CN107026053A - 电磁继电器 - Google Patents

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Abstract

一种电磁继电器，其具有磁铁、接点部及基块。所述磁铁包括铁心、卷绕在所述铁心上的线圈、及在所述铁心的一端被枢轴弹簧可旋转支撑的衔铁。所述接点部包括具有可动接点的可动接点弹簧和具有固定接点的固定接点弹簧。所述基板对所述磁铁和所述接点部进行支撑。其中，所述磁铁被所述基块的一个面侧支撑，所述接点部被所述基块的与所述一个面相对的另一个面侧支撑。所述基块具有从所述一个面开始沿所述磁铁而形成的第1绝缘壁和从所述另一个面开始在与所述第1绝缘壁相对的边侧沿所述接点部而形成的第2绝缘壁。

Description

电磁继电器
技术领域
本发明涉及一种电磁继电器。
背景技术
作为通过磁铁对接点的开闭(ON/OFF)进行控制的装置，存在有一种电磁继电器(Relay)。电磁继电器通过使电流在磁铁内流动以产生磁场，并通过所产生的磁场将衔铁吸引至铁心，这样，固定接点就与可动接点接触，变为ON，据此，经由电磁继电器就可进行电力供给。另一方面，如果使线圈中流动的电流的供给停止，则所产生的磁场就会消失，这样，通过弹簧的恢复力等衔铁就可从铁心离开，与此同时，可动接点与固定接点分离，变为OFF，据此，就可对经由电磁继电器进行供给的电流进行切断。近年来，对可应对高电压的电磁继电器的要求日益提高。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1](日本)特开平11－339623号公报
[专利文献2](日本)特开2011－100618号公报
[专利文献3](日本)特开平9－245602号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
在这样的电磁继电器中，需要一种不仅相对于弹簧负荷(负载)具有充分大的吸引力而且在磁铁和接点部之间还具有充分大的绝缘距离的小型电磁继电器。
[用于解决课题的手段]
根据本实施方式的一个观点，提供一种电磁继电器，其具有：磁铁，包括铁心、卷绕在所述铁心上的线圈、及在所述铁心的一端侧被枢轴弹簧可旋转支撑的衔铁；接点部，包括具有可动接点的可动接点弹簧和具有固定接点的固定接点弹簧；及基块，对所述磁铁和所述接点部进行支撑。其中，所述磁铁被所述基块的一个面侧支撑，所述接点部被所述基块的与所述一个面相对的另一个面侧支撑，所述基块具有从所述一个面开始沿所述磁铁形成的第1绝缘壁和从所述另一个面开始向与所述第1绝缘壁相对的边侧沿所述接点部形成的第2绝缘壁。
[发明的效果]
根据所公开的电磁继电器可知，其为小型电磁继电器，不仅可具有相对于弹簧负荷的充分大的吸引力，而且在磁铁和接点部之间还可具有充分大的绝缘距离。
附图说明
[图1]电磁继电器的斜视图
[图2]电磁继电器的侧视图
[图3]电磁继电器的截面图
[图4]电磁继电器的说明图
[图5]第1实施方式的电磁继电器的侧视图(1)
[图6]第1实施方式的电磁继电器的截面图
[图7]第1实施方式的电磁继电器的侧视图(2)
[图8]第1实施方式的电磁继电器的正视图
[图9]第1实施方式的电磁继电器的说明图(1)
[图10]第1实施方式的电磁继电器的说明图(2)
[图11]第1实施方式的铁心的斜视图
[图12]第1实施方式的铁心和线圈的斜视图
[图13]电磁继电器的吸引力的特性图
[图14]第2实施方式的电磁继电器的说明图
[符号说明]
10 固定接点
11 固定接点弹簧
20 可动接点
21 可动接点弹簧
30 线圈
31 铁心
40 衔铁(armature)
40a 端部
40b 端部
50 引导部
60 枢轴弹簧
70 基块
70a 第1绝缘壁
131 铁心
131a 端部
131b 端部
170 基块
170a 第1绝缘壁
170b 第2绝缘壁
具体实施方式
下面参照附图对本发明的并非用于进行限定的例示实施方式进行说明。
〔第1实施方式〕
首先，基于图1～图4对电磁继电器进行说明。需要说明的是，图1是电磁继电器的斜视图，图2是侧视图。图3的(a)是沿图2的一点划线2A－2B进行了截断的截面图，图3的(b)是由图3的(a)的一点划线3A所包围的区域的放大图。图4是表示从图1所示的电磁继电器上拆除了衔铁40和枢轴弹簧60后的状态的斜视图。
图1～图4所示的电磁继电器具有固定接点10、可动接点20、线圈30、衔铁40、引导部50、枢轴弹簧60及对这些进行覆盖的基块70等。固定接点10设置在固定接点弹簧11的端部，可动接点20设置在可动接点弹簧21的端部。线圈30以铁心31为中心进行了卷绕。铁心31的一个端部31a同与枢轴弹簧60连接的衔铁40的一个端部40a接触，铁心31的另一个端部31b和衔铁40的另一个端部40b之间在线圈30内没有电流流动的情况下呈分离状态。
在具有这样的结构的电磁继电器中，通过使电流在线圈30中流动以产生磁场，并通过基于所产生的磁场的磁力，衔铁40的另一个端部40b以与枢轴弹簧60连接的衔铁40的一个端部40a和铁心31的一个端部31a之间的接触点为支点进行旋转的方式被吸引至铁心31的另一个端部31b，据此，铁心31的另一个端部31b和衔铁40的另一个端部40b可进行接触。此时，与衔铁40的另一个端部40b连接的引导部50进行移动，据此，与引导部50的前端部分相接触的可动接点弹簧21被压向固定接点弹簧11侧，以使可动接点弹簧21上设置的可动接点20与固定接点弹簧11上设置的固定接点10接触，这样，经由可动接点20和固定接点10，就可进行电力(电流)供给。
另一方面，如果使线圈30内流动的电流的供给停止，则线圈30所产生的磁场就会消失，与此同时，使衔铁40的另一个端部40b吸引至铁心31的另一个端部31b的磁力也会消失，据此，通过枢轴弹簧60的恢复力，衔铁40就可回到原来的状态。即，衔铁40的另一个端部40b从铁心31的另一个端部31b离开，与此同时，引导部50进行移动，使固定接点10和可动接点20分离，这样，电力供给就可被切断。
这里，基于图13对弹簧负荷和吸引力之间的关系进行说明。在图13中，一点划线表示弹簧负荷，虚线表示具有图1～图4所示的结构的电磁继电器的吸引力。如果是吸引力比弹簧负荷还往“+”方向的一侧(图13中的上侧)的区域，则表示电磁继电器进行工作。
位移点A表示电流在线圈30内流动并且可动接点弹簧21开始向固定接点弹簧11移动的点；位移点A至B表示可动接点弹簧21向固定接点弹簧11移动的范围；位移点B表示可动接点弹簧21上设置的可动接点20与固定接点弹簧11上设置的固定接点10相接触的点；位移点B至C表示可动接点20和固定接点10接触后，将衔铁40的另一个端部40b吸引至铁心31的另一个端部31b的力(吸引力)使可动接点20再向固定接点10进行压入的范围；位移C点表示铁心31的另一个端部31b靠紧衔铁40的另一个端部40b时的点。
位移点B至C是充分大于弹簧负荷的吸引力所需的范围，其目的在于，可防止电磁继电器工作时的可动接点和固定接点的冲撞所引起的接点反弹(bounce)或进行基于可动接点和固定接点的滑动的接点的净化。
另外，在与高电压相对应的电磁继电器中，需要充分地确保作为接点部的可动接点20、固定接点10、可动接点弹簧21及固定接点弹簧11等和作为磁铁的线圈30或铁心31之间的距离。该距离也称为“绝缘距离”。被定义为绝缘距离的距离包括经由空间的空间距离和经由基块70等的表面的爬电距离(creepage distance)。一般而言，爬电距离需要大于空间距离。所以，在图1所示的电磁继电器中，可动接点20、固定接点10、可动接点弹簧21及固定接点弹簧11等和线圈30或铁心31之间的经由基块70的表面的绝缘距离需要较长。
但是，在具有图1～图4所示的结构的电磁继电器中，如图3和图4所示，由于铁心31的一个端部31a和另一个端部31b从作为侧面的基块70的第1绝缘壁70a侧突出来了，所以无法增加作为基块70的爬电距离的长度L1。需要说明的是，铁心31的一个端部31a和另一个端部31b的宽度W1为3.8mm。
(电磁继电器)
接下来，基于图5～图10对第1实施方式的电磁继电器进行说明。需要说明的是，图5是电磁继电器的侧视图，图6的(a)是沿图5的一点划线5A－5B进行了截断的截面图，图6的(b)是由图6的(a)的一点划线6A所包围的区域的放大图。图7是图5的相反侧的侧视图，图8是正视图。图9是表示从本实施方式的电磁继电器上拆除了基块后的状态的侧视图，图10是表示从本实施方式的电磁继电器拆除了衔铁40和枢轴弹簧60后的状态的斜视图。
本实施方式的电磁继电器具有固定接点10、可动接点20、线圈30、衔铁40、引导部50、枢轴弹簧60及基块170等。引导部50由绝缘材料形成，基块170由树脂材料等绝缘材料形成。需要说明的是，固定接点10设置在固定接点弹簧11的端部，可动接点20设置在可动接点弹簧21的端部。
就基块170而言，如图6的(a)所示，从基块170的一个面的一边开始与一个面大致垂直地形成了第1绝缘壁170a，而从另一个面的与第1绝缘壁170a相对的边开始则大致垂直地形成了第2绝缘壁170b。在基块的一个面侧配置了具有铁心131和衔铁40等的磁铁，而在基块的另一个面侧则经由基块配置了具有可动接点20和固定接点10等的接点部。
就铁心131而言，如图11所示，在铁心131的一个端部131a和另一个端部131b上，具有与中央部分相比宽度较宽的大宽度部。就线圈30而言，如图12所示，其是通过以铁心131的中央部分为中心卷绕了细金属线的方式所形成的。铁心131的中央部分被卷绕了的细金属线所覆盖，而一个端部131a和另一个端部131b则作为磁极面而露出。铁心131的一个端部131a同与枢轴弹簧60连接的衔铁40的一个端部40a接触，而铁心131的另一个端部131b和衔铁40的另一个端部40b之间在线圈30内没有电流流动的情况下呈分离状态。
就本实施方式的电磁继电器而言，通过使电流在线圈30流动以产生磁场，并通过基于所产生的磁场的磁力，衔铁40的另一个端部40b以与枢轴弹簧60连接的衔铁40的一个端部40a和铁心131的一个端部131a之间的接触点为支点进行转动，据此可被吸引至铁心131的另一个端部131b，这样，铁心131的另一个端部131b和衔铁40的另一个端部40b就会进行接触。此时，与衔铁40的另一个端部40b连接的引导部50进行移动，据此，与引导部50的前端部分接触的可动接点弹簧21被压向固定接点弹簧11侧，以使可动接点弹簧21上设置的可动接点20与固定接点弹簧11上设置的固定接点10接触，这样，经由固定接点10和可动接点20就可进行电力供给。
另一方面，如果使线圈30中流动的电流的供给停止，则线圈30所产生的磁场就会消失，与此同时，将衔铁40的另一个端部40b吸引至铁心131的另一个端部131b的磁力也会消失，这样，通过枢轴弹簧60的恢复力，衔铁40就可回到原来的状态。即，衔铁40的另一个端部40b从铁心131的另一个端部131b离开，与此同时，引导部50进行移动，固定接点10和可动接点20分离，这样，电力供给就可被切断。
就本实施方式的电磁继电器而言，铁心131的一个端部131a和另一个端部131b的位于基块170的第1绝缘壁170a侧的表面被进行了切削，这样，一个端部131a和另一个端部131b的宽度W2就变窄了。具体而言，具有图1所示结构的电磁继电器的铁心31的一个端部31a和另一个端部31b的宽度W1为3.8mm，而本实施方式的电磁继电器的铁心131的一个端部131a和另一个端部131b的宽度W2则为大约3.55mm，即，大约窄了0.25mm。据此，与衔铁40的另一个端部40b相对的铁心131的另一个端部131b的磁极面的面积与图1所示的结构相比也就变小了。另外，由于铁心131的一个端部131a和另一个端部131b的位于基块170的第1绝缘壁170a侧的表面被进行了切削，所以，可使第1绝缘壁170a向铁心131的一个端部131a和另一个端部131b、例如、图5、图6及图10等的图中的上方进行延伸，这样就可增加第1绝缘壁170a的长度L2。
在本实施方式中，例如，第1绝缘壁170a的长度L2可大约为5.6mm，与具有图1所示的结构的电磁继电器的第1绝缘壁70a的长度L1(4.6mm)相对，大约增加了1mm。据此，就本实施方式的电磁继电器而言，通过减小磁极面的面积，可增加图13的位移点B至C的范围内的吸引力，这样就可增加作为基块170的绝缘距离的爬电距离。在此状态下，铁心131的一个端部131a和另一个端部131b位于第1绝缘壁170a的内侧。需要说明的是，第1绝缘壁170a的厚度t为大约0.3mm。
另外，在进行电磁继电器的检查等时，有时会使用前端较尖的工具，在这种情况下，由于线圈30是卷绕了非常细的金属线的线圈，所以一旦前端较尖的工具刺到了线圈30，就会发生断线等，进而导致出现不良品。而在本实施方式的电磁继电器中，通过增加作为第1绝缘壁170a的爬电距离的长度L2，由于线圈30被第1绝缘壁170a所覆盖的区域增大了，所以可尽可能地防止前端较尖的工具刺到线圈30，据此可抑制不良品的出现，进而提高生产率。
另外，在本实施方式的电磁继电器中，通过增加作为第1绝缘壁170a的爬电距离的长度L2，即，向上方向进行了延伸，可使衔铁40和第1绝缘壁170a之间的间隙变窄。据此，可防止出现杂物混入衔铁40和第1绝缘壁170a之间所导致的动作不良等。
需要说明的是，在本实施方式的电磁继电器中，将第1绝缘壁170a的长度L2设计为大约5.6mm的目的在于，使其符合UL61010－2－201的标准。在该标准中，300V下的作为绝缘距离的爬电距离需要为6mm以上，而在本实施方式的电磁继电器的最大定额电压为277V的情况下，作为绝缘距离的爬电距离则需要为5.54mm以上。为此，以满足该条件的方式进行了形成。因此，在本实施方式的电磁继电器中，第1绝缘壁170a的长度L2被形成为5.54mm以上。
图13是第1实施方式的电磁继电器和具有图1～图4所示结构的电磁继电器的吸引力的比较图，其示出了电磁继电器的位移和负荷之间的关系。就本实施方式的电磁继电器而言，在位移为大约0.21mm以下的位移点B至位移点C的范围内，其吸引力高于具有图1～图4所示结构的电磁继电器的吸引力。这样，在本实施方式的电磁继电器中，通过使铁心131的一个端部131a和另一个端部131b的宽度W2变窄，就可提高位移较少的区域内的吸引力。
〔第2实施方式〕
接下来，对第2实施方式的电磁继电器进行说明。就本实施方式的电磁继电器而言，如图14所示，在作为基块的侧面的第1绝缘壁上设置了凹部，据此，即使基块的长度L3变短了，也可增加爬电距离。
由于绝缘距离的爬电距离为沿第1绝缘壁270a的距离，所以如果存在凹部，则凹部会使爬电距离变长。例如，通过在第1绝缘壁270a上设置深度为0.15mm的凹部271，爬电距离可增加2×p、即、0.3mm。因此，可使第1绝缘壁270a的长度L3比第1实施方式短0.3mm。即，在第1实施方式中，第1绝缘壁170a的长度L2为5.6mm，而在本实施方式中，通过设置凹部271，可使第1绝缘壁270a的长度L3短至5.3mm。另外，第1绝缘壁270a上所形成的凹部271也可为多个(plural)。
需要说明的是，上述以外的内容均与第1实施方式相同。
因此，基于上述，提供了一种电磁继电器，其具有磁铁、接点部及基块，所述磁铁包括铁心、卷绕在所述铁心上的线圈、及在所述铁心的一端被枢轴弹簧可旋转支撑的衔铁，所述接点部包括具有可动接点的可动接点弹簧和具有固定接点的固定接点弹簧，所述基块对所述磁铁和所述接点部进行支撑。其中，所述磁铁被所述基块的一个面侧支撑，所述接点部被所述基块的与所述一个面相对的另一个面侧支撑。所述基块具有从所述一个面开始沿所述磁铁而形成的第1绝缘壁和从所述另一个面开始在与所述第1绝缘壁相对的边侧沿所述接点部而形成的第2绝缘壁。
其中，所述铁心在一端侧和另一端侧具有成为磁极面的大宽度部，所述线圈和所述大宽度部的一部分被所述第1绝缘壁覆盖。另外，在所述第1绝缘壁的侧面还设置了凹部。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是上述内容并不是对本发明进行限定的内容。

Claims (3)

1.一种电磁继电器，具有：
磁铁、接点部及基块，
所述磁铁包括铁心、卷绕在所述铁心上的线圈、及在所述铁心的一端被枢轴弹簧可旋转支撑的衔铁，
所述接点部包括具有可动接点的可动接点弹簧和具有固定接点的固定接点弹簧，
所述基块对所述磁铁和所述接点部进行支撑，
其中，
所述磁铁被所述基块的一个面侧支撑，
所述接点部被所述基块的与所述一个面相对的另一个面侧支撑，
所述基块具有第1绝缘壁和第2绝缘壁，所述第1绝缘壁从所述一个面开始沿所述磁铁而形成，所述第2绝缘壁从所述另一个面开始在与所述第1绝缘壁相对的边侧沿所述接点部而形成。
2.如权利要求1所述的电磁继电器，其中，
所述铁心在一端侧和另一端侧具有成为磁极面的大宽度部，
所述线圈和所述大宽度部的一部分被所述第1绝缘壁覆盖。
3.如权利要求1或2所述的电磁继电器，其中，
在所述第1绝缘壁的侧面设置有凹部。
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