本公開涉及一種繼電器。
背景技術(shù):
1、繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路),通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中。繼電器實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。因此在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
2、隨著繼電器應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,繼電器也向著高負(fù)載、小型化的方向發(fā)展,高負(fù)載的需求則要求繼電器應(yīng)當(dāng)具備大觸點(diǎn)間隙。
3、現(xiàn)有繼電器存在一種設(shè)計(jì)方案,即,接觸部分采用橋接式動(dòng)接觸件結(jié)構(gòu),磁路部分采用直推式結(jié)構(gòu),該設(shè)計(jì)方案雖然能夠一定程度大觸點(diǎn)間隙,但為了滿足大行程驅(qū)動(dòng)接觸部分的需求,磁路部分需做得很大,導(dǎo)致繼電器整體體積很大,難以符合小型化的設(shè)計(jì)需求。
4、現(xiàn)有繼電器還存在另一設(shè)計(jì)方案,即,接觸部分包括動(dòng)簧片、動(dòng)簧引出端和靜簧片,動(dòng)簧片上設(shè)置有動(dòng)觸點(diǎn),動(dòng)簧片的一端與動(dòng)簧引出端固定連接,另一端通過磁路部分驅(qū)動(dòng)相對(duì)于動(dòng)簧引出端只能轉(zhuǎn)動(dòng)較小的角度,以與靜簧片上的靜觸點(diǎn)接觸或分離,該設(shè)計(jì)方案的磁路部分體積較小,能夠靠近小型化設(shè)計(jì)的需求,但接觸部分中,如為滿足大觸點(diǎn)間隙,動(dòng)簧需與動(dòng)簧引出片形成大夾角,再由于動(dòng)簧需要通大電流,其厚度需要設(shè)置得較大,因此,動(dòng)簧本身的反力較大,使用時(shí)會(huì)存在如下弊端:1.簧片變形角度大,產(chǎn)生反力大,磁轉(zhuǎn)動(dòng)件無法克服反力導(dǎo)致無法動(dòng)作,反之,要想使磁轉(zhuǎn)動(dòng)件克服反力動(dòng)作,需提供大功能磁路結(jié)構(gòu),導(dǎo)致磁路結(jié)構(gòu)體積大,無法滿足小型化的設(shè)計(jì)需求;2.動(dòng)簧變形角度大,其本身應(yīng)力大,易達(dá)到屈服狀態(tài),形成永久變形;3.變形后動(dòng)觸點(diǎn)和靜接觸件的接觸面會(huì)形成類似喇叭口的角度,導(dǎo)致電弧溢出不受控,不在觸點(diǎn)中心,影響壽命。
5、由此可見,現(xiàn)有設(shè)計(jì)的繼電器均難以滿足高負(fù)載、大觸點(diǎn)間隙以及小型化的使用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷,提供一種既能達(dá)成大觸點(diǎn)間隙,又具備小型化特性的繼電器。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本公開采用如下技術(shù)方案:
3、根據(jù)本公開的一個(gè)方面,提供一種繼電器,其中,包括外殼、磁路組件、接觸組件以及推動(dòng)件;所述磁路組件設(shè)置于所述外殼并包括線圈、兩個(gè)軛鐵及磁轉(zhuǎn)動(dòng)件,所述線圈沿第一方向延伸,兩個(gè)所述軛鐵分別連接于所述線圈的兩端,所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件適于在所述線圈通正向脈沖電壓和反向脈沖電壓時(shí)切換轉(zhuǎn)動(dòng)方向;所述接觸組件包括動(dòng)接觸件和成對(duì)布置的靜接觸件,所述動(dòng)接觸件沿垂直所述第一方向的第二方向延伸,所述動(dòng)接觸件的兩端均設(shè)有動(dòng)觸點(diǎn),所述靜接觸件設(shè)于所述動(dòng)接觸件沿所述第一方向的一側(cè),每個(gè)所述靜接觸件均設(shè)有靜觸點(diǎn)和用于與外部形成電連接的電連接端,同對(duì)的兩個(gè)所述靜接觸件的所述靜觸點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述動(dòng)接觸件的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn);所述推動(dòng)件整體沿平行與所述第一方向的另一方向延伸,其適于由所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)而沿所述第一方向運(yùn)動(dòng);所述動(dòng)接觸件沿所述第二方向的中部安裝于所述推動(dòng)件,所述動(dòng)接觸件沿所述第一方向隨動(dòng)于所述推動(dòng)件以與所述靜接觸件閉合或斷開;其中,所述線圈與所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件分別位于所述推動(dòng)件在所述第二方向的兩側(cè)。
4、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述推動(dòng)件設(shè)有第一避讓孔,所述第一避讓孔沿所述第二方向貫穿所述推動(dòng)件,以供所述軛鐵穿設(shè)。
5、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,沿第三方向,所述軛鐵的寬度小于所述第一避讓孔的寬度,且所述軛鐵在所述第二方向上的兩端與所述第一避讓孔在所述第二方向上的兩側(cè)槽壁之間均具有間隙,所述第三方向垂直于一參考平面,所述參考平面平行于所述第一方向和所述第二方向。
6、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述推動(dòng)件設(shè)置有第一避讓槽;所述第一避讓槽沿所述第二方向貫穿所述推動(dòng)件,且其開口于所述推動(dòng)件在第三方向上的一側(cè)邊緣,所述第三方向垂直于一參考平面,所述參考平面平行于所述第一方向和所述第二方向,所述軛鐵穿設(shè)于所述第一避讓槽。
7、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述軛鐵設(shè)置有第二避讓孔,所述第二避讓孔沿所述第一方向貫穿所述軛鐵,以供所述推動(dòng)件貫穿。
8、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述軛鐵設(shè)置有第二避讓槽;所述第二避讓槽沿所述第一方向貫穿所述軛鐵,且其開口于所述軛鐵在第三方向上的一側(cè)邊緣,所述第三方向垂直于一參考平面,所述參考平面平行于所述第一方向和所述第二方向,所述推動(dòng)件穿設(shè)于所述第二避讓槽。
9、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述推動(dòng)件設(shè)置有配合槽;所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件朝向所述線圈的一側(cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)臂;所述驅(qū)動(dòng)臂朝向所述線圈的一端部為驅(qū)動(dòng)端部;所述驅(qū)動(dòng)端部位于所述配合槽中;其中,所述繼電器被配置為:在所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由所述驅(qū)動(dòng)端部推抵所述配合槽在所述第一方向上任一側(cè)槽壁,帶動(dòng)所述推動(dòng)件沿所述第一方向運(yùn)動(dòng)。
10、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動(dòng)端部相對(duì)所述推動(dòng)件擺動(dòng)于任意位置時(shí),其沿所述第一方向的寬度均小于所述配合槽沿所述第一方向的寬度,使得所述驅(qū)動(dòng)臂在切換抵接所述配合槽沿所述第一方向的兩側(cè)槽壁的過程中具有空行程。
11、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,在所述第二方向上,所述外殼具有第一邊緣;所述靜接觸件連接有引出片,所述引出片經(jīng)由所述第一邊緣引出并構(gòu)成所述電連接端;其中,所述線圈位于所述推動(dòng)件朝向所述第一邊緣的一側(cè)。
12、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器包括至少兩組所述接觸組件,各所述接觸組件沿所述第一方向間隔排列,各所述接觸組件的動(dòng)接觸組件均沿所述第一方向隨動(dòng)于所述推動(dòng)件。
13、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,沿所述第一方向,所述磁路組件位于任意兩個(gè)相鄰的所述接觸組件之間。
14、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,沿所述第一方向,位于所述磁路組件兩側(cè)的所述接觸組件的數(shù)量相等或者相差一個(gè)。
15、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器包括一組所述接觸組件。
16、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,還包括支撐件,所述支撐件與所述動(dòng)接觸件或者所述推動(dòng)件固接且均沿第三方向支撐于所述外殼;所述第三方向垂直于一參考平面,所述參考平面平行于所述第一方向和所述第二方向;所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件沿所述第三方向支撐于所述外殼,且其還用于在所述第三方向上支撐所述推動(dòng)件;所述推動(dòng)件由所述磁轉(zhuǎn)動(dòng)件和所述支撐件承托而懸置于所述外殼內(nèi)。
17、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述外殼中設(shè)置有第一限位結(jié)構(gòu),所述第一限位結(jié)構(gòu)與所述支撐件在所述第三方向上限位配合,以限制所述支撐件在所述第三方向上的自由度。
18、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述外殼還設(shè)置有第二限位結(jié)構(gòu);所述第二限位結(jié)構(gòu)與兩個(gè)所述支撐件在所述第二方向上限位配合以限制所述支撐件在所述第二方向上的自由度。
19、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述外殼包括彼此固接的底座和蓋板;所述底座遠(yuǎn)離所述蓋板的一側(cè)設(shè)有底板;所述第一限位結(jié)構(gòu)包括支撐墻以及第一限位柱,所述支撐墻設(shè)置于所述底板,所述第一限位柱設(shè)置于所述外殼的蓋板,所述支撐件的至少部分沿所述第三方向的兩側(cè)分別與所述支撐墻和所述第一限位柱抵接。
20、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述第二限位結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)擋墻;兩個(gè)所述擋墻均設(shè)置于所述底板,且分別位于所述支撐件沿所述第二方向的兩側(cè),以分別供所述支撐件的兩側(cè)抵接并限制所述支撐件沿所述第二方向的自由度。
21、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述支撐件具有兩個(gè)支撐臂;兩個(gè)所述支撐臂分別伸出所述動(dòng)接觸件沿所述第二方向的兩端,且兩個(gè)所述支撐臂均具有彈性;對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述支撐臂的末端,所述外殼中設(shè)置有第二限位柱和第三限位柱,所述第二限位柱位于所述支撐臂朝向所述靜接觸件的一側(cè),所述第三限位柱位于所述支撐臂背向所述靜接觸件的一側(cè);所述第二限位柱和所述第三限位柱彼此配合及限制所述支撐臂在所述第一方向上的位移。
22、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述動(dòng)觸點(diǎn)與所述靜出點(diǎn)閉合時(shí),所述支撐臂抵接所述第二限位柱并儲(chǔ)能,以向所述動(dòng)接觸件施加適于遠(yuǎn)離所述靜接觸件運(yùn)動(dòng)的作用力;所述動(dòng)觸點(diǎn)與所述靜觸點(diǎn)斷開時(shí),所述支撐臂抵接所述第三限位柱并儲(chǔ)能,以向所述動(dòng)接觸件施加適于朝向所述靜接觸件運(yùn)動(dòng)的作用力。
23、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述支撐臂相對(duì)所述第二方向傾斜布置;在所述第一方向上,所述支撐臂連接于所述動(dòng)接觸件的一端較末端更靠近所述靜接觸件;其中,沿所述第二方向,所述支撐臂的末端設(shè)置有反向折彎部,所述反向折彎部繞所述第二限位柱部分外周布置。
24、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器還包括彈性件,所述彈性件沿所述第一方向抵接于所述動(dòng)接觸件和所述推動(dòng)件之間;所述動(dòng)接觸件靠向所述靜接觸件時(shí),所述推動(dòng)件通過抵接所述彈性件施力于所述動(dòng)接觸件,并使所述動(dòng)觸點(diǎn)與所述靜觸點(diǎn)閉合。
25、由上述技術(shù)方案可知,本公開提出的繼電器的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
26、1.本公開提出的繼電器包括外殼、磁路組件、接觸組件以及推動(dòng)件。磁路組件設(shè)置于外殼并包括線圈、兩個(gè)軛鐵及磁轉(zhuǎn)動(dòng)件,線圈沿第一方向延伸,兩個(gè)軛鐵分別連接于線圈的兩端。接觸組件包括動(dòng)接觸件和成對(duì)布置的靜接觸件,靜接觸件設(shè)于動(dòng)接觸件沿第一方向的一側(cè)。推動(dòng)件沿平行與第一方向的另一方向延伸,推動(dòng)件適于由磁轉(zhuǎn)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)而沿第一方向運(yùn)動(dòng),并帶動(dòng)動(dòng)接觸件朝向或遠(yuǎn)離靜接觸件運(yùn)動(dòng)。線圈與磁轉(zhuǎn)動(dòng)件分別位于推動(dòng)件在第二方向的兩側(cè),推動(dòng)件與軛鐵相互避讓,其適于由磁轉(zhuǎn)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)沿第一方向運(yùn)動(dòng)。
27、通過上述設(shè)計(jì),本公開能夠使繼電器同時(shí)兼顧大觸點(diǎn)間隙和小體積的設(shè)計(jì)需求。具體而言,本公開中,動(dòng)接觸件沿垂直第一方向的第二方向延伸,動(dòng)接觸件的兩端均設(shè)有動(dòng)觸點(diǎn),即,動(dòng)接觸件為沿第二方向延伸且兩端分別設(shè)置有動(dòng)觸點(diǎn)的橋式動(dòng)接觸件,其整體安裝并隨動(dòng)于推動(dòng)件,因此即便動(dòng)靜接觸件之間設(shè)置大間隙,在推動(dòng)件帶動(dòng)動(dòng)接觸件動(dòng)作時(shí),動(dòng)接觸件也不會(huì)發(fā)生變形,即動(dòng)接觸件與靜接觸件的配合不會(huì)形成v型開口,便于電弧快速分段。同時(shí),在該接觸組件中,總觸點(diǎn)間隙等于兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)與各自對(duì)應(yīng)的靜觸點(diǎn)的間隙之和,單個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的靜觸點(diǎn)的間隙為所需的總觸點(diǎn)間隙的一半,動(dòng)接觸件相對(duì)靜接觸件的運(yùn)動(dòng)行程也為總觸點(diǎn)間隙的一般,實(shí)現(xiàn)以小運(yùn)動(dòng)行程實(shí)現(xiàn)大觸點(diǎn)間隙需求,以利于減小接觸組件的體積占用以及降低所需的磁路部分的驅(qū)動(dòng)力,減少磁路部分的線圈的繞線圈數(shù)、減小線圈體積,實(shí)現(xiàn)繼電器的小型化設(shè)計(jì),此外,常規(guī)應(yīng)用場景中,動(dòng)接觸件一般配套使用有壓簧來為其與靜接觸件的接觸提供反力,其中,動(dòng)接觸件流通電流,而用于在推動(dòng)件形成超行程時(shí)對(duì)動(dòng)接觸件施加反力的壓簧不通電流,因此,壓簧只需保證能夠提供彈性力即可,而無需為了通大電流而增大厚度,壓簧薄,其自身應(yīng)力小,因此,磁路部分只需利用較小的磁驅(qū)動(dòng)力即可帶動(dòng)推動(dòng)件將壓簧結(jié)構(gòu)推抵至變形并形成反力,從而有利于減小磁路部分的體積,基于此,動(dòng)接觸件因自身不再具有形變需求,因此可根據(jù)實(shí)際所需接通的負(fù)載電流的大小設(shè)定成特定的厚度。
28、磁路部分采用線圈組件和磁轉(zhuǎn)動(dòng)件組合的形成,也即采用傳統(tǒng)的擺動(dòng)式銜鐵組件結(jié)構(gòu),該磁轉(zhuǎn)動(dòng)件中,由于磁鋼與銜鐵配合緊密,其二者之間的磁阻小,因此,磁路部分整體的磁效率高,進(jìn)一步有利于減小磁路部分的體積,并符合繼電器的小型化設(shè)計(jì)需求。
29、此外,上述設(shè)計(jì)中,動(dòng)接觸件沿其延伸方向的中部安裝于推動(dòng)件,也即,推動(dòng)件支撐動(dòng)接觸件的中部,使得推動(dòng)件對(duì)動(dòng)接觸件的支撐更為平穩(wěn),保證動(dòng)接觸件的兩個(gè)觸點(diǎn)能夠與對(duì)應(yīng)的靜觸點(diǎn)接觸和分?jǐn)嗟耐叫?;在此基礎(chǔ)上,橋式動(dòng)接觸件在其延伸方向上的需占用較大空間,此時(shí)如將線圈和磁轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置于推動(dòng)件的同一側(cè),會(huì)導(dǎo)致磁路組件和橋式動(dòng)簧的組合在第二方向上占用的較大體積,難以滿足小型化設(shè)計(jì)需求。對(duì)此,本公開打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維,在采用橋式動(dòng)接觸件的基礎(chǔ)上,將線圈與磁轉(zhuǎn)動(dòng)件沿動(dòng)接觸件的延伸方向分別設(shè)置于推動(dòng)件的兩側(cè),據(jù)此能夠?qū)崿F(xiàn)第二方向上的體積縮減,有利于滿足小體積的設(shè)計(jì)需要。再者,由于線圈和磁轉(zhuǎn)動(dòng)件的布局方向與動(dòng)接觸件的延伸方向一致,且磁路組件和接觸組件布置在推動(dòng)件的延伸方向上,因此由磁路組件和接觸部分組成的整體結(jié)構(gòu)在沿長度方向(即推動(dòng)件的延伸方向)的排布緊湊且在與推動(dòng)件的延伸方向垂直厚度方向和寬度方向的占用均較小,從而更有利于實(shí)現(xiàn)繼電器整體體積的小型化,以符合應(yīng)用需求。
30、綜合以上,本公開的繼電器設(shè)計(jì)方案,能夠同時(shí)滿足高負(fù)載、大觸點(diǎn)間隙以及小型化的使用需求,易于滿足例如電表等應(yīng)用場景對(duì)于小空間和大觸點(diǎn)間隙的設(shè)計(jì)需求。
31、2.進(jìn)一步地,在本公開的一實(shí)施方式中,在磁轉(zhuǎn)動(dòng)件以轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為推動(dòng)件的直線運(yùn)動(dòng)中存在對(duì)推動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性存在影響的情況下,在本公開的一實(shí)施方式中,利用驅(qū)動(dòng)臂在切換抵接配合槽兩側(cè)槽壁的過程中形成空行程的設(shè)計(jì),使得驅(qū)動(dòng)端部相對(duì)推動(dòng)件沿第二方向的運(yùn)動(dòng)分量和摩擦力減少,使得推動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的偏擺量減少,從而進(jìn)一步提升推動(dòng)件沿第一方向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,使得在軛鐵與推動(dòng)件存在交錯(cuò)的情況下,推動(dòng)件不會(huì)因偏擺而與軛鐵發(fā)生刮碰,避免刮屑、減少推動(dòng)件運(yùn)行過程中受阻于軛鐵,據(jù)此能夠降低所需的磁路部分的驅(qū)動(dòng)力,減少磁路部分的線圈的繞線圈數(shù),從而減小線圈體積,有利于繼電器的小型化設(shè)計(jì),此外,還有利于使動(dòng)接觸件的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)能夠可靠地與對(duì)應(yīng)的靜觸點(diǎn)接觸和分離。
32、3.進(jìn)一步地,本公開的一實(shí)施方式中,利用支撐件支撐于外殼的設(shè)計(jì),由于支撐件與動(dòng)接觸件或者推動(dòng)件固接且沿第三方向支撐于外殼,同時(shí)配合磁轉(zhuǎn)動(dòng)件沿第三方向支撐于外殼,且其還用于在第三方向上支撐推動(dòng)件,據(jù)此本公開能夠利用磁轉(zhuǎn)動(dòng)件和支撐件的承托而實(shí)現(xiàn)推動(dòng)件懸置于外殼內(nèi),進(jìn)一步避免推動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)過程中與外殼產(chǎn)生摩擦,據(jù)此能夠降低所需的磁路部分的驅(qū)動(dòng)力,減少磁路部分的線圈的繞線圈數(shù),從而減小線圈體積,有利于繼電器的小型化設(shè)計(jì)。
33、進(jìn)一步地,在磁轉(zhuǎn)動(dòng)件以轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為推動(dòng)件的直線運(yùn)動(dòng)中存在對(duì)推動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性存在影響的情況下,在本公開的一實(shí)施方式中,還利用支撐件沿第二方向和第三方向分別限位的設(shè)計(jì),本公開能夠使得支撐件在第三方向上的自由度受限,使得推動(dòng)件不會(huì)因受力不平衡而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)一步提升推動(dòng)件的穩(wěn)定性,并且,本公開能夠使得支撐件在第二方向y上的自由度受限,使得推動(dòng)件不會(huì)隨磁轉(zhuǎn)動(dòng)件發(fā)生偏擺,并能夠穩(wěn)定地沿著第一方向運(yùn)動(dòng),使得動(dòng)接觸件的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)能夠可靠地與對(duì)應(yīng)的靜觸點(diǎn)接觸和分離。通過在第二方向和第三方向上限制推動(dòng)件的自由度,使得推動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性進(jìn)一步得到提升,從而在軛鐵與推動(dòng)件存在交錯(cuò)的情況下,進(jìn)一步保證推動(dòng)件不會(huì)因偏擺而與軛鐵發(fā)生刮碰,避免刮屑、減少推動(dòng)件運(yùn)行過程中受阻于軛鐵,據(jù)此降低所需的磁路部分的驅(qū)動(dòng)力,減少磁路部分的線圈的繞線圈數(shù),從而減小線圈體積,有利于繼電器的小型化設(shè)計(jì)。