CN107077996A - 电磁继电器 - Google Patents

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Abstract

提供小型化且设计自由度大的电磁继电器。因此，从在可动触点(86a)与固定触点(21a)之间、或可动触点(86b)与固定触点(22a)之间的至少任一方的触点之间产生电弧开始经过规定时间后，通过磁场产生单元(35)将在所述可动触点(86a)与所述固定触点(21a)之间产生的电弧(111)拉伸得比在所述可动触点(86b)与所述固定触点(22a)之间产生的电弧(112)长。

Description

电磁继电器
技术领域
本发明涉及电磁继电器，特别是，涉及可高效地消除所产生的电弧的电磁继电器。
背景技术
以往，作为电磁继电器，例如公开了如下的构成，即，具备：因电磁铁块的励磁、非励磁而摆动的衔铁、具有可动触点且安装于所述衔铁而随着该衔铁的摆动而摆动的可动触点部、具有所述可动触点所接触、分离的固定触点的固定触点部，其特征在于，在所述电磁继电器形成有使在所述可动触点与所述固定触点接触、分离时产生的电弧伸长的电弧伸长空间，设有将在所述可动触点与所述固定触点接触、分离时产生的电弧向所述电弧伸长空间引导的磁场产生单元(参照专利文献1)。
在所述电磁继电器中，如其图7所示，在基体30的上面缘部配置固定触点22a，并且在所述固定触点22a的内侧配置可动触点21a。而且，所述电磁继电器中构成为，利用永磁体50的磁力将在所述可动触点21a与所述固定触点22a之间产生的电弧向上方引导，将所述电弧进一步拉长，从而消除电弧。
专利文献1：(日本)特开2013－80692号公报
但是，在上述的电磁继电器中，为了将所述电弧向上方拉伸而在相邻的固定触点间分别配置有永磁体。而且，在上述的电磁继电器中，需要在每一对所述可动触点21a及固定触点22a设置具有同等大小的电弧消除空间，故而具有难以将装置小型化，设计自由度小的问题点。
发明内容
本发明的电磁继电器鉴于上述问题点而设立的，其课题在于提供容易小型化且设计自由度大的电磁继电器。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器具有：第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，其中，从在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、或所述第二可动触点与所述第二固定触点之间的至少任一方的触点之间产生电弧开始经过规定时间后，通过所述磁场产生单元，将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧拉伸得比在所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧长。
根据本发明，从在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、或所述第二可动触点与所述第二固定触点之间的至少任一方的触点间产生电弧开始经过规定时间后，通过所述磁场产生单元，与在所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧相比，在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧被更长地拉伸、遮断。因此，无需对每一对可动触点及固定触点设置具有同等大小的电弧消除空间。
例如，可通过磁场产生单元，将在第一可动触点与第一固定触点之间产生的电弧向电磁继电器内部的死区即电弧消除空间引导、拉长，从而能够将其遮断。因此，对用于将在第二可动触点与第二固定触点之间产生的电弧消除的电弧消除空间无需设为与所述死区同等的大小。其结果，可得到不仅容易小型化而且设计自由度大的电磁继电器。
为了解决上述课题，本发明另一方面的电磁继电器具有：第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，其中，以所述第一可动触点与所述第一固定触点之间的磁通密度大于所述第二可动触点与所述第二固定触点之间的磁通密度的方式规定所述磁场产生单元的磁通密度。
根据本发明，从在第一可动触点与所述第一固定触点之间产生电弧开始经过规定时间后，与在第二可动触点与第二固定触点之间产生的电弧相比，在第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧被更长地拉伸、遮断。因此，也可以减小用于将在第二可动触点与第二固定触点之间产生的电弧消除的电弧消除空间。其结果，即使在第二可动触点与第二固定触点的附近配置树脂成型件，也难以与电弧接触，能够可靠地防止尘埃或有机气体的产生。
为了解决上述课题，本发明又一方面的电磁继电器具有：第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，其中，使所述第一可动触点与所述第一固定触点分离时的触点间距离大于所述第二可动触点与所述第二固定触点分离时的触点间距离。
根据本发明，第一可动触点及第一固定触点比第二可动触点及第二固定触点更早地分离。
即，第一可动触点与第一固定触点之间的电弧比第二可动触点与第二固定触点之间的电弧更早地产生。因此，通过对分离时的触点间距离进行调节，在第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧比在第二可动触点与第二固定触点之间产生的电弧更早地被拉长、遮断。其结果，也可以减小用于将在第二可动触点与第二固定触点之间产生的电弧消除的电弧消除空间。由此，即使在第二可动触点与第二固定触点的附近配置有树脂成型件，也难以与电弧接触，能够可靠地防止尘埃或有机气体的产生。
作为本发明的一方面，也可以以从所述可动接触片到所述第一固定触点的距离大于从所述可动接触片到所述第二固定触点的距离的方式规定所述可动接触片的形状。
根据本方面，通过可动接触片的形状来调节触点间距离，由此可调节电弧产生时期。
作为本发明的不同的方面，也可以使所述第一固定触点的高度尺寸小于所述第二固定触点的高度尺寸。
根据本方面，使用高度尺寸不同的固定触点对触点间距离进行调节，由此可调节电弧产生时期。
作为本发明新的方面，也可以使所述第一可动触点的高度尺寸小于所述第二可动触点的高度尺寸。
根据本方面，使用高度尺寸不同的可动触点对触点间距离进行调节，由此可调节电弧产生时期。
作为本发明的又一方面，也可以将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧向电弧消除空间引导并拉伸，所述电弧消除空间配置在从所述第一可动触点或所述第一固定触点观察时、与相对的所述第一固定触点或所述第一可动触点相反的方向上。
根据本方面，通过向电弧消除空间引导电弧，具有如下的效果，即，能够将电弧拉伸到足够的长度，能够可靠地遮断电弧。
附图说明
图1(A)、(B)是本发明的电磁继电器的从斜上方观察的整体立体图及从斜下方观察的整体立体图；
图2(A)、(B)是从本发明的电磁继电器拆下罩，从斜上方观察的整体立体图及从斜下方观察的整体立体图；
图3是图1中表示的电磁继电器的从斜上方观察的分解立体图；
图4是图1中表示的电磁继电器的从斜下方观察的分解立体图；
图5(A)、(B)是在不同的位置对电磁继电器进行了剖切的横向剖面图；
图6(A)、(B)是在不同的位置对电磁继电器进行了剖切的水平剖面图；
图7(A)、(B)是在不同的位置对电磁继电器进行了剖切的纵向剖面图；
图8(A)、(B)是电磁继电器的纵向剖面图及局部放大纵向剖面图；
图9(A)、(B)是在不同的位置对动作后的电磁继电器进行了剖切的纵向剖面图；
图10(A)、(B)是基体的平面图及底面图；
图11(A)、(B)是表示辅助磁轭的变形例的立体图及右侧面图，(C)、(D)是表示辅助磁轭的另一变形例的立体图及右侧面图；
图12(A)、(B)是表示电弧遮断部件的立体图及纵向剖面图，(C)、(D)是表示另一电弧遮断部件的立体图及纵向剖面图；
图13(A)、(B)是表示触点机构的概略平面图及概略正面图；
图14(A)、(B)是用矢量线图示实施例1的电磁继电器的永磁体的磁力线的平面图及正面图；
图15(A)、(B)是用浓淡图示实施例1的电磁继电器的永磁体的磁通密度的平面图及正面图；
图16(A)、(B)是用矢量线图示实施例2的电磁继电器的永磁体的磁力线的平面图及正面图；
图17(A)、(B)是用浓淡图示实施例2的电磁继电器的永磁体的磁通密度的平面图及正面图；
图18是第二实施方式的电磁继电器的正面剖面图；
图19是图18中表示的电磁继电器的平面剖面图；
图20是图18中表示的电磁继电器的左侧面剖面图；
图21是第三实施方式的平面剖面图；
图22是图21中表示的平面剖面图的局部放大图；
图23是第四实施方式的平面剖面图；
图24是图23中表示的平面剖面图的局部放大图；
图25是第五实施方式的平面剖面图；
图26是图25中表示的平面剖面图的局部放大图；
图27是本申请的实施例3的图表；
图28是本申请的实施例4的图表；
图29是比较例1的图表；
图30是第二实施方式的电磁继电器的左侧面剖面图；
图31是本申请的实施例5的图表。
标记说明
10：基体
10a：卡合爪部
11：凹部
12：分隔壁
13：台阶部
14：压入孔
15a、15b、15c、15d：端子孔
16a、16b：端子孔
17：切口槽
18：凹部
19：电弧消除空间
21～24：固定触点端子
21a～24a：固定触点
25：线圈端子
25a：连接部
25b：端子部
30：第一永磁体
31：辅助磁轭
32：第二永磁体
35：磁场产生单元
40：电磁铁块
41：卷轴
42、43：凸缘部
44：主体部
45：贯通孔
46：绝缘用肋
47：卡合孔
50：中继夹
51：线圈
52：铁芯
53：磁极部
55：磁轭
60：可动铁片
70：隔片
71：凹部
72：绝缘用肋
73：绝缘用肋
74：可动台
80：可动接触片
81：可动接触片
82：宽幅部
83：宽幅部
84：衬里件
85：衬里件
86a、86b：可动触点
87a、87b：可动触点
90：罩
91：排气孔
92：卡合承受部
93：限位肋
100：电弧遮断部件
101：突出突起
102：肋
103：肋
104：舌片
110：电弧
111：电弧
111A：电弧
111B：电弧
112：电弧
具体实施方式
以下，根据图1～图31的附图对本发明的电磁继电器进行说明。
如图3及图4所示，第一实施方式的电磁继电器(图1及图2)大致由基体10、固定触点端子21～24、磁场发生单元35、电磁铁块40、可动铁片60、可动接触片80、81、罩90构成。
如图10A所示，所述基体10在设于其上面中央的凹部11的左右两侧突出设有一对截面L形的分隔壁12、12。另外，所述基体10的隔着所述凹部11而前后相对的缘部中，在一方的缘部设置台阶部13，在另一方的缘部设置压入孔14。所述台阶部13用于支承后述的电磁铁块40的卷轴41。并且，所述压入孔14用于使所述电磁铁块40的磁轭55的下端部57a压入。另外，所述基体10在其上面相对的缘部中，沿着一方的缘部在同一直线上设有端子孔15a～15d，沿着另一方的缘部设有端子孔16、16。于是，所述基体10在所述分隔壁12、12与所述端子孔15a、15d之间分别形成有电弧消除空间19、19。另外，所述基体10在隔着所述分隔壁12、12而相对的外侧面分别形成有一对卡合爪部10a。
根据本实施方式，通过将所述基体10的死区有效地活用作电弧消除空间19，具有可避免电磁继电器大型化的优点。
另外，如图10B所示，所述基体10在其下面中、在供固定触点端子21、24插入的所述端子孔15a、15d的后方(从所述端子孔15a、15d观察、后述的可动触点86a、87b的设置方向相反侧的方向)，分别设有凹部即大致L形的切口槽17、17。所述切口槽17的一部分从所述基体10的侧面与外部连通，可收纳后述的第一永磁体30及辅助磁轭31。另外，所述基体10在所述端子孔15b、15c之间具有对后述的第二永磁体32进行收纳的凹部18。而且，所述基体10由于没有将本发明的电磁继电器表面安装到基板时的斜度，故而在其下面突出设有一对肋10b、10b。
如图13所示，固定触点端子21～24(图3及图4)在其上端部对固定触点21a～24a进行固定，并且在其下端部具有端子部21b～24b。而且，通过将所述端子部21b～24b插入所述基体10的端子孔15a～15d(图10A及图10B)，所述固定触点21a～24a排列在同一直线上。这样配置四个固定触点21a～24a是为了降低各个固定触点21a～24a所负载的负载电压。由此，可在对直流电源电路进行开关的情况下抑制电弧的产生。
如图3及图4所示，线圈端子25在其上端部具有弯折的连接部25a，另一方面在其下端部具有端子部25b。而且，通过将所述端子部25b压入所述基体10的端子孔16(图10A及图10B)，所述线圈端子25、25排列在同一直线上。
如图3、4及图13所示，磁场产生单元35由第一永磁体30、辅助磁轭31及第二永磁体32构成。而且，第一永磁体30配置在固定触点21a、24a与可动触点86a、87b接触、分离的方向上、即从固定触点21a、24a观察与可动触点86a、87b相反的方向上(图6B)。另外，辅助磁轭31以与所述第一永磁体30相邻的方式配置。并且，在图6B中表示的固定触点22a与固定触点23a之间配置第二永磁体32(图7B)。
另外，第一永磁体30、第二永磁体32的磁极的方向对应于如下的电流的方向而被规定，即，使固定触点端子22、23导通时，在固定触点21a～24a与可动触点86a、86b、87a、87b之间流过的电流的方向。因此，所述第一永磁体30、辅助磁轭31及第二永磁体32可将在固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b之间分别产生的电弧向规定的方向引导、拉伸并消除。
特别是，通过对所述辅助磁轭31调整其形状及位置，可将第一永磁体30的磁力线向希望的方向改变。因此，可调整电弧的引导方向，并且可消除所述第一永磁体30的漏磁，提高磁效率。
即，如图6A及图6B所示，以发出可将在固定触点21a与可动触点86a之间产生的电弧向从所述固定触点21a观察而与可动触点86a相反的方向引导的磁力线的方式，配置第一永磁体30和辅助磁轭31。
另外，以发出可将在固定触点24a与可动触点87b之间产生的电弧向从所述固定触点24a观察而与可动触点87b相反的方向引导的磁力线的方式，配置第一永磁体30和辅助磁轭31。
而且，以发出可将在固定触点22a与可动触点86b之间产生的电弧朝向所述基体10的上面引导的磁力线的方式，配置第二永磁体32。
另外，以发出可将在固定触点23a与可动触点87a之间产生的电弧向所述基体10的上面相反的方向引导的磁力线的方式，配置第二永磁体32。
此外，本实施方式的电磁继电器为四极。但在本实施方式中，可用三个永磁体将在相对的固定触点22a与可动触点86b之间、以及在相对的固定触点23a与可动触点87a之间分别产生的电弧向规定的方向引导。因此，与现有例相比具有部件数量少的优点。
在本实施方式中，说明了如下的构成，即，如图6B所示，所产生的电弧以从固定触点21a、24a观察朝向与可动触点86a、可动触点87b相反的相反方向的斜上方的方式被引导。但是，不限于此，也可以替换固定触点21a和可动触点86a的位置、或者固定触点24a和可动触点87b的位置。在这样替换的情况下，可与使固定触点端子22、23导通时在固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b之间流过的电流的方向对应而适当规定第一永磁体30、第二永磁体32的磁极的方向。由此，能够以从可动触点86a、可动触点87b观察，朝向与固定触点22a、23a相反的相反方向的斜上方的方式引导所产生的电弧。
将所述第一永磁体30及辅助磁轭31插入设于所述基体10上的切口槽17(图10)。由此，以所述辅助磁轭31与所述第一永磁体30相邻的方式进行定位。另外，所述第二永磁体32被收纳在设于所述基体10上的凹部18。
根据本实施方式，从基体10的下面组装第一、第二永磁体30、32及辅助磁轭31。因此，可防止所产生的磁轭引起的第一、第二永磁体30、32及辅助磁轭31的劣化。另外，由于可有效利用所述基体10的厚度尺寸，故而可得到省空间的电磁继电器。
此外，所述第一永磁体30、所述辅助磁轭31、所述第二永磁体32不必全部从基体10的下面组装，也可以根据需要而从所述基体10的上面组装。
另外，也可以在所述固定触点21a～24a的背后分别配置永磁体、或永磁体及辅助磁轭。
上述的辅助磁轭31不限于方形的板状磁性材料，例如，也可以是正面大致L形(图11A、图11B)。根据该变形例，可将第一永磁体30的磁力线的方向向与使用了方形的板状磁性材的情况不同的方向改变。因此，通过适当调整辅助磁轭31的形状和位置，可将电弧的引导方向向希望的方向改变。
另外，上述的辅助磁轭31也可以为将角部倒角的方形的板状磁性材料(图11C、图11D)。根据该变形例，由于角部被倒角，故而容易插入缺口槽17，具有组装性提高的优点。
而且，也可以在所述电弧消除空间19配置例如图12A、图12B中图示那样的电弧遮断部件100。因而将所产生的电弧急剧冷却、且高效地消除。
所述电弧遮断部件100是将条状金属板弯折成截面大致J形而成。并且，所述电弧遮断部件100在其正面突出设有截面大致三角形的多个突出突起101。所述突出突起101扩大与电弧的接触面积而提高急剧冷却效果。另外，所述电弧遮断部件100在其正面的两侧缘部相对地弯起肋102。所述电弧遮断部件100还在其底面的两侧缘部相对地弯起肋103。所述肋102、103用于使所产生的电弧不从电弧消除空间19漏出。
作为其他的电弧遮断部件100，例如图12C、12D中图示的那样，也可以在其正面切起多个舌片104。其他部分与上述的电弧遮断部件100相同，故而对同一部分标注同一标记而省略说明。此外，电弧遮断部件只要是金属制即可，不限于金属板。
如图3及图4所示，电磁铁块40由卷轴41、线圈51、铁芯52、磁轭55形成。
所述卷轴41在两端具有凸缘部42、43的主体部44设置截面方形的贯通孔45，在一方的凸缘部42的外向面，向侧方突出设有绝缘用肋46。另外，所述卷轴41分别将中继夹50卡合在设于另一方的凸缘部43的两侧缘部的卡合孔47，防止其脱落(图7B)。
如图3所示，所述线圈51卷绕于所述主体部44，将其引出线与从所述中继夹50延伸的捆扎部50a(图6A)捆在一起进行焊接。
如图3所示，所述铁芯52层积了多张平面大致T形的板状磁性材料而成。然后，将所述铁芯52插通于所述卷轴41的贯通孔45，将其突出的一端部设为磁极部53，将其突出的另一端部54与后述的截面大致L形的磁轭55的垂直部57铆接固定。
所述磁轭55由截面大致L状地弯折的磁性板构成。然后，所述磁轭55在其水平部56的中央弯起卡止突起56a，并且在所述水平部56前端的两侧缘部切出支承突起56b。另外，所述磁轭55形成可将其垂直部57的下端部57a压入所述基体10的压入孔14的形状。
可动铁片60由板状磁性材料构成。并且，如图3及图4所示，可动铁片60在其上边缘部突出设有卡止突起61，并且在其两侧缘部设有缺口部62、62。
然后，所述可动铁片60将所述缺口部62与所述磁轭55的支承突起56b卡合。进而，通过经由复位弹簧63将所述卡止突起61与所述磁轭55的卡止突起56a连结，所述可动铁片60可转动地被支承。
可动接触片80、81为正面大致T形，在其宽幅部82、83的两端经由导电性的衬里件84、85对可动触点86a、86b、87a、87b进行固定。使所述宽幅部82、83的截面积实质上增大，由此减小所述衬里件84、85的电阻，抑制其发热。另外，如前述，以从固定触点21a、24a观察，朝向与可动触点86a、可动触点87b相反的相反方向的斜上方的方式，对电弧进行引导。因此，所产生的电弧难以与可动接触片80、81自身接触，可防止电弧引起的可动接触片80、81的劣化。
所述可动接触片80、81通过嵌插成型将其上端部与可动台74一体化。然后，如图7B所示，所述可动台74经由铆接件64与隔片70及所述可动铁片60一体化。如图4所示，通过向设于所述隔片70的内向面的凹部71嵌合所述可动铁片60，提高所述隔片70的绝缘性。另外，所述隔片70在其内向面的下边缘部具有绝缘用肋72(图3、图7B)，在其外向面的下边缘部向侧方突出设有将所述可动接触片80、81分隔的绝缘用肋73(图3、图7B)。
然后，将安装了可动接触片80、81的电磁铁块40收纳于所述基体10，在所述基体10的台阶部13(图7B)载置所述卷轴41的凸缘部42。之后，将磁轭55的下端部57a压入所述基体10的压入孔14进行定位。由此，电磁铁块40的中继夹50夹持线圈端子25的连接部25a(图7A)。另外，可动触点86a、86b、87a、87b分别与固定触点21a、22a、23a、24a可接触、分离地相对。然后，如图8B所示，所述隔片70的绝缘用肋72位于所述卷轴41的绝缘用肋46的上方附近。
具体地，以绝缘用肋46、72的至少一方遮住以最短距离将固定触点22a、23a(或者固定触点端子22、23)和磁极部53相连的直线的方式配置。由此，从铁芯52的磁极部53到固定触点22a、23a的空间距离变长，得到高绝缘性。
另外，也可以以所述绝缘用肋72遮住以最短距离将所述绝缘用肋46的前端缘部和磁极部53相连的直线的方式配置。由此，可加长从铁芯52的磁极部53到固定触点22a、23a的空间距离，得到更高的绝缘特性。
此外，从凸缘部42的外向面突出的绝缘用肋46的长度尺寸优选为比从凸缘部42的外向面到固定触点22a、23a的前端的距离短的长度尺寸。这是因为，若绝缘用肋46的长度尺寸为比从凸缘部42的外向面到固定触点22a、23a的前端的距离长的长度尺寸，则有可能妨碍可动接触片80、81的动作。另外，作为另一理由，在固定触点22a、23a与可动触点86b、87a之间分别产生的电弧容易与所述绝缘用肋72碰撞，所述绝缘用肋72容易劣化。因此，绝缘用肋46的更优选的长度尺寸为从所述凸缘部42的外向面到固定触点端子22、23的外向面的长度尺寸。
如图3及图4所示，罩90具有可与组装了所述电磁铁块40的基体10嵌合的箱形状。并且，所述罩90在顶面设有一对排气孔91、91。另外，所述罩90在相对的内侧面设有与所述基体10的卡合爪部10a卡合的卡合承受部92，并且在顶内面突出设有限位肋93(图5B)。
因此，当将所述罩90与组装了所述电磁铁块40的基体10嵌合时，所述罩90的卡合承受部92与所述基体10的卡合爪部10a卡合、固定。然后，所述限位肋93与所述磁轭55的水平部56抵接，由此限制所述电磁铁块40的浮起(图5B)。进而，向所述基体10的下面注入密封材料(未图示)，使其固化而进行密封，由此完成组装作业。
在本实施方式中，通过注入所述密封材料，可在将基体10与罩90之间的间隙密封的同时，将所述第一、第二永磁体30、32及辅助磁轭31固定在所述基体10上。因此，根据本实施方式，作业工序数减少，可得到生产性高的电磁继电器。
接着，说明上述的实施方式的动作。
在所述电磁铁块40未被励磁的情况下，如图7及图8所示，由复位弹簧63的弹簧力沿顺时针方向对可动铁片60施力。因此，可动触点86a、86b、87a、87b分别从固定触点21a、22a、23a、24a离开。
然后，当对所述线圈51施加电压进行励磁时，可动铁片60被铁芯52的磁极部53吸引，所述可动铁片60对抗复位弹簧63的弹簧力，沿逆时针方向转动。因此，可动接触片80、81与所述可动铁片60一体地转动，可动触点86a、86b、87a、87b分别与固定触点21a、22a、23a、24a接触，之后，可动铁片60附着在铁芯52的磁极部53(图9)。
之后，当停止向所述线圈51施加电压时，可动铁片60因所述复位弹簧63的弹簧力而沿顺时针方向转动，可动铁片60从铁芯52的磁极部53离开，之后，可动触点86a、86b、87a、87b分别从固定触点21a、22a、23a、24a离开，复位到初始状态。
根据本实施方式，如图6及图7所示，即使在可动触点86a、87b从固定触点21a、24a离开时产生电弧110，第一永磁体30的磁力线经由辅助磁轭31作用于所述电弧110。因此，基于左手螺旋定则，所产生的所述电弧110通过洛伦兹力被引导、拉伸至所述基体10的电弧消除空间19，从而消失。
另外，根据本实施方式，可仅利用第一永磁体30向固定触点21a、24a的斜后方引导所述电弧110并将其消除。在此，所述固定触点21a、24a的斜后方是指，从固定触点21a、24a观察，与相对的可动触点86a、87b相反的方向、且与基体相反的方向。
进而，通过配置所述辅助磁轭31，可沿左右方向引导所述电弧110，可调整引导方向。在此，所述电弧110的左右方向是指，相对于固定触点21a、24a与可动触点86a、87b相对的方向垂直的方向、且相对于所述基体的上面平行的方向。
因此，根据本实施方式，所产生的电弧110不与罩90的内面或电磁铁块40接触而被向斜后方的适当方向拉伸。因此，可更高效地消除所述电弧110。
而且，根据本实施方式，可将位于固定触点21a、24a后方的死区有效地用作电弧消除空间19，故而具有可避免装置大型化的优点。
所述第一、第二永磁体30、32及辅助磁轭31的形状、大小、材质、配置等不限于前述，显然可根据需要进行变更。
实施例1
实施例1对如下情况的磁力线的方向及强弱进行了解析，即，组合了第一、第二永磁体30、32和辅助磁轭31的情况。
作为解析结果，用矢量线(图14)图示磁力线的方向，并且用浓淡(图15)图示磁力线的强弱。
实施例2
实施例2对如下情况的磁力线的方向及强弱进行了解析，即，除了未设置辅助磁轭31以外，其他部分与上述的实施例1同样地配置的情况。
作为解析结果，用矢量线(图16)图示磁力线的方向，并且用浓淡(图17)图示磁力线的强弱。
由图14、图15可确认，第一、第二永磁体30、32的磁力线如何并以何种程度作用于固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b之间。
另外，通过比较图14、图15和图16、图17，确认了当设置辅助磁轭31时，永磁体的磁力线的方向及磁力线的强度的分布发生变化。
如图18～图20所示，第二实施方式与上述的第一实施方式基本相同，不同点在于，在磁场产生单元35没有设置辅助磁轭。另外，另一不同点在于，使第一永磁体30的磁通密度大于第二永磁体32的磁通密度。
对同一部分标注同一标记而省略说明。
在本实施方式中，例如如图18、图19所示，使第一永磁体30的磁通密度大于第二永磁体32的磁通密度。因此，与在固定触点23a与可动触点87a之间产生的电弧112相比，对在固定触点24a与可动触点87b之间产生的电弧111作用更大的磁力。其结果，在可动接触片81转动而复位时，与通过第二永磁体32将在固定触点23a与可动触点87a之间产生的电弧112拉伸至规定长度的时间相比，通过第一永磁体30将在固定触点24a与可动触点87b之间产生的电弧拉伸至同一长度的时间较短。
关键是，将所述电弧111拉伸至规定长度的时间比所述电弧112短。
因此，若时间相同，则可将在固定触点24a与可动触点87b之间产生的电弧111拉伸得比在固定触点23a与可动触点87a之间产生的电弧112长。然后，当通过第一永磁体30将所述电弧111引导至电弧消除空间19并遮断时，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉伸之前将所述电弧112遮断。
此外，如果可将电弧111拉伸至足够的长度并在早期将其遮断，则能够减轻随着电弧111、112的发热产生的固定触点24a、23a与可动触点87b、87a之间的空间的绝缘劣化。由此，可防止电弧111、112的再产生。
根据本实施方式，可在同一时间内将电弧111拉伸得比电弧112长。因此，在电弧112被拉伸前，若可将所产生的电弧111拉伸至足够的长度并遮断，则电弧112同时被遮断，故而无需将电弧112拉长。其结果，无需为了消除电弧112而设置大的空间。另外，电弧112不与树脂成型件接触，不会产生因尘埃或有机气体的发生引起的绝缘劣化的问题。
因此，根据本实施方式，可得到即使流过大电流也不会产生因电弧引起的绝缘劣化的问题的小型电磁继电器。
如图21及图22所示，第三实施方式为如下的情况，即，对可动接触片80、81的厚度尺寸设置台阶，分别固定同一高度尺寸的可动触点86a、86b及可动触点87a、87b。因此，固定触点21a与可动触点86a的触点间距离大于固定触点22a与可动触点86b的触点间距离。同样地，固定触点24a与可动触点87b的触点间距离大于固定触点23a与可动触点87a的触点间距离。
因此，例如图22中表示的，在使动作状态的可动接触片81转动而复位时，在可动触点87a从固定触点23a离开前、即电弧112产生之前，可动触点87b从固定触点24a离开，产生电弧111。
即，在电弧112产生之前、或者电弧112产生时，电弧111处于已被第一永磁体30拉长的状态。然后，若利用电弧消除空间19将电弧111拉伸至足够的长度并遮断，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉长前将其遮断。
此外，如果将电弧111拉伸至足够的长度而遮断，则能够减轻随着电弧111、112的发热产生的固定触点24a、23a与可动触点87b、87a之间的空间的绝缘劣化。由此，可防止电弧111、112的再产生。
根据本实施方式，可仅通过在设置了台阶的可动接触片80、81分别设置可动触点86a、86b、87a、87b而对触点间距离进行调节。因此，可简单地调节电弧111和电弧112产生的时机。
即，若将触点间距离调节成适当的尺寸，则可在电弧112产生之前，通过第二永磁体32将电弧111拉伸至足够的长度。因此，当通过第一永磁体30将电弧111拉伸至足够的长度并将其引导至电弧消除空间19而遮断时，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉长前将其遮断。其结果，无需为了消除电弧112而设置大的空间。另外，电弧112不与树脂成型件接触，不会产生因尘埃或有机气体的发生引起的绝缘劣化的问题。
因此，根据本实施方式，仅通过对触点间距离进行调节这样简单的构成，可得到即使流过大电流也不会产生因电弧引起的绝缘劣化的问题的小型电磁继电器。
如图23及图24所示，第四实施方式为如下的情况，即，通过使固定触点21a的高度尺寸小于固定触点22a的高度尺寸，另外，使固定触点24a的高度尺寸小于固定触点23a的高度尺寸，而对触点间距离进行调节。
因此，固定触点21a与可动触点86a的触点间距离大于固定触点22a与可动触点86b的触点间距离。同样地，固定触点24a与可动触点87b的触点间距离大于固定触点23a与可动触点87a的触点间距离。
在本实施方式中，如图24所示，在使动作状态的可动接触片81转动而复位时，在可动触点87a从固定触点23a离开前、即电弧112产生之前，可动触点87b从固定触点24a离开，产生电弧111。因此，在电弧112产生前、或者电弧112产生时，电弧111处于已经通过第一永磁体30被拉长的状态。其结果，若利用电弧消除空间19将电弧111拉伸至足够的长度而遮断，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉长前将其遮断。
此外，如果将电弧111拉伸至足够的长度而遮断，则能够减轻随着电弧111、112的发热产生的固定触点24a、23a与可动触点87b、87a之间的空间的绝缘劣化。由此，可防止电弧111、112的再产生。
根据本实施方式，可仅通过减小固定触点21a、24a的高度尺寸，对触点间距离进行调节。因此，可简单地调节电弧111和电弧112产生的时机。
即，若将触点间距离调节成适当的值，则可在电弧112产生前、或者电弧112产生时，通过第二永磁体32将电弧111拉伸至足够的长度。因此，当将电弧111通过第一永磁体30拉伸至足够的长度，并引导至电弧消除空间19而遮断时，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉长前将其遮断。
此外，显然也可以通过使相邻的一对可动触点8 6a、8 6b、或者相邻的一对可动触点87a、87b的高度尺寸各自不同，对触点间距离进行调节。
如图25及图26所示，第五实施方式中，通过使可动接触片80倾斜而使固定触点21a与可动触点86a的触点间距离大于固定触点22a与可动触点86b的触点间距离。同样地，通过使可动接触片81倾斜而使固定触点24a与可动触点87b的触点间距离大于固定触点23a与可动触点87a的触点间距离。其中，固定触点21a与可动触点86a的触点间距离等于固定触点24a与可动触点87b的触点间距离。
在本实施方式中，如图26所示，在使动作状态的可动接触片81转动而复位时，在可动触点87a从固定触点23a离开前、即电弧112产生之前，可动触点87b从固定触点24a离开而产生电弧111。因此，在电弧112产生前、或者电弧112产生时，电弧111处于已通过第一永磁体30被拉长的状态。其结果，若利用电弧消除空间19将电弧111拉伸至足够的长度而遮断，由于可动触点87a和可动触点87b导通，故而电弧112也同时被遮断。由此，可在将电弧112拉长前将其遮断。
此外，如果将电弧111拉伸至足够的长度而遮断，则能够减轻随着电弧111、112的发热产生的固定触点24a、23a与可动触点87b、87a之间的空间的绝缘劣化。由此，可防止电弧111、112的再产生。
根据本实施方式，可仅通过对现有部件即可动接触片80、81施以扭转加工，使可动接触片80、81倾斜。因此，具有如下的优点，即，可减少新的制造设备的设置，可抑制生产成本的上升。
以如下的方式测定对上述实施方式的电磁继电器上作用了高载荷时的电弧产生状况。
实施例3
实施例3对不具备辅助磁轭且将触点间距离设为全部相同的第二实施方式(图18～图20)的电磁继电器进行测定。
将第一永磁体30产生的固定触点21a、24a与可动触点86a、87b接触时在所述触点附近的磁通密度设为46mT。另外，将第二永磁体32产生的固定触点22a、23a与可动触点86b、87a接触时在所述触点附近的磁通密度设为24mT。
然后，经由未图示的电阻将固定触点端子22和固定触点端子23连接，测定在固定触点端子21与固定触点端子24之间施加了1000V电压时的电弧的产生状况。此外，以在固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b分别接触的状态下流过15A的电流的方式，规定所述电阻的值。在图27的图表中表示测定结果。
在图27中，V1表示固定触点21a与可动触点86a之间的电压。V2表示固定触点22a与可动触点86b之间的电压。V3表示固定触点23a与可动触点87a之间的电压。V4表示固定触点24a与可动触点87b之间的电压。另外，t1表示在固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b分离时从电弧的产生到电弧开始伸长的时间。此外，t2表示从电弧开始伸长到电弧的遮断完成的时间。并且，t1+t2表示电弧持续时间。需要说明的是，V1、V2、V3、V4及t1、t2在后述的图28、图29中也同样地设置。
根据图27的图表，与后述的比较例1(图29)相比，使第一永磁体30的磁通密度高于第二永磁体32的磁通密度。因此，可确认在固定触点21a、24a与可动触点86a、87b分离时从电弧的产生到电弧开始伸长的时间t1短。
另外，可确认固定触点21a、22a、23a、24a和可动触点86a、86b、87a、87b各自的电弧持续时间t1+t2也变短。
进而，根据图27的图表，亦可确认时间t2期间的表示电弧的产生、伸长、遮断的电压波形的振动数以与比较例1的电压波形的振动数相比少的次数结束。
特别是，在树脂成型件的附近配置的固定触点22a、23a与可动触点86b、87a之间的触点间电压V2、V3的振动数减少。因此，可确认能够可靠地消除电弧，并且判断能够降低随着电弧的产生引起的尘埃、有机气体的产生，能够可靠地防止绝缘劣化。
实施例4
实施例4对不具备辅助磁轭且触点间距离不一样的第五实施方式(图25、图26)的电磁继电器进行测定。
将第一、第二永磁体30、32产生的固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b接触时在该触点附近的磁通密度设为24mT。然后，经由未图示的电阻将固定触点端子22和固定触点端子23连接，在固定触点端子21与固定触点端子24之间施加1000V的电压，测定电弧的产生状况。在图28的图表中表示测定结果。
根据图28的图表，与后述的比较例1(图29)相比，使固定触点21a、24a与可动触点86a、87b的触点间距离大于固定触点22a、23a与可动触点86b、87a的触点间距离。因此，可确认固定触点21a、22a、23a、24a和可动触点86a、86b、87a、87b各自的电弧持续时间t1+t2变短。
进而，根据图28的图表，亦可确认时间t2期间的表示电弧的产生、伸长、遮断的电压波形的振动数以少于比较例1的电压波形的振动数的次数结束。
特别是，在树脂成型件的附近配置的固定触点22a、23a与可动触点86b、87a之间的触点间电压V2、V3的振动数变少。因此，可确认能够可靠地消除电弧，并且判断能够降低随着电弧的产生引起的尘埃、有机气体的产生，能够可靠地防止绝缘劣化。
比较例1
比较例1对如下的条件下的电弧的产生状况进行测定，即，除了将第一、第二永磁体30、32产生的固定触点21a、22a、23a、24a与可动触点86a、86b、87a、87b接触时在该触点附近的磁通密度设为24mT以外，其他与上述的实施例3相同的条件。
根据图29的图表，可确认在可动触点86a、86b、87a、87b与相对的固定触点21a、22a、23a、24a之间分别产生的电弧的电弧持续时间t1+t2比实施例3、4中的电弧持续时间t1+t2长。其结果，判断通过适当地改变磁通密度或触点间隔，可缩短电弧持续时间。
另外，时间t2期间的表示电弧的产生、伸长、遮断的电压波形的振动数比实施例3、4的振动数多。特别是，在树脂成型件的附近配置的固定触点22a及固定触点23a的触点间电压V2、V3的振动数尤其比实施例3、4的振动数多。由该事实判断电弧在产生、伸长、遮断之间重复多次。
实施例5
经由未图示的电阻将第二实施方式的电磁继电器(图30)的固定触点端子22与固定触点端子23连接，在固定触点端子21与固定触点端子24之间施加1000V的电压，进行开关试验，对电弧的产生状况进行测定。
更具体地，用示波器测定触点间电压，得到对触点间电压的变化进行表示的波形。另外，用高速摄像头拍摄所产生的电弧，对拍摄到的电弧的图像进行图像处理，由此测定该电弧长度。然后，通过在所述触点间电压的波形绘制所述电弧长度，得到表示电弧持续时间、触点间电压及电弧长度的关系的图表(图31)。
由图31可确认重复如下的循环，即，图30中表示的可动接触片80从动作位置向复位位置的方向转动，在可动触点86a从固定触点21a离开时，产生电弧111A，将通过永磁体30被伸长的电弧111B遮断。而且，亦可确认在触点间电压与电弧长度之间存在相关关系。
若更详细地进行说明，在施加了高电压的情况下，在可动触点86a从固定触点21a离开的瞬间，在所述固定触点21a与所述可动触点86a之间产生电弧111A。在离开动作的初始阶段，随着触点间距离的增大，电弧111A也与其成比例地伸长，电弧111A达到与触点间距离(约3mm)基本同等的电弧长度。
之后，所述电弧111A被第一永磁体30的磁力拉伸，被拉伸为长于相对的固定触点21a与可动触点86a的触点间距离而成为电弧111B。然后，当电弧111B所存在的空间的绝缘阻抗比位于相对的固定触点21a与可动触点86a之间的空间的绝缘阻抗大时，在所述固定触点21a与所述可动触点86a之间产生新的电弧111A。与此同时，伸长的所述电弧111B被遮断。之后，所产生的新的电弧111A通过第一永磁体30的磁力与前述同样地被拉伸。之后，以同样的循环重复如下的现象，即，产生电弧111A，伸长的电弧111B被遮断。
通常，如果是第二实施方式那样的具有双断触点结构的电磁继电器(图19)，随着可动接触片80的转动，在可动触点86a(87b)与固定触点21a(24a)之间、以及可动触点86b(87a)与固定触点22a(23a)之间分别同时产生电弧111、112，并且电弧111、112同样地被拉伸。
但是，第二实施方式的电磁继电器中，电弧112容易接触在固定触点22a(23a)的附近配置的树脂成型件，容易产生尘埃或有机气体。而且，当电弧112与树脂成型件接触，由此产生尘埃或有机气体时，会引起内部空间的绝缘劣化，绝缘阻抗变小。因此，例如在可动触点86b(87a)与固定触点22a(23a)之间，电弧112越来越容易产生。其结果，即使在可动触点86a、86b完全复位后，电弧111、112也会重复产生、伸长、遮断，用于将电弧111、112完全遮断的时间变长。由此，会产生如下的不良循环，即，重复产生的电弧与树脂成型件接触，产生尘埃、有机气体，缩短触点寿命。
因此，本申请的发明人基于上述的认知，优选用第一永磁体30的磁力对在附近未配置树脂成型件的可动触点86a(87b)与固定触点21a(24a)之间产生的电弧进行引导，将其拉伸并在早期遮断。由此，即使在附近配置了树脂成型件的可动触点86b(87a)与固定触点22a(23a)之间产生电弧112，也可在电弧112伸长前，将电弧112与所述电弧111同时遮断。其结果，确认能够消除随着电弧112的产生引起的不良，至此完成本申请发明。
产业上的可利用性
本发明不限于直流用电磁继电器，也可适用于交流用电磁继电器。
另外，在上述实施方式中，说明了适用于四极的电磁继电器的情况，但不一定限于此，也可以适用于至少单极的电磁继电器。
而且，显然也可以适用于在一个可动接触片上设置了两个以上的可动触点的双极以上的电磁继电器。
另外，本发明不限于电磁继电器，也可以适用于开关器。

Claims (7)

1.一种电磁继电器，具有：
第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；
第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；
磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，所述电磁继电器的特征在于，
从在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、或所述第二可动触点与所述第二固定触点之间的至少任一方的触点之间产生电弧开始经过规定时间后，通过所述磁场产生单元，将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧拉伸得比在所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧长。
2.一种电磁继电器，具有：
第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；
第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；
磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，所述电磁继电器的特征在于，
以所述第一可动触点与所述第一固定触点之间的磁通密度大于所述第二可动触点与所述第二固定触点之间的磁通密度的方式规定所述磁场产生单元的磁通密度。
3.一种电磁继电器，具有：
第一可动触点及第二可动触点，其配置在可动接触片上；
第一固定触点及第二固定触点，其可接触、分离地分别与所述第一可动触点及所述第二可动触点相对地配置；
磁场产生单元，其配置为将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间、以及所述第二可动触点与所述第二固定触点之间产生的电弧向规定的方向引导，所述电磁继电器的特征在于，
使所述第一可动触点与所述第一固定触点分离时的触点间距离大于所述第二可动触点与所述第二固定触点分离时的触点间距离。
4.如权利要求3所述的电磁继电器，其特征在于，
以从所述可动接触片到所述第一固定触点的距离大于从所述可动接触片到所述第二固定触点的距离的方式规定所述可动接触片的形状。
5.如权利要求3所述的电磁继电器，其特征在于，
使所述第一固定触点的高度尺寸小于所述第二固定触点的高度尺寸。
6.如权利要求3所述的电磁继电器，其特征在于，
使所述第一可动触点的高度尺寸小于所述第二可动触点的高度尺寸。
7.如权利要求1～6中任一项所述的电磁继电器，其特征在于，
将在所述第一可动触点与所述第一固定触点之间产生的电弧向电弧消除空间引导并拉伸，所述电弧消除空间配置在从所述第一可动触点或所述第一固定触点观察时、与相对的所述第一固定触点或所述第一可动触点相反的方向上。
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