專利名稱：電磁接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁接觸器，其中，包括固定接觸件和可動(dòng)接觸件的接觸機(jī)構(gòu)容納于消弧室內(nèi)。
背景技術(shù)：
作為接觸機(jī)構(gòu)容納于消弧室內(nèi)的電磁接觸器，設(shè)有密封的接觸裝置，該接觸裝置具有一面開口的、形成為箱狀的密封容器，該密封容器由諸如陶瓷之類的耐熱材料制成(例如，參見專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I中所述的密封接觸裝置設(shè)計(jì)成固定端子通過銅焊氣密地連結(jié)到形成于密封容器的底部?jī)?nèi)的兩個(gè)位置處的通孔內(nèi)。設(shè)有可動(dòng)觸點(diǎn)的可動(dòng)接觸件設(shè)置在密封容器內(nèi)，這些可動(dòng)觸點(diǎn)與在固定端子上形成的固定觸點(diǎn)接觸和分離。密封的接觸裝置具有這樣的構(gòu)造，即，密封容器的開口端部連接到由磁性金屬材料制成的、形成為矩形的第一連結(jié)構(gòu)件，有底筒部藉由由金屬材料制成的筒狀第二連結(jié)構(gòu)件氣密地連結(jié)于該第一連結(jié)構(gòu)件?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:特許第3，107，288號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題然而，專利文獻(xiàn)I中所述的至今已知的示例為密封容器由諸如陶瓷之類的耐熱材料制成并形成為一面開口的箱狀，固定端子銅焊到該密封容器。在密封容器的底部的表面上有必要進(jìn)行金屬處理，以銅焊固定端子，但由于容器形成為箱狀，存在未解決的問題是必須對(duì)密封容器一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行絲網(wǎng)印刷(日文:” 一 >印刷)，從而造成生產(chǎn)率低下。同樣，由于在組裝時(shí)使用的銅焊夾具也對(duì)應(yīng)于三維結(jié)構(gòu)的密封容器，因此還存在未解決的問題是制造夾具是呈復(fù)雜形狀的。此外，存在未解決的問題是還難以控制密封容器的固定端子所銅焊至的底部的平面度和翹曲度。因此，集中關(guān)注于至今已知的示例的未解決問題而設(shè)計(jì)的本發(fā)明的目的是提供一種電磁接觸器，以使得可以提高生產(chǎn)率，并簡(jiǎn)化銅焊夾具，此外，可以控制支承固定接觸件的板部的平面度和翹曲度。問題的解決方案為了實(shí)現(xiàn)至今所述的目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面的電磁接觸器的特征在于包括消弧室，在消弧室內(nèi)部安裝有接觸機(jī)構(gòu)，該接觸機(jī)構(gòu)具有一對(duì)固定接觸件和與該對(duì)固定接觸件接觸的可動(dòng)接觸件，其 中消弧室具有板狀的固定接觸件支承絕緣基板，其中，至少在其內(nèi)固定有該對(duì)固定接觸件的通孔周圍和一個(gè)表面的外周圓邊緣上通過金屬化處理而形成有金屬膜，消弧室設(shè)計(jì)成該對(duì)固定接觸件和金屬筒體被銅焊而連結(jié)到固定接觸件支承絕緣基板的金屬膜，而絕緣筒體設(shè)置在金屬筒體的內(nèi)周緣面上。根據(jù)此構(gòu)造，由于消弧室由固定接觸件所銅焊到的板狀固定接觸件支承絕緣基板、銅焊到固定接觸件支承絕緣基板的一個(gè)表面的外周緣的金屬筒體和設(shè)置在金屬筒體內(nèi)側(cè)的絕緣筒體構(gòu)成，當(dāng)為了對(duì)固定接觸件支承絕緣基板進(jìn)行銅焊而進(jìn)行金屬化處理時(shí)，可以在如下狀況下實(shí)現(xiàn)絲網(wǎng)印刷，即，多個(gè)固定接觸件支承絕緣基板垂直和水平地以緊密接觸的方式設(shè)置于平面上，并由此可以提高生產(chǎn)率。同樣，由于固定接觸件支承絕緣基板是板狀的，可以簡(jiǎn)化組裝和銅焊夾具，并由此可以采取低廉的構(gòu)造。此外，還可以容易地實(shí)施對(duì)平面度和翹曲度的控制和管理。此外，可以同時(shí)實(shí)施將固定接觸件和金屬筒體銅焊到固定接觸件支承絕緣基板的過程。同樣，根據(jù)本發(fā)明的又一方面的電磁接觸器的特征在于，固定接觸件支承絕緣基板由陶瓷絕緣基板構(gòu)成。根據(jù)此構(gòu)造，由于固定接觸件支承絕緣基板由陶瓷絕緣基板構(gòu)成，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，由此能降低制造成本。同樣，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的電磁接觸器的特征在于，絕緣筒體通過組合陶瓷板來構(gòu)成。根據(jù)此構(gòu)造，由于絕緣筒體由陶瓷板構(gòu)成，所以容易制造。本發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明，由于固定接觸件支承絕緣基板形成為板狀，所以當(dāng)為了銅焊而進(jìn)行金屬化處理時(shí)，可以在如下狀況下實(shí)現(xiàn)絲網(wǎng)印刷，即，多個(gè)固定接觸件支承絕緣基板垂直和水平地以緊密接觸的方式設(shè)置于一平板上，并由此可以大幅提高生產(chǎn)率。同樣，由于固定接觸件支承絕緣基板為板狀，所以可以簡(jiǎn)化用于進(jìn)行制造和銅焊的夾具。此外，可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)固定接觸件支承絕緣基板的平面度和翹曲度的控制和管理?？梢酝瑫r(shí)將固定接觸件和金屬筒體銅焊到固定接觸件支承絕緣基板，并由此可以降低制造成本。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電磁接觸器的第一實(shí)施例的剖視圖。圖2示出圖1的消弧室的分解立體圖。圖3是示出接觸機(jī)構(gòu)的絕緣蓋的視圖，其中，(a)是立體圖，(b)是安裝前的平面圖，而(C)是安裝后的平面圖。圖4是示出絕緣蓋安裝方法的立體圖。圖5是沿圖1中的A-A線剖取的剖視圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的通過消弧永磁體來消弧的說明圖。圖7是說明當(dāng)消弧永磁體設(shè)置在絕緣殼體外側(cè)時(shí)進(jìn)行消弧的說明圖。圖8是示出構(gòu)成消弧室的絕緣筒體的另一示例的立體圖。圖9是接觸機(jī)構(gòu)的另一示例的視圖，其中，(a)是剖視圖，而(b)是立體圖。圖10是示出接觸機(jī)構(gòu)的可動(dòng)接觸件的另一示例的視圖，其中，(a)是剖視圖，而(b)是立體圖。
具體實(shí)施方式
下面，將基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電磁接觸器的一個(gè)示例的剖視圖，而圖2是消弧室的分解立體圖。在圖1和2中，10是電磁接觸器，而電磁接觸器10由接觸裝置100和驅(qū)動(dòng)該接觸裝置100的電磁體單元200構(gòu)成，在接觸裝置中設(shè)置有接觸機(jī)構(gòu)。如圖1和2中清楚可見，接觸裝置100具有消弧室102，其中容納有接觸機(jī)構(gòu)101。如圖2中所示，消弧室102包括金屬矩形筒體104和固定接觸件支承絕緣基板105，金屬矩形筒體在下端部上具有向外突出的金屬凸緣部103，固定接觸件支承絕緣基板由板狀陶瓷絕緣基板構(gòu)成，并閉合金屬矩形筒體104的上端部。金屬矩形筒體104設(shè)計(jì)成其凸緣部密封地連結(jié)和固定到下文將作描述的電磁體單元200的上磁軛210。還有，其內(nèi)插有下面將描述的一對(duì)固定接觸件111和112的通孔106和107保持預(yù)定間隔地形成于固定接觸件支承絕緣基板105的中心部分內(nèi)。在位于固定接觸件支承絕緣基板105的上表面?zhèn)壬系耐?06和107周圍以及在與金屬矩形筒體104接觸的下表面?zhèn)鹊奈恢眠M(jìn)行金屬化處理。為了實(shí)施金屬化處理，在多個(gè)固定接觸件支承絕緣基板105垂直和水平地設(shè)置在平面上的情況下，金屬膜(例如，銅膜)形成于通孔106和107周圍以及與金屬矩形筒體104相接觸的位置。如圖1中所示，接觸機(jī)構(gòu)101包括一對(duì)固定接觸件111和112，該對(duì)固定接觸件插入并固定到消弧室102的固定接觸件支承絕緣基板105的通孔106和107內(nèi)。固定接觸件111和112中的每個(gè)固定接觸件包括支承導(dǎo)體部114和C形部115，支承導(dǎo)體部在上端部上具有向外突出的凸緣部，并被插入固定接觸件支承絕緣基板105的通孔106和107內(nèi)，C形部的內(nèi)側(cè)開口，連接到支承導(dǎo)體部114，并設(shè)置在固定接觸件支承絕緣基板105的下表面?zhèn)?。C形部115以上板部116、中間板部117和下板部118構(gòu)成為C形，上板部沿固定接觸件支承絕緣基板105的下表面向外側(cè)延伸，中間板部從上板部116的外側(cè)端部向下延伸，而下板部從中間板部117的下端側(cè)與上板部116平行地向內(nèi)側(cè)、即沿朝向固定接觸件111和112的方向延伸，其中，向中間板部117和下板部118構(gòu)成的L形增加上板部116。在此，支承導(dǎo)體部114和C形部115通過例如在如下情況下進(jìn)行銅焊來固定，即，從支承導(dǎo)體部114的下表面突出形成的銷部114a插入形成于C形部115的上板部116內(nèi)的通孔120內(nèi)。支承導(dǎo)體部114和C形部115的固定不限于銅焊，可以設(shè)計(jì)成銷部114a裝配到通孔120內(nèi)，或者外螺紋形成于銷部114a上，而內(nèi)螺紋形成于通孔120內(nèi)，并且將兩者擰在一起。此外，由調(diào)節(jié)電弧產(chǎn)生的合成樹脂材料制絕緣蓋121安裝在固定接觸件111和112中的每個(gè)固定接觸件的C形部115上。絕緣蓋121如圖3(a)和3 (b)中所示覆蓋C形部115的上板部116和中間板部117的內(nèi)周緣面。絕緣蓋121包括L形板部122、側(cè)板部123和124以及裝配部125，L形板部跟隨上板部116和中間板部117的內(nèi)周緣面，側(cè)板部各自從L形板部122的前端部和后端部向上和向外延伸，并覆蓋C形部115的上板部116和中間板部117的側(cè)表面，裝配部從側(cè)板部123和124中每個(gè)的上端部分別形成于內(nèi)側(cè)，并裝配到形成于固定接觸件111和112中的每個(gè)的支承導(dǎo)體部114上的小直徑部114b。
由此，使絕緣蓋121處于以下狀況，即，裝配部125如圖3(a)和3 (b)中所示面向固定接觸件111和112中的每個(gè)的支承導(dǎo)體部114的小直徑部114b，隨后如圖3(c)中所示，通過推動(dòng)絕緣蓋121將裝配部125裝到支承導(dǎo)體部114的小直徑部114b上。實(shí)際上，如圖4(a)中所示，在固定接觸件支承絕緣基板105位于下側(cè)的情況下，對(duì)于固定接觸件111和112附連之后的消弧室102，絕緣蓋121在與圖3(a)到3 (c)中所示上下顛倒的狀況下從上孔部插入固定接觸件111和112之間。接下來，在裝配部125如圖4(b)中所示與固定接觸件支承絕緣基板105接觸的狀況下，如圖4(c)中所示，通過將絕緣蓋121推到外側(cè)而將裝配部125裝到并固定到固定接觸件111和112中的每個(gè)的支承導(dǎo)體部114的小直徑部114b。通過以此方式將絕緣蓋121安裝在固定接觸件111和112中的每個(gè)的C形部115上，僅C形部115的內(nèi)周緣面的下板部118的上表面?zhèn)嚷冻?，由此形成接觸部118a。此外，可動(dòng)接觸件130設(shè)置成如下形式:兩端部設(shè)置在固定接觸件111和112的C形部115內(nèi)。可動(dòng)接觸件130由連接軸桿131支承，該連接軸桿固定在后文將描述的電磁體單元200的可動(dòng)柱塞215內(nèi)。如圖1和5中所示，可動(dòng)接觸件130設(shè)計(jì)成在連接軸桿131附近的中心部向下突出，由此形成凹陷部132，而插有連接軸桿131的通孔133形成于該凹陷部132內(nèi)。向外突出的凸緣部131a形成于連接軸桿131的上端部上。將連接軸桿131從其下端側(cè)起插入接觸彈簧134，然后插入可動(dòng)接觸件130的通孔133內(nèi)，從而使接觸彈簧134的上端部與凸緣部131a接觸，例如采用C形環(huán)135來定位可動(dòng)接觸件130，以獲得來自接觸彈簧134的預(yù)定偏置力。在釋放狀態(tài)下，可動(dòng)接觸件130呈如下狀況:任一端處的接觸部130a與固定接觸件111和112的C形部115的下板部118的接觸部118a彼此分離，并保持預(yù)定間隔。同樣，可動(dòng)接觸件130設(shè)定成在閉合狀態(tài)下，任一端處的接觸部在由接觸彈簧134引起的預(yù)定接觸壓力下與固定接觸件111和112的C形部115的下板部118的接觸部118a接觸。此外，如圖9中所示，絕緣筒體140設(shè)置在消弧室102的金屬矩形筒體104的內(nèi)周緣面上，絕緣筒體以帶底部的矩形筒狀形式、由矩形筒狀部140a和形成于矩形筒狀部140a的下表面?zhèn)鹊牡装宀?40b構(gòu)成。由例如合成樹脂制成的絕緣筒體140設(shè)計(jì)成使矩形筒狀部140a和底板部140b —體形成。此外，起到磁體容納部作用的磁體容納筒體141和142在面向可動(dòng)接觸件130的側(cè)表面的絕緣筒體140上的位置一體地形成。消弧永磁體143和144分別插入并固定到磁體容納筒體141和142內(nèi)。消弧永磁體143和144沿厚度方向被磁化，因而，其彼此相對(duì)的面是同極性的，例如為N極。還有，如圖5中所示，消弧永磁體143和144設(shè)定成沿左右方向的兩端部在固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部相對(duì)的位置略向內(nèi)。此外，消弧空間145和146分別沿磁體容納筒體141和142的左右方向、即沿可動(dòng)接觸件的縱向形成于外側(cè)。還有，調(diào)節(jié)可動(dòng)接觸件130的轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)接觸件引導(dǎo)構(gòu)件148和149突出形成，從而朝向可動(dòng)接觸件130的任一端滑動(dòng)抵靠磁體容納筒體141和142的側(cè)邊緣。由此，絕緣筒體140包括使消弧永磁體143和144相對(duì)于磁體容納筒體141和142定位的功能、保護(hù)消弧永磁體143和144免受電弧影響的功能以及阻斷電弧對(duì)提高外部剛性的金屬矩形筒體104的作用的絕緣功能。此外，通過將消弧永磁體143和144設(shè)置在絕緣筒體140的內(nèi)周緣表面?zhèn)?，可以使消弧永磁體143和144接近于可動(dòng)接觸件130。由此，如圖6 (a)中所示，從兩個(gè)消弧永磁體143和144的N極側(cè)出發(fā)的磁通量Φ以較大的磁通密度沿左右方向從內(nèi)側(cè)到外側(cè)穿過固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a相對(duì)的部分。由此，假定固定接觸件111連接到電流供給源，而固定接觸件112連接到負(fù)載側(cè)，如圖6(b)中所示，閉合狀態(tài)下的電流方向?yàn)殡娏鲝墓潭ń佑|件111通過可動(dòng)接觸件130流到固定接觸件112。然后，當(dāng)通過使可動(dòng)接觸件130離開固定接觸件111和112向上運(yùn)動(dòng)來從閉合狀態(tài)變化到釋放狀態(tài)時(shí)，在固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間產(chǎn)生電弧。如圖6 (C)中所示，電弧通過來自消弧永磁體143和144的磁通量Φ延長(zhǎng)到消弧永磁體143側(cè)的消弧空間145側(cè)。此時(shí)，由于消弧空間145和146形成為與消弧永磁體143和144的厚度一樣寬，可以獲得較長(zhǎng)的電弧長(zhǎng)度，并由此可以可靠地消弧。順便提及，當(dāng)消弧永磁體143和144如圖7 (a)到7 (C)中所示設(shè)置在絕緣筒體140的外側(cè)時(shí)，至固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a相對(duì)的位置處的距離增大，并且當(dāng)采用與此實(shí)施例相同的永磁體時(shí)，橫向通過電弧的磁通量密度減小。由此，當(dāng)從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變到釋放狀態(tài)時(shí)，作用于所產(chǎn)生的電弧上的洛倫茲力減小，并不再可以充分地延長(zhǎng)電弧。為了改善消弧性能，有必要增大消弧永磁體143和144的磁性。此外，為了縮短消弧永磁體143和144和固定接觸件111和112和可動(dòng)接觸件130的接觸部之間的距離，有必要減小絕緣筒體140沿前后方向的深度，并且存在不可以確保足夠的消弧空間來消弧的問題。然而，根據(jù)至今所述的實(shí)施例，消弧永磁體143和144設(shè)置在絕緣筒體140的內(nèi)偵牝這意味著可以完全解決在消弧永磁體143和144設(shè)置在絕緣筒體140的外側(cè)時(shí)產(chǎn)生的問題。如圖1中所示，電磁體單元200具有當(dāng)從側(cè)面看為扁平U形的磁軛201，且筒形輔助磁軛203固定到磁軛201的底板部202的中心部。繞線管204設(shè)置在筒形輔助磁軛203外側(cè)。繞線管204由其內(nèi)插有筒形輔助磁軛203的中心圓筒部205、從中心圓筒部205的下端部沿徑向向外突出的下凸緣部206和從中心圓筒部205的上端部略下方徑向向外突出的上凸緣部207構(gòu)成。此外，勵(lì)磁線圈208卷裝在由中心圓筒部205、下凸緣部206和上凸緣部207構(gòu)成的容納空間內(nèi)。此外，上磁軛210固定在形成磁軛201的開口端部的上端部之間。與繞線管204的中心圓筒部205相對(duì)的通孔210a形成于上磁軛210的中心部?jī)?nèi)。此外，可動(dòng)柱塞215設(shè)置在繞線管204的中心圓筒部205內(nèi)，以能上下滑動(dòng)，在該可動(dòng)柱塞內(nèi)，復(fù)位彈簧214設(shè)置在底部和磁軛201的底板部202之間。沿徑向向外突出的周向凸緣部216形成于可動(dòng)柱塞215的從上磁軛210向上突出的上端部上。同樣，永磁體220通過具有例如方形外部形狀而形成為環(huán)形，圓形中心孔221固定到上磁軛210的上表面，以包圍可動(dòng)柱塞215的周向凸緣部216.。永磁體220沿上下方向、即沿厚度方向被磁化，因而，例如上端側(cè)為N極，而下端側(cè)為S極。使永磁體220的中心孔221的形狀適應(yīng)于周向凸緣部216的形狀，外周緣面的形狀可以是任何形狀，諸如圓形或方形。此外，與永磁體220外部形狀相同的輔助磁軛225固定到永磁體220的上端面，該輔助磁軛具有內(nèi)直徑小于可動(dòng)柱塞215的周向凸緣部216的外直徑的通孔224?？蓜?dòng)柱塞215的周向凸緣部216與輔助磁軛225的下表面接觸。另外，支承可動(dòng)接觸件130的連接軸桿131螺紋連接到可動(dòng)柱塞215的上端面。此外,可動(dòng)柱塞215覆蓋有形成于由非磁性本體的構(gòu)成的有底筒狀的罩230,且在罩230的開口端部上徑向向外延伸而形成的凸緣部231密封連結(jié)到上磁軛210的下表面。通過這樣做，形成密閉容器，在該密閉容器內(nèi)，消弧室102和罩230經(jīng)由上磁軛210的通孔210a連通。此外,將諸如氫氣、氮?dú)?、氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w、空氣或SF6之類的氣體封止于由消弧室102和罩230形成的密閉容器內(nèi)部。接下來，將對(duì)至今所述的實(shí)施例的操作作出說明?，F(xiàn)在，假定固定接觸件111連接到例如供給大電流的電源，而固定接觸件112連接到負(fù)載。在此狀況下，假定電磁體單元200內(nèi)的勵(lì)磁線圈208處于非勵(lì)磁狀態(tài)，并存在有在電磁體單元200內(nèi)并未產(chǎn)生使可動(dòng)柱塞215下降的勵(lì)磁力的釋放狀態(tài)。在此釋放狀態(tài)下，可動(dòng)柱塞215由復(fù)位彈簧214沿向上方向偏置而離開上磁軛210。與此同時(shí)，由永磁體220引起的吸引力作用于輔助磁軛225，且可動(dòng)柱塞215的周向凸緣部216被吸引。因此，可動(dòng)柱塞215的周向凸緣部216的上表面與輔助磁軛225的下表面接觸。由此，接觸機(jī)構(gòu)101的經(jīng)由連接軸桿131連接到可動(dòng)柱塞215的可動(dòng)接觸件130的接觸部130a與固定接觸件111和112的接觸部118a向上間隔開一預(yù)定距離。由此，固定接觸件111和112之間的電流通路處于中斷狀態(tài)，而接觸機(jī)構(gòu)101處于接觸件被打開的狀態(tài)下。這樣，在釋放狀態(tài)下，由于復(fù)位彈簧214的偏置力和環(huán)形永磁體200的吸引力作用于可動(dòng)柱塞215，可動(dòng)柱塞215不會(huì)由于外部振動(dòng)、沖擊等而作無意的向下運(yùn)動(dòng)，并且由此可以可靠地防止誤動(dòng)作。當(dāng)電磁體單元200的勵(lì)磁線圈208在釋放狀態(tài)下被勵(lì)磁時(shí)，在電磁體單元200內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁力，且可動(dòng)柱塞215抵抗復(fù)位彈簧214的偏置力和環(huán)形永磁體200的吸引力被向下按壓。通過周向凸緣部216的下表面與上磁軛210的上表面接觸，可動(dòng)柱塞215停止向下運(yùn)動(dòng)。通過可動(dòng)柱塞215這樣下降，經(jīng)由連接軸桿131連接到可動(dòng)柱塞215的可動(dòng)接觸件130也下降，而可動(dòng)接觸件130的接觸部130a在接觸彈簧134的接觸壓力下與固定接觸件111和112的接觸部118a接觸。由此，存在外部電源的大電流經(jīng)由固定接觸件111、可動(dòng)接觸件130和固定接觸件112供給到負(fù)載的閉合接觸狀態(tài)。此時(shí)，在固定接觸件111和112以及可動(dòng)接觸件130之間、沿諸如使可動(dòng)接觸件130的接觸件打開的方向產(chǎn)生電磁排斥力。
然而，由于固定接觸件111和112如圖1中所示設(shè)計(jì)成每個(gè)C形部115由上板部116、中間板部117和下板部118構(gòu)成，上板部116和下板部118內(nèi)的電流和相對(duì)的可動(dòng)接觸件130內(nèi)的電流沿相反方向流動(dòng)。由此，根據(jù)由固定接觸件111和112的下板部118形成的磁場(chǎng)和流經(jīng)可動(dòng)接觸件130的電流之間的關(guān)系，根據(jù)弗萊明左手定則，可以產(chǎn)生使可動(dòng)接觸件130壓抵固定接觸件111和112的接觸部118a的洛倫茲力。由于該洛倫茲力，可以抵抗在固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間、沿接觸件打開方向產(chǎn)生的電磁排斥力，并由此可以可靠地防止可動(dòng)接觸件130的接觸部130a打開。由此，可以減小支承可動(dòng)接觸件130的接觸彈簧134的按壓力，由此，還可以減小在勵(lì)磁線圈208內(nèi)產(chǎn)生的推力，由此可以減小電磁接觸器的總體構(gòu)造尺寸。當(dāng)在接觸機(jī)構(gòu)101的閉合接觸狀態(tài)下中斷向負(fù)載供電時(shí)，電磁體單元200的勵(lì)磁線圈208的勵(lì)磁停止。通過這樣做，使可動(dòng)柱塞215在電磁體單元200內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)的勵(lì)磁力停止，由此可動(dòng)柱塞215通過復(fù)位彈簧214的偏置力而上升，當(dāng)周緣凸緣部216靠近輔助磁軛225時(shí)，環(huán)形永磁體220的吸引力增大。通過可動(dòng)柱塞215上升，經(jīng)連接軸桿131連接的可動(dòng)接觸件130上升。由此，只要由接觸彈簧134施加接觸壓力，可動(dòng)接觸件130就與固定接觸件111和112接觸。隨后，開始了打開接觸狀態(tài)，在該打開接觸狀態(tài)下，在接觸彈簧134的接觸壓力停止時(shí)，可動(dòng)接觸件130從固定接觸件111和112向上運(yùn)動(dòng)。在打開接觸狀態(tài)開始時(shí)，在固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間產(chǎn)生電弧，且由于電弧而繼續(xù)傳導(dǎo)電流的狀況。此時(shí)，由于絕緣蓋121安裝成覆蓋每個(gè)固定接觸件111和112的C形部115的上板部116和中間板部117，可以使電弧僅在固定接觸件111和112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間產(chǎn)生。由此，可以可靠地防止電弧在固定接觸件111和112的C形部115上運(yùn)動(dòng)，由此使電弧產(chǎn)生狀況穩(wěn)定，并由此可以改善消弧性能。此外，由于每個(gè)固定接觸件111和112的兩側(cè)表面也被絕緣蓋121覆蓋，還可以可靠地使電弧的前端免受短路影響。此外，由于能夠簡(jiǎn)單地通過將裝配部125裝到每個(gè)固定接觸件111和112的小直徑部114b上而使絕緣蓋121安裝在每個(gè)固定接觸件111和112上，所以可以容易地實(shí)現(xiàn)在每個(gè)固定接觸件111和112上的安裝。此時(shí)，由于消弧永磁體143和144的相對(duì)磁極面是N極，而其外側(cè)為S極，從如圖6(a)所示的平面圖中來看，從N極出發(fā)的磁通量沿可動(dòng)接觸件130的縱向從內(nèi)側(cè)到外側(cè)橫向通過消弧永磁體143和144的固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a相對(duì)的一部分的電弧產(chǎn)生部，并達(dá)到S極，由此形成磁場(chǎng)。以相同的方式，磁通量沿可動(dòng)接觸件130的縱向從內(nèi)側(cè)到外側(cè)橫向通過固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a的電弧產(chǎn)生部，并到達(dá)S極，由此形成磁場(chǎng)。由此，消弧磁體143和144的磁通量均沿可動(dòng)接觸件130的縱向、沿彼此相對(duì)的方向橫向通過固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間以及固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間。由此，在固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間，電流I從固定接觸件111側(cè)流到可動(dòng)接觸件130側(cè),且磁通量Φ的定向如圖6(b)中所示是沿從內(nèi)側(cè)向外側(cè)的方向。由此，如圖6(c)中所示，根據(jù)弗萊明左手定則，較大的洛倫茲力F垂直于可動(dòng)接觸件130的縱向并垂直于固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的開閉方向而朝著消弧空間145作用。由于洛倫茲力F，在固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間產(chǎn)生的電弧大大延長(zhǎng)，以從固定接觸件111的接觸部118a的側(cè)表面穿過消弧空間145的內(nèi)側(cè)，從而到達(dá)可動(dòng)接觸件130的上表面?zhèn)?，并被消弧。再有，在消弧空間145的下側(cè)和上側(cè)，磁通量相對(duì)于固定接觸件111的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間的磁通量的定向而向下側(cè)和上側(cè)傾斜。由此，延長(zhǎng)到消弧空間145的電弧被沿消弧空間145的角部方向的傾斜磁通量進(jìn)一步延長(zhǎng)，可以增大電弧長(zhǎng)度，因此可以獲得良好的中斷性能。同時(shí)，電流在固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130之間從可動(dòng)接觸件130側(cè)流到固定接觸件112側(cè)，且磁通量Φ的定向如圖6(b)中所示是沿向右方向從內(nèi)側(cè)向外側(cè)。由此，根據(jù)弗萊明左手定則，較大的洛倫茲力F垂直于可動(dòng)接觸件130的縱向并垂直于固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的開閉方向而朝著消弧空間145作用。由于洛倫茲力F，在固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130之間產(chǎn)生的電弧大大延長(zhǎng)，以從可動(dòng)接觸件130的上表面?zhèn)却┻^消弧空間145的內(nèi)側(cè)，從而到達(dá)固定接觸件112的側(cè)表面?zhèn)?，并被消弧。再有，在消弧空間145的下側(cè)和上側(cè)處，如前所述，磁通量相對(duì)于固定接觸件112的接觸部118a和可動(dòng)接觸件130的接觸部130a之間的磁通量的定向而向下側(cè)和上側(cè)傾斜。由此，延長(zhǎng)到消弧空間145的電弧被沿消弧空間145的角部方向的傾斜磁通量進(jìn)一步延長(zhǎng)，可以增大電弧長(zhǎng)度，因此可以獲得良好的中斷性能。同時(shí)，在電磁接觸器10的閉合狀態(tài)下，當(dāng)在再生電流從負(fù)載側(cè)流到直流電源側(cè)的狀況下呈釋放狀態(tài)時(shí)，圖6(b)中的電流方向反向，這意味著洛倫茲力F作用于消弧空間146偵牝除了電弧被延長(zhǎng)到消弧空間146偵彳外，實(shí)現(xiàn)相同的消弧功能。此時(shí)，由于消弧永磁體143和144設(shè)置在形成于絕緣筒體140內(nèi)的磁體容納筒體141和142內(nèi)，電弧不與消弧永磁體143和144直接接觸。由此，可以穩(wěn)定保持消弧永磁體143和144的磁性，并由此可以穩(wěn)定中斷性能。還有，由于可以覆蓋具有絕緣筒體140的金屬消弧室102的內(nèi)周緣表面并使其絕緣，在中斷電流時(shí)沒有電弧的短路，由此可以可靠地實(shí)施電流中斷。此外，由于可以實(shí)施絕緣功能、定位消弧永磁體143和144的功能、保護(hù)消弧永磁體143和144免受電弧影響的功能和防止電弧到達(dá)外部金屬矩形筒體104的絕緣功能，在具有這樣一個(gè)絕緣筒體140的情況下，可以減小制造成本。還有，由于可以使可動(dòng)接觸件130的側(cè)邊緣與絕緣筒體140的內(nèi)周緣面之間的距離增加與消弧永磁體143和144的厚度相等的量，所以可以提供足夠大的消弧空間145和146，由此可以可靠地實(shí)施消弧。此外，由于抵靠可動(dòng)接觸件的側(cè)邊緣滑動(dòng)的可動(dòng)接觸件引導(dǎo)構(gòu)件148和149在容納消弧永磁體143和144的永磁體容納筒體141和142上的位置突出形成，所以可以可靠地防止可動(dòng)接觸件130的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在至今所述實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:絕緣筒體140通過一體形成底板部140b和矩形筒部140a來構(gòu)成，但這不是限制性的，絕緣筒體140可如圖8中所示通過如下方式來形成，即，將構(gòu)成側(cè)壁的四個(gè)側(cè)板部256 259的組件設(shè)置在底板部253的前后左右端部上，并連接側(cè)板部256 259，在該底板部上形成有基部構(gòu)件251的磁體容納部252。在此情況下，由于側(cè)壁部被分成四個(gè)側(cè)板部256 259，與完全一體形成的情況相比更易于制造。此外，也可形成集成了四個(gè)側(cè)板部256到259的矩形筒體。還有，在至今所述的實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:消弧永磁體143和144的相對(duì)磁極面是N極，但不限于此，即便消弧永磁體143和144的相對(duì)磁極面是S極性，除了磁通量橫向通過電弧的方向和洛倫茲力的方向是相反的之外，可以獲得與至今所述的實(shí)施例中相同的優(yōu)點(diǎn)。在至今所述的實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:C形部115形成于固定接觸件111和112中的每個(gè)固定接觸件內(nèi)，但不限于此，L形部160可如圖9(a)和9 (b)中所示連接到支承導(dǎo)體部114，L形部的形式為省去了 C形部115的上板部116.。也是在此情況下，在使可動(dòng)接觸件130與固定接觸件111和112接觸的閉合接觸狀態(tài)下，可以使由流經(jīng)L形部160的垂直板部的電流所產(chǎn)生的磁通量作用于可動(dòng)接觸件130與固定接觸件111和112相接觸的部分處。由此，可以增大可動(dòng)接觸件130與固定接觸件111和112相的部分內(nèi)的磁通量，從而產(chǎn)生與電磁排斥力相反的洛倫茲力。再有，在至今所述的實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:可動(dòng)接觸件130在其中心部?jī)?nèi)具有凹陷部132，但這不是限制性的，如圖10(a)和10(b)中所示，可省去該凹陷部132，從而形成平板。還有，在至今所述的第一和第二實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:連接軸桿131螺紋連接到可動(dòng)柱塞215，但可動(dòng)柱塞215和連接軸桿131也可一體形成。還有，對(duì)如下情況作出了說明:連接軸桿131和可動(dòng)接觸件130的連接設(shè)計(jì)成凸緣部131a形成于連接軸桿131的前端部上，而在連接軸桿131插入接觸彈簧134和可動(dòng)接觸件130之后，可動(dòng)接觸件130的下端部與C形環(huán)固定，但不限于此。也就是說，定位大直徑部可沿徑向突出地形成于連接軸桿131的C形環(huán)位置，在可動(dòng)接觸件130之后設(shè)置的接觸彈簧134與大直徑部接觸，而接觸彈簧134的上端部與C形環(huán)固定。還有，在至今所述的實(shí)施例中，對(duì)如下情況作出了說明:密閉容器由消弧室102和罩230構(gòu)成，且氣體被封止于密閉容器內(nèi)部，但不限于此，當(dāng)中斷電流較小時(shí)可省去氣體封止。工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，可以提供電磁接觸器，因而，可以提高生產(chǎn)率，并簡(jiǎn)化銅焊夾具，并且此外可以控制支承固定接觸件的板部的平面度和翹曲度。附圖標(biāo)記說明10...電磁接觸器，100...接觸裝置，101...接觸機(jī)構(gòu)，102...消弧室，104...矩形筒體，105...固定接觸件支承絕緣基板，111，112...固定接觸件，114...支承導(dǎo)體部，115...C形部，116...上板部，117...中間板部，118...下板部，118a...接觸部，121...絕緣蓋，122...L形板部，123，124...側(cè)板部，125...卡配部，130可動(dòng)接觸件，130a...接觸部，131...連接軸桿，132...凹陷部，134...接觸彈簧，140...絕緣筒體，141，142...磁鐵容納凹部，143，144...消弧永磁體，145，146...消弧空間，160...L形部，200...電磁體單兀，201...磁輒，203...筒形輔助磁輒，204...繞線管，208...勵(lì)磁線圈，210...上磁軛，214...復(fù)位彈簧，215...可動(dòng)柱塞，216...周向凸緣部，220...永磁體，225...輔助磁軛，230...罩。
權(quán)利要求
1.一種電磁接觸器，其特征在于，包括消弧室，在所述消弧室內(nèi)部安裝有接觸機(jī)構(gòu)，所述接觸機(jī)構(gòu)具有一對(duì)固定接觸件和與所述一對(duì)固定接觸件接觸的可動(dòng)接觸件，其中 所述消弧室具有板狀的固定接觸件支承絕緣基板，其中，至少在通孔周圍和一個(gè)表面的外周圓邊緣上通過金屬化處理形成有金屬膜，在所述通孔內(nèi)固定有所述一對(duì)固定接觸件，所述消弧室設(shè)計(jì)成所述一對(duì)固定接觸件和金屬筒體被銅焊而連結(jié)到所述固定接觸件支承絕緣基板的所述金屬膜，且在所述金屬筒體的內(nèi)周緣面上設(shè)置絕緣筒體。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁接觸器，其特征在于， 所述固定接觸件支承絕緣基板由陶瓷絕緣基板構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電磁接觸器，其特征在于， 所述絕緣筒體由陶瓷筒體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電磁接觸器，其特征在于， 所述絕緣筒體通過組合陶瓷板而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電磁接觸器，借助該電磁接觸器可以提高生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化銅焊夾具，還可以控制支承固定接觸件的板的平面度和翹曲度。電磁接觸器包括消弧室(102)，消弧室內(nèi)部設(shè)有接觸機(jī)構(gòu)(101)，該接觸機(jī)構(gòu)具有一對(duì)固定接觸件(111,112)和與該對(duì)固定接觸件接觸的可動(dòng)接觸件(130)。消弧室(102)具有至少固定該對(duì)固定接觸件的通孔(105,106)和平坦的固定接觸件支承絕緣基板(105)，在固定接觸件支承絕緣基板中，通過金屬處理，在一個(gè)表面的外周圓邊緣內(nèi)形成有金屬膜。該對(duì)固定接觸件(111,112)和金屬筒(104)通過銅焊連結(jié)到固定接觸件支承絕緣基板(105)的金屬膜，而絕緣筒(140)設(shè)置在金屬筒(104)的內(nèi)周緣上。
文檔編號(hào)H01H50/02GK103140909SQ201280003201
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者橫山勝治, 山本祐一 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社, 富士電機(jī)機(jī)器制御株式會(huì)社