CN112154527A - 触点装置和电磁继电器 - Google Patents

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CN112154527A CN201980032906.2A CN201980032906A CN112154527A CN 112154527 A CN112154527 A CN 112154527A CN 201980032906 A CN201980032906 A CN 201980032906A CN 112154527 A CN112154527 A CN 112154527A
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生岛君弥
西田知司
冈田全史
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Abstract

本发明所要克服的问题是提高触点装置和包括该触点装置的电磁继电器的灭弧性能。第一端部(42)包括第一触点(F10)。第二端部(32)包括第二触点(M10)。第一端部(42)和第二端部(32)中的至少第一端部(42)被弯曲成从第一端部(42)的一个方向(S1)上的前端(420)折回。第一触点(F10)位于第一端部(42)的折回的部位中且面向第二触点(M10)。

Description

触点装置和电磁继电器
技术领域
本发明通常涉及触点装置和电磁继电器,并且更特别地涉及包括移动触点和固定触点的触点装置、以及包括这样的触点装置的电磁继电器。
背景技术
专利文献1公开了一种电磁继电器,包括:基座;电磁块;衔铁;插片;包括移动触点且附接至基座的移动触点部;以及包括固定触点且附接至基座的固定触点部。衔铁随着电磁块的励磁或非励磁而往复运动。插片随着衔铁的往复运动而滑动。移动触点随着插片的滑动而移动。随着移动触点的移动,移动触点与固定触点接触和分离。
在专利文献1的电磁继电器中,在移动触点与固定触点分离时,可能产生电弧。因而,有时需要提高这样的电磁继电器(触点装置)的灭弧性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-059353
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种触点装置和电磁继电器,这两者都被配置为提高灭弧性能。
根据本发明的一方面的一种触点装置包括第一导电部和第二导电部。所述第一导电部包括第一端部和第一延伸部。所述第一端部包括第一触点。所述第一延伸部被设置成在一个方向上延伸,并且在所述第一延伸部的所述一个方向上的前端连接至所述第一端部。所述第二导电部包括第二端部和第二延伸部。所述第二端部包括第二触点。所述第二延伸部被设置成在所述一个方向上延伸,并且在所述第二延伸部的所述一个方向的前端连接至所述第二端部。从由所述第一触点和所述第二触点构成的组中选择的一个触点是移动触点。从由所述第一触点和所述第二触点构成的组中选择的另一触点是固定触点。所述移动触点在所述移动触点与所述固定触点接触的闭合位置和所述移动触点与所述固定触点分离的断开位置之间移动。所述第一端部和所述第二端部中的至少所述第一端部被弯曲成从所述第一端部的所述一个方向上的前端折回。所述第一触点位于所述第一端部的折回的部位中并且面向所述第二触点。
根据本发明的另一方面的一种电磁继电器,包括:上述的触点装置;以及驱动单元。所述驱动单元包括线圈和衔铁。所述衔铁根据所述线圈的通电状态的变化而移位,以驱动作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部,并由此使所述移动触点在所述闭合位置和所述断开位置之间移动。
附图说明
图1是根据第一实施例的电磁继电器的立体图;
图2是该电磁继电器的侧视图;
图3是该电磁继电器的正视图;
图4是该电磁继电器的平面图;
图5是该电磁继电器的底视图;
图6是示出盖被移除的该电磁继电器的立体图;
图7是示出盖被移除的该电磁继电器的侧视图;
图8是示出盖被移除的该电磁继电器的正视图;
图9是示出盖被移除的该电磁继电器的平面图;
图10是沿着图2所示的平面X1-X1所截取的截面图,并且示出没有电流流经线圈以保持移动触点和固定触点彼此分离的状态;
图11是沿着图2所示的平面X1-X1所截取的该电磁继电器的截面图,并且示出电流流经线圈以使移动触点和固定触点彼此接触的状态;
图12是包括该电磁继电器的电路的电路图;
图13是示出该电磁继电器的主要部分的立体图;
图14是示出该电磁继电器的主要部分的截面图,以示意性示出如何产生电弧;
图15是示出该电磁继电器的盖和两个永磁体的立体图;
图16示出沿着图2所示的平面X2-X2所截取的截面的主要部分
图17示出沿着图2所示的平面X3-X3所截取的截面的主要部分;
图18是根据比较例的电磁继电器的立体图;
图19是该电磁继电器的平面图;
图20是示出盖被移除的该电磁继电器的立体图;
图21是沿着图19所示的平面X4-X4所截取的该电磁继电器的截面图;
图22A是该电磁继电器的第一固定导电部和移动导电部的放大截面图;
图22B是由图22A中的单点划线表示的部分的放大图;
图23A示出在根据第一实施例的电磁继电器中电弧如何移动;
图23B示出在该电磁继电器中电弧如何移动;
图24是示出根据第二实施例的电磁继电器的移动导电部和支撑构件的分解立体图;
图25是示出该电磁继电器的移动导电部和支撑构件的组装状态的立体图;
图26是示出根据第三实施例的电磁继电器的主要部分的截面图;
图27是示出根据第四实施例的电磁继电器的主要部分的截面图;
图28是示出根据第五实施例的电磁继电器的主要部分的截面图,以示意性示出如何生成电弧;
图29是该电磁继电器的侧截面图,其示出没有电流流经该电磁继电器的线圈以保持移动触点和固定触点彼此分离的状态;
图30是该电磁继电器的侧截面图,其示出电流流经该电磁继电器的线圈以使移动触点和固定触点彼此接触的状态;
图31是示出该电磁继电器的主要部分的立体图;
图32是示出该电磁继电器的盖、第一磁轭和两个永磁体的分解立体图;
图33是该电磁继电器的示意顶截面图;
图34A示出在该电磁继电器中电弧如何移动;
图34B示出在该电磁继电器中电弧如何移动;
图35是示出该电磁继电器的主要部分的立体图,以示意性示出如何生成电弧;
图36A是该电磁继电器的固定导电部的正视图;
图36B是该电磁继电器的固定导电部的侧视图;
图37是根据比较例的电磁继电器的示意顶截面图;
图38是根据第五实施例的第一变形例的电磁继电器的固定导电部的正视图;
图39是根据第五实施例的第二变形例的电磁继电器的示意顶截面图;
图40是根据第五实施例的第三变形例的电磁继电器的示意顶截面图;
图41是根据第五实施例的第四变形例的电磁继电器的部分分解立体图;以及
图42是示出该电磁继电器的主要部分的截面立体图。
具体实施方式
接着,将参考附图来说明根据一些实施例的触点装置和电磁继电器。注意,以下要说明的实施例仅仅是本发明的各种实施例的典型实施例,并且不应被解释为限制性的。相反,在没有背离本发明的范围的情况下,可以根据设计选择或任何其它因素来以各种方式容易地修改这些典型实施例。在以下对实施例的说明中提及的附图全部是示意表示。也就是说,在附图上示出的各个构成元件的尺寸(包括厚度)的比并不始终反映这些构成元件的实际尺寸比。
(第一实施例)
(电磁继电器的结构)
图1-图5示出根据典型实施例的电磁继电器1的外观。图6-图9示出盖702被移除的电磁继电器1的外观。图10是沿着图2所示的平面X1-X1所截取的截面图。
如图10所示,根据本实施例的电磁继电器1包括触点装置2和驱动单元5。触点装置2包括移动导电部3(第二导电部)和固定导电部4(第一导电部)。移动导电部3包括延伸部31(第二延伸部)和端部32(第二端部)。端部32包括移动触点M10(第二触点)。固定导电部4包括延伸部41(第一延伸部)和端部42(第一端部)。端部42包括固定触点F10(第一触点)。驱动单元5包括线圈51和衔铁52。触点装置2还包括两个永磁体6(参见图15)和壳体7。
电磁继电器1是所谓的“铰接式继电器”。电磁继电器1例如可用在涌流限制器电路中,该涌流限制器电路用于限制流经太阳能电池板的电源电路、蓄电池用电源电路和DC(直流)馈电型服务器的电源电路的涌流的量。电磁继电器1是用于控制从DC电源V1向负载R1的DC电流的供给的装置(参见图12)。DC电源V1经由触点装置2向负载R1供给电流。在电磁继电器1中,驱动单元5驱动移动导电部3,并由此使移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置(即,图11所示的位置)和移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置(即,图10所示的位置)之间移动。这允许控制从DC电源V1向负载R1的DC电流的供给。图12示出电磁继电器1应用于涌流限制器电路的电路的示例。
驱动单元5还包括插片53、铁芯54和线圈架55。线圈51是缠绕线圈架55的导线。铁芯54布置在线圈架55的内侧。衔铁52根据线圈51的通电状态的变化而移位,以驱动移动导电部3并由此使移动触点M10在断开位置和闭合位置之间移动。在线圈51不通电的状态下,衔铁52与铁芯54分离,并且移动触点M10位于移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置。在线圈51通电时,由线圈51产生的磁场使得衔铁52的第一板部521朝向铁芯54被吸引,以使第一板部521移位并由此改变衔铁52的取向。在衔铁52的取向改变时,插片53被移位,由此使插片53驱动移动导电部3。这使得移动触点M10从断开位置移动到闭合位置并且与固定触点F10接触。
移动导电部3的延伸部31是以矩形板状形成的。延伸部31具有在一个方向S1上的长度。换句话说,延伸部31被设置成在一个方向S1上延伸。更具体地,延伸部31的纵轴与一个方向S1对准。如本文所使用的,“一个方向S1”与延伸部31从壳体7的(后面要说明的)基座701延伸的方向一致。固定导电部4的延伸部41是以矩形板状形成的。延伸部41具有在一个方向S1上的长度。换言之,延伸部41被设置成在一个方向S1上延伸。更具体地,延伸部41的纵轴与一个方向S1对准。
在以下的说明中,如下定义第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3(参见图13)。第一方向D1与一个方向S1对准。第二方向D2垂直于第一方向D1,并且与移动触点M10和固定触点F10面向彼此的方向对准。第三方向D3垂直于第一方向D1和第二方向D2这两者。
如图10和图13所示,移动导电部3的端部32包括具有移动触点M10的触点构件M1以及基部321。基部321是以板状形成的。延伸部31在一个方向S1上的前端连接至基部321。基部321是与延伸部31一体地形成的。更具体地,基部321和延伸部31形成单个构件的一体部分。基部321和延伸部31具有弹性。基部321具有附接孔322。
触点构件M1是以铆钉形状形成的。也就是说,移动触点M10是铆钉触点。触点构件M1(铆钉)的面向固定触点F10的头部是移动触点M10。触点构件M1中的形成移动触点M10的部位例如可以由银合金(诸如AgNi或AgSnO2等)制成。触点构件M1的本体部M20穿过附接孔322。触点构件M1固定到基部321。更具体地,在触点构件M1的本体部M20穿过附接孔322的状态下,触点构件M1通过铆接(caulking)而固定到基部321。触点构件M1电连接至基部321。移动触点M10的面向固定触点F10的面M11具有球面形状。然而,在本实施例中,面M11具有相当平的球面形状。可替代地,面M11可以具有凸状。
移动导电部3还包括两个接触压力部33。两个接触压力部33是移动导电部3的从插片53接收力的部位。两个接触压力部33各自是以板状形成的。两个接触压力部33各自均具有弹性。两个接触压力部33连接至沿着延伸部31的长度的第一端。两个接触压力部33被布置成使得一个接触压力部33、基部321和另一接触压力部33顺次在第三方向D3上布置。
移动导电部3还包括在第一方向D1上面向插片53的对向部34。当从移动触点M10的面向固定触点F10的面M11观看(即,以面M11为基准)时,对向部34位于固定触点F10的相反侧。对向部34形成基部321的一体部分。更具体地,对向部34、基部321、延伸部31和两个接触压力部33形成单个构件的各自部分。对向部34包括本体部341和两个臂部342。
两个臂部342中的一个臂部从本体部341的限定两个第三方向D3其中之一的一端的第一端突出。另一臂部342从本体部341的限定两个第三方向D3中的相反方向的另一端的第二端(即,与第一端相反的端)突出。
固定导电部4包括延伸部41和端部42。端部42包括固定触点F10。延伸部41和端部42是指固定导电部4的相应区域。
延伸部41是以矩形板状形成的。延伸部41在一个方向S1上的前端连接至端部42。端部42是以带状形成的。端部42弯曲成从端部42的一个方向S1上的前端420折回。固定触点F10位于端部42的折回的部位并且面向移动触点M10。更具体地,当在第三方向D3上观看时,端部42是以U字状形成的。
如图14所示,当在第三方向D3上观看时,固定导电部4的端部42的面向移动导电部3的端部32的面呈弧状弯曲。在本实施例中,固定导电部4的端部42的面向移动导电部3的端部32的面是端部42的第一面F11。在本实施例中,固定导电部4的端部42的第一面F11面向移动导电部3的端部32的移动触点M10。固定触点F10和移动触点M10之间的如在第二方向D2上测量到的间隙距离L1短于与两个端部32、42中的弯曲的端部42连接的延伸部41和作为另一端部32中所包括的触点的移动触点M10之间的如在第二方向D2上测量到的距离L2。第一面F11是弯曲的,以从端部42的一个方向S1上的前端420朝向端部32延伸。
固定触点F10包括与第一面F11相邻的平状的第二面F12。第二面F12被设置成从第一面F11在与一个方向S1相反的方向上延伸。第二面F12垂直于第二方向D2。如本文所使用的,第二面F12“垂直于”第二方向D2,不仅指第二面F12和第二方向D2以正好直角(90度)彼此相交的情形,而且指第二面F12和第二方向D2以大致直角彼此相交的情形。例如,当第二面F12“垂直于”第二方向D2时,第二面F12和第二方向D2可以以落在从65度到115度的范围内的角度彼此相交。
与第二方向D2对准并且从移动触点M10朝向固定触点F10指向的方向(如由图14中的箭头S2所示)在这里被假定为X轴正方向。由于第一面F11是弯曲的,因此由第一面F11的法线相对于第二面F12的法线定义的角度根据第一面F11的法线的位置而变化。在第一面F1的法线和第二面F12的法线之间形成的锐角随着第一面F1的法线的位置在X轴正方向上改变而单调增加。
如图10、图13和图14所示,固定导电部4包括固定触点F10和基础构件40。固定触点F10和基础构件40是指形成固定导电部4的相应构件。基础构件40包括端部42的一部分(即,除固定触点F10以外的区域)以及延伸部41。固定触点F10例如可以由诸如银氧化锡等的银氧化物或者银镍制成。基础构件40例如可以由诸如磷青铜、含铬的铜合金(即,铜-铬合金)或含锡的铜合金(铜-锡基合金)等的铜合金制成。
固定导电部4是包覆构件。也就是说,固定触点F10压接到基础构件40。更具体地,固定触点F10通过例如利用冷压焊或冷压接而压接到基础构件40来固定到基础构件40。
固定导电部4是固定触点F10嵌入在基础构件40中的镶嵌包覆构件。基础构件40的面401与固定触点F10的面向移动触点M10的第一面F11齐平。
触点装置2还包括第一端子部36和第二端子部46。第一端子部36电气地且机械地连接至移动导电部3。第一端子部36支撑移动导电部3。第二端子部46电气地且机械地连接至固定导电部4。第二端子部46支撑固定导电部4。
如图1、图10和图15所示,触点装置2的壳体7包括壳体本体70、两个插入部71和多个壁部72。壳体7例如可以由树脂制成。壳体7具有电绝缘性。壳体本体70包括基座701和盖702。壳体本体70容纳移动导电部3、固定导电部4、驱动单元5和两个永磁体6。
盖702是以箱状形成的。盖702包括侧部703和覆盖部704。侧部703是以方管形状形成的。覆盖部704是以矩形板状形成的。覆盖部704覆盖侧部703的第一轴向端。在侧部703的第二轴向端设置有开口705。
基座701是以矩形板状形成的。基座701附接至盖702以关闭开口705。
多个壁部72从基座701突出到盖702的内部空间中。多个壁部72连接在一起。移动导电部3的延伸部31、固定导电部4的延伸部41、第一端子部36和第二端子部46插入在多个壁部72之间。第一端子部36和第二端子部46通过插入在多个壁部72之间而固定到壳体7。
图16是沿着图2所示的平面X2-X2所截取的截面图。如图16所示,第二端子部46的第一端461穿过设置在基座701中的通孔706以暴露在壳体7的外部。同样,第一端子部36的第一端361(参见图1)穿过设置在基座701中的通孔707(参见图5)以暴露在壳体7的外部。第二端子部46的第一端461电连接至DC电源V1(参见图12)的负极。第一端子部36的第一端361电连接至DC电源V1的正极。
也就是说,固定导电部4(参见图10)经由第二端子部46电连接至DC电源V1的负极,并且移动导电部3(参见图10)经由第一端子部36电连接至DC电源V1的正极。固定导电部4的端部42(参见图10)电连接至DC电源V1的负极。因而,移动导电部3的端部32(参见图10)相对于固定导电部4的端部42(参见图10)具有正电位。
如图15所示,两个插入部71设置在壳体本体70的盖702的内侧。两个插入部71各自是以一面具有开口710的箱状形成的。也就是说,各插入部71具有其内部空间被五个面围绕的形状。各插入部71的三个面各自用作插入部71的内表面的一部分和盖702的内表面的一部分。两个插入部71各自是与壳体本体70的盖702一体形成的。
一个永磁体6插入到两个插入部71中的各插入部71中。两个永磁体6各自例如可以是钕磁体。两个永磁体6经由开口710和多个壁部72(参见图10)在第一方向D1上面向基座701(参见图10)。
两个永磁体6在第三方向D3上排列。更具体地,当在第三方向D3上观看时,两个永磁体6的相应外周缘彼此重叠。如图10所示,各永磁体6在第三方向D3上面向固定触点F10和移动触点M10。更具体地,固定触点F10和移动触点M10位于两个永磁体6之间。此外,各永磁体6在第三方向D3上面向端部32和端部42。
固定导电部4的端部42电连接至DC电源V1的负极。移动导电部3的端部32电连接至DC电源V1的正极。当移动触点M10位于闭合位置时,电流从移动导电部3的端部32经由移动触点M10和固定触点F10朝向固定导电部4的端部42流动。两个永磁体6被布置成使得对在固定触点F10和移动触点M10之间在第二方向D2上流动的电流在第一方向D1上施加洛伦兹力。
图17是沿着图2所示的平面X3-X3所截取的截面图。两个永磁体6所产生的磁场的方向例如可以与从绘制有图10的纸面的前方观看该纸面的人的观看方向对准。更具体地,在位于绘制有图10的纸面的前方的永磁体6(即,位于绘制有图17的纸面的底部的永磁体6)中,该永磁体6的更靠近壳体本体70的内部的一端具有N极,并且该永磁体6的更靠近壳体本体70的外部的另一端具有S极。另一方面,在位于绘制有图10所示的纸面的后侧的永磁体6(即,位于绘制有图17的纸面的顶部的永磁体6)中,该永磁体6的更靠近壳体本体70的内部的一端具有S极,并且该永磁体6的更靠近壳体本体70的外部的另一端具有N极。因此,对在固定触点F10和移动触点M10之间从移动触点M10朝向固定触点F10流动的电流在一个方向S1上(即,在绘制有图10的纸面上为向上)施加洛伦兹力。例如,当与固定触点F10接触的移动触点M10与固定触点F10分离时,在移动触点M10和固定触点F10之间可能产生电弧。关于通过该电弧从移动触点M10朝向固定触点F10流动的电流分量,在一个方向S1上(即,在绘制有图10的纸面上向上)施加洛伦兹力。
如图13和图16所示,壳体7包括两个调节片721(在图16中示出这两个调节片中的仅一个)。两个调节片721各自从多个壁部72中的一些壁部突出。两个调节片721与两个永磁体6以一对一的方式相关联。各个调节片721在第一方向D1上面向关联的永磁体6。将各永磁体6保持在关联的调节片721和盖702的覆盖部704之间,以限制该永磁体在第一方向D1上的移动。
如图10和图13所示,插片53包括插片本体531、两个第一突部532和第二突部533。插片本体531是以矩形板状形成的。沿着插片本体531的长度的第一端5311(轴部)由壳体7的基座701的轴承部保持。插片本体531以由基座701的轴承部保持的第一端5311作为支点可转动地被支撑。两个第一突部532从插片本体531突出。两个第一突部532与移动导电部3的两个接触压力部33以一对一的方式相关联。第一突部532各自通过按压其关联的接触压力部33而使得移动导电部3移位。第二突部533在与第一突部532相反的方向上从插片本体531突出。例如,插片53可以由树脂制成。插片53具有电绝缘性。
移动导电部3的对向部34的两个臂部342与插片53的两个第一突部532以一对一的方式相关联。各个臂部342面向其关联的第一突部532的前端部。如图13和图17所示,当在第一方向D1上观看时,各臂部342与其关联的第一突部532在第二方向D2上并排排列。
当已与固定触点F10接触的移动触点M10与固定触点F10分离时,在固定触点F10和移动触点M10之间可能产生电弧。此外,在移动触点M10已与固定触点F10分离之后,在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧可以在改变其形状的同时移动。当从移动触点M10的面M11观看时,对向部34位于左侧。也就是说,当从面M11观看时,对向部34位于固定触点F10(右侧)的相反侧(即,左侧)。面M11面向固定触点F10。对向部34面向插片53。对向部34、接触压力部33和基部321能够保护插片53免受电弧的影响。也就是说,对向部34、接触压力部33和基部321被设置成覆盖插片53,因此能够保护插片53免受电弧的影响。
如图10所示,线圈架55是以圆筒状形成的。线圈架55固定到基座701。线圈架55例如可以由树脂制成。铁芯54是以圆柱状形成的。铁芯54插入到线圈架55中。线圈51是缠绕线圈架55的导线。触点装置2还包括电连接至线圈51的两个线圈端子511(在图10中示出这两个线圈端子中的仅一个)。两个线圈端子511各自的第一端5110穿过设置在基座701中的通孔708(参见图1),以暴露在壳体7的外部。线圈51的两端经由两个线圈端子511电连接至励磁所用的电源V2(参见图12)。电源V2例如可以是包括用于使DC电源V1的电压降压的降压变压器的电源。
驱动单元5还包括磁轭56和铰接弹簧57。
磁轭56包括第一壁部561和第二壁部562。第一壁部561和第二壁部562各自是以板状形成的。第二壁部562从第一壁部561的一端以大致垂直于第一壁部561的方式突出。铁芯54固定到第一壁部561。磁轭56固定到基座701。
衔铁52包括第一板部521和第二板部522。第一板部521面向铁芯54的第一端541。第二板部522从第一板部521的一端以大致垂直于第一板部521的方式突出。第一板部521和第二板部522之间的中间部523由磁轭56的第二壁部562支撑。衔铁52以中间部523作为支点在第一板部521与铁芯54的第一端541分离的第一位置(即,图10所示的位置)和第一板部521与铁芯54的第一端541接触的第二位置(即,图11所示的位置)之间可转动地被支撑。
铰接弹簧57与衔铁52的中间部523接触并对衔铁52的中间部523施加弹力。铰接弹簧57对衔铁52施加的弹力允许在衔铁52的中间部523保持与磁轭56的第二壁部562的上端(即,在一个方向S1上的前端)接触的状态下,衔铁52绕中间部523可转动地被支撑。在图10中,在衔铁52逆时针地转动时,插片53顺时针地转动。此外,在插片53转动时,移动导电部3的延伸部31发生弹性变形,由此使得移动触点M10朝向固定触点F10移动。此外,在衔铁52顺时针地转动时,插片53、移动导电部3和移动触点M10在与上述方向相反的方向上移动。
驱动单元5还包括传递部58。传递部58附接至衔铁52的第二板部522。传递部58例如可以由树脂制成。传递部58具有电绝缘性。传递部58与插片53的第二突部533接触。当衔铁52在第一位置和第二位置之间来回转动时,传递部58和插片53相应地移动。插片53以插片本体531的第一端5311作为支点转动。在插片53转动时,移动导电部3发生弹性变形。更具体地,延伸部31发生弹性变形,使得移动导电部3的延伸部31的纵轴相对于固定导电部4的延伸部41的纵轴(即,第一方向D1)倾斜。这使得移动触点M10在断开位置和闭合位置之间来回移动。传递部58具有增强线圈51、固定导电部4和移动导电部3之间的电绝缘的能力。
当沿着插片本体531的长度来测量时,插片53的两个第一突部532的中心与第二突部533的中心之间的距离L3约等于第二突部533的中心与插片本体531的第一端5311之间的距离L4。也就是说,插片53放大传递部58的位移(使该位移变为约两倍),并将放大后的位移传递到移动导电部3。如本文所使用的,当距离L3约等于距离L4时,这可能意味着距离L3为距离L4的80%至120%长。
插片53布置在移动导电部3和衔铁52之间。此外,壳体本体70包括内壁73。内壁73从盖702的覆盖部704朝向壳体本体70的内部空间突出。内壁73的突出方向与第一方向D1对准。内壁73设置在移动导电部3和衔铁52之间。更具体地,内壁73设置在插片53和衔铁52之间。内壁73将布置固定触点F10和移动触点M10的空间SP1与布置衔铁52的空间SP2隔开。内壁73具有凹部731(参见图15),以供插片53的第二突部533穿过。
在移动导电部3和衔铁52之间设置插片53和内壁73,这降低了在移动导电部3和固定导电部4之间产生的电弧到达衔铁52的机会。也就是说,这允许保护衔铁52免受电弧的影响。另外,这也允许保护与衔铁52相邻的线圈51免受电弧的影响。此外,与未设置插片53和内壁73的情形相比,设置插片53和内壁73增加了移动导电部3和线圈51之间的绝缘距离以及固定导电部4和线圈51之间的绝缘距离。也就是说,插片53和内壁73起着增强线圈51和固定导电部4之间以及线圈51和移动导电部3之间的电绝缘的作用。
壳体7的内部空间包括空间SP1和空间SP2。如图14所示,空间SP1包括空间SP11、空间SP12和空间SP13。
空间SP11在与一个方向S1对准的方向(即,在第一方向D1)上与固定导电部4的端部42和移动导电部3的端部32重叠。这允许在固定导电部4和移动导电部3之间产生的电弧在第一方向D1上朝向空间SP11拉伸。更具体地,空间SP11相对于端部42和端部32位于一个方向S1上。
空间SP12位于在固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向上(即,在第二方向D2上)、当从固定触点F10观看时的移动触点M10的相反侧。这允许在固定导电部4和移动导电部3之间产生的电弧在第二方向D2上朝向空间SP12拉伸。
空间SP13位于在固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向上(即,在第二方向D2上)、当从移动触点M10观看时的固定触点F10的相反侧。这允许在固定导电部4和移动导电部3之间产生的电弧在第二方向D2上朝向空间SP13拉伸。
因此,这允许在固定导电部4和移动导电部3之间产生的电弧如图14所示在空间SP11、空间SP12和空间SP13上拉伸。因此,可以通过高效地利用壳体7的内部空间来延长在固定导电部4和移动导电部3之间产生的电弧的长度,由此提高灭弧性能。
(电磁继电器的操作)
接着,将说明电磁继电器1如何工作。
如图10所示,在没有电流流经线圈51的状态下,移动触点M10位于断开位置。当电流流经线圈51时,由线圈51产生的磁通在衔铁52的第一板部521与铁芯54之间产生吸引力。该吸引力使得衔铁52转动,从而使得第一板部521朝向铁芯54移动。也就是说,此时,衔铁52从第一位置朝向第二位置转动。在衔铁52从第一位置朝向第二位置转动时,插片53被驱动,由此使插片53驱动移动导电部3。也就是说,插片53以第一端5311作为支点转动。因而,插片53的两个第一突部532按压移动导电部3的两个接触压力部33(参见图13),由此使移动导电部3的延伸部31发生弹性变形,使得移动触点M10从断开位置朝向闭合位置(即,图11所示的位置)移动。
当在移动触点M10已到达闭合位置以与固定触点F10接触之后、插片53的两个第一突部532进一步按压移动导电部3的两个接触压力部33(参见图13)时,两个接触压力部33发生弹性变形以吸收由接触压力部33施加的力。也就是说,由于两个接触压力部33具有弹性,因此即使在移动触点M10到达闭合位置之后,仍存在插片53进一步转动的空间。这允许移动触点M10相对于固定触点F10维持适当的接触压力。
在电流不再流经线圈51的状态下,在第一板部521和铁芯54之间不存在吸引力。因而,延伸部31的弹力使得移动导电部3变形,从而使得移动触点M10从闭合位置朝向断开位置移动。另外,延伸部31的弹力也使得衔铁52从第二位置朝向第一位置转动。
当移动触点M10位于闭合位置时,移动触点M10的面M11相对于第一方向D1倾斜以接触固定触点F10的第一面F11的弯曲区域。第一面F11中的与移动触点M10的面M11接触的区域被形成为与当移动触点M10位于闭合位置时的面M11平行。这样使移动触点M10的面M11和固定触点F10的第一面F11彼此接触的状态稳定。如本文所使用的,如果某物“平行于”另一物,则这两者自然可以彼此完全平行,但也可以相对于完全平行状态在容许公差范围内彼此大致平行。
(比较例)
图18和图19示出根据比较例的电磁继电器1A的外观。图20示出盖702A被移除的电磁继电器1A的外观。图21是沿着图19所示的平面X4-X4所截取的电磁继电器1A的截面图。在以下的说明中,电磁继电器1A的具有与上述电磁继电器1的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
如图20和图21所示,电磁继电器1A的触点装置2A包括第一固定导电部4A、第二固定导电部4B和移动导电部3A。
第一固定导电部4A包括触点构件F3和第一基础构件40A。第一基础构件40A形成为与一个方向S1对准的平板状。触点构件F3包括第一固定触点F30。触点构件F3是以铆钉状形成的。触点构件F3是铆钉触点。触点构件F3被铆接到第一基础构件40A。
第二固定导电部4B包括触点构件F4和第二基础构件40B。第二基础构件40B形成为与一个方向S1对准的平板状。触点构件F4包括第二固定触点F40。触点构件F4是以铆钉状形成的。触点构件F4是铆钉触点。触点构件F4被铆接到第二基础构件40B。
第二基础构件40B与第一基础构件40A大致平行地布置。移动导电部3A布置在第一固定导电部4A和第二固定导电部4B之间。
移动导电部3A包括基部30A和触点构件M3。触点构件M3包括第一移动触点M30和第二移动触点M40。触点构件M3是以铆钉状形成的。触点构件M3是铆钉触点。触点构件M3被铆接到基部30A。第一移动触点M30面向第一固定触点F30。第二移动触点M40面向第二固定触点F40。
第一固定导电部4A和第二固定导电部4B各自电连接至DC电源V1(参见图12)的负极。移动导电部3A电连接至DC电源V1的正极。
如图19所示,两个插入部71A的相应开口710A设置在壳体本体70A的盖702A的外侧。一个永磁体6插入到两个插入部71A中的各插入部71A中。第一固定触点F30、第二固定触点F40、第一移动触点M30和第二移动触点M40布置在两个永磁体6之间。两个永磁体6各自被为了关闭关联的开口710A所设置的绝缘体覆盖。这样确保了两个永磁体6和外部装置之间的电绝缘。
在图20和图21中,电磁继电器1A的衔铁52A根据线圈51的通电状态的变化而移位。在线圈51通电时,衔铁52A被朝向铁芯54吸引。然后,在衔铁52A移位时,插片53A移位,由此使插片53A驱动移动导电部3A。当线圈51不通电时,移动导电部3A的第二移动触点M40与第二固定触点F40接触,并且与第一固定触点F30分离。当线圈51通电时,移动导电部3A朝向第一固定导电部4A发生弹性变形。因此,移动导电部3A与第二固定触点F40分离,并且第一移动触点M30与第一固定触点F30接触。
当线圈51从通电状态转变为非通电状态时,由移动导电部3A的基部30A施加的弹力使移动导电部3A与第一固定触点F30分离。基部30A发生变形,以使第二移动触点M40与第二固定触点F40接触。
(触点装置所产生的电弧)
在触点装置2中,当与固定触点F10接触的移动触点M10与固定触点F10分离时,在移动触点M10与固定触点F10之间可能产生电弧。在AC(交流)电源连接至触点装置2的情况下,当AC电源的电压或电流变为零时,电弧自发地消失,由此切断在移动导电部3和固定导电部4之间流动的电流。
在根据比较例的触点装置2A中,当与第一固定触点F30接触的第一移动触点M30与第一固定触点F30分离时,在第一移动触点M30与第一固定触点F30之间可能产生电弧。在AC电源连接至触点装置2A的情况下,当AC电源的电压或电流变为零时,电弧自发地消失,由此切断在移动导电部3A和第一固定导电部4A之间流动的电流。
接着,将说明触点装置2连接至DC电源V1的情形以及触点装置2A连接至DC电源V1的情形。例如,假定各个触点装置2、2A连接至300V的DC电源V1与电阻为15Ω的负载R1的串联电路。假定20A的电流流经触点装置2的触点和触点装置2A的触点。
在根据第一实施例的电磁继电器1中,从线圈51通电的状态转变为线圈51不通电的状态。之后,测量自与固定触点F10接触的移动触点M10开始移动起、直到在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧消失为止所需的时间量(以下称为“切断时间”)。另一方面,在根据比较例的电磁继电器1A中,从线圈51通电的状态转变为线圈51不通电的状态。之后,测量自与第一固定触点F30接触的第一移动触点M30开始移动起、直到在第一固定触点F30和第一移动触点M30之间产生的电弧消失为止所需的时间量(以下称为“切断时间”)。
在这种情况下,在用于实际测量的电磁继电器1中,移动触点M10的直径L5(参见图14)为2.8mm,并且以基部321为基准的移动触点M10朝向固定触点F10的突出长度L6(参见图14)为0.8mm。在用于实际测量的电磁继电器1A中,第一移动触点M30的直径L7(参见图22A)和第一固定触点F30的直径L8(参见图22A)为2.8mm,并且以基部30A为基准的第一移动触点M30朝向第一固定触点F30的突出长度L9(参见图22A)为0.8mm。
电磁继电器1的切断时间为0.7ms。电磁继电器1A的切断时间为2.9ms。电磁继电器1与电磁继电器1A相比具有更短的直流切断时间,这是电磁继电器1相对于电磁继电器1A的优点。另外,电磁继电器1与电磁继电器1A相比具有更短的直流切断时间,这能够减少由电弧引起的触点的磨损。切断时间适当地小于2ms。
接着,将说明电磁继电器1与电磁继电器1A相比具有更短的直流切断时间的原因。
在从金属产生电弧时的电子的发射机制包括场发射和热场发射。在与从300V的DC电源V1供给的20A的电流相对应的电弧的情况下,从触点装置2、2A的阴极的电子的发射机制被推定为热场发射。如本文所使用的,“触点装置2的阴极”是指移动导电部3和固定导电部4中的、与DC电源V1的负极连接的固定导电部4。触点装置2的阳极在这里是指移动导电部3和固定导电部4中的、与DC电源V1的正极连接的移动导电部3。“触点装置2A的阴极”在这里是指移动导电部3A以及第一固定导电部4A和第二固定导电部4B中的、与DC电源V1的负极连接的第一固定导电部4A和第二固定导电部4B。触点装置2A的阳极在这里是指移动导电部3A以及第一固定导电部4A和第二固定导电部4B中的、与DC电源V1的正极连接的移动导电部3A。
在触点装置2、2A中,当通过热场发射来发射电子时,由于电弧的热而导致阴极表面维持于高温。另外,由阳极和阴极之间的电位差产生的电场被施加到阴极的表面,由此继续从阴极的电子发射。当阴极侧的电弧的端点(即,电弧发射点)的热被传递到与阴极侧的电弧的端点相邻的部分时,从与阴极侧的电弧的端点相邻的该部分通过热场而发射电子。这样,阴极侧的电弧的端点移动。
如果在阴极侧的电弧的端点移动所沿着的路径上存在间隙,则热从阴极侧的电弧的端点不太顺利地传递到与阴极侧的电弧的端点相邻的部分。因此,在与阴极侧的电弧的端点相邻的部分中,温度没有充分上升,并且通过热场发射的机制不容易发射电子。因此,这使得阴极侧的电弧的端点难以跨越该间隙移动。
在根据第一实施例的电磁继电器1中,固定导电部4对应于阴极。在固定导电部4中,固定触点F10被压接到基础构件40。与固定触点F10通过铆接固定到基础构件40的情形相比,这样减小了固定触点F10和基础构件40之间的间隙。另外,基础构件40的面401与固定导电部4的固定触点F10的第一面F11齐平。在基础构件40和固定触点F10之间的边界中不存在宽度为50μm或更大的槽、突部或高度差,由此允许热在基础构件40和固定触点F10之间顺利地传递。这使得阴极侧的电弧的端点容易地从固定触点F10的第一面F11向着基础构件40的面401移动。
另一方面,在根据比较例的电磁继电器1A中,第一固定导电部4A和第二固定导电部4B对应于阴极。如图22A和图22B所示,在第一固定导电部4A中,在触点构件F3的表面和第一基础构件40A的表面之间存在宽度为50μm或更大的间隙G1,由此使得触点构件F3上的电弧的端点处的热难以传递到第一基础构件40A。因此,在第一基础构件40A中,温度没有充分上升,由此使得难以通过热场发射机制发射电子。由于该原因,电弧的端点将不会从触点构件F3移动到第一基础构件40,而是将保持在触点构件F3的边缘部分。因此,电弧将不能充分拉伸,并且第一固定导电部4A处的电弧切断操作将失去稳定性。
在触点装置2中,如在第二方向D2上观看的移动触点M10的外缘具有弯曲形状,并且更具体地具有圆形形状。为了使得能够高效地传递热,移动触点M10适当地具有角的数量尽可能少的形状。特别地,移动触点M10在平面图中(即,当在第二方向D2上观看时)适当地具有角尽可能少的形状。移动触点M10的形状适当地为半球状、圆柱状或半圆柱状,而不是棱柱状。
另外,在触点装置2、2A中,由两个永磁体6的磁场产生的洛伦兹力被施加到电弧,由此使得电弧和电弧的两个端点移动。
图23A和23B示出根据第一实施例的电磁继电器1所产生的电弧A1以及电弧A1的两个端点P3、P4如何移动。在图23A中,由粗的双点划线表示的电弧A1是刚刚产生的电弧。在图23A和图23B中,由细的双点划线表示的两个电弧A1是已移动的电弧。端点P3是移动导电部3上的电弧A1的端点。端点P4是固定导电部4上的电弧A1的端点。在图23A和图23B中,实线箭头表示施加到电弧A1的各个点的洛伦兹力的方向。
首先,利用在一个方向S1上施加的洛伦兹力使得电弧A1在一个方向S1上移动。移动导电部3上的端点P3从移动触点M10的面M11朝向基部321移动。固定导电部4上的端点P4从固定触点F10的第一面F11向基础构件40移动。电弧A1进一步移动,以使得端点P3到达移动导电部3的一个方向S1上的前端,并且使得端点P4到达固定导电部4的一个方向S1上的前端420。之后,端点P3远离固定导电部4,以到达移动导电部3的在第二方向D2上的固定导电部4的相反侧的端344。同样,端点P4也远离移动导电部3,以到达固定导电部4的延伸部41的在第二方向D2上的移动触点M10的相反侧的面411。电弧A1在洛伦兹力的作用下在空间SP1内在第一方向D1和第二方向D2上被拉伸。最后,如图14所示,电弧A1被拉伸至比在固定触点F10和移动触点M10之间的如在第二方向D2上测量到的间隙距离L1大的长度。因而,与电弧A1拉伸至约等于距离L1的长度的情形相比,可以使电弧切断稳定。
通常,间隙距离L1越长,电弧A1可能越容易拉伸。另一方面,间隙距离L1越短,电磁继电器1的整体尺寸可能越小。例如,间隙距离L1可以是0.8mm。间隙距离L1适当地落在从0.5mm到1.1mm的范围内,并且更适当地落在从0.7mm到1.0mm的范围内。
在触点装置2中,固定导电部4的端部42弯曲成,从端部42的一个方向S1上的前端折回,由此与端部42具有平板形状的情形相比,使得电弧A1的端点P4能够沿着端部42更平滑地移动。这可能是因为当端部42具有这样的弯曲形状时,与端部42具有平板形状的情形相比,电弧A1的端点P4的移动将受到电弧A1周围的电场更显著地促进或不太严重的干扰。
此外,在图14中,随着到图14的上侧的距离减小,固定触点F10的第一面F11与移动触点M10的面M11之间的间隙距离增大。因此,随着电弧A1的端点P4沿着第一面F11(即,在一个方向S1上)向上移动、并且随着电弧A1的端点P3沿着移动触点的面M11向上移动,电弧A1被拉伸得越来越明显。这允许触点装置2进一步提高灭弧性能。
此外,在触点装置2中,移动导电部3的延伸部31朝向端部32延伸的方向和固定导电部4的延伸部41朝向端部42延伸的方向这两者都为一个方向S1。与延伸部31、41其中之一在与一个方向S1相反的方向上延伸的情形相比,这使得更容易使电弧朝向空间SP12和SP13这两者拉伸。也就是说,这确保了甚至更宽的电弧拉伸空间。
在上述说明中,说明了通过热场发射来发射电子的情形。即使当通过场发射来发射电子时,基础构件40的面401与固定触点F10的第一面F11齐平的结构也将实现使电弧切断稳定的优点。然而,与在固定导电部4中通过场发射来发射电子以产生电弧的情形相比,在固定导电部4中通过热场发射来发射电子以产生电弧的情形由于基础构件40的面401与固定触点F10的第一面F11齐平的结构将更显著地实现使电弧切断稳定的优点。
触点构件M1中的构成移动触点M10的部位例如可以由银合金(诸如AgNi或AgSnO2等)制成。触点构件M1中的除移动触点M10以外的其余部分可以由诸如韧铜(touch-pitchcopper)等的铜合金制成。也就是说,移动触点M10具有银合金材料接合至铜合金材料的结构。可选地,移动触点M10可以仅由银合金制成。触点构件M1的这种结构也可应用于触点构件F1。
根据第一实施例的移动触点M10是铆钉触点。然而,移动触点M10不一定是铆钉触点,而且例如也可以是线触点。该线触点由圆柱状或多边形(诸如四边形等)导电材料制成。如果移动触点M10是线触点,则移动触点M10例如通过铆接固定到基部321。构成移动触点M10的这种圆柱状或多边形导电材料的两个底面其中之一包括移动触点M10并且面向固定触点F10。可选地,移动触点M10例如可以通过焊接或钎焊附接至基部321。更具体地,构成移动触点M10的半圆柱状或半圆形构件可以通过焊接或钎焊附接至基部321。移动触点M10的这种结构也可应用于固定触点F10。
(用于制造触点装置的方法)
接着,将参考图10和图16来说明用于制造触点装置2的示例性方法。
最初,壳体本体70的基座701与盖702彼此分开。另外,最初,两个永磁体6尚未被磁化。首先,将移动导电部3、固定导电部4和驱动单元5固定到壳体本体70的基座701。另外,将永磁体6经由插入部71的相应开口710逐一地插入到盖702的内侧所设置的两个插入部71中(参见图5)。
接着,将两个永磁体6磁化。然后,两个永磁体6彼此吸引,并且两个永磁体6中的各永磁体接触关联的插入部71的内表面。在这种状态下,即使将组件布置成使得盖702的开口705面向垂直向下,在各永磁体6与插入部71的内表面之间产生的摩擦力也减少了永磁体6从插入部71掉落的机会。
接着,将盖702附接至基座701,使得用基座701关闭盖702的开口705。这允许移动导电部3、固定导电部4、驱动单元5和两个永磁体6容纳在壳体本体70中。另外,如图16所示,各永磁体6是以面向其关联的调节片721的方式布置的。设置两个调节片721,以采用一对一的方式对应于两个永磁体6。各调节片721在第一方向D1上面向关联的永磁体6。这减少了各永磁体6从插入部71掉落的机会。
如从以上说明可以看出,各永磁体6是经由壳体本体70的内侧所设置的关联插入部71的开口710插入的。因此,与永磁体6插穿的开口710设置在壳体本体70的外侧的结构相比,更容易使永磁体6与壳体本体70的外部的结构绝缘。例如,如果如比较例(参见图19)那样、将永磁体6插穿的开口710A设置在壳体本体70A的外部,则永磁体6需要被诸如密封构件等的绝缘体覆盖,以确保永磁体6的绝缘。相比之下,根据本实施例,可以省略密封构件,从而降低了用密封构件覆盖永磁体6的成本。
另外,两个永磁体6被布置成在自身之间产生吸引力,并且两个永磁体6各自被布置成面向其关联的调节片721,从而减少永磁体6从插入部71掉落的机会。因此,可以省略将各永磁体6例如通过粘合剂固定到插入部71的步骤。
触点装置2包括两个导电部(即,移动导电部3和固定导电部4)、壳体本体70和插入部71。这两个导电部各自均具有触点。这两个导电部中的一个导电部(即,移动导电部3)的触点是移动触点M10。这两个导电部中的另一导电部(即,固定导电部4)的触点是固定触点F10。移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置和移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置之间移动。这两个导电部容纳在壳体本体70中。插入部71设置在壳体本体70的内侧。永磁体6逐一地插入到插入部71中。
壳体本体70包括基座701和盖702。盖702附接至基座701,使得用基座701关闭盖702的开口705。调节片721固定到基座701,并且当基座701附接至盖702时,布置在盖702的内部。永磁体6被保持在调节片721和壳体本体70之间。此外,在各永磁体6和其关联的调节片721之间,布置有其关联的插入部71的开口710。
用于制造触点装置2的方法包括:第一步骤,用于将永磁体6插入到插入部71中;第二步骤,用于将永磁体6磁化;以及第三步骤,用于将盖702附接至基座701,使得用基座701关闭盖702的开口705。在第三步骤中,将两个导电部(即,移动导电部3和固定导电部4)和永磁体6容纳在壳体本体70中。此外,在第三步骤中,永磁体6被保持在调节片721和壳体本体70之间。
插入部71的结构是独立于移动导电部3、固定导电部4、驱动单元5和其它构件的结构而可应用的。也就是说,永磁体6插入的插入部71可以是针对已知的触点装置而设置的。插入部71可以是针对例如具有固定导电部4的端部42不弯曲的结构的触点装置而设置的。可选地,插入部71可以是针对包括具有任意尺寸和形状的移动触点和固定触点的触点装置而设置的。
此外,不仅插入部71而且调节片721也可以是针对已知的触点装置而设置的。此外,上述的用于使用插入部71和调节片721来制造触点装置2的方法可应用于已知的触点装置。
此外,所设置的插入部71的数量不一定是两个,而且也可以是一个、三个或更多个。同样,所设置的调节片721的数量不一定是两个,而且也可以是一个、三个或更多个。
(第一实施例的变形例)
接着,将逐一枚举第一实施例的变形例。
驱动单元5不必被配置为通过改变线圈51的通电状态来驱动移动导电部3。例如,驱动单元5还可被配置为根据操作者的手动操作来驱动移动导电部3(即,可以实现为例如致动器)。例如,电磁继电器1也可用作用于通过根据操作者的手动操作驱动移动导电部3来断开和闭合电路的开关或断开器。
在上述第一实施例中,第一端子部36和第二端子部46经由壳体本体70的基座701中所设置的通孔706、707延伸到壳体本体70的外部。然而,第一端子部36和第二端子部46不必具有这样的结构。可替代地,第一端子部36和第二端子部46可从壳体本体70的不同部位延伸到壳体本体70的外部。例如,第一端子部36和第二端子部46也可以经由壳体本体70的覆盖部704中所设置的通孔延伸到壳体本体70的外部。第一端子部36以延伸部31的位置作为起点延伸到壳体本体70的外部的方向可以与一个方向S1相同或者可以与一个方向S1不同,以适当者为准。同样,第二端子部46以延伸部41的位置作为起点延伸到壳体本体70的外部的方向也可以与一个方向S1相同或者可以与一个方向S1不同,以适当者为准。
另外,在移动导电部3和固定导电部4的相应端部32、42中,这两个端部32、42中的仅一个可以是弯曲的,或者这两个端部32、42都可以是弯曲的。使这两个端部都弯曲进一步提高了触点装置2的灭弧性能。
如本文所使用的,如果端部32是弯曲的,则这意味着面向端部42的面上的端部32的弯曲半径为端部32的厚度的50%或更大。同样,如果端部42是弯曲的,则这意味着面向端部32的面上的端部42的弯曲半径为端部42的厚度的50%或更大。
此外,在上述第一实施例中,移动触点M10被配置为通过铆接而附接至基部321。然而,这仅仅是本发明的示例,并且不应被解释为限制性的。可替代地,移动触点M10以及固定触点F10可被压接到预定基础构件。这使得电弧的端点更容易在移动的导电部3上移动,由此进一步提高了触点装置2的灭弧性能。还可替代地,该预定基础构件的一部分也可用作移动触点M10。
此外,在上述第一实施例中,固定触点F10被配置为压接到基础构件40。然而,这仅仅是本发明的示例,并且不应被解释为限制性的。可替代地,固定触点F10以及移动触点M10可以例如通过铆接而附接至基础构件40。还可替代地,基础构件40的一部分可用作固定触点F10。
此外,在上述第一实施例中,在基础构件40的面401与固定触点F10的面向移动触点M10的第一面F11之间的边界附近,面401与第一面F11齐平。如本文所使用的,如果基础构件40的面401与固定触点F10的第一面F11齐平,则这意味着在面401和第一面F11之间不存在深度为基础构件40的厚度的至少10%(适当地为5%或更大,并且更适当地为2%或更大)的槽、或者高度与这些槽的深度一样大的突部或高度差。基础构件40的厚度例如约为500μm。因此,在面401和第一面F11之间应不存在例如深度至少为50μm(适当地为25μm或更大,并且更适当地为10μm或更大)的槽、或者高度与这些槽的深度一样大的突部或高度差。与通过铆接将固定触点F10固定到基础构件40相比,将固定触点F10压接到基础构件40将形成基础构件40的面401更容易与固定触点F10的第一面F11齐平的结构。注意,基础构件40的面401和固定触点F10的第一面F11可以是平面或曲面,以适当者为准。
此外,移动触点M10的面向固定触点F10的面M11可以与基部321的表面齐平。该结构允许电弧的端点在移动导电部3上更平滑地移动,由此进一步提高了触点装置2的灭弧性能。在移动触点M10压接到上述预定基础构件的结构中,移动触点M10的面向固定触点F10的面M11可与预定基础构件的表面齐平。该结构允许电弧的端点在移动导电部3上更平滑地移动,由此进一步提高了触点装置2的灭弧性能。
此外,端部42弯曲成当在第三方向D3上观看时折回。更具体地,当在第三方向D3上观看时,端部42可以具有U字状或C字状。
同样,当在第三方向D3观看时,端部32例如也可以具有U字状或C字状。
可选地,与第一实施例相反,在移动导电部3和固定导电部4中,移动导电部3可以电连接至DC电源V1的负极,并且固定导电部4可以电连接至DC电源V1的正极。
此外,电磁继电器1不必被实现为铰接式继电器。可替代地,电磁继电器1也可被实现为柱塞式继电器,在该柱塞式继电器中,通过使与移动导电部3相对应的动子直线移动来使移动触点和固定触点彼此接触和分离。
此外,移动导电部3和固定导电部4可以电连接至DC电源或AC电源,以适当者为准。
(第二实施例)
接着,将参考图24和图25来说明根据第二实施例的触点装置。在以下的说明中,该第二实施例的具有与上述第一实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
根据本实施例的触点装置还包括支撑构件8。支撑构件8是以矩形板状形成的。支撑构件8例如可以由具有弹性的金属板形成。支撑构件8以层叠在移动导电部3上的方式附接至移动导电部3。这允许支撑构件8支撑移动导电部3。
支撑构件8的纵轴与第一方向D1对准。支撑构件8附接至移动导电部3的与固定触点F10(参见图1)相反的面301。支撑构件8覆盖移动导电部3的基部321和延伸部31。当在第三方向D3上观看时,支撑构件8的一个部位81以U字状弯曲以离开移动导电部3。该部位81与基部321和延伸部31之间的边界重叠。支撑构件8具有与基部321的附接孔322对准的通孔82。在支撑构件8中设置有两个铆接孔83。在延伸部31中设置有两个铆接孔311。
具有移动触点M10的触点构件M1是通过使形成触点构件M1的基础的铆钉构件10的本体部11穿过附接孔322和通孔82、并且通过利用铆接工具压碎(crush)本体部11所形成的。以这种方式,触点构件M1固定到基部321和支撑构件8。此外,要电连接至DC电源V1(参见图12)的正极的第一端子部36例如通过铆接以电气地且机械地连接至移动导电部3和支撑构件8。第一端子部36具有两个突起362。在铆接步骤中,使两个突起362穿过延伸部31的两个铆接孔311和支撑构件8的两个铆接孔83,然后压碎。在移动导电部3夹持在第一端子部36和支撑构件8自身之间的状态下,支撑构件8例如通过铆接而固定到第一端子部36。
当移动导电部3通过被插片53(参见图1)按压而变形时,支撑构件8也连同移动导电部3一起变形。支撑构件8的U字状弯曲部位81容易变形。此外,根据本实施例,第一端子部36和移动触点M10经由移动导电部3和支撑构件8电连接在一起,因此与第一实施例相比,第一端子部36和移动触点M10之间的电阻可减小。这允许触点装置2以甚至更大的通电电流被使用。
(第三实施例)
接着,将参考图26来说明根据第三实施例的触点装置2B。在以下的说明中,触点装置2B的具有与上述根据比较例的触点装置2A(参见图21)的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。此外,不同于第一实施例的触点装置2,以下要说明的触点装置2B不包括具有弯曲成从一个方向S1上的前端折回的第一端部(端部42:参见图14)的第一导电部(固定导电部4:参见图14)。触点装置2B包括固定导电部400代替固定导电部4。可选地,触点装置2B可以包括第一实施例的固定导电部4、而不是固定导电部400。
触点装置2B的移动导电部300包括移动触点M50代替第一移动触点M30(参见图21)。固定导电部400包括固定触点F50代替第一固定触点F30(参见图21)。
在触点装置2A中,第一移动触点M30的直径L7(参见图22A)和第一固定触点F30的直径L8(参见图22A)为2.8mm。另一方面,在触点装置2B中,移动触点M50的直径L10和固定触点F50的直径L11为1.5mm。
触点装置2B的移动触点M50的直径L10小于触点装置2A的第一移动触点M30的直径L7。这允许电弧从移动触点M50快速移动到基部30A,由此稳定电弧的切断。
在触点装置2B中,以基部30A为基准的移动触点M50朝向固定触点F50的突出长度L12例如可以为0.65mm。
此外,以第一基础构件40A为基准的固定触点F50朝向移动触点M50的突出长度L13例如可以为0.65mm。
在根据本实施例的触点装置2B中,电弧切断时间例如落在从1.0ms到2.0ms的范围内。
此外,突出部35A从基部30A突出。突出部35A从基部30A的一个方向S1上的前端朝向固定触点F50突出。
(第四实施例)
接着,将参考图27来说明根据第四实施例的触点装置2C。在以下的说明中,触点装置2C的具有与上述根据第三实施例的触点装置2B(参见图26)的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。此外,不同于第一实施例的触点装置2,以下要说明的触点装置2C不包括具有弯曲成从一个方向S1上的前端折回的第一端部(端部42:参见图14)的第一导电部(固定导电部4:参见图14)。触点装置2C包括固定导电部400代替固定导电部4。可选地,触点装置2C可以包括第一实施例的固定导电部4、而不是固定导电部400。
触点装置2C的壳体7C包括一个插入部71C代替两个插入部71A(参见图19)。在壳体7C的盖702C的外表面中设置插入部71C的开口710C。插入部71C以凹状设置在盖702C的覆盖部704C的外表面上。将单个永磁体6C插入到插入部71C中。
永磁体6C在第一方向D1(预定方向)上面向移动触点M50和固定触点F50。基部30A的纵轴与第一方向D1对准。
永磁体6C产生与第一方向D1对准的磁场。对在固定触点F50和移动触点M50之间在第二方向D2上流动的电流,施加与第三方向D3(即,观看者从纸面前方观看图27的方向)对准的洛伦兹力。这允许在固定触点F50和移动触点M50之间产生的电弧在第三方向D3上被拉伸。
从上述第四实施例公开了以下方面。在触点装置2C中,永磁体6C在预定方向(第一方向D1)上面向第一触点(固定触点F50)和第二触点(移动触点M50)至少之一。预定方向与一个方向S1对准。
根据该结构,永磁体6C产生磁通,并且在固定触点F50和移动触点M50之间产生的电弧A1被施加洛伦兹力,由此使得更容易拉伸电弧A1。
另外,在触点装置2C中,永磁体6C在预定方向(第一方向D1)上面向第一触点(固定触点F50)和第二触点(移动触点M50)至少之一。第二导电部(移动导电部300)包括基部30A。第二触点固定到基部30A。基部30A的纵轴与预定方向对准。
根据该结构,永磁体6C产生磁通,并且在固定触点F50和移动触点M50之间产生的电弧A1被施加洛伦兹力,由此使得更容易拉伸电弧A1。
(第五实施例)
接着,将参考图28-图36B来说明根据第五实施例的触点装置2D和电磁继电器1D。在以下的说明中,该第五实施例的具有与上述第一实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
如图28和图32所示,根据本实施例的触点装置2D还包括第一磁轭9(磁轭),这是与第一实施例的触点装置2的主要不同之处。第一磁轭9容纳在壳体本体70中。在以下的说明中,为了将磁轭56与第一磁轭9区分开,磁轭56将被称为“第二磁轭56”。
移动触点M10的面向固定触点F10的面M11具有球面状。可替代地,面M11也可以是平面状或凸状。
除了对向部34D(参见图31)不包括臂部342这两者以外,对向部34D具有与根据第一实施例的对向部34相同的形状。
如图28所示,端部42包括中间部421和弯曲部422。中间部421的第一端连接至延伸部41,并且其第二端连接至弯曲部422。也就是说,中间部421设置在延伸部41和弯曲部422之间。中间部421弯曲成随着到中间部421的一个方向S1上的前端的距离减小而更靠近移动触点M10。弯曲部422具有弯曲形状。弯曲部422从中间部421的一个方向S1上的前端起在与一个方向S1相反的方向上延伸。在这种情况下,中间部421的一个方向S1上的前端与端部42的一个方向S1上的前端420一致。固定触点F10存在于弯曲部422中。
弯曲部422中的位于与中间部421相邻的位置和面向移动触点M10的位置之间的部位随着到在与一个方向S1相反的方向上的前端的距离减小而更靠近移动触点M10。
如图28所示,固定触点F10的与第一面F11相邻的第二面F12被设置成从第一面F11在与一个方向S1相反的方向上延伸。在这种情况下,第二面F12延伸到端部42的与一个方向S1相反的方向上的前端部423。端部42的一部分弯曲成随着到前端部423的距离减小而远离移动触点M10。也就是说,端部42的前端部423周围的部位朝向延伸部41(即,向图28的右侧)弯曲。因此,在前端部423和移动触点M10之间在第二方向D2上测量到的距离L14长于在固定触点F10和移动触点M10之间在第二方向D2上测量到的间隙距离L1。
当移动触点M10位于闭合位置时,移动触点M10的面M11相对于第一方向D1倾斜,以接触固定触点F10的第一面F11的弯曲区域。
在图32和图33中,壳体7D的两个插入部71各自包括当在第一方向D1上观看时以L字状形成的容纳壁712、以及壳体本体70的盖702的一部分。容纳壁712设置在盖702的内侧。容纳壁712是与盖702一体地形成的。在各插入部71中容纳有永磁体6。也就是说,永磁体6布置在各插入部71的容纳壁712与盖702的内表面之间。在各插入部71与盖702的内表面之间存在在第一方向D1上开放的开口710。此外,在容纳壁712的第二方向D2上的一端与盖702的内表面之间设置有间隙711。
如图32和图33所示,第一磁轭9是以U字状形成的。第一磁轭9包括两个侧部91和用以联接这两个侧部91的联接部92。第一磁轭9由诸如铁(电磁软铁)等的磁性材料制成。第一磁轭9布置在由两个永磁体6产生的磁通的路径上。
两个侧部91在第三方向D3上位于固定触点F10的两侧。两个侧部91各自具有矩形板状。两个侧部91通常彼此平行且面向彼此。两个侧部91与两个插入部71以一对一的方式相对应。各侧部91插入到其相应的插入部71中。两个侧部91也与两个永磁体6以一对一的方式相关联。各侧部91与关联的永磁体6相邻。以固定触点F10为基准,各侧部91位于其关联的永磁体6的外侧。也就是说,各侧部91布置在其关联的永磁体6和盖702的内表面之间。因此,第一磁轭9的与永磁铁6相邻的部位(即,侧部91)和固定触点F10之间的距离L15长于永磁铁6的与第一磁轭9相邻的部位和固定触点F10之间的距离L16。在这方面,由于在本实施例中整个永磁体6与侧部91相邻,因此永磁体6的与第一磁轭9相邻的部位是指整个永磁体6。
联接部92具有矩形框状。联接部92在其中心区域具有开口920。开口920具有矩形形状。布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1包括在开口920的内侧的空间SP14。在这种情况下,空间SP1是壳体7D的内部空间。开口920的内表面位于壳体7D的内部。两个侧部91从联接部92的第三方向D3上的两端突出。两个侧部91都从联接部92在第二方向D2上朝向同一端突出。
联接部92被布置成面向盖702的内表面。联接部92穿过各插入部71的容纳壁712的一端与盖702的内表面之间的间隙711。
联接部92暴露到布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1。也就是说,第一磁轭9的至少一部分暴露到空间SP1。固定触点F10位于联接部92和移动触点M10之间。
图34A和图34B示出根据第五实施例的电磁继电器1D所产生的电弧、以及该电弧的两个端点P3、P4如何移动。在图34A中,粗虚线表示刚刚生成的电弧的虚拟路径A1。在图34A和图34B中,细的双点划线表示已移动的电弧的虚拟路径A1。端点P3是移动导电部3D上的电弧的端点。端点P4是固定导电部4D上的电弧的端点。在图34A和图34B中,实线箭头表示施加到电弧的各个点的洛伦兹力的方向。
布置在空间SP1中的第一磁轭9具有开口920,因此在开口920的内侧的空间可用作电弧拉伸空间的一部分。也就是说,电弧可被拉伸以到达开口920的内侧的空间。可以看出,与第一磁轭9不具有开口920的情形相比,触点装置2D具有更宽的电弧拉伸空间。
此外,如图28所示,端部42的与一个方向S1相反的方向上的前端部423周围的部位在远离移动触点M10的方向上弯曲。在前端部423和移动触点M10之间在第二方向D2上测量到的距离L14长于在固定触点F10和移动触点M10之间在第二方向D2上测量到的间隙距离L1。因此,如果电弧的端点P4已在端部42中从离移动触点M10最近的位置朝向前端部423移动,则电弧被拉伸。这允许触点装置2D进一步提高灭弧性能。
已经参考图34A和图34B说明了电弧被拉伸、使得电弧的端点P4从固定导电部4D中的端部42朝向延伸部41移动的情形。在另一情形中,电弧可以以其端点P4保持在端部42中的状态被拉伸。将参考示出该情形中的电弧的虚拟路径A2的图28和图35来详细描述这样的情形。
在以下的说明中,在沿着虚拟路径A2产生电弧的情况下的固定导电部4D上的电弧的端点在下文将被称为“端点P5”,并且在这种情形中的移动导电部3D上的电弧的端点在下文将被称为“端点P6”。
当端点P5位于固定触点F10的第三方向D3上的中央附近时,难以将电弧从端点P5向右侧拉伸,因为在图28中的固定触点F10的右侧存在固定至固定触点F10的基础构件40的一部分。
在导体中,电场往往集中于尖的部位。也就是说,在固定触点F10的第三方向D3上的端处,与在固定触点F10的中央附近相比,电场往往更容易集中。因此,电弧的端点P5倾向于朝向固定触点F10的第三方向D3上的端移动。实际上,如图35所示,端点P5可以从固定触点F10的第三方向D3上的中央附近移动到固定触点F10的第三方向D3上的端。然后,电弧可以通过穿过基础构件40的附近(即,对于从绘制有图28的纸面前方观看图28的观看者而言为基础构件40前方的区域)而从端点P5向右拉伸。因此,例如,电弧如虚拟路径A2所示拉伸。具体地,沿着虚拟路径A2,电弧从固定触点F10的第三方向D3上的一端朝向延伸部41延伸,进一步在一个方向S1上延伸,然后连接至移动触点M10以绘成圆。也就是说,电弧从固定触点F10起在与移动触点M10相反的方向上延伸。
在这种情况下,如果固定导电部4D的固定触点F10上的电弧的端点P5快速移动以到达固定触点F10的第三方向D3上的端,则该电弧可以快速拉伸。因此,固定触点F10的第三方向D3上的宽度W1适当地足够小。如图36A所示,在根据本实施例的固定导电部4D中,固定触点F10(第一触点)的第三方向D3上的宽度W1小于固定导电部4D(第一导电部)的第三方向D3上的最大宽度W3。在这种情况下,最大宽度W3对应于后面要说明的第三部位415的第三方向D3上的宽度。此外,固定触点F10的第三方向D3上的宽度W1小于暴露到布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1的部位(即,后面要说明的第一部位413和第二部位414)的第三方向D3上的最大宽度W2。在这种情况下,最大宽度W2对应于第二部位414的第三方向D3上的宽度。
在固定导电部4D中,不论在包括固定触点F10的端部42中的何处测量宽度,端部42的第三方向D3上的宽度基本上是恒定的。也就是说,除端部42的固定触点F10以外的每个部位的宽度大致等于固定触点F10的宽度W1。如图36A和图36B所示,延伸部41包括第一部位413、第二部位414和第三部位415。第一部位413、第二部位414和第三部位415各自具有矩形板状。第一部位413是连接至端部42的部位。第三部位415是电气地且机械地连接至第二端子部46(参见图29)的部位,该第二端子部46电气连接至DC电源V1(参见图12)的负极。第二部位414是第一部位413和第三部位415之间的部位。在覆盖从第一部位413到第二部位414的范围的部分中,设置有锥形件416以在第三方向D3上扩大宽度。第一部位413、第二部位414和第三部位415可以按照第三方向D3上的宽度的降序按第三部位415、第二部位414和第一部位413的顺序排序。
固定导电部4D的第三方向D3上的最大宽度W3是第三部位415的宽度。此外,第三部位415布置在壳体7D(参见图29)的多个壁部72之间,以不暴露到布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1。固定导电部4D中的暴露到布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1的部位的第三方向D3上的最大宽度W2是第二部位414的宽度。
此外,固定触点F10的第三方向D3上的宽度W1等于或小于移动触点M10的宽度W4。
在该示例中,固定触点F10的宽度W1可以落在从0.1mm到1.5mm的范围内,第二部位414的最大宽度W2可以落在从0.5mm到1.7mm的范围内,第三部位415的最大宽度W3可以等于或小于2.5mm,并且移动触点M10的宽度W4可以落在从1.5mm到3.0mm的范围内。
可以看出,固定触点F10的第三方向D3上的宽度W1小于最大宽度W2、W3和宽度W4。因此,与宽度W1等于或大于最大宽度W2、W3或宽度W4的情形相比,固定触点F10上的电弧的端点P5更快地移动,以到达固定触点F10的在第三方向D3上的端。这样使得能够更容易地拉伸电弧。
(永磁体对外部环境的影响)
接着,将通过与根据比较例的触点装置2P比较来说明根据第五实施例的触点装置2D的其它优点。图37是示出根据比较例的触点装置2P的主要部分的截面图。触点装置2P不包括第一磁轭9,这是与根据第五实施例的触点装置2D(参见图33)的主要不同之处。触点装置2D的第一磁轭9降低了由两个永磁体6产生的磁通对触点装置2D的外部环境的影响。
更具体地,在不具有第一磁轭9的触点装置2P中,由两个永磁体6产生的磁通(如由图37中的点线所示)的一部分在作为两个永磁体6并排排列的方向的第三方向D3上从触点装置2P泄漏。同时,在具有第一磁轭9的触点装置2D中,由两个永磁体6产生的磁通(如由图33中的点线所示)的至少一部分将与由第一磁轭9形成的磁路对准。由第一磁轭9形成的磁路由从第一磁轭9的两个侧部91中的一个侧部91经由联接部92到另一侧部91的路径构成。也就是说,使磁通与磁路对准允许离开触点装置2D的磁通更容易地通过触点装置2D的附近。这使得触点装置2D与无第一磁轭9的触点装置2P相比能够更显著地降低由两个永磁体6产生的磁通对触点装置2D的外部环境的影响。例如,这样减少了两个永磁体6磁化或吸引触点装置2D的外部的构件的机会。本发明人经由实验已证实,从永磁体6的中央部泄露的磁通的磁通密度在触点装置2D中约为60mT并且在触点装置2P中约为200mT。此外,触点装置2D的周面上的通量密度最高的部位的磁通密度约为90mT。
(第五实施例的第一变形例)
接着,将参考图38来说明第五实施例的第一变形例。在以下的说明中,第五实施例的该第一变形例中的具有与上述第五实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
在上述第五实施例中,当固定触点F10和移动触点M10彼此接触时,如图36A所示,当在第二方向D2上观看时,通过固定触点F10的中心且平行于一个方向S1的第一线SL1与通过移动触点M10的中心且平行于一个方向S1的第二线SL2一致。
在该第一变形例中,与第五实施例相比,如图38所示,包括固定触点F10的固定导电部4E被布置成在第三方向D3上偏移。更具体地,固定导电部4E被布置成以移动触点M10的中心接触固定触点F10中的位于第三方向D3上的一端附近的部位的方式偏移。
在该第一变形例中,当固定触点F10和移动触点M10彼此接触时,当在第二方向D2上观看时,通过固定触点F10的中心且平行于一个方向S1的第一线SL1位于与通过移动触点M10的中心且平行于一个方向S1的第二线SL2不同的位置。也就是说,第一行SL1与第二行SL2不一致。因而,移动触点M10的中心与固定触点F10中的相对于固定触点F10的中心在第三方向D3上偏移的点接触。
因此,当在固定触点F10和移动触点M10之间产生电弧时,固定触点F10上的电弧的端点极有可能起初位于固定触点F10的第三方向D3上的端的附近。因此,根据该第一变形例,与第五实施例相比,固定触点F10上的电弧的端点有可能更快地移动并到达固定触点F10的第三方向D3上的端。当固定触点F10上的电弧的端点到达第三方向D3上的端时,电弧可以如由图35示出的虚拟路径A2所示那样拉伸。也就是说,根据该第一变形例,通过缩短电弧的端点移动并到达固定触点F10的第三方向D3上的端所需的时间,可以更快地拉伸电弧并由此可以提高灭弧性能。
(第五实施例第二变形例)
接着,将参考图39来说明第五实施例的第二变形例。在以下的说明中,第五实施例的该第二变形例中的具有与上述第五实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
根据该变形例的触点装置2F包括仅一个永磁体6,这是与根据第五实施例的触点装置2D的主要不同之处。此外,尽管根据第五实施例的第一磁轭9包括两个侧部91和联接部92,但根据该变形例的第一磁轭9包括仅一个侧部91。
永磁体6位于固定触点F10的第三方向D3上的一侧(例如,在图39中为下侧)。此外,在固定触点F10的第三方向D3上的另一侧(例如,在图39中为上侧)未布置永磁体6。
根据该第二变形例,可以通过将由永磁体6的磁场产生的洛伦兹力施加到电弧来拉伸电弧。另外,在该第二变形例中,第一磁轭9也形成磁路,由此降低永磁体6对触点装置2F的外部环境的影响。
可选地,可以在固定触点F10的第三方向D3上的一侧布置多个永磁体6。
注意,如果单个或多个永磁体6位于固定触点F10的第三方向D3上的一侧,则第一磁轭9不必具有单个侧部91。可替代地,例如,正如根据第五实施例的第一磁轭9一样,第一磁轭9也可以具有两个侧部91和联接部92。
(第五实施例的第三变形例)
接着,将参考图40来说明第五实施例的第三变形例。在以下的说明中,第五实施例的该第三变形例中的具有与上述第五实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
根据该第三变形例的触点装置2G的第一磁轭9G不包括联接部92,这是与根据第五实施例的第一磁轭9的主要不同之处。另外,根据该第三变形例的触点装置2G包括仅一个永磁体6G,这是与根据第五实施例的触点装置2D的主要不同之处。
永磁体6G的两个磁极设置在永磁体6G的两个纵向端(即,图40中的上端和下端)处。永磁体6G的两个磁极中的一个磁极面向第一磁轭9G的两个侧部91中的一个侧部,并且永磁体6G的两个磁极中的另一磁极面向第一磁轭9G的两个侧部91中的另一侧部。在触点装置2G中,从两个侧部91中的一个侧部经由永磁体6G到两个侧部91中的另一侧部的路径形成永磁体6G的磁通通过的磁路。也就是说,第一磁轭9G布置在永磁体6G所产生的磁通的路径上。
第一磁轭9G中的与永磁铁6G相邻的部位911和固定触点F10之间的距离L17长于永磁铁6G中的与第一磁轭9G相邻的部位61G和固定触点F10之间的距离L18。以固定触点F10为基准,各侧部91的至少一部分(即,部位911)位于关联的永磁体6G的外侧。
两个侧部91被永磁体6G所产生的磁场磁化。因此,与第五实施例一样,在固定触点F10和移动触点M10的周围产生与第三方向D3对准的磁场。同样,根据该第三变形例,这允许通过将由永磁体6G的磁场产生的洛伦兹力施加到电弧来拉伸电弧。另外,根据该第三变形例,第一磁轭9G也形成磁路,因此,永磁体6G所产生的磁通对触点装置2G的外部环境的影响也可减少。
可选地,在两个永磁体6的配置不改变的情况下,可以如该第三变形例那样仅从第一磁轭9的结构方面修改第五实施例。也就是说,可以修改第五实施例,使得在固定触点F10的第三方向D3上的两侧布置有两个永磁体6这一结构不改变的情况下,第一磁轭9不具有联接部92。
(第五实施例的第四变形例)
接着,将参考图41和图42来说明第五实施例的第四变形例。在以下的说明中,第五实施例的该第四变形例中的具有与上述第五实施例的对应元件相同的功能的任何构成元件将由与该对应元件的附图标记相同的附图标记指定,并且这里将省略对该构成元件的说明。
在根据该第四变形例的触点装置2H中,容纳第一磁轭9H和两个永磁体6的空间向壳体7H的外部而不是内部开放,这是与根据第五实施例的触点装置2D的主要不同之处。具体地,壳体7H的盖702的覆盖部704具有两个第一开口74和将这两个第一开口74联接在一起的第二开口75。盖702在两个第一开口74和第二开口75中向内凹进。也就是说,盖702在两个第一开口74和第二开口75中具有与外部连通的凹部。两个第一开口74中的凹部比第二开口75中的凹部深。
另外,在触点装置2H中,第一磁轭9H的联接部92H具有U字状,这是与根据第五实施例的触点装置2D的另一主要不同之处。联接部92H在基座701和盖702堆叠布置的方向上(即,在第一方向D1上)的更靠近盖702的一侧(即,上侧)将第一磁轭9H的两个侧部91联接在一起。
第一磁轭9H的两个侧部91以及两个永磁体6与两个第一开口74以一对一的方式相对应。关联的侧部91和关联的永磁体6穿过各个第一开口74。第一磁轭9H的联接部92H的至少一部分穿过第二开口75。
壳体7H包括两个第一插入部71H。设置有两个侧部91和两个永磁体6,因此相应地设置有两个第一插入部71H。也就是说,两个第一插入部71H分别设置在固定触点F10(参见图33)的第三方向D3上的两侧。各个第一插入部71H包括设置在壳体7H的内部的空间SP1中的容纳壁712H、以及盖702的一部分。各第一插入部71H具有在第一开口74处开放的矩形箱状。各侧部91和各永磁体6穿过第一开口74插入到关联的第一插入部71H中。
壳体7H还包括第二插入部76。第二插入部76包括设置在壳体7H的内部的空间SP1中的容纳壁761、以及盖702的一部分。第二插入部76具有在第二开口75处开放的矩形箱状。第一磁轭9H的联接部92H的至少一部分穿过第二开口75插入到第二插入部76中。
第一磁轭9H的开口920H是以切口状形成的。在开口920H的内侧,布置有形成第一插入部71H的一部分的容纳壁712H和形成第二插入部76的一部分的容纳壁761。在以下的说明中,假定开口920H的内侧的空间SP15是不包括布置有容纳壁712H和容纳壁761的区域的空间。也就是说,空间SP15甚至位于开口720H的内侧所设置的容纳壁712H和761的内侧,并且被假定形成布置有固定触点F10和移动触点M10的空间SP1的一部分。也就是说,空间SP1包括开口920H的内侧的空间。在这种情况下,空间SP1是壳体7H的内部空间。
壳体7H具有包括两个第一插入部71H以及第二插入部76的容纳部77。容纳部77在内部容纳两个永磁体6以及第一磁轭9H。容纳部77将两个永磁体6和第一磁轭9H与壳体7H的内部空间(空间SP1)分开。
(第五实施例的其它变形例)
接着,将逐一枚举第五实施例的其它变形例。可以适当组合地使用以下要说明的变形例。此外,也可以与第一变形例至第三变形例适当组合地使用以下要说明的变形例。
第一磁轭9的联接部92不必具有框状。可替代地,第一磁轭9的联接部92也可以具有其在第一方向D1上的一端开放的U字状。
此外,不必如针对第五实施例已经说明的那样布置第一磁轭9的联接部92。例如,联接部92可以布置在固定触点F10的(图29中的)左侧。也就是说,联接部92也可被布置成使得移动触点M10位于固定触点F10和联接部92之间。可替代地,联接部92也可布置在固定触点F10的(图29中的)上侧或下侧。也就是说,联接部92可被布置成在第一方向D1上面向固定触点F10。
第一磁轭9可以利用具有电绝缘性的构件涂覆。这将增强第一磁轭9和固定导电部4D之间的电绝缘。
此外,在第一磁轭9的联接部92与固定导电部4D之间可以布置具有电绝缘性的构件(诸如板构件等)。这将增强第一磁轭9和固定导电部4D之间的电绝缘。可替代地,第一磁轭9可以嵌入在壳体本体70中。
可选地,可以将如针对第五实施例所述的固定触点F10相对于第一磁轭9的布置和移动触点M10相对于第一磁轭9的布置彼此互换。也就是说,移动触点M10可以位于联接部92和固定触点F10之间。换言之,固定触点F10和移动触点M10中的一个触点可以位于另一触点和联接部92之间。
永磁体6的配置不必是针对第五实施例所述的配置。例如,永磁体6也可以布置在图29中的固定触点F10或移动触点M10的上侧。也就是说,永磁体6也可被布置成在第一方向D1上面向固定触点F10或移动触点M10。
(总结)
从上述的第一实施例至第五实施例及其变形例公开了以下的方面。
根据第一方面的触点装置2包括第一导电部(固定导电部4)和第二导电部(移动导电部3)。第一导电部包括第一端部(端部42)和第一延伸部(延伸部41)。第一端部包括第一触点(固定触点F10)。第一延伸部被设置成在一个方向S1上延伸,并且在该第一延伸部的一个方向S1上的前端连接至第一端部。第二导电部包括第二端部(端部32)和第二延伸部(延伸部31)。第二端部包括第二触点(移动触点M10)。第二延伸部被设置成在一个方向S1上延伸,并且在该第二延伸部的一个方向S1上的前端连接至第二端部。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的一个触点是移动触点M10。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的另一触点是固定触点F10。移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置和移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置之间移动。第一端部和第二端部中的至少第一端部被弯曲成从第一端部的一个方向S1上的前端420折回。第一触点位于第一端部的折回的部位中,并且面向第二触点。
根据该结构,至少第一端部(端部42)被弯曲成从第一端部的一个方向S1上的前端420折回。这使得与端部42为平状的情形相比,在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的端点P4能够更容易地沿着端部42移动。例如,在端部42中,电弧A1的端点P4容易朝向端部42中的位于端部32的相反侧的面411移动。这允许触点装置2表现出相对于所产生的电弧A1的提高了的灭弧性能。
在根据可以结合第一方面实现的第二方面的触点装置2中,第一导电部(固定导电部4)包括基础构件40。基础构件40覆盖第一端部(端部42)的一部分。第一触点(固定触点F10)压接到基础构件40。
根据该结构,在第一端部(端部42)中,第一触点(固定触点F10)压接到基础构件40。与例如第一触点铆接到基础构件40的情形相比,这样缩小了第一触点和基础构件40之间的间隙,从而允许电弧A1的端点P4在第一触点与基础构件40之间更平滑地移动。
在根据可以结合第一方面或第二方面实现的第三方面的触点装置2中,第一导电部(固定导电部4)包括基础构件40。基础构件40覆盖第一端部(端部42)的一部分。第一触点(固定触点F10)固定到基础构件40。基础构件40的面401与第一触点(固定触点F10)的面(第一面F11)齐平。第一触点的第一面F11面向第二触点(移动触点M10)。
根据该结构,基础构件40的面401与第一触点(固定触点F10)的面(第一面F11)齐平。与基础构件40的面401与第一触点之间存在高度差的情形相比,这允许电弧A1的端点P4在基础构件40和第一触点之间更平滑地移动。
在根据可以结合第三方面实现的第四方面的触点装置2中,第一端部(端部42)具有弯曲成从第一端部的一个方向S1上的前端420朝向第二端部(端部32)延伸的面(第一面F11)。
该结构允许在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的端点P4在第一端部(端部42)中更平滑地移动。
根据可以结合第一方面至第四方面中任一方面实现的第五方面的触点装置2还包括至少一个永磁体6。至少一个永磁体6在预定方向(第三方向D3)上面向第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)至少之一。
根据该结构,永磁体6产生磁通,使得洛伦兹力施加到在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1,由此容易地拉伸电弧A1。
在根据可以结合第五方面实现的第六方面的触点装置2中,预定方向(第三方向D3)不仅垂直于一个方向S1,而且还垂直于第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)面向彼此的方向(第二方向D2)。
根据该结构,永磁体6产生磁通,使得洛伦兹力施加到在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1,由此容易地拉伸电弧A1。另外,电弧A1在覆盖第一导电部(固定导电部4)和第二导电部(移动导电部3)的各个端部中的位于对向面的相反侧的部位的空间中容易地拉伸。
在根据可以结合第五方面实现的第七方面的触点装置2中,包括两个永磁体6。第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)至少之一位于两个永磁体6之间。第二导电部(移动导电部3)包括基部321。第二触点固定到基部321。预定方向(第三方向D3)不仅垂直于第一触点和第二触点面向彼此的方向(第二方向D2),而且还垂直于基部321的纵轴(第一方向D1)。
该结构允许电弧A1沿着基部321的纵轴(即,在第一方向上D1)延伸。
在根据可以结合第五方面至第七方面中任一方面实现的第八方面的触点装置2中,永磁体6被布置成使得在与一个方向S1对准的方向(第一方向D1)上对在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间在第一触点和第二触点面向彼此的方向(第二方向D2)上流动的电流施加洛伦兹力。
根据该结构,永磁体6产生磁通,由此进一步促进在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的拉伸。也就是说,在覆盖第一端部(端部42)和第二端部(端部32)中的位于一个方向S1上的部位的空间中、以及在覆盖第一端部和第二端部中的位于各个对向面的相反侧的部位的空间中,电弧A1高效地拉伸。
在根据可以结合第五方面实现的第九方面的触点装置2C中,永磁体6C在预定方向(第一方向D1)上面向第一触点(固定触点F50)和第二触点(移动触点M50)至少之一。预定方向与一个方向S1对准。
根据该结构,永磁体6C产生磁通,使得将洛伦兹力施加到在固定触点F50和移动触点M50之间产生的电弧A1,由此容易地拉伸电弧A1。
在根据可以结合第五方面或第九方面实现的第十方面的触点装置2C中,永磁体6C在预定方向(第一方向D1)上面向第一触点(固定触点F50)和第二触点(移动触点M50)至少之一。第二导电部(移动导电部300)包括基部30A。第二触点固定到基部30A。基部30A的纵轴与预定方向对准。
根据该结构,永磁体6C产生磁通,使得洛伦兹力施加到在固定触点F50和移动触点M50之间产生的电弧A1,由此容易地拉伸电弧A1。
在根据可以结合第五方面至第十一方面中任一方面实现的第十一方面的触点装置2中,永磁体6在预定方向(第三方向D3)上面向第一端部(端部42)和第二端部(端部32)。
根据该结构,永磁体6产生磁通,从而进一步促进了在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的拉伸。这样提高了相对于电弧A1的灭弧性能。
根据可以结合第一方面至第十一方面中任一方面实现的第十二方面的触点装置2还包括壳体7。在壳体7中,容纳第一导电部(固定导电部4)和第二导电部(移动导电部3)。壳体7的内部空间包括空间SP11、以及空间SP12和空间SP13至少之一。空间SP11相对于第一端部(端部42)和第二端部(端部32)位于一个方向S1上。在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)面向彼此的方向(第二方向D2)上,当从第一触点观看时,空间SP12位于第二触点的相反侧。在第一触点和第二触点面向彼此的方向上,当从第二触点观看时,空间SP13位于第一触点的相反侧。
该结构允许在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1朝向空间SP11、以及空间SP12或空间SP13拉伸。
在根据可以结合第一方面至第十二方面中任一方面实现的第十三方面的触点装置2中,第一导电部(固定导电部4)电连接至DC电源V1的负极,并且第二导电部(移动导电部3)电连接至DC电源V1的正极。
在第一端部(端部42)和第二端部(端部32)中,电连接至DC电源V1的负极电的端部42在产生电弧A1的情况下发射电子。根据上述结构,电连接至DC电源V1的负极的端部42被弯曲成从端部42的一个方向S1上的前端420折回。与电连接至DC电源V1的负极的端部42为平状的情形相比,这样允许电弧A1的端点P4(电子发射点)更平滑地移动。
在根据可以结合第一方面至第十三方面中任一方面实现的第十四方面的触点装置2中,第二导电部(移动导电部3)包括基部321。基部321覆盖第二端部(端部32)的一部分。第二触点(移动触点M10)铆接到基部321。
该结构允许第二触点(移动触点M10)容易地附接到基部321。
在根据可以结合第一方面至第十四方面中任一方面实现的第十五方面的触点装置2中,第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间的间隙距离L1落在从0.6mm到1.1mm的范围内。
与在这里设置更短的间隙距离L1的情况相比,该结构允许电弧A1更容易拉伸。
在根据可以结合第一方面至第十五方面中任一方面实现的第十六方面的触点装置2中,当在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)面向彼此的方向(第二方向D2)上观看时,第二触点具有弯曲的外周缘。
该结构允许通过第二触点(移动触点M10)容易地传递热量,由此促进了电弧A1的端点P3的移动。
根据可以结合第一方面至第十六方面中任一方面实现的第十七方面的触点装置2还包括壳体7。壳体7包括壳体本体70和插入部71。在壳体本体70中,容纳第一导电部(固定导电部4)和第二导电部(移动导电部3)。插入部71设置在壳体本体70的内侧。永磁体6插入到插入部71中。
根据该结构,永磁体6插入壳体本体70的内侧的插入部71中。与永磁体6布置在壳体本体70的外部的情形相比,这促进使永磁体6与壳体本体70的外部的环境绝缘。
根据第十八方面的电磁继电器1包括根据第一方面至第十七方面中任一方面的触点装置2以及驱动单元5。驱动单元5包括线圈51和衔铁52。衔铁52根据线圈51的通电状态的变化而移位,以驱动作为第一导电部(固定导电部4)或第二导电部(移动导电部3)的具有移动触点M10的导电部,并由此使移动触点M10在闭合位置和断开位置之间移动。
与端部42为平状的情形相比,该结构允许触点装置2更容易地移动在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的端点P4。这提高了灭弧性能。
在根据可以结合第十八方面实现的第十九方面的电磁继电器1中,驱动单元5还包括插片53。随着衔铁52移位,插片53也移位以驱动作为第一导电部(固定导电部4)或第二导电部(移动导电部3)的具有移动触点M10(移动导电部3)的导电部,并由此使移动触点M10在闭合位置和断开位置之间移动。插片53具有电绝缘性。插片53布置在衔铁52与作为第一导电部(固定导电部4)或第二导电部(移动导电部3)的具有移动触点M10的导电部(移动导电部3)之间。
根据该结构,插片53具有电绝缘性,并且布置在具有移动触点M10的导电部(移动导电部3)与衔铁52之间。这允许插片53增强具有移动触点M10的导电部与衔铁52之间的绝缘性。
在根据可以结合第十九方面实现的第二十方面的电磁继电器1中,作为第一导电部(固定导电部4)或第二导电部(移动导电部3)的具有移动触点M10的导电部(移动导电部3)还包括对向部34。当从移动触点M10的面向固定触点F10的面M11观看时,对向部34位于固定触点F10的相反侧。对向部34面向插片53。
该结构允许对向部34保护插片53免受在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的影响。
在根据可以结合第十八方面至第二十方面中任一方面实现的第二十一方面的电磁继电器1中,触点装置2还包括壳体7。在壳体7中,容纳第一导电部(固定导电部4)、第二导电部(移动导电部3)和驱动单元5。壳体7具有内壁73。内壁73设置在作为第一导电部(固定导电部4)或第二导电部(移动导电部3)的具有移动触点M10的导电部(移动导电部3)与衔铁52之间。内壁73将空间SP1和空间SP2隔开。在空间SP1中,布置有固定触点F10和移动触点M10。在空间SP2中,布置有衔铁52。
该结构允许内壁73保护衔铁52免受在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧A1的影响。
根据可以结合第一方面实现的第二十二方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)包括第一导电部(固定导电部4D或4E)和第二导电部(移动导电部3D)。导电部包括第一端部(端部42)和第一延伸部(延伸部41)。第一端部包括第一触点(固定触点F10)。第一延伸部具有一个方向S1上的长度。第一延伸部在该第一延伸部的一个方向S1上的前端连接至第一端部。第二延伸部包括第二端部(端部32)和第二延伸部(延伸部31)。第二端部包括第二触点(移动触点M10)。第二延伸部具有一个方向S1上的长度。第二延伸部在该第二延伸部的一个方向S1上的前端连接至第二端部。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的一个触点是移动触点M10。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的另一触点是固定触点F10。移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置和移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置之间移动。第一端部具有中间部421和弯曲部422。中间部421连接至第一延伸部。弯曲部422具有弯曲形状。弯曲部422从中间部421的一个方向S1上的前端420起在与一个方向S1相反的方向上延伸。第一触点存在于弯曲部422中,并且面向第二触点。
根据该结构,第一端部(端部42)的弯曲部422具有弯曲形状,由此与端部42为平状的情形相比,促进在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧的端点移动。例如,在端部42中,电弧的端点容易朝向端部42的与端部32相反的面411移动。这允许触点装置2D(或2F、2G或2H)表现出相对于在触点装置2D(或2F、2G或2H)中产生的电弧的提高了的灭弧性能。
根据可以结合第二十二方面实现的第二十三方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)还包括永磁体6(或6G)和磁轭(第一磁轭9、9F、9G或9H)。磁轭与永磁体6(或6G)相邻地布置。磁轭6(或6G)的与永磁体6(或6G)相邻的部位和固定触点F10之间的距离L15(或L17)长于永磁体6(或6G)的与磁轭相邻的部位和固定触点F10之间的距离L16(或L18)。
根据该配置,由永磁体6(或6G)产生的磁通的至少一部分通过磁轭(第一磁轭9、9F、9G或9H)。这减少了由永磁体6(或6G)产生的磁通从触点装置2D(或2F、2G或2H)泄漏的机会。
在根据可以结合第二十三方面实现的第二十四方面的触点装置2D(或2H)中,磁轭(第一磁轭9或9H)包括两个侧部91和联接部92(或92H)。两个侧部91在预定方向(第三方向D3)上位于固定触点F10的两侧。预定方向垂直于一个方向S1、以及固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向(第二方向D2)这两者。联接部92(或92H)将两个侧部91联接在一起。
根据该结构,由永磁体6产生的磁通的至少一部分通过由磁轭(第一磁轭9)的两个侧部91和联接部92(或92H)形成的磁路。这进一步减少了由永磁体6产生的磁通从触点装置2D(或2H)泄漏的机会。
根据可以结合第二十四方面实现的第二十五方面的触点装置2D(或2H)包括壳体7D(或7H)。壳体7D(或7H)具有布置固定触点F10和移动触点M10的内部空间(空间SP1)。联接部92(或92H)具有开口920(或920H)。内部空间(空间SP1)包括开口920(或920H)的内侧的空间SP14(或SP15)。
该结构允许开口920(或920H)的内侧的空间用作用于拉伸电弧的空间的一部分。
在根据可以结合第二十五方面实现的第二十六方面的触点装置2H中,壳体7H包括容纳部77。在容纳部77中,容纳永磁体6和磁轭(第一磁轭9H)。容纳部77将永磁体6和磁轭与壳体7H的内部空间(空间SP1)隔开。
该结构有助于增强磁轭(第一磁轭9H)和固定触点F10之间以及磁轭(第一磁轭9H)和移动触点M10之间的电绝缘。
在根据可以结合第二十四方面至第二十六方面中任一方面实现的第二十七方面的触点装置2D(或2H)中,从由固定触点F10和移动触点M10构成的组中选择的一个触点位于另一触点和联接部92(或92H)之间。
与磁轭(第一磁轭9或9H)被布置成在一个方向S1上面向固定触点F10和移动触点M10的情形相比,该结构减少了电弧在一个方向S1上的拉伸被磁轭干扰的机会。
在根据可以结合第二十七方面实现的第二十八方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,固定触点F10位于联接部92(或92H)和移动触点M10之间。
与移动触点M10位于固定触点F10和磁轭(第一磁轭9或9H)之间的情形相比,该结构减少了移动触点M10的移动被磁轭干扰的机会。
在根据可以结合第二十三方面至第二十八方面中任一方面实现的第二十九方面的触点装置2F中,永磁体6位于固定触点F10的在预定方向(第三方向D3)上的一侧。预定方向垂直于一个方向S1、以及固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向(第二方向D2)这两者。
与在固定触点F10的预定方向(第三方向D3)上的两侧设置永磁体6的情形相比,该结构促进确保拉伸电弧的空间。
在根据可以结合第二十三方面至第二十九方面中任一方面实现的第三十方面的触点装置2D中,轭(第一磁轭9)至少部分暴露于布置固定触点F10和移动触点M10的空间SP1。
与例如在布置固定触点F10和移动触点M10的空间SP1中设置用于涂覆磁轭(第一磁轭9)的构件的情形相比,该结构使得容易使用空间SP1来拉伸电弧。
在根据可以结合第二十二方面至第三十方面中任一方面实现的第三十一方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,当在预定方向(第三方向D3)上测量时,第一触点(固定触点F10)的宽度W1小于第一导电部(固定导电部4D或4E)的最大宽度W3。预定方向垂直于一个方向S1、以及固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向(第二方向D2)这两者。
与第一触点具有更大的宽度W1的情形相比,该结构增加了在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间产生的电弧在沿着第一触点的宽度(即,在第三方向D3上的固定触点F10附近)通过时被拉伸的可能性。
在根据可以结合第三十一方面实现的第三十二方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,当在预定方向(第三方向D3)上测量时,第一触点(固定触点F10)的宽度W1小于第一导电部(固定导电部4D或4E)的暴露于布置固定触点F10和移动触点M10的空间SP1的部位的最大宽度W2。
与第一触点具有更大的宽度W1的情形相比,该结构增加了在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间产生的电弧在沿着第一触点的宽度(即,在第三方向D3上的第一触点附近)通过时被拉伸的可能性。
在根据可以结合第二十二方面至第三十二方面中任一方面实现的第三十三方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,当在预定方向(第三方向D3)上测量时,第一触点(固定触点F10)的宽度W1等于或小于第二触点(移动触点M10)的宽度W4。预定方向垂直于一个方向S1、以及固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向(第二方向D2)这两者垂直。
与第一触点具有更大的宽度W1的情形相比,该结构增加了在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间产生的电弧在沿着第一触点的宽度(即,在第三方向D3上的第一触点附近)通过时被拉伸的可能性。
在根据可以结合第二十二方面至第三十三方面中任一方面实现的第三十四方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)彼此接触的情况下,当从固定触点F10和移动触点M10面向彼此的方向(第二方向D2)观看时,第一线SL1位于与第二线SL2不同的位置。第一线SL1通过第一触点的中心且平行于一个方向S1。第二线SL2通过第二触点的中心且平行于一个方向S1。
与第一线SL1和第二线SL2彼此对准的情形相比,该结构增加了在第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间产生的电弧在通过第一触点(即,在第三方向D3上的第一触点附近)时被拉伸的可能性。
在根据可以结合第二十二方面至第三十四个方面中任一方面实现的第三十五方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)中,第一端部(端部42)的一部分弯曲成使得随着到第一端部(端部42)的与一个方向S1相反的方向上的前端部423的距离减小,从第二触点(移动触点M10)到第一端部(端部42)的该部分的距离增大。
该结构允许当第一触点(固定触点F10)和第二触点(移动触点M10)之间产生的电弧的在第一触点上的端点在与一个方向S1相反的方向上移动时,拉伸该电弧。
注意,除根据第一方面的构成元件以外的构成元件不是触点装置2(或2B、2C、2D、2F、2G或2H)的必要构成元件,而且可以适当省略。
根据第三十六方面的电磁继电器1D包括:根据第二十二方面至第三十五方面中任一方面的触点装置2D(或2F、2G或2H);以及驱动单元5。驱动单元5包括线圈51和衔铁52。衔铁52根据线圈51的通电状态的变化而移位,以驱动作为第一导电部(固定导电部4D或4E)或第二导电部(移动导电部3D)的具有移动触点M10的导电部(移动导电部3D),并由此使移动触点M10在闭合位置和断开位置之间移动。
与端部42为平状的情形相比,该结构允许在触点装置2D(或2F、2G或2H)中在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧的端点更容易地沿着第一端部(端部42)移动。这允许电磁继电器表现出提高了的灭弧性能。
关于第一磁轭9的根据第二十三方面至第三十方面的结构不必基于根据第一方面和第二十二方面的结构,而且即使在不根据第一方面和第二十二方面的结构的情况下也可应用。例如,根据第二十三方面至第三十方面的结构可以独立于关于固定导电部4D或4E的形状的结构而应用。更具体地,根据第二十三方面至第三十方面的结构可应用于具有固定导电部4D或4E的端部42未弯曲的结构的触点装置。也就是说,根据第二十三方面至第三十方面的结构可应用于已知的触点装置。
具体地,根据第三十七方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)包括固定触点F10(第一触点)和移动触点M10(第二触点)。移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置和移动触点M10与固定触点分离的断开位置之间移动。触点装置2D(或2F、2G或2H)还包括永磁体6(或6G)和磁轭(第一磁轭9、9F、9G或9H)。磁轭与永磁体6(或6G)相邻地布置。磁轭的与永磁体6(或6G)相邻的部位和固定触点F10之间的距离L15(或L17)长于永磁体6(或6G)的与磁轭相邻的部位和固定触点F10之间的距离L16(或L18)。
根据该结构,由永磁体6(或6G)产生的磁通的至少一部分通过磁轭(第一磁轭9、9F、9G或9H)。因此,这减少了由永磁体6(或6G)产生的磁通从触点装置2D(或2F、2G或2H)泄漏的机会。
根据第三十七方面的结构可组合根据第二十四方面至第三十方面的结构来实现。
根据第二十二方面至第三十七方面的结构不一定基于根据第一方面的结构,而且即使在不根据第一方面的结构的情况下也可应用。具体地,根据另一方面的触点装置2D(或2F、2G或2H)包括第一导电部(固定导电部4D或4H)和第二导电部(移动导电部3D)。第一导电部包括第一端部(端部42)和第一延伸部(延伸部41)。第一端部包括第一触点(固定触点F10)。第一延伸部具有在一个方向S1上的长度。第一延伸部在该第一延伸部的一个方向S1上的前端连接至第一端部。第二导电部包括第二端部(端部32)和第二延伸部(延伸部31)。第二端部包括第二触点(移动触点M10)。第二延伸部具有在一个方向S1上的长度。第二延伸部在该第二延伸部的一个方向S1上的前端连接至第二端部。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的一个触点是移动触点M10。从由第一触点和第二触点构成的组中选择的另一触点是固定触点F10。移动触点M10在移动触点M10与固定触点F10接触的闭合位置和移动触点M10与固定触点F10分离的断开位置之间移动。第一端部包括中间部421和弯曲部422。中间部421连接至第一延伸部。弯曲部422具有弯曲形状。弯曲部422从中间部421的一个方向S1上的前端420起在与一个方向S1相反的方向上延伸。第一触点存在于弯曲部422中,并且面向第二触点。
根据该结构,第一端部(端部42)的弯曲部422是弯曲的。与端部42为平状的情形相比,这使得在固定触点F10和移动触点M10之间产生的电弧的端点能够更容易地移动。例如,在端部42中,电弧的端点容易朝向端部42的与端部32相反的面411移动。这允许触点装置2D(或2F、2G或2H)表现出相对于所产生的电弧的提高了的灭弧性能。
可选地,根据第二十二方面至第三十七方面的结构可适当组合根据第二方面至第二十一方面的结构来实现。
上述的实施例以及其变形例可适当组合来实现。
附图标记说明
1,1D 电磁继电器
2,2B,2C,2D,2F,2G,2H 触点装置
3,3D 移动导电部(第二导电部)
31 延伸部(第二延伸部)
32 端部(第二端部)
321 基部
34,34D 对向部
4,4D,4E 固定导电部(第一导电部)
40 基础构件
401 面
41 延伸部(第一延伸部)
42 端部(第一端部)
420 前端
421 中间部
422 弯曲部
423 前端部
5 驱动单元
51 线圈
52 衔铁
53 插片
6,6C,6G 永磁体
7,7D,7H 壳体
70 壳体本体
71 插入部
73 内壁
77 容纳部
9,9F,9G,9H 第一磁轭(磁轭)
91 侧部
92,92H 联接部
920,920H 开口
D1 第一方向(方向、预定方向)
D2 第二方向(方向)
D3 第三方向(预定方向)
F10 固定触点(第一触点)
F11 第一面(面)
L1 距离
L15~L18 距离
M10 移动触点(第二触点)
M11 面
S1 一个方向
SL1 第一线
SL2 第二线
SP1,SP2,SP11,SP12,SP13 空间(内部空间)
SP14,SP15 空间
V1 DC电源
W1 宽度
W2 最大宽度
W3 最大宽度
W4 宽度

Claims (36)

1.一种触点装置,包括:
第一导电部,其包括第一端部和第一延伸部,所述第一端部包括第一触点,所述第一延伸部被设置成在一个方向上延伸,并且在所述第一延伸部的所述一个方向上的前端连接至所述第一端部;以及
第二导电部,其包括第二端部和第二延伸部,所述第二端部包括第二触点,所述第二延伸部被设置成在所述一个方向上延伸,并且在所述第二延伸部的所述一个方向上的前端连接至所述第二端部,
其中,从由所述第一触点和所述第二触点构成的组中选择的一个触点是移动触点,从由所述第一触点和所述第二触点构成的所述组中选择的另一触点是固定触点,
所述移动触点被配置为在所述移动触点与所述固定触点接触的闭合位置和所述移动触点与所述固定触点分离的断开位置之间移动,
所述第一端部和所述第二端部中的至少所述第一端部被弯曲成从所述第一端部的所述一个方向上的前端折回,以及
所述第一触点位于所述第一端部的折回的部位中并且面向所述第二触点。
2.根据权利要求1所述的触点装置,其中,
所述第一导电部包括基础构件,所述基础构件覆盖所述第一端部的一部分,并且所述第一触点压接到所述基础构件。
3.根据权利要求1或2所述的触点装置,其中,
所述第一导电部包括基础构件,所述基础构件覆盖所述第一端部的一部分,并且所述第一触点固定到所述基础构件,以及
所述基础构件的面与所述第一触点的面向所述第二触点的面齐平。
4.根据权利要求3所述的触点装置,其中,
所述第一端部具有弯曲成从所述第一端部的所述一个方向上的前端朝向所述第二端部延伸的面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的触点装置,还包括至少一个永磁体,所述至少一个永磁体在预定方向上面向所述第一触点和所述第二触点至少之一。
6.根据权利要求5所述的触点装置,其中,
所述预定方向不仅垂直于所述一个方向,而且还垂直于所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向。
7.根据权利要求5所述的触点装置,其中,
所述触点装置包括两个所述永磁体,
所述第一触点和所述第二触点至少之一位于所述两个永磁体之间,
所述第二导电部包括基部,
所述第二触点固定到所述基部,以及
所述预定方向不仅垂直于所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向,而且还垂直于所述基部的纵轴。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的触点装置,其中,
所述永磁体被布置成使得:在与所述一个方向对准的方向上对所述第一触点和所述第二触点之间在所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向上流动的电流施加洛伦兹力。
9.根据权利要求5所述的触点装置,其中,
所述预定方向与所述一个方向对准。
10.根据权利要求5或9所述的触点装置,其中,
所述第二导电部包括基部,
所述第二触点固定到所述基部,以及
所述基部的纵轴与所述预定方向对准。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的触点装置,其中,
所述永磁体在所述预定方向上面向所述第一端部和所述第二端部。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的触点装置,还包括容纳所述第一导电部和所述第二导电部的壳体,其中,
所述壳体的内部空间包括:
相对于所述第一端部和所述第二端部位于所述一个方向上的空间;以及
以下的两个空间至少之一:在所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向上、当从所述第一触点观看时位于所述第二触点的相反侧的空间,以及在所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向上、当从所述第二触点观看时位于所述第一触点的相反侧的空间。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的触点装置,其中,
所述第一导电部电连接至直流电源的负极,以及
所述第二导电部电连接至所述直流电源的正极。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的触点装置,其中,
所述第二导电部包括覆盖所述第二端部的一部分的基部,以及
所述第二触点铆接到所述基部。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的触点装置,其中,
所述第一触点和所述第二触点之间的间隙距离落在从0.6mm到1.1mm的范围内。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的触点装置,其中,
当在所述第一触点和所述第二触点面向彼此的方向上观看时,所述第二触点具有弯曲的外周缘。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的触点装置,还包括壳体,所述壳体包括:
容纳所述第一导电部和所述第二导电部的壳体本体;以及
插入部,其设置在所述壳体本体的内侧并且被插入永磁体。
18.一种电磁继电器,包括:
根据权利要求1至17中任一项所述的触点装置;以及
驱动单元,
其中,所述驱动单元包括:
线圈;以及
衔铁,其被配置成根据所述线圈的通电状态的变化而移位,以驱动作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部,并由此使所述移动触点在所述闭合位置和所述断开位置之间移动。
19.根据权利要求18所述的电磁继电器,其中,
所述驱动单元还包括插片,所述插片被配置成随着所述衔铁移位而移位,以驱动作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部,并由此使所述移动触点在所述闭合位置和所述断开位置之间移动,以及
所述插片具有电绝缘性,并且布置在所述衔铁与作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部之间。
20.根据权利要求19所述的电磁继电器,其中,
作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部还包括面向所述插片的对向部,在从所述移动触点的面向所述固定触点的面观看时,所述对向部位于所述固定触点的相反侧。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的电磁继电器,其中,
所述触点装置还包括壳体,其容纳所述第一导电部、所述第二导电部和所述驱动单元,以及
所述壳体具有在作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部与所述衔铁之间的内壁,所述内壁将布置所述固定触点和所述移动触点的空间与布置所述衔铁的空间隔开。
22.根据权利要求1所述的触点装置,其中,
所述第一延伸部和所述第二延伸部这两者都具有所述一个方向上的长度,以及
所述第一端部具有:
中间部,其连接至所述第一延伸部;以及
弯曲部,其具有弯曲形状,并且从所述中间部的所述一个方向上的前端起在与所述一个方向相反的方向上延伸,以及
所述第一触点存在于所述弯曲部中,并且面向所述第二触点。
23.根据权利要求22所述的触点装置,还包括:
永磁体;以及
磁轭,其与所述永磁体相邻地布置,
其中,所述磁轭中的与所述永磁体相邻的部位和所述固定触点之间的距离长于所述永磁体中的与所述磁轭相邻的部位和所述固定触点之间的距离。
24.根据权利要求23所述的触点装置,其中,
所述磁轭包括:
两个侧部,其在预定方向上位于所述固定触点的两侧,所述预定方向垂直于所述一个方向、以及所述固定触点和所述移动触点面向彼此的方向这两者;以及
联接部,其将所述两个侧部联接在一起。
25.根据权利要求24所述的触点装置,还包括壳体,所述壳体具有布置所述固定触点和所述移动触点的内部空间,其中,
所述联接部具有开口,以及
所述内部空间包括所述开口的内侧的空间。
26.根据权利要求25所述的触点装置,其中,
所述壳体包括容纳部,所述容纳部容纳所述永磁体和所述磁轭,并且将所述永磁体和所述磁轭与所述内部空间隔开。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的触点装置,其中,
从由所述固定触点和所述移动触点构成的组中选择的一个触点位于另一触点和所述联接部之间。
28.根据权利要求27所述的触点装置,其中,
所述固定触点位于所述联接部和所述移动触点之间。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的触点装置,其中,
所述永磁体位于所述固定触点的在预定方向上的一侧,所述预定方向垂直于所述一个方向、以及所述固定触点和所述移动触点面向彼此的方向这两者。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的触点装置,其中,
所述磁轭至少部分暴露于布置所述固定触点和所述移动触点的空间。
31.根据权利要求22至30中任一项所述的触点装置,其中,
当在与所述一个方向、以及所述固定触点和所述移动触点面向彼此的方向这两者垂直的预定方向上测量时,所述第一触点的宽度小于所述第一导电部的最大宽度。
32.根据权利要求31所述的触点装置,其中,
当在所述预定方向上测量时,所述第一触点的宽度小于所述第一导电部中的以下部位的最大宽度,所述部位暴露于布置所述固定触点和所述移动触点的空间。
33.根据权利要求22至32中任一项所述的触点装置,其中,
当在与所述一个方向、以及所述固定触点和所述移动触点面向彼此的方向这两者垂直的预定方向上测量时,所述第一触点的宽度等于或小于所述第二触点的宽度。
34.根据权利要求22至33中任一项所述的触点装置,其中,
在所述第一触点和所述第二触点彼此接触的情况下,
在从所述固定触点和所述移动触点面向彼此的方向观看时,穿过所述第一触点的中心且平行于所述一个方向的第一线与穿过所述第二触点的中心且平行于所述一个方向的第二线位于不同的位置。
35.根据权利要求22至34中任一项所述的触点装置,其中,
所述第一端部的一部分弯曲成使得随着到所述第一端部的与所述一个方向相反的方向上的前端部的距离减小,从所述第二触点到所述第一端部的该部分的距离增大。
36.一种电磁继电器,包括:
根据权利要求22至35中任一项所述的触点装置;以及
驱动单元,
其中,所述驱动单元包括:
线圈;以及
衔铁,其被配置成根据所述线圈的通电状态的变化而移位,以驱动作为所述第一导电部或所述第二导电部的具有所述移动触点的导电部,并由此使所述移动触点在所述闭合位置和所述断开位置之间移动。
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