CN107710370A - 压力控制的继电器装置 - Google Patents

Abstract

一种继电器装置(100)，包括外壳(106)、线圈(110)、致动器组件(122)和壳体(200)。外壳在封闭端部(170)与敞开端部(172)之间延伸，并限定腔室(174)。线圈和致动器组件在腔室内。致动器组件配置为基于由通过线圈的电流所感应的磁场而在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置中，可移动触头(124)与至少一个固定触头(108)间隔开，在第二位置中，可移动触头接合至少一个固定触头。壳体密封外壳的敞开端部以密封腔室。壳体具有与腔室流体连通的压力释放阀(204)。压力释放阀配置为响应于腔室内的压力超过阈值设定压力而打开，从而减小腔室内的压力。

Description

压力控制的继电器装置

技术领域

本文的主题总体上涉及继电器装置。继电器装置通常是电动操作的开关，用于控制流动通过电气部件之间(例如从电源到从所述电源接收电力的一个或多个电气部件)的电路的电流的存在或不存在。例如，电源可以是一个或多个电池。一些继电器使用电磁体来机械地操作开关。所述电磁体配置为相对于一个或多个固定触头物理地平移可移动电触头。当所述可移动触头接合所述固定触头中的一个或多个时，所述可移动电触头可以形成或闭合电路(允许电流流动通过所述电路)。使可移动电触头远离(多个)固定触头移动，会断开或打开电路(停止电流流动通过所述电路)。

背景技术

至少一些继电器装置包括铁磁元件，其至少靠近电磁体设置，使得感应磁场在铁磁元件上施加磁力，所述磁力使所述铁磁元件相对于所述电磁体平移。铁磁元件联接到轴，其从所述铁磁元件延伸到所述可移动电触头。所述轴联接到所述铁磁元件和所述可移动电触头两者。因此，由于感应电场引起的铁磁元件的移动，使得所述轴和所述可移动电触头朝向或远离所述一个或多个固定触头移动，形成和制动如上所述的电路。

已知的继电器装置有一些缺点。例如，一些继电器装置被密封，与外部环境隔离，这保护了继电器装置的部件免受灰尘、湿气和其他污染物的影响。然而，已知的密封继电器装置由于继电装置的密封区域内的温度和/或压力的积累而有损坏和/或破坏的风险。温度和/或压力的这种积累可能由于太多的电能(例如电流和/或电压)被供给到继电器装置的故障而发生。例如，继电器装置可以额定为处理420伏(V)和135安培(A)，但例如由于上游电阻器有缺陷并且不能限制电流的故障，继电器装置可能接收到太多的电能，例如420V和400A。高电流可能会加热密封继电器装置中的气体，导致压力随着气体的膨胀而增加。当压力超过继电器装置的结构性限制时，继电器装置可能膨胀并变形。最终，继电器装置可能会爆裂或爆炸，破坏继电器装置并导致继电器装置立即无法操作。

仍然需要一种继电器装置，其能够更好地控制密封区域内的压力，以阻止继电器装置由于故障而爆裂，使得继电器装置在经历故障之后至少部分地可工作(functional)。

发明内容

本文公开的继电器装置提供了解决方案，所述继电器装置包括外壳、线圈、致动器组件和壳体。所述外壳在封闭端部与敞开端部之间延伸。所述外壳限定腔室。所述线圈在所述外壳的腔室内。所述线圈电连接到继电器电源。所述致动器组件在所述外壳的腔室内。所述致动器组件配置为基于由通过所述线圈的电流所感应的磁场的存在或不存在而在第一位置与第二位置之间移动。所述致动器组件包括可移动触头，当所述致动器组件处于第一位置时，所述可移动触头与所述腔室内的至少一个固定触头间隔开，并且当所述致动器组件处于第二位置时，所述可移动触头接合所述至少一个固定触头，以提供闭合电路路径。所述壳体在所述敞开端部处联接到所述外壳。所述壳体密封所述外壳的敞开端部以密封所述腔室。所述壳体具有与所述腔室流体连通的压力释放阀。所述压力释放阀配置为响应于所述腔室内的压力超过阈值设定压力而打开，以减小所述腔室内的压力。

附图说明

现在将参考附图以示例的方式描述本发明，在附图中：

图1是根据实施例形成的继电器装置的前部截面图。

图2是图1的继电器装置的前部截面图，其中致动器组件在第二位置中。

图3是根据实施例的继电器装置的壳体的顶部透视图。

图4是根据实施例的继电器装置的壳体的底部透视图。

具体实施方式

图1是根据实施例形成的继电器装置100的前部截面图。继电器装置100是电动操作的开关。例如，继电器装置100用于控制流动通过电路的电流的存在或不存在。继电器装置100可闭合(或形成)电路以允许电流流动通过电路，并且继电器装置100可打开(或断开)电路以停止电流流动通过电路。继电器装置100操作为选择性地闭合和打开电路。可选地，电路可以在系统中的至少两个电气部件之间提供导电路径。例如，电气部件可以是系统中的系统电源102和电力负载104。系统可以是车辆、例如列车、汽车、越野车辆等。当继电器装置100闭合电路时，来自系统电源102的电流流动到电力负载104，以给电力负载104供电。例如，系统电源102可以是一个或多个电池。电力负载104可以是一个或多个照明系统、电机、加热和/或冷却系统等。实施例中的继电器装置100可以安装在车辆内，以控制电流从电池(或一系列电池)流动到车辆上的电气部件(例如头灯、内灯、收音机、导航显示器等)以给电气组件供电。替代地或附加地，电路可以提供导电路径，以使电能从电力负载104流动到电源102，以便对电源102重新充电。例如，在再生制动(regenerative braking)期间，能量被转换为电流，该电流可以通过继电器装置100从制动器路由(routed)到车辆的电池(或多个电池)。

继电器装置100包括外壳106和至少部分地在外壳106内的各种部件。外壳106在封闭端部170与敞开端部172之间延伸。外壳106限定腔室174，腔室174在其中接收继电器装置100的各种部件。该敞开端部172限定了到腔室174的开口176，其可以是腔室174的唯一接入位置。例如，外壳106可以是罐形容器，其在敞开端部172处敞开，并且在封闭端部170处封闭。外壳106可以具有在封闭端部170与敞开端部172之间延伸的圆柱形形状。在其他实施例中，外壳106可以具有除圆柱形之外的形状，例如具有在封闭端部170与敞开端部172之间延伸的多个线性表面的棱柱形。

在图示的实施例中，外壳106是内部外壳，其设置在外部外壳178内以形成外壳组件180。外壳106在本文中被称为内部外壳106。然而，在其他实施例中，外壳106可以是仅有的外壳构件，使得外壳106不被设置在另一个外壳构件中。外部外壳178还包括封闭端部182和敞开端部184，并在其中限定空腔186。内部外壳106配置为通过敞开端部184装载到空腔186中。当完全装载到空腔186中时，内部外壳106的封闭端部170可以接合外部外壳178的封闭端部182。空腔186的尺寸可以设定为沿着外壳组件180的长度在外部外壳178的内表面190与内部外壳106的外表面192之间具有相对紧密的余隙，以限制内部外壳106相对于外部外壳178的移动。可选地，可以通过过盈配合和/或通过使用粘合剂或其他填充材料来填充内部外壳106与外部外壳178之间的间隙，而使内部外壳106相对于外部外壳178保持在位。

继电器装置100包括至少一个固定触头108，其至少部分地保持在内部外壳106的腔室174内。在图示的实施例中，继电器装置100包括两个固定触头108，并且固定触头108彼此间隔开，以阻止电流例如通过电弧放电而在两个固定触头108之间直接流动。每个固定触头108配置为电连接到远离继电器装置100的电气部件，例如系统电源102和电力负载104。

继电器装置100还包括在外壳106内的电线的线圈110。线圈110电连接到继电器电源112，继电器电源112给线圈110提供电能以感应磁场。例如，继电器电源112经由提供导电电流路径的电导体194(例如电缆或电线)电连接到线圈110。操作继电器电源112操作为选择性地控制由通过线圈110的电流所感应的磁场。在实施例中，线圈110与内部外壳106内的固定触头108间隔开。例如，在图示的实施例中，线圈110在腔室174的电磁区域116中靠近内部外壳106的封闭端部170设置。另一方面，固定触头108在腔室174的电路区域120内靠近内部外壳106的敞开端部172设置。如本文所使用的，例如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”，“左”和“右”的相对或空间术语仅用于区分所引用的元件，并且不一定需要在继电器装置100中或在继电器装置100的周围环境中的特定位置或取向。

继电器装置100还包括在内部外壳106的腔室174内的致动器组件122。致动器组件122的一部分设置在线圈110内或至少靠近线圈110设置。致动器组件122配置为基于由通过线圈110的电流所感应的磁场的存在或不存在，而沿着致动轴线128在第一位置与第二位置之间移动。例如，致动器组件122通过朝向和远离内部外壳106的敞开端部172平移而沿着致动轴线128移动。致动器组件122包括联接到载体子组件126的可移动触头124。可移动触头124联接到载体子组件126，使得可移动触头124与载体子组件126一起沿着致动轴线128移动。可移动触头124位于腔室174的电路区域120内，而载体子组件126的部分位于电磁区域116内。致动器组件122通过作用在电磁区域116中的载体子组件126上的磁力的存在和/或不存在而移动。例如，当继电器电源112向线圈110施加电流时，通过线圈110的电流而感应磁场，该磁场作用在载体子组件126上，使得载体子组件126与联接到其的可移动触头124沿着致动轴线128移动。当来自继电器电源112的电流停止时，线圈110不再感应作用在载体子组件126上的磁场，并且致动器组件122返回到起始位置。致动器组件122由于偏置力(例如重力或弹力)返回到起始位置。

图1示出了处于第一位置的致动器组件122。当致动器组件122处于第一位置时，可移动触头124与固定触头108间隔开，使得可移动触头124不与固定触头108中的任何一个直接接合或导电连接。可移动触头124通过沿着致动轴线128延伸的间隙130与固定触头108分离。致动器组件122的第一位置在本文中可以称为开路位置。

图2是继电器装置100的前部截面图，其中致动器组件122处于第二位置。当致动器组件122处于第二位置时，可移动触头124接合固定触头108，使得可移动触头124导电地联接到两个固定触头108。在可移动触头124与固定触头108之间没有间隙。致动器组件122的第二位置在本文中可以称为闭路位置。当处于闭路位置时，可移动触头124在两个固定触头108之间提供闭合电路路径。例如，允许电流跨过桥接固定触头108之间的距离的可移动触头124从一个固定触头108流动到另一个固定触头108。在图示的实施例中，当致动器组件122处于闭路位置时，来自系统电源102的电流传送到固定触头108中的第一固定触头108A，跨过可移动触头124，通过固定触头108中的第二固定触头108B，并到电力负载104，以给负载104供电。响应于致动器组件122远离闭路位置、朝向开路位置移动，可移动触头124脱离固定触头108，这断开了电路，并停止了电流在电流电源102与电力负载104之间的流动。尽管图1和图2中示出了两个固定触头108，应当认识到，在其他实施例中，继电器装置100可以具有不同数量的固定触头108和/或固定触头108的不同布置。例如，可移动触头124可以永久地电连接到第一固定触头，并且可以配置为相对于第二固定触头移动，仅接合和脱离第二固定触头，以闭合和打开两个固定触头之间的电路。

致动器组件122及其可移动触头124的位置由继电器电源112控制，继电器电源112控制对线圈110的电流的供给以感应磁场。例如，致动器组件122可以响应于继电器电源112不给线圈110供给电流，或响应于继电器电源112给线圈110供给的电流所具有的电压不足以感应能够使致动器组件122移动到闭路位置的磁场，而处于开路位置。致动器组件122可以响应于继电器电源112向线圈110提供的电流所具有的电压足以感应使致动器组件122移动到闭路位置的磁场，而移动到闭路位置。继电器电源112可以向线圈110提供在2伏(V)与20V之间的电能，以便使致动器组件122从开路位置移动到闭路位置。在实施例中，继电器电源112提供12伏的电能以移动致动器组件122。相比之下，系统电源102可以通过继电器装置100以较高电压(例如120V、220V等)提供电能。选择性地控制电流从继电器电源112到线圈110的流动以操作继电器装置100。例如，继电器电源112可以由人工操作员控制和/或可以由包括一个或多个处理器或其他处理单元的自动控制器(未示出)自动地控制。

载体子组件126包括柱塞132和轴134。轴134被固定或紧固到柱塞132，使得轴134与柱塞132一起沿着致动轴线128平移。柱塞132在顶侧138与底侧140之间延伸。轴134在接触端部142与相对的柱塞端部144之间延伸。轴134在柱塞端部144处或柱塞端部144附近固定到柱塞132。轴134的包括接触件端部142的部分从柱塞132的顶侧138凸出。轴134在接触端部142处或接触端部142附近联接到可移动触头124。轴134、柱塞132和可移动触头124致动器组件122配置为一起沿着致动轴线128朝向和远离固定触头108移动。

在图示的实施例中，柱塞132限定在顶侧138与底侧140之间轴向延伸的通道136。轴134保持在通道136内，以将轴134固定到柱塞132。轴134可以通过过盈配合、经由轴134上的接合柱塞132的对应的肩部和/或表面的一个或多个凸缘、经由轴134或柱塞132上的一个或多个可偏转的闩锁特征、经由粘合剂、和/或经由分立的介入紧固件(例如C形夹或E形夹)而保持在通道136内。在替代实施例中，载体子组件126可以形成为整体的单件式部件，其中轴134和柱塞132彼此一体地形成。例如，轴134的柱塞端部144可以与柱塞132成一体。

在实施例中，可移动触头124设置在腔室174的电路区域120内，柱塞132设置在腔室174的电磁区域116内，并且轴134延伸到电路区域120和电磁区域116中。例如，轴134的接触端部142在电路区域120内，而柱塞端部144在电磁区域116内。继电器装置100还包括在腔室174内的芯板(core plate)148，其相对于内部外壳106固定在位。芯板148限定分隔壁156的至少一部分，分隔壁156分离电路区域120与电磁区域116。芯板148限定开口150，开口150接收通过其中的轴134。轴134通过芯板148的开口150延伸，使得接触端部142在芯板148的顶侧152的上方，且柱塞端部144在芯板148的底侧154的下方。芯板148设置在可移动触头124与柱塞132之间。在实施例中，柱塞132的顶侧138配置为，当致动器组件122处于闭路位置时，接合芯板148的底侧154，如图2所示。例如，芯板148的底侧154可以提供硬止动表面，其限制致动器组件122朝向固定触头108的移动，以防止可能会损坏可移动触头124或继电器装置100的其他部件的过量运动。

柱塞132可以由线圈110围绕。例如，柱塞132设置在通道146内，通道146在线圈110的径向内部。柱塞132由铁磁材料形成。例如，柱塞132可以由铁、镍、钴和/或包含铁、镍和钴中的一种或多种的合金形成。柱塞132具有允许柱塞132在存在由线圈110感应的磁场的情况下平移的磁性。在实施例中，轴134由与柱塞132的铁磁材料不同的金属材料形成。例如，柱塞132的铁磁材料具有比轴134的金属材料更大的磁导率。如本文所使用的，磁导率是指材料响应于施加的磁场而获得的磁化的程度。轴134的金属材料可选地可以是铝、钛、锌等，或者例如不锈钢或黄铜的合金。

在替代实施例中，柱塞132和轴134都至少部分地由共同的金属材料形成。例如，该共同的金属材料可以是铁磁材料，例如铁、镍、钴和/或其合金，使得轴134和柱塞132都由铁磁材料形成。随后，轴134可以以第二金属材料进行涂覆(例如经由镀覆、涂漆、喷涂等)，该第二金属材料相对于用于形成轴134和柱塞132的铁磁材料具有减小的磁导率。第二金属材料可以降低轴134的磁导率而不影响柱塞132的磁导率。在另一示例中，用于形成柱塞132和轴134的共同的金属材料不是铁磁材料，或者是具有相对较低的磁导率(至少相对于纯铁来说)的铁磁材料，例如不锈钢。在成形工艺之后，柱塞132可以以第二铁磁材料进行涂覆(例如经由镀覆、涂漆、喷涂等)，该第二铁磁材料比用于形成轴134和柱塞132的第一铁磁材料具有更大的磁导率。第二铁磁材料可以增加柱塞132的磁导率而不影响轴134的磁导率。

如上所述，轴134在接触端部142处或接触端部142附近联接到可移动触头124，使得轴134的平移引起可移动触头124沿着致动轴线128的类似移动。在图示的实施例中，轴134的接触端部142由至少两个可偏转的接脚(prongs)162限定。接脚162配置为通过可移动触头124中的孔径164延伸。接脚162接合可移动触头124以将可移动触头124固定在轴134上。在一个或多个替代实施例中，轴134可以通过其他方式，例如通过使用夹子或另一分立的介入紧固件，固定到可移动触头124。可移动触头124由导电的第一金属材料(例如铜和/或银)形成。在实施例中，可移动触头124可以是可选地镀银的实心铜。轴134由不同的第二金属材料(例如不锈钢(如上所述))形成。可移动触头124的第一金属材料具有比轴134的第二金属材料更大的电导率。因此，可移动触头124比轴134更容易或更大程度地传导电力。换言之，电流沿着可移动触头124流动的阻力小于沿着轴134流动的阻力。结果，当致动器组件122处于如图2所示的闭路位置并且可移动触头124接合固定触头108时，绝大部分电能沿着固定触头108之间的可移动触头124传播，而极少量的电能(如果有的话)沿着轴134传播。

现在返回参考图1，实施例中的继电器装置100是密封的。继电器装置100包括壳体200。壳体200在敞开端部172处连接到内部外壳106。壳体200配置为密封到腔室174的开口176，以将腔室174以及其中的部件与外部环境隔离。例如，壳体200可以提供气密密封，其不允许气体、液体和固体传输进入或离开腔室174。密封的腔室174防止灰尘、碎片、湿气和其他污染物进入腔室174。这样的污染物可能至少会阻碍或妨碍继电器装置100的功能，并且潜在地可能损坏部件，例如可移动触头124。密封的腔室174还防止了腔室174内的流体非故意地(unintentionally)离开腔室174。例如，腔室174可以使用处于气相的氮气、氧气、氢气、氩气等进行加压。可选地，腔室174使用仅包含一种元素(例如，纯氮气)的流体、或者可以包括多种元素(例如空气的情况)的流体进行加压。流体可以提供消弧(arcsuppression)、电绝缘等。在一个实施例中，腔室174内的流体是氮气。气密密封腔室174以防止流体逸出腔室174。

壳体200包括顶壁202，顶壁202在内部外壳106的敞开端部172处插塞到腔室174的开口176。顶壁202可以大致垂直于内部外壳106的纵向轴线延伸，内部外壳106在敞开端部172与封闭端部170之间延伸。顶壁202限定至少一个端口206。每个端口206配置为接收通过其中的对应的固定触头108，使得固定触头108的一部分设置在腔室174内，且固定触头108的另一部分设置在腔室174的外部。在图示的实施例中，顶壁202限定两个端口206，每个端口206在其中接收两个固定触头108中的一个。每个固定触头108在腔室174的部分是这样的部分，当致动器组件122处于闭路位置时，其由可移动触头124接合，如图2所示。每个固定触头108在腔室174外的部分可以电端接到电导体(例如电缆或电线)，该电导体用于将相应的固定触头108连接到相关联的电气部件。每个端口206被密封到通过其延伸的对应的固定触头108，以密封腔室174。在实施例中，从继电器电源112向线圈110提供电能用于感应磁场的电导体194也通过壳体200的顶壁202布线。电导体194通过顶壁202中的相应的孔口220(在图3中示出)延伸，以进入腔室174并接入线圈110。围绕电导体194密封孔口220以密封腔室174。

在实施例中，顶壁202具有与腔室174流体连通的压力释放阀204。如本文所使用的，压力释放阀204与腔室174“流体连通”，使得压力释放阀204向腔室174敞开，且腔室174内的流体被允许接入并接合压力释放阀204。压力释放阀204可以与壳体200一体地形成。例如，壳体200可以经由模制工艺形成，并且在模制期间，压力释放阀204或其至少一部分形成在顶壁202中。在替代实施例中，压力释放阀204是分立部件，其联接或接合到顶壁202并密封到顶壁202。压力释放阀204配置为响应于腔室174内的压力超过临界值设定压力而打开，以减小腔室174内的压力。例如，压力释放阀204包括关闭状态和打开状态。在关闭状态下，压力释放阀204被关闭或密封，使得腔室174内的任何流体都不(例如没有气体或液体)允许通过压力释放阀204逸出腔室174，并且来自腔室174外的流体或固体(例如碎屑)不允许通过压力释放阀204进入腔室174。在打开状态下，压力释放阀204打开从而形成泄漏路径，至少部分地取决于腔室174与腔室174外的周围环境之间的压力差，该泄漏路径允许腔室174内的流体离开腔室174和/或腔室174外的流体和其他污染物进入腔室174。一旦打开，腔室174内的至少一些流体通过压力释放阀204释放到继电器装置100的外部外壳178的外部。压力释放阀204可以直接地、或间接地经由从外部外壳178外的压力释放阀204延伸的管道218将流体释放到外部环境。

压力释放阀204配置为提供用于减小腔室174的压力的机构，以防止由压力的积累而引起的对继电器装置100的结构损坏。例如，由于电能以超过继电器装置100的设计能力的速率或量值供给到固定触头108中的至少一个的故障状况，压力可能在密封的腔室174内积累。故障状况可能由沿着继电器装置100上游的电路的机械故障或电气故障引起。作为故障状况的结果，继电器装置100的电能可能增加密封的腔室174内的温度和压力。随着压力的增加，压力有超过继电器装置100的结构性限制的风险，这可能会迫使继电器装置100膨胀并变形，并且甚至爆裂或爆炸。这种变形和/或爆裂至少会损坏并很可能破坏继电器装置100，使得继电器装置100立即不能工作。因此，如果继电器装置100被用于调节向电力负载104的电能的供给，则继电器装置100的变形和/或爆裂可能立即会中断电路、切断给电力负载104的电流。由于负载104停止接收被电力负载104使用以运行的电能，所以电力负载104也很可能至少暂时地不能工作。

在实施例中，压力释放阀204配置为当腔室174内的压力超过设定压力阈值时而打开，以减小腔室174内的压力，并防止继电器装置100由于压力的积累而受到变形和/或爆裂的损害。因此，在故障状况下，腔室174内的压力可以增加，但仅直到压力超过阈值设定压力，且压力释放阀204打开，将一些流体释放到腔室174外。压力释放阀204的致动减小了腔室174内的压力，防止对继电器装置100的损坏。例如，使压力释放阀204配置为打开的阈值设定压力小于继电器装置100由于腔室174内的高压而有遭受损坏的危险的故障压力。在处于或高于故障压力的压力下，继电器装置100可能膨胀、变形、爆裂和/或爆炸。在腔室174的压力达到故障压力之前，压力释放阀204从腔室174中释放流体。因此，在向继电器装置100供给超额电能的故障状况期间，压力释放阀204可以打开以减少压力的积累，但继电器装置100不太可能经受来自高压的损害。在故障状况之后，继电器装置100可以继续工作和运行，例如继续向电力负载104供给电流。由于压力释放阀204破坏了到腔室174的密封(这可能允许污染物进入腔室174中)并且允许至少一些流体从腔室174中逸出，可能期望在致动压力释放阀204之后，替换继电器装置100或至少对继电器装置100执行维护。但是，应当认识到，具有压力释放阀204的继电器装置100在于腔室174中积累压力故障状况之后可能仍然可以运行，而对于现有技术中已知的继电器装置，由于遭受来自继电器装置的密封的容器内积累的压力的损坏，在这样的故障状况之后很可能无法工作。

壳体200可以通过使用环氧树脂材料(未示出)覆盖壳体200的顶壁202的至少一部分而密封到内部外壳106。例如，接缝208可以限定在壳体200的顶壁202与内部外壳106之间。在图示的实施例中，接缝208在敞开端部172处在顶壁202的外部边缘210与内部外壳106的内部边缘212之间延伸。环氧树脂覆盖接缝208，以填充通过接缝208的任何泄漏路径，来密封接缝208。环氧树脂材料还可以覆盖端口206处的顶壁202与固定触头108之间的接口，以将端口206密封到固定触头108。此外，环氧材料可以覆盖孔口220(在图3中示出)处的顶壁202与电导体194之间的接口，以将孔口220密封到电导体194。环氧树脂材料可以是不允许气体、液体和固体通过其中传输的可模制的热固性聚合物。在实施例中，在壳体200联接到内部外壳106之后，将环氧树脂材料作为层施加在壳体200的顶壁202之上。

外部外壳178在外部外壳178的敞开端部184处包括盖214。在图示的实施例中，固定触头108、电导体194和附接到压力释放阀204的管道218通过盖214延伸。盖214在内部外壳106的敞开端部172处与壳体200的顶壁202间隔开，限定盖214与顶壁202之间的轴向间隙216。在实施例中，环氧树脂材料可以作为填充间隙216中的至少一些的层施加在壳体200的顶壁202之上。例如，环氧树脂材料可以基本上填充间隙216内的空间。通过“基本上填充”，意味着外部外壳178与内部外壳106之间的至少大部分空间填充有环氧树脂材料。环氧树脂材料可以遵循顶壁202、外部外壳178的内表面190、固定触头108、电导体194和压力释放阀204的轮廓。可选地，环氧树脂材料也可以接合盖214的至少一部分。

图3是根据实施例的继电器装置100(在图1中示出)的壳体200的顶部透视图。图3中的壳体200与图1和图2中示出的壳体200的实施例的不同之处在于压力释放阀204在壳体200的顶壁202上的位置。在图3中，压力释放阀204设置到两个孔口220的侧面，两个孔口220配置为接收通过其中的电导体194(在图1中示出)。但是，在图1和图2中，压力释放阀204位于通过孔口220延伸的电导体194之间。在继电器装置100的不同的实施例中，压力释放阀204可以沿着顶壁202位于不同的位置。例如，在另一实施例中，压力释放阀204的位置可以比示出的实施例中的压力释放阀204位置更靠近端口206。顶壁202还限定孔径222，孔径222配置为接收通过其中的供给管(未示出)。供应管可以在密封腔室174之前，用于将流体供给到腔室174(在图1中示出)中。孔径222配置为，在流体被供给到腔室174之后，例如通过使用环氧树脂材料进行密封，以密封腔室174。在图示的实施例中，压力释放阀204从顶壁202凸出，但是在替代实施例中，压力释放阀204可以通过壳体200的侧壁延伸。例如，压力释放阀204可以在内部外壳106的边缘的上方通过外部外壳178的侧面凸出。

在实施例中，压力释放阀204是管状的。压力释放阀204是中空的，并且与腔室174(在图1中示出)流体连通，使得来自腔室174的流体至少部分地被允许进入由中空的压力释放阀204限定的导管(未示出)中。压力释放阀204可以与壳体200一体地形成，或者替代地，可以是装载到顶壁202的开口中并密封到顶壁202的分立部件。在实施例中，压力释放阀204在压力释放阀204的远端224处或至少在其附件包括隔膜226。隔膜226插塞到导管。当压力释放阀204处于关闭状态时，隔膜226是完整的，并且阻挡腔室174内的流体通过压力释放阀204离开腔室174。隔膜226可以配置为响应于经受阈值设定压力而破裂。隔膜226的破裂打开了压力释放阀204，提供跨越隔膜226的泄漏路径，其允许腔室174内的流体越过隔膜226流动并离开腔室174。离开的流体可从压力释放阀204直接释放到周围环境中，或者可以通过联接到压力释放阀204的管道218(在图1中示出)传送。隔膜226可以具有被控制的厚度和/或附接到压力释放阀204的壁，使得隔膜226在阈值设定压力下破裂，但在低于阈值设定压力的压力下不破裂。一旦隔膜226破裂以打开压力释放阀204，即使当腔室174中的压力恢复到低于阈值设定压力的压力，压力释放阀204也可以保持在打开状态，使得压力释放阀204不会返回到关闭状态。

可选地，继电器装置100(在图1中示出)可以附加地包括与压力释放阀204相关联的传感器230。传感器230配置为检测压力释放阀204何时处于打开状态。例如，传感器230可以设置在隔膜226附近以检测隔膜何时破裂。替代地，传感器230可以设置在从腔室174离开的流体的流动路径中的隔膜226的下游。例如，传感器230可以设置在压力释放阀204的远端224处，或者沿着管道218(在图1中示出)设置。在这样的位置中的传感器230可以配置为检测如果压力释放阀204处于关闭状态，则流体沿着流动路径的流动确实没有发生，但是当压力释放阀204处于打开状态时，流体沿着流动路径的流动确实发生。响应于检测到压力释放阀204打开，传感器230可以配置为将电信号传输到控制系统(未示出)。控制系统可以处理该信号并提供诊断通知作为响应。诊断通知可以提供例如压力释放阀204打开和/或继电器装置100需要维护的信息。诊断通知可以例如通过将诊断通知显示为由操作者操作的车辆的仪表板上的符号而传达给操作者。

在替代实施例中，压力释放阀204是在其中包括压缩螺旋弹簧(未示出)的弹簧加载阀(spring-loaded valve)。弹簧在阀上提供偏置力，当腔室174(在图1中示出)内的压力超过阈值设定压力时，该偏置力被克服。在等于或大于阈值设定压力的压力下，弹簧压缩，允许腔室174内的流体通过阀离开腔室174。随着流体被释放，腔室174内的流体的压力下降。当压力降低到回座压力(reseating pressure)时，弹簧的偏置力克服施加在阀上的压力的力，且压力释放阀204关闭。因此，替代实施例中的压力释放阀204可以配置为基于腔室174中的压力而打开和关闭。

图4是根据实施例的继电器装置100(在图1中示出)的壳体200的底部透视图。顶壁202的底表面232限定开口234。压力释放阀204(在图3中示出)与开口234对准，使得压力释放阀204与腔室174(在图1中示出)流体连通。在图4所示的壳体200的实施例中，压力释放阀204位于两个孔口220之间，而不是如图3所示的实施例中那样位于两个孔口220的一侧。壳体200可选地包括从顶壁202的底表面232延伸到腔室174中的内壁236。内壁236将腔室174细分成内部区域238和外部区域240。外部区域240在内部区域238的径向外部。应当认识到，内部区域238和外部区域240都位于由内部外壳106(在图1中示出)所限定的腔室174内。固定触头108(在图1中示出)可以通过相应的端口206(图3)延伸到内部区域238中，使得可移动触头124(图1)在内部区域238内接合固定触头108。孔口220和开口234不与内部区域238对准。因此，电导体194(在图1中示出)通过相应的孔口220延伸到外部区域240中。类似地，压力释放阀204通过开口234与外部区域240流体连通。

为了在压力释放阀204打开之后限制固定触头108(在图1中示出)和可移动触头124(图1)暴露于可能进入腔室174(图1)的碎片和其他污染物，压力释放阀204(在图3中示出)可以与外部区域240流体连通。例如，一旦压力释放阀204由于腔室174中的压力超过阈值设定压力而打开，则腔室174不再气密地密封，与外部环境隔离，并且一些污染物可能可以通过压力释放阀204进入腔室174。内壁236可以提供阻挡层，尽管不一定是密封的阻挡层，以阻止污染物进入内部区域238并损坏固定触头108和可移动触头124，或者至少阻碍继电器装置100(在图1中示出)的功能性和可操作性。因此，继电器装置100配置为即使压力在腔室174中积累之后也能够起作用并且可操作，该压力使得压力释放阀204打开以降低腔室174中的压力。

应当理解，以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。本文描述的尺寸、材料类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，而绝不是限制，并且仅是示例性实施例。在审阅以上描述时，在权利要求的精神和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

Claims (10)

1.一种继电器装置(100)，包括：

在封闭端部(170)和敞开端部(172)之间延伸的外壳(106)，所述外壳限定腔室(174)；

在所述外壳的腔室内的线圈(110)，所述线圈电连接到继电器电源(112)；

在所述外壳的腔室内的致动器组件(122)，所述致动器组件配置为基于由通过所述线圈的电流所感应的磁场的存在或不存在而在第一位置与第二位置之间移动，所述致动器组件包括可移动触头(124)，当所述致动器组件处于所述第一位置时，所述可移动触头与所述腔室内的至少一个固定触头(108)间隔开，并且当所述致动器组件处于所述第二位置时，所述可移动触头接合所述至少一个固定触头以提供闭合电路路径；

在所述敞开端部处联接到所述外壳的壳体(200)，所述壳体密封所述外壳的敞开端部以密封所述腔室，所述壳体具有与所述腔室流体连通的压力释放阀(204)，所述压力释放阀配置为响应于所述腔室内的压力超过阈值设定压力而打开，从而减小所述腔室内的压力。

2.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述阈值设定压力小于故障压力，所述故障压力下，所述继电器装置有由于高压而遭受损坏的危险。

3.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述继电器装置还包括分隔壁(156)，所述分隔壁将在其中包括所述线圈(110)的所述外壳(106)的电磁区域(116)与在其中包括所述可移动触头(124)的所述外壳的电路区域(120)分离，所述致动器组件(122)包括轴(134)，所述轴通过所述分隔壁中的开口(150)延伸、并联接到所述可移动触头，使得所述轴的平移引起所述可移动触头的类似移动，所述压力释放阀(204)与所述电路区域流体连通。

4.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述壳体(200)的顶壁(202)限定至少一个端口(206)，每个端口配置为接收通过其中的对应的固定触头(108)，使得所述固定触头的一部分在所述腔室(174)内、且所述固定触头的另一部分在所述腔室的外部，每个端口密封到通过其中延伸的对应的固定触头以密封所述腔室。

5.如权利要求1所述的继电器装置(100)，还包括与所述压力释放阀(204)相关联的传感器(230)，所述传感器配置为检测所述压力释放阀何时打开。

6.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述外壳(106)的腔室(174)被气密地密封，所述腔室使用氮气、氢气、氧气或氩气中的至少一种进行加压。

7.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述压力释放阀(204)与所述壳体(200)一体地形成。

8.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述外壳(106)是保持在外部外壳(178)内的内部外壳，其中，当打开时，所述压力释放阀(204)配置将流体从所述腔室(174)的内部释放到所述外部外壳的外部。

9.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述腔室(174)经由环氧树脂材料在所述壳体(200)的顶壁(202)与所述外壳(106)的敞开端部(172)之间密封，所述环氧树脂材料至少部分地覆盖限定在所述顶壁与所述外壳之间的接缝(208)。

10.如权利要求1所述的继电器装置(100)，其中所述壳体(200)包括内壁(236)，所述内壁将所述腔室(174)细分成内部区域(238)和在所述内部区域的径向外部的外部区域(240)，所述可移动触头(124)设置在所述内部区域内，所述压力释放阀(204)与所述外部区域流体连通。