CN104718596B - 电磁接触器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够可靠地防止电弧与固定触头的触点部以外的部分接触而使电弧可靠地消弧的电磁接触器。其具有触点装置(100)，该触点装置包括保持规定距离配置的一对固定触头(111、112)和以能够与该一对固定触头接触和分离的方式配置的可动触头(130)，在上述一对固定触头(111、112)上安装有绝缘罩(121)，该绝缘罩覆盖除与上述可动触头接触的触点部(118a)以外的部分，并且覆盖固定保持上述固定触头(111、112)的绝缘板(105)的内表面。

Description

电磁接触器

技术领域

本发明涉及具有保持规定间隔配置的一对固定触头和以能够与这些固定触头接触和分离的方式配置的可动触头的电磁接触器。

背景技术

作为进行电流通路的开闭的电磁接触器，例如提出了在插入通电通路中的具有固定触头和可动触头的触点机构中，触点机构使固定触头成C字形(U字形或J字形)，在通电时产生抵抗在固定触头与可动触头之间产生的断开方向的电磁排斥力的洛仑兹力的电磁接触器(例如参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-28252号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1中记载的现有例中，使一对固定触头成C字状，以使开放部彼此相对的状态配置，并且在C字状的中间部配置可动触头，通过电磁体将该可动触头下拉，从而使可动触头以规定的接触压力与一对固定触头接触。

但是，上述现有例中，在C字形的固定触头的中间部配置可动触头。因此，存在从可动触头与固定触头接触的闭合状态起成为使可动触头从固定触头分离的断开状态时，发生的电弧在固定触头上移动，或电弧前端在固定触头的触点部以外的部分短路的问题。

为了解决该问题，可以考虑用绝缘罩覆盖固定触头的触点部以外的部分。但是，即使用绝缘罩仅覆盖固定触头，固定触头被绝缘板支承，该绝缘板与绝缘罩要设置组装时所需的空隙，因部件误差也会在绝缘罩与绝缘板之间产生空隙。因此，存在从空隙伸长的电弧进入并与固定触头的上部短路，导致电弧电压降低，电弧的屏蔽不彻底的未解决的课题。

于是，本发明着眼于上述现有例的未解决的课题而得出，其目的在于提供一种可靠地防止电弧与固定触头的触点部以外的接触，使电弧可靠地消弧的电磁接触器。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的电磁接触器的第一方式，具有触点装置，该触点装置包括保持规定距离配置的一对固定触头和以能够与该一对固定触头接触和分离的方式配置的可动触头，在所述一对固定触头上安装有绝缘罩，该绝缘罩覆盖除与所述可动触头接触的触点部以外的部分，并且覆盖固定保持所述固定触头的绝缘板的内表面。

根据该结构，固定触头的与可动触头接触的触点部以外的部分被绝缘罩覆盖，因此即使从可动触头与固定触头接触的接通状态起，可动触头从固定触头分离时发生电弧，也能够可靠地防止该电弧的端部在固定触头上移动。此外，因为绝缘罩覆盖固定保持固定触头的绝缘板的内表面，所以能够可靠地防止电弧绕到绝缘板的固定接触支承部。从而，能够可靠地防止伸长的电弧前端与固定触头接触而电弧短路从而电弧电压降低。

此外，本发明的电磁接触器的第二方式中，所述一对固定触头包括保持规定间隔地支承在触点收纳盒的顶面的支承导体部和C字状部，该C字状部由与该支承导体部的位于所述触点收纳盒内的端部连结的上板部、从该上板部的与另一方的支承导体部相反的一侧向下方延伸的中间板部和从该中间板部的所述下端向所述另一方的支承导体部一侧延伸且在上表面形成有触点部的下板部以形成C字状的方式形成。并且，所述绝缘罩包括：使所述C字状部至少露出触点部并且覆盖与所述可动触头相对的面和与该相对的面连接的侧面的罩主体；和从该罩主体的覆盖所述上板部的侧面的侧板部沿着所述绝缘板的内表面延伸的延伸部。

根据该结构，因为固定触头形成为C字状部，所以即使在触点装置闭合时在固定触头和可动触头的触点部产生电磁排斥力，也能够在C字状部产生抵抗电磁排斥力的洛仑兹力。之后，可动触头从固定触头分离时，在固定触头和可动触头之间发生电弧时，通过绝缘罩仅使触点部露出，因此能够可靠地防止电弧在固定触头上移动、电流通路变化，并且能够可靠地防止电弧迂回至绝缘板的固定触头支承部。

此外，本发明的电磁接触器的第三方式中，所述绝缘罩包括：覆盖所述一对固定触头的C字状部的上板部和中间板部的内表面的L字状部；从该L字状部的侧缘以覆盖所述C字状部的侧面的方式延伸的侧板部；从该侧板部的与所述支承导电部相对的上端向内方延伸而与形成于所述支承导电部的窄径部嵌合的嵌合部；和从所述侧板部的上端沿着所述绝缘板的内表面延伸的延伸部。

根据该结构，能够仅通过使绝缘罩的嵌合部与形成在支承导电部上的窄径部嵌合而安装至固定触头，能够容易地进行绝缘罩的安装。

发明效果

根据本发明，使固定触头成为具有L字状部和C字状部，产生抵抗接通状态下的电磁排斥力的洛仑兹力的结构的情况下，因为固定触头的触点部以外被绝缘罩覆盖，所以能够可靠地防止从接通状态成为释放状态时发生的电弧在固定触头上移动。此外，也能够可靠地防止电弧前端迂回至支承固定触头的绝缘板的支承部，防止电弧在触点部以外的部分短路。从而，即使切断电压上升也能够使电弧稳定地伸长，能够可靠地进行电弧的消弧，可靠地切断电流。

附图说明

图1是表示本发明的电磁接触器的第一实施方式的截面图。

图2是表示图1的触点收纳盒的分解立体图。

图3是图1的A-A线上的截面图。

图4是表示触点机构的绝缘罩的图，(a)是从上表面侧观察的立体图，(b)是从底面侧观察的立体图。

图5是表示绝缘罩的安装方法的立体图。

图6是表示绝缘筒体的立体图。

图7是电磁体单元的分解立体图。

图8是表示本发明的触点装置的变形例的图，(a)是截面图，(b)是立体图。

图9是表示本发明的触点装置的其他变形例的图，(a)是截面图，(b)是立体图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的电磁接触器的一例的截面图，图2是触点收纳盒的分解立体图。在该图1和图2中，10是电磁接触器，该电磁接触器10包括配置有触点机构的触点装置100和驱动该触点装置100的电磁体单元200。

触点装置100，从图1和图2可知，具有收纳触点机构101的触点收纳盒102。该触点收纳盒102如图2(a)所示，具备金属制的在下端部具有向外方突出的凸缘部103的金属方筒体104和封闭该金属方筒体104的上端的由平板状的陶瓷绝缘基板构成的固定触点支承绝缘基板105。

金属方筒体104的凸缘部103与后述的电磁体单元200的上部磁轭210密封接合而固定。

此外，在固定触点支承绝缘基板105上，在中央部保持规定间隔地形成有供后述的一对固定触头111和112插通的贯通孔106和107。对该固定触点支承绝缘基板105的上表面侧的贯通孔106和107的周围和下表面侧的与方筒体104接触的位置实施了金属化处理。而且，固定触点支承绝缘基板105被钎焊在方筒体104的上表面。

触点机构101，如图1所示，具备在触点收纳盒102的固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通固定的一对固定触头111和112。这些固定触头111和112分别具备在固定触点支承绝缘基板105的贯通孔106和107中插通的、在上端具有向外方突出的凸缘部113的支承导体部114；和与该支承导体部114连结并配设在固定触点支承绝缘基板105的下表面侧的内方侧开放的C字状部115。

C字状部115具备上板部116、中间板部117和下板部118。上板部116沿着固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延伸。中间板部117从上板部116的外侧端部向下方延伸。下板部118从中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内方侧即固定触头111和112的相对方向延伸。而且，C字状部115形成为由中间板部117和下板部118形成的L字状加上上板部116后的C字状。

此处，支承导体部114与C字状部115，在使突出形成于支承导体部114的下端面的销114a在形成于C字状部115的上板部116的贯通孔120内插通的状态下例如通过硬钎焊固定。此外，支承导体部114和C字状部115的固定不限于硬钎焊，也可以使销114a嵌合至贯通孔120，或在销114a上形成公螺纹，在贯通孔120中形成母螺纹，使二者螺合。

此外，以覆盖固定触头111和112的C字状部115的中间板部117的内侧面的方式，安装有从平面观察成C字状的磁性体板119。这样，通过以覆盖中间板部117的内侧面的方式配置磁性体板119，能够屏蔽流过中间板部117的电流所产生的磁场。

该磁性体板119也可以覆盖中间板部117的周围地形成，只要能够屏蔽中间板部117中流过的电流产生的磁场即可。

而且，在固定触头111和112的C字状部115上分别安装有限制电弧的发生的合成树脂材料制的绝缘罩121。该绝缘罩121如图3和图4(a)和(b)所示，包覆C字状部115的上板部116和中间板部117的内周面，并且也覆盖固定触点支承绝缘基板105的内表面。

绝缘罩121具备L字状板部122、侧板部123和124、嵌合部125和延伸部126。L字状板部122以沿着上板部116和中间板部117的内表面的方式配置。侧板部123和124从L字状板部122的前后端部分别向上方和外方延伸而覆盖C字状部115的上板部116和中间板部117的侧面。嵌合部125从侧板部123和124的上端向内方侧形成，与形成在固定触头111和112的支承导体部114上的窄径部114b嵌合。延伸部126向与嵌合部125相反的一侧延伸而覆盖固定触点支承绝缘基板105的内表面。在延伸部126的下表面外周一侧形成有与方筒体104的内侧面相接的凸缘部127。

而且，绝缘罩121向固定触头111和112的安装，例如如图5(a)所示，对安装有固定触头111和112后的触点收纳盒102，在以固定触点支承绝缘基板105为下侧的状态下进行。

首先，将绝缘罩121以与图4(a)和(b)上下颠倒的状态，从触点收纳盒102的上方的开口部插入固定触头111和112之间。

接着，如图5(b)所示，在使嵌合部125和延伸部126与固定触点支承绝缘基板105平行的状态下，如图5(c)所示，通过将绝缘罩121推入外侧，使嵌合部125与固定触头111和112的支承导体部114的窄径部114b嵌合而固定。

这样，绝缘罩121被安装在固定触头111和112的C字状部115上，由此，在该C字状部115的内周面仅使下板部118的上表面一侧露出作为触点部118a。

而且，以在固定触头111和112的C字状部115内配置两个端部的方式配设可动触头130。该可动触头130被固定在后述的电磁体单元200的可动柱塞215上的连结轴131支承。该可动触头130如图1所示，形成中央部的连结轴131的附近向下方突出的凹部132，在该凹部132上形成有使连结轴131插通的贯通孔133。

在连结轴131上，在上端形成有向外方突出的凸缘部131a。为了在该连结轴131上安装可动触头130，首先，在使连结轴131的下端一侧在接触弹簧134中插通的状态下，使连结轴131在可动触头130的贯通孔133中插通。然后，以使接触弹簧134的上端与凸缘部131a抵接、并且通过接触弹簧134得到规定的作用力的方式成为将可动触头130顶起的状态，在该状态下例如用C型环135在连结轴131上定位。

该可动触头130在释放状态下，成为两端的触点部130a与固定触头111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a保持规定间隔地分离的状态。此外，可动触头130设定为在接通位置，两端的触点部与固定触头111和112的C字状部115的下板部118的触点部118a以接触弹簧134施加的规定的接触压力接触。

进而，在触点收纳盒102的方筒体104的内周面，如图1、图3和图6所示，配设有由方筒部140a和在该方筒部140a的下表面侧形成的底板部140b以有底方筒状形成的绝缘筒体140。

该绝缘筒体140例如是合成树脂制的，使方筒部140a和底板部140b一体成形。底板部140b，如图6所示，具备在下表面侧保持中央部的后述的可动柱塞215的周凸缘部216的凹部140c；和与该凹部140c连接、用于收纳后述的永磁体220的突出部220a和辅助轭225的定位用突出部225a的较窄的凹部140d。凹部140d的上表面被作为支承固定触头111、112的触点部118a的底面侧的支承面140e。进而，在绝缘筒体140的底板部140b的四角形成有接近后述的上部磁轭210的成为最深部的电弧消弧部140f。

电磁体单元200如图1和图7所示，具有从侧面观察成扁平的U字形的磁轭201，在该磁轭201的底板部202的中央部固定有圆筒状辅助轭203。在该圆筒状辅助轭203的外侧配置有线轴204。

该线轴204由供圆筒状辅助轭203插通的中央圆筒部205、从该中央圆筒部205的下端部向半径方向外方突出的下凸缘部206和从中央圆筒部205的上端向半径方向外方突出的上凸缘部207构成。而且，在由中央圆筒部205、下凸缘部206和上凸缘部207构成的收纳空间中卷绕安装有励磁线圈208。

而且，在磁轭201的开放端即上端之间固定有上部磁轭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相对置的贯通孔210a。

而且，在线轴204的中央圆筒部205内，可上下滑动地配设有可动柱塞215，其在底部与磁轭201的底板部202之间配设有复位弹簧214。在该可动柱塞215上，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方突出的周凸缘部216。

此外，在上部磁轭210的上表面，以包围可动柱塞215的周凸缘部216的方式固定有例如外形是方形且具有圆形的中心开口221的形成为环状的永磁体220。该永磁体220在上下方向即厚度方向上例如以上端侧为N极、下端侧为S极的方式被磁化。在该永磁体220的与可动触头130相对置的两个侧面形成有定位用突出部220a。此外，永磁体220的中心开口221的形状成与周凸缘部216的形状匹配的形状，外周面的形状能够为圆形、方形等任意形状。

而且，在永磁体220的上端面固定有与永磁体220相同外形且具有比可动柱塞215的周凸缘部216的外径小的内径的贯通孔224的辅助轭225。在该辅助轭225上，也如图7所示，与永磁体220的定位用突出部220a对应地形成有定位用突出部225a。可动柱塞215的周凸缘部216与该辅助轭225的下表面抵接。

此外，在可动柱塞215的上端面螺合有支承可动触头130的连结轴131。

而且，可动柱塞215被非磁性体制成的形成为有底筒状的盖230覆盖，在该盖230的开放端向半径方向外方延伸地形成的凸缘部231与上部磁轭210的下表面密封接合。由此，形成触点收纳盒102和盖230经由上部磁轭210的贯通孔210a连通的密封容器。而且，在由触点收纳盒102和盖230形成的密封容器内封入有氢气、氮气、氢和氮的混合气体、空气、SF₆等气体。

接着说明上述实施方式的动作。

现在，设固定触头111例如与供给大电流的电力供给源连接，固定触头112与负载连接。

在该状态下，电磁体单元200中的励磁线圈208处于非励磁状态，处于在电磁体单元200中不产生使可动柱塞215下降的励磁力的释放状态。

在该释放状态下，可动柱塞215被复位弹簧214向离开上部磁轭210的上方向施力。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的周凸缘部216被吸引。因此，可动柱塞215的周凸缘部216的上表面与辅助轭225的下表面抵接。

在该状态下，与可动柱塞215通过连结轴131连结的触点机构101的可动触头130的触点部130a从固定触头111和112的触点部118a向上方离开规定距离。因此，固定触头111和112之间的电流通路处于切断状态，触点机构101成为断开状态。

这样，在电磁体单元200的释放状态下，复位弹簧214施加的作用力和环状永磁体220产生的吸引力双方作用于可动柱塞215。因此，可动柱塞215不会因来自外部的振动和冲击等而意外地下降，能够可靠地防止误动作。

从该释放状态起，对电磁体单元200的励磁线圈208励磁时，在该电磁体单元200中产生励磁力，抵抗复位弹簧214的作用力和环状永磁体220的吸引力而将可动柱塞215推向下方。

于是，可动柱塞215抵抗复位弹簧214的作用力和环状永磁体220的吸引力而迅速下降。该可动柱塞215的下降通过周凸缘部216的下表面与上部磁轭210的上表面抵接而停止。

这样，因可动柱塞215下降，与可动柱塞215通过连结轴131连结的可动触头130也下降，其触点部130a与固定触头111和112的触点部118a以接触弹簧134的接触压力接触。

因此，成为外部电力供给源的大电流通过固定触头111、可动触头130和固定触头112对负载供给的闭合状态。

从该触点机构101的闭合状态起，切断对负载的电流供给的情况下，停止电磁体单元200的励磁线圈208的励磁。

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消失，从而，可动柱塞215因复位弹簧214的作用力而上升，伴随周凸缘部216接近辅助轭225，环状永磁体220的吸引力增加。

因该可动柱塞215上升，通过连结轴131连结的可动触头130上升。与此相应地，用接触弹簧134施加接触压力的期间，可动触头130与固定触头111和112接触。之后，在接触弹簧134的接触压力消失的时刻，成为可动触头130从固定触头111和112向上方分离的断开状态。

成为该断开状态时，在固定触头111和112的触点部118a与可动触头130的触点部130a之间发生电弧，因该电弧而使电流的通电状态持续。此时，安装有覆盖固定触头111和112的C字状部115的上板部116和中间板部117的绝缘罩121。因此，能够使电弧仅在固定触头111和112的触点部118a与可动触头130的触点部130a之间发生。结果，能够可靠地防止电弧在固定触头111和112的C字状部115上移动，能够使电弧的发生状态稳定，提高消弧性能。并且，因为固定触头111和112的两侧面也被绝缘罩121覆盖，所以还能够可靠地防止电弧的前端短路。

此外，C字状部115的上板部116和中间板部117被绝缘罩121覆盖。因此，能够通过绝缘罩121，确保可动触头130的两端部与C字状部115的上板部116和中间板部117之间的绝缘距离，能够缩短可动触头130的可动方向的高度。从而，能够使触点装置100小型化。

进而，绝缘罩121具有与侧板部123和124一体地向与嵌合部125相反的一侧延伸的延伸部126，该延伸部126如图3所示，覆盖固定触点支承绝缘基板105的内表面。因此，在可动触头130与固定触头111和112之间发生的电弧150，如图3所示，在其侧面形成的电弧消弧空间151中被较大地拉伸消弧，能够提高屏蔽性能。此处，电弧消弧空间151由绝缘罩121的侧板部123、124和延伸部126；和由绝缘筒体140的方筒部140a和底板部140b形成的电弧消弧部140f形成，使金属部不露出而被完全包围。因此，能够可靠地防止电弧迂回至固定触头111、112的支承导体部114和C字状部115，能够可靠地避免在这些金属部之间电弧接触而成为短路状态。

进而，绝缘罩121能够仅通过使嵌合部125与固定触头111和112的窄径部114b嵌合而安装至固定触头111和112，能够容易地进行对固定触头111和112的安装。

此外，上述实施方式中，说明了使触点装置100的触点收纳盒102由方筒体104和固定触点支承绝缘基板105构成的情况，但不限定于此，也能够采用其他结构。例如，也可以如图2(b)所示，用陶瓷或合成树脂材料使方筒部301和封闭其上端的顶面板部302一体成形而形成桶状体303，对该桶状体303的开放端面一侧实施金属化处理形成金属箔，在该金属箔上密封接合金属制的连接部件304形成触点收纳盒102。

此外，上述实施方式中，说明了在固定触头111和112形成C字状部115的情况，但不限定于此，也可以如图8(a)和(b)所示，在支承导体部114上连结成为省略了C字状部115中的上板部116的形状的L字状部160。该情况下，以覆盖支承导体部114的下表面和中间板部117的方式安装绝缘罩121。

此外，上述实施方式中，说明了可动触头130在中央部具有凹部132的情况，但不限定于此，也可以如图9(a)和(b)所示，省略凹部132而形成为平板状。

此外，上述实施方式中，说明了使连结轴131与可动柱塞215螺合的情况，但也可以使可动柱塞215与连结轴131一体地形成。

此外，说明了连结轴131与可动触头130的连结是在连结轴131的前端部形成凸缘部131a，插通接触弹簧134和可动触头130后将可动触头130的下端用C型环固定的情况，但不限定于此。即，也可以在连结轴131的C型环位置形成在半径方向上突出的定位宽径部，使可动触头130与其抵接后配置接触弹簧134，将该接触弹簧134的上端用C型环固定。

此外，电磁体单元200的结构不受上述实施方式的结构限定，能够应用任意的结构。

此外，上述实施方式中，说明了由触点收纳盒102和盖230构成密封容器，在该密封容器内封入气体的情况，但不限定于此，要切断的电流较低的情况下也可以省略气体封入。

符号说明

10…电磁接触器，11…外装绝缘容器，100…触点装置，101…触点机构，102…触点收纳盒，104…方筒体，105…固定触点支承绝缘基板，111、112…固定触头，114…支承导体部，115…C字状部，116…上板部，117…中间板部，118…下板部，118a…触点部，121…绝缘罩，122…L字状板部，123、124…侧板部，125…嵌合部，126…延伸部，130…可动触头，130a…触点部，131…连结轴，132…凹部，134…接触弹簧，140…绝缘筒体，150…电弧，151…电弧消弧空间，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…复位弹簧，215…可动柱塞，216…周凸缘部，220…永磁体，225…辅助轭。

Claims (2)

1.一种电磁接触器，该电磁接触器具有包括保持规定距离配置的一对固定触头和以能够与该一对固定触头接触和分离的方式配置的可动触头的触点装置，所述电磁接触器的特征在于：

在所述一对固定触头上安装有绝缘罩，该绝缘罩覆盖除与所述可动触头接触的触点部以外的部分，并且覆盖固定保持所述固定触头的绝缘板的内表面，

所述一对固定触头包括保持规定间隔地支承在触点收纳盒的顶面的支承导体部和C字状部，该C字状部由与该支承导体部的位于所述触点收纳盒内的端部连结的上板部、从该上板部的与另一方的支承导体部相反的一侧向下方延伸的中间板部和从该中间板部的下端向所述另一方的支承导体部一侧延伸且在上表面形成有触点部的下板部以形成C字状的方式形成，

所述绝缘罩包括：使所述C字状部至少露出触点部并且覆盖与所述可动触头相对的面和与该相对的面连接的侧面的罩主体；和从该罩主体的覆盖所述上板部的侧面的侧板部沿着所述绝缘板的内表面延伸的延伸部。

2.如权利要求1所述的电磁接触器，其特征在于：

所述绝缘罩包括：覆盖所述一对固定触头的C字状部的上板部和中间板部的内表面的L字状部；从该L字状部的侧缘以覆盖所述C字状部的侧面的方式延伸的侧板部；从该侧板部的与所述支承导体部相对的上端向内方延伸而与形成于所述支承导体部的窄径部嵌合的嵌合部；和从所述侧板部的上端沿着所述绝缘板的内表面延伸的延伸部。