专利名称：电动车用高容量断路继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁继电器。
背景技术：
电磁继电器是电动开关装置，用于汽车的电子设备部件等中。针对通常的触点式电磁继电器进行说明。电磁继电器具有固定触点，其位于电路中，与外部端子连接；以及可动触点，其与固定触点抵接/分离。可动触点与杆的一端连结，杆的另一端与柱塞连结而进行联动，形成可动触点部件。柱塞和固定铁芯一起位于第一电磁线圈的内侧，在柱塞和固定铁芯之间 设置有弹簧。如果将电磁继电器接通，则第一电磁线圈通电,柱塞和固定铁芯被磁化,柱塞被固定铁芯吸引。与柱塞联动的可动触点也进行移动而与固定触点抵接，由此使电路导通。在这里，将固定触点和固定铁芯作为固定触点部件。如果将电磁继电器断开，则第一电磁线圈的通电停止，柱塞和固定铁芯之间的吸引力消失。柱塞被弹簧从固定铁芯处拉开，与柱塞联动的可动触点也进行移动而与固定触点分离，由此断开电路。由于在搭载于电动汽车或混合动力汽车等上的电磁继电器中流过大电流，因此，如果在接通电磁继电器而可动触点和固定触点即将抵接之前，以及断开电磁继电器而可动触点和固定触点刚分离之后，在接通状态下由于行驶而产生车辆震动时，在可动触点和固定触点之间会产生间隙微小的区域(下面称为电弧产生区域)，可能会产生电弧。特别地，为了防止在电磁继电器接通的状态下，由于行驶而产生车辆震动时的电弧，在可动触点和固定触点之间作用很大的吸引力。由此，在将电磁继电器接通时，可动触点部件的移动速度变得过快，有时由于可动触点部件和固定触点部件碰撞而产生较大的碰撞声和震动。另外，在使电磁继电器断开时，也为了迅速地将可动触点与固定触点分离而设置强力的弹簧，柱塞在与设置在电磁继电器的底面上的止动面碰撞而停止时，有时产生较大的碰撞声和震动。作为减少这种碰撞声及震动的装置，已知下述专利文献I记载的装置。该专利文献I记载的装置，在柱塞或止动面上安装弹性部件，减少柱塞和止动面的碰撞。专利文献日本特开2004-20713
实用新型内容但是，在上述专利文献I记载的装置中，虽然在使电磁继电器断开时，减少由柱塞和止动面的碰撞而产生的碰撞声和震动，但对于在使电磁继电器接通时，由可动触点部件和固定触点部件的碰撞而产生的碰撞声和震动无效。另外，作为弹性部件而主要使用的橡胶由于老化或环境变化而弹性系数显著变动，因此无法获得稳定的减小效果。本实用新型形成为，具有减速单元，其在驱动为使前述可动触点与前述固定触点抵接时，在前述可动触点部件和前述固定触点部件不抵接的区域的至少一部分处，在前述弹簧的弹性力以及前述第一电磁线圈的电磁力的基础上，对前述可动触点部件作用制动力而降低移动速度，在与具有前述减速单元的部分相比前述可动触点部件更接近前述固定触点部件的区域，不具有除了前述弹簧的弹性力及前述第一电磁线圈的电磁力之外对前述可动触点部件作用制动力而降低移动速度的单元。实用新型的效果根据本实用新型，可以在将电磁继电器接通时，稳定地减少可动触点部件和固定触点部件的碰撞声和震动。另外，与现有的继电器相比，在电弧产生区域内，作用在可动触点部件上的吸引力及分离力大致相等，且可以抑制电弧的产生。
图I是包含电磁继电器在内的电源电路图。 图2是本第I实施方式所涉及的电磁继电器的剖面图。图3是本第I实施方式所涉及的柱塞的斜视图。图4a是本第I实施方式所涉及的所涉及的柱塞罩从横向观察下的剖面图。图4b是从图4a的A-A观察的柱塞罩的剖面图。图5是表示在本第I实施方式所涉及的电磁继电器接通时作用在凸起上的力的方向的图。图6是表示在本第I实施方式所涉及的电磁继电器断开时作用在凸起上的力的方向的图。图7是本第2实施方式所涉及的电磁继电器的剖面图。图8是表示在本第2实施方式所涉及的电磁继电器接通时作用在柱塞上的力的方向的图。图9是表示在本第2实施方式所涉及的电磁继电器断开时作用在柱塞上的力的方向的图。
具体实施方式
下面，参照图I至图9，对本实用新型的实施方式进行说明。图I是表示包含本实施方式所涉及的电磁继电器在内的电源电路的一部分的电路图。本实用新型中的电磁继电器I作为蓄电池组件2的一部分而内置于位于电源电路中途的接续盒3内，作为使来自蓄电池4的电向逆变器或DC/DC变换器流动的断路器装置而起作用。图2是本实施方式所涉及的电磁继电器的剖面图。本实施方式的电磁继电器由下面详细记述的第一电磁线圈5、线圈架6、柱塞7、固定铁芯8、可动触点9、固定触点10、柱塞盖11、止动件12、杆13、第一弹簧14及第二弹簧15构成。另外，将柱塞7和可动触点9 一起作为可动触点部件31，将固定铁芯8和固定触点10 —起作为固定触点部件32。本实施方式所涉及的电磁继电器，在圆筒状的线圈架6上卷绕第一电磁线圈5，线圈架6在内侧具有柱塞7和固定铁芯8。在这里，如果将线圈架6的轴向定义为上下方向，则柱塞7和固定铁芯8上下并列地配置。在柱塞7及固定铁芯8和线圈架6之间，是由非磁性材料构成的圆筒状的柱塞罩11，柱塞7和固定铁芯8的外径分别与柱塞罩11的内径一致。在柱塞罩11的底面上具有止动件12，柱塞7可以沿柱塞罩11的上下方向，在固定铁芯8和止动件12之间的范围内移动。在柱塞7和固定铁芯8之间配置第一弹簧14，其在将柱塞7从固定铁芯8拉开而向止动件12推压的方向上作用弹性力。在可动触点9的下表面上配置第二弹簧15，其在将可动触点9向固定触点10推压的方向上作用力。图3是表示本第I实施方式所涉及的柱塞7的图。在柱塞7的侧面具有至少一个凸起16。图4a是从横向观察本第I实施方式所涉及的柱塞罩11的剖面图，图4b是从图4a的A-A观察的剖面图。在柱塞罩11的内表面上具有至少 一个的导向部17，使凸起16可以移动。导向部17在可动触点9和固定触点10不抵接的区域的至少一部分、即电弧产生区域之外的一部分处，使轴线的倾角与可动触点部件31的移动方向即上下方向不同，另外，在与电弧产生区域之外相比可动触点9接近固定触点10的区域，即电弧产生区域中，轴线的倾角与可动触点部件31的移动方向即上下方向相同。图5是表示在本第I实施方式所涉及的电磁继电器接通时作用在凸起16上的力的方向的图。在导向部17的轴线的倾角与上下方向不同的部分中，在凸起16上作用下述力，即，由于第一电磁线圈5产生的电磁力、第二弹簧15产生的弹性力而承受的朝向上方的力18，由于第一弹簧14产生的弹性力、重力而承受的朝向下方的力19，以及在与凸起16的移动方向相反的方向上，作用除了力18、19之外的由于凸起16和导向部17的接触而产生的摩擦力20。另外，将朝向上方的力18在导向部的前进方向上被矢量分解。其结果，具有凸起16的可动触点部件31的移动速度降低，另一方面，在导向部17的轴线倾角为上下方向的部分中，不作用除了力18、19之外的摩擦力20。由此，可动触点9和固定触点10之间的吸引力，与具有相同尺寸的电磁线圈、弹簧的电磁继电器相比是相同的，可以抑制电弧的产生。图6是表示在本第I实施方式所涉及的电磁继电器断开时、即第一电磁线圈5的导电停止时，作用在凸起16上的力的方向的图。在导向部17的轴线的倾角与上下方向不同的部分中，在凸起16上作用下述力，S卩，由于第二弹簧15产生的弹性力而承受的朝向上方的力21，由于第一弹簧14产生的弹性力、重力而承受的朝向下方的力22，以及在与凸起16的移动方向相反的方向上作用除了力21、22之外的由于凸起16和导向部17的接触而产生的摩擦力23。另外，朝向下方的力18在导向部的前进方向上被矢量分解。其结果，具有凸起16的可动触点部件31的移动速度降低，另一方面，在导向部17的轴线的倾角为上下方向的部分中，不作用除了力21、22之外的摩擦力23。由此，可动触点9和固定触点10的分离力，与具有相同尺寸的电磁线圈、弹簧的电磁继电器相比是相同的，也可以抑制电弧的产生。通过将柱塞7具有的凸起16和柱塞罩11上具有的导向部17设置大于或等于2个，从而可以产生更大的摩擦力20、23，提高柱塞7的移动速度的减速效果。通过使柱塞7具有的凸起16的剖面成为包含圆形在内的椭圆形，可以减少由于凸起16和导向部17的摩擦而产生的磨损。通过将第一弹簧14固定在柱塞7及固定铁芯8上，从而在导向部17的轴线的倾角并非上下方向的部分中，由于第一弹簧14在旋转方向上扭转，所以在扭转复原的方向上作用力，因此，在断开时，可以使柱塞7及可动触点9的移动速度减速。[0034]此外，以上针对柱塞7具有凸起16、柱塞罩11具有导向部17进行了说明，但在柱塞7具有导向部17、柱塞罩11具有凸起16的情况下，也具有相同的效果。另外，以上说明了下述情况，S卩，在柱塞7上，在电磁继电器接通时作用由第一电磁线圈5产生的电磁力，在电磁继电器断开时作用由第一弹簧14产生的弹性力，但在下述情况下，即，在柱塞7上，在电磁继电器接通时作用由一个弹簧14产生的弹性力，在电磁继电器I断开时作用由第一电磁线圈5产生的电磁力，也具有相同的效果。图7是本第2实施方式所涉及的电磁继电器的剖面图。在电弧产生区域外，在柱塞7和固定铁芯8之间作用吸引力的第一电磁线圈5之外,在柱塞7和固定铁芯8的外侧配置第二电磁线圈24。图8是表示在本第2实施方式所涉及的电磁继电器接通时作用在柱塞7上的力的方向的图。在这里，以产生与第一电磁线圈5相反朝向的电磁力27的方式,对第二电磁线圈24卷绕导线或确定电流的流动方向。在第二电磁线圈24的内侧的部分，在柱塞7上左右下述力，即，由于第一电磁线圈5产生的电磁力、第二弹簧15产生的弹性力而承受的朝向 上方的力25，由于第一弹簧14产生的弹性力、重力而承受的朝向下方的力26，以及在与柱塞7的移动方向相反的方向上，作用除了力25、26之外的由第二电磁线圈24产生的电磁力27。其结果，可动触点部件31的移动速度降低，可动触点部件31和固定触点部件32的碰撞减小。另一方面，在并非第二电磁线圈24的内侧的部分处，在柱塞7上不作用除了力25、26之外的电磁力27。由此，可动触点9和固定触点10之间的吸引力，与具有相同尺寸的电磁线圈、弹簧的电磁继电器相比是相同的，也可以抑制电弧的产生。此外，与电弧产生区域相比，在电弧产生区域之外的至少一部分处具有第一电磁线圈5的导线匝数较少的部分的情况下，由于在使电磁继电器接通时，在电弧产生区域之夕卜，在将柱塞7向固定铁芯8吸引的方向上产生的第一电磁线圈5的电磁力降低,所以,可以降低可动触点部件31的移动速度。另一方面，通过降低在电弧产生区域之外由第一电磁线圈5产生的电磁力，从而在电弧产生区域中，存在微小的降低可动触点部件31的移动速度的可能性，与具有相同尺寸的电磁线圈、弹簧的电磁继电器相比，有可能针对电弧产生的效果降低。相同地，在电弧产生区域之外的至少一部分处具有没有被第一电磁线圈5卷绕的部分的情况下，在没有被第一电磁线圈5卷绕的部分处，在使电磁继电器接通时，在电弧产生区域之外，在将柱塞7向固定铁芯8吸引的方向产生的第一电磁线圈5的电磁力不再产生。另一方面，通过使电弧产生区域之外第一电磁线圈5不再产生电磁力，从而在电弧产生区域中，存在微小的降低可动触点部件31的移动速度的可能性，与相同尺寸的具有电磁线圈、弹簧的电磁继电器相比，有可能针对电弧产生的效果降低。此外，如果将可动触点9的行程距离缩短，则在使电磁继电器接通时，可以降低可动触点部件31和固定触点部件32碰撞时的移动速度。但是，在可动触点9和固定触点10之间，需要一定间隔以防止电弧的产生，本实用新型在确保该间隔的基础上，使可动触点9的移动速度降低。另外，本实用新型中的电弧产生区域的范围，是由于继电器的形状或尺寸不同而不同的。以上举例说明了本实施方式，但并不限于上述实施例，对于不脱离本实用新型的宗旨的范围内的设计变更，均 包含在本实用新型内。
权利要求1.一种继电器，其利用第一电磁线圈的第一电磁力将可动触点部件向一个方向驱动，并且利用弹簧的弹性力将前述可动触点部件向另一方向驱动，从而使前述可动触点部件与固定触点部件抵接/分离， 其特征在于， 具有减速单元，其在驱动为使前述可动触点与前述固定触点抵接时，在前述可动触点部件和前述固定触点部件不抵接的区域的至少一部分处，在前述弹簧的弹性力以及前述第一电磁线圈的电磁力的基础上，对前述可动触点部件作用制动力而降低移动速度， 在与具有前述减速单元的部分相比前述可动触点部件更接近前述固定触点部件的区域，不具有除了前述弹簧的弹性力及前述第一电磁线圈的电磁力之外对前述可动触点部件作用制动力而降低移动速度的单元。
2.根据权利要求I所述的继电器，其特征在于， 前述减速单元利用摩擦阻力，降低前述可动触点部件的移动速度。
3.根据权利要求I所述的继电器，其特征在于， 前述可动触点部件收容在收容部件中，在前述可动触点部件和前述收容部件中的至少其中一个上具有凸起，在另一个上具有可以使前述凸起移动的导向部，在前述可动触点部件和前述固定触点部件不抵接的部分，前述导向部的轴线具有相对前述可动触点部件的移动方向倾斜的部分，在前述可动触点部件和前述固定触点部件即将抵接的部分，前述导向部的轴线的倾角与前述可动触点部件的移动方向相同。
4.根据权利要求3所述的继电器，其特征在于， 前述凸起至少具有一个，前述导向部也至少具有一个。
5.根据权利要求3所述的继电器，其特征在于， 前述凸起的剖面形成椭圆形。
6.根据权利要求I所述的继电器，其特征在于， 前述减速单元利用电磁力，降低前述可动触点部件的移动速度。
7.根据权利要求6所述的继电器，其特征在于， 在前述可动触点部件和前述固定触点部件上具有前述第一电磁线圈，在前述可动触点部件和前述固定触点部件不抵接的部分处具有第二电磁线圈，前述第二电磁线圈相对于前述第一电磁线圈朝向相反地卷绕。
8.根据权利要求6所述的继电器，其特征在于， 在前述可动触点部件和前述固定触点部件上具有前述第一电磁线圈，在前述可动触点部件和前述固定触点部件不抵接的部分处具有第二电磁线圈，前述第二电磁线圈相对于前述第一电磁线圈以相同朝向卷绕，但以相反方向流过电流。
专利摘要本实用新型提供一种电动车用高容量断路继电器。在使电磁继电器接通时，有时由于可动触点部件和固定触点部件的碰撞而产生较大的碰撞声及震动。另外，在使用橡胶等弹性部件作为减震材料时，有时由于老化或环境而弹性系数显著变动，无法获得稳定的减小效果。其在以使可动触点与固定触点抵接的方式驱动时，在可动触点部件和固定触点部件不抵接的区域的至少一部分处具有减速单元，其在弹簧的弹性力、以及第一电磁线圈的电磁力的基础上，对可动触点部件作用制动力，降低移动速度，在与具有减速单元的部分相比可动触点部件更接近固定触点部件的区域，不具有除了弹簧的弹性力及第一电磁线圈的电磁力之外对可动触点部件作用制动力而降低移动速度的单元。
文档编号H01H50/30GK202534600SQ20122009558
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月14日 优先权日2011年3月22日
发明者空洋介 申请人:日产自动车株式会社