电磁开闭器转让专利

申请号 : CN201380052024.5

文献号 : CN104704597B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中康弘铃木健司坂田昌良

申请人 : 富士电机机器制御株式会社富士电机株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够防止通电电流引起的磁通的影响来确保稳定动作的电磁开闭器。其包括:保持规定间隔地固定配置在触点收纳盒述一对固定触头可接触分离地配设在上述触点收纳盒内的可动触头(130)和使上述可动触头与上述一对固定触头接触和分离的电磁体单元(200),上述电磁体单元包括:包围励磁线圈(208)的磁轭(201、210)、具有与上述磁轭的磁接触面相对的磁接触面的可动柱塞(215)和连结该可动柱塞与上述可动触头的连结轴(131),在上述磁轭的磁接触面有磁路,该磁路利用上述可动触头与上述一对固定触头接触时的通电电流引起的外部磁通产生保持力。(102)内的一对固定触头(111、112)、以能够与上

权利要求 :

1.一种电磁开闭器,其特征在于,包括:

一对固定触头,其保持规定间隔地固定配置在触点收纳盒内;

可动触头,其以能够与所述一对固定触头接触和分离的方式配设在所述触点收纳盒内;和电磁体单元,其使所述可动触头与所述一对固定触头接触和分离,所述电磁体单元包括:包围励磁线圈的磁轭、具有与所述磁轭的磁接触面相对的磁接触面的可动柱塞和连结该可动柱塞与所述可动触头的连结轴,在所述磁轭的磁接触面通过形成从所述磁轭的贯通孔向着所述可动触头的外方延伸的缝隙而形成有磁路,该磁路利用所述可动触头与所述一对固定触头接触时的通电电流引起的外部磁通产生保持力。

2.一种电磁开闭器,其特征在于,包括:

一对固定触头,其保持规定间隔地固定配置在触点收纳盒内;

可动触头,其以能够与所述一对固定触头接触和分离的方式配设在所述触点收纳盒内;和电磁体单元,其使所述可动触头与所述一对固定触头接触分离,所述电磁体单元包括:包围励磁线圈的磁轭;设置成可通过设置于该磁轭的贯通孔进行动作且具有与所述磁轭的磁接触面相对的磁接触面的可动柱塞;和连结该可动柱塞与所述可动触头的连结轴,在所述磁轭的磁接触面通过形成从所述磁轭的贯通孔向着所述可动触头的外方延伸的缝隙而形成有磁路,该磁路利用所述可动触头与所述一对固定触头接触时的通电电流引起的外部磁通产生保持力。

3.如权利要求1或2所述的电磁开闭器,其特征在于:所述磁轭由包围所述励磁线圈且上端开放的U字状的磁轭和覆盖该U字状的磁轭的上端且具有上下贯通的贯通孔的上部磁轭构成,在所述上部磁轭的磁接触面形成有所述磁路。

4.如权利要求3所述的电磁开闭器,其特征在于:所述可动柱塞具有从上方与所述上部磁轭的磁接触面相对的周凸缘部,该周凸缘部的下表面被作为磁接触面。

5.如权利要求1或2所述的电磁开闭器,其特征在于:在所述缝隙中,2组从所述贯通孔起平行延伸的一对缝隙部隔着该贯通孔形成在与所述可动触头相对的位置上。

6.如权利要求1或2所述的电磁开闭器,其特征在于:在所述缝隙中,2组从所述贯通孔起在半径方向上延伸的多个缝隙部隔着该贯通孔形成在与所述可动触头相对的位置上。

7.如权利要求1或2所述的电磁开闭器,其特征在于:所述缝隙在所述贯通孔开口。

说明书 :

电磁开闭器

技术领域

[0001] 本发明涉及具有保持规定间隔地配置的一对固定触头和与这些固定触头可接触分离地配置的可动触头的电磁开闭器。

背景技术

[0002] 在电磁继电器和电磁接触器等进行电流通路的开闭的电磁开闭器中,以往,提出了各种对为了从固定触头与可动触头接触而通电的触点机构的闭合状态起切断电流成为开放状态,而使可动触头离开固定触头的断开时发生的电弧消弧的触点机构。
[0003] 例如,提出了如专利文献1所述,由隔开规定距离地配设的分别具有固定触点的一对固定触头、与这一对固定触头可接触分离地配设的在左右端具有可动触点的可动触头和驱动可动触头的电磁体装置构成的电磁开闭器。
[0004] 该电磁开闭器中,电磁体装置具备上端面开放的截面U字状的磁轭、覆盖该磁轭的开放端面的上部磁轭、通过励磁线圈上下运动的可动铁芯和通过在上部磁轭上形成的贯通孔连结可动铁芯与上述可动触头的连结轴。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2012-38684号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 在上述专利文献1记载的现有例中,通过使可动触头与一对固定触头接触来形成电流通路。在该一对固定触头和可动触头的下侧配置有使可动触头相对于上述一对固定触头进行接触和分离动作的电磁体装置。
[0010] 因此,存在未解决的课题,即,在使可动触头与一对固定触头接触而使较高的数百~数千A程度的电流通电的状态下,通电电流引起的磁通对作用于电磁体装置的上部磁轭与可动铁芯之间的磁接触面的吸引力造成影响。
[0011] 于是,本发明是着眼于上述现有例的未解决的课题而得到的,其目的在于提供一种能够防止通电电流引起的磁通对吸引力的影响,确保稳定动作的电磁开闭器。
[0012] 用于解决课题的技术方案
[0013] 为了达成上述目的,本发明的电磁开闭器的第一方式中,包括:一对固定触头,其保持规定间隔地固定配置在触点收纳盒内;可动触头,其以能够与所述一对固定触头接触和分离的方式配设在所述触点收纳盒内;和电磁体单元,其使所述可动触头与所述一对固定触头接触和分离。所述电磁体单元包括:包围励磁线圈的磁轭、具有与所述磁轭的磁接触面相对的磁接触面的可动柱塞和连结该可动柱塞与所述可动触头的连结轴。在所述磁轭的磁接触面形成有磁路,该磁路利用所述可动触头与所述一对固定触头接触时的通电电流引起的外部磁通产生保持力。
[0014] 此外,本发明的电磁接触器的第二方式中,包括:一对固定触头,其保持规定间隔地固定配置在触点收纳盒内;可动触头,其以能够与所述一对固定触头接触和分离的方式配设在所述触点收纳盒内;和电磁体单元,其使所述可动触头与所述一对固定触头接触分离。所述电磁体单元包括:包围励磁线圈的磁轭;设置成可通过设置于该磁轭的贯通孔进行动作且具有与所述磁轭的磁接触面相对的磁接触面的可动柱塞;和连结该可动柱塞与所述可动触头的连结轴。在所述磁轭的磁接触面形成有磁路,该磁路利用所述可动触头与所述一对固定触头接触时的通电电流引起的外部磁通产生保持力。
[0015] 此外,本发明的电磁开闭器的第三方式中,所述磁轭由包围所述励磁线圈且上端开放的U字状的磁轭和覆盖该U字状的磁轭的上端且具有上下贯通的贯通孔的上部磁轭构成,在所述上部磁轭的磁接触面形成有所述磁路。
[0016] 此外,本发明的电磁开闭器的第四方式中,所述可动柱塞具有从上方与所述上部磁轭的磁接触面相对的凸缘部,该凸缘部的下表面被作为磁接触面。
[0017] 此外,本发明的电磁开闭器的第五方式中,所述磁路由从所述磁轭的贯通孔向着所述可动触头的外方延伸的缝隙形成。
[0018] 此外,本发明的电磁开闭器的第六方式中,在所述缝隙中,2组从所述贯通孔起平行延伸的一对缝隙部隔着该贯通孔形成在与所述可动触头相对的位置上。
[0019] 此外,本发明的电磁开闭器的第七方式中,在所述缝隙中,2组从所述贯通孔起在半径方向上延伸的多个缝隙部隔着该贯通孔形成在与所述可动触头相对的位置上。
[0020] 此外,本发明的电磁开闭器的第八方式中,所述缝隙在所述贯通孔开口。
[0021] 发明效果
[0022] 根据本发明,在通过励磁线圈的通电保持可动柱塞的磁轭的磁接触面,形成有在可动触头与一对固定触头接触时通过通电电流引起的外部磁通产生保持力的磁路。由此,能够通过外部磁通确保可动触头的保持力,因此能够在通电时可靠地阻止成为可动触头离开一对固定触头的释放状态,确保电磁开闭器的稳定的动作。

附图说明

[0023] 图1是表示本发明的电磁开闭器的第一实施方式的截面图。
[0024] 图2是电磁体装置的分解立体图。
[0025] 图3是表示上部磁轭的平面图。
[0026] 图4是用于说明通电电流引起的磁通的流的说明图。
[0027] 图5是表示本发明的线圈励磁电流与电磁体保持力的关系的特性线图。
[0028] 图6是表示现有的上部磁轭的平面图。
[0029] 图7是表示图6的现有例中的线圈励磁电流与电磁体保持力的关系的特性线图。
[0030] 图8是表示本发明的上部磁轭的其他示例的平面图。
[0031] 图9是表示本发明的上部磁轭的其他示例的平面图。
[0032] 图10是表示本发明的上部磁轭的其他示例的平面图。
[0033] 图11是表示本发明的上部磁轭的其他示例的平面图。
[0034] 图12是表示本发明的上部磁轭的其他示例的平面图。
[0035] 图13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。
[0036] 图14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。
[0037] 图15是表示本发明的电磁开闭器的变形例的截面图。

具体实施方式

[0038] 以下,参考附图说明本发明的实施方式。
[0039] 图1是表示将本发明的电磁开闭器应用于电磁接触器的情况下的第一实施方式的截面图,图2是电磁体单元的分解立体图。
[0040] 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。
[0041] 触点装置100,从图1和图2可知,具有收纳触点机构101的作为消弧室的触点收纳盒102。该触点收纳盒102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作为顶板的固定触点支承绝缘基板105。
[0042] 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。
[0043] 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的周围以及下表面侧的与金属方筒体104接触的位置实施了金属化处理。
[0044] 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字状的触点导体部115。
[0045] 触点导体部115具备沿着固定触点支承绝缘基板105的下表面向外侧延伸的作为第二连接板部的上板部116和从该上板部116的外侧端部向下方延伸的作为连接板部的中间板部117、从该中间板部117的下端侧与上板部116平行地向内方侧即固定触头111和112的相对方向延伸的作为触点板部的下板部118。因此,触点导体部115形成为由中间板部117和下板部118形成的L字状部加上上板部116后的C字状。
[0046] 此处,支承导体部114与触点导体部115,在使突出形成于支承导体部114的下端面的销114a在形成于触点导体部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和触点导体部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。
[0047] 此外,以覆盖固定触头111和112的触点导体部115的中间板部117的内侧面的方式,安装从平面观察成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。
[0048] 从而,能够防止两个磁场相互排斥,因该电磁排斥力使电弧沿着可动触头130向内侧移动而使电弧的屏蔽变得困难。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。
[0049] 进而,在固定触头111和112的触点导体部115上分别安装有限制电弧的换流的合成树脂材料制的绝缘罩121。
[0050] 这样,通过在固定触头111和112的触点导体部115安装绝缘罩121,在该触点导体部115的内周面仅使下板部118的内侧的上表面侧露出作为触点部。
[0051] 而且,以在固定触头111和112的触点导体部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上形成了供连结轴131插通的贯通孔133。
[0052] 连结轴131在上端形成了向外方突出的凸缘部131a。该连结轴131从下端侧在接触弹簧134中插通,接着在可动触头130的贯通孔133中插通,使接触弹簧134的上端与凸缘部131a抵接,以通过该接触弹簧134得到规定的作用力的方式例如用C型环135对可动触头130进行定位。
[0053] 该可动触头130,在释放状态下,成为两端的平坦的可动触点部130a与固定触头111和112的触点导体部115的下板部118的平坦的固定触点部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的触点导体部115的下板部118的固定触点部118a以接触弹簧134施加的规定的接触压力接触。
[0054] 进而,在触点收纳盒102的金属方筒体104的内周面,如图1所示,配设有由底板部140a和在该底板部140a的上表面形成的方筒体140b形成为有底方筒状的绝缘筒体140。该绝缘筒体140例如是合成树脂制的,使底板部140a和方筒体140一体成形。
[0055] 电磁体单元200,如图1和图2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。
[0056] 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和从比中央圆筒部205的上端略靠下侧的位置起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。
[0057] 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,如图3所示,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,该贯通孔210a的周围的上表面侧被作为磁接触面210b。此外,在上部磁轭210上,在贯通孔210a的与可动触头130相对置的左右位置分别形成了具有横穿磁接触面210b地在贯通孔210a处开口的相互平行的缝隙部210c、210d的缝隙210e。通过设置这些缝隙部210c、210d,在缝隙部210c和210d之间形成了在可动触头130与一对固定触头111和112之间接触时通过通电电流引起的外部磁通产生保持力的磁路。
[0058] 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之间配设了复位弹簧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了向半径方向外方突出的周凸缘部216。
[0059] 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。
[0060] 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。可动柱塞215的周凸缘部216与该辅助轭225的下表面抵接。
[0061] 此外,永磁体220的形状不限定于以上说明的,也能够形成为圆环状,只要内周面是与周凸缘部216的形状匹配的形状,则外形能够为圆形、多边形等任意形状。
[0062] 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。
[0063] 进而,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。
[0064] 而且,在由触点收纳盒102和盖230形成的密封容器内封入了氢气、氮气、氢和氮的混合气体、空气、SF6等气体。
[0065] 接着说明上述实施方式的动作。
[0066] 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。
[0067] 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。
[0068] 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。
[0069] 因此,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的可动触点部130a从固定触头111和112的固定触点部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。
[0070] 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。
[0071] 为了从该断开状态对负载供给电力,对电磁体单元200的励磁线圈208励磁,在电磁体单元200中产生励磁力,形成从可动柱塞215通过周凸缘部216,从其磁接触面215a通过上部磁轭210的磁接触面210b,从上部磁轭210的左右端部通过磁轭201,通过辅助轭203到达可动柱塞215的磁路。
[0072] 因该磁路,相互相对置的可动柱塞215的磁接触面215a被上部磁轭210的磁接触面210b吸引,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。
[0073] 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,其可动触点部130a与固定触头111和112的固定触点部118a以接触弹簧134的接触压力接触。
[0074] 因此,成为外部电力供给源的大电流通过由固定触头111、可动触头130和固定触头112构成的主电路对负载供给的闭合状态。
[0075] 此时,因主电路中流过的通电电流,如图4所示,产生从上部磁轭210的前端侧朝向后端侧的磁通。
[0076] 该情况下,因为在上部磁轭210的贯通孔210a内插通有可动柱塞215,所以通过可动柱塞215的中心的磁通φ1直接通过可动柱塞215到达相反侧的上部磁轭210。但是,中央部的外侧的左右的磁通φ2和φ3进入可动柱塞215内后,通过被缝隙部210c和210d夹着的与励磁线圈208形成的磁路重叠的磁路进入上部磁轭210内,从缝隙部210c、210d的左右外侧朝向上部磁轭210的后端侧。
[0077] 因此,因励磁线圈208的磁力而相互接触的上部磁轭210的磁接触面210b与可动柱塞215的周凸缘部216的磁接触面之间的磁通密度增加,二者之间的保持力增加。从而,能够积极地利用因通电电流产生的磁通来产生保持力。
[0078] 对于该主电路过电流通电时的电磁体保持力,如图5中的特性线L2所示,设定为总是超过主电路非通电时的特性线L1中的电磁体单元200释放的线圈励磁电流在A点时的触点部负荷力。
[0079] 由此,能够可靠地防止励磁线圈208的磁通受到因通电电流产生的磁通的影响而使保持力降低。结果,能够可靠地保持上部磁轭210对可动柱塞215的周凸缘部216的吸引状态,能够确保电磁接触器10的稳定的动作。
[0080] 此外,如图6所示,对未在上部磁轭210设置缝隙部210c、210d构成的缝隙210e的情况进行说明。
[0081] 在该情况下,如图7所示,主电路非通电时的电磁体单元200释放的线圈励磁电流在A点时,在主电路过电流通电时,主电路电流引起的磁通全部与励磁线圈208引起的磁通交叉,成为电磁体保持力降低的特性(特性线L3)。
[0082] 因此,过电流通电时,电磁体单元200释放的线圈励磁电流较大地移动至B点。此外,一般而言,电流形成的外部磁场与其电流值成比例,因此主电路中流过的过电流越大,B点越向右移动,在其值超过由规格决定的线圈励磁电流的时刻,电磁体单元200不能维持保持状态而是释放。
[0083] 但是,本实施方式中,如上所述,以主电路电流引起的磁通叠加在电磁体单元200引起的磁通上的方式形成磁路。因此,能够不降低主电路电流通电时的电磁体保持力而保持上部磁轭210对可动柱塞215的周凸缘部216的吸引状态。
[0084] 此外,在主电路电流的通电时,在固定触头111和112与可动触头130之间产生使可动触头130断开的方向的电磁排斥力。
[0085] 但是,如图1所示,固定触头111和112由上板部116、中间板部117和下板部118形成了C字状的触点导体部115。因此,上板部116中流过的电流的方向与下板部118和可动触头130中流过的电流方向相反。从而,根据固定触头111和112的上板部116形成的磁场与可动触头130中流过的电流的关系,根据弗莱明左手定则,能够产生将可动触头130推向固定触头111和112的固定触点部118a的洛仑兹力。
[0086] 该洛仑兹力能够抵抗在固定触头111和112的固定触点部118a与可动触头130的可动触点部130a之间产生的断开方向的电磁排斥力。因此,能够可靠地防止可动触头130的可动触点部130a断开。从而,能够减小支承可动触头130的接触弹簧134的按压力,能够使该接触弹簧134小型化。结果,能够使触点装置100整体小型化。
[0087] 从该触点机构101的闭合状态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。
[0088] 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。因此,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。
[0089] 因可动柱塞215上升,通过连结轴131连结的可动触头130上升。与此相应,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。
[0090] 成为该断开状态时,在固定触头111和112的固定触点部118a与可动触头130的可动触点部130a之间发生电弧,因该电弧而使电流的通电状态持续。此时,因为安装有覆盖固定触头111和112的触点导体部115的上板部116和中间板部117的绝缘罩121,所以能够使电弧仅在固定触头111和112的固定触点部118a与可动触头130的可动触点部130a之间发生。
[0091] 因此,能够可靠地防止电弧在固定触头111和112的触点导体部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。
[0092] 这样,根据上述实施方式,以横穿上部磁轭210的贯通孔210a的周围的磁接触面210b的方式形成平行的缝隙部210c、210d,在这些缝隙部210c、210d之间形成因主电路电流产生的磁通与由励磁线圈208形成的磁路重叠地通过的磁路。因此,能够使主电路电流的磁通起到提高电磁体保持力的作用,能够可靠地维持电磁体单元200对可动柱塞215的保持状态。从而,能够使电磁接触器10稳定地动作。
[0093] 并且,用于此目的的结构仅在上部磁轭210上设置缝隙部210c、210d即可,因此无需成为复杂的结构,就能够确保可动柱塞215的保持状态。
[0094] 其中,上述实施方式中,说明了上部磁轭210上形成的缝隙部210c和210d的内方一端在贯通孔210a开口的情况。但是,本发明中不限定于此,如图8所示,形成为使缝隙部210c和210d不在贯通孔210a处开口也能够得到与上述实施方式同样的作用效果。
[0095] 此外,缝隙部210c和210d不限于平行地形成的情况,也可以如图9所示,形成为前后对称地向外张开的状态。进而,也可以如图10所示,使缝隙部210c和210d在半径方向上延伸。
[0096] 此外,还可以如图11所示,例如设置8个在半径方向上延伸的缝隙部210s1~210s8,例如在缝隙部210s2与210s4之间和缝隙部210s6与210s8之间形成使主电路电流引起的磁通通过的磁路。该情况下,缝隙的个数能够设为6个以上的任意数量。
[0097] 进而,虽然主电路电流引起的磁通的使用效率会降低,但也可以如图12所示,在贯通孔210a的左右各形成一个缝隙210e。
[0098] 此外,上部磁轭210的贯通孔210a和可动柱塞215的截面形状不限于形成为圆形的情况,能够形成为三角形、四边形等多边形或椭圆形等任意的截面形状。与此相应地,变更线轴的内筒形状和圆筒状辅助轭203的形状即可。
[0099] 此外,上述实施方式中,说明了通过对金属方筒体104和闭塞该金属方筒体104的上端的固定触点支承绝缘基板105进行硬钎焊形成触点收纳盒102的情况,但不限定于此,即,也可以用陶瓷、合成树脂材料等绝缘材料一体地形成为桶状。
[0100] 此外,上述实施方式中,说明了在固定触头111和112形成触点导体部115的情况,但不限定于此,也可以如图13(a)和(b)所示,在支承导体部114上连接成为省略了触点导体部115中的上板部116的形状的L字状部160。
[0101] 该情况下,也能够在使可动触头130与固定触头111和112接触的闭合状态下,使因L字状部160的垂直板部中流过的电流引起的磁通作用于固定触头111和112与可动触头130的接触部。因此,能够提高固定触头111和112与可动触头130的接触部处的磁通密度,产生抵抗电磁排斥力的洛仑兹力。
[0102] 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14(a)和(b)所示,省略凹部132而形成为平板状。
[0103] 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。
[0104] 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。
[0105] 此外,上述实施方式中,说明了可动柱塞215的周凸缘部216相对于上部磁轭210从上方侧进退的情况,但不限定于此。即,也可以如图15所示,使固定触头111和112成为省略触点导体部115,改为使支承导体部114向下方延伸并在其下表面形成固定触点部111a和112a的结构。
[0106] 而且,以相对于这些固定触点部111a和112a从下方相对的方式配设可动触头130。在可动触头130上在左右方向的中央部形成贯通孔133,在该贯通孔133内插通有与电磁体单元200的可动柱塞215连结的连结轴131。
[0107] 该连结轴131在上端形成向外方突出的凸缘部131a,以与该凸缘部131a接触的方式配置可动触头130。而且在连结轴131的可动触头130的下表面与固定在其下方的C型环131b之间插入了接触弹簧134。
[0108] 可动柱塞215,在上述图1的结构中,省略了周凸缘部216而形成为圆筒状,其上端面被作为从下方侧与上部磁轭210接触的磁接触面215a。
[0109] 而且,在可动柱塞215的上部的内周侧形成的阶梯部215b内配置在连结轴131的周围配置的复位弹簧214,该复位弹簧214的上端与上部磁轭210的下表面抵接。从而,可动柱塞215被复位弹簧214推向下方。
[0110] 此外,在上部磁轭210,与上述实施方式同样地在左右对称的位置形成了图2~4所示的缝隙部210c、210d构成的缝隙210e。
[0111] 进而,除了省略了在上部磁轭210的上表面配置的永磁体220和辅助轭225以外,具有与上述图1同样的结构,对于图1的对应部分附加相同的符号,省略其详细说明。
[0112] 根据该图15的结构,励磁线圈208处于非励磁状态时,如图15所示,可动柱塞215因复位弹簧214的弹力而被推向下方,其底面与盖230的底面抵接。在该状态下,可动触头130从固定触头111和112的触点部111a和112a向下方分离,固定触头111和112之间成为非导通状态。
[0113] 从该状态起,通过对励磁线圈208通电而成为励磁状态,形成因励磁线圈208产生的磁通通过可动柱塞215、可动柱塞215的上表面的磁接触面215a和上部磁轭210的磁接触面210b,从上部磁轭210的左右两端部通过磁轭202,并通过圆筒状辅助轭203返回可动柱塞215的下表面一侧的磁路。
[0114] 因此,可动柱塞215被上部磁轭210吸引而抵抗复位弹簧214向上方移动,可动触头130与固定触头111和112的固定触点部118a以接触弹簧134的接触压力接触。
[0115] 从而,成为外部电力供给源的大电流通过由固定触头111、可动触头130和固定触头112构成的主电路对负载供给的闭合状态。
[0116] 此时,因主电路中流过的通电电流,如上述的图4所示,产生从上部磁轭210的前端侧朝向后端侧的磁通。该情况下,可动柱塞215的上表面与上部磁轭210的贯通孔210a接触,因此通过可动柱塞215的中心的磁通φ1直接通过可动柱塞215到达相反侧的上部磁轭210。
[0117] 但是,中央部的外侧的左右的磁通φ2和φ3进入可动柱塞215内后,通过被缝隙部210c和210d夹着的与励磁线圈208形成的磁路重叠的磁路进入上部磁轭210内,从缝隙部
210c、210d的左右外侧朝向上部磁轭210的后端侧。
[0118] 因此,因励磁线圈208的磁力而相互接触的上部磁轭210的磁接触面210b与可动柱塞215的磁接触面215a之间的磁通密度增加,二者之间的保持力增加。
[0119] 从而,根据上述结构,能够积极地利用因通电电流产生的磁通产生保持力。因此,能够对于主电路过电流通电时的电磁体保持力,如上述图5中的特性线L2所示,设定为总是超过主电路非通电时的特性线L1中的电磁体单元200释放的线圈励磁电流在A点时的触点部负荷力。由此,能够可靠地防止励磁线圈208的磁通受到因通电电流产生的磁通的影响而导致的保持力降低。结果,能够可靠地保持上部磁轭210对可动柱塞215的周凸缘部216的吸引状态,能够确保电磁接触器10的稳定的动作。
[0120] 在该图15的结构中,缝隙210e也能够选择图8~图12的形状。
[0121] 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。
[0122] 进而,上述实施方式中,说明了将本发明应用于电磁接触器的情况,但不限定于此,能够将本发明应用于包括电磁继电器和其他电磁开闭器的任意的开闭器。
[0123] 符号说明
[0124] 10…电磁接触器,100…触点装置,101…触点机构,102…触点收纳盒(消弧室),104…金属方筒体,105…固定触点支承绝缘基板,111、112…固定触头,111a、112a…固定触点部,114…支承导体部,115…触点导体部,116…上板部,117…中间板部,118…下板部,
118a…固定触点部,121…绝缘罩,130…可动触头,131…连结轴,134…接触弹簧,140…绝缘筒体,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,210a…贯通孔,210b…磁接触面,210c、210d…缝隙部,210e…缝隙,214…复位弹簧,215…可动柱塞,215a…磁接触面,216…周凸缘部,220…永磁体,225…辅助轭。