一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器。

背景技术

超小型电磁继电器，因为体积小，大量使用于网络通讯、医疗设备等需要产品密集安装的领域。现有技术的超小型电磁继电器通常由动簧衔铁部分、底座部分和外壳组成，其中，动簧衔铁部分一般由两组动簧、衔铁通过组合注塑形成整体，两组动簧分别有常开端触点与常闭端触点，动簧衔铁部分通过定位处的材料与底座部分中的静簧部分焊接形成翘翘板结构，使得动簧的常开端触点、常闭端触点分别与常开静簧的触点、常闭静簧的触点对应配合，焊接方式可为激光焊或者电阻焊等方式。

这种超小型电磁继电器的底座部分通常由线圈部分和静簧部分组成。底座部分制作时，先是将U形铁芯通过第一次注塑成型方式形成线圈架部分(如图1所示)，线圈架部分101包括了线圈架102和U形铁芯103，线圈架102包括两端的凸缘104和中间的绕线窗口105，U形铁芯103的中间段被包覆在线圈架102中，U形铁芯103的两端部106配合在线圈架102的两个凸缘104处，并作为与动簧衔铁部分的衔铁相配合的极面107而露出在线圈架102外；接着，在线圈架102的绕线窗口105处缠绕漆包线108，形成了线圈部分109(如图2所示)；然后，将静簧部分200与线圈部分109在位置上进行匹配(如图3所示)，其中，静簧部分200通常含有四个触点静簧201(即两个常开静簧和两个常闭静簧)，每个触点静簧201均包括有触点部分202和引出脚203，触点部分202中含有静触点204；由于这类继电器线圈工作方式通常需要兼容单稳态与磁保持规格，因此磁路结构中通常还需要带有永磁铁206，永磁铁206是焊接于线圈部分的U形铁芯103的两端部106之间(如图4所示)；最后，将静簧部分200与线圈部分109通过第二次注塑成型方式形成底座部分205(如图5所示)。

这种将底座，磁路，静簧三者组合注塑的解决方案，可以达到减少体积及提高绝缘能力的效果，但是仍然存在着如下弊端：

一是，四个触点静簧201的触点部分202的位置在X、Y方向的位置一致性精度不足，如图5所示，X方向为继电器的长度方向(即沿着铁芯的U形底的长度方向)，Y方向为继电器的宽度方向。这是由于现有技术的电磁继电器，如图3所示，触点静簧201的触点部分202的位置在X、Y方向上没有进行有效的限位，这样会造成触点位置出现偏差，导致静触点与动触点的接触位置出现偏差。这种偏差易导致输出回路之间的接触电阻一致性以及电耐久性一致性不足，从而影响了产品的一致性。

二是，触点部分202的位置与线圈的漆包线108之间的爬电距离M1通常为输入输出回路之间较短的位置(如图3所示)，该处绝缘性能随着继电器的使用存在恶化趋势，影响输入输出回路之间的隔离度。这是由于：虽然触点部分202的位置与线圈之间在底座组合注塑之后被底座塑料所隔离，但由于线圈骨架塑料与底座塑料通常不为完全一样的材料，材料之间存在膨胀率，耐热性等特性上的差异；且由于底座塑料与线圈塑料是分开二次加工而成，通常线圈骨架是先加工成型，加工完工之后骨架塑料表面难以避免会因为受空气潮气等气氛因素影响洁净度，因此微观上线圈架骨架塑料与底座塑料之间无法做到完全紧密结合。这种结合不够紧密的弊端随着继电器使用过程的环境温度，潮气变化等影响，会进一步恶化。因此由于静簧触点部分202的位置与线圈之间在底座注塑之前，触点部分202的位置直接暴露于漆包线上方，两者之间爬电距离M1较短，在线圈骨架塑料与底座塑料之间的微观缝隙，将成为电压击穿的路径。

三是，永磁铁206与铁芯103是采用激光焊接定位，激光焊接时光斑位置热量急剧产生，使得光斑位置金属融化乃至飞溅。由于焊接位置位于铁芯极面107附近，液态金属飞溅产生的焊渣容易堆积于铁芯极面107上，这将导致继电器产生线圈加电不工作或触点无法可靠接通的功能故障。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，通过结构改进，一方面，能够对静簧的触点部分进行两个方向的限位，避免静簧的触点部分在注塑为底座时位置出现不可控的散差，从而能够提升继电器输出回路的一致性；另一方面，能够避免静簧的触点部分直接暴露于漆包线上方，可在不增加继电器外形尺寸的前提下加大了输入输出回路之间的爬电距离，减少了对靠底座塑料增加爬电距离的依赖，同时也避免继电器使用过程中受环境温度，潮气变化等影响绝缘效果，从而提升了继电器的耐环境性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，包括线圈部分和静簧部分；所述线圈部分包括线圈架；所述线圈架包括两端部的凸缘；所述静簧部分包括分布在线圈架的至少一端的静簧；所述静簧包括含有静触点的触点部分；所述静簧的触点部分设置在靠近线圈架的凸缘的位置处；所述线圈架的凸缘中，分别向上凸伸设有用来在水平的两个方向对静簧的触点部分进行共同限位的第一挡墙和第二挡墙，以利用第一挡墙和第二挡墙的配合，避免静簧的触点部分在装配时位置出现不可控的散差。

所述继电器还包括通过注塑成型方式将线圈部分和静簧部分组合成为一个整体而成为底座部分的塑料件，并利用第一挡墙和第二挡墙的配合，避免静簧的触点部分在底座部分注塑成型时位置出现不可控的散差。

所述线圈部分还包括U形铁芯和漆包线；所述线圈架通过注塑成型方式将U形铁芯包覆在其中；所述U形铁芯的两端端头分别从线圈架的两端部的凸缘处向上凸伸以使作为极面的两端端面露出在线圈架外；所述漆包线缠绕在线圈架的两端凸缘之间形成的绕线窗口中。

所述第一挡墙的墙面沿着继电器的宽度方向设置，所述第一挡墙在继电器的长度方向挡在静簧的触点部分与缠绕于线圈架的绕线窗口中的漆包线之间，以利用第一挡墙增加静簧的触点部分与漆包线之间的爬电距离。

所述第二挡墙的墙面沿着继电器的长度方向设置，所述第二挡墙在继电器的宽度方向位于静簧的触点部分与U形铁芯之间；所述第二挡墙和第一挡墙围成L形轮廓，所述静簧的触点部分处在L形轮廓内，且第一挡墙和第二挡墙的根部处在漆包线缠绕区域的轮廓之外。

所述第一挡墙和所述第二挡墙连接成一体。

所述第一挡墙和所述第二挡墙中，在朝向静簧的触点部分的一面分别设有沿着竖向分布的第一凸出块，所述第一挡墙和所述第二挡墙的第一凸出块与对应的静簧的触点部分相抵接，以实现对静簧的触点部分进行共同限位。

所述第一凸出块的顶部设为斜面，且是由内向外呈渐次向下倾斜，所述第一凸出块的外侧设为直边。

所述第一挡墙和所述第二挡墙的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置高于所述静簧的触点部分的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置。

所述塑料件完全包覆于所述第一挡墙和所述第二挡墙；或者是，所述塑料件部分包覆于所述第一挡墙和所述第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙的顶部露在所述塑料件外。

所述线圈部分还包括安装在U形铁芯的两端端头之间的永磁铁；所述线圈架的凸缘中，在沿着继电器的长度方向的中心线的两边分别对称有所述第一挡墙和所述第二挡墙；两个第二挡墙之间形成用来在继电器的宽度方向对永磁铁进行夹持的夹口；所述两个第二挡墙的朝向永磁铁的一面分别设有沿着竖向分布的第二凸出块，以利用所述两个第二挡墙的第二凸出块与永磁铁进行过盈配合，使永磁铁固定于线圈架中。

所述第二凸出块的顶部设为斜面，且是由内向外呈渐次向下倾斜，所述第二凸出块的外侧设为直边。

所述线圈架的凸缘中，在对应于夹口的底面还向上凸伸设有第三凸出块。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了在线圈架的凸缘中，分别向上凸伸设有用来在水平的两个方向对静簧的触点部分进行共同限位的第一挡墙和第二挡墙。本发明的这种结构，能够利用第一挡墙和第二挡墙的配合，对静簧的触点部分进行两个方向的限位，避免静簧的触点部分在装配时特别是注塑为底座部分时位置出现不可控的散差，从而能够提升继电器输出回路的一致性。

2、本发明由于采用了将第一挡墙的墙面沿着继电器的宽度方向设置，且第一挡墙在继电器的长度方向挡在静簧的触点部分与缠绕于线圈架的绕线窗口中的漆包线之间，以及将第一挡墙和所述第二挡墙的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置设置成高于所述静簧的触点部分的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置。本发明的这种结构，能够避免静簧的触点部分直接暴露于漆包线上方，可在不增加继电器外形尺寸的前提下加大了输入输出回路之间的爬电距离，减少了对靠底座塑料增加爬电距离的依赖，同时也避免继电器使用过程中受环境温度，潮气变化等影响对绝缘效果的影响，从而提升了继电器的耐环境性能。

3、本发明由于采用了线圈架的凸缘中，在沿着继电器的长度方向的中心线的两边分别对称有所述第一挡墙和所述第二挡墙；且让两个第二挡墙之间形成用来在继电器的宽度方向对永磁铁进行夹持的夹口；所述两个第二挡墙的朝向永磁铁的一面分别设有沿着竖向分布的第二凸出块，以利用两个第二凸出块与永磁铁的过盈配合，使永磁铁固定于线圈架中。本发明的这种结构，可以避免现有技术中永磁铁与铁芯采用激光焊接定位所带来的弊端。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种超小型信号继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的电磁继电器的线圈架部分的立体构造示意图；

图2是现有技术的电磁继电器的线圈部分的立体构造示意图；

图3是现有技术的电磁继电器的线圈部分与静簧部分的配合位置示意图；

图4是现有技术的电磁继电器的线圈部分(含有永磁铁)的立体构造示意图；

图5是现有技术的电磁继电器的底座部分的立体构造示意图；

图6是本发明的实施例的立体构造分解示意图；

图7是本发明的实施例的立体构造示意图(未含外壳)；

图8是本发明的实施例的底座部分的立体构造示意图；

图9是本发明的实施例的线圈部分(含有永磁铁)与静簧部分的配合位置示意图；

图10是本发明的实施例的线圈部分(含有永磁铁)与静簧部分的配合位置俯视图；

图11是本发明的实施例的线圈部分(不含永磁铁)与静簧部分的配合位置示意图；

图12是本发明的实施例的线圈部分(不含永磁铁)与静簧部分的配合位置俯视图；

图13是本发明的实施例的线圈部分(含有永磁铁)的立体构造示意图；

图14是本发明的实施例的线圈部分(含有永磁铁)的俯视图；

图15是本发明的实施例的线圈部分(不含永磁铁)的立体构造示意图；

图16是本发明的实施例的线圈部分(不含永磁铁)的俯视图；

图17是本发明的实施例的线圈架部分的立体构造示意图；

图18是本发明的实施例的线圈架部分的俯视图；

图19是本发明的实施例的U形铁芯的立体构造示意图。

具体实施方式

实施例

参见图6至图19所示，本发明的一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，包括外壳1、动簧衔铁部分2和底座部分3(如图6)，其中，动簧衔铁部分是由两组动簧、衔铁通过组合注塑形成整体，两组动簧分别有常开端触点与常闭端触点，动簧衔铁部分2通过定位处的材料与底座部分3中的静簧部分焊接形成翘翘板结构，使得动簧的常开端触点、常闭端触点分别与常开静簧的触点、常闭静簧的触点对应配合；所述底座部分3包括线圈部分31、静簧部分32以及通过注塑成型方式将线圈部分31和静簧部分32组合成为一个整体的塑料件33(如图8所示)，其中，塑料件33相当于底座；所述线圈部分31包括U形铁芯311、通过注塑成型方式而将U形铁芯311包覆于其中的线圈架5，以及缠绕于线圈架5的漆包线4(如图15、图16所示)，其中，U形铁芯311和线圈架5组成线圈架部分50；所述线圈架5包括处于两端部的凸缘51以及处于凸缘之间用来缠绕漆包线的绕线窗口52；所述U形铁芯311的两端端头312分别从线圈架5的两端部的凸缘51处向上凸伸以使作为极面313的两端端面露出在线圈架5外(如图18、图19所示)；所述静簧部分32包括分布在常开端和/或常闭端的多个静簧6(如图11所示)；所述静簧6的上部设为含有静触点61的触点部分62，下部设为引出脚63；所述静簧的触点部分62设置在靠近线圈架5的凸缘51的位置处；所述线圈架5的凸缘51中，分别向上凸伸设有用来在水平的两个方向对静簧的触点部分进行共同限位的第一挡墙511和第二挡墙512，以利用第一挡墙511和第二挡墙512的配合，避免静簧的触点部分62在底座部分3注塑成型时位置出现不可控的散差。

本发明中，对于技术特征中的上、下等方位的限定，仅表示部件之间或部件中构造之间的相对位置关系，比如，静簧6的上部和下部，是指静簧6配合于线圈架5时，且U形铁芯311的两端端头312均分别朝上时，静簧6所对应的上部特征和下部特征。

本实施例中，所述第一挡墙511的墙面沿着继电器的宽度方向设置，所述第一挡墙511在继电器的长度方向挡在静簧6的触点部分62与缠绕于线圈架的绕线窗口52中的漆包线4之间，以利用第一挡墙511增加静簧6的触点部分62与漆包线4之间的爬电距离。如图11所示，静簧6的触点部分62与漆包线4之间的爬电距离包括了三段，第一段S1是由漆包线4沿着第一挡墙511的外侧一面至第一挡墙511的顶端，第二段S2是第一挡墙511的顶端宽度，第三段S3是由第一挡墙511的顶端沿着第一挡墙511的内侧一面至静簧6的触点部分62，其中，第一挡墙511的内侧一面是指第一挡墙511朝向静簧6的触点部分62的一面，第一挡墙511的外侧一面则是指第一挡墙511背向静簧6的触点部分62的一面。另外，继电器的长度方向是指U形铁芯311的U形底的长度方向，如图8所示为X方向，继电器的宽度方向为Y方向，继电器的高度方向为Z方向。

本实施例中，所述第二挡墙512的墙面沿着继电器的长度方向设置，所述第二挡墙512在继电器的宽度方向位于静簧的触点部分62与U形铁芯311之间；所述第二挡墙512和第一挡墙511围成L形轮廓，所述静簧的触点部分62处在L形轮廓内，且第一挡墙511和第二挡墙512的根部处在漆包线4缠绕区域的轮廓之外。本发明的第一挡墙511和第二挡墙512整体在Z方向上位于线圈架绕线窗口52之外，不占用绕线窗口52。静簧6的触点部分62于L形挡墙内侧，在X、Y方向上位于线圈架绕线窗口之外，避免与线圈漆包线直接相对。

本实施例中，所述第一挡墙511和所述第二挡墙512连接成一体。当然，第一挡墙511和第二挡墙512也可以是轮廓为L形，但是不相连接。

本实施例中，所述第一挡墙511和所述第二挡墙512中，在朝向静簧6的触点部分62的一面(即内侧一面)分别设有沿着竖向(即Z向)分布的第一凸出块513，所述第一挡墙511和所述第二挡墙512的第一凸出块513与对应的静簧6的触点部分62相抵接，以实现对静簧6的触点部分62进行共同限位。通过设置第一凸出块513，对静簧6进行限位，可以减小接触面积，从而减少塑料屑的产生。

本实施例中，所述第一凸出块513的顶部设为斜面514，且是由内向外呈渐次向下倾斜，所述第一凸出块513的外侧设为直边。第一凸出块513的内侧是指与第一挡墙511或第二挡墙512相连接的一侧，第一凸出块513的外侧是指与第一挡墙511或第二挡墙512不相连接的一侧。通过将第一凸出块513的顶部设为斜面514，便于静簧6的触点部分62导正放置；将第一凸出块513的外侧设为直边，可以减小加工精度上的难度。

本实施例中，所述第一挡墙511和所述第二挡墙512的顶端在对应于继电器的高度方向(即Z向)的高度位置高于所述静簧6的触点部分62的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置。

本实施例中，所述塑料件33部分包覆于所述第一挡墙511和所述第二挡墙512，所述第一挡墙511和所述第二挡墙512的顶部露在所述塑料件33外。当然，根据需要，也可以设计成塑料件33完全包覆于所述第一挡墙和所述第二挡墙。

线圈架上的第一挡墙511和第二挡墙512在组合注塑为底座部分之后，在继电器Z方向上允许局部露出，以尽量保证继电器整体小型化；但有时也设计为被底座塑料覆盖，以适当降低底座模具加工难度。线圈架的第一挡墙511和第二挡墙512被底座部分的塑料局部或全被覆盖包裹后，挡墙的刚性可以进一步提升，提高继电器在受温度冲击等外界条件变化下的形状一致性，从而提升继电器性能抵御外界环境变化的能力。

本实施例中，所述线圈部分31还包括安装在U形铁芯311的两端端头312之间的永磁铁7；所述线圈架5的凸缘51中，在沿着继电器的长度方向的中心线的两边分别对称有所述第一挡墙511和所述第二挡墙512；两个第二挡墙512之间形成用来在继电器的宽度方向对永磁铁7进行夹持的夹口53；所述两个第二挡墙512的朝向永磁铁7的一面分别设有沿着竖向分布的第二凸出块515，以利用线圈架5的同一侧凸缘51中的两个第二挡墙512的第二凸出块515与永磁铁7的对应端进行过盈配合，使永磁铁7固定于线圈架5中，即，永磁铁7的两端分别过盈配合在线圈架5的两个凸缘51的四个第二挡墙512的第二凸出块515中。本实施例共设有四组第一挡墙511和第二挡墙512，可以根据继电器输出回路来相应调整第一挡墙511和第二挡墙512的数量，但需保留固定永磁铁的卡紧位置。通过设置第二凸出块515，对永磁铁7进行过盈配合固定，可以减小接触面积，从而减少塑料屑的产生。

本实施例中，所述第二凸出块515的顶部设为斜面516，且是由内向外呈渐次向下倾斜，所述第二凸出块515的外侧设为直边。通过将第二凸出块515的顶部设为斜面516，便于永磁铁7导正安装；将第二凸出块515的外侧设为直边，可以减小加工精度上的难度。

本实施例中，所述线圈架5的凸缘51中，在对应于夹口53的底面还向上凸伸设有第三凸出块531。第三凸出块531起到增加静簧6的触点部分62与漆包线之间爬电距离的作用，同时可用作支撑永磁铁，避免压伤漆包线。

值得注意的是，永磁铁7并不是必须的，比如，继电器线圈工作仅为单稳态时。

本发明的一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，采用了在线圈架5的凸缘51中，分别向上凸伸设有用来在水平的两个方向对静簧的触点部分进行共同限位的第一挡墙511和第二挡墙512。本发明的这种结构，能够利用第一挡墙511和第二挡墙512的配合，对静簧6的触点部分62进行两个方向的限位，避免静簧6的触点部分62在注塑为底座部分3时位置出现不可控的散差，从而能够提升继电器输出回路的一致性。

本发明的一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，采用了将第一挡墙511的墙面沿着继电器的宽度方向设置，且第一挡墙511在继电器的长度方向挡在静簧6的触点部分62与缠绕于线圈架5的绕线窗口52中的漆包线4之间，以及将第一挡墙511和所述第二挡墙512的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置设置成高于所述静簧6的触点部分62的顶端在对应于继电器的高度方向的高度位置。本发明的这种结构，能够避免静簧6的触点部分62直接暴露于漆包线4上方，可在不增加继电器外形尺寸的前提下加大了输入输出回路之间的爬电距离，减少了对靠底座塑料增加爬电距离的依赖，同时也避免继电器使用过程中受环境温度，潮气变化等影响对绝缘效果的影响，从而提升了继电器的耐环境性能。

本发明的一种高可靠绝缘的超小型电磁继电器，采用了线圈架5的凸缘51中，在沿着继电器的长度方向的中心线的两边分别对称有所述第一挡墙511和所述第二挡墙512；且让两个第二挡墙512之间形成用来在继电器的宽度方向对永磁铁7进行夹持的夹口53；所述两个第二挡墙512的朝向永磁铁的一面分别设有沿着竖向分布的第二凸出块515，以利用两个第二凸出块515与永磁铁7的过盈配合，使永磁铁7固定于线圈架5中。本发明的这种结构，可以避免现有技术中永磁铁与铁芯采用激光焊接定位所带来的弊端。既避免了焊渣异物的产生，同时也减少了加工工序，降低了制造难度。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。