触点装置

技术领域

本发明涉及触点装置。

背景技术

触点装置具有固定触点和可动触点。可动触点在与固定触点接触的闭合位置和离开固定触点的断开位置之间移动。在可动触点离开固定触点时，在触点间产生电弧。以往，例如如专利文献1的触点装置那样，为了迅速地对电弧进行消弧，在触点的收纳空间内配置有消弧部件。消弧部件通过电弧的热放出消弧性气体。通过该消弧性气体使电弧消弧。由此，能够提高触点装置的阻断性能。

专利文献1：日本专利特开2015-49939号公报

发明内容

为了提高由消弧性气体带来的消弧性能，优选的是，消弧部件与固定触点和可动触点之间的间隙接近地配置。但是，由于将消弧部件与触点的间隙接近地配置，从而若消弧部件与触点之间的空间变窄，则电弧难以通过该空间，而产生滞留。因此，难以迅速地对电弧进行消弧。

本发明的课题在于提高基于消弧性气体的消弧性能。

一个方式所涉及的触点装置具备固定触点、可动触点、壳体以及消弧部件。可动触点在与固定触点接触的闭合位置和离开固定触点的断开位置之间移动。壳体收纳固定触点和可动触点。消弧部件可动地配置在壳体内，放出消弧性气体。在可动触点处于断开位置时，消弧部件与固定触点和可动触点之间的间隙对置配置。

在本方式的触点装置中，消弧部件可动地配置在壳体内。因此，当产生消弧性气体时，消弧部件由于消弧性气体的压力上升而移动。因此，即使消弧部件接近间隙地配置，也能够较大地确保触点与消弧部件之间的空间。由此，能够在触点的间隙的附近产生消弧性气体，并且电弧能够容易地通过触点与消弧部件之间的空间。由此，电弧容易被拉伸，从而能够迅速地消弧。因此，能够提高消弧性气体的消弧性能。

消弧部件也可以至少在消弧部件离开固定触点的方向上被可移动地设置。在该情况下，通过由消弧性气体产生的压力上升，消弧部件能够向远离固定触点的方向移动。因此，即使消弧部件接近间隙地配置，也能够较大地确保固定触点与消弧部件之间的空间。

消弧部件也可以至少在消弧部件离开可动触点的方向上可移动地设置。在该情况下，通过由消弧性气体产生的压力上升，消弧部件能够向远离可动触点的方向移动。因此，即使消弧部件接近间隙地配置，也能够较大地确保可动触点与消弧部件之间的空间。

消弧部件也可以包括朝向间隙而前端变细的形状。在该情况下，即使消弧部件接近间隙地配置，也能够较大地确保触点与消弧部件之间的空间。由此，能够进一步提高消弧性气体的消弧性能。

触点装置也可以还具备对消弧部件进行可动支承的支承部件。支承部件也可以具有弹性。在该情况下，通过支承部件的弹性，能够可动地支承消弧部件。支承部件也可以是螺旋弹簧。支承部件也可以是板簧。

消弧部件的至少一部分也可以具有弹性。在该情况下，通过消弧部件的弹性，能够可动地设置消弧部件。

在从消弧部件朝向间隙的方向上，消弧部件的前端与固定触点之间的距离也可以小于从壳体到消弧部件的前端的距离。在该情况下，能够将消弧部件的前端与固定触点接近地配置。由此，能够提高消弧性能。

在从消弧部件朝向间隙的方向上，消弧部件的前端与可动触点之间的距离也可以小于从壳体到消弧部件的前端的距离。在该情况下，能够将消弧部件的前端与可动触点接近地配置。由此，能够提高消弧性能。

发明效果

根据本发明，能够提高基于消弧性气体的消弧性能。

附图说明

图1是实施方式的断开状态的继电器的侧面剖视图。

图2是闭合状态的继电器的侧面剖视图。

图3是第一消弧部件、第一支承部件及其周围的放大图。

图4是第一消弧部件的立体图。

图5是表示从第一消弧部件与第一间隙对置的方向观察到的第一固定触点、第一可动触点和第一消弧部件的图。

图6是其他实施方式的继电器的侧面剖视图。

图7是表示实施方式的第一变形例的触点装置的俯视图。

图8是表示实施方式的第二变形例的触点装置的俯视图。

图9是图8中的IX-IX剖视图。

图10是表示消弧部件的变形例的图。

图11是表示支承部件的变形例的图。

图12是表示消弧部件的变形例的图。

符号说明

3：壳体；

14：固定触点；

16：可动触点；

51：消弧部件；

61：前端部；

71：支承部件；

G1：间隙。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的继电器1a进行说明。图1是表示实施方式的继电器1a的侧面剖视图。如图1所示，继电器1a具备触点装置2、壳体3以及驱动装置4。另外，在以下的说明中，上下左右的各方向是指图1中的上下左右的各方向。详细而言，将从驱动装置4朝向触点装置2的方向定义为上方。另外，将从触点装置2朝向驱动装置4的方向定义为下方。在图1中，将与上下方向交叉的方向定义为左右方向。另外，将与上下方向以及左右方向交叉的方向定义为前后方向。前后方向是与图1的纸面垂直的方向。但是，这些方向是为了便于说明而定义的，并不限定继电器1a的配置方向。

触点装置2包括可动机构10、第一固定端子11、第二固定端子12、可动接触片13、第一可动触点16和第二可动触点17。第一固定端子11和第二固定端子12例如由铜等具有导电性的材料形成。在第一固定端子11设置有第一固定触点14。在第二固定端子12设置有第二固定触点15。第一固定触点14和第二固定触点15在左右方向上分离地配置。

第一固定端子11包括第一触点支承部21和第一外部端子部22。第一固定触点14与第一触点支承部21连接。第一外部端子部22与第一触点支承部21连接。第一外部端子部22从壳体3向外侧突出。第二固定端子12包括第二触点支承部23和第二外部端子部24。第二固定触点15与第二触点支承部23连接。第二外部端子部24与第二触点支承部23连接。第二外部端子部24从壳体3向外侧突出。

另外，在图1中，第一外部端子部22和第二外部端子部24从壳体3向上方突出。但是，第一外部端子部22和第二外部端子部24不限于左右方向，也可以在左右方向或前后方向等其他方向上从壳体3突出。

可动接触片13例如由铜等具有导电性的材料形成。可动接触片13沿左右方向延伸。在本实施方式中，可动接触片13的长度方向与左右方向一致。可动接触片13在上下方向上与第一固定端子11及第二固定端子12对置配置。

可动接触片13以能够向接触方向Z1和分离方向Z2上移动的方式配置。接触方向Z1是可动接触片13接近第一固定端子11及第二固定端子12的方向(图1中的上方)。分离方向Z2是可动接触片13从第一固定端子11及第二固定端子12离开的方向(图1中的下方)。

第一可动触点16和第二可动触点17被可动接触片13支承。第一可动触点16和第二可动触点17在左右方向上分离地配置。第一可动触点16在上下方向上与第一固定触点14对置。第二可动触点17在上下方向上与第二固定触点15对置。

可动机构10以能够与可动接触片13一起向接触方向Z1和分离方向Z2移动的方式配置。可动机构10包括驱动轴19、支架26以及触点弹簧27。驱动轴19在上下方向上延伸。驱动轴19与可动接触片13连接。驱动轴19从可动接触片13向下方延伸。驱动轴19经由支架26及触点弹簧27与可动接触片13连接。支架26安装于可动接触片13，保持可动接触片13。触点弹簧27配置在支架26与可动接触片13之间。在可动触点16、17与固定触点14、15接触的状态下，触点弹簧27对可动接触片13向接触方向Z1施力。

壳体3收纳有触点装置2和驱动装置4。壳体3包括第一壳体3a和第二壳体3b。第一壳体3a包括第一收纳部S1。第二壳体3b包括第二收纳部S2。第一收纳部S1和第二收纳部S2由分隔壁46划分。固定触点14、15、可动接触片13、可动触点16、17配置在第一收纳部S1内。驱动装置4配置在第二收纳部S2内。

第一壳体3a包括顶面41、第一侧面42和第二侧面43。顶面41在可动机构10的移动方向上与可动接触片13对置。顶面41配置在可动接触片13的上方。第一侧面42和第二侧面43在左右方向上相互隔开间隔地配置。第一侧面42和第二侧面43在与可动机构10的移动方向交叉的方向上与可动接触片13对置。即，第一侧面42和第二侧面43在左右方向上与可动接触片13对置。第一侧面42和第二侧面43在可动机构10的移动方向上延伸。可动接触片13在左右方向上配置于第一侧面42与第二侧面43之间。

驱动装置4通过电磁力使可动接触片13动作。驱动装置4使可动接触片13向接触方向Z1以及分离方向Z2上移动。驱动装置4配置在壳体3的下方。驱动装置4包括绕线架30、可动铁芯31、线圈32、固定铁芯33、磁轭34以及复位弹簧35。

绕线架30包括在上下方向上贯穿绕线架30的孔301。可动铁芯31配置在绕线架30的孔301内。可动铁芯31与固定铁芯33分体。可动铁芯31与驱动轴19连接。可动铁芯31设置为能够向接触方向Z1以及分离方向Z2移动。线圈32卷绕于绕线架30。线圈32通过通电而产生使可动铁芯31向接触方向Z1移动的电磁力。

固定铁芯33配置在绕线架30的孔301内。固定铁芯33与可动铁芯31对置配置。复位弹簧35配置在可动铁芯31与固定铁芯33之间。复位弹簧35对可动铁芯31向分离方向Z2施力。

磁轭34以包围线圈32的方式配置。磁轭34配置在由线圈32构成的磁路上。磁轭34配置在线圈32的上方、线圈32的侧方以及线圈32的下方。

接着，对继电器1a的动作进行说明。在没有对线圈32通电时，驱动装置4没有被励磁。在该情况下，驱动轴19与可动铁芯31一起被复位弹簧35的弹性力向分离方向Z2按压。因此，可动接触片13也被向分离方向Z2按压，可动触点16、17位于图1所示的断开位置。在可动触点16、17位于断开位置的状态下，第一可动触点16及第二可动触点17从第一固定触点14及第二固定触点15离开。

若对线圈32通电，则驱动装置4被励磁。在该情况下，通过线圈32的电磁力，可动铁芯31克服复位弹簧35的弹性力而向接触方向Z1移动。由此，驱动轴19和可动接触片13一起向接触方向Z1移动，可动触点16、17向图2所示的闭合位置移动。在可动触点16、17位于闭合位置的状态下，第一可动触点16及第二可动触点17分别与第一固定触点14及第二固定触点15接触。

若向线圈32的电流停止而消磁，则可动铁芯31被复位弹簧35的弹性力向分离方向Z2按压。由此，驱动轴19和可动接触片13一起向分离方向Z2移动，可动触点16、17返回图1所示的断开位置。

如图1所示，触点装置2包括第一消弧部件51、第二消弧部件52、第一支承部件71和第二支承部件72。第一消弧部件51和第二消弧部件52配置在第一收纳部S1内。第一、第二消弧部件51、52由基于电弧的热而放出消弧性气体的材料形成。消弧性气体例如是以氢或氮为主要成分的气体，能够对电弧进行消弧。或者，消弧性气体不限于以氢或氮为主要成分的气体，也可以是以其他元素为主要成分的气体。

第一、第二消弧部件51、52例如也可以由酚醛树脂、储氢金属、或者氢化钛等材料形成。或者，第一、第二消弧部件51、52例如也可以由不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂等热固化性树脂形成。或者，第一、第二消弧部件51、52也可以由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂等热塑性树脂等形成。或者，第一、第二消弧部件51、52也可以由其他材料形成。

第一消弧部件51与可动触点16、17处于断开位置时的第一固定触点14和第一可动触点16之间的间隙G1(以下，称为“第一间隙G1”)对置配置。第一消弧部件51包括朝向第一间隙G1而前端变细的形状。第二消弧部件52与可动触点16、17处于断开位置时的第二固定触点15和第二可动触点17之间的间隙G2(以下，称为“第二间隙G2”)对置配置。第二消弧部件52包括朝向第二间隙G2而前端变细的形状。

第一消弧部件51经由第一支承部件71与第一侧面42连接。第二消弧部件52经由第二支承部件72与第二侧面43连接。第一消弧部件51从第一侧面42朝向第一间隙G1突出。第二消弧部件52从第二侧面43朝向第二间隙G2突出。

第一支承部件71可动地支承第一消弧部件51。第一支承部件71连接于第一壳体3a和第一消弧部件51。详细而言，第一支承部件71连接于第一侧面42和第一消弧部件51。第二支承部件72可动地支承第二消弧部件52。第二支承部件72连接于第一壳体3a和第二消弧部件52。详细而言，第二支承部件72连接于第二侧面43和第二消弧部件52。第一支承部件71是螺旋弹簧，具有弹性。第二支承部件72是螺旋弹簧，具有弹性。

第一支承部件71支承第一消弧部件51，以使得第一消弧部件51的前端至少在上下方向上能够以可远离第一固定触点14的方式动作。第一支承部件71支承第一消弧部件51，以使得第一消弧部件51的前端至少在上下方向上能够以可远离第一可动触点16的方式动作。第二支承部件72支承第二消弧部件52，以使得第二消弧部件52的前端至少在上下方向上能够以可远离第二固定触点15的方式动作。第二支承部件72支承第二消弧部件52，以使得第二消弧部件52的前端至少在上下方向上能够以可远离第二可动触点17的方式动作。

详细而言，第一支承部件71以第一消弧部件51的前端能够沿上下方向动作的方式支承第一消弧部件51。第一支承部件71以第一消弧部件51的前端能够沿左右方向动作的方式支承第一消弧部件51。第一支承部件71以第一消弧部件51的前端能够沿前后方向动作的方式支承第一消弧部件51。

第二支承部件72以第二消弧部件52的前端能够沿上下方向动作的方式支承第二消弧部件52。第二支承部件72以第二消弧部件52的前端能够沿左右方向动作的方式支承第二消弧部件52。第二支承部件72以第二消弧部件52的前端能够沿前后方向动作的方式支承第二消弧部件52。但是，第一支承部件71以及第二支承部件72能够动作的方向不限于上述的方向，也可以变更。

图3是表示第一消弧部件51、第一支承部件71及其周围的放大图。图4是第一消弧部件51的立体图。如图3和图4所示，第一消弧部件51包括梯形形状。详细而言，第一消弧部件51包括前端部61、基端部62和锥形部63。前端部61与第一间隙G1对置。前端部61具有平坦的形状。但是，前端部61也可以是弯曲的形状。锥形部63设置在前端部61与基端部62之间。锥形部63具有从基端部62朝向前端部61而前端变细的形状。

基端部62具有比前端部61大的外形。详细而言，从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察，基端部62具有比前端部61大的面积。换言之，从第一消弧部件51向与第一间隙G1对置的方向观察，前端部61具有比基端部62小的面积。在上下方向上的基端部62的尺寸比上下方向上的前端部的尺寸大。换言之，上下方向上的前端部的尺寸比上下方向上的基端部62的尺寸小。

第一消弧部件51与第一间隙G1接近地配置。详细而言，在从第一消弧部件51朝向第一间隙G1的方向上，第一消弧部件51的前端与第一固定触点14之间的距离D1小于从第一壳体3a(第一侧面42)到第一消弧部件51的前端的距离D2。在从第一消弧部件51朝向第一间隙G1的方向上，第一消弧部件51的前端与第一可动触点16之间的距离D3小于从第一壳体3a(第一侧面42)到第一消弧部件51的前端的距离D2。

锥形部63包括第一锥面64和第二锥面65。第一锥面64与第二锥面65以第一锥面64与第二锥面65之间的距离朝向第一间隙G1变小的方式倾斜。第一锥面64与第一固定触点14对置。第二锥面65与第一可动触点16对置。前端部61的至少一部分位于第一固定触点14的下端与第一可动触点16的上端之间。

图5是表示从左右方向观察的第一固定触点14、第一可动触点16和第一消弧部件51的图。换言之，图5是表示从第一消弧部件51与第一间隙G1对置的方向观察的第一固定触点14、第一可动触点16和第一消弧部件51的图。如图5所示，从第一消弧部件51与第一间隙G1对置的方向观察，第一锥面64与第一固定触点14重叠。当在第一消弧部件51与第一间隙G1对置的方向上观察时，第二锥面65与第一可动触点16重叠。

第二消弧部件52除了与第一消弧部件51大致左右对称地设置这一点之外，具有与第一消弧部件51相同的构造。因此，关于第二消弧部件52，省略详细的说明。

在以上说明的本实施方式的触点装置2中，第一消弧部件51被第一支承部件71可动地支承。因此，当产生消弧性气体时，由于基于消弧性气体的压力上升，导致第一消弧部件51移动。因此，即使第一消弧部件51与第一间隙G1接近地配置，也能够较大地确保第一固定触点14与第一消弧部件51之间的空间。或者，能够较大地确保第一可动触点16与第一消弧部件51之间的空间。由此，能够在第一间隙G1的附近产生消弧性气体，并且电弧能够容易地通过第一固定触点14与第一消弧部件51之间的空间、或者第一可动触点16与第一消弧部件51之间的空间。由此，电弧容易被拉伸，从而能够迅速地消弧。因此，能够提高消弧性气体的消弧性能。

另外，在产生了消弧性气体时，通过该瞬间的压力上升使第一支承部件71弹性变形，从而导致第一消弧部件51移动。但是，在瞬间的压力上升结束之后，通过解除第一支承部件71的弹性变形，第一消弧部件51会返回到原来的位置。

第一消弧部件51包括朝向第一间隙G1而前端变细的形状。因此，即使第一消弧部件51与第一间隙G1接近地配置，也能够较大地确保第一固定触点14与第一消弧部件51之间的空间。或者，能够较大地确保第一可动触点16与第一消弧部件51之间的空间。由此，能够进一步提高消弧性气体的消弧性能。关于第二消弧部件52及第二支承部件72，也能够得到与上述的第一消弧部件51及第一支承部件71同样的效果。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，触点装置不限于继电器，例如也可以用于断路器或开关等。

在上述的实施方式中，驱动装置4从驱动装置4侧将驱动轴19推出，由此，可动接触片13向接触方向Z1移动。另外，通过驱动装置4将驱动轴19拉入到驱动装置4侧，可动接触片13向分离方向Z2移动。但是，用于接通和断开触点的驱动轴19的动作方向也可以与上述的实施方式相反。即，也可以是，驱动装置4将驱动轴19拉入驱动装置4侧，由此，可动接触片13向接触方向Z1移动。通过驱动装置4将驱动轴19从驱动装置4侧推出，可动接触片13向分离方向Z2移动也可以。即，接触方向Z1和分离方向Z2也可以与上述的实施方式相反。

上述继电器1a是所谓的柱塞式的继电器，但本发明的适用对象不限于柱塞式，也可以是其他形式的继电器。例如，如图6所示，本发明也可以应用于铰链式的继电器1b。在图6中，对与上述实施方式的结构对应的结构标注相同的附图标记。在图6所示的铰链式的继电器1b中，若线圈32被励磁，则衔铁36通过线圈32的磁力吸附于铁芯39而摆动。衔铁36上连接有卡37。根据衔铁36的摆动，卡37按压可动接触片13，由此可动接触片13与可动触点16向接触方向Z1移动。由此，可动触点16与固定触点14接触。

若线圈32被消磁，则衔铁36通过铰链弹簧38的弹性力而向反方向摆动。由此，卡37、可动接触片13和可动触点16向分离方向Z2移动，可动触点16从固定触点14离开。消弧部件51与可动触点16和固定触点14之间的间隙G1对置配置。消弧部件51包括朝向间隙G1而前端变细的形状。消弧部件51由支承部件71可动地支承。在这样的铰链式的继电器1b中，也能够得到与上述的实施方式的继电器1a同样的效果。

也可以变更第一固定端子11、第二固定端子12、可动接触片13的形状或配置。也可以变更线圈32、绕线架30、或者磁轭34的形状、或者配置。也可以变更第一固定触点14、第二固定触点15、第一可动触点16、第一固定触点14的形状或配置。

第一固定触点14可以与第一固定端子11分体，或者也可以是一体。第二固定触点15可以与第二固定端子12分体，或者也可以是一体。第一可动触点16可以与可动接触片13分体，或者也可以是一体。第二可动触点17可以与可动接触片13分体，或者也可以是一体。

消弧部件的形状和/或配置不限于上述的形状和/或配置，也可以进行变更。例如，消弧部件不限于壳体3的侧面42、43，也可以经由支承部件与顶面41连接。或者，消弧部件也可以经由支承部件与分隔壁46连接。

在上述实施方式中，第一消弧部件51与第一间隙G1在左右方向上对置。第二消弧部件52在左右方向上与第二间隙G2对置。但是，消弧部件与间隙对置的方向不限于左右方向，即，可动接触片13的长度方向。例如，图7是表示第一变形例的触点装置2的俯视图。如图7所示，消弧部件51、52也可以在前后方向上与间隙G1、G2对置。即，消弧部件51、52也可以在可动接触片13的短边方向上与间隙G1、G2接触。

在上述实施方式中，设置有第一消弧部件51和第二消弧部件52。但是，消弧部件的数量不限于2个，也可以少于2个，或者多于2个。例如，也可以省略第一消弧部件51和第二消弧部件52中的一方。或者，图8是表示第二变形例的触点装置2的俯视图。图9是图8中的IX-IX剖视图。如图8及图9所示，也可以将第一间隙G1夹在中间，与第一间隙G1对置配置2个消弧部件51、53。消弧部件51、53也可以分别经由支承部件71、73支承于第一壳体3a。也可以将第二间隙G2夹在中间，与第二间隙G2对置配置2个消弧部件52、54。消弧部件52、54也可以分别经由支承部件72、74支承于第一壳体3a。

消弧部件不限于梯形，也可以包括其他形状。例如，消弧部件也可以包括棱锥状、棱锥台状、圆锥状或圆锥台状的形状。或者，如图10所示，第一消弧部件51也可以是与前端变细的形状不同的形状。关于上述的其他消弧部件，也同样可以是与前端变细的形状不同的形状。

支承部件不限于螺旋弹簧，也可以是其他形状。例如，如图11所示，第一支承部件71也可以是板簧。对于上述的其他支承部件也同样，也可以是板簧。或者，支承部件只要是可动地支承消弧部件的结构，也可以是弹簧以外的结构。

第一消弧部件51也可以不依赖于支承部件而被可动地设置。例如，如图12所示，第一消弧部件51也可以包括具有弹性的部分66。第一消弧部件51也可以通过具有弹性的部分66被可动地设置。关于上述的其他消弧部件，同样地，也可以不依靠支承部件地被设置为可动。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提高消弧性气体的消弧性能。