CN1045026C - 电磁式继电器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造电磁式继电器的方法，由此使一座体20被整个浇铸到设在一引线框架60上的接线头21至24和连接片62上。在将接线头21-24与引线框架60分开，并将接线头弯曲后，一永久磁铁30和衔铁体40被装配进所述座体20内。然后将一盒盖50向下压到所述座体20上，以将该座体20与引线框架60的连接片62分开。这样就可以与被连接于引线框架60的座体20一起进行电气检查和时效处理，从而提高了装配精度和生产率。

Description

电磁式继电器及其制造方法

本发明涉及一种电磁式继电器及其制造方法。

一种已有技术的电磁式继电器通常是包括一电磁体2和衔铁3，它们依次被设置在一盒形座体1内，然后将一盒盖4装到该座体1上予以封闭，如图28至31所示。

更具体说，它是这样完成的，首先用一种箍状材料将它冲压并弯制成一引线框架8，该引线框架在其两长侧边上含有线圈接线头6a、具有固定触点7的固定接触接线头6b和公共接线头6c，如图29所示。在将这个引线框架8置放在一模具内腔中(在这些附图中未显示)，所述内腔被充满树脂材料以浇铸成座体1。将线圈接线头6a和公共接线头6c从该引线框架8分割开(图30)，然后并予以弯曲，以及将电磁体2和衔铁3依次定位于该座体1内。将固定接触的接线头6b从该引线框架分割开，然后并予以弯曲，以及最后将盒盖4装配到座体1上以完成该电磁继电器的制造和装配。

这种制造方法所存在的问题是与将座体1连接于该引线框架8的固定接触的接线头6b有关。这个问题妨碍固定接触的接线头6b在装配过程中被切离引线框架8，并且不能对将座体1连接于引线框架8的固定接触的接线头6b进行电气检查。

此外，用于去除由于弯曲过程引起的固定接触接线头6b的残余应力的时效处理不能用连接于引线框架8的座体1来实现。因此对固定接触的接线头6b时效处理就需要一个单独的过程，从而使制造过程复杂化。

如果在这种制造方法中，是在将电磁体2和衔铁块3装配到座体1后，将固定接触的接线头6b从引线框架8分割开，那末装配有电磁体2和衔铁3的半成品的变形就可能发生，从而降低装配精度。由于当被分割开的固定接触的接线头6b被弯曲时，其固定触头7也是隐藏在衔铁之下的，就不可能保持住固定触头7，因而难于高精度地将固定触头7定位。

由于在座体1保持与引线框架8连接时，盒盖4不能装配到座体1上，以及在装配电磁体2和衔铁3时不能连续地随后装配盒盖4，这种制造方法还导致较低的生产率。

此外，在装配电磁体2和衔铁3以及随后将盒盖4装配到盒形座体1上(如图28所示)之后，上述的电磁式继电器就必须如图31所示那样翻转，以借助一喷嘴9将密封剂5喷向座体1和盒盖4之间的间隙来密封住该电磁式继电器组件。

然而，上述的已有技术的电磁式继电器还含有槽1a和1b，它们如图28所示那样，是在座体1的外侧面上按垂直方向连续地成形的。所述的接线头6a、6b和6c是设置在这些槽1a和1b内。这些槽1a和1b的存在还导致在该座体1和盒盖4间的间断的接触面。因此被注射的密封剂5就容易通过槽1a和1b流入该座体1内，并在其内部固化。经固化的密封剂5随后会妨碍衔铁块3的动作，从而容易引起这种电磁式继电器不工作。被注射到座体1外部和盒盖4内表面间的间隙上的密封剂5的数量也可能减少，从而导致密封剂5的粘结强度不足或易变化。

因此曾建议使用一种高粘度密封剂作为减小密封剂自由流动的措施，而由此产生了一些问题。然而高粘度的密封剂具有较差的流动特性，从而增加了注射过程所需的时间和降低了生产率。

如果使盒4的内表面和弯曲后的接线头6a、6b及6c的外表面间的间距减小来降低沿着接线头6a、6b和6c流入盒4的密封剂的数量，则要求严格控制尺寸精度；这进一步增加了设计和制造的时间和成本。

由于在装配后座体1的底部与盒4四周缘边基本齐平，还必需直接从座体1与盒4间形成的间隙之上注射密封剂5。因此定位喷嘴并不容易，而且生产率低。由于电磁体2和衔铁3被分开地装配于盒形座体1，已有技术的电磁式继电器所要求的装配精度和机械强度也难于获得。此外，由于电磁体2和衔铁3之间很近，还难于获得它们之间的理想的绝缘性能。

由于在装配后座体1的底部和盒4的四周缘边基本上齐平，因此还需要相当大量的密封剂5，并且密封剂5必须喷向盒4的这个外边缘。

如果这种型式的电磁式继电器安装在一印刷线路板上，那么，印刷线路板由于反复的膨胀和收缩产生变形，由于伸出盒4的边缘的接线头6a、6b和6c的长度L2较短(见图31)，这种变形不能为接线头6a、6b和6c的弹性变形所吸收，并且该电磁式继电器可能会与该印刷线路板分离。

本发明的目的是提供一种可解决与上述已有技术的电磁式继电器相关联的一些问题的电磁式继电器，这种电磁式继电器的特点是能简单而迅速地完成密封操作。可用小量的密封剂便能保证一致而可靠的密封，获得优良的电气绝缘特性、理想的装配精度和机械强度，并具有电磁式继电器的接线头与安装电磁式继电器的印刷线路板的良好的分隔电阻。

为实现上述目的，本发明提供一种电磁式继电器，它包括：

一电磁体；一置放所述电磁体的座体；一配装于所述座体的衔铁块；多个从所述座体周边伸出的接线头；一与所述座体相配的盒体；其中：所述盒体在其敞开边上形成有槽口；多个接线头被从所述座体的周边向下弯曲；以及从所述盒形座体伸出的接线头的中间部分是弯向外侧，并配入在盒形盒盖的开口的边缘上形成的槽口部分内；设置在所述座体周边和多个接线头两端之间的多个接线头中间部分从座体的周边伸出，以配入盒体的槽口中，并在所述中间部分和所述座体的外侧面之间形成间隙。

较理想，本发明的电磁式继电器还包括一种密封剂，用于密封多个接线头中间部分的外侧面与座体外侧面之间的间隙。

较理想，本发明的电磁式继电器其中，当多个接线头的中间部分配入盒体的槽口中时，盒体的外侧面与多个接线头的中间部分平齐。

从以下给出的详细说明及附图将可较完整地理解本发明，其中：

图1是本发明的较佳实施例的一个电磁式继电器的鸟瞰分解立体图；

图2是图1所示的电磁式继电器的带有局部剖面的一个平面图；

图3是图1所示的电磁式继电器的带有局部剖面的正视图；

图4是图1所示的电磁式继电器的带有局部剖切的左视图，用于描述其密封过程；

图5是本发明的一个电磁式继电器的电磁体的鸟瞰视图；

图6是图5中所示的电磁体通过其中Ⅳ-Ⅳ线的剖视图；

图7是图5中所示的电磁体的一平面图；

图8是图5中所示的电磁体的正视图；

图9是图5中所示的电磁体的仰视图；

图10是图5中所示的电磁体的左视图；

图11是图8中所示的电磁体通过其中的Ⅺ-Ⅺ线的剖视图；

图12是图8中所示的电磁体通过其中的Ⅻ-Ⅻ线的剖视图；

图13是图7中所示的电磁体通过其中的Ⅷ-Ⅶ线的剖视图；

图14是图7中所示电磁体通过其中的ⅩⅣ-ⅩⅣ线的剖视图；

图15是用于制造本发明的电磁式继电器的引线框架的一平面图；

图16是在弯曲工序完成后图15中的引线框架的一平面图；

图17是在图16的箭头A方向上所视的在图16中示出的引线框架的正视图；

图18是在图15的箭头B方向上所视的在图15中示出的引线框架的右视图；

图19是设在用于制造本发明的电磁式继电器的引线框架上的电磁体的一平面图；

图20是在图19中箭头A方向上所视的在图19中示出的引线框架的正视图；

图21是在图19中箭头B方向上所视的在图19中示出的引线框架的左视图；

图22是显示用于制造本发明的一个电磁式继电器的再成形方法的剖视图；

图23是显示与图22中所示的再成形方法不同的一种再成形方法的剖视图；

图24是用本发明的一种再成形方法制成的座体的鸟瞰视图；

图25是在冲压加工该座体后，采用本发明的一种再成形方法制成的座体的鸟瞰视图；

图26是本发明的电磁式继电器另一实施例的引线框架的一平面图；

图27是在图26箭头A方向上所视的在图26中的引线框架的正视图；

图28是已有技术的一个电磁式继电器的分解的鸟瞰视图；

图29是用于描述图28中所示电磁式继电器制造方法一个概观视图；

图30是用于描述图28中所示电磁式继电器制造方法的概观视图；以及

图31是用于描述图28中所示电磁式继电器密封方法的剖视图。

下面参照附图1至27说明本发明的这些较佳实施例。如图1至25所示，本发明的电磁式继电器主要包括有一电磁体10，通过对该电磁体10再成形制成的一座体20，一永久磁铁30、一衔铁块40和一盒盖50。

如图5和图6所示，该电磁体10是通过在管12的周围绕制一线圈16制成的，而管12是用浇铸一C形磁芯11的嵌入件构成的。请注意为图示说明容易起见，线圈16在图5中未示出。

如图5所示，磁芯11在其两端上设有磁极表面11a和11b，该两磁极表面暴露在绕线管12两端上形成的凸缘13和14的顶面之上。一组继电器接线头17和18是被浇铸到凸缘13和14每个上的嵌入件，而弯曲件17a和18a伸出凸缘13和14的两侧。在凸缘13的侧边上还形成有一导向槽13a；该导向槽13a的一端位于该弯曲件17a的底部附近，如图11中所示，而其另一端是设在第一腰部件12a外表面附近的凸缘13的内表面上。在另一凸缘14上也形成有与导向槽13a相同的另一导向槽14a(见图8)。

如图7、8和图10所示，继电器接线头17和18每个都包括一固定件17b和18b，它们分别是以可防止固定件拔出的方式浇埋在各个凸缘13和14内的嵌入件。

用于嵌入永久磁铁30的一个插入孔15a，如下所述，是在偏离绕线管12纵长方向中央的一位置的中央凸缘15上形成，并且是设置在平行的导向槽15b和15c之间。导向槽15b的底部如图13所示是平的，并且其两端位于第一和第二腰部件12a和12b的外表面附近。另一导向槽15c的底部如图14所示是倾斜的，并且其一端位于第一腰部件12a外表面附近，而其另端设在略高于第二腰部件12b外表面之上的一位置上。导向槽15b和15c在朝着第一腰部件12a侧的端部基本上是离开第一腰部件12a外表面等距设置。还要注意到导向槽15b和15c的形状应不限于上述的形状，并且按照线圈卷绕的圈数还可适当地设计其倾斜角度，具体位置和其它参数。

因此，如图7至11所示，在将线圈16的一端绕到浇铸在凸缘13上的继电器接线头17嵌入件的札线件17a上之后，沿凸缘13上的导向槽13a将线圈拉向绕线管12的第一腰部件12a上，并绕到所要求圈数的约20％。然后通过在中央凸缘15上的导向槽15b将线圈16拉向第二腰部件12b，并绕到所要求圈数的100％。然后通过在中央凸缘15上的倾斜导向槽15c将线圈16往回拉向第一腰部件12a，绕所要求圈数的剩下的80％。在随后将线圈16绕到另一继电器接线头18的札线件18a上之后，将线圈16焊接到两札线件17a和18a上，以完成线圈的绕制过程。

采用本实施例，由于在线圈16的第一次卷绕操作中所完成的绕在第一腰部件12a上的圈数仅是总圈数的约20％，而剩下的80％随后是在第二次卷绕操作中完成的，线圈16的终端卷绕与线圈16绕在第一腰部件12a上的第一圈的端部分开一预定距离。因此，即使在下述的再成形过程中，在线圈最后外表面上的线圈16的绝缘包复层由于树脂材料的热量而略被熔化和去掉，在外表面上的线圈16与直接在其下面的线圈16间的电压差是小的，由此改善了抗短路的性能，并提高了生产量。

要注意，尽管第一次卷绕到第一腰部件12a上的线圈为总圈数的约20％，然后卷绕到第二腰部件12b上的圈数为100％以及随后将剩下的80％卷绕到第一腰部件12a上，但本发明不应限制成这样。例如还可以是，将总圈数的50％左右首先卷绕到第一腰部件12a上。

座体20是通过在再成形工序中将电磁体10与引线框架60结合而构成的。如图15至18所示，该引线框架60是通过以下工序制成：将固定触点23a和24a焊接到环箍形材料的一个预定位置上；冲压以在大致矩形的框架的内侧上形成线圈接线头21、公共接线头22、固定接触接线头23和24的一部分和连接片62；切去图15中所示的画有阴影线的部分以及随后在板的厚度方向上弯曲线圈接线头21(见图16至18)。

尤其要注意到，一对连接片62大致从引线框架60的相对两侧60a和60b的中央伸出，线圈接线头21形成一个从连接片62的底部通过连接件61的基本U形的形状。

引线框架60还包括连接件63，所述连接件63是约在与设置有连接片62的两侧60a和60b邻接的另两侧60C和60的中间。在其自由端上含有一个T形连接接收件22a的公共接线头22在连接件63的近中央处设置。

固定接触接线头23和24从连接件63的公共接线头22相对两侧延伸出去，并分别包括与在其自由端上的固定接触接线头23和24大致相垂直的固定触点23a和24a。

如图19至21所示，然后将引线框架60翻转，并然后将电磁体10的继电器接线头17和18定位在线圈接线头21的自由端上，并用激光焊接把它整体连接到所述自由端。

接着，如图22所示，电磁体10和引线框架60的整体组件被装配进底模70中。然后将上模73配装到底模70上，以及通过上模73的定位件74接合磁芯11的角部，由此将在电磁体10上的插入孔15a配装到底模70上的定位销71上，并将磁芯11的磁极表面11a和11b压到支承销72上，以完成初始定位。

然后使熔化的树脂材料从设在上模73上的流道75的浇口76注射到在电磁体10上的注射孔15d内。被注射树脂的压力将电磁体10推动并牢固地定位在底模70上，而从该注射孔15d溢出的树脂材料充满内腔77以形成座体20。然后使底模70下降以便已浇铸的座体20与上模73脱开，使用支承销72推出磁芯11，从而使已浇成的座体20与底模70脱开(见图24)。请注意，一个连续的配合表面25(见图1中画有阴影线的区域)围绕座体20的上外侧边部分形成，而用于引导密封剂的倾斜表面26设置在座体底部附近的外侧边部分上。

这样组成的本实施例的一个好处是由于设置有与浇口76基本同中心线的定位销71以及通过树脂压力防止了磁芯11在厚度方向上的变形，因此可获得高的尺寸精度。即使例如电磁体10包括一个尺寸约为宽2毫米、厚2毫米和长15毫米的U形磁芯11，也可有效地防止在厚度方向上的这种变形，这样就可以保证高的尺寸精度。

在上述的这个实施例中通过设在上模73内的定位件74，将电磁体10初始定位在模底70上，然后借助从流道浇口76注射的树脂材料的树脂压力，牢固地予以定位，但是本发明应不限于这样。例如，如图23所示，可以在上模73中设置具有浇口79的附加流道78，以及使树脂材料从浇口76和79的每一个注射出。在此种情况时，同样，被注射的树脂材料的树脂压力可将电磁体10压抵底模70上，并牢固地予以定位。

线圈接线头21还可被描述为是从与上述实施例中固定接触接线头23和24从其延伸出的侧边不同的侧边延伸出去，但本发明应不限于这样。例如，如图26和27所示，线圈接线头21可呈通过连接件61的“L”形状，从固定接触接线头23和24的连接件63向其外侧延伸，然后该连接件61在厚度方向上弯曲，以提供在固定接触接线头23和24与线圈接线头21之间的一个台阶。

如图25所示，接着对引线框架60实施冲压工序，将线圈接线头21与连接件61分割开，将公共接线头22和固定接触接线头23和24与连接件63分割开，将接线头自由端向下弯曲，并然后将接线头从其底部向下弯曲，以完成座体20，于是借助前面的再成形工序将引线框架整体地与座体20相连接。

采用本实施例，由于引线框架60的连接片62通过嵌件浇铸是埋置在座体20的外表面内，当接线头22、23和24与引线框架60分割开时，座体20就不会脱离引线框架60，因而座体20可以在被引线框架60整体支承的同时被输送。

此外，由于从公共接线头22的T形连接接收件22a轴向地延伸出的固定片22b(见图16至18)是被浇铸到座体20的开启边缘上的嵌入件，即使在从座体20的外表面伸出的公共接线头22被弯离接线头底部之后，公共接线头22的连接接收件22a也不变得松驰。

上述实施例还被描述成接线头21、22、23和24的末端预弯向内侧，但是本发明应不限于这样。例如，还可以将接线头21、22、23和24的末端预弯向其外侧，或首先将盒盖50装配到座体20上，用密封剂80密封该盒盖和座体，压住接头以及然后将接头变向内侧或外侧。

可以看到将接线头的末端弯向内侧的优点是装置的足迹较小，而可以产生较高的安装密度。将接线头的末端弯向外侧的优点是焊接容易和接头可靠性改善。

永久磁铁基本是一由稀土材料烧结成的矩形棱柱体形的烧结体，它是从上面被插向被引线框架60支承的电磁体的插入孔15a内直到永久磁铁30的底部上的磁极表面31接触磁芯11的顶部。然后使永久磁铁30极化。

如图1所示，衔铁体40包括设在衔铁41的两侧，并通过支承件43被浇铸一体的可移动接触件42。

该衔铁41是带有在其底面中间冲压成形的支承衬垫41C的、用一种磁性材料制成的平的矩形件(见图3)。

由于将可移动的接触件42的宽度分成两部分，以形成可移动触头42a和42b，该可移动接触件42每一个在其各端上含有双触头。平的T形连接件42C也从可移动接触件42的中央向两侧延伸，并从支承件43的侧面伸出。

支承件是通过嵌插浇铸形成的由衔铁41和可移动接触件42结合的一个树脂浇铸件。用于衔铁41的支承衬垫41C露出支承件43的中间底部。

因此，衔铁体40是从上面装配到由引线框架60支承的座体20上；衔铁41的支承衬垫41C是置放在永久磁铁30的磁极表面32上；以及连接件42C是被定位到公共接线头22的连接接收件22a，并被激光焊接。因此，衔铁41的两端41a和41b交替地与磁芯11的磁极表面11a和11b接触和分离，而可移动触头42a和42b交替地与固定触点23a和24a接触和分离。

可以看到，由于衔铁41的支承衬垫41C是偏离永久磁铁30的磁极表面32的中央设置，在左右两端之间的磁平衡被破坏，从而产生一种自动复位型式的电磁继电器。

盒盖50是一个用于配装到衔铁体一座体组件上的盒形树脂浇铸件。槽口51、51、52、53和54设置在盒盖50的开启边上，分别配合线圈接线头21和21、公共接线头22以及固定接触接线头23和24。一气体泄放孔55设置在盒盖50的顶角上。

当该盒盖50部分地装配到被引线框架60支承的座体20上，并然后被压下时，该座体20与引线框架60的连接片62分离。当该盒盖50进一步被压下时，盒盖50完全装配到座体20上，并且在盒盖50上的槽口51至54配合在接线头21和24的中部上，而接线头21至24的中部的外表面与盒盖50的外表面齐平。

由于盒盖50的高度比座体20的高度小，座体20的底部露出盒盖50的开启侧，如图4所示，并且设置在座体20底部附近的外侧边部分上的倾斜表面26是暴露的。

由于本实施例不切割连接片62，本实施例便提供另一个优点，即没有切屑或其它切割剩余物会被引向座体20。

可以看到，上述实施例是被描述成通过迫使座体20从连接片62落下离开，将座体20离开连接片62的，但是本发明应不限于这样。例如还可以通过嵌入浇铸将连接片埋置在座体20内，然后切割连接片62以将座体20离开引线框架60。

然后，当沿座体20的底部附近的外侧边部分上的倾斜面26方向注射密封剂80时，密封剂80便沿着斜面26密封座体20和盒盖50之间的间隙。然而，设置在座体20的外表面上的连续配合表面25接触盒盖50的内角边，由此防止密封剂80渗入座体20内。

通过从盒盖50上的气体泄放孔55排出任何内部气体，然后加热密封孔55后，装配便完成。

下面参照图1至3说明上述组成的一个电磁式继电器的动作。

首先，当继电器未被励磁时，继电器的侧与侧的磁平衡是失衡的，因此使衔铁41的一端41a被吸向磁芯11的相对应的磁极表面11a，使可移动的接触件42的可移动触头42a接触相对应的固定触点23a，并使另个可移动触头42b脱开相对应的固定触点24a。

然后，当将电压施加到线圈16上，从而产生一个抵销永久磁铁30的磁力的磁通量并使电磁体10励磁时，衔铁41克服永久磁铁30的磁力在支承衬垫41C上摆动，并且衔铁41的一端41a脱离磁芯11的相对应的磁极表面11a。可移动的触头42a接着与固定触点23a分离，另个可移动触头42b接触固定触点24a，以及衔铁41的另端41b被吸向磁芯11的磁极表面11b。

然后，当电压供给中断，线圈16的励磁消失时，便又恢复磁力的不平衡。永久磁铁30的磁力便使衔铁41的上述动作反向，而衔铁体40摆回到原始未励磁状态。

可看到，上述实施例被描述成是通过对电磁体后加工制成的一个电磁式继电器，但是本发明应不限于这样。显然本发明还可以被应用在通过以下方式制成的电磁式继电器上：首先将座体整体浇铸到引线框架上，并然后安装电磁体和别的内部零件。

另外很明显，本发明的用于电磁式继电器的制造方法还可适应于别的装置上。例如，绕线管的后成形可适用于开关和其它电气开关装置，以及其它电磁式装置的后成形。

Claims (3)

1．一种电磁式继电器，它包括：

一电磁体；

一置放所述电磁体的座体；

一配装于所述座体的衔铁块；

多个从所述座体周边伸出的接线头；

一与所述座体相配的盒体；

其特征在于：

所述盒体在其敞开边上形成有槽口；

多个接线头被从所述座体的周边向下弯曲；以及

从所述盒形座体伸出的接线头的中间部分是弯向外侧，并配入在盒形盒盖的开口的边缘上形成的槽口部分内；以及

设置在所述座体周边和多个接线头两端之间的多个接线头中间部分从座体的周边伸出，以配入盒体的槽口中，并在所述中间部分和所述座体的外侧面之间形成间隙。

2．如权利要求1所述的电磁式继电器，其特征在于，它还包括一种密封剂，用于密封多个接线头中间部分的外侧面与座体外侧面之间的间隙。

3．如权利要求1所述的电磁式继电器，其特征在于，当多个接线头的中间部分配入盒体的槽口中时，盒体的外侧面与多个接线头的中间部分平齐。

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