CN103996571A - 电磁开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁开关装置。所述电磁开关装置包括：轴，其与活动触点联接以上下往复运动；以及弹性构件，其与所述轴的底端联接，其中，所述弹性构件的竖向体积随着温度增加而膨胀。

Description

电磁开关装置

技术领域

本实施例涉及电磁开关装置的致动部以及包括致动部的电磁开关装置。

背景技术

电磁开关装置是用作连接转换器以根据输入电流的微小变化来接通/切断主电路的电开关装置。在电磁开关装置中，触点被电磁力移动从而施加或断开电流。

图1是图示出根据现有技术的电磁开关装置的视图。

图1所示的电磁开关装置包括壳体1、布置在壳体1中的上部处的固定触点2以及布置在固定触点2下方并且与固定触点2反复接触或分离的活动触点3。

活动触点3与轴7联接并且上下移动，并且活动铁心6与轴7的外周面联接。固定铁心4被置于活动铁心6的上部外侧处，并且线圈5布置在活动铁心6和固定铁心4的外侧处。

而且，固定铁心4包括上固定铁心4a和下固定铁心4b。

此外，复位弹簧9设置在轴7上方。

弹性构件8被置于壳体1的底面处，在轴7和活动铁心6的下方。

因此，如果施加电流至线圈5，则驱动力被施加至活动铁心6，使得活动铁心6在推动轴7的同时与轴7一起向上移动，从而使固定触点2与活动触点3接触。

同时，如果施加至线圈5的电流被中断，则轴7在被复位弹簧9挤压的同时向下移动，并且下降后的轴7和活动铁心6与弹性构件8相碰撞。

弹性构件8吸收由轴7和活动铁心6之间的碰撞所引起的冲击。

在具有如上所述的结构的现有技术的电磁开关装置中，当电流未流经线圈5时，上固定铁心4a的底端与活动铁心6的顶端间隔开距离A。

如果距离A太长，则活动铁心的上升力会变弱。如果距离A太短，则活动铁心以不够的上升力快速地开始向上移动使得可能无法实现活动触点和驱动触点之间的电连接。

因此，活动铁心6与上固定铁心4a之间的距离A必须通过线圈所产生的磁力来恰当地维持。

然而，如果内部温度由于电磁开关装置的操作而增加，则所产生的磁力会变弱，使得存在减少固定铁心与活动铁心之间的距离A的需要。

发明内容

本公开提供了这样一种电磁开关装置：其通过使用设置在轴的底端处的弹性构件的竖向体积随着温度增加而膨胀的弹性构件的这种特性，在温度增加时能够减少活动铁心与上固定铁心之间的距离。

根据一个实施例，提供一种电磁开关装置，包括：轴，其与活动触点联接以上下往复运动；以及弹性构件，其与所述轴的底端联接，其中，所述弹性构件的竖向体积随着温度增加而膨胀。

在轴的下部处可以设置有弹性构件接纳部，并且弹性构件可以被接纳在弹性构件接纳部中，使得弹性构件的顶端与弹性构件接纳部的顶面接触以限制在向上方向上的体积膨胀。

所述弹性构件的底面可以是不对称的。

所述弹性构件可以包括橡胶。

所述电磁开关装置可以进一步包括围绕所述轴的外侧的固定铁心，其中所述固定铁心包括竖向上彼此间隔开的上固定铁心和下固定铁心，所述轴包括大直径部和设置在所述大直径部下方的小直径部，所述活动铁心设置在所述小直径部的外侧处，并且所述上固定铁心围绕所述大直径部的外侧。

所述弹性构件接纳部可以包括由所述轴的底端和所述活动铁心的内周面形成的空间，并且所述弹性构件的顶端被部分地插入所述弹性构件接纳部中。

所述电磁开关装置可以进一步包括与所述弹性构件接纳部联接的倒置的T形支撑件，其中当T形支撑件与弹性构件接纳部联接时，用于限制所述弹性构件向上膨胀的所述弹性构件接纳部的底面充当所述T形支撑件的底面。

根据实施例，即使随着温度增加而使活动铁心的位置上升的磁力变弱，也能够向致动部提供恰当的驱动力。

附图说明

图1是图示出根据现有技术的电磁开关装置的剖视图。

图2是图示出根据实施例的电磁开关装置的剖视图。

图3是图示出根据实施例的驱动部的剖视图。

图4是图示出根据另一个实施例的驱动部的剖视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细地描述根据实施例的电磁开关装置。

根据实施例的电磁开关装置包括壳体10、被置于壳体10中的上部处的上组件100以及被置于壳体10中的下部处的下组件200和300。

壳体10围绕根据实施例的电磁开关装置的最外部并且在其中接纳上组件100以及下组件200和300。

下文中，将主要描述上组件100的结构然后将描述下组件200和300的结构。

上组件100包括上固定部110、固定触点120以及复位弹簧130。

上固定部110包括复位弹簧联接部111、复位弹簧联接凸出部112、引导部113以及中间部114。

复位弹簧联接部111具有向下开口的大致柱状凹槽形状。因此，具有向下凸出的大致柱状形状的复位弹簧联接凸出部112设置在弹簧联接部111的中央处。

随后将描述的复位弹簧130的顶端绕复位弹簧联接凸出部112的外侧而被装配。也就是说，复位弹簧130的顶端绕具有大致柱状凹槽形状的复位弹簧联接部111而被装配。

在复位弹簧联接部111的外侧处设置有向下延伸的引导部113。引导部113接纳随后将描述的轴310的顶端，并且具有与轴310的顶端对应的形状使得轴310的顶端可以在引导部113的内部上下滑动。

同时，为面向下的平面的中间部114被设置在引导部113与复位弹簧联接部111之间。随着轴310向上移动，中间部114与轴310的顶端接触，使得中间部114可以充当用于限制轴310的向上移动的限制器。在实施例中，限制器表示与轴310接触以防止轴310继续向上移动的构造。

因此，如果复位弹簧联接凸出部112向下延伸使得在轴310的顶端与中间部114接触之前，复位弹簧联接凸出部112的底端与轴310的复位弹簧接纳部314的底面接触，则复位弹簧联接凸出部112可以充当限制器。

在上固定部110的外侧处放置固定触点120。固定触点120包括导电材料。

如上所述，复位弹簧130的顶端绕复位弹簧联接部111而被装配，并且复位弹簧130的底端被随后将描述的轴130中的复位弹簧接纳部314支撑，使得复位弹簧130可以总是向下挤压轴310。

下文中，将描述布置在上组件100下方的下组件200和300的构造。

下组件200和300包括：驱动部200，其根据从外部施加的电流来提供驱动力；以及致动部300，其根据来自驱动部200的驱动力而上下移动。

首先，将描述驱动部200的构造。根据实施例的驱动部200包括磁轭210、设置在磁轭210中的线轴220、缠绕在线轴220上的线圈230以及与线轴220的内周面联接的固定铁心240。

磁轭210被接纳在壳体10中，并且线轴220被置于磁轭210的内侧处。

线圈230被缠绕在线轴220上并且线轴220包括从纵向上的中心点向内空心部凸出的凸出部221，凸出部221具有中间部，所述中间部具有大致的空心柱形状。

如上所述，线圈230绕线轴220的外侧缠绕并且通过根据电信号产生磁力来产生驱动力以使致动部300上升。

固定铁心240与线轴220的内侧联接。固定铁心240具有大致的空心柱形状，并且包括基于凸出部221在上部处布置的上固定铁心240a和基于凸出部221在下部处布置的下固定铁心240b。

因此，上固定铁心240a与下固定铁心240b竖向上间隔开。

在这种情况下，布置在凸出部221上方的上固定铁心240a的底端与凸出部221的顶面接触，并且布置在凸出部221下方的下固定铁心240b的顶端与凸出部221的底面接触。

在这种情况下，线轴220的凸出部的内端与固定铁心240的内侧对准在同一条线上或者比固定铁心240的内侧更向内定位。也就是说，凸出部221凸出得对应于固定铁心240的厚度或者多于固定铁心240的厚度。

下文中，将描述致动部300的构造。

致动部300包括上下往复运动的轴310、与轴310联接并且包括活动触点321的活动触头320、活动铁心330、接触弹簧（wipe spring）340以及弹性构件350。

轴310布置在固定铁心240中的空心区域处，并且具有上下延伸的大致柱形状。

轴310的上部的外直径大于轴310的下部的外直径，并且面向下的阶梯面（stepped surface）形成在外直径变化的部分处。因此，基于阶梯面，上部成为大直径部311并且下部成为小直径部312。阶梯面成为与随后将描述的活动铁心330的上端接触的挤压表面313。

同时，轴310的顶端是开口的，具有预定深度的空心区域形成为从顶端向下并且该空心区域形成复位弹簧接纳部314。

上述的复位弹簧130的底端被接纳并且被支撑在复位弹簧接纳部314中。

同时，另一个空心区域形成在复位弹簧接纳部314的底面的下方，并且该另一个空心区域成为接触弹簧接纳部315。接触弹簧接纳部315形成在大直径部311的内侧处。

接触弹簧340被接纳在接触弹簧接纳部315中。

接触弹簧接纳部315的一侧在长度方向上被部分地切割使得切部316如图2至图4所示地形成。设置有一对切部316并且面向彼此。

切部316用作活动触头320可以在其中上下移动的空间。

活动触头320为具有平板形状的导体并且活动触点321设置在活动触头320上。活动触头320可以与活动触点321整体地形成。活动触头320经由切部316通过贯穿轴310而延伸并且活动触点321位于固定触点120的下方以与固定触点120反复地接触。

活动触头320与接触弹簧340的顶端接触，并且总是被接触弹簧340向上挤压。

活动铁心330与轴310的小直径部312的外侧联接。

活动铁心330的顶端与挤压表面313接触。因为活动铁心330在固定铁心240中滑动，所以活动铁心330的外直径一定比固定铁心240的内直径小。活动铁心330的外直径大致上与大直径部311的外直径相同。

因此，小直径部312成为活动铁心联接部。下文中，将用同一附图标记222来表示小直径部和活动铁心联接部。也就是说，附图标记222可以指不同于大直径部的小直径部，并且可以指与活动铁心330联接的活动铁心联接部。

同时，活动铁心330的顶端在上固定铁心4a下方与上固定铁心4a的底端间隔开距离A。

如图2和图3所示，弹性构件350与轴310的下端联接。当活动部300下降时，弹性构件350吸收来自壳体10的底面的冲击。

弹性构件350上下延伸并且与设置在轴310的下部处的弹性构件接纳部360联接。

弹性构件接纳部360为由轴310的底端和活动铁心330的内周面形成的空间，并且弹性构件350的顶端被部分地插入该空间中。

弹性构件350可以包括具有膨胀特性和弹性特性的材料，其中材料的体积随着温度增加而膨胀，例如，弹性构件350可以包括橡胶。

弹性构件350的顶面与弹性构件接纳部360的顶面接触以限制在热膨胀时体积的向上膨胀。

如果弹性构件350的体积由于温度增加而膨胀，则弹性构件350的长度被上下增加。在这种情况下，因为体积变化在向上方向上被限制，所以在向下方向上实现了长度变化，使得体积变化在向下方向上相对地增加。

因此，如果弹性构件350的温度在如图2和图3所示的状态下增加，则能够有效地增加轴310的高度和活动铁心330的高度。

图4图示了另一个示例的弹性构件350a和弹性构件接纳部360a。

在本实施例中，轴310的底端在空心状态下是开口的。大致上倒置的T形支撑件370插入开口区域中，并且在支撑件370下方的空心部成为弹性构件接纳部360a。

插入弹性构件接纳部360a中的弹性构件350a还与T形支撑件370接触使得体积变化可以被集中在下部上。因此，当T形支撑件370与弹性构件接纳部360a联接时，约束弹性构件350的向上膨胀的弹性构件接纳部360a的底面可以成为T形支撑件370的底面。作为参考，倒置的T形表示字母T的翻转。

在这种情况下，弹性构件350a设置在其中，并且弹性构件350a具有通过弹性构件350a的中心区域纵向地形成的空心部。

同时，在无T形支撑件的情况下，弹性构件350a可以延伸至空心部的端部的程度。

同时，在高温条件下增加轴310的高度和活动铁心330的高度的原因如下。

如果施加电流至线圈230，则活动铁心330受到上升力。在这种情况下，如果上固定铁心240a的底端与活动铁心330的顶端之间的距离太长，则活动铁心330的上升力会变弱。如果上固定铁心240a的底端与活动铁心330的顶端之间的距离太短，则活动铁心330快速地开始向上移动使得上升力不够。在这种情况下，活动触点321可能不与固定触点120接触。

因此，活动铁心330与上固定铁心240a之间的距离必须根据由线圈230所产生的磁力而恰当地维持。

然而，如果内部温度由于电磁开关装置的操作而增加，则所产生的磁力会变弱使得上固定铁心240a与活动铁心330之间的距离A必须被减少以允许活动铁心330具有恰当的上升力。

在根据实施例的电磁开关装置中，弹性构件350的随着温度增加而膨胀的特性被使用以在温度增加时减少上固定铁心与活动铁心之间的距离。如上所述，弹性构件可以包括橡胶。

同时，弹性构件350和弹性构件350a优选地具有不对称的底面。在上升和下降时，弹性构件350和弹性构件350a不竖直地上下移动，而是在向左右与固定铁心240的内侧碰撞的同时上升和下降。尽管可能很少发生，但是轴310可以精确地竖直向下移动。

在这种情况下，因为轴310的底端与壳体10的底面碰撞使得轴310的底端再次竖直地反弹，所以强的上升力可以由于反冲力而产生因此固定触点120可以无意地与活动触点321接触。

为此，弹性构件350的底面和弹性构件350a的底面不对称地形成。在这种情况下，尽管可能极少发生，但是当轴310精确地竖直向下移动时，轴310不精确地竖直向上移动而是在向上移动的同时向左右与固定铁心240的侧部碰撞，使得可以减小轴310的移动速度。

作为参考，在图2至图4中，尽管轴310和活动铁心330被图示出好像它们与固定铁心240进行表面接触，但是在其之间形成有小间隙以允许轴310和活动铁心330向左右与固定铁心240碰撞。

下文中，将描述具有如上所述结构的电磁开关装置的操作。

轴310总是被向下（也就是说，在固定触点120远离活动触点321的方向上）挤压，使得固定触点120与活动触点321间隔开。

在这种状态下，如果施加电流至线圈230，则活动铁心330由于由线圈230所产生的磁通量而具有驱动力以上下移动。

活动铁心330由于驱动力而上升。活动铁心330上升同时向上挤压轴310的挤压表面313以使轴310上升。

如果轴310上升，则活动触点321与固定触点120接触。在活动触点321与固定触点120接触之后，轴310进一步上升并且轴310的上端与中间部114接触，使得轴310的上升被终止。

同时，如果中断至线圈230的电源，则轴310由于复位弹簧130的弹力而向下移动。

在上述过程期间，如果装置的内部温度增加，则弹性构件350和弹性构件350a的竖向体积膨胀，使得上固定铁心240与活动铁心330之间的距离A被减少。因此，补偿了施加至活动铁心330的驱动力。

当轴310上升或下降时，轴310在向上移动的同时与固定铁心240碰撞。在这种情况下，尽管可能很少发生，但是轴310可以精确地竖直向下移动。

在这种情况下，因为弹性构件350和弹性构件350a的底面不对称地形成，所以与壳体10的底面碰撞的轴310不是精确地竖直向上反弹，而是在向左右碰撞的同时向上移动。因此，可以限制上升速度使得能够防止固定触点120与活动触点321之间的不希望的接触。

Claims (7)

1.一种电磁开关装置，包括：

轴，其与活动触点联接以上下往复运动；以及

弹性构件，其与所述轴的底端联接，

其中，所述弹性构件的竖向体积随着温度增加而膨胀。

2.根据权利要求1所述的电磁开关装置，其中在所述轴的下部处设置有弹性构件接纳部，并且

所述弹性构件被接纳在所述弹性构件接纳部中使得所述弹性构件的顶端与所述弹性构件接纳部的顶面接触以限制在向上方向上的体积膨胀。

3.根据权利要求1所述的电磁开关装置，其中所述弹性构件的底面是不对称的。

4.根据权利要求1所述的电磁开关装置，其中所述弹性构件包括橡胶。

5.根据权利要求2所述的电磁开关装置，进一步包括围绕所述轴的外侧的固定铁心，

其中所述固定铁心包括竖向上彼此间隔开的上固定铁心和下固定铁心，

所述轴包括大直径部和设置在所述大直径部下方的小直径部，

所述活动铁心设置在所述小直径部的外侧处，并且

所述上固定铁心围绕所述大直径部的外侧。

6.根据权利要求5所述的电磁开关装置，其中所述弹性构件接纳部包括由所述轴的底端和所述活动铁心的内周面形成的空间，并且所述弹性构件的顶端被部分地插入所述弹性构件接纳部中。

7.根据权利要求6所述的电磁开关装置，进一步包括与所述弹性构件接纳部联接的倒置的T形支撑件，

其中当T形支撑件与所述弹性构件接纳部联接时，用于限制所述弹性构件向上膨胀的所述弹性构件接纳部的底面充当所述T形支撑件的底面。