專利名稱:電磁繼電器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種斷開和閉合電子電路的電磁繼電器。
背景技術:
根據(jù)在日本未審查的專利申請公開號2006-351240中說明的傳統(tǒng)的電 磁繼電器,固定觸頭由固定觸頭保持元件定位并保持在預定位置,并且其 上安裝活動觸頭的活動元件由磁體線圈的電磁力驅動,以致活動觸頭與固 定觸頭接合和斷接。因此,傳統(tǒng)的繼電器斷開和閉合電子電路。更進一步 地,磁體布置在活動觸頭和固定觸頭附近,并且作為通過在其上施加的洛 侖茲力該電弧延伸的結果,傳統(tǒng)的繼電器打斷當活動觸頭與固定觸頭斷接 時產(chǎn)生的電弧。此外,通過以遠離磁體的方向延伸在固定觸頭附近的固定 觸頭保持元件的一部分和在活動觸頭附近的活動元件的一部分,電弧不導 向固定觸頭保持元件和活動元件的一側。
但是,電弧有時不能充分地延伸,從而電弧不能僅僅通過如傳統(tǒng)的電 磁繼電器中那樣將磁體布置在活動觸頭和固定觸頭附近而可靠地被打斷。 在高電壓的電磁繼電器(例如,用于具有400V電壓的混合動力電動汽車的 繼電器),具體地,由于電弧長度變長很難可靠地打斷電弧。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了以上的缺點。因此,本發(fā)明的目的是可靠地打斷電弧。 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,提供了一種電磁繼電器,其包括固定觸頭、 固定觸頭保持元件、磁體線圈、活動元件、活動觸頭、和磁體。固定觸頭 安裝在固定觸頭保持元件的一端側部分,以致定位并保持在預定的位置。 磁體線圈設計為當通電時產(chǎn)生電磁力?;顒釉纱朋w線圈的電磁力驅動。 活動觸頭安裝在活動元件的一端側部分,以致作為活動元件是否被驅動的 結果與固定觸頭接合或斷接。磁體布置在固定觸頭和活動觸頭的橫向側, 以致向在固定觸頭和活動觸頭之間產(chǎn)生的電弧施加洛侖茲力。觸頭對齊方向是穿過固定觸頭的中心和活動觸頭的中心的直線的方向。磁體布置方向 是垂直于觸頭對齊方向并穿過磁體的直線的方向。洛侖茲力施加方向是施 加到一個區(qū)域中的電弧的洛侖茲力的方向,在該區(qū)域中固定觸頭和活動觸 頭彼此相對。固定觸頭保持元件在其一端側部分處的一端面與磁體相對。 固定觸頭保持元件的至少該一端側部分沿磁體布置方向以遠離磁體的方向 延伸?;顒釉谄湟欢藗炔糠痔幍囊欢嗣媾c磁體相對。活動元件的至少 該一端側部分沿磁體布置方向以遠離磁體的方向延伸。洛侖茲力施加方向 垂直于觸頭對齊方向和磁體布置方向。在洛侖茲力施加方向上,磁體在洛 侖茲力施加方向的一側上的端部比在洛侖茲力施加方向的一側上的該一端 側部分處的固定觸頭保持元件的一惻面和在洛侖茲力施加方向的一側上的 該一端側部分處的活動元件的一側面延伸得更遠。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,還提供了一種電磁繼電器,其包括柱形的 外殼、板狀的底座、磁體線圈、活動元件、活動觸頭、固定觸頭、固定觸 頭保持元件、和磁體。外殼具有底部部分。底座布置來關閉外殼的開口。 磁體線圈布置在由外殼和底座限定的內(nèi)部空間中,并設計為當通電時產(chǎn)生 電磁力?;顒釉贾迷谠搩?nèi)部空間中,并由磁體線圈的電磁力驅動?;?動觸頭安裝在活動元件的一端側部分。固定觸頭布置在該內(nèi)部空間中,并 作為活動元件是否被驅動的結果與活動觸頭接合或斷接。固定觸頭保持元 件穿過底座而固定到底座并具有負載電路接線端,該接線端伸入外部空間 并連接到外部線束。固定觸頭安裝在在內(nèi)部空間中的固定觸頭保持元件的 一端側部分。磁體布置在固定觸頭和活動觸頭的橫向側,以致向在固定觸 頭和活動觸頭之間產(chǎn)生的電弧施加洛侖茲力。洛侖茲力施加方向是施加到 一個區(qū)域中的電弧的洛侖茲力的方向,在該區(qū)域中固定觸頭和活動觸頭彼 此相對。外殼包括在外殼的一個區(qū)域上的導引部件,在洛侖茲力施加方向 上延伸的電弧與導引部件碰撞。形成導引部件來在碰撞之后導引電弧,以 致在與洛侖茲力施加方向不同的方向上延伸電弧。外殼還包括在導引部件 和底座之間的外殼隔離壁。固定觸頭保持元件具有與導引部件相對的導引 部件相對部分。導引部件相對部分由外殼隔離壁覆蓋。
從以下說明、權利要求書和附圖,將更好地理解本發(fā)明,以及附加目 的、特征和優(yōu)點。其中
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電磁繼電器的剖視圖; 圖2是沿圖1中的線II-II的橫向剖視圖3是沿圖1中的線in-in的橫向剖視圖4是沿圖1中的線IV-IV的剖視圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電磁繼電器的剖視圖; 圖6是沿圖5中的線VI-VI的橫向剖視圖7是沿圖5中的線VII-VII的橫向剖視圖8是沿圖5中的線VIII-VIII的剖視圖9A是示出了圖5中的固定觸頭保持元件的主視圖犯是圖9A的俯視圖;以及
圖9C是圖9A的右視圖。
具體實施方式
(第一實施例)
以下參照圖1-4說明本發(fā)明的第一實施例。
第一實施例的電磁繼電器包括由樹脂制成的板狀底座IO和由樹脂制成 并形成具有底部部分的柱狀的長方體外殼11,外殼11安裝到底座10???間(下文中稱為內(nèi)部空間)10a由底座10和外殼11限定在繼電器內(nèi)。
由導電金屬制成的兩個固定觸頭保持元件12、 13固定到底座10。兩個 固定觸頭保持元件12、 13穿過底座10,并且它們的一端側位于內(nèi)部空間 10a中,而另一端側位于外部空間中。
由導電金屬制成的固定觸頭14、 15分別被嵌入并固定在兩個固定觸頭 保持元件12、 13在內(nèi)部空間10a側的端部分上。兩個固定觸頭14、 15在 預定位置由兩個固定觸頭保持元件12、 13定位并保持。
連接到外部線束(未示出)的負載電路接線端121、 131分別形成在兩 個固定觸頭保持元件12、 13的外部空間側上。第一固定觸頭保持元件12 的負載電路接線端121通過外部線束連接到電源(未示出),第二固定觸頭 保持元件13的負載電路接線端131通過外部線束連接到電氣負載(未示 出)。
8例如,連接到磁體線圈16的兩個線圈接線端17 (僅示出它們的一個) 和軛18通過壓力裝配分別固定到底座10。磁體線圈16包括由樹脂制成的繞線管161和纏繞在繞線管161周圍的 線圈線162,并在通電時產(chǎn)生電磁力。由磁性金屬材料制成的固定磁芯19 布置在繞線管161的中心孔中。軛18由磁性金屬材料制成,并彎曲成U形。軛18構成由磁體線圈16 感應的磁通量的磁路。磁體線圈16固定到軛18。由磁性金屬制成的電樞20布置在與固定磁芯19相對的位置,并且電 樞20在磁體線圈16通電時吸引到固定磁芯19。電樞20通過由金屬制成并 彎曲成大致L形的連接板21連接到軛18。當磁體線圈16未通電時,連接 板21向電樞20施加沿著其中電樞20與固定磁芯19斷接的方向的彈力。由導電金屬制成的U形扁簧23通過由樹脂制成的連接元件22連接到 電樞20。由導電金屬制成的活動觸頭24、 25被嵌入并固定在扁簧23的兩 端,并且第一活動觸頭24與第一固定觸頭14相對,而第二活動觸頭25與 第二固定觸頭15相對。電樞20和扁簧23用作本發(fā)明的"活動元件"。用于向當?shù)谝换顒佑|頭24與第一固定觸頭14斷接時產(chǎn)生的電弧施加 洛侖茲力的第一永磁體26布置在第一固定觸頭14和第一活動觸頭24的橫 向側。用于向當?shù)诙顒佑|頭25與第二固定觸頭15斷接時產(chǎn)生的電弧施 加洛侖茲力的第二永磁體27布置在第二固定觸頭15和第二活動觸頭25的 橫向側。形成柱形的這些永磁體26、 27分別插入在外殼11的側壁上形成 的凹進。伸入內(nèi)部空間10a的隔離壁101形成在底座10上。利用該隔離壁101, 其中布置第一固定觸頭14和第一活動觸頭24的空間與其中布置第二固定 觸頭15和第二活動觸頭25的空間分開。穿過第一固定觸頭14的中心和第一活動觸頭24的中心的直線的方向 稱為第一觸頭對齊方向Dl。垂直于第一觸頭對齊方向Dl并沿穿過第一永磁 體26的直線延伸的方向稱為第一磁體布置方向El。向在第一固定觸頭14 和第一活動觸頭24彼此相對的區(qū)域中的電弧施加洛侖茲力的方向稱為第一 洛侖茲力施加方向Fl。第一固定觸頭保持元件12位于安裝第一固定觸頭14側上的端面122 與第一永磁體26相對。第一固定觸頭保持元件12靠近第一固定觸頭14的部分沿第一磁體布置方向El以遠離第一永磁體26的方向延伸,然后第一 固定觸頭保持元件12以遠離第二固定觸頭保持元件13的方向延伸。在其上安裝第一活動觸頭24側的扁簧23的端面231與第一永磁體26 相對,扁簧23靠近第一活動觸頭24的部分沿第一磁體布置方向El以遠離 第一永磁體26的方向延伸。在第一固定觸頭14和第一活動觸頭24之間的電流的方向以及在第一 固定觸頭14和第一活動觸頭24彼此相對的區(qū)域中的磁通量的方向如此設 置,以致第一洛侖茲力施加方向Fl垂直于第一觸頭對齊方向Dl和第一磁 體布置方向El,并且以遠離第二固定觸頭15和第二活動觸頭25的方向延 伸。在第一洛侖茲力施加方向Fl上,第一永磁體26的在第一洛侖茲力施 加方向Fl側上的端部分261比安裝第一固定觸頭14的第一固定觸頭保持 元件12的在第一洛侖茲力施加方向Fl側上的側表面123和安裝第一活動 觸頭24的扁簧23的在第一洛侖茲力施加方向Fl側上的側表面232延伸得 更遠。在與第一洛侖茲力施加方向Fl相對的方向上,第一永磁體26的在第 一洛侖茲力施加方向Fl的相反側上的端部分262比第一固定觸頭14的在 第一洛侖茲力施加方向Fl的相反側上的端部分141和第一活動觸頭24的 在第一洛侖茲力施加方向Fl的相反側上的端部分241延伸得更遠。當從第一固定觸頭14和第一活動觸頭24觀察時,在相反于第一洛侖 茲力施加方向Fl的外殼11的內(nèi)壁部件的位置處,即在與以第一洛侖茲力 施加方向Fl延伸的電弧碰撞的外殼11的內(nèi)壁部件的位置處,形成了凹進 或凹槽狀的第一導引部件111。第一導引部件111以平行于第一觸頭對齊方 向Dl的方向延伸,從而在大致平行于第一觸頭對齊方向Dl的方向導引與 第一導引部件111已碰撞的電弧。然后,穿過第二固定觸頭15的中心和第二活動觸頭25的中心的直線 的方向稱為第二觸頭對齊方向D2。垂直于第二觸頭對齊方向D2并穿過第二 永磁體27的直線的方向稱為第二磁體布置方向E2。向在第二固定觸頭15 和第二活動觸頭25彼此相對的區(qū)域中的電弧施加洛侖茲力的方向稱為第二 洛侖茲力施加方向F2。第二固定觸頭保持元件13位于安裝第二固定觸頭15側上的端面132 與第二永磁體27相對。第二固定觸頭保持元件13靠近第二固定觸頭15的 部分沿第二磁體布置方向E2以遠離第二永磁體27的方向延伸,然后第二 固定觸頭保持元件13以遠離第一固定觸頭保持元件12的方向延伸。扁簧23在安裝第二活動觸頭25側的端面233與第二永磁體27相對, 扁簧23靠近第二活動觸頭25的部分沿第二磁體布置方向E2以遠離第二永 磁體27的方向延伸。在第二固定觸頭15和第二活動觸頭25之間的電流的方向以及在第二 固定觸頭15和第二活動觸頭25彼此相對的區(qū)域中的磁通量的方向如此設 置,以致第二洛侖茲力施加方向F2垂直于第二觸頭對齊方向D2和第二磁 體布置方向E2,并且以遠離第一固定觸頭14和第一活動觸頭24的方向延 伸。在第二洛侖茲力施加方向F2上,第二永磁體27在第二洛侖茲力施加 方向F2側上的端部分271比安裝第二固定觸頭15的第二固定觸頭保持元 件13的在第二洛侖茲力施加方向F2側上的側表面133和安裝第二活動觸 頭25的扁簧23的在第二洛侖茲力施加方向F2側上的側表面234延伸得更 遠。在與第二洛侖茲力施加方向F2相反的方向上,第二永磁體27的在第 二洛侖茲力施加方向F2的相反側上的端部分272比第二固定觸頭15的在 第二洛侖茲力施加方向F2的相反側上的端部分151和第二活動觸頭25的 在第二洛侖茲力施加方向F2的相反側上的端部分251延伸得更遠。當從第二固定觸頭15和第二活動觸頭25觀察時,在相反于第二洛侖 茲力施加方向F2的外殼11的內(nèi)壁部件的位置處,即在與以第二洛侖茲力 時方向F2延伸的電弧碰撞的外殼11的內(nèi)壁部件的位置處,形成了凹進或 凹槽狀的第二導引部件112。第二導引部件112以平行于第二觸頭對齊方向 D2的方向延伸,從而在大致平行于第二觸頭對齊方向D2的方向導引與第二 導引部件112已碰撞的電弧。以下說明根據(jù)該實施例的電磁繼電器的工作原理。電樞20在磁體線圈 16通電時由電磁力吸向固定磁芯19。因此,第一活動觸頭24與第一固定 觸頭14接觸,第二活動觸頭25與第二固定觸頭15接觸,以致兩個固定觸 頭14、 15通過扁簧23接觸來閉合電路。另一方面,當磁體線圈16的通電停止時,活動觸頭24、 25通過連接板21的彈力分別與固定觸頭14、 15斷 接來斷開電路。當活動觸頭24、 25與固定觸頭14、 15斷接時產(chǎn)生的電弧可以按照以 下方式被打斷。在第一固定觸頭14和第一活動觸頭24之間產(chǎn)生的電弧通過洛侖茲力 以第一洛侖茲力施加方向F1延伸,如圖3中白色箭頭所示,彎向第一永磁 體26在第一洛侖茲力施加方向Fl側的端部分261而延伸。結果,電弧以 遠離第一固定觸頭保持元件12和扁簧23的方向延伸。在第一洛侖茲力施加方向Fl上,第一永磁體26的在第一洛侖茲力施 加方向Fl側上的端部分261比第一固定觸頭保持元件12的在第一洛侖茲 力施加方向Fl側上的側表面123和扁簧23的在第一洛侖茲力施加方向Fl 側上的側表面232延伸得更遠。因此,電弧比傳統(tǒng)的電磁繼電器延伸得更 長。從而,當電弧長度如低壓電磁繼電器中一樣短時,電弧在電弧與第一 導引部件111的內(nèi)壁表面碰撞之前被打斷。當電弧長度如高壓電磁繼電器中一樣長時,如圖4所示,在電弧與第 一導引部件111的內(nèi)壁表面碰撞之后,電弧被第一導引部件111導引并以 大致平行于第一觸頭對齊方向D1的方向延伸。結果,電弧被打斷。在上述 的方式中,因為電弧沿第一導引部件lll延伸,所以電弧即使在外殼ll的 小空間中也充分地延伸,以致電弧更可靠地被打斷。另一方面,在第二固定觸頭15和第二活動觸頭25之間產(chǎn)生的電弧通 過洛侖茲力以第二洛侖茲力施加方向F2延伸,如圖3中白色箭頭所示,彎 向第二永磁體27在第二洛侖茲力施加方向F2側的端部分271而延伸。結 果,電弧以遠離第二固定觸頭保持元件13和扁簧23的方向延伸。在第二洛侖茲力施加方向F2上,第二永磁體27的在第二洛侖茲力施 加方向F2側上的端部分271比第二固定觸頭保持元件13的在第二洛侖茲 力施加方向F2側上的側表面133和扁簧23的在第二洛侖茲力施加方向F2 側上的側表面234延伸得更遠。因此,電弧比傳統(tǒng)的電磁繼電器延伸得更 長。從而,當電弧長度如低壓電磁繼電器中一樣短時,電弧在電弧與第二 導引部件112的內(nèi)壁表面碰撞之前被打斷。當電弧長度如高壓電磁繼電器中一樣長時,如圖4所示,在電弧與第 二導引部件112的內(nèi)壁表面碰撞之后,電弧被第二導引部件112導引并以大致平行于第二觸頭對齊方向D2的方向延伸。結果,電弧被打斷。在上述 的方式中,因為電弧沿第二導引部件112延伸,所以電弧即使在外殼ll的 小空間中也充分地延伸,以致電弧更可靠地被打斷。更進一步地,在第一實施例中,由于分壓,在第一固定觸頭14和第一 活動觸頭24之間的電壓以及在第二固定觸頭15和第二活動觸頭25之間的 電壓被減少到一半,以致電弧長度變短。因此,電弧更可靠地被打斷。此外,第一固定觸頭保持元件12靠近第一固定觸頭14的部分沿第一 磁體布置方向El以遠離第一永磁體26的方向延伸,然后第一固定觸頭保 持元件12以遠離第二固定觸頭保持元件13的方向延伸;并且第二固定觸 頭保持元件13的靠近第二固定觸頭15的部分沿第二磁體布置方向E2以遠 離第二永磁體27的方向延伸,然后第二固定觸頭保持元件13以遠離第一 固定觸頭保持元件12的方向延伸。因此,改進了在第一固定觸頭保持元件 12和第二固定觸頭保持元件13之間的絕緣特性。 (變形)在上述實施例中,形成導引部件111、 112,以使當電弧長度與在高壓 電磁繼電器中的一樣長時也可以可靠地打斷電弧。但是,當電弧長度與在 低壓電磁繼電器中的一樣短時導引部件lll、 112就不需要了。而且,在以上實施例中,為了通過分壓將觸頭之間的電壓減少到一半, 設置了兩對接合和斷接的觸頭。替換地,如果在觸頭之間的電壓不需要減 小可以設置一對接合和斷接的觸頭。 (第二實施例)以下參照附圖5-9C說明本發(fā)明的第二實施例。根據(jù)第二實施例的電磁 繼電器包括由樹脂制成的板狀底座310和由樹脂制成并形成具有底部部分 的柱狀的長方體外殼311。底座310安裝在外殼311中,以致關閉外殼311 的開口,空間(下文中稱為內(nèi)部空間)310a由底座310和外殼311限定在 繼電器內(nèi)。由導電金屬制成的兩個固定觸頭保持元件312、 313固定到底座310。 兩個固定觸頭保持元件312、 313穿過底座310,并且它們的一端側位于內(nèi) 部空間310a中,而另一端側位于外部空間中。此外,它們的中間部分位于 底座310的通孔中。由導電金屬制成的固定觸頭314、 315分別被嵌入并固定在兩個固定觸 頭保持元件312、 313的內(nèi)部空間310a側的端部分上。兩個固定觸頭314、 315由兩個固定觸頭保持元件312、 313定位并保持在預定位置。
連接到外部線束(未示出)的負載電路接線端3121、 3131分別形成在 兩個固定觸頭保持元件312、 313的外部空間側上。第一固定觸頭保持元件 312的第一負載電路接線端3121通過外部線束連接到電源(未示出),第二 固定觸頭保持元件313的第二負載電路接線端3131通過外部線束連接到電 氣負載(未示出)。
如圖9A-9C所示,兩個固定觸頭保持元件312、 313分別與負載電路接 線端3121、 3131連接,并且分別具有位于底座310的通孔中的插入板部分 3124、 3134。兩個固定觸頭保持元件312、 313通過從內(nèi)部空間310a側壓 力裝配進底座310的通孔來組裝。作為插入板部分3124、 3134在與負載電 路接線端312K 3131相反側的端面的插入板部分端面3125、 3135露出底 座310。此外,插入板部分端面3125、 3135對應于本發(fā)明的"導引部件相 對部分"。
例如,連接到磁體線圈316的兩個線圈接線端317(僅示出它們的一個) 和軛318通過壓力裝配分別固定到底座310。
磁體線圈316包括由樹脂制成的繞線管3161和纏繞在繞線管3161的 線圈線3162,并在通電時產(chǎn)生電磁力。由磁性金屬材料制成的固定磁芯319 布置在繞線管3161的中心孔中。
軛318由磁性金屬材料制成,并彎曲成U形。軛318構成由磁體線圈 316感應的磁通量的磁路。磁體線圈316固定到軛318。
由磁性金屬制成的電樞320布置在與固定磁芯319相對的位置,并且 電樞320在磁體線圈316通電時被吸引到固定磁芯319俠U。電樞320通過 由金屬制成并彎曲成大致L形的連接板321連接到軛318。當磁體線圈316 未通電時,連接板321向電樞320施加沿著其中電樞320與固定磁芯319 斷接的方向的彈力。
由導電金屬制成的U形扁簧323通過由樹脂制成的連接元件322連接 到電樞320。由導電金屬制成的活動觸頭324、 325被嵌入并固定在扁簧323 的兩端,并且第一活動觸頭324與第一固定觸頭314相對,而第二活動觸
14頭325與第二固定觸頭315相對。電樞320和扁簧323用作本發(fā)明的"活 動元件"。
用于向當?shù)谝换顒佑|頭324與第一固定觸頭314斷接時產(chǎn)生的電弧施 加洛侖茲力的第一永磁體326布置在第一固定觸頭314和第一活動觸頭324 的橫向側。用于向當?shù)诙顒佑|頭325與第二固定觸頭315斷接時產(chǎn)生的 電弧施加洛侖茲力的第二永磁體327布置在第二固定觸頭315和第二活動 觸頭325的橫向側。形成為柱形的這些永磁體326、327分別插入在外殼311 的側壁上形成的凹進。
伸入內(nèi)部空間310a的底座隔離壁3101形成在底座310上。利用該底 座隔離壁3101,其中布置第一固定觸頭314和第一活動觸頭324的空間與 其中布置第二固定觸頭315和第二活動觸頭325的空間分開。
穿過第一固定觸頭314的中心和第一活動觸頭324的中心的直線的方 向稱為第一觸頭對齊方向dl。垂直于第一觸頭對齊方向dl并沿穿過第一永 磁體326的直線延伸的方向稱為第一磁體布置方向el。向在第一固定觸頭 314和第一活動觸頭324彼此相對的區(qū)域中的電弧施加洛侖茲力的方向稱 為第一洛侖茲力施加方向fl。
第一固定觸頭保持元件312的位于安裝第一固定觸頭314側上的端面 3122與第一永磁體326相對。第一固定觸頭保持元件312的靠近第一固定 觸頭314的部分沿第一磁體布置方向el以遠離第一永磁體326的方向延伸, 然后第一固定觸頭保持元件312以遠離第二固定觸頭保持元件313的方向 延伸。
扁簧323的在安裝第一活動觸頭324側的端面3231與第一永磁體326 相對,扁簧323的靠近第一活動觸頭324的部分沿第一磁體布置方向el以 遠離第一永磁體326的方向延伸。
在第一固定觸頭314和第一活動觸頭324之間的電流的方向以及在第 一固定觸頭314和第一活動觸頭324彼此相對的區(qū)域中的磁通量的方向如 此設置,以致第一洛侖茲力施加方向fl垂直于第一觸頭對齊方向dl和第 一磁體布置方向el,并且以遠離第二固定觸頭315和第二活動觸頭325的 方向延伸。
在第一洛侖茲力施加方向fl上,第一永磁體326的在第一洛侖茲力施 加方向fl側上的端部分3261比安裝第一固定觸頭314的第一固定觸頭保持元件312的在第一洛侖茲力施加方向fl側上的側表面3123和安裝第一 活動觸頭324的扁簧323的在第一洛侖茲力施加方向f 1側上的惻表面3232 延伸得更遠。
在與第一洛侖茲力施加方向fl相反的方向上,第一永磁體326的在第 一洛侖茲力施加方向fl的相反側上的端部分3262比第一固定觸頭314的 在第一洛侖茲力施加方向fl的相反側上的端部分3141和第一活動觸頭324 的在第一洛侖茲力施加方向f 1的相反側上的端部分3241延伸得更遠。
當從第一固定觸頭314和第一活動觸頭324觀察時,在相反于第一洛 侖茲力施加方向fl的外殼311的內(nèi)壁部件的位置處,即在與以第一洛侖茲 力施加方向fl延伸的電弧碰撞的外殼311的內(nèi)壁部件的位置處,形成了凹 進或凹槽狀的第一導引部件3111。第一導引部件3111以平行于第一觸頭對 齊方向dl的方向延伸,從而在大致平行于第一觸頭對齊方向dl的方向(即, 與第一洛侖茲力施加方向fl不同的方向)導引與第一導引部件3111已碰 撞的電弧。
換句話說,第一導引部件3111從外殼311的內(nèi)部部件的與電弧首先碰 撞的部分朝向外殼311的底部延伸,以致從外殼311的開口側朝向外殼311 的底部導引與第一導引部件3111已碰撞的電弧。
第一外殼隔離壁3113在第一導引部件3111和底座310之間形成在外 殼311上。第一固定觸頭保持元件312的第一插入板部分端面3125被第一 外殼隔離壁3113覆蓋。
穿過第二固定觸頭315的中心和第二活動觸頭325的中心的直線的方 向稱為第二觸頭對齊方向d2。垂直于第二觸頭對齊方向d2并沿著穿過第二 永磁體327的直線延伸的方向稱為第二磁體布置方向e2。向在第二固定觸 頭315和第二活動觸頭325彼此相對的區(qū)域中的電弧施加洛侖茲力的方向 稱為第二洛侖茲力施加方向f2。
第二固定觸頭保持元件313的位于安裝第二固定觸頭315側上的端面 3132與第二永磁體327相對。第二固定觸頭保持元件313的靠近第二固定 觸頭315的部分沿第二磁體布置方向e2以遠離第二永磁體327的方向延伸, 然后第二固定觸頭保持元件313以遠離第一固定觸頭保持元件312的方向 延伸。
16扁簧323的在安裝第二活動觸頭325側上的端面3233與第二永磁體 327相對,扁簧323的靠近第二活動觸頭325的部分沿第二磁體布置方向 e2以遠離第二永磁體327的方向延伸。
在第二固定觸頭315和第二活動觸頭325之間的電流的方向以及在第 二固定觸頭315和第二活動觸頭325彼此相對的區(qū)域中的磁通量的方向如 此設置,以致第二洛侖茲力施加方向f2垂直于第二觸頭對齊方向d2和第 二磁體布置方向e2,并且以遠離第一固定觸頭314和第一活動觸頭324的 方向延伸。
在第二洛侖茲力施加方向f2上,第二永磁體327的在第二洛侖茲力施 加方向f2側上的端部分3271比安裝第二固定觸頭315的第二固定觸頭保 持元件313的在第二洛侖茲力施加方向f2側上的側表面3133和安裝第二 活動觸頭325的扁簧323的在第二洛侖茲力施加方向f2側上的側表面3234 延伸得更遠。
在與第二洛侖茲力施加方向f2相反的方向上,第二永磁體327的在第 二洛侖茲力施加方向f2的相反側上的端部分3272比第二固定觸頭315的 在第二洛侖茲力施加方向f2的相反側上的端部分3151和第二活動觸頭325 的在第二洛侖茲力施加方向f2的相反側上的端部分3251延伸得更遠。
當從第二固定觸頭315和第二活動觸頭325觀察時,在相反于第二洛 侖茲力施加方向f2的外殼311的內(nèi)壁部件的位置處,即在與以第二洛侖茲 力時方向f2延伸的電弧碰撞的外殼311的內(nèi)壁部件的位置處,形成了凹進 或凹槽狀的第二導引部件3112。第二導引部件3112以平行于第二觸頭對齊 方向d2的方向延伸,從而在大致平行于第二觸頭對齊方向d2的方向(即, 與洛侖茲力施加方向f2不同的方向)導引與第二導引部件3112己碰撞的 電弧。
換句話說,第二導引部件3112從外殼的內(nèi)部部件的與電弧首先碰撞的 部分朝向外殼311的底部延伸,以致從外殼311的開口側朝向外殼311的 底部導引與第二導引部件3112已碰撞的電弧。
第二外殼隔離壁3114在第二導引部件3112和底座310之間形成在外 殼311上。第二固定觸頭保持元件313的第二插入板部分端面3135被第二 外殼隔離壁3114覆蓋。以下說明根據(jù)第二實施例的電磁繼電器的工作原理。電樞320在磁體 線圈316通電時由電磁力吸向固定磁芯319。因此,第一活動觸頭324與第 一固定觸頭314接觸,第二活動觸頭325與第二固定觸頭315接觸,以致 兩個固定觸頭314、 315通過扁簧323接觸來閉合電子電路。另一方面,當 磁體線圈316的通電停止時,活動觸頭324、 325通過連接板321的彈力分 別與固定觸頭314、 315斷接來斷開電子電路。
當活動觸頭324、 325與固定觸頭314、 315斷接時產(chǎn)生的電弧可以按 照以下方式被打斷。
在第一固定觸頭314和第一活動觸頭324之間產(chǎn)生的電弧通過洛侖茲 力以第一洛侖茲力施加方向fl延伸,如圖7中白色箭頭所示,彎向第一永 磁體326在第一洛侖茲力施加方向n側的端部分3261而延伸。結果,電 弧以遠離第一固定觸頭保持元件312和扁簧323的方向延伸。
在第一洛侖茲力施加方向H上,第一永磁體326的在第一洛侖茲力施 加方向f 1側上的端部分3261比第一固定觸頭保持元件312的在第一洛侖 茲力施加方向f 1側上的側表面3123和扁簧323的在第一洛侖茲力施加方 向fl側上的側表面3232延伸得更遠。因此,電弧比傳統(tǒng)的電磁繼電器延 伸得更長。從而,當電弧長度如低壓電磁繼電器中一樣短時,電弧在電弧 與第一導引部件3111的內(nèi)壁表面碰撞之前被打斷。
當電弧長度如高壓電磁繼電器中一樣長時,如圖8所示,在電弧與第 一導引部件3111的內(nèi)壁表面碰撞之后,電弧被第一導引部件3111導引并 朝向外殼311的底部延伸。結果,電弧被打斷。在上述的方式中,因為電 弧沿第一導引部件3111延伸,所以電弧即使在外殼311的小空間中也充分 地延伸,以致電弧更可靠地被打斷。
由于第一固定觸頭保持元件312的第一插入板部分端面3125被第一外 殼隔離壁3113覆蓋,所以防止了在第一插入板部分端面3125和第一導引 部件3111中的電弧之間的短路。
另一方面,在第二固定觸頭315和第二活動觸頭325之間產(chǎn)生的電弧 通過洛侖茲力以第二洛侖茲力施加方向f2延伸,如圖7中白色箭頭所示, 彎向第二永磁體327在第二洛侖茲力施加方向f2側的端部分3271而延伸。 結果,電弧以遠離第二固定觸頭保持元件313和扁簧323的方向延伸。在第二洛侖茲力施加方向f2上,第二永磁體327的在第二洛侖茲力施加方向f2側上的端部分3271比第二固定觸頭保持元件313的在第二洛侖茲力施加方向f2側上的側表面3133和扁簧323的在第二洛侖茲力施加方向f2側上的側表面3234延伸得更遠。因此,電弧比傳統(tǒng)的電磁繼電器延伸得更長。從而,當電弧長度如低壓電磁繼電器中一樣短時,電弧在電弧與第二導引部件3112的內(nèi)壁表面碰撞之前被打斷。
當電弧長度如高壓電磁繼電器中一樣長時,如圖8所示,在電弧與第二導引部件3112的內(nèi)壁表面碰撞之后,電弧被第二導引部件3112導引并朝向外殼311的底部延伸。結果,電弧被打斷。在上述的方式中,因為電弧沿第二導引部件3112延伸,所以電弧即使在外殼311的小空間中也充分地延伸,以致電弧更可靠地被打斷。
由于第二固定觸頭保持元件313的插入板部分端面3135被第二外殼隔離壁3114覆蓋,所以防止了在第二插入板部分端面3135和第二導引部件3112中的電弧之間的短路。
更進一步地,在第二實施例中,由于分壓,在第一固定觸頭314和第一活動觸頭324之間的電壓以及在第二固定觸頭315和第二活動觸頭325之間的電壓被減少到一半,以致電弧長度變短。因此,電弧更可靠地被打斷。
此外,第一固定觸頭保持元件312的靠近第一固定觸頭314的部分沿第一磁體布置方向el以遠離第一永磁體326的方向延伸,然后第一固定觸頭保持元件312以遠離第二固定觸頭保持元件313的方向延伸;并且第二固定觸頭保持元件313的靠近第二固定觸頭315的部分沿第二磁體布置方向e2以遠離第二永磁體327的方向延伸,然后第二固定觸頭保持元件313以遠離第一固定觸頭保持元件312的方向延伸。因此,改進了在第一固定觸頭保持元件312和第二固定觸頭保持元件313之間的絕緣特性。(變形)
在上述實施例中,為了通過分壓將觸頭之間的電壓減少到一半,設置了兩對接合和斷接的觸頭。替換地,如果在觸頭之間的電壓不需要減小可以設置一對接合和斷接的觸頭。
19附加的優(yōu)點和變形對于本領域的技術人員將很容易實現(xiàn)。因此,本發(fā)明以它更廣義的術語不局限于示出并說明的具體的細節(jié)、典型的設備、和實施例。
權利要求
1.一種電磁繼電器,其包括固定觸頭(14、15、314、315);固定觸頭保持元件(12、13、312、313),其中固定觸頭(14、15、314、315)安裝在固定觸頭保持元件(12、13、312、313)的一端側部分上,以定位并保持在預定的位置;磁體線圈(16、316),其構造為當通電時產(chǎn)生電磁力;活動元件(20、23、320、323),其由磁體線圈(16、316)的電磁力驅動;活動觸頭(24、25、324、325),其安裝在活動元件(20、23、320、323)的一端側部分上,以根據(jù)活動元件(20、23、320、323)是否被驅動而與固定觸頭(14、15、314、315)接合或斷接;以及磁體(26、27、326、327),其布置在固定觸頭(14、15、314、315)和活動觸頭(24、25、324、325)的橫向側上,以向在固定觸頭(14、15、314、315)和活動觸頭(24、25、324、325)之間產(chǎn)生的電弧施加洛侖茲力,其中假定觸頭對齊方向(D1、D2、d1、d2)是穿過固定觸頭(14、15、314、315)的中心和活動觸頭(24、25、324、325)的中心的直線的方向;磁體布置方向(E1、E2、e1、e2)是垂直于觸頭對齊方向(D1、D2、d1、d2)并穿過磁體(26、27、326、327)的直線的方向;以及洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)是施加到在固定觸頭(14、15、314、315)和活動觸頭(24、25、324、325)彼此相對的區(qū)域中的電弧的洛侖茲力的方向,固定觸頭保持元件(12、13、312、313)在其該一端側部分處的端面(122、132、3122、3132)與磁體(26、27、326、327)相對;固定觸頭保持元件(12、13、312、313)的至少該一端側部分沿磁體布置方向(E1、E2、e1、e2)以遠離磁體(26、27、326、327)的方向延伸;活動元件(20、23、320、323)在其該一端側部分處的端面(231、233、3231、3233)與磁體(26、27、326、327)相對;活動元件(20、23、320、323)的至少該一端側部分沿磁體布置方向(E1、E2、e1、e2)以遠離磁體(26、27、326、327)的方向延伸;洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)垂直于觸頭對齊方向(D1、D2、d1、d2)和磁體布置方向(E1、E2、e1、e2);以及在洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)上,磁體(26、27、326、327)在洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)一側上的端部分(261、271、3261、3271)比固定觸頭保持元件(12、13、312、313)在其該一端側部分處在洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)一側上的側表面(123、133、3123、3133)和活動元件(20、23、320、323)在其該一端側部分處在洛侖茲力施加方向(F1、F2、f1、f2)一側上的側表面(232、234、3232、3234)延伸得更遠。
2. 根據(jù)權利要求l所述的電磁繼電器,其中-固定觸頭(14、 15)包括第一固定觸頭(14)和第二固定觸頭(15);固定觸頭保持元件(12、 13)包括第一固定觸頭(14)安裝其上的第 一固定觸頭保持元件(12)和第二固定觸頭(15)安裝其上的第二固定觸 頭保持元件(13)活動觸頭(24、 25)包括安裝在活動元件(20、 23)上的第一活動觸 頭(24)和第二活動觸頭(25),第一活動觸頭(24)與第一固定觸頭(14) 接合或斷接,第二活動觸頭(25)與第二固定觸頭(15)接合或斷接;以 及當?shù)谝换顒佑|頭(24)與第一固定觸頭(14)接觸且第二活動觸頭(25) 與第二固定觸頭(15)接觸時,第一固定觸頭(14)和第二固定觸頭(15) 之間經(jīng)由活動元件(20、 23)導通。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電磁繼電器,其中 第一固定觸頭保持元件(12)沿磁體布置方向(El、 E2)以遠離磁體(26、 27)的方向從其一端側部分延伸,然后以遠離第二固定觸頭《呆持元 件(13)的方向延伸;以及第二固定觸頭保持元件(13)沿磁體布置方向(El、 E2)以遠離磁體 (26、 27)的方向從其一端側部分延伸,然后以遠離第一固定觸頭保持元 件(12)的方向延伸。
4. 根據(jù)權利要求l所述的電磁繼電器,還包括容納固定觸頭(14、 15、 314、 315)、固定觸頭保持元件(12、 13、 312、 313)、磁體線圈(16、 316)、 活動元件(20、 23、 320、 323)、活動觸頭(24、 25、 324、 325)和磁體(26、 27、 326、 327)的外殼(11、 311),其中外殼(11、 311)包括導引部件(111、 112、 3111、 3112),其形成在 外殼(11、 311)內(nèi)壁部件的與以洛侖茲力施加方向(Fl、 F2、 fl、 f2) 延伸的電弧碰撞的區(qū)域上;以及導引部件(111、 112、 3111、 3112)以大致平行于觸頭對齊方向(Dl、 D2、 dl、 d2)的方向導引電弧。
5. —種電磁繼電器,其包括-柱狀的外殼(311、 11),其具有底部部分;板狀的底座(310、 10),其布置來關閉外殼(311、 11)的開口;磁體線圈(316、 16),其布置在由外殼(311、 11)和底座(310、 10) 限定的內(nèi)部空間(310a、 10a)中,并構造為當通電時產(chǎn)生電磁力;活動元件(320、 323、 20、 23),其布置在內(nèi)部空間(310a、 10a)中, 并由磁體線圈(316、 16)的電磁力驅動;活動觸頭(324、 325、 24、 25),其安裝在活動元件(320、 323、 20、 23)的一端側部分上;固定觸頭(314、 315、 14、 15),其布置在內(nèi)部空間(310a、 10a)中, 并根據(jù)活動元件(320、 323、 20、 23)是否被驅動而與活動觸頭(324、 325、 24、 25)接合或斷接;固定觸頭保持元件(312、 313、 12、 13),其穿過底座(310、 10)而 固定到底座(310、 10)并具有負載電路接線端(3121、 3131、 121、 131), 該接線端伸入外部空間并連接到外部線束,其中固定觸頭(314、 315、 14、 15)安裝在固定觸頭保持元件(312、 313、 12、 13)在內(nèi)部空間(310a、 10a)中的一端側部分上;以及磁體(326、 327、 26、 27),其布置在固定觸頭(314、 315、 14、 15) 和活動觸頭(324、 325、 24、 25)的橫向側上,以向在固定觸頭(314、 315、 14、 15)和活動觸頭(324、 325、 24、 25)之間產(chǎn)生的電弧施加洛侖茲力,其中假定洛侖茲力施加方向(n、 f2、 Fl、 F2)是施加到在固定觸頭(314、 315、 14、 15)和活動觸頭(324、 325、 24、 25)彼此相對的區(qū)域中的電 弧的洛侖茲力的方向,外殼(311、 11)包括在外殼(311、 11)的一區(qū)域上的導引部件(3111、 3112、 111、 112),在洛侖茲力施加方向(fl、 f2、 Fl、 F2)上延伸的電 弧與外殼的該區(qū)域碰撞;導引部件(3111、 3112、 111、 112)被形成為在碰撞之后導引電弧, 以在與洛侖茲力施加方向(n、 f2、 Fl、 F2)不同的方向上延伸電弧;外殼(311、 11)還包括在導引部件(3111、 3112、 111、 112)和底 座(310、 10)之間的外殼隔離壁(3113、 3114);固定觸頭保持元件(312、 313、 12、 13)具有與導引部件(3111、 3112、 111、 112)相對的導引部件相對部分(3125、 3135);以及導引部件相對部分(3125、 3135)由外殼隔離壁(3113、 3114)覆蓋。
6.根據(jù)權利要求5所述的電磁繼電器,其中導引部件(3111、 3112、 111、 112)從外殼(311、 11)與電弧碰撞的區(qū)域朝向外殼(311、 11)的 底部部分延伸。
全文摘要
一種電磁繼電器,包括外殼、底座、磁體線圈、由線圈的電磁力驅動的活動元件、活動觸頭、與活動觸頭接合或斷接的固定觸頭、穿過底座而固定到底座并具有負載電路接線端的固定觸頭保持元件(312、313、12、13)和向在固定觸頭和活動觸頭之間產(chǎn)生的電弧施加洛侖茲力的磁體(326、327、26、27)。外殼包括在其一區(qū)域上的導引部件(3111、3112、111、112),在洛侖茲力施加方向(f1、f2、F1、F2)上延伸的電弧與外殼在該區(qū)域碰撞。導引部件在碰撞之后導引電弧,以在與洛侖茲力施加方向不同的方向上延伸電弧。外殼包括在導引部件和底座之間的外殼隔離壁(3113、3114)。保持元件具有與導引部件相對的導引部件相對部分(3125、3135)。導引部件相對部分由外殼隔離壁覆蓋。
文檔編號H01H50/16GK101667508SQ20091017138
公開日2010年3月10日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權日2008年9月5日
發(fā)明者伊藤貴史, 名倉宏, 武山雅樹 申請人:安電株式會社