一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器的制作方法

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器。

背景技术：

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

在继电器等开关电器中的动触头(动触点)与静触头(静触点)断开时通常会产生电弧，运用外加磁场将电弧推向灭弧度室实现强迫灭弧是常见的灭弧手段。现有技术中，在继电器的直流领域目前通常采用硬磁材料制成的块体(即永久磁铁，也称为磁钢)作为外加磁场来实现灭弧，该种结构形成的产品实用中接线具有极性，无法应用于交流电领域中，另外，继电器中还需设置磁钢的安装位置，使得产品体积变得较大，无法实现继电器产品体积的小型化，而且成本也增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，既可以实现灭弧，同时对继电器的接线没有极性要求，还可避免现有技术中需要设置磁钢安装位置而使得继电器产品体积变大的弊端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，包括动簧部分、静簧部分、衔铁部分和推动卡；动簧部分包括动簧片和动簧片一端所连接的动触点；静簧部分包括静簧片和静簧片一端所连接的静触点，且动、静触点处于相配合的位置；所述推动卡由一边的软磁材料体和另一边的绝缘材料体构成；推动卡的软磁材料体设有第一卡装部，与所述动簧片卡接相配合；推动卡的绝缘材料体设有第二卡装部，与所述衔铁部分卡接相配合；推动卡的软磁材料体的一端端头对应在动触点与静触点相配合的侧边，且软磁材料体的一端端头在动、静触点处的投影至少覆盖到触点断开时动、静触点之间的部分间隙，从而利用动静触点断开时电弧磁场对软磁材料体的磁化所形成的磁化磁场，使电弧被始终引向软磁材料体方向而实现灭弧。

所述软磁材料体的一端端头到静触点的距离，以及软磁材料体的一端端头到静簧片的距离，均大于动触点与静触点之间断开的距离。

所述软磁材料体为导磁的铁磁质材料制作而成的零件。

所述软磁材料体为高熔点的金属材料制作而成的零件。

所述第一卡装部设在软磁材料体的一端，软磁材料体的另一端设有第一铆接部，所述第二卡装部设在绝缘材料体的一端，绝缘材料体的另一端设有第二铆接部，所述软磁材料体与所述绝缘材料体之间通过所述第一铆接部与第二铆接部之间的铆接相固定连接成一个整体部件。

所述第一卡装部设在软磁材料体的一端，所述绝缘材料体通过注塑成型方式包覆于软磁材料体的另一端，使软磁材料体与绝缘材料体连接成一个整体部件。

所述软磁材料体的另一端还设有多个通孔，所述绝缘材料体填充于所述软磁材料体的多个通孔，以增强软磁材料体与绝缘材料体之间的连接强度。

所述软磁材料体的一端端头设有弯折形成的叠片，以增加所述软磁材料体的一端端头的厚度，增强引弧能力。

所述软磁材料体的一端端头还铆接或焊接一导磁块，以增加所述软磁材料体的一端端头的厚度，增强引弧能力。

所述第一卡装部包括设在所述软磁材料体的一端端头的第一推动臂、设在软磁材料体的一端端头内的第二推动臂和形成在第一推动臂与第二推动臂之间的卡槽，所述动簧片卡接在所述卡槽中。

所述第一推动臂与第二推动臂呈错位分布，且第一推动臂相对于第二推动臂更加靠近动静触点间的连线。

所述第一推动臂、第二推动臂中，在与动簧片相配合的一面分别设有凸起部。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了推动卡由一边的软磁材料体和另一边的绝缘材料体构成；推动卡的软磁材料体设有第一卡装部，与所述动簧片卡接相配合；推动卡的绝缘材料体设有第二卡装部，与所述衔铁部分卡接相配合；推动卡的软磁材料体的一端端头对应在动触点与静触点相配合的侧边，且软磁材料体的一端端头在动、静触点处的投影至少覆盖到触点断开时动、静触点之间的部分间隙，从而利用动静触点断开时电弧磁场对软磁材料体的磁化所形成的磁场，使电弧被始终引向软磁材料体方向而实现灭弧。本发明的这种结构，当触点分断时，触点间产生电弧，电弧电流产生磁场，磁场使软磁材料体磁化，软磁材料体磁化后的磁场产生磁吹力使电弧向软磁材料体前端移动，电弧拉长加快熄灭，从而提升继电器的灭弧能力，由于软磁材料体磁化磁场的方向是随着电流的正反方向而变化，对继电器的接线没有极性要求，同时，由于推动卡是继电器的必需件，无需增加零件和增加成本，也不需要设计现有技术中采用磁钢而需要的安装位置，便于实现继电器产品体积的小型化。

2、本发明由于采用了软磁材料体的一端端头到静触点的距离，以及软磁材料体的一端端头到静簧片的距离，均大于动触点与静触点之间断开的距离。本发明的这种结构，可以保证一定的空气间隙，使电弧不会在推动卡与静触点，以及推动卡与静簧片之间产生，避免了带有软磁材料体的推动卡被击穿。

3、本发明由于采用了推动卡由一边的软磁材料体和另一边的绝缘材料体构成；推动卡的软磁材料体设有第一卡装部，与所述动簧片卡接相配合。本发明的这种结构，采用软磁材料体与动簧片卡接配合，相对于现有技术的塑料材料体与动簧片卡接配合，软磁材料体耐高温，可避免塑料推动卡因高温融化与动簧片粘接在一起而造成继电器失效的弊端。

4、本发明由于采用了将推动卡的软磁材料体的一端端头对应在动触点与静触点相配合的侧边，即软磁体处在与动簧片配合的推动杆头部位置，具有良好的导热性，可以迅速冷却弧温，达到快速引弧、断弧的效果。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是原理示意图一；

图2是原理示意图二；

图3是本发明的实施例一的部分结构示意图(触点闭合)；

图4是本发明的实施例一的动簧片、推动卡的示意图；

图5是本发明的实施例一的动簧片和推动卡相配合的示意图；

图6是本发明的实施例一的动簧片和推动卡相配合的主视图；

图7是本发明的实施例一的动簧片和推动卡相配合的俯视图；

图8是本发明的实施例一的推动卡的立体构造示意图；

图9是本发明的实施例一的推动卡的结构剖视图；

图10是本发明的实施例一的推动卡的磁化磁场形成示意图；

图11是本发明的实施例一的推动卡的磁化磁场灭弧示意图；

图12是本发明的实施例二的推动卡的立体构造示意图；

图13是本发明的实施例二的推动卡的构造分解示意图；

图14是本发明的实施例三的动簧片、推动卡的示意图；

图15是本发明的实施例三的动簧片和推动卡相配合的示意图；

图16是本发明的实施例四的动簧片和推动卡相配合的主视图；

图17是本发明的实施例五的推动卡的结构示意图。

具体实施方式

原理说明：如图1所示，当电弧电流100由垂直于图面向外流出时，在电弧的周边形成磁场m1，磁场m1对软磁材料体200(比如电工纯铁)进行磁化，形成n极在左，s极在右的磁化磁场m2，受磁化磁场m2作用，形成了向上的磁吹力f1，即让电弧电流100打向软磁材料体200；如图2所示，当电弧电流100由垂直于图面向里流入时，在电弧的周边形成磁场m3，磁场m3对软磁材料体200进行磁化，形成n极在右，s极在左的磁化磁场m4，受磁化磁场m4作用，形成了向上的磁吹力f2，即让电弧电流100打向软磁材料体200；因此，无论电弧电流100方向如何，都能够将电弧电流100引向软磁材料体200方向。

实施例一

参见图3至图11所示，本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，包括动簧部分1、静簧部分2、衔铁部分3和推动卡4；动簧部分1包括动簧片11和动簧片一端所连接的动触点12；静簧部分2包括静簧片21和静簧片一端所连接的静触点22，且动触点12、静触点22处于相配合的位置；所述推动卡4由一边的软磁材料体41和另一边的绝缘材料体42构成，本实施例中，软磁材料体41是导磁的铁磁质材料，具体的为纯铁，绝缘材料体42则为塑料，当然，软磁材料体也可以是具有高熔点的金属材料材料，如熔点温度达1500℃以上的钢；推动卡4的软磁材料体41设有第一卡装部，与所述动簧片11卡接相配合；推动卡4的绝缘材料体42设有第二卡装部421，与所述衔铁部分3卡接相配合，第二卡装部421设为卡孔结构；推动卡4的软磁材料体41的一端端头411对应在动触点12与静触点22相配合的侧边，且软磁材料体的一端端头411在动、静触点处的投影至少覆盖到触点断开时动、静触点之间的部分间隙，从而利用动静触点断开时电弧磁场对软磁材料体的磁化所形成的磁化磁场，使电弧被始终引向软磁材料体方向而实现灭弧；如图10、图11所示，当电流i由静簧片流入动簧片流出时，电弧电流10周边形成电弧磁场m5，受电弧磁场m5磁化作用，在软磁材料体41形成磁化磁场m6，受磁化磁场m6的磁吹力f3作用，电弧电流10被引向软磁材料体41的一端端头411。

本实施例中，所述软磁材料体41的一端端头411到静触点22的距离，以及软磁材料体的一端端头411到静簧片41的距离，均大于动触点12与静触点22之间断开的距离。

本实施例中，所述第一卡装部设在软磁材料体41的一端，所述绝缘材料体42通过注塑成型方式包覆于软磁材料体41的另一端，使软磁材料体41与绝缘材料体42连接成一个整体部件。

本实施例中，所述软磁材料体41的另一端还设有多个通孔412，所述绝缘材料体42填充于所述软磁材料体的多个通孔412，以增强软磁材料体41与绝缘材料体42之间的连接强度。

本实施例中，所述第一卡装部包括设在所述软磁材料体的一端端头的第一推动臂(即软磁材料体的一端端头构成第一推动臂)、设在软磁材料体的一端端头内的第二推动臂413和形成在第一推动臂411与第二推动臂413之间的卡槽414，所述动簧片11卡接在所述卡槽414中。

本实施例中，卡槽414为大致工字型，适用于从中间卡入动簧片，比如用于双触点等。

本实施例中，所述第一推动臂411与第二推动臂413呈错位分布，且第一推动臂411相对于第二推动臂413更加靠近动静触点间的连线。

本实施例中，所述第一推动臂411、第二推动臂413中，在与动簧片11相配合的一面分别设有凸起部415、416。第一推动臂411通过凸起部415用来将动簧片11拉开，使动静触点断开，第二推动臂413通过凸起部416用来推动动簧片11，使动静触点闭合。

本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，采用了推动卡4由一边的软磁材料体41和另一边的绝缘材料体42构成；推动卡的软磁材料体41设有第一卡装部，与所述动簧片11卡接相配合；推动卡的绝缘材料体42设有第二卡装部，与所述衔铁部分3卡接相配合；推动卡的软磁材料体41的一端端头411对应在动触点12与静触点22相配合的侧边，且软磁材料体的一端端头411在动、静触点处的投影至少覆盖到触点断开时动、静触点之间的部分间隙，从而利用动静触点断开时电弧磁场对软磁材料体的磁化所形成的磁场，使电弧被始终引向软磁材料体方向而实现灭弧。本发明的这种结构，当触点分断时，触点间产生电弧电流10，电弧电流10产生磁场m5，磁场m5使软磁材料体41磁化，软磁材料体41磁化后的磁场m6产生磁吹力f3使电弧向软磁材料体前端移动，电弧拉长加快熄灭，从而提升继电器的灭弧能力，由于软磁材料体磁化磁场的方向是随着电流的正反方向而变化，对继电器的接线没有极性要求，同时，由于推动卡4是继电器的必需件，无需增加零件和增加成本，也不需要设计现有技术中采用磁钢而需要的安装位置，便于实现继电器产品体积的小型化。

本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，采用了软磁材料体的一端端头411到静触点22的距离，以及软磁材料体的一端端头411到静簧片21的距离，均大于动触点12与静触点22之间断开的距离。本发明的这种结构，可以保证一定的空气间隙，使电弧不会在推动卡与静触点，以及推动卡与静簧片之间产生，避免了带有软磁材料体的推动卡被击穿。

本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，采用了推动卡4由一边的软磁材料体41和另一边的绝缘材料体42构成；推动卡的软磁材料体41设有第一卡装部，与所述动簧片11卡接相配合。本发明的这种结构，采用软磁材料体41与动簧片11卡接配合，相对于现有技术的塑料材料体与动簧片卡接配合，软磁材料体41耐高温，可避免塑料推动卡因高温融化与动簧片粘接在一起而造成继电器失效的弊端。

本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，采用了将推动卡4的软磁材料体41的一端端头对应在动触点与静触点相配合的侧边，即软磁体处在与动簧片配合的推动杆头部位置，具有良好的导热性，可以迅速冷却弧温，达到快速引弧、断弧的效果。

实施例二

参见图12图13所示，本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，与实施例一的不同之处在于，软磁材料体41与绝缘材料体42的连接方式不同，本实施例中，所述第一卡装部设在软磁材料体41的一端，软磁材料体的另一端设有第一铆接部即设有铆孔417，所述第二卡装部设在绝缘材料体42的一端，绝缘材料体的另一端设有第二铆接部即铆孔422，所述软磁材料体41与所述绝缘材料体42之间通过所述第一铆接部与第二铆接部之间的铆接相固定连接成一个整体部件，即通过铆钉43将软磁材料体41的铆孔417和绝缘材料体42的铆孔422铆接在一起。

实施例三

参见图14图15所示，本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，与实施例一的不同之处在于，第一推动臂411与第二推动臂413之间的卡槽418为一边开口形，适用于从一边卡入动簧片11。

实施例四

参见图16所示，本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，与实施例一的不同之处在于，所述软磁材料体的一端端头411设有弯折形成的叠片51，以增加所述软磁材料体的一端端头411的厚度，增强引弧能力。

实施例五

参见图17所示，本发明的一种基于软磁体实现灭弧的电磁继电器，与实施例一的不同之处在于，所述软磁材料体的一端端头411还铆接或焊接一导磁块52，以增加所述软磁材料体的一端端头411的厚度，增强引弧能力。

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。