触点装置以及电磁继电器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种触点装置以及电磁继电器。触点装置具有一对固定触点、可动触头、触头支架、可动轴以及基体。一对固定触点在第一方向上排列。可动触头在与第一方向正交的第二方向上与一对固定触点接触分离。触头支架保持可动触头。可动轴以可动触头与一对固定触点接触分离的方式使触头支架在第二方向上移动。基体收纳一对固定触点、可动触头以及触头支架。基体具有从与触头支架对置的位置向与第一方向以及第二方向均正交的第三方向突出的突出部。
【专利说明】
触点装置以及电磁继电器
技术领域
[0001]本发明涉及触点装置以及使用该触点装置的电磁继电器。
【背景技术】
[0002]以往，已知有可动触头与固定触点接触分离的触点装置。日本特开2012-22982号公报所记载的触点装置具有保持可动触头的保持体以及与保持体连结的可动轴。
【发明内容】
[0003]本发明提供在具有简单结构的同时能够确保电弧空间且能够抑制闪络的触点装置以及电磁继电器。
[0004]本发明的触点装置具有一对固定触点、可动触头、触头支架、可动轴以及基体。一对固定触点在第一方向上排列。可动触头在与第一方向正交的第二方向上与一对固定触点接触分离。触头支架保持可动触头。可动轴以可动触头与一对固定触点接触分离的方式使触头支架在第二方向上移动。基体收纳一对固定触点、可动触头以及触头支架。基体具有突出部，该突出部从与触头支架对置的位置向与第一方向以及第二方向均正交的第三方向突出。
[0005]本发明的电磁继电器具有上述触点装置、以及以可动触头与一对固定触点接触分离的方式驱动可动轴的驱动装置。
[0006]根据本发明，能够确保电弧空间，并且能够抑制闪络。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的实施方式I所涉及的电磁继电器的外观立体图。
[0008]图2是图1所示的电磁继电器的I1-1I线的剖视图。
[0009]图3是图1所示的电磁继电器的II1-1II线的剖视图。
[0010]图4是图1所示的电磁继电器的IV-1V线的剖视图。
[0011]图5是图2中的可动触头进行旋转的状态的剖视图。
[0012]图6是图4中的可动触头进行旋转的状态的放大剖视图。
[0013]图7是图6的局部放大图。
[0014]图8是本发明的实施方式I的变形例所涉及的电磁继电器的剖视图。
[0015]图9是本发明的实施方式I的另一变形例所涉及的电磁继电器的剖视图。
[0016]图10是本发明的实施方式2所涉及的电磁继电器的主要部分的放大图。
【具体实施方式】
[0017]在说明本发明的实施方式之前，简单说明现有的触点装置中的问题点。
[0018]在日本特开2012-22982号公报所记载的现有的触点装置中，触头支架(保持体)与基体的内表面接触，由此来限制触头支架以及可动触头的旋转。
[0019]然而，在该触点装置中，在触头支架以及可动触头旋转的状态下，可动触头与基体的内表面之间的距离变近，切断所需要的电弧空间变窄。
[0020]以下，参照附图对本发明的实施方式中的触点装置以及使用该触点装置的电磁继电器进行说明。
[0021](实施方式I)
[0022]图1是本发明的实施方式I所涉及的电磁继电器I的外观立体图。图2?图4是电磁继电器I的剖视图。图2示出I1-1I线的剖面，图3示出II1-1II线的剖面，图4示出IV-1V线的剖面。图5示出图2中的可动触头22进行旋转的状态，图6放大示出图4中的可动触头22进行旋转的状态。图7进一步放大示出图6的一部分。
[0023]电磁继电器I具有触点装置2、驱动装置3、中空箱型的壳体4。在壳体4中收纳有触点装置2和驱动装置3。
[0024]触点装置2具有一对固定端子21、可动触头22、压接弹簧23、弹簧座部24、可动轴25、调整部26、磁轭27、触头支架28、基体(外壳)51、连结体52以及绝缘构件53。
[0025]一对固定端子21分别由铜等导电性材料形成为大致圆柱状。在各个固定端子21的下端设有固定触点211。而且，各个固定端子21以穿过基体51的贯通孔511的方式设置，在使上端从基体51的上表面突出的状态下通过钎焊而与基体51接合。
[0026]—对固定触点211被固定于一对固定端子21的下端。如图3所示，一对固定触点211在第一方向(Y方向)上排列。需要说明的是，各个固定触点211也可以与固定端子21—体形成。
[0027]可动触头22与一对固定触点211接触分离。更详细地说，可动触头22在与第一方向(Y方向)正交的第二方向(Z方向)上与一对固定触点211接触分离。可动触头22形成为在第一方向(Y方向)上伸展的平板状，且在上表面的左右两端侧具有可动触点221。换句话说，一对可动触点221是可动触头22的左右方向的两端部分。一对可动触点221形成在与一对固定触点211隔开规定的间隔而对置的位置处。另外，在可动触头22上设有嵌合于第一方向(Y方向)的大致中央部的磁轭27。
[0028]压接弹簧23是螺旋弹簧，以将伸缩方向朝向第二方向(Z方向)的状态配置在弹簧座部24与磁轭27之间。磁轭27如后述那样具有定位凸部271。通过使定位凸部271嵌入到压接弹簧23的上端侧内径部，由此压接弹簧23相对于磁轭27以及可动触头22而被定位。
[0029]弹簧座部24例如由树脂等电绝缘性的材料形成为大致矩形板状。在弹簧座部24的基部241的上表面的大致中央形成有大致圆板状的定位凸部242。而且，通过使定位凸部242嵌入到压接弹簧23的下端侧内径部，由此弹簧座部24相对于压接弹簧23而被定位。
[0030]可动轴25以可动触头22与一对固定触点211接触分离的方式使触头支架28在第二方向(Z方向)上移动。换言之，可动轴25以可动触头22与一对固定触点211接触分离的方式在轴向上移动。即，可动轴25与触头支架28连接，并且以可动触头22与一对固定触点211接触分离的方式在第二方向(Z方向)上移动。可动轴25形成为在第二方向上较长的大致圆棒状。可动轴25的下端与驱动装置3的可动铁芯34连接，可动轴25的上端与弹簧座部24连接。可动轴25在穿过固定铁芯33的贯通孔331、复位弹簧36以及可动铁芯34的贯通孔341的状态下被固定于可动铁芯34。
[0031]调整部26由磁性体材料形成为例如大致矩形板状。而且，调整部26被载置于可动触头22的第一方向(Y方向)上的大致中央部的上表面，且被固定于触头支架28。需要说明的是，调整部26并不局限于形成为板状，也可以形成为其他形状。
[0032]磁轭27由磁性体材料形成，上方开口，且将剖面形成为从第一方向(Y方向)观察呈大致U字状。而且，磁轭27以从前后方向(X方向)夹持可动触头22的大致中央部的方式配置在可动触头22的大致中央部的下方侧。另外，在磁轭27的下表面的大致中央形成有大致圆板状的定位凸部271。
[0033]如图6所示，触头支架28保持可动触头22。触头支架28具有一对保持部281。保持部281分别具有底部282和侧部283。底部282以及侧部283通过对非磁性体材料进行弯折加工而形成。而且，一对保持部281以相互在前后方向上分离的状态与弹簧座部24—体成型。在底部282与压接弹簧23之间夹设有弹簧座部24。即，弹簧座部24将底部282与压接弹簧23电绝缘。
[0034]一对底部282和调整部26在上下方向(Z方向)上夹着可动触头22、磁轭27以及压接弹簧23。因此，可动触头22被压接弹簧23向上方按压，可动触头22的上表面与调整部26抵接，由此可动触头22朝向固定触点211的移动被限制。侧部283以从底部282的端部向上方延伸的方式设置。一对侧部283在X方向上对置。可动触头22以及磁轭27与各个侧部283滑动接触。通过各个侧部283与调整部26抵接，由此一对侧部283在前后方向上夹着调整部26。各个底部282例如形成为板状。但是，各个底部282并不局限于形成为板状，也可以形成为其他形状。另外，各个侧部283例如形成为板状。但是，各个侧部283并不局限于形成为板状，也可以形成为其他形状。
[0035]如上所述，调整部26、磁轭27由磁性体材料形成，触头支架28由非磁性体材料形成。因此，当固定触点211与可动触点221接触而在可动触头22中流通有电流时，在可动触头22的周围形成有穿过调整部26以及磁轭27的磁通。而且，在调整部26与磁轭27之间作用有磁吸引力。利用该磁吸引力来抑制在固定触点211与可动触点221之间产生的电磁斥力，从而抑制了固定触点211与可动触点221之间的接触压力的下降。
[0036]如图3所示，基体51由陶瓷等耐热性材料形成为下表面开口的中空箱型。基体51收纳一对固定触点211、可动触头22以及触头支架28。在基体51的上表面上形成有在左右方向上排列的两个贯通孔511。
[0037]连结体52在第一端通过钎焊与基体51的开口周缘接合。而且，连结体52的第二端通过钎焊而与驱动装置3的跟片35中的第一跟片板351接合。
[0038]绝缘构件53具有底面部531和突出部532。在底面部531的大致中央形成有供可动轴25穿过的插入孔533。绝缘构件53由陶瓷、合成树脂等绝缘性材料形成为上表面开口的大致中空长方体状。绝缘构件53的周壁的上端侧与基体51的周壁的内表面抵接。由此，绝缘构件53在基体51的开口部处使在固定触点211与可动触点221之间产生的电弧同基体51与连结体52的接合部绝缘。
[0039]在触点装置2中，弹簧座部24配置在可动触头22中的与一对固定触点211相反的一侦U。而且，弹簧座部24具有基部241、定位凸部242、突出部243以及隔壁244。隔壁244设置在可动轴25的周围。更详细地说，隔壁244例如形成为圆筒状，沿着可动轴25的轴向而从基部241朝向绝缘构件53延伸。
[0040]通过设置上述那样的隔壁244，能够减少因固定触点211与可动触头22的接触分离而产生的异物侵入到插入孔533的情况。
[0041 ]需要说明的是，如图2所示，触点装置2具有多个(在图2中为四个)的突出部512?515。多个突出部512?515分别在与第一方向(Y方向)以及第二方向(Z方向)均正交的第三方向(X方向)上从基体51中的与触头支架28对置的位置沿第三方向突出。
[0042]另外，如图6所示，触头支架28具有在第二方向(Z方向)上更靠近可动触头22的上部区域28A、和比上部区域28A远离可动触头22的下部区域28B。而且，在第三方向(X方向)上，触头支架28中的下部区域28B比上部区域28A长。更具体地说，在触头支架28中，一对保持部281在与多个突出部512?515对置的位置处具有多个(在图6中为四个)凸区域284?287。
[0043]此外，多个突出部512?515各自的前端面是曲面。另一方面，在触头支架28中，与突出部512?515对置的面是平面。由此，曲面与平面稳定地接触。
[0044]接着，参照图3对触点装置2的动作进行说明。首先，当利用驱动装置3使可动轴25向上方位移(移动)时，伴随着可动轴25的位移，与可动轴25连接的弹簧座部24以及触头支架28向上方位移。伴随着弹簧座部24以及触头支架28的位移，可动触头22向上方移动。然后，可动触头22与一对固定触点211抵接而将固定触点211之间导通。
[0045]接下来，参照图3对驱动装置3进行详细说明。驱动装置3为电磁铁组件，以可动触头22与一对固定触点211接触分离的方式驱动可动轴25。
[0046]驱动装置3具有励磁绕组31、线圈骨架32、固定铁芯33、可动铁芯34、跟片35、复位弹簧36、圆筒构件37以及套筒38。另外，驱动装置3具有供励磁绕组31的两端分别连接的一对线圈端子(未图示)。
[0047]线圈骨架32由树脂材料形成为大致圆筒状，且在上端以及下端形成有凸缘部321、322。在凸缘部321、322之间的圆筒部323上卷绕有励磁绕组31。另外，圆筒部323的下侧的内径比上侧的内径大。
[0048]励磁绕组31的两端部分别与在线圈骨架32的凸缘部321设置的一对端子部(未图示)连接，且经由与端子部连接的导线(未图示)而与一对线圈端子分别连接。各线圈端子由铜等导电性材料形成，且通过钎料等而与导线连接。
[0049]固定铁芯33由磁性材料形成为大致圆柱状，且配置并固定在线圈骨架32内。更详细地说，固定铁芯33设置在被收纳于线圈骨架32的圆筒部323的圆筒构件37内。
[0050]可动铁芯34由磁性材料形成为大致圆筒状，且以在轴向上与固定铁芯33对置的方式配置在线圈骨架32内。更详细地说，可动铁芯34设置在圆筒构件37内。可动铁芯34与可动轴25固定，且根据向励磁绕组31的通电而在上下方向(Z方向)上移动。更详细地说，当励磁绕组31被通电时，可动铁芯34向上方移动。另一方面，当切断向励磁绕组31的通电时，可动铁芯34向下方移动。
[0051]跟片35具有第一跟片板351、第二跟片板352以及一对第三跟片板353。第一跟片板351设置在线圈骨架32的上方。第二跟片板352设置在线圈骨架32的下方。一对第三跟片板353以从第二跟片板352的左右两端向第一跟片板351延伸的方式设置。第一跟片板351形成为大致矩形板状。在第一跟片板351的上表面侧大致中央形成有插通孔354。固定铁芯33的上端部穿过插通孔354。
[0052]复位弹簧36被插入到固定铁芯33的贯通孔331的下部以及可动铁芯34的贯通孔341的上部。复位弹簧36以压缩状态设置在固定铁芯33与可动铁芯34之间，且将可动铁芯34向下方按压。
[0053]圆筒构件37形成为有底圆筒状，且被收纳在线圈骨架32的圆筒部323中。圆筒构件37在上端具有凸缘部371。凸缘部371位于线圈骨架32的凸缘部321与第一跟片板351之间。在圆筒构件37的圆筒部372内的下侧设有可动铁芯34。此外，在圆筒部372内设有固定铁芯33ο
[0054]套筒38由磁性材料形成为圆筒状。套筒38嵌合于在线圈骨架32中的下侧的内周面与圆筒构件37的外周面之间形成的间隙部分。套筒38与第一跟片板351、第二跟片板352、第三跟片板353、固定铁芯33以及可动铁芯34—起形成磁路。
[0055]接下来，参照图1、图3对壳体4进行详细说明。
[0056]壳体4由树脂材料形成为大致矩形箱状。壳体4包括上表面开口的箱型的壳体主体41、和覆盖壳体主体41的开口的箱型的罩体42。
[0057]如图1所示，在壳体主体41的侧壁分别设有突起部411。在突起部411分别形成有在通过螺纹紧固将电磁继电器I固定于安装面时使用的插通孔。另外，如图3所示，在壳体主体41的上端的开口周缘形成有台阶部412，壳体主体41的上端的内尺寸比下端侧大。
[0058]罩体42形成为下表面开口的箱型。在罩体42的上表面部421形成有在左右方向上将上表面部421大致分割成两部分的分隔部422。在被分隔部422分割成两部分的上表面部421形成有供固定端子21穿过的一对插通孔423。
[0059]另外，当壳体4收纳触点装置2以及驱动装置3时，在跟片35的第二跟片板352与壳体主体41的底面部413之间插入下侧缓冲垫43。而且，在基体51与罩体42之间插入形成有供固定端子21穿过的插通孔441的上侧缓冲垫44。
[0060]在如以上那样构成的电磁继电器I中，利用复位弹簧36使可动铁芯34向下方滑动，与此相伴地，可动轴25也向下方移动。由此，当可动触头22被调整部26向下方按压时，与调整部26—起向下方移动。因此，在初始状态下，可动触点221与固定触点211分离。
[0061 ]当励磁绕组31被通电、可动铁芯34被固定铁芯33吸引而向上方滑动时，与可动铁芯34连结的可动轴25也联动地向上方移动。由此，与可动轴25连接的弹簧座部24(触头支架28)朝向固定触点211移动，伴随着触头支架28的移动，可动触头22也向上方移动。然后，可动触点221与固定触点211抵接而将固定触点211与可动触点221导通。
[0062]另外，当切断向励磁绕组31的通电时，利用复位弹簧36使可动铁芯34向下方滑动，与此相伴地，可动轴25也朝向下方移动。由此，弹簧座部24(触头支架28)也向下方移动，伴随着触头支架28的移动，可动触头22也向下方移动。其结果是，固定触点211与可动触点221分呙。
[0063]需要说明的是，在触点装置2中，一对可动触点221是可动触头22的一部分，且与可动触头22—体设置。然而，作为本实施方式的变形例，一对可动触点也可以与可动触头22分开设置。在这样的触点装置中，通过可动轴25的移动，与可动触头22分开设置的可动触点与可动触头22—体地移动，可动触点与固定触点211接触分离。
[0064]在以上那样的触点装置2的动作中，参照图5?图7对可动触头22以及触头支架28以可动轴25为中心而旋转的情况进行说明。在可动触头22以及触头支架28绕顺时针旋转的情况下，可动触头22以及触头支架28不与基体51的内表面抵接，凸区域284与突出部512抵接，凸区域287与突出部515抵接。另一方面，在可动触头22以及触头支架28以可动轴25为中心而绕逆时针旋转的情况下，可动触头22以及触头支架28不与基体51的内表面抵接，凸区域285与突出部513抵接，凸区域286与突出部514抵接。即，在可动触头22以及触头支架28绕可动轴25旋转的情况下，触头支架28与突出部512?515接触。
[0065]如此，即便在可动触头22被限制旋转的状态下，也能够在基体51内确保可动触头22与基体51之间的足够的空间。尤其是能够在基体51内的上部区域中确保可动触头22与基体51之间的足够的空间。其结果是，能够确保用于供在一对固定触点211与可动触头22之间产生的电弧延伸的电弧空间，从而能够抑制闪络。尤其是在基体51的下部开口的情况下，由于能够以形状精度高的基体入口部(下部)限制可动触头22旋转，因此能够提高旋转限制的精度。
[0066]如上所述，优选地，突出部512?515的至少前端面是曲面，触头支架28中的与突出部512?515对置的面是平面。根据该结构，由于能够实现曲面与平面的稳定接触，因此在限制可动触头22的旋转时，能够防止可动触头22的角部与基体51的内壁啮合而导致可动触头22无法返回至旋转前的状态。尤其是在基体51为陶瓷的情况下，能够防止陶瓷出现缺口。
[0067]在触点装置2中，通过使突出部512?515与触头支架28点接触，能够限制触头支架28旋转，因此能够提高旋转限制的精度。
[0068]需要说明的是，触点装置2在基体51的第一内表面具有突出部512、513，在第二内表面具有突出部514、515。第一内表面与第二内表面在第三方向(X方向)上对置。突出部512、513和突出部514、515分别在第一方向上排列。除此以外，如图8所示，作为本实施方式的变形例，也可以仅在基体51的第一内表面、第二内表面中的一方设置突出部512、513。即，在图8所示的结构中，基体51具有在第一方向(Y方向)上排列设置的多个突出部512、513。在该结构中，无论可动触头22以及触头支架28绕可动轴25朝向哪个方向旋转，也能够在基体51内确保可动触头22与基体51之间的足够的空间。由此，无论可动触头22朝向哪个方向旋转，也能够确保电弧空间，能够抑制闪络。
[0069]另外，作为本实施方式的另一变形例，如图9所示，也可以在基体51的第一内表面、第二内表面分别设置突出部513、515。即，也可以在基体51的各内表面以在第三方向(X方向)上对置的方式各设置一个突出部513、515。在该结构中，无论可动触头22以及触头支架28绕可动轴25朝向哪个方向旋转，也能够在基体51内确保可动触头22与基体51之间的足够的空间。由此，无论可动触头22朝向哪个方向旋转，也能够确保电弧空间，能够抑制闪络。
[0070]需要说明的是，例如，在可动轴25的旋转方向被预先限制为一个方向的情况下，也可以仅形成突出部512?515中的任一个。
[0071](实施方式2)
[0072]图10是本发明的实施方式2所涉及的电磁继电器的主要部分的放大图。在本实施方式所涉及的触点装置中，与图7所示的实施方式I所涉及的触点装置2的不同点在于，设有与突出部512?515抵接的树脂构件29。图10示出作为代表的与突出部514抵接的树脂构件29。需要说明的是，对与实施方式I的电磁继电器I相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
[0073]本实施方式的触头支架28具有多个树脂构件29。多个树脂构件29分别设置为，在可动触头22以及触头支架28绕可动轴25旋转时与突出部512?515抵接。树脂构件29分别在使触头支架28的金属部分成形时同时被制造。需要说明的是，省略关于与实施方式I的触头支架28相同的功能的说明。
[0074]在以上的结构中，通过使树脂构件29与突出部512?515抵接，金属的露出变少，能够降低电弧发生闪络的可能性，从而能够抑制闪络。
[0075]需要说明的是，树脂构件29除了分别在使触头支架28的金属部分成形时同时被制造以外，也可以与触头支架28的金属部分分开制造。在该情况下，各个树脂构件29例如粘贴于触头支架28的金属部分。
【主权项】
1.一种触点装置，其中， 所述触点装置具备: 一对固定触点，它们在第一方向上排列； 可动触头，其在与所述第一方向正交的第二方向上与所述一对固定触点接触分离； 触头支架，其保持所述可动触头； 可动轴，其以所述可动触头与所述一对固定触点接触分离的方式使所述触头支架在所述第二方向上移动；以及 基体，其收纳所述一对固定触点、所述可动触头以及所述触头支架，所述基体具有突出部，所述突出部从与所述触头支架对置的位置向与所述第一方向以及所述第二方向均正交的第三方向突出。2.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述触头支架具有在所述第二方向上更靠近所述可动触头的上部区域、和比所述上部区域远离所述可动触头的下部区域， 在所述第三方向上，所述下部区域的长度比所述上部区域的长度大。3.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述突出部的前端面是曲面， 在所述触头支架中，与所述突出部对置的面是平面。4.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述触头支架在与所述突出部对置的位置处具有凸区域。5.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述触头支架包括树脂构件，该树脂构件在所述可动触头以及所述触头支架旋转时与所述突出部抵接。6.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述突出部是在所述第一方向上排列设置的多个突出部中的一个，所述基体具有多个所述突出部。7.根据权利要求1所述的触点装置，其中， 所述突出部是设置在所述第三方向上相面对的所述基体的一对内表面上的一对突出部中的一个。8.一种电磁继电器，其中， 所述电磁继电器具备: 权利要求1?7中任一项所述的触点装置；以及 驱动装置，其以所述可动触头与所述一对固定触点接触分离的方式驱动所述可动轴。
【文档编号】H01H50/54GK106057584SQ201610220651
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月11日 公开号201610220651.0, CN 106057584 A, CN 106057584A, CN 201610220651, CN-A-106057584, CN106057584 A, CN106057584A, CN201610220651, CN201610220651.0
【发明人】横山浩司, 坂井智史
【申请人】松下知识产权经营株式会社