TWI811135B - 電磁繼電器 - Google Patents
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Abstract
一種電磁繼電器,包含一基座單元、一電磁單元、一磁吸單元、一第一導電端子、一第二導電端子及一可動導電端子。該可動導電端子設置於該基座單元且包括一可動導腳及一可動觸點。該可動導腳具有一定位部、一由該定位部延伸至該第一導電端子與該第二導電端子間且供該可動觸點設置的擺動部,及一彈片部。藉由該彈片部由該擺動部沿該第一方向朝該磁動件延伸再沿該第二方向朝該可動觸點延伸,當該彈片部被該磁動件彈推時,能提升該擺動部的擺動幅度,以補足該可動觸點與該第一觸點或與該第二觸點間的間隙,達到使用壽命較高的功效。
Description
本發明是有關於一種電磁繼電器,特別是指一種使用壽命較高的電磁繼電器。
現有的電磁繼電器藉由小電流所產生的電磁力來帶動可動端子由導通一固定端子的位置移動至導通另一固定端子的位置,而能用來控制兩個固定端子各自的電路系統的開關。
然而,可動端子與固定端子接合前的瞬間,可動端子與固定端子之間會產生電弧。而電弧產生的熱能會使可動端子與固定端子發生電腐蝕而在可動端子與固定端子間產生空隙,導致電路接觸不良而降低使用壽命。
現有的解決辦法會將電磁繼電器放置於真空環境中來避免產生電弧現象,但使用成本高且不易維護,有待改善。
因此,本發明之目的,即在提供一種使用壽命較高的電
磁繼電器。
於是,本發明電磁繼電器包含一基座單元、一電磁單元、一磁吸單元、一第一導電端子、一第二導電端子及一可動導電端子。該電磁單元設置於該基座單元且用來通電以產生電磁力。該磁吸單元設置於該基座且連接於該電磁單元。該磁吸單元包括一可被該電磁單元磁吸的磁動件。該第一導電端子設置於該基座單元且包括一第一觸點。該第二導電端子設置於該基座單元且包括一與該第一觸點在一第一方向上間隔相對的第二觸點。該可動導電端子設置於該基座單元且包括一可動導腳及一可動觸點。該可動導腳可被該磁動件彈推且具有一定位於該基座單元的定位部、一由該定位部沿一第二方向延伸至該第一導電端子與該第二導電端子間且供該可動觸點設置的擺動部,及一位於該定位部與該可動觸點間且由該擺動部沿該第一方向朝該磁動件延伸再沿該第二方向朝該可動觸點延伸的彈片部。該第二方向與該第一方向相夾一角度。當該電磁單元通電時,該磁動件被該電磁單元磁吸並推動該可動導腳的彈片部來帶動該擺動部擺動,而使該可動觸點接觸該第一觸點與該第二觸點的其中一者。當該電磁單元斷電時,該磁動件不被該電磁單元磁吸,並使該可動觸點接觸該第一觸點與該第二觸點的另一者。
本發明之功效在於:藉由該可動導電端子的彈片部位於該定位部與該可動觸點間且由該擺動部沿該第一方向朝外延伸再
沿該第二方向朝該可動觸點延伸,當該彈片部被該磁動件彈推時會帶動該擺動部擺動,能提升該擺動部的擺動幅度,進而增加該可動觸點接觸該第二觸點間的干涉距離來補足電腐蝕產生的間隙。使本發明對於電腐蝕的耐受度較高,能避免該可動觸點與該第二觸點接觸不良,而達到使用壽命較高的功效。
1:基座單元
11:基座
111:基壁
112:側壁
113:導腳座體
114:推塊座體
115:定位壁
12:殼座
121:分隔片
13:容室
131:第一空間
132:第二空間
133:伸入口
2:電磁單元
21:第一端
22:第二端
3:磁吸單元
31:磁性件
311:固定端
312:延伸端
32:磁動件
321:磁吸片
3211:磁吸部
3212:卡接部
3213:穿孔
322、322':推塊
3221:推塊本體
3222:卡接孔
3223:對位凸部
3224:推動凸部
3225:延伸凸部
33:彈性件
331:定位端
332:彈抵端
4:第一導電端子
41:第一導腳
411:第一本體
412:第一接腳
42:第一觸點
5:第二導電端子
51:第二導腳
511:第二本體
512:第二接腳
52:第二觸點
6:可動導電端子
61、61':可動導腳
611:定位部
612:擺動部
6121:切口
613:彈片部
6131:連接端
6132:開放端
614:可動接腳
62:可動觸點
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一張立體圖,說明本發明電磁繼電器的一實施例;圖2是該實施例的一張不完整的剖視圖;圖3是一張立體分解圖,說明該實施例的一基座單元的一基座、一電磁單元及一磁吸單元的組裝關係;圖4是一張立體分解圖,說明該基座與該實施例的一第一導電端子、一第二導電端子及一可動導電端子的組裝關係;圖5是該可動導電端子的一張側視圖;圖6至圖8為示意圖,說明該可動導電端子被該磁吸單元的一磁動件推動而由該第一導電端子移動至該第二導電端子的過程;圖9至圖12為示意圖,說明該實施例的一比較例的一可動導電端子被一磁吸單元的一磁動件推動而由一第一導電端子移動至
一第二導電端子的過程;圖13是一張曲線圖,說明該實施例的該磁動件推動該可動導電端子由該第一導電端子移動至該第二導電端子的推力變化;及圖14是一張曲線圖,說明該比較例的該磁動件推動該可動導電端子由該第一導電端子移動至該第二導電端子的推力變化。
參閱圖1至圖4,本發明電磁繼電器的一實施例,包含一基座單元1、一電磁單元2、一磁吸單元3、一第一導電端子4、一第二導電端子5及一可動導電端子6。
該基座單元1包括一基座11及一殼座12。
該基座11具有一基壁111、二側壁112、一導腳座體113、一推塊座體114及一定位壁115。該基壁111沿一第一方向D1延伸。該等側壁112概呈L型且由該基壁111沿一第二方向D2朝上延伸並分別沿一第三方向D3間隔設置。該導腳座體113概呈U型且在該第二方向D2上低於該等側壁112。該推塊座體114由該基壁111沿該第二方向D2朝上延伸且在該第二方向D2上低於該等側壁112但高於該導腳座體113。該推塊座體114位於該等側壁112間且在該第一方向D1上鄰近於該導腳座體113。該定位壁115由其中一該側壁112沿該第一方向D1朝該導腳座體113延伸。
在本實施例中,該第一方向D1、該第二方向D2與該第三方向D3實質上互相垂直。
該殼座12蓋設於該基座11且與該基座11圍繞共同界定出一容室13。該殼座12包括一沿該第二方向D2延伸朝下延伸至該推塊座體114的上方的分隔片121。該分隔片121在該第一方向D1上位於該導腳座體113與該等側壁112間。該分隔片121將該容室13分隔成一位於該等側壁112間的第一空間131,及一位於該導腳座體113的上方的第二空間132。該容室13還具有一沿該第二方向D2位於該分隔片121與該推塊座體114間且連通於該第一空間131與該第二空間132的伸入口133。
該電磁單元2設置於該基座單元1的第一空間131且用來通電以產生電磁力。該電磁單元2是一種電磁鐵且具有沿該第二方向D2反向設置的一第一端21與一第二端22。該第二端22連接於該基壁111。
該磁吸單元3設置於該基座11且連接於該電磁單元2。該磁吸單元3包括一磁性件31、一磁動件32及一彈性件33。
該磁性件31概呈L型且具有一固定於該電磁單元2的該第二端22的固定端311,及一反向於該固定端311的延伸端312。
該磁動件32具有一磁吸片321及一推塊322。
該磁吸片321具有一可被該電磁單元2的該第一端21磁
吸的磁吸部3211、一反向於該磁吸部3211且鄰近於該伸入口133的卡接部3212,及一位於該磁吸部3211與該卡接部3212間的穿孔3213。
該推塊322由絕緣材質製成。該推塊322沿該第一方向D1連接於該卡接部3212且可移動地穿置於該伸入口133。該推塊322具有一承靠於該推塊座體114且由該伸入口133沿該第一方向D1伸入該第二空間132的推塊本體3221、一沿該第二方向D2貫穿該推塊本體3221並供該卡接部3212卡接的卡接孔3222、一由該推塊本體3221位於該第二容室13的一端沿該第一方向D1朝外凸伸的對位凸部3223、一由該推塊本體3221沿該第二方向D2朝外凸伸並位於該第二空間132的推動凸部3224,及一由該推塊本體3221沿該第二方向D2朝外凸伸且位於該推動凸部3224與該卡接孔3222間的延伸凸部3225。藉由該延伸凸部3225能增加該可動導電端子6與該磁吸片321間的爬電距離,而提高本發明的耐壓能力。使用時,流入該電磁單元2的輸入回路電流與該第一導電端子4、該第二導電端子5或該可動導電端子6的輸出回路電流間為絕緣不導通,使本發明能應用在輸出回路為高電流高電壓的產品。
該彈性件33具有反向設置的一定位端331與一彈抵端332。該定位端331定位於其中一該側壁112。該彈抵端332由該磁吸片321的穿孔3213伸入該磁吸片321的磁吸部3211與該磁性件
31的延伸端312間,並彈抵於該磁吸片321的磁吸部3211。
參閱圖2、4、5,該第一導電端子4與該第二導電端子5沿該第一方向D1間隔設置於該基座單元1的該導腳座體113。該第一導電端子4較該第二導電端子5鄰近於該電磁單元2且且包括一第一導腳41及一第一觸點42。該第一導腳41為一體成型的金屬片且具有一位於該第二空間132內且鄰近於該推塊座體114的第一本體411,及一由該第一本體411沿該第二方向D2朝下延伸並穿出該基壁111的第一接腳412。該第一觸點42固定於該第一本體411。該第一導電端子4透過該第一接腳412外接電路。
該第二導電端子5包括一第二導腳51及一第二觸點52。該第二導腳51為一體成型的金屬片且具有一位於該第二空間132內且與該第一本體411在該第一方向D1間隔設置的第二本體511,及一由該第二本體511沿該第二方向D2朝下延伸並穿出該基壁111的第二接腳512。該第二觸點52固定於該第二本體511且與該第一觸點42在該第一方向D1上間隔相對。該第二導電端子5透過該第二接腳512外接電路。
該可動導電端子6設置於該基座單元1的該第二空間132且包括一可動導腳61及一可動觸點62。
該可動導腳61為一體成型的金屬片且設置於該基座11並位於該第二空間132。該可動導腳61具有一定位部611、一擺動
部612、一彈片部613及一可動接腳614。該定位部611勾接於該基座單元1的該定位壁115的頂端。該擺動部612由該定位部611沿該第二方向D2延伸至該第一導電端子4與該第二導電端子5間且供該可動觸點62設置。該擺動部612恆使該可動觸點62接觸該第一觸點42。該彈片部613位於該定位部611與該可動觸點62間且由該擺動部612沿該第一方向D1朝該磁動件32延伸再沿該第二方向D2朝該可動觸點62延伸。該可動接腳614與該擺動部612在該第三方向D3間隔設置且由該定位部611朝下延伸並穿出該基壁111。該可動導電端子6透過該可動接腳614外接電路。
該彈片部613具有一鄰近於該定位部611且連接於該擺動部612的連接端6131,及一反向於該連接端6131且朝該擺動部612彎折延伸的開放端6132。該開放端6132供該推塊322的推動凸部3224彈推。該彈片部613在該第三方向D3上的寬度由該連接端6131朝該開放端6132的方向漸縮。
在本實施例中,該可動導腳61的擺動部612與該彈片部613一體成形。該彈片部613由該擺動部612先以切割加工切出一沿該第一方向D1貫穿且概呈U型的切口6121以形成一概呈U型的片體,再切削該片體在該第三方向D3上的兩相反側而使該片體在該第二方向D2上呈上寬下窄,最後將該片體依序沿該第一方向D1朝該磁動件32彎折、沿該第二方向D2朝該可動觸點62彎折,再沿該
第一方向D1朝該擺動部612彎折,即可形成該彈片部613。該切口6121供該推塊322的對位凸部3223伸入,便於對位組裝。
參閱圖2、6、7、8,當該電磁單元2通電時,如圖6至圖8所示,該磁動件32的該磁吸部3211被該電磁單元2磁吸且以該磁性件31的延伸端312為支點而旋動,並帶動該推塊322沿該第一方向D1推動該可動導腳61的彈片部613來帶動該擺動部612擺動,而使該可動觸點62接觸該第二觸點52,同時該擺動部612蓄積一勢能,且該彈性件33的彈抵端332被該磁吸部3211推壓而蓄積一勢能。當該電磁單元2斷電時,如圖2所示,該磁動件32的磁吸部3211未被該電磁單元2的第一端21吸附而可旋動,且該彈性件33釋放該勢能而使該磁動件32退回原位,並使該擺動部612釋放該勢能而移動至該可動觸點62接觸該第一觸點42。藉此,達到轉換不同電路的作用。
接下來,將本實施例與一比較例進一步說明。參閱圖9至圖12,該比較例與本實施例大致相同,不同之處在於:該比較例的該可動導腳61'不具有該彈片部613(見圖2),且該推塊322'取消設置該推動凸部3224(見圖2)而直接以該推塊本體3221來彈推該可動導腳61'的擺動部612。
參閱圖13、14,本實施例與該比較例的該推塊322、322'推動該可動導腳61、61'的推力變化整理成表1。推力的單位為牛頓
(Newton,N)。須說明的是,此比較數據是由Ansys workbench模擬軟體模擬。
在本實施例中,量測點1對應於圖2,該可動觸點62接觸該第一觸點42。量測點3對應於圖6,該可動觸點62離開該第一觸點42。量測點4對應於圖7,該可動觸點62接觸到該第二觸點52。量測點6對應於圖8,該可動導腳61的開放端6132繼續被該推塊322的推動凸部3224推動而沿該第一方向D1靠近該擺動部612而使該可動觸點62貼合於該第二觸點52。
在該比較例中,量測點A對應於圖9,該可動觸點62接觸該第一觸點42。量測點B對應於圖10,該可動觸點62離開該第一觸點42。量測點E對應於圖11,該可動觸點62接觸到該第二觸點52。量測點F對應於圖12,該可動觸點62貼合於該第二觸點52。
由圖13與圖14可知,相較於該比較例的推力變化,本實施例的推力變化較為緩和。此結果是藉由本實施例的該推塊322彈
推該彈片部613來帶動該擺動部612朝該第二觸點52擺動,使該推塊322的推力由該彈片部613間接傳遞至該擺動部612,能分散該可動導腳61所受的推力。而該比較例的該推塊322'是直接推動該擺動部612,該可動導腳61'所受的推力較為集中。因此,量測點6的推力相較於量測點F的推力能大幅下降。
由上述說明可推知,相較於該比較例的該可動導腳61',本實施例的該可動導腳61能被較小的推力推動且帶動該擺動部612以較大的擺動幅度擺動。當該可動觸點62與該第二觸點52因電弧現象發生電腐蝕而在該可動觸點62與該第二觸點52間產生間隙時,本實施例藉由該擺動部612較大的擺動幅度,能增加該可動觸點62接觸該第二觸點52的干涉距離來補足電腐蝕產生的間隙。藉此,本發明對於電腐蝕的耐受度較高,能避免該可動觸點62與該第二觸點52接觸不良,而提高使用壽命。
且還能進一步推知,本實施例相較於該比較例,該可動導腳61被推至該第二導電端子5所需的推力大幅下降。因此,該磁動件32所需的電磁力較小,能縮小該電磁單元2的尺寸進而縮小本實施例的整體尺寸。
本發明藉由該可動導電端子6的彈片部613位於該定位部611與該可動觸點62間且由該擺動部612沿該第一方向D1朝外延伸再沿該第二方向D2朝該可動觸點62延伸,該彈片部613被該磁
動件32彈推時會帶動該擺動部612擺動,能提升該擺動部612的擺動幅度,進而增加該可動觸點62接觸該第二觸點52間的干涉距離來補足電腐蝕產生的間隙。使本發明對於電腐蝕的耐受度較高,能避免該可動觸點62與該第二觸點52接觸不良,而達到使用壽命較高的功效。因此,確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:基座單元
11:基座
111:基壁
113:導腳座體
114:推塊座體
115:定位壁
12:殼座
121:分隔片
13:容室
131:第一空間
132:第二空間
133:伸入口
2:電磁單元
21:第一端
22:第二端
3:磁吸單元
31:磁性件
311:固定端
312:延伸端
32:磁動件
321:磁吸片
3211:磁吸部
3212:卡接部
3213:穿孔
322:推塊
3221:推塊本體
3222:卡接孔
3223:對位凸部
3224:推動凸部
3225:延伸凸部
33:彈性件
331:定位端
332:彈抵端
4:第一導電端子
42:第一觸點
5:第二導電端子
52:第二觸點
6:可動導電端子
61:可動導腳
611:定位部
612:擺動部
6121:切口
613:彈片部
6131:連接端
6132:開放端
62:可動觸點
D1:第一方向
D2:第二方向
Claims (10)
- 一種電磁繼電器,包含:一基座單元;一電磁單元,設置於該基座單元且用來通電以產生電磁力;一磁吸單元,設置於該基座單元且連接於該電磁單元,該磁吸單元包括一可被該電磁單元磁吸的磁動件;一第一導電端子,設置於該基座單元且包括一第一觸點;一第二導電端子,設置於該基座單元且包括一與該第一觸點在一第一方向上間隔相對的第二觸點;及一可動導電端子,設置於該基座單元且包括一可動導腳及一可動觸點,該可動導腳可被該磁動件彈推且具有一定位於該基座單元的定位部、一由該定位部沿一第二方向延伸至該第一導電端子與該第二導電端子間且供該可動觸點設置的擺動部,及一位於該定位部與該可動觸點間且由該擺動部沿該第一方向朝該磁動件延伸再沿該第二方向朝該可動觸點延伸的彈片部,該第二方向與該第一方向相夾一角度,當該電磁單元通電時,該磁動件被該電磁單元磁吸並推動該可動導腳的彈片部來帶動該擺動部擺動,而使該可動觸點接觸該第一觸點與該第二觸點的其中一者,當該電磁單元斷電時,該磁動件不被該電磁單元磁吸,並使該可動觸點接觸該第一觸點與該第二觸點的另一者。
- 如請求項1所述的電磁繼電器,其中,該可動導腳的彈片部在一第三方向上的寬度由鄰近於該定位部朝該可動觸點的方向漸縮,該第一方向、該第二方向與該第三方向實質上互相垂直。
- 如請求項1所述的電磁繼電器,其中,該彈片部具有一鄰近於該定位部且連接於該擺動部的連接端,及一反向於該連接端且朝該擺動部彎折延伸的開放端,該開放端供該磁動件彈推。
- 如請求項1所述的電磁繼電器,其中,該可動導腳的擺動部與該彈片部一體成形。
- 如請求項4所述的電磁繼電器,其中,該擺動部呈片狀,該彈片部由該擺動部先以切割加工形成一概呈U型的片體,再將該片體沿該第一方向朝外彎折後朝該可動導腳彎折。
- 如請求項1所述的電磁繼電器,其中,該磁動件具有一鄰近於該電磁單元的磁吸片,及一連接於該磁吸片且用來推動該彈片部的推塊。
- 如請求項6所述的電磁繼電器,其中,該磁吸片具有一可被該電磁單元磁吸的磁吸部,及一反向於該磁吸部且鄰近於該可動導腳的卡接部,該推塊具有一供該卡接部卡接的卡接孔。
- 如請求項6所述的電磁繼電器,其中,該推塊具有一沿該第一方向延伸的推塊本體,及一由該推塊本體沿該第二方向朝外凸伸且用來推抵該彈片部的推動凸部。
- 如請求項8所述的電磁繼電器,其中,該推塊還具有一位於該推動凸部與該磁吸片間且由該推塊本體沿該第二方向朝外凸伸的延伸凸部。
- 如請求項8所述的電磁繼電器,其中,該可動導腳的擺動部具有一沿該第一方向貫穿的切口,該推塊還具有一由該推塊本體沿該第一方向朝外凸伸且伸入該切口的對位凸部。
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