电磁继电器的制作方法

本发明涉及电磁继电器，特别是涉及引导电弧的永久磁铁的装配构造。

背景技术：

目前，作为电磁继电器，特别是利用永久磁铁的磁力引导产生的电弧并将其消除的电磁继电器，具有如下的电磁继电器，其具备：衔铁，其通过电磁铁块的励磁、非励磁进行摆动；可动触点部，其具有可动触点，安装于上述衔铁并伴随该衔铁的摆动而摆动；固定触点部，其具有上述可动触点所接触、分离的固定触点，其中，在上述电磁继电器中形成有使在上述可动触点和上述固定触点接触、分离时产生的电弧伸长的电弧伸长空间，并设置有将上述可动触点和上述固定触点接触、分离时产生的电弧导向上述电弧伸长空间的磁场产生单元(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013－80692号公报

发明所要解决的课题

但是，上述的电磁继电器如图5所示，在基体30的上面立设有多个永久磁铁50。因此，上述永久磁铁50因产生的电弧而容易劣化。另外，上述电磁继电器因为在上述基体30的上面设置有永久磁铁50，所以存在不能有效利用上述基体的厚度尺寸，得不到高度低的电磁继电器的问题点。

技术实现要素：

本发明鉴于上述问题点，其课题在于，提供一种永久磁铁不易劣化，且高度低的电磁继电器。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的电磁继电器，其结构为，具备：基体；电磁铁块，其设置于所述基体的上面；可动铁片，其基于所述电磁铁块的励磁、非励磁进行转动；可动接触片，其与所述可动铁片一体地转动；可动触点，其固定于所述可动接触片的自由端部；固定触点，其固定于固定触点端子，并且以伴随所述可动接触片的转动而与所述可动触点接触、分离的方式配置，在所述基体的下面的、从所述固定触点端子观察设置于所述可动触点相反侧的方向的凹部，收纳有用于将在所述可动触点和所述固定触点之间产生的电弧向规定方向引导的永久磁铁。

发明效果

根据本发明，因为在设置于基体的下面的凹部收纳有永久磁铁，所以所述永久磁铁不会因产生的电弧而劣化，能得到寿命长的电磁继电器。

另外，因为从所述基体的下面收纳所述永久磁铁，所以有效利用所述基体的厚度尺寸，能得到高度低的电磁继电器。

作为本发明的实施方式，也可以将所述凹部设为可收纳所述永久磁铁和与所述永久磁铁邻接的辅助轭铁的大致L字形状的切槽。

根据本实施方式，能够在所述永久磁铁以高的定位精度组装辅助轭铁，能得到动作特性好的电磁继电器。

另外，可以经由所述辅助轭铁将所述永久磁铁的磁力线变化为所希望的方向，能够将电弧向所希望的方向引导。

进而，通过设置所述辅助轭铁，磁通的泄漏减少，能得到磁效率高的电磁继电器。

作为本发明的其它实施方式，也可以将所述切槽的一部分从所述基体的侧面连通到外部。

根据本实施方式，基体中的切槽的成形变得容易，并且没有不需要的壁，具有能得到底面面积(设置面积)小的电磁继电器的效果。

附图说明

图1A及图1B是本发明的电磁继电器的从斜上方观察的整体立体图及从斜下方观察的整体立体图；

图2A及图2B是从本发明的电磁继电器拆下罩并从斜上方观察的整体立体图及从斜下方观察的整体立体图；

图3是图1所示的电磁继电器的从斜上方观察的分解立体图；

图4是图1所示的电磁继电器的从斜下方观察的分解立体图；

图5A及图5B是将电磁继电器在不同的位置切断的横剖面图；

图6A及图6B是将电磁继电器在不同的位置切断的水平剖面图；

图7A及图7B是将电磁继电器在不同的位置切断的纵剖面图；

图8A及图8B是电磁继电器的纵剖面图及局部放大纵剖面图；

图9A及图9B是将动作后的电磁继电器在不同的位置切断的纵剖面图；

图10A及图10B是基体的平面图及底面图；

图11A及图11B是表示辅助轭铁的变形例的立体图及右侧面图，图11C及图11D是表示辅助轭铁的其它变形例的立体图及右侧面图；

图12A及图12B是表示电弧遮断部件的立体图及纵剖面图，图12C及图12D是表示其它电弧遮断部件的立体图及纵剖面图；

图13A及图13B是表示触点机构的概略平面图及概略正面图；

图14A及图14B是通过矢量线图示第一实施例的电磁继电器的永久磁铁的磁力线的平面图及正面图；

图15A及图15B是通过浓淡图示第一实施例的电磁继电器的永久磁铁的磁通密度的平面图及正面图；

图16A及图16B是通过矢量线图示第二实施例的电磁继电器的磁力线的平面图及正面图；

图17A及图17B是通过浓淡图示第二实施例的电磁继电器的永久磁铁的磁通密度的平面图及正面图。

具体实施方式

根据图1～图13说明本发明的电磁继电器的实施方式。

如图3及图4所示，本实施方式的电磁继电器大致由基体10、固定触点端子21～24、电磁铁块40、可动铁片60、可动接触片80、81、罩90构成。

如图10A所示，上述基体10在设置于其上面中央的凹处11的左右两侧突设(突出设置)有一对截面L字形状的分隔壁12、12。另外，上述基体10在以上述凹处11为中间前后对置的缘部中的、一缘部设置有台阶部13，另一方面，在另一缘部设置有压入孔14。上述台阶部13用于支承后述的电磁铁块40的卷轴41。而且，上述压入孔14用于压入上述电磁铁块40的轭铁55的下端部57a。进而，上述基体10沿着在其上面对置的缘部中的、一缘部，在同一直线上设置有端子孔15a～15d，另一方面，沿着另一缘部设置有端子孔16、16。接着，上述基体10在上述分隔壁12、12和上述端子孔15a、15d之间形成有电弧消除空间19、19。另外，上述基体10在以上述分隔壁12、12为中间对置的外侧面分别形成有一对卡合爪部10a。

根据本实施方式，通过将上述基体10的死区作为电弧消除空间19有效地利用，具有能够避免电磁继电器大型化的优点。

另外，如图10B所示，上述基体10在其下面中的、插入固定触点端子21、24的上述端子孔15a、15d的后方(从上述端子孔15a、15d观察与后述的可动触点86a、87b的设置方向相反侧的方向)分别设置有作为凹部的大致L字形状的切槽17、17。上述切槽17其一部分从上述基体10的侧面连通到外部，可以收纳后述的第一永久磁铁30及辅助轭铁31。另外，上述基体10在上述端子孔15b、15c之间具有收纳后述的第二永久磁铁32的凹部18。而且，上述基体10因为没有本发明的电磁继电器表面安装在基板上时的倾斜，所以在其下面突设有一对肋10b、10b。

如图3及图4所示，固定触点端子21～24在其上端部固定有固定触点21a～24a，并且，在其下端部具有端子部21b～24b。而且，通过将上述端子部21b～24b插入上述基体10的端子孔15a～15d，上述固定触点21a～24a整齐排列在同一直线上。这样，配置四个固定触点21a～24a是为了在对直流电源电路进行开关时，通过降低对各固定触点21a～24a负载的负载电压，抑制电弧的产生。

线圈端子25在其上端部具有弯曲的连接部25a，另一方面，在其下端部具有端子部25b。而且，通过将上述端子部25b压入上述基体10的端子孔16，上述线圈端子25、25整齐排列在同一直线上。

在固定触点21a～24a和可动触点86a、86b、87a、87b之间流通的电流的方向、及第一永久磁铁30、第二永久磁铁32的磁极的方向被确定。因此，上述第一永久磁铁30、辅助轭铁31及第二永久磁铁32将在固定触点21a、22a、23a、24a和可动触点86a、86b、87a、87b之间分别产生的电弧向规定的方向引导，且将其引出并消除。特别是，上述辅助轭铁31是为了将第一永久磁铁30的磁力线改变成所希望的方向，能调整电弧的引导方向，并且，消除上述第一永久磁铁30的磁通泄漏，提高磁效率而设置。

即，如图6所示，在固定触点21a和可动触点86a之间产生的电弧向从上述固定触点21a方向观察与可动触点86b相反侧的方向被引导。

另外，在固定触点24a和可动触点87b之间产生的电弧向从上述固定触点24a观察与可动触点87b相反侧的方向被引导。

而且，在固定触点22a和可动触点86b之间产生的电弧以朝向上述基体10的上面的方式被引导。

进而，在固定触点23a和可动触点87a之间产生的电弧向上述基体10的上面的相反侧的方向被引导。

此外，本实施方式的电磁继电器为4极，但可以用三个永久磁铁将在对置的固定触点22a和可动触点86b之间、及对置的固定触点23a和可动触点87a之间分别产生的电弧向规定的方向引导。因此，与现有例相比，具有零件数量少的优点。

而且，通过将上述第一永久磁铁30及辅助轭铁31插入设置于上述基体10的切槽17，对上述辅助轭铁31进行定位，以使其与上述第一永久磁铁30邻接。另外，上述第二永久磁铁32被收纳在设置于上述基体的凹部18。

根据本实施方式，因为从基体10的下面组装第一、第二永久磁铁30、32及辅助轭铁31，所以能够防止因产生的电弧导致的第一、第二永久磁铁30、32及辅助轭铁31的劣化。另外，因为能够有效地利用上述基体10的厚度尺寸，所以能得到省空间的电磁继电器。

此外，上述第一永久磁铁30、上述辅助轭铁31、上述第二永久磁铁32并不必需要全部从基体10的下面组装，也可以根据需要从上述基体10的上面组装。

另外，也可以在上述固定触点21a～24a的背后分别配置永久磁铁、或永久磁铁及辅助轭铁。

上述的辅助轭铁31不限于方形的板状磁性材料，例如，也可以是正面大致L字形状(图12A)。根据该变形例，通过使第一永久磁铁30的磁力线的方向向不同的方向变化，可以将电弧的引导方向改变为所希望的方向。

另外，上述辅助轭铁31也可以是对角部进行了倒角的方形的板状磁性材料(图12B)。根据该变形例，因为对角部进行倒角，所以具有容易插入切槽17，装配性提高的优点。

而且，在上述电弧消除空间19，为了将产生的电弧急冷并有效地消除，例如也可以配置图12A、12B所图示的电弧遮断部件100。

上述电弧遮断部件100是将长方形状金属板弯曲成截面大致J字形状而成的部件。而且，上述电弧遮断部件100在其正面突设有大致三角形的多个突出突起101。上述突出突起101是扩宽与电弧的接触面积而提高急冷效果的部件。另外，上述电弧遮断部件100在其正面的两侧缘部使肋102对置而被弯起，并且，在其底面的两侧缘部也使肋103对置而被弯起。上述肋102、103是用于使所产生的电弧不会从电弧消除空间19泄漏出的部件。

作为其它电弧遮断部件100，例如，如图12C、12D所图示，也可以在其正面切起多个舌片104。其它与上述的电弧遮断部件100相同，因此，对同一部分标注同一符号并省略说明。

如图3及图4所示，电磁铁块40由卷轴41、线圈51、铁芯52、轭铁55形成。

上述卷轴41在两端具有突缘部42、43的躯干部44设置有截面方形的贯通孔45，且在一突缘部42的外向面朝向侧方突设有绝缘用肋46。另外，上述卷轴41通过在设置于另一突缘部43的两侧缘部的卡合孔47分别卡合中继夹50而使其被止脱(图7B)。

上述线圈51卷绕于上述躯干部44，将其引出线缠绕于从上述中继夹50延伸出的缠绕部50a(图6A)并进行焊接。

上述铁芯52是层叠多片平面大致T字形的板状磁性材料而成的。而且，通过将上述铁芯52插通于上述卷轴41的贯通孔45，使突出的上述铁芯52的一端部成为磁极部53，另一方面，将突出的另一端部54铆接固定于后述的截面大致L字形状的轭铁55的垂直部57。

上述轭铁55由弯曲成截面大致L字状的磁性板构成，在其水平部56的中央弯起卡止突起56a，并且，在上述水平部56前端的两侧缘部切出支承突起56b。另外，上述轭铁55设为可将其垂直部57的下端部57a压入上述基体10的压入孔14的形状。

如图3及图4所示，可动铁片60由板状磁性材料构成，在其上边缘部突设有卡止突起61，并且在其两侧缘部设置有切口部62、62。

而且，上述可动铁片60通过将上述切口部62与上述轭铁55的支承突起56b卡合，将上述卡止突起61经由复位弹簧63与上述轭铁55的卡止突起56a连结，由此，被可转动地支承。

可动接触片80、81为正面大致T字形状，在其宽幅部82、83的两端经由导电性的衬里材料84、85固定有可动触点86a、86b、87a、87b。上述衬里材料84、85通过使上述宽幅部82、83的截面积实质上增大，减小电阻而抑制发热。

上述可动接触片80、81使其上端部嵌入成形于可动台74而一体化。而且，如图7B所示，上述可动台74经由铆钉64与衬垫70及上述可动铁片60一体化。如图4所示，上述衬垫70通过在设置于其内向面的凹部71嵌合有上述可动铁片60，提高绝缘性。另外，上述衬垫70在其内向面的下边缘部具有绝缘用肋72，另一方面，在其外向面的下边缘部，向侧方突设有分隔开上述可动接触片80、81的绝缘用肋73(图3)。

而且，将安装有可动接触片80、81的电磁铁块40收纳于上述基体10，在上述基体10的台阶部13载置上述卷轴41的突缘部42。另外，将轭铁55的下端部57a压入上述基体10的压入孔14进行定位。由此，电磁铁块40的中继夹50夹持线圈端子25的连接部25a(图7A)。另外，可动触点86a、86b、87a、87b与固定触点21a～24a可接触、分离地对置。而且，如图8所示，上述衬垫70的绝缘用肋72位于上述卷轴41的绝缘用肋46的上方附近，但也可以位于上述绝缘用肋46的下方附近。

具体而言，绝缘用肋46、72的至少任一方按照遮挡将固定触点22a、23a或固定触点端子22、23和磁极部53以最短距离连结的直线的方式配置。因此，从铁芯52的磁极部53至固定触点22a、23a的空间距离变长，得到高的绝缘性。

另外，也可以按照遮挡将固定触点22a、23a或固定触点端子22、23和磁极部53以最短距离连结的直线的方式配置上述绝缘用肋46，并且，按照遮挡将上述绝缘用肋46的前端缘部和磁极部53以最短距离连结的直线的方式配置上述绝缘用肋72。通过这样配置，可以延长从铁芯52的磁极部53至固定触点22a、23a的空间距离，得到更加高的绝缘特性。

此外，从突缘部42的外向面突出的绝缘用肋46的长度尺寸优选为比从突缘部42的外向面至固定触点22a、23a的前端的距离短的长度尺寸。这是因为，当绝缘用肋46的长度尺寸为比从突缘部42的外向面至固定触点22a、23a的前端的距离长的长度尺寸时，可能妨碍可动接触片80、81的动作。另外，作为其它理由，是因为，从固定触点22a、23a和可动触点86b、87a之间分别产生的电弧容易接触上述绝缘用肋46，从而上述绝缘用肋46容易劣化。因此，更优选绝缘用肋46的长度尺寸为从上述突缘部42的外向面至固定触点端子22、23的外向面的长度尺寸。

如图3及图4所示，罩90具有可与组装有上述电磁铁块40的基体10嵌合的箱形状。而且，上述罩90在天井面设置有一对泄气孔91、91。另外，上述罩90在对置的内侧面设置有与上述基体10的卡合爪部10a卡合的卡合承接部92，并且在天井内面突设有限位肋93。

因此，当将上述罩90与组装有上述电磁铁块40的基体10嵌合时，上述罩90的卡合承接部92与上述基体10的卡合爪部10a卡合，从而被固定。而且，通过上述限位肋93与上述轭铁55的水平部56抵接，限制上述电磁铁块40的浮起。进而，通过在上述基体10的下面注入密封材料(未图示)并使其固化进行密封，完成装配作业。

本实施方式中，通过注入上述密封材料，将基体10和罩90的间隙密封，同时，可以将上述第一、第二永久磁铁30、32及辅助轭铁31固定于上述基体10上，因此，得到作业工序数少，生产率高的电磁继电器。

接着，对上述实施方式的动作进行说明。

在上述电磁铁块40未被励磁的情况下，如图7及图8所示，通过复位弹簧63的弹力将可动铁片60向逆时针方向施力。因此，可动触点86a、86b、87a、87b从固定触点21a～24a离开。

而且，当对上述线圈51施加电压进行励磁时，可动铁片60被铁芯52的磁极部53吸引，上述可动铁片60抵抗复位弹簧63的弹力而转动。因此，可动接触片80、81与上述可动铁片60一体地转动，可动触点86a、86b、87a、87b与固定触点21a～24a接触后，可动铁片60吸附于铁芯52的磁极部53(图9)。

接着，当停止对上述线圈51施加电压时，利用上述复位弹簧63的弹力，可动铁片60向顺时针方向转动，可动铁片60从铁芯52的磁极部53离开后，可动触点86a、86b、87a、87b从固定触点21a～24a离开，恢复到原来的状态。

根据本实施方式，如图6及图7所示，在可动触点86a、87b从固定触点21a、24a离开时，即使产生电弧110，第一永久磁铁30的磁力线也能够经由辅助轭铁31作用于上述电弧。因此，基于弗莱明左手定律，产生的上述电弧110通过劳伦兹力向上述基体10的电弧消除空间19被引导，将其引出并消除。

另外，根据本实施方式，仅通过第一永久磁铁30即可将所产生的电弧110向固定触点21a、24a的后方引导并消除。但是，通过配置上述辅助轭铁31，可以将上述电弧110引导到上述固定触点21a、24a的正后方。因此，因为产生的电弧不与罩90的内面接触，而被拉向正后方，所以能够更加高效地消除上述电弧110。

而且，根据本实施方式，因为将位于固定触点21a、24a的后方的死区作为电弧消除空间19有效地利用，所以具有能够避免装置大型化的优点。

上述第一、第二永久磁铁30、32及辅助轭铁31的形状、大小、材质、配置等不限于上述，当然，可以根据需要进行变更。

实施例1

实施例1是对组合第一、第二永久磁铁30、32和辅助轭铁31的情况下的磁力线的方向及强弱进行解析的实施例。

作为解析结果，通过矢量线(图14)图示磁力线的方向，并且，通过浓淡(图15)图示磁力线的强弱。

实施例2

实施例2是对除未设置辅助轭铁31这一点之外，其它与上述实施例1同样配置的情况下的磁力线的方向及强弱进行解析的实施例。

作为解析结果，通过矢量线(图16)图示磁力线的方向，并且，通过浓淡(图17)图示磁力线的强弱。

通过对图14、图15和图16、图17进行比较可确认到，通过设置辅助轭铁31，永久磁铁的磁力线的方向及磁力线的强度的分布发生变化。

另外，根据图14、图15可确认到，第一、第二永久磁铁30、32的磁力线以什么方式且以什么程度作用在固定触点21a～24a和可动触点86a、86b、87a、87b之间。

产业上的可利用性

本发明不限于直流用电磁继电器，也可以适用于交流用电磁继电器。

另外，上述实施方式中，对适用于4极的电磁继电器的情况进行了说明，但未必限定于此，也可以适用于至少1极的电磁继电器。

另外，本发明不限于电磁继电器，也可以适用于开关器。

符号说明

10 基体

10a 卡合爪部

11 凹处

12 分隔壁

13 台阶部

14 压入孔

15a、15b、15c、15d 端子孔

16a、16b 端子孔

17 切槽

18 凹部

19 电弧消除空间

21～24 固定触点端子

21a～24a 固定触点

25 线圈端子

25a 连接部

25b 端子部

30 第一永久磁铁

31 辅助轭铁

32 第二永久磁铁

40 电磁铁块

41 卷轴

42、43 突缘部

44 躯干部

45 贯通孔

46 绝缘用肋

47 卡合孔

50 中继夹

51 线圈

52 铁芯

53 磁极部

55 轭铁

60 可动铁片

70 衬垫

71 凹部

72 绝缘用肋

73 绝缘用肋

74 可动台

80 可动接触片

81 可动接触片

82 宽幅部

83 宽幅部

84 衬里材料

85 衬里材料

86a、86b 可动触点

87a、87b 可动触点

90 罩

91 泄气孔

92 卡合承接部

93 限位肋

100 电弧遮断部件

101 突出突起

102 肋

103 肋

104 舌片

110 电弧