一种具有高爬电距离的超小型继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种具有高爬电距离的超小型继电器。

背景技术

现有超小型继电器，通常是将裁切后的静簧片通过注塑方式与线圈、底座等连成一体，静簧片的引出脚和线圈端子的引出脚则是利用注塑后的裁切片体弯折形成，这种超小型继电器的各个引出脚通常是沿着线圈轴线的两边分布。图1为现有技术的一种超小型继电器的立体构造示意图(未含外壳)；图2为现有技术的一种超小型继电器的动簧衔铁组合的结构示意图；图3为现有技术的一种超小型继电器的底座部分的结构示意图；如图1、图2、图3所示，现有技术的这种超小型继电器，是将线圈、铁芯101、静簧和线圈端子102通过注塑成型方式组装在一起形成包含塑料体109在内的底座部分100，其中，静簧包括两个常开静簧片103、两个常闭静簧片104和两个公共端簧片105；常开静簧片103、常闭静簧片104和公共端簧片105分别设有露出在塑料体109外的常开静簧引出脚1031、常闭静簧引出脚1041、公共端引出脚1051；常开静簧片103、常闭静簧片104的外露于塑料体上端的部分还分别连接有常开静触点1032、常闭静触点1042。这种超小型继电器的动簧衔铁组合106是将两组动簧片107和衔铁108通过注塑成型方式形成包含塑料件110的一体结构，每组动簧片107的两端分别设为露出在塑料件110之外的常开侧1071和常闭侧1072，中间设有露出在塑料件110之外的焊片结构1073，动簧片107的常开侧1071和常闭侧1072分别装有常开动触点和常闭动触点。当将动簧衔铁组合106安装在底座部分100上时，是将动簧衔铁组合106的焊片结构1073与底座部分100的公共端簧片105的焊台通过焊接方式固定在一起，从而使得动簧衔铁组合106呈翘翘板结构。在底座部分100中，线圈端子102的引出脚1021处在塑料体109的一端，常闭静簧引出脚1041、公共端引出脚1051和常开静簧引出脚1031则顺次由塑料体109的一端向塑料体109的另一端方向分布，常开静簧引出脚1031则是处在塑料体109的另一端。现有技术的这种超小型继电器，如图3所示，由于产品的体积较小，整体结构紧凑，造成了线圈端子102至静簧(常闭静簧片104)之间的爬电距离M以及线圈端子102至静触点(常闭静触点1042)之间的爬电距离N均较短的弊端，无法满足新能源、车载等领域对于继电器输入与输出(即线圈与触点间)越来越高的安全要求(即高爬电距离)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具有高爬电距离的超小型继电器，通过结构改进，在不增加继电器体积的前提下，能够有效提高线圈与触点间的爬电距离，从而满足新能源、车载等领域对于继电器输入与输出越来越高的安全要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有高爬电距离的超小型继电器，包括底座部分和动簧衔铁组合；所述底座部分包括线圈、铁芯、静簧、线圈端子以及通过注塑方式将线圈、铁芯、静簧、线圈端子集合成一个整体件的第一塑料体，且第一塑料体完全包覆于线圈；铁芯两端的极面分别从第一塑料体内凸伸到第一塑料体的上端并分处于第一塑料体的两端，线圈端子的外露于第一塑料体的部分处在第一塑料体的一端；所述动簧衔铁组合包括两组动簧片、衔铁以及通过注塑方式将两组动簧片、衔铁集合成一个整体件的第二塑料体；所述动簧衔铁组合的中间设有焊片结构，动簧衔铁组合通过焊片结构安装于底座部分的顶端的中间位置并使动簧衔铁组合中的外露于第二塑料体的衔铁的两端分别与铁芯两端的极面对应相配合；所述底座部分中，注塑成型于第一塑料体中的静簧仅包括处在第一塑料体的另一端的常开静簧片以及对应在第一塑料体的中间位置的至少用来支撑动簧衔铁组合的焊片结构的焊台而没有常闭静簧片，以利用取消常闭静簧片来提高线圈端子与静簧之间在第一塑料体外面的爬电距离。

所述线圈的轴线呈水平设置，所述铁芯为U型形状。

所述动簧衔铁组合的中间的两侧分别设有一个焊片结构，两个焊片结构分别一体设在对应的一组动簧片中并露在第二塑料体外；所述动簧片相对于焊片结构为不对称结构，动簧片在对应于常开静簧片一侧设有露出在第二塑料体外的常开侧，且动簧片的常开侧装有常开动触点；动簧片的相对于常开侧的另一侧则完全包覆在第二塑料体内。

所述第一塑料体的水平截面呈矩形或接近矩形形状，在第一塑料体的对应于矩形的长边的侧壁处，对应于线圈端子的外露于第一塑料体的部分与外露于第一塑料体的焊台之间的爬电路径中设有第一凹槽，以利用第一凹槽来增加线圈端子的外露于第一塑料体的部分与焊台之间的爬电距离。

所述第一塑料体的水平截面呈矩形或接近矩形形状；在第一塑料体的对应于矩形的长边的侧壁，且是靠近所述第一塑料体的一端的顶端还向上凸伸设有第一挡墙，以使得线圈端子的外露于第一塑料体的部分通过铁芯至常开端触点之间的爬电路径沿着第一塑料体的对应于矩形的短边的侧壁爬行。

在第一塑料体的对应于矩形的短边的侧壁处，对应于线圈端子的外露于第一塑料体的部分至铁芯一端之间的爬电路径中设有第二凹槽，以利用第二凹槽来增加线圈端子的外露于第一塑料体的部分通过铁芯与常开端触点之间的爬电距离。

所述第一塑料体的上端，在对应于铁芯另一端与常开端触点之间的爬电路径中还设有第二挡墙，以利用所述第二挡墙来进一步增加线圈端子的外露于第一塑料体的部分通过铁芯与常开端触点之间的爬电距离。

所述动簧衔铁组合还包括磁钢，所述磁钢沿着衔铁的长度方向分布并与所述衔铁层叠在一起，且磁钢向着第一塑料体的另一端的方向偏置。

所述动簧片中，在焊台处还向下设有外露于第一塑料体的公共端引出脚，所述公共端引出脚向第一塑料体的另一端方向偏置。

所述两组动簧片中，在对应于常开侧的另一侧之间还通过一连接片电性相连接，且所述连接片被完全包覆在所述第二塑料体中；所述连接片通过一体成型方式与两组动簧片连成一体，或者是连接片为单独的零件，连接片的两端分别与两组动簧片搭接或焊接相连接。

所述连接片靠近第二塑料体的对应端的端部位置，从而使磁钢有足够的放置空间。

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底座部分中，注塑成型在第一塑料体中的静簧仅包括处在第一塑料体的对应于线圈轴线的另一端的位置处的常开静簧片以及对应在线圈轴线的中间位置的至少用来支撑动簧衔铁组合的焊片结构的焊台而没有常闭静簧片。本发明的这种结构，可以利用取消底座部分中的常闭静簧片来提高线圈端子与静簧之间的爬电距离，以实现在不增加继电器体积的前提下，能够有效提高线圈与触点间的爬电距离，从而满足新能源、车载等领域对于继电器输入与输出越来越高的安全要求。

2、本发明由于采用了在第一塑料体中，在继电器输入与输出(即线圈与触点间)的对应于线圈端子与焊台之间的这条爬电路径中设有第一凹槽，从而能够进一步提高线圈与触点间的爬电距离。

3、本发明由于采用了在第一塑料体中，在继电器输入与输出(即线圈与触点间)的对应于线圈端子通过铁芯与常开端触点之间的这条爬电路径中还设有第二凹槽和第二挡墙，并且利用第一挡墙，使爬电路径由沿着第一塑料体的对应于矩形的长边的侧壁转到沿着第一塑料体的对应于矩形的短边的侧壁爬行，从而能够进一步提高线圈与触点间的爬电距离。

4、本发明由于采用了在第一塑料体的对应于公共端的位置仅设有用来支撑动簧衔铁组合的焊片结构的焊台而没有设引出脚，且两组动簧片中，在对应于常开侧的另一侧之间还通过一连接片一体相连接。本发明的这种结构，通过连接片电性连接两组动簧片，实现常开端触点串联，触点间隙为两组常开型继电器的触点间隙的两倍，可有效提升触点的间隙、断开触点的耐压以及提高产品的分断能力，这样，不需要通过外部的串联接线，就可以满足触点间隙耐压以及断开触点间隙的距离。

5、本发明由于采用了磁钢沿着衔铁的长度方向分布并与所述衔铁层叠在一起，且磁钢向着第一塑料体的另一端的方向偏置。本发明的这种结构，通过采用非平衡式的双磁路结构，使得常开端有更大的偏向力，避免了因翘翘板式继电器无常闭触点压力而出现继电器难以驱动或驱动困难等现象的发生，使得继电器能可靠动作。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的一种超小型继电器的立体构造示意图(未含外壳)；

图2是现有技术的一种超小型继电器的动簧衔铁组合的结构示意图；

图3是现有技术的一种超小型继电器的底座部分的立体构造示意图；

图4是本发明的实施例一的立体构造示意图(未含外壳)；

图5是本发明的实施例一的左视图(未含外壳)；

图6是本发明的实施例一的右视图(未含外壳)；

图7是本发明的实施例一的结构剖视图(含有外壳)；

图8是本发明的实施例一的底座部分的立体构造示意图；

图9是本发明的实施例一的底座部分的剖视图；

图10是本发明的实施例一的动簧衔铁组合的立体构造示意图；

图11是本发明的实施例一的动簧衔铁组合的仰视图；

图12是本发明的实施例一的动簧衔铁组合(去除第二塑料体)的仰视图；

图13是本发明的实施例一的动簧衔铁组合(去除第二塑料体)的立体构造示意图；

图14是本发明的实施例一的磁路结构的示意图；

图15是本发明的实施例一的结构剖视图(未含外壳，且是磁路的常闭端闭合)；

图16是本发明的实施例一的结构剖视图(未含外壳，且是磁路的常开端闭合)；

图17是本发明的实施例一线圈端子和静簧的分布示意图；

图18是本发明的实施例一线圈端子、静簧和动簧片相配合的应用示意图；

图19是本发明的实施例二的立体构造示意图(未含外壳)；

图20是本发明的实施例二的底座部分的立体构造示意图；

图21是本发明的实施例二的动簧衔铁组合(去除第二塑料体)的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图4至图18所示，本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，包括外壳1、底座部分2和动簧衔铁组合3；所述底座部分2包括线圈26、铁芯21、静簧、线圈端子22以及通过注塑方式将线圈26、铁芯21、静簧、线圈端子22集合成一个整体件的第一塑料体23，且第一塑料体23完全包覆于线圈26，线圈26包括线圈架和漆包线，本实施例中，线圈26的轴线呈水平设置，铁芯21两端的极面211分别从第一塑料体23内凸伸到第一塑料体23的上端并分别处于第一塑料体23的两端，线圈端子22为两个，两个线圈端子22分别处在第一塑料体23的一端，即线圈端子22的外露于第一塑料体的部分处在第一塑料体的一端，线圈端子22的外露于第一塑料体的部分包括线圈引出脚221，线圈端子22的线圈引出脚221大致处于第一塑料体23的一端的角部位置，第一塑料体23中包含了底座；所述动簧衔铁组合3包括两组动簧片31、一个衔铁32以及通过注塑方式将两组动簧片31、衔铁32集合成一个整体件的第二塑料体33，其中，沿线圈轴线方向，衔铁32在中间，两组动簧片31分处在衔铁32的两侧；所述动簧衔铁组合3的中间的两侧分别设有一个焊片结构311，动簧衔铁组合3的焊片结构311安装于底座部分2的顶端的中间位置并使动簧衔铁组合3中的外露于第二塑料体33的衔铁32的两端分别与铁芯21两端的极面211对应相配合；所述底座部分2中，注塑成型于第一塑料体23中的静簧仅包括处在第一塑料体23的另一端的位置处的常开静簧片24以及对应在第一塑料体23的中间位置的至少用来支撑动簧衔铁组合3的焊片结构311的焊台25而没有常闭静簧片，以利用取消常闭静簧片来提高线圈端子与静簧之间在第一塑料体外面的爬电距离。本实施例中，铁芯为U型形状。

本实施例中，所述焊片结构311一体设在动簧片31中并露在第二塑料体33外；所述动簧片31相对于焊片结构为不对称结构，动簧片31在对应于常开静簧片一侧设有露出在第二塑料体外的常开侧312，动簧片的常开侧312装有常开动触点313，动簧片31的相对于常开侧的另一侧则完全包覆在第二塑料体33内。

本发明由于将翘翘板式继电器的常闭静簧和动簧的常闭侧去除，则成为了一种常开型翘翘板式继电器。

本实施例中，第一塑料体23的水平截面呈矩形或接近矩形形状，在所述第一塑料体23中的对应于矩形的长边的侧壁即与线圈轴线相平行的侧壁231处，对应于线圈端子22的外露于第一塑料体的部分与外露于第一塑料体23的焊台25之间的爬电路径中设有第一凹槽232，以利用第一凹槽232来增加线圈端子22的外露于第一塑料体的部分与焊台5之间的爬电距离。

本实施例中，在第一塑料体23的对应于矩形的长边的侧壁231，且是靠近所述第一塑料体23的一端的顶端还向上凸伸设有第一挡墙235，以使得线圈端子22的外露于第一塑料体的部分通过铁芯21至常开端触点之间的爬电路径沿着第一塑料体23的对应于矩形的短边的侧壁233爬行。

本实施例中，所述第一塑料体23中，在第一塑料体23的对应于矩形的短边的侧壁即与线圈轴线相垂直的侧壁233处，对应于线圈端子22的外露于第一塑料体的部分至铁芯21一端之间的爬电路径中设有第二凹槽234，以利用第二凹槽234来增加线圈端子22的外露于第一塑料体的部分通过铁芯与常开端触点之间的爬电距离。

本实施例中，所述第一塑料体23的上端，在对应于铁芯21另一端与常开端触点之间的爬电路径中还设有第二挡墙236，以利用所述第二挡墙236来进一步增加线圈端子22的外露于第一塑料体的部分通过铁芯与常开端触点之间的爬电距离。

本实施例中，所述动簧衔铁组合3还包括磁钢34，所述磁钢34沿着衔铁的长度方向也是线圈的轴线方向分布并与所述衔铁32层叠在一起，且磁钢34向着第一塑料体的的另一端的这一侧方向偏置，实际上也是向着动簧片31的常开侧312的这一侧方向偏置。也就是说，磁钢34的中间线相对于衔铁32的中间线呈偏置状态，且偏向磁路的常开端。

本实施例中，所述两组动簧片31中，在对应于常开侧的另一侧之间还通过一连接片35电性相连接，且所述连接片35被完全包覆在所述第二塑料体33中。连接片可以是一体成型在两组动簧片31的对应于常开侧的另一侧之间，此时的两组动簧片31为同一个零件，大致成U型形状；连接片也可以是单独的零件，连接片的两端通过焊接方式与两组动簧片31的对应于常开侧的另一侧相固定，或者是连接片的两端搭在两组动簧片31的对应于常开侧的另一侧上通过注塑实现紧密接触。

本实施例中，所述连接片35靠近第二塑料体33的对应端的端部位置，从而使磁钢34有足够的放置空间。

本实施例的继电器为一组常开型继电器。

本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，采用了在底座部分2中，注塑成型在第一塑料体23中的静簧仅包括处在第一塑料体的对应于线圈轴线的另一端的位置处的常开静簧片24以及对应在线圈轴线的中间位置的至少用来支撑动簧衔铁组合的焊片结构的焊台25而没有常闭静簧片。本发明的这种结构，可以利用取消底座部分2中的常闭静簧片来提高线圈端子22与静簧之间的爬电距离，以实现在不增加继电器体积的前提下，能够有效提高线圈与触点间的爬电距离，从而满足新能源、车载等领域对于继电器输入与输出越来越高的绝缘要求。

本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，采用了在第一塑料体23中，在继电器输入与输出(即线圈与触点间)的对应于线圈端子与焊台之间的这条爬电路径中设有第一凹槽232，从而能够进一步提高线圈与触点间的爬电距离。本发明由于采用了在第一塑料体23中，在继电器输入与输出(即线圈与触点间)的对应于线圈端子通过铁芯21与常开端触点之间的这条爬电路径中还设有第二凹槽234和第二挡墙236，并且利用第一挡墙235，使爬电路径由沿着第一塑料体的对应于矩形的长边的侧壁231转到沿着第一塑料体的对应于矩形的短边的侧壁233爬行，从而能够进一步提高线圈与触点间的爬电距离。如图5、图6和图8所示，线圈端子与常开端触点之间的爬电路径有两条，一条爬电路径是从线圈端子22的外露于第一塑料体的部分到焊台25(因为焊台直接连通常开端触点)，这条爬电路径的爬电距离S是从线圈端子22的外露于第一塑料体的部分到焊台25；另一条爬电路径是从线圈端子22的外露于第一塑料体的部分经过铁芯到常开端触点，这条爬电路径的爬电距离是线圈端子22的外露于第一塑料体的部分到铁芯21的一端的距离D1与铁芯21的另一端到常开端触点的距离D2之和，两条爬电距离中，那一条的爬电距离短，就是继电器的线圈与触点间的爬电距离。

本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，采用了磁钢34沿着衔铁的长度也是线圈的轴线方向分布并与所述衔铁32层叠在一起，且磁钢34向着第一塑料体的的另一端的一侧方向偏置，也就是向着动簧片的常开侧的一侧方向偏置。如图14至图16所示，本发明的这种结构，通过采用非平衡式的双磁路结构，使得常开端有更大的偏向力，避免了因翘翘板式继电器无常闭触点压力而出现继电器难以驱动或驱动困难等现象的发生，使得继电器能可靠动作。如图15所示当继电器处于初始状态，此时磁钢力与簧片的反力是同向的，衔铁回复力＝磁钢力+簧片的反力。而现有技术的结构，会有常闭触点超程产生的触点压力，即力＝磁钢力+簧片的反力-常闭触点压力；如图16所示，继电器处于工作状态(常开触点闭合)，此时继电器受到线圈吸力，而磁钢力与簧片反力是反向的，此时力＝电磁吸力+磁钢力-簧片反力-触点压力。

本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，采用了在第一塑料体的对应于公共端的位置仅设有用来支撑动簧衔铁组合的焊片结构的焊台25而没有设引出脚，并且将两组动簧片31在对应于常开侧的另一侧之间通过连接片35一体相连接，且让连接片35靠近第二塑料体33的对应端的端部位置，从而使磁钢有足够的放置空间。本发明的这种结构，如图18所示，通过连接片35电性连接两组动簧片31，实现常开端触点串联，触点间隙为两组常开型继电器的触点间隙的两倍，可有效提升触点的间隙、断开触点的耐压以及提高产品的分断能力，这样，不需要通过外部的串联接线，就可以满足触点间隙耐压以及断开触点间隙的距离。

实施例二

参见图19至图21所示，本发明的一种具有高爬电距离的超小型继电器，与实施例一的不同之处在于，所述静簧中，在焊台25处还向下设有外露于第一塑料体23的公共端引出脚251，所述公共端引出脚251向第一塑料体23的另一端方向偏置。从而使本实施例的继电器为两组常开型继电器。

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。