用于电气部件的底壳单元以及相应的电气部件的制作方法

本公开的实施例总体上涉及底壳单元，并且更具体地，涉及用于电气部件的底壳单元。

背景技术：

诸如接触器的电气部件一般是指那些用于远距离、频繁地接通和断开主电路和大容量控制电路的电气部件。这种电气部件广义上是利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的目的。该电气部件一般用来控制电动机、电热设备、电焊机和电容器组等电力负载。通常这种电气部件包括布置在壳体中的铁芯和线圈结构。壳体通常由上壳和底壳组成。

技术实现要素：

目前，诸如接触器的电气部件的底壳通常采用底壳组件的形式。一般由热固性底壳框、内置螺母和金属底板三部分组成。一个底壳就包括这些部分势必就造成了底壳组件在装配过程比较繁琐，并且装配成本以及零件成本比较高。此外，热固性底壳框由于采用热固性材料注塑而成，容易在铁芯的冲击等情况下断裂或者变形而造成安全隐患。金属底板也由于本身结构的原因，容易产生变形而造成不好的用户体验。

为了至少部分解决上述以及其他潜在的问题，本公开的实施例提供了一种用于电气部件的底壳单元以及相应的电气部件，从而使整体式底壳单元装配简便、成本低、韧性好且强度高。

在本公开的第一方面，提供了一种用于电气部件的底壳单元。该底壳单元包括：基板，在相互垂直的第一方向和第二方向限定的平面上延伸；多个周壁，垂直地从基板延伸并与基板一起形成腔室，腔室适于容纳电气部件的铁芯组件和线圈组件；以及多个限位壁，形成在腔室内并平行于周壁延伸，多个限位壁适于供线圈组件布置在其间，以防止线圈组件在第一方向和第二方向上移动；其中每个限位壁具有弯折结构，适于与邻接的周壁形成闭合空间。

根据本公开的实施例，通过提供一种具有直接从基板延伸出的多个周壁的底壳单元，使得底壳构成了整体式底壳单元，而不需要底壳框和金属底板的装配结构，这使得壳体单元的成本更低且装配更加简便。此外，通过使用在腔室内延伸的限位壁以及使限位壁与周壁形成闭合结构，一方面使得铁芯组件和线圈组件能够更加容易地布置在其中，且稳定地限制了线圈组件在第一和第二方向上的自由度。这有效地防止了线圈组件偏向而影响铁芯的正常运动。另一方面还增强了限位壁以及整个底壳单元的结构强度。此外，根据本公开实施例的限位壁和周壁的这种布置有效地避开了工艺孔和观察孔，使得在保证了结构强度的同时还确保了生产制造的便利性。

在一些实施例中，底壳单元还包括：沿第一方向从基板突出的成对限位卡，各自包括限位槽，其中限位卡适于供铁芯组件布置在其中，使得铁芯组件的凸出部被容纳在限位槽中。通过上述设计，使得铁芯组件能够更加方便地安装在底壳单元中，并且其在第一方向和第三方向的自由度被可靠地限制。

在一些实施例中，底壳单元还包括至少一对限位凸起，布置在基板上并且沿第二方向延伸，其适于容纳铁芯组件。通过将铁芯组件容纳在至少一对限位凸起之间，可靠地限制了铁芯组件在第二方向上的自由度。

在一些实施例中，底壳单元还包括间隔部，布置在限位凸起和限位卡之间，并从基板突出预定高度，从而将铁芯组件与基板间隔开。通过该布置，有效地防止了电气部件在工作时动静铁芯在吸合时惯性运动直接冲击基板，从而降低了基板被破坏的风险，保证了基板乃至整个壳体单元的可靠性。

在一些实施例中，底壳单元还包括布置在周壁的加强筋。以此方式，加强了底壳单元的整体强度。

在一些实施例中，限位壁远离基板的自由端与基板的距离这样来设置，使得当铁芯组件的缓冲支撑架被压缩时，布置在缓冲支撑架上的线圈组件的线圈骨架能够与自由端接触。通过该布置，使得只有当铁芯组件的缓冲支撑架被压缩时，例如在安装上壳的时候通过上壳结构按压，自由端才能与线圈骨架接触，从而限制了线圈组件在第三方向上的自由度。此外，这种设计保证了与原有设计功能尺寸链的一致性。

在一些实施例中，底壳单元还包括扩展件，附接在至少一个周壁的背向腔室的外侧，以允许底壳单元能够与电气部件的多个不同尺寸的上壳相连。以此方式，使得该底座单元能够扩充地应用于其他型号的产品，进一步降低了成本。

在一些实施例中，底壳单元间隔开的滑槽和接纳槽，形成在周壁上，接纳槽与上壳上的锁定孔对齐；并且扩展件包括间隔开的滑块和锁定块，滑块在滑槽中能够在打开位置与锁定位置之间滑动，当滑块处于打开位置，锁定块能够被接纳在接纳槽中；并且当滑块处于锁定位置，锁定块滑入锁定孔以将扩展件附接至周壁。通过这种方式，使得扩展件能够便利地附接到底壳单元上，从而降低了装配的难度。

在一些实施例中，底壳单元还包括布置在周壁的自由端的螺钉孔，适于供自攻螺钉穿过以将电气部件的上壳附接至底壳单元。通过使用自攻螺钉，使得壳体的装配更加简单且可靠。

在一些实施例中，底壳单元是由热塑性材料一体成形的。通过使用热塑性材料，提高了底壳单元的韧性并进一步提高了其结构强度。

在一些实施例中，在至少一个周壁上、限位壁之间形成有观察孔，用于从外部观察线圈的状态。通过该布置，保证了限位壁结构强度的同时，还保留了观察孔，以便观察底壳内部的各组件的状态。

本公开的第二方面提供了一种包括上述底壳单元的电气部件。利用根据本公开的底壳单元，可以使电气部件整体上更加便于装配且稳定性更高。

通过以下参照附图对示例性实施例的说明，本公开的进一步特征将变得显而易见。应当理解，实用新型内容部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过结合附图更详细地描绘本公开的示例性实施例，本公开的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。

图1示出了根据本公开的实施例的电气部件的立体图；

图2示出了根据本公开的实施例的底壳单元的立体图；

图3示出了根据本公开的实施例的底壳单元的俯视图；

图4示出了根据本公开的实施例的底壳单元的俯视图，其中铁芯组件和线圈组件已装配于其中；

图5示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元的AA截面的截面图；

图6示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元的AA截面的截面图，其中示出了铁芯组件已装配于其中；

图7示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元的BB截面的截面图；

图8示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元从CC截面剖开的立体视图，其中示出了铁芯组件和线圈组件已装配于其中；

图9示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元从DD截面剖开的立体视图；以及

图10示出了根据本公开的实施例的扩展件的立体视图。

贯穿附图，使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参考几个示例实施例来描述本公开。应当理解，这些实施例仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是对本公开技术方案的范围提出任何限制的目的来描述。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

在传统的使用线圈和铁芯结构使触头闭合的电气部件，例如接触器中，对于某些型号的电气部件，由于铁芯线圈较大，底壳部分所涉及的安装结构相对复杂，通常采用分体式的底壳组件。这种传统的底壳组件通常包括由热固性材料制成的底壳框、金属底板组成。底壳框和金属底板采用内置螺母紧固成底壳组件。这就导致底壳组件零件较多，装配比较繁琐。此外，热固性材料制成的底壳框脆性较大，容易在铁芯的冲击或者其他外力的作用下断裂，从而造成安全隐患。并且，金属板在冲击的作用下也容易发生变形，同样造成安全隐患和较差的用户体验。

本公开的实施例提供了一种用于电气部件200的底壳单元100，以便解决或至少部分地解决传统底壳组件的上述问题。现在将参考图 1至图10来描述一些示例实施例。

总体上，如图1和图2所示，本文公开的用于电气部件200的底壳单元100采用整体的结构设计，包括基板101、多个周壁102和多个限位壁103。其中呈板状结构，在一平面上延伸。为了便于后文中的进一步讨论，该平面被定义为由相互垂直第一方向X和第二方向Y 限定。基板101的适当位置可以具有安装孔等结构，以便于将电气部件200安装到墙壁或者电气柜等的适当位置。

不同于传统中的某些底壳组件，多个周壁102从基板101垂直地延伸并与基板101一起形成腔室。该腔室能够容纳电气部件200的铁芯组件201和线圈组件202。根据结构的需要，每个周壁102可以呈不规则结构，以避让工艺孔和/或适配与底壳单元100配合的上壳203 的形状。并且每个周壁102可以大致垂直于其相邻的周壁102。其中铁芯组件201一般包括铁芯和用于夹持铁芯的缓冲支撑架105，线圈组件202包括线圈和用于固定线圈的线圈骨架2021。

如图2和图3所示，多个限位壁103形成在由周壁102和基板101 所形成的腔室中。多个限位壁103大致平行于周壁102在腔室内延伸，以在腔室内形成容纳线圈组件202的空间。线圈组件202被布置在该空间后，其在第一方向X和第二方向Y上的自由度被限制，由此来使线圈组件202稳固地布置在其中，如图4所示。

每个限位壁103具有弯折机构，从而与邻接的周壁形成闭合空间 S，如图3和图4所示。一方面，这样的布置加强了限位壁103的强度。与其他结构的限位壁103相比，例如与未形成闭合空间S的限位壁相比，形成闭合空间S的限位壁103在与周壁102结合的位置能够由周壁102提供支撑，由此提高了强度。另一方面，该限位壁103弯折结构能够有效且合理地避开了在基板101上的工艺孔，使得底壳单元100的生产制造也能够更加便利。

根据本公开的实施例的底壳单元100通过采用整体式结构，可以代替原底壳组件的三个零件，有效地降低了成本。整体式结构也能够免去装配多个部件的步骤，降低了产品的装配成本。此外，整体式结构不会产生由于装配而导致的两个部件之间的不可避免的空隙，从而使得结构更加稳定且防尘性能更高。

在一些实施例中，根据本公开的实施例的底壳单元100这种整体式结构通过热塑性材料一体成形的方式而制成。热塑性材料相比于热固性材料，具有更好的韧性和强度。因此，采用热塑性材料制成的底壳单元101能够进一步提高结构强度，从而整体上提高电气部件200 的稳定性。当然，应当理解的是，底壳单元100采用热塑性材料一体形成的实施例只是示例性的，并不旨在限制本公开的保护范围。其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，底壳单元100也可以通过模制等方式一体地制成。

图5和图6示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元100 的AA截面的截面图，其中图6示出了铁芯组件已装配于其中，图7 示出了根据本公开的实施例的图3中的底壳单元100的BB截面的截面图。如图所示，在一些实施例中，在底壳单元100的腔室中还具有成对的限位卡104。该成对的限位卡104可以供铁芯组件201布置在其间。其中在成对的限位卡104上相对置的面上具有限位槽1041，如图7所示。限位槽1041可以是通槽，也可以是从相对置的面凹入一定深度的槽。

铁芯组件201上具有凸出部1051，该凸出部1051一般位于缓冲支撑架105上。在铁芯组件201插入到限位卡104的过程中，突出部 1051能够稍微使限位卡104变形。当铁芯组件201插入到预定位置之后，凸出部1051的位置大致与限位槽1041的位置对齐并且限位卡104 复原，以使得凸出部1051能够容纳在限位槽1041中。以此方式，铁芯组件201在第一方向X和与基板101垂直的第三方向Z上的自由度被限制，由此有效地防止了铁芯组件201在底壳单元100中的晃动。从图3和图7可以看出，限位卡104可以位于基板101的第二方向Y 上的中部位置，从而能够与一些型号的铁芯组件201的缓冲支撑架 105的凸出部的结构相匹配。

当然，应当理解的是，上述关于限位卡104的实施方式只是示例性的，并不旨在限制本公开的保护范围。其他任意适当的结构或者布置都是可能的。例如，在一些替代的实施例中，限位槽1041和凸出部的位置可以互换，即限位槽1041布置在缓冲支撑架105上而凸出部1051设置在限位卡104上。

为了限制铁芯组件201在第二方向的自由度，在一些实施例中，底壳单元100还包括至少一对限位凸起106，如图3、图4和图7所示。限位凸起106布置在基板101上并沿第二方向Y延伸。每对限位凸起106能够在其间容纳铁芯组件201，也即铁芯组件201布置在每一对的限位凸起106之间。以此方式，来限制铁芯组件201在第二方向Y上的自由度。

具体而言，在一些实施例中，主要是铁芯组件201的缓冲支撑架 105布置在限位凸起106之间。因此，限位凸起106突出于基板101 的高度可以根据缓冲支撑架105的高度来选择。例如，限位凸起106 可以低于或者等于缓冲支撑架105邻近限位凸起106的部分的高度。通过上述限位凸起106和限位卡104的结构，使得铁芯组件201能够简便且稳固地布置在底壳单元101中。

此外，限位凸起106在一些实施例中可以邻接于周壁102而布置，如图3和图4所示。由此能够进一步增加周壁102以及限位凸起106的强度。当然，应当理解的是，上述关于限位凸起106的实施方式只是示例性的，并不旨在限制本公开的保护范围。其他任意适当的结构或者布置都是可能的。例如，在一些替代的实施例中，限位凸起106也可以是其他任意适当的能够限制铁芯组件201在第二方向上的自由度的部件。

如图3和图7所示，在一些实施例中，底壳单元100还包括间隔部107。该间隔部107大致布置在限位凸起106和限位卡104之间。间隔部107从基板101向外突出预定高度。这种布置可以使得能够将铁芯组件201的缓冲支撑架105能够被支撑在其上，如图8所示，来将铁芯组件201与基板101间隔开。以此方式，能够有效地防止因铁芯之间的吸合惯性运动而造成的对基板101的直接冲击，降低基板 101以及整个底壳单元100损坏的风险。

在一些实施例中，如图3和图5所示，为了加强周壁102的强度，在周壁102上还布置有加强筋1021。在一些实施例中，加强筋1021 可以布置在与第二方向Y垂直的周壁102上。在一些替代的实施例中，加强筋1021可以布置在其他周壁102上的任意适当的位置。

上文中提到了通过限位壁103限制了线圈组件202的第一方向X 和第二方向Y的自由度，对于线圈组件202的第三方向Z的自由度，在一些实施例中，通过将限位壁103的高度设定为预定值来限制。具体而言，限位壁103的高度，也即远离基板101的自由端与基板101 之间的距离所设置的大小使得线圈骨架2021布置在缓冲支撑架105 上之后，线圈骨架2021邻接线圈的表面略高于自由端。

通过上述设置的限位壁103的高度，在上壳203装配到底壳单元 100上后，上壳203能够沿第三方向Z向基板101按压线圈骨架2021，从而使得缓冲支撑架105被压缩。以此方式，线圈骨架2021邻接线圈的表面能够与自由端接触。通过此方式，使得自由端能够为线圈骨架2021提供支撑。在此之后，通过自攻螺钉来穿过上壳203的通过来耦合到布置在自由端的螺钉孔109上。由此来完成上壳203和底壳单元100的装配。

可以看出，这种装配方式通过按压的方式将线圈组件202装配在腔室内，由此限制了线圈组件202在第三方向Z的自由度。这种方式另一方面还能够使根据本公开实施例的底壳单元100的尺寸链与现有线圈组件202等部件的尺寸链一致，由此提高了底壳单元100的实用性并进一步降低了成本。

此外，上面提到了在一些实施例中，上壳203和底壳单元100通过自攻螺钉而装配在一起。与传统的通过螺钉螺母装配的方式相比，以此方式，可以进一步减少零件的数量，降低装配难度和成本。

在一些实施例中，如图9所示，在至少一个周壁102上，还形成有观察孔1023。观察孔1023布置在限位壁103之间，以便观察底壳单元内部的各组件的情况。可以看出，限位壁103的上述布置使得观察孔1023和之前提到的工艺孔能够合理地被布置，提高了装配便利性和稳定性的同时，并未损失原有底壳组件的各种功能。

为了使底壳单元100能够适应更多尺寸的上壳，在一些实施例中，该底壳单元100还包括扩展件108，如图10所示。该扩展件108可以布置在任意一个周壁102的外侧。如图2所示，该扩展件108可以布置在与第二方向Y垂直的周壁102的外侧。

在一些实施例中，扩展件108可以以如下方式布置在周壁102上。在周壁102的外侧上具有间隔开的滑槽1024和接纳槽1022，如图2 所示。接纳槽1022与上壳203的锁定孔对齐，如图1所示。扩展件 108具有间隔开的滑块1081和锁定块1082，如图10所示。滑块1081 能够随扩展件108在滑槽1024内上下在两个位置之间移动。为了便于讨论，该两个位置成为打开位置和锁定位置。

在滑块1081处于打开位置时，锁定块1082被接纳在接纳槽1022 中。随着扩展件108向上推，滑块1081从滑槽1024中从打开位置滑动到锁定位置，锁定块1082由此滑入到锁定孔中来将扩展件108附接至周壁102上。以此方式，底壳单元100可以适用于更多尺寸的上壳203。

当然，应当理解的是，上述关于扩展件108的结构和附接到周壁 102上的方式只是示例性的，并不旨在限制本公开的保护范围。其他任意适当的结构和布置都是可能的。例如，在一些替代的实施例中，扩展件108也可以通过卡扣、胶粘或者其他任意适当的方式布置在周壁102上。

通过上述描述可以看出，根据本公开的实施例的底壳单元100通过采用整体式结构，降低了材料成本和组装成本，提高了防尘性能，并且外观也更加美观。此外，通过热塑性材料制成的底壳单元100能够进一步提高单元100的强度，提高整个电气部件200的强度和稳定性。并且该底壳单元100的尺寸链与原有线圈组件等部件的尺寸链一致，提高了底壳单元100的适用性，而无需对原线圈组件的结构进行改进，降低了改造成本。

应该理解的是，本公开的以上详细实施例仅仅是为了举例说明或解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。同时，本公开所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同物内的所有变化和修改。