CN103377855B - 电磁继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁继电器，所述电磁继电器包括：磁轭，所述磁轭能够通过电磁体改变其磁极；衔铁，所述衔铁由永磁体磁化并且根据所述磁轭的磁极与所述磁轭相接触或者相分离；能够运动的接触件，所述能够运动的接触件与固定接触件相接触；弹性体，所述弹性体偏压所述能够运动的接触件；和按压构件，所述按压构件根据所述衔铁的运动按压所述弹性体，以致使所述能够运动的接触件至少与所述固定接触件相接触或者相分离，其中固定所述永磁体和所述衔铁的盖与所述按压构件形成一体。

Description

电磁继电器

技术领域

在此讨论的实施例的特定方面涉及一种电磁继电器。

背景技术

日本专利申请公开No.2001-126601（此后，描述为专利文献1）公开了一种电磁继电器，所述电磁继电器包括：磁轭，所述磁轭能够通过电磁体改变其磁极；和衔铁，所述衔铁由永磁体磁化。通过改变电磁体的极性来改变磁轭的磁极。这导致衔铁与磁轭相接触或者与磁轭分离。弹性体偏压可运动的接触件，并且按压构件根据衔铁的运动按压弹性体。这导致固定接触件和可运动接触件相互接触或者相互分离。如上所述实现作为电磁继电器的功能。

然而，在专利文献1中将衔铁的运动传递到按压构件的构件由两个或者更多个构件形成。因此，电磁继电器很难缩小尺寸，并且难以削减生产成本。而且，当弹性体用作向可运动接触件供应电流的导体时，弹性体优选地较厚，以减小电阻。然而，随着弹性体变厚，弹性常数增大。

发明内容

本发明的目的是实现卓越的耐冲击性能并且减小尺寸和缩减成本，或者使得弹性常数较小并且减小电阻。

根据本发明的方面，设置有一种电磁继电器，所述电磁继电器包括：磁轭，所述磁轭能够通过电磁体改变其磁极；衔铁，所述衔铁由永磁体磁化并且根据所述磁轭的磁极与所述磁轭相接触或者相分离；能够运动的接触件，所述能够运动的接触件与固定接触件相接触；弹性体，所述弹性体偏压所述能够运动的接触件；和按压构件，所述按压构件根据所述衔铁的运动按压所述弹性体，以致使所述能够运动的接触件至少与所述固定接触件相接触或者相分离，其中固定所述永磁体和所述衔铁的盖与所述按压构件形成一体。

附图说明

图1是根据第一实施例的电磁继电器的分解正视图；

图2A是基座的立体图；图2B是图解了盖和按压构件的立体图；和图2C是盖的正视图；

图3A和图3B是图解了衔铁的运动的简图；

图4是盖的剖视图；

图5A是盖和按压构件的立体图；以及图5B和图5C是按压构件和接触件的立体图；

图6A和6B是磁轭和衔铁的放大视图；

图7A和图7B是基座和可运动端子的立体图；

图8A和图8B是图解了装配好可运动端子的状态的正视图和剖视图；

图9A和图9B是图解了可运动弹簧和接触弹簧的简图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。

【第一实施例】

图1是根据第一实施例的电磁继电器的分解正视图。图1图解了移除基座外壳部件的一部分的侧视图。将一对磁轭10的方向限定为X方向，垂直于X方向的方向限定为Y方向，并且从纸张的底部表面至前表面的方向限定为Z方向。在下文的附图中以相同的方式表示X、Y和Z方向。基座50容置电磁体20、磁轭10、衔铁12、盖13、接触按压构件16、分离按压构件18、连接构件14、可运动接触件30、可运动弹簧32、可运动端子34、接触弹簧36、固定接触件40、和固定端子42。

线圈22卷绕在线圈架24上，以形成电磁体20。端子26电耦合到线圈。一对磁轭10磁耦合到电磁体20的两侧。一对磁轭10中的一个磁轭的边缘部分10a的磁极与另一个磁轭的边缘部分10b的磁极相反。当改变流过线圈22的电流的方向时，电磁体20的极性反转。如上所述，电磁体能够改变磁轭10的磁极。衔铁12由永磁体磁化，并且根据磁轭10的磁极与磁轭10相接触或者分离。衔铁12的一部分和永磁体（未示出）由盖13所固定。

可运动接触件30通过可运动弹簧（弹性体）32电耦合到可运动端子34。可运动弹簧32通过固定部分39固定到可运动端子34。固定接触件40电耦合到固定端子42。当可运动接触件30与固定接触件40相接触时，可运动端子34电耦合到固定端子42。当可运动接触件30与固定接触件40分离时，可运动端子34与固定端子42电断开。可运动弹簧32和接触弹簧36偏压可运动接触件30，以便使可运动端子34与固定端子42分离。当接触按压构件16向下按压可运动弹簧32和接触弹簧36时，可运动接触件30与固定接触件相接触。当分离按压构件18向上按压可运动弹簧32和接触弹簧36时，可运动接触件30与固定接触件分离。连接构件14将盖13连接到接触按压构件16和分离按压构件18。虽然诸如可运动弹簧32和接触弹簧36的板簧描述为弹性体，但是只要弹性体偏压可运动接触件30便已足够。

图2A是基座的立体图，图2B是盖和按压构件的立体图，并且图2C是盖的正视图。如图2A所示，基座50包括突出件52。突出件52作为盖13的旋转轴线53。突出件52具有例如正圆形的横截面。如图2B和图2C所示，在盖13中形成有凹陷部分，并且永磁体17位于凹陷部分中。在盖13中形成有孔15。盖13、连接构件14、和按压构件16和18由例如树脂形成一体。可运动弹簧32和连接弹簧36没有与盖13、连接构件14和按压构件16和18形成一体，并且因此能够从按压构件16和18拆卸下来。

第一实施例整体地形成盖13和按压构件16和18。例如，利用模具模制成盖13和按压构件16和18。这消除了诸如在专利文献1中公开的板（其将衔铁12连接到按压构件16和18）的另一个构件。因此，能够缩减电磁继电器100的尺寸。另外，能够减少部件的数量，并且由此能够削减生产成本。而且，电磁继电器100具有卓越的耐冲击性。

图3A和图3B是图解了衔铁运动的简图。如图3A所示，当磁轭10的边缘部分10a的极性与衔铁12c和12d的极性相同、并且磁轭10的边缘部分10b的极性与衔铁12a和12b的极性相同时，衔铁12a与边缘部分10a相接触，并且衔铁12d与边缘部分10b相接触。如图3B所示，当边缘部分10a的极性与衔铁12a和12b的极性相同而且边缘部分10b的极性与衔铁12c和12d的极性相同时，衔铁12c与边缘部分10a相接触，并且衔铁12b与边缘部分10b相接触。提供了一对磁轭10，以便如上所述那样操作。设置衔铁12，以便将一对磁轭10的边缘部分10a和10b夹在中间。盖13的旋转致使衔铁12与边缘部分10a和10b相接触或者分离。例如能够通过使得两个衔铁12具有相同的形状来削减成本。

如图2C所示，形成在盖13中的孔15具有椭圆状。当代表沿着孔15的X方向上的短轴线并且表示Y方向上的长轴线时，大于例如，在图3A和图3B中，磁轭10和衔铁12之间的四个接触点中的至少一个已经磨损，在磁轭10和衔铁12之间形成间隙。另外，磁轭10和衔铁12之间的间隙根据构件之间的变化性而彼此不同。当在磁轭10和衔铁12之间形成间隙时，磁轭10不能充分与衔铁12相接触。因此，当施加冲击到电磁继电器100时，导致磁轭10与衔铁12分开。因此，耐冲击性退化。

第一实施例使得孔15具有椭圆形，因此，盖13能够沿着Y方向轻易地运动。另一方面，沿着X方向的运动受到控制。上述构造允许即使磁轭10和衔铁12之间的间隙不同于磁轭10和衔铁12之间的其中一个接触点处的其它间隙时磁轭10也充分与衔铁12相接触。因此，抑制耐冲击性退化。而且，盖13沿着X方向的运动受到控制。因此，能够确保盖13在X方向上的定位准确性。突出件可以形成在盖13中，并且孔可以形成在基座50中。即，如果基座50和盖13中的一个包括孔15而另一个包括在盖13的旋转中心处装配在孔15中的突出件52便已足够。孔15和突出件52之间的沿着一对磁轭10的布置方向（例如，X方向）的间隙优选地比沿着与布置方向交叉的方向（例如，Y方向）的间隙窄。

另外，孔15没有位于磁轭10的中央线上，而是位于一对衔铁12的外侧。这种构造允许充分保证位于衔铁12之间的永磁体17的体积，并且设置一种具有卓越耐冲击性的继电器。

图4是在XZ平面内的盖的剖视图。如在图4中用箭头78所图解的那样，盖13和按压构件模制成一体，并且然后从***口80***永磁体17。可以在模制成型期间嵌入永磁体17。然而在这种情况中，在模制成型后使用用于磁化衔铁12的设备。如图4所示，当在模制成型后***永磁体17时，能够轻易改变永磁体17的尺寸。因此，能够便捷地实施磁化。所以，不需要用于磁化衔铁12的设备。另外，电磁继电器能够具有在性能和成本方面有所差异的变体。永磁体17例如可以是钐钴磁体。

图5A是盖和按压构件的立体图，并且图5B和图5C是按压构件和接触件的立体图。如图5A所示，接触按压构件16（第一构件）和分离按压构件18（第二构件）设置成为按压构件。如图5B和图5C所示，接触按压构件16朝-Y方向按压可运动弹簧32，以致使可运动接触件30与固定接触件40相接触。另一方面，分离按压构件18朝+Y方向按压可运动弹簧32，以致使可运动接触件30与固定接触件40分离。可运动接触件30和固定接触件40有时被涌流焊接在一起。除了来自可运动弹簧32的偏压力之外，分离按压构件18能够使可运动接触件30如上述那样与固定接触件40分离。因此，抑制了接触件的焊接失效。

另外，从可运动接触件30至接触按压构件16的距离L1大于从可运动接触件30至分离按压构件18的距离L2。这种构造允许分离按压构件18与接触按压构件16相比利用较大的力来按压可运动弹簧32。因此，能够进一步抑制焊接失效。

当分离按压构件18与可运动弹簧32分离时从可运动弹簧32至分离按压构件18的距离大于当接触按压构件16与可运动弹簧32分离时从可运动弹簧32至接触按压构件16的距离。这种构造致使在分离按压构件18与可运动弹簧32相接触时分离按压构件18利用一定速率撞击可运动弹簧32。这种撞击使得接触件能够彼此移除。因此，能够进一步抑制接触件的焊接失效。

接触按压构件16和分离按压构件18在相对于线X-X（所述线使得可运动弹簧32的支点联接到可运动接触件30）的相对两侧上按压可运动弹簧32。上述构造进一步抑制了接触件的焊接失效，原因在于，在接触按压构件16或分离按压构件18与可运动弹簧32相接触之后可运动弹簧32发生扭转。而且此时，在固定接触件40与可运动接触件30相接触之后、或者在固定接触件40与可运动接触件30分离之前，可运动接触件30在固定接触件40上沿着Z方向滑动。因此，附着到接触件的表面上的杂质能够脱落。因此，能够抑制导致产生热量的接触件的接触电阻的升高或者接触件的失效。以上构造具有清洁接触件的功能。

另外，槽33位于可运动弹簧32的接触按压构件16和分离按压构件18与其接触的区域之间。这种构造允许可运动弹簧32的弹性常数减小。虽然在本实施例中设置了接触按压构件16和分离按压构件18，但是设置它们中的至少一个便已足够。

图6A和图6B是磁轭和衔铁的放大视图。如图6A所示，当从衔铁12的末端观察衔铁12和磁轭10的横截面时，衔铁12的面向磁轭10的上下表面的表面60朝向磁轭10凸出。另外，表面60具有弯曲的形状，以便曲率在更靠近衔铁12两侧的距离处增大。如图6B所示，当从正面观察衔铁12和磁轭10时，衔铁12的面向磁轭10的上下表面的表面60倾斜，以便与磁轭10的上表面或者下表面分离开的距离在更靠近衔铁12的末端的距离处变得更大。另外，表面60具有弯曲的形状，以便在更靠近末端的距离处曲率增大。

如上所述，表面60的倾角能够增加衔铁12和磁轭10之间的接触面积。因此，能够稳定磁特性。另外，具有弯曲形状的表面60进一步能够稳定磁特性。

图7A和图7B是基座和可运动端子的立体图。如图7A所示，在基座50中形成装配有可运动端子34的狭缝72。肋状件64、66、68和69位于基座50的内表面中。如图7B所示，作为突出件的定位销70位于可运动端子34中。

图8A和图8B是分别图解了装配好可运动端子的状态的正视图和剖视图。在图8B中从用箭头74表示的方向将可运动端子34按压到基座50的狭缝72中。如图8A和图8B所示，肋状件66将可运动端子34固定在其上侧部（+Y侧）上的按压后侧部（-Z侧）处，并且肋状件64将可运动端子34固定在上侧部的按压进入侧处。肋状件68将可运动端子34固定在其下侧部（-Y侧）上的按压后侧部（-Z侧部）处，并且肋状件69将可运动端子34固定在下侧部上的按压进入侧处。如上所述，可运动端子34被固定在下侧部和上侧部中的每一个上的两点处，并且因此可运动端子34能够被牢牢地固定。因此，能够消除诸如应用粘合剂的制造工艺。而且，设置在可运动端子34中的定位销70允许肋状件68固定到可运动端子34。在本实施例中肋状件用于固定可运动端子34，但也可以用于固定固定端子42。

图9A和图9B是图解了可运动弹簧和接触弹簧的简图。如图9A所示，接触弹簧36位于可运动弹簧32上。当型锻可运动接触件30时接触弹簧36通过固定部分38固定到可运动弹簧32。可运动弹簧32成为可运动端子34和可运动接触件30之间的电流通路。因此，可运动弹簧32由具有高导电性的材料制成。另一方面，分开地设置接触弹簧36，并且因此接触弹簧36能够由高弹性的材料制成。可运动弹簧32可以由具有高导电性的铜合金（诸如铜铬基合金或者铜铁基合金）制成。接触弹簧36可以由具有高弹性的磷青铜（诸如铜锡基合金）制成。而且，当接触弹簧36由具有高导电性和高弹性的铜铬锆硅基的合金制成时，在施加电流时能够降低电磁继电器的温度升高程度。另外，能够提高弹簧针对往复行为的阻力。可运动弹簧32可以由铜铬锆硅基的合金制成。

如图9B所示，接触弹簧36延伸靠近将可运动弹簧32固定到可运动端子34的固定部分39。这种构造使得在施加电流时能够进一步降低电磁继电器的温度升高。图9B中图解的电磁继电器与图9A中图解的电磁继电器相比在施加电流时降低了固定端子42的温度升高达5℃。

如上所述，提供了诸如可运动弹簧32和偏压可运动接触件30的接触弹簧36的两个或者更多个板状弹性体。板状弹性体在一个位置处固定到彼此。板状弹性体在除了板状弹性体固定到彼此的区域以外的区域中没有固定到彼此。因此，能够提高板状弹性体的整体弹性。板状弹性体能够固定在可运动接触件30处。

固定到板状弹性体的可运动端子34（可运动弹簧32）的弹性体的导电性优选地高于其它弹性体（接触弹簧36）的导电性。这种构造能够减小可运动端子34和可运动接触件30之间的电阻。而且，所述其它弹性体（接触弹簧36）优选地具有比固定到可运动端子34的弹性体（可运动弹簧32）提高的弹性。这种构造能够提高板状弹性体的弹性。

如图1所示，绝缘屏蔽壁54位于电磁体20以及可运动端子34和固定端子42之间。这种构造能够使电磁体20与可运动端子34和固定端子42绝缘，并且抑制介电击穿。因此，能够缩减电磁继电器的尺寸。而且，能够增加电磁体20的线圈长度和线圈体积。因此，能够提高电磁体的引力的效能，并且能够减小电磁继电器的驱动电能。

本文所述的所有示例和条件性语句旨在用于教授目的以帮助读者理解发明人进一步深化现有技术的本发明及概念，并且理解成不受这种具体描述的示例和条件的限制，并且说明书中的这种示例的组织不涉及显示本发明的优势和劣势。尽管已经详细描述了本发明的实施例，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下能够对本发明作出各种改变、替换和改造。

Claims (6)

1.一种电磁继电器，所述电磁继电器包括：

磁轭，所述磁轭能够通过电磁体改变其磁极；

衔铁，所述衔铁由永磁体磁化并且根据所述磁轭的磁极与所述磁轭相接触或者相分离；

能够运动的接触件，所述能够运动的接触件与固定接触件相接触；

弹性体，所述弹性体偏压所述能够运动的接触件，以使得所述能够运动的接触件与所述固定接触件相分离；和

按压构件，所述按压构件根据所述衔铁的运动按压所述弹性体，以致使所述能够运动的接触件与所述固定接触件至少相接触或者相分离，其中

固定所述永磁体和所述衔铁的盖与所述按压构件形成一体；

其中，所述按压构件包括：

第一按压部分，当所述能够运动的接触件与所述固定接触件相接触时，所述第一按压部分按压所述弹性体；并且当所述能够运动的接触件与所述固定接触件相分离时，所述第一按压部分不按压所述弹性体；和

第二按压部分，当所述能够运动的接触件与所述固定接触件分离时，所述第二按压部分按压所述弹性体；并且当所述能够运动的接触件与所述固定接触件相接触时，所述第二按压部分不按压所述弹性体；

其中，当所述第二按压部分与所述弹性体分离时从所述弹性体至所述第二按压部分的距离大于当所述第一按压部分与所述弹性体分离时从所述弹性体至所述第一按压部分的距离；

其中，沿着从所述弹性体的支点到所述能够运动的接触件的方向从所述能够运动的接触件固定到所述弹性体的位置至所述第一按压部分接触所述弹性体的位置的距离大于沿着从所述弹性体的支点到所述能够运动的接触件的方向从所述能够运动的接触件固定到所述弹性体的所述位置至所述第二按压部分接触所述弹性体的位置的距离；

其中，所述弹性体是板状弹性体；

其中，所述第一按压部分相对于连接所述弹性体的支点与所述能够运动的接触件的线沿着所述板状弹性体的平面方向在一侧处按压所述弹性体，并且所述第二按压部分相对于所述线沿着所述平面方向在另一侧处按压所述弹性体；

其中，当所述能够运动的接触件与所述固定接触件相分离时，所述弹性体在所述一侧处不被按压，并且当所述能够运动的接触件与所述固定接触件相接触时，所述弹性体在所述另一侧处不被按压。

2.根据权利要求1所述的电磁继电器，其中

所述磁轭是一对磁轭，

所述衔铁定位成将所述一对磁轭的边缘部分夹在中间，并且

所述盖的旋转使得所述衔铁和所述边缘部分相互接触或者相互分离。

3.根据权利要求2所述的电磁继电器，所述电磁继电器还包括：

用于固定所述磁轭的块体，其中

孔在所述盖的旋转中心处形成在所述块体和所述盖中的一个中，并且装配在所述孔中的突出件在所述盖的旋转中心处形成在所述块体和所述盖中的另一个中，所述孔和所述突出件限定所述盖的旋转轴线，并且所述孔和所述突出件之间沿着所述一对磁轭的布置方向的间隙比沿着与所述布置方向交叉的方向的间隙短。

4.根据权利要求2所述的电磁继电器，其中

所述盖的旋转中心没有位于连接所述一对磁轭的线上。

5.根据权利要求1所述的电磁继电器，其中，所述弹性体包括多个板状弹性体，并且

所述多个板状弹性体在一个位置处固定到彼此。

6.根据权利要求5所述的电磁继电器，其中

所述多个板状弹性体在所述能够运动的接触件处固定到彼此。