CN114373656B - 一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器及其装配方法，包括底座、壳体、磁路机构、驱动机构和触点机构，触点机构包括静簧片和与动簧片，静簧片上设有静触点，动簧片上设有动触点；其还包括两个罩壳和一个支撑件，支撑件包括两个平行支臂和连接两个支臂的中间支撑臂，壳体在靠近触点机构一侧处设有卡槽，中间支撑臂卡入所述卡槽并支撑在壳体上，两个支臂分别处于壳体的左外侧和右外侧，两个支臂内侧各连接一个磁钢，每个磁钢的磁极方向与动触点和静触点接触时电流方向相垂直，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反，每个罩壳连接在一个支臂上或直接连接在壳体上并罩住一个磁钢。本发明不增大继电器本体体积，便于实现自动化装配。

Description

一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器及其装配方法

技术领域

本发明涉及电磁继电器制造技术领域，尤其是一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器及其装配方法。

背景技术

电磁继电器是一种电子控制器件，它是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”，在现有自动控制电路中得到广泛应用。在现有的电磁继电器中都会设有触点机构，当电流和电压达到一定值时，特别是应用于直流控制时，继电器的触点在断开时容易产生电弧，电弧具有热效应，容易导致触点烧蚀粘接，还会烧蚀触点周围的塑料件，使塑料件表面碳化，同时电弧的飞溅物会覆盖在塑料件上，使塑料件的表面绝缘下降，从而引起产品失效，大大缩短了继电器的寿命。因此触点断开时的快速灭弧是需要重点考虑技术问题。

现今人们已明白在继电器上增设磁钢可以辅助拉长电弧实现快速灭弧的技术效果，但是磁钢如何设置也具体影响了继电器体积大小、装配难度、灭弧效果及制造成本等因素，因此也给带有磁钢的电磁继电器带来较大结构变化。

现今带有磁钢辅助灭弧功能的继电器，其磁钢大多会放置在继电器的壳体内，就造成了继电器本体的扩大，影响了继电器的使用和生产。另外由于继电器本体的增大，就会造成原有生产交流继电器的生产线不能兼容生产直流继电器，需要重新投入较大费用来更新设备，造成重复投资。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其基本不增大继电器本体体积，便于实现自动化装配和控制品质，降低生产成本，且有较好灭弧效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，包括底座、壳体、磁路机构、驱动机构和触点机构，磁路机构、驱动机构和触点机构装在底座上，壳体连接底座并罩住磁路机构、驱动机构和触点机构，触点机构包括静簧片和与之对应的动簧片，静簧片上设有静触点，动簧片上设有动触点，通过磁路机构产生的磁力使驱动机构动作，驱动机构带动动簧片动作使得动触点和静触点相接合或相脱离，还包括两个罩壳和一个支撑件，支撑件包括两个平行支臂和连接两个支臂的中间支撑臂，壳体在靠近触点机构一侧处设有卡槽，卡槽自壳体的上端面向下延伸，中间支撑臂卡入所述卡槽并支撑在壳体上，两个支臂分别处于靠近触点机构壳体的左外侧和右外侧，两个支臂内侧各连接一个磁钢，每个磁钢的磁极方向与动触点和静触点接触时的电流方向相垂直，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反，每个罩壳连接在一个支臂上或直接连接在壳体上并罩住一个磁钢。

进一步改进，所述壳体大体为方形状，所述壳体左右侧壁在靠近卡槽底部处均设有一个卡接孔，所述中间支撑臂的中间部分向一侧延伸一个卡接部，卡接部两端外侧均设有卡钩，中间支撑臂在靠近卡接部两侧还设有两个能分别卡入壳体左右侧壁的让位槽；所述中间支撑臂卡入所述卡槽并支撑在壳体上时，每个卡钩卡入一个所述卡接孔。这样可以使得中间支撑臂与壳体形成较牢靠固连，也便于实现自动化装配。

进一步改进，每个支臂靠近所述底座一侧向内延伸有支撑凸部，每个磁钢靠近所述底座一侧设有配合凹槽，配合凹槽与所述支撑凸部相配合。这样不仅可以使磁钢更牢固支撑在支臂上，也能较好使磁钢的磁极与支臂内侧面准确吸合。

进一步改进，所述支撑件由导磁材料制成，所述中间支撑臂内侧在靠近每个支臂处均设有多个限位凸部，多个限位凸部给磁钢一侧限位。这样一方面通过导磁的支撑件的连接作用，使得两个磁钢形成闭环的磁路，有效防止磁通泄漏，进一步增强磁场强度；另一方面，通过限位凸部的限位作用，加大了中间支撑臂内侧面与磁钢之间的间隙，增大空气磁阻，避免磁钢N极到S极的磁力线被损耗。

优选所述限位凸部为圆柱形，所述中间支撑臂内侧在靠近每个支臂处均设有两个限位凸部，两个限位凸部高度相同。

进一步改进，所述卡槽卡入口两侧均设有导向斜面，两个导向斜面呈倒八字形。便于所述中间支撑臂插入装配。

优选所述罩壳和磁钢均大体为方形状，每个支臂靠近所述底座一侧设有下卡接凸起，每个支臂远离所述底座一侧设有上卡接凸起，每个所述罩壳上侧面设有上卡接孔，每个所述罩壳下侧面设有下卡接孔，上卡接孔与所述上卡接凸起相配合，下卡接孔与所述下卡接凸起相配合。这样罩壳可直接可靠连接在支臂上，无需再点胶。

优选所述底座上并排装有两个静簧片和两个动簧片，两个静簧片引出脚从底座下面伸出，两个动簧片引出脚也从底座下面伸出；优选两个静簧片的静触点分别与两个动簧片上动触点接触时的电流方向相同；

所述磁路机构包括线圈骨架、铁芯、L形轭铁及L形衔铁，线圈骨架沿竖向固连在底座上，线圈骨架上装有线圈，铁芯穿设在线圈骨架中间通孔上，L形轭铁一端固连铁芯下端，L形轭铁外侧与一个压簧片下端固连，压簧片上端压住L形衔铁一端使得L形衔铁一端靠向L形轭铁，线圈得电时，L形衔铁另一端与铁芯另一端相吸合，线圈失电时，L形衔铁另一端与铁芯另一端相脱离；

所述驱动机构包括一个推动件，推动件包括本体，本体一侧设有一个与L形衔铁一端相连接的连接部，本体另一侧设有两个平行的推动部，L形衔铁另一端与铁芯另一端相吸合时，两个推动部分别推动两个动簧片上的两个动触点和两个静簧片上的两个静触点吸合；L形衔铁另一端与铁芯另一端相脱离时，两个动簧片复位，两个动触点脱离两个所述静触点。

进一步改进，所述底座上并排装有两个支撑片，每个动簧片复位时其一端靠在一个支撑片上，每个支撑片上还设有导向通孔，每个所述推动部穿过一个所述导向通孔。通过导向通孔的导向作用可以进一步提升推动部往复运动精度，提升动作可靠性；另外，通过两个支撑片的支撑作用，一是可防止跌落时动簧片以推动点为支点向后倾倒变形，二是使在工作过程中动、静触点之间间隙更稳定。

本发明由于把两个磁钢先连接在支撑件的两个平行支臂上，然后壳体在靠近触点机构一侧处设有卡槽，利用支撑件上的所述中间支撑臂自上而下卡入所述卡槽并支撑在壳体上，接着每个罩壳连接在一个支臂上或直接连接在壳体上并罩住一个磁钢；同时每个磁钢的磁极方向与动触点和静触点接触时的电流方向相垂直，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反。这样就不会增大继电器本体的体积，便于实现自动化装配，使得原有继电器生产线可以兼容生产交流继电器和直流继电器，避免重复投资，有效降低继电器的制作成本；两个磁钢先连接在两个平行支臂上再装配，也不容易放错磁钢的磁极方向，便于控制继电器品质。另外，通过两个磁钢叠加的磁场强度，磁场强度更大，灭弧效果就更好。其次，支撑件卡接在壳体靠近触点机构一侧的卡槽上，不会影响原有壳体形成的灭弧空间，较好保护壳体。

本发明还提供一种上述电磁继电器的装配方法，包括以下步骤：

步骤一、在底座上依次装上磁路机构、驱动机构和触点机构后，套入壳体，使壳体连接底座并罩住磁路机构、驱动机构和触点机构；

步骤二、使每个磁钢一极吸附在支撑件一个支臂的内侧面上，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反；

步骤三、抓取支撑件及两个磁钢，利用支撑件的所述中间支撑臂自上而下卡入壳体上的所述卡槽并支撑在壳体上，并使得每个磁钢的磁极方向与所述动触点和所述静触点接触时的电流方向相垂直；

步骤四、抓取罩壳沿垂直于所述壳体的左侧或右侧方向套向所述支臂，使每个罩壳连接在一个支臂上或直接连接在壳体上并罩住一个磁钢。

本装配方法操作步骤简单，易于实现自动化装配，降低制作成本。另外，磁钢和罩壳的安装过程无需焊接、铆接，也无需点胶等工序，装配简单，可靠性更高。

附图说明

图1是本发明立体图；

图2是本发明立体分解图；

图3是图1隐藏壳体和两个罩壳立体图；

图4是图2的A处放大图；

图5是本发明的支撑件与两个磁钢连接立体图；

图6是本发明俯视图；

图7是图6的B-B剖视图；

图8是图6的C-C剖视图；

图9是本发明灭弧状态的原理示意图；

图10是本发明两个动簧片引出脚和两个静簧片引出脚一种电连接电源和负载示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1至图8所示，一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，包括底座1、壳体2、磁路机构3、驱动机构4、触点机构5、两个罩壳6和一个支撑件7，支撑件7由导磁材料制成，磁路机构3、驱动机构4和触点机构5装在底座1上，壳体2连接底座1并罩住磁路机构3、驱动机构4和触点机构5，触点机构5包括静簧片51和与之对应的动簧片52，底座1上并排装有两个静簧片51和两个动簧片52，每个静簧片51上设有一个静触点511，每个动簧片52上设有一个动触点521，两个静簧片引出脚512从底座1下面伸出，两个动簧片引出脚522也从底座1下面伸出；通过磁路机构3产生的磁力使驱动机构4动作，驱动机构4带动动簧片52动作使得每个动触点521和一个静触点511相接合或相脱离。

所述磁路机构3包括线圈骨架31、铁芯32、L形轭铁33及L形衔铁34，线圈骨架31沿竖向固连在底座1上，线圈骨架31上装有线圈310，铁芯32穿设在线圈骨架31中间通孔上，两个线圈引出脚311从底座1下面伸出，L形轭铁33一端固连铁芯32下端，L形轭铁33外侧与一个金属压簧片35下端固连，压簧片35上端压住L形衔铁34一端使得L形衔铁34一端靠向L形轭铁33，L形衔铁34两端连接处靠在L形衔铁34上端处，线圈310得电时，L形衔铁34另一端与铁芯32另一端相吸合，线圈310失电时，L形衔铁34另一端与铁芯32另一端相脱离；

所述驱动机构4包括一个推动件41，推动件41包括本体410，本体410一侧设有一个与L形衔铁34一端相连接的连接部411，本体另一侧设有两个平行的推动部412，L形衔铁34另一端与铁芯32另一端相吸合时，两个推动部412分别推动两个动簧片52上的两个动触点521和两个静簧片51上的两个静触点511吸合；L形衔铁34另一端与铁芯32另一端相脱离时，两个动簧片52复位，两个动触点521脱离两个所述静触点511。

所述底座1上并排装有两个支撑片8，每个动簧片52复位时其一端靠在一个支撑片8上，每个支撑片8上还设有导向通孔81，每个所述推动部412穿过一个所述导向通孔81。导向通孔81通过给推动部412两侧面限位进行导向。通过两个支撑片8的支撑作用，一是防止跌落时动簧片52以推动点为支点向后倾倒变形，二是使在工作过程中动触点521与静触点511之间的间隙更稳定。

所述支撑件7包括两个平行支臂71和连接两个支臂71的中间支撑臂72，壳体2在靠近触点机构5一侧处设有卡槽21，卡槽21自壳体2上端面向下延伸，中间支撑臂72自上而下卡入所述卡槽21并支撑在壳体2上，两个支臂71分别处于靠近触点机构5壳体2的左外侧和右外侧，两个支臂71内侧各连接一个磁钢9，每个磁钢9的磁极方向与动触点521和静触点511接触时的电流方向相垂直，两个磁钢9左右对置，两个磁钢9相对面的极性设为相反；每个罩壳6连接在支撑件7的支臂71上并罩住一个磁钢9，具体为，每个所述罩壳6和磁钢9大体为方形状，每个支臂71靠近所述底座1一侧设有下卡接凸起712，每个支臂71远离所述底座1一侧设有上卡接凸起713，每个所述罩壳6上侧面设有上卡接孔61，每个所述罩壳6下侧面设有下卡接孔62，上卡接孔61与所述上卡接凸起713相配合，下卡接孔62与所述下卡接凸起712相配合。每个所述罩壳6也可直接连接壳体2。

按照附图，对于本实施例，卡槽21是设置在靠近触点机构5的壳体2的前侧，根据触点机构设置的不同，所述卡槽21也可设置在靠近触点机构5的壳体2的后侧、左侧或右侧。

所述壳体2的本体大体为方形状，所述壳体2左右侧壁在靠近卡槽21底部处均设有一个卡接孔22，所述中间支撑臂72的中间部分向一侧延伸一个卡接部721，卡接部721两端外侧均设有卡钩722，中间支撑臂72在靠近卡接部721两侧还设有两个能分别卡入壳体2侧壁的让位槽723；所述中间支撑臂72卡入所述卡槽21并支撑在壳体2上时，每个卡钩722卡入一个所述卡接孔22。卡钩722上还设有导向斜面，便于卡入所述卡接孔22。

每个支臂71靠近所述底座1一侧向内延伸有支撑凸部711，每个磁钢9靠近所述底座1一侧设有配合凹槽91，配合凹槽91与所述支撑凸部711相配合。该配合凹槽91偏离磁钢9的中间剖面，使得磁钢9的磁极与支臂71吸合准确，防止磁钢9的磁极方向错误，具备防呆功能。

所述中间支撑臂72内侧在靠近每个支臂71处均设有两个限位凸部724，两个限位凸部724给磁钢9一侧限位。所述限位凸部724为圆柱形，两个限位凸部724的高度相同。通过限位凸部724限位作用，避免中间支撑臂72与磁钢9的侧面直接接触，加大中间支撑臂72内侧面与磁钢9之间的间隙，增大空气磁阻，避免磁钢9的N极到S极的磁力线被损耗。

所述卡槽21卡入口两侧均设有导向斜面211，两个导向斜面211呈倒八字形。

优选所述支撑件7由导磁金属材料制成，如可以用铁板冲压制成。底座1、壳体2和两个罩壳6由绝缘材料制成。

本实施例的装配方法如下：包括以下步骤：

步骤一、在底座1上依次装上磁路机构3、驱动机构4和触点机构5后，套入壳体2，使壳体2连接底座1并罩住磁路机构3、驱动机构4和触点机构5；

步骤二、使每个磁钢9一极吸附在支撑件7一个支臂71的内侧面上，两个磁钢9左右对置，两个磁钢9相对面的极性设为相反；

步骤三、抓取支撑件7及两个磁钢9，利用支撑件7的所述中间支撑臂72自上而下卡入壳体2上的所述卡槽21并支撑在壳体2上，并使得每个磁钢9的磁极方向与所述动触点521和所述静触点511接触时的电流方向相垂直；

步骤四、抓取罩壳6沿垂直于所述壳体2的左侧或右侧方向套向所述支臂71，使每个罩壳6连接在一个支臂71上或直接连接在壳体2上并罩住一个磁钢9。

本实例例的灭弧原理如下：

图10示出本实施例两个动簧片引出脚522和两个静簧片引出脚512一种电连接电源和负载示意图，右侧一个动簧片引出脚522与左侧一个静簧片引出脚512电连接，左侧一个动簧片引出脚522电连接供电电源正极，右侧一个静簧片引出脚512电连接负载30输入电源一极，负载30输入电源另一极电连接供电电源负极，这样两个静簧片51的静触点511分别与两个动簧片52上动触点521接触时的电流方向相同，当两个动触点521分别与两个静触点511接触时，电源20给负载30供电，当两个动触点521分别与两个静触点511相脱离时，负载30断开电源20。

如图9所示，两个磁钢9叠加形成的磁场B，其方向与动触点521和静触点511接触时的电流方向相垂直，当动触点521和静触点511断开产生电弧时，由于此时电弧电流与动触点521和静触点511接触时电流方向一致，电弧电流I在磁场B的作用下，就会产生一个力F，这个力F就会把电弧向上拉伸进行快速灭弧。

尽管结合优选实施例具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，包括底座、壳体、磁路机构、驱动机构和触点机构，磁路机构、驱动机构和触点机构装在底座上，壳体连接底座并罩住磁路机构、驱动机构和触点机构，触点机构包括静簧片和与之对应的动簧片，静簧片上设有静触点，动簧片上设有动触点，通过磁路机构产生的磁力使驱动机构动作，驱动机构带动动簧片动作使得动触点和静触点相接合或相脱离，其特征在于：还包括两个罩壳和一个支撑件，支撑件包括两个平行支臂和连接两个支臂的中间支撑臂，壳体在靠近触点机构一侧处设有卡槽，卡槽自壳体的上端面向下延伸，中间支撑臂卡入所述卡槽并支撑在壳体上，两个支臂分别处于所述壳体的左外侧和右外侧，两个支臂内侧各连接一个磁钢，每个磁钢的磁极方向与动触点和静触点接触时的电流方向相垂直，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反；

每个罩壳安装在一个支臂上或直接安装在壳体上并罩住一个磁钢，使得罩壳、支撑件、磁钢安装前，不增大壳体连接底座并罩住磁路机构、驱动机构和触点机构后形成的继电器本体的体积。

2.根据权利要求1所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述壳体左右侧壁在靠近卡槽底部处均设有一个卡接孔，所述中间支撑臂的中间部分向一侧延伸一个卡接部，卡接部两端外侧均设有卡钩，中间支撑臂在靠近卡接部两侧还设有两个能分别卡入壳体左右侧壁的让位槽；所述中间支撑臂卡入所述卡槽并支撑在壳体上时，每个卡钩卡入一个所述卡接孔。

3.根据权利要求1所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：每个支臂靠近所述底座一侧向内延伸有支撑凸部，每个磁钢靠近所述底座一侧设有配合凹槽，配合凹槽与所述支撑凸部相配合。

4.根据权利要求1所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述支撑件由导磁材料制成，所述中间支撑臂内侧在靠近每个支臂处均设有多个限位凸部，多个限位凸部给磁钢一侧限位。

5.根据权利要求4所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述限位凸部为圆柱形，所述中间支撑臂内侧在靠近每个支臂处均设有两个限位凸部，两个限位凸部高度相同。

6.根据权利要求1所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述卡槽卡入口两侧均设有导向斜面，两个导向斜面呈倒八字形。

7.根据权利要求1所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述罩壳和磁钢均大体为方形状，每个支臂靠近所述底座一侧设有下卡接凸起，每个支臂远离所述底座一侧设有上卡接凸起，每个所述罩壳上侧面设有上卡接孔，每个所述罩壳下侧面设有下卡接孔，上卡接孔与所述上卡接凸起相配合，下卡接孔与所述下卡接凸起相配合。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述底座上并排装有两个静簧片和两个动簧片，两个静簧片引出脚从底座下面伸出，两个动簧片引出脚也从底座下面伸出；

所述磁路机构包括线圈骨架、铁芯、L形轭铁及L形衔铁，线圈骨架沿竖向固连在底座上，线圈骨架上装有线圈，铁芯穿设在线圈骨架中间通孔上，L形轭铁一端固连铁芯下端，L形轭铁外侧与一个压簧片下端固连，压簧片上端压住L形衔铁一端使得L形衔铁一端靠向L形轭铁，线圈得电时，L形衔铁另一端与铁芯另一端相吸合，线圈失电时，L形衔铁另一端与铁芯另一端相脱离；

所述驱动机构包括一个推动件，推动件包括本体，本体一侧设有一个与L形衔铁一端相连接的连接部，本体另一侧设有两个平行的推动部，L形衔铁另一端与铁芯另一端相吸合时，两个推动部分别推动两个动簧片上的两个动触点和两个静簧片上的两个静触点吸合；L形衔铁另一端与铁芯另一端相脱离时，两个动簧片复位，两个动触点脱离两个所述静触点。

9.根据权利要求8所述的一种设有双磁钢辅助灭弧的电磁继电器，其特征在于：所述底座上并排装有两个支撑片，每个动簧片复位时其一端靠在一个支撑片上，每个支撑片上还设有导向通孔，每个所述推动部穿过一个所述导向通孔。

10.一种权利要求1至9任一项所述电磁继电器的装配方法，包括以下步骤：

步骤一、在底座上依次装上磁路机构、驱动机构和触点机构后，套入壳体，使壳体连接底座并罩住磁路机构、驱动机构和触点机构；

步骤二、使每个磁钢一极吸附在支撑件一个支臂的内侧面上，两个磁钢左右对置，两个磁钢相对面的极性设为相反；

步骤三、抓取支撑件及两个磁钢，利用支撑件的所述中间支撑臂自上而下卡入壳体上的所述卡槽并支撑在壳体上，并使得每个磁钢的磁极方向与所述动触点和所述静触点接触时的电流方向相垂直；

步骤四、抓取罩壳沿垂直于所述壳体的左侧或右侧方向套向所述支臂，使每个罩壳连接在一个支臂上或直接连接在壳体上并罩住一个磁钢。