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“自動開關(guān)”。因此在電路中起著自動調(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實(shí)現(xiàn)大觸點(diǎn)間隙,但為了滿足大行程驅(qū)動接觸部分的需求,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,接觸部分包括動簧片、動簧引出端和靜簧片,動簧片上設(shè)置有動觸點(diǎn),動簧片的一端與動簧引出端固定連接,另一端通過磁路部分驅(qū)動相對于動簧引出端只能轉(zhuǎn)動較小的角度,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,動簧需與動簧引出片形成大夾角,再由于動簧需要通大電流,其厚度需要設(shè)置得較大,因此,動簧本身的反力較大,使用時(shí)會存在如下弊端:1.簧片變形角度大,產(chǎn)生反力大,磁轉(zhuǎn)動件無法克服反力導(dǎo)致無法動作,反之,要想使磁轉(zhuǎn)動件克服反力動作,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.變形后動觸點(diǎn)和靜觸頭的接觸面會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,提供一種能夠滿足動、靜接觸件間隙的設(shè)計(jì)要求并有利于小型化設(shè)計(jì)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、推動件、接觸組件以及磁路部分;所述推動件適于相對所述外殼沿第一方向運(yùn)動;所述接觸組件包括動接觸組件及靜接觸件,所述動接觸組件包括動接觸件,所述動接觸件整體安裝并隨動于所述推動件,其沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,其在所述第二方向上的兩端部分別設(shè)置有動觸點(diǎn);所述靜接觸件成對布置,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,同一對的兩個(gè)所述靜接觸件的靜觸點(diǎn)分別對應(yīng)于同一個(gè)所述動接觸件的兩個(gè)所述動觸點(diǎn)設(shè)置;所述磁路部分設(shè)置于所述外殼并包括線圈組件和磁轉(zhuǎn)動件;所述磁轉(zhuǎn)動件可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述外殼,其適于在所述線圈組件通正向脈沖電壓和反向脈沖電壓時(shí)接受所述線圈組件的磁力作用在一預(yù)設(shè)的擺動范圍內(nèi)往返,并推動所述推動件運(yùn)動以及帶動所述動接觸件上的所述動觸點(diǎn)與所述靜接觸件的靜觸點(diǎn)閉合或斷開。
4、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接觸件或者所述推動件固接且沿第三方向支撐于所述外殼;所述第三方向與所述第一方向和所述第二方向均垂直;所述磁轉(zhuǎn)動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件;所述推動件由所述磁轉(zhuǎn)動件和所述支撐件承托而懸置于所述外殼內(nèi)。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、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。
10、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述動觸點(diǎn)與所述靜觸點(diǎn)閉合時(shí),所述支撐臂抵接所述第二限位柱并儲能,以向所述動接觸件施加適于遠(yuǎn)離所述靜接觸件運(yùn)動的作用力;所述動觸點(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能,以向所述動接觸件施加適于朝向所述靜接觸件運(yùn)動的作用力。
11、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述支撐臂相對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。
12、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,還包括彈性件;所述推動件開設(shè)有沿所述第二方向貫穿的通槽;所述動接觸件插裝于所述通槽,且其相對所述推動件僅在所述第一方向具有活動自由度,其朝向所述靜接觸件的一側(cè)與所述通槽在所述第一方向上的一側(cè)槽壁相接觸;所述彈性件沿所述第一方向的兩端分別抵接所述動接觸件背向所述靜接觸件的一側(cè)和所述通槽在所述第一方向上的另一側(cè)槽壁。
13、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述動接觸件在所述第三方向上的兩側(cè)分別接觸于所述通槽在所述第三方向上的兩側(cè)槽壁,以使所述動接觸件與所述推動件在所述第三方向上相對定位;所述動接觸件設(shè)置有成對布置的定位凸起,每對所述定位凸起沿所述第二方向間隔排列,同對的兩個(gè)所述定位凸起分別抵接于所述推動件在所述第二方向上的兩側(cè),以使所述動接觸件與所述推動件在所述第二方向上相對定位。
14、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述動接觸組件包括沿所述第三方向排列的至少兩個(gè)所述動接觸件,所述接觸組件包括沿所述第三方向排列的至少兩對所述靜接觸件,每對所述靜接觸件分別對應(yīng)一個(gè)所述動接觸件。
15、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述彈性件包括固定部和形變部;所述固定部與所述動接觸件背向所述靜接觸件的一側(cè)固接;所述形變部的固定端與所述固定部固接,其自由端與所述通槽槽壁抵接;各所述動接觸件均對應(yīng)一個(gè)所述彈性件;任意兩個(gè)鄰接的所述彈性件均相連,且任意兩個(gè)鄰接的所述動接觸件均適于基于對應(yīng)的兩個(gè)所述彈性件連接部分的彈性變形能力沿所述第一方向相對位移。
16、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述支撐件與各所述動接觸件均固接并允許任意兩個(gè)鄰接的所述動接觸件沿所述第一方向相對位移。
17、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,其中:所述線圈組件的兩端沿所述第一方向布置并分別連接有軛鐵,所述軛鐵遠(yuǎn)離所述線圈的一端為第一接觸端,兩個(gè)所述第一接觸端分別延伸至所述線圈在所述第二方向的一側(cè);所述磁轉(zhuǎn)動件位于所述線圈在所述第二方向的一側(cè),其包括沿所述第二方向間隔布置的兩個(gè)接觸臂;所述接觸臂在所述第一方向上的兩端分別為第二接觸端,每個(gè)所述接觸臂的兩個(gè)所述第二接觸端分別對應(yīng)于兩個(gè)所述第一接觸端,兩個(gè)所述接觸臂分別位于所述軛鐵在所述第二方向上的兩側(cè);其中,所述繼電器被配置為:通過控制所述線圈的通電勵(lì)磁,使得所述第一接觸端與所述第二接觸端之間產(chǎn)生磁力而驅(qū)動所述磁轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動,并帶動所述推動件運(yùn)動,以此調(diào)節(jié)所述動觸點(diǎn)與所述靜觸點(diǎn)的閉合和斷開。
18、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述磁轉(zhuǎn)動件沿所述第二方向的一側(cè)設(shè)有驅(qū)動臂;所述推動件設(shè)置有配合槽,所述驅(qū)動臂具有驅(qū)動端部;所述驅(qū)動端部位于所述配合槽中;其中,所述繼電器被配置為:所述磁轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動時(shí)帶動所述驅(qū)動臂擺動,使得所述驅(qū)動端部推抵所述配合槽所述第一方向上的兩側(cè)槽壁,從而帶動所述推動件沿所述第一方向運(yùn)動。
19、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動端部在所述第三方向上的兩側(cè)分別抵接于所述配合槽在所述第三方向上的兩側(cè)槽壁,以此使所述驅(qū)動臂與所述推動件在所述第三方向上相對定位。
20、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動端部相對所述推動件擺動于任意位置時(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。
21、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動端部相對所述推動件擺動于任意位置時(shí),其沿所述第一方向的寬度在所述配合槽沿所述第一方向的寬度中的占比為0.5~0.9。
22、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動端部相對于所述推動件擺動于任意位置時(shí),其與所述槽壁的接觸關(guān)系為線接觸或者點(diǎn)接觸。
23、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器還包括固定架;所述固定架固定安裝于所述外殼且用于供所述磁轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動連接,其具有沿所述第二方向依次連接的第一部、第二部以及連接部;所述第一部供所述磁轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動連接;所述第二部沿所述第三方向遮蓋所述線圈組件;所述連接部連接于所述第一部和所述第二部沿所述第一方向的中部且其在所述第一方向的寬度小于所述第一部和所述第二部在所述第一方向的寬度;所述推動件設(shè)置有避讓槽,用以避讓所述連接部。
24、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,還包括轉(zhuǎn)動臂;所述轉(zhuǎn)動臂通過與所述磁轉(zhuǎn)動件的第一轉(zhuǎn)軸平行的第二轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地連接于所述外殼;所述轉(zhuǎn)動臂的一端部轉(zhuǎn)動連接于所述驅(qū)動臂,所述轉(zhuǎn)動臂的另一端部位于所述推動件的所述配合槽中。
25、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述第二轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)動臂連接于驅(qū)動臂的端部的垂直距離小于所述第二轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)動臂的另一端部的垂直距離。
26、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述驅(qū)動臂設(shè)置有限位槽;所述轉(zhuǎn)動臂的一端置于所述限位槽內(nèi);所述限位槽具有沿所述第一方向相間隔的長槽壁和短槽壁,沿所述限位槽的深度方向,所述長槽壁的長度大于所述短槽壁的長度,所述長槽壁和所述短槽壁用于限制所述轉(zhuǎn)動臂的擺動角度。
27、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,沿所述第二方向,所述動接觸件伸出于所述推動件兩側(cè)的兩個(gè)部分的長度相等。
28、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器為單相繼電器,所述單相繼電器包括一組所述接觸組件。
29、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述繼電器為多相繼電器,所述多相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接觸組件均安裝于所述推動件。
30、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,其中:僅一個(gè)所述動接觸件固接有所述支撐件;或者,各所述動接觸件均固接有所述支撐件,僅一個(gè)所述支撐件參與對所述推動件在所述外殼內(nèi)的承托。
31、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,各所述動接觸件均固接有所述支撐件,僅一個(gè)所述支撐件參與對所述推動件在所述外殼內(nèi)的承托;其中,沿所述第一方向,距離所述磁路部分最遠(yuǎn)的所述動接觸件固接的所述支撐件參與對所述推動件在所述外殼內(nèi)的承托。
32、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述磁路部分沿所述第一方向位于任意兩組相鄰的所述接觸組件之間。
33、根據(jù)本公開的其中一個(gè)實(shí)施方式,所述動接觸件與所述靜接觸件斷開時(shí),兩個(gè)所述動觸點(diǎn)與其各自對應(yīng)的所述靜觸點(diǎn)的間隙之和大于或者等于5.5mm。
34、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:
35、1.本公開提出的繼電器,包括外殼、推動件、接觸組件及磁路部分。
36、其中,接觸組件中,動接觸組件包括動接觸件,動接觸件為沿第二方向延伸且兩端分別設(shè)置有動觸點(diǎn)的橋式動接觸件,其整體安裝并隨動于推動件,因此即便動靜接觸件之間設(shè)置大間隙,在推動件帶動動接觸件動作時(shí),動接觸件也不會發(fā)生變形,即動接觸件與靜觸頭的配合不會形成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)動觸點(diǎn)與各自對應(yīng)的靜觸點(diǎn)的間隙之和,單個(gè)動觸點(diǎn)與對應(yīng)的靜觸點(diǎn)的間隙為所需的總觸點(diǎn)間隙的一半,動接觸件相對靜接觸件的運(yùn)動行程也為總觸點(diǎn)間隙的一般,實(shí)現(xiàn)以小運(yùn)動行程實(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,動接觸件流通電流,而用于在推動件形成超行程時(shí)對動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)動力即可帶動推動件將壓簧結(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。
37、磁路部分采用線圈組件和磁轉(zhuǎn)動件組合的形成,也即采用傳統(tǒng)的擺動式銜鐵組件結(jié)構(gòu),該磁轉(zhuǎn)動件中,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。
38、基于以上設(shè)計(jì),本公開提出的繼電器能夠同時(shí)滿足高負(fù)載、大觸點(diǎn)間隙以及小型化的使用需求。
39、2.進(jìn)一步地,在本公開的一實(shí)施方式中,支撐件沿第三方向支撐于外殼;磁轉(zhuǎn)動件沿第三方向支撐于外殼,且磁轉(zhuǎn)動件還在第三方向上支撐推動件,推動件由磁轉(zhuǎn)動件和支撐件承托而懸置于外殼內(nèi),據(jù)此本公開利用支撐件沿第三方向支撐于外殼,使得動接觸件和推動件均懸置于外殼內(nèi),而不與外殼內(nèi)壁抵接,避免動接觸件和推動件在運(yùn)動過程中與外殼之間存在摩擦,從而減小所需的磁驅(qū)動力,使得磁路部分能夠縮減體積,利于繼電器的小型化設(shè)計(jì)。
40、3.進(jìn)一步地,在磁轉(zhuǎn)動件以轉(zhuǎn)動運(yùn)動轉(zhuǎn)化為推動件的直線運(yùn)動中存在對推動件的運(yùn)動穩(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,使得推動件在承受大重量的中接觸組件的情況下不會因受力不平衡而發(fā)生轉(zhuǎn)動,進(jìn)一步提升推動件的穩(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,使得推動件不會隨磁轉(zhuǎn)動件發(fā)生偏擺,并能夠穩(wěn)定地沿著第一方向運(yùn)動,使得動接觸件的兩個(gè)動觸點(diǎn)能夠可靠地與對應(yīng)的靜接觸件接觸和分離。
41、4.進(jìn)一步地,在磁轉(zhuǎn)動件以轉(zhuǎn)動運(yùn)動轉(zhuǎn)化為推動件的直線運(yùn)動中存在對推動件的運(yùn)動穩(wěn)定性存在影響的情況下,在本公開的一實(shí)施方式中,還利用驅(qū)動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),本公開能夠使得驅(qū)動端部相對推動件沿第二方向的運(yùn)動分量和摩擦力減少,使得推動件運(yùn)動的偏擺量減少,從而進(jìn)一步提升推動件沿第一方向運(yùn)動的穩(wěn)定性,使得動接觸件的兩個(gè)動觸點(diǎn)能夠可靠地與對應(yīng)的靜接觸件接觸和分離。
42、5.進(jìn)一步地,在本公開的一實(shí)施方式中,利用支撐件由第二限位柱和第三限位柱沿第一方向限位的設(shè)計(jì),通過上述設(shè)計(jì),公開能夠利用第二限位柱和第三限位柱配合及限制支撐臂在第一方向上的位移,亦即,實(shí)際應(yīng)用時(shí),可通過控制第二限位柱和第三限位柱之間的間距,使得支撐臂在第一方向上的位移盡可能的少,從而減少支撐臂與外殼之間的刮屑量。同時(shí),本公開能夠利用第二限位柱和第三限位柱抵接支撐臂,使得支撐臂在動接觸組件閉合和斷開狀態(tài)均發(fā)生彈性形變,如此能夠給予動接觸組件和推動件驅(qū)動力,提升動接觸組件閉合和斷開時(shí)的響應(yīng)速度,并使磁路部分可以采用更小的磁力來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動,從而有利于減小磁路部分的體積。