CN220509935U - 继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种继电器，包括：基座；磁路系统，包括铁芯、线圈以及轭铁；衔铁，相对轭铁摆动设置；动簧结构，包括连接件、动簧片以及动触点，动簧片包括主体段和辅助段，连接件连接于主体段的一端和衔铁之间，动触点设于主体段的另一端，辅助段和主体段之间具有间隔；静簧结构，包括静簧片和静触点；拉簧，用于驱动衔铁恢复原位；其中，在铁芯的磁性力作用下，衔铁带动动触点和静触点相闭合，连接件能够向辅助段施加推动力，以驱动辅助段发生形变，配合主体段共同压紧动触点和静触点。本实用新型中的继电器中的动簧片，通过主体段和辅助段以分段的方式共同向动触点和静触点施加作用力，提升触点压力来反抗电动斥力，达到降低温升的效果。

Description

继电器

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，尤其涉及一种继电器。

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，利用触点间的闭合和分开来控制被控制系统的通断。即继电器实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

目前市场上的继电器中，触点闭合后的一般的温升要求是在额定电流下，触点温度达到平衡后不高于150℃。然而，现有技术的继电器在保持体积小及线圈功率小的特点下无法提供足够的触点压力，触点压力不足，导致触点接触电阻偏大，从而温升较高，最终导致继电器的使用寿命不足。

实用新型内容

为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种继电器，包括：基座；磁路系统，安装于所述基座，包括铁芯、线圈以及轭铁；衔铁，相对所述轭铁摆动设置；动簧结构，包括连接件、动簧片以及动触点，所述动簧片包括一体成型的一个主体段和至少一个辅助段，所述连接件连接于所述主体段的一端和所述衔铁之间，所述动触点设于所述主体段的另一端，所述辅助段和所述主体段之间具有间隔；静簧结构，包括静簧片和设于所述静簧片上的静触点；拉簧，所述拉簧分别和所述衔铁、所述轭铁相抵持，用于驱动所述衔铁恢复原位；其中，在所述铁芯的磁性力作用下，所述衔铁能够往所述铁芯的方向运动，以带动所述动触点和所述静触点相闭合，在所述静触点和所述动触点相闭合后，所述连接件能够向所述辅助段施加推动力，以驱动辅助段发生形变，以配合所述主体段共同压紧所述动触点和所述静触点。

这样，在对线圈进行通电后，线圈中具有电流通过，产生电磁力，电磁力吸引衔铁往铁芯的方向转动，由于动簧结构的连接件带着动簧片连接于衔铁，如此，衔铁的转动，带动动簧片上的动触点和静簧结构中的静触点相闭合，由于动触点和静触点闭合后，衔铁还未和铁芯相接触，衔铁会继续往铁芯的方向以进行超行程运动，但是由于动簧片的主体段不能继续在衔铁的带动下发生旋转，只能在衔铁的带动下发生弹性形变，以产生一个弹性形变力，弹性形变力的方向为朝向动触点和静触点的方向，因此，该弹性形变力压紧动触点和静触点；同时随着主体段发生弹性形变，由于辅助段和主体段具有间隔，辅助段能够进一步靠近连接件，连接件也驱动辅助段发生弹性形变，辅助段也产生一个弹性形变力，辅助段的弹性形变力也是朝向动触点和静触点的方向，辅助段的弹性形变力和和主体段的弹性形变力共同压紧动触点和静触点，同时该共同的弹性形变力更接近衔铁在超程运动的过程中和铁芯之间不断增大的磁性吸力，以和不断增大的磁性吸力相匹配，避免了磁性引力的浪费，如此，通过辅助段和主体段的共同形变来压紧动触点和静触点，以提升触点压力来反抗电动斥力，保证触点压力以减小触点之间的接触电阻，以达到降低温升的效果；同时由于主体段和辅助段是一体成型的，便于整个动簧片的生产，在成型出原材动簧片后，对原材动簧片进行切割，即可形成了主体段和辅助段。

在一些实施方式中，所述连接件包括相垂直设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述衔铁连接，所述第二安装部和所述主体段连接。

在一些实施方式中，所述第一安装部和所述衔铁通过铆接柱连接，所述第二安装部和所述主体段注塑成型。

在一些实施方式中，所述第二安装部上设有加强筋。

在一些实施方式中，所述第一安装部沿第一方向的宽度大于所述第二安装部的宽度。

在一些实施方式中，所述动簧片包括一个所述主体段和两个所述辅助段，两个所述辅助段沿第二方向位于所述主体段的相对两侧，所述连接件上设有两个推动块，一个所述推动块对应用于驱动一个所述辅助段发生形变。

在一些实施方式中，所述连接件上设有导柱，所述导柱用于供固定部件穿设，以用于在注塑前将所述主体段初固定。

在一些实施方式中，所述动簧片包括一个所述主体段和一个所述辅助段，所述主体段内形成缺口，所述辅助段位于所述缺口内，所述连接件上设有一个所述推动块，该所述推动块用于驱动一个所述辅助段发生形变。

在一些实施方式中，沿第二方向，所述推动块和所述连接件具有相同的宽度。

在一些实施方式中，所述连接件朝向所述衔铁的一侧具有凹槽，所述凹槽用于放置所述拉簧，以将所述拉簧夹设于所述连接件和所述衔铁之间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的继电器的动簧片与现有技术的簧片在衔铁动作过程中弹力反力变化情况以及衔铁与铁芯的磁力变化情况的示意图；

图2为本实用新型第一实施例的继电器的结构示意图；

图3为图2中的继电器隐藏基座后的一个视角的结构示意图；

图4为图3中的继电器隐藏基座后的另一个视角的结构示意图；

图5为图4中的连接件和动簧片的一个视角的结构示意图；

图6为图4中的连接件和动簧片的另一个视角的结构示意图；

图7为图5中的动簧片的结构示意图；

图8为本实用新型第二实施例的连接件和动簧片的结构示意图；

图9为图8中的动簧片的结构示意图；

图10至图12为本实用新型第一实施例的衔铁、动簧片以及连接件的变化示意图。

其中，附图标记含义如下：

100-继电器，10-基座，20-磁路系统，21-铁芯，22-线圈，23-轭铁，30-衔铁，40-动簧结构，41-连接件，411-第一安装部，412-第二安装部，413-推动块，414-加强筋，415-导柱，42-动簧片，421-主体段，4211-第一连接部，4212-第二连接部，4213-第三连接部，422-辅助段，423-缺口，43-动触点，44-铆接柱，45-凹槽，50-静簧结构，51-静簧片，52-静触点，60-拉簧。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

请参阅图1，为现有技术中的线圈22和衔铁30的磁力变化曲线以及动簧片42的弹片反力的变化曲线图，其中，纵坐标为磁力变化轴，横坐标为衔铁30和铁芯21之间的角度变化轴，远离原点的方向，衔铁30和铁芯21之间的角度逐渐变小，曲线a为铁芯21衔铁30的吸引力大小变化曲线，曲线b为现有技术中的动簧片42的弹力反力变化曲线。

其中，弹力反力是指在动簧片42在发生弹性形变之后产生的恢复原状的弹性力，弹性力的方向和动簧片42的形变方向相反。

其中，O点为动触点43和静触点52接触闭合时的点，P点为衔铁30和铁芯21相闭合的点，由于在触点闭合之前，电磁吸引力变化速率较小，此时铁芯21对衔铁30和的电磁吸力主要用于克服连接于衔铁30和轭铁23之间的拉簧60的反力，因此设计弹性系数较小的拉簧60来提供弹力反力，衔铁30逐渐靠近铁芯21以及动触点43和静触点52相闭合后，电磁吸力变化速率呈指数增长，此时电磁吸力还用于克服设有动触点43的动簧片42的弹力反力，但是此时整体的弹力反力的变化却不大，和呈指数增长的电磁吸力之间的差距仍很大，从而导致该段增长速率大的电磁吸力未得到很好的利用，同时动簧片42未能向动触点43和静触点52之间提供足够的触点压力，静触点52两者之间的接触电阻偏大，从而导致温升较高，最终导致继电器100的使用寿命不足。

其中，继电器100中的动触点43和静触点52的接触电阻R_j与触点压力F的关系如下：

R_j＝K(0.102F)^-m；

其中：R_j为接触电阻；

K为接触材料的函数，为常数，由实验得出；

F为动触点43和静触点52之间的触点压力，单位N；

材料为弹性形变时，m＝1/3，材料为塑性形变时，m＝1/2。

从而根据上述公式可以得出：

随着触点压力F的增大，R_j的值在减小。

其中，动触点43和静触点52之间的功率关系式为：

P＝I 2R_j；

其中，I为电路中通入的电流大小，为恒定值；

从而根据上述公式可以得出：

功率P越小，动触点43和静触点52之间的温升越小，即需要控制R_j越小，最终需要控制触点压力F越大，以保证R_j越小。同时触点压力F越大，线圈22断电时动触点43分离时收到的力值较大，和静触点52断开时的速度越快，可以减少触点之间的烧蚀，从而提高产品切换寿命。

因此，本实用新型实施例中提供一种继电器100，以增加动触点43和静触点52之间的触点压力大小，以降低两者之间的温升，保证使用寿命；同时在断电能够提升动触点43和静触点52相断开的速度，减少触点之间的烧蚀，提高产品切换寿命。

具体地，请参阅图2至图12，为本实用新型第一实施例提供的继电器100，包括基座10、磁路系统20、衔铁30、动簧结构40、静簧结构50以及拉簧60。

其中，磁路系统20安装于基座10，包括铁芯21、线圈22以及轭铁23；衔铁30相对轭铁23摆动设置；动簧结构40包括连接件41、动簧片42以及动触点43，动簧片42包括一体成型的主体段421和辅助段422，连接件41连接于主体段421的一端和衔铁30之间，动触点43设于主体段421的另一端，辅助段422和主体段421之间具有间隔，静簧结构50包括静簧片51和设于静簧片51上的静触点52；拉簧60分别和衔铁30、轭铁23相抵持，用于驱动衔铁30恢复原位；

其中，在铁芯21的磁性力作用下，衔铁30往铁芯21的方向运动，以带动动触点43和静触点52相闭合，在静触点52和动触点43相闭合后，连接件41能够向辅助段422施加推动力，以驱动辅助段422发生形变以配合主体段421共同压紧动触点43和静触点52。

上述继电器100，在对线圈22进行通电后，线圈22中具有电流通过，产生电磁力，电磁力吸引衔铁30往铁芯21的方向转动，由于动簧结构40的连接件41带着动簧片42连接于衔铁30，如此，衔铁30的转动，带动动簧片42上的动触点43和静簧结构50中的静触点52相闭合，由于动触点43和静触点52闭合后，衔铁30还未和铁芯21相接触，衔铁30会继续往铁芯21的方向以进行超行程运动，但是由于动簧片42的主体段421不能继续在衔铁30的带动下发生旋转，只能在衔铁30的带动下发生弹性形变，以产生一个弹性形变力，弹性形变力的方向为朝向动触点43和静触点52的方向，因此，该弹性形变力压紧动触点43和静触点52；同时随着主体段421发生弹性形变，由于辅助段422和主体段421具有间隔，辅助段422能够进一步靠近连接件41，连接件41也驱动辅助段422发生弹性形变，辅助段422也产生一个弹性形变力，辅助段422的弹性形变力也是朝向动触点43和静触点52的方向，辅助段422的弹性形变力和和主体段421的弹性形变力共同压紧动触点43和静触点52，同时该共同的弹性形变力更接近衔铁30在超程运动的过程中和铁芯21之间不断增大的磁性吸力，以和不断增大的磁性吸力相匹配，避免了磁性引力的浪费，如此，通过辅助段422和主体段421的共同形变来压紧动触点43和静触点52，以提升触点压力来反抗电动斥力，保证触点压力以减小触点之间的接触电阻，以达到降低温升的效果；同时由于主体段421和辅助段422是一体成型的，便于整个动簧片42的生产，在成型出原材动簧片42后，对原材动簧片42进行切割，即可形成了主体段421和辅助段422。

请参阅图2至图6，在本实用新型的一个实施例中，为了方便动簧片42在衔铁30上的安装，连接件41包括相垂直设置的第一安装部411和第二安装部412，第一安装部411和衔铁30连接，第二安装部412和主体段421连接，如此，通过两个相垂直设置的第一安装部411和第二安装部412，实现将动簧片42和衔铁30连接成为一体。

具体地，第一安装部411和第二安装部412在分别和衔铁30、动簧片42安装时，第一安装部411和衔铁30通过铆接柱44连接，第二安装部412和主体段421注塑成型，从而通过铆接柱44实现连接件41和衔铁30的稳定连接，第二安装部412和主体段421注塑成型，使得连接件41和动簧片42成为一个整体，避免动簧片42和连接件41发生脱离。

其中，为了保证第一安装部411和衔铁30的安装稳定性，沿第二方向b，第一安装部411的两端具有和衔铁30的两个安装点，每一个安装点分别通过一个铆接柱44和衔铁30连接，如此，保证整个连接件41和衔铁30的连接稳定性。

进一步地，由于第一安装部411需要连接至衔铁30，为了保证第一安装部411和衔铁30的安装强度，第一安装部411沿第一方向a的宽度大于第二安装部412的宽度，如此,保证第一安装部411和衔铁30具有足够的接触面积，和衔铁30能够通过足够的铆接柱44进行铆接，保证连接件41和衔铁30的连接强度。

其中，请参阅图7，本实施例的动簧片42包括一个主体段421和两个辅助段422，两个辅助段422沿第二方向b位于主体段421的相对两侧，两个辅助段422和主体段421在自然状态时处于同一平面，主体段421连接于第二安装部412，并安装动触点43，第二安装部412上设有和辅助段422相配合的两个推动块413，一个推动块413对应用于驱动一个辅助段422发生形变，如此，衔铁30首先带动主体段421上的动触点43和静簧结构50中的静触点52相闭合，后衔铁30的超行程运动过程中，带动主体段421发生弯曲，使得辅助段422靠近并和推动块413相抵持，在衔铁30带动连接件41进一步转动的过程中，推动块413推动辅助段422发生形变，从而辅助段422也产生一个弹性形变力，辅助段422的弹性形变力和主体段421的弹性形变力共同压紧动触点43和静触点52。

请参阅图4和图5，为了便于本实施例的动簧片42和连接件41的一体注塑成型，第二安装部412上设有导柱415，导柱415用于供固定部件穿设，以在注塑前将主体段421初固定，如此，通过固定部件初步将动簧片42初固定，便于在注塑出连接件41时，连接件41和动簧片42的一体成型，避免动簧片42和连接件41注塑成型时的位置发生歪斜。

可以理解地，为了保证连接件41的结构强度，本实施例中第二安装部412上设有加强筋414，以通过加强筋414增加第二安装部412的结构强度。具体地，对应于本实施例中的动簧片42的结构，本实施例的第二安装部412上设有多个加强筋414，多个加强筋414沿导柱415的轴向布置。

具体地，请参阅图10至图12，为本实施例中的动簧片42的整个运动过程：

(1)对应于图1中的O点之前，衔铁30带动整个动簧片42往静触点52的方向进行转动运动，如箭头所示的顺时针方向转动，到达O点时，动触点43和静触点52闭合；

(2)O-P之间，衔铁30进行超行程的运动，继续做如箭头所示的顺时针方向的转动，由于此时动触点43和静触点52相闭合，静触点52阻挡了动簧片42的进一步转动，动簧片42的主体段421不能进一步发生转动，只能在衔铁30的带动下往顺时针的方向弯曲，如图12所示，此时动簧片42产生茶朝向动触点43和静触点52的弹性形变力，如箭头a所示，以压紧动触点43和静触点52，此时电磁吸力需要克服来自拉簧60和主体段421的弹力反力；

(3)衔铁30继续进行超行程运动的过程中，辅助段422和推动块413相抵持，辅助段422也发生弹性形变，并产生一个弹力反力，该弹力反力的方向也如箭头a所示，从而主体段421和辅助段422共同压紧动触点43和静触点52，拉簧60、主体段421以及辅助段422的弹性反力更接近于铁芯21和衔铁30之间的电磁吸力。

请参阅图6和图7，为本实用新型第二实施例中的动簧片42的结构，动簧片42包括一个主体段421和一个辅助段422，主体段421内形成缺口423，辅助段422位于缺口423内，连接件41上设有一个推动块413，该推动块413用于驱动一个辅助段422发生形变，即本实施例中的辅助段422位于主体段421的中间位置，本实施例的主体段421包括两个第一连接部4211、一个第二连接部4212以及一个第三连接部4213，第二连接部4212用于安装动触点43，第三连接部4213用于和连接件41一体注塑，两个第一连接部4211分隔连接于第二连接部4212和第三连接部4213之间，辅助段422设于两个第一连接部4211之间，在衔铁30往铁芯21的方向的运动过程中，由第一连接部4211发生弹性形变。

对应于本实施例的动簧片42的结构，本实施例的推动块413沿第二方向b的宽度和连接件41具有相同的宽度，具体地，推动块413和第二安装部412具有相同的宽度，以便于整个第二安装部412的成型。在其他实施例中，可以根据辅助段422的宽度设置和辅助段422具有相同宽度的推动块413。

其中，第二实施例的动簧片42的形变过程也和第一实施例中的动簧片42的形变过程向一致，可以参考如图10-图12所示。

请参阅图4至图6，为了便于拉簧60的安装，连接件41朝向衔铁30的一侧具有凹槽45，凹槽45用于放置拉簧60，以将拉簧60夹设于衔铁30和连接件41之间，从而能够使得拉簧60产生弹性形变。

请参阅图1，为本实用新型的第一实施例或第二实施例中的继电器100中的动簧片42产生的弹力反力的变化图。具体地请参阅曲线c，为本实用新型第一实施例或第二实施例中的动簧片42所产生的弹性反力随衔铁30的移动行程的变化曲线。

从图中可以看出，在电磁铁的吸力作用下，带动衔铁30逐渐向下运动，O点之前为动触点43和静触点52相闭合之前的过程，此时电磁力主要用于克服来自拉簧60的弹力反力，O点为动触点43和静触点52相闭合的节点，O-P之间为触点闭合后，衔铁30在铁芯21的吸力作用下继续向下进行超程运动的过程，P点为衔铁30和铁芯21相闭合的点。

其中，随着动触点43和静触点52相闭合之后，衔铁30在铁芯21的吸力作用下继续向下进行超程运动，但是此时主体段421已经不能再往箭头c所示的方向运动，只能在衔铁30的驱动下，并由连接件41带动发生弹性形变，以压紧动触点43和静触点52，此时衔铁30需要克服来自拉簧60和主体段421的弹力反力，随着衔铁30继续向下进行超程运动，驱动辅助段422也发生弹性形变，并和主体段421共同压紧于动触点43和静触点52，使得主体段421和辅助段422的共同反力的变化速率更接近于铁芯21和衔铁30之间的电磁吸力，充分利用了铁芯21产生的电磁力的变化速率的特性，如此，采用本实用新型提供的动簧片42能够施加给动触点43和静触点52之间更大的压力，保证动触点43和静触点52之间的触点压力，如此能够降低两者之间的接触电阻，控制温升。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.继电器，其特征在于，包括：

基座；

磁路系统，安装于所述基座，包括铁芯、线圈以及轭铁；

衔铁，相对所述轭铁摆动设置；

动簧结构，包括连接件、动簧片以及动触点，所述动簧片包括一体成型的一个主体段和至少一个辅助段，所述连接件连接于所述主体段的一端和所述衔铁之间，所述动触点设于所述主体段的另一端，所述辅助段和所述主体段之间具有间隔；

静簧结构，包括静簧片和设于所述静簧片上的静触点；

拉簧，所述拉簧分别和所述衔铁、所述轭铁相抵持，用于驱动所述衔铁恢复原位；

其中，在所述铁芯的磁性力作用下，所述衔铁能够往所述铁芯的方向运动，以带动所述动触点和所述静触点相闭合，在所述静触点和所述动触点相闭合后，所述连接件能够向所述辅助段施加推动力，以驱动辅助段发生形变，以配合所述主体段共同压紧所述动触点和所述静触点。

2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述连接件包括相垂直设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述衔铁连接，所述第二安装部和所述主体段连接。

3.根据权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述第一安装部和所述衔铁通过铆接柱连接，所述第二安装部和所述主体段注塑成型。

4.根据权利要求2或3所述的继电器，其特征在于，所述第二安装部上设有加强筋。

5.根据权利要求2或3所述的继电器，其特征在于，所述第一安装部沿第一方向的宽度大于所述第二安装部的宽度。

6.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述动簧片包括一个所述主体段和两个所述辅助段，两个所述辅助段沿第二方向位于所述主体段的相对两侧，所述连接件上设有两个推动块，一个所述推动块对应用于驱动一个所述辅助段发生形变。

7.根据权利要求6所述的继电器，其特征在于，所述连接件上设有导柱，所述导柱用于供固定部件穿设，以用于在注塑前将所述主体段初固定。

8.根据权利要求6所述的继电器，其特征在于，所述动簧片包括一个所述主体段和一个所述辅助段，所述主体段内形成缺口，所述辅助段位于所述缺口内，所述连接件上设有一个所述推动块，该所述推动块用于驱动一个所述辅助段发生形变。

9.根据权利要求8所述的继电器，其特征在于，沿第二方向，所述推动块和所述连接件具有相同的宽度。

10.根据权利要求1-3任一项或6-9任一项所述的继电器，其特征在于，所述连接件朝向所述衔铁的一侧具有凹槽，所述凹槽用于放置所述拉簧，以将所述拉簧夹设于所述连接件和所述衔铁之间。