CN108695113A

CN108695113A - 电磁继电器

Info

Publication number: CN108695113A
Application number: CN201810249264.9A
Authority: CN
Inventors: 谷津信夫; 金子雅博; 北原美希; 高桥耕平; 李瀛; 越村克明; 梁楚锜
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: JP2018170241A; CN108695113B; US20180286616A1

Abstract

一种电磁继电器，具有：电磁部，具备电磁铁和被所述电磁铁吸引而移动的衔铁；和触点部，具备可动触点和固定触点，随着所述衔铁的移动使所述可动触点和所述固定触点电气接触或分离。所述触点部具有多孔金属部。

Description

电磁继电器

技术领域

本发明涉及电磁继电器。

背景技术

作为对电路的电气进行连接和切断的装置，熟知有电磁继电器。电磁继电器具有可动触点和固定触点，可动触点具有电磁铁、与电磁铁相对的衔铁(armature)及与衔铁相连并包括触点的电极，固定触点包括可与可动触点的触点进行接触的触点。在电磁继电器中，对线圈进行通电后，衔铁被电磁铁吸引而进行移动，由此，通过可动触点向固定触点移动，可使触点之间进行电气接触或分离。

就电磁继电器的性能而言，从通电开始至触点接触为止的动作时间的长短是一个重要指标，一般来说动作时间越短越好。为此，可通过使可动触点高速移动来缩短动作时间，然而，在以较大的能量对固定触点进行碰撞的情况下，触点进行接触时会导致产生冲击音、振动等。另外，所产生的振动会传递至基板等的外部，这也是产生较大振动音的主要原因。

近年来，汽车中使用了很多电磁继电器，但将电磁继电器安装至汽车时也有很严格的要求。其中之一就是静音化的要求。

专利文献1的电磁继电器通过由制振材料形成可动触点和固定触点可对触点接触时的冲击和振动进行抑制。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1](日本)特开2004－311293号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

在由与一般所使用的贵金属材料不同的制振材料来构成可动触点和固定触点的情况下，存在触点处可能发生氧化的可能性。一旦触点处存在氧化物等，则触点处的接触电阻就会变大，进而可能会出现无法导通等的故障。为此，希望电磁继电器中触点处的接触电阻变低。

本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种不仅可维持触点处的低接触电阻，而且还可实现触点接触时的静音化的高性能的电磁继电器。

[用于解决课题的手段]

根据本发明的一个方面，提供一种电磁继电器，具有：

电磁部，具有电磁铁和被所述电磁铁吸引而进行移动的衔铁；和

触点部，具有可动触点和固定触点，随着所述衔铁的移动使所述可动触点和所述固定触点电气接触或分离，

其中，所述触点部具有多孔金属部。

[发明效果]

根据所公开的技术，能提供一种不仅可维持触点处的低接触电阻，而且还可实现触点接触时的静音化的高性能的电磁继电器。

附图说明

[图1]卸下了箱体的第1实施方式的电磁继电器的概略正视图。

[图2]对触点部的触点处G的结构进行说明的局部放大图。

[图3]对第2实施方式的多孔金属部进行例示的局部放大说明图。

[图4]在第3实施方式的触点部所设置的孔部的局部放大说明图。

[图5]对第1实施方式的电磁继电器的变形例进行说明的局部分解斜视图。

[图6]对图5所示的变形例的制作步骤进行说明的图。

[符号说明]

1 电磁继电器

3 触点部

31 可动弹簧

31a 可动触点

32 固定弹簧

32a 固定触点

5、6、8 多孔金属部

7 孔

具体实施方式

以下对用于实施本发明的方式进行说明。需要说明的是，各图中对相同构成部件赋予了相同的符号，并对重复说明进行了省略。

[第1实施方式]

第1实施方式的电磁继电器1包括电磁部2和触点部3。

电磁部2具有线圈和铁芯被树脂覆盖了的电磁铁21，通过向线圈进行通电可产生磁力。电磁铁21通过停止向线圈进行通电可停止产生磁力。

电磁继电器1由具有电绝缘性的树脂形成，并具备具有支撑部11的基部10。电磁铁21设置在基部10上并由支撑部11所支撑。电磁铁21的线圈与线圈端子43、44连接。

电磁部2由铁等磁性材料形成，为板状，并具有可被电磁铁21吸引的衔铁22。衔铁22的一个端部固定在板弹簧23上。板弹簧23固定在基部10上。板弹簧23具有弹性，可对衔铁22朝离开电磁铁21的方向进行施力。

触点部3具备具有可动触点31a的可动弹簧31。可动弹簧31由具有导电性的铜类材料形成，为板状，并具有弹性。可动弹簧31的端部31b固定在基部10上。可动弹簧31与连接至外部电路的可动侧端子42相连。

触点部3具有固定弹簧32，其作为具有固定触点32a的固定板。固定弹簧由具有导电性的铜类材料形成，并为板状。固定弹簧32以与可动弹簧31相对的方式固定在基部10上。可动触点31a和固定触点32a相对配置。固定弹簧32与连接至外部电路的固定侧端子41相连。

触点部3具有卡片(card)33，其作为将衔铁22的动作传递至可动弹簧31的连接部。卡片33与衔铁22和可动弹簧31卡合，并与衔铁22的设置了板弹簧23的一个端部相反侧的端部相连。卡片33在箱体的内部被形成为可沿箭头Y2所示的方向和其反方向进行移动。卡片33可将衔铁22的动作传递至可动弹簧31。

在没有对电磁铁21的线圈进行通电的情况下，衔铁22藉由板弹簧23的施力与电磁铁21分离。此时，可动弹簧31处于与固定弹簧32分离了的状态，可动触点31a处于与固定触点32a分离且电气被切断了的状态。

在对电磁铁21的线圈进行了通电的情况下，电磁铁21的铁芯周围产生磁场，如箭头Y3所示，衔铁22可被电磁铁21吸引。通过衔铁22按压卡片33，卡片33沿箭头Y2所示的方向进行移动，据此，可动弹簧31被押压。被卡片33按压了的可动弹簧31如箭头Y1所示向固定弹簧32进行弯曲。据此，可动触点31a向固定触点32a进行移动以与固定触点32a接触。其结果为，可动触点31a和固定触点32a进行电气导通。

使电磁铁21的线圈的通电停止后，板弹簧23的弹力使衔铁22沿与电磁铁21分离的方向进行移动，衔铁22的另一个端部(即，与卡片33连接的端部)被提升，卡片33沿箭头Y2所示反向的反方向进行移动。其结果为，可动触点31a与固定触点32a分离，电气被切断。

可动触点31a和固定触点32a的材质(材料)为金、银、或者银和氧化锡、银和镍等的合金。

本实施方式的电磁继电器1的特征在于，触点部3具有多孔金属部5。以下对该点进行说明。

参照图2对多孔金属部5进行说明。图2是图1的触点处G的局部放大图。

多孔金属部5如图2所示具有可动侧多孔金属部51和固定侧多孔金属部52，可动侧多孔金属部51设置在可动触点31a和可动弹簧31之间，固定侧多孔金属部52设置在固定触点32a和固定弹簧32之间。多孔金属部51和多孔金属部52具有基本相同的结构和材质(材料)。需要说明的是，以下在不需特别区分的情况下将它们统称为多孔金属部5。

多孔金属部51使用电阻率较低的银或铜，并被形成为具有与可动触点31a大致相同的半径的圆形形状。另外，多孔金属部51通过溶接(焊接)被固着(固定)在可动触点31a和可动弹簧31上。需要说明的是，多孔金属部52也为同样的结构，所以对其详细说明进行了省略。

这里，本发明的多孔金属部是指，由金属构成空孔(cell(空洞))的棱和/或面，并且一般地具有很多“数μm”(几微米)至“数cm”(几厘米)的气孔直径的金属。

本实施方式的多孔金属部一般而言包括「贯通气孔型」和「独立气孔型」这两种类型，「贯通气孔型」是指，构成被认为是多孔金属(porous metal)的空孔结构的固体集中在空孔的棱部(空孔和空孔的边界面呈开放(open)状态)，而「独立气孔型」是指，空孔的边界也存在固体(空孔之间互相分离)。

多孔金属是多孔质且比表面积较大的结构，所以，作为一种具有高能量吸收性能、高热量交换容量、高绝热特性、高吸音特性等的功能材料，近年来受到了广泛的关注。

多孔金属针对较大范围的弹簧常数(spring constant)和表层部的较大数值的泊松比(Poisson's ratio)的各种大小和各种方向的微振动而言，具有可通过较薄的层沿纵横两个方向对位移进行吸收，以使其不产生共振现象的效果。由于在多孔金属部的截面上“疏－密－疏”这样的密度连续地进行变化，所以可对从“微振动”至“重振动”的较大范围的振动发挥制振效果。

多孔金属部5例如可通过PSH(powder space holder)-MIM(metal injectionmolding)法、发泡剂摩擦搅拌接合(friction stir welding(FSW))法、基于高压气体的铸模铸造法等进行制作。

PSH-MIM法是一种向藉由粘合剂和金属粉末的混合而获得的MIM原料中添加融点高于成形温度的气孔形成材作为第3构成材料，并通过加热混练对多孔质原料进行调合，接着在使其成形为预期形状后，经过脱脂和烧结来获得多孔金属的方法。

发泡剂摩擦搅拌接合法是一种将发泡剂(T_iH₂)夹在2个金属板之间，通过摩擦搅拌接合(FSW)使2个金属板接合时与发泡剂混合，然后对混合了的部分进行切出，并对其进行加热，由此获得多孔金属的方法。

基于高压气体的铸模铸造法是一种在高压气体环境下的坩埚内对金属进行高频加热，使气体溶解在溶解了的金属中，然后将其注入底部具有冷却了的铜板的铸模内，使其从下方朝上方沿一个方向进行凝固，进而获得多孔金属的方法。

需要说明的是，就独立气孔型而言，因其电阻率较小，故为优选。另外，作为多孔金属，也可使用先形成具有导电性的金属纤维再通过流通电流以仅使纤维的接触部分附近进行溶着的方式而获得的多孔金属、或采用以融点左右的温度对微小金属球体粉进行烧成的方式而获得的多孔金属。

在图示的例子中，尽管是多孔金属部5被设置在了可动弹簧31侧和固定弹簧32侧的构成，然而也可为被设置在任意一侧的构成。

就上述的电磁继电器1而言，由于直接进行接触的可动触点31a和固定触点32a具有一般触点所使用的材质和形状，所以可保持接触处的低接触电阻。另一方面，通过可动触点31a和可动弹簧31之间所设置的多孔金属部51及固定触点32a和固定弹簧32之间所设置的多孔金属部52，可对可动触点31a和固定触点32a以较大能量进行冲击时在触点处G所产生的冲击振动和/或冲击音进行吸收。尤其是因为可在触点处G对冲击振动进行吸收，所以冲击振动从固定侧端子41和/或可动侧端子42传递至外部基板等所引起的较大的振动音可被抑制，进而可实现静音化。

[第2实施方式]

接下来，参照图3对第2实施方式的电磁继电器进行说明。图3是对第2实施方式的多孔金属部进行例示的部分(局部)扩大说明图。本实施方式的电磁继电器除了多孔金属部6之外均与第1实施方式相同，所以省略了共同事项的说明。

本实施方式的电磁继电器的固定弹簧32由多孔金属部6构成。固定弹簧32并不是一种必须具有弹性的部件，所以固定弹簧32本身也可由多孔金属构成。

需要说明的是，固定触点32a与第1实施方式相同。此外，在本实施方式中，可动弹簧31和可动触点31a之间也可具有多孔金属部51。

固定触点32a具有可插入固定弹簧32的贯通孔32c的插入部32aa，如图所示，使插入部32aa插入贯通孔32c后，可通过填缝(calking)加工等被固定在固定弹簧32上。

在本实施方式中，通过使用具有常用的材质和形状的可动触点31a和固定触点32a，可维持触点处的低接触电阻，此外，通过使用由多孔金属所形成的固定弹簧32，还可实现触点接触时的静音化，进而可实现高性能的电磁继电器。

[第3实施方式]

接着，根据图4对第3实施方式的电磁继电器进行说明。图4是表示第3实施方式的触点部上所设置的孔的说明图。(A)是固定弹簧32的固定触点32a付近的扩大斜视图，(B)是(A)的侧视图。本实施方式的电磁继电器与第1实施方式具有同样的技术思想，所以省路了共同事项的说明。

本实施方式的电磁继电器在固定弹簧32的固定触点32a的附近位置处设置了多个(plural)孔7。需要说明的是，固定触点32a与第1实施方式相同。固定触点32a具有可插入固定弹簧32的贯通孔32c的插入部32aa，如图4(B)所示，将其插入贯通孔32c后通过填缝加工等可被固定在固定弹簧32上。固定触点32a也可通过溶接(焊接)固着(固定)在固定弹簧32上。

另外，尽管省路了图示，但也可在可动弹簧31的可动触点31a的附近位置处设置多个孔7。

此外，还可以是一种孔7和多孔金属部5组合的结构，例如是一种在可动弹簧31和固定弹簧32中的一个上设置孔7，而在另一个上设置多孔金属部5的结构。

孔7在图示的例子中是没有进行贯通(贯穿)的形状，然而也可对固定弹簧32或可动弹簧31进行贯穿，只要具有可对触点接触时的冲击振动和接触音进行吸收的形状即可。

在本实施方式中，通过使用具有常用的材质和形状的可动触点31a和固定触点32a，可维持触点处的低接触电阻，另外，通过采用固定弹簧32(可动弹簧31)上所形成的孔7，还可实现触点接触时的静音化，进而实现高性能的电磁继电器。

(变形例)

接下来，参照图5对第1实施方式的电磁继电器的变形例进行说明。图5是对电磁继电器的变形例进行说明的部分(局部)分解斜视图。图5中，为了便于说明，仅对固定弹簧32侧所配置的多孔金属部8进行了例示。

在图5所示的变形例的电磁继电器中，固定弹簧32和固定触点32a之间所具有的多孔金属部8被形成为具有贯通孔的扣眼(grommet)形状。

多孔金属部8具有：贯通孔80；筒状部81，具有可插入固定弹簧32的贯通孔32c的外径和可对触点32a的插入部32aa进行容纳的内径；及圆形形状的凸缘部82，形成在筒状部81的上缘部。

如图6(A)所示，贯通孔80内可插入触点32a的插入部32aa。插入部32aa被形成为具有可从多孔金属部8的下端面突出的长度。

如图6(B)所示，多孔金属部8通过使筒状部81插入贯通孔32c，并且通过对从固定弹簧32的背面所突出的插入部32aa的下端部进行填缝加工，可被安装在固定弹簧32上。此时，插入部32aa和固定弹簧32之间具有多孔金属部8，优选为插入部32aa和固定弹簧32不进行直接接触。

此外，如图6(B)所示，多孔金属部8具有：区域J1，位于固定弹簧32的上表面和触点32a之间；及区域J2，位于固定弹簧32的下表面和插入部32aa的填缝位置H之间。所以，只要将插入部32aa的填缝位置H的部分形成为可动弹簧的触点部，即可作为传递型(transfertype)的触点结构来使用。这里特别说明的是，图6(B)仅是示意图，并不一定是按照比例所绘制的图，所属技术领域的技术人员通过阅读本说明书和参照该图应可理解其技术含义。

需要说明的是，在上述变形例中，也可以是一种在可动弹簧31侧配置同样的多孔金属部8的结构。

以上对本发明的较佳实施方式进行了详述，但是本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离权利要求书记载的范围，也可对上述实施方式进行各种各样的变形和置换。另外，还可对第1～第4实施方式和变形例进行适当的组合并予以实施。

基于上述，提供一种电磁继电器，具有：电磁部，具有电磁铁和被所述电磁铁吸引而移动的衔铁；和触点部，具有可动触点和固定触点，随着所述衔铁的移动使所述可动触点和所述固定触点电气接触或分离。其中，所述触点部具有多孔金属部。

所述触点部具有：导通性(conductivity(传导性))的可动弹簧，具有所述可动触点；和导通性的固定弹簧，具有所述固定触点。其中，所述多孔金属部介于所述可动触点和所述可动弹簧之间及所述固定触点和所述固定弹簧之间这两个之间中的至少一个之间。

所述触点部具有：导通性的可动弹簧，具有所述可动触点；和导通性的固定弹簧，具有所述固定触点。其中，所述固定弹簧为所述多孔金属部。

还提供一种电磁继电器，具有：电磁部，具有电磁铁和被所述电磁铁吸引而移动的衔铁；和触点部，具有具备可动触点的导通性的可动弹簧和具备固定触点的导通性的固定弹簧。其中，在所述触点部中，所述可动弹簧的所述可动触点的附近位置及所述固定弹簧的所述固定触点的附近位置这两个附近位置中的至少一个附近位置处设置了多个孔。

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的内容进行限定的内容。

Claims

1.一种电磁继电器，具有：

电磁部，具有电磁铁和被所述电磁铁吸引而移动的衔铁；和

其中，所述触点部具有多孔金属部。

2.如权利要求1所述的电磁继电器，其中，

所述触点部具有

传导性的可动弹簧，具有所述可动触点；和

传导性的固定弹簧，具有所述固定触点，

其中，所述多孔金属部介于所述可动触点和所述可动弹簧之间及所述固定触点和所述固定弹簧之间这两个之间中的至少一个之间。

3.如权利要求1所述的电磁继电器，其中，

所述触点部具有

传导性的可动弹簧，具有所述可动触点；和

传导性的的固定弹簧，具有所述固定触点，

其中，所述固定弹簧为所述多孔金属部。

4.一种电磁继电器，具有：

电磁部，具有电磁铁和被所述电磁铁吸引而移动的衔铁；和

触点部，具有具备可动触点的传导性的可动弹簧和具备固定触点的传导性的固定弹簧，

其中，在所述触点部中，所述可动弹簧的所述可动触点的附近位置和所述固定弹簧的所述固定触点的附近位置这两个附近位置中的至少一个附近位置处设置了多个孔。