CN112889126A - 触点装置 - Google Patents

Abstract

触点装置包括固定触点、可动触点、壳体和消弧部件。可动触点在与固定触点接触的闭合位置和离开固定触点的断开位置之间移动。壳体收纳固定触点和可动触点。消弧部件配置在壳体内，放出消弧性气体。在可动触点处于断开位置时，消弧部件与固定触点和可动触点之间的间隙对置配置。消弧部件包括朝向间隙而前端变细的形状。

Description

触点装置

技术领域

本发明涉及触点装置。

背景技术

触点装置具有固定触点和可动触点。可动触点在与固定触点接触的闭合位置和离开固定触点的断开位置之间移动。在可动触点离开固定触点时，在触点间产生电弧。以往，例如如专利文献1的触点装置那样，为了迅速地对电弧进行消弧，在触点的收纳空间内配置有消弧部件。消弧部件通过电弧的热放出消弧性气体。通过该消弧性气体使电弧消弧。由此，能够提高触点装置的阻断性能。

专利文献1：日本专利特开2015-49939号公报

发明内容

为了提高由消弧性气体带来的消弧性能，优选的是，消弧部件与固定触点和可动触点之间的间隙接近地配置。但是，将消弧部件与触点的间隙接近地配置，从而若消弧部件与触点之间的空间变窄，则电弧难以通过该空间，而出现滞留。因此，难以迅速地对电弧进行消弧。

本发明的课题在于提高消弧性气体的消弧性能。

一个方式所涉及的触点装置具备固定触点、可动触点、壳体以及消弧部件。可动触点在与固定触点接触的闭合位置和离开固定触点的断开位置之间移动。壳体收纳固定触点和可动触点。消弧部件配置在壳体内，放出消弧性气体。在可动触点处于断开位置时，消弧部件与固定触点和可动触点之间的间隙对置配置。消弧部件包括朝向间隙而前端变细的形状。

在本方式的触点装置中，消弧部件包括朝向触点的间隙而前端变细的形状。因此，即使消弧部件接近间隙地配置，也能够较大地确保触点与消弧部件之间的空间。由此，能够在接点的间隙的附近产生消弧性气体，并且电弧能够容易地通过接点与消弧部件之间的空间。由此，电弧容易被拉伸，从而能够迅速地消弧。进而，电弧被消弧部件分割，沿着消弧部件被拉伸，由此能够进一步迅速地消弧。由此，能够提高消弧性气体的消弧性能。

消弧部件也可以包括前端部、基端部和锥形部。前端部也可以与间隙对置配置。基端部也可以具有比前端部大的外形。锥形部也可以设置在前端部与基端部之间，从基端部朝向前端部具有前端变细的形状。在该情况下，前端部具有比基端部小的外形。因此，与前端部具有与基端部相同大小的外形的情况相比，能够较大地确保触点与前端部之间的空间。

也可以将从可动触点朝向固定触点的方向定义为上方，将其相反方向定义为下方，基端部的上端位于比固定触点的下端靠上方的位置。在该情况下，电弧与消弧部件接触的时机提前，因此能够快速地产生消弧性气体。由此，能够提高消弧性能。前端部的上端也可以位于比基端部的上端靠下方的位置。在该情况下，能够较大地确保固定触点与前端部之间的空间。

基端部的下端也可以位于比可动触点的上端靠下方的位置。在该情况下，电弧与消弧部件接触的时机提前，因此能够快速地产生消弧性气体。由此，能够提高消弧性能。前端部的下端也可以位于比基端部的下端靠上方的位置。在该情况下，能够较大地确保可动触点与前端部之间的空间。

固定触点也可以包括接触面和角部。接触面在可动触点处于闭合位置时与可动触点接触。角部位于接触面的上方，并与接触面连接。角部可以为圆角状，或者也可以是被倒角的形状。前端部的上端也可以位于比角部的上端靠下方的位置。在该情况下，能够较大地确保固定触点与前端部之间的空间。

前端部也可以在上下方向上位于角部的上端与可动触点的上端之间。在该情况下，能够较大地确保固定触点与前端部之间的空间。

在从消弧部件朝向间隙的方向上，消弧部件的前端与固定触点之间的距离也可以小于从壳体到消弧部件的前端的距离。在该情况下，能够将消弧部件的前端与固定触点接近地配置。由此，能够提高消弧性能。

在从消弧部件朝向间隙的方向上，消弧部件的前端与可动触点之间的距离也可以小于从壳体到消弧部件的前端的距离。在该情况下，能够将消弧部件的前端与可动触点接近地配置。由此，能够提高消弧性能。

发明效果

根据本发明，能够提高消弧性气体的消弧性能。

附图说明

图1是实施方式的断开状态的继电器的侧面剖视图。

图2是闭合状态的继电器的侧面剖视图。

图3是表示第一固定触点、第一可动触点以及第一消弧部件的放大图。

图4是第一消弧部件的立体图。

图5是表示从第一消弧部件向与第一间隙对置的方向观察到的第一固定触点、第一可动触点和第一消弧部件的图。

图6是其他实施方式的继电器的侧面剖视图。

图7是表示消弧部件的变形例的图。

图8是表示消弧部件的变形例的图。

图9是表示实施方式的第一变形例的触点装置的俯视图。

图10是表示实施方式的第二变形例的触点装置的俯视图。

图11是图10中的XI-XI剖视图。

符号说明

3：壳体；

14：固定触点；

16：可动触点；

51：消弧部件；

61：前端部；

62：基端部；

63：锥形部；

141：接触面；

142：角部；

G1：间隙。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的继电器1a进行说明。图1是表示实施方式的继电器1a的侧面剖视图。如图1所示，继电器1a具备触点装置2、壳体3以及驱动装置4。另外，在以下的说明中，上下左右的各方向是指图1中的上下左右的各方向。详细而言，将从驱动装置4朝向触点装置2的方向定义为上方。另外，将从触点装置2朝向驱动装置4的方向定义为下方。在图1中，将与上下方向交叉的方向定义为左右方向。另外，将与上下方向以及左右方向交叉的方向定义为前后方向。前后方向是与图1的纸面垂直的方向。但是，这些方向是为了便于说明而定义的，并不限定继电器1a的配置方向。

触点装置2包括可动机构10、第一固定端子11、第二固定端子12、可动接触片13、第一可动触点16和第二可动触点17。第一固定端子11和第二固定端子12例如由铜等具有导电性的材料形成。在第一固定端子11设置有第一固定触点14。在第二固定端子12设置有第二固定触点15。第一固定触点14和第二固定触点15在左右方向上分离地配置。

第一固定端子11包括第一触点支承部21和第一外部端子部22。第一固定触点14与第一触点支承部21连接。第一外部端子部22与第一触点支承部21连接。第一外部端子部22从壳体3向外侧突出。第二固定端子12包括第二触点支承部23和第二外部端子部24。第二固定触点15与第二触点支承部23连接。第二外部端子部24与第二触点支承部23连接。第二外部端子部24从壳体3向外侧突出。

另外，在图1中，第一外部端子部22和第二外部端子部24从壳体3向上方突出。但是，第一外部端子部22和第二外部端子部24不限于左右方向，也可以在左右方向或前后方向等其他方向上从壳体3突出。

可动接触片13例如由铜等具有导电性的材料形成。可动接触片13沿左右方向延伸。在本实施方式中，可动接触片13的长度方向与左右方向一致。可动接触片13在上下方向上与第一固定端子11及第二固定端子12对置配置。

可动接触片13以能够向接触方向Z1和分离方向Z2移动的方式配置。接触方向Z1是可动接触片13接近第一固定端子11及第二固定端子12的方向(图1中的上方)。分离方向Z2是可动接触片13从第一固定端子11及第二固定端子12离开的方向(图1中的下方)。

第一可动触点16和第二可动触点17被可动接触片13支承。第一可动触点16和第二可动触点17在左右方向上分离地配置。第一可动触点16在上下方向上与第一固定触点14对置。第二可动触点17在上下方向上与第二固定触点15对置。

可动机构10以能够与可动接触片13一起向接触方向Z1和分离方向Z2移动的方式配置。可动机构10包括驱动轴19、支架26以及触点弹簧27。驱动轴19在上下方向上延伸。驱动轴19与可动接触片13连接。驱动轴19从可动接触片13向下方延伸。驱动轴19经由支架26及触点弹簧27与可动接触片13连接。支架26安装于可动接触片13，保持可动接触片13。触点弹簧27配置在支架26与可动接触片13之间。在可动触点16、17与固定触点14、15接触的状态下，触点弹簧27对可动接触片13向接触方向Z1施力。

壳体3收纳有触点装置2和驱动装置4。壳体3包括第一壳体3a和第二壳体3b。第一壳体3a包括第一收纳部S1。第二壳体3b包括第二收纳部S2。第一收纳部S1和第二收纳部S2由分隔壁46划分。固定触点14、15、可动接触片13、可动触点16、17配置在第一收纳部S1内。驱动装置4配置在第二收纳部S2内。

第一壳体3a包括顶面41、第一侧面42和第二侧面43。顶面41在可动机构10的移动方向上与可动接触片13对置。顶面41配置在可动接触片13的上方。第一侧面42和第二侧面43在左右方向上相互隔开间隔地配置。第一侧面42和第二侧面43在与可动机构10的移动方向交叉的方向上与可动接触片13对置。即，第一侧面42和第二侧面43在左右方向上与可动接触片13对置。第一侧面42和第二侧面43在可动机构10的移动方向上延伸。可动接触片13在左右方向上配置于第一侧面42与第二侧面43之间。

驱动装置4通过电磁力使可动接触片13动作。驱动装置4使可动接触片13向接触方向Z1以及分离方向Z2移动。驱动装置4配置在壳体3的下方。驱动装置4包括绕线架30、可动铁芯31、线圈32、固定铁芯33、磁轭34以及复位弹簧35。

绕线架30包括在上下方向上贯穿绕线架30的孔301。可动铁芯31配置在绕线架30的孔301内。可动铁芯31与固定铁芯33分体。可动铁芯31与驱动轴19连接。可动铁芯31设置为能够向接触方向Z1以及分离方向Z2移动。线圈32卷绕于绕线架30。线圈32通过通电而产生使可动铁芯31向接触方向Z1移动的电磁力。

固定铁芯33配置在绕线架30的孔301内。固定铁芯33与可动铁芯31对置配置。复位弹簧35配置在可动铁芯31与固定铁芯33之间。复位弹簧35对可动铁芯31向分离方向Z2施力。

磁轭34以包围线圈32的方式配置。磁轭34配置在由线圈32构成的磁路上。磁轭34配置在线圈32的上方、线圈32的侧方以及线圈32的下方。

接着，对继电器1a的动作进行说明。在没有对线圈32通电时，驱动装置4没有被励磁。在该情况下，驱动轴19与可动铁芯31一起被复位弹簧35的弹性力向分离方向Z2按压。因此，可动接触片13也被向分离方向Z2按压，可动触点16、17位于图1所示的断开位置。在可动触点16、17位于断开位置的状态下，第一可动触点16及第二可动触点17是从第一固定触点14及第二固定触点15离开的。

若对线圈32通电，则驱动装置4被励磁。在该情况下，通过线圈32的电磁力，可动铁芯31克服复位弹簧35的弹性力而向接触方向Z1移动。由此，驱动轴19和可动接触片13一起向接触方向Z1移动，可动触点16、17向图2所示的闭合位置移动。在可动触点16、17位于闭合位置的状态下，第一可动触点16及第二可动触点17分别与第一固定触点14及第二固定触点15接触。

若向线圈32的电流停止而被消磁，则可动铁芯31被复位弹簧35的弹性力向分离方向Z2按压。由此，驱动轴19和可动接触片13一起向分离方向Z2移动，可动触点16、17返回图1所示的断开位置。

如图1所示，触点装置2包括第一消弧部件51和第二消弧部件52。第一消弧部件51和第二消弧部件52配置在第一收纳部S1内。第一、第二消弧部件52由通过电弧的热放出消弧性气体的材料形成。消弧性气体例如是氢或以氮为主要成分的气体，能够对电弧进行消弧。或者，消弧性气体不限于氢或以氮为主成分的气体，也可以是以其他元素为主成分的气体。

第一、第二消弧部件51、52例如也可以由酚醛树脂、储氢金属、或者氢化钛等材料形成。或者，第一、第二消弧部件51、52例如也可以由不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂等热固化性树脂形成。或者，第一、第二消弧部件51、52也可以由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂等热塑性树脂等形成。或者，第一、第二消弧部件51、52也可以由其他材料形成。

第一消弧部件51与可动触点16、17为断开位置时的与第一固定触点14和第一可动触点16之间的间隙G1(以下，称为“第一间隙G1”)对置配置。第一消弧部件51包括朝向第一间隙G1且前端变细的形状。第二消弧部件52与可动触点16、17为断开位置时的与第二固定触点15和第二可动触点17之间的间隙G2(以下，称为“第二间隙G2”)对置配置。第二消弧部件52包括朝向第二间隙G2且前端变细的形状。

第一、第二消弧部件51、52与第一壳体3a连接。详细而言，第一消弧部件51与第一侧面42连接。第二消弧部件52与第二侧面43连接。第一消弧部件51从第一侧面42朝向第一间隙G1突出。第二消弧部件52从第二侧面43朝向第二间隙G2突出。

图3是表示第一固定触点14、第一可动触点16以及第一消弧部件51的放大图。图4是第一消弧部件51的立体图。如图3和图4所示，第一消弧部件51包括梯形形状。详细而言，第一消弧部件51包括前端部61、基端部62和锥形部63。前端部61与第一间隙G1对置。前端部61具有平坦的形状。但是，前端部61也可以是弯曲的形状。锥形部63设置在前端部61与基端部62之间。锥形部63具有从基端部62朝向前端部61而前端变细的形状。

基端部62具有比前端部61大的外形。详细而言，从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察，基端部62具有比前端部61大的面积。换言之，从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察，前端部61具有比基端部62小的面积。在上下方向上的基端部62的尺寸比上下方向上的前端部的尺寸大。换言之，上下方向上的前端部的尺寸比上下方向上的基端部62的尺寸小。

如图3所示，基端部62的下端位于比第一可动触点16的上端靠下方的位置。基端部62的上端位于比第一固定触点14的下端靠上方的位置。前端部61的下端位于比基端部62的下端靠上方的位置。前端部61的上端位于比基端部62的上端靠下方的位置。

第一固定触点14包括接触面141和角部142。接触面141在第一可动触点16处于闭合位置时与第一可动触点16接触。角部142位于接触面141的上方，与接触面141连接。角部142具有圆角状的形状。但是，角部142也可以具有被倒角的形状。

在图3中，虚线L1表示角部142的上端的位置。虚线L2表示第一可动触点16的上端的位置。如图3所示，前端部61的至少一部分位于角部142的上端(L1)与第一可动触点16的上端(L2)之间。优选前端部61的整体位于角部142的上端(L1)与第一可动触点16的上端(L2)之间。前端部61的上端位于比角部142的上端(L1)靠下方的位置。

第一消弧部件51与第一间隙G1接近地配置。详细而言，在从第一消弧部件51朝向第一间隙G1的方向上，第一消弧部件51的前端与第一固定触点14之间的距离D1小于从第一壳体3a(第一侧面42)到第一消弧部件51的前端的距离D2。在从第一消弧部件51朝向第一间隙G1的方向上，第一消弧部件51的前端与第一可动触点16之间的距离D3比从第一壳体3a(第一侧面42)到第一消弧部件51的前端的距离D2小。

锥形部63包括第一锥面64和第二锥面65。第一锥面64与第二锥面65以第一锥面64与第二锥面65之间的距离朝向第一间隙G1而变小的方式倾斜。第一锥面64与第一固定触点14的角部142对置。第二锥面65与第一可动触点16的角部161对置。

图5是表示从左右方向观察的第一固定触点14、第一可动触点16和第一消弧部件51的图。换言之，图5是表示从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察的第一固定触点14、第一可动触点16和第一消弧部件51的图。如图5所示，从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察，第一锥面64与第一固定触点14的角部142重叠。在从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向上观察时，第二锥面65与第一可动触点16的角部161重叠。

第二消弧部件52除了与第一消弧部件51大致左右对称地设置这一点之外，具有与第一消弧部件51相同的构造。因此，关于第二消弧部件52，省略详细的说明。

在以上说明的本实施方式的触点装置2中，第一消弧部件51包括朝向第一间隙G1而前端变细的形状。因此，即使第一消弧部件51与第一间隙G1接近地配置，也能够较大地确保第一固定触点14与第一消弧部件51之间的空间。另外，能够较大地确保第一可动触点16与第一消弧部件51之间的空间。由此，能够在第一间隙G1的附近产生消弧性气体，并且电弧能够容易地通过第一固定触点14与第一消弧部件51之间的空间以及第一可动触点16与第一消弧部件51之间的空间。由此，电弧容易被拉伸，从而能够迅速地消弧。

进而，电弧被第一消弧部件51分割，沿着第一消弧部件51被拉伸，从而能够进一步迅速地消弧。由此，能够提高消弧性气体的消弧性能。对于第二消弧部件52，也能够得到与上述的第一消弧部件51同样的效果。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，触点装置不限于继电器，例如也可以用于断路器或开关等。

在上述的实施方式中，驱动装置4从驱动装置4侧将驱动轴19推出，由此，可动接触片13向接触方向Z1移动。另外，通过驱动装置4将驱动轴19拉入驱动装置4侧，可动接触片13向分离方向Z2移动。但是，用于闭合和断开触点的驱动轴19的动作方向也可以与上述的实施方式相反。即，也可以是，驱动装置4将驱动轴19拉入驱动装置4侧，由此可动接触片13向接触方向Z1移动。也可以通过驱动装置4将驱动轴19从驱动装置4侧推出，可动接触片13向分离方向Z2移动。即，接触方向Z1和分离方向Z2也可以与上述的实施方式相反。

上述继电器1a是所谓的柱塞式的继电器，但本发明的适用对象不限于柱塞式，也可以是其他形式的继电器。例如，如图6所示，本发明也可以应用于铰链式的继电器1b。在图6中，对与上述实施方式的结构对应的结构标注相同的附图标记。在图6所示的铰链式的继电器1b中，当线圈32被励磁时，衔铁36通过线圈32的磁力吸附于铁芯39而摆动。衔铁36上连接有卡37。由于衔铁36的摆动，卡37按压可动接触片13，由此可动接触片13与可动触点16向接触方向Z1移动。由此，可动触点16与固定触点14接触。

若线圈32被消磁，则衔铁36通过铰链弹簧38的弹性力而向反方向摆动。由此，卡37、可动接触片13和可动触点16向分离方向Z2移动，可动触点16从固定触点14离开。消弧部件51与可动触点16和固定触点14之间的间隙G1对置配置。消弧部件51包括朝向间隙G1而前端变细的形状。在这样的铰链式的继电器1b中，也能够得到与上述的实施方式的继电器1a同样的效果。

也可以变更第一固定端子11、第二固定端子12、可动接触片13的形状或配置。也可以变更线圈32、绕线架30、或者磁轭34的形状、或者配置。也可以变更第一固定触点14、第二固定触点15、第一可动触点16、第一固定触点14的形状或配置。

第一固定触点14可以与第一固定端子11分体，或者也可以是一体。第二固定触点15可以与第二固定端子12分体，或者也可以是一体。第一可动触点16可以与可动接触片13分体，或者也可以是一体。第二可动触点17可以与可动接触片13分体，或者也可以是一体。

消弧部件的形状和/或配置不限于上述的形状和/或配置，也可以进行变更。例如，消弧部件不限于壳体3的侧面42、43，也可以与顶面41连接。或者，消弧部件也可以与分隔壁46连接。消弧部件与触点的位置关系不限于上述的距离D1-D3的关系，也可以变更。

如图7的(A)所示，消弧部件51也可以包括棱锥状的形状。如图7的(B)所示，消弧部件51也可以包括棱锥台状的形状。如图8的(A)所示，消弧部件51也可以包括圆锥状的形状。如图8的(B)所示，消弧部件51也可以包括圆锥台状的形状。

在上述实施方式中，第一消弧部件51与第一间隙G1在左右方向上对置。第二消弧部件52与第二间隙G2在左右方向上对置。但是，消弧部件与间隙对置的方向不限于左右方向，即，不限于可动接触片13的长度方向。例如，图9是表示第一变形例的触点装置2的俯视图。如图9所示，消弧部件51、52也可以在前后方向上与间隙G1、G2对置。即，消弧部件51、52也可以在可动接触片13的短边方向上与间隙G1、G2对置配置。

在上述实施方式中，设置有第一消弧部件51和第二消弧部件52。但是，消弧部件的数量不限于2个，也可以少于2个，或者多于2个。例如，也可以省略第一消弧部件51和第二消弧部件52中的一方。或者，图10是表示第二变形例的触点装置2的俯视图。图11是图10中的XI-XI剖视图。如图10及图11所示，也可以将第一间隙G1夹在中间，与第一间隙G1对置地配置2个消弧部件51、53。也可以将第二间隙G2夹在中间，与第二间隙G2对置地配置2个消弧部件52、54。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提高消弧性气体的消弧性能。

Claims (10)

1.一种触点装置，其特征在于，具备：

固定触点；

可动触点，其在与所述固定触点接触的闭合位置和离开所述固定触点的断开位置之间移动；

壳体，其容纳所述固定触点和所述可动触点；以及，

消弧部件，其配置在所述壳体内，并放出消弧性气体，

所述消弧部件配置为，在所述可动触点处于所述断开位置时，与所述固定触点和所述可动触点之间的间隙对置，

所述消弧部件包括朝向所述间隙而前端变细的形状。

2.根据权利要求1所述的触点装置，其特征在于，

所述消弧部件具有：

与所述间隙对置的前端部；

具有比所述前端部大的外形的基端部；和，

锥形部，其设置在所述前端部与所述基端部之间，具有从所述基端部朝向所述前端部而前端变细的形状。

3.根据权利要求2所述的触点装置，其特征在于，

将从所述可动触点朝向所述固定触点的方向定义为上方，将其相反方向定义为下方，

所述基端部的上端位于比所述固定触点的下端靠上方的位置。

4.根据权利要求3所述的触点装置，其特征在于，

所述前端部的上端位于比所述基端部的上端靠下方的位置。

5.根据权利要求3或4所述的触点装置，其特征在于，

所述基端部的下端位于比所述可动触点的上端靠下方的位置。

6.根据权利要求5所述的触点装置，其特征在于，

所述前端部的下端位于比所述基端部的下端靠上方的位置。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的触点装置，其特征在于，

将从所述可动触点朝向所述固定触点的方向定义为上方，将其相反方向定义为下方，

所述固定触点具有：

在所述可动触点处于闭合位置时与所述可动触点接触的接触面；和

位于所述接触面的上方且与所述接触面连接的圆角状的或被倒角的角部，

所述前端部的上端位于比所述角部的上端靠下方的位置。

8.根据权利要求7所述的触点装置，其特征在于，

所述前端部在上下方向上位于所述角部的上端与所述可动触点的上端之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的触点装置，其特征在于，

在从所述消弧部件朝向所述间隙的方向上，所述消弧部件的前端与所述固定触点之间的距离比从所述壳体到所述消弧部件的前端的距离小。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的触点装置，其特征在于，

在从所述消弧部件朝向所述间隙的方向上，所述消弧部件的前端与所述可动触点之间的距离比从所述壳体到所述消弧部件的前端的距离小。

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