CN1129931C - 电磁继电器 - Google Patents

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Abstract

一种继电器由一个具有接触装置的底座(2)和一个支承在底座上的等臂式衔铁(25)构成。底座上的磁系统包括一个线圈(3，4)、一个铁芯(5)和两个轭铁(6，7)，它们与等臂式衔铁共同作用。其中至少将线圈(3，4)和铁芯(5)预埋在基体(1)的绝缘材料中，基体带有向下过溢的侧壁(11)，它类似于竖井形包封住底座(2)，形成一封闭的接触空间(10)。包封住线圈的基体(1)保证了线圈和触头系统之间的继电器的良好的绝缘强度，而且保证了继电器整体结构的高度稳定性。

Description

电磁继电器
本发明涉及一种电磁继电器，包括：
-一个绝缘材料制成的底座，它的底面具有一个基层面，其上锚定着固定触头及接触连接插杆的支架，
-一个在所述底座上可摆动的衔铁，
-一个装在衔铁上的线圈，其轴平行于上述基层面，
-一个位于线圈轴上的铁芯，其两端带有垂直于基层面向下延伸的轭铁，轭铁与衔铁形成工作气隙，以及
-一个与衔铁连接的弹性接触装置，它随着衔铁的运动与底座的固定触头相互作用。
本文开头所述类型的继电器在WO 94/22156中已有描述。其中在底座上直接安置一个线圈架，它用于缠绕线圈，并且支撑铁芯、轭铁和一个永久磁铁，其侧面直接与底座相连。一个在线圈架上可翻转的盖与底座连接形成一个封闭的腔。这种已知的结构需要采用复杂的焊接技术实现，这对于传统焊接方法是困难的；而底座和线圈架的连接结构对于较大的机械载荷或热力载荷而言是很难设计的。这是由于组装电路印刷板时，除了要求传统的焊条焊接工艺外，目前对于表面装配工艺和用压接杆实现压紧的工艺也提出越来越高的要求，这就要求继电器本身的结构能承受得了由于上述工艺所带来的机械或热载荷，使得组装连接后继电器的精确调整参数值不致变劣。
在WO 94/13002文献中公开了又一种类似结构的继电器，它的线圈块和连接器共同由绝缘材料浇注在一起，形成一个整体的基本单元，在这个基本单元上安置一个带有活动接触弹簧的衔铁，这种结构的继电器可由一个从上面可翻转的盖子盖上。但是在这种情况下，基本单元的壳体下部构成连接平面，而衔铁位于上部区域，于是所需的电气连接从侧向沿线圈周围向下延伸，导致连接路径长，而且还需与绝缘隔板共同占用空间，增加了该继电器的宽度。此外，上述连接只能用焊接条完成，而不能用其他连接方式如压接杆来代替。
本发明的目的是提供一种本文开头所述类型的继电器结构，它具有尽可能小的体积，以尽可能简单的方式改善磁路和绕组之间的绝缘强度，同时提高继电器的机械稳定性；这个继电器可以采用不同的连接技术组装，而无需改变结构，例如可采用表面安装(SMT)连接和压接杆实现所需连接。
本发明的目的是通过下述继电器结构实现的，一个基体通过具有绝缘物质的线圈的各侧的包封层构成，它与底座共同构成一个矩形壳体，线圈和铁芯共同安置在基体的上部区域，并且其底部采用一隔板绝缘，所述基体向下形成一个过溢的侧壁，它能类似于竖井形包封住所述底座，形成一封闭的开关室。根据本发明的方案，将用绝缘材料压力注塑包封的线圈预埋所制造的基体可以为整个继电器结构提供高的刚性和稳定性。而且采用这种方式获得的继电器，当其由基体和底座共同构成的继电器外壳受到外部机械或热力作用时，或对成品进行调整时，均能可靠维持其工作特性。
如果对应衔铁两侧的基体带有一个凸缘，凸缘下方是与其在一条直线上布置的接触连接插杆，则在需要时这种结构形成适于支承这些连接插杆的支承区域，这种结构在稳定性上尤其有利。如果两侧的轭铁在挤压包封时放入则更是有益的。为了构成极化系统，可以选择性地将一永久磁铁事后插入相应的凹槽中，或在制造基体时将永久磁铁放入。
在一个继电器的简单实施方案中，焊接连接杆从底座中的印刷电路板坯向下伸出，本发明的特别稳定的结构体现在使用了连接插杆，它们从底座垂直向上一直延伸到基体的各个支承区域。为了消除成品安装时的规定问题，将这些连接插杆布置在基体支承区的槽内，之后灌注材料，这些材料能时效硬化，硬化后固定。于是将衔铁安装到底座上之后，能够精确调整带磁系统的基体到底座上的接触距离，推进衔铁直到其准确紧贴在磁系统上，以及实现预定的到轭铁的气隙。通过浇注粘结材料或灌注材料，可使基体与底座密闭地结合，使在上述槽内的连接插杆预先或同时推进和被固定。于是产生一个密封的和稳定的与线圈绝缘的开关室，这个开关室比常规的此类继电器占用空间小得多，因为线包并未包封在此开关室空间内。这一优点当产生较强的热效应时尤其有益，上述热效应例如指焊接继电器时，特别是在表面安装连接时进行软熔发亮处理时。
下面将结合附图所示的实施例进一步说明本发明。在附图中：
图1是本发明的继电器的示意图，带有磁系统的基体(局部剖视)准备安装到已装有衔铁的底座上，
图2是基体的纵向剖视图，
图3是图解示意的基体的横截面图，
图4是相应于图2的基体的纵向剖视图，它带有一个嵌入的永久磁铁，
图5是相应于图2的基体的纵向剖视图，其中留出轭铁所占的空间。
在图1-3中所示的极化的继电器主要由两个组件组成，即带有磁系统的基体1和带有衔铁和接触器的底座2。基体1的外观是一个长方六面体，由被从外面挤压包封的磁系统构成。这个磁系统包括一个由线圈架3和缠绕的绕组4形成的线圈。此外在线圈架的轴芯通孔中装有一个柱形铁芯5。在线圈架3内延伸的铁芯5的每一端与两个轭铁6和7耦连，这两个轭铁如图1-3所示嵌入基体1的材料中。在图中的线圈架具有凹槽，其中填满了基体用料，这与这种线圈架结构的制造要求的间断性有关；不过也可以在此采用带有中空绝缘管(作为绕组架)的常规的线圈架。不管在哪种情况下，基体1的塑性材料应从各个面上将线圈包封在内，从而提供与磁回路的金属部件的良好绝缘和通过线圈下侧的隔板18实现与接线端子的良好绝缘。在图1中的磁系统还包括一永久磁铁8，它是三磁极式的，安置在两个轭铁6和7之间，它的两个同名极端(N)各与轭铁6或7耦连。在附图所示的实施例中，永久磁铁是由撑筋9固定到基体上的，不过也可采用其他适合的固定方式。
基体1从其上表面向下延伸形成侧壁11，基体1的侧壁可插接在底座2上。这个侧壁11将底座2完全环绕住，从而在磁系统和底座之间形成竖井式的封闭的开关室10。此外，在基体1内部装有两个长条板12，它们平行于线圈轴或基体的纵向侧板，它们与平行的侧壁11共同形成纵向槽13，在槽的上侧是支撑面14，在需要时，该支撑面用于支撑和稳定下面将要说明的接触端子。
在底座2中，固定安装两对固定接触端子21，它们由嵌入底座内的图中未示出的印刷电路板坯连接到图中未示出的固定触头。此外底座上还装有两个相互对置的中间接触端子22，它们通过支承带23与中间接触弹簧24相连接。这个中间接触弹簧24以常规方式与衔铁25相连接，后者通过所述支承带23按传统方式保持在支架中。
接触端子21和22均带有位于底座上表面上的支撑断面21a及22a，当将基体1安置在底座2上时，这些支撑面进入各侧壁11和各纵向肋12之间的槽13内，直到在槽13内顶靠在支撑面14上。考虑到容差平衡的问题，槽13在安装后应充填灌注材料，从而在硬化之后的连接件得到稳定可靠的支撑。至于继电器的其他结构，除了基体形态是新的外，功能与WO 94/22156的继电器相类似，因此这里不再赘述。
图4和图5中所示的基体是图2所示基体的变形。图4表示的实施例中，在制造具有轭铁6和7的基体1时，已嵌入永久磁铁8。图5的另一实施例中，嵌入的基体1只包封住由线圈架3和绕组4构成的线圈及铁芯5，略去了轭铁专用插装袋，它们可事后插入。在这种情况下，如图2所示的，永久磁铁8事后装入，并由撑筋9固定。
继电器还可存在其它变化方案，尤其是连接端子21和22可根据所用的连接工艺而选用不同结构，在图1中显示的压入件，在大的挤压力作用下被压入接线电路板的接触孔中，如此挤压连接无需焊接。在这种情况下，在基体1内支撑断面21a和22a的支撑就显得很重要，因为挤压力将通过基体传递到连接端子上。
这种继电器也可采用其他连接技术实现。取代图中实施例的挤压连接件，可选用常规的焊接棒或沿侧表面弯曲的SMT连接标志。在这种情况下，基体内的支撑就不那么重要了，这种连接技术可实现整个结构的稳定性。此外还采用这样的一种连接技术，将图1中的支撑断面21a或22a弄短或去掉。在基体1中穿出的线圈连接杆15的构造总是与接触连接件相对应。
最后要说明的是，本发明并不局限于本文实施例所示的极化继电器。在基体1内可包封其他的极化磁结构或公知的中性系统，并且作为接触装置使用。

Claims (10)

1.一种电磁继电器，包括：
-一个绝缘材料制成的底座(2)，它的底面具有一个基层面，其上锚定着固定触头及接触连接插杆(21，22)的支架，
-一个在所述底座上可摆动的衔铁(25)，
-一个装在衔铁(25)上方的线圈(3，4)，其轴平行于上述基层面，
-一个位于线圈轴上的铁芯(5)，其两端带有垂直于基层面朝下延伸的轭铁(6，7)，轭铁与衔铁(25)形成工作气隙，以及
-一个通过一个绝缘层与衔铁(25)固定连接的弹性接触装置(24)，它随着衔铁的运动与底座(2)的固定触头相互作用，
其特征在于，由线圈(3，4)和涂覆在其外面各侧面上的绝缘包封所形成的基体(1)和底座(2)共同构成一个长方体形壳体，所述线圈与铁芯(5)共同安置在基体(1)的上部区域，并且其底部采用一隔板绝缘，所述基体向下形成一个过溢的侧壁(11)，它类似于竖井形式，能包封住所述底座(2)，形成一封闭的开关室(10)。
2.根据权利要求1的继电器，其特征在于，基体(1)在对应衔铁的两侧有一个凸缘(14)，凸缘下方是与其位于一条直线上布置的接触连接插杆(21，22)，当需要时，凸缘构成这些连接插杆的支承区域。
3.根据权利要求1或2的继电器，其特征在于，两个轭铁(6，7)可插入基体(1)的绝缘材料中。
4.根据权利要求3的继电器，其特征在于，一个条状的三磁极永久磁铁(8)与线圈(3，4)和轭铁(6，7)一起嵌入基体(1)的绝缘材料中。
5.根据权利要求1或2的继电器，其特征在于，所述弹性接触装置包括两个布置在一个平面上的接触弹簧(24)，每个接触弹簧各具有一个在等臂式衔铁(25)的支承区侧面突起的柔韧的接触面，它们各自与一个锚定在底座(2)上的连接插杆(22)相连接。
6.根据权利要求1或2的继电器，其特征在于，在底座(2)内的预置的电路板的导体条所在平面上形成有固定触头的支架，带有朝上弯曲的接触弹簧的连接面和垂直向下伸出的连接插杆。
7.根据权利要求1或2的继电器，其特征在于，在底座(2)内埋入的导体条所在平面上各形成固定触头的支架和垂直于基底面伸出的连接插杆(21，22)，这些连接插杆穿过上述导体条所在平面，并与导体条连接，连接插杆的顶端(21a，22a)支承在基体(1)的凸缘(14)上。
8.根据权利要求7的继电器，其特征在于，在底座下表面上伸出的连接插杆(21，22)的末端构成压入杆形状。
9.根据权利要求7的继电器，其特征在于，在底座下表面上伸出的连接插杆的末端构成SMT-连接条形状。
10.根据权利要求7的继电器，其特征在于，连接插杆(21，22)的上部端面(21a，22a)插入基体的凸缘(14)区域内向下敞开的槽(13)内，之后由可时效硬化的灌注材料固定。
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