电磁开关装置制造方法
【专利摘要】一种电磁开关装置，包括：测量部分，测量与触点的断开/闭合相关联的改变(所述触点已被断开或闭合的次数)；寿命确定部分，基于所述测量部分测量的所述改变(所述触点已被断开或闭合的次数)，确定所述触点的状态；以及输出部分，向外部输出所述寿命确定部分的确定结果。相应地，与传统技术不同，装配有所述电磁开关装置的设备不需要对触点部分已被断开或闭合的次数进行计数来管理该装置的寿命，与传统装置相比，可以容易地管理寿命。
【专利说明】电磁开关装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电磁开关装置，如电磁继电器。
【背景技术】
[0002]传统上，存在例如在以下专利文献I中公开的电磁开关装置。在专利文献I中描述的电磁开关装置中，继电器单元(电磁继电器)装在由合成树脂制成的外壳内，设置主端子对和线圈端子对从外壳突出。在这种情况下，主端子对连接至继电器单元的触点，线圈端子对连接至用于继电器单元的电磁体的线圈。此外，主端子对连接至功率馈送路径，通过该功率馈送路径从电源向负载提供电功率。当励磁电流流经线圈端子对时，继电器单元(电磁开关装置)接通。当没有励磁电流流经线圈端子对时，继电器单元(电磁开关装置)关断。即，当电磁开关装置接通时，从电源至负载的功率馈送路径闭合；当电磁开关装置关断时，从电源至负载的功率馈送路径断开。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利申请公开N0.2009-230921
【发明内容】
[0006]本发明要解决的问题
[0007]这里，上述电磁开关装置被设置为具有主要根据继电器单元的操作频率(触点断开或闭合的次数)的寿命，并且考虑到在设备接近寿命时失败率急剧增加。相应地，为了安全和正确地使用电磁开关装置，管理电磁开关装置的寿命是很重要的。
[0008]然而，在传统电磁开关装置中，配备有该电磁开关装置的设备需要例如对触点断开或闭合的次数进行计数，以管理设备的寿命。
[0009]考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种电磁开关装置，与传统设备相比能够容易地管理寿命。
[0010]解决问题的手段
[0011]本发明的电磁开关装置响应于来自外部的命令来断开或闭合触点，并包括:测量装置，被配置为测量与所述触点的断开/闭合相关联的改变；确定装置，被配置为基于所述测量装置测量的所述改变，确定所述触点的状态；以及输出装置，被配置为向外部输出所述确定装置的确定结果。
[0012]在所述电磁开关装置中，优选地，所述测量装置被配置为测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0013]在所述电磁开关装置中，优选地，所述测量装置被配置为基于所述命令已被输入的次数，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0014]优选地，所述电磁开关装置还包括:辅助触点，与所述触点的断开/闭合互锁，其中，所述测量装置被配置为基于所述辅助触点已被断开或闭合的次数，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0015]优选地，所述电磁开关装置还包括:电磁体，其中，所述触点包括固定触点和可移动触点，所述电磁体以电磁力使所述可移动触点与所述固定触点接触或分离，以及，所述测量装置被配置为基于构成所述电磁体的线圈的阻抗的改变，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0016]优选地，所述电磁开关装置还包括:移位装置，其中，所述触点包括固定触点和可移动触点，所述移位装置被配置为对所述可移动触点进行移位，以及，所述测量装置被配置为基于所述移位装置对所述可移动触点的移位，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0017]优选地，所述电磁开关装置还包括:移位装置，其中，所述触点包括固定触点和可移动触点，所述移位装置被配置为施加外力以使所述可移动触点移位，以及，所述测量装置被配置为基于所述移位装置施加的外力所引起的应变，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0018]在所述电磁开关装置中，优选地，所述测量装置被配置为基于施加于所述触点两端的电压，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
[0019]在所述电磁开关装置中，优选地，所述确定装置被配置为基于每预定时间段内所述触点已被断开或闭合的次数，来确定所述触点的状态。
[0020]在所述电磁开关装置中，优选地，所述测量装置被配置为测量所述触点闭合的累计时间。
[0021]本发明的效果
[0022]与传统设备相比，本发明的电磁开关装置提供了能够容易管理寿命的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1 (a)和I (b)是示意了根据本发明第一实施例的配置的框图；
[0024]图2(a)和2(b)是示意了根据本发明第一实施例的配置的截面图，其中省去一部分；
[0025]图3 (a)至3 (c)是示意了根据本发明第一实施例的另一配置的截面图，其中省去一部分；
[0026]图4是示意了根据本发明第二实施例的配置的框图；
[0027]图5(a)和5(b)是示意了根据本发明第三实施例的配置的截面图，其中省去一部分；
[0028]图6是示意了根据本发明第三实施例的另一配置的截面图，其中省去一部分；
[0029]图7是用于说明根据本发明第三实施例的另一配置中的测量部分的操作的图；
[0030]图8是示意了根据本发明第四实施例的配置的主要部分的截面图；
[0031]图9(a)至9(c)是示意了根据本发明第四实施例的另一配置的截面图，其中省去一部分；
[0032]图10(a)是示意了根据本发明第六实施例的配置的框图；图10(b)是用于说明根据本发明第六实施例的配置中的测量部分的操作的图；以及
[0033]图11(a)是示意了根据本发明第七实施例的配置的框图；图11(b)是用于说明根据本发明第七实施例的配置中的测量部分的操作的图。【具体实施方式】
[0034](第一实施例)
[0035]如图1(a)所示，根据本实施例的电磁开关装置Al包括:触点部分1、驱动部分2、控制部分3、输入部分4、测量部分5、寿命确定部分6、存储部分7、输出部分8等。触点部分I具有:两个固定触点10，插入电路100的一部分；以及可移动触点(移动器)11，与两个固定触点10接触或分离。即，当可移动触点11与两个固定触点10接触时，触点部分I闭合，电路100处于导通状态。另一方面，当可移动触点11不与两个固定触点10接触时，触点部分I断开，电路100处于非导通状态。
[0036]图2(a)是示意了根据本实施例的电磁开关装置Al (省略其一部分)的截面图。以下说明中的上下方向和左右方向基于图2(a)定义。
[0037]相应固定触点10位于圆柱形的固定端子IOA的尖端(下端)。可移动触点11由铜或铜合金制成，并被形成为矩形板，可移动触点11沿长向(左右方向)的中心部分由可移动轴21支撑。固定触点10和可移动触点11装在陶瓷制成的密封容器12内，容器12形成为盒状，其下表面有开口。一对固定端子IOA穿过密封容器12的底壁。
[0038]驱动部分2包括:励磁线圈20、可移动轴21、固定铁芯22、可移动铁芯23、盖24、磁轭25和26等。盖24由非磁性材料制成，并形成为具有底部的圆柱形。可移动铁芯23位于盖24的内部底(下)侧以装在盖24中，此外，固定铁芯22固定在盖24的开口(上)侦牝以装在盖24中。可移动轴21可移动地穿过固定铁芯22，此外，可移动轴21的下边缘固定在可移动铁芯23处。尽管图中未示出，驱动部分还包括返回弹簧，其位于固定铁芯22与可移动铁芯23之间，并沿与固定铁芯22分离的方向(向下方向)向可移动铁芯23提供弹性势能。此外，驱动部分2包括接触压力弹簧(未示出)，其位于固定铁芯22与可移动触点11之间，并沿接近固定触点10的方向(向上方向)向可移动触点11提供弹性势能。此外，驱动部分包括线圈架(未示出)，由绝缘材料制成，并位于盖24外部。励磁线圈20被放置为缠绕在线圈架上。磁轭25和26位于励磁线圈20外部。因此，励磁线圈20和磁轭25和26形成磁路。磁轭26形成为平板，并位于励磁线圈20与密封容器12之间。
[0039]因此，当励磁电流未流经励磁线圈20时，由返回弹簧提供弹性势能的可移动铁芯23向下移位(移动)，从而可移动轴21与可移动触点11也向下移位。因此，可移动触点11与两个固定触点10分离，触点部分I断开。另一方面，当励磁电流流经励磁线圈20时，作用于固定铁芯22与可移动铁芯23之间的电磁力将可移动铁芯23沿接近固定铁芯22的方向(向上方向)移位，从而可移动轴21和可移动触点11也向上移位。因此，可以移动触点11与两个固定触点10接触，触点部分I闭合。S卩，励磁线圈20和固定铁芯22构成电磁体，由于该电磁体产生的电磁力，可移动铁芯23移位。
[0040]控制部分3响应于从外部输入到输入部分4的控制信号，控制驱动部分2。S卩，当接通触点的控制信号输入至输入部分4时，控制部分3使励磁电流流经驱动部分2的励磁线圈20，以闭合触点部分I。另一方面，当断开触点的控制信号输入至输入部分4时，控制部分3停止流经励磁线圈20的励磁电流，以断开触点部分I。控制信号是电平切换至高或低的DC电压信号。高电平对应于接通触点的控制信号的输出电平，低电平对应于断开触点的控制信号的输出电平。[0041]测量部分5测量触点部分I已被断开或闭合的次数，作为与触点的断开/闭合相关联的改变。测量部分基于辅助触点50被断开或闭合的次数，来测量触点部分I被断开或闭合的次数。在这种情况下，将触点部分I已被断开或闭合的次数存储在存储部分7中。每当触点部分I断开和闭合时，测量部分5将存储在存储部分7中的次数计数增加。
[0042]如图2(a)所示，辅助触点50包括位于盖24下方的簧片开关，并由于附着在可移动铁芯23的下表面上的永磁体51产生的磁力而接通。即，当触点部分I断开时，可移动铁芯23位于盖24的底(下)侧，从而由于永磁体51产生的磁力，簧片开关(辅助触点50)接通。然而，当触点部分I闭合时，可移动铁芯23位于盖24的开口(上)侧，从而簧片开关(辅助触点50)几乎不受永磁体51产生的磁力影响，并断开。这里，如图2(b)所示，辅助触点50可以位于盖24的横向侧。在这种情况下，永磁体51附着在设置在可移动铁芯23的底面上的支撑构件52的尖端(下端)。
[0043]寿命确定部分6将存储部分7中存储的次数与类似地存储在存储部分7中的预定阈值进行比较，并在触点部分I已被断开或闭合的次数小于阈值时，确定设备未达到寿命。另一方面，当触点部分I已被断开或闭合的次数等于或大于阈值时，寿命确定部分6确定设备已经达到寿命。然后，寿命确定部分6的确定结果输出至控制部分3。如果寿命确定部分6的确定结果指示设备未达到寿命，则控制部分3允许输出部分8输出具有低输出电平的寿命检测信号。如果确定结果指示设备已经达到寿命，则控制部分3允许输出部分8输出具有高输出电平的寿命检测信号。这里，优选地，与触点部分I已被断开或闭合的次数进行比较的阈值被设置为等于保证电磁开关装置Al的操作的次数或略小。这里，控制部分3、输入部分4、寿命确定部分6、存储部分7和输出部分8可以由单独的硬件(电路)实现，或者可以由单一微机和各种软件来实现。
[0044]如上所述，根据本实施例的电磁开关装置Al包括:测量部分5，测量与触点的断开/闭合相关联的改变(触点部分I已被断开或闭合的次数)；寿命确定部分6，基于测量部分5测量的改变(触点部分I已被断开或闭合的次数)来确定触点的状态；以及输出部分
8,向外部输出寿命确定部分6的确定结果。即，与传统技术不同，装配有根据本实施例的电磁开关装置Al的设备不需要对触点部分已被断开或闭合的次数进行计数来管理电磁开关装置Al的寿命。因此，与传统设备相比，可以容易地管理寿命。
[0045]这里，取代输入部分4和输出部分8，如图1(b)所示，电磁开关装置Al可以具有串行通信部分9，对控制部分3与外部之间的通信进行接口连接。在这种情况下，如果通过串行通信部分9访问控制部分3，外部也可以使控制部分3提取并发送存储部分7中存储的触点部分已被断开或闭合的次数。
[0046]辅助触点50不限于簧片开关。例如，如图3(a)所示，辅助触点50可以是位于盖24的内侧底部的微开关。在这种情况下，当触点部分I断开时，可移动铁芯23接通微开关(辅助触点50)。当触点部分I闭合时，可移动铁芯23断开微开关(辅助触点50)。或者，如图3(b)所示，辅助触点50可以是布置在盖24的内侧底部的一对弹簧触点。在这种情况下，当触点部分I断开时，可移动铁芯23接通这对弹簧触点(辅助触点50)。当触点部分I闭合时，可移动铁芯23断开这对弹簧触点(辅助触点50)。或者，如图3(c)所示，辅助触点50可以是一对触点。这对触点之一位于盖24的内侧底部，另一位于磁轭26的上表面。在这种情况下，当触点部分I断开时，在这对触点之间通过磁轭26、固定铁芯22和可移动铁芯23形成闭合电路，从而辅助触点50接通。另一方面，当触点部分I闭合时，不形成闭合电路，从而辅助触点50断开。
[0047]如上所述，图1所示的电磁开关装置Al响应于来自外部的命令而操作。电磁开关装置Al包括触点、测量装置、确定装置和输出装置。该触点被配置为响应于来自外部的命令而断开或闭合。
[0048]测量装置被配置为识别与触点的断开/闭合相关联的改变。更具体地，测量装置测量触点已被断开或闭合的次数，并基于触点已被断开或闭合的次数，来识别与触点的断开/闭合相关联的改变。
[0049]确定装置被配置为基于测量装置所识别的改变来确定触点的状态。输出装置被配置为向外部输出确定装置的确定结果。
[0050]在该配置中，可以容易地管理电磁开关装置Al的寿命。
[0051]此外，电磁开关装置Al包括驱动装置。驱动装置被配置为断开或闭合触点。
[0052]当向驱动装置提供电流时，驱动装置被配置为断开或闭合触点。
[0053]此外，电磁开关装置Al包括控制装置。控制装置被配置为响应于来自外部的命令来控制驱动装置。
[0054]此外，控制装置响应于命令控制提供给驱动装置的电流。
[0055]此外，测量装置被配置为测量触点已被断开或闭合的次数。
[0056]此外，确定装置基于测量装置测量的触点已被断开或闭合的次数的改变，来确定触点的状态。
[0057]此外，电磁开关装置Al包括存储装置。存储装置被配置为存储触点已被断开或闭合的总次数。
[0058]此外，存储装置存储阈值。
[0059]此外，存储装置被配置为将“触点已被断开或闭合的总次数”与“阈值”进行比较。通过将“触点已被断开或闭合的总次数”与“阈值”进行比较而获得的比较结果被定义为确定结果。输出装置向外部输出确定结果。
[0060]如图2 (a)所示，电磁开关装置Al还包括辅助触点50。辅助触点50被配置为与触点的断开/闭合互锁。测量装置基于辅助触点50已被断开或闭合的次数，来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0061]此外，电磁开关装置Al包括固定铁芯22和可移动铁芯23。可移动铁芯23被放置为与固定铁芯22分离。触点包括固定触点10和可移动触点11。可移动触点11被配置为与可移动铁芯23互锁。
[0062]当移动铁芯23向固定铁芯22移动时，可移动触点11向固定触点10移动。当可移动铁芯23移动为与固定铁芯22分离时，可移动触点11移动为与固定触点10分离。辅助触点50被配置为随可移动铁芯23的移动而断开或闭合。
[0063]如图2(a)所示，可移动铁芯23具有永磁体51。电磁开关装置Al包括辅助触点50。永磁体51被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。当永磁体51位于第一位置时，辅助触点50被配置为被永磁体51的磁场接通。当永磁体51位于第二位置时，辅助触点50被配置为断开。永磁体51被配置为随着可移动铁芯23的移动，在第一位置和第二位置之间移动。[0064]如图2(b)所示，可移动铁芯23具有支撑构件52。支持构件52支撑永磁体51。电磁开关装置Al包括辅助触点50。永磁体51被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。当永磁体51位于第一位置时,辅助触点50被配置为被永磁体51的磁场接通。当永磁体51位于第二位置时，辅助触点50被配置为断开。永磁体51被配置为随着可移动铁芯23的移动，在第一位置和第二位置之间移动。
[0065]电磁开关装置Al不限于图2(a)和图2(b)所示的配置。即，电磁开关装置Al还可以具有其他配置，只要电磁开关装置Al具有辅助触点50和永磁体51。在这种情况下，永磁体51被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。永磁体51被配置为随着可移动铁芯23的移动，在第一位置和第二位置之间移动。当永磁体51位于第一位置时，辅助触点50被配置为被永磁体51的磁场接通。当永磁体51位于第二位置时,辅助触点50被配置为断开。
[0066]在图2 (a)和2 (b)所示的配置中，当永磁体51位于第一位置时，辅助触点50被配置为被永磁体51的磁场接通。当永磁体51位于第二位置时,辅助触点50被配置为断开。然而，当永磁体51位于第一位置时，辅助触点50可以被配置为断开。在这种情况下，当永磁体51位于第二位置时,辅助触点50被配置为被永磁体51的磁场接通。
[0067]S卩，电磁开关装置Al还可以具有其他配置，只要电磁开关装置Al具有辅助触点50和永磁体51。在这种情况下，永磁体51被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。永磁体51被配置为随着可移动铁芯23的移动，在第一位置和第二位置之间移动。辅助触点50被配置为由永磁体51在第一位置和第二位置之间的移动而断开或闭合。
[0068]如图3(a)、3(b)和3 (c)所示，电磁开关装置Al包括盖、可移动铁芯23和固定铁芯22。盖具有纵向。可移动铁芯23和固定铁芯22沿盖的纵向位于盖内。可移动铁芯23位于盖内，以能够在第一位置和第二位置之间移动。
[0069]如图3 (a) ,3(b)和3 (c)所示，电磁开关装置Al包括辅助触点50。辅助触点50被放置为通过可移动铁芯23与固定铁芯22相对。可移动铁芯23被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。当可移动铁芯23位于第一位置时，可移动铁芯23与辅助触点50接触，从而辅助触点50接通。当可移动铁芯23位于第二位置时，可移动铁芯23位于第二位置，可移动铁芯23与辅助触点50分尚，从而辅助触点50断开。
[0070]这里，如图3(a)、3(b)和3 (c)所示，当可移动铁芯23位于第一位置时，可移动铁芯23与辅助触点50接触，从而辅助触点50接通。然而，当可移动铁芯23位于第一位置时，辅助触点50可以断开。
[0071]S卩，电磁开关装置Al包括辅助触点50。辅助触点50被放置为通过可移动铁芯23与固定铁芯22相对。可移动铁芯23被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。辅助触点50被配置为由可移动铁芯23在第一位置和第二位置之间的移动而断开或闭合。
[0072](第二实施例)
[0073]如图4所示，根据本实施例的电磁开关装置A2的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0074]本实施例的特征在于，测量部分5基于控制信号已被输入至输入部分4的次数来测量触点部分I已被断开或闭合的次数。即，当接通触点的控制信号或断开触点的控制信号输入至输入部分4时，控制部分3控制提供给驱动部分2的励磁电流的通/断。因此，测量部分5可以通过检测励磁电流来测量触点部分I已被断开或闭合的次数。
[0075]因此，在根据本实施例的电磁开关装置A2中，测量部分5可以在无辅助触点50的情况下，测量触点部分I已被断开或闭合的次数，从而与具有辅助触点50的第一实施例相t匕，可以简化配置、减小装置大小并降低成本。
[0076]综上，测量装置被配置为基于命令已被输入的次数，来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0077]电磁开关装置A2包括输入装置。输入装置被配置为从外部接收命令。测量装置被配置为基于命令已从外部输入至输入装置的次数，来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0078](第三实施例)
[0079]根据本实施例的电磁开关装置A3的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0080]如图5(a)和5(b)所示，根据本实施例的测量部分5具有检测线圈53，检测线圈53位于与盖24的下端相对的位置。测量部分利用包括检测线圈53的电路的特性的改变(所述改变依赖于可移动铁芯23与检测线圈之间的距离)，来测量触点部分I已被断开或闭合的次数。
[0081]例如，测量部分5具有由检测线圈53和电容器(未示出)的并联电路构成的LC振荡电路。当由金属制成的可移动铁芯23接近构成LC振荡电路的检测线圈53时，电磁感应效应产生涡流损耗，然后检测线圈53的等效电阻值(电导)改变。当检测线圈53的电导改变时，LC振荡电路的振荡条件也改变，从而LC振荡电路从振荡状态改变为振荡停止状态或振荡幅度衰减预定值或更多的状态。相应地，测量部分5基于LC振荡电路的振荡从振荡状态改变为停止状态或振荡幅度衰减预定值或更多的状态，确定可移动铁芯23接近检测线圈53，即触点部分I断开(见图5(b))。另一方面，当LC振荡电路开始振荡或振荡幅度增大预定值或更多时，测量部分5确定可移动铁芯23未接近检测线圈53，即触点部分I闭合(见图5(a))。换言之，测量部分5可以基于包括检测线圈53的电路(LC振荡电路)的特性(是否存在振荡或振荡幅度的量值)，来测量触点部分I已被断开或闭合的次数。
[0082]这里，如图6所示，检测线圈53可以不位于可移动铁芯23下方，而是位于可移动铁芯23的横向侧(励磁线圈20下方)。或者，励磁线圈20可以兼作检测线圈(通过在流经励磁线圈20的励磁电流上叠加高频电流)。
[0083]这里，在上述检测方法中，需要持续使高频电流流经测量部分5的检测线圈53。因此，增加了测量部分5消耗的功率。相应地，为了防止消耗功率增加，优选地采用以下检测方法。
[0084]该检测方法利用了检测线圈53的电导与LC振荡电路的时间常数成比例并且时间常数随着电导的增大而增大的效应。例如，当在检测线圈53两端施加恒定电压时，由于时间常数较大，检测线圈53两端的电压V的上升时间增加。
[0085]因此，测量部分5在向检测线圈53周期性施加脉冲电压的同时，测量检测线圈53两端的电压V超过预定参考值Vth的上升时间Ton和Toff，从而可以确定触点部分I的断开和闭合，并测量触点部分I已被断开或闭合的次数(见图7)。在这种检测方法中，由于可以通过在检测线圈53两端施加周期性脉冲电压(或阶跃电压)来测量触点部分已被断开或闭合的次数，与高频电流持续流经检测线圈53的情况相比，可以防止测量部分5消耗功率的增加。
[0086]综上，如图5 (a)和5 (b)所示，电磁开关装置A3包括可移动铁芯23。测量装置具有检测线圈53。可移动铁芯23被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。当受到磁场影响时，可移动铁芯23在第一和第二位置之间沿连接第一和第二位置的移动方向移动。检测线圈53和可移动铁芯23位于移动方向上。
[0087]如图6所示，电磁开关装置A3包括励磁线圈和可移动铁芯23。测量装置具有检测线圈53。触点具有可移动触点11。励磁线圈被配置为在受电流影响时产生磁场。可移动触点11被配置为与可移动铁芯23互锁。当受到磁场影响时，可移动铁芯23移动。触点通过可移动铁芯23的移动而断开或闭合。检测线圈53位于励磁线圈的横向侧。
[0088](第四实施例)
[0089]根据本实施例的电磁开关装置A4的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0090]图8公开了根据第四实施例的电磁开关装置A4。
[0091]根据实施例的测量部分5具有装在盖24内的滑动型可变电阻器54。可变电阻器54的滑块(未示出)被配置为通过与可移动铁芯23互锁而移位。即，可变电阻器54的电阻值响应于可移动铁芯23的移位(可移动触点11的移位)而改变。因此，测量部分5可以通过基于电阻值的改变来检测触点部分I的断开和闭合，从而测量触点部分I已被断开或闭合的次数。例如，测量部分5向可变电阻器54施加特定直流电流，并检测可变电阻器54两端的电压，以检测电阻值的改变。或者，测量部分5向可变电阻器54和固定电阻器的串联电路施加特定直流电压，并检测两者的连接点的电位，以检测电阻值的改变。
[0092]在本实施例中，由于可以通过向可变电阻器54(或可变电阻器54和固定电阻器的串联电路)略微施加直流或直流电压来测量触点部分已被断开或闭合的次数，与高频电流流至检测线圈53的第三实施例相比，可以防止测量部分5消耗功率的增加。
[0093]这里，还可以利用磁传感器55 (其中利用霍尔元件)取代可变电阻器54来检测可移动铁芯23的移位。例如，如图9(a)所示，位于盖24下方的磁传感器55检测附着在可移动铁芯23的下表面上的永磁体51的位置。或者，如图9(b)所示，磁传感器55可以位于盖24的侧表面上。在这种情况下，永磁体51附着在设置于可移动铁芯23的底面上的支撑构件52的尖端(下端)处。或者，如图9(c)所示，当磁传感器55位于盖24下方时，永磁体51可以附着在磁传感器55的底面上。
[0094]如上所述，图8所示的电磁开关装置A4的触点具有固定触点10和可移动触点11。电磁开关装置A4还包括移位装置，被配置为对可移动触点11进行移位。测量装置被配置为基于移位装置对可移动触点11的移位，来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0095]从另一方面说明，触点具有固定触点10和可移动触点11。电磁开关装置A4包括可移动铁芯23。测量装置具有可变电阻器。可移动铁芯23被配置为能够在第一位置和第二位置之间移动。当受到磁场影响时，可移动铁芯23被配置为在第一和第二位置之间移动，从而触点断开或闭合。可变电阻器的电阻值响应于可移动铁芯23的位置的改变而改变。测量装置被配置为基于可变电阻器的电阻值的改变，来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0096](第五实施例)[0097]根据本实施例的电磁开关装置A5的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0098]根据本实施例的测量部分5检测为了使可移动触点11移位而施加的外力引起的应变，并通过基于应变的量值来检测可移动触点11的移位(即触点部分I的断开和闭合)来测量触点已被断开或闭合的次数。
[0099]例如，可移动触点11接收接触压力弹簧产生的弹力。在这种情况下，当触点部分I断开和闭合时，弹力改变。因此，测量部分5可以基于附着在可移动触点11处的应变仪(应变传感器)的检测输出来检测触点部分I的断开和闭合。这里，应变仪附着的位置不限于可移动触点11。应变仪可以附着在密封容器12处或其他部分。具体地，应变仪优选附着在以下部分处:当向该部分施加外力时，在该部分中产生相对较大的应变。
[0100]在本实施例中，由于应变仪消耗的功率非常小，与高频电流流至检测线圈53的第三实施例相比，可以防止测量部分5消耗功率的增加。
[0101](第六实施例)
[0102]根据本实施例的电磁开关装置A6的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0103]如图10(a)所示，根据本实施例的测量部分5基于施加于触点部分I两端的电压(以下称为“触点间电压”)，来测量触点部分I已被断开或闭合的次数。例如，测量部分5具有连接在一对固定触点10之间的电阻器(未示出)，并通过在所述电阻器处产生的电压降来检测“触点间电压”。即，当触点部分I断开时，“触点间电压”的绝对值到达相对高电压值VI。当触点部分I闭合时，“触点间电压”的绝对值到达相对低电压值VO (接近于O的电压值)(见图10(b))。
[0104]因此，当检测到“触点间电压”的绝对值从电压值Vl降至电压值VO时，测量部分5可以将触点部分I已被断开或闭合的次数计数增加，作为“一次”。或者，当检测到“触点间电压”的绝对值从电压值VO升至电压值Vl时，测量部分5可以将触点部分I已被断开或闭合的次数计数增加，作为“一次”。
[0105]在本实施例中，由于用于检测“触点间电压”的电阻器消耗的功率非常小，与高频电流流至检测线圈53的第三实施例相比，可以防止测量部分5消耗功率的增加。
[0106](第七实施例)
[0107]如图11 (a)所示，根据本实施例的电磁开关装置A7的基本配置与第一实施例的设备的基本配置类似，只是包括计时器30。因此，向这些基本配置元件分配相同的附图标记，并适当地省略对其的说明。
[0108]在触点部分I闭合的状态下，当从外部施加振动或冲击时，可能发生触点部分I瞬时断开和闭合的现象(以下称为“颤动”)。考虑到这种“颤动”出现的次数根据如固定触点10或可移动触点11的衰竭、接触压力弹簧的弹力的减小之类的因素而增加。
[0109]因此，在本实施例中，寿命确定部分6被配置为基于每预定时间段内触点部分I已被断开或闭合的次数，来确定触点部分I的状态(寿命)。这里，如图11(b)所示，该预定时间段是接通触点的控制信号输入至输入部分4的时间点tl与断开触点的控制信号输入的时间点t6之间的时间段(以下称为触点接通控制时间段)。计时器30对触点接通控制时间段进行计时。在这种情况下，从接通触点的控制信号输入至输入部分4开始至触点部分I实际闭合之间的时滞(tl至t2)称为“操作时间”，从断开触点的控制信号输入至输入部分4开始至触点部分I实际断开之间的时滞(t6至t7)称为“恢复时间”。此外，当触点部分I断开或闭合时，发生被称为“触点反弹”的间歇通/断现象。这种触点反弹是由电磁开关装置的机械结构导致的恒定发生的现象。因此，期望测量部分5停止对由这种触点反弹导致的触点部分I被断开或闭合的次数进行计数。因此，测量部分5将一段时间(tl至t3)期间(直至操作时间和预定触点反弹时间段(t2至t3)过去)触点部分I已被断开或闭合的次数计数增加，总共作为“一次”。
[0110]寿命确定部分6将在“触点接通控制时间段”期间触点部分I已被断开或闭合的次数与存储部分7中存储的预定阈值进行比较，然后在触点部分已被断开或闭合的次数小于阈值时确定设备未达到寿命。另一方面，当触点部分已被断开或闭合的次数等于或大于阈值时，寿命确定部分6确定设备已经达到寿命。
[0111]因此，与传统设备相比，根据本实施例以及其他实施例的电磁开关装置可以容易
地管理寿命。
[0112]这里，考虑到励磁电流流经励磁线圈20产生的焦耳热，以及焦耳热逐渐破坏励磁线圈20的绝缘涂层。因此，优选地，寿命确定部分6不仅基于触点部分I已被断开或闭合的次数，还基于励磁电流流经励磁线圈20的时长(即触点部分I闭合的累计时间)来确定寿命。在这种情况下，计时器30对累计时间进行计时。每次触点部分I断开时，更新存储部分7中存储的累计时间。此外，在测量部分5测量励磁线圈20的温度的情况下，寿命确定部分6可以基于所测量的温度来调整与累计时间进行比较的阈值。例如，寿命确定部分6可以随着励磁线圈20的温度增加，将阈值调整为较小(较短)。
[0113]综上，在图11(a)所示的电磁开关装置A7中，确定装置被配置为基于每预定时间段内触点已被断开或闭合的次数，来确定触点的状态。
[0114]此外，测量装置被配置为测量触点闭合的累计时间。
[0115]附图标记说明
[0116]I触点部分
[0117]3控制部分(输出装置)
[0118]5测量部分(测量装置)
[0119]6寿命确定部分(确定装置)
[0120]8输出部分(输出装置)
【权利要求】
1.一种电磁开关装置，响应于来自外部的命令来断开或闭合触点，并包括: 测量装置，被配置为测量与所述触点的断开/闭合相关联的改变； 确定装置，被配置为基于所述测量装置测量的所述改变，确定所述触点的状态；以及 输出装置，被配置为向外部输出所述确定装置的确定结果。
2.根据权利要求1所述的电磁开关装置， 其中，所述测量装置被配置为测量所述触点已被断开或闭合的次数。
3.根据权利要求2所述的电磁开关装置， 其中，所述测量装置被配置为基于所述命令已被输入的次数，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
4.根据权利要求2所述的电磁开关装置，还包括:辅助触点，与所述触点的断开/闭合互锁， 其中，所述测量装置被配置为基于所述辅助触点已被断开或闭合的次数，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
5.根据权利要求2所述的电磁开关装置，还包括:电磁体， 其中，所述触点包括固定触点和可移动触点， 所述电磁体以电磁力使所述可移动触点与所述固定触点接触或分离，以及其中，所述测量装置被配置为基于构成所述电磁体的线圈的阻抗的改变，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
6.根据权利要求2所述的电磁开关装置，还包括:移位装置， 其中，所述触点包括固定触点和可移动触点， 所述移位装置被配置为对所述可移动触点进行移位，以及 其中，所述测量装置被配置为基于所述移位装置对所述可移动触点的移位，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
7.根据权利要求2所述的电磁开关装置，还包括:移位装置， 其中，所述触点包括固定触点和可移动触点， 所述移位装置被配置为施加外力以使所述可移动触点移位，以及其中，所述测量装置被配置为基于所述移位装置施加的外力所引起的应变，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
8.根据权利要求2所述的电磁开关装置， 其中，所述测量装置被配置为基于施加于所述触点两端的电压，来测量所述触点已被断开或闭合的次数。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的电磁开关装置， 其中，所述确定装置被配置为基于每预定时间段内所述触点已被断开或闭合的次数，来确定所述触点的状态。
10.根据权利要求1所述的电磁开关装置， 其中，所述测量装置被配置为测量所述触点闭合的累计时间。
【文档编号】H01H47/00GK103477410SQ201280014004
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2011年3月22日
【发明者】小玉和广, 冈田全史 申请人:松下电器产业株式会社