電磁繼電器的制造方法
電磁繼電器的制造方法
【專利摘要】本發明是一種電磁繼電器，該電磁繼電器具有固定觸點（32）、與固定觸點（32）接觸或分離的可動觸點（33）以及驅動部件，該驅動部件至少具有電磁線圈，該驅動部件用于驅動可動觸點（33），以使可動觸點（33）與固定觸點（32）抵接，該驅動部件用于產生第1驅動力和第2驅動力，該第1驅動力用于使可動觸點（33）和固定觸點（32）接觸，該第2驅動力用于保持可動觸點（33）和固定觸點（32）的接觸狀態，且比第1驅動力大。
【專利說明】電磁繼電器【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電磁繼電器。
[0002]本發明基于2011年6月20日申請的日本專利申請的日本特愿2011-136151要求優先權，對于承認基于參照文獻的引用的指定國家，將上述申請所記載的內容通過參照而引用到本申請，成為本申請的記載的一部分。
【背景技術】
[0003]公知有一種啟動裝置用電磁開關，其具有插棒式鐵芯、彈簧、可動觸點以及彈性構件，該插棒式鐵芯能滑動地插入勵磁線圈的內徑側，其以與固定鐵芯之間具有空氣隙的方式與固定鐵芯相對配置，該彈簧用于對插棒式鐵芯向與鐵芯相反方向施力，該可動觸點與插棒式鐵芯形成為一體且可動，當對勵磁線圈通電而向固定鐵芯側吸引插棒式鐵芯時，該可動觸點與固定觸點抵接而閉合成通電電路，該彈性構件安裝于插棒式鐵芯，自插棒式鐵芯的與鐵芯相反一側的端面向止擋面側突出，將插棒式鐵芯吸引到固定鐵芯側之后，由于磁力的消失，插棒式鐵芯在彈簧的反作用力的作用下向與鐵芯相反方向被壓回來時，彈性構件與止擋面相抵接，從而防止插棒式鐵芯的與鐵芯相反一側的端面碰撞止擋面(專利文獻I)。
[0004]專利文獻1:日本特開2004-207134號公報
【發明內容】
[0005]發明要解決的問題
[0006]但是，存在有這樣的問題:當可動觸點與固定觸點抵接時，在固定觸點和可動觸點之間產生的碰撞能量較大。
[0007]本發明要解決的課題是提供一種能夠抑制在固定觸點和可動觸點之間產生的碰撞能量的電磁繼電器。
[0008]用于解決問題的方案
[0009]本發明是通過設置驅動部件來解決上述課題，該驅動部件用于產生第I驅動力和第2驅動力，該第I驅動力用于使可動觸點和固定觸點接觸，該第2驅動力用于保持可動觸點和固定觸點的接觸狀態，且大于第I驅動力。
[0010]發明的效果
[0011]采用本發明，在可動觸點和固定觸點接觸時,可動觸點和固定觸點之間的接觸壓力變小，在可動觸點和固定觸點接觸之后，該接觸壓力變大，因此能夠抑制在可動觸點和固定觸點之間產生的碰撞能量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是包含本發明的實施方式的繼電器開關的蓄電池組的框圖。
[0013]圖2是圖1的繼電器開關的剖視圖。[0014]圖3是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
[0015]圖4是圖3的線圈和控制電路的等價電路。
[0016]圖5是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
[0017]圖6是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發明的實施方式。
[0019](第I實施方式)
[0020]圖1是表示包含本發明的實施方式的電磁繼電器(下面稱為繼電器開關)的車輛用蓄電池組的框圖。繼電器開關100例如用作電動汽車、混合動力汽車等的主繼電器，但也可以用作其他車輛的開關，還可以用作車輛用的開關以外的開關。
[0021]如圖1所示，蓄電池組200具有蓄電池201、繼電器開關100、連接器部202、熔斷器(日文:t ^一文)203a~熔斷器203d。蓄電池201是用于驅動車輛的驅動源，是通過將二次電池等電池串聯或并聯地連接起來而構成的。蓄電池201的正極側的電源線和負極側的電源線分別連接有繼電器開關100。正極側的電源線和負極側的電源線借助蓄電池組200的端子203與逆變器相連接。熔斷器203a和熔斷器203c分別連接于正極側的電源線，熔斷器203b和熔斷器203d分別連接于負極側的電源線。蓄電池201借助繼電器開關100、熔斷器203a以及熔斷器203b與DC / DC變換器相連接，借助繼電器開關100、熔斷器203c以及熔斷器203d與空調(A / C)相連接。
[0022]接著，采用圖2說明繼·電器開關100的具體結構。圖2是繼電器開關100的剖視圖。如圖2所示，繼電器開關100具有驅動部10和觸點部30。
[0023]驅動部10具有線圈11、線圈架12、殼體部13、上板14、法蘭蓋(日文:7 m '今^ y 7°)15、橡膠減振器16、固定鐵芯17、可動鐵芯18、復位彈簧19。如后述那樣，驅動部10是通過沿軸向(圖2的上下方向)驅動軸34而使可動觸點33和固定觸點32接觸或分離的構件。
[0024]線圈11是將多個線圈卷繞起來而形成為圓筒狀，通過使電流在該線圈流動而產生磁通量。線圈架12是用于保持線圈11的構件，具有圓筒狀的壁部121和一對板部122，該板部122自該圓筒狀的壁部121的兩端沿著與壁部121垂直的方向分別向外側延伸。線圈11被一對板部122夾持。線圈11與未圖示的控制電路相連接，利用自該控制電路輸出的電流產生磁通量。
[0025]殼體部13形成為有底圓筒狀，具有底面部131和沿著與該底面部131垂直的方向延伸的壁部132，與底面部131相面對的方向是敞開的。此外，在底面部131的中心部分設置有凹部133。殼體部13由鐵等金屬的磁性材料形成。上板14形成為圓筒狀，在上板14的中心部分形成有供后述的軸貫穿的通孔141。上板14由磁性材料形成，并作為殼體部13的蓋部分，上板14自與底面部131相面對的方向覆蓋殼體部13的開口部,并與側壁132通過鉚接等被固定。
[0026]法蘭蓋15形成為有底圓筒狀，具有圓筒狀的筒部151和用于覆蓋筒部151的底面的底面部152。法蘭蓋15被壓入被線圈架12的壁部121和凹部133所覆蓋的空洞部分，該法蘭蓋15以覆蓋凹部133和壁部121的內側表面的方式嵌入該空洞部分。由此，利用殼體部13、上板14以及法蘭蓋15將線圈11和線圈架12收容進來。此外，在法蘭蓋15的底面部152的上表面設有橡膠減振器16，該橡膠減振器16由彈性構件形成為圓筒狀。橡膠減振器16是為了吸收可動鐵芯18和法蘭蓋15之間的碰撞能量而設置的。
[0027]固定鐵芯17由筒狀的圓筒部171和圓筒部172 —體地形成，該圓筒部172的外周與圓筒部171的外周大小相同。圓筒部171和圓筒部172配置為同軸狀，在各自的軸心設置有供后述的軸34插入的插入孔1711、1721。圓筒部171的外壁面和圓筒部172的外壁面以平齊方式形成，插入孔1712的直徑形成得大于插入孔1711的直徑。由此，固定鐵芯17形成有自圓筒部172的底面向上方凹入而成的凹部173。固定鐵芯17例如由鐵等金屬的層疊鋼板形成。固定鐵芯17被壓入法蘭蓋15的筒部152的內側，并緊貼于法蘭蓋15的上部。此外，插入孔1711的直徑形成得以比軸34的軸部341的直徑大，在圓筒部171的內側的表面與軸34的軸部341的表面之間形成有間隙。由此，圓筒部171的內側的表面構成為使軸34滑動的滑動面。
[0028]可動鐵芯18由筒狀的圓筒部181和圓筒部182—體地形成，該圓筒部182的外周與圓筒部181的外周大小相同。圓筒部181和圓筒部182配置為同軸狀，在各自的軸心設置有供后述的軸34插入的插入孔1811、1812。圓筒部181的外壁面與圓筒部182的外壁面以平齊方式形成，插入孔1812的直徑形成得比插入孔1811的直徑大。由此，在可動鐵芯18上形成有自圓筒部182的上表面向下方凹入而成的凹部183。可動鐵芯18例如由鐵等金屬的層疊鋼板形成。可動鐵芯18插入法蘭蓋15的筒部152。可動鐵芯18的外周的直徑形成得以比筒部152的驅動部分的直徑小，在可動鐵芯18的外側的表面與筒部152的下部分的內側表面之間形成有間隙。此外，軸34的頂端部分被壓入圓筒部181的插入孔1811，從而將軸34的頂端部分與圓筒部181固定起來。由此，可動鐵芯18的外側的表面構成為能相對于法蘭蓋15的內側表面滑動的滑動面。并且，磁路由殼體部13、上板14、固定鐵芯17以及可動鐵芯18形成。
[0029]復位彈簧19是線圈狀的彈性構件，具有比軸34的軸部341的外徑大的內徑，該復位彈簧19與軸部341的中心軸配置于同芯軸線上，且軸34插入復位彈簧19的空洞部分。復位彈簧19的上端部分嵌入凹部173，復位彈簧19的下端部分嵌入凹部183，從而復位彈簧19分別固定于固定鐵芯17和可動鐵芯18。復位彈簧19用于向使可動觸點33自固定觸點32分開的方向對可動鐵芯18施力。
[0030]觸點部30具有基座31、一對固定觸點32、可動觸點33、軸34、接觸壓力彈簧35。
[0031]基座31由絕緣性構件形成為矩形狀，具有頂板311和沿與該頂板311的端部垂直的方向延伸的壁部312，與頂板311相面對的方向是敞開的。在頂板311上形成有供一對固定觸點32插入的插入孔3111、3112。壁部312的下方的端部固定于上板14。而且，可動觸點33和軸34的上部收容在由頂板311、壁部312以及上板14形成的空間內。
[0032]固定觸點32例如由銅等導電體形成，且由筒狀的圓筒部321和圓筒部322 —體地形成，該圓筒部322的外周比圓筒部321的外周小。圓筒部322的外徑形成得比設置于頂板311的插入孔3111、3112的直徑稍大。固定觸點32在位于下側的圓筒部322插入頂板311的插入孔3111、3112、且圓筒部321自基座31向外側方向突出的狀態下固定于基座31。圓筒部322的底面成為與可動端子33的表面接觸的觸點部分。
[0033]可動觸點33例如由銅等導電體形成，且形成為平板狀。在可動觸點33的中心設有供軸34插入的插入孔，軸34壓入該插入孔，從而將可動觸點33固定于軸34。可動觸點33的上方的表面成為與固定觸點32接觸的觸點。
[0034]軸34例如由非磁性材料形成，具有棒狀的軸部341和設于軸部341的一端的軸承部342。軸部341插入可動觸點33的中心的插入孔和可動鐵芯18的中心的插入孔1811、1812，從而將軸部341固定于可動觸點33和可動鐵芯18。此外，軸部341以自由移動的方式插入接觸壓力彈簧35的內側的空洞部分、上板14的中心的插入孔141、固定鐵芯17的中心的插入孔1711、1712、以及復位彈簧19的內側的空洞部分。軸承部342的外徑形成得比可動觸點33的插入孔的直徑大，并固定于可動觸點33。軸34伴隨著繼電器開關100的接通和斷開而沿軸部341的中心軸的軸向(圖2的上下方向)可動，該中心軸的軸向成為可動觸點33和可動鐵芯18的移動方向。
[0035]接觸壓力彈簧35是線圈狀的彈性構件，具有比軸34的軸部341的外徑大的內徑，該接觸壓力彈簧35與軸部341的中心軸配置于同芯軸線上，且設于可動觸點33和上板14之間。接觸壓力彈簧35沿著使可動觸點33與固定觸點32抵接的方向對可動觸點33施力。
[0036]接著，采用圖2說明繼電器開關100的動作。在線圈11沒有電流流動的狀態下，固定觸點32和可動觸點33之間以相面對的方式設有間隙。首先，自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈11流動。接觸電流(I1)是以能驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。接觸電流(I1)是比后述的保持電流(I2)小的電流，該接觸電流(I1)的電流值不足以持續保持繼電器開關100的接通狀態。
[0037]當線圈11有接觸電流(I1)流動時線圈11發生勵磁，可動鐵芯18向固定鐵芯17被吸引，固定于可動鐵芯18的軸34沿著軸部341的軸向被驅動，可動觸點33抵接于固定觸點32。而且，與線圈11相連接的控制電路(未圖示)通過檢測線圈11與該控制電路之間的配線的電壓等，從而在確認了線圈11的導通之后，使保持電流(I2)在線圈11流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33的接觸狀態而預先設定的電流。保持電流(I2)是比接觸電流(I1)大的電流，是通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附而用于持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。當保持電流(I2)在線圈11流動時，因為可動觸點33和固定觸點33之間的接觸壓力比接觸電流(I i)在線圈11流動時的接觸壓力大,所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0038]即，在本例中，在接通繼電器開關100的情況下，最初線圈11有接觸電流(I1)流動，對軸34施加較小的驅動力(P1),從而既能減小固定觸點32和可動觸點33之間的接觸壓力，又能使固定觸點32和可動觸點33接觸。在繼電器開關100接通時，車輛停下來，因為施加于繼電器開關100的振動較小，所以只要固定觸點32和可動觸點33接觸即可，不需要較大的驅動力。因此在本例中，在繼電器開關100接通時，利用較小的驅動力驅動可動觸點32。
[0039]而且，在固定觸點32和可動觸點33接觸之后，保持電流(I2)在線圈11流動，對軸34施加比上述的驅動力(P1)大的驅動力(P2),從而既能增大固定觸點32和可動觸點33之間的接觸壓力，又能保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態。在固定觸點32和可動觸點33接觸之后，因為車輛開始行駛，有可能對繼電器開關100施加較大的振動，為了防止固定觸點32和可動觸點33分開，有必要對軸34施加較大驅動力。因此，在本例中，在繼電器開關100接通之后，利用較大驅動力(P2)驅動可動觸點33。
[0040]另一方面，自固定觸點32和可動觸點33相接觸的狀態開始停止向線圈11通電，利用復位彈簧19使可動觸點33自固定觸點32分開，從而斷開繼電器開關100。
[0041]如上述那樣，在本例中，設定為電流在線圈11流動，使固定鐵芯17和可動鐵芯18磁化，對軸34進行驅動，從而驅動可動觸點33，以使可動觸點33與固定觸點32抵接，為了接通繼電器開關100，在驅動該可動觸點33時，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。由此，在可動觸點33和固定觸點32接觸時，可動觸點33與固定觸點32之間的接觸壓力變小，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，該接觸壓力變大，所以在接通繼電器開關100時，能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0042]但是，與本例不同，為了自可動觸點33和固定觸點32分開的狀態開始使可動觸點33和固定觸點32接觸,而在對軸34施加較大的驅動力來驅動可動觸點33的情況下,可動觸點33和固定觸點32這兩個觸點以及可動鐵芯18和固定鐵芯17之間的接觸點在發生碰撞時有時產生較大噪音或者縮短接觸部分壽命。
[0043]此外，在固定觸點32和可動觸點之間設有彈性體的情況下，也存在這樣的可能性，即，該彈性體的彈性系數因彈性體的劣化、外部的環境溫度而發生變化，因此不能穩定地減少碰撞能量。
[0044]另一方面，在本例中，在接通繼電器開關100的情況下，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。因此，能夠使可動觸點33和固定觸點32之間的接觸部分以及可動鐵芯18和固定鐵芯17之間的接觸部分的碰撞能量減少，防止接觸部分的噪音并抑制磨損。
[0045]此外，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，因為利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態，能夠防止因在車輛行駛過程中受到的振動、撞擊等而使觸點部分分開的情況發生，其結果，能夠防止在該觸點部分分開的情況下產生的觸點部分的溫度升高、觸點部分的固著。
[0046]此外，在本例中，通過接觸電流(I i)在線圈11流動而產生驅動力(P1),通過保持電流(I2)在線圈11流動而產生驅動力(P2)。由此，通過使在線圈11流動的電流的電流值發生變化，能夠產生驅動力(P1)和驅動力(P2),只要構成至少I個線圈就能夠抑制繼電器開關100的成本。
[0047]需要說明的是，驅動部件至少具有線圈11，固定鐵芯17和可動鐵芯18的結構相當于本發明的“驅動部件”，線圈11相當于“電磁線圈”，驅動力(P1)相當于“第I驅動力”，驅動力(P2)相當于“第2驅動力”，接觸電流(I1)相當于“第I電流”，保持電流(I2)相當于“第2電流”。
[0048](第2實施方式)
[0049]圖3是本發明的其他實施方式的繼電器開關100的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，線圈11和線圈架12的結構不同。因為除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用該記載。
[0050]如圖3所示，線圈11具有線圈111和線圈112，線圈111和線圈112以彼此的軸心和軸34的軸部341的軸心位于相同位置的方式進行配置。線圈111配置于線圈112的內偵牝被線圈架12的壁部121和壁部123所夾持。線圈112被壁部123和殼體部13的壁部132所夾持。線圈111和線圈112以線圈111和線圈112的軸心方向的長度相等的方式形成。
[0051]線圈架12具有壁部121、一對板部122、壁部123。壁部123在一對板部122之間與壁部121平行地設置。在壁部121和壁部123之間，設置有用于收容線圈111的空間，在壁部123和壁部132之間，設置有用于收容線圈112的空間。
[0052]接著，采用圖3和圖4說明繼電器開關100的動作。圖4表示是作為線圈11和控制電路300的等價電路的線圈111和線圈112的串聯電路。自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈111流動，而在線圈112沒有接觸電流(I1)流動。接觸電流(I1)是以通過使電流在線圈111流動而驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。
[0053]當使接觸電流(I1)在線圈111流動時，線圈112不發生勵磁,但線圈111發生勵磁，對軸34產生較小的驅動力(P1),從而可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，并沿軸向驅動軸34，從而使可動觸點33與固定觸點32抵接。而且，連接于線圈111和線圈112的控制電路300通過檢測線圈111和控制電路300之間的電壓等，從而在確認了線圈111的導通之后，使保持電流(I2)在線圈111和線圈112流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態而預先設定的電流，是用于通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附來持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。保持電流(I2)的大小也可以與接觸電流(I1)大小相同。
[0054]當保持電流(I2)在線圈111和線圈112流動時，因為使線圈111和線圈112發生勵磁，因此與使接觸電流(I1)只在線圈111流動的情況相比，與繼電器開關100的磁路一起作用的磁通量變大。因此，對軸34產生較大的驅動力(P2),可動觸點33和固定觸點32之間的接觸壓力與使接觸電流(I1)只在線圈111流動的情況相比變大，所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0055]如上述那樣，在本例中，線圈11由所謂的多個線圈即線圈111和線圈112構成，使接觸電流(I1)在線圈111流動，從而使線圈111通電而產生驅動力(P1),使保持電流(12)在線圈111和線圈112流動，從而使線圈111和線圈112通電而產生驅動力(P2)。由此,不一定通過控制電流值才能使對軸34的驅動力發生變化，從而能夠避免控制電路300的電路結構變復雜。
[0056]此外，在本例中，也可以使在線圈11流動的電流恒定。由此，無須改變電流值，在接通繼電器開關100時，就能抑制在可動觸點33和固定觸點32之間的產生碰撞能量。
[0057]此外，在本例中，將線圈111的軸心和線圈112的軸心配置為與軸34的軸心位于相同位置，線圈112配置于線圈111的外側。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。
[0058]此外，在本例中，線圈111的軸心方向的長度和線圈112的軸心方向的長度相等地形成。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。
[0059]需要說明的是，對于軸34來說，也可以通過對作為外側線圈的線圈112通電來產生驅動力(P1X由此，因為線圈112在線圈111的外側配置在相對于磁路較遠的位置，與在線圈111流動有相同大小的接觸電流(I1)的情況相比，能夠使驅動力(P1)變小，從而能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0060]需要說明的是，線圈11并不必由2個線圈構成，也可以由3個以上的線圈構成，也可以是線圈111和線圈112的軸向的長度不一定相同。
[0061]上述的“軸34”相當于本發明的“可動軸”，線圈111和線圈112相當于“多個線圈”。
[0062](第3實施方式)
[0063]圖5是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，線圈11和線圈架12的結構不同。除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用第I實施方式和第2實施方式的記載。
[0064]如圖5所示，線圈11具有線圈113和線圈114，線圈113和線圈114以彼此的軸心和軸34的軸部341的軸心位于相同位置的方式進行配置。線圈113沿軸心的軸向配置于線圈114的上側，并被線圈架12的上側的板部122和板部124所夾持。線圈114被板部124和下側的板部122所夾持。線圈113配置在比線圈114靠近可動觸點33的位置，線圈114配置在比線圈113遠離可動觸點33的位置。
[0065]線圈架12具有壁部121、一對板部122、板部124。板部124在一對板部122之間與板部122平行地設置。在上側的板部122和板部124之間設置有用于收容線圈113的空間，在下側的板部122和板部124之間設置有用于收容線圈114的空間。
[0066]接著，采用圖5說明繼電器開關100的動作。自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈114流動，而線圈113沒有接觸電流(I1)流動。接觸電流(I1)是以通過使電流在線圈114流動而驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。
[0067]當使接觸電流在線圈114流動時,線圈113不發生勵磁,而線圈114發生勵磁,對軸34產生較小的驅動力(P1),從而可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，并沿軸向驅動軸34，從而使可動觸點33與固定觸點32抵接。而且，連接于線圈114和線圈113的控制電路(未圖示)通過檢測線圈114和該控制電路之間的電壓等，在確認了線圈114的導通之后，使保持電流(I2)在線圈113和線圈114流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態而預先設定的電流，是用于通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附來持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。保持電流(I2)的大小可以與接觸電流(I1)大小相同。
[0068]當保持電流(I2)在線圈113和線圈114流動時，因為使線圈113和線圈114發生勵磁，與使接觸電流(I1)只在線圈114流動的情況相比，與繼電器開關100的磁路一起作用的磁通量變強。因此，對軸34產生較大的驅動力(P2),可動觸點33和固定觸點32之間的接觸壓力與使接觸電流(I1)只在線圈114流動的情況相比變大，所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0069]如上述那樣，在本例中，線圈113的軸心和線圈114的軸心配置為與軸34的軸心位于相同位置，線圈113和線圈114沿軸向并列配置。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。[0070]需要說明的是，在本例中，即使對在軸心的軸向上配置于上側的線圈113進行通電，也能產生驅動力(P1)從而獲得相同的效果。
[0071]上述的線圈111和線圈112相當于本發明的“多個線圈”。
[0072](第4實施方式)
[0073]圖6是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，由驅動器20產生驅動力(P2)的這一點不同。除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用第I?第3實施方式的記載。需要說明的是，圖6是表示固定觸點32和可動觸點33抵接的狀態的剖視圖。
[0074]如圖6所示，驅動部10具有驅動器20。驅動器20設置于由頂板311、壁部312和上板14形成的空間內，且設于頂板14和可動觸點33之間。驅動器20是沿著軸34的軸心的軸向按壓可動觸點33的按壓構件。驅動器20以隔開規定的間隔覆蓋軸34和接觸壓力彈簧35的方式形成為圓筒形狀。驅動器20利用內置的機械機構使圓筒形狀沿著軸34的軸向伸縮，從而在軸34的軸向上產生應力。
[0075]驅動器20與用于控制本例的繼電器開關的控制電路(未圖示)連接，利用來自該控制電路的信號進行驅動，從而將可動觸點33壓向固定觸點32。由驅動器20產生的驅動可動觸點33和軸34的驅動力(P2)是比接觸電流(I1)在線圈11流動而產生的驅動力(P1)大的力。
[0076]在繼電器開關處于斷開狀態時，換言之，在固定觸點32和可動觸點33未接觸的狀態下，驅動器200不使驅動力(P2)產生，與可動觸點33相面對的驅動器200的上端部以靠近頂板14的方式沿著軸34的軸向下降。由此，可動觸點33自固定觸點32離開。
[0077]接著，說明繼電器開關100的動作。在線圈11沒有電流流動的狀態下，固定觸點32和可動觸點33之間以設有間隙的方式相面對。首先，自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈11流動。接觸電流(I1)是以能驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。接觸電流(I1)的電流值不足以持續保持繼電器開關100的接通狀態。
[0078]當線圈11有接觸電流(I1)流動時線圈11發生勵磁，產生驅動力(P1),可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，固定于可動鐵芯18的軸34沿著軸部341的軸向被驅動，進而可動觸點33抵接于固定觸點32。此時，驅動器20不產生應力。
[0079]而且，與線圈11相連接的控制電路(未圖示)通過檢測線圈11與該控制電路之間的配線的電壓等，在確認了線圈11的導通之后，控制電路驅動驅動器20。驅動器20產生驅動力(P2),而進一步增強固定觸點32和可動觸點33的吸附，從而能夠持續保持繼電器開關100的接通狀態。當驅動器20被驅動時，可動觸點33和固定觸點33之間的接觸壓力比接觸電流(I1)在線圈11流動而只由驅動力(P1)驅動可動觸點33時的接觸壓力大，因此在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0080]如上述那樣，在本例中，設定在線圈11流動的電流，使固定鐵芯17和可動鐵芯18磁化，對軸34進行驅動，從而驅動可動觸點33，以使可動觸點33與固定觸點32抵接，為了接通繼電器開關100，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動器20的驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。由此,在可動觸點33和固定觸點32接觸時，可動觸點33與固定觸點32之間的接觸壓力變小，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，該接觸壓力變大，所以在接通繼電器開關100時，能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0081]此外，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，因為利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態，能夠防止在車輛行駛過程中因受到振動、撞擊等而使觸點部分分開的情況，其結果，能夠防止在該觸點部分分開的情況下產生的觸點部分的溫度升高、觸點部分的固著。
[0082]需要說明的是，在本例中，驅動器20可以是利用液壓進行驅動的機構，也可以是壓縮機等利用空壓進行驅動的機構，此外，也可以是由內置馬達進行驅動的機構。
[0083]上述的驅動器20相當于本發明的“驅動部件”。
[0084]附圖標記說明
[0085]100繼電器開關
[0086]10驅動部
[0087]11 線圈
[0088]111 ?114 線圈
[0089]12線圈架
[0090]121、123 壁部
[0091]122、124 板部
[0092]13殼體部
[0093]131底面部
[0094]132 壁部
[0095]133 凹部
[0096]14 上板
[0097]141插入孔
[0098]15法蘭蓋
[0099]151 筒部
[0100]152底面部
[0101]16橡膠減振器
[0102]17固定鐵芯
[0103]171,172 圓筒部
[0104]173 凹部
[0105]1711U712 插入孔
[0106]18可動鐵芯
[0107]181、182 圓筒部
[0108]183 凹部
[0109]1811U812 插入孔
[0110]19復位彈簧
[0111]20驅動器
[0112]30觸點部
[0113]31 基座[0114]311 頂板
[0115]3111,3112 插入孔
[0116]312 壁部
[0117]32固定觸點
[0118]321,322 圓筒部
[0119]33可動觸點
[0120]34 軸
[0121]341 軸部
[0122]342軸承部
[0123]35接觸壓力彈簧
[0124]200蓄電池組
[0125]201蓄電池
[0126]202連接器部
[0127]203a ?203d 熔斷器
[0128]300控制電路
【權利要求】
1.一種電磁繼電器，其特征在于， 包括: 固定觸點； 可動觸點，其可與固定觸點接觸或分離；以及 驅動部件，其至少具有電磁線圈，并用于驅動上述可動觸點，以使上述可動觸點與上述固定觸點抵接， 上述驅動部件用于產生第I驅動力和第2驅動力，該第I驅動力用于使上述可動觸點和上述固定觸點接觸，該第2驅動力用于保持上述可動觸點和上述固定觸點的接觸狀態，且大于上述第I驅動力。
2.根據權利要求1所述的電磁繼電器，其特征在于， 上述電磁線圈至少具有多個線圈， 上述第I驅動力是通過只對上述多個線圈中的一個線圈通電而產生的； 上述第2驅動力是通過對上述多個線圈中的上述一個線圈和另一個線圈通電而產生的。
3.根據權利要求1或2所述的電磁繼電器，其特征在于， 該電磁繼電器還包括: 可動軸，其用于使上述固定觸點和上述可動觸點接觸或分離， 上述電磁線圈的線圈軸心配置于上述可動軸的軸心的位置，并且，上述電磁線圈至少具有多個線圈， 上述多個線圈中的一個線圈配置在比另一個線圈靠內側的位置。
4.根據權利要求1或2所述的電磁繼電器，其特征在于， 該電磁繼電器還包括: 可動軸，其用于使上述固定觸點和上述可動觸點接觸或分離， 上述電磁線圈至少具有多個線圈，并且，該多個線圈的軸心配置于上述可動軸的軸心的位置， 上述多個線圈沿著上述軸向并列配置。
5.根據權利要求1所述的電磁繼電器，其特征在于， 上述驅動部件通過使第I電流在上述電磁線圈流動而產生上述第I驅動力； 上述驅動部件通過使比第I電流大的第2電流在上述電磁線圈流動而產生上述第2驅動力。
【文檔編號】H01H50/44GK103597567SQ201280028217
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年6月20日
【發明者】空洋介 申請人:日產自動車株式會社
【專利摘要】本發明是一種電磁繼電器，該電磁繼電器具有固定觸點（32）、與固定觸點（32）接觸或分離的可動觸點（33）以及驅動部件，該驅動部件至少具有電磁線圈，該驅動部件用于驅動可動觸點（33），以使可動觸點（33）與固定觸點（32）抵接，該驅動部件用于產生第1驅動力和第2驅動力，該第1驅動力用于使可動觸點（33）和固定觸點（32）接觸，該第2驅動力用于保持可動觸點（33）和固定觸點（32）的接觸狀態，且比第1驅動力大。
【專利說明】電磁繼電器【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電磁繼電器。
[0002]本發明基于2011年6月20日申請的日本專利申請的日本特愿2011-136151要求優先權，對于承認基于參照文獻的引用的指定國家，將上述申請所記載的內容通過參照而引用到本申請，成為本申請的記載的一部分。
【背景技術】
[0003]公知有一種啟動裝置用電磁開關，其具有插棒式鐵芯、彈簧、可動觸點以及彈性構件，該插棒式鐵芯能滑動地插入勵磁線圈的內徑側，其以與固定鐵芯之間具有空氣隙的方式與固定鐵芯相對配置，該彈簧用于對插棒式鐵芯向與鐵芯相反方向施力，該可動觸點與插棒式鐵芯形成為一體且可動，當對勵磁線圈通電而向固定鐵芯側吸引插棒式鐵芯時，該可動觸點與固定觸點抵接而閉合成通電電路，該彈性構件安裝于插棒式鐵芯，自插棒式鐵芯的與鐵芯相反一側的端面向止擋面側突出，將插棒式鐵芯吸引到固定鐵芯側之后，由于磁力的消失，插棒式鐵芯在彈簧的反作用力的作用下向與鐵芯相反方向被壓回來時，彈性構件與止擋面相抵接，從而防止插棒式鐵芯的與鐵芯相反一側的端面碰撞止擋面(專利文獻I)。
[0004]專利文獻1:日本特開2004-207134號公報
【發明內容】
[0005]發明要解決的問題
[0006]但是，存在有這樣的問題:當可動觸點與固定觸點抵接時，在固定觸點和可動觸點之間產生的碰撞能量較大。
[0007]本發明要解決的課題是提供一種能夠抑制在固定觸點和可動觸點之間產生的碰撞能量的電磁繼電器。
[0008]用于解決問題的方案
[0009]本發明是通過設置驅動部件來解決上述課題，該驅動部件用于產生第I驅動力和第2驅動力，該第I驅動力用于使可動觸點和固定觸點接觸，該第2驅動力用于保持可動觸點和固定觸點的接觸狀態，且大于第I驅動力。
[0010]發明的效果
[0011]采用本發明，在可動觸點和固定觸點接觸時,可動觸點和固定觸點之間的接觸壓力變小，在可動觸點和固定觸點接觸之后，該接觸壓力變大，因此能夠抑制在可動觸點和固定觸點之間產生的碰撞能量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是包含本發明的實施方式的繼電器開關的蓄電池組的框圖。
[0013]圖2是圖1的繼電器開關的剖視圖。[0014]圖3是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
[0015]圖4是圖3的線圈和控制電路的等價電路。
[0016]圖5是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
[0017]圖6是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發明的實施方式。
[0019](第I實施方式)
[0020]圖1是表示包含本發明的實施方式的電磁繼電器(下面稱為繼電器開關)的車輛用蓄電池組的框圖。繼電器開關100例如用作電動汽車、混合動力汽車等的主繼電器，但也可以用作其他車輛的開關，還可以用作車輛用的開關以外的開關。
[0021]如圖1所示，蓄電池組200具有蓄電池201、繼電器開關100、連接器部202、熔斷器(日文:t ^一文)203a~熔斷器203d。蓄電池201是用于驅動車輛的驅動源，是通過將二次電池等電池串聯或并聯地連接起來而構成的。蓄電池201的正極側的電源線和負極側的電源線分別連接有繼電器開關100。正極側的電源線和負極側的電源線借助蓄電池組200的端子203與逆變器相連接。熔斷器203a和熔斷器203c分別連接于正極側的電源線，熔斷器203b和熔斷器203d分別連接于負極側的電源線。蓄電池201借助繼電器開關100、熔斷器203a以及熔斷器203b與DC / DC變換器相連接，借助繼電器開關100、熔斷器203c以及熔斷器203d與空調(A / C)相連接。
[0022]接著，采用圖2說明繼·電器開關100的具體結構。圖2是繼電器開關100的剖視圖。如圖2所示，繼電器開關100具有驅動部10和觸點部30。
[0023]驅動部10具有線圈11、線圈架12、殼體部13、上板14、法蘭蓋(日文:7 m '今^ y 7°)15、橡膠減振器16、固定鐵芯17、可動鐵芯18、復位彈簧19。如后述那樣，驅動部10是通過沿軸向(圖2的上下方向)驅動軸34而使可動觸點33和固定觸點32接觸或分離的構件。
[0024]線圈11是將多個線圈卷繞起來而形成為圓筒狀，通過使電流在該線圈流動而產生磁通量。線圈架12是用于保持線圈11的構件，具有圓筒狀的壁部121和一對板部122，該板部122自該圓筒狀的壁部121的兩端沿著與壁部121垂直的方向分別向外側延伸。線圈11被一對板部122夾持。線圈11與未圖示的控制電路相連接，利用自該控制電路輸出的電流產生磁通量。
[0025]殼體部13形成為有底圓筒狀，具有底面部131和沿著與該底面部131垂直的方向延伸的壁部132，與底面部131相面對的方向是敞開的。此外，在底面部131的中心部分設置有凹部133。殼體部13由鐵等金屬的磁性材料形成。上板14形成為圓筒狀，在上板14的中心部分形成有供后述的軸貫穿的通孔141。上板14由磁性材料形成，并作為殼體部13的蓋部分，上板14自與底面部131相面對的方向覆蓋殼體部13的開口部,并與側壁132通過鉚接等被固定。
[0026]法蘭蓋15形成為有底圓筒狀，具有圓筒狀的筒部151和用于覆蓋筒部151的底面的底面部152。法蘭蓋15被壓入被線圈架12的壁部121和凹部133所覆蓋的空洞部分，該法蘭蓋15以覆蓋凹部133和壁部121的內側表面的方式嵌入該空洞部分。由此，利用殼體部13、上板14以及法蘭蓋15將線圈11和線圈架12收容進來。此外，在法蘭蓋15的底面部152的上表面設有橡膠減振器16，該橡膠減振器16由彈性構件形成為圓筒狀。橡膠減振器16是為了吸收可動鐵芯18和法蘭蓋15之間的碰撞能量而設置的。
[0027]固定鐵芯17由筒狀的圓筒部171和圓筒部172 —體地形成，該圓筒部172的外周與圓筒部171的外周大小相同。圓筒部171和圓筒部172配置為同軸狀，在各自的軸心設置有供后述的軸34插入的插入孔1711、1721。圓筒部171的外壁面和圓筒部172的外壁面以平齊方式形成，插入孔1712的直徑形成得大于插入孔1711的直徑。由此，固定鐵芯17形成有自圓筒部172的底面向上方凹入而成的凹部173。固定鐵芯17例如由鐵等金屬的層疊鋼板形成。固定鐵芯17被壓入法蘭蓋15的筒部152的內側，并緊貼于法蘭蓋15的上部。此外，插入孔1711的直徑形成得以比軸34的軸部341的直徑大，在圓筒部171的內側的表面與軸34的軸部341的表面之間形成有間隙。由此，圓筒部171的內側的表面構成為使軸34滑動的滑動面。
[0028]可動鐵芯18由筒狀的圓筒部181和圓筒部182—體地形成，該圓筒部182的外周與圓筒部181的外周大小相同。圓筒部181和圓筒部182配置為同軸狀，在各自的軸心設置有供后述的軸34插入的插入孔1811、1812。圓筒部181的外壁面與圓筒部182的外壁面以平齊方式形成，插入孔1812的直徑形成得比插入孔1811的直徑大。由此，在可動鐵芯18上形成有自圓筒部182的上表面向下方凹入而成的凹部183。可動鐵芯18例如由鐵等金屬的層疊鋼板形成。可動鐵芯18插入法蘭蓋15的筒部152。可動鐵芯18的外周的直徑形成得以比筒部152的驅動部分的直徑小，在可動鐵芯18的外側的表面與筒部152的下部分的內側表面之間形成有間隙。此外，軸34的頂端部分被壓入圓筒部181的插入孔1811，從而將軸34的頂端部分與圓筒部181固定起來。由此，可動鐵芯18的外側的表面構成為能相對于法蘭蓋15的內側表面滑動的滑動面。并且，磁路由殼體部13、上板14、固定鐵芯17以及可動鐵芯18形成。
[0029]復位彈簧19是線圈狀的彈性構件，具有比軸34的軸部341的外徑大的內徑，該復位彈簧19與軸部341的中心軸配置于同芯軸線上，且軸34插入復位彈簧19的空洞部分。復位彈簧19的上端部分嵌入凹部173，復位彈簧19的下端部分嵌入凹部183，從而復位彈簧19分別固定于固定鐵芯17和可動鐵芯18。復位彈簧19用于向使可動觸點33自固定觸點32分開的方向對可動鐵芯18施力。
[0030]觸點部30具有基座31、一對固定觸點32、可動觸點33、軸34、接觸壓力彈簧35。
[0031]基座31由絕緣性構件形成為矩形狀，具有頂板311和沿與該頂板311的端部垂直的方向延伸的壁部312，與頂板311相面對的方向是敞開的。在頂板311上形成有供一對固定觸點32插入的插入孔3111、3112。壁部312的下方的端部固定于上板14。而且，可動觸點33和軸34的上部收容在由頂板311、壁部312以及上板14形成的空間內。
[0032]固定觸點32例如由銅等導電體形成，且由筒狀的圓筒部321和圓筒部322 —體地形成，該圓筒部322的外周比圓筒部321的外周小。圓筒部322的外徑形成得比設置于頂板311的插入孔3111、3112的直徑稍大。固定觸點32在位于下側的圓筒部322插入頂板311的插入孔3111、3112、且圓筒部321自基座31向外側方向突出的狀態下固定于基座31。圓筒部322的底面成為與可動端子33的表面接觸的觸點部分。
[0033]可動觸點33例如由銅等導電體形成，且形成為平板狀。在可動觸點33的中心設有供軸34插入的插入孔，軸34壓入該插入孔，從而將可動觸點33固定于軸34。可動觸點33的上方的表面成為與固定觸點32接觸的觸點。
[0034]軸34例如由非磁性材料形成，具有棒狀的軸部341和設于軸部341的一端的軸承部342。軸部341插入可動觸點33的中心的插入孔和可動鐵芯18的中心的插入孔1811、1812，從而將軸部341固定于可動觸點33和可動鐵芯18。此外，軸部341以自由移動的方式插入接觸壓力彈簧35的內側的空洞部分、上板14的中心的插入孔141、固定鐵芯17的中心的插入孔1711、1712、以及復位彈簧19的內側的空洞部分。軸承部342的外徑形成得比可動觸點33的插入孔的直徑大，并固定于可動觸點33。軸34伴隨著繼電器開關100的接通和斷開而沿軸部341的中心軸的軸向(圖2的上下方向)可動，該中心軸的軸向成為可動觸點33和可動鐵芯18的移動方向。
[0035]接觸壓力彈簧35是線圈狀的彈性構件，具有比軸34的軸部341的外徑大的內徑，該接觸壓力彈簧35與軸部341的中心軸配置于同芯軸線上，且設于可動觸點33和上板14之間。接觸壓力彈簧35沿著使可動觸點33與固定觸點32抵接的方向對可動觸點33施力。
[0036]接著，采用圖2說明繼電器開關100的動作。在線圈11沒有電流流動的狀態下，固定觸點32和可動觸點33之間以相面對的方式設有間隙。首先，自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈11流動。接觸電流(I1)是以能驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。接觸電流(I1)是比后述的保持電流(I2)小的電流，該接觸電流(I1)的電流值不足以持續保持繼電器開關100的接通狀態。
[0037]當線圈11有接觸電流(I1)流動時線圈11發生勵磁，可動鐵芯18向固定鐵芯17被吸引，固定于可動鐵芯18的軸34沿著軸部341的軸向被驅動，可動觸點33抵接于固定觸點32。而且，與線圈11相連接的控制電路(未圖示)通過檢測線圈11與該控制電路之間的配線的電壓等，從而在確認了線圈11的導通之后，使保持電流(I2)在線圈11流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33的接觸狀態而預先設定的電流。保持電流(I2)是比接觸電流(I1)大的電流，是通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附而用于持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。當保持電流(I2)在線圈11流動時，因為可動觸點33和固定觸點33之間的接觸壓力比接觸電流(I i)在線圈11流動時的接觸壓力大,所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0038]即，在本例中，在接通繼電器開關100的情況下，最初線圈11有接觸電流(I1)流動，對軸34施加較小的驅動力(P1),從而既能減小固定觸點32和可動觸點33之間的接觸壓力，又能使固定觸點32和可動觸點33接觸。在繼電器開關100接通時，車輛停下來，因為施加于繼電器開關100的振動較小，所以只要固定觸點32和可動觸點33接觸即可，不需要較大的驅動力。因此在本例中，在繼電器開關100接通時，利用較小的驅動力驅動可動觸點32。
[0039]而且，在固定觸點32和可動觸點33接觸之后，保持電流(I2)在線圈11流動，對軸34施加比上述的驅動力(P1)大的驅動力(P2),從而既能增大固定觸點32和可動觸點33之間的接觸壓力，又能保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態。在固定觸點32和可動觸點33接觸之后，因為車輛開始行駛，有可能對繼電器開關100施加較大的振動，為了防止固定觸點32和可動觸點33分開，有必要對軸34施加較大驅動力。因此，在本例中，在繼電器開關100接通之后，利用較大驅動力(P2)驅動可動觸點33。
[0040]另一方面，自固定觸點32和可動觸點33相接觸的狀態開始停止向線圈11通電，利用復位彈簧19使可動觸點33自固定觸點32分開，從而斷開繼電器開關100。
[0041]如上述那樣，在本例中，設定為電流在線圈11流動，使固定鐵芯17和可動鐵芯18磁化，對軸34進行驅動，從而驅動可動觸點33，以使可動觸點33與固定觸點32抵接，為了接通繼電器開關100，在驅動該可動觸點33時，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。由此，在可動觸點33和固定觸點32接觸時，可動觸點33與固定觸點32之間的接觸壓力變小，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，該接觸壓力變大，所以在接通繼電器開關100時，能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0042]但是，與本例不同，為了自可動觸點33和固定觸點32分開的狀態開始使可動觸點33和固定觸點32接觸,而在對軸34施加較大的驅動力來驅動可動觸點33的情況下,可動觸點33和固定觸點32這兩個觸點以及可動鐵芯18和固定鐵芯17之間的接觸點在發生碰撞時有時產生較大噪音或者縮短接觸部分壽命。
[0043]此外，在固定觸點32和可動觸點之間設有彈性體的情況下，也存在這樣的可能性，即，該彈性體的彈性系數因彈性體的劣化、外部的環境溫度而發生變化，因此不能穩定地減少碰撞能量。
[0044]另一方面，在本例中，在接通繼電器開關100的情況下，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。因此，能夠使可動觸點33和固定觸點32之間的接觸部分以及可動鐵芯18和固定鐵芯17之間的接觸部分的碰撞能量減少，防止接觸部分的噪音并抑制磨損。
[0045]此外，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，因為利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態，能夠防止因在車輛行駛過程中受到的振動、撞擊等而使觸點部分分開的情況發生，其結果，能夠防止在該觸點部分分開的情況下產生的觸點部分的溫度升高、觸點部分的固著。
[0046]此外，在本例中，通過接觸電流(I i)在線圈11流動而產生驅動力(P1),通過保持電流(I2)在線圈11流動而產生驅動力(P2)。由此，通過使在線圈11流動的電流的電流值發生變化，能夠產生驅動力(P1)和驅動力(P2),只要構成至少I個線圈就能夠抑制繼電器開關100的成本。
[0047]需要說明的是，驅動部件至少具有線圈11，固定鐵芯17和可動鐵芯18的結構相當于本發明的“驅動部件”，線圈11相當于“電磁線圈”，驅動力(P1)相當于“第I驅動力”，驅動力(P2)相當于“第2驅動力”，接觸電流(I1)相當于“第I電流”，保持電流(I2)相當于“第2電流”。
[0048](第2實施方式)
[0049]圖3是本發明的其他實施方式的繼電器開關100的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，線圈11和線圈架12的結構不同。因為除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用該記載。
[0050]如圖3所示，線圈11具有線圈111和線圈112，線圈111和線圈112以彼此的軸心和軸34的軸部341的軸心位于相同位置的方式進行配置。線圈111配置于線圈112的內偵牝被線圈架12的壁部121和壁部123所夾持。線圈112被壁部123和殼體部13的壁部132所夾持。線圈111和線圈112以線圈111和線圈112的軸心方向的長度相等的方式形成。
[0051]線圈架12具有壁部121、一對板部122、壁部123。壁部123在一對板部122之間與壁部121平行地設置。在壁部121和壁部123之間，設置有用于收容線圈111的空間，在壁部123和壁部132之間，設置有用于收容線圈112的空間。
[0052]接著，采用圖3和圖4說明繼電器開關100的動作。圖4表示是作為線圈11和控制電路300的等價電路的線圈111和線圈112的串聯電路。自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈111流動，而在線圈112沒有接觸電流(I1)流動。接觸電流(I1)是以通過使電流在線圈111流動而驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。
[0053]當使接觸電流(I1)在線圈111流動時，線圈112不發生勵磁,但線圈111發生勵磁，對軸34產生較小的驅動力(P1),從而可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，并沿軸向驅動軸34，從而使可動觸點33與固定觸點32抵接。而且，連接于線圈111和線圈112的控制電路300通過檢測線圈111和控制電路300之間的電壓等，從而在確認了線圈111的導通之后，使保持電流(I2)在線圈111和線圈112流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態而預先設定的電流，是用于通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附來持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。保持電流(I2)的大小也可以與接觸電流(I1)大小相同。
[0054]當保持電流(I2)在線圈111和線圈112流動時，因為使線圈111和線圈112發生勵磁，因此與使接觸電流(I1)只在線圈111流動的情況相比，與繼電器開關100的磁路一起作用的磁通量變大。因此，對軸34產生較大的驅動力(P2),可動觸點33和固定觸點32之間的接觸壓力與使接觸電流(I1)只在線圈111流動的情況相比變大，所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0055]如上述那樣，在本例中，線圈11由所謂的多個線圈即線圈111和線圈112構成，使接觸電流(I1)在線圈111流動，從而使線圈111通電而產生驅動力(P1),使保持電流(12)在線圈111和線圈112流動，從而使線圈111和線圈112通電而產生驅動力(P2)。由此,不一定通過控制電流值才能使對軸34的驅動力發生變化，從而能夠避免控制電路300的電路結構變復雜。
[0056]此外，在本例中，也可以使在線圈11流動的電流恒定。由此，無須改變電流值，在接通繼電器開關100時，就能抑制在可動觸點33和固定觸點32之間的產生碰撞能量。
[0057]此外，在本例中，將線圈111的軸心和線圈112的軸心配置為與軸34的軸心位于相同位置，線圈112配置于線圈111的外側。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。
[0058]此外，在本例中，線圈111的軸心方向的長度和線圈112的軸心方向的長度相等地形成。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。
[0059]需要說明的是，對于軸34來說，也可以通過對作為外側線圈的線圈112通電來產生驅動力(P1X由此，因為線圈112在線圈111的外側配置在相對于磁路較遠的位置，與在線圈111流動有相同大小的接觸電流(I1)的情況相比，能夠使驅動力(P1)變小，從而能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0060]需要說明的是，線圈11并不必由2個線圈構成，也可以由3個以上的線圈構成，也可以是線圈111和線圈112的軸向的長度不一定相同。
[0061]上述的“軸34”相當于本發明的“可動軸”，線圈111和線圈112相當于“多個線圈”。
[0062](第3實施方式)
[0063]圖5是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，線圈11和線圈架12的結構不同。除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用第I實施方式和第2實施方式的記載。
[0064]如圖5所示，線圈11具有線圈113和線圈114，線圈113和線圈114以彼此的軸心和軸34的軸部341的軸心位于相同位置的方式進行配置。線圈113沿軸心的軸向配置于線圈114的上側，并被線圈架12的上側的板部122和板部124所夾持。線圈114被板部124和下側的板部122所夾持。線圈113配置在比線圈114靠近可動觸點33的位置，線圈114配置在比線圈113遠離可動觸點33的位置。
[0065]線圈架12具有壁部121、一對板部122、板部124。板部124在一對板部122之間與板部122平行地設置。在上側的板部122和板部124之間設置有用于收容線圈113的空間，在下側的板部122和板部124之間設置有用于收容線圈114的空間。
[0066]接著，采用圖5說明繼電器開關100的動作。自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈114流動，而線圈113沒有接觸電流(I1)流動。接觸電流(I1)是以通過使電流在線圈114流動而驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。
[0067]當使接觸電流在線圈114流動時,線圈113不發生勵磁,而線圈114發生勵磁,對軸34產生較小的驅動力(P1),從而可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，并沿軸向驅動軸34，從而使可動觸點33與固定觸點32抵接。而且，連接于線圈114和線圈113的控制電路(未圖示)通過檢測線圈114和該控制電路之間的電壓等，在確認了線圈114的導通之后，使保持電流(I2)在線圈113和線圈114流動。在這里，保持電流(I2)是用于保持固定觸點32和可動觸點33之間的接觸狀態而預先設定的電流，是用于通過進一步加強固定觸點32和可動觸點33的吸附來持續保持繼電器開關100的接通狀態的電流。保持電流(I2)的大小可以與接觸電流(I1)大小相同。
[0068]當保持電流(I2)在線圈113和線圈114流動時，因為使線圈113和線圈114發生勵磁，與使接觸電流(I1)只在線圈114流動的情況相比，與繼電器開關100的磁路一起作用的磁通量變強。因此，對軸34產生較大的驅動力(P2),可動觸點33和固定觸點32之間的接觸壓力與使接觸電流(I1)只在線圈114流動的情況相比變大，所以在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0069]如上述那樣，在本例中，線圈113的軸心和線圈114的軸心配置為與軸34的軸心位于相同位置，線圈113和線圈114沿軸向并列配置。由此，在軸34的可動范圍內，因為能施加與電流相對應的電磁力，所以能夠易于控制軸34的可動速度。[0070]需要說明的是，在本例中，即使對在軸心的軸向上配置于上側的線圈113進行通電，也能產生驅動力(P1)從而獲得相同的效果。
[0071]上述的線圈111和線圈112相當于本發明的“多個線圈”。
[0072](第4實施方式)
[0073]圖6是本發明的其他實施方式的繼電器開關的剖視圖。本例相對于上述的第I實施方式而言，由驅動器20產生驅動力(P2)的這一點不同。除此之外的結構與上述的第I實施方式相同，適當地引用第I?第3實施方式的記載。需要說明的是，圖6是表示固定觸點32和可動觸點33抵接的狀態的剖視圖。
[0074]如圖6所示，驅動部10具有驅動器20。驅動器20設置于由頂板311、壁部312和上板14形成的空間內，且設于頂板14和可動觸點33之間。驅動器20是沿著軸34的軸心的軸向按壓可動觸點33的按壓構件。驅動器20以隔開規定的間隔覆蓋軸34和接觸壓力彈簧35的方式形成為圓筒形狀。驅動器20利用內置的機械機構使圓筒形狀沿著軸34的軸向伸縮，從而在軸34的軸向上產生應力。
[0075]驅動器20與用于控制本例的繼電器開關的控制電路(未圖示)連接，利用來自該控制電路的信號進行驅動，從而將可動觸點33壓向固定觸點32。由驅動器20產生的驅動可動觸點33和軸34的驅動力(P2)是比接觸電流(I1)在線圈11流動而產生的驅動力(P1)大的力。
[0076]在繼電器開關處于斷開狀態時，換言之，在固定觸點32和可動觸點33未接觸的狀態下，驅動器200不使驅動力(P2)產生，與可動觸點33相面對的驅動器200的上端部以靠近頂板14的方式沿著軸34的軸向下降。由此，可動觸點33自固定觸點32離開。
[0077]接著，說明繼電器開關100的動作。在線圈11沒有電流流動的狀態下，固定觸點32和可動觸點33之間以設有間隙的方式相面對。首先，自固定觸點32和可動觸點33分開的狀態開始使接觸電流(I1)在線圈11流動。接觸電流(I1)是以能驅動軸34、且使固定觸點32和可動觸點33之間的至少一部分接觸的方式設定的最小限度的電流。接觸電流(I1)的電流值不足以持續保持繼電器開關100的接通狀態。
[0078]當線圈11有接觸電流(I1)流動時線圈11發生勵磁，產生驅動力(P1),可動鐵芯18向固定鐵芯17吸引，固定于可動鐵芯18的軸34沿著軸部341的軸向被驅動，進而可動觸點33抵接于固定觸點32。此時，驅動器20不產生應力。
[0079]而且，與線圈11相連接的控制電路(未圖示)通過檢測線圈11與該控制電路之間的配線的電壓等，在確認了線圈11的導通之后，控制電路驅動驅動器20。驅動器20產生驅動力(P2),而進一步增強固定觸點32和可動觸點33的吸附，從而能夠持續保持繼電器開關100的接通狀態。當驅動器20被驅動時，可動觸點33和固定觸點33之間的接觸壓力比接觸電流(I1)在線圈11流動而只由驅動力(P1)驅動可動觸點33時的接觸壓力大，因此在可動觸點33與固定觸點32接觸之后，固定觸點32和可動觸點33之間的保持力變大。
[0080]如上述那樣，在本例中，設定在線圈11流動的電流，使固定鐵芯17和可動鐵芯18磁化，對軸34進行驅動，從而驅動可動觸點33，以使可動觸點33與固定觸點32抵接，為了接通繼電器開關100，利用驅動力(P1)使可動觸點33和固定觸點32接觸，利用驅動器20的驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態。由此,在可動觸點33和固定觸點32接觸時，可動觸點33與固定觸點32之間的接觸壓力變小，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，該接觸壓力變大，所以在接通繼電器開關100時，能夠抑制在可動觸點33和固定觸點32之間產生的碰撞能量。
[0081]此外，在可動觸點33和固定觸點32接觸之后，因為利用驅動力(P2)保持可動觸點33和固定觸點32之間的接觸狀態，能夠防止在車輛行駛過程中因受到振動、撞擊等而使觸點部分分開的情況，其結果，能夠防止在該觸點部分分開的情況下產生的觸點部分的溫度升高、觸點部分的固著。
[0082]需要說明的是，在本例中，驅動器20可以是利用液壓進行驅動的機構，也可以是壓縮機等利用空壓進行驅動的機構，此外，也可以是由內置馬達進行驅動的機構。
[0083]上述的驅動器20相當于本發明的“驅動部件”。
[0084]附圖標記說明
[0085]100繼電器開關
[0086]10驅動部
[0087]11 線圈
[0088]111 ?114 線圈
[0089]12線圈架
[0090]121、123 壁部
[0091]122、124 板部
[0092]13殼體部
[0093]131底面部
[0094]132 壁部
[0095]133 凹部
[0096]14 上板
[0097]141插入孔
[0098]15法蘭蓋
[0099]151 筒部
[0100]152底面部
[0101]16橡膠減振器
[0102]17固定鐵芯
[0103]171,172 圓筒部
[0104]173 凹部
[0105]1711U712 插入孔
[0106]18可動鐵芯
[0107]181、182 圓筒部
[0108]183 凹部
[0109]1811U812 插入孔
[0110]19復位彈簧
[0111]20驅動器
[0112]30觸點部
[0113]31 基座[0114]311 頂板
[0115]3111,3112 插入孔
[0116]312 壁部
[0117]32固定觸點
[0118]321,322 圓筒部
[0119]33可動觸點
[0120]34 軸
[0121]341 軸部
[0122]342軸承部
[0123]35接觸壓力彈簧
[0124]200蓄電池組
[0125]201蓄電池
[0126]202連接器部
[0127]203a ?203d 熔斷器
[0128]300控制電路
【權利要求】
1.一種電磁繼電器，其特征在于， 包括: 固定觸點； 可動觸點，其可與固定觸點接觸或分離；以及 驅動部件，其至少具有電磁線圈，并用于驅動上述可動觸點，以使上述可動觸點與上述固定觸點抵接， 上述驅動部件用于產生第I驅動力和第2驅動力，該第I驅動力用于使上述可動觸點和上述固定觸點接觸，該第2驅動力用于保持上述可動觸點和上述固定觸點的接觸狀態，且大于上述第I驅動力。
2.根據權利要求1所述的電磁繼電器，其特征在于， 上述電磁線圈至少具有多個線圈， 上述第I驅動力是通過只對上述多個線圈中的一個線圈通電而產生的； 上述第2驅動力是通過對上述多個線圈中的上述一個線圈和另一個線圈通電而產生的。
3.根據權利要求1或2所述的電磁繼電器，其特征在于， 該電磁繼電器還包括: 可動軸，其用于使上述固定觸點和上述可動觸點接觸或分離， 上述電磁線圈的線圈軸心配置于上述可動軸的軸心的位置，并且，上述電磁線圈至少具有多個線圈， 上述多個線圈中的一個線圈配置在比另一個線圈靠內側的位置。
4.根據權利要求1或2所述的電磁繼電器，其特征在于， 該電磁繼電器還包括: 可動軸，其用于使上述固定觸點和上述可動觸點接觸或分離， 上述電磁線圈至少具有多個線圈，并且，該多個線圈的軸心配置于上述可動軸的軸心的位置， 上述多個線圈沿著上述軸向并列配置。
5.根據權利要求1所述的電磁繼電器，其特征在于， 上述驅動部件通過使第I電流在上述電磁線圈流動而產生上述第I驅動力； 上述驅動部件通過使比第I電流大的第2電流在上述電磁線圈流動而產生上述第2驅動力。
【文檔編號】H01H50/44GK103597567SQ201280028217
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年6月20日
【發明者】空洋介 申請人:日產自動車株式會社
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