开关的制作方法
【专利摘要】提供一种能够容易地形成密封容器的开关。一种开关，在消弧容器(102)中内置有保持规定间隔配置的一对固定触点(111、112)和配置成能够与该一对固定触点接触和分离的可动触点(130)，上述消弧容器通过粘接剂粘接树脂容器和金属制的桶状体(104)而构成，上述树脂容器包括对构成上述一对固定触点的一对外部连接端子(114)进行粘接保持的端子保持板部(103c)和从该端子保持板部的外周部向下方延伸的侧板部(103d)，且以与上述端子保持板部相反的一侧为开放面，上述桶状体内置插入贯通该树脂容器的侧板部内的上述一对固定触点和上述可动触点且下端开放。
【专利说明】开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及在消弧容器中内置有固定触点和配置为能够与其接触和分离的可动触点的开关。
【背景技术】
[0002]在这种开关中，在将端子插入设置在金属制壳体的端子孔并注入密封材料、固化而进行密封的端子的密封结构中，已知有对使上述密封材料的热膨胀系数为在液状热硬化性聚合物中添加无机质填充材料而与上述金属壳体的线膨胀系数为同等以上的电路进行开闭的电磁继电器、转换器(Switch)、计时器等的开闭装置中使用的端子的密封结构(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2005-15773号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]但是，在上述专利文献I中记载的现有技术例中，在筒状的密封盒块中配置绝缘盒，并且在密封盒块的上端配置密封盖，该密封盖内形成有端子孔，该端子孔内配置有端子，在此状态下将密封材料注入端子间而固化。
[0008]这样，在密封盖中形成端子孔，将端子配置在该端子孔后将密封材料注入端子孔和端子间而固化的情况下，为了使密封材料完全遍布注入位置，需要比较大的注力压力，所以需要精密地形成注入密封材料的部位从而使密封材料不会漏出，存在成型成本增加这样的未解决的技术问题。
[0009]在此，本发明的着眼点为上述现有例子中未解决的技术问题，其目的在于提供一种能够容易地形成消弧容器的开关。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
[0011]为了达成上述目的，本发明的第一方式为一种开关，在消弧容器中内置有保持规定间隔配置的一对固定触点和配置成能够与该一对固定触点接触和分离的可动触点。所述消弧容器通过粘接剂粘接树脂容器和金属制的桶状体而构成，所述树脂容器包括对构成所述一对固定触点的一对外部连接端子进行粘接保持的端子保持板部和从该端子保持板部的外周部向下方延伸的侧板部，且以与所述端子保持板部相反的一侧为开放面，所述桶状体内置插入贯通该树脂容器的侧板部内的所述一对固定触点和所述可动触点且下端开放。
[0012]根据该结构，为了保持消弧容器的气密性，仅使用合成树脂时相对于通常使用的陶瓷其慢泄漏较多，但通过在树脂容器的内侧配置金属制的桶状体，能够具有与陶瓷同等的泄漏性能。
[0013]并且，由于是以粘接剂粘接树脂容器与桶状体，因此没有必要如同密封剂的注入那样加入压力进行注入，能够容易地粘接树脂容器与桶状体。
[0014]另外，本发明的开关的第二方式中，所述端子保持板部包括:用于供所述一对外部连接端子插入贯通的一对端子插入贯通孔；和与该一对端子插入贯通孔连通并从底面突出形成的、与形成在所述桶状体的顶面板部的一对端子插入贯通孔嵌合的一对环状突出部。
[0015]根据该第二方式，在树脂容器的端子保持板部形成有用于供外部连接端子插入贯通的一对端子插入贯通孔；和与其连通并与形成在桶状体的端子插入贯通孔嵌合的一对环状突出部。于是，能够通过将环状突出部与桶状体的端子插入贯通孔嵌合，使一对外部连接端子与金属制的桶状体绝缘。
[0016]另外，本发明的第三方式中，在所述桶状体的内侧面配置有包围所述一对固定触点和所述可动触点而形成消弧室的绝缘筒体。
[0017]根据该第三方式，在金属制的桶状体的内侧面配置有绝缘筒体，因此能够形成通过该绝缘筒体对可动触点离开一对固定触点时产生的电弧进行消弧的消弧室。
[0018]另外，本发明的开关的第四方式中，所述树脂容器的所述端子保持板部的一对端子插入贯通孔，形成为从外表面侧向内表面侧去逐渐扩径的锥部，在与所述外部连接端子之间形成有截面为楔状的粘接剂注入部。
[0019]根据该第四方式，在形成于树脂容器的端子保持板部的一对端子插入贯通孔形成有锥部，在与外部连接端子之间形成有粘接剂注入部。因此，通过向粘接剂注入部注入粘接剂并使其固化，能够将树脂容器的端子保持板部与一对外部连接端子之间牢固地粘接。
[0020]另外，本发明的开关的第五方式中，所述树脂容器的所述侧板部的内表面，形成为从所述端子保持板部向开放面去对向长度逐渐变大的锥部，与所述桶状体的侧面之间形成有楔状的粘接剂注入部。
[0021]根据该第五方式，将金属制的桶状体插入贯通至树脂容器的侧板部内时，在侧板部与桶状体的侧面之间形成有截面为楔状的粘接剂注入部，通过将粘接剂注入该粘接剂注入部并使其固化，能够通过粘接剂牢固地固定树脂容器与金属制的桶状体。
[0022]发明的效果
[0023]根据本发明，通过在树脂容器的内侧配置金属制的桶状体，能够具有与陶瓷同等的泄漏性能。并且，由于是以粘接剂粘接树脂容器与桶状体，因此没有必要如同密封剂的注入那样加入压力进行注入，能够容易地粘接树脂容器与桶状体。于是，能够容易地形成开关的消弧容器。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明用于电磁接触器时的一个实施方式的立体图。
[0025]图2是图1的纵截面图。
[0026]图3是表示树脂容器和外部连接端子的立体图。
[0027]图4是表示桶状体和上部磁轭的立体图。
[0028]图5是表示触点装置的绝缘盖的图，(a)为立体图，(b)为装设前的平面图，(C)为装设后的平面图。
[0029]图6为表示绝缘盖的装设方法的说明图。
[0030]图7为图2的A-A线上的截面图。[0031]图8为用于通过能够用于本发明的电弧消弧用永磁体进行的电弧消弧的说明的说明图。
[0032]图9为用于将电弧消弧用永磁体配置于绝缘盒的外侧的情况下的电弧消弧的说明的说明图。
[0033]图10为表示能够适用本发明的触点装置中的触点结构的变形例的图，(a)为截面图，(b)为立体图。
[0034]图11为表示能够适用本发明的触点装置中的触点结构的其他的变形例的图，(a)为截面图，(b)为立体图。
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0036]图1是表示本发明用于电磁开关时的整体结构的立体图，图2是图1的纵截面图，图3是表示树脂容器的立体图，图4是表示桶状体的立体图。在这些图1?图4中，10为作为开关的电磁接触器，由将该电磁接触器10配置于触点机构而得的触点装置100和驱动该触点装置100的电磁体单元200构成。
[0037]触点装置100如图1?图4所示，具有收纳触点机构101的消弧容器102。该消弧容器102如图1和图2所示，包括将合成树脂射出成形而得的树脂容器103 ;和插入贯通于该树脂容器103的金属制的桶状体104。
[0038]树脂容器103如图2所示，包括保持规定间隔而形成使后述的一对固定触点111和112插入贯通的端子插入贯通孔103a和103b的比较厚的厚端子保持板部103c ;从该端子保持板部103c的外周部一体地向下方延伸的方形筒状的侧板部103d。
[0039]形成于端子保持板部103c的端子插入贯通孔103a和103b分别为具有与构成上端侧的一对固定触点111和112的外部连接端子114的圆柱部的外径大致相等的内径的圆筒支承面103e。另外,端子插入贯通孔103a和103b分别形成有与圆筒支承面103e的下端侧连接且越向下方越扩径的锥部103f。于是，锥部103f和外部连接端子114之间形成有截面为楔状的粘接剂注入部103g。
[0040]并且，在端子插入贯通孔103a和103b的上表面侧，如图3所示，形成有例如以90度间隔向内方稍微突出的定位片103h。该定位片103h与后述的形成于外部连接端子114的卡合槽114d卡合，由此能够制止以外部连接端子114的中心轴为中心的旋转。进而，在端子插入贯通孔103a和103b的下表面侧形成有向下方稍微突出的圆环状的环状肋103i。
[0041]另外，侧板部103d在内周面与端子保持板部103c接触的上端侧，为垂直面状的嵌合面103j，该嵌合面103j的下端侧连接形成有越向下方去与相对面的对向长度越长的锥部103k。而且，在该锥部103k和后述的桶状体104的侧板部104b之间形成有截面为楔状的粘接剂注入部103m。
[0042]进而，在树脂容器103的端子插入贯通孔103a和103b内，使构成后述的固定触点111和112的外部连接端子114插入贯通,使外部连接端子114的卡合槽114d与定位片103h卡合，从而制止转动后在粘接剂注入部103g注入粘接剂并使其固化。
[0043]桶状体104是将不锈钢、铝等的金属一体成型而构成的。该桶状体104如图4所示，包括大致长方形状的顶板部104a、从该顶板部104a的外周侧向下方延伸的方筒状的侧板部104b、从该侧板部104b的下端面向外侧突出的凸缘部104c。在顶板部104a形成有与树脂容器的103的一对环状肋103i嵌合的端子插入贯通孔104d。
[0044]而且，桶状体104的凸缘部104c在后述的电磁体单元200的上部磁轭210的外周侧的上表面通过以软钎焊、焊接进行的密封接合，以气密状态固定。而且，在树脂容器103的侧板部103d内插入贯通桶状体104。由此，在形成于树脂容器103的侧板部103d的锥部103k和桶状体104的侧板部104b之间的楔状的粘接剂注入部103m注入粘接剂而固化，由此树脂容器103和桶状体104保持气密性地一体化。
[0045]触点机构101如图2所示，具备插入贯通于树脂容器103的端子保持板部103c的端子插入贯通孔103a和103b并粘接固定的一对固定触点111和112。这些固定触点111和112分别如图5(a)所示，在插入贯通于端子保持板部103c的端子插入贯通孔103a和103b的上端包括具有向外侧突出的凸缘部114a的外部连接端子114 ;和与该外部连接端子114连结且在端子保持板部103c的下表面侧其内方一侧开放并配置为左右对称的C字状部115。
[0046]C字状部115，通过沿着端子保持板部103c的下表面向外侧延伸的上板部116、从该上板部116的外侧端部向下方延伸的中间板部117、从该中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内侧即固定触点111和112的相对方向延伸的下板部118，成为在由中间板部117和下板部118形成的L字状上添加上板部116的C字状。
[0047]在此，外部连接端子114和C字状部115，如图2所示，在将突出形成于外部连接端子114的下端面的销114c插入贯通至形成于C字状部115的上板部116的贯通孔120内的状态下，例如通过焊接固定。此外，外部连接端子114和C字状部115的固定，不限于软钎焊，也可以是将销114c嵌合于贯通孔120，或者在销114c形成公螺纹并在贯通孔120形成母螺纹而将两者拧紧。
[0048]而且，在固定触点111和112的C字状部115，分别装设有限制电弧的产生的合成树脂材料制的绝缘盖121。该绝缘盖121如图5(a)和(b)所示，覆盖C字状部115的上板部116和中间板部117的内周面。
[0049]绝缘盖121包括沿着上板部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侧延伸而覆盖C字状部115的上板部116和中间板部117的侧面的侧板部123及124 ;与形成于从这些侧板部123及124的上端向内侧形成的固定触点111及112的外部连接端子114的小直径部114b卡合的嵌合部125。
[0050]于是，绝缘盖121的向固定触点111和112的装设，如图5(a)和(b)所示，使绝缘盖121为向固定触点111和112的外部连接端子114的小直径部114b与嵌合部125相对置的状态。接着，如图5(c)所示，将绝缘盖121按压至外部连接端子114的小直径部114b侦牝由此使嵌合部125与外部连接端子114的小直径部114b卡合。
[0051]实际上，如图6(a)所示，将安装固定触点111和112后的树脂容器103和桶状体104，以使树脂容器103为下侧的状态，从上方的开口部将绝缘盖121以与图5(a)?(c)上下颠倒的状态，插入至固定触点111和112之间。
[0052]接着，在如图6(b)所示嵌合部125与固定触点支承绝缘基板105接触的状态下，如图6(c)所示，将绝缘盖121向外侧按压，由此使嵌合部125与固定触点111和112的外部连接端子114的小直径部114b嵌合而固定。[0053]这样，通过将绝缘盖121装设至固定触点111和112的C字状部115，在该C字状部115的内周面仅下板部118的上表面侧露出而成为触点部118a。
[0054]而且，以在固定触点111和112的C字状部115内配置两端部的方式配设可动触点
130。该可动触点130由后述的固定于电磁体单元200的可动柱塞215的连结轴131支承。该可动触点130如图2所示，形成有中央部的连结轴131的附近向下方突出的凹部132，在该凹部132形成有供连结轴131插入贯通的贯通孔133。
[0055]连结轴131在上端形成有向外侧突出的凸缘部131a。在该连结轴131从下端侧插入贯通接触弹簧134，接着插入贯通可动触点130的贯通孔133。然后，接触弹簧134的上端与凸缘部131a抵接，以通过该接触弹簧134得到规定的施加力的方式，将可动触点130例如通过C形环135定位。
[0056]该可动触点130在释放状态下为使两端的触点部与固定触点111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a保持规定间隔分离的状态。另外，可动触点130在接入位置时以使两端的触点部与固定触点111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a通过接触弹簧134以规定的接触压接触的方式设定。
[0057]进而，在消弧容器102的桶状体104的内周面，例如配设有合成树脂制的绝缘筒体140。在该绝缘筒体140,如图7所示,在与可动触点130的侧面相对置的位置形成有磁体收纳室141和142。该磁体收纳室141和142插入贯通固定有电弧消弧用永磁体143和144。
[0058]该电弧消弧用永磁体143和144，以在厚度方向相互的相对面为同极例如N极的方式磁化。另外，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7所示地相对于固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部的相对置位置稍微偏向内侧。而且，在磁体收纳室141和142的左右方向的外侧分别形成有电弧消弧空间145和146。
[0059]这样，通过将电弧消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体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,两个电弧消弧用永磁体143和144的从N极侧射出的磁通Φ，如图8(a)所示地，将固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a的相对部，在左右方向从内侧向外侧以较大的磁通密度横切。
[0060]于是，将固定触点111连接至电流供给源、将固定触点112连接至负载侧时，接入状态的电流的方向，如图8(b)所示,从固定触点111通过可动触点130流至固定触点112。而且，在从接入状态将可动触点130从固定触点111和112向上方分离而成为释放状态时，在固定触点111和112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间产生电弧。
[0061]该电弧,通过从电弧消弧用永磁体143和144发出的磁通Φ ,延伸至电弧消弧用永磁体143侧的电弧消弧空间145侧。此时，电弧消弧空间145、146因电弧消弧用永磁体143、144的厚度的量而形成得较宽，因此能够得到较长的电弧长，能够可靠地消除电弧。
[0062]并且，将电弧消弧用永磁体143和144，如图9(a)?(C)的方式，配置在绝缘筒体140的外侧时，固定触点111、112的触点部118a与可动触点130的触点部130a的相对置位置的距离变长，在适用与本实施方式相同的永磁体的情况下，横切电弧的磁通密度减少。
[0063]因此，作用于从接入状态转变为释放状态时产生的电弧的洛伦兹力变小，能够使电弧充分延伸。为了提高电弧的消弧性能，需要增加电弧消弧用永磁体143和144的磁化量。[0064]而且，存在如下问题:为了将电弧消弧用永磁体143、144与固定触点111、112和可动触点130的触点部的距离缩短，需要使绝缘筒体140的前后方向的进深长度缩短，无法保证足够的用于消除电弧的电弧消弧空间。
[0065]但是，根据上述实施方式，将电弧消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体140的内侧，因此在将电弧消弧用永磁体143和144配置于上述的绝缘筒体140的外侧的情况下，能够解决所有的问题。
[0066]电磁体单元200，如图2所示，具有从侧面观察为扁平的U字形状的磁轭201，该磁轭201的底板部202的中央部固定有圆筒状的辅助轭203。在该圆筒状的辅助轭203的外侧配置有作为柱塞驱动部的线轴204。
[0067]该线轴204包括:供圆筒状辅助轭203插入贯通的中央圆筒部205，从该中央圆筒部205的下端部向半径方向外侧突出的下凸缘部206，与中央圆筒部205的上端相比稍微从下侧向半径方向外侧突出的上凸缘部207。而且，中央圆筒部205，在由下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间中，卷装有励磁线圈208。
[0068]而且，在作为磁轭201的开放端的上端间固定有上部磁轭210。该上部磁轭210在中央部形成有与线轴204的中央圆筒部205相对向的贯通孔210a。
[0069]而且，在线轴204的中央圆筒部205内，以能够上下滑动的方式配置有在底部与磁轭201的底板部202之间配设有复原弹簧214的可动柱塞215。在该可动柱塞215，在从上部磁轭210向上方突出的上端部形成有向半径方向外侧突出的周缘部216。
[0070]另外，在上部磁轭210的上表面形成为环状的永磁体220，以包围可动柱塞215的周缘部216的方式被固定。该永磁体220具有包围周缘部216的贯通孔221。该永磁体220，上下方向即厚度方向上，按照以上端侧为例如N极、以下端侧为S极的方式磁化。此外，令永磁体220的贯通孔221的形状为与周缘部216的形状匹配的形状,外周面的形状能够为圆形、方形等的任意的形状。
[0071]而且，在永磁体220的上端面，固定有与永磁体220为相同外形的具有内径比可动柱塞215的周缘部216的外径小的贯通孔224的辅助轭225。可动柱塞215的周缘部216与该的辅助轭225的下表面相对置。
[0072]另外，由于是以环状形成永磁体220，因此与例如在日本特开平2-91901号公报或美国专利第5959519号说明书中记载的将永磁体以左右对向的方式配置2个的情况相比，能够减少部件数量而实现成本下降。另外，在成形于永磁体220的贯通孔221的内周面附近配置可动柱塞215的周缘部216，所以在永磁体220产生的磁通通过的闭回路没有浪费，泄漏的磁通变少，能够高效率地利用永磁体的磁力。
[0073]另外，在可动柱塞215的上端面螺纹紧固有对可动触点130进行支承的连结轴
131。
[0074]而且，在释放状态下，可动柱塞215通过恢复弹簧214而向上方施力，成为周缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接的释放位置。在此状态下，可动触点130的触点部130a从固定触点111和112的触点部118a向上方离开，成为电流阻断状态。
[0075]在该释放状态下，可动柱塞215的周缘部216因永磁体220的磁力而被吸引至辅助轭225。因此，与恢复弹簧214的施加力配合，可动柱塞215不会因来自外部的振动或冲击等而意外地向下方移动，能够确保抵接于辅助轭225的状态。[0076]而且，可动柱塞215被非磁性体制且形成为有底筒状的帽230覆盖，在该帽230的开放端向半径方向外侧延伸形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封结合。由此，形成消弧容器102和帽230经由上部磁轭210的贯通孔210a连通的密闭容器。而且，消弧容器102和帽230形成的密闭容器内封入有氢气、氮气、氢和氮的混合气体、空气、SF6等的气体。
[0077]接着，对上述实施方式的动作进行说明。
[0078]首先，将固定触点111与例如供给大电流的电力供给源连接，将固定触点112与负载连接。
[0079]在该状态下，电磁体单元200中的励磁线圈208为非励磁状态，为不通过电磁体单元200产生使可动柱塞215下降的励磁力的释放状态。在该释放状态下，可动柱塞215通过恢复弹簧214，向从上部磁轭210离开的上方向施力。
[0080]与此同时，永磁体220的磁力引起的吸引力作用于辅助轭225，可动柱塞215的周缘部216被吸引。因此，可动柱塞215的周缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接。
[0081]因此，经由连结轴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、112的触点部118a向上方离开规定距离。因此，固定触点111、112之间的电流通路为断开状态，触点机构101为开极状态。
[0082]这样，在释放状态下，在可动柱塞215作用有恢复弹簧214施加的施加力和环状永磁体220施加的吸引力这两者，因此不会出现可动柱塞215受到来自外部的振动或冲击等而意外地下降的情况，能够可靠地防止误动作。
[0083]从该释放状态，对电磁体单元200的励磁线圈208进行励磁时，使该电磁体单元200产生励磁力，使可动柱塞215抵抗恢复弹簧214的施加力和环状永磁体220的吸引力而被向下方按压。
[0084]此时，在可动柱塞215和磁轭201的底板部202之间，形成有圆筒状辅助轭203通过的磁路。进而，与可动柱塞215的外周面和上部磁轭210的贯通孔210a的内周面的间隙相比较，设定为可动柱塞215的周缘部216的下表面与上部磁轭210之间的间隙较小。因此，可动柱塞215的周缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面之间的磁通密度较大，作用有对可动柱塞215的周缘部216进行吸引的较大的作用力。
[0085]于是，可动柱塞215抵抗恢复弹簧214的施加力和环状永磁体220的吸引力，迅速地下降。由此，可动柱塞215的下端因周缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面的抵接而被停止。
[0086]这样，通过可动柱塞215的下降，经由连结轴131与可动柱塞215连结的可动触点130也下降，该触点部130a通过接触弹簧134的接触压与固定触点111、112的触点部118a接触。
[0087]因此，成为外部电力供给源的大电流通过固定触点111、可动触点130和固定触点112供给至负载的闭合状态(closed state)。
[0088]此时，固定触点111、112和可动触点130之间产生使可动触点130打开(open)的方向的电磁斥力。
[0089]但是，固定触点111、112，如图2所示，通过上板部116、中间板部117和下板部118形成C字状部115，所以反方向的电流通过上板部116、下板部118和与其相对向的可动触点130流动。
[0090]因此，基于固定触点111、112的下板部118形成的磁场和可动触点130中流过的电流的关系，根据弗莱明左手定则，能够产生将可动触点130按压至固定触点111、112的触点部118a的洛伦兹力。
[0091]通过该洛伦兹力，能够抵抗固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间产生的开极方向的电磁斥力，能够可靠地防止可动触点130的触点部130a的开极。
[0092]因此，能够减小支承可动触点130的接触弹簧134的按压力，与之相应地能够减小励磁线圈208产生的推力，能够使电磁接触器整体的结构小型化。
[0093]在从该触点机构101的开极状态阻断向负载的电流供给时，停止电磁单元200的励磁线圈208的励磁。
[0094]由此，通过电磁体单元200使可动柱塞215向下方移动的励磁力不再存在，使得可动柱塞215因恢复弹簧214的施加力而上升，随着周缘部216接近辅助轭225，环状永磁体220的吸引力增加。
[0095]通过该可动柱塞215的上升，经由连结轴131连结的可动触点130上升。与此对应地，通过接触弹簧134施加接触压的期间，可动触点130与固定触点111、112接触。此后，在接触弹簧134的接触压消失的时间点，为可动触点130从固定触点111、112向上方离开的开极开始状态。
[0096]成为该开极开始状态时，在固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间发生电弧，通过该电弧，电流的通电状态得以继续。
[0097]此时，装设有覆盖固定触点111、112的C字状部115的上板部116、中间板部117的绝缘盖121，因此能够使电弧仅发生在固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间。因此，能够使电弧的发生状态稳定，能够提高消弧性能。
[0098]另外，C字状部115的上板部116和中间板部117由绝缘盖121覆盖。因此，能够通过可动触点130的两端部和C字状部115的上板部116、中间板部117之间的绝缘盖121确保绝缘距离，能够缩短可动触点130的可动方向的高度。于是，能够使触点装置100小型化。
[0099]进而，在固定触点111、112的中间板部117的内侧面，由磁性体板119覆盖，因此通过流过该中间板部117的电流产生的磁场被磁性体板119阻挡。所以，固定触点111、112的触点部118a和可动触点130的触点部130a间产生的电弧引发的磁场和流过中间板部117的电流引发的磁场不会相互干涉，能够防止电弧被流过中间板部117的电流产生的磁场影响。
[0100]此时，电弧消弧用永磁体143、144的相对磁极面为同极的N极，其外侧为S极，因此该N极产生的磁通，俯视时如图8(a)所示，各电弧消弧用永磁体143、144，在可动触点130的长边方向从内侧向外侧横切固定触点111的触点部118a与可动触点130的触点部130a的对向部的电弧产生部而到达S极，形成磁场。
[0101]同样地，在可动触点130的长边方向从内侧向外侧横切固定触点112的触点部118a和可动触点130的触点部130a的电弧产生部而到达S极，形成磁场。
[0102]于是，电弧消弧用永磁体143和144的磁通一起将固定触点111的触点部118a、可动触点130的触点部130a之间、固定触点112的触点部118a、可动触点130的触点部130a之间，在可动触点130的长边方向在相互相反的方向上横切。
[0103]因此，在固定触点111的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间，如图8(b)所示，电流I从固定触点111侧向可动触点130侧流动,并且磁通Φ的朝向为从内侧向外侧的方向。因此，根据弗莱明左手定则，如图8(c)所示，作用有与可动触点130的长边方向正交且与固定触点111的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交而朝向电弧消弧空间145侧的较大的洛伦兹力F。
[0104]由于该洛伦兹力F，在固定触点111的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间产生的电弧，从固定触点111的触点部118a的侧面通过电弧消弧空间145而到达可动触点130的上表面侧,较大地延伸而被消弧。
[0105]另外，在电弧消弧空间145，在其下方侧和上方侧，与固定触点111的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的朝向相对向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。因此，通过倾斜的磁通，延伸至电弧消弧空间145的电弧被朝向电弧消弧空间145的角落的方向进一步延伸，能够延长电弧长度，能够得到良好的阻断性能。
[0106]另一方面，在固定触点112的触点部118a和可动触点130之间，如图8(b)所示，电流I从可动触点130侧向固定触点112侧流动，并且磁通Φ的朝向为从内侧向外侧的右方向。
[0107]因此，根据弗莱明左手定则，作用有与可动触点130的长边方向正交且与固定触点112的触点部118a和可动触点130的开闭方向正交而朝向电弧消弧空间145侧的较大的洛伦兹力F。
[0108]由于该洛伦兹力F，在固定触点112的触部118a和可动触130之间产生的电弧，从可动触点130的上表面侧通过电弧消弧空间145内而到达固定触点112的侧面侧，较大地延伸而被消弧。
[0109]另外，在电弧消弧空间145，如上所述，在其下方侧和上方侧，与固定触点112的触点部118a和可动触点130的触点部130a之间的磁通的朝向相对向，磁通向下方侧和上方侧倾斜。
[0110]因此，通过倾斜的磁通，延伸至电弧消弧空间145的电弧被朝向电弧消弧空间145的角落的方向进一步延伸，能够延长电弧长度，能够得到良好的阻断性能。
[0111]另一方面，在电磁接触器10的接入状态下，从负载侧向直流电流侧流过回生电流的状态下，使其为释放状态的情况下，成为与上述图8(b)中的电流的方向相反的方向，因此洛伦兹力F作用于电弧消弧空间146侧，除了电弧被延伸到消弧空间146侧以外，能够发挥同样的消弧功能。
[0112]此时，电弧消弧用永磁体143和144配置于绝缘筒体140中形成的磁体收纳室141和142内，因此电弧不会直接接触电弧消弧用永磁体143和144。因此，能够稳定维持电弧消弧用永磁体143和144的磁特性，能够使阻断性能稳定化。
[0113]另外，能够由绝缘筒体140覆盖金属制的桶状体104的内周面而绝缘，因此不会发生电流阻断时的电弧的短路，能够可靠地进行电流阻断。
[0114]进而，绝缘功能、电弧消弧用永磁体143和144的定位功能以及针对电弧消弧用永磁体143和144的电弧的保护功能能够通过I个绝缘筒体140发挥，因此能够降低制造成本。
[0115]这样，根据上述实施方式，在触点装置100中，固定触点111和112的C字状部115及施加可动触点130的接触压的接触弹簧134并列配置，因此与固定触点、可动触点和接触弹簧串列配置的情况相比，能够缩短触点装置101的高度。因此能够实现触点装置100的小型化。
[0116]另外，消弧容器102由树脂容器103、该树脂容器103的侧板部103d内插入贯通的金属制的桶状体104构成。另外，将树脂容器103和桶状体104以粘接剂固定，并且在树脂容器103的端子保持板部103c粘接保持有构成固定触点111和112的外部连接端子114。因此，能够将树脂容器103和金属制的桶状体104以粘接剂粘接为气密状态。因此，作为消弧容器，没有必要使用高价的陶瓷，因此能够大幅降低消弧容器102的制造成本。
[0117]另外，在树脂容器103的端子保持板部103c，形成有供一对外部连接端子114插入贯通的端子插入贯通孔103a、103b。这些端子插入贯通孔103a、103b的下端侧，形成有作为与形成在桶状体104的顶板部104a的端子插入贯通孔104d嵌合的环状突出部的环状肋103i。因此，通过环状肋103i，能够确保外部连接端子114和桶状体104的绝缘。
[0118]另外，能够在桶状体104的侧板部104b的内周面侧通过绝缘筒体140确保与固定触点111、112和桶状体104的绝缘。
[0119]进而，在构成树脂容器103的端子保持板部103c的一对端子插入贯通孔103a、103b朝向下方逐渐扩径的锥部103f，在该锥部103f和桶状体104的侧板部104b之间形成有粘接剂注入部103g。通过将粘接剂注入该粘接剂注入部103g，能够在端子保持板部103c和外部连接端子114间可靠地注入保持粘接剂，能够可靠地进行端子保持板部103c与外部连接端子114的粘接，确保气密性。
[0120]进而，在树脂容器103的侧板部103d的内周面也形成有截面为楔状的粘接剂注入部103m。因此，通过将粘接剂注入粘接剂注入部103m，能够在树脂容器103和桶状体104间可靠地注入保持粘接剂，能够可靠地进行树脂容器103与桶状体104的粘接，确保机密性。
[0121]另外，构成树脂容器103的合成树脂与陶瓷相比较，其封入气体的慢泄漏较多，但通过与金属制的桶状体一起使用，能够确保具有与陶瓷同等的泄漏性能。
[0122]另外，对于电磁体单元200，在可动柱塞215的可动方向磁化的环状永磁体220配置于上部磁轭210上，其上表面形成辅助轭225，因此能够通过I个环状永磁体220产生吸引可动柱塞215的周缘部216的吸引力。
[0123]因此，释放状态下的可动柱塞215的固定，能够通过环状永磁体220的磁力和恢复弹簧214的施加力进行，所以能够提高针对误动作冲击的保持力。
[0124]另外，能够降低恢复弹簧214的施加力，能够降低接触弹簧134和恢复弹簧214引起的总负载。于是，能够与总负载降低的量相应地降低励磁线圈208产生的吸引力，能够减少励磁线圈208的磁动势。因此，能够缩短线轴204的轴方向长度，能够降低电磁体单元200的可动柱塞215的可动方向的高度。
[0125]这样，能够在触点装置100和电磁体单元200两者降低可动柱塞215的可动方向的高度，因此能够大幅缩短电磁接触器10的整体结构，能够实现小型化。
[0126]进而，在环状永磁体220的的内周面内配置可动柱塞215的周缘部216，由此使得环状永磁体220产生的磁通通过的闭磁路没有浪费，使泄漏的磁通变少，能够高效率地利用永磁体的磁力。
[0127]另外，将可动柱塞215的周缘部216配置在上部磁轭210和环状永磁体220的上表面形成的辅助轭225之间，因此能够通过环状永磁体220的厚度和可动柱塞215的周缘部216的厚度来调整可动柱塞215的冲程。
[0128]因此，能够使可动柱塞215的冲程(Stroke)影响的累积的部件数量和形状公差为最小限度。但是，可动柱塞215的冲程调整仅通过环状永磁体220的厚度和可动柱塞215的周缘部216的厚度进行，因此能够使冲程的不均匀程度极小化。
[0129]此外，在上述实施方式中，对构成触点机构101的固定触点111、112形成为C字状的情况进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式的结构，能够适用于任意的结构的触点机构。
[0130]例如如图10(a)和(b)所示，也可以在外部连接端子114连结省略C字状部115中的上板部116的形状的L字状部160。在此情况下，在固定触点111和112接触可动触点130的闭极状态下，流过L字状部160的垂直板部的电流产生的磁通也能够作用于固定触点111、112和可动触点130的接触部。因此，能够提高固定触点111、112和可动触点130的接触部的磁通密度，产生与电磁斥力对抗的洛伦兹力。
[0131]另外，可动触点130，如图11(a)和(b)所示，也可以形成为省略凹部132的平板状。
[0132]另外，在上述实施方式中，对在可动柱塞215螺纹拧紧连结轴131的情况进行了说明，但并不限定于螺纹拧紧，能够适用任意的连接方法，进而也可以将可动柱塞215和连结轴131 —体地形成。
[0133]另外，对于连结轴131与可动触点130的连结，对在连结轴131的前端部形成凸缘部131a、插入贯通接触弹簧134和可动触点130而使可动触点130的下端以C形环固定的情况进行了说明，但并不限定于这种情况。即，在连结轴131的C形环位置形成向半径方向突出的定位大直径部，与可动触点130抵接而配置接触弹簧134，也可以将该接触弹簧134的上端通过C形环固定。
[0134]另外，在上述实施方式中，对与可动柱塞215的下端侧接近而配置圆筒状辅助轭203的情况进行了说明，但并不限定于这种情况。即，磁轭201如图13(a)和(b)所示形成为有底圆筒状，辅助轭203可以包括沿着磁轭201的底板部202的圆环状板部203a和从该圆环状板部203a的内周面向上方立起的圆筒部203b。
[0135]另外，如图14(a)和(b)所示，在U字状的上部磁轭210的底板部202形成有贯通孔202a，将凸状的辅助轭203嵌合至该贯通孔202a内，使该辅助轭203的小直径部203c插入贯通至形成于可动柱塞215的插入贯通孔217也可以。
[0136]另外，在上述实施方式中，对由消弧容器102和帽230构成密闭容器、在该密封容器内封入有气体的情况进行了说明，但是并不限定于这种情况，在阻断的电流较低的情况下，也可以省略气体封入。
[0137]另外，在上述实施方式中，对在绝缘筒体140的内周面配置消弧用永磁体143和144的情况进行了说明。但是，本发明并不限定于上述结构，也可以在绝缘筒体140的外周面配置消弧用永磁体，也可以进一步省略消弧用永磁体143和144。
[0138]另外，在上述实施方式中，对外部连接端子114的旋转停止结构包括由树脂容器103中形成的4根定位片103h、与这些卡合的外部连接端子114中形成的卡合槽114d的情况进行了说明。但是，本发明并不限定于上述结构，定位片103h和卡合槽114d也可以为I个或4以外的多个。进而，在树脂容器103形成卡合槽，在外部连接端子114形成突出部也可以。
[0139]另外，对于上述实施方式，对适用本发明的电磁接触器的情况下进行了说明，但是并不限定于这种情况，本发明也能够适用于电磁继电器、转换器(Switch)等的具有消弧容器的开关。
[0140]产业上的可利用性
[0141]根据本发明，能够提供一种开关，其在树脂容器的内侧配置金属制的桶状体，并且以粘接剂粘接树脂容器和桶状体，因此能够具有与陶瓷同等的泄漏性能并且容易地粘接树脂容器和桶状体，能够容易地形成消弧容器。
[0142]附图标记说明
[0143]10...电磁接触器，11…外装绝缘容器，100…触点装置，101…触点机构，102...消弧容器，103…树脂容器，103a、103b…端子插入贯通孔，103c…端子保持板部，103d…侧板部，103f…锥部，103g…粘接剂注入部，103k…锥部，103m…粘接剂注入部，104…桶状体，104a…顶面板部，104b…侧板部，104c…凸缘部，104d…端子插入贯通孔，111、112…固定触点，114...外部连接端子，115...(:字状部，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...磁体收纳室，143、144...电弧消弧用永磁体，145、 146...电弧消弧空间，160L...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…恢复弹簧，215...可动柱塞，216…周缘部，220…永磁体，225…辅助轭。
【权利要求】
1.一种开关，在消弧容器中内置有保持规定间隔配置的一对固定触点和配置成能够与该一对固定触点接触和分离的可动触点，该开关的特征在于: 所述消弧容器通过粘接剂粘接树脂容器和金属制的桶状体而构成，所述树脂容器包括对构成所述一对固定触点的一对外部连接端子进行粘接保持的端子保持板部和从该端子保持板部的外周部向下方延伸的侧板部，且以与所述端子保持板部相反的一侧为开放面，所述桶状体内置插入贯通该树脂容器的侧板部内的所述一对固定触点和所述可动触点且下端开放。
2.如权利要求1所述的开关，其特征在于: 所述端子保持板部包括:用于供所述一对外部连接端子插入贯通的一对端子插入贯通孔；和与该一对端子插入贯通孔连通并从底面突出形成的、与形成在所述桶状体的顶面板部的一对端子插入贯通孔嵌合的一对环状突出部。
3.如权利要求1或2所述的开关，其特征在于: 在所述桶状体的内侧面配置有包围所述一对固定触点和所述可动触点而形成消弧室的绝缘筒体。
4.如权利要求2所述的开关，其特征在于: 所述树脂容器的所述端子保持板部的一对端子插入贯通孔，形成为从外表面侧向内表面侧去逐渐扩径的锥状，在与所述外部连接端子之间形成有楔状的粘接剂注入部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的开关，其特征在于: 所述树脂容器的所述侧板部的内表面，形成为从所述端子保持板部向开放面去对向长度逐渐变大的锥状，与所述桶状体的侧面之间形成有截面为楔状的粘接剂注入部。
【文档编号】H01H1/66GK103999182SQ201380004254
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2012年3月12日
【发明者】高谷幸悦, 铃木健司, 菅田好信, 古川雅晴 申请人:富士电机机器制御株式会社, 富士电机株式会社