CN109524274B - 一种射频开关用高可靠性继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于，包括：下盖板、长螺钉、外壳、线圈骨架、上盖板、上端盖、铁芯、运动柱和线圈。本发明导磁材料外壳、上端盖组成了一个封闭的结构，减少了磁性泄露，最大限度的利用了磁能；运动柱由上运动柱与下运动柱构成，上运动柱与下运动柱通过螺纹连接将上隔磁片、铁芯、下隔磁片固定在一起，螺纹连接可以保证运动柱的直线度；上隔磁片、下隔磁片能够在分别与上端盖、外壳冲击时有效缓冲击力，同时缓冲簧片能有效的抵消运动柱的冲击力，减少继电器切换时的噪音；上直线滑动轴承与上运动柱直接接触，下直线轴承与下运动柱直接接触，此种设计有效降低作用在运动柱上的摩擦力，提高了继电器的切换寿命。

Description

一种射频开关用高可靠性继电器

技术领域

本发明涉及一种射频开关用高可靠性继电器。

背景技术

磁保持型继电器是射频开关中的关键元器件，继电器中的运动柱其有两种位置状态，一种是运动柱位于继电器的上部，一种是运动柱位于继电器的下部。继电器内置永磁体(磁钢)为上端盖、外壳提供磁力，通过瞬时电流激励线圈在铁芯上产生与上端盖、外壳相反极性的磁力，使与铁芯固定在一起的运动柱上、下动作，可完成两种位置状态的切换，在去掉线圈上的瞬时电流后，铁芯上的磁力消失，继电器中运动柱保持在该位置状态不再变化。

射频开关主通过控制继电器中运动柱上、下运动，控制与运动柱固定在一起的射频簧片的上、下运动，进而通过射频簧片与内导体的断开与闭合来实现射频开关的信号断开与导通。继电器质量的好坏，直接关系到射频开关的可靠性与寿命。

传统的射频开关用磁保持继电器由导磁保护片、磁钢、线圈骨架、线圈、铁芯、上端盖、下端盖、运动柱、卡簧片等组成，该种继电器结构简单，但也具有以下缺点：铁芯与运动柱通过夹具压铆固定在一起，采用夹具压铆铁芯时，运动柱直线度无法保证，增加了运动柱与上、下端盖卡死的风险；导磁保护片与卡簧片将线圈、铁芯、磁钢固定在一起，单个零件易于加工，但导磁保护片不能将线圈、铁芯、磁钢全部封闭，有较大的磁性泄露，且难于装配；运动柱直接与上端盖、下端盖直接接触，运动柱与上端盖、下端盖之间摩擦力大，运动柱在工作时有卡死的风险；在工作时，铁芯与上、下端盖直接碰撞，有较大冲击力，不但噪声大，且影响继电器寿命。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种射频开关用高可靠性继电器，解决了现有技术的磁性泄露较大、运动行程不可调、运动柱易卡死、冲击噪音大等缺点。

一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于，包括：下盖板、长螺钉、外壳、线圈骨架、上盖板、上端盖、铁芯、运动柱和线圈，所述下盖板上方设置有外壳，所述外壳上方设置有上端盖，所述上盖板在上端盖上方，所述长螺钉穿过上盖板将上盖板、上端盖和外壳相对于下盖板固定连接，所述上端盖和下盖板将外壳内部空间封闭，所述外壳内部设置有线圈骨架，所述线圈缠绕在线圈骨架外侧，所述线圈骨架内侧设置有铁芯，所述运动柱从上到下依次穿过上盖板、上端盖、铁芯和下盖板，所述运动柱相对于上盖板、上端盖和下盖板上下移动，所述铁芯与运动柱固定连接，所述外壳内表面的磁性与上端盖下表面的磁性相同。

优选的，还包括磁钢和固定套筒，所述线圈骨架和铁芯之间设置有磁钢和固定套筒，所述磁钢通过固定套筒与线圈骨架固定连接。

优选的，还包括上隔磁片和下隔磁片，所述铁芯上方设置有上隔磁片，所述铁芯下方设置有下隔磁片，所述运动柱穿过上隔磁片和下隔磁片并与上隔磁片和下隔磁片固定连接。

优选的，所述运动柱包括上运动柱和下运动柱，所述上运动柱上方形成有膨大部，所述下运动柱与上运动柱螺纹连接，所述下运动柱挤压下隔磁片将上隔磁片与膨大部接触并且固定。

优选的，所述上盖板安装有上直线滑动轴承，所述下盖板安装有下直线滑动轴承，所述运动柱穿过上直线滑动轴承并与上直线滑动轴承滑动连接，所述运动柱穿过下直线滑动轴承并与下直线滑动轴承滑动连接。

优选的，还包括轴承螺盖，所述轴承螺盖通过螺纹连接将上直线滑动轴承固定在上盖板上，所述外壳将下直线滑动轴承挤压固定在下盖板上。

优选的，所述运动柱上方设置有缓冲簧片，所述缓冲簧片通过短螺钉与上盖板固定连接。

本发明具有如下优点：

导磁材料外壳、上端盖组成了一个封闭的结构，将铁芯、磁钢、线圈围在一个密闭的空间中，减少了磁性泄露，最大限度的利用了磁能；运动柱由上运动柱与下运动柱构成，上运动柱与下运动柱通过螺纹连接将上隔磁片、铁芯、下隔磁片固定在一起，上运动柱与下运动柱的螺纹连接不仅可以保证运动柱的直线度，在螺纹处涂抹适量螺纹胶后，亦可防止铁芯在长时间工作后出现松动；上隔磁片、下隔磁片材质为铍青铜带，能够在分别与上端盖、外壳冲击时有效缓冲击力，同时缓冲簧片能有效的抵消运动柱的冲击力，减少继电器切换时的噪音。通过添加或者减少上隔磁片、下隔磁片的数量，不仅可调节继电器的磁场力，亦可调节运动柱行程；上直线滑动轴承与上运动柱直接接触，下直线轴承与下运动柱直接接触，此种设计有效降低作用在运动柱上的摩擦力，不仅减少了磨损，而且使运动柱与上端盖、外壳没有卡死风险，提高了继电器的切换寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明运动柱的结构示意图；

图3：本发明的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1到图3所示，本实施例提供了一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于，包括：下盖板1、长螺钉2、外壳3、线圈骨架4、上盖板5、上端盖11、铁芯12、运动柱13和线圈15，所述下盖板1上方设置有外壳3，所述外壳3上方设置有上端盖11，所述上盖板5在上端盖11上方，所述长螺钉2穿过上盖板5将上盖板5、上端盖11和外壳3相对于下盖板1固定连接，所述上端盖11和下盖板1将外壳3内部空间封闭，所述外壳3内部设置有线圈骨架4，所述线圈15缠绕在线圈骨架4外侧，所述线圈骨架4内侧设置有铁芯12，所述运动柱13从上到下依次穿过上盖板5、上端盖11、铁芯12和下盖板1，所述运动柱13相对于上盖板5、上端盖11和下盖板1上下移动，所述铁芯12与运动柱13固定连接，所述外壳3内表面的磁性与上端盖11下表面的磁性相同。

优选的，还包括磁钢14和固定套筒16，所述线圈骨架4和铁芯12之间设置有磁钢14和固定套筒16，所述磁钢14通过固定套筒16与线圈骨架4固定连接。

优选的，还包括上隔磁片10和下隔磁片17，所述铁芯12上方设置有上隔磁片10，所述铁芯12下方设置有下隔磁片17，所述运动柱13穿过上隔磁片10和下隔磁片17并与上隔磁片10和下隔磁片17固定连接。

优选的，所述运动柱13包括上运动柱19和下运动柱20，所述上运动柱19上方形成有膨大部，所述下运动柱20与上运动柱19螺纹连接，所述下运动柱20挤压下隔磁片17将上隔磁片10与膨大部接触并且固定。

优选的，所述上盖板5安装有上直线滑动轴承9，所述下盖板1安装有下直线滑动轴承18，所述运动柱13穿过上直线滑动轴承9并与上直线滑动轴承9滑动连接，所述运动柱13穿过下直线滑动轴承18并与下直线滑动轴承18滑动连接。

优选的，还包括轴承螺盖8，所述轴承螺盖8通过螺纹连接将上直线滑动轴承9固定在上盖板5上，所述外壳3将下直线滑动轴承18挤压固定在下盖板1上。

优选的，所述运动柱13上方设置有缓冲簧片7，所述缓冲簧片7通过短螺钉6与上盖板5固定连接。

具体工作原理：继电器内部磁钢14为永磁体，外壳3、上端盖11、铁芯12为导磁材料，其中外壳3的内表面(B面)、上端盖11的下表面(F面)被磁钢14磁化为磁场中的N极(磁性为了便于说明，设定均被磁化为N极磁性，亦可被磁化为S极磁性)。

当线圈15加载瞬时电流时，瞬时电流可将铁芯12瞬时磁化为具有磁性的磁体，铁芯12的上、下端面瞬间产生不同的磁性。当铁芯12下表面为磁极的N极、上表面为S极时，在铁芯12与外壳3同性磁极产生相互排斥力作用下，运动柱13向上运动，并最终克服缓冲簧片7的弹力位于继电器的上部。当磁钢12的上表面为磁极的N极、下表面为S极时，在铁芯12与上端盖11同性磁极产生相互排斥力和缓冲簧片7的弹力作用下，运动柱13向下运动，并最终位于继电器的下部。

动作关系说明：

不通电状态：

若运动柱13位于继电器下部，在磁钢14的作用下，外壳3的内部的B面、上端盖11的下表面F面均为N极，均与导磁材料铁芯12产生相互吸引的磁力，则铁芯12被磁力牢牢的吸附在外壳3上，此时下隔磁片17的A面与外壳3内表面B面接触。

若运动柱13位于继电器上部，在磁钢14的作用下，外壳3的内部的B面、上端盖11的下表面F面均为N极，均与导磁材料铁芯12产生相互吸引的磁力，则铁芯12被磁力牢牢的吸附在上端盖11上，此时上隔磁片10的C面与上盖板11的下表面F面接触。

通电切换运动柱位置状态：

若开始时运动柱13位于继电器下部，此时外壳3的内表面B面与下隔磁片17接触，在线圈15中加载特定方向的电流使磁钢14的下端面产生N极磁性，由于外壳3的内表面B面早已被磁钢14磁化为N极磁性，在同极磁性排斥的作用下，磁钢14带动与其固定在一起的运动柱13、下隔磁片17、上隔磁片10在斥力的作用下向上运动，运动柱13的上端面(E面)首先与缓冲簧片7的下表面(D面)接触，缓冲冲击，然后上隔磁片10的上表面(C面)与上端盖11的下表面F面接触，完成一次运动柱13由继电器下部到继电器上部的位置切换。

同理，若开始时运动柱13位于继电器上部，此时上隔磁片10的上表面C面与上盖板11的下表面F面接触，在线圈15中加载特定方向的电流使磁钢14的上端面产生N极磁性，由于上盖板11的下表面F面已被磁钢14磁化为N极磁性，由于同极磁性排斥原理，磁钢14与上盖板11之间存在相互排斥力，同时缓冲簧片7对运动柱13有一个向下的簧片反力，在这两种力的作用下，磁钢14带动与其固定在一起的运动柱13、下隔磁片17、上隔磁片10在向下运动，直到下隔磁片17的下表面(A面)与外壳3的内表面B面接触，完成一次运动柱13由继电器上部到继电器下部的位置切换。

综上，在线圈15不加载瞬时电流时，磁钢13同与其固定在一起的运动柱13、下隔磁片17、上隔磁片10有两种位置状态，要么被磁力吸附在继电器的上部，此时上隔磁片10的上表面C面与上盖板11的下表面F面接触；要么被磁力吸附在继电器的下部，此时下隔磁片17的下表面A面与外壳3的内表面B面接触。在瞬时通电后，则完成两个位置状态的互换。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于，包括：下盖板(1)、长螺钉(2)、外壳(3)、线圈骨架(4)、上盖板(5)、上端盖(11)、铁芯(12)、运动柱(13)和线圈(15)，所述下盖板(1)上方设置有外壳(3)，所述外壳(3)上方设置有上端盖(11)，所述上盖板(5)在上端盖(11)上方，所述长螺钉(2)穿过上盖板(5)将上盖板(5)、上端盖(11)和外壳(3)相对于下盖板(1)固定连接，所述上端盖(11)和下盖板(1)将外壳(3)内部空间封闭，所述外壳(3)内部设置有线圈骨架(4)，所述线圈(15)缠绕在线圈骨架(4)外侧，所述线圈骨架(4)内侧设置有铁芯(12)，所述运动柱(13)从上到下依次穿过上盖板(5)、上端盖(11)、铁芯(12)和下盖板(1)，所述运动柱(13)相对于上盖板(5)、上端盖(11)和下盖板(1)上下移动，所述铁芯(12)与运动柱(13)固定连接，所述外壳(3)内表面的磁性与上端盖(11)下表面的磁性相同，

还包括上隔磁片(10)和下隔磁片(17)，所述铁芯(12)上方设置有上隔磁片(10)，所述铁芯(12)下方设置有下隔磁片(17)，所述运动柱(13)穿过上隔磁片(10)和下隔磁片(17)并与上隔磁片(10)和下隔磁片(17)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于：还包括磁钢(14)和固定套筒(16)，所述线圈骨架(4)和铁芯(12)之间设置有磁钢(14)和固定套筒(16)，所述磁钢(14)通过固定套筒(16)与线圈骨架(4)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于：所述运动柱(13)包括上运动柱(19)和下运动柱(20)，所述上运动柱(19)上方形成有膨大部，所述下运动柱(20)与上运动柱(19)螺纹连接，所述下运动柱(20)挤压下隔磁片(17)将上隔磁片(10)与膨大部接触并且固定。

4.根据权利要求1所述的一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于：所述上盖板(5)安装有上直线滑动轴承(9)，所述下盖板(1)安装有下直线滑动轴承(18)，所述运动柱(13)穿过上直线滑动轴承(9)并与上直线滑动轴承(9)滑动连接，所述运动柱(13)穿过下直线滑动轴承(18)并与下直线滑动轴承(18)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于：还包括轴承螺盖(8)，所述轴承螺盖(8)通过螺纹连接将上直线滑动轴承(9)固定在上盖板(5)上，所述外壳(3)将下直线滑动轴承(18)挤压固定在下盖板(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种射频开关用高可靠性继电器，其特征在于：所述运动柱(13)上方设置有缓冲簧片(7)，所述缓冲簧片(7)通过短螺钉(6)与上盖板(5)固定连接。

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