本發(fā)明涉及觸點機構及具備該觸點機構的電磁繼電器。
背景技術:
目前,作為電磁繼電器,例如有專利文獻1記載的電磁繼電器。該電磁繼電器具備:具有通過通電而勵磁的電磁鐵的電磁鐵裝置;伴隨電磁鐵的勵磁及消磁而使兩個固定觸點及兩個可動觸點接觸或分開的觸點機構。
專利文獻1:(日本)特開2009-289678號公報
但是,在現有的上述電磁繼電器中,由于在兩分叉狀的可動接觸片的自由端分別設有可動觸點,故而兩個可動觸點分別形成有獨立的導通路徑。因此,例如在一方的觸點間混入異物而產生接觸不良時,電流就會集中于另一方的觸點間,僅使可動接觸片的另一導通路徑異常發(fā)熱。其結果是,可動接觸片發(fā)生損壞,電磁繼電器的壽命有可能大幅度地降低。
技術實現要素:
本發(fā)明鑒于上述的課題,提供一種即使在一方的觸點間產生接觸不良,也能夠避免異常發(fā)熱的觸點機構及具備該觸點機構的電磁繼電器。
為了解決上述課題,本發(fā)明的觸點機構具備可動接觸片和第一、第二固定觸點,所述可動接觸片具有:固定部;從所述固定部以兩分支狀分支且分別具有自由端的一對腕部;分別設于一對所述腕部的自由端的第一、第二可動觸點;連結一對所述腕部的自由端的連結部,所述第一、第二固定觸點以分別與所述第一、第二可動觸點可接觸或分開的方式相對配置。
根據本發(fā)明的觸點機構,由于利用連結部將可動接觸片的以兩分叉狀分支的腕部的自由端連結起來,即使在一方的可動觸點及固定觸點產生了接觸不良,也能夠避免電流向另一方的可動觸點及固定觸點的集中,能夠避免可動接觸片的異常發(fā)熱。
作為本發(fā)明的一方面,所述連結部可以構成為,相比所述腕部以更小的力進行彈性變形。
根據本方面,例如即使在一方的可動觸點及固定觸點之間混入異物,在該觸點間形成有間隙,也能夠維持另一方的可動觸點及固定觸點的接觸狀態(tài),能夠提高接觸可靠性。
本發(fā)明的一方面,也可以構成為,將連結配置在至所述第一可動觸點的直線距離最短的位置的所述固定部的中心和所述第一可動觸點的中心的直線與所述固定部的周緣部的交點設為第一固定部,將連結配置在至所述第二可動觸點的直線距離最短的位置的所述固定部的中心和所述第二可動觸點的中心的直線與所述固定部的周緣部的交點設為第二固定部,在所述第一可動觸點的中心、所述第二可動觸點的中心、所述第一固定部及所述第二固定部分別位于四邊形的各頂點,且所述第一可動觸點的中心和所述第二固定部配置在所述四邊形的對角的情況下,所述第一可動觸點及所述第一固定部之間的所述可動接觸片的彈簧常數和所述第二可動觸點及所述第二固定觸點之間的所述可動接觸片的彈簧常數,比所述第一、第二可動觸點之間的所述可動接觸片的彈簧常數大,并且,所述第一可動觸點及所述第一固定部間的直線距離和所述第二可動觸點及所述第二固定觸點間的直線距離,比所述第一、第二固定部間的直線距離長。
根據本方面,例如即使在一方的可動觸點及固定觸點間混入異物,在該觸點間形成有間隙,也能夠可靠地維持另一方的可動觸點及固定觸點的接觸狀態(tài)。其結果是,能夠提高接觸可靠性。
此外,在本說明書中,所謂固定部的中心是指,投影在可動接觸片的表面的固定部的中心。另外,所謂第一、第二可動觸點的中心是指,投影在可動接觸片的表面的第一、第二可動觸點的中心。
作為本發(fā)明的一方面,可以構成為,所述腕部和所述連結部均為獨立的部件。
根據本方面,能夠擴大觸點機構的設計寬度。
本發(fā)明的電磁繼電器,具有上述觸點機構。
根據本發(fā)明的電磁繼電器,通過所述觸點機構能夠避免可動接觸片的異常發(fā)熱。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明一實施方式的具備觸點機構的電磁繼電器的立體圖;
圖2是表示圖1的電磁繼電器的將罩拆下的狀態(tài)的立體圖;
圖3是圖1的電磁繼電器的分解立體圖;
圖4是圖1的電磁繼電器的與圖3的分解立體圖不同方向的分解立體圖;
圖5是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的平面圖;
圖6是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第一變形例的平面圖;
圖7是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第二變形例的平面圖;
圖8是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第三變形例的平面圖;
圖9是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第四變形例的平面圖;
圖10是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第五變形例的平面圖;
圖11是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第六變形例的平面圖;
圖12是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第七變形例的平面圖;
圖13是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第八變形例的平面圖;
圖14是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第九變形例的平面圖;
圖15是表示圖1的電磁繼電器的可動接觸片的第一平面部的第十變形例的平面圖;
圖16是用于說明實施例的圖。
標記說明
10:基座
11:線圈端子孔
12:固定端子孔
13:壁部
14:臺階部
20:電磁鐵裝置
21:線軸
211:主體部
212:貫通孔
22:第一凸緣部
221:突部
23:第二凸緣部
231:安裝部
232:凹部
233:安裝部
24:第三凸緣部
241:切口部
25:線圈
26:鐵芯
261:磁極部
262:鉚接部
27:磁軛
271:垂直部
272:水平部
273:端子部
274:突起部
28:線圈端子
281:捆扎片
29:限位部件
30:可動鐵片
31:突起部
40:觸點機構
41:固定觸點端子
42:第一固定觸點
43:第二固定觸點
44:固定端子
45:壓入部
46:可動接觸片
50:罩
60:第一平面部
61:第一可動觸點
62:第二可動觸點
63:貫通孔
64:第一固定部
65:第二固定部
66:腕部
67:連結部
68:開口部
70:第二平面部
71:第一貫通孔
72:第二貫通孔
80、81、82、83、84、84:鉚接部
100:電磁繼電器
145:可動接觸片
160:第一平面部
161:第一可動觸點
162:第二可動觸點
164:第一固定部
165:第二固定部
167:連結部
267:連結部
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外,在以下的說明中,對附圖中表示的構成進行說明時,使用“上”、“下”、“左”、“右”等表示方向的詞語及包含這些詞語的其他詞語,但使用這些詞語的目的是為了通過附圖使實施方式的理解變得容易。因此,這些詞語并不限定為表示本發(fā)明的實施方式實際使用時的方向的詞語,不應由這些詞語限定性地解釋權利要求書所記載的發(fā)明的技術范圍。
如圖1、圖2所示,本發(fā)明一實施方式的具備觸點機構的電磁繼電器100具備:基座10、設于基座10上的電磁鐵裝置20、可動鐵片30及觸點機構40、以覆蓋電磁鐵裝置20、可動鐵片30及觸點機構40的方式安裝在基座10上的罩50。
就基座10而言,如圖3、圖4所示,俯視看,具有方形。在該基座10上設有用于壓入后述的電磁鐵裝置20的線圈端子28的線圈端子孔11和用于壓入觸點機構40的固定端子44的固定端子孔12(圖4所示)。在基座10的周緣,如圖3所示地設有向上方延伸的壁部13。另外,在基座10的底面的外周,如圖4所示地設有臺階部14。
如圖3、圖4所示,電磁鐵裝置20由線軸21、卷繞在線軸21上的兩個線圈25、插入線軸21內的鐵芯26、供鐵芯26的一端連結的磁軛27、卷繞有線圈25的引出線的一對線圈端子28、限制可動接觸片46的移動范圍的限位部件29構成。
線軸21由分別設于兩端的第一、第二凸緣部22、23、設于第一、第二凸緣部22、23之間的第三凸緣部24、連結第一~第三凸緣部22、23、24的主體部211構成。
第一凸緣部22如圖2所示地以與基座10的壁部13的外側面接連的方式配置。在該第一凸緣部22的下側中央,如圖4所示地設有用于將磁軛27定位的突部221。
第二凸緣部23如圖3所示地相對于基座10的壁部13的內側面隔開規(guī)定間隔且大致平行地配置。在該第二凸緣部23的兩側設有用于安裝后述的固定觸點端子41的安裝部231。另外,在第二凸緣部23的下側兩角部設有用于將第一、第二固定觸點42、43定位的凹部232,在第二凸緣部23的下側中央部設有用于安裝限位部件29的安裝部233。
第三凸緣部24相對于第一凸緣部22及第二凸緣部23大致平行地配置。
在第三凸緣部24的下側兩端設有切口部241。在該切口部241分別設有供線圈端子28壓入的壓入槽(未圖示)。主體部211設置在第一~第三凸緣部22、23、24的大致中央,具有用于插入鐵芯26的貫通孔212。
線圈25分別卷繞在線軸21的第一凸緣部22及第三凸緣部24之間的主體部211和第二凸緣部23及第三凸緣部24之間的主體部211上。
鐵芯26具有大致圓柱形狀,由磁性材料形成。另外,在鐵芯26的兩端分別設有用于吸引可動鐵片30的磁極部261和用于向磁軛27進行鉚接固定的鉚接部262。
磁軛27是由大致l形的磁性材料構成的板狀體,由垂直部271和水平部272構成。在垂直部271的下側兩端設有端子部273。就該磁軛27而言,其垂直部271與線軸21的第一凸緣部22接連,并且將第一凸緣部22的突部221定位在端子部273之間。另外,在水平部272的各角部設有用于將可動接觸片46鉚接固定的突起部274。
線圈端子28具有彎曲的捆扎片281,且被壓入第三凸緣部24的壓入槽。捆扎片281從線軸21的第三凸緣部24的切口部241起沿著基座10的壁部13延伸,卷繞有線圈25的引出線。
可動鐵片30如圖3、圖4所示,是由磁性材料構成的板狀體,具有用于將可動接觸片46鉚接固定的突起部31。
觸點機構40如圖3、圖4所示地由固定觸點端子41和可動接觸片46構成。
固定觸點端子41是具有導電性的矩形的板狀體,具有分別鉚接固定在長度方向的兩端的第一、第二固定觸點42、43和與該第一、第二固定觸點42、43分別對應的固定端子44。另外,在第一、第二固定觸點42、43的長度方向的外側設有用于將固定觸點端子41壓入第二凸緣部23的安裝部231的壓入部45。
可動接觸片46是具有彈性及導電性的大致l形的板狀體,由第一平面部60和第二平面部70構成。
在第一平面部60的自由端設有第一、第二可動觸點61、62。第一可動觸點61與第一固定觸點42可接觸或分開地相對配置,第二可動觸點62與第二固定觸點43可接觸或分開地相對配置。另外,在第一平面部60設有用于將可動接觸片46鉚接固定于可動鐵片30上的貫通孔63。
在第二平面部70的各角部設有用于將可動接觸片46鉚接固定于電磁鐵裝置20的磁軛27的第一貫通孔71。另外,在第二平面部70的自由端的大致中央設有第二貫通孔72,該第二貫通孔72在將可動接觸片46向磁軛27鉚接固定時,用于對可動接觸片46進行臨時保持。
罩50如圖3、圖4所示,為一面開口的箱形狀,以覆蓋電磁鐵裝置20、可動鐵片30及觸點機構40的方式安裝在基座10上。在將罩50安裝在基座10上的狀態(tài)下,由罩50的內周面和基座10的臺階部14形成槽部(未圖示)。在該槽部注入密封劑,將在基座10與罩50之間形成的間隙密封。
接著,說明電磁繼電器100的動作。
向線圈25施加電壓而對電磁鐵裝置20勵磁前的電磁繼電器100,如圖2所示,可動接觸片46通過自身的彈力向遠離固定觸點端子41的方向被施力,與限位部件29抵接。此時,第一、第二可動觸點61、62和第一、第二固定觸點42、43被保持在分開的狀態(tài),不接觸。
當向線圈25施加電壓而對電磁鐵裝置20勵磁時,鐵芯26被磁化,可動鐵片30被磁極部261吸引。由此,可動接觸片46與可動鐵片30一同向固定觸點端子41移動,第一可動觸點61及第一固定觸點42接觸,第二可動觸點62及第二固定觸點43接觸。
之后,當停止向線圈25施加電壓時,鐵芯26的磁極部261產生的吸引力消失。由此,可動接觸片46通過自身的彈力而向遠離固定觸點端子41的方向移動,第一可動觸點61及第一固定觸點42分開,第二可動觸點62及第二固定觸點43分開。而且,可動接觸片46移動到與限位部件29抵接為止。
接下來,對可動接觸片46的第一平面部60進行詳細地說明。
如圖5所示,可動接觸片46的第一平面部60具有設于x方向的大致中央且沿著y方向隔開間隔而配置的多個貫通孔63。由該貫通孔63和可動鐵片30的突起部31構成固定部之一例的鉚接部80。鉚接部80通過將突起部31嵌合于貫通孔63后使突起部31進行塑性變形而形成,將可動接觸片46鉚接固定在可動鐵片30上。
另外,可動接觸片46的第一平面部60具有從鉚接部80朝向y方向的下側以兩分叉狀分支的一對腕部66。在腕部66的x方向左側的前端設有第一可動觸點61,在腕部66的x方向右側的前端設有第二可動觸點62。設有第一、第二可動觸點61、62的腕部66的前端分別成為自由端,通過連結部67而連結在一起。該連結部67與腕部66一體形成,在被腕部66和連結部67圍成的區(qū)域設有開口部68。
在多個鉚接部80中,在與第一、第二可動觸點61、62的直線距離較短的一方的鉚接部80,設有第一、第二固定部64、65。在此,將連結第一可動觸點61的中心c1及鉚接部80的中心c3(即,貫通孔63的中心)的直線a與鉚接部80的周緣部(即,貫通孔63的外周)的交點設為第一固定部64,將連結第二可動觸點62的中心c2及鉚接部80的中心c3的直線b與鉚接部80的周緣部的交點設為第二固定部65。
此外,第一、第二可動觸點61、62的中心c1、c2及鉚接部80的中心c3分別是投影在可動接觸片46的第一平面部60的第一、第二可動觸點61、62及鉚接部80的中心。
第一、第二可動觸點61、62及第一、第二固定部64、65分別位于四邊形的各頂點,第一可動觸點61和第二固定部65對角配置,第二可動觸點62和第一固定部64對角配置。另外,第一、第二可動觸點61、62及第一、第二固定部64、65配置為,第一可動觸點61及第一固定部64之間的直線距離與第二可動觸點62及第二固定部65之間的直線距離大致相等。
此外,第一可動觸點61與第一固定部64之間的直線距離l1是從第一可動觸點61的周緣部與直線a的交點到第一固定部64的直線距離,第二可動觸點62與第二固定部65之間的距離l2是從第二可動觸點62的周緣部與直線b的交點到第一固定部64的直線距離。
上述構成的可動接觸片46的第一平面部60構成為,連結腕部66的自由端的連結部67相比腕部66以更小的力進行彈性變形。
即,將第一可動觸點61及第一固定部64間的彈簧常數設為k1,將第二可動觸點62及第二固定部65間的第一平面部60的彈簧常數設為k2。而且,將第一、第二可動觸點61、62間的第一平面部60的彈簧常數設為k3,將第一、第二固定部64、65間的直線距離設為l4時,可動接觸片46的第一平面部60構成為,彈簧常數k1、k2比彈簧常數k3大,且從第一、第二可動觸點61、62到第一、第二固定部64、65的直線距離l1、l2比直線距離l4長。
此外,彈簧常數k用下述式(1)求得。在式(1)中,p表示負荷、δ表示撓曲量、b表示可動接觸片的寬度、h表示可動接觸片的厚度、i表示從固定端到施加有負荷的可動觸點的距離、e表示楊氏模量。
k=p/δ=3ei/i3=ebh3/4i3……(1)
彈簧常數k1(彈簧常數k2)的計算是將第一固定部64(第二固定部65)作為固定端,在第一可動觸點61的中心c1(第二可動觸點62的中心c2)施加垂直方向的負荷來進行的。另外,彈簧常數k3的計算是將第一、第二可動觸點61、62的中心c1、c2的任一方作為固定端,在任一另一方施加垂直方向的負荷來進行的。此外,垂直方向是第一可動觸點61及第二可動觸點62與第一固定觸點42及第二固定觸點43接觸或分開的方向。
根據上述構成的觸點機構40,在可動接觸片的以兩分叉狀分支的腕部66的自由端設有第一、第二可動觸點61、62,并且利用連結部67將該自由端連結在一起。因此,即使在一方的可動觸點及固定觸點產生接觸不良,也能夠避免電流向另一方的可動觸點及固定觸點集中。其結果,能夠避免可動接觸片46的異常發(fā)熱。
另外,連結腕部66的自由端的連結部67構成為相比腕部66,以更小的力進行彈性變形。即,第一、第二可動觸點61、62及第一、第二固定部64、65配置為,滿足彈簧常數k1、k2>彈簧常數k3且直線距離l1、l2>直線距離l4。因此,能夠減小向一方的可動觸點施加負荷而使其位移時的另一方的可動觸點的位移。其結果,即使在一方的可動觸點與固定觸點之間混入異物等且在一方的觸點之間形成有間隙,也能夠維持另一方的可動觸點與固定觸點之間的接觸狀態(tài),能夠提高接觸可靠性。
(其他實施方式)
由可動鐵片30的突起部31和可動接觸片46的第一平面部60的貫通孔63形成的鉚接部80不限于上述實施方式。例如,如圖6所示,也可以將鉚接部80沿著x方向隔開間隔進行配置,或如圖7所示,也可以設置三個鉚接部80,且以各鉚接部80成為三角形的頂點的方式進行配置。
另外,鉚接部80也可以如圖8所示為三角形的鉚接部81,或也可以是圖9所示的菱形的鉚接部82、圖10、圖11所示的正方形的鉚接部83及圖12所示的矩形的鉚接部84。進而,如圖13所示,也可以是在矩形的長度方向的兩端附加了半圓的形狀的鉚接部85。
這樣,就鉚接部而言,鉚接部的形狀、大小、設置數量等可任意地變更,只要能夠將可動接觸片固定在可動鐵片上即可。
此外,即使鉚接部的形狀不同,連結第一可動觸點61的中心c1及處于與第一可動觸點61最近位置的鉚接部的中心c31的直線a、和處于與第一可動觸點61最近位置的鉚接部的周緣部的交點成為第一固定部64。另外,連結第二可動觸點62的中心c2及處于與第二可動觸點62最近位置的鉚接部的中心c32的直線b、和處于與第二可動觸點62最近的位置的鉚接部的周緣部的交點成為第二固定部65。
鉚接部也可以是一個,也可以是多個。例如,如圖5、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12及圖13所示,處于距第一、第二可動觸點61、62最近位置的鉚接部為一個的情況下,在同一鉚接部的周緣部的不同位置設有第一、第二固定部64、65。另外,如圖6所示,設有x方向的位置不同的兩個以上的鉚接部的情況下,在x方向左端的鉚接部80的周緣部設有第一固定部64,在x方向右端的鉚接部80的周緣部設有第二固定部65。
此外,圖5、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12及圖13所示的鉚接部80、81、82、83、84、85的中心c3兼作處于與第一可動觸點61最近位置的鉚接部的中心c31和處于與第二可動觸點62最近位置的鉚接部的中心c32。
可動接觸片46的第一平面部60的連結部67不限于上述實施方式。例如,也可以如圖14所示,由與可動接觸片46獨立的部件形成在兩端鉚接固定有第一、第二可動觸點61、62的連結部167,以使其與腕部66的前端連結。另外,也可以如圖15所示,使用中央彎曲的板形狀連結部267,以覆蓋可動觸點的表面的方式使自由端相連結。
可動接觸片46也可以是一對腕部66的長度不同。即使在該情況下,只要使第一、第二可動觸點61、62及第一、第二固定部64、65的配置滿足彈簧常數k1、k2>彈簧常數k3且直線距離l1、l2>直線距離l4,就能夠應用本發(fā)明。
開口部68不限于圖5所示的三角形。例如,如圖14所示,也可以是矩形,雖未作圖示,但也可以是圓形。
上述實施方式中描述的構成要素也可以適當組合,另外,顯然,也可以適當選擇、置換或刪除。
實施例
在將圖16所示的可動接觸片145的第一平面部160鉚接固定于可動鐵片的狀態(tài)下,在第一可動觸點161施加規(guī)定負荷,對第一、第二可動觸點161、162及第一、第二固定部164、165和第一、第二可動觸點161、162的位移量的關系進行了分析。
詳細地說,對將第一可動觸點161與第一固定部164之間的第一平面部160的彈簧常數k1設為100%時的第一、第二可動觸點161、162間的彈簧常數k3的比率、及從第一可動觸點161到第一固定部164的直線距離l1相對于第一、第二固定部164,165之間的直線距離l4的比率(l1/l4)和在第一可動觸點161施加規(guī)定負荷時的第二可動觸點162的位移量(h2)相對于第一可動觸點161的位移量(h1)的變化比例(h2/h1)的關系進行分析。
此外,圖16所示的可動接觸片145以使第二可動觸點162和第二固定部165之間的第一平面部160的彈簧常數k2與第一可動觸點161和第一固定部164之間的第一平面部160的彈簧常數k1相等,且從第二可動觸點162到第二固定部165的直線距離l2與從第一可動觸點161到第一固定部164的直線距離l1相等的方式形成。
[表1]
[表2]
如表1所示可知,在彈簧常數k1、k2比彈簧常數k3大,且直線距離l1比直線距離l4長的情況下,變化比例h2/h1小于50%。
另一方面,如表2所示可知,若彈簧常數k3比彈簧常數k1、k2大,或直線距離l1比直線距離l4短,變化比例h2/h1則大于50%。
即,可知通過以滿足彈簧常數k1、k2>彈簧常數k3且直線距離l1、l2>直線距離l4的方式配置第一、第二可動觸點161、162及第一、第二固定部164、165,對一方的可動觸點施加負荷而使其進行位移時的另一方的可動觸點的位移的變化比例為50%以下。該變化比例為50%以下的情況下,即使在一方可動觸點與固定觸點之間混入例如在電磁繼電器的制造時產生的樹脂屑那樣的、通常使用時可產生的異物,在一方的可動觸點與固定觸點之間形成了間隙,也能夠維持另一方的可動觸點與固定觸點之間的接觸狀態(tài)。
產業(yè)上的應用
本發(fā)明的觸點機構例如不限于上述實施方式的電磁繼電器,還能夠應用于具有其他構成的電磁繼電器。