CN104221118A - 电磁接触器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不使用多个永久磁铁、利用一个永久磁铁确保所需要的磁力并且能够有效率地使用永久磁铁的磁力的电磁接触器。具有保持规定间隔配置的一对固定触头(111)、(112)和以与该一对固定触头自如地接触和分离的方式配置的可动触头(130),以及驱动上述可动触头(130)的电磁铁单元(200)。电磁铁单元(200)具有:包围铁心驱动部的磁轭(201)、(210);可动铁心(215),其前端通过在上述磁轭形成的开口突出,且被恢复弹簧施力;环形永久磁铁(220),其以包围在上述可动铁心(215)的突出端侧形成的周凸缘部(216)的方式固定配置,在上述可动铁心(215)的可动方向上被磁化;和辅助磁轭(225),其配置在该环形永久磁铁的磁轭的相反侧,具有台阶板部(225c)。

Description

电磁接触器
技术领域
本发明涉及具备固定触头和能够与其接触和分离的可动触头以及驱动可动触头的电磁铁单元的电磁接触器。
背景技术
在这种电磁接触器中,作为驱动以能够与固定触头接触和分离的方式配置的可动触头的驱动装置,提案有有极电磁铁装置,该有极电磁铁装置利用永久磁铁的吸引力与电磁线圈引起的吸力的合成吸引力抵抗弹簧的恢复力而驱动可动铁心部分,使永久磁铁的一个磁极面与コ字形的固定铁心的两个中央片分别抵接,使另一个磁极面与在固定铁心内配置在电磁线圈的外侧的一对L字形的磁极板的中央片抵接(例如,参照专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特平2-91901号公报
专利文献2:美国专利第5959519号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在上述专利文献1和2中记载的现有例中,在电磁线圈的外侧配置一对L字形的磁极板,在与这些磁极板的电磁线圈的板部与固定铁心之间左右对称地分别配置永久磁铁。因此,需要左右两个永久磁铁,并且存在永久磁铁与可动铁心的吸引力作用部的距离长、不能有效地使用永久磁铁的磁力的未解决的问题。
因此,本发明是着眼于上述现有例的未解决的问题而完成的发明,其目的在于,提供不使用多个永久磁铁而利用一个永久磁铁确保所需的磁力并且能够有效地使用永久磁铁的磁力的电磁接触器。
用于解决问题的方式
为了达到上述目的,本发明的电磁接触器的第一方式包括保持规定间隔地配置的一对固定触头和配置成能够与该一对固定触头接触和分离的可动触头,以及驱动上述可动触头的电磁铁单元。而且,上述电磁铁单元包括:包围铁心驱动部的磁轭;可动铁心,其前端通过形成于上述磁轭的开口突出,经由连结轴支承上述可动触头且被恢复弹簧施力;环形永久磁铁,其以包围形成在该可动铁心的突出端侧的周凸缘部的方式固定地配置,在上述可动铁心的可动方向上被磁化;和辅助磁轭,其配置在该环形永久磁铁的与上述磁轭相反的一侧,限制上述可动铁心的上述周凸缘部的移动。进一步,上述辅助磁轭在平板部的中央部突出形成有台阶板部,上述台阶板部形成有供上述连结轴插通的开口。
根据该结构,以包围可动铁心的周凸缘部的方式设置永久磁铁,因此,能够使环形永久磁铁的磁力没有遗漏地作用于可动铁心的周凸缘部。因此,能够有效地使用环形永久磁铁的磁力。此外,能够使得使可动触头向释放方向移动的吸引力作用于可动铁心,减少恢复弹簧的施力。因此,能够减少励磁线圈的磁动势,实现电磁铁单元的小型化。此外,在释放状态,能够利用永久磁铁的磁力吸引可动铁心的周凸缘部,能够在释放时确保高的耐误动作性能。进一步,因为在可动铁心的周凸缘部抵接的辅助磁轭突出形成有台阶板部,所以能够提高辅助磁轭自身的刚性,能够防止辅助磁轭的变形,正确地限制可动铁心的行程。此外,因为环形永久磁铁的磁力通过辅助磁轭直接作用于可动铁心的周凸缘部,所以能够抑制泄露磁通量,更有效率地使用环形永久磁铁的磁力。
此外,本发明的电磁接触器的第二方式为,上述辅助磁轭的平板部和台阶板部通过冲压成型形成为一体。
根据该第二方式,辅助磁轭利用冲压成型一体成型,因此能够容易地进行辅助磁轭的制作。
此外,本发明的电磁接触器的第三方式为,所述台阶板部的高度根据所述可动铁心所需的行程来决定。
根据该第三方式,能够在辅助磁轭的台阶板部的高度调整可动铁心的所需要的行程。
发明的效果
根据本发明,能够利用一个环形永久磁铁吸引可动铁心的周凸缘部,能够减少零件个数,实现成本降低。
此外,因为以包围可动铁心的周凸缘部的方式配置环形永久磁铁,所以能够将环形永久磁铁配置在发挥吸引力的位置的附近,能够有效率地使用环形永久磁铁。
而且,因为利用辅助磁轭使环形永久磁铁的磁力直接作用于可动铁心的周凸缘部,所以能够抑制泄露磁通量,更有效率地使用环形永久磁铁的磁力。此外,通过在辅助磁轭突出形成台阶板部,能够提高辅助磁轭自身的刚性,正确地限制可动铁心的行程。
进一步,能够使环形永久磁铁的吸引力以吸引释放状态的可动铁心的方式发挥作用,能够相应地抑制使可动铁心恢复至释放状态的恢复弹簧的施力。因此,能够减少励磁线圈的磁动势,降低电磁铁单元的高度,能够实现整个电磁接触器的小型化。与此同时,能够在释放时利用永久磁铁吸引可动铁心,可靠地防止可动触头由于振动和冲击等而与一对固定触头误接触。
附图说明
图1是表示本发明的电磁接触器的一个实施方式的截面图。
图2是触点收纳盒的分解立体图。
图3是图1的A-A线上的截面图。
图4是表示辅助磁轭的图,(a)是截面图,(b)是立体图。
图5是说明永久磁铁的可动铁心吸引动作的图,(a)是表示释放状态,(b)是表示接通状态的部分截面图。
图6是表示辅助磁轭的另一实施方式的与图8(a)相同的截面图。
图7是表示本发明的触点装置的消弧室的另一个例子的截面图。
图8是表示本发明的触点装置的触点机构的变形例的图,(a)是截面图,(b)是立体图。
图9是表示本发明的触点装置的触点机构的另一变形例的图,(a)是截面图,(b)是立体图。
图10是表示电磁铁单元的圆筒状辅助磁轭的变形例的图,(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磁轭的变形例的图,(a)是截面图,(b)是分解立体图。
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的一个例子的截面图,图2是消弧室的分解立体图。在该图1和图2,10是电磁接触器,该电磁接触器10由配置有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。
从图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包括金属角筒体104和固定触点支承绝缘基板105,该金属角筒体104在金属制的下端部具有向外侧突出的凸缘部103,该固定触点支承绝缘基板105由封闭该金属角筒体104的上端的平板状的陶瓷绝缘基板构成。
金属角筒体104的凸缘部103与后述的电磁铁单元200的上部磁轭210密封接合,从而金属角筒体104被固定。
此外,在固定触点支承绝缘基板105,在中央部保持规定间隔地形成有贯通孔106和107,后述的一对固定触头111和112在该贯通孔106和107插通。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的周围以及下表面侧的与金属角筒体104接触的位置被实施金属喷镀处理。在进行该金属喷镀处理时,以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,在贯通孔106和107的周围以及与金属角筒体104接触的位置形成铜箔。
如图1所示,触点机构101包括一对固定触头111和112,该一对固定触头111和112插通在消弧室102的固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107而被固定。这些固定触头111和112各自包括支承导体部114和C字形部115,该支承导体部114在被插通在固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107的上端具有向外侧突出的凸缘部113,该C字形部115与该支承导体部114连结,配置在固定触点支承绝缘基板105的下表面侧,里侧开放。
C字形部115包括上板部116、中间板部117和下板部118形成,该上板部116沿固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延长,该中间板部117从该上板部116的外侧端部起向下方延长,该下板部118从该中间板部117的下端侧起与上板部116平行地向内侧、即向固定触头111和112的对面方向延长,C字形部115呈在由中间板部117和下板部118形成的L字形部加上上板部116而构成的C字形形成。
此处,支承导体部114和C字形部115以将在支承导体部114的下端面突出形成的销114a插通至在C字形部115的上板部116形成的贯通孔120内的状态、例如利用钎焊等被固定。另外,支承导体部114和C字形部115的固定并不限定于钎焊,也可以使销114a与贯通孔120嵌合,或在销114a形成外螺纹,在贯通孔120形成内螺纹,使两者螺纹接合。
而且,在固定触头111和112的C字形部115分别安装有限制电弧的产生的合成树脂制的绝缘罩121。该绝缘罩121覆盖C字形部115的上板部116和中间板部117的内周面。
通过这样将绝缘罩121安装在固定触头111和112的C字形部115,在该C字形部115的内周面仅下板部118的上表面侧露出而成为触点部118a。
而且,以将两个端部配置在固定触头111和112的C字形部115内的方式配置有可动触头130。该可动触头130被连结轴131支承,该连结轴131被固定在后述的电磁铁单元200的可动铁心215。该可动触头130形成有中央部的连结轴131的附近向下方突出的凹部132,在该凹部132形成有供连结轴131插通的贯通孔133。
连结轴131在上端形成有向外侧突出的凸缘部131a。该连结轴131从下端侧插通接触弹簧134,接着插通可动触头130的贯通孔133,使接触弹簧134的上端与凸缘部131a抵接,以利用该接触弹簧134获得规定的施力的方式、例如利用C环135将可动触头130定位。
该可动触头130在释放状态,成为两端的触点部与固定触头111和112的C字形部115的下板部118的触点部118a保持规定间隔地分离的状态。此外,可动触头130设定为,在接通位置,两端的触点部因接触弹簧134产生的规定的接触压力而与固定触头111和112的C字形部115的下板部118的触点部118a接触。
进一步,在构成消弧室102的金属角筒体104的内周面,如图3所示,配置有例如合成树脂制的绝缘筒体140,在该绝缘筒体140的与可动触头130的侧面相对的位置,形成有磁铁收纳袋141和142。电弧消弧用永久磁铁143和144被插通在该磁铁收纳袋141和142而被固定。
该电弧消弧用永久磁铁143和144以在厚度方向上彼此的相对磁极面成为同极、例如N极的方式被磁化。而且,在磁铁收纳袋141和142的左右方向的外侧分别形成有电弧消弧空间145和146。
如图1所示,电磁铁单元200具有从侧面看时为扁平的U字形状的磁轭201,圆筒状辅助磁轭203被固定在该磁轭201的底板部202的中央部。在该圆筒状辅助磁轭203的外侧,配置有作为铁心驱动部的卷轴204。
该卷轴204包括:插通在圆筒状辅助磁轭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侧突出的下凸缘部206;和从与中央圆筒部205的上端相比稍微下侧、向半径方向外侧突出的上凸缘部207。而且,在由中央圆筒部205、下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间卷绕安装有励磁线圈208。
而且,在成为磁轭201的开放端的上端间固定有上部磁轭210。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内配置有可动铁心215,该可动铁心215在底部与磁轭201的底板部202之间配置有恢复弹簧214,能够上下滑动。在该可动铁心215,在从上部磁轭210向上方突出的上端部,形成有向半径方向外侧突出的周凸缘部216。
此外,在上部磁轭210的上表面,以包围可动铁心215的周凸缘部216的方式固定有呈环形形成的环形永久磁铁220。该环形永久磁铁220外形呈长方形形成,在中央部具有包围周凸缘部216的贯通孔221。该环形永久磁铁220按照在上下方向即厚度方向上例如以上端侧为N极、以下端侧为S极的方式被磁化。
另外,环形永久磁铁220的贯通孔221的形状为与周凸缘部216的形状一致的形状,外周面的形状能够为圆形、方形等任意的形状。同样,环形永久磁铁220的外形也不限定于长方形,能够为圆形、六角形等任意的形状。
而且,在环形永久磁铁220的上端面,固定有与环形永久磁铁220为相同外形的辅助磁轭225。如图4(a)和(b)所示,该辅助磁轭225包括:固定在环形永久磁铁220的上表面的长方形平板部225a;和台阶板部225c,其向下方突出形成在该长方形平板部225a的中央部,且在中央部形成有供连结轴131插通的中心开口225b。
此处,辅助磁轭225的中心开口225b和台阶板部225c利用冲压成型形成为一体。这样,通过在辅助磁轭225形成台阶板部225c,能够提高辅助磁轭225的刚性,能够防止辅助磁轭225的变形。
而且,在为释放状态时,可动铁心215的周凸缘部216因恢复弹簧214的弹性和环形永久磁铁220的磁力而与台阶板部225c的下表面接触,可动铁心215的接通位置被限制。
此处,如图4(a)所示,环形永久磁铁220的厚度T设定为,将可动铁心215的行程(stroke,冲程)L、可动铁心215的周凸缘部216的厚度t和辅助磁轭225的长方形平板部225a的下表面与台阶板部225c的下表面的高度y进行加法运算而得到的值(T=L+t+y)。因此,能够根据所需要的电磁力任意地设定环形永久磁铁220的厚度T,以辅助磁轭225的长方形平板部225a与台阶板部225c的高度y来调整可动铁心215的行程L。
因此,能够将影响可动铁心215的行程的累计的零件数量和形状公差控制在最小限度。因此,在决定可动铁心215的行程L时,能够先决定环形永久磁铁220的厚度T和可动铁心215的周凸缘部216的厚度,最终通过辅助磁轭225的高度y来调整行程L,能够实现行程L的偏差的最小化。特别是在小型的电磁接触器中行程小的情况下更有效果。
此外,因为以环形永久磁铁220为永久磁铁,所以与专利文献1和2中记载的那样将永久磁铁左右对称地配置两个的情况相比较,零件个数变少,能够实现成本的降低。此外,由于在成形于环形永久磁铁220的贯通孔221的内周面附近配置有可动铁心215的周凸缘部216,因此在使由环形永久磁铁220产生的磁通量通过的闭路中没有浪费,泄露的磁通量少,能够有效地使用永久磁铁的磁力。
进一步,在可动铁心215的上端面螺合安装有支承可动触头130的连结轴131。
而且,在释放状态,成为可动铁心215被恢复弹簧214向上方施力,周凸缘部216的上表面与辅助磁轭225的台阶板部225c的下表面抵接的释放位置。在该状态,可动触头130的触点部130a在上方从固定触头111和112的触点部118a离开,成为电流遮断状态。
在该释放状态,可动铁心215的周凸缘部216被环形永久磁铁220的磁力吸引于辅助磁轭225,结合恢复弹簧214的施力,可动铁心215不会由于来自外部的振动和冲击等而无准备地向下方移动,确保与辅助磁轭225抵接的状态。
此外,在释放状态,如图5(a)所示,可动铁心215的周凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的缝隙g1、可动铁心215的外周面与上部磁轭210的贯通孔210a之间的缝隙g2、可动铁心215的外周面与圆筒状辅助磁轭203之间的缝隙g3、可动铁心215的下表面与磁轭201的底板部202的上表面的缝隙g4的关系如以下那样设定。
g1<g2且g3<g4
因此,在释放状态,在对励磁线圈208励磁时,如图5(a)所示那样,从可动铁心215通过周凸缘部216,通过周凸缘部216与上部磁轭210之间的缝隙g1到达上部磁轭210。形成从该上部磁轭210通过U字形的磁轭201、通过圆筒状辅助磁轭203至可动铁心215的闭合磁路。
因此,能够提高可动铁心215的周凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的缝隙g1的磁通量密度,产生更大的吸引力,使可动铁心215抵抗恢复弹簧214的施力和环形永久磁铁220的吸引力而下降。
因此,使通过连结轴131连接至该可动铁心215的可动触头130的触点部130a与固定触头111和112的触点部118a接触,形成从固定触头111通过可动触头130向固定触头112去的电流路径,成为接通状态。
当成为该接通状态时,如图5(b)所示,可动铁心215的下端面靠近U字形的磁轭201的底板部202,因此上述的各缝隙g1~g4成为下述那样。
g1<g2且g3>g4
因此,由励磁线圈208产生的磁通量如图5(b)所示那样,从可动铁心215通过周凸缘部216直接进入上部磁轭210,从该上部磁轭210通过U字形的磁轭201,形成从该底板部202直接返回可动铁心215的闭合磁路。
因此,在缝隙g1和缝隙g4,大的吸引力发挥作用,可动铁心215被保持在下降位置。因此,经由连结轴213连结至可动铁心215的可动触头130的触点部130a与固定触头111和112的触点部118a的接触状态得到继续。
而且,如图1所示,可动铁心215被非磁性体制且呈有底筒状形成的盖部230覆盖,在该盖部230的开放端向半径方向外侧延伸地形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封接合。由此,形成消弧室102与盖部230经上部磁轭210的贯通孔210a被连通的密封容器。而且,在由消弧室102和盖部230形成的密封容器内,封入氢气体、氮气体、氢与氮的混合气体、空气、SF6等气体。
接着,对上述实施方式的动作进行说明。
现在,固定触头111例如与供给大电流的电力供给源连接,固定触头112与负载连接。
在该状态,电磁铁单元200中的励磁线圈208处于非励磁状态,处于在电磁铁单元200不产生使可动铁心215下降的励磁力的释放状态。在该释放状态,可动铁心215由恢复弹簧214向从上部磁轭210离开的上方向施力。
与此同时,环形永久磁铁220的磁力引起的吸引力在辅助磁轭225发挥作用,可动铁心215的周凸缘部216被吸引。因此,可动铁心215的周凸缘部216的上表面与辅助磁轭225的台阶板部225c的下表面抵接。
因此,通过连结轴131与可动铁心215连结的触点机构101的可动触头130的触点部130a从固定触头111和112的触点部118a向上方离开规定距离。因此,固定触头111和112间的电流路径处于遮断状态,触点机构101成为断路状态。
这样,在释放状态,恢复弹簧214引起的施力和环形永久磁铁220引起的吸引力双方对可动铁心215发挥作用,因此,可动铁心215不会由于来自外部的振动和冲击等而意外地下降,能够可靠地防止误动作。
在从该释放状态对电磁铁单元200的励磁线圈208进行励磁时,在该电磁铁单元200产生励磁力,抗拒恢复弹簧214的施力和环形永久磁铁220的吸引力,将可动铁心215向下压。
此时,如图5(a)所示,可动铁心215的底面与磁轭201的底板部202之间的缝隙g4变大,从该缝隙g4通过的磁通量几乎不存在。但是,圆筒状辅助磁轭203与可动铁心215的下部外周面相对,与该圆筒状辅助磁轭203之间的缝隙g3设定得比缝隙g4小。
因此,在可动铁心215与磁轭201的底板部202间,通过圆筒状磁轭203形成磁路。进一步,和可动铁心215的外周面与上部磁轭210的贯通孔210a的内周面之间缝隙g2相比较,可动铁心215的周凸缘部216的下表面与上部磁轭210之间的缝隙g1设定得小。因此,可动铁心215的周凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的磁通量密度变大,吸引可动铁心215的周凸缘部216的大的吸引力发挥作用。
因此,可动铁心215抵抗恢复弹簧214的施力和环形永久磁铁220的吸引力,迅速地下降。由此,可动铁心215的下降如图5(b)所示那样以周凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面抵接而停止。
这样,由于可动铁心215下降,通过连结轴131连结至可动铁心215的可动触头130也下降,其触点部130a因接触弹簧134的接触压力而与固定触头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触头111、可动触头130和固定触头112被供给至负载的通路状态。
此时,在固定触头111和112与可动触头130之间产生使可动触头130断路的方向的电磁推斥力。
但是,如图1所示,固定触头111和112由上板部116、中间板部117和下板部118形成有C字形部115,因此,在上板部116和下板部118与和它们相对的可动触头130,流动相反方向的电流。
因此,根据弗莱明左手定律,能够从形成固定触头111和112的下板部118形成的磁场与在可动触头130流动的电流的关系产生洛伦兹力,该洛伦兹力将可动触头130按向固定触头111和112的触点部118a。
利用该洛伦兹力,能够抗拒在固定触头111和112的触点部118a与可动触头130的触点部130a之间产生断路方向的电磁推斥力,能够可靠地防止可动触头130的触点部130a断路。
因此,能够使支承可动触头130的接触弹簧134的按压力变小,相应地还能够使在励磁线圈208产生的推力变小,能够实现整个电磁接触器的小型化。
在从该触点机构101的通路状态遮断供向负载的电流供给的情况下,使电磁铁单元200的励磁线圈208的励磁停止。
由此,在电磁铁单元200使可动铁心215向下方移动的励磁力消失,由此可动铁心215由于恢复弹簧214的施力而上升,周凸缘部216靠近辅助磁轭225,随之环形永久磁铁220的吸引力增加。
由于该可动铁心215上升,通过连结轴131连结的可动触头130上升。与此相应地,在由接触弹簧134施加接触压力的期间,可动触头130与固定触头111和112接触。之后,在接触弹簧134的接触压力消失的时刻,成为可动触头130从固定触头111和112向上方离开的断路状态。
当成为该断路状态时,在固定触头111和112的触点部118a与可动触头130的触点部130a之间产生电弧,电流的通电状态由于该电弧而继续。
此时,因为安装有覆盖固定触头111和112的C字形部115的上板部116和中间板部117的绝缘罩121,所以能够使得电弧仅在成为固定触头111和112的触点部的触点部118a与成为可动触头130的触点部的触点部130a之间产生。因此,能够使电弧的产生状态稳定,能够将电弧拉伸至电弧消弧空间145或146而消弧,能够提高消弧性能。
此外,因为C字形部115的上板部116和中间板部117被绝缘罩121覆盖,所以能够利用可动触头130的两个端部和C字形部115的上板部116与中间板部117之间的绝缘罩121确保绝缘距离,能够缩短可动触头130的可动方向的高度。因此能够实现触点装置100的小型化。
进一步,因为在固定触头111、112的中间板部117的内侧面被磁性体板119覆盖,所以由于在该中间板部117流动的电流而产生的磁场被磁性体板119屏蔽。因此,在固定触头111、112的触点部118a和可动触头130的触点部130a间产生的电弧引起的磁场、与由于在中间板部117流动的电流而产生的磁场不相干扰,能够防止电弧对由于在中间板部117流动的电流而产生的磁场产生影响。
这样,根据上述实施方式,在触点装置100,固定触头111和112的C字形部115与赋予可动触头130的接触压力的接触弹簧134并列地配置,因此,与固定触头、可动触头和接触弹簧直列地配置的情况相比较,能够缩短触点机构101的高度。因此,能够实现触点装置100的小型化。
此外,对于消弧室102,利用钎焊形成金属角筒体104和封闭其上表面、通过钎焊固定保持固定触头111和112的平板状的固定触点支承绝缘基板105。因此,能够使固定触点支承绝缘基板105在同一平面上纵横紧密地排列,能够一次进行多个固定触点支承绝缘基板105的金属喷镀处理,能够提高生产性。
此外,能够将固定触头111和112钎焊支承于固定触点支承绝缘基板105之后钎焊于金属角筒体104,能够容易地进行固定触头111和112的固定保持,钎焊用夹具为简单的结构即可,能够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、翘度的抑制和管理与将消弧室102形成为桶状的情况相比也变得容易。进一步,能够集中大量地制作消弧室102,能够降低制作成本。
此外,关于电磁铁单元200,将在可动铁心215的可动方向被磁化的环形永久磁铁220配置在上部磁轭210上,在其上表面形成有辅助磁轭225,因此能够利用一个环形永久磁铁220产生吸引可动铁心215的周凸缘部216的吸引力。
因此,能够利用环形永久磁铁220的磁力和恢复弹簧214的施力进行释放状态下的可动铁心215的固定,因此能够提高对误动作冲击的保持力。
此外,能够使恢复弹簧214的施力降低,能够减少接触弹簧134和恢复弹簧214引起的总负荷。因此,能够与总负荷的降低的量相应地使在励磁线圈208产生的吸引力降低,能够减少励磁线圈208的磁动势。因此,能够使卷轴204的轴向长度变短,能够使电磁铁单元200的可动铁心215的可动方向的高度降低。
进一步,因为辅助磁轭225由长方形平板部225a和具有中心开口225b的台阶板部225c形成为一体,所以,与仅由长方形平板部225a构成辅助磁轭225的情况相比较,能够提高刚性,能够防止辅助磁轭225的变形。因此,在从接通状态成为释放状态时,可动铁心215由于恢复弹簧214的弹性力和环形永久磁铁220的磁力而向上方移动,可动铁心215的周凸缘部216的上表面与辅助磁轭225的台阶板部225c的下表面冲撞接触,但因为辅助磁轭225的刚性高,所以能够正确地限制可动铁心215的释放位置而进行定位。
而且,因为在辅助磁轭225形成台阶板部225c,所以能够不依赖于可动铁心215的行程L和周凸缘部216的厚度t,根据所需要的磁力任意地设定环形永久磁铁220的高度,能够通过辅助磁轭225的台阶板部225c的高度y进行最终的位置调整。
因此,能够将影响可动铁心215的行程的累计的零件数量和形状公差控制在最小限度。而且,能够仅通过环形永久磁铁220的厚度和可动铁心215的周凸缘部216的厚度进行可动铁心215的行程调整,能够实现行程的偏差的极小化。
此外,因为通过将辅助磁轭225冲压成型而一体地形成长方形平板部225a、中心开口225b和台阶板部225c,所以能够利用一个部件任意地形成辅助磁轭225。
此外,因为能够将可动铁心215的周凸缘部216的厚度设定为必要最小限度的厚度,所以能够减轻可动铁心215的质量,与此相应地,恢复弹簧214的弹性力也变小,能够实现整体的轻量化和小型化。
这样,能够利用触点装置100和电磁铁单元200双方降低可动铁心215的可动方向的高度,因此能够大幅地缩短电磁接触器10的整体结构,能够实现小型化。
进一步,由于将可动铁心215的周凸缘部216配置在环形永久磁铁220的内周面内,因此在使由环形永久磁铁220产生的磁通量通过的闭合磁路中没有浪费,泄露的磁通量少,能够有效地使用永久磁铁的磁力。
另外,在上述实施方式中,对环形永久磁铁220的厚度T厚的情况进行了说明。但是本发明并不限定于上述结构。在环形永久磁铁220的厚度T薄、不能确保可动铁心215的行程L的情况下,如图6所示那样构成。即,使辅助磁轭225的形成有中心开口225d的台阶板部225e向长方形平板部225a的上方突出,通过辅助磁轭225的长方形平板部225a的下表面与台阶板部225e的下表面之间的高度Y确保可动铁心215的行程L即可。
此外,在上述实施方式中,对由金属角筒体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的情况进行了说明,但是并不限定于此,能够为其它结构。例如,也可以如图7和图2(b)所示那样,利用陶瓷和/或合成树脂一体形成角筒部301和封闭其上端的顶面板部302来形成桶状体303,在该桶状体303的开放端面侧进行金属喷镀处理,形成金属箔,将金属制的连结部件304与该金属箔密封接合,形成消弧室102。
此外,触点机构101也并不限定于上述实施方式的结构,能够应用任意的结构的触点机构。
例如,也可以如图8(a)和(b)所示那样,将成为省略了C字形部115的上板部116而形成的形状的L字形部160连结至支承导体部114。在这种情况下,也能够在使可动触头130与固定触头111和112接触的通路状态,使由于在L字形部160的垂直板部流动的电流产生的磁通量对固定触头111和112与可动触头130的接触部发挥作用。因此,能够提高固定触头111和112与可动触头130的接触部的磁通量密度,产生抵抗电磁推斥力的洛伦兹力。
此外,也可以如图9(a)和(b)所示那样,省略凹部132而形成为平板状。
此外,在上述实施方式中,对使连结轴131与可动铁心215螺纹接合的情况进行了说明,但是并不限定于螺纹接合,能够应用任意的连接方法,进一步,也可以将可动铁心215与连结轴131形成为一体。
此外,关于连结轴131与可动触头130的连结,对在连结轴131的前端部形成凸缘部131a、将接触弹簧134和可动触头130插通之后利用C环将可动触头130的下端固定的情况进行了说明,但是并不限定于此。即,也可以在连结轴131的C环位置形成向半径方向突出的定位大径部,使可动触头130与此抵接之后配置接触弹簧134,利用C环将该接触弹簧134的上端固定。
此外,在上述实施方式中,对将圆筒状辅助磁轭203靠近可动铁心215的下端侧地配置的情况进行了说明,但是并不限定于此。即,也可以将磁轭201如图10(a)和(b)所示那样形成为有底圆筒状,将圆筒状辅助磁轭203由沿磁轭201的底板部202形成的圆环状板部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。
此外,也可以如图11(a)和(b)所示那样,在U字形的磁轭210的底板部202形成贯通孔202a,使凸状的圆筒状辅助磁轭203嵌合于该贯通孔202a内,将该圆筒状辅助磁轭203的小径部203c插通至形成于可动铁心215的插通孔217。
此外,在上述实施方式中,对由消弧室102和盖部230构成密封容器、在该密封容器内封入气体的情况进行了说明,但是并不限定于此,在遮断的电流低的情况下也可以省略气体封入。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供不使用多个永久磁铁、利用一个永久磁铁确保所需要的磁力并且能够有效率地使用永久磁铁的磁力的电磁接触器。
附图标记的说明
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   金属角筒体
105   固定触点支承绝缘基板
111、112  固定触头
114   支承导体部
115   C字形部
116   上板部
117   中间板部
118   下板部
118a  触点部
121   绝缘罩
122   L字形板部
123、124  侧板部
125   嵌合部
130   可动触头
130a  触点部
131   连结轴
132   凹部
134   接触弹簧
140   绝缘筒体
141、142   磁铁收纳袋
143、144   电弧消弧用永久磁铁
145、146   电弧消弧空间
160   L字形部
200   电磁铁单元
201   磁轭
203   圆筒状辅助磁轭
204   卷轴
208   励磁线圈
210   上部磁轭
214   恢复弹簧
215   可动铁心
216   周凸缘部
220   环形永久磁铁
225   辅助磁轭
225a  长方形平板部
225b  中心开口
225c  台阶板部
225d  中心开口
225e  台阶板部

Claims (3)

1.一种电磁接触器,其特征在于:
包括保持规定间隔地配置的一对固定触头和配置成能够与该一对固定触头接触和分离的可动触头,以及驱动所述可动触头的电磁铁单元,
所述电磁铁单元包括:
包围铁心驱动部的磁轭;
可动铁心,其前端通过形成于所述磁轭的开口突出,经由连结轴支承所述可动触头且被恢复弹簧施力;
环形永久磁铁,其以包围形成在该可动铁心的突出端侧的周凸缘部的方式固定地配置,在所述可动铁心的可动方向上被磁化;和
辅助磁轭,其配置在该环形永久磁铁的与所述磁轭相反的一侧,限制所述可动铁心的所述周凸缘部的移动,
所述辅助磁轭在平板部的中央部突出形成有台阶板部,所述台阶板部形成有供所述连结轴插通的开口。
2.如权利要求1所述的电磁接触器,其特征在于:
所述辅助磁轭的平板部和台阶板部通过冲压成型形成为一体。
3.如权利要求1或2所述的电磁接触器,其特征在于:
所述台阶板部的高度根据所述可动铁心所需的行程来决定。
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