电磁接触器的制造方法
电磁接触器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够在抑制可动触点和固定触点间产生的电磁排斥力的同时降低触点装置的高度使电磁接触器小型化的电磁接触器。其具有具备一对固定触点（111）、（112）和可动触点（130）的触点装置（100）。一对固定触点（111）、（112）具备在触点收纳盒（102）的顶板（105）上保持规定间隔地被支承的支承导体部（114），和与支承导体部（114）的触点收纳盒（102）内的端部连结的具有触点板部（118）以及连结板部（117）的触点导体部（116）。可动触点（130）在与驱动部连结的连结轴（131）上接触弹簧（134）安装在顶板（105）侧的端部，从顶板（105）侧与一对固定触点（111）、（112）的触点部（118a）相对地配置。
【专利说明】电磁接触器【技术领域】
[0001]本发明涉及具有保持规定间隔地配置的一对固定触点、和配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点的电磁接触器。
【背景技术】
[0002]作为能够适用于进行电流通路的开闭的电磁接触器的触点结构，例如提出了一种固定触点端子的支承结构，其具有用固定触点台支承一对固定触点端子，该一对固定触点端子在自由端设置有固定触点，且使可动接触片的两端部分别与一对上述固定触点接触或分离，将连接端子铆接固定的固定触点端子形成大致C字形，在该固定触点端子的下边角落部安装有永磁体(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2005-183277号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]然而，上述专利文献I中记载的现有例中，固定触点端子形成为大致C字状，但是该固定触点端子，为了在角落部支承永磁体而形成C字形，高度变高，应用于电磁接触器的情况下，存在不能使触点装置小型化的未解决的技术问题。
[0008]此外，使可动触点与固定触点接触而成为流过电流的接通状态时，在流过的电流是大电流的情况下，在可动触点和固定触点的接触部产生开极方向的电磁反作用力，存在不能确保可动触点与固定触点的稳定的接触、短路耐量性能降低的未解决的技术问题。还存在为了抵抗该电磁反作用力而需要增大将可动触点推向固定触点侧的接触弹簧的施力的未解决的技术问题。
[0009]于是，本发明着眼于上述现有例的未解决的技术问题，其目的在于提供能够在抑制可动触点和固定触点间产生的电磁反作用力的同时，降低触点装置的高度而使电磁接触器小型化的电磁接触器。
[0010]用于解决技术问题的技术手段
[0011]为了达成上述目的，本发明的一个实施方式的电磁接触器，具备触点装置，该触点装置具有保持规定距离地配置的一对固定触点、配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点。上述一对固定触点包括:支承导体部，其保持规定间隔被支承在触点收纳盒的顶板；和与该支承导体部的位于上述触点收纳盒内的端部连结的至少具有在上述顶板侧形成触点部并与该顶板平行的触点板部和在该触点板部的外侧端部靠近上述触点部且向上述顶板侧延伸形成的连结板部的触点导体部。上述可动触点配置成:隔着(经由)接触弹簧安装在与驱动部连结的连结轴的顶板侧的端部，从顶板侧与上述一对固定触点的触点部相对。[0012]根据该结构，一对固定触点至少包括使具有触点部的触点板部与顶板平行地配置、在该触点板部的外侧端部形成接近触点部并向顶板侧延伸的连结板部的L字形或C字形的触点导体部，所以电磁接触器接通时使可动触点的两端接触一对固定触点的触点部而成为通电状态时，能够使连结板部中流过的电流所产生的磁场作用于可动触点的顶板侧。因此，能够产生将可动触点推向固定触点的触点部侧的洛仑兹力，维持可动触点与固定触点的触点部的接触，发挥较高的短路耐量性能。从而，能够减小对可动触点向固定触点的触点部侧施加力的接触弹簧的施力，能够抑制触点装置的高度。
[0013]此外，上述电磁接触器中，上述触点导体部，优选在上述连结板部的上述顶板侧端部与上述支承导体部之间，具有与上述触点板部平行的第二连结板部，而形成为C字状。
[0014]根据该结构，因为固定触点形成C字状部，所以在第二连结板部也能够因流过的电流而在可动触点的顶板侧形成磁场，能够使可动触点的顶板侧的磁通密度增加，产生抵抗电磁反作用力的更大的洛仑兹力。
[0015]此外，上述电磁接触器中，上述可动触点，优选在与上述接触弹簧的接触部形成向与上述顶板相反的一侧突出的凹部。
[0016]根据该结构，因为使接触弹簧接触可动触点的凹部，所以能够使接触弹簧的顶板的高度与凹部相应地降低，能够降低触点装置整体的高度。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，通过使固定触点的触点导体部形成L字状或C字状，能够产生抵抗接通状态下的电磁反作用力的洛仑兹力，与此相应地能够将接触弹簧的施力设定得较小，能够使触点装置的结构小型化。并且，触点导体部为了产生抵抗电磁反作用力的洛仑兹力，需要使板部接近，与此相应地能够使触点导体部的结构小型化。
[0019]进而，由于使一对固定触点的触点导体部与接触弹簧并列(并联)配置，与将可动触点配置在与顶板相反的一侧而使接触弹簧与触点导体部串列(串联)配置的情况相比，能够使触点装置的高度大幅减少。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的电磁接触器的第一实施方式的截面图。
[0021]图2是触点收纳盒的分解立体图。
[0022]图3是表示触点装置的绝缘盖的图，Ca)是立体图，(b)是安装前的平面图(俯视图)，(C)是安装后的平面图。
[0023]图4是表示绝缘盖的安装方法的说明图。
[0024]图5是图1的A-A线上的截面图。
[0025]图6是用于说明本发明的电弧消弧用永磁体的电弧消弧的说明图。
[0026]图7是用于说明将电弧消弧用永磁体配置在绝缘盒的外侧的情况的电弧消弧的说明图。
[0027]图8是表示本发明的电磁接触器的第二实施方式的截面图。
[0028]图9是表示本发明的触点装置的变形例的图，Ca)是截面图，(b)是立体图。
[0029]图10是表示本发明的触点装置的其他变形例的图，Ca)是截面图，(b)是立体图。【具体实施方式】
[0030]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0031]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0032]图1是表示本发明的电磁开闭器的第一实施方式的截面图，图2是触点收纳盒的分解立体图。该图1和图2中，10是电磁接触器，该电磁接触器10包括配置了触点机构的触点装置100、驱动该触点装置100的电磁体单元200。
[0033]触点装置100，从图1和图2可知，具有收纳触点机构101的触点收纳盒102。该触点收纳盒102，如图2 (a)所示，具备金属制的具有在下端部向外方突出的凸缘部103的金属方筒体104，和将该金属方筒体104的上端堵塞的由平板状的陶瓷绝缘基板构成的作为顶板的固定触点支承绝缘基板105。
[0034]金属方筒体104中，其凸缘部103与后述的电磁体单元200的上部磁轭210密封接合而固定。
[0035]此外，在固定触点支承绝缘基板105上，在中央部保持规定间隔地形成使后述的一堆固定触点111和112插通的贯通孔106和107。对该固定触点支承绝缘基板105的上表面侧的贯通孔106和107的周围以及下表面侧的与方筒体104接触的位置实施喷镀处理。为了进行该喷镀处理，在平面上使多个固定触点支承绝缘基板105纵横地排列的状态下，在贯通孔106和107的周围以及与方筒体104接触的位置形成铜箔。
[0036]触点机构101,如图1所示,具备在触点收纳盒102的固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通固定的一对固定触点111和112。这些固定触点111和112分别具备在固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通的在上端具有向外方突出的凸缘部的支承导体部114，和与该支承导体部114连结并配设在固定触点支承绝缘基板105的下表面侧的使内方一侧开放的C字状部115。
[0037]触点导体部115具备沿着固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延伸的作为第二连结板部的上板部116、从该上板部116的外侧端部向下方延伸的作为连结板部的中间板部117、从该中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内方一侧即固定触点111和112的相对方向延伸的作为触点板部的下板部118。因此，触点导体部115形成由中间板部117和下板部118形成的L字状部加上上板部116后的C字状。
[0038]此处，支承导体部114和触点导体部115，在使支承导体部114的下端面上突出形成的销114a在触点导体部115的上板部116上形成的贯通孔120内插通的状态下例如通过钎焊固定。此外，支承导体部114和触点导体部115的固定，不限于钎焊，也可以将销114a嵌合到贯通孔120，或在销114a上形成公螺纹，在贯通孔120上形成母螺纹，使二者螺合。
[0039]此外，以覆盖固定触点111和112的C字状部115的中间板部117的内侧面的方式，安装从平面(俯视)观察为C字状的磁体板119。这样，通过以覆盖中间板部117的内侧面的方式配置磁体板119，能够屏蔽流过中间板部117的电流所产生的磁场。
[0040]所以，能够防止如后所述的，从可动触点130的触点部130a与固定触点111、112的触点部118a接触的状态下触点部130a向上方离开时产生电弧的情况下，中间板部117中流过的电流产生的磁场与固定触点111、112的触点部118a以及可动触点130的触点部130a之间产生的电弧带来的磁场的干涉。从而，能够防止两个磁场相互地排斥，因该电磁排斥力使电弧沿着可动触点130向内侧移动，使电弧的屏蔽变得困难。该磁体板119也可以覆盖中间板部117的周围地形成，只要将中间板部117中流过的电流所产生的磁场屏蔽即可。
[0041]进而，在固定触点111、112的触点导体部115上分别安装限制电弧的产生的合成树脂材料制造的绝缘盖121。该绝缘盖121，如图3 (a)和(b)所示，覆盖触点导体部115的上板部116和中间板部117的内周面。绝缘盖121具备沿着上板部116和中间板部117的内周面的L字状板部122、从该L字状板部122的前后端部分别向上方和外方延伸并覆盖触点导体部115的上板部116和中间板部117的侧面的侧板部123和124、从这些侧板部123和124的上端向内方一侧形成的与固定触点111和112的支承导体部114上形成的小直径部114b嵌合的嵌合部125。
[0042]从而，绝缘盖121，如图3 (a)和(b)所示，成为使嵌合部125与固定触点111和112的支承导体部114的小直径部相对的状态，接着，如图3 (c)所示，通过将绝缘盖121推入，使嵌合部125与支承导体部114的小直径部114b卡合。
[0043]实际上，如图4 (a)所示，使安装了固定触点111和112后的触点收纳盒102，在以固定触点支承绝缘基板105为下侧的状态下，从上方的开口部将绝缘盖121以与图3(a)?(c)上下相反的状态，插入固定触点111和112之间。
[0044]接着，如图4 (b)所示，在使嵌合部125与固定触点支承绝缘基板105接触的状态下，如图4 (c)所示，通过将绝缘盖121推向外侧，使嵌合部125与固定触点111和112的支承导体部114的小直径部114b卡合固定。
[0045]这样，通过在固定触点111和112的触点导体部115安装绝缘盖121，在该触点导体部115的内周面仅使下板部118的上表面侧露出作为触点部118a。
[0046]然后，以在固定触点111和112的触点导体部115内配置两端部的方式配设可动触点130。该可动触点130被固定在后述的电磁体单元200的可动柱塞(plunger) 215上的连结轴131支承。该可动触点130，如图1所示，形成中央部的连结轴131的附近向下方突出的凹部132，在该凹部132上形成使连结轴131插通的贯通孔133。
[0047]连结轴131在上端形成向外方突出的凸缘部131a。以使该连结轴131从下端侧在接触弹黃134中插通，接着在可动触点130的贯通孔133中插通，使接触弹黃134的上端与凸缘部131a抵接，通过该接触弹簧134获得规定的施力的方式，将可动触点130例如用C型环135定位。
[0048]该可动触点130，在释放状态下，是两端的触点部130a与固定触点111和112的触点导体部115的下板部118的触点部118a保持规定间隔隔开的状态。此外，可动触点130，在接通位置，设定为两端的触点部与固定触点111和112的触点导体部115的下板部118的触点部118a通过接触弹簧134产生的规定的接触压强而接触。
[0049]进而，在触点收纳盒102的方筒体104的内周面，如图1所示，配设由底板部140a和在该底板部140a的上表面形成的方筒体140b形成有底方筒状的绝缘筒体140。该绝缘筒体140例如是合成树脂制造的，使底板部140a和方筒体140b —体成型。在该绝缘筒体140的与可动触点130的侧面相对的位置一体形成作为磁体收纳部的磁体收纳筒体141和142。在该磁体收纳筒体141和142中，将电弧消弧用永磁体143和144插通固定。
[0050]该电弧消弧用永磁体143和144，在厚度方向上以使彼此的相对磁极面成为同极例如N极的方式磁化。此外，电弧消弧用永磁体143和144，设定为左右方向的两端部分别如图5所示，比固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部的相对位置略微靠内侧。在磁体收纳筒体141和142的左右方向即可动触点的长度方向外侧分别形成电弧消弧空间145和146。
[0051]此外，与磁体收纳筒体141和142的接近可动触点130的两端的侧缘滑动接触地突出形成限制可动触点130的转动的可动触点引导部件148和149。
[0052]从而，绝缘筒体140具备磁体收纳筒体141和42的电弧消弧用永磁体143和144的定位功能，和保护电弧消弧用永磁体143和144不受电弧影响的保护功能，以及屏蔽电弧对于提高外部的刚性的金属性的方筒体104的影响的绝缘功能。
[0053]通过将电弧消弧用永磁体143和144配置在绝缘筒体140的内周面侧，能够使电弧消弧用永磁体143和144接近可动触点130。因此,从两个电弧消弧用永磁体143和144的N极侧发出的磁通Φ，如图6 (a)所示，在左右方向上从内侧向外侧以较大的磁通密度横穿固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对部。
[0054]从而，设将固定触点111与电流供给源连接，将固定触点112与负载侧连接时，接通状态的电流的方向，如图6 (b)所示,从固定触点111通过可动触点130向固定触点112流动。从接通状态下使可动触点130从固定触点111和112向上方离开成为释放状态的情况下，在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生电弧。
[0055]该电弧因来自电弧消弧用永磁体143和144的磁通Φ，被拉向电弧消弧用永磁体143侧的电弧消弧空间145侦彳。此时，因为电弧消弧空间145和146相当于电弧消弧用永磁体143和144的厚度地较广地形成，所以能够获得较长的电弧长度，能够使电弧可靠地消弧。
[0056]将电弧消弧用永磁体143和144，如图7 Ca)?(C)所示，配置在绝缘筒体140的外侧的情况下，到固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对位置的距离变长，应用与本实施方式相同的永磁体的情况下，横穿电弧的磁通密度减少。
[0057]因此，作用于从接通状态转移至释放状态时发生的电弧的洛仑兹力减小，不能充分地使电弧拉伸。为了提高电弧的消弧性能，需要使电弧消弧用永磁体143和144的磁力增加。并且，存在为了使电弧消弧用永磁体143和144与固定触点111及112和可动触点130的触点部的距离缩短，需要使绝缘筒体140的前后方向的纵深变窄，不能确保用于使电弧消弧的充分的电弧消弧空间的问题。
[0058]但是，根据上述实施方式，因为将电弧消弧用永磁体143和144配置在绝缘筒体140的内侧，所以能够全面解决在上述绝缘筒体140的外侧配置电弧消弧用永磁体143和144的情况的问题。
[0059]电磁体单元200，如图1所示，具有从侧面观察是扁平的U字形的磁轭201，在该磁轭201的底板部202的中央部固定圆筒状辅助轭203。在该圆筒状辅助轭203的外侧配置线轴204。
[0060]该线轴204，由使圆筒状辅助轭203插通的中央圆筒部205、从该中央圆筒部205的下端部向半径方向外方突出的下凸缘部206、从中央圆筒部205的比上端略微靠下侧的位置向半径方向外方突出的上凸缘部207构成。此外，在中央圆筒部205、下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间中安装励磁线圈208。
[0061]此外，在作为磁轭201的开放端的上端间固定上部磁轭210。该上部磁轭210，在中央部形成与线轴204的中央圆筒部205相对的贯通孔210a。
[0062]此外，在线轴204的中央圆筒部205内，可上下滑动地配设在底部与磁轭201的底板部202之间配设了复位弹簧214的可动柱塞215。在该可动柱塞215上，在从上部磁轭210向上方突出的上端部形成向半径方向外方突出的环形凸缘部216。
[0063]此外，在上部磁轭210的上表面，例如外形是方形的具有圆形的中心开口 210a并形成环状的永磁体220以包围可动柱塞215的环形凸缘部216的方式固定。该永磁体220在上下方向即厚度方向上例如以上端侧为N极、以下端侧为S极地磁化。
[0064]此外，在永磁体220的上端面，固定与永磁体220相同外形的具有比可动柱塞215的环形凸缘部216的外径更小的内径的贯通孔224的辅助轭225。可动柱塞215的环形凸缘部216与该辅助轭225的下表面抵接。
[0065]其中，永磁体220的形状不限于以上所述的，也能够形成圆环状，要点在于只要内周面是与环形凸缘部216的形状一致的形状，则外形能够为圆形、多边形等任意形状。
[0066]此外，在可动柱塞215的上端面螺合有支承可动触点130的连结轴131。
[0067]此外，可动柱塞215被非磁体制造的形成为有底筒状的盖230覆盖，在该盖230的开放端向半径方向外方延伸形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封接合。由此，形成触点收纳盒102和盖230通过上部磁轭210的贯通孔210a连通的密封容器。此外，在由触点收纳盒102和盖230形成的密封容器内封入氢气、氮气、氢和氮的混合气体、空气、SF6等气体。
[0068]接着，说明上述实施方式的动作。
[0069]现在,设固定触点111例如与供给大电流的电力供给源连接，固定触点112与负载连接。
[0070]该状态下，电磁体单元200中的励磁线圈208处于非励磁状态，处于未通过电磁体单元200产生使可动柱塞215下降的励磁力的释放状态。该释放状态下，可动柱塞215被复位弹簧214向远离上部磁轭210的上方向施力。与此同时,永磁体220的磁力产生的吸引力作用于辅助轭225，使可动柱塞215的环形凸缘部216被吸引。因此，可动柱塞215的环形凸缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接。
[0071]因此，通过连结轴131与可动柱塞215连结的触点机构101的可动触点130的触点部130a从固定触点111和112的触点部118a向上方隔开规定距离。因此，固定触点111和112之间的电流通路处于切断状态，触点机构101成为开极状态。
[0072]这样，在释放状态下，复位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力双方作用于可动柱塞215，所以可动柱塞215不会因来自外部的振动或碰撞等意外地下降，能够可靠地防止误动作。
[0073]从该释放状态下，使电磁体单元200的励磁线圈208励磁时，在该电磁体单元200中产生励磁力，使可动柱塞215抵抗复位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力而下降。该可动柱塞215的下降，通过环形凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面抵接而停止。
[0074]这样，因可动柱塞215下降，通过连结轴131与可动柱塞215连结的可动触点130也下降，其触点部130a与固定触点111和112的触点部118a因接触弹簧13的接触压强而接触。[0075]因此，成为通过固定触点111、可动触点130、和固定触点112对负载供给外部电力供给源的大电流的闭极状态。
[0076]此时，在固定触点111和112与可动触点130之间产生使可动触点130开极的方向的电磁排斥力。
[0077]但是，固定触点111和112，如图1所示，由上板部116、中间板部117和下板部118形成触点导体部115，所以在上板部116、下板部118和与其相对的可动触点130中流过相反方向的电流。因此，根据固定触点111和112的下板部118形成的磁场与可动触点130中流过的电流的关系因弗莱明左手定则能够产生将可动触点130推向固定触点111和112的触点部118a的洛仑兹力。
[0078]因该洛仑兹力，能够抵抗固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的开极方向的电磁排斥力，能够可靠地防止可动触点130的触点部130a开极。因此，能够减小支承可动触点130的接触弹黃134的按压力，能够使该接触弹黃134小型化，能够使触点装置100小型化。
[0079]从该触点机构101的闭极状态下，切断对负载的电流供给的情况下，停止电磁体单元200的励磁线圈208的励磁。
[0080]由此，因为通过电磁体单元200使可动柱塞215向下方移动的励磁力消失，可动柱塞215因复位弹簧214的施力而上升，伴随环形凸缘部216接近辅助轭225，环状永磁体220的吸引力增加。
[0081]因为该可动柱塞215上升，通过连结轴131连结的可动触点130上升。与此相应地，用接触弹簧134施加接触压强的期间，可动触点130与固定触点111和112接触。之后，在接触弹簧134的接触压强消失的时间点，成为可动触点130从固定触点111和112向上方离开的开极开始状态。
[0082]成为该开极开始状态时，固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生电弧，因该电弧使电流的通电状态继续。此时，因为安装了覆盖固定触点111和112的触点导体部115的上板部116和中间板部117的绝缘盖121，所以能够使电弧仅在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生。因此，能够可靠地防止电弧在固定触点111和112的触点导体部115上移动，能够使电弧的产生状态稳定，能够提高消弧性能。并且，因为固定触点111和112的两侧面也被绝缘盖121覆盖，所以还能够可靠地防止电弧的前端短路。
[0083]进而，因为固定触点111和112的触点导体部115的上板部116和中间板部117的与可动触点130相对的面被绝缘盖121覆盖，所以能够在确保必要的绝缘距离的同时使上板部116和中间板部117与可动触点130接近，能够缩短触点机构101的高度即可动触点130的可动方向的高度。
[0084]此外，绝缘盖121，能够仅通过将嵌合部125与固定触点111和112的小直径部114b卡合，安装到固定触点111和112，能够容易地进行向固定触点111和112的安装。
[0085]进而，因为固定触点111、112的中间板部117的内侧面被磁体板119覆盖，所以该中间板部117中流过的电流产生的磁场被磁体板119屏蔽。因此，固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间产生的电弧所产生的磁场与中间板部117中流过的电流所产生的磁场不会干涉，能够防止因中间板部117中流过的电流所产生的磁场而影响电弧。[0086]此时，因为电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面是N极，其外侧是S极，所以该N极发出的磁通，从平面(俯视)观察如图6 (a)所示，在可动触点130的长度方向上从内侧向外侧横穿各电弧消弧用永磁体143和144固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对部的电弧产生部，到达S极形成磁场。同样地，在可动触点130的长度方向上从内侧向外侧横穿固定触点112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的电弧产生部，到达S极形成磁场。
[0087]从而，电弧消弧用永磁体143和144的磁通同时在可动触点130的长度方向上在彼此相反的方向横穿固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间，和固定触点112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间。
[0088]因此，在固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间，如图6(b)所示，电流I从固定触点111侧向可动触点130侧流动,且磁通Φ的方向是从内侧朝向外侧的方向。所以，根据弗莱明左手定则，如图6 (c)所示，与可动触点130的长度方向正交且与固定触点111的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交的朝向电弧消弧空间145侧的较大的洛仑兹力F起到作用。
[0089]因该洛仑兹力F，在固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的电弧，以从固定触点111的触点部118a的侧面通过电弧消弧空间145内到达可动触点130的上表面侧的方式被较大地拉伸消弧。
[0090]此外，在消弧空间145中，在其下方侧和上方侧，相对于固定触点111的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的方向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。所以，因倾斜的磁通使被拉到电弧消弧空间145的电弧进一步被拉向电弧消弧空间145的角落的方向，能够增加电弧长度，获得良好的屏蔽性能。
[0091]另一方面，在固定触点112的触点部118a与可动触点130之间，如图6 (b)所示，电流I从可动触点130侧向固定触点112侧流动，且磁通Φ的方向是从内侧朝向外侧的右方向。所以，根据弗莱明左手定则，如图6 (c)所示，与可动触点130的长度方向正交且与固定触点112的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交的朝向电弧消弧空间145侦^的较大的洛仑兹力F起到作用。
[0092]因该洛仑兹力F，固定触点112的触点部118a与可动触点130之间产生的电弧，以从可动触点130的上表面侧通过电弧消弧空间145内到达固定触点112的侧面侧的方式被较大地拉伸消弧。
[0093]此外，在电弧消弧空间145中，如上所述，在其下方侧和上方侧，相对于固定触点112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的方向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。所以，因倾斜的磁通使被拉到电弧消弧空间145的电弧进一步被拉向电弧消弧空间145的角落的方向，能够增加电弧长度，获得良好的屏蔽性能。
[0094]另一方面，在电磁接触器10的接通状态下，从负载侧向直流电源侧流过再生电流的状态下，成为释放状态的情况下，因为上述图6 (b)中的电流的方向变得相反，所以洛仑兹力F作用于电弧消弧空间146侧，除了电弧被拉向电弧消弧空间146侧以外，发挥同样的消弧功能。
[0095]此时，因为电弧消弧用永磁体143和144被配置在绝缘筒体140中形成的磁体收纳筒体141和142内，所以电弧不会直接接触电弧消弧用永磁体143和144。因此，能够稳定地维持电弧消弧用永磁体143和144的磁特性，能够使屏蔽性能稳定化。
[0096]此外，因为能够用绝缘筒体140对金属制的方筒体104的内周面覆盖绝缘，不会发生电流屏蔽时的电弧的短路，能够可靠地进行电流屏蔽。
[0097]进而，因为能够用一个绝缘筒体140实行绝缘功能、电弧消弧用永磁体143和144的定位功能、保护电弧消弧用永磁体143和144不受电弧影响的功能以及防止电弧到达外部的金属制的方筒体104的绝缘功能，所以能够降低制造成本。
[0098]此外，因为在收纳电弧消弧用永磁体143和144的永磁体收纳筒体141和142的与可动触点130相对的位置突出形成与可动触点的侧缘滑动接触的可动触点引导部件148和149，所以能够可靠地防止可动触点130的转动。
[0099]此外，因为能够使可动触点130的侧缘与绝缘盒140的内周面的距离与电弧消弧用永磁体143、144的厚度相应地较长，所以能够设置充分的电弧消弧空间145和146，能够可靠地进行电弧的消弧。
[0100]进而，因为在收纳电弧消弧用永磁体143和144的永磁体收纳筒体141和142的与可动触点130相对的位置突出形成与可动触点的侧缘滑动接触的可动触点引导部件148和149，所以能够可靠地防止可动触点130的转动。
[0101]这样，根据上述实施方式，使一对固定触点111和112的触点导体部115成为C字形，并且为了产生抵抗接通状态下的电磁排斥力的洛仑兹力而接近触点部118a地配置中间板部117和上板部116，进而使一对固定触点111和112的触点导体部115与接触弹簧134在可动触点130的延伸方向上以并列状态配置，所以能够降低触点装置100的高度，且缩小宽度，能够使触点装置100整体小型化。并且，能够在固定触点111和112的触点导体部115产生抵抗接通时在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的电磁排斥力的洛仑兹力。因此，能够使接触弹簧134的施力降低而小型化，与此相应地也能够降低触点装置100的高度。进而，因为在可动触点130的与接触弹簧134的抵接位置形成向与作为顶板的固定触点支承绝缘基板105相反的一侧即下方侧突出的凹部132，所以能够进一步降低接触弹簧134的突出高度。
[0102]此外，省略触点导体部115，在支承导体部114的下端形成触点部，使可动触点130配置为能够从下方与该触点部接触分离的情况下，接触弹簧、可动触点和固定触点在上下方向串列配置，触点装置100的高度变高。
[0103]接着，对于图8说明本发明的第二实施方式。
[0104]该第二实施方式中，变更了触点收纳盒的结构。
[0105]即，第二实施方式中，如图10和图2 (b)所示，用陶瓷或合成树脂材料使方筒体301和将其上端堵塞的顶面板部302 —体成型地形成桶状体303，对该桶状体303的开放端面侧实施喷镀处理形成金属箔，将金属制的连接部件304与该金属箔密封接合构成触点收纳盒102。
[0106]此外，在桶状体303的底面侧的内周面配置例如由合成树脂形成的与上述第一实施方式中的底板部104b对应的底板部305。
[0107]此外，在顶面板部302上，与上述固定触点支承绝缘基板105同样地，形成使固定触点111和112插通的插通孔306和307，在这些插通孔306和307中固定触点111和112与上述第一实施方式同样地被支承。
[0108]其他结构具有与上述第一实施方式同样的结构，对于与图1的对应部分附加相同符号，此处省略其详细说明。
[0109]根据该第二实施方式，由使用绝缘材料一体成型的桶状体303构成消弧室102，所以能够以较少的工作量容易地形成具有气密性的触点收纳盒102，并且能够减少部件个数。[0110]其中，上述第一和第二实施方式中，说明了使电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面为N极的情况，但是不限于此，即使使电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面为S极，除了磁通的电弧横穿方向和洛仑兹力的方向变为相反方向以外，也能够获得与上述实施方式同样的效果。
[0111]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了将金属制的方筒体104、和将该方筒体104的上端堵塞的固定触点支承绝缘基板105钎焊形成触点收纳盒102的情况，但是不限于此。即，也可以用陶瓷、合成树脂材料等绝缘材料一体形成桶状。
[0112]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了在固定触点111和112上形成触点导体部115的情况，但是不限于此，也可以如图9 (a)和(b)所示，在支承导体部114上连结省略触点导体部115的上板部116后的形状即L字状部160。
[0113]该情况下，也能够在使可动触点130与固定触点111和112接触的闭极状态下，使L字状部160的垂直板部中流动的电流所产生的磁通作用于固定触点111和112与可动触点130的接触部。因此，能够提高固定触点111和112与可动触点130的接触部的磁通密度，产生抵抗电磁排斥力的洛仑兹力。
[0114]此外，上述实施方式中，说明了可动触点130在中央部具有凹部132的情况，但是不限于此，也可以如图10 (a)和(b)所示，省略凹部132形成平板状。
[0115]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了使连结轴131与可动柱塞215螺合的情况，但也可以使可动柱塞215与连结轴131 —体地形成。
[0116]此外，说明了连结轴131与可动触点130的连结是在连结轴131的前端部形成凸缘部131a，使接触弹簧134和可动触点130插通后将可动触点130的下端用C型环固定的情况，但是不限于此。即，也可以在连结轴131的C型环位置形成向半径方向突出的定位大直径部，使可动触点130与其抵接后配置接触弹簧134，将该接触弹簧134的上端用C型环固定。
[0117]此外，上述实施方式中，说明了由触点收纳盒102和盖230构成密封容器，在该密封容器内封入气体的情况，但是不限于此，屏蔽的电流较低的情况下也可以省略气体封入。
[0118]符号说明
[0119]10……电磁接触器，11……外装绝缘容器，100……触点装置，101……触点机构，102……接地收纳盒，104……方筒体，105……固定触点支承绝缘基板，111、112……固定触点，114……支承导体部，115……触点导体部，116……上板部，117……中间板部，118……下板部，118a……触点部，121……绝缘盖，122……L字状板部，123,124……侧板部，125……嵌合部，130……可动触点，130a……触点部，131……连结轴，132……凹部，134……接触弹簧，140……绝缘筒体，141、142……磁体收纳筒体，143、144……电弧消弧用永磁体，145、146……电弧消弧空间，160……L字状部，200……电磁体单元，201……磁轭，203……圆筒状辅助轭，204……线轴，208……励磁线圈，210……上部磁轭，214……复位弹簧,215……可动柱塞，216……环形凸缘部，220……永磁体，225……辅助轭，301……方筒部，302…… 顶面板部，303……桶状体，304……连接部件，305……底板部
【权利要求】
1.一种电磁接触器，其特征在于: 具备触点装置，该触点装置具有保持规定距离地配置的一对固定触点、配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点； 所述一对固定触点包括:支承导体部，其保持规定间隔被支承在触点收纳盒的顶板；和与该支承导体部的位于所述触点收纳盒内的端部连结的至少具有在所述顶板侧形成触点部并与该顶板平行的触点板部和在该触点板部的外侧端部靠近所述触点部且向所述顶板侧延伸形成的连结板部的触点导体部， 所述可动触点配置成:隔着接触弹簧安装在与驱动部连结的连结轴的顶板侧的端部，从顶板侧与所述一对固定触点的触点部相对。
2.如权利要求1所述的电磁接触器，其特征在于: 所述触点导体部，在所述连结板部的所述顶板侧端部与所述支承导体部之间，具有与所述触点板部平行的第二连结板部，而形成为C字状。
3.如权利要求1或2所述的电磁接触器，其特征在于: 所述可动触点，在与所述接触弹簧的接触部形成向与所述顶板相反的一侧突出的凹部。
【文档编号】H01H50/54GK103548110SQ201280022807
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年4月3日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】中康弘, 高谷幸悦, 铃木健司, 鹿志村修 申请人:富士电机机器制御株式会社, 富士电机株式会社
【专利摘要】本发明提供一种能够在抑制可动触点和固定触点间产生的电磁排斥力的同时降低触点装置的高度使电磁接触器小型化的电磁接触器。其具有具备一对固定触点（111）、（112）和可动触点（130）的触点装置（100）。一对固定触点（111）、（112）具备在触点收纳盒（102）的顶板（105）上保持规定间隔地被支承的支承导体部（114），和与支承导体部（114）的触点收纳盒（102）内的端部连结的具有触点板部（118）以及连结板部（117）的触点导体部（116）。可动触点（130）在与驱动部连结的连结轴（131）上接触弹簧（134）安装在顶板（105）侧的端部，从顶板（105）侧与一对固定触点（111）、（112）的触点部（118a）相对地配置。
【专利说明】电磁接触器【技术领域】
[0001]本发明涉及具有保持规定间隔地配置的一对固定触点、和配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点的电磁接触器。
【背景技术】
[0002]作为能够适用于进行电流通路的开闭的电磁接触器的触点结构，例如提出了一种固定触点端子的支承结构，其具有用固定触点台支承一对固定触点端子，该一对固定触点端子在自由端设置有固定触点，且使可动接触片的两端部分别与一对上述固定触点接触或分离，将连接端子铆接固定的固定触点端子形成大致C字形，在该固定触点端子的下边角落部安装有永磁体(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2005-183277号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]然而，上述专利文献I中记载的现有例中，固定触点端子形成为大致C字状，但是该固定触点端子，为了在角落部支承永磁体而形成C字形，高度变高，应用于电磁接触器的情况下，存在不能使触点装置小型化的未解决的技术问题。
[0008]此外，使可动触点与固定触点接触而成为流过电流的接通状态时，在流过的电流是大电流的情况下，在可动触点和固定触点的接触部产生开极方向的电磁反作用力，存在不能确保可动触点与固定触点的稳定的接触、短路耐量性能降低的未解决的技术问题。还存在为了抵抗该电磁反作用力而需要增大将可动触点推向固定触点侧的接触弹簧的施力的未解决的技术问题。
[0009]于是，本发明着眼于上述现有例的未解决的技术问题，其目的在于提供能够在抑制可动触点和固定触点间产生的电磁反作用力的同时，降低触点装置的高度而使电磁接触器小型化的电磁接触器。
[0010]用于解决技术问题的技术手段
[0011]为了达成上述目的，本发明的一个实施方式的电磁接触器，具备触点装置，该触点装置具有保持规定距离地配置的一对固定触点、配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点。上述一对固定触点包括:支承导体部，其保持规定间隔被支承在触点收纳盒的顶板；和与该支承导体部的位于上述触点收纳盒内的端部连结的至少具有在上述顶板侧形成触点部并与该顶板平行的触点板部和在该触点板部的外侧端部靠近上述触点部且向上述顶板侧延伸形成的连结板部的触点导体部。上述可动触点配置成:隔着(经由)接触弹簧安装在与驱动部连结的连结轴的顶板侧的端部，从顶板侧与上述一对固定触点的触点部相对。[0012]根据该结构，一对固定触点至少包括使具有触点部的触点板部与顶板平行地配置、在该触点板部的外侧端部形成接近触点部并向顶板侧延伸的连结板部的L字形或C字形的触点导体部，所以电磁接触器接通时使可动触点的两端接触一对固定触点的触点部而成为通电状态时，能够使连结板部中流过的电流所产生的磁场作用于可动触点的顶板侧。因此，能够产生将可动触点推向固定触点的触点部侧的洛仑兹力，维持可动触点与固定触点的触点部的接触，发挥较高的短路耐量性能。从而，能够减小对可动触点向固定触点的触点部侧施加力的接触弹簧的施力，能够抑制触点装置的高度。
[0013]此外，上述电磁接触器中，上述触点导体部，优选在上述连结板部的上述顶板侧端部与上述支承导体部之间，具有与上述触点板部平行的第二连结板部，而形成为C字状。
[0014]根据该结构，因为固定触点形成C字状部，所以在第二连结板部也能够因流过的电流而在可动触点的顶板侧形成磁场，能够使可动触点的顶板侧的磁通密度增加，产生抵抗电磁反作用力的更大的洛仑兹力。
[0015]此外，上述电磁接触器中，上述可动触点，优选在与上述接触弹簧的接触部形成向与上述顶板相反的一侧突出的凹部。
[0016]根据该结构，因为使接触弹簧接触可动触点的凹部，所以能够使接触弹簧的顶板的高度与凹部相应地降低，能够降低触点装置整体的高度。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，通过使固定触点的触点导体部形成L字状或C字状，能够产生抵抗接通状态下的电磁反作用力的洛仑兹力，与此相应地能够将接触弹簧的施力设定得较小，能够使触点装置的结构小型化。并且，触点导体部为了产生抵抗电磁反作用力的洛仑兹力，需要使板部接近，与此相应地能够使触点导体部的结构小型化。
[0019]进而，由于使一对固定触点的触点导体部与接触弹簧并列(并联)配置，与将可动触点配置在与顶板相反的一侧而使接触弹簧与触点导体部串列(串联)配置的情况相比，能够使触点装置的高度大幅减少。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的电磁接触器的第一实施方式的截面图。
[0021]图2是触点收纳盒的分解立体图。
[0022]图3是表示触点装置的绝缘盖的图，Ca)是立体图，(b)是安装前的平面图(俯视图)，(C)是安装后的平面图。
[0023]图4是表示绝缘盖的安装方法的说明图。
[0024]图5是图1的A-A线上的截面图。
[0025]图6是用于说明本发明的电弧消弧用永磁体的电弧消弧的说明图。
[0026]图7是用于说明将电弧消弧用永磁体配置在绝缘盒的外侧的情况的电弧消弧的说明图。
[0027]图8是表示本发明的电磁接触器的第二实施方式的截面图。
[0028]图9是表示本发明的触点装置的变形例的图，Ca)是截面图，(b)是立体图。
[0029]图10是表示本发明的触点装置的其他变形例的图，Ca)是截面图，(b)是立体图。【具体实施方式】
[0030]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0031]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0032]图1是表示本发明的电磁开闭器的第一实施方式的截面图，图2是触点收纳盒的分解立体图。该图1和图2中，10是电磁接触器，该电磁接触器10包括配置了触点机构的触点装置100、驱动该触点装置100的电磁体单元200。
[0033]触点装置100，从图1和图2可知，具有收纳触点机构101的触点收纳盒102。该触点收纳盒102，如图2 (a)所示，具备金属制的具有在下端部向外方突出的凸缘部103的金属方筒体104，和将该金属方筒体104的上端堵塞的由平板状的陶瓷绝缘基板构成的作为顶板的固定触点支承绝缘基板105。
[0034]金属方筒体104中，其凸缘部103与后述的电磁体单元200的上部磁轭210密封接合而固定。
[0035]此外，在固定触点支承绝缘基板105上，在中央部保持规定间隔地形成使后述的一堆固定触点111和112插通的贯通孔106和107。对该固定触点支承绝缘基板105的上表面侧的贯通孔106和107的周围以及下表面侧的与方筒体104接触的位置实施喷镀处理。为了进行该喷镀处理，在平面上使多个固定触点支承绝缘基板105纵横地排列的状态下，在贯通孔106和107的周围以及与方筒体104接触的位置形成铜箔。
[0036]触点机构101,如图1所示,具备在触点收纳盒102的固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通固定的一对固定触点111和112。这些固定触点111和112分别具备在固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通的在上端具有向外方突出的凸缘部的支承导体部114，和与该支承导体部114连结并配设在固定触点支承绝缘基板105的下表面侧的使内方一侧开放的C字状部115。
[0037]触点导体部115具备沿着固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延伸的作为第二连结板部的上板部116、从该上板部116的外侧端部向下方延伸的作为连结板部的中间板部117、从该中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内方一侧即固定触点111和112的相对方向延伸的作为触点板部的下板部118。因此，触点导体部115形成由中间板部117和下板部118形成的L字状部加上上板部116后的C字状。
[0038]此处，支承导体部114和触点导体部115，在使支承导体部114的下端面上突出形成的销114a在触点导体部115的上板部116上形成的贯通孔120内插通的状态下例如通过钎焊固定。此外，支承导体部114和触点导体部115的固定，不限于钎焊，也可以将销114a嵌合到贯通孔120，或在销114a上形成公螺纹，在贯通孔120上形成母螺纹，使二者螺合。
[0039]此外，以覆盖固定触点111和112的C字状部115的中间板部117的内侧面的方式，安装从平面(俯视)观察为C字状的磁体板119。这样，通过以覆盖中间板部117的内侧面的方式配置磁体板119，能够屏蔽流过中间板部117的电流所产生的磁场。
[0040]所以，能够防止如后所述的，从可动触点130的触点部130a与固定触点111、112的触点部118a接触的状态下触点部130a向上方离开时产生电弧的情况下，中间板部117中流过的电流产生的磁场与固定触点111、112的触点部118a以及可动触点130的触点部130a之间产生的电弧带来的磁场的干涉。从而，能够防止两个磁场相互地排斥，因该电磁排斥力使电弧沿着可动触点130向内侧移动，使电弧的屏蔽变得困难。该磁体板119也可以覆盖中间板部117的周围地形成，只要将中间板部117中流过的电流所产生的磁场屏蔽即可。
[0041]进而，在固定触点111、112的触点导体部115上分别安装限制电弧的产生的合成树脂材料制造的绝缘盖121。该绝缘盖121，如图3 (a)和(b)所示，覆盖触点导体部115的上板部116和中间板部117的内周面。绝缘盖121具备沿着上板部116和中间板部117的内周面的L字状板部122、从该L字状板部122的前后端部分别向上方和外方延伸并覆盖触点导体部115的上板部116和中间板部117的侧面的侧板部123和124、从这些侧板部123和124的上端向内方一侧形成的与固定触点111和112的支承导体部114上形成的小直径部114b嵌合的嵌合部125。
[0042]从而，绝缘盖121，如图3 (a)和(b)所示，成为使嵌合部125与固定触点111和112的支承导体部114的小直径部相对的状态，接着，如图3 (c)所示，通过将绝缘盖121推入，使嵌合部125与支承导体部114的小直径部114b卡合。
[0043]实际上，如图4 (a)所示，使安装了固定触点111和112后的触点收纳盒102，在以固定触点支承绝缘基板105为下侧的状态下，从上方的开口部将绝缘盖121以与图3(a)?(c)上下相反的状态，插入固定触点111和112之间。
[0044]接着，如图4 (b)所示，在使嵌合部125与固定触点支承绝缘基板105接触的状态下，如图4 (c)所示，通过将绝缘盖121推向外侧，使嵌合部125与固定触点111和112的支承导体部114的小直径部114b卡合固定。
[0045]这样，通过在固定触点111和112的触点导体部115安装绝缘盖121，在该触点导体部115的内周面仅使下板部118的上表面侧露出作为触点部118a。
[0046]然后，以在固定触点111和112的触点导体部115内配置两端部的方式配设可动触点130。该可动触点130被固定在后述的电磁体单元200的可动柱塞(plunger) 215上的连结轴131支承。该可动触点130，如图1所示，形成中央部的连结轴131的附近向下方突出的凹部132，在该凹部132上形成使连结轴131插通的贯通孔133。
[0047]连结轴131在上端形成向外方突出的凸缘部131a。以使该连结轴131从下端侧在接触弹黃134中插通，接着在可动触点130的贯通孔133中插通，使接触弹黃134的上端与凸缘部131a抵接，通过该接触弹簧134获得规定的施力的方式，将可动触点130例如用C型环135定位。
[0048]该可动触点130，在释放状态下，是两端的触点部130a与固定触点111和112的触点导体部115的下板部118的触点部118a保持规定间隔隔开的状态。此外，可动触点130，在接通位置，设定为两端的触点部与固定触点111和112的触点导体部115的下板部118的触点部118a通过接触弹簧134产生的规定的接触压强而接触。
[0049]进而，在触点收纳盒102的方筒体104的内周面，如图1所示，配设由底板部140a和在该底板部140a的上表面形成的方筒体140b形成有底方筒状的绝缘筒体140。该绝缘筒体140例如是合成树脂制造的，使底板部140a和方筒体140b —体成型。在该绝缘筒体140的与可动触点130的侧面相对的位置一体形成作为磁体收纳部的磁体收纳筒体141和142。在该磁体收纳筒体141和142中，将电弧消弧用永磁体143和144插通固定。
[0050]该电弧消弧用永磁体143和144，在厚度方向上以使彼此的相对磁极面成为同极例如N极的方式磁化。此外，电弧消弧用永磁体143和144，设定为左右方向的两端部分别如图5所示，比固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部的相对位置略微靠内侧。在磁体收纳筒体141和142的左右方向即可动触点的长度方向外侧分别形成电弧消弧空间145和146。
[0051]此外，与磁体收纳筒体141和142的接近可动触点130的两端的侧缘滑动接触地突出形成限制可动触点130的转动的可动触点引导部件148和149。
[0052]从而，绝缘筒体140具备磁体收纳筒体141和42的电弧消弧用永磁体143和144的定位功能，和保护电弧消弧用永磁体143和144不受电弧影响的保护功能，以及屏蔽电弧对于提高外部的刚性的金属性的方筒体104的影响的绝缘功能。
[0053]通过将电弧消弧用永磁体143和144配置在绝缘筒体140的内周面侧，能够使电弧消弧用永磁体143和144接近可动触点130。因此,从两个电弧消弧用永磁体143和144的N极侧发出的磁通Φ，如图6 (a)所示，在左右方向上从内侧向外侧以较大的磁通密度横穿固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对部。
[0054]从而，设将固定触点111与电流供给源连接，将固定触点112与负载侧连接时，接通状态的电流的方向，如图6 (b)所示,从固定触点111通过可动触点130向固定触点112流动。从接通状态下使可动触点130从固定触点111和112向上方离开成为释放状态的情况下，在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生电弧。
[0055]该电弧因来自电弧消弧用永磁体143和144的磁通Φ，被拉向电弧消弧用永磁体143侧的电弧消弧空间145侦彳。此时，因为电弧消弧空间145和146相当于电弧消弧用永磁体143和144的厚度地较广地形成，所以能够获得较长的电弧长度，能够使电弧可靠地消弧。
[0056]将电弧消弧用永磁体143和144，如图7 Ca)?(C)所示，配置在绝缘筒体140的外侧的情况下，到固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对位置的距离变长，应用与本实施方式相同的永磁体的情况下，横穿电弧的磁通密度减少。
[0057]因此，作用于从接通状态转移至释放状态时发生的电弧的洛仑兹力减小，不能充分地使电弧拉伸。为了提高电弧的消弧性能，需要使电弧消弧用永磁体143和144的磁力增加。并且，存在为了使电弧消弧用永磁体143和144与固定触点111及112和可动触点130的触点部的距离缩短，需要使绝缘筒体140的前后方向的纵深变窄，不能确保用于使电弧消弧的充分的电弧消弧空间的问题。
[0058]但是，根据上述实施方式，因为将电弧消弧用永磁体143和144配置在绝缘筒体140的内侧，所以能够全面解决在上述绝缘筒体140的外侧配置电弧消弧用永磁体143和144的情况的问题。
[0059]电磁体单元200，如图1所示，具有从侧面观察是扁平的U字形的磁轭201，在该磁轭201的底板部202的中央部固定圆筒状辅助轭203。在该圆筒状辅助轭203的外侧配置线轴204。
[0060]该线轴204，由使圆筒状辅助轭203插通的中央圆筒部205、从该中央圆筒部205的下端部向半径方向外方突出的下凸缘部206、从中央圆筒部205的比上端略微靠下侧的位置向半径方向外方突出的上凸缘部207构成。此外，在中央圆筒部205、下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间中安装励磁线圈208。
[0061]此外，在作为磁轭201的开放端的上端间固定上部磁轭210。该上部磁轭210，在中央部形成与线轴204的中央圆筒部205相对的贯通孔210a。
[0062]此外，在线轴204的中央圆筒部205内，可上下滑动地配设在底部与磁轭201的底板部202之间配设了复位弹簧214的可动柱塞215。在该可动柱塞215上，在从上部磁轭210向上方突出的上端部形成向半径方向外方突出的环形凸缘部216。
[0063]此外，在上部磁轭210的上表面，例如外形是方形的具有圆形的中心开口 210a并形成环状的永磁体220以包围可动柱塞215的环形凸缘部216的方式固定。该永磁体220在上下方向即厚度方向上例如以上端侧为N极、以下端侧为S极地磁化。
[0064]此外，在永磁体220的上端面，固定与永磁体220相同外形的具有比可动柱塞215的环形凸缘部216的外径更小的内径的贯通孔224的辅助轭225。可动柱塞215的环形凸缘部216与该辅助轭225的下表面抵接。
[0065]其中，永磁体220的形状不限于以上所述的，也能够形成圆环状，要点在于只要内周面是与环形凸缘部216的形状一致的形状，则外形能够为圆形、多边形等任意形状。
[0066]此外，在可动柱塞215的上端面螺合有支承可动触点130的连结轴131。
[0067]此外，可动柱塞215被非磁体制造的形成为有底筒状的盖230覆盖，在该盖230的开放端向半径方向外方延伸形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封接合。由此，形成触点收纳盒102和盖230通过上部磁轭210的贯通孔210a连通的密封容器。此外，在由触点收纳盒102和盖230形成的密封容器内封入氢气、氮气、氢和氮的混合气体、空气、SF6等气体。
[0068]接着，说明上述实施方式的动作。
[0069]现在,设固定触点111例如与供给大电流的电力供给源连接，固定触点112与负载连接。
[0070]该状态下，电磁体单元200中的励磁线圈208处于非励磁状态，处于未通过电磁体单元200产生使可动柱塞215下降的励磁力的释放状态。该释放状态下，可动柱塞215被复位弹簧214向远离上部磁轭210的上方向施力。与此同时,永磁体220的磁力产生的吸引力作用于辅助轭225，使可动柱塞215的环形凸缘部216被吸引。因此，可动柱塞215的环形凸缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接。
[0071]因此，通过连结轴131与可动柱塞215连结的触点机构101的可动触点130的触点部130a从固定触点111和112的触点部118a向上方隔开规定距离。因此，固定触点111和112之间的电流通路处于切断状态，触点机构101成为开极状态。
[0072]这样，在释放状态下，复位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力双方作用于可动柱塞215，所以可动柱塞215不会因来自外部的振动或碰撞等意外地下降，能够可靠地防止误动作。
[0073]从该释放状态下，使电磁体单元200的励磁线圈208励磁时，在该电磁体单元200中产生励磁力，使可动柱塞215抵抗复位弹簧214的施力和环状永磁体220的吸引力而下降。该可动柱塞215的下降，通过环形凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面抵接而停止。
[0074]这样，因可动柱塞215下降，通过连结轴131与可动柱塞215连结的可动触点130也下降，其触点部130a与固定触点111和112的触点部118a因接触弹簧13的接触压强而接触。[0075]因此，成为通过固定触点111、可动触点130、和固定触点112对负载供给外部电力供给源的大电流的闭极状态。
[0076]此时，在固定触点111和112与可动触点130之间产生使可动触点130开极的方向的电磁排斥力。
[0077]但是，固定触点111和112，如图1所示，由上板部116、中间板部117和下板部118形成触点导体部115，所以在上板部116、下板部118和与其相对的可动触点130中流过相反方向的电流。因此，根据固定触点111和112的下板部118形成的磁场与可动触点130中流过的电流的关系因弗莱明左手定则能够产生将可动触点130推向固定触点111和112的触点部118a的洛仑兹力。
[0078]因该洛仑兹力，能够抵抗固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的开极方向的电磁排斥力，能够可靠地防止可动触点130的触点部130a开极。因此，能够减小支承可动触点130的接触弹黃134的按压力，能够使该接触弹黃134小型化，能够使触点装置100小型化。
[0079]从该触点机构101的闭极状态下，切断对负载的电流供给的情况下，停止电磁体单元200的励磁线圈208的励磁。
[0080]由此，因为通过电磁体单元200使可动柱塞215向下方移动的励磁力消失，可动柱塞215因复位弹簧214的施力而上升，伴随环形凸缘部216接近辅助轭225，环状永磁体220的吸引力增加。
[0081]因为该可动柱塞215上升，通过连结轴131连结的可动触点130上升。与此相应地，用接触弹簧134施加接触压强的期间，可动触点130与固定触点111和112接触。之后，在接触弹簧134的接触压强消失的时间点，成为可动触点130从固定触点111和112向上方离开的开极开始状态。
[0082]成为该开极开始状态时，固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生电弧，因该电弧使电流的通电状态继续。此时，因为安装了覆盖固定触点111和112的触点导体部115的上板部116和中间板部117的绝缘盖121，所以能够使电弧仅在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生。因此，能够可靠地防止电弧在固定触点111和112的触点导体部115上移动，能够使电弧的产生状态稳定，能够提高消弧性能。并且，因为固定触点111和112的两侧面也被绝缘盖121覆盖，所以还能够可靠地防止电弧的前端短路。
[0083]进而，因为固定触点111和112的触点导体部115的上板部116和中间板部117的与可动触点130相对的面被绝缘盖121覆盖，所以能够在确保必要的绝缘距离的同时使上板部116和中间板部117与可动触点130接近，能够缩短触点机构101的高度即可动触点130的可动方向的高度。
[0084]此外，绝缘盖121，能够仅通过将嵌合部125与固定触点111和112的小直径部114b卡合，安装到固定触点111和112，能够容易地进行向固定触点111和112的安装。
[0085]进而，因为固定触点111、112的中间板部117的内侧面被磁体板119覆盖，所以该中间板部117中流过的电流产生的磁场被磁体板119屏蔽。因此，固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间产生的电弧所产生的磁场与中间板部117中流过的电流所产生的磁场不会干涉，能够防止因中间板部117中流过的电流所产生的磁场而影响电弧。[0086]此时，因为电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面是N极，其外侧是S极，所以该N极发出的磁通，从平面(俯视)观察如图6 (a)所示，在可动触点130的长度方向上从内侧向外侧横穿各电弧消弧用永磁体143和144固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对部的电弧产生部，到达S极形成磁场。同样地，在可动触点130的长度方向上从内侧向外侧横穿固定触点112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的电弧产生部，到达S极形成磁场。
[0087]从而，电弧消弧用永磁体143和144的磁通同时在可动触点130的长度方向上在彼此相反的方向横穿固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间，和固定触点112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间。
[0088]因此，在固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间，如图6(b)所示，电流I从固定触点111侧向可动触点130侧流动,且磁通Φ的方向是从内侧朝向外侧的方向。所以，根据弗莱明左手定则，如图6 (c)所示，与可动触点130的长度方向正交且与固定触点111的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交的朝向电弧消弧空间145侧的较大的洛仑兹力F起到作用。
[0089]因该洛仑兹力F，在固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的电弧，以从固定触点111的触点部118a的侧面通过电弧消弧空间145内到达可动触点130的上表面侧的方式被较大地拉伸消弧。
[0090]此外，在消弧空间145中，在其下方侧和上方侧，相对于固定触点111的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的方向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。所以，因倾斜的磁通使被拉到电弧消弧空间145的电弧进一步被拉向电弧消弧空间145的角落的方向，能够增加电弧长度，获得良好的屏蔽性能。
[0091]另一方面，在固定触点112的触点部118a与可动触点130之间，如图6 (b)所示，电流I从可动触点130侧向固定触点112侧流动，且磁通Φ的方向是从内侧朝向外侧的右方向。所以，根据弗莱明左手定则，如图6 (c)所示，与可动触点130的长度方向正交且与固定触点112的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交的朝向电弧消弧空间145侦^的较大的洛仑兹力F起到作用。
[0092]因该洛仑兹力F，固定触点112的触点部118a与可动触点130之间产生的电弧，以从可动触点130的上表面侧通过电弧消弧空间145内到达固定触点112的侧面侧的方式被较大地拉伸消弧。
[0093]此外，在电弧消弧空间145中，如上所述，在其下方侧和上方侧，相对于固定触点112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的方向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。所以，因倾斜的磁通使被拉到电弧消弧空间145的电弧进一步被拉向电弧消弧空间145的角落的方向，能够增加电弧长度，获得良好的屏蔽性能。
[0094]另一方面，在电磁接触器10的接通状态下，从负载侧向直流电源侧流过再生电流的状态下，成为释放状态的情况下，因为上述图6 (b)中的电流的方向变得相反，所以洛仑兹力F作用于电弧消弧空间146侧，除了电弧被拉向电弧消弧空间146侧以外，发挥同样的消弧功能。
[0095]此时，因为电弧消弧用永磁体143和144被配置在绝缘筒体140中形成的磁体收纳筒体141和142内，所以电弧不会直接接触电弧消弧用永磁体143和144。因此，能够稳定地维持电弧消弧用永磁体143和144的磁特性，能够使屏蔽性能稳定化。
[0096]此外，因为能够用绝缘筒体140对金属制的方筒体104的内周面覆盖绝缘，不会发生电流屏蔽时的电弧的短路，能够可靠地进行电流屏蔽。
[0097]进而，因为能够用一个绝缘筒体140实行绝缘功能、电弧消弧用永磁体143和144的定位功能、保护电弧消弧用永磁体143和144不受电弧影响的功能以及防止电弧到达外部的金属制的方筒体104的绝缘功能，所以能够降低制造成本。
[0098]此外，因为在收纳电弧消弧用永磁体143和144的永磁体收纳筒体141和142的与可动触点130相对的位置突出形成与可动触点的侧缘滑动接触的可动触点引导部件148和149，所以能够可靠地防止可动触点130的转动。
[0099]此外，因为能够使可动触点130的侧缘与绝缘盒140的内周面的距离与电弧消弧用永磁体143、144的厚度相应地较长，所以能够设置充分的电弧消弧空间145和146，能够可靠地进行电弧的消弧。
[0100]进而，因为在收纳电弧消弧用永磁体143和144的永磁体收纳筒体141和142的与可动触点130相对的位置突出形成与可动触点的侧缘滑动接触的可动触点引导部件148和149，所以能够可靠地防止可动触点130的转动。
[0101]这样，根据上述实施方式，使一对固定触点111和112的触点导体部115成为C字形，并且为了产生抵抗接通状态下的电磁排斥力的洛仑兹力而接近触点部118a地配置中间板部117和上板部116，进而使一对固定触点111和112的触点导体部115与接触弹簧134在可动触点130的延伸方向上以并列状态配置，所以能够降低触点装置100的高度，且缩小宽度，能够使触点装置100整体小型化。并且，能够在固定触点111和112的触点导体部115产生抵抗接通时在固定触点111和112的触点部118a与可动触点130的触点部130a之间产生的电磁排斥力的洛仑兹力。因此，能够使接触弹簧134的施力降低而小型化，与此相应地也能够降低触点装置100的高度。进而，因为在可动触点130的与接触弹簧134的抵接位置形成向与作为顶板的固定触点支承绝缘基板105相反的一侧即下方侧突出的凹部132，所以能够进一步降低接触弹簧134的突出高度。
[0102]此外，省略触点导体部115，在支承导体部114的下端形成触点部，使可动触点130配置为能够从下方与该触点部接触分离的情况下，接触弹簧、可动触点和固定触点在上下方向串列配置，触点装置100的高度变高。
[0103]接着，对于图8说明本发明的第二实施方式。
[0104]该第二实施方式中，变更了触点收纳盒的结构。
[0105]即，第二实施方式中，如图10和图2 (b)所示，用陶瓷或合成树脂材料使方筒体301和将其上端堵塞的顶面板部302 —体成型地形成桶状体303，对该桶状体303的开放端面侧实施喷镀处理形成金属箔，将金属制的连接部件304与该金属箔密封接合构成触点收纳盒102。
[0106]此外，在桶状体303的底面侧的内周面配置例如由合成树脂形成的与上述第一实施方式中的底板部104b对应的底板部305。
[0107]此外，在顶面板部302上，与上述固定触点支承绝缘基板105同样地，形成使固定触点111和112插通的插通孔306和307，在这些插通孔306和307中固定触点111和112与上述第一实施方式同样地被支承。
[0108]其他结构具有与上述第一实施方式同样的结构，对于与图1的对应部分附加相同符号，此处省略其详细说明。
[0109]根据该第二实施方式，由使用绝缘材料一体成型的桶状体303构成消弧室102，所以能够以较少的工作量容易地形成具有气密性的触点收纳盒102，并且能够减少部件个数。[0110]其中，上述第一和第二实施方式中，说明了使电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面为N极的情况，但是不限于此，即使使电弧消弧用永磁体143和144的相对磁极面为S极，除了磁通的电弧横穿方向和洛仑兹力的方向变为相反方向以外，也能够获得与上述实施方式同样的效果。
[0111]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了将金属制的方筒体104、和将该方筒体104的上端堵塞的固定触点支承绝缘基板105钎焊形成触点收纳盒102的情况，但是不限于此。即，也可以用陶瓷、合成树脂材料等绝缘材料一体形成桶状。
[0112]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了在固定触点111和112上形成触点导体部115的情况，但是不限于此，也可以如图9 (a)和(b)所示，在支承导体部114上连结省略触点导体部115的上板部116后的形状即L字状部160。
[0113]该情况下，也能够在使可动触点130与固定触点111和112接触的闭极状态下，使L字状部160的垂直板部中流动的电流所产生的磁通作用于固定触点111和112与可动触点130的接触部。因此，能够提高固定触点111和112与可动触点130的接触部的磁通密度，产生抵抗电磁排斥力的洛仑兹力。
[0114]此外，上述实施方式中，说明了可动触点130在中央部具有凹部132的情况，但是不限于此，也可以如图10 (a)和(b)所示，省略凹部132形成平板状。
[0115]此外，上述第一和第二实施方式中，说明了使连结轴131与可动柱塞215螺合的情况，但也可以使可动柱塞215与连结轴131 —体地形成。
[0116]此外，说明了连结轴131与可动触点130的连结是在连结轴131的前端部形成凸缘部131a，使接触弹簧134和可动触点130插通后将可动触点130的下端用C型环固定的情况，但是不限于此。即，也可以在连结轴131的C型环位置形成向半径方向突出的定位大直径部，使可动触点130与其抵接后配置接触弹簧134，将该接触弹簧134的上端用C型环固定。
[0117]此外，上述实施方式中，说明了由触点收纳盒102和盖230构成密封容器，在该密封容器内封入气体的情况，但是不限于此，屏蔽的电流较低的情况下也可以省略气体封入。
[0118]符号说明
[0119]10……电磁接触器，11……外装绝缘容器，100……触点装置，101……触点机构，102……接地收纳盒，104……方筒体，105……固定触点支承绝缘基板，111、112……固定触点，114……支承导体部，115……触点导体部，116……上板部，117……中间板部，118……下板部，118a……触点部，121……绝缘盖，122……L字状板部，123,124……侧板部，125……嵌合部，130……可动触点，130a……触点部，131……连结轴，132……凹部，134……接触弹簧，140……绝缘筒体，141、142……磁体收纳筒体，143、144……电弧消弧用永磁体，145、146……电弧消弧空间，160……L字状部，200……电磁体单元，201……磁轭，203……圆筒状辅助轭，204……线轴，208……励磁线圈，210……上部磁轭，214……复位弹簧,215……可动柱塞，216……环形凸缘部，220……永磁体，225……辅助轭，301……方筒部，302…… 顶面板部，303……桶状体，304……连接部件，305……底板部
【权利要求】
1.一种电磁接触器，其特征在于: 具备触点装置，该触点装置具有保持规定距离地配置的一对固定触点、配置为能够与该一对固定触点接触或分离的可动触点； 所述一对固定触点包括:支承导体部，其保持规定间隔被支承在触点收纳盒的顶板；和与该支承导体部的位于所述触点收纳盒内的端部连结的至少具有在所述顶板侧形成触点部并与该顶板平行的触点板部和在该触点板部的外侧端部靠近所述触点部且向所述顶板侧延伸形成的连结板部的触点导体部， 所述可动触点配置成:隔着接触弹簧安装在与驱动部连结的连结轴的顶板侧的端部，从顶板侧与所述一对固定触点的触点部相对。
2.如权利要求1所述的电磁接触器，其特征在于: 所述触点导体部，在所述连结板部的所述顶板侧端部与所述支承导体部之间，具有与所述触点板部平行的第二连结板部，而形成为C字状。
3.如权利要求1或2所述的电磁接触器，其特征在于: 所述可动触点，在与所述接触弹簧的接触部形成向与所述顶板相反的一侧突出的凹部。
【文档编号】H01H50/54GK103548110SQ201280022807
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年4月3日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】中康弘, 高谷幸悦, 铃木健司, 鹿志村修 申请人:富士电机机器制御株式会社, 富士电机株式会社
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