弧用永磁体143和144的N极侧发出的磁通Φ在左右方向上由内侧向外侧以较大的磁通密度横穿固定接触件111和112的触点部118a和可动接触件130的触点部130a的相对部。

因此，若将固定接触件111连接至电流供给源，将固定接触件112连接至负荷侧，则投入状态的电流的方向如图6（b）所示，从固定接触件111通过可动接触件130流向固定接触件112。而且，在从投入状态使可动接触件130从固定接触件111和112向上方分离而成为释放状态的情况下，在固定接触件111和112的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间产生电弧。

该电弧通过来自消弧用永磁体143和144的磁通Φ被伸展至消弧用永磁体143侧的消弧空间145侧。这时，消弧空间145和146较宽地形成消弧用永磁体143和144的厚度的量，因此，能够取得较长的电弧长，能够可靠地对电弧进行消弧。

另外，如图7（a）～（c）所示，将消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体140的外侧的情况下，到固定接触件111和112的触点部118a和可动接触件130的触点部130a的相对位置的距离增长，在应用与本实施方式相同的永磁体的情况下，横穿电弧的磁通密度减少。

因此，作用于从投入状态转移至释放状态时产生的电弧的洛伦兹力减小，能够充分伸展电弧。为了提高电弧的消弧性能，需要增加消弧用永磁体143和144的磁化量。

而且，存在如下问题点，即，为了缩短消弧用永磁体143和144与固定接触件111和112同可动接触件130的触点部的距离，需要将绝缘筒体140的前后方向的进深减小，不能够确保用于对电弧进行消弧的充分的消弧空间。

但是，根据上述实施方式，由于将消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体140的内侧，所以，能够全部解决将消弧用永磁体143和144配置于上述的绝缘筒体140的外侧的情况下的问题点。

如图1所示，电磁铁单元200具有从侧面看为扁平的U字形状的磁轭201，在该磁轭201的底板部202的中央部固定有圆筒状辅助轭203。在该圆筒状辅助轭203的外侧配置有作为柱塞驱动部的卷轴204。

该卷轴204由插通圆筒状辅助轭203的中央圆筒部205、从该中央圆筒部205的下端部向半径方向外方突出的下凸缘部206、从比中央圆筒部205的上端稍微靠下侧向半径方向外方突出的上凸缘部207构成。而且，在中央圆筒部205、下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间卷装有励磁线圈208。

而且，在磁轭201的开放端即上端间固定有上部磁轭210。关于该上部磁轭210，在中央部形成有与卷轴204的中央圆筒部205相对的贯通孔210a。

而且，在卷轴204的中央圆筒部205内上下可滑动地配设有在底部与磁轭201的底板部202之间配设了回位弹簧214的可动柱塞215。在该可动柱塞215形成有周边凸缘部216，该周边凸缘部216在从上部磁轭210向上方突出的上端部向半径方向外方突出。

另外，在上部磁轭210的上表面以包围可动柱塞215的周边凸缘部216的方式固定有形成为环状的永磁体220。该永磁体220具有包围周边凸缘部216的贯通孔221。该永磁体220在上下方向即厚度方向上磁化，以将上端侧设为例如N极、将下端侧设为S极。此外，永磁体220的贯通孔221的形状是与周边凸缘部216的形状相契合的形状，外周面的形状可设为圆形、方形等任意形状。

而且，在永磁体220的上端面固定有与永磁体220同一外形且具有比可动柱塞215的周边凸缘部216的外径小的内径的贯通孔224的辅助轭225。在该辅助轭225的下表面与可动柱塞215的周边凸缘部216相对。

在此，如图8所示，永磁体220的厚度T设定为将可动柱塞215的行程（stroke）L和可动柱塞215的周边凸缘部216的厚度t相加后的值（T＝L＋t）。因此，可动柱塞215的行程L由永磁体220的厚度T限制。因此，能够将影响可动柱塞215的行程的累积的零件数量和形状公差最小化。

另外，可以仅通过永磁体220的厚度T和周边凸缘部216的厚度t决定可动柱塞215的行程L，能够使行程L的偏差最小化。尤其是在小型电磁接触器中行程小的情况下更有效。

另外，由于将永磁体220形成为环状，因此，如专利文献1和2中所述，与左右对象上配置两个永磁体的情况相比，部件数减少，能够实现成本降低。另外，在形成于永磁体220上的贯通孔221的内周面附近配置有可动柱塞215的周边凸缘部216，因此，通过永磁体220中产生的磁通的闭合回路中没有浪费，磁漏减少，能够有效使用永磁体的磁力。

另外，在可动柱塞215的上端面螺合安装有支承可动接触件130的连接轴131。

而且，在释放状态下，可动柱塞215通过回位弹簧214向上方施力，成为周边凸缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接的释放位置。该状态下，可动接触件130的触点部130a从固定接触件111和112的触点部118a向上方分离，成为电流遮断状态。

在该释放状态下，可动柱塞215的周边凸缘部216通过永磁体220的磁力而被辅助轭225吸引，与回位弹簧214的施力相互作用，不会发生可动柱塞215由于来自外部的振动和冲击等而向下方移动，确保与辅助轭225抵接的状态。

另外，在释放状态下，如图9（a）所示，可动柱塞215的周边凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的间隙g1、可动柱塞215的外周面与上部磁轭210的贯通孔210a之间的间隙g2、可动柱塞215的外周面与圆筒状辅助轭203之间的间隙g3、可动柱塞215的下表面与磁轭201的底板部202的上表面之间的间隙g4的关系如下设定。

g1＜g2且g3＜g4

因此，在释放状态下，对励磁线圈208进行励磁时，如图9（a）所示，从可动柱塞215通过周边凸缘部216，通过周边凸缘部216与上部磁轭210之间的间隙g1达到上部磁轭210。形成从该上部磁轭210通过U字状的磁轭201并通过圆筒状辅助轭203直至可动柱塞215的闭合磁路。

因此，能够提高可动柱塞215的周边凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的间隙g1的磁通密度，产生更大的吸引力而与回位弹簧214的施力和永磁体220的吸引力抗衡而使可动柱塞215下降。

因此，使经由连接轴131连结于该可动柱塞215的可动接触件130的触点部130a与固定接触件111和112的触点部118a接触而形成从固定接触件111通过可动接触件130朝向固定接触件112的电流通路，从而成为投入状态。

成为该投入状态时，如图9（b）所示，可动柱塞215的下端面接近U字状的磁轭201的底板部202，因此，上述的各间隙g1～g4成为如下关系。

g1＜g2且g3＞g4

因此，如图9（b）所示，形成如下闭合磁路，即，由励磁线圈208产生的磁通从可动柱塞215通过周边凸缘部216直接进入上部磁轭210，从该上部磁轭210通过U字状的磁轭201，从其底板部202直接返回可动柱塞215。

因此，间隙g1和间隙g4的双方中，大的吸引力发生作用，将可动柱塞215可靠地保持在下降位置。因此，经由连接轴131与可动柱塞215连结的可动接触件130的触点部130a向固定接触件111和112的触点部118a的接触状态持续。

而且，可动柱塞215被由非磁性体制成且形成为有底筒状的盖230覆盖，在该盖230的开放端向半径方向外方延长而形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封接合。由此，消弧室102和盖230形成经由上部磁轭210的贯通孔210a连通的密封容器。而且，在由消弧室102和盖230形成的密封容器内封入氢气、氮气、氢气和氮气的混合气体、空气、SF₆等气体。

接着，对上述实施方式的动作进行说明。

现在，固定接触件111例如与供给大电流的电力供给源连接，固定接触件112与负荷连接。

该状态下，电磁铁单元200中的励磁线圈208处于非励磁状态，即处于在通过电磁铁单元200未产生使可动柱塞215下降的励磁力的释放状态。在该释放状态下，可动柱塞215通过回位弹簧214向远离上部磁轭210的上方向施力。与此同时，永磁体220的磁力的吸引力被作用于辅助轭225，吸引可动柱塞215的周边凸缘部216。因此，可动柱塞215的周边凸缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接。

因此，经由连接轴131与可动柱塞215连结的触点机构101的可动接触件130的触点部130a从固定接触件111和112的触点部118a向上方离开规定距离。因此，固定接触件111与112间的电流通路处于遮断状态，触点机构101成为关断（openpole）状态。

这样，在释放状态下，回位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力双方作用于可动柱塞215，因此，可动柱塞215不会由于来自外部的振动和冲击等而下降，能够可靠地防止误动作。

若从该释放状态对电磁铁单元200的励磁线圈208进行励磁，则由该电磁铁单元200产生励磁力，抵抗回位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力而将可动柱塞215向下方按压。

这时，如图9（a）所示，可动柱塞215的底面与磁轭201的底板部202之间的间隙g4增大，几乎没有通过该间隙g4的磁通。

但是，在可动柱塞215的下部外周面与圆筒状辅助轭203相对，并设定为与该圆筒状辅助轭203之间的间隙g3比间隙g4小。因此，在可动柱塞215和磁轭201的底板部202间通过圆筒状辅助轭203形成有磁路。

另外，将可动柱塞215的周边凸缘部216的下表面与上部磁轭210之间的间隙g1设定为比可动柱塞215的外周面与上部磁轭210的贯通孔210a的内周面之间的间隙g2小。因此，可动柱塞215的周边凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的磁通密度增大，吸引可动柱塞215的周边凸缘部216的大的吸引力发生作用。

因此，可动柱塞215与回位弹簧214的施力抵抗环状永磁体220的吸引力而快速下降。由此，如图9（b）所示，通过周边凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面抵接而停止可动柱塞215的下降。

这样，通过可动柱塞215的下降，经由连接轴131与可动柱塞215连结的可动接触件130也下降，其触点部130a通过接触弹簧134的接触压与固定接触件111和112的触点部118a接触。

因此，成为外部电力供给源的大电流通过固定接触件111、可动接触件130和固定接触件112供给至负荷的接通（closedpole）状态。

此时，固定接触件111和112与可动接触件130之间产生使可动接触件130关断的方向的电磁斥力。

但是，如图1所示，固定接触件111和112通过上板部116、中间板部117和下板部118形成C字状部115，因此，通过上板部116和下板部118和与其相对的可动接触件130，反方向的电流流动。

因此，从固定接触件111和112的下板部118形成的磁场和可动接触件130中流动的电流的关系来看，通过弗莱明的左手法则能够产生将可动接触件130向固定接触件111和112的触点部118a按压的洛伦兹力。

通过该洛伦兹力，可以抵抗固定接触件111和112的触点部118a与可动接触件130的触点部130a间产生的关断方向的电磁斥力，能够可靠地防止可动接触件130的触点部130a关断。

因此，能够减小支承可动接触件130的接触弹簧134的按压力，相对应地也能够减小励磁线圈208上产生的推力，能够使电磁接触器整体的结构小型化。

从该触点机构101的接通状态遮断向负荷的电流供给的情况下，停止电磁铁单元200的励磁线圈208的励磁。

由此，在电磁铁单元200使可动柱塞215向下方移动的励磁力消失。因此，可动柱塞215利用回位弹簧214的施力上升，随着周边凸缘部216接近辅助轭225，环状永磁体220的吸引力增加。

通过该可动柱塞215上升，经由连接轴131连结的可动接触件130上升。相对应地在利用接触弹簧134赋予接触压的期间，可动接触件130与固定接触件111和112接触。之后，接触弹簧134的接触压消失的时刻，成为可动接触件130从固定接触件111和112向上方分离的关断开始状态。

成为该关断开始状态时，固定接触件111和112的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间产生电弧，通过该电弧，持续电流的通电状态。

此时，由于安装有覆盖固定接触件111和112的C字状部115的上板部116和中间板部117的绝缘罩121，因此，电弧能够仅在固定接触件111和112的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间产生。因此，能够使电弧的产生状态稳定，能够提高消弧性能。

另外，由于消弧用永磁体143和144的相对磁极面为N极，其外侧为S极，因此，从平面上看，如图6（a）所示，该N极发出的磁通在可动接触件130的长边方向从内侧向外侧穿过各消弧用永磁体143和144固定接触件111的触点部118a和可动接触件130的触点部130a的相对部的电弧产生部并到达S极而形成磁场。

同样，在可动接触件130的长边方向从内侧向外侧穿过固定接触件112的触点部118a和可动接触件130的触点部130a的电弧产生部到达S极，形成磁场。

因此，消弧用永磁体143和144的磁通一同在可动接触件130的长边方向上相互反方向地穿过固定接触件111的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间和固定接触件112的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间。

因此，如图6（b）所示，在固定接触件111的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间，电流I从固定接触件111侧向可动接触件130侧流动，同时，磁通Φ的朝向成为从内侧朝向外侧的方向。因此，根据弗莱明的左手法则，如图6（c）所示，与可动接触件130的长边方向正交且与固定接触件111的触点部118a和可动接触件130的开闭方向正交并朝向消弧空间145侧的大的洛伦兹力F发生作用。

通过该洛伦兹力F，在固定接触件111的触点部118a与可动接触件130的触点部130a之间产生的电弧以从固定接触件111的触点部118a的侧面通过消弧空间145内达到可动接触件130的上表面侧的方式较大地拉伸而被消弧。

另外，在消弧空间145中，在其下方侧和上方侧，相对于固定接触件111的触点部118a和可动接触件130的触点部130a间的磁通的朝向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。因此，通过倾斜的磁通被拉伸至消弧空间145的电弧进一步向消弧空间145的角的方向拉伸，能够使电弧长增长，能够得到良好的遮断性能。

另一方面，如图6（b）所示，在固定接触件112的触点部118a与可动接触件130之间，电流I从可动接触件130侧向固定接触件112侧流动，同时，磁通Φ的朝向为从内侧朝向外侧的右方向。因此，通过弗莱明的左手法则，与可动接触件130的长边方向正交且与固定接触件112的触点部118a和可动接触件130的开闭方向正交并朝向消弧空间145侧的大的洛伦兹力F发生作用。

根据该洛伦兹力F，固定接触件112的触点部118a与可动接触件130之间产生的电弧按照从可动接触件130的上表面侧通过消弧空间145内到达固定接触件112的侧面侧的方式较大地拉伸并消弧。

另外，在消弧空间145中，如上所述，在其下方侧和上方侧，相对于固定接触件112的触点部118a和可动接触件130的触点部130a间的磁通的朝向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。因此，通过倾斜的磁通被拉伸至消弧空间145的电弧进一步向消弧空间145的角的方向拉伸，能够使电弧长增长，能够得到良好的遮断性能。

另一方面，在电磁接触器10的投入状态下，在回生电流从负荷侧向直流电源侧流动的状态下，在设为释放状态的情况下，上述的图6（b）中的电流的方向逆转，因此，洛伦兹力F向消弧空间146侧作用，除了电弧向消弧空间146侧拉伸以外，发挥同样的消弧功能。

此时，由于消弧用永磁体143和144配置于形成在绝缘筒体140的磁铁收纳部141和142内，因此，电弧不会直接与消弧用永磁体143和144接触。因此，能够稳定并维持消弧用永磁体143和144的磁特性，能够使遮断性能稳定化。

另外，通过绝缘筒体140，能够覆盖金属制的角筒体104的内周面并进行绝缘，因此，电流遮断时的电弧的短路消失，能够可靠地进行电流遮断。

而且，可利用一个绝缘筒体140就行绝缘功能、消弧用永磁体143和144的定位功能和来自消弧用永磁体143和144的电弧的保护功能，因此，能够降低制造成本。

这样，根据上述实施方式，在触点装置100中，将固定接触件111和112的C字状部115和赋予可动接触件130的接触压的接触弹簧134并联配置，因此，如上述的专利文献1所记载，与串联配置固定接触件、可动接触件和接触弹簧的情况相比，能够缩短触点机构101的高度。因此，能够使触点装置100小型化。

另外，对角筒体104和闭塞其上表面并通过钎焊固定保持固定接触件111和112的平板状的固定触点支承绝缘基板105进行钎焊，由此形成消弧室102。因此，能够将固定触点支承绝缘基板105在同一平面上纵横贴紧排列，能够一次进行多个固定触点支承绝缘基板105的金属化处理，并能够提高生产性。

另外，可以将固定接触件111和112钎焊支承于固定触点支承绝缘基板105后钎焊于角筒体104，能够容易地进行固定接触件111和112的固定保持，钎焊用夹具可简单地构成，可实现组装夹具的成本降低。

固定触点支承绝缘基板105的平面度、翘曲的抑制和管理与将消弧室102形成为桶状的情况相比较容易。此外，可以集中大量制造消弧室102，能够使降低制造成本。

另外，关于电磁铁单元200，可动柱塞215位于与辅助轭225接触的上方的释放位置，在周边凸缘部216与上部磁轭210之间的间隙g1大的释放状态下，对励磁线圈208进行了励磁时，形成从U字状的磁轭201通过圆筒状辅助轭203到达可动柱塞215的磁路。因此，能够提高可动柱塞215的周边凸缘部216的下表面和上部磁轭210的上表面之间的间隙g1的磁通密度，能够产生较大的吸引力，能够使可动柱塞215抵抗回位弹簧214的施力和永磁体220的吸引力而快速下降。

而且，若成为投入状态，则可动柱塞215的下端面与U字状的磁轭201的底板部202接近，因此，各间隙g1～g4的关系成为g1＜g2且g3＞g4。因此，形成如下闭合磁路，即，其由励磁线圈208产生的磁通从可动柱塞215通过周边凸缘部216直接进入上部磁轭210，从该上部磁轭210通过U字状的磁轭201、并从其底板部202直接返回可动柱塞215。

因此，能够在间隙g1和间隙g4的双方作用大的吸引力并可靠地将可动柱塞215保持在下降位置。

另外，将在可动柱塞215的移动方向磁化的环状永磁体220配置于上部磁轭210上，并在其上表面形成了辅助轭225，因此，能够在一个环状永磁体220产生吸引可动柱塞215的周边凸缘部216的吸引力。因此，能够通过环状永磁体220的磁力和回位弹簧214的施力进行释放状态中的可动柱塞215的固定，能够提高相对于误动作冲击的保持力。

另外，能够降低回位弹簧214的施力，能够降低接触弹簧134和回位弹簧214带来的总负荷。因此，可根据总负荷的降低量来降低在励磁线圈208产生的吸引力，能够减少励磁线圈208的磁动势。因此，能够缩短卷轴204的轴方向长度，能够降低电磁铁单元200的可动柱塞215的移动方向的高度。

这样，在触点装置100和电磁铁单元200的双方能够降低可动柱塞215的移动方向的高度，因此，与专利文献1所述的现有例子相比较可大幅缩短电磁接触器10的整体构成，可实现小型化。

而且，在环状永磁体220的内周面内配置可动柱塞215的周边凸缘部216，由此，通过由环状永磁体220产生的磁通的闭合磁路中没有浪费，能够减少磁漏并有效地利用永磁体的磁力。

另外，将可动柱塞215的周边凸缘部216配置于上部磁轭210与形成于环状永磁体220的上表面的辅助轭225之间，因此，能够通过环状永磁体220的厚度和可动柱塞215的周边凸缘部216的厚度调整可动柱塞215的行程。因此，能够将影响可动柱塞215的行程（stroke）的累计的零件数量和形状公差最小化。而且，由于仅通过环状永磁体220的厚度和可动柱塞215的周边凸缘部216的厚度进行可动柱塞215的行程调整，所以，能够将行程的不均极小化。

此外，在上述实施方式中，对接近可动柱塞215的下端侧而配置圆筒状辅助轭203的情况进行了说明，但不限于此。即，如图10（a）和（b）所示，也可以由截面U字状的有底圆筒体形成磁轭201，由沿磁轭201的底板部202的圆环状板部203a和从该圆环状板部203a的内周面向上方立起的圆筒部203b构成辅助轭203。

该情况下，截面U字状的磁轭由有底圆筒体构成，因此，空间效率优异，能够均匀覆盖卷绕于卷轴的励磁线圈的整周，能够减少磁漏。进而，因为确保了励磁线圈的侧面所需要的磁路截面积，所以能够减薄轭的板厚。另外，通过将圆环状板部203a安装于有底圆筒体的底板部，能够在底板部整个面上形成均匀的磁路。

另外，如图11（a）和（b）所示，也可以在截面U字状的磁轭201的底板部202形成贯通孔202a，使凸状的辅助轭203嵌合于该贯通孔202a内，将该辅助轭203的小径部203c插通至形成于可动柱塞215的插通孔217。

该情况下，能够仅通过将辅助轭嵌合于截面U字状磁轭的开口来进行安装，能够防止通过焊接、钎焊等将辅助轭固定于截面U字状的磁轭时产生的磁轭的热变形。

此外，触点装置100不限于上述构成，可适用任意构成的触点装置。

例如，代替由角筒体104和固定触点支承绝缘基板105构成触点装置100的消弧室102的情况，如图12和图2（b）所示，也可以通过陶瓷和合成树脂材料将角筒部301和闭塞其上端的顶板部302一体成形并形成桶状体303，在该桶状体303的开放端面侧进行金属化处理形成金属箔，在该金属箔接合金属制的连接构件304而形成消弧室102。

另外，作为固定接触件111和112，例如如图13（a）和（b）所示，也可以在支承导体部114上连结为省略了C字状部115上的上板部116的形状的L字状部160。即使在该情况下，在使可动接触件130与固定接触件111和112接触的接通状态下，也能够使由L字状部160的垂直板部中流动的电流所产生的磁通作用于固定接触件111和112和可动接触件130的接触部。因此，能够提高固定接触件111和112和可动接触件130的接触部上的磁通密度并产生与电磁斥力抵抗的洛伦兹力。

另外，如图14（a）和（b）所示，也可以省略凹部132而形成为平板状。

另外，上述实施方式中，对将连接轴131螺合于可动柱塞215的情况进行了说明，但不限定于螺合，可应用任意的连接方法，也可进一步一体形成可动柱塞215和连接轴131。

另外，上述实施方式中，对由消弧室102和盖230构成密封容器并将气体封入该密封容器内的情况进行了说明，但并不限于此，在遮断的电流较低的情况下，也可以省略气体封入。

符号说明

10…电磁接触器、11…外装绝缘容器、100…触点装置、101…触点机构、102…消弧室、104…角筒体、105…固定触点支承绝缘基板、111，112…固定接触件、114…支承导体部、115…C字状部、116…上板部、117…中间板部、118…下板部、118a…触点部、121…绝缘罩、122…L字状板部、123，124…侧板部、125…嵌合部、130…可动接触件、130a…触点部、131…连接轴、132…凹部、134…接触弹簧、140…绝缘筒体、141，142…磁铁收纳部、143，144…消弧用永磁体、145，146…消弧空间、160…L字状部、200…电磁铁单元、201…磁轭、203…圆筒状辅助轭、204…卷轴、208…励磁线圈、210…上部磁轭、214…回位弹簧、215…可动柱塞、216…周边凸缘部、220…永磁体、225…辅助轭。

Claims (8)

1.一种电磁接触器，其特征在于，具备：

保持规定间隔配置的一对固定接触件、相对于该一对固定接触件自如地接触和分开地配设的可动接触件和驱动所述可动接触件的电磁铁单元，

所述电磁铁单元具备：上部开放的截面U字状的磁轭、桥架在该截面U字状的磁轭的上部开放部的上部磁轭、卷绕有配置于所述截面U字状的磁轭的底板部的励磁线圈且具有中心开口的卷轴、以能够在轴向上移动的方式设置在该卷轴的中心开口内且前端通过形成于所述上部磁轭的开口而突出并被回位弹簧施力的可动柱塞、在该可动柱塞处于释放位置的状态下在该可动柱塞和所述U字状的磁轭之间形成磁路的辅助轭，

所述可动柱塞经由连接轴与所述可动接触件连结，所述可动柱塞在从所述上部磁轭向上方突出的上端部形成有向所述可动柱塞的半径方向外方突出的周边凸缘部，所述周边凸缘部使磁通通过所述辅助轭从所述截面U字状的磁轭向所述可动柱塞流动，从而使相互分离的所述周边凸缘部与所述上部磁轭之间产生吸引力。

2.如权利要求1所述的电磁接触器，其特征在于：

所述截面U字状的磁轭由长方形的底板部和从该底板部的长边方向两端向上方折弯延长的侧板部构成。

3.如权利要求1所述的电磁接触器，其特征在于：

所述截面U字状的磁轭由上端开放的有底圆筒体构成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电磁接触器，其特征在于：

所述辅助轭由与固定在所述截面U字状的磁轭的所述可动柱塞的下端部外周面接近并相对的圆筒体构成。

5.如权利要求3所述的电磁接触器，其特征在于：

所述辅助轭由固定于所述有底圆筒体的底板部的具有中心开口的圆环状板部和与该圆环状板部的内周面一体形成且向上方延长并与所述可动柱塞的下端部外周面接近并相对的圆筒部构成。

6.如权利要求1～3中任一项所述的电磁接触器，其特征在于：

所述辅助轭由具有与在所述截面U字状的磁轭的底板部形成的开口嵌合的大径部和形成于该大径部的上表面的小径部的凸状体构成，所述小径部插入形成于所述可动柱塞的下表面的凹部内并与该凹部的内周面接近并相对。

7.如权利要求1～3中任一项所述的电磁接触器，其特征在于：

设定为将所述可动柱塞的所述周边凸缘部与所述上部磁轭之间的间隙设为g1、将所述可动柱塞的外周面与所述上部磁轭的开口的内周面之间的间隙设为g2、将所述可动柱塞与所述辅助轭之间的间隙设为g3、将所述可动柱塞的底面与所述截面U字状的磁轭的底板部之间的间隙设为g4时，在释放时g1＜g2且g3＜g4，在投入时g1＜g2且g3＞g4。

8.如权利要求1～3中任一项所述的电磁接触器，其特征在于：

在所述上部磁轭上配置有包围所述可动柱塞的所述周边凸缘部的环状永磁体，在该环状永磁体的上表面配置有从上方与所述可动柱塞的所述周边凸缘部相对的轭。