CN215869153U - 一种直动式磁路部分及高压直流继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直动式磁路部分及高压直流继电器，磁路部分包括线圈、可动导磁体和静止导磁体；线圈、可动导磁体和静止导磁体分别设在相适配的位置，使可动导磁体的磁极面与静止导磁体中的磁极面处在具有预置磁间隙的相对的位置；在两个磁极面中的其中一个磁极面设有向另一个磁极面方向凸伸的凸部，所述另一个磁极面中，在对应于所述凸部的位置处设有能够让所述凸部嵌入的凹部，且凹部的凹入深度不小于所述凸部的凸出高度。本实用新型能够实现在同等线圈体积、功耗下，提升初始电磁吸力；或者是实现同等初始电磁吸力下，减少线圈体积、降低线圈功耗。

Description

一种直动式磁路部分及高压直流继电器

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，特别是涉及一种直动式磁路部分及高压直流继电器。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。高压直流继电器是一种具有处理高功率的能力的继电器，在高压、大电流等苛刻条件下仍具有常规继电器所无法比拟的可靠性及使用寿命长等特点，被广泛应用于各种不同领域，比如应用于新能源汽车领域等。

现有技术的一种高压直流继电器是采用直动式磁路结构，一方面随着新能源汽车的续航里程要求提升，电池容量更高，电池包短路时的短路电流也更高，这就要求这种高压直流继电器具有较强的抗短路能力；另一方面也要求高压直流继电器功耗越来越小，减少能量的损耗；新能源汽车的乘坐空间要求越来越大，那么对高压直流继电器的体积要求则越来越小。总的来说就是要求这种应用于新能源汽车等领域的高压直流继电器具有：强电磁吸力、低驱动功耗和小体积的特点。然而，现有技术中，抗短路要求的强电磁吸力需要继电器有大的线圈绕线空间及线圈驱动功耗，这与继电器线圈的小体积、低功耗相矛盾，为此，影响了现有技术的这种高压直流继电器在新能源汽车等领域中的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种直动式磁路部分及高压直流继电器，通过结构改进，能够实现在同等线圈体积、功耗下，提升初始电磁吸力；或者是实现同等初始电磁吸力下，减少线圈体积、降低线圈功耗。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直动式磁路部分，包括线圈、可动导磁体和静止导磁体；所述线圈、可动导磁体和静止导磁体分别设在相适配的位置，以使可动导磁体的磁极面与静止导磁体中的磁极面处在具有预置磁间隙的相对的位置，并在所述线圈通电时使所述可动导磁体吸向所述静止导磁体；在两个磁极面中的其中一个磁极面设有向另一个磁极面方向凸伸的凸部，所述另一个磁极面中，在对应于所述凸部的位置处设有能够让所述凸部嵌入的凹部，且凹部的凹入深度不小于所述凸部的凸出高度。

在线圈未通电状态下，所述凸部的凸出高度小于所述两个磁极面之间的预置磁间隙。

在所述凸部嵌入所述凹部到位状态下，所述凸部的所有侧面与所述凹部的对应侧壁之间的间隙完全相同。

在所述凸部嵌入所述凹部到位状态下，所述凸部的侧面与所述凹部的侧壁之间的间隙不小于凸部的顶面至凹部的底面之间的距离，并且凸部的顶面至凹部的底面之间的距离不小于两个磁极面之间的距离。

所述凸部的顶面为平面，所述凸部的顶面的侧边至所述凹部的对应凹口处侧沿的距离小于所述两个磁极面之间的预置磁间隙。

所述凸部的侧面为竖直面、斜面和曲面中的一种或两种以上的组合。

所述其中一个磁极面的凸部为一个或两个以上，所述另一个磁极面的凹部为对应位置处的一个或两个以上。

所述凸部为单独的零件，所述凸部固定在所述其中一个磁极面上。

所述凸部为成型在所述其中一个磁极面上的一体结构。

所述凸部为凸轴形状。

所述凸部为条状分布。

所述条状的凸部为直线形或弧线形或圆环形。

所述其中一个磁极面的所有凸部的顶面的面积之和小于所述其中一个磁极面中去除所有凸部之后的剩余面积。

所述其中一个磁极面设在可动导磁体中，所述另一个磁极面设在静止导磁体中；所述可动导磁体为动铁芯；所述静止导磁体为静铁芯或轭铁板。

所述其中一个磁极面设在静止导磁体中，所述另一个磁极面设在可动导磁体中；所述可动导磁体为动铁芯；所述静止导磁体为静铁芯或轭铁板。

一种高压直流继电器，包括上述直动式磁路部分。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于采用了在两个磁极面中的其中一个磁极面设有向另一个磁极面方向凸伸的凸部，所述另一个磁极面中，在对应于所述凸部的位置处设有能够让所述凸部嵌入的凹部，且凹部的凹入深度不小于所述凸部的凸出高度；在线圈未通电状态下，所述凸部的凸出高度小于所述两个磁极面之间的预置磁间隙。本实用新型的这种结构，是利用两个磁极面中的其中一个磁极面的凸部来减小凸部位置处的两个磁极面之间的磁间隙，从而降低磁阻，使初始电磁吸力增加，或者是实现同等初始电磁吸力下，减少线圈体积、降低线圈功耗；本实用新型利用另一个磁极面的凹部来配合于其中一个磁极面的凸部，从而可保证所述两个磁极面之间相吸到位。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的实施例一的磁路部分的立体构造分解示意图；

图2是本实用新型的实施例一的磁路部分的结构剖视图(线圈通电前状态)；

图3是图2中的A部放大示意图；

图4是本实用新型的实施例一的磁路部分的结构剖视图(线圈通电后动铁芯移动到位状态)；

图5是图4中的B部放大示意图；

图6是本实用新型的实施例一的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图7是本实用新型的实施例二的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图8是本实用新型的实施例三的磁路部分的动铁芯的立体构造示意图；

图9是本实用新型的实施例四的磁路部分的动铁芯的立体构造示意图；

图10是本实用新型的实施例五的磁路部分的动铁芯的立体构造示意图；

图11是本实用新型的实施例五的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图12是本实用新型的实施例六的磁路部分的动铁芯的立体构造示意图；

图13是本实用新型的实施例七的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图14是本实用新型的实施例八的磁路部分的动铁芯的立体构造示意图；

图15是本实用新型的实施例九的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图16是本实用新型的实施例十的磁路部分的动铁芯的结构剖视图；

图17是本实用新型的实施例十一的磁路部分的立体构造分解示意图；

图18是本实用新型的实施例十一的磁路部分的结构剖视图(线圈通电前状态)；

图19是本实用新型的实施例十二的磁路部分的立体构造分解示意图；

图20是本实用新型的实施例十二的磁路部分的结构剖视图(线圈通电前状态)；

图21是本实用新型的实施例十三的磁路部分的立体构造分解示意图；

图22是本实用新型的实施例十三的磁路部分的结构剖视图(线圈通电前状态)。

具体实施方式

实施例

参见图1至图6所示，本实用新型的一种直动式磁路部分，包括线圈1、可动导磁体2和静止导磁体3；所述线圈1、可动导磁体2和静止导磁体3分别设在相适配的位置，以使可动导磁体2的磁极面21与静止导磁体3中的磁极面31处在具有预置磁间隙的相对的位置，并在所述线圈1通电时使所述可动导磁体2吸向所述静止导磁体3；本实施例中，可动导磁体2为动铁芯，静止导磁体3为轭铁板，所述磁路部分还包括弹簧41、导磁筒42和U型轭铁43，所述线圈1配合在U型轭铁43的U型口内，所述导磁筒42装配在线圈1的中间通孔中，导磁筒42的底端与U型轭铁43相连接，所述动铁芯2可移动地配合在线圈1的中间通孔以及导磁筒42的中间通孔中，动铁芯2的上端面设为磁极面21，轭铁板3装在U型轭铁43的上端，并处在线圈1和动铁芯2的上方，弹簧41装在动铁芯2与轭铁板3之间用来实现动铁芯2复位，轭铁板3的下端面设为磁极面31，线圈1通电时动铁芯2向上运动吸向轭铁板3；本实施例中，在两个磁极面中的其中一个磁极面即动铁芯2的磁极面21设有向另一个磁极面方向即轭铁板3的磁极面31方向凸伸的凸部5，所述轭铁板3的磁极面31中，在对应于所述凸部5的位置处设有能够让所述凸部5嵌入的凹部6，且轭铁板3的磁极面31的凹部6的凹入深度不小于动铁芯2的磁极面21的凸部5的凸出高度；在线圈1未通电状态下，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5的凸出高度小于所述两个磁极面21、31之间的预置磁间隙。

本实施例中，在所述凸部5嵌入所述凹部6到位状态下，所述凸部5的所有侧面52与所述凹部6的对应侧壁61之间的间隙完全相同。

本实施例中，在所述凸部5嵌入所述凹部6到位状态下，所述凸部5的侧面52与所述凹部6的侧壁61之间的间隙不小于凸部5的顶面51至凹部6的底面62之间的距离，并且凸部5的顶面51至凹部6的底面62之间的距离不小于两个磁极面21、31之间的距离。

本实施例中，所述凸部5的顶面51为平面，所述凸部5的顶面51的侧边至所述凹部6的对应凹口处侧沿的距离小于所述两个磁极面21、31之间的预置磁间隙。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5为一个，所述轭铁板3的磁极面31的凹部6为对应位置处的一个。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5为成型在所述动铁芯2的磁极面21上的一体结构。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5为条状分布。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的条状的凸部5为圆环形。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5的两边侧面均为竖直面。

如图3、图5所示，本实施例中，由于所述凸部5的顶面51为平面，且在所述凸部5嵌入所述凹部6到位状态下，所述凸部5的侧面52与所述凹部6的侧壁61之间的各处间隙完全相同，从而使得所述凸部5与所述凹部6之间在线圈1通电时所产生的吸力的合力方向始终沿着动铁芯2吸向轭铁板3的方向。

本实施例中，所述动铁芯2的磁极面21的凸部5的顶面的面积小于所述动铁芯2的磁极面21中去除凸部5之后的剩余面积。

如图3所示，在线圈1刚通电时，会在动铁芯2与轭铁板3之间产生吸力，其吸力包括动铁芯2的凸部5的两侧边与轭铁板3的凹部6的两对应边之间的吸力F1、F2、动铁芯2的凸部的顶面51与轭铁板3的凹部6的底面62之间的吸力F5，以及凸部5的两边的磁极面21、31之间的吸力F3、F4。

刚启动时，由于吸力F1、F2处的间隙小于吸力F3、F4、F5处的间隙，吸力F1、F2较大，且吸力F1处的间隙与吸力F2处的间隙相等，吸力F1、F2的合力是沿着动铁芯2吸向轭铁板3的方向，由于有了吸力F1、F2，使得初始电磁吸力得到增强；启动后至动铁芯2的磁极面21与轭铁板3的磁极面31吸合前，吸力F1、F2同时吸，吸力F1、F2处的间隙相等，吸力对称，合力仍然是沿着动铁芯2吸向轭铁板3的方向，并且，随着吸力F3、F4、F5处的间隙的缩小，吸力F3、F4、F5慢慢增大，逐渐起主要作用；在动铁芯2的磁极面21与轭铁板3的磁极面31吸合后及保持状态，如图5所示，吸力F3、F4、F5达到最大，吸力F1、F2较小，且吸力F1、F2的合力仍然是沿着动铁芯2吸向轭铁板3的方向。

本实用新型的一种高压直流继电器，包括上述直动式磁路部分。

本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，采用了在动铁芯2的磁极面21设有向轭铁板3的磁极面31方向凸伸的凸部5，所述轭铁板3的磁极面31中，在对应于所述凸部5的位置处设有能够让所述动铁芯2的磁极面21的凸部5在动铁芯2与轭铁板3相吸而嵌入的凹部6。本实用新型的这种结构，是利用动铁芯2的磁极面21的凸部5来减小凸部位置处的两个磁极面21、31之间的磁间隙，从而降低磁阻，使初始电磁吸力增加，或者是实现同等初始电磁吸力下，减少线圈体积、降低线圈功耗；本实用新型利用轭铁板3的磁极面31的凹部6来配合于动铁芯2的磁极面21的凸部5，从而可保证所述两个磁极面21、31之间相吸到位。

实施例二

参见图7所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，所述凸部5为单独的零件，所述凸部5固定在所述动铁芯2的磁极面21上。

实施例三

参见图8所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，所述凸部5为凸轴形状。

当然，凸轴形状的凸部5也可以为单独的零件，凸轴形状的凸部5是固定在所述动铁芯2的磁极面21上。

实施例四

参见图9所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例三的不同之处在于，凸轴形状的凸部5为两个。

实施例五

参见图10、图11所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，圆环形的凸部5为两个，轭铁板3的磁极面31的凹部6为对应配合的两个。

当然，两个圆环形的凸部5也可以为单独的零件，两个凸部5是固定在所述动铁芯2的磁极面21上。

实施例六

参见图12所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，所述条状的凸部5为弧线形，弧线形的凸部5为两个，轭铁板3的磁极面31的凹部6为对应配合形状的两个。

当然，两个弧线形的凸部5也可以为单独的零件，两个凸部5是固定在所述动铁芯2的磁极面21上。

实施例七

参见图13所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，动铁芯2的凸部5的两边侧面52为斜面。

实施例八

参见图14所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例六的不同之处在于，所述条状的凸部5直线形。

实施例九

参见图15所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，动铁芯2的凸部5的其中一边侧面52为斜面。

实施例十

参见图16所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，动铁芯2的凸部5的两边的根部的高度位置不平齐。

实施例十一

参见图17、图18所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，是将凸部5设在轭铁板3的磁极面31处，凹部6则设在动铁芯2的磁极面21处。

实施例十二

参见图19、图20所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，静止导磁体有两个，除了轭铁板3外，还有静铁芯7，且静铁芯7和轭铁板3装在一起，与动铁芯2的磁极面21相配合的是静铁芯7的下端面，即静铁芯7的下端面设为磁极面71与动铁芯2的磁极面21相配合，因此，本实施例中，凹部6是设在静铁芯7的磁极面71处。

实施例十三

参见图21、图22所示，本实用新型的一种直动式磁路部分及高压直流继电器，与实施例十二的不同之处在于，是将凸部5设在静铁芯7的磁极面71处，凹部6则设在动铁芯2的磁极面21处。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1.一种直动式磁路部分，包括线圈、可动导磁体和静止导磁体；所述线圈、可动导磁体和静止导磁体分别设在相适配的位置，以使可动导磁体的磁极面与静止导磁体中的磁极面处在具有预置磁间隙的相对的位置，并在所述线圈通电时使所述可动导磁体吸向所述静止导磁体；其特征在于：在两个磁极面中的其中一个磁极面设有向另一个磁极面方向凸伸的凸部，所述另一个磁极面中，在对应于所述凸部的位置处设有能够让所述凸部嵌入的凹部，且凹部的凹入深度不小于所述凸部的凸出高度。

2.根据权利要求1所述的直动式磁路部分，其特征在于：在线圈未通电状态下，所述凸部的凸出高度小于所述两个磁极面之间的预置磁间隙。

3.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：在所述凸部嵌入所述凹部到位状态下，所述凸部的所有侧面与所述凹部的对应侧壁之间的间隙完全相同。

4.根据权利要求3所述的直动式磁路部分，其特征在于：在所述凸部嵌入所述凹部到位状态下，所述凸部的侧面与所述凹部的侧壁之间的间隙不小于凸部的顶面至凹部的底面之间的距离，并且凸部的顶面至凹部的底面之间的距离不小于两个磁极面之间的距离。

5.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部的顶面为平面，所述凸部的顶面的侧边至所述凹部的对应凹口处侧沿的距离小于所述两个磁极面之间的预置磁间隙。

6.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部的侧面为竖直面、斜面和曲面中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述其中一个磁极面的凸部为一个或两个以上，所述另一个磁极面的凹部为对应位置处的一个或两个以上。

8.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部为单独的零件，所述凸部固定在所述其中一个磁极面上。

9.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部为成型在所述其中一个磁极面上的一体结构。

10.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部为凸轴形状。

11.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述凸部为直线形条状体或弧线形条状体或圆环形条状体。

12.根据权利要求7所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述其中一个磁极面的所有凸部的顶面的面积之和小于所述其中一个磁极面中去除所有凸部之后的剩余面积。

13.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述其中一个磁极面设在可动导磁体中，所述另一个磁极面设在静止导磁体中；所述可动导磁体为动铁芯；所述静止导磁体为静铁芯或轭铁板。

14.根据权利要求1或2所述的直动式磁路部分，其特征在于：所述其中一个磁极面设在静止导磁体中，所述另一个磁极面设在可动导磁体中；所述可动导磁体为动铁芯；所述静止导磁体为静铁芯或轭铁板。

15.一种高压直流继电器，其特征在于：包括如权利要求1至14中任一权利要求所述的直动式磁路部分。

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