專利名稱：用于制造電磁開關(guān)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁開關(guān)，尤其涉及一種能夠?qū)缁怏w噴射到其氣密空間中并且密封所述氣密空間的電磁開關(guān)。
背景技術(shù)：
在諸如混合動(dòng)力車輛、燃料電池車輛、高爾夫車和電動(dòng)機(jī)叉式升降機(jī)的電動(dòng)車輛中，電磁開關(guān)安裝在蓄電池和直流(DC)變換器之間以將來(lái)自蓄電池的DC電力提供給DC變換器或者中斷從蓄電池向DC變換器提供DC電力。在諸如太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的生態(tài)友好型發(fā)電系統(tǒng)中，電磁開關(guān)被安裝在DC生成器和用于將DC電力轉(zhuǎn)換為具有市電頻率和電壓的交流(AC)電力的變流器之間，從而將來(lái)自DC生成器的DC電力提供給變流器或者中斷從DC生成器向變流器供給DC 電力。在電動(dòng)車輛中使用的電磁開關(guān)中，必須使電弧的發(fā)生最小化，以及為了營(yíng)造安靜的室內(nèi)氛圍，必須使噪聲的發(fā)生最小化。電磁開關(guān)設(shè)置有固定觸點(diǎn)和活動(dòng)觸點(diǎn)，并且可以包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器被配置為驅(qū)動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)以便控制活動(dòng)觸點(diǎn)的關(guān)斷和閉合。尤其是在電動(dòng)車輛中使用的電磁開關(guān)中，當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)瞬間分離時(shí)(當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn)被關(guān)斷時(shí))，可能出現(xiàn)電弧。為了迅速熄滅電弧，必須將布置有觸點(diǎn)的空間進(jìn)行密封。此外，氣密空間中必須填充滅弧氣體。為了保持電氣部件的壽命并且提高可靠性，必須在氣密空間中填充足量的滅弧氣體。這就需要實(shí)施用于滅弧氣體的密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，詳細(xì)描述的一個(gè)方案是提供一種用于制造電磁開關(guān)的方法，其中所述電磁開關(guān)能夠密封被構(gòu)造為在其中收容用于熄滅當(dāng)電磁開關(guān)的觸點(diǎn)被關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電弧的滅弧氣體的空間。詳細(xì)描述的另一方案是提供不使用附加材料來(lái)密封電磁開關(guān)的氣密空間的方法。為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及依據(jù)本說(shuō)明書的目的，如本文具體表達(dá)和寬泛描述，提供一種用于制造電磁開關(guān)的裝置，所述裝置包括腔室，其具有與外界氣密隔離的內(nèi)部空間；滅弧氣體噴射器，其被配置為將滅弧氣體噴射到所述腔室中；支撐器，其布置在所述腔室中，并且被構(gòu)造為支撐一側(cè)處具有通風(fēng)孔的臨時(shí)組件；以及密封器件，其被構(gòu)造為在滅弧氣體已經(jīng)被噴射到腔室中的狀態(tài)下密封所述通風(fēng)孔。被構(gòu)造為形成用于密封滅弧氣體的密封空間的部件可布置在具有滅弧氣體氣壓的腔室中，并且在所述腔室中可阻塞所述通風(fēng)孔使得滅弧氣體被容易地密封在電磁開關(guān)中。密封器件可以包括構(gòu)件支撐器，其被構(gòu)造為使阻塞構(gòu)件與通風(fēng)孔接觸；以及焊接器件，其被構(gòu)造為將構(gòu)件支撐器焊接到通風(fēng)孔的周邊部。為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及依據(jù)本說(shuō)明書的目的，如本文具體表達(dá)和寬泛描述，還提供一種用于制造電磁開關(guān)的方法，所述方法包括制造殼體，所述殼體具有布置有固定觸點(diǎn)的上側(cè)并且具有另一開口側(cè)；制造板，所述板具有活動(dòng)地安裝到其中央部分的活動(dòng)觸點(diǎn)；在所述板中形成通風(fēng)孔；通過(guò)將所述板接合到殼體的開口端來(lái)密封殼體的內(nèi)部空間；在殼體和板的臨時(shí)組件布置在室中的狀態(tài)下，在腔室中形成滅弧氣體的氣壓；以及阻塞通風(fēng)孔。殼體和板可以用作用于形成在其中密封滅弧氣體的密封空間的構(gòu)件。然而，本發(fā)明可不限于此。也就是說(shuō)，可以由形成密封有滅弧氣體的密封空間的任何部件來(lái)替代殼體和板。制造板的步驟可以包括將其中安裝有心的圓筒聯(lián)接至所述板，所述心用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)。密封通風(fēng)孔的步驟可以包括使用于阻塞通風(fēng)孔的阻塞構(gòu)件接觸到通風(fēng)孔上；以及在阻塞構(gòu)件已經(jīng)接觸到通風(fēng)孔的周邊部的狀態(tài)下通過(guò)焊接來(lái)將阻塞構(gòu)件接合到通風(fēng)孔的周邊部。阻塞構(gòu)件和通風(fēng)孔的周邊部可以通過(guò)接觸焊接(resistant-welding)或凸焊 (projection-welding)彼此接合。將殼體和板彼此接合的步驟可以包括將由金屬材料形成的連接器固定到殼體中；以及將板接合到連接器的下部。本申請(qǐng)的可應(yīng)用的進(jìn)一步的范圍將從下面給出的詳細(xì)描述中變得更加顯而易見。 然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，因?yàn)橥ㄟ^(guò)詳細(xì)描述在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變型和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，所以盡管詳細(xì)描述和特定示例表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是詳細(xì)描述和特定示例僅通過(guò)示例性闡述的方式給出。


所包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解且被并入并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分， 附示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例并且連同說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1為圖示通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的制造裝置制造的電磁開關(guān)的剖視圖；圖2為圖示圖1中所示的電磁開關(guān)的固定觸點(diǎn)和活動(dòng)觸點(diǎn)之間的接觸狀態(tài)的剖視圖；圖3為圖示圖1中所示的電磁開關(guān)的氣密空間的剖視圖，其中滅弧氣體被噴射到該氣密空間中；以及圖4為示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于制造電磁開關(guān)的裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。為了參照附圖簡(jiǎn)要描述起見，相同或等同的部件將具有相同的附圖標(biāo)記，并且將省略對(duì)它們的描述。
圖1為圖示通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造裝置制造的電磁開關(guān)的剖視圖。 參照?qǐng)D1，電磁開關(guān)100包括滅弧單元110和驅(qū)動(dòng)單元120。滅弧單元110設(shè)置有固定觸點(diǎn)111和活動(dòng)觸點(diǎn)112，并且包括斷開和閉合活動(dòng)觸點(diǎn)以使與電磁開關(guān)100連接的外部裝置被接通/關(guān)斷的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)單元120包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器被構(gòu)造為通過(guò)使用電信號(hào)來(lái)控制觸點(diǎn)的斷開和閉合。一般地，電磁開關(guān)100被配置為使得驅(qū)動(dòng)單元120上下移動(dòng)通過(guò)致動(dòng)器來(lái)接通 /關(guān)斷與其連接的外部裝置。驅(qū)動(dòng)單元120可以包括勵(lì)磁線圈121，其被配置為通過(guò)由于電信號(hào)產(chǎn)生磁力來(lái)產(chǎn)生活動(dòng)觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力；固定心122，其固定在勵(lì)磁線圈121中；以及活動(dòng)心123，其布置為朝向固定心122。其上纏繞有勵(lì)磁線圈121的線圈繞線筒IM設(shè)置在勵(lì)磁線圈121與固定心122和活動(dòng)心123之間。固定心122和活動(dòng)心123沿著線圈繞線筒IM的軸向在上下方向上布置。 固定心122和活動(dòng)心123形成磁路，由勵(lì)磁線圈121產(chǎn)生的磁通密度穿過(guò)所述磁路。通過(guò)由勵(lì)磁線圈121產(chǎn)生的磁通密度，活動(dòng)心123具有驅(qū)動(dòng)力以便沿上下方向移動(dòng)。在線圈繞線筒124與固定心122和活動(dòng)心123之間布置有由非磁性材料形成并且呈圓筒形形狀的柱塞帽或圓筒125，所述圓筒形形狀在滅弧單元的一側(cè)處具有開口的表面而在相對(duì)側(cè)處具有閉合的底表面。柱塞帽或圓筒125以容器的形狀形成以便在其中容納固定心122和活動(dòng)心123。 固定心122和活動(dòng)心123中的每個(gè)形成為具有與柱塞帽125的內(nèi)徑近似相等的外徑，從而實(shí)現(xiàn)圓筒形形狀?；顒?dòng)心123能夠朝向柱塞帽125的軸向移動(dòng)?；顒?dòng)心123的移動(dòng)范圍是在與固定心122的接觸位置和與柱塞帽125的底表面分離的初始位置之間。使活動(dòng)心123接觸固定心122的接觸力是由勵(lì)磁線圈121實(shí)現(xiàn)的盤簧提供的，并且沿著活動(dòng)心123返回到初始位置的方向的彈簧力是由復(fù)位彈簧1 提供的。用于將固定心122裝配到其中的通孔127安裝在驅(qū)動(dòng)單元120的中央部分處，并且固定心122以裝配到通孔127中的方式固定到驅(qū)動(dòng)單元120。接近或遠(yuǎn)離固定心122的活動(dòng)心123設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元120的中央部分處。被構(gòu)造為引導(dǎo)活動(dòng)心123的運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)件可以設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元120的線圈繞線筒124的內(nèi)側(cè)處。在固定心122和活動(dòng)心123的中央部分處設(shè)置有通孔128，軸120穿透地安裝在所述通孔128中。軸130通過(guò)貫穿方式將滅弧單元110和驅(qū)動(dòng)單元120彼此連接。活動(dòng)觸點(diǎn) 112與軸130的上端聯(lián)接，并且活動(dòng)心123與軸130的下端聯(lián)接。在該構(gòu)造下，活動(dòng)心123 的上下運(yùn)動(dòng)被傳遞到活動(dòng)觸點(diǎn)112。形成為具有開口下側(cè)的盒形狀的殼體114布置在驅(qū)動(dòng)單元120上。端子孔形成在殼體114的上部處，固定觸點(diǎn)111和固定端子115通過(guò)所述端子孔被插入到殼體114中。能夠移動(dòng)以接觸固定觸點(diǎn)111或與固定觸點(diǎn)111分離的活動(dòng)觸點(diǎn)112布置在殼體 114中。在固定觸點(diǎn)111的下方，活動(dòng)觸點(diǎn)112與軸130聯(lián)接。在活動(dòng)觸點(diǎn)112的下方設(shè)置有推式彈簧(push spring) 113，推式彈簧113被構(gòu)造為在活動(dòng)觸點(diǎn)112接觸固定觸點(diǎn)111時(shí)提供彈力。通過(guò)推式彈簧113，活動(dòng)觸點(diǎn)112和固定觸點(diǎn)111可以借助于大于預(yù)定值的壓力來(lái)保持它們之間的接觸狀態(tài)。此外，當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn) 112與固定觸點(diǎn)111分離時(shí)，推式彈簧113可以降低活動(dòng)心123和軸130的移動(dòng)速度，從而使當(dāng)活動(dòng)心123與柱塞帽125形成接觸時(shí)發(fā)生的碰撞力衰減。這樣可以抑制噪聲和振動(dòng)的發(fā)生。圖2為圖示在圖1所示的電磁開關(guān)的固定觸點(diǎn)和活動(dòng)觸點(diǎn)之間的接觸狀態(tài)的剖視圖。如上所述，一旦電流被施加到勵(lì)磁線圈121，在勵(lì)磁線圈121的周邊處產(chǎn)生磁通。通過(guò)此磁通，固定心122和活動(dòng)心123具有不同的極性。由于活動(dòng)心123被吸引到固定心122， 所以活動(dòng)心123和固定心122彼此形成接觸。當(dāng)活動(dòng)心123布置在與固定心122接觸的位置處時(shí)，固定觸點(diǎn)111和活動(dòng)觸點(diǎn)112彼此形成接觸。一旦固定觸點(diǎn)111和活動(dòng)觸點(diǎn)112 彼此形成接觸，則電力被供給到圖2所示的外部裝置。當(dāng)向勵(lì)磁線圈121供給的電流被中斷時(shí)，不再?gòu)膭?lì)磁線圈121產(chǎn)生磁力，并且活動(dòng)心123失去其驅(qū)動(dòng)力。結(jié)果，活動(dòng)心123由于復(fù)位彈簧126的彈力而返回到初始位置。同時(shí)，軸130移動(dòng)，并且活動(dòng)觸點(diǎn)112與固定觸點(diǎn)111分離。此處，復(fù)位彈簧1 被容納在固定心122的彈簧容納凹部201中。當(dāng)活動(dòng)心123移動(dòng)到與固定心122接觸的位置(圖幻時(shí)，復(fù)位彈簧1 不妨礙活動(dòng)心123與固定心122之間的接觸。原因是因?yàn)閺?fù)位彈簧1 的整個(gè)部分已經(jīng)在壓縮狀態(tài)下被容納在彈簧容納凹部 201中。一旦活動(dòng)心123返回到初始位置，則向外部裝置供給的電力被停止，如圖1所示。電磁開關(guān)通過(guò)重復(fù)地處于圖2所示的閉合狀態(tài)和圖1所示的斷開狀態(tài)而開關(guān)外部
直ο圖3為圖示圖1所示的電磁開關(guān)的氣密空間的剖視圖，滅弧氣體被噴射到該氣密空間中。參照?qǐng)D3，為了將固定心122和活動(dòng)心123容納在氣密空間中，安裝殼體114、連接器301、上板302和柱塞帽125，然后將這些部件相互接合。結(jié)果，形成由殼體114、連接器 301和柱塞帽125包圍的氣密空間。因此，滅弧單元110、固定心122和活動(dòng)心123可以容納在氣密空間中。殼體114形成為盒形狀，并且由諸如陶瓷的耐熱材料形成。殼體114在其下部處設(shè)置有開口 310，并且在其上部320處設(shè)置有兩個(gè)端子孔321和322。連接器301 由金屬材料等形成，并且接合到殼體114的開口 310，因此在其下部處具有開口 330。通過(guò)諸如焊接的接合方法將連接器301的開口 330接合至上板302。由于連接器301和上板302彼此接合，殼體114形成了用于在其中容納固定觸點(diǎn) 111和活動(dòng)觸點(diǎn)112的氣密空間340。以氫氣作為主要成分的絕緣氣體被填充在氣密空間 340 中。氣密空間340內(nèi)的每個(gè)固定端子350形成為圓筒形形狀，并且實(shí)現(xiàn)為由銅等制成的導(dǎo)電體。固定端子350在其下端處設(shè)置有固定觸點(diǎn)，并且在其上端處設(shè)置有屏蔽部。外部裝置與屏蔽部連接?；顒?dòng)接觸器360形成在板上作為由銅等制成的電連接器，并且在其上表面上設(shè)置有活動(dòng)觸點(diǎn)?；顒?dòng)觸點(diǎn)與活動(dòng)接觸器360 —體地形成。圖4為示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造電磁開關(guān)的裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。參照?qǐng)D4，固定觸點(diǎn)401和活動(dòng)觸點(diǎn)402布置在通過(guò)將由陶瓷等形成的殼體403、 連接器404和板405相互接合而實(shí)現(xiàn)的氣密空間中?；顒?dòng)觸點(diǎn)402與軸410連接，并且軸410通過(guò)依次貫通連接器404、板405和固定到板405的下部的固定心420而與活動(dòng)心430聯(lián)接。
圓筒440與板405固定聯(lián)接，并且在圓筒440中容納活動(dòng)心430和固定到板405 的下部的固定心420。由于殼體403、連接器404、板405和圓筒440彼此聯(lián)接，從而實(shí)現(xiàn)了密封結(jié)構(gòu)(組件)。在通風(fēng)孔406已經(jīng)形成在板405的部分處的狀態(tài)下，密封結(jié)構(gòu)被插入到腔室400中。在該狀態(tài)下，利用氣泵450將絕緣氣體噴射到腔室400中。氫氣(H2)可主要用作絕緣氣體?？蛇x擇地，可以使用氫氣(H2)和氮?dú)?N2)的混合氣體等。為了容易進(jìn)行，可借助于比預(yù)定壓力(約為2(^6mb的大氣壓力)大的壓力將絕緣氣體噴射到密封結(jié)構(gòu)中。在絕緣氣體被噴射到腔室400中之前，在腔室400中可以實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)。在使用混合氣體的情況下，混合氣體可被噴射到腔室400中，或者混合氣體中的每種氣體可被順序地噴射到腔室400中。一旦在腔室400中形成絕緣氣體的氣壓(atmosphere)，通過(guò)板405的通風(fēng)孔406 將絕緣氣體供給到腔室400中。結(jié)果，絕緣氣體被噴射到組件中。在足以將絕緣氣體噴射到組件中的時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，板405的通風(fēng)孔406被接合以密封組件。在密封組件的情況下，使用于阻塞通風(fēng)孔406的阻塞構(gòu)件接觸通風(fēng)孔406。 然后，通過(guò)凸焊等將接觸通風(fēng)孔406的阻塞構(gòu)件接合到通風(fēng)孔的周邊部。然后，絕緣氣體被填充在氣密空間中，并且具有致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)單元與密封的組件聯(lián)接。因此，制成了電磁開關(guān)。該完成的電磁開關(guān)可以用作用于供給DC電力或中斷DC電力供給的直流(DC)變換器。前述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅為示例性的而不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本公開。本教導(dǎo)能夠易于應(yīng)用于其他類型的裝置。本說(shuō)明書旨在示例，而不是限制權(quán)利要求的范圍。許多可選方案、改進(jìn)和變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。這里說(shuō)明的示例性實(shí)施例的特征、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性可以各種方式組合以獲得另外的和/或可選的示例性實(shí)施例。由于可以在不偏離其特點(diǎn)的情況下以多種形式來(lái)實(shí)施本特征，還應(yīng)當(dāng)理解的是， 除非另外指出，上述實(shí)施例不受前述說(shuō)明書的任一細(xì)節(jié)所限制，而是應(yīng)當(dāng)在如所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)被寬泛地解釋，因此落在權(quán)利要求的邊界和界限或者這些邊界和界限的等同布局內(nèi)的全部改變和改進(jìn)因而旨在被所附的權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種用于制造電磁開關(guān)的裝置，所述裝置包括 腔室，其具有與外界氣密隔離的內(nèi)部空間；滅弧氣體噴射器，其被構(gòu)造為將滅弧氣體噴射到所述腔室中；支撐器，其布置在所述腔室中，并且被構(gòu)造為支撐一側(cè)處具有通風(fēng)孔的臨時(shí)組件；以及密封器件，其被構(gòu)造為密封所述通風(fēng)孔，其中，在所述滅弧氣體已經(jīng)被噴射到所述腔室中的狀態(tài)下，所述密封器件密封所述通風(fēng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述密封器件包括 構(gòu)件支撐器，其被構(gòu)造為使阻塞構(gòu)件與所述通風(fēng)孔接觸；以及焊接器件，其被構(gòu)造為將所述構(gòu)件支撐器焊接到所述通風(fēng)孔的周邊部。
3.一種用于制造電磁開關(guān)的方法，所述方法包括制造殼體，所述殼體具有布置有固定觸點(diǎn)的上側(cè)并且具有另一開口側(cè)； 制造板，所述板具有活動(dòng)地安裝到其中央部分的活動(dòng)觸點(diǎn)； 在所述板處形成通風(fēng)孔；通過(guò)將所述板接合到所述殼體的開口端來(lái)密封所述殼體的內(nèi)部空間； 在所述殼體和所述板的臨時(shí)組件布置在所述腔室中的狀態(tài)下，在所述腔室中形成滅弧氣體的氣壓；以及阻塞所述通風(fēng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中制造板的步驟包括將其中安裝有心的圓筒聯(lián)接至所述板，所述心用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中密封所述通風(fēng)孔的步驟包括 使用于阻塞通風(fēng)孔的阻塞構(gòu)件接觸到所述通風(fēng)孔上；以及在所述阻塞構(gòu)件已經(jīng)接觸到所述通風(fēng)孔的周邊部的狀態(tài)下，通過(guò)焊接來(lái)將所述阻塞構(gòu)件接合到所述通風(fēng)孔的周邊部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述阻塞構(gòu)件和所述通風(fēng)孔的所述周邊部通過(guò)接觸焊接或凸焊而彼此接合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述殼體和所述板彼此接合的步驟包括 將由金屬材料制成的連接器固定到所述殼體中；以及將所述板接合到所述連接器的下部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造電磁開關(guān)的裝置，所述電磁開關(guān)能夠在將滅弧氣體噴射到氣密空間中之后密封所述氣密空間。用于制造電磁開關(guān)的裝置包括腔室，其具有與外界氣密隔離的內(nèi)部空間；滅弧氣體噴射器，其被構(gòu)造為將滅弧氣體噴射到所述腔室中；支撐器，其布置在腔室中并且被構(gòu)造為支撐一側(cè)處具有通風(fēng)孔的臨時(shí)組件；以及密封器件，其被構(gòu)造為在滅弧氣體已經(jīng)被噴射到腔室中的狀態(tài)下密封所述通風(fēng)孔。
文檔編號(hào)H01H49/00GK102568933SQ20111031966
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者延永明 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社