本发明涉及触点装置,更详细而言涉及具备固定触点和可动触点的触点装置。
背景技术:
以往,存在一种具备固定触点和可动触点的触点装置,该可动触点在同固定触点接触的闭合位置与从固定触点离开的断开位置之间移动。作为这种触点装置,提供了为了消去在触点断开时产生的电弧而具备消弧室空间的触点装置(例如参照专利文献1)。电弧在消弧室空间内被磁场拉伸而被消去。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-312449号公报
专利文献2:日本特开2010-267470号公报
技术实现要素:
但是,由于电弧的热而使消弧室空间内的空气发生膨胀,由此消弧室内的气压上升。由于该气压上升,电弧的拉伸受到阻碍,有可能导致电弧的消弧需要花费时间。
另外,仅通过磁场来拉伸电弧时,有可能导致电弧的消弧需要花费时间。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够迅速地消去电弧的触点装置。
本发明的触点装置具备:具有固定触点和可动触点的第一触点部;产生磁场的磁铁;以及消弧体,其中,该可动触点在与固定触点接触的闭合位置和从固定触点离开的断开位置之间移动。而且,将与向第一触点部施加的磁场的方向以及可动触点移动的方向这两个方向交叉的方向设为作用方向,消弧体在作用方向上形成消弧空间。
如以上说明的那样,在本发明中,电弧以避开并绕过消弧体的方式被拉伸,因此能够迅速地消去电弧。
附图说明
图1是实施方式1中的触点装置的剖视图。
图2是实施方式1中的触点装置的立体图。
图3是实施方式1中的触点装置的主视图。
图4是示出实施方式1中的触点装置的变形例的剖视图。
图5是示出实施方式1中的触点装置的变形例的剖视图。
图6是示出实施方式1中的触点装置的变形例的立体图。
图7是示出实施方式1中的触点装置的变形例的立体图。
图8是示出实施方式1中的触点装置的变形例的主视图。
图9是示出实施方式1中的触点装置的变形例的剖视图。
图10是示出实施方式1中的触点装置的变形例的立体图。
图11是示出实施方式1中的触点装置的变形例的立体图。
图12是实施方式2中的触点装置的立体图。
图13是实施方式2中的触点装置的主视图。
图14是实施方式2中的触点装置的剖视图。
图15是示出实施方式2中的触点装置的变形例的剖视图。
图16是示出实施方式2中的触点装置的变形例的剖视图。
图17是示出实施方式2中的触点装置的变形例的立体图。
图18是示出实施方式2中的触点装置的变形例的主视图。
图19是实施方式3中的触点装置的剖视图。
图20是实施方式3中的触点装置的立体图。
图21是实施方式3中的触点装置的主视图。
图22是示出实施方式3中的触点装置的变形例的剖视图。
图23是示出实施方式3中的触点装置的变形例的剖视图。
图24是示出实施方式3中的触点装置的变形例的剖视图。
图25是示出实施方式3中的触点装置的变形例的立体图。
图26是示出实施方式3中的触点装置的变形例的剖视图。
图27是实施方式4中的触点装置的立体图。
图28是实施方式4中的触点装置的主视图。
图29是实施方式4中的触点装置的剖视图。
图30是示出实施方式4中的触点装置的变形例的剖视图。
图31是示出实施方式4中的触点装置的变形例的立体图。
图32是示出实施方式4中的触点装置的变形例的剖视图。
图33是示出实施方式4中的触点装置的变形例的立体图。
图34是示出实施方式4中的触点装置的变形例的立体图。
图35是示出实施方式4中的触点装置的变形例的立体图。
图36是示出实施方式4中的触点装置的变形例的主视图。
图37是示出实施方式4中的触点装置的变形例的剖视图。
图38是示出实施方式4中的触点装置的变形例的剖视图。
图39是示出实施方式4中的触点装置的变形例的立体图。
图40是示出实施方式4中的触点装置的变形例的主视图。
图41是示出实施方式4中的触点装置的变形例的剖视图。
图42是实施方式5中的触点装置的剖视图。
图43是实施方式5中的触点装置的立体图。
图44是实施方式5中的触点装置的俯视图。
图45是实施方式5中的触点装置的主要部位放大图。
图46是实施方式5中的触点装置的主要部位放大图。
图47是实施方式5中的触点装置的主要部位放大图。
图48是示出实施方式5中的触点装置的变形例的立体图。
图49是示出实施方式5中的触点装置的变形例的侧视图。
图50是示出实施方式5中的触点装置的变形例的立体图。
图51是实施方式6中的触点装置的剖视图。
图52是实施方式6中的触点装置的立体图。
图53是实施方式6中的触点装置的俯视图。
图54是示出实施方式6中的触点装置的变形例的立体图。
图55是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
图56是示出实施方式6中的触点装置的变形例的立体图。
图57是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
图58是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
图59是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
图60是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
图61是示出实施方式6中的触点装置的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图2示出本实施方式的触点装置1001的外观立体图,图3示出主视图。另外,图1示出图3中的A-A剖视图。如图1~图3所示,本实施方式的触点装置1001具备:具有固定触点1002和可动触点1003的触点部1004;产生磁场的磁铁1006;以及作为消弧体的一例的消弧框1005,其中,可动触点1003在同固定触点1002接触的闭合位置与从固定触点1002离开的断开位置之间移动。
以下,使用图1~图3对本实施方式的触点装置1001的结构详细进行说明。需要说明的是,将图3中的上下左右方向规定为上下左右方向进行说明。另外,将与上下左右方向正交的方向规定为前后方向,具体地说,将图3中的从里侧朝向跟前的方向(图1中的下方)规定为前方、且将从跟前朝向里侧的方向(图1中的上方)规定为后方进行说明。
如图3所示,以本实施方式的触点装置1001与使可动触点1003移动的电磁铁装置1010一同构成电磁继电器1011的情况为例进行说明。需要说明的是,触点装置1001的用途并不局限于电磁继电器1011,例如也可以用于开关、断路器(电路切断器)等。
本实施方式的触点装置1001的触点部1004(固定触点1002、可动触点1003)、消弧框1005以及磁铁1006被收纳在长方体形状的壳体1007中。壳体1007由主体1071和安装于主体1071的罩1072构成。主体1071由底板1711和侧板1712形成为L字状,且构成壳体1007的底部和左侧壁。罩1072形成为下面和左面开口的中空构造的长方体形状,且以被主体1071覆盖下面和左面的开口的方式安装于主体1071。
固定触点1002设于具有触点保持部1021、端子部1022以及弯曲部1023的矩形板状的固定触点板1020。固定触点板1020由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,并且沿着主体1071的底板1711而设置。固定触点板1020形成为,利用两个弯曲部1023使右端侧的触点保持部1021与底板1711分离。而且,通过将固定触点1002铆接于触点保持部1021,从而将固定触点1002固定在触点保持部1021的上表面。另外,固定触点板1020以贯穿侧板1712的方式设置,从侧板1712向左侧突出的端子部1022例如与电源(未图示)电连接。需要说明的是,在本实施方式中,固定触点板1020与固定触点1002分体构成,但例如以通过固定触点板1020的冲压来形成固定触点1002的方式一体地构成固定触点板1020和固定触点1002亦可。
可动触点1003设于具有触点保持部1031、端子部1032以及弯曲部1033的矩形板状的可动触点板1030。可动触点板1030由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,且以下表面与固定触点板1020的上表面对置的方式固定于侧板1712。可动触点板1030形成为,利用两个弯曲部1033使右端侧的触点保持部1031接近底板1711。而且,通过将可动触点1003铆接于触点保持部1031,从而在触点保持部1031的下表面的、在上下方向上与固定触点1002对置的位置处固定可动触点1003。另外,可动触点板1030以贯穿侧板1712的方式设置,从侧板1712向左侧突出的端子部1032与例如负载(未图示)电连接。另外,可动触点板1030也可以用作在上下方向上具有弹性的板簧,利用可动触点板1030的弹性,来使可动触点1003与固定触点1002接触而闭合,或者使可动触点1003与固定触点1002分离而断开。需要说明的是,在本实施方式中,可动触点板1030与可动触点1003分体构成,但例如以通过可动触点板1030的冲压来形成可动触点1003的方式一体地构成可动触点板1030和可动触点1003亦可。
可动触点板1030在圆棒状的可动轴1073的作用下向下方挠曲,由此使触点保持部1031以及可动触点1003向下方移动。可动轴1073由以从壳体1007的侧板1712向右侧突出的方式设置的保持构件1713保持为相对于上下方向移动自如,且下端与可动触点板1030的上表面接触。
保持构件1713形成为长方体形状,且设置在侧板1712中的比可动触点板1030靠上侧的位置。另外,保持构件1713上形成有沿上下方向贯穿的孔1714,通过使可动轴1073穿过孔1714,从而将可动轴1073保持为相对于上下方向移动自如。另外,在罩1072的上表面也形成有沿上下方向贯穿的孔1721,可动轴1073设置为还贯穿罩1072的孔1721。即,可动轴1073在从壳体1007突出的状态下被保持。
另外,在可动轴1073的上端形成有第一凸缘部1731,第一凸缘部1731的下表面与罩1072的上表面接触的位置成为可动轴1073的下限位置。此外,在可动轴1073的比保持构件1713靠下侧的位置处形成有第二凸缘部1732,第二凸缘部1732的上表面与保持构件1713的下表面接触的位置成为可动轴1073的上限位置。
而且,利用电磁铁装置1010(参照图3)使可动轴1073向下方移动。电磁铁装置1010例如是具备未图示的励磁线圈以及可动铁心的以往公知的结构,在励磁线圈通电时产生的磁通的作用下向下方移动的可动铁心与可动轴1073连结。而且,通过对励磁线圈通电而使可动铁心向下方移动,由此对可动轴1073施加朝向下方的力,可动轴1073向下方移动。需要说明的是,电磁铁装置1010的结构并不局限于上述结构。
通过对励磁线圈通电而使可动轴1073向下方移动,由此使可动触点板1030向下方挠曲,而使触点保持部1031以及可动触点1003向下方移动。由此,可动触点1003与固定触点1002接触,可动触点板1030与固定触点板1020被导通。
另外,可动触点板1030在上下方向上具有弹性,通过从挠曲的状态要返回到原始的状态的复原力来作用要使可动触点1003从固定触点1002离开的朝上的力。当停止向励磁线圈的通电而解除对可动轴1073的朝下的力时,借助可动触点板1030的复原力而使触点保持部1021向上方移动,由此可动触点1003与固定触点1002分离。
这样,可动触点1003在同固定触点1002接触的闭合位置与从固定触点1002分离的断开位置之间沿上下方向移动。
在此,在可动触点1003与固定触点1002分离而断开时,有可能在可动触点1003与固定触点1002之间产生电弧。电弧有时会产生高温且包含金属等的气体。对此,本实施方式的触点装置1001具备:用于防止由电弧产生的气体中包含的金属等的飞散的消弧框1005;以及利用磁场对电弧进行拉伸来消去电弧的磁铁1006。
消弧框1005由树脂、陶瓷等具有电绝缘性的绝缘体构成,且形成为长方体形状,并且以包围触点部1004的方式设置。为了在消弧框1005内收纳触点部1004,在消弧框1005的左侧壁上的前后方向的中央部从上端到下端地形成有矩形形状的孔1051。通过使固定触点板1020以及可动触点板1030穿过孔1051,从而将触点部1004(固定触点1002、可动触点1003)收纳在消弧框1005内。
另外,消弧框1005中,在内部形成有内壁1052,且形成有以内壁1052为中心的环状的循环流路1050。内壁1052形成为以左右方向为厚度方向的板状。而且,内壁1052形成为,在左右方向上的消弧框1005的中央部将消弧框1005的下表面与上表面连结起来。在消弧框1005的侧壁与内壁1052之间形成有间隙,利用该间隙形成以内壁1052为中心的环状的循环流路1050,能够使气流沿周向循环。循环流路1050形成为以前后方向为长边方向的矩形形状,触点部1004配置于循环流路1050内的前后方向上的中央部。
另外,在内壁1052上形成有沿上下方向贯穿的矩形形状的孔1521,向孔1521中插入磁铁1006。
磁铁1006形成为以左右方向为厚度方向的板状,且向触点部1004施加向左的磁场。通过该磁场向电弧作用洛伦兹力,从而电弧被拉伸,由此能够消去电弧。例如,在电流从可动触点1003朝向固定触点1002流动的情况下,电弧被朝向后方(图1中的上方)拉伸。另一方面,在电流从固定触点1002朝向可动触点1003流动的情况下,电弧被朝向前方(图1中的下方)拉伸。即,与电流的流动方向无关地将电弧沿着循环流路1050拉伸。
图1中,将电流从可动触点1003朝向固定触点1002流动的情况下的、电流流动的方向表示为箭头Y1,磁场的方向表示为箭头Y2,电弧被拉伸的方向表示为箭头Y3。需要说明的是,在电流从固定触点1002朝向可动触点1003流动的情况下,电弧被拉伸的方向成为与箭头Y3相反的方向。
如上所述,电弧为高温,因此由于电弧的热而使消弧框1005内的空气变热而膨胀。例如,在电弧被朝向后方拉伸的情况下,尤其使消弧框1005内的触点部1004的后侧的空气更为变热而膨胀。本实施方式的消弧框1005具备循环流路1050,在消弧框1005内的空气发生了膨胀时,能够使空气沿着循环流路1050的周向循环。例如,在电弧被朝向后方(图1中的上方)拉伸的情况下,空气在循环流路1050中绕图1中的顺时针方向流动。另一方面,在电弧被朝向前方(图1中的下方)拉伸的情况下,空气在循环流路1050中绕图1中的逆时针方向流动。
这样,本实施方式的触点装置1001具备:具有固定触点1002和可动触点1003的触点部1004;产生磁场的磁铁1006;以及消弧框1005(消弧体)。可动触点1003在同固定触点1002接触的闭合位置与从固定触点1002离开的断开位置之间移动。另外,将与施加于触点部1004的磁场的方向(左方)以及可动触点1003移动的方向(上下方向)这两个方向交叉的方向设为作用方向(前后方向)。而且,消弧框1005(消弧体)在作用方向上形成消弧空间。
本实施方式的触点装置1001通过具备上述结构,能够容易地拉伸电弧,能够更加迅速地消去电弧。
另外,本实施方式的触点装置1001还具备如下的结构。消弧体包括消弧框1005,消弧框1005以消弧框1005的至少一部分沿着作用方向(前后方向)的方式形成环状的循环流路1050,该循环流路1050是包括配置有触点部1004的空间在内的流路。
本实施方式的触点装置1001通过具备上述结构,在消弧框1005内的空气由于电弧的热而变热的情况下,使空气沿着循环流路1050的周向流动。因此,能够相对于触点部1004抑制电弧被拉伸的方向上的气压上升。由此,能够防止电弧的拉伸受到气压上升的阻碍。
此外,循环流路1050形成为以前后方向为长边方向的矩形形状,电弧在循环流路1050内被朝向前方或后方拉伸。即,空气沿着拉伸电弧的方向流动。因此,利用消弧框1005,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。通过迅速地消去电弧,触点断开时的固定触点1002与可动触点1003的电切断变得迅速,能够提高触点装置1001的切断性能。
另外,触点部1004配置在以前后方向为长边方向的循环流路1050内的前后方向的中央部。因此,能够与在触点部1004中流动的电流的方向无关地沿着循环流路1050的长边方向拉伸电弧,因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。
此外,消弧框1005构成为包围触点部1004,且由电弧产生的气体也沿着循环流路1050的周向流动,因此,能够防止气体所包含的金属等向消弧框1005的外侧飞散。
另外,由于磁铁1006被插入到在消弧框1005的内壁1052上形成的孔1521中,因此,能够防止电弧与磁铁1006接触。此外,由于磁铁1006设置在被循环流路1050包围的位置,因此,与设于消弧框1005的外侧的情况相比,能够配置在触点部1004的附近,能够增强向触点部1004施加的磁场。由此,能够进一步拉伸电弧,能够更加迅速地消去电弧。此外,通过将磁铁1006插入到内壁1052的孔1521中,能够有效利用壳体1007内的空间。
需要说明的是,消弧框1005并非必须一体地形成,也可以通过组合被分割的多个部件而构成。由此,在触点装置1001的组装和消弧框1005的制造时,能够应对适合由多个部件构成的情况。另外,消弧框1005也可以为除了孔1051以外还设有孔的结构。通过在消弧框1005上设置孔,能够减少构成消弧框1005的材料,实现成本的减少和轻型化。
接下来,对本实施方式的触点装置1001的变形例进行说明。需要说明的是,触点装置1001中的构成构件的变形例中,在符号的末尾标注A、B、C…以进行区别。
在本实施方式中,消弧框1005在左右方向的中央部设有内壁1052。因此,循环流路1050形成为,配置触点部1004的空间(相对于内壁1052靠左侧的空间)的截面面积与未配置触点部1004的空间(相对于内壁1052靠右侧的空间)的截面面积相同,但不局限于此。
例如,如图4所示,消弧框1005A形成循环流路1050A,该循环流路1050A具有截面面积比配置触点部1004的空间(相对于内壁1052A靠左侧的空间)小的空间(相对于内壁1052A靠右侧的空间)。消弧框1005A在比左右方向上的中央部靠右的位置处形成有内壁1052A。因此,循环流路1050A形成为,相对于内壁1052A靠右侧的空间的宽度L2小于相对于内壁1052A靠左侧的空间的宽度L1,相对于内壁1052A靠右侧的空间的的截面面积与相对于内壁1052A靠左侧的空间的截面面积不同。在循环流路1050A内,在相对于内壁1052A靠左侧的空间产生电弧,因此,宽度L1被设定为避免电弧与消弧框1005接触的尺寸。另一方面,在循环流路1050A内,相对于内壁1052A靠右侧的空间不产生电弧,只要以相对于触点部1004抑制电弧被拉伸的方向上的气压上升的程度使空气流动即可。因此,即便在将宽度L2设定得比宽度L1小的情况下,对电弧的消弧的影响也较少。另外,由于消弧框1005A的宽度L2设定得比宽度L1小,因此,与消弧框1005相比,左右方向的宽度变小。
换句话说,本实施方式的触点装置1001的循环流路1050A具有宽度L1的空间(第一空间)以及宽度L2的空间(第二空间)。而且,触点部1004(参照图3)配置于第一空间。此外,沿着作用方向的方向上的第二空间的截面面积小于沿着作用方向的方向上的第一空间的截面面积。
因此,消弧框1005A抑制了与其他构成部件之间的干涉,还能够实现触点装置1001的小型化。
另外,也可以将会由于被加热而释放出以氢为主成分的消弧性气体的消弧构件(未图示)设于消弧框1005的侧壁或内壁1052。在该情况下,优选循环流路1050形成为,相对于内壁1052靠左侧的空间的宽度变小,以使得电弧容易与消弧构件接触。
另外,消弧框1005的可能与电弧接触的部分由具有电绝缘性的绝缘体构成即可,不会与电弧接触的部分也可以由绝缘体以外的材料构成。例如,如图5所示,消弧框1005B的比内壁1052B靠右侧的侧壁1501由金属构成。即,消弧框1005B的不会与电弧接触的侧壁1501由强度比树脂或陶瓷等绝缘体高的金属构成。因此,消弧框1005B与仅由绝缘体构成的消弧框1005相比,能够提高强度。
另外,上述的触点装置1001是具有一个触点部1004的结构,但也可以是具备两个以上的触点部1004的结构。
图6~图9示出具备两个触点部1004的触点装置1001的变形例。需要说明的是,图9是图8中的B-B剖视图。另外,在图6~图9中省略了罩1072的图示。
本变形例的触点装置1001分别具备两个触点部1004(固定触点1002、可动触点1003)、两个固定触点板1020、两个可动触点板1030、两个可动轴1073、以及两个保持构件1713。而且,触点部1004(固定触点1002、可动触点1003)、固定触点板1020、可动触点板1030、可动轴1073以及保持构件1713的组在前后方向上并排设置。需要说明的是,在分别区别两组触点部1004(固定触点1002、可动触点1003)、固定触点板1020、可动触点板1030、可动轴1073以及保持构件1713的情况下,在前侧的组的结构中的符号的末尾标注“a”,在后侧的组的结构中的符号的末尾标注“b”进行说明。
本变形例的触点装置1001为了同时使两个触点部1004a、1004b闭合或断开,利用第一凸缘部1731A将可动轴1073a与可动轴1073b的上端彼此连结。
另外,消弧框1005C构成为包围两个触点部1004a、1004b这两方。在消弧框1005C的左侧壁,形成有用于将触点部1004a收纳于消弧框1005C的孔1051a,并且形成有用于将触点部1004b收纳于消弧框1005C的孔1051b。而且,消弧框1005C具有由内壁1052C形成的循环流路1050C。
磁铁1006A被插入到在消弧框1005C的内壁1052C上形成的孔1521C中,且对触点部1004a、1004b施加向左的磁场。
这样,本变形例的触点装置1001具备两个触点部1004a、1004b,两个触点部1004a、1004b共用消弧框1005C、磁铁1006A等。因此,与使用多个具有一个触点部1004的触点装置1001的情况相比,能够实现省空间化且削减成本。
另外,如图7所示,通过导电构件1074将固定触点板1020a的端子部1022a与可动触点板1030b的端子部1032b短路。由此,两个触点部1004a、1004b被串联连接。需要说明的是,导电构件1074设置为从侧板1712露出,但侧板1712也可以通过导电构件1074的镶嵌成形而构成。
通过将两个触点部1004a、1004b串联连接,与具备一组触点部1004的结构相比,在断开时向固定触点1002与可动触点1003之间施加的电压被分割,因此,能够提高触点装置1001的耐压。
此外,两个触点部1004a、1004b中,通过被施加的磁场而作用于在固定触点1002与可动触点1003之间流动的电流上的力(洛伦兹力)的方向在循环流路1050C的周向上彼此相同。即,由于在触点部1004a和触点部1004b中流动的电流的方向彼此相同,因此,能够将在触点部1004a、1004b中产生的电弧向相同的方向拉伸。因此,由在触点部1004a中产生的电弧而产生的气流的方向与由在触点部1004b中产生的电弧而产生的气流的方向相同。由此,在循环流路1050C中流动的空气的方向仅为一个方向,能够有效地使空气流动,因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。另外,由于在触点部1004a和触点部1004b中产生的电弧被朝相同的方向拉伸,因此,也能够防止电弧彼此接触。
另外,触点装置1001也可以构成为,将两个触点部1004a、1004b并联连接。通过使固定触点板1020a的端子部1022a与固定触点板1020b的端子部1022b短路,并且使可动触点板1030a的端子部1032a与可动触点板1030b的端子部1032b短路,从而将触点部1004a、1004b并联连接。
通过将两个触点部1004a、1004b并联连接,由此与具备一组触点部1004的结构相比,在闭合时向固定触点1002与可动触点1003之间流动的电流被分割,因此,能够提高触点装置1001的电流容量。
此外,由于使在触点部1004a和触点部1004b中流动的电流的方向彼此相同,因此,能够将在触点部1004a、1004b中产生的电弧向相同的方向拉伸。因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。另外,也能够防止电弧彼此接触。
需要说明的是,在上述结构中,使用一个磁铁1006A对触点部1004a、1004b施加相同方向的磁场,但也可以构成为,使用两个磁铁分别对触点部1004a、1004b施加磁场。由此,能够使分别对触点部1004a、1004b施加的磁场的方向彼此不同。因此,即便在触点部1004a和触点部1004b中电流的方向彼此不同的情况下,也能够将在触点部1004a、1004b中产生的电弧在循环流路1050C的周向上朝相同方向拉伸。
需要说明的是,触点装置1001的触点部1004的个数并不局限于两个,还可以是具备多个触点部1004的结构。如图10、图11所示,触点装置1001具有三个触点部1004。该触点装置1001具备:构成为包围三个触点部1004的消弧框1005D;以及向三个触点部1004施加磁场的磁铁1006B。另外,三个可动轴1073的上端彼此通过第一凸缘部1731B而连结。而且,前侧的固定触点板1020的端子部1022与中央的可动触点板1030的端子部1032被导电构件1074A短路,中央的固定触点板1020的端子部1022与后侧的可动触点板1030的端子部1032被导电构件1074B短路。因此,成为三个触点部1004串联连接的结构,由于在各触点部1004中产生的电弧被朝相同的方向拉伸,因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。
(实施方式2)
图12示出本实施方式的触点装置1001中的外观立体图,图13示出本实施方式的触点装置1001中的主视图。另外,图14示出图13中的C-C剖视图。需要说明的是,针对与实施方式1同样的结构标注相同的符号并省略说明。另外,在本实施方式中省略了罩1072的图示。
本实施方式的触点装置1001与实施方式1的触点装置1001的不同之处在于消弧框1005E的构造。
消弧框1005E形成为以左右方向为长边方向的长方体形状。而且,消弧框1005E通过以前后方向为厚度方向的内壁1052E而形成以左右方向为长边方向的矩形形状的循环流路1050E。
另外,在消弧框1005E的下表面上的左右方向的中央部,形成有供固定触点板1020a穿过的矩形形状的孔1053a以及供固定触点板1020b穿过的矩形形状的孔1053b。孔1053a形成在比内壁1052E靠前侧的位置,孔1053b形成在比内壁1052E靠后侧的位置。通过使固定触点板1020a穿过孔1053a,而将触点保持部1021a以及固定触点1002a收纳于消弧框1005E。另外,通过使固定触点板1020b穿过孔1053b,而将触点保持部1021b以及固定触点1002b收纳于消弧框1005E。
另外,在消弧框1005E的上表面上的左右方向的中央部,形成有供可动触点1003a穿过的孔1054a以及供可动触点1003b穿过的孔1054b。而且,通过可动轴1073a向下方移动且可动触点板1030a向下方挠曲,由此可动触点1003a穿过孔1054a而与固定触点1002a接触。同样,通过可动轴1073b向下方移动且可动触点板1030b向下方挠曲,由此可动触点1003b穿过孔1054b而与固定触点1002b接触。
磁铁1006C形成为以前后方向为厚度方向且以左右方向为长边方向的板状,且被插入到在消弧框1005E的内壁1052E上形成的孔1521E中。因此,在前后方向上,在触点部1004a与触点部1004b之间配置磁铁1006C。在本实施方式中,磁铁1006C向触点部1004a、1004b施加朝向后方的磁场。
另外,在本实施方式中构成为,使可动触点板1030a的端子部1032a与可动触点板1030b的端子部1032b短路,使触点部1004a、1004b闭合而使固定触点板1020a与固定触点板1020b短路。因此,电流在触点部1004a与触点部1004b的流动方向为相反方向。例如,在电流从固定触点1002a朝向可动触点1003a流动的情况下,电流从可动触点1003b朝向固定触点1002a流动。在该情况下,在触点部1004a中产生的电弧被朝向左方拉伸,在触点部1004b中产生的电弧被朝向右方拉伸。即,两个触点部1004a、1004b中,通过被施加的磁场而作用于在固定触点1002与可动触点1003之间流动的电流上的力(洛伦兹力)的方向在循环流路1050E的周向上彼此相同。因此,在消弧框1005内,由在触点部1004a、1004b中产生的电弧的热而产生的气流的方向在循环流路1050E的周向上相同(图14中的顺时针)。由此,能够有效地使空气循环,因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。
此外,由于磁铁1006C在前后方向上配置在触点部1004a与触点部1004b之间,因此,磁铁1006C与触点部1004a、1004b之间的距离变短,向触点部1004a、1004b施加的磁场增强。由此,能够进一步拉伸电弧,能够更加迅速地消去电弧。
另外,在本实施方式中,固定触点板1020以及可动触点板1030形成为在左右方向上长的板状,磁铁1006C以左右方向成为长边方向的方式设置,固定触点板1020、可动触点板1030以及磁铁1006C各自的长边方向彼此相同。因此,在触点部1004中产生的电弧被向与固定触点板1020以及可动触点板1030的长边方向相同的左右方向拉伸,因此,能够在上下方向上的固定触点板1020与可动触点板1030之间配置以左右方向为长边方向的消弧框1005E。由此,能够有效利用壳体1007内的空间,与使用以前后方向为长边方向的消弧框1005C(参照图6~图9)的情况相比,能够减小触点装置1001的前后方向的宽度而实现轻薄化。
另外,磁铁1006C的配置位置并不局限于被循环流路1050E包围的位置。例如,如图15所示,磁铁1006C设置在循环流路1050F的外侧,具体地说,设置在相对于消弧框1005F靠后侧的位置。因此,在消弧框1005F的内壁1052F上无需形成用于供磁铁1006C插入的孔,因此,简化了消弧框1005F的构造。
此外,如图16所示,触点装置1001也可以是具备磁轭1061的结构。磁轭1061形成为左侧开口的U字状,且以包围磁铁1006C、消弧框1005F的方式设置。利用该磁轭1061,使向触点部1004a、1004b施加的磁场的方向变得均匀,此外向触点部1004a、1004b施加的磁场也增强。由此,能够进一步拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。此外,虽然触点部1004a设置在比触点部1004b远离磁铁1006C的位置,但利用磁轭1061,也能够确保向触点部1004a施加的磁场的强度。
另外,在上述结构中,构成为使用两个可动触点板1030a、1030b,在闭合时使两个固定触点板1020a、1020b短路,但不局限于此。例如,如图17、图18所示,也可以构成为使用一个可动触点板1030A,在闭合时使两个固定触点板1020a、1020b短路。可动触点板1030A由弯曲加工了的金属板构成。可动触点板1030A具有:与可动轴1073a、1073b的下端接触的第一片1301;从第一片1301的左端的前端侧、后端侧分别向下方延伸的第二片1302;以及从第二片1302的下端向右方延伸的第三片1303。第三片1303作为触点保持部发挥功能,在下侧设有可动触点1003。
另外,螺旋弹簧1075a以设置在保持构件1713a与第一凸缘部1731A之间的方式套在可动轴1073a上,螺旋弹簧1075b以设置在保持构件1713b与第一凸缘部1731A之间的方式套在可动轴1073b上。借助该螺旋弹簧1075a、1075b的反弹力而推起第一凸缘部1731A,由此将可动触点1003保持在与固定触点1002分离的闭合位置。而且,通过电磁铁装置1010(参照图3)对可动轴1073a、1073b施加向下的力,由此可动轴1073a、1073b以及可动触点板1030A向下方移动。由此,可动触点1003被保持在与固定触点1002接触的闭合位置,固定触点板1020a、1020b被短路。需要说明的是,在图17、图18所示的例子中,螺旋弹簧1075设于第一凸缘部1731A与保持构件1713之间,但也可以设于第一凸缘部1731A与罩1072(参照图2、图3)之间。
(实施方式3)
图20示出本实施方式的触点装置2001中的外观立体图,图21示出本实施方式的触点装置2001中的主视图。另外,图19示出图21中的A-A剖视图。如图19~图21所示,本实施方式的触点装置2001具备:具有固定触点2002和可动触点2003的触点部2004;产生磁场的磁铁2006;以及作为消弧体的一例的消弧框2005,其中,可动触点2003在同固定触点2002接触的闭合位置与从固定触点2002离开的断开位置之间移动。
以下,使用图19~图21对本实施方式的触点装置2001的结构详细进行说明。需要说明的是,将图21中的上下左右方向规定为上下左右方向进行说明。另外,将与上下左右方向正交的方向规定为前后方向,具体地说,将图21中的从里侧朝向跟前的方向(图19中的下方)规定为前方、从跟前朝向里侧的方向(图19中的上方)规定为后方进行说明。
如图21所示,以本实施方式的触点装置2001与使可动触点2003移动的电磁铁装置2010一同构成电磁继电器2011的情况为例进行说明。需要说明的是,触点装置2001的用途并不局限于电磁继电器2011,例如也可以用于开关、断路器(电路切断器)等。
本实施方式的触点装置2001的触点部2004(固定触点2002、可动触点2003)、消弧框2005以及磁铁2006被收纳在长方体形状的壳体2007中。壳体2007由主体2071和安装于主体2071的罩2072构成。主体2071由底板2711和侧板2712形成为L字状,构成壳体2007的底部和左侧壁。罩2072形成为下面和左面开口的中空构造的长方体形状,且以被主体2071覆盖下面和左面的开口的方式安装于主体2071。
固定触点2002设于具有触点保持部2021、端子部2022以及弯曲部2023的矩形板状的固定触点板2020。固定触点板2020由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,并且沿着主体2071的底板2711而设置。固定触点板2020形成为,利用两个弯曲部2023而使右端侧的触点保持部2021与底板2711分离。而且,通过将固定触点2002铆接于该触点保持部2021,从而将固定触点2002固定在触点保持部2021的上表面上。另外,固定触点板2020以贯穿侧板2712的方式设置,从侧板2712向左侧突出的端子部2022例如与电源(未图示)电连接。需要说明的是,在本实施方式中,固定触点板2020与固定触点2002分体构成,但例如以通过固定触点板2020的冲压来形成固定触点2002的方式一体地构成固定触点板2020与固定触点2002亦可。
可动触点2003设于具有触点保持部2031、端子部2032以及弯曲部2033的矩形板状的可动触点板2030。可动触点板2030由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,且以下表面与固定触点板2020的上表面对置的方式固定于侧板2712。可动触点板2030形成为,利用两个弯曲部2033而使右端侧的触点保持部2031接近底板2711。而且,通过将可动触点2003铆接于触点保持部2031,从而在触点保持部2031的下表面的、在上下方向上与固定触点2002对置的位置处固定可动触点2003。另外,可动触点板2030以贯穿侧板2712的方式设置,从侧板2712向左侧突出的端子部2032例如与负载(未图示)电连接。另外,可动触点板2030也可以用作在上下方向上具有弹性的板簧,利用可动触点板2030的弹性,来使可动触点2003与固定触点2002接触而闭合,或者使可动触点2003与固定触点2002分离而断开。需要说明的是,在本实施方式中,可动触点板2030与可动触点2003分体构成,但例如以通过可动触点板2030的冲压来形成可动触点2003的方式一体地构成可动触点板2030与可动触点2003亦可。
可动触点板2030在圆棒状的可动轴2073的作用下向下方挠曲,由此使触点保持部2031以及可动触点2003向下方移动。可动轴2073被以从壳体2007的侧板2712向右侧突出的方式设置的保持构件2713保持为相对于上下方向移动自如,且下端与可动触点板2030的上表面接触。
保持构件2713形成为长方体形状,且设置在侧板2712中的比可动触点板2030靠上侧的位置。另外,保持构件2713上形成有沿上下方向贯穿的孔2714,通过使可动轴2073穿过该孔2714,从而将可动轴2073保持为相对于上下方向移动自如。另外,在罩2072的上表面上也形成有沿上下方向贯穿的孔2721,可动轴2073设置为还贯穿罩2072的孔2721。即,可动轴2073在从壳体2007突出的状态下被保持。
另外,在可动轴2073的上端形成有第一凸缘部2731,第一凸缘部2731的下表面与罩2072的上表面接触的位置成为可动轴2073的下限位置。此外,在可动轴2073的比保持构件2713靠下侧的位置处形成有第二凸缘部2732,第二凸缘部2732的上表面与保持构件2713的下表面接触的位置成为可动轴2073的上限位置。
而且,利用电磁铁装置2010(参照图21)使可动轴2073向下方移动。电磁铁装置2010例如是具备未图示的励磁线圈以及可动铁心的以往公知的结构,在励磁线圈通电时产生的磁通的作用下向下方移动的可动铁心与可动轴2073连结。而且,通过对励磁线圈通电而使可动铁心向下方移动,由此对可动轴2073施加朝向下方的力,可动轴2073向下方移动。需要说明的是,电磁铁装置2010的结构并不局限于上述结构。
通过对励磁线圈通电而使可动轴2073向下方移动,而使可动触点板2030向下方挠曲,由此使触点保持部2031以及可动触点2003向下方移动。由此,可动触点2003与固定触点2002接触,可动触点板2030与固定触点板2020被导通。
另外,可动触点板2030在上下方向上具有弹性,通过从挠曲的状态要返回到原始的状态的复原力来作用要使可动触点2003从固定触点2002离开的朝上的力。当停止向励磁线圈的通电而解除对可动轴2073的朝下的力时,借助可动触点板2030的复原力而使触点保持部2021向上方移动,由此可动触点2003与固定触点2002分离。
这样,可动触点2003在同固定触点2002接触的闭合位置与从固定触点2002分离的断开位置之间沿上下方向移动。
在此,在可动触点2003与固定触点2002分离而断开时,有可能在可动触点2003与固定触点2002之间产生电弧。为了消去该电弧,本实施方式的触点装置2001具备磁铁2006。
磁铁2006形成为以左右方向为厚度方向的板状,且配置在触点部2004的右侧。而且,磁铁2006向包含触点部2004的空间施加磁场。通过该磁场向电弧作用洛伦兹力,电弧被拉伸,由此能够消去电弧。在本实施方式中,设电流从可动触点2003朝向固定触点2002流动,向包含触点部2004的空间施加有向左的磁场。在该情况下,通过磁场将电弧朝向后方拉伸。需要说明的是,在图19中,将电流流动的方向表示为箭头Y1,磁场的方向表示为箭头Y2,电弧被拉伸的方向表示为箭头Y3。
另外,电弧有时会产生高温且包含金属等的气体。对此,本实施方式的触点装置2001为了防止气体所包含的金属等的飞散且防止电弧与磁铁2006的接触而具备消弧框2005。
消弧框2005由树脂、陶瓷等具有电绝缘性的绝缘体构成,且形成为长方体形状,并且在内部具有沿着前后方向的流路2050。另外,消弧框2005构成为包围触点部2004。为了在消弧框2005内收纳触点部2004,在消弧框2005的左侧壁上的前后方向的中央部从上端到下端地形成有矩形形状的孔2051。通过使固定触点板2020以及可动触点板2030穿过该孔2051,从而将触点部2004(可动触点2003、固定触点2002)收纳在消弧框2005内。另外,孔2051形成为以上下方向为长边方向的矩形形状,且可动触点板2030能够在孔2051内沿上下方向移动,因此,可动触点2003能够在闭合位置与断开位置之间移动。另外,磁铁2006配置在消弧框2005的外侧(右侧)。
如上所述,电弧为高温,因此由于电弧的热而使消弧框2005内的空气变热而膨胀。在本实施方式中,电弧被磁场朝向后方拉伸,因此,尤其使消弧框2005内的触点部2004的后侧的空气更为变热而膨胀。
对此,本实施方式的消弧框2005在位于电弧被拉伸的方向上的后面具有通气孔2052。通气孔2052形成于消弧框2005的后面整体。因此,由于电弧的热而膨胀了的空气能够沿着流路2050朝向后方流动,并经由通气孔2052向消弧框2005外排出。需要说明的是,在图19中以箭头Y4示出从消弧框2005排出的空气的流动。
这样,本实施方式的触点装置2001具备:具有固定触点2002和可动触点2003的触点部2004;产生磁场的磁铁2006;以及消弧框2005(消弧体)。可动触点2003在同固定触点2002接触的闭合位置与从固定触点2002分离的断开位置之间移动。另外,将与向触点部2004施加的磁场的方向(左方)和可动触点2003移动的方向(上下方向)这两个方向交叉的方向设为作用方向(前后方向)。而且,消弧框1005(消弧体)在作用方向上形成消弧空间。
本实施方式的触点装置1001通过具备上述结构,能够容易地拉伸电弧,能够更加迅速地消去电弧。
另外,本实施方式的触点装置2001还具备以下结构。消弧体包括消弧框2005,消弧框2005形成流路2050,该流路2050通往相对于包含触点部2004的空间而言的作用方向(前后方向)上的至少一侧(后侧)。此外,消弧框2005在作用方向(前后方向)上与触点部2004对置的面中的、相对于触点部2004位于至少一侧(后侧)的面上具有通气孔2052。
本实施方式的触点装置2001通过具备上述结构,即便在消弧框2005内的空气由于电弧的热而变热的情况下,空气也经由通气孔2052排出。此外,由于消弧框2005相对于触点部2004在与电弧被拉伸的方向(后方)对置的后面上形成有通气孔2052,因此,能够有效地排出空气,消弧框2005内的气压的上升得以抑制。由此,能够防止由于消弧框2005的内部的气压上升而阻碍电弧的拉伸的情况。因此,容易拉伸电弧,从而能够迅速地消去电弧。通过迅速地消去电弧,触点断开时的固定触点2002与可动触点2003的电切断变得迅速,能够提高触点装置2001的切断性能。
需要说明的是,本实施方式的消弧框2005为利用一个通气孔2052使后面整体开口的结构,但也可以为在后面形成多个孔的结构。
另外,消弧框2005构成为包围触点部2004。因此,能够抑制由于在触点部2004中产生的电弧而产生的气体所包含的金属等的飞散,且能够防止附着于固定触点2002、可动触点2003等。
另外,消弧框2005并非必须一体地形成,也可以通过组合被分割的多个部件而构成。由此,在触点装置2001的组装和消弧框2005的制造时,能够应对适合由多个部件构成的情况。
接下来,对本实施方式的触点装置2001的变形例进行说明。需要说明的是,在触点装置2001中的构成构件的变形例中,在符号的末尾标注A、B、C…以进行区别。
消弧框2005的可能与电弧接触的部分由具有电绝缘性的绝缘体构成即可,不会与电弧接触的部分也可以由绝缘体以外的材料构成。例如,如图22所示,消弧框2005A的比触点部2004靠前侧的侧壁2501由金属构成。即,消弧框2005A的不会与电弧接触的侧壁2501由强度比树脂或陶瓷等绝缘体高的金属构成。因此,消弧框2005A与仅由绝缘体构成的消弧框2005相比,能够提高强度。
另外,消弧框2005也可以构成为,在前后方向(作用方向)上相对于触点部2004而与通气孔2052相反的一侧(前侧)的面上也具有孔(吸气孔)。如图23所示,消弧框2005B在比触点部2004靠前侧的左侧壁上形成有吸气孔2053。消弧框2005B通过具有该吸气孔2053,由此在从通气孔2052排出空气时,经由吸气孔2053向消弧框2005B内吸入空气。需要说明的是,在图23中,以箭头Y5示出向消弧框2005吸入的空气的流动。这样,消弧框2005B通过具备作为吸气口发挥功能的吸气孔2053,能够有效地进行吸气和排气,更加容易拉伸电弧,因此,能够更加迅速地消去电弧。
另外,消弧框2005也可以构成为,通气孔设置于消弧框2005中的、在前后方向(作用方向)上相对于触点部2004位于两侧的面上。如图24所示,消弧框2005C在后面具有通气孔2052,并且在前面具有通气孔2054。通气孔2054形成于消弧框2005C的前面整体。而且,在电流从可动触点2003朝向固定触点2002流动的情况下,电弧被朝向后方拉伸,因此,消弧框2005C内的空气从通气孔2052排出,并经由通气孔2054向消弧框2005B内吸入空气。另一方面,在电流从固定触点2002朝向可动触点2003流动的情况下,电弧被朝向前方拉伸,因此,消弧框2005C内的空气从通气孔2054排出,并经由通气孔2052向消弧框2005B内吸入空气。即,由于消弧框2005C的前面和后面都开口,因此,能够与在可动触点2003与固定触点2002之间流动的电流的方向无关而有效地进行吸气和排气。由此,无需限定电流流动的方向,能够与在可动触点2003与固定触点2002之间流动的的电流的方向无关而更加容易地拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。
另外,在上述的触点装置2001的结构中,消弧框2005以包围触点部2004的方式设置,但也可以构成为在消弧框2005的外侧设有触点部2004。如图25、图26所示,消弧框2005D形成为以左右方向为长边方向的长方体形状,并具有沿着左右方向形成且通往包含触点部2004的空间的流路2050A。另外,消弧框2005D在左面具有开口2055,在右面具有通气孔2056。而且,消弧框2005D以触点部2004位于消弧框2005D的外侧的方式配置在触点部2004的右侧。另外,磁铁2006A以前后方向为厚度方向,且配置在消弧框2005D的后侧,使包含触点部2004的空间以及消弧框2005D内的空间产生向后的磁场。
而且,在电流从可动触点2003朝向固定触点2002流动的情况下,电弧被朝向右方拉伸,经由开口2055导入到消弧框2005D内。由于消弧框2005D在右面具有通气孔2056,因此,由于电弧的热而膨胀了的消弧框2005D内的空气经由通气孔2056排出。因此,容易拉伸电弧,从而能够迅速地消去电弧。
(实施方式4)
实施方式3的触点装置2001是具备一个触点部2004的结构,相对于此,本实施方式的触点装置2001具备两个触点部2004。需要说明的是,针对与实施方式3同样的结构标注相同的符号并省略说明。图27示出本实施方式的触点装置2001中的外观立体图,图28示出本实施方式的触点装置2001中的主视图。另外,图29示出图28中的B-B剖视图。需要说明的是,在本实施方式中省略罩2072的图示。
本实施方式的触点装置2001分别具备两个触点部2004(固定触点2002、可动触点2003)、两个固定触点板2020、两个可动触点板2030、两个可动轴2073以及两个保持构件2713。而且,触点部2004(固定触点2002、可动触点2003)、固定触点板2020、可动触点板2030、可动轴2073以及保持构件2713的组在前后方向上并排设置。需要说明的是,在分别区别两组触点部2004(固定触点2002、可动触点2003)、固定触点板2020、可动触点板2030、可动轴2073以及保持构件2713的情况下,在前侧的组的结构中的符号的末尾标注“a”,在后侧的组的结构中的符号的末尾标注“b”进行说明。
另外,本实施方式的触点装置2001为了同时使两个触点部2004a、2004b闭合或断开,利用第一凸缘部2731A将可动轴2073a与可动轴2073b的上端彼此连结。
本实施方式的消弧框2005E构成为包围两个触点部2004a、2004b这两方,且具有沿着前后方向形成的流路2050B。在消弧框2005E的左侧壁,形成有用于将触点部2004a收纳于消弧框2005E的孔2051a,并且形成有用于将触点部2004b收纳于消弧框2005E的孔2051b。此外,消弧框2005E在后面具有通气孔2052A,在前面具有通气孔2054A。
另外,磁铁2006B向消弧框2005E内的包含触点部2004a、2004b的空间施加朝左的磁场。
这样,本实施方式的触点装置2001具备多个触点部2004,多个触点部2004共用消弧框2005E、磁铁2006B等,因此,与使用多个具有一个触点部2004的触点装置2001的情况相比,能够实现省空间化且削减成本。
另外,消弧框2005E在前面以及后面具有开口(通气孔2052A、通气孔2054A)。因此,即便在电流在两个触点部2004中流动的方向彼此不同的情况下,由于电弧的热而膨胀了的空气也会经由通气孔2052A或2054A排出,从而能够迅速地消去电弧。
另外,消弧框2005E也可以构成为,在前后方向上位于多个触点部2004之间的面上具有孔(吸气排气孔)。如图30所示,消弧框2005F在前后方向上位于触点部2004a与触点部2004b之间的左侧壁上形成有吸气排气孔2057。通过该吸气排气孔2057,能够更加有效地进行空气向消弧框2005F外的排出、或者空气向消弧框2005F内的吸入。
例如,在电流从可动触点2003a朝向固定触点2002a流动、且电流从可动触点2003b朝向固定触点2002b流动的情况下,在触点部2004a、2004b中产生的电弧均被朝向后方拉伸。在该情况下,在触点部2004a、2004b之间,主要由于在触点部2004a中产生的电弧的热而膨胀了的空气经由吸气排气孔2057排出。即,利用吸气排气孔2057能够提高消弧框2005F内的排气效率,容易拉伸在触点部2004a中产生的电弧,从而能够迅速地消去电弧。
另外,在电流从可动触点2003a朝向固定触点2002a流动、且电流从固定触点2002b朝向可动触点2003b流动的情况下,在触点部2004a中产生的电弧被朝向后方拉伸,在触点部2004b中产生的电弧被朝向前方拉伸。在该情况下,在触点部2004a、2004b之间,由于在触点部2004a、2004b中产生的电弧的热而膨胀了的空气经由吸气排气孔2057排出。即,利用吸气排气孔2057能够提高消弧框2005F内的排气效率,容易拉伸在触点部2004a、2004b中产生的电弧,从而能够迅速地消去电弧。
另外,在电流从固定触点2002a朝向可动触点2003a流动、且电流从可动触点2003b朝向固定触点2002b流动的情况下,在触点部2004a中产生的电弧被朝向前方拉伸,在触点部2004b中产生的电弧被朝向后方拉伸。在该情况下,在触点部2004a、2004b中产生电弧且经由通气孔2052A、2054A而排出空气时,经由吸气排气孔2057向消弧框2005F内吸入空气。即,利用吸气排气孔2057能够提高向消弧框2005F内的吸气效率,容易拉伸在触点部2004a、2004b中产生的电弧,从而能够迅速地消去电弧。
另外,触点装置2001也可以构成为以串联的方式连接两个触点部2004a、2004b。如图31所示,通过使用导电构件2074而使固定触点板2020a的端子部2022a与可动触点板2030b的端子部2032b短路,从而将触点部2004a、2004b串联连接。需要说明的是,导电构件2074设置为从侧板2712露出,但也可以是镶嵌成形于侧板2712的结构。
通过将两个触点部2004a、2004b串联连接,与具备一组触点部2004的结构相比,在断开时向固定触点2002与可动触点2003之间施加的电压被分割,因此,能够提高触点装置2001的耐压。
此外,通过如上述那样构成,多个(两个)触点部2004a、2004b的、通过被施加的磁场而作用于在固定触点2002与可动触点2003之间流动的电流上的力(洛伦兹力)的方向彼此相同。即,由于电流在触点部2004a与触点部2004b中流动的方向彼此相同,因此,能够将在触点部2004a、2004b中产生的电弧向相同的方向拉伸。因此,由于在触点部2004a、2004b中产生的电弧的热而膨胀了的空气经由通气孔2052A、2054A的一方而排出,并经由通气孔2052A、2054A的另一方向消弧框2005E内吸入空气。由此,在消弧框2005E的流路2050B中流动的空气的方向仅为一个方向,能够高效地进行吸气排气,因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。另外,由于将在触点部2004a和触点部2004b中产生的电弧向相同的方向拉伸,因此,能够防止电弧彼此接触。
另外,触点装置2001也可以构成为以并联的方式连接两个触点部2004a、2004b。通过使固定触点板2020a的端子部2022a与固定触点板2020b的端子部2022b短路、并且使可动触点板2030a的端子部2032a与可动触点板2030b的端子部2032b短路,从而将触点部2004a、2004b并联连接。
通过将两个触点部2004a、2004b并联连接,与具备一组触点部2004的结构相比,在闭合时向固定触点2002与可动触点2003之间流动的电流被分割,因此,能够提高触点装置2001的电流容量。
此外,由于电流在触点部2004a与触点部2004b中流动的方向彼此相同,因此,能够将在触点部2004a、2004b中产生的电弧向相同的方向拉伸。因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。另外,还能够防止电弧彼此接触。
需要说明的是,在上述结构中,使用一个磁铁2006B向触点部2004a、2004b施加相同方向的磁场,但也可以构成为,使用两个磁铁分别向触点部2004a、2004b施加磁场。由此,能够使分别向触点部2004a、2004b施加的磁场的方向彼此不同,因此,即便在触点部2004a和触点部2004b中电流的方向彼此不同的情况下,也能够将在触点部2004a、2004b中产生的电弧向相同方向拉伸。
另外,在将在固定触点2002与可动触点2003之间流动的电流的方向规定为特定方向的情况下,拉伸电弧的方向也被确定,因此,能够省略消弧框2005E的一部分。例如,在将电流的方向规定为从可动触点2003朝向固定触点2002的方向的情况下,电弧被朝向后方拉伸。在该情况下,在触点部2004a的前侧不会存在电弧,因此,如图32所示,可以使用在前后方向上呈非对称形状的消弧框2005G。换句话说,由消弧框2005G形成的消弧空间以触点部2004b为基准呈非对称形状。消弧框2005G中省略了比触点部2004b靠前侧的侧壁,且以供固定触点板2020a、可动触点板2030a穿过的孔2051a与通气孔2054A连续的方式形成。因此,消弧框2005G与消弧框2005E相比,能够缩短前后方向的尺寸。另外,磁铁2006C的前后方向上的尺寸也能够比磁铁2006B短。因此,能够减少构成消弧框2005G以及磁铁2006C的材料,能够削减成本。此外,能够使触点装置2001的尺寸小型化,具体地说能够缩短前后方向的宽度,从而实现轻薄化。
需要说明的是,触点装置2001的触点部2004的个数并不局限于两个,还可以是具备多个触点部2004的结构。如图33、图34所示,触点装置2001具备三个触点部2004。该触点装置2001具备:构成为包围三个触点部2004的消弧框2005H;以及向该消弧框2005H内施加磁场的磁铁2006D。而且,前侧的固定触点板2020的端子部2022与中央的可动触点板2030的端子部2032被导电构件2074A短路,中央的固定触点板2020的端子部2022与后侧的可动触点板2030的端子部2032被导电构件2074B短路。因此,成为三个触点部2004被串联连接的结构,因此,在各触点部2004中产生的电弧被向相同的方向拉伸。而且,由于消弧框2005在前面和后面具有开口(通气孔2052B、通气孔2054B),因此,能够与在固定触点2002与可动触点2003之间流动的电流的方向无关而迅速地消去电弧。
需要说明的是,消弧框2005E的形状并不局限于长方体形状,只要是形成如下流路的形状即可,该流路通往相对于包含触点部2004的空间而言的前后方向上的至少一侧。例如,如图35~图37所示,消弧框2005J形成为触点部2004a与触点部2004b之间弯曲的S字状,包含触点部2004a的空间与包含触点部2004b的空间连续。需要说明的是,图37是图36中的C-C剖视图。
另外,本变形例的触点装置2001具备两个磁铁2061、2062,磁铁2061向包含触点部2004a的空间施加磁场,磁铁2062向包含触点部2004b的空间施加磁场。通过具备两个磁铁2061、2062,由此即便电流在触点部2004a与触点部2004b中流动的方向彼此相同,也能够向相互不同的方向拉伸电弧。由此,能够向前方拉伸在触点部2004a中产生的电弧,向后方拉伸在触点部2004b中产生的电弧。因此,能够将消弧框2005J内的空气经由通气孔2052C、2054C有效地排出,能够迅速地消去电弧。
另外,如图38所示,也可以使用在触点部2004a与触点部2004b之间形成了孔2058的消弧框2005K。消弧框2005K通过具备孔2058,从而能够更加有效地进行空气向消弧框2005K外的排出、或者空气向消弧框2005K内的吸入。
另外,也可以构成为左右方向上的触点部2004a、2004b的位置彼此不同。如图39~图41所示,固定触点板2020b以及可动触点板2030b与固定触点板2020a以及可动触点板2030a相比形成得较长,触点部2004b位于比触点部2004a靠右侧的位置。需要说明的是,图41是图40中的D-D剖视图。而且,消弧框2005L形成为包围触点部2004a、2004b这两方,且具备使包含触点部2004a的空间与包含触点部2004b的空间连续的倾斜部2059。另外,本变形例的触点装置2001具备两个磁铁2061A、2062A,磁铁2061A向包含触点部2004a的空间施加磁场,磁铁2062B向包含触点部2004b的空间施加磁场。通过具备两个磁铁2061A、2062A,即便电流在触点部2004a与触点部2004b中流动的方向彼此相同,也能够向相互不同的方向拉伸电弧。由此,能够向前方拉伸在触点部2004a中产生的电弧,向后方拉伸在触点部2004b中产生的电弧。因此,能够将消弧框2005L内的空气经由通气孔2052D、2054D有效地排出,能够迅速地消去电弧。
(实施方式5)
图43示出本实施方式的触点装置3001中的外观立体图,图44示出本实施方式的触点装置3001中的俯视图。另外,图42示出图44中的A-A剖视图。如图42~图44所示,本实施方式的触点装置3001具备:具有固定触点3002和可动触点3003的触点部3009;产生磁场的磁铁3005;以及作为消弧体的一例的消弧结构体3004,其中,可动触点3003在同固定触点3002接触的闭合位置与从固定触点3002分离的断开位置之间移动。
以下,对本实施方式的触点装置3001的结构详细进行说明。需要说明的是,将图42中的上下左右方向规定为上下左右方向进行说明。另外,将与上下左右方向正交的方向规定为前后方向,具体地说,将图42中的从里侧朝向跟前的方向规定为前方(图44中的下方),将从跟前朝向里侧的方向(图44中的上方)规定为后方进行说明。
如图42所示,以本实施方式的触点装置3001与使可动触点3003移动的电磁铁装置3010一同构成电磁继电器3011的情况为例进行说明。需要说明的是,触点装置3001的用途并不局限于电磁继电器3011,例如也可以用于开关、断路器(电路切断器)等。
本实施方式的触点装置3001的触点部3009(固定触点3002和可动触点3003)、磁铁3005以及消弧结构体3004被收纳在长方体形状的壳体3006中。壳体3006由主体3061和安装于主体3061的罩3062构成。主体3061由底板3611和侧板3612形成为L字状,且构成壳体3006的底部和左侧壁。罩3062形成为下面和左面开口的中空构造的长方体形状,且以被主体3061覆盖下面和左面的开口的方式安装于主体3061。需要说明的是,为了便于理解触点装置3001的结构,在除了图42~图44之外的图中省略了罩3062的图示。
固定触点3002设于具有触点保持部3021、端子部3022以及弯曲部3023的矩形板状的固定触点板3020。固定触点板3020由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,并且沿主体3061的底板3611而设置。固定触点板3020形成为,利用两个弯曲部3023而使右端侧的触点保持部3021与底板3611分离。而且,通过将固定触点3002铆接于触点保持部3021,从而将固定触点3002固定在触点保持部3021的上表面。另外,固定触点板3020以贯穿侧板3612的方式设置,从侧板3612向左侧突出的端子部3022例如与电源(未图示)电连接。需要说明的是,在本实施方式中,固定触点板3020与固定触点3002分体构成,但例如以通过固定触点板3020的冲压来形成固定触点3002的方式一体地构成固定触点板3020和固定触点3002亦可。
可动触点3003设于具有触点保持部3031、端子部3032以及弯曲部3033的矩形板状的可动触点板3030。可动触点板3030由左右方向为长边方向且上下方向为厚度方向的金属板构成,且以下表面与固定触点板3020的上表面对置的方式固定于侧板3612。可动触点板3030形成为,利用两个弯曲部3033而使右端侧的触点保持部3031接近底板3611。而且,通过将可动触点3003铆接于触点保持部3031,从而在触点保持部3031的下表面的、在上下方向上与固定触点3002对置的位置处固定可动触点3003。另外,可动触点板3030以贯穿侧板3612的方式设置,从侧板3612向左侧突出的端子部3032例如与负载(未图示)电连接。另外,可动触点板3030也可以用作在上下方向上具有弹性的板簧,利用可动触点板3030的弹性,而使可动触点3003与固定触点3002接触而闭合,或者使可动触点3003与固定触点3002分离而断开。需要说明的是,在本实施方式中,可动触点板3030与可动触点3003分体构成,但例如以通过可动触点板3030的冲压来形成可动触点3003的方式一体地构成可动触点板3030与可动触点3003亦可。
可动触点板3030在圆棒状的可动轴3063的作用下向下方挠曲,由此使触点保持部3031以及可动触点3003向下方移动。可动轴3063被以从壳体3006的侧板3612向右侧突出的方式设置的保持构件3613保持为相对于上下方向移动自如,且下端与可动触点板3030的上表面接触。
保持构件3613形成为长方体形状,且设置在侧板3612中的比可动触点板3030靠上侧的位置。另外,保持构件3613上形成有沿上下方向贯穿的孔3614,通过使可动轴3063穿过该孔3614,从而将可动轴3063保持为相对于上下方向移动自如。另外,在罩3062的上表面上也形成有沿上下方向贯穿的孔3621,可动轴3063设置为还贯穿罩3062的孔3621。即,可动轴3063在从壳体3006突出的状态下被保持。
另外,在可动轴3063的上端形成有第一凸缘部3631,第一凸缘部3631的下表面与罩3062的上表面接触的位置成为可动轴3063的下限位置。此外,在可动轴3063的比保持构件3613靠下侧的位置处形成有第二凸缘部3632,第二凸缘部3632的上表面与保持构件3613的下表面接触的位置成为可动轴3063的上限位置。
而且,利用电磁铁装置3010(参照图42)使可动轴3063向下方移动。电磁铁装置3010例如是具备未图示的励磁线圈以及可动铁心的以往公知的结构,在励磁线圈通电时产生的磁通的作用下向下方移动的可动铁心与可动轴3063连结。而且,通过对励磁线圈通电而使可动铁心向下方移动,由此向可动轴3063施加向下的力,可动轴3063向下方移动。需要说明的是,电磁铁装置3010的结构并不局限于上述结构。
使用图45~图47对可动触点3003的移动进行说明。在励磁线圈未通电的状态下,未向可动轴3063施加向下的力,因此,如图45所示,可动触点3003位于与固定触点3002分离的位置,固定触点板3020与可动触点板3030成为被电切断的状态。
然后,通过对励磁线圈通电而使可动轴3063向下方移动,由此使可动触点板3030向下方挠曲,而使触点保持部3031以及可动触点3003向下方移动。由此,如图46所示,可动触点3003与固定触点3002接触,可动触点板3030与固定触点板3020被导通。需要说明的是,将可动触点3003与固定触点3002接触时的可动触点3003的位置设为闭合位置。
另外,可动触点板3030在上下方向上具有弹性,通过从挠曲的状态要返回到原始的状态的复原力来作用要使可动触点3003从固定触点3002离开的朝上的力。当停止向励磁线圈的通电而解除对可动轴3063的朝下的力时,借助可动触点板3030的复原力而使触点保持部3021向上方移动,可动触点3003与固定触点3002分离。此时,借助可动触点板3030的复原力,可动触点3003如图47所示那样暂时地过冲至比断开时的额定位置(参照图45)靠上侧的位置。在本实施方式中,将可动触点3003过冲后的位置设为断开位置。即,可动触点3003在以闭合位置为下限且以断开位置为上限的可动区域3071内沿上下方向移动。
磁铁3005形成为以前后方向为厚度方向的板状,在包含可动触点3003的可动区域3071以及壳体3006内的相对于可动区域3071靠右侧的空间(以下称为消弧空间3072)在内的空间中产生磁场。在本实施方式中,磁铁3005配置为,在可动区域3071以及消弧空间3072内产生朝前的磁场。需要说明的是,在图42、图47中,概要地图示出可动区域3071、消弧空间3072。
消弧结构体3004形成为左右方向为长边方向且以上下方向为厚度方向的板状,且配置于消弧空间3072。本实施方式的消弧结构体3004仅由具有电绝缘性的绝缘体(例如树脂、陶瓷等)构成。
接下来,使用图47,对磁铁3005、消弧结构体3004中的电弧3073的消弧进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,设电流从固定触点3002朝向可动触点3003流动。
在触点断开时在固定触点3002与可动触点3003之间产生了电弧3073的情况下,在该电弧3073上通过朝前的磁场而作用朝右的洛伦兹力。电弧3073在该洛伦兹力的作用下被向右拉伸而导入到消弧空间3072。
在本实施方式中,由于在消弧空间3072内设有具有电绝缘性的消弧结构体3004,因此,电弧3073避开并绕过消弧结构体3004。因此,如图47所示,电弧3073以避开消弧结构体3004、且在消弧结构体3004的上侧与下侧这两侧向右凸出的方式被拉伸。
这样,本实施方式的触点装置3001具备:具有固定触点3002和可动触点3003的触点部3009;产生磁场的磁铁3005;以及消弧结构体3004(消弧体)。可动触点3003在同固定触点3002接触的闭合位置与从固定触点3002分离的断开位置之间移动。另外,将与向触点部3009施加的磁场的方向(前方)以及可动触点1003移动的方向(上下方向)这两个方向交叉的方向设为作用方向(右方)。而且,消弧结构体3004(消弧体)在作用方向上形成消弧空间。
本实施方式的触点装置1001通过具备上述结构,能够容易拉伸电弧,能够更加迅速地消去电弧。
另外,本实施方式的触点装置3001还具备以下结构。消弧体包括第一消弧结构体3004,可动触点3003在同固定触点3002接触的闭合位置与从固定触点3002离开的断开位置之间的可动区域3071内移动。而且,消弧结构体3004具备具有电绝缘性的绝缘体。而且,就消弧结构体3004而言,在将与可动区域3071中的磁场的方向(前方)以及可动触点3003移动的方向(上下方向)这两个方向交叉的方向设为作用方向(左右方向)的情况下,消弧结构体3004相对于可动区域3071设置在作用方向(左右方向)上的至少一侧(右侧)。
本实施方式的触点装置3001通过具备上述结构,使电弧3073以避开并绕过消弧结构体3004的方式被拉伸。因此,与不具备消弧结构体3004的情况相比,电弧3073增长了绕过消弧结构体3004的量,因此能够迅速地消去电弧3073。通过迅速地消去电弧3073,由此触点断开时的固定触点3002与可动触点3003的电切断变得迅速,从而能够提高触点装置3001的切断性能。
需要说明的是,在固定触点3002与可动触点3003之间流动的电流的方向、以及可动区域3071、消弧空间3072中的磁场的方向并不局限于上述方向。例如,在电流从可动触点3003朝向固定触点3002流动的情况下,以使可动区域3071以及消弧空间3072产生朝后的磁场的方式配置磁铁3005。由此,能够朝向设有消弧结构体3004的方向拉伸电弧3073。此外,能够朝向与可动触点板3030以及固定触点板3020分离的方向拉伸电弧3073,能够防止电弧3073与可动触点板3030以及固定触点板3020接触。
另外,为了进一步增长电弧3073的长度,优选消弧结构体3004的左端配置在与可动区域3071更近的位置。此外,优选消弧结构体3004配置为上下方向的位置成为与可动区域3071中的上下方向的中央相同的位置。通过将消弧结构体3004配置于这样的位置,由此电弧3073避开并绕过消弧结构体3004的距离增长,因此,能够更加迅速地消去电弧3073。
另外,本实施方式的消弧结构体3004仅由具有电绝缘性的绝缘体构成,因此,电流不会流过消弧结构体3004。因此,电弧3073以可靠地避开并绕过消弧结构体3004的方式被拉伸,因此,消弧结构体3004的消弧性能提高。需要说明的是,虽然本实施方式的消弧结构体3004仅由绝缘体构成,但只要是具有绝缘体的结构即可,例如也可以由在金属中掺杂了绝缘体的材料构成。
此外,由于消弧结构体3004为板状,因此电弧3073更可靠地以避开并绕过消弧结构体3004的方式被拉伸,消弧结构体3004的消弧性能进一步提高。
另外,虽然本实施方式的触点装置3001为具备一个磁铁3005的结构,但也可以为具备多个磁铁3005的结构。例如,在消弧结构体3004的前侧与后侧这两侧,以对置的极性为不同极的方式配置两个磁铁3005。由此,可动区域3071以及消弧空间3072中的磁场增强,电弧3073被拉伸得更长,因此,能够更加迅速地消去电弧3073。此外,也可以构成为使用磁轭(未图示)来增强磁场。例如,通过以包围可动区域3071、消弧空间3072的方式配置U字状的磁轭,由此可动区域3071、消弧空间3072中的磁场增强,电弧3073被拉伸得更长,因此,能够更加迅速地消去电弧3073。
另外,触点装置3001的设置消弧结构体3004以及磁铁3005的位置并不局限于上述位置,还可以是具备多个消弧结构体3004的结构。图48、图49示出具备两个消弧结构体3004的触点装置3001的变形例。消弧结构体3004分别设置在相对于可动区域3071靠前侧(图49中的左侧)的空间(消弧空间3072A)以及相对于可动区域3071靠后侧(图49中的右侧)的空间(消弧空间3072B)。
另外,磁铁3005设置在相对于可动区域3071靠右侧的位置,以左右方向为厚度方向,并且向可动区域3071以及消弧空间3072A、3072B施加朝左的磁场。而且,在电流从可动触点3003朝向固定触点3002流动的情况下,电弧被朝向后方拉伸。另外,在电流从固定触点3002朝向可动触点3003流动的情况下,电弧被朝向前方拉伸。即,电弧被朝向前方或后方拉伸。
这样,在本变形例中,电弧被朝向前方或后方拉伸。而且,在相对于可动区域3071位于前后方向(作用方向)上的两侧的位置设有消弧结构体3004。因此,与在可动触点3003与固定触点3002之间流动的电流的方向无关地,电弧以避开并绕过消弧结构体3004的方式被拉伸,从而能够迅速地消去电弧。
此外,电弧被朝向与固定触点板3020以及可动触点板3030的长边方向(左右方向)交叉的前后方向拉伸。因此,能够相对于可动区域3071在前后方向的两侧设置消弧结构体3004,能够防止两个消弧结构体3004与沿上下方向移动的可动触点板3030发生干涉。
另外,本实施方式的触点装置3001具备一组固定触点3002和可动触点3003的组,但也可以构成为具备多组固定触点3002和可动触点3003的组。图50示出分别具备两个固定触点3002、两个固定触点板3020、两个可动触点3003、两个可动触点板3030、两个可动轴3063以及两个保持构件3613的触点装置3001的变形例。本变形例的触点装置3001的固定触点3002、固定触点板3020、可动触点3003、可动触点板3030、可动轴3063以及保持构件3613的组沿前后方向并排设置。另外,为了同时使两组固定触点3002、可动触点3003闭合或断开,利用第一凸缘部3631A将两个可动轴3063的上端彼此连结。
如图50所示,即便在具备多组固定触点3002、可动触点3003的情况下,也能够使多组固定触点3002、可动触点3003共用消弧结构体3004以及磁铁3005。因此,与使用多个仅具备一组固定触点3002、可动触点3003的触点装置3001的情况相比,能够实现低成本化和省空间化。
另外,通过使固定触点板3020的端子部3022彼此短路,并且使可动触点板3030的端子部3022彼此短路,从而能够并联连接固定触点3002与可动触点3003的组。在这样构成的情况下,与具备一组固定触点3002和可动触点3003的结构相比,在闭合时向固定触点3002与可动触点3003之间流动的电流被分割,因此能够提高触点装置3001的电流容量。需要说明的是,固定触点板3020彼此的短路以及可动触点板3030彼此的短路也可以是例如由镶嵌成形于侧板3612的金属板构成的结构。
另外,也可以通过使一组中的固定触点板3020的端子部3022与另一组中的可动触点板3030的端子部3022短路,由此将固定触点3002与可动触点3003的组串联连接。例如,通过使前侧的固定触点板3020的端子部3022与后侧的可动触点板3030的端子部3022短路,由此能够将固定触点3002与可动触点3003的组串联连接。在这样构成的情况下,与具备一组固定触点3002和可动触点3003的结构相比,在断开时向固定触点3002与可动触点3003之间施加的电压被分割,因此,能够提高触点装置3001的耐压。另外,在上述那样构成的情况下,在固定触点3002与可动触点3003之间流动的电流的方向在各组中相同,因此,能够向相同的方向拉伸电弧3073,能够使用一个消弧结构体3004来迅速地消去电弧3073。
此外,在如上述那样将固定触点3002和可动触点3003的组并联连接或串联连接的情况下,在彼此的组中电流向相同的方向流动,因此,能够向相同的方向拉伸电弧3073。
需要说明的是,也可以不使固定触点板3020的端子部3022、以及可动触点板3030的端子部3022短路,而将两组固定触点3002、可动触点3003以组入彼此不同的电力供给路的方式连接。
(实施方式6)
作为与实施方式5的触点装置3001的差异点,如图51~图53所示,本实施方式的触点装置3001还具备包围消弧空间3072的消弧框3008。需要说明的是,针对与实施方式5同样的结构赋予相同的符号并省略说明。另外,图51是图53中的B-B剖视图。
消弧框3008形成为中空的长方体形状,例如由树脂或陶瓷等具有电绝缘性的材料构成。消弧框3008配置在主体3061的底板3611的上侧,在与可动区域3071对置的左面上具有开口3081,且包围相对于可动区域3071位于右侧的消弧空间3072。而且,消弧结构体3004设于消弧框3008的内部。
另外,磁铁3005设于消弧框3008的外侧(后侧)。
根据上述结构,本实施方式的触点装置3001在固定触点3002与可动触点3003之间产生了电弧的情况下,电弧在磁铁3005产生的磁场的作用下被拉伸至消弧框3008内的消弧空间3072。电弧有时会产生高温且包含金属等的气体。在本实施方式中,由于电弧被导入到消弧框3008的内部,因此能够防止气体所包含的金属等飞散而附着于固定触点3002、可动触点3003等。此外,通过消弧框3008,还能够防止电弧与磁铁3005或壳体3006等接触。
接下来,对触点装置3001的变形例进行说明。需要说明的是,在触点装置3001中的构成构件的变形例中,在符号的末尾标注A、B、C…以进行区别。
消弧结构体3004的形状并不局限于板状,例如如图54所示,也可以是形成为棒状的结构。消弧结构体3004A形成为以消弧空间3072内的磁场的方向(前方)作为轴向的圆棒状。即,消弧结构体3004A以与电弧交叉的方式配置,因此,电弧3073以避开并绕过消弧结构体3004A的方式被拉伸。因此,与形成为板状的消弧结构体3004同样,电弧在消弧结构体3004A的上侧和下侧这两侧以向右凸出的方式被拉伸,从而能够迅速地消去电弧。另外,形成为棒状的消弧结构体3004A与形成为板状的消弧结构体3004相比,削减了构成消弧结构体3004A的材料,因此能够实现低成本化。
另外,消弧结构体3004也可以是由层叠体构成的结构,该层叠体通过层叠由相互不同的材料构成的多个层而成。例如,如图55所示,消弧结构体3004B通过将由具有电绝缘性的绝缘体(例如树脂、陶瓷等)构成的第一层3041和由金属材料构成的第二层3042在上下方向上层叠而构成。由金属材料构成的第二层3042的强度比由绝缘体构成的第一层3041的强度高。因此,消弧结构体3004B通过由层叠第一层3041和第二层3042而成的层叠体构成,由此与仅由绝缘体构成的消弧结构体3004相比能够提高强度。需要说明的是,消弧结构体3004B只要是具备具有电绝缘性的绝缘体的结构即可,也可以取代第一层3041,而使用由在金属中掺杂了绝缘体的材料构成的层。另外,消弧结构体3004B也可以构成为,利用作为绝缘体的树脂在金属板的周围进行涂敷,例如将金属板镶嵌成形于树脂。
另外,消弧结构体3004也可以是形成有一个至多个孔的结构。例如,如图56所示,消弧结构体3004C上形成有沿上下方向贯穿的多个孔3043。需要说明的是,在图56中省略了消弧框3008的图示。消弧结构体3004C由于具有孔3043而减轻了与孔3043的体积对应的量,因此,能够实现触点装置3001的轻型化。此外,与消弧结构体3004相比,构成消弧结构体3004C的材料也被削减,因此能够实现低成本化。需要说明的是,不限定形成于消弧结构体3004C的孔3043的形状。另外,消弧结构体3004也可以是形成为网孔状的结构。另外,作为消弧结构体3004C的另一变形例,也可以构成为在消弧结构体3004的表面上形成一个至多个有底的孔,这也能够获得与具备孔3043的情况同样的效果。
另外,消弧结构体3004的个数并不局限于一个,也可以是具备多个消弧结构体3004的结构。在图57所示的例子中,触点装置3001具备两个消弧结构体3004。两个消弧结构体3004隔开规定的间隔地沿上下方向并排设置。这样,通过具备多个消弧结构体3004,由此使电弧以分别避开多个消弧结构体3004的方式被拉伸。因此,与具备一个消弧结构体3004的情况相比,电弧被拉伸得更长,因此,能够更加迅速地消去电弧。需要说明的是,触点装置3001也可以为具备三个以上的消弧结构体3004的结构。
另外,触点装置3001也可以是具备耐热构件3090的结构。如图58所示,耐热构件3090在消弧空间3072内设置在比消弧结构体3004的左端靠可动区域3071侧的位置,即,耐热构件3090设置在消弧结构体3004的左端的左侧。耐热构件3090的耐热性比消弧结构体3004高,例如由金属、陶瓷、树脂等构成。通过具备该耐热构件3090,能够防止电弧与消弧结构体3004的接触,因此能够抑制消弧结构体3004的消耗而实现长寿命化。需要说明的是,在由金属构成耐热构件3090的情况下,在电弧与耐热构件3090接触时,电流流过耐热构件3090而产生焦耳热。但是,该焦耳热低于电弧的热,因此,与电弧同消弧结构体3004接触的情况相比,能够抑制消弧结构体3004的消耗。需要说明的是,消弧结构体3004与耐热构件3090可以一体地构成,也可以将消弧结构体3004与耐热构件3090分开设置。
另外,消弧结构体3004与消弧框3008可以一体地构成。如图59所示,消弧结构体3004D与消弧框3008A被一体成形。由此,无需进行将消弧结构体3004D安装于消弧框3008A的作业,因此,触点装置3001的组装变得容易。
另外,消弧框3008也可以为在右面也具有开口3082(孔)的结构。如图60所示,消弧框3008B在左面具有开口3081,并且在右面具有开口3082。由于电弧为高温,因此,消弧框3008B的内部的空气在电弧的作用下变热而膨胀。但是,由于消弧框3008B在右面也具有开口3082,因此,在消弧框3008B的内部膨胀了的空气经由开口3082而排出,抑制了消弧框3008B的内部的气压上升。由此,能够防止因消弧框3008B的内部的气压上升而阻碍到电弧的拉伸。因此,更加容易拉伸电弧,从而能够更加迅速地消去电弧。另外,在构成消弧框3008B的面中的、最远离固定触点3002、可动触点3003的右面上形成有开口3082。因此,能够抑制由电弧产生的气体所包含的金属等附着于固定触点3002、可动触点3003等。需要说明的是,设于消弧框3008的开口(孔)的位置并不局限于右面,例如也可以为在消弧框3008的上面、前面等形成了孔的结构。另外,消弧框3008也可以为设有多个孔的结构。
此外,如图61所示,触点装置3001也可以为具备格栅3091的结构。格栅3091由以上下方向为厚度方向的多个金属板3911构成,多个金属板3911隔开规定的间隙地沿上下方向并排设置。而且,格栅3091在消弧框3008B内的消弧空间3072中,设置在比消弧结构体3004的可动区域3071侧的端部(左端)靠右侧的位置。在本实施方式中配置为,左右方向上的格栅3091的右端与消弧框3008B的右端一致。另外,本实施方式的触点装置3001具备两个格栅3091,一方的格栅3091配置于消弧结构体3004的上侧,另一方的格栅3091配置于消弧结构体3004的下侧。而且,被拉伸到消弧框3008B内的电弧与格栅3091接触时,电弧电压上升,由此能够更加迅速地消去电弧。
需要说明的是,上述的实施方式为本发明的一例。因此,本发明并不局限于上述的实施方式,除了这些实施方式以外,当然可以在不脱离本发明所涉及的技术思想的范围内根据设计等进行各种变更。
附图标记说明
1001 触点装置
1002、1002a、1002b 固定触点
1003、1003a、1003b 可动触点
1004、1004a、1004b 触点部
1005、1005A、1005B、1005C、1005D、1005E、1005F 消弧框
1006、1006A、1006B、1006C 磁铁
1007 壳体
1010 电磁铁装置
1011 电磁继电器
1020、1020a、1020b 固定触点板
1021、1021a、1021b 触点保持部
1022、1022a、1022b 端子部
1023 弯曲部
1030、1030A、1030a、1030b 可动触点板
1031 触点保持部
1032、1032a、1032b 端子部
1033 弯曲部
1050、1050A、1050C、1050E、1050F 循环流路
1051、1051a、1051b 孔
1052、1052A、1052B、1052C、1052E、1052F 内壁
1053a、1053b、1054a、1054b 孔
1061 磁轭
1071 主体
1072 罩
1073、1073a、1073b 可动轴
1074、1074A、1074B 导电构件
1301、1302、1303 片
1501 侧壁
1521、1521C、1521E 孔
1711 底板
1712 侧板
1713、1713a、1713b 保持构件
1714、1721 孔
1731、1731A、1731B、1732 凸缘部
2001 触点装置
2002、2002a、2002b 固定触点
2003、2003a、2003b 可动触点
2004、2004a、2004b 触点部
2005、2005A、2005B、2005C、2005D、2005E、2005F、2005G、2005H、2005J、2005K、2005L 消弧框
2006、2006A、2006B、2006C、2006D、2061、2061A、2062、2062B磁铁
2007 壳体
2010 电磁铁装置
2011 电磁继电器
2020、2020a、2020b 固定触点板
2021 触点保持部
2022、2022a、2022b 端子部
2023 弯曲部
2030、2030a、2030b 可动触点板
2031 触点保持部
2032、2032a、2032b 端子部
2033 弯曲部
2050、2050A、2050B 流路
2051、2051a、2051b、2058 孔
2052、2052A、2052B、2052C、2052D、2054、2054A、2054B、2056通气孔
2053 吸气孔
2055 开口
2057 吸气排气孔
2059 倾斜部
2071 主体
2072 罩
2073、2073a、2073b 可动轴
2074、2074A、2074B 导电构件
2501 侧壁
2711 底板
2712 侧板
2713 保持构件
2714、2721 孔
2731、2731A、2732 凸缘部
3001 触点装置
3002 固定触点
3003 可动触点
3004、3004A、3004B、3004C、3004D 消弧结构体
3005 磁铁
3006 壳体
3008、3008A、3008B 消弧框
3009 触点部
3010 电磁铁装置
3011 电磁继电器
3020 固定触点板
3021 触点保持部
3022、3032 端子部
3023、3033 弯曲部
3030 可动触点板
3031 触点保持部
3041、3042 层
3043 孔
3061 主体
3062 罩
3063 可动轴
3071 可动区域
3072、3072A、3072B 消弧空间
3073 电弧
3081、3082 开口
3090 耐热构件
3091 格栅
3611 底板
3612 侧板
3613 保持构件
3614、3621 孔
3631、3631A、3632 凸缘部
3911 金属板
L1、L2 宽度
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5 箭头