CN107958813B - 一种电磁驱动装置及电磁继电器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电磁驱动装置及电磁继电器，其中，电磁驱动装置包括静铁芯和动铁芯，还包括：铁芯外壳、U型轭铁和导磁板；铁芯外壳线包裹静铁芯和动铁芯，铁芯外壳的第一端设置静铁芯，第二端设置动铁芯；导磁板设置于铁芯外壳的第一端外侧，并与静铁芯接触，U型轭铁的第一侧与导磁板导磁接触，第二侧与动铁芯导磁接触，使得静铁芯、动铁芯、导磁板以及U型轭铁构成磁回路；铁芯外壳，包括U型轭铁的第二侧与动铁芯之间的第一部分和剩余的第二部分，第一部分为导磁材料，第二部分为无磁材料。本发明实施例提供的技术方案，可解决现有的磁驱动装置的导磁回路存在间隙，影响导磁效果的问题。

Description

一种电磁驱动装置及电磁继电器

技术领域

本发明实施例涉及电子控制器件技术领域，尤其涉及一种电磁驱动装置及电磁继电器。

背景技术

电磁驱动装置为生活中常用的一种控制组件，电磁驱动装置具有关闭或者开启的功能，进而常被应用于自动控制等保护动作上，因此电磁驱动装置的应用极为广泛，电磁驱动装置可应用于通讯、电子仪器、自动控制和家电设备等作为开关部件，同时可以作为工业控制***中的控制流体的阀门部件。

电磁驱动装置内主要的控制部件包括动铁芯、铁芯外壳、静铁芯、U型轭铁、导磁板、推杆以及返回弹簧等。在线圈通电后，导磁结构U型轭铁、动铁芯、静铁芯、导磁板形成导磁回路，动铁芯在磁力作用下则会向静铁芯靠近实现开关功能。

但是U型轭铁和动铁芯之间隔着铁芯外壳，使得整个导磁回路存在间隙，影响导磁效果。

发明内容

本发明提供一种电磁驱动装置及电磁继电器，以解决现有的磁驱动装置的导磁回路存在间隙，影响导磁效果的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电磁驱动装置，包括静铁芯和动铁芯，还包括：

铁芯外壳、U型轭铁和导磁板；

所述铁芯外壳线包裹所述静铁芯和所述动铁芯，所述铁芯外壳的第一端设置所述静铁芯，第二端设置所述动铁芯；

所述导磁板设置于所述铁芯外壳的第一端外侧，并与所述静铁芯接触，所述U型轭铁的第一侧与所述导磁板导磁接触，第二侧与所述动铁芯导磁接触，使得所述静铁芯、动铁芯、导磁板以及U型轭铁构成磁回路；

所述铁芯外壳，包括所述U型轭铁的第二侧与所述动铁芯之间的第一部分和剩余的第二部分，所述第一部分为导磁材料，所述第二部分为无磁材料。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电磁继电器，包括本发明任意实施例所述的电磁驱动装置，还包括：静接触点和动接触片；

所述动接触片与推杆远离动铁芯的一端连接，用于在所述推杆的带动下，与所述静接触点接触和断开。

本发明实施例提供的电磁驱动装置及电磁继电器，其中，电磁驱动装置除了静铁芯和动铁芯，还包括：线包裹静铁芯和动铁芯的铁芯外壳，具体的，铁芯外壳的第一端设置静铁芯，第二端设置动铁芯；设置于铁芯外壳第一端外侧的导磁板，导磁板与静铁芯接触；U型轭铁，U型轭铁的第一侧与导磁板导磁接触，第二侧与动铁芯导磁接触，使得静铁芯、动铁芯、导磁板以及U型轭铁构成磁回路。其中，铁芯外壳包括U型轭铁与动铁芯之间的第一部分以及剩余的部分，即第二部分，将第一部分设置为导磁材料，第二部分设置为无磁材料，使得U型轭铁的第二侧与动铁芯之间没有磁间隙，提高了整个电磁驱动装置的导磁性能，降低了动铁芯和静电贴的吸合电压及电磁驱动装置的功耗，增强了该电磁驱动装置的节能效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电磁驱动装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种电磁驱动装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电磁继电器的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种电磁继电器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种电磁驱动装置，参考图1，图1是本发明实施例提供的一种电磁驱动装置的结构示意图，该电磁驱动装置包括静铁芯11和动铁芯12，还包括铁芯外壳13、U型轭铁14和导磁板15；

铁芯外壳13线包裹静铁芯11和动铁芯12，铁芯外壳13的第一端设置静铁芯11，第二端设置动铁芯12；

导磁板15设置于铁芯外壳13的第一端外侧，并与静铁芯11接触。U型轭铁14的第一侧与导磁板15导磁接触，第二侧与动铁芯12导磁接触，使得静铁芯11、动铁芯12、导磁板15以及U型轭铁14构成磁回路；

铁芯外壳13，包括U型轭铁14的第二侧与动铁芯12之间的第一部分和剩余的第二部分，第一部分为导磁材料，第二部分为无磁材料。

电磁驱动装置作为开关的主要元件，可用于控制流体的阀门部件，例如，控制水流以及气流的开关，也可以用于通讯、电子仪器以及家电设备的开关，例如，应用在电磁继电器中，作为大电流机器的触发开关。

在本实施例中，电磁驱动装置包括静铁芯11和动铁芯12，还包括线包裹静铁芯11和动铁芯12的铁芯外壳13，如图1所示，铁芯外壳13紧紧贴附静铁芯11和动铁芯12设置，铁芯外壳13的第一端设置静铁芯11，第二端设置动铁芯12，静铁芯11与铁芯外壳13相对位置不变，而动铁芯12会根据与静铁芯11之间的磁力的大小，沿着铁芯外壳13的线方向向静铁芯11靠近或者远离，在此过程中，动铁芯12推动开关部件进行开通和关闭的操作。

导磁板15设置在铁芯外壳13的第一端的外侧，并与静铁芯11固定连接，可选的，导磁板15与铁芯外壳13的第一端也固定连接，如图1所示，起到传导电磁的作用。U型轭铁14包括三侧，第一侧较长，与导磁板15导磁接触，如图1所示，第二侧较短，与动铁芯12隔着铁芯外壳13导磁接触，底面侧用于连接上述第一侧和第二侧，从而静铁芯11、动铁芯12、导磁板15以及U型轭铁14构成完整的磁回路，当电磁力大于设定阈值时，动铁芯12与静铁芯11相互吸引，动铁芯12沿铁芯外壳13运动，并与静铁芯11相吸合，当电磁力小于设定阈值时，动铁芯12与静铁芯11分开。

如上述所述，U型轭铁14的第二侧与动铁芯12隔铁芯外壳13导磁接触，可将铁芯外壳13分为两部分，将U型轭铁14与动铁芯12相接触部分的铁芯外壳13设定为第一部分，铁芯外壳13的剩余部分为第二部分，并将第一部分设置为导磁材料，第二部分为无磁材料，在制作过程中，将第一部分与第二部分进行焊接，组成铁芯外壳13，则U型轭铁14的第二侧与动铁芯12之间的铁芯外壳13为导磁材料，U型轭铁14与动铁芯12之间的磁路不存在磁间隙，磁损耗低，提高了整个磁回路的导磁性能，U型轭铁14适当减小厚度也不会影响导磁性能，所以将U型轭铁14的第二侧的壁厚变薄，节省U型轭铁14的制作成本。而传统的电磁驱动装置由于铁芯外壳13不导磁，故磁损耗较高，导磁效果差，产品消耗大，动铁芯和铁芯的吸合电压高，为了满足磁力要求，U型轭铁14的壁厚会比本实施例中的大的多，对整个空间的占用较大，不利于产品的小型化设计。

本发明实施例提供的电磁驱动装置除了静铁芯和动铁芯，还包括：线包裹静铁芯和动铁芯的铁芯外壳，具体的，铁芯外壳的第一端设置静铁芯，第二端设置动铁芯；设置于铁芯外壳第一端外侧的导磁板，导磁板与静铁芯接触；U型轭铁，U型轭铁的第一侧与导磁板导磁接触，第二侧与动铁芯导磁接触，使得静铁芯、动铁芯、导磁板以及U型轭铁构成磁回路。其中，铁芯外壳包括U型轭铁与动铁芯之间的第一部分以及剩余的部分，即第二部分，将第一部分设置为导磁材料，第二部分设置为无磁材料，使得U型轭铁的第二侧与动铁芯之间没有磁间隙，提高了整个电磁驱动装置的导磁性能，提高了整个电磁驱动装置的导磁性能，降低了动铁芯和静铁芯的吸合电压及电磁驱动装置的功耗，减少热量的产生，增强了整个电磁驱动装置的节能效果，此外，可将U型轭铁第二侧的壁厚变薄，节省电磁驱动装置的占用空间。

在上述实施例的基础上，参考图2，图2是本发明实施例提供的另一种电磁驱动装置的结构示意图。如图2所示，动铁芯12与U型轭铁14的第二侧相对位置的铁芯直径变小；铁芯外壳13的第一部分的外壳直径也变小，形成凹陷区域。本实施例中动铁芯12与U型轭铁14相对位置的铁芯直径变小，即动铁芯12与铁芯外壳13的第一部分相对位置的铁芯直径小于动铁芯12其他位置的铁芯直径，参考图2，因为铁芯外壳13线包裹动铁芯12，则铁芯外壳13第一部分的铁芯直径也会变小，形成图2所示的凹陷区域(图2中椭圆10所示区域)，从而减小动铁芯12的材料使用成本，减小电磁驱动装置的体积。

可选的，如图2所示，U型轭铁14的第二侧嵌于凹陷区域，进一步减小电磁驱动装置的体积。

可选的，U型轭铁14的厚度不大于凹陷区域的凹陷深度。如图2所示，U型轭铁14的第二侧厚度减小，使得第二侧与铁芯外壳13的非接触面与铁芯外壳13第二部分的外壳齐平，形成规则结构，在节省U型轭铁14制作材料的同时，减小电磁驱动装置的体积，并且形成规则且集成度高的结构。

值得注意的是，静铁芯11和动铁芯12可以为圆柱形，则U型轭铁14的第一侧、第二侧以及底面侧分别形成圆环形；静铁芯11和动铁芯12也可以为长方体或者正方体，则U型轭铁14的第一侧、第二侧以及底面侧分别形成矩形环状结构。另外，静铁芯11和动铁芯12还可以为其他的立体结构，铁芯外壳13、U型轭铁14为与之适配的立体结构。

可选的，电磁驱动装置还可以包括电磁线圈(图1和图2中未示出)，所述电磁线圈缠绕铁芯外壳13设置。参考图1或者图2，图中A区域即为铁芯外壳13、U型轭铁14以及导磁板15形成的用于放置电磁线圈的区域，电磁线圈用于产生静铁芯11、动铁芯12、导磁板15以及U型轭铁14之间的磁力线，当电磁线圈通电时，就会在上述几个导磁结构间形成磁回路，当电磁线圈的通电电流大于设定电流值时(或者供电电压大于设定阈值时)，动铁芯12与静铁芯11吸合。

可选的，参考图1或图2，电磁线圈的***贴附有绝缘胶带，或者设置有绝缘框架16。为了防止电磁线圈与U型轭铁14或者铁芯外壳13具有相同的电位，可采用在电磁线圈的***贴附绝缘胶带的方法提高电磁线圈与铁芯外壳13之间的介质耐压，但是在严酷条件下，绝缘胶带有被击穿的危险，遂在电磁线圈和铁芯外壳13及U型轭铁14之间，设置绝缘框架16，保证电磁线圈的电隔离。

可选的，参考图1或图2，电磁驱动装置还包括：推杆17和返回弹簧18；推杆17活动穿置于静铁芯11，并与动铁芯12固定连接；返回弹簧18设置在推杆17上静铁芯11与动铁芯12之间的位置。参考图1和图2，静铁芯11和动铁芯12分别设置有部分容纳返回弹簧18的空腔，当电磁线圈的供电电压大于设定阈值时，动铁芯12与静铁芯11之间产生较强的吸合力，动铁芯12压缩返回弹簧18，与静铁芯吸合，当电磁线圈的供电电压小于设定阈值时，动铁芯12与静铁芯11之间的吸合力减小，不敌返回弹簧18的弹力，被返回弹簧18分离。推杆17与动铁芯12固定连接，则动铁芯12的运动时带领推杆17进行伸缩运动，从而使得推杆17连接或断开开关接触点，或者打开或关断流体阀门等。

本发明实施例还提供了一种电磁继电器，电磁继电器是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，参考图3或图4，图3是本发明实施例提供的一种电磁继电器的结构示意图，图4是本发明实施例提供的另一种电磁继电器的结构示意图。本实施例中主要介绍电磁继电器的控制部分(小电流部分)，电磁继电器包括本发明任意实施例所述的电磁驱动装置，还包括：静接触点19和动接触片20；

动接触片20与推杆17远离动铁芯12的一端连接，用于在推杆17的带动下，与静接触点19接触和断开。当静接触点19和动接触片20接触时，则电磁继电器控制大电流电路导通，当静接触点19和动接触片20分离时，电磁继电器控制大电流电路关断，因为大电流电路工作电压往往大于380V，人体不能直接去触碰大电流电路的开关，则电磁继电器在工业生产中具有非凡的意义，本实施例中的电磁继电器提高了电磁继电器的导磁性能，降低电磁继电器功耗，并能够减小电磁继电器的体积，为用户提供性能优越的电磁继电器产品。

可选的，动接触片20和推杆17通过缓冲弹簧23活动连接，用于防止动接触片20的损坏。因为动接触片20固定在推杆17的位置在生产时易出现误差，则动接触片20与静接触点19接触时的力度也会不同，若动接触片20与推杆17固定连接，则动接触片20与静接触点19进行接触时，容易发生刚性碰撞，损坏动接触片20以及静接触点19。所以使用图3或图4中示出的缓冲弹簧23使得动接触片20和推杆17活动连接，在动接触片20和静接触点19进行接触时，起到缓冲作用。

可选的，缓冲弹簧23和动接触片20分别通过垫片22和卡簧21限定在推杆17上的位置。如图3或图4所示，推杆17上端活动穿至于动接触片20内，该推杆17位于该动接触片20上侧面的部分外固定有卡簧21，该推杆17位于该动接触片20下侧面的部分外套设缓冲弹簧23，缓冲弹簧23下方设置有垫片22，在推杆17上下运动时，其冲击力作用在垫片22和卡簧21上，保护了动接触片20与静接触点19。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种电磁驱动装置，包括静铁芯和动铁芯，其特征在于，还包括：铁芯外壳、U型轭铁和导磁板；

所述铁芯外壳线包裹所述静铁芯和所述动铁芯，所述铁芯外壳的第一端设置所述静铁芯，第二端设置所述动铁芯；

所述导磁板设置于所述铁芯外壳的第一端外侧，并与所述静铁芯接触，导磁板与铁芯外壳的第一端为固定连接，所述U型轭铁包括三侧，所述U型轭铁的第一侧与所述导磁板导磁接触，第二侧与所述动铁芯通过铁芯外壳的导磁材料导磁接触，底面侧用于连接上述第一侧和第二侧使得所述静铁芯、动铁芯、导磁板以及U型轭铁构成磁回路；

所述铁芯外壳，包括所述U型轭铁的第二侧与所述动铁芯之间的第一部分和剩余的第二部分，所述第一部分为导磁材料，所述第二部分为无磁材料；

所述动铁芯与所述U型轭铁的第二侧相对位置的铁芯直径变小；所述铁芯外壳的第一部分的外壳直径也变小，形成凹陷区域；

所述U型轭铁的第二侧嵌于所述凹陷区域；

所述U型轭铁的厚度不大于所述凹陷区域的凹陷深度。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，还包括：电磁线圈，所述电磁线圈缠绕所述铁芯外壳设置。

3.根据权利要求2所述的电磁驱动装置，其特征在于：

所述电磁线圈的***贴附有绝缘胶带，或者设置有绝缘框架。

4.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，还包括：推杆和返回弹簧；

所述推杆活动穿置于所述静铁芯，并与所述动铁芯固定连接；

所述返回弹簧设置在所述推杆上所述静铁芯与所述动铁芯之间的位置。

5.一种电磁继电器，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的电磁驱动装置，还包括：静接触点和动接触片；

所述动接触片与推杆远离动铁芯的一端连接，用于在所述推杆的带动下，与所述静接触点接触和断开。

6.根据权利要求5所述的电磁继电器，其特征在于：所述动接触片和所述推杆通过缓冲弹簧活动连接，用于防止所述动接触片的损坏。

7.根据权利要求6所述的电磁继电器，其特征在于：所述缓冲弹簧和所述动接触片分别通过垫片和卡簧限定在所述推杆上的位置。

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