CN101794680A - 电磁继电器 - Google Patents
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Abstract
一种电磁继电器包括树脂外壳(10)、线圈(18)、可动触点(29)、固定触点(17)、扁平凹部(112)、通风孔(111)、冷却元件(19、30)以及扁平通道(113、114)。树脂外壳中具有容纳空间(10a)。可动触点在容纳空间内并且由线圈致动。固定触点在容纳空间内。扁平凹部形成于外壳处以与容纳空间相通。通风孔形成于外壳处以提供凹部与外壳的外部之间的相通。冷却元件在凹部内以冷却穿过凹部的火焰。扁平通道形成于冷却元件与凹部的内壁表面之间并且具有间隙尺寸(S)以使得火焰熄灭。
Description
技术领域
本发明涉及一种打开和闭合电路的电磁继电器。
背景技术
JP-A-2005-203290所述的常规电磁继电器具有固定触点和可动触点。固定触点由固定触点支架定位和支撑于预定位置,并且可动触点安装在由线圈的电磁力致动的可移动体上。上述构造将可动触点和固定触点带至彼此相接触,并且还将可动触点从固定触点分开,以便打开和闭合电路。而且,壳体具有在其中接收比如线圈之类的部件的容纳空间,并且容纳空间与壳体的外部空间通过形成于壳体处的通风孔相通。
然而,在具有通风孔的常规电磁继电器用在产生可燃气体的情形下时,可燃气体可通过通风孔进入容纳空间,并且从而已经进入容纳空间的可燃气体会被在可动触点和固定触点之间产生的电弧所点燃。如果所产生的火焰可通过通风孔扩散至壳体的外部空间,那么壳体的外部空间中的可燃气体也会被不利地点燃。
发明内容
本发明在考虑到上述缺点之下做出,并且因而本发明的目标是限制由电弧点燃的可燃气体的火焰扩散到壳体的外部空间。
为了实现本发明的目标,提供了一种电磁继电器,其包括树脂外壳、线圈、可动触点、固定触点、扁平凹部、通风孔、金属板冷却元件以及扁平通道。树脂外壳在其中具有容纳空间。线圈定位于容纳空间内用来在线圈通电时产生电磁力。可动触点定位在容纳空间内,其中可动触点由线圈致动。固定触点定位在容纳空间内,并且可动触点可移动以接触固定触点和与固定触点分开。扁平凹部形成于外壳处,并且扁平凹部与容纳空间相通。通风孔形成于外壳处,并且通风孔提供凹部与外壳的外部空间之间的相通。金属板冷却元件定位于凹部内,并且冷却元件冷却穿过凹部的火焰。扁平通道形成于冷却元件与外壳的内壁表面之间,凹部由所述表面限定。扁平通道具有在冷却元件与外壳的内壁表面之间测量的间隙尺寸。扁平通道的间隙尺寸设计为使得火焰熄灭的尺寸。
为了实现本发明的目标,还提供了一种电磁继电器,其包括树脂外壳、线圈、可动触点、固定触点、通风孔、金属板冷却元件以及扁平通道。树脂外壳在其中具有容纳空间。线圈定位于容纳空间内用来在线圈通电时产生电磁力。可动触点定位在容纳空间内,其中可动触点由线圈致动。固定触点定位在容纳空间内,并且可动触点可移动以接触固定触点和与固定触点分开。通风孔形成于外壳处,并且通风孔提供容纳空间与外壳的外部空间之间的相通。金属板冷却元件设置于容纳空间内与通风孔相对。扁平通道限定于金属板冷却元件与外壳之间。金属板冷却元件冷却穿过扁平通道的火焰。扁平通道具有在冷却元件与外壳之间测量的间隙尺寸。扁平通道的间隙尺寸设计为使得火焰熄灭的尺寸。
附图说明
本发明及其另外的目标、特点和优点将从以下描述、所附权利要求以及附图中更好地理解,其中:
图1是根据本发明第一实施例的电磁继电器的一部分的横截视图;
图2是沿着图1的线II-II截取的横截视图;
图3是图2所示的一部分III的放大横截视图;
图4是沿着图3的线IV-IV截取的横截视图;并且
图5是根据本发明第二实施例的电磁继电器的一部分的横截视图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的实施例。应当注意到,本说明书的一个实施例中与其它实施例的部件相类似的类似部件将由相同的附图标记指示。
(第一实施例)
本实施例的电磁继电器应用于混合动力车辆或电动车辆,它们每个都具有电动机作为行进驱动源。更具体地,混合动力车辆安装有将电能供应至电动机的锂离子电池。而且,在电路中提供有电磁继电器,该电路具有锂离子电池(高压DC电源)以及用于驱动车辆的倒相电路。
锂离子电池的电池流体包括有机溶剂,比如二甲基碳酸盐(DMC)或碳酸甲乙酯(EMC)。因而,在电池流体的温度例如由于过度充电而增大时,产生氢气,并且蒸发二甲基碳酸盐或碳酸甲乙酯。上述的氢气、二甲基碳酸盐气体或碳酸甲乙酯气体是可燃气体。
应当注意到,本实施例的电磁继电器可应用于安装有燃料电池的电动车辆。燃料电池使用氢气用作可燃气体。
如图1和2所示,本实施例的电磁继电器具有外壳10,外壳10具有矩形平行六面体形状,并且外壳10包括第一外壳11、第二外壳12、第三外壳13以及盖15。第一外壳11具有带有底端的管状形状,并且同样,第二外壳12具有带有底端的管状形状。第三外壳12设置于第一外壳11和第二外壳12之间。盖15由树脂制成并且具有带有底端的管状形状。第一外壳11设有多个通风孔111。更具体地,第一外壳11在本实施例中具有九个通风孔111。外壳10在其中具有容纳空间10a,并且容纳空间10a通过所述多个通风孔111与外壳10的外部空间相通。
外壳10装配入限制噪音和振动的橡胶盖14。而且,橡胶盖14装配入树脂盖15。橡胶盖14和树脂盖15都具有矩形平行六面体形状。盖14、15每个都在一端处具有开口并且在另一端处具有底部。外壳10具有未设置有通风孔111的五个表面,并且上述五个表面由橡胶盖14和树脂盖15覆盖。
第三外壳13具有固定于此的两个固定触点支架16。固定触点支架16由导电金属制成。每个固定触点支架16延伸通过外壳10并且具有定位在容纳空间10a内的一端以及定位在外壳10外侧的外部空间处的另一端。每个固定触点支架16在容纳空间10a内的一端压接并且固定至由导电性金属制成的固定触点17。固定触点17分别由固定触点支架16设置于预定位置处。
每个固定触点支架16在外部空间中的另一端设有与外部导线(未示出)相连接的负载电路接线端161。固定触点支架16之一的负载电路接线端161通过外部导线与锂离子电池(未示出)相连接,并且另一个固定触点支架16的负载电路接线端161通过外部导线连接至倒相电路(未示出)。
第一外壳11在其中具有空心圆柱形线圈18,其在线圈18通电时产生电磁力。线圈18与由导电性金属制成的两个线圈接线端19相连接。每个线圈接线端19的一端延伸至外壳10的外部,并且通过外部导线连接至ECU(未示出),并且线圈18通过外部导线和线圈接线端19通电。
线圈18在其中接收由磁性金属制成的固定芯部20,并且具有定位于线圈18的一个纵向端并且位于线圈18的径向向外位置处的磁性金属轭21。轭21具有两个端部,它们装配至第二外壳12以使得轭21固定至第二外壳12。固定芯部20由轭21支撑。
磁性金属可移动芯部22布置于线圈18的径向向内的某一位置处并且布置于第三外壳13内以使得可移动芯部22与固定芯部20相对。而且,复位弹簧23设置于固定芯部20和可移动芯部22之间以使得复位弹簧23在远离固定芯部20的方向上推压可移动芯部22。在线圈18通电时,可移动芯部22逆着复位弹簧23的推压力被朝着固定芯部20吸引。
带凸缘的空心圆柱形板24设置于线圈18的另一个纵向端处。板24由磁性金属制成并且可滑动地保持可移动芯部22。应当注意到,固定芯部20、轭21、可移动芯部22以及板24形成由线圈18感应的磁通量的磁路。
金属轴25延伸通过可移动芯部22并且固定至可移动芯部22。轴25具有延伸为放置在第三外壳13内的一个端部。轴25的所述一个端部安装有电绝缘体26并且固定至电绝缘体,电绝缘体26由具有电绝缘性质的树脂制成。电绝缘体26定位在第三外壳13内。
由导电性金属制成的板状可移动体27设置于第三外壳13内。在可移动体27和第二外壳12之间设置有压簧28,并且压簧28朝着轴25推压可移动体27。由导电性金属制成的两个可动触点29在某些位置处压接并且固定至可移动体27以使得可动触点29与相应的固定触点17相对。可动触点29可移动以接触固定触点17和与固定触点17分开。
如图3和4所示,第一外壳11具有与设置有通风孔111的表面相应的壁,并且第一外壳11的上述壁具有形成于其中的扁平凹部112。凹部112具有大致矩形平行六面体形状并且提供容纳空间10a与通风孔111之间的相通。凹部112具有朝着容纳空间10a打开的开口部分并且开口部分在从容纳空间10a观察时具有扁平矩形形状。例如,凹部112的开口部分在从容纳空间10a沿着轴25的方向上观察时具有扁平矩形形状。
凹部112在其中接收构造来冷却穿过凹部112的火焰的板状金属吸热器30。更具体地,吸热器30由铜制成并且具有大致扁平矩形平行六面体形状。应当注意到,吸热器30用作冷却元件。
凹部112由外壳10的第一外壳11的第一内壁表面和第二内壁表面限定。第一内壁表面具有在其上打开的通风孔111,并且第二内壁表面例如在与吸热器30的平面大致垂直的方向上与第一内壁表面相对。第一扁平通道113形成于吸热器30与第一外壳11的第一内壁表面之间。第一扁平通道113具有大致扁平矩形平行六面体形状。而且,第二扁平通道114形成于吸热器30与第一外壳11的第二内壁表面之间。第二扁平通道114具有大致扁平矩形平行六面体形状。
第一扁平通道113具有间隙尺寸S,其在吸热器30与第一外壳11的通风孔111形成于此处的内壁表面之间测量。第一扁平通道113的间隙尺寸S设计为使得能熄灭穿过第一扁平通道113的火焰的尺寸。更具体地,间隙尺寸S等于或小于0.15毫米。而且,通道长度L1在第一扁平通道113的打开部分朝着其中一个通风孔111之间测量,所述其中一个通风孔最接近第一扁平通道113的开口部分,在所述情况下,通道长度L1等于或大于1.5毫米。
应当注意到,通风孔111是圆形孔或具有圆形横截面。而且,所有通风孔111定位于某些位置处以使得通风孔111与吸热器30相对。每个通风孔111都具有为确定的尺寸(或确定的通道面积)的内径d(或通道面积)以使得熄灭火焰。换言之,内径d(或通道面积)设置为确定值以使得能熄灭火焰。具体地,内径d设计为等于或小于0.75毫米。而且,每个通风孔111具有等于或大于2毫米的孔长L2(参见图4)。
下面,将描述本实施例的电磁继电器的操作。首先,在线圈18通电时,电磁力逆着复位弹簧23的力朝着固定芯部20吸引可移动芯部22,并且从而可移动体27由压簧28推压以使得可移动体27移动为跟随可移动芯部22。因此,两个可动触点29分别接触两个固定触点17,并且因而在两个负载电路接线端161之间形成导通。
相反,在线圈18未通电时,复位弹簧23逆着压簧28的推压力在远离固定芯部的方向上推压可移动芯部22和可移动体27。因此,两个可动触点29移动远离两个固定触点17,并且从而禁止负载电路接线端161之间的导通。
如上所述,本实施例的电磁继电器用于会产生可燃气体的环境中。而且,在产生可燃气体时,可燃气体通过外壳10的通风孔111流入容纳空间10a,并且已经进入容纳空间10a的可燃气体会由在固定触点17和可动触点29之间产生的电弧所点燃。
由电弧点燃的可燃气体的火焰可通过第一扁平通道113从容纳空间10a朝着通风孔111移动。在火焰穿过第一扁平通道113时,火焰的热量由第一外壳11和吸热器30带走,并且从而不可能保持火焰。因此,火焰最终消失。
而且,由电弧点燃的可燃气体的火焰可从容纳空间10a流入第二扁平通道114,并且接着通过第一通道113朝着通风孔111流动。在火焰穿过第二扁平通道114时,火焰的热量由第一外壳11和吸热器30带走。而且,在火焰穿过第一扁平通道113时火焰的热量也由第一外壳11和吸热器30带走,并且因而不可能保持火焰。因此,火焰消失。在本实施例中,由于吸热器30由热容量比树脂更大的金属制成,能从穿过第一扁平通道113和第二扁平通道114的火焰带走更多的热量。
因此,能限制由电弧点燃的可燃气体的火焰扩散至外壳10的外部空间,并且因此能防止可燃气体在外壳10的外部空间中点燃。
而且,即使在火焰穿过第一扁平通道113时火焰没有消失的情况下,在火焰接着穿过通风孔111时,火焰的热量由第一外壳11进一步带走。因此,能熄灭火焰。因此,能可靠地防止由电弧点燃的可燃气体的火焰扩散至外壳10外面的外部空间。
而且,在本实施例中,由于提供多个通风孔111,能充分地获得通风孔111的总通道面积,并且因而可靠地获得充分的通风。
在本实施例中,每个通风孔111具有圆形的横截面。然而,通风孔111可替代地可具有除了圆形以外的另一横截形状(例如,矩形形状)。而且,在本实施例中,通风孔111设置为与吸热器30相对。然而,通风孔111可布置于使得通风孔111不与吸热器30相对的位置处。
(第二实施例)
本实施例采用与第一实施例中的方法不同的用于固定吸热器30的不同方法,并且没有采用第一实施例的凹部112。本实施例的其它结构类似于第一实施例中的结构。
如图5所示,第一外壳11形成有邻近通风孔111的通孔115。吸热器30弯曲以具有L形状并且具有压配合板部分301和盖板部分302。压配合板部分301压配合入通孔115,并且盖板部分302定位在第一外壳11内以覆盖通风孔111。
吸热器30通过将压配合板部分302压配合入通孔115来固定至第一外壳11,并且因而在本实施例中不需要凹部112(参见图3)。
第一扁平通道113形成于盖板部分302与第一外壳11的内壁表面之间。第一扁平通道113的间隙尺寸S在盖板部分302与第一外壳11的内壁表面之间测量。第一扁平通道113的间隙尺寸S设计为使得能熄灭穿过第一扁平通道113的火焰。
由电弧点燃的可燃气体的部分火焰能通过第一扁平通道113从容纳空间10a朝着通风孔111扩展。上述火焰的热量在火焰穿过第一扁平通道113时由第一外壳11和吸热器30带走。
因此,不可能保持火焰,并且因此火焰消失或熄灭。
在本实施例中,吸热器30覆盖通风孔111。然而,由导电金属制成的线圈接线端19也可用作吸热器。具体地,线圈接线端19可根据需要弯曲以形成与吸热器30的盖板部分302相应的对应部件。在上述情况下,该对应部件覆盖通风孔111。如上所述,线圈接线端19可用作冷却元件。
对于本领域技术人员而言,另外的优点和变型是显而易见的。因此本发明就其更宽泛的术语而言不限于所示和所述的具体细节、代表性的装置以及说明性的示例。
Claims (11)
1.一种电磁继电器,其包括:
树脂外壳(10),其中具有容纳空间(10a);
线圈(18),其定位于容纳空间(10a)内用来在线圈(18)通电时产生电磁力;
定位在容纳空间(10a)内的可动触点(29),其中可动触点(29)由线圈(18)致动;
定位在容纳空间(10a)内的固定触点(17),其中可动触点(29)可移动以接触固定触点(17)和与固定触点(17)分开;
形成于外壳(10)处的扁平凹部(112),其中扁平凹部(112)与容纳空间(10a)相通;
形成于外壳(10)处的通风孔(111),其中通风孔(111)提供凹部(112)与外壳(10)的外部空间之间的相通;
定位于凹部(112)内的金属板冷却元件(30),其中冷却元件(30)冷却穿过凹部(112)的火焰;以及
形成于冷却元件(30)与外壳(10)的内壁表面之间的扁平通道(113、114),凹部(112)由所述内壁表面限定,其中:
扁平通道(113、114)具有在冷却元件(30)与外壳(10)的内壁表面之间测量的间隙尺寸(S);并且
扁平通道(113、114)的间隙尺寸(S)设计为使得火焰熄灭的尺寸。
2.根据权利要求1的电磁继电器,其中通风孔(111)具有使得火焰熄灭的通道面积。
3.根据权利要求1或2的电磁继电器,其中该通风孔(111)是多个通风孔(111)中的一个。
4.根据权利要求1的电磁继电器,其中通风孔(111)具有圆形横截面。
5.根据权利要求1的电磁继电器,其中通风孔(111)定位为与冷却元件(30)相对。
6.一种电磁继电器,其包括:
树脂外壳(10),其中具有容纳空间(10a);
线圈(18),其定位于容纳空间(10a)内用来在线圈(18)通电时产生电磁力;
定位在容纳空间(10a)内的可动触点(29),其中可动触点(29)由线圈(18)致动;
定位在容纳空间(10a)内的固定触点(17),其中可动触点(29)可移动以接触固定触点(17)和与固定触点(17)分开;
形成于外壳(10)处的通风孔(111),其中通风孔(111)提供容纳空间(10a)与外壳(10)的外部空间之间的相通;
设置于容纳空间(10a)内与通风孔(111)相对的金属板冷却元件(19、30);以及
限定于冷却元件(19、30)与外壳(10)之间的扁平通道(113、114),其中:
冷却元件(19、30)冷却穿过扁平通道(113、114)的火焰;
扁平通道(113、114)具有在冷却元件(19、30)与外壳(10)之间测量的间隙尺寸(S);并且
扁平通道(113、114)的间隙尺寸(S)设计为使得火焰熄灭的尺寸。
7.根据权利要求6的电磁继电器,其中通风孔(111)具有使得火焰熄灭的通道面积。
8.根据权利要求6或7的电磁继电器,其中该通风孔(111)是多个通风孔(111)中的一个。
9.根据权利要求6的电磁继电器,其中通风孔(111)具有圆形横截面。
10.根据权利要求6的电磁继电器,其中通风孔(111)定位为与冷却元件(30)相对。
11.根据权利要求6的电磁继电器,其中冷却元件(19)是连接至线圈(18)的线圈接线端(19)。
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