專利名稱:繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種繼電器。
背景技術(shù):
以往,公知有一種包括一對(duì)固定接點(diǎn)、具有一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭、用于使可動(dòng)觸頭移動(dòng)的可動(dòng)鐵芯以及線圈的繼電器(例如專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9 - 320437號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002 - 42628號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2004 - 355847號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
_6] 發(fā)明要解決的問(wèn)題這種繼電器有時(shí)在對(duì)線圈通電的狀態(tài)(繼電器的接通狀態(tài))下,利用由在繼電器中流動(dòng)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而產(chǎn)生電磁斥力。電磁斥力是沿從固定接點(diǎn)拉開(kāi)可動(dòng)觸頭的方向作用于在可動(dòng)觸頭中流動(dòng)的規(guī)定方向的電流的洛倫茲力。由于產(chǎn)生電磁斥力,因此有可能無(wú)法穩(wěn)定地維持固定接點(diǎn)與可動(dòng)接點(diǎn)之間的接觸。特別是在配置有繼電器的系統(tǒng)中,在較大的電流(例如5000A以上)流過(guò)繼電器的情況下,較大的電磁斥力作用于可動(dòng)觸頭。由此,當(dāng)繼電器處于接通狀態(tài)時(shí),有可能無(wú)法穩(wěn)定地維持固定接點(diǎn)與可動(dòng)接點(diǎn)之間的接觸。另外,若利用通過(guò)使較大的電流流過(guò)繼電器而產(chǎn)生的較大的電磁斥力使固定接點(diǎn)與可動(dòng)接點(diǎn)分離,則有可能在接點(diǎn)之間產(chǎn)生大電流的電弧放電(以下,也簡(jiǎn)稱作“電弧”。)。若產(chǎn)生大電流的電弧放電,則繼電器有可能損傷。因而,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在繼電器中減少電磁斥力的技術(shù)。另外,日本特愿2010 - 245522、日本特愿2011 — 6553的公開(kāi)內(nèi)容作為參考而引入本說(shuō)明書(shū)中。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題的至少一部分而做成的,能夠作為以下方式或應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例I]一種繼電器,包括:一對(duì)固定端子,其在一端面上分別具有固定接點(diǎn);可動(dòng)觸頭,其具有分別與上述各個(gè)固定接點(diǎn)相對(duì)的一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn);以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其為了使上述可動(dòng)接點(diǎn)與相對(duì)的上述固定接點(diǎn)相接觸而使上述可動(dòng)觸頭移動(dòng);其特征在于,在將上述可動(dòng)觸頭的移動(dòng)方向中的、上述固定接點(diǎn)所位于的一側(cè)作為第I側(cè)、將上述可動(dòng)接點(diǎn)所位于的側(cè)作為第2側(cè)的情況下,上述可動(dòng)觸頭包括:中央部,其在上述可動(dòng)觸頭上連結(jié)上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)的路徑中位于上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并且是位于比上述可動(dòng)接點(diǎn)靠近第2側(cè)的位置;以及
一對(duì)延伸部,其在上述路徑中位于上述中央部與上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并沿含有上述移動(dòng)方向成分的方向延伸;
上述一對(duì)延伸部中的至少一者具有如下關(guān)系:在將上述繼電器垂直投影于與上述移動(dòng)方向垂直的規(guī)定平面的情況下,至少一部分與相對(duì)于上述中央部位于相同側(cè)的上述一端面重置的關(guān)系。
根據(jù)應(yīng)用例I所述的繼電器,延伸部具有至少一部分與具有固定接點(diǎn)的一端面重疊的關(guān)系。另外,延伸部沿含有移動(dòng)方向成分的方向延伸。因此,能夠降低可動(dòng)觸頭中的在接觸部附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,與可動(dòng)觸頭呈沿正交方向延伸的平板形狀的情況、延伸部未與一端面重疊的情況相比,能夠減少電磁斥力。另外,后面說(shuō)明電磁斥力的詳細(xì)內(nèi)容。
[應(yīng)用例2]根據(jù)應(yīng)用例I所述的繼電器,其特征在于,
具有上述關(guān)系的上述延伸部在位于上述第I側(cè)的第I端面上具有上述可動(dòng)接點(diǎn),
具有上述關(guān)系的上述延伸部的上述第I端面呈向上述第I側(cè)凸的曲面形狀。
根據(jù)應(yīng)用例2所述的繼電器,由于第I端面進(jìn)一步呈向第I側(cè)凸的曲面形狀,因此與第I端面呈平面形狀的情況相比,能夠進(jìn)一步降低在接觸部附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,能夠進(jìn)一步減少電磁斥力。
[應(yīng)用例3]根據(jù)應(yīng)用例I所述的繼電器,其特征在于,
上述可動(dòng)觸頭還具有一對(duì)相對(duì)部,該一對(duì)相對(duì)部沿與上述移動(dòng)方向交叉的方向分別自上述一對(duì)延伸部延伸,并分別與上述一對(duì)固定接點(diǎn)相對(duì),
上述一對(duì)相對(duì)部在與上述固定接點(diǎn)相對(duì)的相對(duì)面上具有上述可動(dòng)接點(diǎn)。
根據(jù)應(yīng)用例3所述的繼電器,由于具有相對(duì)部,與不具有相對(duì)部的情況相比,能夠增大接觸部附近的可動(dòng)觸頭的體積。因此,能夠使因產(chǎn)生電弧而被加熱了的可動(dòng)觸頭的接點(diǎn)部附近的溫度迅速降低。
[應(yīng)用例4]根據(jù)應(yīng)用例3所述的繼電器,其特征在于,
上述可動(dòng)觸頭的面中的、位于上述固定接點(diǎn)側(cè)的第I面具有連接面,該連接面連接具有上述關(guān)系的延伸部與自具有上述關(guān)系的延伸部延伸的上述相對(duì)部。
根據(jù)應(yīng)用例4所述的繼電器,由于具有用于連接延伸部與相對(duì)部的連接面,即使在可動(dòng)觸頭具有相對(duì)部的情況下,也能夠使用連接面降低在接觸部附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,與不具有連接面的情況相比,應(yīng)用例4的繼電器能夠減少電磁斥力。
[應(yīng)用例5]根據(jù)應(yīng)用例4所述的繼電器,其特征在于,
該繼電器具有在將上述繼電器垂直投影于上述規(guī)定平面的情況下,上述連接面的至少一部分與上述一端面重疊的關(guān)系。
根據(jù)應(yīng)用例5所述的繼電器,由于具有連接面與一端面重疊的關(guān)系,因此連接面不與一端面重疊的情況相比,能夠降低在接觸部附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,應(yīng)用例5的繼電器能夠更有效地利用連接面減少電磁斥力。
[應(yīng)用例6]根據(jù)應(yīng)用例I至應(yīng)用例5中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于,
具有上述關(guān)系的上述延伸部沿著上述移動(dòng)方向延伸。
根據(jù)應(yīng)用例6所述的繼電器,由于延伸部沿著移動(dòng)方向延伸,因此在接觸部附近流動(dòng)的電流的更多部分向移動(dòng)方向流動(dòng)。由此,能夠更進(jìn)一步降低在接觸部附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。因此,應(yīng)用例7的繼電器能夠更進(jìn)一步減少電磁斥力。[應(yīng)用例7]根據(jù)應(yīng)用例I至應(yīng)用例5中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于,具有上述關(guān)系的上述延伸部所延伸的方向與上述移動(dòng)方向正交,并且含有上述一對(duì)固定端子相對(duì)的相對(duì)方向成分,具有上述關(guān)系的上述延伸部在上述相對(duì)方向上隨著從相對(duì)于上述中央部位于相同側(cè)的上述可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)靠近上述中央部而趨于相對(duì)于上述中央部位于相反側(cè)的上述可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)。根據(jù)應(yīng)用例7所述的繼電器,延伸部沿含有一對(duì)固定端子相面對(duì)的相對(duì)方向成分的方向延伸,從相對(duì)于中央部位于相同側(cè)的可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)向位于相反側(cè)的可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)延伸。由此,能夠縮短連接一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭的長(zhǎng)度。因此,能夠減少可動(dòng)觸頭的電阻。另夕卜,由于能夠縮短可動(dòng)觸頭的長(zhǎng)度,因此能夠減輕可動(dòng)觸頭的重量。由此,即使在由于來(lái)自外部的沖擊等原因、可動(dòng)觸頭與繼電器的其他構(gòu)成構(gòu)件相碰撞的情況下,也能夠減少可動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)的接點(diǎn)之間打開(kāi)(離開(kāi))的可能性。[應(yīng)用例8]根據(jù)應(yīng)用例I至應(yīng)用例7中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于,相對(duì)于上述中央部位于與具有上述關(guān)系的延伸部相同側(cè)的上述一端面呈向上述第2側(cè)凸的曲面形狀。根據(jù)應(yīng)用例8所述的繼電器,具有固定接點(diǎn)的一端面呈向第2側(cè)凸的曲面形狀。由此,與一端面呈平面形狀的情況相比,在可動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)相接觸的接觸部附近的區(qū)域中,能夠降低分別在可動(dòng)觸頭與固定端子中流動(dòng)的電流中的含有相互平行且反方向的成分的電流密度。因此,當(dāng)繼電器處于接通狀態(tài)時(shí),能夠減少固定接點(diǎn)與可動(dòng)接點(diǎn)分離的可能性。[應(yīng)用例9]根據(jù)應(yīng)用例I至應(yīng)用例8中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于,上述可動(dòng)觸頭由單一的構(gòu)件形成。根據(jù)應(yīng)用例9所述的繼電器,通過(guò)利用單一的構(gòu)件形成可動(dòng)觸頭,從而能夠容易地制造可動(dòng)觸頭。由此,能夠降低繼電器的制造成本。另外,本發(fā)明能夠以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),例如能夠以繼電器、繼電器的制造方法、裝備有繼電器的車輛、船舶等移動(dòng)體等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖1是具有第I實(shí)施例的繼電器5的電路I的說(shuō)明圖。圖2是繼電器5的第I外觀圖。圖3是繼電器5的第2外觀圖。圖4是繼電器5的第3外觀圖。圖5是用于說(shuō)明作用于可動(dòng)觸頭的力的圖。圖6是本實(shí)施例的繼電器主體6的4 — 4剖視圖。圖7是圖6所示的繼電器主體6的立體圖。圖8是用于說(shuō)明一端面16與第2構(gòu)件54之間的關(guān)系的圖。
圖9是用于說(shuō)明第2實(shí)施例的繼電器5a的圖。
圖10表示垂直投影情況下的一端面16與延伸部54a。
圖11表示垂直投影情況下的一端面16與曲面R1。
圖12是用于說(shuō)明第3實(shí)施例的繼電器5b的圖。
圖13是用于說(shuō)明第4實(shí)施例的繼電器5c的圖。
圖14是用于說(shuō)明第I變形例的第I方式的圖。
圖15是用于說(shuō)明第I變形例的第2方式的圖。
圖16是用于說(shuō)明第2變形例的圖。
圖17是用于說(shuō)明可動(dòng)觸頭50d的圖。
具體實(shí)施方式
接著,按照以下順序說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
A D.各實(shí)施例:
E.變形例:
A.第I實(shí)施例:
A-1.繼電器的概略結(jié)構(gòu):
圖1是具有第I實(shí)施例的繼電器5的電路(系統(tǒng))I的說(shuō)明圖。電路I例如搭載在車輛上。電路I包括直流電源2、繼電器5、變換器3以及電動(dòng)機(jī)4。變換器3將直流電源2的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流。由轉(zhuǎn)換器3變換的交流電流供給至電動(dòng)機(jī)4,從而電動(dòng)機(jī)4驅(qū)動(dòng)。車輛通過(guò)電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)而行進(jìn)。繼電器5設(shè)置在直流電源2與變換器3之間,進(jìn)行電路I的開(kāi)閉。即,通過(guò)切換繼電器5的接通狀態(tài)與切斷狀態(tài)來(lái)進(jìn)行電路I的開(kāi)閉。例如,在車輛產(chǎn)生異常的情況下,利用繼電器5切斷直流電源2與變換器3之間的電連接。
圖2是繼電器5的第I外觀圖。圖3是繼電器5的第2外觀圖。圖4是繼電器5的第3外觀圖。對(duì)于圖2,為了便于理解,外側(cè)殼體8內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也用實(shí)線表示。另外,圖3和圖4省略了在圖2中圖示的外側(cè)殼體8的圖示。在圖2 圖4中,為了確定方向而圖示了 XYZ軸。另外,在其他圖中也根據(jù)需要圖示了 XYZ軸。另外,在本實(shí)施例中,繼電器5配置在與X軸和Y軸平行的平面上。另外,在繼電器5配置于平面上的情況下,Z軸方向成為鉛垂方向(高度方向),Z軸正方向成為鉛垂上方向,Z軸負(fù)方向成為鉛垂下方向。另外,將Z軸正方向側(cè)也稱作上側(cè)(第I側(cè)),將Z軸負(fù)方向側(cè)也稱作下側(cè)(第2側(cè))。
如圖2所示,繼電器5包括繼電器主體6和用于保護(hù)繼電器主體6的外側(cè)殼體8。繼電器主體6具有兩個(gè)固定端子10。兩個(gè)固定端子10與第I容器20相接合。如圖3所示,固定端子10形成有用于連接電路I的布線的連接口 12。如圖2所示,外側(cè)殼體8具有上側(cè)殼體7與下側(cè)殼體9。利用上側(cè)殼體7與下側(cè)殼體9在內(nèi)側(cè)形成有用于容納繼電器主體6的空間。上側(cè)殼體7與下側(cè)殼體9均由樹(shù)脂制的材料成形而成。外側(cè)殼體8具有后述的永磁體800。借助于永磁體800的磁場(chǎng),電弧承受洛倫茲力而拉伸,從而促進(jìn)電弧消弧。在本實(shí)施例中,永磁體800使洛倫茲力作用于一對(duì)電弧,以便相互拉開(kāi)在繼電器5的內(nèi)部產(chǎn)生的一對(duì)電弧。
A- 2.關(guān)于作用于可動(dòng)觸頭的力:
在說(shuō)明繼電器5的詳細(xì)結(jié)構(gòu)之前,使用圖5說(shuō)明作用于可動(dòng)觸頭的力。圖5是用于說(shuō)明作用于可動(dòng)觸頭的力的圖。圖5是圖4的4 一 4截面中的、固定接點(diǎn)與可動(dòng)接點(diǎn)相接觸的接觸部SI附近的示意圖。另外,可動(dòng)觸頭50z借助于后述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而沿著Z軸方向(鉛垂方向)移動(dòng)。當(dāng)繼電器處于接通狀態(tài)時(shí),在繼電器中流有電流I的情況下,各種力Fe、Fd、Fp作用于可動(dòng)觸頭50z。例如,從固定端子IOz朝向可動(dòng)觸頭50z流動(dòng)的電流I中的、通過(guò)接觸部SI向可動(dòng)觸頭50z的移動(dòng)方向(鉛垂方向、Z軸方向)流動(dòng)的電流Ia使接觸部SI附近的區(qū)域以電流Ia為軸產(chǎn)生規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的磁場(chǎng)Ma。規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向是指在從Z軸負(fù)方向側(cè)觀察圖5的情況下逆時(shí)針的方向。即,在圖5所示的平面中,比電流Ia靠右側(cè)的區(qū)域中的磁場(chǎng)Ma的方向是從X軸負(fù)方向側(cè)靠近X軸正方向側(cè)的方向。另外,在圖5所示的平面中,比電流Ia靠左側(cè)的區(qū)域中的磁場(chǎng)Ma的方向是從X軸正方向側(cè)靠近X軸負(fù)方向側(cè)的方向。在此,由電流Ia產(chǎn)生的磁場(chǎng)使洛倫茲力Fd、Fe沿從固定接點(diǎn)18z拉開(kāi)可動(dòng)觸頭的方向(Z軸負(fù)方向,朝下)作用于在可動(dòng)觸頭50z中流動(dòng)的電流中的、與可動(dòng)觸頭50z的移動(dòng)方向Dl正交的方向(也稱作“水平方向”。)成分的電流Id、Ie。另外,電流從可動(dòng)觸頭50z向固定端子IOz流動(dòng)的情況也同樣,對(duì)在可動(dòng)觸頭50z中流動(dòng)的電流中的、水平方向成分的電流作用朝下的洛倫茲力Fe、FcL另外,關(guān)于在接觸部SI附近流動(dòng)的電流中的、相互平行且反方向的成分的電流,利用由一路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿從一路電流拉開(kāi)的方向?qū)α硪宦冯娏髯饔寐鍌惼澚Α@?,關(guān)于平行且反方向的成分的電流、亦即電流Ib與電流Id,利用由電流Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿從固定接點(diǎn)18z拉開(kāi)可動(dòng)觸頭50z的方向(Z軸負(fù)方向,朝下)對(duì)電流Id作用洛倫茲力Fp。另夕卜,關(guān)于電流Ic與電流Ie,也對(duì)電流Ie作用朝下的洛倫茲力Fp。另外,同樣地,電流從可動(dòng)觸頭50z向固定端子IOz流動(dòng)的情況也相同,對(duì)在可動(dòng)觸頭50z中流動(dòng)的電流中的、水平方向成分的電流作用朝下的洛倫茲力Fp。如上所述,固定接點(diǎn)18z與可動(dòng)接點(diǎn)58z相接觸,在電流流過(guò)繼電器的情況下,沿從固定接點(diǎn)18z拉開(kāi)可動(dòng)觸頭50z的方向?qū)蓜?dòng)觸頭作用力Fd、Fe、Fp。也將該力Fd、Fe、Fp統(tǒng)稱作“電磁斥力”。A - 3.繼電器的詳細(xì)結(jié)構(gòu):圖6是本實(shí)施例的繼電器主體6的4 一 4剖視圖。圖7是圖6所示的繼電器主體6的立體圖。如圖6和圖7所示,繼電器主體6包括一對(duì)固定端子10、可動(dòng)觸頭50及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90。而且,繼電器主體6包括第I容器20與第2容器92。利用第I容器20與第2容器92在繼電器主體6的內(nèi)側(cè)形成有氣密空間100。另外,在從直流電源2向電動(dòng)機(jī)4供給電流的情況下,也將一對(duì)固定端子10中的、電流流入的一側(cè)稱作正極固定端子10W,也將電流流出的一側(cè)稱作負(fù)極固定端子10X。另外,以下說(shuō)明從直流電源2向電動(dòng)機(jī)4供給電流的情況下的繼電器5。另外,在圖7中,示意性示出了在一對(duì)固定端子10與可動(dòng)觸頭50相接觸的情況下在繼電器5中流動(dòng)的電流I。固定端子10是具有導(dǎo)電性的構(gòu)件。固定端子10例如由含有銅的金屬材料形成。固定端子10呈具有底部的圓筒狀。固定端子10在位于一端側(cè)(Z軸負(fù)方向側(cè))的底部具有端子接觸部19。端子接觸部19既可以與固定端子10的其他部分相同地由含有銅的金屬材料形成,也可以為了抑制由電弧200造成的損傷而利用耐熱性更高的材料(例如鎢)形成。固定端子10中的由端子接觸部19形成的一端面16與可動(dòng)觸頭50的可動(dòng)接點(diǎn)58相對(duì)。另外,一端面16在垂直投影于與可動(dòng)觸頭50的移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面(在本實(shí)施例中為水平面)上的情況下成為圓形狀。一端面16具有與可動(dòng)觸頭50相接觸的固定接點(diǎn)18。在固定端子10的另一端側(cè)(Z軸正方向側(cè))形成有向徑向外側(cè)擴(kuò)展的凸緣部13。以固定接點(diǎn)18位于氣密空間100的內(nèi)側(cè)、凸緣部13位于氣密空間100的外側(cè)的方式,固定端子10的一部分貫穿于第I容器20。
第I容器20是具有絕緣性的構(gòu)件。第I容器20例如由氧化鋁、氧化鋯等陶瓷形成,耐熱性優(yōu)異。在本實(shí)施例中,第I容器使用氧化鋁。第I容器20包括形成側(cè)面的側(cè)面部22和供固定端子10的一部分突出的底部24。第I容器20中的與底部24相對(duì)的一端側(cè)(換言之,配置有第2容器92的一側(cè))開(kāi)口。在底部24形成有供一對(duì)固定端子10穿過(guò)的兩個(gè)通孔26。
各個(gè)固定端子10的凸緣部13與第I容器20的底部24的外表面(向外側(cè)露出的面)氣密地接合。詳細(xì)地說(shuō),固定端子10利用以下結(jié)構(gòu)與第I容器20相接合。在凸緣部13的外表面中的、與第I容器20的底部24相對(duì)的面上形成有用于抑制固定端子10與第I容器20之間的接合部分破損的隔板部17。隔板部17是為了緩和因材質(zhì)不同的固定端子10與第I容器20之間的熱膨脹差而產(chǎn)生的接合部分的產(chǎn)生應(yīng)力而形成的。隔板部17呈內(nèi)徑比通孔26的內(nèi)徑大的圓筒狀。隔板部17例如由科瓦鐵鎳鈷合金等合金形成,使用釬焊接合于第I容器20的底部24外表面。釬焊例如使用銀焊等。在固定端子10與隔板部17相獨(dú)立的情況下,對(duì)端子10的凸緣部13與隔板部17進(jìn)行釬焊。另外,隔板部17與固定端子10也可以形成為一體。
第2容器92包括具有底部的圓筒狀的鐵芯用容器80、矩形狀的基體部32以及大致長(zhǎng)方體形狀的接合構(gòu)件30。
接合構(gòu)件30例如由與第I容器20的熱膨脹率比較接近的低熱膨脹的金屬材料等形成。接合構(gòu)件30由磁性體(例如42合金、科瓦鐵鎳鈷合金)、非磁性體(例如N1- 28Mo 一2Fe)形成。本實(shí)施例的接合構(gòu)件30是磁性體。接合構(gòu)件30分別與第I容器20和基體部32氣密地接合。例如,接合構(gòu)件30與第I容器20使用釬焊相接合。另外,接合構(gòu)件30與基體部32使用激光焊接、電阻焊接、電子束焊接等相接合。接合構(gòu)件30既可以由單一的構(gòu)件形成,也可以組合特性不同的多個(gè)構(gòu)件來(lái)形成。
基體部32是磁性體,例如由鐵、不銹鋼430等金屬磁性材料形成。在基體部32的中央附近形成有供后述的固定鐵芯70貫穿的通孔。
鐵芯用容器80是非磁性體。鐵芯用容器80的與底部相對(duì)的上側(cè)敞開(kāi)。鐵芯用容器80使用激光焊接等與基體部32氣密地接合。
通過(guò)如上所述各個(gè)構(gòu)件10、20、30、32、80氣密地接合,從而在繼電器5的內(nèi)側(cè)形成有氣密空間100。在氣密空間100內(nèi),為了抑制因產(chǎn)生電弧200而發(fā)生的固定接點(diǎn)18、可動(dòng)接點(diǎn)58的發(fā)熱,以大氣壓(例如兩個(gè)大氣壓)以上封入有氫或以氫為主體的氣體。具體地說(shuō),在接合了各個(gè)構(gòu)件10、20、30、32、80之后,經(jīng)由以連通圖6所示的氣密空間100的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的方式配置的通氣管69將氣密空間100內(nèi)抽吸至真空。然后,在抽真空后經(jīng)由通氣管69向氣密空間100內(nèi)封入氫等氣體直至規(guī)定壓力。在封入了規(guī)定壓力的氫等氣體之后,擰緊通氣管69以使得氫等氣體不會(huì)從氣密空間100向外側(cè)漏出。
可動(dòng)觸頭50位于氣密空間100內(nèi)??蓜?dòng)觸頭50借助于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90的動(dòng)作以接近、離開(kāi)(接觸和拉開(kāi))固定接點(diǎn)18的方式移動(dòng)。詳細(xì)地說(shuō),可動(dòng)觸頭50沿固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58相對(duì)的方向(鉛垂方向、Z軸方向)移動(dòng)。通過(guò)使可動(dòng)觸頭50與一對(duì)固定端子10相接觸而使一對(duì)固定端子10電連接。可動(dòng)觸頭50與兩個(gè)固定端子10相對(duì)配置??蓜?dòng)觸頭50是具有導(dǎo)電性的構(gòu)件,例如由含有銅的金屬材料形成??蓜?dòng)觸頭50包括第I構(gòu)件55和一對(duì)第2構(gòu)件54。第I構(gòu)件55呈水平的平板狀。第2構(gòu)件54呈棒狀。在本實(shí)施例中,第2構(gòu)件54相當(dāng)于用于解決問(wèn)題的方案中所記載的“延伸部”。第I構(gòu)件55位于比第2構(gòu)件54所具有的可動(dòng)接點(diǎn)58靠下側(cè)(第2側(cè))的位置。第2構(gòu)件54與一對(duì)固定端子10對(duì)應(yīng)設(shè)置。在可動(dòng)觸頭50上連結(jié)一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的路徑(最短路徑)中,第I構(gòu)件55具有位于一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58之間的中央部52。另外,中央部52在與移動(dòng)方向Dl正交的方向、即一對(duì)固定端子10相對(duì)的相對(duì)方向(Y軸方向)上位于一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58之間。中央部52位于比一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58靠下側(cè)(第2側(cè))的位置。中央部52是位于第I構(gòu)件55的中央的部分。在中央部52內(nèi)貫芽有構(gòu)成后述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90的構(gòu)件。詳細(xì)地說(shuō),在形成于中央部52的通孔53內(nèi)貫穿有桿60。另外,上述路徑也可以說(shuō)是在可動(dòng)觸頭50中流動(dòng)的電流的路徑。第2構(gòu)件54固定于第I構(gòu)件55。第2構(gòu)件54從第I構(gòu)件55朝向?qū)?yīng)的固定接點(diǎn)18延伸。在移動(dòng)方向Dl上,第2構(gòu)件54具有第I構(gòu)件55的厚度以上的長(zhǎng)度。第2構(gòu)件54的與移動(dòng)方向Dl正交的截面呈大致圓形。在本實(shí)施例中,第2構(gòu)件54沿著可動(dòng)觸頭50的移動(dòng)方向Dl延伸。各個(gè)第2構(gòu)件54的上側(cè)的端面51 (也稱作“第I端面51”。)與一端面16相對(duì)。第I端面51具有與固定接點(diǎn)18相接觸的可動(dòng)接點(diǎn)58。S卩,在連結(jié)一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的可動(dòng)觸頭50的路徑中,各個(gè)第2構(gòu)件54分別位于中央部52與各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58之間。另外,不論第2構(gòu)件54中的位于上側(cè)的、包括第I端面51在內(nèi)的端面部57a的直徑。另外,優(yōu)選的是,端面部57a的直徑大于直接固定于第I構(gòu)件55的其他部分57b的直徑。通過(guò)如此設(shè)置,與端面部57a的直徑和其他部分57b的直徑相同的情況相比,能夠增大端面部57a的體積。由此,當(dāng)產(chǎn)生接點(diǎn)18、58開(kāi)閉時(shí)的電弧200時(shí)、或連續(xù)通電時(shí),即使在端面部57a被加熱了的情況下,也能夠促進(jìn)端面部57a的熱量擴(kuò)散。因此,能夠使端面部57a的溫度迅速降低。在此,在使一端面16的外緣沿著移動(dòng)方向Dl虛擬移動(dòng)的情況下,第2構(gòu)件54的至少一部分位于在Y軸方向上相對(duì)于中央部52位于相同側(cè)的一端面16的外緣的內(nèi)側(cè)。在本實(shí)施例中,在第2構(gòu)件54中的從第I端面51到中央部52的整個(gè)部分,第2構(gòu)件54的至少一部分位于一端面16的外緣的內(nèi)側(cè)。為了便于理解,在圖6中用虛線表示在使一端面16的外緣沿著移動(dòng)方向Dl虛擬移動(dòng)的情況下的輪廓Ya0在說(shuō)明繼電器5的其他結(jié)構(gòu)之前,使用圖8以另一視角說(shuō)明一端面16與第2構(gòu)件54之間的關(guān)系。圖8是用于說(shuō)明一端面16與第2構(gòu)件54之間的關(guān)系的圖。詳細(xì)地說(shuō),圖8表示將繼電器5垂直投影在與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下的一端面16與第2構(gòu)件54。如圖8所示,在對(duì)繼電器5進(jìn)行了垂直投影的情況下,第2構(gòu)件54處于至少一部分與相對(duì)于中央部52位于相同側(cè)的一端面16重疊的關(guān)系。在本實(shí)施例中,處于延伸部54的其他部分57b位于一端面16的輪廓的內(nèi)側(cè)的關(guān)系。返回圖6和圖7說(shuō)明繼電器5的其他結(jié)構(gòu)。繼電器5還具有第3容器34。第3容器34容納于氣密空間100內(nèi)。另外,第3容器34呈凹狀形狀并配置在基體部32上。第3容器34例如由合成樹(shù)脂、陶瓷的絕緣體形成。第3容器34例如防止在固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58之間產(chǎn)生的電弧200抵接于導(dǎo)電性的構(gòu)件(例如后述的接合構(gòu)件30等)。另外,第3容器34例如防止電弧200抵接于構(gòu)件彼此之間的接合部分。如上所述,通過(guò)具有第3容器34,從而能夠減少繼電器5因電弧200產(chǎn)生而破損的可能性。而且,通過(guò)具有第3容器34,能夠防止可動(dòng)觸頭50旋轉(zhuǎn)。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90包括桿60、基體部32、固定鐵芯70、可動(dòng)鐵芯72、鐵芯用容器80、線圈44、線圈卷軸42、線圈用容器40、作為彈性構(gòu)件的第I彈簧62以及作為彈性構(gòu)件的第2彈簧64。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90為了使各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58與各個(gè)固定接點(diǎn)18相接觸而使可動(dòng)觸頭50向可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相對(duì)的方向(鉛垂方向、Z軸方向)移動(dòng)。詳細(xì)地說(shuō),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90為了使各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58與各個(gè)固定接點(diǎn)18相接觸、使各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58自各個(gè)固定接點(diǎn)18拉開(kāi)而使可動(dòng)觸頭50移動(dòng)。線圈44纏繞在中空?qǐng)A筒狀的樹(shù)脂制的線圈卷軸42上。
線圈用容器40是磁性體,例如由鐵等金屬磁性材料形成。線圈用容器40呈凹狀形狀。詳細(xì)地說(shuō),線圈用容器40由底面和從底面向鉛垂方向(移動(dòng)方向Dl)延伸的一對(duì)側(cè)面形成。另外,線圈用容器40形成有用于將鐵芯用容器80容納于內(nèi)側(cè)的通孔。線圈用容器40包圍線圈44而供磁通穿過(guò),與后述的基體部32、固定鐵芯70及可動(dòng)鐵芯72 —起形成磁路。
在有底筒狀的鐵芯用容器80的底部載置有用于緩和可動(dòng)鐵芯72施加于繼電器5的沖擊的橡膠86。鐵芯用容器80配置在線圈卷軸42的內(nèi)側(cè)的通孔內(nèi)。
固定鐵芯70呈大致圓柱狀。在固定鐵芯70上,從上端到下端整體形成有通孔70h。固定鐵芯70大部分容納于鐵芯用容器80內(nèi)。
可動(dòng)鐵芯72呈大致圓柱狀。在可動(dòng)鐵芯72上,從上端到下端整體形成有通孔72h。通過(guò)對(duì)線圈44通電,從而可動(dòng)鐵芯72被固定鐵芯70吸引而向上方移動(dòng)。
桿60是非磁性體。桿60包括圓柱狀的軸部60a、設(shè)置在軸部60a的一端的圓弧狀的一端部60c以及設(shè)置在軸部60a的另一端的另一端部60b。一端部60c固定于可動(dòng)鐵芯72。另一端部60b配置在相對(duì)于中央部52與配置有一端部60c的側(cè)相反一側(cè)。另一端部60b在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90未驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)(線圈44未通電狀態(tài))下,利用第2彈簧64限制可動(dòng)觸頭50朝向固定端子10移動(dòng)。一端部60c用于在驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90時(shí)使桿60與可動(dòng)鐵芯72的移動(dòng)連動(dòng)。
在軸部60a上配置有用于配置第I彈簧62的安裝構(gòu)件67。安裝構(gòu)件67包括固定于軸部60a的C形密封圈67g和配置在C形密封圈67g上的臺(tái)座部67f。
第I彈簧62是螺旋彈簧。第I彈簧62的一端與臺(tái)座部67f相抵接,另一端與可動(dòng)觸頭50相抵接。第I彈簧62向可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相靠近的方向(Z軸正方向、上方向)對(duì)可動(dòng)觸頭50施力。
第2彈簧64是螺旋彈簧。第2彈簧64的一端與可動(dòng)鐵芯72相抵接,另一端與固定鐵芯70相抵接。第2彈簧64向可動(dòng)鐵芯72自固定鐵芯70離開(kāi)的方向(Z軸負(fù)方向、下方向)對(duì)可動(dòng)鐵芯72施力。
接著,說(shuō)明繼電器5的動(dòng)作。若對(duì)線圈44通電,則可動(dòng)鐵芯72被固定鐵芯70吸弓I。即,可動(dòng)鐵芯72克服第2彈簧64的作用力而靠近固定鐵芯70,并與固定鐵芯70相抵接。若可動(dòng)鐵芯72向上方移動(dòng),則桿60和可動(dòng)觸頭50向上方移動(dòng)。由此,各個(gè)固定接點(diǎn)18與對(duì)應(yīng)的各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58相接觸。另外,在固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58相接觸的狀態(tài)下,通過(guò)第I彈簧62向固定接點(diǎn)18側(cè)對(duì)可動(dòng)觸頭50施力,穩(wěn)定地維持固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58之間的接觸。另一方面,若切斷對(duì)線圈44的通電,則可動(dòng)鐵芯72主要因第2彈簧64的作用力而以離開(kāi)固定鐵芯70的方式向下方移動(dòng)。由此,可動(dòng)觸頭50被桿60的另一端部60b按壓而也向下方(離開(kāi)固定接點(diǎn)18的方向)移動(dòng)。由此,各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58自各個(gè)固定接點(diǎn)18拉開(kāi),兩個(gè)固定端子10之間的導(dǎo)通被切斷。如圖6所示,在固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生的電弧200在永磁體800(圖4)所形成的磁場(chǎng)的作用下被朝向氣密空間100的外方拉伸。詳細(xì)地說(shuō),一對(duì)電弧200被永磁體800以相互拉開(kāi)的方式拉伸。如上所述,第I實(shí)施例的繼電器5具有可動(dòng)觸頭50向包括移動(dòng)方向Dl在內(nèi)的方向延伸的第2構(gòu)件54 (圖6)。而且,分別位于各個(gè)可動(dòng)接點(diǎn)58與中央部52之間的第2構(gòu)件54具有在將繼電器5垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系(圖8)。由此,當(dāng)繼電器5處于接通狀態(tài)時(shí),能夠使可動(dòng)觸頭50中的在可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相接觸的接觸部SI附近流動(dòng)的電流的一部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。即,能夠降低可動(dòng)觸頭50中的在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58)附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,與可動(dòng)觸頭50呈僅向正交方向延伸的平板形狀的情況、第2構(gòu)件54未與一端面16重疊的情況相比,能夠減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。另外,第2構(gòu)件54包括在第I側(cè)(上側(cè))具有可動(dòng)接點(diǎn)58的第I端面51。S卩,由于形成可動(dòng)接點(diǎn)58的構(gòu)件是第2構(gòu)件54,因此能夠使在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的大部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。由此,能夠進(jìn)一步降低可動(dòng)觸頭50中的在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。因此,能夠進(jìn)一步減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。另外,本實(shí)施例的第2構(gòu)件54沿著移動(dòng)方向Dl延伸。由此,能夠使在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的更多部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。因此,能夠更進(jìn)一步降低在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度,因此能夠更進(jìn)一步減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。B.第2實(shí)施例:圖9是用于說(shuō)明第2實(shí)施例的繼電器5a的圖。圖9是相當(dāng)于圖4的4 一 4截面的剖視圖。在圖9中圖示了配置于繼電器主體6a的內(nèi)側(cè)的可動(dòng)觸頭50a附近。另外,在圖9中也示出了由圓圈圍成的部分的放大圖。在第2實(shí)施例的繼電器5a與第I實(shí)施例的繼電器5 (圖6)中不同之處在于可動(dòng)觸頭50a的結(jié)構(gòu)。其他結(jié)構(gòu)(例如驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90)與第I實(shí)施例的繼電器5的結(jié)構(gòu)相同,因此對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明??蓜?dòng)觸頭50a由單一的構(gòu)件形成。例如,可動(dòng)觸頭50a通過(guò)對(duì)一張金屬板進(jìn)行沖壓加工而制成??蓜?dòng)觸頭50a包括中央部52a、一對(duì)延伸部54a以及一對(duì)相對(duì)部56。相對(duì)部56與相對(duì)于中央部52a位于相同側(cè)的固定接點(diǎn)18相對(duì)。相對(duì)部56在與固定接點(diǎn)18相對(duì)的相對(duì)面51a上具有可動(dòng)接點(diǎn)58。這樣,在沖壓加工一張金屬板制作可動(dòng)觸頭50a的情況下,比較延伸部54a的端面與相對(duì)面51a發(fā)現(xiàn),相對(duì)面51a的表面狀態(tài)良好,因此能夠以更少的工時(shí)形成可動(dòng)接點(diǎn)58。另外,“單一的構(gòu)件”也包括為了在可動(dòng)觸頭50a的相對(duì)部56上形成可動(dòng)接點(diǎn)58而配置了其他構(gòu)件的形態(tài)。例如,其他構(gòu)件能夠由耐熱性比可動(dòng)觸頭50a的其他部分(例如延伸部54a)的耐熱性高的材料形成。
中央部52a位于比一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58靠下側(cè)的位置。另外,在可動(dòng)觸頭50a上連結(jié)一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的路徑中,中央部52a位于一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58之間。另外,在相對(duì)方向(Y軸方向)上,中央部52a位于一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58之間。在中央部52a內(nèi)貫穿有作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90的構(gòu)件的桿60。
延伸部54a從中央部52a朝向上側(cè)(固定接點(diǎn)18所位于的側(cè))沿著移動(dòng)方向Dl延伸。
各個(gè)相對(duì)部56分別自各個(gè)延伸部54a延伸。各個(gè)相對(duì)部56分別沿與移動(dòng)方向Dl交叉的方向延伸。詳細(xì)地說(shuō),相對(duì)部56沿與移動(dòng)方向Dl正交的方向、即一對(duì)固定端子10相對(duì)的相對(duì)方向(Y軸方向)延伸。另外,相對(duì)部56從延伸部54a朝向氣密空間100的外側(cè)延伸。另外,相對(duì)部56的端面(先端面)56p不與一端面16相對(duì),而是朝向與移動(dòng)方向Dl正交的方向。詳細(xì)地說(shuō),相對(duì)部56的端面56p朝向相對(duì)方向(Y軸方向)。
與第I實(shí)施例一樣,在使一端面16的外緣沿著移動(dòng)方向Dl虛擬移動(dòng)的情況下,延伸部54a的至少一部分位于相對(duì)于中央部52a位于相同側(cè)的一端面16的外緣的內(nèi)側(cè)。在本實(shí)施例中,從延伸部54a的相對(duì)部56到中央部52a的整個(gè)部分,延伸部54a的至少一部分位于一端面16的外緣的內(nèi)側(cè)。為了便于理解,在圖9中用虛線表示使一端面16的外緣沿著移動(dòng)方向Dl虛擬移動(dòng)了的情況下的輪廓Ya0
另外,可動(dòng)觸頭50a的面中的、位于固定接點(diǎn)18側(cè)(上側(cè))的第I面Fa具有連接延伸部54a與自延伸部54a延伸的相對(duì)部56的曲面Rl。在本實(shí)施例中,曲面Rl呈圓弧狀。為了便于理解,將曲面Rl中的、與相對(duì)部56相連接的部分作為一端部Rla,將與延伸部54a相連接的部分作為另一端部Rlb (參照放大圖)。在此,曲面Rl的至少一部分位于輪廓Ya的內(nèi)側(cè)。即,在將繼電器5a垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的平面上的情況下,曲面Rl的至少一部分處于與一端面16重疊的關(guān)系。另外,在本實(shí)施例中,曲面Rl相當(dāng)于用于解決問(wèn)題的方案中所記載的“連接面”。
使用圖10和圖11以另一視角說(shuō)明一端面16與可動(dòng)觸頭50a之間的關(guān)系。圖10表示將繼電器5a垂直投影在與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下的一端面16與延伸部54a。圖11表示將繼電器5a垂直投影在與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下的一端面16與曲面Rl。
如圖10所示,在對(duì)繼電器5a進(jìn)行了垂直投影的情況下,延伸部54a具有至少一部分與相對(duì)于中央部52a位于相同側(cè)的一端面16重疊的關(guān)系。另外,如圖11所不,在對(duì)繼電器5a進(jìn)行了垂直投影的情況下,曲面Rl具有至少一部分與相對(duì)于中央部52a位于相同側(cè)的一端面16重疊的關(guān)系。在此,優(yōu)選的是具有曲面Rl中的包括一端部Rla在內(nèi)的至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系。
如上所述,第2實(shí)施例的繼電器5a具有從延伸部54a向與移動(dòng)方向Dl交叉的方向延伸的相對(duì)部56 (圖9)。另外,相對(duì)部56具有可動(dòng)接點(diǎn)58 (圖9)。由此,與不具有相對(duì)部56的情況相比,能夠增大可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相接觸的接觸部SI附近的可動(dòng)觸頭50a的體積。因此,能夠使被在接點(diǎn)18、58之間產(chǎn)生的電弧加熱了的可動(dòng)觸頭50a的接觸部SI附近的溫度迅速降低。
另外,可動(dòng)觸頭50a具有連接相對(duì)部56與延伸部54a的曲面Rl (圖9)。由此,與在相對(duì)部56和延伸部54a之間的連接部分沒(méi)有連接面的情況相比,能夠使在可動(dòng)接點(diǎn)58附近流動(dòng)的電流的更多部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。由此,即使在具有延伸部54a的情況下,也能夠降低在可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相接觸的接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。因此,與沒(méi)有連接面的情況相比,能夠減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。特別是像本實(shí)施例這樣,由于曲面Rl中的包括一端部Rla在內(nèi)的至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系,能夠使在可動(dòng)接點(diǎn)58附近流動(dòng)的電流的更多部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。由此,能夠進(jìn)一步降低在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。而且,第2實(shí)施例的繼電器5a具有在將繼電器5a垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,曲面Rl的一部分與一端面16重疊的關(guān)系。由此,能夠使可動(dòng)觸頭50a中的在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58)附近流動(dòng)的電流的更多部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。因此,能夠進(jìn)一步降低在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。即,能夠進(jìn)一步減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。另外,第2實(shí)施例的繼電器5a與上述第I實(shí)施例的繼電器5相同地具有在將繼電器5a垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,向移動(dòng)方向Dl延伸的延伸部54a的一部分與一端面16重疊的關(guān)系(圖10)。由此,能夠與第I實(shí)施例相同地降低可動(dòng)觸頭50a中的在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58)附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。即,第2實(shí)施例的繼電器5a與第I實(shí)施例的繼電器5相同地能夠利用延伸部54a減少電磁斥力 Fe, Fd (圖 5)。另外,可動(dòng)觸頭50a由單一的構(gòu)件形成。由此,能夠容易地制造可動(dòng)觸頭50a。由此,能夠降低繼電器5a的制造成本。C.第3實(shí)施例:圖12是用于說(shuō)明第3實(shí)施例的繼電器5b的圖。圖12是相當(dāng)于圖4的4 一 4截面的剖視圖。圖12與圖9相同地圖示了配置于繼電器主體6b的內(nèi)側(cè)的可動(dòng)觸頭50b附近。另外,在圖12中也示出了用圓圈圍成的部分的放大圖。在第3實(shí)施例的繼電器5與第2實(shí)施例的繼電器5a中不同之處在于可動(dòng)觸頭50b的相對(duì)部56b所延伸的方向。其他結(jié)構(gòu)(例如驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90)是與第2實(shí)施例的繼電器5a相同的結(jié)構(gòu),因此對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明?!獙?duì)相對(duì)部56從延伸部54a向相互靠近的方向延伸。另夕卜,曲面Rl與一端面16之間的位置關(guān)系以及延伸部54a與一端面16之間的位置關(guān)系具有與第2實(shí)施例的繼電器5a相同的關(guān)系。如上所述,第3實(shí)施例的繼電器5b起到與第2實(shí)施例相同的效果。例如,可動(dòng)觸頭50a具有連接相對(duì)部56b與延伸部54a的曲面Rl (圖12)。由此,同在相對(duì)部56b與延伸部54a之間的連接部分沒(méi)有連接面的情況相比,能夠使在可動(dòng)接點(diǎn)58附近流動(dòng)的電流的大部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。D.第4實(shí)施例:圖13是用于說(shuō)明第4實(shí)施例的繼電器5c的圖。圖13是相當(dāng)于圖4的4 一 4截面的剖視圖。在圖13中圖示了配置于繼電器主體6c的內(nèi)側(cè)的可動(dòng)觸頭50c附近。在第4實(shí)施例的繼電器5c與第I實(shí)施例的繼電器5 (圖6)中不同之處在于第2構(gòu)件54c的第I端面51c及其附近的形狀。其他結(jié)構(gòu)(例如驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90)與第I實(shí)施例的繼電器5的結(jié)構(gòu)相同,因此對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。
作為延伸部的第2構(gòu)件54c與第I實(shí)施例的第2構(gòu)件54相同地沿著移動(dòng)方向Dl延伸。另外,第2構(gòu)件54c不具有直徑比其他部分的直徑大的端面部57a (圖6)。第2構(gòu)件54c中的、與一端面16相對(duì)的第I端面51c呈向第I側(cè)(上)凸的曲面形狀。在第I端面51c的頂部具有可動(dòng)接點(diǎn)58。另外,第2構(gòu)件54c與一端面16之間的關(guān)系具有與第I實(shí)施例的繼電器5相同的關(guān)系。例如,在將繼電器5c垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,第2構(gòu)件54c處于至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系。在本實(shí)施例中,第2構(gòu)件54c全部處于與一端面16重疊的關(guān)系。
如上所述,第4實(shí)施例的繼電器5c的第I端面51c具有向第I側(cè)凸的曲面形狀。由此,與第I端面51c呈平面狀的情況相比,能夠使在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58)附近流動(dòng)的電流的大部分成為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。即,能夠更進(jìn)一步降低可動(dòng)觸頭50c中的在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58)附近流動(dòng)的電流的與移動(dòng)方向Dl正交的正交方向成分(水平方向成分)的電流密度。因此,能夠更進(jìn)一步減少電磁斥力Fe、Fd (圖5)。
E.變形例:
另外,上述實(shí)施例中的構(gòu)成要素中的、除權(quán)利要求書(shū)的獨(dú)立權(quán)利要求所記載的要素以外的要素是附加的要素,能夠適當(dāng)?shù)厥÷浴A硗?,并不限于本發(fā)明的上述實(shí)施例、實(shí)施方式,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠在各種方式中進(jìn)行實(shí)施,例如也能夠如下變形。
E-1.第I變形例:
在上述實(shí)施例中,延伸部54、54a、54c沿著移動(dòng)方向Dl延伸,但是延伸部54、54a、54c只要沿著含有移動(dòng)方向Dl成分的方向延伸即可。換言之,可動(dòng)觸頭50、50a、50b、50c只要呈彎曲成包括一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58和中央部52、52a的形狀即可,該中央部52、52a配置在一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58之間,并在移動(dòng)方向Dl (Z軸方向、高度方向)上位于與一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58不同的位置。進(jìn)一步換言之,繼電器5、5a、5b、5c只要在可動(dòng)觸頭50、50a、50b、50c的面中的、位于固定接點(diǎn)18側(cè)的第I面Fa上,具有在連結(jié)一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的可動(dòng)觸頭50、50a、50b、50c上的最短路徑中含有移動(dòng)方向Dl成分的部分即可。即,只要延伸部54、54a、54c的第I面Fa含有移動(dòng)方向Dl成分即可。另外,對(duì)于可動(dòng)觸頭50、50a、50b、50c,只要連接中央部52,52a與可動(dòng)接點(diǎn)58的連接部(延伸部54、54a、54c)的至少一部分與一端面16具有以下關(guān)系即可。即,只要具有在將繼電器5、5a、5b、5c垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,連接部的至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系即可。通過(guò)如此設(shè)置,在繼電器5、5a、5b、5c接通狀態(tài)下,能夠降低可動(dòng)觸頭50、50a、50b、50c中的在接觸部SI (可動(dòng)接點(diǎn)58 )附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。以下,說(shuō)明具體例子。
圖14是用于說(shuō)明第I變形例的第I方式的圖。第I方式的可動(dòng)觸頭50al是改變了第2實(shí)施例的可動(dòng)觸頭50a (圖9)的一部分結(jié)構(gòu)的方式。如圖14所示,延伸部54al也可以從中央部52a朝向相對(duì)部56傾斜延伸。第I方式的延伸部54al呈直線狀延伸。詳細(xì)地說(shuō),延伸部54al沿除了移動(dòng)方向Dl成分還含有與移動(dòng)方向Dl正交、并且一對(duì)固定端子10相面對(duì)的相對(duì)方向(Y軸方向)成分的方向延伸。
圖15是用于說(shuō)明第I變形例的第2方式的圖。第2方式的可動(dòng)觸頭50a2是改變了第2實(shí)施例的可動(dòng)觸頭50a的一部分結(jié)構(gòu)的方式。如圖15所示,延伸部54a2也可以從中央部52a朝向相對(duì)部56傾斜延伸。第I方式的延伸部54a2呈彎折形狀。如上所述,像第I與第2方式那樣,延伸部54al、54a2沿含有相對(duì)方向(Y軸方向)成分的方向延伸。另外,延伸部54al、54a2在相對(duì)方向上隨著從相對(duì)于中央部52a位于相同側(cè)的可動(dòng)接點(diǎn)58靠近中央部52a而趨于相對(duì)于上述中央部52a位于相反側(cè)的可動(dòng)接點(diǎn)58偵彳。由此,能夠縮短連接一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的可動(dòng)觸頭50al、50a2的長(zhǎng)度。由此,能夠減少可動(dòng)觸頭50al、50a2的電阻。因此,能夠抑制電流通電時(shí)的繼電器內(nèi)的電壓下降。而且,能夠減輕可動(dòng)觸頭50al、50a2的重量。由此,能夠減少由來(lái)自外部的沖擊等導(dǎo)致的可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18之間的接點(diǎn)打開(kāi)(離開(kāi))的可能性。另外,第I與第2方式的可動(dòng)觸頭50al、50a2的一對(duì)延伸部54al、54al分別以隨著朝向中央部52a而相互靠近的方式相對(duì)于移動(dòng)方向Dl傾斜。由此,能夠進(jìn)一步縮短連接一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)58的可動(dòng)觸頭50al、50a2的長(zhǎng)度。E - 2.第2變形例:圖16是用于說(shuō)明第2變形例的圖。圖16是表示第2變形例的固定端子IOd的圖。如圖16所示,具有固定接點(diǎn)18的一端面16a也可以呈向下(第2側(cè))凸的曲面形狀。通過(guò)如此設(shè)置,在可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相接觸的接觸部SI附近的區(qū)域中,能夠降低分別在可動(dòng)觸頭與固定端子10中流動(dòng)的電流中的含有相互平行且反方向的成分(Y軸方向成分)的電流密度。因此,能夠減少電磁斥力Fp (圖5)。由此,當(dāng)繼電器處于接通狀態(tài)時(shí),能夠進(jìn)一步減少固定接點(diǎn)18與可動(dòng)接點(diǎn)58分離的可能性。E - 3.第3變形例:在上述實(shí)施例中,作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90而使用了利用磁力使可動(dòng)鐵芯72移動(dòng)的機(jī)構(gòu),但是并不限于此,也可以使用用于使可動(dòng)觸頭50移動(dòng)的其他機(jī)構(gòu)。例如,也可以采用在可動(dòng)觸頭50的中央部52 (圖6)中的與固定端子10所位于的一側(cè)相反側(cè)的面上,設(shè)置能夠自外部操作且伸縮自如的升降部、利用升降部的伸縮使可動(dòng)觸頭50移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。另外,第I彈簧62的構(gòu)成也并不限定于上述實(shí)施例,也可以采用未根據(jù)桿60的移動(dòng)進(jìn)行位移的結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)。E - 4.第4變形例:在上述實(shí)施例中,一對(duì)延伸部54、54a、54c均沿含有移動(dòng)方向Dl成分的方向延伸,并且具有在垂直投影于規(guī)定平面上的情況下至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系。但是,只要一對(duì)延伸部54、54a、54c中的任意一者具有在將繼電器5、5a、5b、5c垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系(也稱作“第I關(guān)系”。)即可。即使這樣設(shè)置,也能夠降低在具有第I關(guān)系的延伸部側(cè)的接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。由此,與一對(duì)延伸部均沒(méi)有第I關(guān)系的情況相比,能夠減少電磁斥力Fe、Fd。E — 5.第5變形例:圖17是用于說(shuō)明可動(dòng)觸頭50d的圖??蓜?dòng)觸頭50d在利用單一的構(gòu)件形成第I實(shí)施例的可動(dòng)觸頭50 (圖6)方面與第I實(shí)施例不同。上述第1、第4實(shí)施例的可動(dòng)觸頭50、50c使用了多個(gè)不同的構(gòu)件而形成,但是如圖17所示也可以由單一的構(gòu)件形成。通過(guò)如此設(shè)置,與第2、第3實(shí)施例相同地能夠容易地制造可動(dòng)觸頭50d,因此能夠降低繼電器的制造成本。
E - 6.第6變形例:
在上述第2、第3實(shí)施例中,連接延伸部54a與相對(duì)部56、56b的連接面是曲面Rl(圖8、圖12),但是連接面的形狀并不限定于曲面。例如,連接面只要以隨著從相對(duì)部56、56b靠近延伸部54a而位于下側(cè)(第2側(cè))的方式傾斜即可。例如,連接面也可以是連接延伸部54a與相對(duì)部56、56b的平面(傾斜面)。傾斜面相對(duì)于與移動(dòng)方向Dl正交的方向(水平方向)傾斜。即使如此設(shè)置,同在相對(duì)部56、56b與延伸部54a之間的連接部分沒(méi)有連接面的情況相比,也能夠?qū)⒃诳蓜?dòng)接點(diǎn)58附近流動(dòng)的較多電流設(shè)為移動(dòng)方向Dl的流動(dòng)。因此,與第2、第3實(shí)施例相同,能夠降低在可動(dòng)接點(diǎn)58與固定接點(diǎn)18相接觸的接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。另外,與第2、第3實(shí)施例相同,優(yōu)選的是具有在將繼電器垂直投影于與移動(dòng)方向Dl垂直的規(guī)定平面上的情況下,包括連接于相對(duì)部56、56b的部分、亦即一端部Rla在內(nèi)的至少一部分與一端面16重疊的關(guān)系。通過(guò)如此設(shè)置,能夠與第2、第3實(shí)施例相同地進(jìn)一步降低在接觸部SI附近流動(dòng)的電流的正交方向成分的電流密度。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
5 5c…繼電器;6 6c…繼電器主體;10、IOcUIOz…固定端子;16、16a----端面;18、18z…固定接點(diǎn);20…第I容器;50 50c、50z、50al、50a2…可動(dòng)觸頭;51…第I端面;51a…相對(duì)面;51c…第I端面;52、52a...中央部;54...第2構(gòu)件(延伸部);54a...延伸部;54c…第2構(gòu)件(延伸部);54al…延伸部;55…第I構(gòu)件;56 56b…相對(duì)部;57a…端面部;57b…其他部分;58、58z…可動(dòng)接點(diǎn);90…驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);92…第2容器;R1…曲面;S1…接觸部;D1...移動(dòng)方向;Fa…第 I面;Fd、Fe、Fp…洛倫茲力(電磁斥力)。
權(quán)利要求
1.一種繼電器,包括: 一對(duì)固定端子,其在一端面上分別具有固定接點(diǎn); 可動(dòng)觸頭,其具有分別與上述各個(gè)固定接點(diǎn)相對(duì)的一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn);以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其為了使上述可動(dòng)接點(diǎn)與相對(duì)的上述固定接點(diǎn)相接觸而使上述可動(dòng)觸頭移動(dòng);其特征在于, 在將上述可動(dòng)觸頭的移動(dòng)方向中的、上述固定接點(diǎn)所位于的一側(cè)作為第I側(cè)、將上述可動(dòng)接點(diǎn)所位于的一側(cè)作為第2側(cè)的情況下, 上述可動(dòng)觸頭包括: 中央部,其在上述可動(dòng)觸頭上連結(jié)上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)的路徑中位于上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并且是位于比上述可動(dòng)接點(diǎn)靠近第2側(cè)的位置;以及 一對(duì)延伸部,其在上述路徑中位于上述中央部與上述一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并沿含有上述移動(dòng)方向成分的方向延伸; 上述一對(duì)延伸部中的至少一者具有如下關(guān)系:在將上述繼電器垂直投影于與上述移動(dòng)方向垂直的規(guī)定平面的情況下,至少一部分與相對(duì)于上述中央部位于相同側(cè)的上述一端面重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電器,其特征在于, 具有上述關(guān)系的上述延伸部在位于上述第I側(cè)的第I端面上具有上述可動(dòng)接點(diǎn), 具有上述關(guān)系的上述延伸部的上述第I端面呈向上述第I側(cè)凸的曲面形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電器,其特征在于, 上述可動(dòng)觸頭還具有一對(duì)相對(duì)部,該一對(duì)相對(duì)部沿與上述移動(dòng)方向交叉的方向分別自上述一對(duì)延伸部延伸,并分別與上述一對(duì)固定接點(diǎn)相對(duì), 上述一對(duì)相對(duì)部在與上述固定接點(diǎn)相對(duì)的相對(duì)面上具有上述可動(dòng)接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電器,其特征在于, 上述可動(dòng)觸頭的面中的、位于上述固定接點(diǎn)側(cè)的第I面具有連接面,該連接面連接具有上述關(guān)系的延伸部與自具有上述關(guān)系的延伸部延伸的上述相對(duì)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繼電器,其特征在于, 該繼電器具有在將上述繼電器垂直投影于上述規(guī)定平面的情況下,上述連接面的至少一部分與上述一端面重疊的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于, 具有上述關(guān)系的上述延伸部沿著上述移動(dòng)方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于, 具有上述關(guān)系的上述延伸部所延伸的方向與上述移動(dòng)方向正交,并且含有上述一對(duì)固定端子相對(duì)的相對(duì)方向成分, 具有上述關(guān)系的上述延伸部在上述相對(duì)方向上隨著從相對(duì)于上述中央部位于相同側(cè)的上述可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)靠近上述中央部而趨于相對(duì)于上述中央部位于相反側(cè)的上述可動(dòng)接點(diǎn)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于, 相對(duì)于上述中央部位于與具有上述關(guān)系的延伸部相同側(cè)的上述一端面呈向上述第2 側(cè)凸的曲面形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的繼電器,其特征在于,上述可動(dòng)觸頭由單一的 構(gòu)件形成。
全文摘要
一種繼電器,包括一對(duì)固定端子,其在一端面上分別具有固定接點(diǎn);可動(dòng)觸頭,其具有分別與各個(gè)固定接點(diǎn)相對(duì)的一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn);以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其使可動(dòng)觸頭移動(dòng)。在將可動(dòng)觸頭的移動(dòng)方向中的、固定接點(diǎn)所位于的側(cè)作為第1側(cè)、將可動(dòng)接點(diǎn)所位于的側(cè)作為第2側(cè)的情況下,可動(dòng)觸頭包括中央部,其位于一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并且是位于比可動(dòng)接點(diǎn)靠近第2側(cè)的位置;以及一對(duì)延伸部,其位于中央部與一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)之間,并沿含有移動(dòng)方向成分的方向延伸。一對(duì)延伸部中的至少一者處于在將繼電器垂直投影于與移動(dòng)方向垂直的規(guī)定平面上的情況下至少一部分與相對(duì)于中央部位于相同側(cè)的一端面重疊的關(guān)系。
文檔編號(hào)H01H50/54GK103201816SQ20118005235
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者伊藤伸介, 服部洋一, 灘浪紀(jì)彥, 井上隆治, 光岡健, 小島多喜男, 平野卓 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社