CN1969355A - 接触装置 - Google Patents
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Abstract
一种接触装置，包括：一对固定端子(2)，各端子均具有固定触点(2a)；活动衔铁(3)，带有与固定触点(2a)接触或分离的活动触点(3a)；活动轴(4)，一端(4a)连接到活动衔铁(3)；活动铁芯(8)，固定到活动轴(4)的另一端(4b)；活动铁芯接受件(7)，可滑动地设于活动轴(4)上且面向活动铁芯(8)的活动衔铁一侧的表面(8b)，并且接受由电磁机构驱动的活动铁芯(8)；减振件(17)，设置于活动铁芯接受件(7)的活动衔铁一侧的表面(7a)上，以吸收活动铁芯(8)撞击活动铁芯接受件(7)时产生的冲击；以及止挡件(运动限制件)(16)，设置在减振件(17)的活动衔铁一侧的表面以限制减振件(17)的运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于高负载继电器和电磁继电器的接触装置。
背景技术
日本未审查专利公布第11-232986揭示了一种传统的接触装置。该接触装置包括：固定端子，其带有固定触点；活动衔铁，其带有与固定触点接触或与固定触点分离的活动触点；活动轴，其一端连接到活动衔铁上；活动铁芯，其固定到活动轴的另一端；固定铁芯，其可滑动地设于该活动轴上，且面向活动铁芯的活动衔铁一侧的表面；以及电磁机构。当电磁机构通电时，活动铁芯被吸引到固定铁芯上，由此活动衔铁运动，并且活动触点与固定触点接触。当停止给电磁机构通电时，活动衔铁在弹性力作用下反向运动，由此使活动触点与固定触点分离。
此外，在这种接触装置中，当借助电磁机构通电而移动的活动铁芯撞击固定铁芯时，出现振动(冲击)，并且振动通过电磁机构的构成部件传播，从而处于听觉范围内的声波(下文称作运行噪音)可能会传至空气中。优选地，尽可能降低此运行噪音。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种接触装置，其可以抑制在活动铁芯运动时产生的振动并且能够降低运行噪音。
本发明的接触装置包括：固定端子，其带有固定触点；活动衔铁，其带有与所述固定触点接触或与所述固定触点分离的活动触点；活动轴，其一端连接至所述活动衔铁；活动铁芯，其固定到所述活动轴的另一端；电磁机构，其用于响应一励磁电流而驱动所述活动铁芯，从而使所述活动触点与所述固定触点接触。本发明的特征在于，该接触装置还包括：活动铁芯接受件，其可滑动地设于所述活动轴上，且面向所述活动铁芯的活动衔铁一侧的表面，以接受由所述电磁机构驱动的所述活动铁芯；减振件，其设置于所述活动铁芯接受件的活动衔铁一侧的表面上，以吸收所述活动铁芯撞击所述活动铁芯接受件时产生的冲击；以及运动限制件，其设置在所述减振件的活动衔铁一侧的表面上，以限制所述减振件的运动。
在本发明的此接触装置中，由于活动铁芯撞击活动铁芯接受件时产生的冲击(振动)由减振件吸收，因此，可以降低活动铁芯运动时产生的运行噪音。此外，由于减振件不是设置在活动铁芯接受件的活动铁芯一侧的表面上，而是设置在活动衔铁一侧的表面上，因此，即使设置减振件也不会在活动铁芯和活动铁芯接受件之间产生磁隙，由此不会降低吸引力。
在本发明的接触装置的优选构造中，所述电磁机构包括磁轭，所述磁轭具有近似呈U形的构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；所述接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成，并连接至所述磁轭以闭合所述磁轭的末端；并且所述固定板具有供所述活动铁芯接受件插入的孔，所述活动铁芯接受件在所述活动衔铁一侧的端部具有凸缘，当所述活动铁芯接受件的活动铁芯一侧的端部插入所述固定板的所述孔时，所述活动铁芯接受件通过所述凸缘与所述固定板的活动衔铁一侧的表面接合；另外，所述运动限制件具有带底部的圆筒形状，并且具有供所述活动轴插入的孔，所述运动限制件可滑动地设于所述活动轴上，以使所述运动限制件的底部内表面与所述减振件的活动衔铁一侧的表面接触；并且所述运动限制件的一开口的外围固定于所述固定板上。
优选地，活动铁芯接受件和活动铁芯的彼此相对的表面相对于活动铁芯的运动方向倾斜。在这种情况下，与活动铁芯接受件和活动铁芯的彼此相对的表面均与活动铁芯的运动方向正交的情况相比，活动铁芯和活动铁芯接受件的正对面积增加，因此，当活动铁芯靠近活动铁芯接受件时，磁通密度降低，并且磁性吸引力变小。因此，在活动铁芯即将撞击活动铁芯接受件之前，活动铁芯的运动速度降低，由此可以抑制在活动铁芯撞击活动铁芯接受件时产生的振动。
优选地，减振件在面向活动铁芯接受件的表面上具有凸起，并且凸起的末端与活动铁芯接受件接触。或者，同样优选地，减振件在面向运动限制件的表面上具有凸起，并且凸起的末端与运动限制件接触。或者，同样优选地，运动限制件在面向减振件的表面上具有凸起，并且凸起的末端与减振件接触。或者，同样优选地，活动铁芯接受件在面向减振件的表面上具有凸起，并且凸起的末端与减振件接触。在这些情况下，即使减振件的位置出现偏差，减振件的减震效果也不会降低，并且可以稳定地降低运行噪音。
在具有上述构造的接触装置的情况下，优选地，活动铁芯接受件的凸缘在面向固定板的表面上具有凸起，并且凸起的末端与固定板接触。或者，同样优选地，固定板在面向该活动铁芯接受件的凸缘的表面上具有凸起，并且凸起的末端与该活动铁芯接受件的凸缘接触。或者，同样优选地，在活动铁芯接受件的凸缘和固定板之间设置由防磁材料制成的防磁板。或者，同样优选地，在固定板的孔的内周表面上设置由防磁材料制成的防磁环。或者，在活动铁芯接受件的凸缘和固定板之间设置由防磁材料制成的防磁板，并且在固定板的孔的内周表面上设置由防磁材料制成的防磁环，并且防磁板和防磁环可形成为一体。在这些情况下，活动铁芯接受件的凸缘和固定板之间的磁阻增加，磁性吸引力降低，从而可以增加减振件的减震效果。
在本发明的接触装置的另一优选构造中，所述电磁机构包括磁轭，所述磁轭具有近似呈U形的构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；并且所述接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成，并且连接至所述磁轭以闭合所述磁轭的末端和一固定铁芯；并且所述固定铁芯具有供所述活动轴插入的通孔以及位于轴向一端的凸缘，所述固定板具有供所述固定铁芯插入的孔，所述固定铁芯固定至所述固定板使得所述凸缘设置在所述固定板和所述活动铁芯之间；所述活动铁芯接受件具有带底部的圆柱形形状，并且在底部具有供所述固定铁芯插入的孔，所述运动限制件可滑动地设于所述活动轴上，以使得所述运动限制件的一开口面向所述活动铁芯一侧，并且所述运动限制件通过位于底部内侧的、所述孔的外围与所述固定铁芯的所述凸缘接合；所述减振件设置在所述活动铁芯接受件的外表面和所述固定板之间的间隙内，所述固定板的与所述减振件接触的部分构成了所述运动限制件。
在上述构造下，优选地，固定铁芯在活动铁芯一侧的表面上具有倾斜表面，所述倾斜表面相对于活动铁芯的运动方向倾斜；活动铁芯在其固定铁芯一侧的表面具有与固定铁芯的倾斜表面正对的倾斜表面。在这种情况下，活动铁芯和固定铁芯的正对面积增加，因此，当活动铁芯靠近活动铁芯接受件时，磁通密度降低，并且磁性吸引力变小。因此，在活动铁芯即将撞击活动铁芯接受件之前，活动铁芯的运动速度降低，由此可以抑制在活动铁芯撞击活动铁芯接受件时产生的振动。
此外，在上述构造中，优选地，活动铁芯接受件在底部内表面上具有凸起，并且凸起的末端与固定铁芯的凸缘接触。或者，同样优选地，固定铁芯的凸缘在面向活动铁芯接受件的底部内表面的表面上具有凸起，并且凸起的末端与活动铁芯接受件的底部内表面接触。或者，同样优选地，在活动铁芯接受件的凸缘和活动铁芯接受件的底部内表面之间设置有由防磁材料制成的防磁板。在这些情况下，活动铁芯接受件的底部内表面和固定铁芯的凸缘之间的磁阻增加，并且磁性吸引力降低，从而可以增加减振件的减震效果。
优选地，固定触点具有用于将固定端子和外部电路电连接的导电条；并且导电条通过多个薄板沿厚度方向叠置来形成。在这种情况下，导电条的刚度降低，使导电条难于将振动向外部电路传播，并且可以防止通过导电条连接到固定端子的外部电路产生运行噪音。
在上述情况下，优选地，导电条的两端均被焊接。在这种情况下，可以增加导电条的两端的刚度，从而可以通过导电条稳定地将固定端子和外部电路连接。
优选地，接触装置还包括用于围绕接触装置的盒形壳体，并且壳体在其内表面上具有用于保持电磁机构的保持件，并且，电磁机构除了保持件外与壳体的内表面隔开。在这种情况下，可以抑制振动从接触装置向壳体传播。
在上述情况下，优选地，电磁机构具有近似U形的磁轭；并且接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成并且固定到磁轭上，使得其闭合磁轭的末端；并且保持件保持磁轭的弯曲部分、以及磁轭与固定板之间的连接部分。磁轭的弯曲部分和磁轭与固定板之间的连接部分中的每一个均是振动的节点，因此其均具有小的振幅。这样，通过由保持件保持此部分，就可以有效地抑制振动从接触装置向壳体传播。
或者，同样优选地，电磁机构还包括线圈架，在其两端具有凸缘，并且围绕该线圈架在凸缘之间缠绕绕组；保持件保持线圈架的凸缘。在这种情况下，也可以有效地抑制振动从接触装置向壳体传播。
优选地，所述电磁机构还包括：线圈架，所述线圈架的两端具有凸缘，并且围绕所述线圈架在所述凸缘之间缠绕绕组；和磁轭，其具有近似U形构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件，并且在下侧具有与所述线圈架的内部连通的通孔，所述磁轭具有从所述通孔的外围朝向所述线圈架的内部上升的直立件；所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件容纳于所述线圈架内，且从靠近所述直立件的一侧开始依次为所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；所述活动铁芯具有近似圆柱形形状，所述活动铁芯的与所述直立件正对的部分的直径小于所述活动铁芯与所述直立件非正对的部分的直径。
在这种情况下，通过在活动铁芯的具有较小直径的部分的周围设置直立件，就可以消除线圈架的圆筒部分的内圆周表面和活动铁芯以及活动铁芯接受件之间的浪费的空间，并且因此可以增加用于缠绕绕组的空间，并可增加磁效率。此外，由于活动铁芯通过降低活动铁芯的直径而减轻，其抑制了活动铁芯撞击活动铁芯接受件时产生的振动，由此可以降低运行噪音。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的接触装置的剖视图。
图2是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图3是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图4是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图5是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图6是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图7是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图8是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图9是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图10是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图11是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图12A是示出图1的接触装置容纳于一壳体内的剖视图。
图12B是示出图12A的接触装置沿A-A线的剖视图。
图13A是示出图1的接触装置容纳于另一壳体内的剖视图。
图13B是示出图13A的接触装置沿B-B线的剖视图。
图14是连接了导电条图1的接触装置的剖视图。
图15是图14的导电条的放大图。
图16是示出图14的导电条的另一构造的视图。
图17是示出图1的接触装置的另一构造的剖视图。
图18是示出图1的接触装置的另一构造的剖视图。
图19A是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19B是图19A的剖视图。
图19C是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19D是图19C的剖视图。
图19E是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19F是图19E的剖视图。
图19G是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19H是图19G的剖视图。
图19I是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19J是图19I的剖视图。
图19K是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19L是图19K的剖视图。
图19M是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19N是图19M的剖视图。
图19O是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19P是图19O的剖视图。
图19Q是示出图1的接触装置的主要部分的另一构造的平面图。
图19R是图19Q的剖视图。
图20是根据本发明第二实施例的接触装置的剖视图。
图21是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图22是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图23是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图24是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图25是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图26是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图27是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图28是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图29是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
图30是示出图20的接触装置的主要部分的另一构造的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明。
(第一实施例)
图1示出了根据本发明第一实施例的接触装置。接触装置是所谓的常开密封接触装置，其在非通电的状态下是断开的，并且包括密封接触部分和电磁机构。
首先，描述密封接触部分如下。密封接触部分包括：密封壳体1，其由诸如陶瓷的耐热材料制成；一对固定端子2，每一端子具有固定触点2a；活动衔铁3，其带有与固定触点2a接触或与之分离的活动触点3a；活动轴4，其一端4a连接到该活动衔铁3；活动铁芯8，其固定到该活动轴4的另一端4b；活动铁芯接受件7，其可滑动地设于活动轴4上，以便面向活动铁芯8的活动衔铁一侧的表面8b，以接受由电磁机构驱动的活动铁芯8；复位弹簧9，其设置在活动铁芯8和活动铁芯接受件7之间；固定板11，其用于保持活动铁芯接受件7；盖子10，其用于容纳活动铁芯8和活动铁芯接受件7；减振件17，其设置于活动铁芯接受件7的活动衔铁一侧的表面7a上，以吸收在活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的冲击；止挡件(运动限制件)16，其设置在减振件17的活动衔铁一侧的表面17a上，以限制减振件17的运动；压簧6，其设置在止挡件16和活动衔铁3之间；以及连接件12，其用于连接密封壳体1和固定板11。
密封壳体1具有盒形形状，其一面敞开并且在底部具有两个通孔1a。
各固定端子2由诸如铜等材料形成为带底部的圆柱形形状，固定触点2a固定到各固定端子2的底部一侧的这一端，并且在每一固定端子2的另一端形成有凸缘2b。每一固定端子2的底部一侧的这一端通过通孔1a插入密封的壳体1，并且凸缘2b通过诸如铜焊等方法密封地连接到密封壳体1的外底面上。
活动衔铁3由诸如铜等材料形成为平板状，并且在活动衔铁3的面向一对固定触点2a的表面固定有分别与固定触点2a接触或与之分离的一对活动触点3a。活动衔铁3的中央具有通孔3b，活动轴4的一端4a插入该通孔中。
活动轴4由绝缘材料制成为近似圆棒的形状。活动轴4的一端4a插入活动衔铁3的通孔3b并嵌紧，以限制活动衔铁3向固定触点2a一侧的运动。在活动轴4的另一端4b上形成有外螺纹4c。
活动铁芯8形成为近似圆柱形的形状，并且具有通孔8a。通孔8a具有能够与活动轴4的外螺纹4c连接的内螺纹(未示出)，并且活动铁芯8连接到活动轴4的所述另一端4b。活动铁芯8和活动轴4之间的连接位置可沿活动轴的轴向调节。
活动铁芯接受件7由磁性材料形成为近似圆柱形的形状，并且一端具有凸缘7d，另一端具有用于容纳复位弹簧9的凹部7c。活动铁芯接受件7还具有供活动轴4插入的通孔7b，并且可滑动地设于该活动轴4上，从而面向活动铁芯8的活动衔铁一侧的表面8b。
复位弹簧9是螺旋压缩弹簧，并且可滑动地设于活动铁芯8和活动铁芯接受件7之间的活动轴4上。复位弹簧9的一端容纳在活动铁芯接受件7的凹部7c内，并且与凹部7c的底部接触，复位弹簧9的另一端与活动铁芯8的活动衔铁一侧的表面8b接触。复位弹簧9沿使活动触点3a远离固定触点2a的方向偏压活动铁芯8。
固定板11由诸如铁的磁性材料形成为矩形形状，并且在中央处具有孔11a。当活动铁芯接受件的活动铁芯一侧的这一端(图1中的下端)插入固定板11的孔11a时，活动铁芯接受件7通过凸缘7d与固定板的活动衔铁一侧的表面接合。
盖子10由防磁材料制成，并且具有带底部的圆筒形的形状。盖子10将活动铁芯8和活动铁芯接受件7容纳于其中，并且其开口密封地连接到固定板11的活动铁芯一侧的表面上(图1中的下表面)的孔11a的周围。活动铁芯8与盖子10内的活动铁芯接受件隔开，并且可沿轴向运动(图1中的竖直方向)。
减振件17由诸如硅橡胶的弹性材料形成为盘状，并且在中央处具有供活动轴4插入的通孔17b。减振件17通过通孔17b可滑动地设于活动轴4上，并且设置在活动铁芯接受件7的活动衔铁一侧的表面7a上。
止挡件(运动限制件)16通过加工板状金属件而形成为带底部的圆柱形的形状，并且在其底部的中央处具有供活动轴4插入的通孔16a。止挡件16可滑动地设于活动轴4上且其开口面向减振件17，然后，止挡件16的凸缘16b固定到固定板11的活动衔铁一侧的表面上，且止挡件的内底部与减振件17的活动衔铁一侧的表面17a接触。这样，减振件17和活动铁芯接受件7由于止挡件16而被限制不能向活动衔铁一侧运动。
压簧6是螺旋压缩弹簧，其可滑动地设于止挡件16和活动衔铁3之间的活动轴4上。压簧6将活动衔铁3偏压向固定端子2一侧。
连接件12由金属材料形成为圆筒形的形状。该连接件12的一个开口密封地连接到密封壳体1的开口，另一开口密封地连接到固定板11。这样，形成了用于容纳固定触点2a、活动触点3a、活动铁芯8和活动铁芯接受件7的密闭空间。在该密闭空间内封装有主要包括氢的气体，以消除固定触点2a和活动触点3a之间产生的瞬间电弧。
接下来将描述本发明的接触装置的电磁机构。电磁机构具有近似U形的磁轭15，并且在该磁轭15内容纳有线圈13。
线圈13具有线圈架14，线圈架14呈圆柱形并且在其两端具有凸缘14a。围绕线圈架14在凸缘14a之间缠绕有绕组14b。
磁轭15包括中心件15b和从该中心件15b的两端直立的一对侧壁件15c。磁轭15在中心件15b的中央处具有与线圈架14的内部连通的通孔15a，并且具有从该通孔15a的外围朝向线圈架14的内部上升的直立件15d。
上述固定板11连接到两个侧壁件15c的末端，从而将磁轭15的末端封闭，并且容纳活动铁芯8和活动铁芯接受件7的盖子10放置于线圈架14上。固定板11与磁轭15、活动铁芯8及活动铁芯接受件7一起形成了磁路。
上述构造的接触装置运行如下。
当线圈13未通电时，也就是说，当线圈13处于起始状态时，活动触点3a以预定距离(触点间隙)面向固定触点2a。活动铁芯8也以预定距离面向活动铁芯接受件7。
当线圈13通电时，活动铁芯8朝向活动铁芯接受件7被吸引，并且向活动铁芯接受件7运动。这样，与活动铁芯8相连的活动轴4向固定端子2一侧运动，由此，活动触点3a与固定触点2a接触。当活动触点3a与固定触点2a接触时，压簧6的弹性载荷消失，而活动铁芯8的弹性载荷由于压簧6的弹力消失而突然变大。之后，活动铁芯8超程，并且其与活动铁芯接受件7接触。触点间隙和超程量的总和等于活动铁芯8的行程。
当停止给线圈13通电时，活动衔铁3主要借助复位弹簧9的弹力沿反方向运动。这样，活动触点3a与固定触点2a分离，并且活动铁芯8也与活动铁芯接受件7分离，这样接触装置返回到起始状态。借助一磁性装置(未示出)的磁场，将触点复位时在触点间产生的电弧拉伸到活动衔铁3的两端，并且将其消除。
应当注意的是，在本实施例中，由于减振件17设置于活动铁芯接受件7和止挡件16之间，因此活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的冲击被减振件17吸收。因此，本发明的接触装置可以抑制活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的冲击(振动)向固定板11和磁轭15的传播，这样可以降低活动铁芯运动时产生的运行噪音。此外，在本实施例中，由于减振件17不是设置在活动铁芯接受件7的活动铁芯一侧的表面上，而是设置在活动衔铁一侧的表面上，因此，即使设置有减振件17，在活动铁芯8和活动铁芯接受件7之间也不会产生磁隙，因此不会降低吸引力。
虽然在本实施例中彼此相对的活动铁芯8的表面8b和活动铁芯接受件7的表面7e正交于活动铁芯8的运动方向，但是，彼此相对的活动铁芯8的表面8b和活动铁芯接受件7的表面7e也可以相对于活动铁芯8的运动方向倾斜。
相比于表面7e和表面8b均与活动铁芯8的运动方向正交的情形，当表面7e和表面8b相对于活动铁芯8的运动方向倾斜时，表面7e和表面8b之间的间隙变小，使得活动铁芯8和活动铁芯接受件7之间的磁性吸引力增加。另一方面，由于无论何种情形下的总磁通量相同，因此在表面7e和表面8b倾斜的情况下，当活动铁芯8接近活动铁芯接受件7并且表面7e和8b之间的间隙变小时，由于增加的正对面积，磁通密度降低，由此磁性吸引力变小。因此，活动铁芯8在即将撞击活动铁芯接受件7之前的运动速度降低，由此可以抑制活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的振动。
此外，在图1所示的本实施例的接触装置中，由于减振件17的整个区域与活动铁芯接受件7接触，因此如果减振件17和活动铁芯接受件7之间的相对位置关系出现偏差，则会降低减振件17的减震效果。因此，优选地，减振件17在其面向活动铁芯接受件7的表面上具有多个凸起17c，并且凸起17c的末端与活动铁芯接受件7接触。在这些情况下，即使在减振件17和活动铁芯接受件7之间的相对位置关系出现偏差时，减振件17的减震效果也不会降低，并且可以稳定地降低运行噪音。
为了获得相同的效果，活动铁芯接受件7可在其面向减振件17的表面上具有多个凸起7g，并且凸起7g的末端可以与减振件17接触，如图4所示。或者，如图5所示，止挡件16在其面向减振件17的表面上可以具有多个凸起16c，并且凸起的末端可以与减振件17接触。或者，如图6所示，减振件17在其面向止挡件16的表面上可以具有多个凸起，并且凸起的末端可以与止挡件16接触。
此外，当线圈13通电时，在活动铁芯接受件7的外凸缘7d和固定板11之间形成磁路。因此，磁性吸引力可以沿远离减振件17的方向作用于活动铁芯接受件7(图1中的向下方向)，从而会降低减振件17的减震效果。
因此，如图7所示，优选地，活动铁芯接受件7的凸缘7d在其面向固定板11的表面上具有多个凸起7h，并且凸起7h的末端与固定板11接触。在这种情况下，凸缘7d和固定板11之间的磁阻增加，磁性吸引力降低，从而可以增加减振件17的减震效果。
为了获得相同的效果，固定板11可以在面向活动铁芯接受件7的凸缘7d的表面上具有多个凸起11b，并且凸起的末端可以与凸缘7d接触，如图8所示。或者，如图9所示，在活动铁芯接受件7的凸缘7d和固定板11之间可以设置由防磁材料制成的防磁板18。或者，如图10所示，在活动铁芯接受件7上可滑动地设置由防磁材料制成的环形防磁环19，并且防磁环19可设置在固定板11的孔11a的内周表面上。在这种情况下，孔11a的内周表面和活动铁芯接受件7之间的磁阻增加，并且作用于固定板11和活动铁芯接受件7之间的磁性吸引力降低，从而可以增加减振件17的减震效果。或者，如图11所示，在固定板11和活动铁芯接受件7之间可以设置由防磁板和防磁环一体形成的零件20(防磁盖子20)。
如图12A所示，如上述构成的接触装置容纳于绝缘壳体21内。壳体21是盒形的，并且由可沿图12B所示出的竖直方向彼此分离的两个部件装配而成。壳体21围绕接触装置，并且在上表面具有用于露出固定端子2的凸缘2b的一对端子孔21a。
壳体21在其内表面上具有保持件22。保持件22形成于八个位置：壳体21的底部的四个拐角处以及接触装置的固定板11附近的四个拐角处。在底部的四个拐角处的各保持件22呈L形构造，并且保持磁轭15的弯曲部分。也就是说，每一保持件22从图12A的下侧保持磁轭15的中心件15b，并且从外侧保持侧壁件15c。固定板11附近的各保持件22近似呈倒L形，并且保持磁轭15和固定板11之间的连接部分。也就是说，各保持件22从上侧保持固定板11，并且从外侧保持磁轭15的侧壁件15c。接触装置的位置由壳体21内的八个保持件沿图12A的竖直方向和水平方向限制。先将接触装置容纳于壳体21内然后再组装壳体21。
当接触装置容纳于壳体21内时，除了保持件22之外，接触装置与壳体的内表面隔开。因此，即使在接触装置内产生了振动，也可以抑制振动从接触装置向壳体21传播。此外，由于磁轭的弯曲部分、以及磁轭与固定板之间的连接部分均是振动的节点，其具有小的振幅。因此，通过由保持件22保持这些部分可以有效地抑制振动从接触装置向壳体21传播。此外，通过使用保持件22抑制接触装置沿图12A的竖直方向的运动，可以抑制当活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的振动本身。此外，当壳体21构造成可分离时，可在壳体21打开的情况下维修和更换接触装置。
也可以如图13A和图13B所示，并不保持磁轭15的弯曲部分、以及磁轭15与固定板11之间的连接部分，而是优选地，每一保持件22保持线圈架14的凸缘14a。图13A和图13B的每一保持件22具有矩形形状，并且保持图13A的线圈架14的下凸缘14b的上表面的四个拐角，以及其上凸缘14a的下表面的四个拐角。由于线圈架14并非直接固定于活动铁芯8或活动铁芯接受件7上，因此即使当活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生了振动，振动也不容易传播到线圈架。此外，由于线圈架由树脂制成，所以线圈架很难传播振动。因此，通过由保持件22保持线圈架14，可以有效地抑制振动从接触装置向壳体21传播。
此外，为了将固定端子与外部电路电连接，固定端子2可以连接图14所示的导电条(外部连接端子)23。导电条23的一端具有用于连接固定端子的头部的通孔23a，并且另一端具有用于连接外部电路的螺纹孔23b。
如在日本未审查专利公布第10-162676中揭示的，传统的导电条由铜等材料形成为板状。然而，当通过传统的导电条将固定端子连接到外部电路时，活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的振动通过导电条传递到外部电路，从而外部电路可能产生运行噪音。为了防止此运行噪音，优选降低导电条的刚度，以使导电条难于将振动向外部电路传播。
因此，如图15所示，本发明的导电条23由多个薄板230沿厚度方向叠置来形成。每一薄板230由诸如铜合金(Cu-Fe系列，Cu-Sn系列及Cu-Cr系列)等铜材料形成为板状，并且其一端具有用于连接到固定端子的头部的通孔(未示出)，其另一端具有用于连接到外部电路的螺纹孔(未示出)。导电条23的刚度与薄板的长度的立方成反比，并且与薄板的厚度的立方成正比，且与薄板的宽度成正比，与薄板的数量成反比。因此，通过叠置薄板230形成导电条23，就可以降低导电条23的刚度。或者，可以改变导电条23的中央区域及其两端的成分，以使中央区域的刚度低于其两端的刚度。
优选地，多个薄板230通过焊接部24在两端处彼此连接。在这种情况下，可以增加导电条23的两端的厚度，从而可以稳定地通过导电条23将固定端子2和外部电路连接。如图16所示，多个具有不同长度的薄板230叠置时，可以形成具有弯曲结构的导电条23。
此外，在图1所示的本实施例的接触装置中，圆筒形直立件15d从磁轭15的中心件15b内形成的通孔15a的外围上升，并且容纳活动铁芯8的盖子10设置于直立件15d内。这样，活动铁芯8和磁轭15的正对面积增加，磁阻减少，由此增加了电磁机构的磁效率。然而，由于直立件15d位于线圈架14的圆筒部分和盖子10之间，在线圈架14和盖子10之间产生了浪费的空间S，由此用于缠绕线圈架14的绕组的空间减少，并且可能会降低磁效率。
因此，如图17所示，优选地，活动铁芯8形成为使得其与直立件15d正对的部分(图17中的下部)的直径小于其与直立件15d非正对的部分(图17中的上部)的直径。与活动铁芯8的情形一样，盖子10也可形成为其与直立件15d正对的部分的直径小于其与直立件15d非正对的部分的直径。
在这种情况下，通过在活动铁芯8的小直径部分的周围设置直立件15d，就可以消除线圈架的圆筒部分和盖子10之间的浪费的空间，并且使线圈架14的圆筒部分和盖子10之间彼此紧密接触。这样，增加了用于缠绕绕组的空间，由此可以增加磁效率。此外，由于活动铁芯8的直径减少从而质量减轻，抑制了活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的振动，由此可以降低活动铁芯8撞击活动铁芯接受件7时产生的运行噪音。此外，由于重量减轻，活动铁芯8的运动速度增加，因此还可以缩短接触装置的运行时间。
当线圈13未通电时，图17的活动铁芯8沿图17中的向下方向的运动由盖子10的台阶10a限制。与盖子10的底部的整个表面限制活动铁芯8沿图17中的向下方向的运动的情况相比，当如上所述由盖子10的台阶10a限制活动铁芯8的运动时，在断电时活动铁芯8和盖子10之间的接触面积降低，从而可以降低在断电时产生的运行噪音。
如图18所示，为了消除在线圈架和盖子10之间的浪费的空间，线圈架的圆筒部分中与直立件15d非正对的部分的直径可以减小。在这种情况下，用于缠绕绕组的空间也增加，由此可以增加磁效率。
在本实施例中，如图1所示，为了将压簧6固定至活动衔铁3，在活动衔铁3的压簧6一侧形成凹部3c，以固定压簧6。凹部3c近似呈圆形，并且内径与压簧6的外径近似相等。通过将压簧的端部接合在凹部3c内，可以限制压簧6的滑动。这样，可以抑制压簧6的位置偏差，由此获得稳定的运行。如图19A和图19B所示，在凹部3c的底部上可以形成外径与压簧6的内径近似相等的近似圆筒形的凸部3d，并且压簧6可与凸部3d的周边接合。或者，如图19C和图19D所示，作为凹部3c的一种替代方案，可以形成直径与压簧6的直径近似相等的圆环凹槽3e，并且压簧6的端部可插入凹槽3e中。或者，如图19E至图19H所示，可以形成外径与压簧6的内径近似相等的圆筒形凸部3f或圆柱形凸部3g，并且压簧6的端部可与凸部3f或凸部3g的周边接合。如图19I和图19J所示，凸部3g的外周表面可为锥形。或者，如图19K和图19L所示，可以形成内径与压簧6的外径近似相等的圆筒形凸部3h，并且压簧6的端部插入到该凸部3h中。或者，如图19M和图19N所示，可以在圆筒形凸部3h内形成外径与压簧6的内径近似相等的圆柱形凸部3i，并且压簧6的端部与凸部3i的周边接合。或者，如图19O和图19P所示，上述凹部3c的内周面可为锥形。或者，如图19Q和图19R所示，上述凹槽3e的内周面和外周面可为锥形。
在本实施例中，虽然以固定触点和活动触点容纳于密封壳体内的这样一种密封的接触装置作为接触装置的例子，但是，本发明的接触装置不局限于密封接触装置，其可以是固定触点和活动触点不密封的接触装置。
(第二实施例)
图20示出了根据本发明第二实施例的接触装置。除了密封接触部分的结构外，本实施例的基本构造与第一实施例的相同，因此，与第一实施例相同的部分采用相同的附图标记，并且此处不再重复说明。
本实施例的密封接触部分包括固定铁芯50。固定铁芯50包括：通孔50a，活动轴4插入该通孔50a；以及在其一端的凸缘50b。
本实施例的活动铁芯接受件60由磁性材料形成为带底部的圆筒形，并且在底部具有供固定铁芯50插入的孔60a。活动铁芯接受件60可滑动地设于固定铁芯50的周边，使得该孔在底部内侧的外周与固定铁芯的凸缘50b接合。
本实施例的减振件70由诸如硅橡胶的弹性材料形成为盘状，并且在中央具有供固定铁芯50插入的通孔70a。减振件70可滑动地设于固定铁芯50上，并且设置在活动铁芯接受件60的底部外侧上。
其上可滑动地设有活动铁芯接受件60和减振件70的固定铁芯50的另一端50c插入固定板11的孔11a，使得凸缘50b位于固定板11和活动铁芯8之间，并且从固定板11突伸出的另一端50c被嵌紧，使得固定铁芯50固定到固定板11上。
当固定铁芯50固定到固定板11时，活动铁芯接受件60、减振件70和固定板11之间彼此无间隙地接触，并且固定板11限制减振件70的运动。也就是说，在本实施例中，固定板与减振件70接触的部分构成了用于限制减振件70运动的运动限制件。
本实施例的接触装置运行如下。
当线圈13通电时，活动铁芯8朝向活动铁芯接受件60被吸引，并且向其运动。这样，活动触点3a与固定触点2a接触。之后，活动铁芯8超程，并且其与活动铁芯接受件60接触。
当停止给线圈13通电时，活动衔铁3主要借助复位弹簧9的弹力沿反方向运动。这样，活动触点3a与固定触点2a分离，并且活动铁芯8也与活动铁芯接受件60分离，并且接触装置返回到起始状态。
在上述构造的接触装置中，由于减振件70设置于活动铁芯接受件60和固定板11(运动限制件)之间，活动铁芯8撞击活动铁芯接受件60时产生的冲击(振动)由减振件70吸收。这样，本发明的接触装置可以抑制振动向固定板11和磁轭15等构件传播，从而该接触装置可以降低运行噪音。此外，与第一实施例的情况类似，在本实施例中，由于减振件70不是设置在活动铁芯接受件60的活动铁芯一侧的表面上，而是设置在活动衔铁一侧的表面上，因此，即使设置减振件70也不会在活动铁芯8和活动铁芯接受件60之间产生磁隙，从而不会降低吸引力。
虽然在本实施例中彼此相对的活动铁芯8的表面8b和活动铁芯接受件60的表面60b正交于活动铁芯8的运动方向，但是，彼此相对的活动铁芯8的表面8b和活动铁芯接受件60的表面60b也可以相对于活动铁芯8的运动方向倾斜。
与表面8b和表面60b均与活动铁芯8的运动方向正交的情况相比，当表面8b和表面60b相对于活动铁芯8的运动方向倾斜时，表面8b和表面60b之间的间隙变小，使得活动铁芯8和活动铁芯接受件60之间的磁性吸引力增加。另一方面，由于无论何种情形下的总磁通量相同，因此对于表面8b和表面60b倾斜的情况，当活动铁芯8接近活动铁芯接受件60并且表面8b和60b之间的间隙变小时，由于正对面积增加，从而磁通密度降低，由此磁性吸引力变小。因此，在活动铁芯8即将撞击活动铁芯接受件60之前，活动铁芯8的运动速度降低，由此可以抑制在活动铁芯8撞击活动铁芯接受件60时产生的振动。
为了获得相同的效果，如图22所示，固定铁芯50可在活动铁芯一侧的表面上具有倾斜表面50c，该倾斜表面50c相对于活动铁芯的运动方向倾斜，并且活动铁芯可在固定铁芯一侧的表面上具有与固定铁芯的倾斜表面50c正对的倾斜表面。或者，如图23所示，活动铁芯接受件60在活动铁芯一侧的表面60b可以相对于活动铁芯的运动方向倾斜，并且固定铁芯50可在活动铁芯一侧具有倾斜表面50c，并且，活动铁芯8在固定铁芯一侧的表面8b可相对于活动铁芯的运动方向倾斜，从而使其面向表面60b和50c。
在图20所示的本实施例的接触装置中，由于减振件70的整个区域与活动铁芯接受件60接触，因此如果减振件70和活动铁芯接受件60之间的相对位置关系发生偏差，则会降低减振件70的减震效果。因此，如图24所示，优选地，减振件70在面向活动铁芯接受件60的表面上具有多个凸起70b，并且凸起70b的末端与活动铁芯接受件60接触。在这些情况下，即使在减振件70和活动铁芯接受件60之间的相对位置关系发生偏差时，减振件70的减震效果也不会降低，并且可以稳定地降低运行噪音。
为了获得相同的效果，如图25所示，活动铁芯接受件60在面向减振件70的表面上可以具有多个凸起60c，并且凸起60c的末端可以与减振件70接触。或者，如图26所示，减振件70在面向固定板11的表面上可以具有多个凸起70c，并且凸起70c的末端可以与固定板11接触。或者，如图27所示，固定板11在面向减振件70的表面上可以具有多个凸起11c，并且凸起11c的末端可以与减振件70接触。
此外，当线圈13通电时，在活动铁芯接受件60的底部内表面和固定铁芯50的凸缘50b之间形成磁路。因此，磁性吸引力沿远离减振件70的方向作用于活动铁芯接受件60(图20中的向下方向)，并且会降低减振件70的减震效果。
因此，如图28所示，优选地，活动铁芯接受件60在底部内表面上具有多个凸起60d，并且凸起60d的末端与固定铁芯的凸缘50d接触。在这种情况下，活动铁芯接受件60和固定铁芯50之间的磁阻增加，并且磁性吸引力降低，从而可以增加减振件70的减震效果。
为了获得相同的效果，如图29所示，固定铁芯的凸缘50b可在面向活动铁芯接受件60的底部内表面60b的表面上具有多个凸起50d，并且凸起的末端与活动铁芯接受件60的底部内表面接触。或者，如图30所示，在固定铁芯的凸缘50b和活动铁芯接受件60的底部内表面之间可以设置由防磁材料制成的防磁板80。
如上所述，由于在不脱离本发明的精神及其范围内，可得到本发明的多个明显不同的实施例，因此可以理解的是，本发明不局限于其特定的实施例，而是由所附的权利要求书限定。
Claims (23)
1.一种接触装置，包括：
固定端子，其带有固定触点；
活动衔铁，其带有与所述固定触点接触或与所述固定触点分离的活动触点；
活动轴，其一端连接至所述活动衔铁；
活动铁芯，其固定到所述活动轴的另一端；
电磁机构，其用于响应一励磁电流而驱动所述活动铁芯，从而使所述活动触点与所述固定触点接触；
其中：
所述接触装置还包括：
活动铁芯接受件，其可滑动地设于所述活动轴上，且面向所述活动铁芯的活动衔铁一侧的表面，以接受由所述电磁机构驱动的所述活动铁芯；
减振件，其设置于所述活动铁芯接受件的活动衔铁一侧的表面上，以吸收所述活动铁芯撞击所述活动铁芯接受件时产生的冲击；以及
运动限制件，其设置在所述减振件的活动衔铁一侧的表面上，以限制所述减振件的运动。
2.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述电磁机构包括磁轭，所述磁轭具有近似呈U形的构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；
所述接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成，并连接至所述磁轭以闭合所述磁轭的末端；
所述固定板具有供所述活动铁芯接受件插入的孔，
所述活动铁芯接受件在所述活动衔铁一侧的端部具有凸缘，并且当所述活动铁芯接受件的活动铁芯一侧的端部插入所述固定板的所述孔时，所述活动铁芯接受件通过所述凸缘与所述固定板的活动衔铁一侧的表面接合；
所述运动限制件具有带底部的圆筒形状，并且具有供所述活动轴插入的孔，所述运动限制件可滑动地设于所述活动轴上，以使所述运动限制件的底部内表面与所述减振件的活动衔铁一侧的表面接触；
所述运动限制件的一开口的外围固定于所述固定板上。
3.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述电磁机构包括磁轭，所述磁轭具有近似呈U形的构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；
所述接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成，并且连接至所述磁轭以闭合所述磁轭的末端和一固定铁芯；
所述固定铁芯具有供所述活动轴插入的通孔以及位于轴向一端的凸缘，所述固定板具有供所述固定铁芯插入的孔，所述固定铁芯固定至所述固定板使得所述凸缘设置在所述固定板和所述活动铁芯之间；
所述活动铁芯接受件具有带底部的圆柱形形状，并且在底部具有供所述固定铁芯插入的孔，所述运动限制件可滑动地设于所述活动轴上，以使得所述运动限制件的一开口面向所述活动铁芯一侧，并且所述运动限制件通过位于底部内侧的、所述孔的外围与所述固定铁芯的所述凸缘接合；
所述减振件设置在所述活动铁芯接受件的外表面和所述固定板之间的间隙内，所述固定板的与所述减振件接触的部分构成了所述运动限制件。
4.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述活动铁芯接受件和所述活动铁芯的彼此相对的表面相对于所述活动铁芯的运动方向倾斜。
5.如权利要求3所述的接触装置，其中：
所述固定铁芯在所述活动铁芯一侧的表面上具有倾斜表面，所述倾斜表面相对于所述活动铁芯的运动方向倾斜；所述活动铁芯在其固定铁芯一侧的表面上具有与所述固定铁芯的所述倾斜表面正对的倾斜表面。
6.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述减振件在面向所述活动铁芯接受件的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述活动铁芯接受件接触。
7.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述减振件在面向所述运动限制件的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述运动限制件接触。
8.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述运动限制件在面向所述减振件的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述减振件接触。
9.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述活动铁芯接受件在面向所述减振件的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述减振件接触。
10.如权利要求2所述的接触装置，其中：
所述活动铁芯接受件的所述凸缘在面向所述固定板的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述固定板接触。
11.如权利要求2所述的接触装置，其中：
所述固定板在面向所述活动铁芯接受件的所述凸缘的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述活动铁芯接受件的所述凸缘接触。
12.如权利要求3所述的接触装置，其中：
所述活动铁芯接受件在底部内表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述固定铁芯的所述凸缘接触。
13.如权利要求3所述的接触装置，其中：
所述固定铁芯的所述凸缘在面向所述活动铁芯接受件的底部内表面的表面上具有凸起，所述凸起的末端与所述活动铁芯接受件的所述底部内表面接触。
14.如权利要求2所述的接触装置，其中：
在所述活动铁芯接受件的所述凸缘和所述固定板之间设置有由防磁材料制成的防磁板。
15.如权利要求2所述的接触装置，其中：
在所述固定板的所述孔的内周表面上设置有由防磁材料制成的防磁环。
16.如权利要求15所述的接触装置，其中：
在所述活动铁芯接受件的所述凸缘和所述固定板之间设置有由防磁材料制成的防磁板，所述防磁板和所述防磁环形成为一体。
17.如权利要求3所述的接触装置，其中：
在所述活动铁芯接受件的所述凸缘和所述活动铁芯接受件的底部内表面之间设置有由防磁材料制成的防磁板。
18.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述固定触点具有用于将所述固定端子和外部电路电连接的导电条；
所述导电条通过多个薄板沿厚度方向叠置形成。
19.如权利要求18所述的接触装置，其中：
所述导电条的两端均被焊接。
20.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述接触装置还包括用于围绕所述接触装置的盒形壳体；
所述壳体在其内表面上具有用于保持所述电磁机构的保持件；
所述电磁机构除了与所述保持件接触外与所述壳体的内表面隔开。
21.如权利要求20所述的接触装置，其中：
所述电磁机构具有近似U形的磁轭；
所述接触装置还包括固定板，所述固定板由磁性材料制成，并且固定到所述磁轭上以闭合所述磁轭的末端；
所述保持件保持所述磁轭的一弯曲部分、以及所述磁轭与所述固定板之间的连接部分。
22.如权利要求20所述的接触装置，其中：
所述电磁机构还包括线圈架，所述线圈架的两端具有凸缘，并且围绕所述线圈架在所述凸缘之间缠绕绕组；
所述保持件保持所述线圈架的所述凸缘。
23.如权利要求1所述的接触装置，其中：
所述电磁机构还包括：线圈架，所述线圈架的两端具有凸缘，并且围绕所述线圈架在所述凸缘之间缠绕绕组；和磁轭，其具有近似U形的构造，并且内部容纳所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件，并且在所述磁轭的下侧具有与所述线圈架的内部连通的通孔，所述磁轭具有从所述通孔的外围朝向所述线圈架的内部上升的直立件；
所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件容纳于所述线圈架内，且从靠近所述直立件的一侧开始依次为所述活动铁芯和所述活动铁芯接受件；
所述活动铁芯具有近似圆柱形的形状，所述活动铁芯的与所述直立件正对的部分的直径小于所述活动铁芯与所述直立件非正对的部分的直径。
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