CN109192614A - 一种密封继电器用的焊接式引出端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种密封继电器用的焊接式引出端，由套筒和芯杆组成；套筒采用可伐合金材料制成，并呈中空的柱形结构；套筒的外侧端即安装于继电器底座外侧一端为通孔，套筒的内侧端即安装于继电器底座内侧一端为通孔或盲孔；芯杆采用金属材料制成，并呈实心的柱状结构；芯杆穿设在套筒内，且两者之间留有一定的间隙；芯杆与套筒的至少其中一端在间隙处通过焊料焊接在一起。本发明能够在满足外形尺寸要求前提下，实现良好的导电、导热性能，同时避免一般铜芯可伐材料引出端易导致封接玻璃出现裂纹的问题，且可根据设计需要，调整铜芯所占的比例，最大限度提高其导电、导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及继电器技术领域，具体涉及一种密封继电器用的焊接式引出端。
背景技术
引出端是密封电磁继电器的电接口部件，既是继电器内部接触系统的重要组成部件，也是外部接线端子，在继电器中主要作用是导通负载电流、将触点电弧热导出，其结构和性能对继电器导热、导电和密封性能有较大的影响。一方面，引出端作为接触系统的导流部件，由于自身体电阻形成压降并导致电阻热，负载电流越大，压降和发热现象越明显；另一方面，引出端作为接触系统的导热部件，接触系统电弧热、电阻热需要通过引出端传导至继电器外部，引出端导热性能对降低触点温度、提高继电器可靠性有较大影响。
为解决功率型密封继电器引出端发热和导热问题，传统办法主要通过加大引出端结构尺寸来获得更大的导电导热截面积或采用铜芯可伐引出端，以降低引出端的体电阻、提高导热性能。但很多符合行业标准的密封电磁继电器对体积、引出端的尺寸和形状均有明确要求，因此受继电器总体尺寸、重量限制，这些密封继电器的引出端尺寸增加往往受到较大限制。引出端采用铜芯可伐材料时，由于铜的热膨胀系数与封接玻璃热膨胀系数的差异较大，易导致绝缘子裂，影响继电器的密封性能，不能满足密封继电器标准规定的密封性≤10-3Pa.cm3/s要求。
发明内容
本发明所要解决的是现有继电器的引出端无法同时满足密封性和小尺寸的要求的问题，提供一种密封继电器用的焊接式引出端。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种密封继电器用的焊接式引出端，包括引出端本体，其特征是，所述引出端本体主要由套筒和芯杆组成；套筒采用可伐合金材料制成，并呈中空的柱形结构；套筒的外侧端即安装于继电器底座外侧一端为通孔，套筒的内侧端即安装于继电器底座内侧一端为通孔或盲孔；芯杆采用金属材料制成，并呈实心的柱状结构；芯杆穿设在套筒内，且两者之间留有一定的间隙；芯杆与套筒的至少其中一端在间隙处通过焊料焊接在一起，实现芯杆和套筒的电性连通。
上述方案中，套筒和芯杆均为圆柱状。
上述方案中，套筒的中轴线和芯杆的中轴线重合。
上述方案中，间隙的宽度介于0.01mm～1mm之间。
上述方案中，当套筒的内侧端为通孔时，芯杆的内侧端的端面与套筒的内侧端的端面相平或长于套筒的内侧端的端面。
上述方案中，当套筒的内侧端为盲孔时，套筒的内侧端开设有内螺纹，芯杆的内侧端对应地开设有与之相啮合的外螺纹。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
1、引出端采用套筒与芯杆焊接式结构。套筒与芯杆两端采用焊接形式使二者形成整体，充分利用了可伐材料与封接玻璃热膨胀系数匹配、铜优良导电导热性能；
2、引出端套筒与芯杆间设计了间隙，避免芯杆材料热膨胀对玻璃挤压、拉扯形成裂纹，使密封继电器封接更可靠；
3、可根据设计需要，调整芯杆所占的比例，从而最大限度提高其导电、导热性能。
附图说明
图1为密封继电器用的焊接式引出端的安装示意图。
图2a～2c为3种外部采用螺杆连接方式的密封继电器用的焊接式引出端的剖视图。
图3a～3c为3种外部采用焊接连接方式的密封继电器用的焊接式引出端的剖视图。
图4a～4c为引出杆与密封继电器内部接触系统连接示意图。
图中标号：1、引出端；1-1、套筒；1-2、芯杆；1-3、间隙；1-4、焊料；2、继电器底座；3、封接玻璃；4、导流片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
参见图1，一种密封继电器用的焊接式引出端1，其穿设安装在继电器底座2上，并通过封接玻璃3实现密封。该引出端1本体的内侧端与继电器内部接触系统电性连通，该引出端1本体的外侧端形成外部接线端子，与外部电路电性连通。上述引出端1本体主要由套筒1-1和芯杆1-2组成。套筒1-1采用与继电器底座2封接材料膨胀系数接近的可伐合金材料制成，如膨胀合金；芯杆1-2采用导电和导热性能优良金属材料制成，如无氧铜、黄铜、银合金、铜基钎料、银基钎料或金铜合金等。套筒1-1与芯杆1-2采用不同材料制成，两者具有不同的膨胀系数和导电导热性能，这样既能够保证密封性能，又能够保证导电和导热性能。其中图2a～2c为3种外部采用螺杆连接方式的密封继电器用的焊接式引出端1的剖视图，图3a～3c为3种外部采用焊接连接方式的密封继电器用的焊接式引出端1的剖视图。
套筒1-1和芯杆1-2采用嵌套式结构，其中套筒1-1为中空的柱形，芯杆1-2为实心的柱状，芯杆1-2嵌套在套筒1-1的内侧，其两者之间留有一定的间隙1-3。在本发明中，套筒1-1和芯杆1-2的形状相配合，但只要满足套筒1-1的内径大于芯杆1-2的外径，并让两者留有间隙1-3即可。在实现方式上，可以是套筒1-1和芯杆1-2都为多边形柱状；可以是套筒1-1和芯杆1-2都为圆柱状；也可以是套筒1-1为多边形柱状，套筒1-1为圆柱状；也可以是套筒1-1为圆柱状，套筒1-1为多边形柱状。考虑到圆柱形在径向方向上的相对光滑，套筒1-1和芯杆1-2之间的间隙1-3易于控制，在本发明优选实施例中，套筒1-1和芯杆1-2都为圆柱状，即套筒1-1为中空的圆柱形，其外径为Φ5mm、内径为Φ3.1mm；芯杆1-2为实心的圆柱状，其外径为Φ3mm，两者间隙1-3为0.1mm。为了能够让套筒1-1和芯杆1-2之间的间隙1-3在径向方向上保持一次，套筒1-1和芯杆1-2的中轴线重合，以保证引出杆性能稳定。另外，考虑到套筒1-1和芯杆1-2的间隙1-3过大会增大引出杆的尺寸，而间隙1-3过小会造成预留膨胀空间不足的问题，在本发明中，间隙1-3的宽度应控制在0.01mm～1mm之间。
为了能够让套筒1-1和芯杆1-2形成一个整体，芯杆1-2与套筒1-1的至少其中一端在间隙1-3处通过焊料1-4焊接在一起，以保证芯杆1-2与套筒1-1之间连接稳固性和两者间的电性连通。在焊接点的选择上，需要根据套筒1-1的形状做出相应的变化，其焊接部位须避开引出杆与底板的封接部位：当套筒1-1的外侧端即安装于继电器底座2外侧一端为通孔，套筒1-1的内侧端即安装于继电器底座2内侧一端为通孔时，焊接点同时位于套筒1-1和芯杆1-2的外侧端的端面和内侧端的端面上，如图2a、2b、3a和3b；当套筒1-1的外侧端即安装于继电器底座2外侧一端为通孔，套筒1-1的内侧端即安装于继电器底座2内侧一端为盲孔时，焊接点仅位于套筒1-1和芯杆1-2的外侧端的端面上，如图2c和3c。在焊接方式的选择上，其可以采用钎焊、激光焊或其他焊接方法来实现。
当套筒1-1的外侧端和内侧端均为通孔时，芯杆1-2的内侧端的端面可以与套筒1-1的内侧端的端面相平，参见图2a和3a；也可以长于套筒1-1的内侧端的端面，参见图2b和3b，以适配于不同的接触系统的连接方式。当套筒1-1的外侧端为通孔，内侧端为盲孔时，套筒1-1的内侧端开设有内螺纹，芯杆1-2的内侧端对应地开设有与之相啮合的外螺纹，参见图2c和3c，以保证进一步提高套筒1-1和芯杆1-2的稳定性。
在将引出杆安装到继电器底座2时，可以通过以下3种方式实现引出端1与继电器内部接触系统的连接：一种是将接触系统的导流片4通过螺母安装到引出端1的芯杆1-2的内侧端的端上，参见图4a；一种是将接触系统的导流片4直接焊接到引出端1的套筒1-1的外侧上，参见图4b；一种是将接触系统的导流片4铆接到引出端1的芯杆1-2的内侧端的端上，参见图4c。
本发明采用芯杆1-2与套筒1-1焊接结构，在满足外形尺寸要求前提下，实现良好的导电、导热性能，同时避免一般铜芯可伐材料引出端1易导致封接玻璃3出现裂纹的问题，且可根据设计需要，调整铜芯所占的比例，最大限度提高其导电、导热性能。
需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，包括引出端(1)本体，其特征是，所述引出端(1)本体主要由套筒(1-1)和芯杆(1-2)组成；套筒(1-1)采用可伐合金材料制成，并呈中空的柱形结构；套筒(1-1)的外侧端即安装于继电器底座(2)外侧一端为通孔，套筒(1-1)的内侧端即安装于继电器底座(2)内侧一端为通孔或盲孔；芯杆(1-2)采用金属材料制成，并呈实心的柱状结构；芯杆(1-2)穿设在套筒(1-1)内，且两者之间留有一定的间隙(1-3)；芯杆(1-2)与套筒(1-1)的至少其中一端在间隙(1-3)处通过焊料(1-4)焊接在一起，实现芯杆(1-2)和套筒(1-1)的电性连通。
2.根据权利要求1所述的一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，其特征是，套筒(1-1)和芯杆(1-2)均为圆柱状。
3.根据权利要求1或2中任意一项所述的一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，其特征是，套筒(1-1)的中轴线和芯杆(1-2)的中轴线重合。
4.根据权利要求1所述的一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，其特征是，间隙(1-3)的宽度介于0.01mm～1mm之间。
5.根据权利要求1所述的一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，其特征是，当套筒(1-1)的内侧端为通孔时，芯杆(1-2)的内侧端的端面与套筒(1-1)的内侧端的端面相平或长于套筒(1-1)的内侧端的端面。
6.根据权利要求1所述的一种密封继电器用的焊接式引出端(1)，其特征是，当套筒(1-1)的内侧端为盲孔时，套筒(1-1)的内侧端开设有内螺纹，芯杆(1-2)的内侧端对应地开设有与之相啮合的外螺纹。
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