CN220710211U - 一种电磁驱动单元及继电器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电磁驱动单元及继电器，属于电气设备技术领域。电磁驱动单元包括第一导磁体、线圈和衔铁。第一导磁体包括本体部和延伸部。线圈位于第一导磁体靠近延伸部的一侧，线圈具有第一穿孔。衔铁位于第一穿孔内。线圈通电时，衔铁在线圈与第一导磁体的磁场作用下朝靠近第一导磁体的方向移动，并与延伸部吸合。其中，本体部与延伸部一体成型。本申请在降低继电器的制造成本的同时可以提高线圈的利用率。

Description

一种电磁驱动单元及继电器

技术领域

本申请涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种电磁驱动单元及继电器。

背景技术

继电器是一种基于电磁原理工作的电子控制器件，用于自动控制电路中的电流和电压，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器通常包括电磁驱动单元、推动单元和接触单元。当电磁驱动单元中的线圈通电产生磁场时，电磁驱动单元中的衔铁会在该磁场的作用下带动推动单元中的推动杆组件移动，以使推动杆组件带动接触单元中的动触头向靠近静触头的方向移动并使动触头与静触头接触，从而控制继电器所接入的电路的导通。

然而，现有的电磁驱动单元的制造成本较高，导致继电器的制造成本较高，继电器的经济性能不佳。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电磁驱动单元及继电器，可以降低继电器的制造成本。

本申请实施例的第一方面，提供了一种电磁驱动单元，该电磁驱动单元包括第一导磁体、线圈和衔铁。第一导磁体包括本体部和延伸部。线圈位于第一导磁体靠近延伸部的一侧，线圈具有第一穿孔。衔铁位于第一穿孔内。线圈通电时，衔铁在线圈与第一导磁体的磁场作用下朝靠近第一导磁体的方向移动，并与延伸部吸合。其中，本体部与延伸部一体成型。

将本体部与延伸部一体成型，而不是由两个分开成型的结构件组装而成，如此，可以减少结构件的使用数量，节省结构件之间相互组装的工序，从而便于降低继电器的制造成本。并且，使得本体部与延伸部之间不会存在装配间隙，因此不会在本体部与延伸部之间存在漏磁情况，从而便于提高线圈的利用率。另外，在本体部的一侧增设延伸部，可以增大第一导磁体对衔铁的磁吸力，且可以引导和传递电磁场，使得延伸部、本体部、线圈及衔铁之间可以形成磁回路，减少漏磁情况发生的可能，便于进一步提高线圈的利用率，便于节省能耗。

在一些实施例中，第一导磁体冲压成型。

将本体部和延伸部经过冲压工艺一次成型，而不需要在成型好本体部和延伸部中的一者之后再成型另一者，成型工艺简单，第一导磁体的制造效率高，且无需额外耗费组装成本。

在一些实施例中，延伸部朝向衔铁的一侧的形状与衔铁朝向延伸部的一侧的形状相适配。

通过上述方案，衔铁在线圈与第一导磁体的磁场作用下朝第一导磁体移动之后可以与延伸部很好地贴合，便于提高衔铁与延伸部吸合的可靠性。并不会因衔铁与延伸部这两者互相朝向的一侧的形状具有差异而部分无法接触，产生漏磁，影响两者的可靠吸合。

在一些实施例中，延伸部朝向衔铁的一侧与衔铁朝向延伸部的一侧面接触。

通过上述方案，在衔铁与延伸部相接触的部位之间不容易产生漏磁，可以提高衔铁移动时对线圈的利用率，且可以提高衔铁与延伸部吸合的可靠性，从而便于实现动触头与静触头的可靠吸合。

在一些实施例中，延伸部朝向衔铁的一侧位于第一穿孔内。

通过上述方案，相当于减小了延伸部与线圈之间的距离，便于使延伸部置于线圈的磁场范围内。这样，延伸部可以在线圈的磁场作用下被磁化，增大了对衔铁的磁吸力。并且，延伸部处于线圈的磁场范围内，可以引导和传递电磁场，便于在延伸部、本体部、线圈及衔铁之间形成磁回路，减少漏磁情况发生的可能，从而有利于提高线圈的利用率。在同样电磁吸力的情况下，可以减小需要对线圈施加的电压，从而便于节省能耗。

在一些实施例中，电磁驱动单元还包括第二导磁体，第二导磁体呈U形，第二导磁体的两端连接于第一导磁体，且第二导磁体罩在线圈外。

通过上述方案，便于在线圈的两侧分别形成一个磁回路。这样，可以封闭线圈产生的磁力线，减小了漏磁现象发生的概率，从而有利于增加电磁吸力，提高线圈的利用率。

在一些实施例中，电磁驱动单元还包括第三导磁体，第三导磁体为筒状结构，第三导磁体套设于衔铁外，且第三导磁体位于第一穿孔内。

第三导磁体套设于衔铁外，可以限制线圈磁场的扩散范围，使线圈磁场更为集中，有助于减少漏磁现象发生的概率。并且，第三导磁体可以形成一个闭合的磁路，通过增加磁路面积和减少磁阻，使得磁通更有效地集中在衔铁与延伸部之间，这样，有助于增加延伸部与衔铁之间的磁吸力，提高了继电器的灵敏度和响应速度。

在一些实施例中，第三导磁体朝向本体部的一侧与本体部之间在衔铁的移动方向上具有间隙，延伸部背向本体部的一侧位于间隙内。

通过上述方案，位于间隙内的延伸部可以吸收间隙处产生的漏磁通，减少磁通的损失。另外，延伸部位于间隙中，可以有效利用该间隙处的空间，而部会额外占用其他空间。可见，延伸部背向本体部的一侧位于第三导磁体与本体部之间的间隙中，在减少该间隙处磁通损失的同时不会额外占用电磁驱动单元的其他空间。

本申请实施例的第二方面，提供了一种继电器，包括接触单元和第一方面的电磁驱动单元，电磁驱动单元用于驱动接触单元进行开关动作。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的组合结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的爆炸图。

图3为本申请实施例提供的一种第一导磁体的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的剖视图。

图5为图4中A部分的放大图。

附图标记说明：

100、第一导磁体；110、本体部；111、第二穿孔；120、延伸部；121、第三穿孔；

200、线圈；210、第一穿孔；

300、衔铁；

400、第二导磁体；

500、第三导磁体；510、第四穿孔；

J、间隙；OX、衔铁的移动方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的电磁驱动单元及继电器的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，诸如OX方向用于说明本实施例的电磁驱动单元及继电器的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电磁驱动单元及继电器的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应改变。

此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面先对本申请实施例提供的继电器做以介绍。

本申请实施例提供的继电器可以是高压直流继电器。该继电器包括接触单元、推动单元和电磁驱动单元。

接触单元包括互相配合的动触头和静触头。推动单元包括推杆，电磁驱动单元包括衔铁、线圈等结构，推杆的一端与衔铁固定连接，推杆的另一端与动触头固定连接。

线圈通电产生磁场时，衔铁在线圈磁场的作用下带动推杆移动，以使推杆带动动触头向靠近静触头的方向移动。当动触头与静触头接触时，继电器所接入的电路导通。可见，电磁驱动单元用于驱动接触单元进行开关动作。

线圈去电时，磁场作用消失。推杆在复位弹簧的弹力作用下带动推杆反方向移动，以使推杆带动动触头向远离静触头的方向移动。当动触头与静触头分开时，继电器所接入的电路断开。

本实施例中的接触单元和推动单元的详细结构及产生的效果可以参考相关技术，此处不再详细展开。下面将结合附图，对本申请实施例中的电磁驱动单元的结构做清楚、完整地描述。

图1为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的组合结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的爆炸图，如图1和图2所示，该电磁驱动单元可以包括第一导磁体100、线圈200和衔铁300。

图3为本申请实施例提供的一种第一导磁体100的结构示意图，图4为本申请实施例提供的一种电磁驱动单元的剖视图，结合图2至图4所示，第一导磁体100包括本体部110和延伸部120。线圈200位于第一导磁体100靠近延伸部120的一侧，线圈200具有第一穿孔210。衔铁300位于第一穿孔210内。线圈200通电时，衔铁300在线圈200与第一导磁体100的磁场作用下朝靠近第一导磁体100的方向移动，并与延伸部120吸合。其中，本体部110与延伸部120一体成型。

本体部110可以大致呈板状结构，延伸部120可以大致呈柱状结构，延伸部120相当于本体部110朝衔铁300设置的台阶。

本体部110可以设置有第二穿孔111，延伸部120可以设置有第三穿孔121，第二穿孔111、第三穿孔121和第一穿孔210连通。推杆的一端可以依次穿过第二穿孔111、第三穿孔121和第一穿孔210，之后推杆的该端部与衔铁300固定连接，以实现推杆在电磁驱动单元的安装。

衔铁300与第一导磁体100均具有导磁作用。当线圈200通电产生磁场时，不仅衔铁300被磁化，延伸部120也被磁化，且磁化后的衔铁300与磁化后的延伸部120呈现相吸的特性。使得延伸部120产生磁吸力，吸引衔铁300朝靠近延伸部120的方向移动，直至衔铁300与延伸部120紧密接触，实现衔铁300与第一导磁体100的吸合。

本申请中，本体部110与延伸部120一体成型，而不是由两个分开成型的结构件组装而成，如此，可以减少结构件的使用数量，节省结构件之间相互组装的工序，从而便于降低继电器的制造成本。并且，使得本体部110与延伸部120之间不会存在装配间隙，因此不会在本体部110与延伸部120之间存在漏磁情况，从而便于提高线圈200的利用率。

另外，在本体部110的一侧增设延伸部120，相当于加厚了部分本体部110。延伸部120在线圈200的磁场作用下可以被磁化，增大了第一导磁体100对衔铁300的磁吸力，且可以引导和传递电磁场，使得延伸部120、本体部110、线圈200及衔铁300之间可以形成磁回路，减少漏磁情况发生的可能，便于进一步提高线圈200的利用率，在同样电磁吸力的情况下，可以减小需要对线圈200施加的电压，从而便于节省能耗。

可见，本申请在降低继电器的制造成本的同时可以提高线圈200的利用率。

在一些实施例中，第一导磁体100采用冲压的方式成型。

将第一导磁体100冲压成型，也即是，将本体部110和延伸部120经过冲压工艺一次成型，而不需要在成型好本体部110和延伸部120中的一者之后再成型另一者，成型工艺简单，第一导磁体100的制造效率高，且无需额外耗费组装成本。

在一些实施例中，延伸部120朝向衔铁300的一侧的形状可以与衔铁300朝向延伸部120的一侧的形状相适配。这样，衔铁300在线圈200与第一导磁体100的磁场作用下朝第一导磁体100移动之后可以与延伸部120很好地贴合，便于提高衔铁300与延伸部120吸合的可靠性。并不会因衔铁300与延伸部120这两者互相朝向的一侧的形状具有差异而部分无法接触，产生漏磁，影响两者的可靠吸合。

示例性地，延伸部120朝向衔铁300的一侧的形状可以是平面形或弧面形等，衔铁300朝向延伸部120的一侧的形状也可以是平面形或弧面形等，本申请实施例对此不作限定。

进一步地，在一些实施例中，延伸部120朝向衔铁300的一侧可以与衔铁300朝向延伸部120的一侧面接触。

延伸部120朝向衔铁300的一侧的面积与衔铁300朝向延伸部120的一侧的面积可以相同，也可以不相同，本申请实施例对此不作限定，只要衔铁300在磁场作用下朝第一导磁体100移动之后，衔铁300与延伸部120的接触部位具有一定的面积即可。

通常情况下，延伸部120正对衔铁300设置，在延伸部120朝向衔铁300的一侧的形状与衔铁300朝向延伸部120的一侧的形状相适配的情况下，延伸部120朝向衔铁300的一侧可以全部与衔铁300接触，和/或，衔铁300朝向延伸部120的一侧可以全部与延伸部120接触。

不论延伸部120朝向衔铁300的一侧的形状与衔铁300朝向延伸部120的一侧的形状如何，只要延伸部120朝向衔铁300的一侧与衔铁300朝向延伸部120的一侧之间面接触，则在衔铁300与延伸部120相接触的部位之间不容易产生漏磁，可以提高衔铁300移动时对线圈200的利用率，且可以提高衔铁300与延伸部120吸合的可靠性，从而便于实现动触头与静触头的可靠吸合。

延伸部120在衔铁的移动方向OX上的尺寸，可以根据实际需要来设置，只要保证延伸部120可以起到减小漏磁，提高线圈200利用率的效果即可。示例性地，在衔铁的移动方向OX上，延伸部120的尺寸可以大于本体部110的尺寸，或者，延伸部120的尺寸可以略小于本体部110的尺寸。

在一些实施例中，结合图2和图4，延伸部120朝向衔铁300的一侧位于第一穿孔210内。也就是说，延伸部120从本体部110延伸至第一穿孔210内。

电磁驱动单元中的动力源来源于线圈200通电时产生的磁场，而磁场具有一定的覆盖范围，距离线圈200越远，磁场覆盖越少，磁场强度越弱；相反，距离线圈200越近，磁场覆盖越多，磁场强度越强。

基于此，将延伸部120延伸至第一穿孔210内，相当于减小了延伸部120与线圈200之间的距离，便于使延伸部120置于线圈200的磁场范围内。这样，延伸部120可以在线圈200的磁场作用下被磁化，增大了对衔铁300的磁吸力。并且，延伸部120处于线圈200的磁场范围内，可以引导和传递电磁场，便于在延伸部120、本体部110、线圈200及衔铁300之间形成磁回路，减少漏磁情况发生的可能，从而有利于提高线圈200的利用率。在同样电磁吸力的情况下，可以减小需要对线圈200施加的电压，从而便于节省能耗。

请继续参考图2和图4，在一些实施例中，如图2和图4所示，电磁驱动单元还可以包括第二导磁体400，第二导磁体400呈U形，第二导磁体400的两端连接于第一导磁体100，且第二导磁体400罩在线圈200外。

第二导磁体400相当于U形磁轭。第二导磁体400的两端可以通过卡接的方式与第一导磁体100相连接。第二导磁体400的两端连接于第一导磁体100之后，第二导磁体400与第一导磁体100之间大致形成了一个方形空间。线圈200、衔铁300和延伸部120位于该方形空间内。

第二导磁体400包括依次连接的第一导磁段、第二导磁段和第三导磁段，第一导磁段与第二导磁段的一端连接，第三导磁段与第二导磁段的另一端连接，第一导磁段远离第二导磁段的一端和第三导磁段远离第二导磁段的一端均与第一导磁体100的本体部110连接。第二导磁段大致平行于本体部110。

U形的第二导磁体400罩在线圈200外，使得第二导磁体400可以位于线圈200的磁场范围内。第二导磁体400具有稳定线圈200磁场的作用，还具有引导和传递线圈200磁场的作用。第二导磁体400的设置，便于在本体部110、第一导磁段、第二导磁段、衔铁300和延伸部120之间形成第一磁回路，且在本体部110、第三导磁段、第二导磁段、衔铁300和延伸部120之间形成第二磁回路，也就是说，便于在线圈200的两侧分别形成一个磁回路。这样，可以封闭线圈200产生的磁力线，减小了漏磁现象发生的概率，从而有利于增加电磁吸力，提高线圈200的利用率。

请继续参考图2和图4，在一些实施例中，如图2和图4所示，电磁驱动单元还可以包括第三导磁体500，第三导磁体500为筒状结构，第三导磁体500套设于衔铁300外，且第三导磁体500位于第一穿孔210内。

第三导磁体500远离第一导磁体100的一端可以固定安装于第二导磁体400的第二段，以使第三导磁体500、第一导磁体100和第二导磁体400之间具有相对稳定的位置关系。

第三导磁体500具有第四穿孔510，衔铁300位于第四穿孔510内且可以在第四穿孔510内移动。第四穿孔510的大小可以根据衔铁300的横截面大小来设置，且第四穿孔510的大小可以略大于衔铁300的横截面尺寸，只要保证衔铁300刚好能安装于第四穿孔510内即可。这样，第三导磁体500可以对衔铁300起到定位作用，有助于保证衔铁300沿固定的路径移动，以与延伸部120可靠吸合。

另外，第三导磁体500套设于衔铁300外，可以限制线圈200磁场的扩散范围，使线圈200磁场更为集中，有助于减少漏磁现象发生的概率。并且，第三导磁体500可以形成一个闭合的磁路，通过增加磁路面积和减少磁阻，使得磁通更有效地集中在衔铁300与延伸部120之间，这样，有助于增加延伸部120与衔铁300之间的磁吸力，提高了继电器的灵敏度和响应速度。

图5为图4中A部分的放大图，进一步地，在一些实施例中，如图5所示，第三导磁体500朝向本体部110的一侧与本体部110之间在衔铁的移动方向OX上具有间隙J，延伸部120背向本体部110的一侧位于间隙J内。

在线圈200通电时，由于电流通过第三导磁体500和第一导磁体100会产生热量，导致第三导磁体500和第一导磁体100发生膨胀。如果第一导磁体100的本体部110与第三导磁体500之间没有预留足够的间隙J，第三导磁体500与第一导磁体100发生膨胀之后，本体部110与第三导磁体500之间可能会接触或碰撞，不利于保证磁回路的完整性。基于此，在衔铁的移动方向OX上，需要在第三导磁体500朝向本体部110的一侧与本体部110之间预留间隙J，以减小第三导磁体500与第一导磁体100膨胀后的影响。

延伸部120背向本体部110的一侧位于间隙J内，假设第三导磁体500与第一导磁体100之间的间隙J处产生漏磁，通过该间隙J内的延伸部120可以吸收间隙J处产生的漏磁通，减少磁通的损失。另外，延伸部120位于间隙J中，可以有效利用该间隙J处的空间，而部会额外占用其他空间。可见，延伸部120背向本体部110的一侧位于第三导磁体500与本体部110之间的间隙J中，在减少该间隙J处磁通损失的同时不会额外占用电磁驱动单元的其他空间。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电磁驱动单元，其特征在于，包括：

第一导磁体，包括本体部和延伸部；

线圈，位于所述第一导磁体靠近所述延伸部的一侧，所述线圈具有第一穿孔；

衔铁，位于所述第一穿孔内；所述线圈通电时，所述衔铁在所述线圈与所述第一导磁体的磁场作用下朝靠近所述第一导磁体的方向移动，并与所述延伸部吸合；

其中，所述本体部与所述延伸部一体成型。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动单元，其特征在于，所述第一导磁体冲压成型。

3.根据权利要求1所述的电磁驱动单元，其特征在于，所述延伸部朝向所述衔铁的一侧的形状与所述衔铁朝向所述延伸部的一侧的形状相适配。

4.根据权利要求3所述的电磁驱动单元，其特征在于，所述延伸部朝向所述衔铁的一侧与所述衔铁朝向所述延伸部的一侧面接触。

5.根据权利要求1所述的电磁驱动单元，其特征在于，所述延伸部朝向所述衔铁的一侧位于所述第一穿孔内。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电磁驱动单元，其特征在于，还包括第二导磁体，所述第二导磁体呈U形，所述第二导磁体的两端连接于所述第一导磁体，且所述第二导磁体罩在所述线圈外。

7.根据权利要求6所述的电磁驱动单元，其特征在于，还包括第三导磁体，所述第三导磁体为筒状结构，所述第三导磁体套设于所述衔铁外，且所述第三导磁体位于所述第一穿孔内。

8.根据权利要求7所述的电磁驱动单元，其特征在于，所述第三导磁体朝向所述本体部的一侧与所述本体部之间在所述衔铁的移动方向上具有间隙，所述延伸部背向所述本体部的一侧位于所述间隙内。

9.一种继电器，其特征在于，包括接触单元和如权利要求1-8任一项所述的电磁驱动单元，所述电磁驱动单元用于驱动所述接触单元进行开关动作。