CN1129933C - 电磁继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种继电器，它具有一线圈架(1)作为基体，基体上装有一个铁芯(16)、一个磁轭(20)、一个衔铁(22)以及与衔铁连接的一个触簧(23)。在线圈架(1)的法兰盘(12)内埋入固定触点托座(3、4)和触簧插销(5)，它们用最好矩形或方形横截面的线材半成品制造。因此本发明的电磁继电器很容易生产，它没有形成任何金属废料；不需要用于触簧连接段的冲压工具，而且由于也不因插接而刮下塑料微粒，所以不会影响继电器的质量。

Description

电磁继电器
本发明涉及一种电磁继电器，它有下列特征：
-一个线圈架构成带两个法兰盘的一个线圈管和在此线圈管上装有一个绕组；
-两个法兰盘中的第一个构成一个有平行于线圈轴线的底面的开关室；
-在线圈管内部设一个轴向铁芯，它朝开关室的方向构成极面以及在第二法兰盘区域内与L形磁轭连接；
-磁轭以其在开关室区域内的自由端构成用于板状衔铁垂直于底面的支承边，衔铁与铁芯的极面构成工作气隙；
-在线圈架内运动的衔铁端部附近固定至少一个带第一固定触点的第一固定触点托座；以及
-用扁平带材制的触簧与衔铁连接，它在一个处于运动的衔铁端部区域内的自由端带运动触点并通过连接段与继电器的触簧插销连接。
例如由US 4596972已知此类结构的继电器。在那里触簧弧形地围绕衔铁支承并以其连接段固定在磁轭上，其中磁轭又构成了向下成形的插销。在此类负载电流通过磁轭导通的继电器中，在继电器内电流去往接头的路径比较长；此外，铁磁性的磁轭材料导电能力有限。这在横截面较小的插销也用同样材料制造的情况下对于大电流的断流容量带来不利的影响。除此之外，成形在磁轭上的插销当继电器外壳应密封时需要附加的耗费。
在结构类似的设计用于大负载电流的继电器中还已知，将负载电流从固定在插座中的插销经铜绞线直接引向触簧并通往固定在触簧上的触头(DE3428595C2)。因此磁轭无需导引负载电流。但使用绞合线需要附加的材料和装配费用。
在这些已知的继电器中，固定触点托座和必要时还包括触簧插销总是制成冲压件，并通过一个插接过程装配在线圈架或插座预成形的孔和切口中，接着通过刻槽或自身压缩固定。这种结构的缺点是，这些零件由于公差的原因要么没有刚性地固定在塑料件内，要么在装配时由于零件彼此相刮磨下微粒。这些微粒以后会在继电器中例如在触点上、在衔铁支承内或在工作气隙中引起故障。因此在制造时必须付出高的代价，以便借助于吹风或抽吸设备排除产生的微粒。
虽然在另一些继电器中已知个别零件，如触点插座，用薄板冲压而成，以及要么单个要么相连成带地在模具内从外部注塑而成。但是这种制造方法的缺点是，零件必须置入压铸模内；此外，带状加工需要消耗大量材料。在两种情况下为使压铸模与冲压工具相匹配都需要昂贵的费用，以便能在有冲压毛边的区域内良好地密封模具。
本发明的目的是创造本文前言所述类型的结构简单的继电器，它有较少的零件并还能方便地制成。尤其是这种结构应允许使用特别便宜的半成品材料和采用特别节约材料和无废料的生产方法，因此，这种继电器特别经济，尽管如此仍能高质量地制造。
按本发明为达到此目的在本文前言所述类型的继电器中采取的措施是，触簧插销和至少一个固定触点托座用拔制线材或轧制线材制成并置入线圈架内。
由于按本发明将线材接线元件应用于负载电路连接，所以继电器可以特别便宜和节约材料地制成。因为线材半成品直接从备用线轴进入压铸模内并在那里埋入，所以不需要任何冲压或弯曲工具。通常使用的线圈接头最好也以同样的方式在模具内一起从外部浇铸。线材可以要么在从外部浇铸前要么在浇铸后直接通过压铸工具切断，与此同时不产生任何废料。通过使用具有简单的最好圆形或矩形截面的拔制或轧制线材，还可无困难地密封压铸模，因为无需顾及冲压毛边或类似物。由于继电器没有插装的冲压件，所以在装配时也不会刮下任何塑料微粒，而这种微粒会影响触点表面或极表面。
按最简单的设计，继电器只有一个固定触点，它与触簧作为常开触点或常闭触点配合工作，并相应地在弹簧端的这一侧或另一侧设运动触点。但也可按相同的方式制造切换接点，在这种情况下，带第二固定触点的第二固定触点托座与第一固定触点托座对置地固定在同一个线圈架法兰盘内。
在本发明的优选实施形式中，触簧插销也埋入第一线圈法兰盘内，也就是说埋入开关室的区域内，以及触簧的连接段直接固定在插销平行于磁轭支承边延伸的部分上。在这种情况下衔铁以其支承端处于磁轭端与插销之间，而触簧的连接段在衔铁支承端旁经过引向插销并固定且最好是焊接或硬钎焊在插销上。
在一种有利的设计中，触簧插销与固定触点托座一样也用方形线材制成。在这种情况下，一方面是触簧以及另一方面是固定触点都可以通过大的过渡面焊接或钎焊在托座上。固定触点本身最好同样是从触点带材半成品切下的带段，所以在这里也不产生废料。
装在线圈管内的铁心最好有一块具有朝衔铁支承方向偏心地增大极面的极板。因此即使在小尺寸的继电器中，也能一方面相对于固定触点有足够的绝缘距离以及另一方面造成足够大的极面。按一种有利的设计，铁芯可随线圈架制造过程置入其中，从而免去了事后的插接过程。在这种情况下铁芯可以有圆形的或也可以有矩形的横截面。不过也可以将圆形(或矩形)铁芯事后插入线圈架的通孔中。在这种情况下比较有利的是，在极板附近的铁芯表面设冲压的凸耳，在晚些时候热塑性线圈架材料张弛时它们构成一种形状相配的连接，并因而使铁芯极面与磁轭支承边的位置相对固定。
在本发明的另一种有利的设计中还规定，触簧以一个折角形围绕衔铁支承的固定段固定在磁轭上；以及，折叠在固定段上的连接段向插销延伸并与之连接。以此方式，对用于大负载电流的继电器，保证提供大的弹簧截面，以便于将负载电流导引至插销。
通过将所有的负荷接点埋入一个线圈法兰盘区域内，使这些接点已密封地通过开关室的底向下引出。也就是说，装在线圈架上的外罩只需要沿线圈法兰盘的外轮廓密封。这同样适用于对置的第二法兰盘，在那里已浇铸在内的线圈插销同样已密封地埋入。因此，留下的仅仅是在线圈绕组下方的空腔，它可简单地用一块板封闭并沿其边缘密封。
下面借助附图所示实施例进一步说明本发明，附图中：
图1按照本发明设计的继电器透视图(无外罩)；
图2图1所示继电器处于部分装配状态(有外罩)；
图3完成装配的图1所示继电器的水平纵剖面；
图4用于图2所示继电器的可插装的铁芯；
图5通过图1所示继电器如图4所示铁芯的垂直纵剖面；
图6带有成形在它上面的柔性底板的变型外罩；
图7具有变型触簧的继电器与图1对应的视图；以及
图8由两个图1所示继电器和一个外罩组成的装置构成一个双继电器。
图1至图5表示的继电器具有一个作为支承件的包括线圈管11、第一法兰盘12和第二法兰盘13的线圈架1。第一法兰盘12构成一延伸段，其中形成一开关室14，它向下用底15封闭并以此确定继电器的连接侧。在线圈管11上装有绕组2。
在第一法兰盘12的延伸段内通过从外部浇铸埋入两个固定触点托座3和4以及一个触簧插销5，它们作为高导电性的材料例如铜的半成品设计为方形线材。取代图中表示的方形截面的线材，也可以采用矩形或圆形截面的线材。这两个固定触点托座在互相面对的表面各设一固定触点，亦即起常开静止触点作用的第一固定触点6以及起常闭静止触点作用的第二固定触点7。这些触占分别设计为从半成品触点料带上截下的触头并焊接或(最好)硬钎焊在固定触点托座3或4上。
另外两根最好截面较小的线材作为线圈插销9和10对角错开地设在第二法兰盘或第一法兰盘内，并按与负载接点的相同方式埋入。线圈插销最好设计为方形截面，以便在通过材料连接前能更好地固定卷绕在插销上的绕组端头。材料连接最好借助于WIG熔焊或WIG钎焊，在这种情况下达到无助焊剂因而无微粒地连接。
圆形或矩形并带有整体成形的极板17的轭磁性铁芯16在线圈管11内，极板的轮廓一侧沿线18切除一个扇形段。由此尤其在朝衔铁支承方向的那一边获得大的极面，而保证在相对侧有足够大的相对于固定触点托座3的绝缘距离。与极板17相对的铁芯端19从线圈管伸出并与L形磁轭20的边20a连接。它的第二个边20b在侧面平行于线圈轴线延伸，并在其端部构成一个衔铁22的支承边21。
在线圈架1成形时铁芯16可埋入其中，亦即置于线圈管11内，从而取消了以后的插装(见图3)。在这种情况下从线圈架伸出的铁芯端19用于铁芯在压铸模内定心。
为保证在从外部浇铸的铁芯的情况下在常开触点寿命期间衔铁的烧损安全(过偏)，衔铁在运动的触簧端下方的区域内有一空缺22b，从而在触簧23与衔铁22之间形成气隙28。此外，通过侧面收缩22c规定了额定弯曲点。当衔铁在线圈轴线的力作用下略有弯曲时它可以增加过偏。
但也可以按图2所示铁芯事后插入线圈管内。在这种情况下有利的是，在圆柱形(或矩形)铁芯的圆周上极板17的附近冲压出如图4和5中表示的凸耳16a。这些伸出的凸耳16a在装配状态以过盈的尺寸处于线圈法兰盘12所在区内，并在晚些时候热塑性材料张弛时形成形状相配的刚性连接；由此确定在极板17上的铁芯极面和磁轭支承边21在线圈架内的位置，并因而达到相对于埋入线圈架内的固定触点托座定位。因为铁芯和磁轭例如通过刻槽在线圈法兰盘13的区域内连接成，使极板17的极面与磁轭支承边21互相对齐，所以消除了这两个部分的公差并获得衔铁的最佳磁性吸力。在这里补偿公差并因而调整过偏按这样的方式实现，即，已刻槽的磁轭-铁芯组件在线圈管内沿轴向插入的距离直至衔铁的过偏达到其额定值为止。在这里，在工作气隙和衔铁支承气隙内最佳对齐的表面并不改变它们的相互关系；仅仅是使磁系统与触点组的位置相适配。通过在线圈法兰盘12的相对侧垂直于线圈轴线附加地作用力F(见图5)，可以加速热塑性线圈架材料的张弛，由此保证在调整后将铁芯固定在法兰盘12的区域内。
触簧23通过铆接点24与衔铁22连接，触簧在其从衔铁伸出的端部23a带有一运动触点25，它作为中央触点与两个固定触点6和7配合工作。运动触点可以如图中举例表示的那样设计为铆接触点，也可以由两个彼此相对焊接或钎焊并被贵金属带分开的触头构成。在衔铁支承区内，触簧23有一固定段23b，它卷曲状或环状经衔铁支承端弯曲并平靠地用铆头26(或焊点)固定在磁轭边20b上。触簧的此固定段23b由于其预紧力而产生衔铁的复位力。此外，触簧23有一个超出固定段23b延伸的连接段23c，它绕180°折叠在固定段23b上并以其端部通过焊接或硬钎焊固定在插销5上。弹簧的此连接段只用于导通电流而对于衔铁的复位力没有影响。它在铆头26(或焊点)所在区设有冲孔27，所以它并不一起铆接。为防冲击，衔铁22有一保险头22a，它伸入一个冲压在固定段23b内的矩形孔23d中以及使衔铁沿轴向相对于线圈保险。
至此所说明的图1所示敞开的印制电路继电器可以配设图2中所示的外罩29。附加地可以在两个法兰盘12与13之间的底面区域内安装底板30，它向下遮盖线圈绕组腔。接着，在外罩29、底板30和线圈架1之间的空隙可用填料密封。只遮盖线圈腔的底板30不会引起任何微粒磨损，因为线状接点，亦即固定触点托座3和4、触簧插销5及线圈插销9和10都已埋入法兰盘内，在底板中不需要任何冲孔。底板30也可以按图6通过薄膜铰链31与外罩29连接成一体。在这种情况下在外罩装配后将底板回转在线圈腔上并密封。
图7表示了与图1类似的继电器，其中只是使用了一个变形触簧33。与上述触簧23相比，触簧23是通过折叠的连接段23c提供用于大电流的大的导体截面，现在对于较小的电流负载可采用形状简化的触簧33。在这种情况下触簧33有一个经衔铁支承弯曲的支承段33b，而一个也用于固定的连接段33c从弹簧中部切出并平行于磁轭面地直接延伸到触簧插销5。焊接或钎焊点34既用于触簧的固定也用于触簧的电连接。取消了在磁轭上的特有的固定。留下的弹簧边33d和33e产生衔铁-触簧组件的复位力。除此之外按图7的继电器与上面所说明的结构完全相同。
继电器也可以设计为带有一公共外罩的双继电器。如图8所示，在这种情况下两个各有一个图1所示线圈架1的单个继电器以它们的线圈轴线平行地并排布置并配备一公共的外罩35及公共的底板36。在外罩和底板与线圈架1之间的空隙按一般的方式用填料密封。这种有两个转换接点的双继电器优先用作直流电动机的极性转换继电器。

Claims (14)

1.一种电磁继电器，包括：
-一个线圈架(1)构成带两个法兰盘(12、13)的一个线圈管(11)并在此线圈管(11)上装有一个绕组(2)；
-两个法兰盘中的第一个(12)构成一个有平行于线圈轴线的底面(15)的开关室(14)；
-在线圈管(11)内部设一个轴向铁芯(16)，它朝开关室(14)的方向构成一个极面以及在第二法兰盘(13)区域内与一个L形磁轭(20)连接；
-所述磁轭(20)以其在开关室(14)区域内的自由端构成用于板状衔铁(22)的垂直于底面(15)的支承边(21)，衔铁与铁芯(16)的极面构成工作气隙；
-在线圈架内运动的衔铁端部附近固定至少一个(第一个)带第一固定触点的固定触点托座(3)；以及
-一个用扁平带材制成的触簧(23，33)与衔铁(22)连接，它在一个处于运动的衔铁端部区域内的自由端(23a)带有一个运动触点(25)并通过一个连接段(23c；33c)与继电器的一个触簧插销(5)连接，其特征在于：所述触簧插销(5)和至少一个的固定触点触座(3、4)用拔制线材或轧制线材制成并埋入线圈架(1)内。
2.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：带有第二固定触点(7)的第二固定触点托座(4)埋入第一线圈法兰盘(12)内，并使得运动触点(25)能在两个固定触点(6、7)之间转接。
3.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述触簧插销(5)埋入第一线圈法兰盘(12)内；以及，触簧(23；33)的连接段(23c；33c)直接固定在插销(5)平行于支承边(21)延伸的部分上。
4.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述触簧插销(5)和固定触点托座(3、4)用方形线材或圆线材制成。
5.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：触点带料段形式的固定触点(6、7)熔焊或硬钎焊在触点托座(3、4)上。
6.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述铁芯(16)构成一块极板(17)，后者设计为朝衔铁支承方向偏心。
7.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述铁芯(16)置入线圈架(1)内。
8.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述铁芯(16)插入线圈管内并借助于冲压凸耳(16a)固定。
9.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：触簧(23)以固定段(23b)固定在磁轭(20)上；以及，折叠在固定段(23b)上的连接段(23c)向插销(5)延伸。
10.按照权利要求9所述的继电器，其特征在于：所述固定段(23b)用至少一个铆钉(26)(或焊点)固定在磁轭(20)上；以及，连接段(23c)在每个铆钉(26)(或焊点)所在处有凹槽(27)。
11.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：触簧(33)以支承段(33b)贴靠在磁轭(20)上并通过在衔铁支承区内被割开的连接段(33c)与插销(5)连接。
12.按照权利要求1所述的继电器，其特征在于：它有一个围绕线圈法兰盘(12、13)的外罩(29)；以及，在绕组下面的腔室用设在两个法兰盘(12、13)之间的底板(30)遮盖并通过灌填料密封。
13.按照权利要求12所述的继电器，其特征在于：底板(30)与外罩(29)通过薄膜铰链(31)连成一体。
14.一种由至少两个如权利要求1至13中任一项所述继电器组成的装置，其特征在于：这些继电器以其线圈轴线相互平行地并排安装在一个公共外罩(35)内，在绕组下面的腔用一块公共的底板(36)遮盖。
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