CN107533936A - 触点机构及使用该触点机构的电磁继电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触点机构，其零件数量、装配工时都少，并且容易实现装置的小型化，设计的自由度大。因此，本发明的触点机构由基座(10)、第一触点机构、第二触点机构构成，所述第一触点机构使可动触点(86a)可接触、分离地与固定触点(21a)相对，该固定触点(21a)设置在并列设置于所述基座(10)的一对固定触点端子(21、22)中的一个所述固定触点端子(21)上；所述第二触点机构使可动触点(86b)可接触、分离地与设置在另一个所述固定触点端子(22)上的第二固定触点(22a)相对。特别是，在所述第一触点机构与所述第二触点机构之间配置有具备永久磁铁(31)的磁场产生单元(30)，以在向所述第一触点机构及所述第二触点机构流动反向电流时，分别在所述第一触点机构的触点间和所述第二触点机构的触点间产生反向磁场。

Description

触点机构及使用该触点机构的电磁继电器

技术领域

本发明涉及触点机构，特别是将所产生的电弧向同一方向诱导的触点机构。

背景技术

目前，作为触点机构，具有如下的电磁继电器，其具备：通过电磁铁块的励磁、非励磁而摆动的衔铁、具有可动触点且安装于上述衔铁并随着该衔铁的摆动而摆动的可动触点部、具有使上述可动触点接触、分离的固定触点的固定触点部，其特征为，在上述电磁继电器形成有使在上述可动触点和上述固定触点接触、分离时产生的电弧伸长的电弧伸长空间，设有将在上述可动触点和上述固定触点接触、分离时产生的电弧导向上述电弧伸长空间的磁场产生单元(参照专利文献1)。

而且，在上述电磁继电器中，如其图7及图8所示，采用将在相对的固定触点22a与可动触点21a之间产生的电弧诱导向位于基座30上方的电弧伸长空间S并截断的构成。

专利文献1：(日本)特开2013－80692号公报

但是，如其图4所示，上述电磁继电器在每4对相对的固定触点22a及可动触点21a配置有一个永久磁铁50。因此，零件数量增多，装配工时也增多。

另外，由于需要确保用于设置4个上述永久磁铁50的空间，不容易实现装置的小型化，存在设计的自由度小的问题。

发明内容

本发明的触点机构是鉴于上述问题点而设立的，其目的在于提供一种零件数量、装配工时都少，且容易实现装置的小型化、设计的自由度大的触点机构。

为了解决上述课题，本发明的触点机构由基座、第一触点机构、第二触点机构构成，所述第一触点机构使第一可动触点可接触、分离地与第一固定触点相对，该第一固定触点设置在并列设置于所述基座的一对固定触点端子中的一个所述固定触点端子上；所述第二触点机构使第二可动触点可接触、分离地与设置在另一个所述固定触点端子上的第二固定触点相对，其中，在所述第一触点机构和所述第二触点机构之间配置有具备永久磁铁的磁场产生单元，以在向所述第一触点机构及所述第二触点机构流动反向电流时，分别在所述第一触点机构的触点间和所述第二触点机构的触点间产生反向磁场。

根据本发明，通过一个永久磁铁分别在第一触点机构的触点间和第二触点机构的触点间产生反向磁场。因此，可得到零件数量、装配工时都少的触点机构。

另外，能够节约用于配置永久磁铁的空间。因此，容易实现装置的小型化，可得到设计的自由度大的触点机构。

此外，第一触点机构和第二触点机构之间是指由第二平面和第三平面夹着的区域，所述第二平面相对于通过第一、第二固定触点及第一、第二可动触点的第一平面垂直且通过第一固定触点及第一可动触点；所述第三平面相对于所述第一水平面垂直且通过第二固定触点及第二可动触点。

作为本发明的一方面，也可以在所述基座配置所述磁场产生单元，以将在所述第一触点机构及所述第二触点机构产生的电弧向远离所述基座的方向诱导。

根据本方面，由于产生的电弧被诱导向远离基座的方向，故而所述电弧不与基座及固定触点端子的基部接触。因此，不产生尘埃或有机气体，能够防止接触不良，因此可得到触点寿命长的触点机构。

作为本发明的另一方面，所述磁场产生单元也可以具有与所述永久磁铁抵接的磁轭。

根据本方面，通过调整磁轭的形状或与永久磁铁的抵接位置，能够使磁力线的方向变成所期望的方向。因此，能够调整电弧的诱导方向，并且减少磁通的泄漏，可得到磁效率高的触点机构。

作为本发明的另一方面，所述磁轭也可以为具有隔着所述第一触点机构及所述第二触点机构而相对的一对臂部的门型形状。

根据本方面，由于在永久磁铁的两侧配置有磁轭的臂部，因此磁通的泄漏进一步减少，可得到磁效率良好的触点机构。

作为本发明的另一方面，所述磁轭也可以为包围所述第一触点机构及所述第二触点机构的框形状。

根据本方面，由永久磁铁产生的磁力线经由框形状的磁轭而形成磁路，可得到磁效率良好的触点机构。

为了解决上述课题，本发明的电磁继电器具有上述的触点机构。

根据本发明，利用一个永久磁铁即可在第一触点机构及第二触点机构的触点间产生反向磁场。因此，零件数量，装配工时都少，可得到生产率高的电磁继电器。

另外，能够节约用于配置永久磁铁的空间。因此，装置的小型化容易，具有可得到设计的自由度大的电磁继电器的效果。

附图说明

图1是表示组装有本发明的触点机构的第一实施方式的电磁继电器的立体图；

图2是图1所示的电磁继电器的分解立体图；

图3是从图1所示的电磁继电器的不同角度看到的分解立体图；

图4是图2所示的基座的放大立体图；

图5是图1所示的电磁继电器的纵剖面图；

图6是图1所示的电磁继电器的不同位置的纵剖面图；

图7是图1所示的电磁继电器的横剖面图；

图8是表示图1所示的电磁继电器的触点机构的概略图；

图9是表示本发明的触点机构的第二实施方式的概略图；

图10是表示本发明的触点机构的第三实施方式的概略图；

图11是表示本发明的触点机构的第四实施方式的概略图；

图12是表示本发明的触点机构的第五实施方式的概略图；

图13是表示本发明的触点机构的实施例1的概略图；

图14是图13所示的触点机构的磁力线的分布图；

图15是表示本发明的触点机构的实施例2的概略图；

图16是图15所示的触点机构的磁力线的分布图。

标记说明

10：基座

11：凹部

12：分隔壁

13：台阶部

14：压入孔

15a、15b、15c、15d：端子孔

16：端子孔

17：导向凹部

18：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：磁场产生单元

31：永久磁铁

32：磁轭

40：电磁铁块

41：线轴

42、43：凸缘部

44：主体部

45：贯通孔

46：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：垫片

71：凹部

72：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：衬里材料

85：衬里材料

86a、86b：可动触点

87a、87b：可动触点

90：罩

91：排气孔

92：限位肋

100：电弧

具体实施方式

按照图1～图12对本发明的触点机构的实施方式进行说明。

如图2及图3所示，第一实施方式的触点机构在应用于电磁继电器的情况下(图1～图8)，大致由基座10、固定触点端子21～24、磁场产生单元30、电磁铁块40、可动铁片60、可动接触片80、81、罩90构成。此外，为便于说明，在图1中对罩90未作图示。

此外，在以下的说明中，在对附图所示的构成进行说明时，使用“上”、“下”、“左”、“右”等表示方向的术语及包含这些术语的其他术语，但使用那些术语的目的是为了通过附图来容易理解实施方式。因此，这些术语不限于表示本发明实施方式实际使用时的方向的术语，不应由这些术语来限定性地解释本发明要求保护的技术范围。

如图4所示，上述基座10在设置于其上表面中央的凹部11的左右两侧突出设置有一对截面大致L形的分隔壁12、12。另外，上述基座10在隔着上述凹部11而前后相对的缘部中的一个缘部设有台阶部13，在另一个缘部设有压入孔14。上述台阶部13用于支承后述的电磁铁块40的线轴41。而且，上述压入孔14用于使上述电磁铁块40的磁轭55的下端部57压入a。进而，上述基座10在同一直线上沿着在其上表面相对的缘部中的一个缘部设有端子孔15a、15b、15c、15d，沿着另一个缘部设有端子孔16、16。另外，在上述端子孔15b、15c之间配置有导向凹部17。在与上述导向凹部17相对的外侧缘部突出设置有定位突起17a。而且，在上述定位突起17a的两侧设有定位凹部17b、17b。进而，上述基座10在上述端子孔15a、15d的外侧缘部附近突出设置有定位肋17c、17c。接着，上述基座10在上述分隔壁12、12与上述端子孔15a、15d之间分别形成有电弧消除空间18、18。

根据本实施方式，通过有效利用上述基座10的闲置空间作为电弧消除空间18，具有能够避免电磁继电器的大型化的优点。

如图2及图3所示，固定触点端子21～24在其上端部固定有固定触点21a～24a。另外，上述固定触点端子21～24在其下端部具有端子部21b～24b。而且，通过将上述端子部21b～24b分别插入到上述基座10的端子孔15a～15d，上述固定触点21a～24a在同一直线上整齐排列。这样，配置有4个固定触点21a～24a是为了在开闭直流电源电路的情况下，通过使各自的固定触点21a～24a所负载的负荷电压下降来抑制电弧的产生。

此外，线圈端子25在其上端部具有弯曲的连接部25a，在其下端部具有端子部25b。而且，通过将上述端子部25b压入上述基座10的端子孔16，上述线圈端子25、25在同一直线上整齐排列。

如图2、3及图7、8所示，磁场产生单元30由长方体形状的永久磁铁31和截面大致门型的磁轭32构成。而且，上述磁轭32以上述磁轭32的接合有上述永久磁铁31的面与上述固定触点21a、22a、23a、24a相对的方式沿着上述基座10的缘部而组装。

即，如图7所示，上述永久磁铁31、31分别与设置于上述基座10的定位凹部17b、17b(图4)卡合并定位。

更具体地，在由垂直于第一平面(在图7中平行于纸面的面)的第二平面、第三平面包围的区域内配置有永久磁铁31。

在此，第一平面是指通过可动触点86a(87a)、86b(87b)及固定触点21a(23a)、22a(24a)的平面(在图7中，平行于纸面的面)。另外，第二平面是指通过可动触点86a(87a)和固定触点21a(23a)的平面。而且，第三平面是指通过可动触点86b(87b)和固定触点22a(24a)的平面。此外，永久磁铁31最好配置在第一平面上中的第二平面和第三平面的中心。

进而，在上述固定触点21a、22a、23a、24a和可动触点86a、86b、87a、87b分别接触、分离的方向上配置有上述永久磁铁31。即，在从固定触点21a、22a、23a、24a看时，在可动触点86a、86b、87a、87b侧的方向上配置有上述永久磁铁31。

另一方面，上述磁轭32、32通过使其臂部33、33分别与上述基座10的定位突起17a及定位肋17c抵接而定位。而且，上述永久磁铁31的磁极面与截面大致门型的上述磁轭32的臂部33、33延伸的方向的面接合。

而且，可动触点86a和可动触点86b由可动接触片80电连接。因此，向相邻的固定触点21a和可动触点86a之间流动的电流方向和向固定触点22a和可动触点86b之间流动的电流方向为相反方向。

同样，可动触点87a和可动触点87b由可动接触片81电连接。因此，向相邻的固定触点23a和可动触点87a之间流动的电流方向和向固定触点24a和可动触点87b之间流动的电流方向为反向。

永久磁铁31在向固定触点21a和可动触点86a之间及固定触点22a和可动触点86b之间反向地流动电流的情况下，以将所产生的电弧向远离基座10的方向诱导的方式规定磁极的方向。

具体地说，如图8所示，以在固定触点21a(23a)和可动触点86a(87a)之间及在固定触点22a(24a)和可动触点86b(87b)之间产生反向磁场的方式配置。换句话说，以在固定触点21a(23a)和可动触点86a(87a)之间及在固定触点22a(24a)和可动触点86b(87b)之间产生反向磁力线的方式配置。

另外，上述磁轭32通过调整其形状及位置，使由永久磁铁31产生的磁力线的方向变成所期望的方向。因此，上述磁轭32通过调整电弧的诱导方向，能够减少上述永久磁铁31的磁通的泄漏，提高磁效率。

例如，如图6所示，永久磁铁31和磁轭32以将在固定触点24a和可动触点87b之间产生的电弧100向远离基座10的方向诱导的方式配置。进而，从上述固定触点24a观察，上述永久磁铁31和上述磁轭32以能够向可动触点87b的相反方向诱导的方式配置。

此外，本实施方式的电磁继电器虽然为4极，但能够由两个永久磁铁31、31将在固定触点21a、22a、23a、24a和可动触点86a、86b、87a、87b之间分别产生的电弧向所期望的方向诱导。因此，零件数量、生产工时比现有例少，具有可得到生产率高的触点机构的优点。

在本实施方式中，例如，如图7所示，对在从固定触点21a、24a看时，电弧被向可动触点86a、87b的相反方向的斜上方诱导的构成进行了说明。但不限于此，也可以将固定触点21a和可动触点86a的位置、或者固定触点24a和可动触点87b的位置互换。即使在这样的情况下，也能够将分别向固定触点21a、24a和可动触点86a、87b之间流动的电流的方向设为反向，并且能够适当选择永久磁铁31的磁极方向。由此，从可动触点86a、可动触点86b看，能够将电弧向固定触点21a、22a的相反方向的斜上方诱导。

在本实施方式中，组合永久磁铁31和磁轭32而构成磁场产生单元30。由此，能够将在固定触点21a、24a和可动触点86a、87b之间产生的电弧分别向电弧消除空间18、18诱导，并且能够有效地消除电弧。

上述的磁轭32不限于上述的截面大致门型的板状磁性材料，例如也可以为截面大致L形的板状磁性材料，根据该变形例，通过将由永久磁铁31产生的磁力线的方向变成不同的方向，能够使电弧的诱导方向变成所期望的方向。

如图2及图3所示，电磁铁块40由线轴41、线圈51、铁芯52、磁轭55形成。

上述线轴41在两端具有凸缘部42、43的主体部44设有截面方形的贯通孔45。另外，上述线轴41通过将中继夹50分别卡合在设于另一个凸缘部43的两侧缘部的卡合孔46而防止脱落(图6)。

上述线圈51卷绕于上述主体部44，通过将其引出线捆扎在从上述中继夹50延伸的捆扎部50a(图2)并焊接。

上述铁芯52将多块平面大致T形的板状磁性材料层叠而成。而且，通过将上述铁芯52插通上述线轴41的贯通孔45，将突出的上述铁芯52的一端部设为磁极部53，将突出的另一端部54铆接固定在后述的截面大致L形的磁轭55的垂直部57。

上述磁轭55由弯曲为截面大致L字状的磁性板构成，在其水平部56的中央翘起有卡止突起56a。而且，上述水平部56在其前端的两侧缘部切制有支承突起56b。另外，上述磁轭55将其垂直部57的下端部57a设为可压入到上述基座10的压入孔14内的形状。

如图2及图3所示，可动铁片60由板状磁性材料构成，在其上边缘部突出设置有卡止突起61。另外，上述可动铁片60在其两侧缘部设有切口部62、62。

而且，上述可动铁片60通过使上述切口部62与上述磁轭55的支承突起56b卡合，且使上述卡止突起61经由复位弹簧63而与上述磁轭55的卡止突起56a连结，可转动地被支承。

可动接触片80、81为正面大致T形状，在其宽幅部82、83的两端经由导电性的衬里材料84、85而固定有可动触点86a、86b、87a、87b。上述衬里材料84、85通过使上述宽幅部82、83的截面面积实质上增大来减小电阻而抑制发热。另外，如上所述，在从固定触点21a、24a看时，所产生的电弧被向可动触点86a、可动触点87b的相反方向的斜上方诱导。因此，电弧难以与可动接触片80、81自身接触，能够降低由电弧引起的可动接触片80、81的劣化。

上述可动接触片80、81通过插嵌成型将其上端部与可动台74一体化。而且，上述可动台74经由铆钉64与垫片70及上述可动铁片60一体化。如图5所示，上述垫片70通过使上述可动铁片60与设置在其内向面的凹部71嵌合来提高绝缘特性。另外，上述垫片70在其外向面的下边缘部，向侧方突出设置有将上述可动接触片80、81分隔开的绝缘用肋72(图3)。

而且，将安装有可动接触片80、81的电磁铁块40收纳于上述基座10，且将上述线轴41的凸缘部42载置于上述基座10的台阶部13(图5)。另外，将磁轭55的下端部57a压入上述基座10的压入孔14并定位。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6)。另外，可动触点86a、86b、87a、87b分别可接触、分离地与固定触点21a、22a、23a、24a相对。

如图2及图3所示，罩90具有可与组装有上述电磁铁块40的基座10嵌合的箱形状。而且，上述罩90在顶面设有一对排气孔91、91。另外，上述罩90从顶面向内方突出设置有限位肋92(图6)。

因此，当在组装有上述电磁铁块40的基座10上嵌合固定有上述罩90时，上述限位肋92与上述磁轭55的水平部56抵接，限制上述电磁铁块40的浮起。进而，通过向上述基座10的下面注入密封材料(未图示)并使其固化、密封，完成装配作业。

接着，对上述实施方式的动作进行说明。

在上述电磁铁块40未被励磁的情况下，如图5及图6所示，通过复位弹簧63的弹力对可动铁片60顺时针方向施力。因此，可动触点86a、86b、87a、87b分别离开固定触点21a、22a、23a、24a。

然后，当对上述线圈51施加电压而励磁时，可动铁片60被铁芯52的磁极部53吸引，上述可动铁片60对抗复位弹簧63的弹力而逆时针方向转动。因此，可动接触片80、81与上述可动铁片60一体转动。其结果是，在可动触点86a、86b、87a、87b分别与固定触点21a、22a、23a、24a接触之后，可动铁片60吸附于铁芯52的磁极部53。

接着，当停止向上述线圈51施加电压时，可动铁片60通过上述复位弹簧63的弹力而顺时针方向转动。因此，在可动铁片60离开了铁芯52的磁极部53之后，可动触点86a、86b、87a、87b离开固定触点21a、22a、23a、24a，恢复到原来的状态。

如图5及图6所示，根据本实施方式，即使在可动触点86a、86b、87a、87b分别离开了固定触点21a、22a、23a、24a时产生电弧100，也会使磁力线经由磁轭32从永久磁铁31作用于上述电弧100。因此，基于弗莱明左手定则，产生的上述电弧100通过洛伦兹力被向远离上述基座10的方向诱导。其结果是，例如如图6所示，在固定触点24a和可动触点87b之间产生的上述电弧100向电弧消除空间18的方向拉伸而消失。此时，由于有效利用位于固定触点21a、24a后方的闲置空间作为电弧消除空间18，因此具有能够避免装置的大型化的优点。

上述永久磁铁31及上述磁轭32的形状、大小、材质、配置等不限于上述，显然可根据需要而变更。

如图9所示，第二实施方式是使形成磁场产生单元30的磁轭32的两侧的臂部33延伸到覆盖固定触点21a、22a侧方的位置的情况。进而，在上述磁轭32的永久磁铁31的配置部位，经由调整上述永久磁铁31的位置的辅助磁轭34而配置有上述永久磁铁31的磁极面。

此外，上述辅助磁轭34包含在磁轭32中。而且，如果与磁轭32进行磁耦合，则辅助磁轭34和磁轭32既可以形成为一体，也可以分体。

根据本实施方式，能够在固定触点21a与可动触点86a之间及在固定触点22a与可动触点86b之间产生大致平行的磁力线。因此，具有容易控制诱导电弧的方向的优点。

如图10所示，第三实施方式是在框形状的磁轭32的内侧面组装永久磁铁31而形成磁场产生单元30的情况。

根据本实施方式，磁通的泄漏变少，可得到磁效率良好的磁场产生单元。

如图11所示，第四实施方式是在棒状磁轭32上大致T形状地组装永久磁铁31而形成磁场产生单元30的情况。

根据本实施方式，由于构成部件即棒状磁轭32的形状较简单，故而具有可得到材料的有效利用率良好的磁场产生单元30的优点。

如图12所示，第五实施方式是在框形状的磁轭32上架设永久磁铁31及辅助磁轭34而形成磁场产生单元30的情况。

根据本实施方式，磁通的泄漏进一步减少，可得到磁效率良好的磁场产生单元。

实施例1

对具有第一实施方式的触点机构(图13)的磁力线的分布进行了分析。图14表示分析结果。

由图14可确认，从永久磁铁31出来的磁力线反向地横穿固定触点21a和可动触点86a之间及固定触点22a和可动触点86b之间。

即，根据本触点机构，在向固定触点21a和可动触点86a之间及固定触点22a和可动触点86b之间反向地流动电流的情况下，能够由一个永久磁铁31将产生的电弧向同一方向诱导。因此，判明零件数量、装配工时都少，可得到生产率高的触点机构。

实施例2

对具有第三实施方式的触点机构(图15)的磁力线的分布进行了分析。图16表示分析结果。

由图16可知，从永久磁铁31出来的磁力线反向地横穿固定触点21a和可动触点86a之间及固定触点22a和可动触点86b之间。由此，可确认从永久磁铁31出来的磁力线经由框形状的磁轭32而形成磁路。

即，根据本触点机构，在向固定触点21a和可动触点86a之间及固定触点22a和可动触点86b之间反向地流动电流的情况下，能够由一个永久磁铁31将所产生的电弧向同一方向诱导，并且能够减少磁通的泄漏。因此，判明可得到零件数量少、磁效率良好的触点机构。

此外，上述永久磁铁31不限于配置在可动触点侧的情况，显然也可以配置在固定触点侧。

产业上的可利用性

本发明的触点机构不限于上述的具有所谓双断触点构造的触点机构，显然也可以应用于具有双触点构造的触点机构。

另外，不限于上述的电磁继电器，显然也可以应用于其他电磁继电器、开闭器。

Claims (6)

1.一种触点机构，其由基座、第一触点机构、第二触点机构构成，

所述第一触点机构使第一可动触点可接触、分离地与第一固定触点相对，该第一固定触点设置在并列设置于所述基座的一对固定触点端子中的一个所述固定触点端子上；

所述第二触点机构使第二可动触点可接触、分离地与设置在另一个所述固定触点端子上的第二固定触点相对，其特征在于，

在所述第一触点机构和所述第二触点机构之间配置有具备永久磁铁的磁场产生单元，以在向所述第一触点机构及所述第二触点机构流动反向电流时，分别在所述第一触点机构的触点间和所述第二触点机构的触点间产生反向磁场。

2.如权利要求1所述的触点机构，其特征在于，

在所述基座配置有所述磁场产生单元，以将在所述第一触点机构及所述第二触点机构产生的电弧向远离所述基座的方向诱导。

3.如权利要求1或2所述的触点机构，其特征在于，

所述磁场产生单元具有与所述永久磁铁抵接的磁轭。

4.如权利要求3所述的触点机构，其特征在于，

所述磁轭为具有隔着所述第一触点机构及所述第二触点机构而相对的一对臂部的门型形状。

5.如权利要求3或4所述的触点机构，其特征在于，

所述磁轭为包围所述第一触点机构及所述第二触点机构的框形状。

6.一种电磁继电器，其具有权利要求1～5中的任一项所述的触点机构。