專利名稱：電磁開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括密封的接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備，其適用作功率驅(qū)動負(fù)荷的繼電器。
背景技術(shù)：
如圖21所示，其提出了一種包括密封的接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備100，其在日本專利No.3107288(對應(yīng)于日本待審專利公告No.9-259728)中公開。該設(shè)備1000的構(gòu)造為繼電器接觸部分安放在密閉或氣密的空間中。采用這種配置，由于沒有在開啟接觸裝置時產(chǎn)生的電弧會泄漏到設(shè)備之外的可能性，所以該配置不需要在空氣轉(zhuǎn)換設(shè)備中所必須的用于漏出的電弧的空間，而且還可以將各部件與設(shè)備緊密接觸以提高封裝密度。該設(shè)備1000如下構(gòu)成。
參照圖21，電磁開關(guān)設(shè)備1000包括密封的接觸部分A、驅(qū)動部件B和殼體C。首先描述密封的接觸部分A。密封的接觸部分A包括由諸如陶瓷的熱阻材料制成的盒狀密封容器1，該容器的一側(cè)上形成有一開口。密封容器1的底表面上形成有兩個通孔1a，1a。局部容納于通孔1a，1a中的固定端子2，2各自具有多層的大致圓柱形形狀，其由例如銅材料制成，具有封閉的底部。固定觸頭2a固定地連接到固定端子2的封閉底部，而凸緣部分2c形成在固定端子2的軸向另一端。固定端子2的另一端開放。固定端子2借助釬焊或其等效方法環(huán)繞凸緣部分2c氣密接合到密封容器1上，使得固定端子2的另一端從密封容器1伸出。軸向向下取向的螺絲槽2b形成在固定端子2的另一端，即，開放端。
可活動接觸件3由例如銅材料制成，具有平面狀形狀?？苫顒佑|頭3a、3a分別固連到可活動接觸件3的縱向相對端部，彼此之間隔開一定距離，使得可活動觸頭3a、3a朝向或遠(yuǎn)離對應(yīng)的固定觸頭2a、2a移動。插孔3b形成在可活動接觸件3的中部。大致圓形條狀可活動軸4的一端4a容納于插孔3b中，而其另一端4b形成有螺紋槽4c。
接觸件支架5的橫截面為U形，并具有一底壁5a和一對彼此相對的側(cè)壁5b、5b。接觸件支架5用于夾持壓縮彈簧6于壓縮和懸置的狀態(tài)，使得可活動接觸件3能夠可操作地連接到可活動軸4上?，F(xiàn)在描述壓縮彈簧6如何在接觸件支架5上被壓縮和懸置的狀態(tài)。底壁5a中部形成有插孔5c，可活動軸4的一端4a容納于其中。側(cè)壁5b(5b)具有延伸部5d(5d)，該延伸部從側(cè)壁橫向端部的中間在使延伸部5d、5d彼此靠近的方向上延伸。延伸部5d(5d)形成有從其末端朝向底壁5a向下延伸的向下延伸部(未示出)。接觸件支架5的構(gòu)造是側(cè)壁5b、5b的各個外表面與密封容器1的各個內(nèi)表面相對。一對圓形凸起5g、5g形成在側(cè)壁5b(5b)的外表面。各凸起5g的厚度基本上等于由側(cè)壁5b外表面和相對的密封容器1內(nèi)表面之間確定的間距。壓縮螺旋彈簧6用于在可活動觸頭3a、3a與固定觸頭2a、2a鄰接的方向上推動可活動接觸件3。因此，壓縮彈簧6保持在接觸件支架5中。
固定鐵芯7為大致圓柱形形狀，其一個端部7a的直徑大于其主體部位的直徑。插孔7b軸向形成在固定鐵芯7中，用于在其中接收可活動軸4。通過將固定鐵芯7插入第一接合件11的通孔11a中，固定鐵芯7的一個端部7a與第一接合件11固連。固定鐵芯7的另一個端部具有凹陷7c，該凹陷的內(nèi)徑大于插孔7b的內(nèi)徑。
大致圓柱形形狀的可活動鐵芯8形成有軸向延伸插孔8a，可活動軸4通過該插孔插入?？苫顒予F芯8沿其軸向形成有螺紋槽8b，與可活動軸4的螺紋槽4c配合，以適當(dāng)?shù)匮刂苫顒虞S4的軸向變換可活動軸4和可活動鐵芯8的連接位置。可活動鐵芯8在其軸向一個端部具有與固定鐵芯7相對的相對部分8c，而在其軸向另一端部具有凹陷8d，凹陷8d的內(nèi)徑大于螺紋槽8b的內(nèi)徑?？苫顒予F芯8的外表面構(gòu)成滑動表面8e，其與具有封閉底部的圓柱形件10的內(nèi)圓周滑動接觸，其將在下文描述。
一回動彈簧9用于在將可活動觸頭3a、3a遠(yuǎn)離固定觸頭2a、2a移動的方向上推動可活動鐵芯8?；貏訌椈?為線圈的形式，內(nèi)徑稍大于固定鐵芯7的插孔7b的內(nèi)徑。當(dāng)可活動軸4插入固定鐵芯7的插孔7b中，且回動彈簧9的一端配合在固定鐵芯7的凹陷7c中時，回動彈簧9相對于凹陷7c定位。
圓柱形件10為具有封閉底部的圓柱形，由非磁性材料制成，包括主體部10a和底部10b。可活動鐵芯8安放在底部10b，而固定鐵芯7安放在圓柱形件10的開放端，相對的部分8c與固定鐵芯7相對。
第一接合件11由磁性金屬材料如鐵制成，為矩形形狀。第一接合件11連同固定鐵芯7和可活動鐵芯8一起構(gòu)成磁回路。如上所述，第一接合件11的中心形成有插孔11a，用于接收固定鐵芯7在固定到第一接合件11之前的一個端部7a。第一接合件11與圓柱形件10圍繞插孔11a氣密連接。
第二接合件12由金屬材料制成，為圓柱形形狀，在其軸向相對端部形成有凹處12a。第二接合件12包括其軸向一個端部的第一接合部分12c和其軸向另一個端部的第二接合部分12b，第一接合部分與密封容器1的開放端氣密連接，第二接合部分與第一接合件11氣密連接。第二接合件12在其外圍在其圓柱形部件的適當(dāng)位置形成有臺階狀部分12d。通過形成臺階狀部分12d，凹處12a的截面在第一接合部分12c和第二接合部分12b之間的部分具有較大直徑。通過氣密彼此連接第二接合件12、密封容器1和第一接合件11，以在其中容納固定觸頭2a、2a，可活動觸頭3a、3a，固定鐵芯7和可活動鐵芯8，而限定了密封空間30。密封空間30用氫氣或者或包含以氫氣作為主要成分的氣體(如，其中含有約2個大氣壓的氫氣)的氣體密封。
接著描述壓縮彈簧6的壓縮和懸置狀態(tài)。首先，當(dāng)可活動觸頭3a、3a面對插孔5c時，可活動接觸件3裝配在接觸件支架5上，。接著，壓縮彈簧6以某種被壓縮的狀態(tài)裝配在接觸件支架5上。特別是，壓縮彈簧6懸置在延伸部5d、5d上，其一個端部借助可活動接觸件3與接觸件支架5的底壁5a連接，而其另一個端部與接觸件支架5的向下延伸部(未示出)配合。更具體的是，接觸件支架5的底壁5a構(gòu)成借助可活動接觸件3懸置壓縮彈簧6一個端部的第一懸置部分，延伸部5d、5d構(gòu)成用于懸置壓縮彈簧6另一個端部的第二懸置部分?？苫顒虞S4的一端4a容納在壓縮彈簧6中和可活動接觸件3的插孔3b中，然后插入到可活動端子5的插孔5c中，由此牢固地將可活動軸4固定在支架5上圍繞著插孔5c。
轉(zhuǎn)換設(shè)備1000還包括磁性裝置(未示出)，該磁性裝置包括永久磁鐵和一對磁性元件，永久磁鐵位于這對磁性元件之間。以磁性元件之間夾有固定觸頭2a、2a和可活動觸頭3a、3a的方式，磁性元件連接到密封容器1的各個相應(yīng)外表面。磁性裝置在一空間中產(chǎn)生磁場，在該空間中觸頭2a、2a設(shè)置在垂直于可活動觸頭3a、3a移動方向的方向上。
接著，描述驅(qū)動部件B。驅(qū)動部件B連同固定鐵芯7、可活動鐵芯8和第一接合件11一起構(gòu)成磁體裝置。線圈13纏繞在線軸(線圈框架)14上。軛鐵(鐵接合件)15包括軛鐵主體15a和襯套15b。軛鐵15連同固定鐵芯7、可活動鐵芯8和第一接合件11一起構(gòu)成磁回路。軛鐵主體15a為大致U形，從而底壁和一對相對側(cè)壁將線圈13包在其中。軛鐵主體15a的底壁中心形成有通孔15c。襯套15b為圓柱形，裝配在軛鐵主體15a的通孔15c中。圓柱形件10的圓柱形部件10a設(shè)置在軛鐵15的襯套15b和可活動鐵芯8之間，使得襯套15b裝配在軛鐵主體15a的通孔15c中。
最后，描述殼體C。殼體C用于在其中容納密封的接觸部分A和驅(qū)動部件B。殼體C形成有用于接收固定端子2的插孔16。當(dāng)接收于插孔16中時，固定端子2的凸緣部分2c伸出殼體C。固定端子2的突出的部位與端子板(未示出)連接，以備連接電線。
現(xiàn)在，將描述固定端子2、2和可活動接觸件3是如何在如此構(gòu)造的包括密封的接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備1000中根據(jù)輸入信號而彼此之間電傳遞和阻斷。
在給線圈13通電之前，可活動觸頭3a(3a)與相應(yīng)的固定觸頭2a(2a)相對，之間有一特定間隙L1。當(dāng)線圈13響應(yīng)工作信號輸入到電磁開關(guān)設(shè)備1000而通電時，可活動鐵芯8被磁性吸引到固定鐵芯7并且可活動。由此，可活動軸4被驅(qū)動，而該可活動軸4被螺紋連接到可活動鐵芯8上，并且借助粘結(jié)劑等方法固定到其上。隨著可活動軸4被驅(qū)動，間隙L1逐漸減小，結(jié)果可活動觸頭3a(3a)接觸對應(yīng)的固定觸頭2a(2a)。然后，壓縮彈簧6的負(fù)荷迅速升高。隨著壓縮彈簧6的負(fù)荷迅速升高，可活動軸4進(jìn)一步被驅(qū)動。結(jié)果，可活動觸頭3a(3a)進(jìn)一步朝向?qū)?yīng)的固定觸頭2a(2a)移動一過度行進(jìn)(over-travel)的距離，由此進(jìn)一步增加壓縮彈簧6的負(fù)荷。間隙L1和過度行進(jìn)的距離之和相當(dāng)于可活動鐵芯8的行程。
當(dāng)運(yùn)作信號的輸入暫停時，線圈13斷電，可活動接觸件3主要由壓縮彈簧6和回動彈簧9的推力返回到其初始位置，從而在與上述相對于固定觸頭2a、2a的方向相反的方向上移動。因此，可活動觸頭3a(3a)移動離開對應(yīng)的固定觸頭2a(2a)。同時，可活動鐵芯8通過相對于固定鐵芯7移動一特定距離而返回到其初始狀態(tài)。在可活動接觸件3和可活動鐵芯8返回到其各自初始位置的同時在觸頭之間發(fā)生的電弧通過磁性裝置(未示出)產(chǎn)生的磁場在可活動接觸件3朝向其兩個相對端部延伸的方向上充分地擴(kuò)散，由此清除所產(chǎn)生的電弧。
但是在傳統(tǒng)設(shè)備1000中，由于圓柱形件10由非磁性材料制成，如圖22所示，在襯套15b和可活動鐵芯8之間存在間隙G，這會導(dǎo)致磁損失或者降低電磁吸引力。因此，極其可能的是，設(shè)備1000的轉(zhuǎn)換性能因為設(shè)備1000電磁部分的尺寸增加或者彈簧負(fù)荷的降低而變差。此外，在傳統(tǒng)設(shè)備1000中，要求持續(xù)施加較大脈沖的運(yùn)作信號來保持固定端子3，3(原文如此)和可活動接觸件3之間的電傳遞。在設(shè)備1000用作用于功率驅(qū)動負(fù)荷的繼電器的情況下，優(yōu)選通過在施加運(yùn)作信號中所需要的線圈來抑制功率消耗。此外，當(dāng)設(shè)備1000包括有控制電路部件(control circuit block)時，其上形成有控制電路以便控制觸頭的驅(qū)動，優(yōu)選以簡化的構(gòu)型電連接控制電路部件的電極和線圈。
日本待審專利公告No.9-259728中提出了一種三片結(jié)構(gòu)的圓柱形元件10，其包括封閉的底部、磁性材料制成的圓柱形部件、以及非磁性材料制成的圓柱形部件，以便克服如下缺陷，即由于該設(shè)備的電磁部分尺寸的增加或彈簧負(fù)荷的降低而降低設(shè)備的轉(zhuǎn)換性能。公告中公開的配置可以避免在襯套15b和可活動鐵芯8之間的間隙G。特別是，如圖23中箭頭Y所示，該設(shè)備的電磁部分的吸引力從點Q升高到點Q′，而彈簧負(fù)荷W如圖23中箭頭Y所示增加。因此，設(shè)備的轉(zhuǎn)換性能得以提高。然而，在后一個示例中，其中圓柱形部件具有三片結(jié)構(gòu)，雖然電磁部分的磁效率提高，但是構(gòu)成該設(shè)備的部件數(shù)量增加，生產(chǎn)成本增高。
作為抑制線圈造成的功率消耗的一種措施，通常提出的是脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器。但是，在這種控制器中，線圈發(fā)出的噪音較大，會不利地影響線圈附近的電子部件和電磁開關(guān)設(shè)備等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種與傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備相比具有改進(jìn)的節(jié)能性能的電磁開關(guān)設(shè)備。本發(fā)明另一個目的是提供能夠減少設(shè)備中部件數(shù)量同時又提高設(shè)備驅(qū)動部分電磁體的磁效率的電磁開關(guān)設(shè)備。本發(fā)明又一個目的是提供一種與傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備相比能夠抑制構(gòu)成電磁體的線圈所需的功率消耗的電磁開關(guān)設(shè)備。本發(fā)明再一個目的是提供一種具有可使控制電路部件容易與設(shè)備連接的機(jī)構(gòu)并且具有簡化的構(gòu)造而且成本低的電磁開關(guān)設(shè)備。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電磁開關(guān)設(shè)備，其包括由磁性材料制成并具有封閉底部的圓柱形部件，用以安放具有可活動觸頭的可活動鐵芯，并且構(gòu)造成可將可活動觸頭朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭移動；接合件，其由金屬材料制成，在其大致中心形成有插孔，用于可活動地接收固連在可活動鐵芯上的可活動軸；以及金屬板，其由非磁性材料制成，在其大致中心形成有孔，孔的內(nèi)徑基本上與圓柱形部件的內(nèi)徑相同，其中圓柱形部件和接合件彼此氣密接合，金屬板設(shè)置在二者之間，可活動鐵芯，其以一間隙安放在圓柱形部件中，該間隙由可活動鐵芯和第一接合件限定而對應(yīng)于所需的行程，在該行程之內(nèi)，可活動觸頭接觸固定觸頭。
根據(jù)本發(fā)明又一個方面，在所構(gòu)造的電磁開關(guān)設(shè)備中，觸頭通過響應(yīng)可操作信號而通電和斷電的電磁體來開啟和關(guān)閉，構(gòu)成電磁體的線圈由第一線圈和第二線圈組成，該第一線圈至少在觸頭閉合時通電，而該第二線圈至少在觸頭處于閉合的狀態(tài)時通電。
根據(jù)本發(fā)明再一個方面，上述電磁開關(guān)設(shè)備包括控制電路部件，在該部件上形成有控制電路，以控制電磁體的通電和斷電，還包括連接部分，用于將控制電路和線圈彼此電連接。


圖1是作為本發(fā)明第一實施例的電磁開關(guān)設(shè)備的側(cè)視剖面圖；圖2是第一電磁開關(guān)設(shè)備的主要部件的側(cè)視剖面圖；圖3是第一電磁開關(guān)設(shè)備的變化的配置的側(cè)視剖面圖；圖4是作為本發(fā)明第二實施例的電磁開關(guān)設(shè)備的主要部件的側(cè)視剖面圖；圖5是第二電磁開關(guān)設(shè)備的主視剖面圖；圖6是第二電磁開關(guān)設(shè)備的側(cè)視剖面圖；圖7是第二電磁開關(guān)設(shè)備中線圈的俯視剖面圖；圖8是說明用于作為本發(fā)明第三實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖；
圖9是說明用于作為本發(fā)明第四實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖；圖10是用于說明第四電磁開關(guān)設(shè)備的運(yùn)作的說明圖；圖11是用于說明作為本發(fā)明第五實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖；圖12是用于說明作為本發(fā)明第六實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖；圖13是說明用在第六電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的工作圖；圖14是控制電路部件的透視圖；圖15是一橫截面剖視圖，示出了作為本發(fā)明第七實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中用于電連接線圈與控制電路部件的主要部件；圖16是一橫截面剖視圖，示出了第七電磁開關(guān)設(shè)備的變化的配置中用于電連接線圈與控制電路部件的主要部件；圖17是一橫截面剖視圖，示出了第七電磁開關(guān)設(shè)備的另一個變化的配置中用于電連接線圈與控制電路部件的主要部件；圖18是一透視圖，示出了作為本發(fā)明第八實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中用于電連接線圈部件與控制電路部件的配置；圖19是一透視圖，示出了作為本發(fā)明第九實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中用于電連接線圈部件與控制電路部件的配置；圖20是一透視圖，示出了作為本發(fā)明第十實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中用于電連接線圈部件與控制電路部件的配置；圖21是傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備的側(cè)視剖面圖；圖22是傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備的主要部件的側(cè)視剖面圖；圖23是傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備的效果說明圖。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明優(yōu)選實施例。貫穿附圖中的相同元件以相同的附圖標(biāo)記表示，對其說明在此省略。
(第一實施例)圖1是作為本發(fā)明第一實施例的電磁開關(guān)設(shè)備的側(cè)視剖面圖。由于第一電磁開關(guān)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)設(shè)備的相同，因此在此只描述第一電磁開關(guān)設(shè)備的特征部分。特別是，包括密封接觸裝置的第一電磁開關(guān)設(shè)備500不同于包括傳統(tǒng)密封接觸裝置的傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備1000之處在于去掉了圖21中的固定鐵芯7；提供由磁性材料制成的并且具有封閉底部的圓柱形件100，以代替圖21所示的由非磁性材料制成的圓柱形件10；在圓柱形件100和第一接合件11之間設(shè)置一非磁性材料制成的金屬板200；以及通過激光焊接等方法將各個部件彼此氣密接合。
參照圖1和2詳細(xì)描述第一設(shè)備500。磁性圓柱形件100在對應(yīng)于其開放端的軸向一個端部上具有凸緣部分100a，以接合到非磁性金屬板200上。圓柱形件100的開放一端到其底表面的另一端的長度基本上等于可活動鐵芯8的全長。圖3是第一設(shè)備500的變化的配置的側(cè)視剖面圖。如圖3所示，可以將第一電磁開關(guān)設(shè)備500構(gòu)造成變化的示例，使得可活動鐵芯8和具有封閉底部以在其中安放可活動鐵芯8的圓柱形件100可以接觸殼體C的下部。
非磁性金屬板200大致在其中心形成有空腔200a，其內(nèi)徑基本上與圓柱形件100的相同。非磁性金屬板200的厚度200c基本上與可活動鐵芯8朝向和遠(yuǎn)離第一接合件11移動的行程相同。非磁性金屬板200還形成有要接合到圓柱形件100的凸緣部分100a上的接合部分200d，以及要接合到第一接合件11上的凸緣部分200b。圓柱形件100的凸緣部分100a和金屬板200的接合部分200d通過激光焊接等方法彼此氣密連接。同樣，金屬板200的凸緣部分200b和第一接合件11通過激光焊接等方法氣密連接。
第一接合件11大致在其中心形成有插孔11a，用于接收可活動軸4。第一接合件11用于將可活動鐵芯8相對于其定位?？苫顒予F芯8在其相對于第一接合件11的表面上形成有凹陷8f，其內(nèi)徑大于螺紋槽8b的凹部的直徑。采用這種配置，可活動鐵芯8安放在圓柱形件100中，由可活動鐵芯8和第一接合件11限定的間距相當(dāng)于可活動觸頭3a、3a朝向和遠(yuǎn)離各個對應(yīng)固定觸頭2a、2a移動的行程?；貏訌椈?設(shè)置為螺旋彈簧，它的內(nèi)徑稍大于第一接合件11插孔11a的內(nèi)徑。當(dāng)可活動軸4通過第一接合件11的插孔11a時，回動彈簧9配裝在可活動軸4上，使得回動彈簧9的一端9a懸置在第一接合件11上，而其另一端9b配裝在可活動鐵芯8的凹陷8f中，可活動鐵芯8相對于第一接合件11定位。
在第一電磁開關(guān)設(shè)備500和第一變化的電磁開關(guān)設(shè)備500′中，由于圓柱形件100由磁性材料制成，所以不可能在襯套15b和可活動鐵芯8之間形成間隙。由此，第一設(shè)備500和第一變化的設(shè)備500′可以具備提高的電磁體的磁效率。此外，由于金屬板200由非磁性材料制成，所以磁通量不太可能從磁性圓柱形件100直接流向第一接合件11，從而抑制了該設(shè)備的電磁體的磁效率的降低。
現(xiàn)在，描述本發(fā)明另一個實施例。
(第二實施例)圖4是一側(cè)視剖面圖，示出了作為本發(fā)明第二實施例的電磁開關(guān)設(shè)備的主要部件。由于第二電磁開關(guān)設(shè)備的基本構(gòu)造與傳統(tǒng)設(shè)備的相同，所以在此僅僅描述第二電磁開關(guān)設(shè)備的特征部分。特別是，包括密封接觸裝置的第二電磁開關(guān)設(shè)備不同于包括傳統(tǒng)密封接觸裝置的傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備1000之處在于取消了圖21中的固定鐵芯7；設(shè)置有磁性材料制成的并具有封閉底部的圓柱形件100，以代替圖21所示的非磁性材料制成的圓柱形件10；在圓柱形件100和第一接合件11之間設(shè)置有非磁性材料制成的金屬板300；以及通過激光焊接或類似方法使得各個部件彼此同時氣密接合。
將進(jìn)一步詳細(xì)地描述磁性圓柱形件100。圓柱形件100的軸向一端具有凸緣部分100a，這一端對應(yīng)于接合到非磁性金屬板300上的開放端。非磁性金屬板300在其大致中心形成有空腔300a，空腔的直徑基本上與圓柱形件100的內(nèi)徑相同。金屬板300的厚度300c使得它能夠通過激光焊接或等效方法同時接合到圓柱形件100的凸緣部分100a和第一接合件11上。金屬板300通過激光焊接或等效方法同時氣密接合到圓柱形件100的凸緣部分100a和第一接合件11上。
第一接合件11在其大致中心形成有插孔11a，用于接收可活動軸4。第一接合件11使得可活動鐵芯8相對其定位?？苫顒予F芯8在其相對于第一接合件11的表面中形成有凹陷8f，凹陷的內(nèi)徑大于螺紋槽8b的凹部的直徑。回動彈簧9設(shè)置為螺旋彈簧，它的內(nèi)徑稍大于第一接合件11插孔11a的內(nèi)徑。當(dāng)可活動軸4穿過第一接合件11的插孔11a，并且回動彈簧9裝配在可活動軸4上時，使得回動彈簧9的一端9a懸置在第一接合件11上，其另一端9b配裝在可活動鐵芯8的凹陷8f中，可活動鐵芯8相對于第一接合件11定位。
在包括密封接觸裝置的第二電磁開關(guān)設(shè)備中，由于圓柱形件100由磁性材料制成，所以不可能在襯套15b和可活動鐵芯8之間形成間隙，從而該設(shè)備的電磁體的磁效率提高。此外，由于金屬板300由非磁性材料制成，所以磁通量從磁性圓柱形件100直接流向第一接合件11不太可能，從而抑制了電磁體的磁效率的降低。
接著，描述的是與包括傳統(tǒng)密封接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備1000相比節(jié)能性能提高的實施例。根據(jù)本發(fā)明第三至第六實施例的電磁開關(guān)設(shè)備構(gòu)造成線圈包括第一線圈和第二線圈，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備中設(shè)置的線圈13，而且第一和第二線圈的通電和斷電時間選擇也得到控制，以便使節(jié)能性能提高。首先，描述本發(fā)明第三實施例。
(第三實施例)圖5至圖8是作為本發(fā)明第三實施例的電磁開關(guān)設(shè)備。圖5和圖6分別是示出該第三設(shè)備的主視剖面圖和側(cè)視剖面圖。圖7是線圈的俯視剖面圖。圖8是說明用在第三設(shè)備中的電路的電路圖。
包括密封接觸裝置的第三電磁開關(guān)設(shè)備501包括由絕緣材料制成的密封容器1；具有固定觸頭2a，2a以氣密接合到密封容器1上的固定端子2，2；朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭2a，2a可移動的可活動接觸件3；在一個方向上可活動的可活動鐵芯8；具有封閉底部用于在其中安放可活動鐵芯8的圓柱形件10；氣密接合到圓柱形件10上的第一接合件11；連接到可活動鐵芯8上的可活動軸4；在將可活動觸頭3a，3a推向?qū)?yīng)的固定觸頭2a、2a方向上推動可活動接觸件3的壓縮彈簧6；夾持器12，其夾持壓縮彈簧6于壓縮和懸置的狀態(tài)，以將可活動接觸件3可操作地連接到可活動軸4上；用于在一個方向上推動可活動鐵芯8的回動彈簧9；軛鐵15和線圈13單元，用于磁性地吸引和驅(qū)動可活動鐵芯8；線圈13圍繞其纏繞的線軸14；殼體C；以及包括在控制電路(未示出)中的控制電路部件18，用于控制線圈13的通電和斷電?？刂齐娐凡考?8和線圈13彼此之間通電連接。線圈13包括功率供應(yīng)線圈(power application coil)(第一線圈)13a和功率維持線圈(power retaining coil)(第二線圈)13b。
用在第三設(shè)備中的電路20a如圖8所示構(gòu)造，使得功率供應(yīng)線圈13a和功率維持線圈13b彼此平行連接，第一開關(guān)21和第二開關(guān)22彼此平行連接，第一開關(guān)21根據(jù)運(yùn)作信號向設(shè)備的輸入而向功率供應(yīng)線圈13a提供電源一預(yù)定時間，第二開關(guān)22用于向功率維持線圈13b提供電源。功率供應(yīng)線圈13a至少在觸頭閉合時通電，而功率維持線圈13b至少在觸頭處于閉合狀態(tài)的時候通電。
如圖7所示，功率供應(yīng)線圈13a從徑向纏繞在線圈13的外側(cè)，而功率維持線圈13b從徑向纏繞在線圈13的內(nèi)側(cè)。電源施加到線圈13a、13b上，使得沿著線圈13a、13b中心軸線產(chǎn)生的磁通量在大致相同的方向上彼此相向。采用這種構(gòu)造，線圈13a、13b產(chǎn)生的磁通勢得以有效利用，而且當(dāng)線圈13a、13b斷電時產(chǎn)生的反電動勢可以被壓制到較低水平。
接著，描述本發(fā)明再一個實施例。
(第四實施例)第四實施例涉及采用作為在第三實施例中電路20a的變化配置的電路20b的電磁開關(guān)設(shè)備。由于第四設(shè)備的配置基本上與已經(jīng)參照圖5至7描述的第三設(shè)備的配置相同，所以在此省略了對于相同部件的說明，但是描述作為電路20a變化后的電路20b。
圖9是說明用在第四電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖。
第四實施例中的電路20b構(gòu)造成功率供應(yīng)線圈(第一線圈)13a和功率維持線圈(第二線圈)13b在輸入端子20a、20b之間彼此平行連接(原文如此)。
MOSFET(第一開關(guān))21與功率供應(yīng)線圈13a串聯(lián)。電阻器23以及電容器24和齊納二極管25彼此串聯(lián)的電路在MOSFET21的柵極和源極之間彼此并聯(lián)。輸入端子20a(原文如此)借助電阻器26與電容器24和齊納二極管25之間的連接點連接。
功率維持線圈13b與MOSFET(第二開關(guān))22串聯(lián)。MOSFET22的柵極與電阻器28和電阻器29之間的連接點連接，而電阻器28和電阻器29在輸入端子20a和20b之間串聯(lián)(原文如此)。
功率供應(yīng)線圈13a和功率維持線圈13b分別與用于浪涌吸收(surgeabsorption)的元件30和31并聯(lián)，以及分別與二極管27和32串聯(lián)。這種配置能夠抑制觸頭的觸頭分離速度在電磁開關(guān)設(shè)備關(guān)閉時下降的缺陷，從而抑制設(shè)備的輸出側(cè)上斷電性能的惡化。此外，該結(jié)構(gòu)能夠防止作為將要在輸入端子20a、20b之間施加的輸入電壓極性的錯誤判斷的結(jié)果，在電源供應(yīng)在與電源應(yīng)該供應(yīng)方向相反的方向上的情況下，電流流向功率供應(yīng)線圈13a和功率維持線圈13b。另一種方案是，根據(jù)即使電源供應(yīng)到功率維持線圈13b，觸頭也保持在不工作狀態(tài)的事實，故可以用導(dǎo)線代替二極管32。浪涌吸收元件31可以通過(例如)串聯(lián)二極管311和齊納二極管312而構(gòu)造。毫無疑問，導(dǎo)線可以用于替代浪涌吸收元件30(31)。
下面，參照圖10描述電路20b的運(yùn)作。圖10是對用在第四電磁開關(guān)設(shè)備中的電路工作的說明。
參照圖10，當(dāng)輸入電壓V施加在輸入端子20a，20b(原文如此)之間，基于電阻器28和電阻器29的電壓分配比所限定的電壓施加到MOSFET22的柵極，使得MOSFET22的漏極和源極之間電連通。在MOSFET22的漏極和源極之間電連通時，功率維持線圈13b相對兩端檢測到的電壓V(13b)升高，從而使電流流過功率維持線圈13b。關(guān)于MOSFET21的柵極，在由電阻器23、26等限定的一定水平的電壓施加到MOSFET21的柵極之后，MOSFET21的柵極電壓Vg(21)根據(jù)由電阻器23、電容器24和齊納二極管25限定的時間常量而逐漸降低。由于在MOSFET21的柵極電壓Vg(21)超過MOSFET21的極限值Vth(21)的同時，在預(yù)定時間t內(nèi)，電流在MOSFET21的漏極和源極之間流動，功率供應(yīng)線圈13a的相對兩端檢測到的電壓V(13a)升高，因而電流流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a。
換句話說，功率供應(yīng)線圈13a由于電流流經(jīng)其中而通電預(yù)定時間t，由此可活動鐵芯8由于較大的磁引力而被磁性吸引到固定鐵芯7，因而致使可活動接觸件3與固定觸頭2a、2a接觸(參見圖1)。隨著預(yù)定時間t消耗，流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a的電流停止，從而電流僅僅流經(jīng)功率維持線圈13b，只有功率維持線圈13b保持通電。但是，由于在可活動接觸件3接觸固定觸頭2a、2a之后不再需要較大的磁引力，所以接觸狀態(tài)得到可靠地維持。由于電流僅僅流經(jīng)功率維持線圈13b，所以與輸入運(yùn)作有關(guān)的功率消耗可以抑制到較低水平。此外，該配置可以避免線圈發(fā)出噪音，和上文已經(jīng)描述的PWM控制不同。
用較粗導(dǎo)線構(gòu)造功率供應(yīng)線圈13a的益處在于在電流流經(jīng)這樣粗的導(dǎo)線時，可以產(chǎn)生較大的磁力。這種配置還可以縮短接觸所需的時間。相反地，用較細(xì)導(dǎo)線構(gòu)造功率維持線圈13b的益處在于可以抑制接觸所需的功率消耗。
此外，由于允許電流流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a的時間t可以根據(jù)與電阻器23、電容器24和齊納二極管25有關(guān)的電路常量調(diào)節(jié)，所以可以將電路構(gòu)造成電流僅僅在接觸所需的時間內(nèi)流動。這種配置不再有由于向功率供應(yīng)線圈13a連續(xù)提供電源而使該功率供應(yīng)線圈溫度不期望地升高的可能性，而這種升高可能導(dǎo)致線圈13a的燒壞或毀壞。
可以使用導(dǎo)線代替二極管27(32)，或者基于來自外設(shè)設(shè)備的信號來控制MOSFET(第二開關(guān))22。毫無疑問，這種變化不會削弱上述運(yùn)作性能和本發(fā)明的效果。
下面，描述本發(fā)明的另一個實施例。
(第五實施例)第五實施例涉及采用作為在第三實施例中使用的電路20a的進(jìn)一步變化的電路20c的電磁開關(guān)設(shè)備。由于第五設(shè)備的配置基本上與已經(jīng)參照圖5至7描述的第三設(shè)備的配置相同，所以在此省略了對于相同部件的說明，但是描述作為電路20a變化后的電路20c。
圖11是說明用在第五電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖。
參照圖11，第五實施例中的電路20c不同于第四實施例中的電路之處在于在第五實施例中，功率供應(yīng)線圈(第一線圈)13a和功率維持線圈(第二線圈)13b在輸入端子20a、20b(原文如此)之間彼此串聯(lián)。
特別是，電路20c構(gòu)造成除了功率供應(yīng)線圈13a和功率維持線圈13b串聯(lián)這一特征之外，功率維持線圈13b和MOSFET(第二開關(guān))22串聯(lián)的電路以及MOSFET(第一開關(guān))21和二極管32串聯(lián)的電路彼此并聯(lián)；電阻器23與電容器24和齊納二極管25串聯(lián)的電路在MOSFET21的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，其中電容器24和齊納二極管25之間的連接點借助電阻器26連接到輸入端子20a(原文如此)；MOSFET22的柵極與電阻器28和電阻器29之間的連接點連接，而電阻器28和電阻器29在輸入端子20a、20b(原文如此)之間串聯(lián)；功率供應(yīng)線圈13a與二極管27串聯(lián)；而且浪涌吸收元件31與二極管27、功率供應(yīng)線圈13a和功率維持線圈13b并聯(lián)。由于功率維持線圈13b與二極管32并聯(lián)，所以當(dāng)電路轉(zhuǎn)換到在MOSFET21關(guān)掉時仍維持接觸的狀態(tài)時，相當(dāng)于二極管32電壓降的電壓施加在功率維持線圈13b的相對兩端。這種配置可被縮短一周期，直到電源維持和吸引力穩(wěn)定并因而提供穩(wěn)定的電源維持狀態(tài)為止。
在上述結(jié)構(gòu)中，允許電流僅僅在輸入電壓V施加在輸入端子20a，20b(原文如此)的預(yù)定時間t內(nèi)流向功率供應(yīng)線圈13a，同時電流受到阻擋不能流經(jīng)功率維持線圈13b。在該配置中，電流既流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a又流經(jīng)功率維持線圈13b，同時該設(shè)備保持接觸狀態(tài)，盡管磁引力相對減小。因此，與第三設(shè)備的配置相比，第五設(shè)備提供更穩(wěn)定的電源維持狀態(tài)。
可以使用導(dǎo)線代替二極管27(32)，或者基于來自外設(shè)設(shè)備的信號來控制MOSFET(第二開關(guān))22。毫無疑問，這種變化不會削弱上述運(yùn)作性能和本發(fā)明的效果。
下面，描述本發(fā)明的另一個實施例。
(第六實施例)第六實施例涉及采用作為在第三實施例中使用的電路20a的進(jìn)一步變化的電路20d的電磁開關(guān)設(shè)備。由于第六設(shè)備的配置基本上與已經(jīng)參照圖5至7描述的第三設(shè)備的配置相同，所以在此省略了對于相同部件的說明，但是描述作為電路20a變化后的電路20d。
圖12是說明用在第六電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的電路圖。
參照圖12，第六實施例中的電路20d的特征在于功率供應(yīng)線圈(第一線圈)13a和功率維持線圈(第二線圈)13b在輸入端子20a、20b(原文如此)之間彼此并聯(lián)。
特別是，電路20d構(gòu)造成二極管39、功率供應(yīng)線圈13a和MOSFET21彼此串聯(lián)，其中二極管39具有與輸入端子20a(原文如此)連接的陽極，功率供應(yīng)線圈13a的一端與二極管39的陰極連接，而另一端與MOSFET(第一開關(guān))21的漏極連接，這將在下文描述，并且MOSFET21的漏極與功率供應(yīng)線圈13a的另一端連接，而它的源極與輸入端子20b(原文如此)連接；功率維持線圈13b和MOSFET(第二開關(guān))22在二極管39的陰極和輸入端子20b(原文如此)之間彼此串聯(lián)，MOSFET(第二開關(guān))22的漏極與功率維持線圈13b連接，而它的源極與輸入端子20b(原文如此)連接；浪涌吸收元件31與功率維持線圈13b并聯(lián)；電阻器28連接在二極管39的陰極和MOSFET22的柵極之間；以及電阻器29連接在MOSFET22的柵極和輸入端子20b(原文如此)之間。浪涌吸收元件31吸收在向功率維持線圈13b施加電源暫停時產(chǎn)生的反電動勢，從而迅速開啟電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)(固定觸頭2a、2a和相應(yīng)可活動觸頭3a、3a之間的接觸(參見圖1))。這種配置可以通過(例如)其中變阻器、二極管和電源齊納二極管彼此串聯(lián)的電路而實現(xiàn)。
此外，一種所謂的一次通電脈沖電路(one-shot-pulse circuit)50連接在MOSFET21的柵極和源極之間，一種所謂的電壓反作用的電子開關(guān)(voltage-reactive-electronic switch)(第三開關(guān))36連接在二極管39的陰極和一次通電脈沖電路50之間。
一次通電脈沖電路50用于根據(jù)輸入電壓的水平在MOSFET21的柵極和源極之間產(chǎn)生一定水平的電壓一段預(yù)定時間。一次通電脈沖電路50構(gòu)造成電阻器34、電容器24、齊納二極管25彼此串聯(lián)，其中電阻器34的一端連接到MOSFET21的柵極而另一端連接到電容器24上，其將在下文描述，電容器24連接在電阻器34和齊納二極管25的陰極之間，其將在下文描述，齊納二極管25的陰極連接到電容器24而其陽極連接到MOSFET21的源極；電阻器23和二極管33彼此并聯(lián)，其中二極管33的陰極連接到MOSFET21的柵極而其陽極連接到MOSFET21的源極；以及齊納二極管25與電阻器35并聯(lián)。
電壓反作用電子開關(guān)36用于在輸入電壓(輸入信號)超過預(yù)定值時激活一次通電脈沖電路50，電壓反作用電子開關(guān)36包括光電晶體管耦合器36。特別是，光電晶體管耦合器36具有連接到電阻器37和電阻器38之間的連接點的輸入側(cè)，而電阻器37和電阻器38在二極管39的陰極和接地端子之間彼此串聯(lián)；以及輸出側(cè)，輸出側(cè)的一端借助電阻器26連接到二極管39的陰極，而其另一端連接到電容器24和齊納二極管25之間的連接點。電壓反作用電子開關(guān)36可以包括例如低壓驅(qū)動MOSFET。在變化的配置中，優(yōu)選分別將MOSFET的柵極與電阻器37和電阻器38之間的連接點連接，MOSFET的漏極與電阻器26連接，MOSFET的源極與電容器24和齊納二極管25之間的連接點連接。
現(xiàn)在，參照圖13描述具有上述結(jié)構(gòu)的電路20d的運(yùn)作。圖13用于解釋用在第六電磁開關(guān)設(shè)備中的電路的運(yùn)作。參照圖13，當(dāng)輸入電壓V在時間T0時施加在輸入端子20a、20b(原文如此)之間時，由基于電阻器28，29的電壓分配比限定的電壓施加到MOSFET22的柵極。接著，當(dāng)電壓在經(jīng)過時間t1時超過MOSFET22的閾值Vth(21)時，允許電流在MOSFET22的漏極和源極之間流動。接著，在功率維持線圈13b的相對兩端檢測到的電壓V(13b)升高，從而電流開始流經(jīng)功率維持線圈13b。(在時間T1)。
另一方面，由基于電阻器37和38的電壓分配比限定的電壓施加到光電晶體管耦合器36的輸入側(cè)。當(dāng)在經(jīng)過時間t2時電壓達(dá)到0.7至1.1V時，光電晶體管耦合器36的輸入側(cè)上的發(fā)光二極管(LED)開始發(fā)光，從而光電晶體管耦合器36的輸出側(cè)電導(dǎo)通。電導(dǎo)通的結(jié)果是，MOSFET21的柵極電壓Vg(21)超過MOSFET21的閾值Vth(21)，結(jié)果是允許電流在MOSFET21的漏極和源極之間流動，在功率供應(yīng)線圈13a的相對兩端檢測到的電壓V(15a)升高。結(jié)果，電流開始流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a。如果輸入電壓V在電流流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a之后超過預(yù)定值，那么，致使電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)電連通(在時間T2)。由于齊納二極管25通過電容器24和電阻器34與MOSFET21的柵極連接，MOSFET21的柵極電壓Vg(21)的最大值被調(diào)節(jié)到不超過齊納二極管25的齊納電壓Vzd(25)。
接著，MOSFET21的柵極電壓Vg(21)根據(jù)由電阻器23、電容器24、齊納二極管25等限定的預(yù)定時間常量逐漸降低。當(dāng)MOSFET21的柵極電壓Vg(21)在經(jīng)過時間t3低于MOSFET21的閾值Vth(21)時，切斷MOSFET21的漏極和源極之間的電源供應(yīng)，從而功率供應(yīng)線圈13a中的電流流動暫停(在時間T3)。該實施例中，設(shè)定關(guān)于電阻器23、電容器24等等的電路常量，使得時間t3例如大約100ms。
在確定即使電磁開關(guān)設(shè)備(密封的接觸裝置)的輸出側(cè)電連通一段時間t4，處于允許電流僅僅流經(jīng)功率維持線圈13b的狀態(tài)之后，輸入電壓V的施加停止。接著，MOSFET22的柵極電壓降低。當(dāng)柵極電壓低于MOSFET22的極限值Vth(22)時，切斷MOSFET22的漏極和源極之間的電源供應(yīng)。由此，電流流經(jīng)功率維持線圈13b暫停，電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)不再電連通，由此切斷那里的電源供應(yīng)(在時間T5)。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)具有通過允許電流僅僅流經(jīng)功率維持線圈13b保證的電連通狀態(tài)，所以輸入操作所需的功率消耗被抑制在較低水平。
該實施例中的電路構(gòu)造成在功率供應(yīng)線圈13a通電之前，允許電流持續(xù)流經(jīng)功率維持線圈13b一定時間；以及在功率供應(yīng)線圈13a斷電后，允許電流持續(xù)流經(jīng)功率維持線圈13b一定時間。這種配置可以抑制在功率供應(yīng)線圈13a的相對兩端產(chǎn)生反電動勢。
上述配置可以防止電流流經(jīng)功率供應(yīng)線圈13a，即使是通過提供光電晶體管耦合器36作為所謂電壓反作用電子開關(guān)(voltage-reactive-electronicswitch)的范例而在輸入端子20a、20b(原文如此)之間生成噪音，當(dāng)輸入電壓V超過預(yù)定值時，電壓反作用電子開關(guān)可被操作而激活。這種配置不存在如下可能性，即，由于向功率供應(yīng)線圈13a連續(xù)供電，功率供應(yīng)線圈13a的溫度不期望地升高，同時穩(wěn)定致使電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)電連通的操作。此外，由于作為電壓反作用電子開關(guān)的光電晶體管耦合器36在輸入電壓V超過預(yù)定值時使功率供應(yīng)線圈13a通電，所以即使輸入電壓V以較適度的升高方式施加，該設(shè)備的輸出側(cè)也能夠可靠地電連通。
此外，電路構(gòu)造成MOSFET21的柵極電壓Vg(21)根據(jù)由電阻器23、電容器24、齊納二極管25等的預(yù)定時間常量而逐漸降低。采用這種配置，由于與功率供應(yīng)線圈13a連接的MOSFET(第一開關(guān))21逐漸關(guān)閉，與使用機(jī)械開關(guān)的情況相比，在切斷功率供應(yīng)線圈13a時產(chǎn)生反電動勢的可能性得到顯著抑制。
此外，電路結(jié)合有與功率供應(yīng)線圈(第一線圈)13a串聯(lián)的二極管39，而且二極管39的陰極與功率供應(yīng)線圈13a連接。這種配置能夠在以設(shè)定二極管39的陽極，即，輸入端子20a(原文如此)成帶負(fù)電電勢的方式施加輸入電壓時，阻擋電流流過控制電路20，由此保持功率供應(yīng)線圈13a通電。由于電磁開關(guān)設(shè)備在這種情況下不被激活，所以這種配置可容易判斷將要施加到輸入端子20a、20b(原文如此)的輸入電壓的極性是不適當(dāng)?shù)摹?br> 而且，由于電阻器23和二極管33在MOSFET21的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，所以當(dāng)輸入電壓V的供應(yīng)暫停時，電容器24的電荷能夠被迅速地釋放掉。采用這種配置，即使輸入電壓V的供應(yīng)和暫停供應(yīng)在較短間隔內(nèi)重復(fù)，電磁開關(guān)設(shè)備的輸出側(cè)根據(jù)輸入電壓V的供應(yīng)和暫停供應(yīng)而可靠地電連通或不再電連通。
另一種方案是，在包括密封接觸裝置的第一或第二實施例的電磁開關(guān)設(shè)備中，采用電路20a至20d中的任一個(它們已經(jīng)在第三至第六實施例中分別描述)，通過利用第一線圈13a和第二線圈13b來代替用在第一或第二設(shè)備中的線圈13，以及如上所述通過控制第一和第二線圈13(原文如此)的通電和斷電的時間，可以實現(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)能。
下面，描述的是將控制電路部件與第一至第六實施例所示的電磁開關(guān)設(shè)備連接的機(jī)構(gòu)，所述的電磁開關(guān)設(shè)備包括具有簡單構(gòu)造的密封接觸裝置，從而減少由線圈13造成的功率消耗。
(第七實施例)圖14是控制電路部件的透視圖。圖15是在第七實施例中電連接線圈和控制電路部件的主要部件的剖視圖。圖16和17分別是作為第七實施例的各個變化實施例的電連接線圈和控制電路部件18的主要部件的剖視圖。
如圖14所示，連接器181安裝在控制電路部件18上，連接器181設(shè)置有與控制電路(未示出)電連接的五個觸頭181a至181e。連接器181構(gòu)造成可以與基底觸頭183a(參見圖15)或線圈端頭141(參見圖16和17)電連接，基底觸頭和線圈端頭將在下文描述?？刂齐娐凡考?8利用填充試劑(potting agent)18A固定到殼體C上，使得控制電路部件18以一定彈性或回彈性支承于殼體C上。填充試劑18A可以由例如聚亞胺酯樹脂構(gòu)成，并且起到阻止水蒸氣成分侵入控制電路，以及消散由于用填充試劑A覆蓋控制電路部件18的控制電路而在控制電路中生成的熱量的作用。
現(xiàn)在，將參照圖15描述線圈13和控制電路部件18如何彼此電連通的配置(參見圖14)。
線圈端頭141和布線基底182固連到纏繞有線圈13的線圈線軸14上?；走B接器183固連到布線基底182上。
特別是，線圈端頭141由導(dǎo)電材料制成并且構(gòu)造成大致L形。通過將線圈端頭141的近端141a穿入形成在線圈線軸14中的插孔14b或者將該近端與插孔同時成型，線圈端頭141固定到線圈線軸14上。線圈13的一端纏繞在線圈端頭141的中間部分141b上，而中間部分141b自線圈13徑向向外從線圈線軸14伸出以電連接。線圈端頭141的遠(yuǎn)端141c穿過形成在布線基底182中的插孔182a，這將在下文描述，其中線圈端頭141的遠(yuǎn)端141c相對于大致平行于線圈13中心軸線的方向彎曲成大約90度角。線圈端頭141通過焊接或其等效方法在布線基底182上與布線圖案(未示出)電連接。
布線基底182形成有插孔182a，用于接收線圈端頭141的遠(yuǎn)端141c；插孔182b，用于接收設(shè)置在基底連接器183上的基底觸頭183a，其將在下文描述；和布線圖案(未示出)，用于電連接插孔182a和插孔182b。布線基底182的一端182c通過將該端穿入形成在線圈線軸14中的插槽14c中而固定支承在線圈線軸14上。
形成在基底連接器183上的基底觸頭183a由導(dǎo)電材料制成。通過將基底觸頭183a的一端穿過布線基底182的插孔182b，同時通過焊接或其等效方法將基底觸頭183a與形成在布線基底182上的布線圖案(未示出)電連接，并且通過將基底觸頭183a的另一端與連接器181的觸頭181a至181e中的相應(yīng)一個電連接，使得布線基底182與連接器181電連接。
以此方法，線圈13借助線圈端頭141、布線基底182上的布線圖案、基底觸頭183a和連接器181與控制電路部件18的控制電路電連接。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于連接器181和將兩個元件彼此連接的基底連接器183之間的位置關(guān)系優(yōu)選由線圈端頭141、布線基底182和其它相關(guān)部件調(diào)節(jié)，線圈13和控制電路之間的電連接優(yōu)選獲得保證，即使該設(shè)備在獲得電連接時會有困難，例如在線圈線軸14設(shè)置得遠(yuǎn)離控制電路部件18的情況下。此外，由于該設(shè)備這樣構(gòu)造，即，通過允許每個基底觸頭183a穿過觸頭181a至181e中的相應(yīng)一個，而電連接線圈13和控制電路部件18的控制電路，所以即使該設(shè)備受到由于開啟和關(guān)閉觸頭等引起的振動，該配置也會抑制斷路的發(fā)生。因此，電接觸的可靠性通過這樣的配置而提高，在該配置中，通過將填充試劑18A(參見圖6)施加到控制電路部件上，控制電路部件18以一定彈性或回彈性支承于殼體C上。
電連接線圈13和控制電路部件18的配置(參見圖4)可以有選擇地變化或改變。例如，提出了圖16和17所示的配置。
圖16所示的配置的特征在于線圈端頭141與連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個可直接電連接，而不需提供布線基底182和基底連接器183(參見圖15中兩個元件)。
特別是，線圈端頭141由導(dǎo)電材料制成并且構(gòu)造成大致L形。通過將線圈端頭141的近端141a穿入形成在線圈線軸14中的插孔14b以固定，同時將線圈13的一端纏繞在中間部分141b上，該中間部分141b自線圈13徑向向外從線圈線軸14伸出以電連接，而且通過將線圈端頭141的遠(yuǎn)端141c穿入連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個中，其中遠(yuǎn)端141c相對于大致平行于線圈13中心軸線的方向彎曲成大約90度，使得線圈端頭141與連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個可直接電連接。
上述配置可以將線圈13與控制電路部件18的控制電路電連接，而不需提供布線基底182和基底連接器183。因而，該配置可以減少該設(shè)備用在電連接線圈與控制電路部件的控制電路中的部件數(shù)量，并低成本提供了密封接觸裝置。
圖17所示的配置的特征在于線圈端頭141可與連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個直接電連接，而不需提供布線基底182和基底連接器183(參見圖15中兩個元件)。
特別是，線圈端頭141由導(dǎo)電材料制成。通過將線圈端頭141的近端141a穿入形成在線圈線軸14中的插孔14b，同時將線圈13的一端纏繞在線圈端頭141的中間部分141b，該中間部分自線圈13徑向向外從線圈線軸14伸出，并且通過將與中間部分141b連續(xù)一體形成的遠(yuǎn)端141c穿過連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個，可使得線圈端頭141可與連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個直接電連接。
上述配置可以將線圈端頭141與連接器181的觸頭181a至181e中相應(yīng)一個電連接，而不需提供布線基底182和基底連接器183。因而，該配置可以減少該設(shè)備用在電連接線圈與控制電路部件的控制電路中的部件數(shù)量。此外，由于線圈端頭141的形狀簡單，該設(shè)備容易生產(chǎn)，可以以低成本生產(chǎn)該設(shè)備。
在第七實施例中，起到凸連接器作用的線圈端頭141和基底連接器183設(shè)置在連接部分的設(shè)置有線圈線軸14的那一側(cè)，而起到凹連接器作用的連接器181設(shè)置在連接部分的設(shè)置有控制電路部件18的那一側(cè)。另一種方案而且相反的是，凹連接器可以設(shè)置在連接部分的設(shè)置有線圈線軸14的那一側(cè)，而凸連接器可以設(shè)置在連接部分的設(shè)置有控制電路部件18的那一側(cè)。毫無疑問，這種變化了的配置不會破壞本發(fā)明的運(yùn)作和效果。
接著，描述本發(fā)明的另一個實施例。
(第八實施例)第八實施例涉及的是包括密封接觸裝置的第一至第六電磁開關(guān)設(shè)備中的線圈部件是如何與具有簡化的結(jié)構(gòu)的控制電路部件連接的機(jī)構(gòu)。
圖18是一透視圖，示出了在本發(fā)明第八實施例中線圈部件和控制電路部件彼此電連接的配置。
線圈部件和控制電路部件可與(例如)包括密封接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備501(參見圖5)一起使用。
線圈部件可構(gòu)造成將線圈的功率消耗抑制到較低水平。線圈部件包括具有功率供應(yīng)線圈(第一線圈)13a和功率維持線圈(第二線圈)13b的線圈13(參見圖7)，線圈線軸14，和多個均為大致L形的導(dǎo)電元件19。控制電路(未示出)形成在控制電路部件18上，以控制線圈13的通電和斷電。多個電極18a布置在控制電路部件18上，以與各個對應(yīng)的導(dǎo)電元件19電連接。
線圈13纏繞在線圈線軸14上。線圈線軸14在其上部形成有狹長切口14a，用于在其中安裝控制電路部件18。導(dǎo)電元件19用于將線圈13與控制電路部件18電連接。每個導(dǎo)電元件19的一端(彈性部分)19a為帶有一定彈性變形能力的大致J形。導(dǎo)電元件19的彈性部分19a與設(shè)置在控制電路部件18上的多個電極18a中的相應(yīng)一個電連接，同時其另一端19b與線圈13電連接。
在上述配置中，在控制電路部件18通過形成在線圈線軸14上的狹長切口14a而安裝在線圈線軸14上的情況下，導(dǎo)電元件19的彈性部分19a被壓靠在控制電路部件18的各個對應(yīng)的電極18a上，從而確保導(dǎo)電元件19和各個對應(yīng)的電極18a之間的電連接。毫無疑問，通過焊接導(dǎo)電元件19和電極18a之間的接觸部分，可以進(jìn)一步確保這種電連接。
下面，描述本發(fā)明另一個實施例。
(第九實施例)第九實施例涉及的是包括密封接觸裝置的第一至第六電磁開關(guān)設(shè)備中的線圈部件是如何與具有簡化結(jié)構(gòu)的控制電路部件連接的另一種機(jī)構(gòu)。
圖19是一透視圖，示出了在本發(fā)明第九實施例中線圈部件和控制電路部件如何彼此電連接的配置。
參照圖19，第九實施例中的線圈部件不同于第八實施例之處在于導(dǎo)電元件19的一端19a的結(jié)構(gòu)。特別是，該實施例中的導(dǎo)電元件19的一端19a為大致線性形狀，而不是第八實施例中的具有一定彈性變形能力的大致J形的一端19a。
在上述配置中，在控制電路部件18通過形成在線圈線軸14中的狹長切口14a安裝在線圈線軸14上的情況下，導(dǎo)電元件19的一端19a接觸控制電路部件18的電極18a中相應(yīng)一個，而且導(dǎo)電元件19在一端19a和各個相應(yīng)電極18a之間的接觸部分處與控制電路部件18電連接。通過焊接或其等效方法連接接觸部分，可進(jìn)一步確保這種電連接，和第一實施例的情況一樣(原文如此)。
在上述配置中，由于導(dǎo)電元件19具有較簡單的形狀，所以導(dǎo)電元件19可被較簡單地制造。結(jié)果，線圈部件也可以較簡單地制造，因而，結(jié)合有線圈部件的電磁開關(guān)設(shè)備也可以較簡單地制造。
下面，描述本發(fā)明的再一個實施例。
(第十實施例)第十實施例涉及的是包括密封接觸裝置的第一至第六電磁開關(guān)設(shè)備中的線圈部件是如何與具有簡化的結(jié)構(gòu)的控制電路部件連接的再一種機(jī)構(gòu)。
圖20是一透視圖，示出了在本發(fā)明第十實施例中線圈部件和控制電路部件如何彼此電連接的配置。
參照圖20，第十實施例的配置不同于第八和第九實施例之處在于在第十實施例中，線圈部件未設(shè)置有導(dǎo)電元件19(參見圖18和19)，以及控制電路部件18設(shè)置有多個電極18a，電極呈凹進(jìn)的形式，并且電極的周邊由導(dǎo)電材料制成。
上述配置中，形成在控制電路部件18中的電極18a、功率供應(yīng)線圈13a的相對端部和功率維持線圈13b的相對端部通過焊接或其等效方法彼此電連接。控制電路部件18通過形成在線圈線軸14中的狹長切口安裝在線圈線軸14上。
該實施例中，由于線圈部件未設(shè)置有導(dǎo)電元件19(參見圖18和19)，所以連接部分中的部件數(shù)量可以減少。因此，結(jié)合有連接部分的電磁開關(guān)設(shè)備可以以較低成本制造。
根據(jù)本發(fā)明的第七至第十實施例，控制電路部件18在組裝電磁開關(guān)設(shè)備時容易安裝在線圈線軸14上。因此，有利于該設(shè)備的組裝。此外，控制電路部件18和線圈線軸14可以在組裝之前單獨存放和運(yùn)輸，導(dǎo)致實用性提高。
本發(fā)明中主要公開的內(nèi)容總結(jié)如下(第1項)一種電磁開關(guān)設(shè)備，其包括密封接觸部分，包括絕緣材料制成的密封容器；帶有固定觸頭的固定端子，固定端子氣密接合到密封容器上；可活動接觸件，它帶有可朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭移動的可活動觸頭；圓柱形部件，其具有封閉底部并且由磁性材料制成，用于安放可將可活動觸頭朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭移動的可活動鐵芯；第一接合件，其由金屬材料制成，在其大致中部形成有插孔；
金屬板，由非磁性材料制成，在其大致中部形成有孔，該孔的內(nèi)徑基本上和圓柱形部件的內(nèi)徑相同；第二接合件，其由金屬材料制成，第二接合件固定和氣密接合到密封容器和第一接合件上；可活動軸，其一端固連到可活動鐵芯上，可活動軸在第一接合件的插孔中可軸向移動；壓縮彈簧，其用于在朝向固定觸頭推動可活動觸頭的方向上推動可活動接觸件；夾持器，其用于夾持壓縮彈簧于壓縮和懸置的狀態(tài)，以將可活動接觸件可操作地連接到可活動軸上；和回動彈簧，其用于在將可活動觸頭遠(yuǎn)離固定觸頭移動的方向上推動可活動鐵芯；以及用于驅(qū)動可活動鐵芯的驅(qū)動部分，其中，圓柱形部件和第一接合件彼此氣密接合，二者之間設(shè)置有金屬板，可活動鐵芯以一間隙安放在圓柱形部件中，該間隙由可活動鐵芯和第一接合件限定而對應(yīng)于所需的行程，在該行程之內(nèi)，可活動觸頭可以朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭移動。
上述包括密封接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于減少了該設(shè)備中部件的數(shù)量，同時提高了該設(shè)備電磁體的磁效率。此外，由于電磁體的磁性吸引特性提高，彈簧負(fù)荷可以提高，因而，密封接觸裝置的轉(zhuǎn)換性能得以提高。如果和傳統(tǒng)設(shè)備所設(shè)定的相同的彈簧負(fù)荷也設(shè)于本發(fā)明的設(shè)備中，則可以使用小尺寸的電磁體，它有利于生產(chǎn)包括小尺寸密封接觸裝置的本發(fā)明的電磁開關(guān)設(shè)備。
(第2項)根據(jù)第1項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中，圓柱形部件在其開放的一端具有凸緣部分，金屬板具有接合到圓柱形部件的凸緣部分上的接合部分和接合到第一接合件上的凸緣部分，金屬板的厚度基本上與由可活動鐵芯和第一接合件所限定的行程相同。
上述包括密封接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于有利于將圓柱形部件和金屬板接合，以及將金屬板和第一接合件接合。
(第3項)
根據(jù)第1項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中圓柱形部件在其開放的一端形成有凸緣部分，金屬板的厚度可以使金屬板通過焊接與圓柱形部件的凸緣部分接合以及同時與第一接合件接合。
上述包括密封接觸裝置的電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于減少了該設(shè)備中部件的數(shù)量，同時確保在通電的最后階段磁引力基本上與傳統(tǒng)設(shè)備的水平相同，盡管在通電初始階段的磁引力并非如此之大。此外，由于金屬板形狀簡單，而且圓柱形部件、金屬板和第一接合件可以彼此同時接合，所以組裝該設(shè)備的步驟數(shù)目可以減少。
(第4項)一種電磁開關(guān)設(shè)備，其構(gòu)造成通過根據(jù)輸入信號而使電磁體通電和斷電，使得可活動觸頭和固定觸頭可以彼此相向或相反移動，該設(shè)備包括構(gòu)成電磁體的線圈，該線圈包括第一線圈元件和第二線圈元件，該第一線圈元件至少在可活動觸頭接觸固定觸頭時通電，而該第二線圈元件至少在可活動觸頭與固定觸頭保持接觸狀態(tài)的時候通電。
(第5項)根據(jù)第1至3項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中驅(qū)動部分包括用于磁性吸引可活動鐵芯以備驅(qū)動的軛鐵和線圈，該線圈構(gòu)成電磁體，該電磁體根據(jù)對設(shè)備的操作信號的輸入而通電和斷電，該線圈包括第一線圈元件和第二線圈元件，該第一線圈元件至少在可活動觸頭接觸固定觸頭時通電，而該第二線圈元件至少在可活動觸頭與固定觸頭保持接觸狀態(tài)的時候通電。
第4或5項所述的電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于由于線圈包括第一線圈元件和第二線圈元件，所以將在驅(qū)動該設(shè)備時該設(shè)備的輸入側(cè)上所需的功率消耗抑制在較低水平。
(第6項)根據(jù)第4或5項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中，第一線圈元件和第二線圈元件彼此并聯(lián)或串聯(lián)，該設(shè)備還包括第一開關(guān)，用于可操作地允許電源響應(yīng)輸入信號而施加到第一線圈元件上一段預(yù)定時間。
(第7項)根據(jù)第4至6項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括第二開關(guān)，用于可操作地允許電源施加到第二線圈元件上。
根據(jù)第6或7項所述的電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于防止由于線圈的不期望的溫度升高而使線圈燒壞或毀壞。
(第8項)根據(jù)第4或5項所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第一線圈元件和第二線圈元件彼此并聯(lián)或串聯(lián)，該設(shè)備還包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)用于可操作地允許電源響應(yīng)輸入信號而施加到第一線圈元件上一段預(yù)定時間，第二開關(guān)用于可操作地允許電源施加到第二線圈元件上，其中，在一旦施加輸入信號時第二開關(guān)就開啟之后，第一開關(guān)開啟，而在可活動觸頭接觸固定觸頭之后在經(jīng)過一段預(yù)定時間后第一開關(guān)關(guān)閉。
上述電磁開關(guān)設(shè)備可以將線圈發(fā)出的噪音抑制到零水平。
(第9項)根據(jù)第7或8項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第二開關(guān)可以構(gòu)造成根據(jù)來自于外設(shè)設(shè)備的信號而被控制。
上述電磁開關(guān)設(shè)備提供了更加穩(wěn)定的功率維持狀態(tài)。
(第10項)根據(jù)第6至9項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第一開關(guān)包括MOSFET。
電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于防止由于線圈的不期望的溫度升高而使線圈燒壞或毀壞。
(第11項)根據(jù)第7至10項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第二開關(guān)包括MOSFET。如此構(gòu)造的設(shè)備其益處在于防止在第二線圈關(guān)閉時反電動勢的生成。
(第12項)根據(jù)第10或11項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中電阻器和一電路在第一開關(guān)的MOSFET的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，其中在該電路中電容器和齊納二極管彼此串聯(lián)，輸入信號施加到電容器和齊納二極管之間的連接點。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于可以將在驅(qū)動該設(shè)備時該設(shè)備輸入側(cè)上所需的功率消耗抑制在較低水平。
(第13項)根據(jù)第10至12項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括與第一線圈元件串聯(lián)的二極管，其中該二極管具有將與第一開關(guān)的MOSFET的漏極連接的陰極。
(第14項)根據(jù)第10至12項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括與第一線圈元件串聯(lián)的二極管，其中該二極管具有將與第一線圈元件連接的陰極。
在第13或14項的電磁開關(guān)設(shè)備中，由于在以將二極管的陽極設(shè)定在負(fù)電勢的輸入信號施加到該設(shè)備的情況下，可阻止電流流經(jīng)控制電路，所以功率供應(yīng)線圈受到控制不會通電。該情況中，由于該設(shè)備未被激活，該配置容易判斷將要施加到該設(shè)備輸入端子之間的輸入電壓的極性是不適當(dāng)?shù)摹?br> (第15項)根據(jù)第8項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括第三開關(guān)，用于在輸入信號超過預(yù)定值時可操作地激活第一開關(guān)。
在上述電磁開關(guān)設(shè)備中，由于即使噪音施加在該設(shè)備的輸入端子之間，電流也被阻止流經(jīng)功率供應(yīng)線圈，所以這種配置能夠穩(wěn)定該設(shè)備輸出側(cè)上的電連通。
(第16項)根據(jù)第15項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第三開關(guān)包括光電晶體管或者M(jìn)OSFET。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于進(jìn)一步穩(wěn)定該設(shè)備輸出側(cè)上的電連通。
(第17項)根據(jù)第15或16項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中電阻器和二極管在第一開關(guān)的MOSFET的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，二極管的陰極與第一開關(guān)的MOSFET的柵極連接，而二極管的陽極與第一開關(guān)的MOSFET的源極連接。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于即使輸入電壓在較短時間間隔內(nèi)施加到該設(shè)備上，也能確保設(shè)備的電連通。
(第18項)根據(jù)第4至17項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中第一線圈元件纏繞在電磁體的徑向向外部分，第二線圈元件纏繞在電磁體的徑向向內(nèi)部分，電源施加到第一線圈元件和第二線圈元件上，使得沿著第一線圈元件和第二線圈元件中心軸線生成的磁通量在大致相同方向上彼此相向。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于有效地利用線圈通電時產(chǎn)生的磁通勢，而且將線圈斷電時產(chǎn)生的反電動勢抑制到較低水平。
(第19項)根據(jù)第1至18項中任一項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括控制電路部件，在控制電路部件上形成有控制電路以控制電磁體的通電和斷電，以及還包括將控制電路與線圈電連接的設(shè)備。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于有利于結(jié)合有控制電路部件的設(shè)備的組裝。
(第20項)根據(jù)第19項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括其上纏繞有線圈的線圈線軸，線圈線軸形成有狹長切口用于固定控制電路部件。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于進(jìn)一步有利于結(jié)合有控制電路部件的設(shè)備的組裝。
(第21項)根據(jù)第20項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括導(dǎo)電元件，導(dǎo)電元件的一端與形成在控制電路部件上的電極電連接，而其另一端與線圈電連接，導(dǎo)電元件通過形成在線圈線軸上的狹長切口支承于線圈線軸上。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于確保線圈和形成在控制電路部件上的電極之間的電連接。
(第22項)根據(jù)第21項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中導(dǎo)電元件的一端包含與導(dǎo)電元件一體形成的彈性部分，當(dāng)控制電路部件通過形成在線圈線軸中的狹長切口安裝在線圈線軸上時，導(dǎo)電元件通過彈性部分與形成在控制電路部件上的電極電連接。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于進(jìn)一步確保線圈和形成在控制電路部件上的電極之間的電連接。
(第23項)根據(jù)第19項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中控制電路部件包括具有與控制電路電連接的觸頭的連接器，線圈端頭設(shè)置在線圈線軸上，以與線圈電連接并與連接器的觸頭電連接，線圈端頭從線圈線軸伸出，線圈纏繞在線圈線軸上。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于有利于結(jié)合有控制電路部件的設(shè)備的組裝。
(第24項)根據(jù)第23項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中線圈端頭的至少其遠(yuǎn)端指向基本平行于線圈中心軸線的方向。
上述電磁開關(guān)設(shè)備的益處在于進(jìn)一步有利于結(jié)合有控制電路部件的設(shè)備的組裝。
(第25項)根據(jù)第23或24項的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括固定在線圈線軸上的布線基底和安裝在布線基底上的基底連接器，布線基底上面具有預(yù)定的布線圖案，基底連接器包括基底觸頭，以電連接布線圖案并且可與所述連接器的觸頭電連接，由此線圈端頭和布線圖案彼此電連接。
在優(yōu)選實現(xiàn)線圈和控制電路之間的電連接方面，上述電磁開關(guān)設(shè)備是有利的，即使在(例如)線圈線軸遠(yuǎn)離控制電路部件設(shè)置而使該設(shè)備難于電連接的情況下也是如此。
(第26項)根據(jù)第4項的電磁開關(guān)設(shè)備，其中電磁開關(guān)設(shè)備是一種密封接觸裝置，其包括絕緣材料制成的密封容器；帶有固定觸頭的固定端子，固定端子氣密接合到密封容器上；可活動接觸件，它帶有可活動觸頭，可活動觸頭可朝向和遠(yuǎn)離固定觸頭移動；可在一定方向上移動的可活動鐵芯；圓柱形部件，其具有封閉底部，用于在其中安放可活動鐵芯；第一接合件，其氣密接合到圓柱形部件上；第二接合件，其用于通過將第二接合件、密封容器和第一接合件彼此氣密接合而限定密封空間，以在其中容納可活動觸頭、固定觸頭和可活動鐵芯，氫氣或包含以氫氣作為主要成分的氣體包含在該密封空間中；可活動軸，其可操作地聯(lián)系到可活動鐵芯上；壓縮彈簧，其用于在朝向固定觸頭推動可活動觸頭的方向上推動可活動接觸件；回動彈簧，其用于在致使可活動鐵芯處于某一方向的方向上推動可活動鐵芯；軛鐵和線圈單元，用于磁性吸引和驅(qū)動可活動鐵芯；和殼體。
由于將上述電磁開關(guān)設(shè)備構(gòu)造成密封的接觸裝置，所以該設(shè)備的益處在于將該設(shè)備被驅(qū)動時該設(shè)備輸入側(cè)所需的功率消耗抑制到較低水平，而且將發(fā)自線圈的噪音抑制在大致為零的水平。
借助參考附圖的實施例對本發(fā)明進(jìn)行適當(dāng)和充分的闡述，闡述的程度可使本領(lǐng)域的技術(shù)人員切實可行地改變和/或改造上述實施方式。因此，除非由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)的這些改變或改造脫離于所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍，否則這些改變或改造應(yīng)該為權(quán)利要求書所包括的構(gòu)造。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了這樣一種電磁開關(guān)設(shè)備，與包括傳統(tǒng)密封接觸裝置的傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備相比，其實現(xiàn)了節(jié)能(效果)提高。根據(jù)本發(fā)明另一個方面，提供了這樣一種電磁開關(guān)設(shè)備，其具有較少數(shù)量的部件，并且使該設(shè)備驅(qū)動部分的電磁體的磁效率提高。根據(jù)本發(fā)明又一個方面，提供了這樣一種電磁開關(guān)設(shè)備，與包括傳統(tǒng)密封接觸裝置的傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備相比，其對于構(gòu)成電磁體的線圈所需的功率消耗較小。根據(jù)本發(fā)明再一個方面，提供了這樣一種電磁開關(guān)設(shè)備，其配備有利于連接該設(shè)備和控制電路部件的機(jī)構(gòu)，而且具有簡化的構(gòu)造，在該設(shè)備結(jié)合有控制電路部件時成本低。
權(quán)利要求
1.一種電磁開關(guān)設(shè)備，其包括密封接觸部分，包括絕緣材料制成的密封容器；帶有固定觸頭的固定端子，所述固定端子氣密接合到所述密封容器上；可活動接觸件，它帶有可朝向和遠(yuǎn)離所述固定觸頭移動的可活動觸頭；圓柱形部件，其具有封閉底部并且由磁性材料制成，用于安放可將所述可活動觸頭朝向和遠(yuǎn)離所述固定觸頭移動的可活動鐵芯；第一接合件，其由金屬材料制成，在其大致中部形成有插孔；金屬板，由非磁性材料制成，在其大致中部形成有孔，該孔的內(nèi)徑基本上和所述圓柱形部件的內(nèi)徑相同；第二接合件，其由金屬材料制成，所述第二接合件固定和氣密接合到所述密封容器和所述第一接合件上；可活動軸，其一端固連到所述可活動鐵芯上，所述可活動軸在所述第一接合件的插孔中可軸向移動；壓縮彈簧，其用于在朝向所述固定觸頭推動所述可活動觸頭的方向上推動所述可活動接觸件；夾持器，其用于夾持所述壓縮彈簧于壓縮和懸置的狀態(tài)，以將所述可活動接觸件可操作地連接到所述可活動軸上；和回動彈簧，其用于在將所述可活動觸頭遠(yuǎn)離所述固定觸頭移動的方向上推動所述可活動鐵芯；以及用于驅(qū)動所述可活動鐵芯的驅(qū)動部分，其中，所述圓柱形部件和所述第一接合件彼此氣密接合，二者之間設(shè)置有所述金屬板，所述可活動鐵芯以一間隙安放在所述圓柱形部件中，該間隙由所述可活動鐵芯和所述第一接合件限定而對應(yīng)于所需的行程，在該行程之內(nèi)，所述可活動觸頭可以朝向和遠(yuǎn)離所述固定觸頭移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述圓柱形部件在其開放的一端具有凸緣部分，所述金屬板具有接合到所述圓柱形部件的凸緣部分上的接合部分和接合到所述第一接合件上的凸緣部分，所述金屬板的厚度基本上與由所述可活動鐵芯和所述第一接合件所限定的行程相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述圓柱形部件在其開放的一端形成有凸緣部分，所述金屬板的厚度可以使金屬板通過焊接與所述圓柱形部件的凸緣部分接合以及同時與所述第一接合件接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)設(shè)備，所述驅(qū)動部分包括用于磁性吸引和驅(qū)動所述可活動鐵芯的軛鐵和線圈，該線圈構(gòu)成電磁體，該電磁體根據(jù)對所述設(shè)備的操作信號的輸入而通電和斷電，所述線圈包括第一線圈元件和第二線圈元件，該第一線圈元件至少在所述可活動觸頭接觸所述固定觸頭時通電，而該第二線圈元件至少在所述可活動觸頭與所述固定觸頭保持接觸狀態(tài)的時候通電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括控制電路部件，在該控制電路部件上形成有控制電路以控制電磁體的通電和斷電，以及還包括將所述控制電路與所述線圈電連接的設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括控制電路部件，在該控制電路部件上形成有控制電路以控制電磁體的通電和斷電，其中線圈線軸形成有狹長切口，所述控制電路部件通過該狹長切口被固定支承，所述線圈纏繞在線圈線軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件的一端與形成在所述控制電路部件上的電極電連接，而其另一端與所述線圈電連接，所述導(dǎo)電元件通過形成在線圈線軸中的所述狹長切口支承于線圈線軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述導(dǎo)電元件的所述一端包含與所述導(dǎo)電元件一體形成的彈性部分，當(dāng)所述控制電路部件通過形成在線圈線軸中的所述狹長切口安裝在線圈線軸上時，所述導(dǎo)電元件通過彈性部分與形成在所述控制電路部件上的電極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述控制電路部件包括具有與所述控制電路電連接的觸頭的連接器，線圈端頭設(shè)置在線圈線軸上，以與所述線圈電連接并與所述連接器的所述觸頭電連接，所述線圈端頭從線圈線軸伸出，所述線圈纏繞在線圈線軸上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述線圈端頭的至少其遠(yuǎn)端指向基本平行于所述線圈中心軸線的方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括固定在所述線圈線軸上的布線基底和安裝在所述布線基底上的基底連接器，所述布線基底上面具有預(yù)定的布線圖案，所述基底連接器包括基底觸頭，以電連接所述布線圖案并且與所述連接器的所述觸頭可電連接，由此所述線圈端頭和所述布線圖案彼此電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第一線圈元件和所述第二線圈元件彼此并聯(lián)或串聯(lián)，該設(shè)備還包括第一開關(guān)，用于可操作地允許電源響應(yīng)所述輸入信號而施加到所述第一線圈元件上一段預(yù)定時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括第二開關(guān)，用于可操作地允許電源施加到所述第二線圈元件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第二開關(guān)構(gòu)造成可以根據(jù)來自于外設(shè)設(shè)備的信號而被控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第一開關(guān)包括MOSFET。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第二開關(guān)包括MOSFET。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中電阻器和一電路在所述第一開關(guān)的MOSFET的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，其中在該電路中電容器和齊納二極管彼此串聯(lián)，所述輸入信號施加到所述電容器和所述齊納二極管之間的連接點。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括與所述第一線圈元件串聯(lián)的二極管，其中該二極管具有將與所述第一開關(guān)的MOSFET的漏極連接的陰極。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第一線圈元件和所述第二線圈元件彼此并聯(lián)或串聯(lián)，該設(shè)備還包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，該第一開關(guān)用于可操作地允許電源響應(yīng)所述輸入信號而施加到所述第一線圈元件上一段預(yù)定時間，該第二開關(guān)用于可操作地允許電源施加到所述第二線圈元件上，其中，在一旦施加所述輸入信號所述第二開關(guān)就開啟之后，所述第一開關(guān)開啟，而在所述可活動觸頭接觸所述固定觸頭之后在經(jīng)過一段預(yù)定時間后所述第一開關(guān)關(guān)閉。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電磁開關(guān)設(shè)備，還包括第三開關(guān)，用于在所述輸入信號超過預(yù)定值時可操作地激活所述第一開關(guān)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第三開關(guān)包括光電晶體管或者M(jìn)OSFET。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中電阻器和二極管在所述第一開關(guān)的MOSFET的柵極和源極之間彼此并聯(lián)，該二極管的陰極與所述第一開關(guān)的MOSFET的柵極連接，而該二極管的陽極與所述第一開關(guān)的MOSFET的源極連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電磁開關(guān)設(shè)備，其中所述第一線圈元件纏繞在電磁體的徑向向外部分，所述第二線圈元件纏繞在電磁體的徑向向內(nèi)部分，電源施加到所述第一線圈元件和所述第二線圈元件上，使得沿著所述第一線圈元件和所述第二線圈元件的中心軸線生成的磁通量在大致相同方向上彼此相向。
全文摘要
一種電磁轉(zhuǎn)換包括由磁性材料制成端部封閉的圓柱形部分，其安放可活動鐵芯，該可活動鐵芯移動以使可活動觸頭接觸和脫開固定觸頭；接合件，其由金屬材料制成，在其大致中部形成有插孔，以可活動地插入固定有可活動鐵芯的可活動軸；金屬板，由非磁性材料制成，在其大致中部形成有孔，該孔幾乎與在端部封閉的圓柱形部分中心形成的孔相同。端部封閉的圓柱形部分和第一接合件彼此氣密接合，金屬板設(shè)置在二者之間?？苫顒予F芯安放在端部封閉的圓柱形部分中，從接合件到可活動鐵芯具有一固定觸頭與可活動觸頭連接的行程。這種構(gòu)造的電磁開關(guān)設(shè)備因為電磁體的磁效率提高，與傳統(tǒng)電磁開關(guān)設(shè)備相比，實現(xiàn)了更多能源的節(jié)約。
文檔編號H01H51/00GK1489775SQ02804282
公開日2004年4月14日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者魚留利一, 榎本英樹, 山本律, 來往秀樹, 樹 申請人:松下電工株式會社