继电器的制作方法

1.本发明涉及电控制器件技术领域，特别涉及一种继电器。


背景技术：

2.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，利用触点间的闭合和分开来控制被控制系统的通断。即继电器实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“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。
3.在继电器连接的设备发生短路时，短路电流将流过继电器的动触点和静触点，从而使得动触点和静触点之间产生较大的斥力，将动触点和静触点分隔开，最终导致产生剧烈的拉弧现象，使得继电器失效。因而如何提高继电器的抗短路能力，保证继电器的可靠性是有待改善的问题。


技术实现要素：

4.因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的继电器。
5.本发明采用如下技术方案实现：
6.本发明提出的接触式开关组件，包括动簧部分、静簧部分和驱动组，动簧部分包括设有动触点的多个动簧片和通过柔性导电件与所述动簧片相连的多个动簧引出片，静簧部分包括设有静触点的多个静簧片，所述动簧部分通过多个所述动簧引出片并联接入输出回路的第一接口，所述静簧部分通过多个所述静簧片并联接入输出回路的第二接口，所述驱动组驱动多个所述动簧片同时动作，使多个所述动触点同时接触多个所述静触点，以对从输出回路流入所述继电器的电流进行分流。
7.其中，在一个实施例中，所述柔性导电件设于所述动簧片和所述动簧引出片之间，所述柔性导电件的一端与所述动簧片上的动触点相连，所述柔性导电件的另一端与所述动簧引出片相连。
8.其中，在一个实施例中，所述柔性导电件为采用多个导线编织而成的导线编织带或所述柔性导电件为金属导电片，所述柔性导电件包括呈连续弯折的第一段、第二段和第三段，所述第一段贴合连接于所述动触点，所述第三段贴合连接于所述动簧引出片，所述第一段和所述第三段能够相对所述第二段张开或合拢以适应所述动簧片的运动。
9.其中，在一个实施例中，所述静簧部分还包括与所述静簧片相连的多个静簧引出片，所述静簧片设于所述静簧引出片与所述动簧片之间，所述静簧部分通过多个所述静簧引出片并联接入输出回路的第一接口，且所述静簧部分在通电状态下，所述静簧片和所述静簧引出片上的电流方向相反，以使所述静簧片具有向所述动簧片一侧运动的电动力，所述电动力能够抵抗触点间的霍姆力。
10.其中，在一个实施例中，所述静簧片呈平片状，所述静簧引出片包括折弯段，所述折弯段与所述静簧片之间形成有供所述静簧片发生形变的活动间隙。
11.其中，在一个实施例中，所述静簧片被配置为具有向所述动簧片一侧运动的初压力，所述初压力能够抵抗触点间的霍姆力。
12.其中，在一个实施例中，所述继电器还包括底座和限位块，所述底座上设有插槽，且所述插槽设于所述静簧片下端，所述限位块插设于所述插槽内，所述静簧片弹性的抵顶在所述限位块上，以使所述静簧片具有向所述动簧片一侧运动的初压力。
13.其中，在一个实施例中，所述动簧片呈“z”字型连续弯折。
14.其中，在一个实施例中，所述驱动组包括衔铁、推动卡和线圈，所述衔铁通过所述推动卡连接多个所述动簧片，所述线圈用于驱动所述衔铁带动多个所述动簧片同时动作，使多个所述动触点同时接触多个所述静触点。
15.通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：动簧部分通过多个动簧引出片并联接入输出回路的第一接口，静簧部分通过多个静簧片并联接入输出回路的第二接口，因此输出回路中的大电流在流入继电器时将会被分流为多股小电流，降低了发生短路时触点间的霍姆力，提高了继电器的抗短路能力。并且，基于输出回路中的大电流流入继电器时会被分流为多股小电流，从而降低触点间霍姆力的设计，在保证抗短路能力相同的情况下，即输出回路的电流不变的情况下，由于触点间的短路电流被分流后降低了，触点间的霍姆力也相应地降低，则可以降低对动簧片的驱动力的要求，进而可以减少继电器内线圈的匝数，降低制造成本。反之，在继电器内线圈的匝数不变的情况下，即对动簧片的驱动力不变的情况下，由于能够抵抗的触点间霍姆力不变，而触点间的短路电流被分流后降低了，则可以提高输出回路的电流，进而提高继电器的抗短路能力，改善了继电器的可靠性。
附图说明
16.图1是本发明一实施例的继电器(无外壳)的立体图。
17.图2是图1的侧视图。
18.图3是图2的剖视图。
19.图4是图1中的触点组和驱动组的部分的立体图。
20.图5是图4中的触点组处于闭合状态的立体图。
21.图6是图5的侧视图。
22.图7是图4中的触点组处于断开状态的立体图。
23.图8是图7的侧视图。
24.图9是继电器中触点组间的作用力分析图。
25.图10是继电器和输出回路在第一状态下的结构简图。
26.图11是继电器和输出回路在第二状态下的结构简图。
具体实施方式
27.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
28.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
29.请参阅图1，为便于描述，如无特殊说明，本文对于前、后、左、右、上、下的方位表述均以图1所示x方向为前，相背的方向为后，y方向为左，相背的方向为右，z方向为上，相背的方向为下。
30.仍请参阅图1，本发明一实施例提供的继电器100包括壳体(图未示)、触点组2和驱动组3。壳体可以由具有绝缘性的树脂形成，壳体大致呈长方体结构，壳体内设有安装腔，安装腔用于安装触点组2和驱动组3，以利用壳体保护触点组2和驱动组3。壳体包括底座1和外壳，触点组2和驱动组3设于底座1上。外壳内设有安装腔，外壳盖合在底座1上，并将触点组2和驱动组3收容于安装腔内。
31.请参阅图1至图11，触点组2设于壳体内，触点组2与输出回路200连接，触点组2具有开关功能，以接通输出回路200或断开输出回路200。具体地，触点组2包括动簧部分和静簧部分，动簧部分和静簧部分均采用导电材质制成。动簧部分和静簧部分分别接入于输出回路200的第一接口202和第二接口201，当动簧部分和静簧部分相接触时，能够接通输出回路200，当动簧部分和静簧部分相分离时，断开输出回路200，实现控制输出回路200的接通或断开功能。
32.请参阅图2至图4，动簧部分包括动簧片21、动簧引出片22和柔性导电件23。动簧片21可活动地设于底座1上方，动簧片21的下端设有动触点210，动簧片21设有多个，并呈并排间隔地设置。动簧引出片22插设于底座1上，并位于动簧片21的前侧，动簧引出片22的上端位于底座1的上方，动簧引出片22的下端位于底座1的下方，动簧引出片22设有多个，并呈并排间隔地设置，且多个动簧引出片22与多个动簧片21呈一一对应地布置。柔性导电件23设有多个，并一一对应的连接动簧片21和动簧引出片22，柔性导电件23具有柔性，以适应动簧片21的活动。
33.静簧部分包括静簧片24和静簧引出片25。静簧片24设于底座1的上方，并位于动簧片21的后侧，静簧片24的下端设有静触点240，静簧片24设有多个，并呈并排间隔地设置。静簧引出片25插设于底座1上，并位于静簧片24的后侧，静簧引出片25的上端位于底座1的上方，并与静簧片24的上端固定连接。静簧引出片25的下端位于底座1的下方，静簧引出片25设有多个，并呈并排间隔地设置，且多个静簧引出片25与多个静簧片24呈一一对应地布置。其中，多个静簧片24与多个动簧片21也是一一对应的布置，即动簧片21、动簧引出片22、柔性导电件23、静簧片24和静簧引出片25的数量均相等，且呈一一对应的布置。在其他实施例中，静簧引出片25也可以只设有一个，多个静簧片24并联接入静簧引出片25。动簧引出片22也可以只设有一个，多个动簧片21并联接入动簧引出片22。即静簧片24的数量与动簧片21的数量相同，并一一对应，而静簧引出片25与静簧片24的数量可以不相同，动簧引出片22与动簧片21的数量可以不相同。
34.继电器100在使用时，将多个动簧引出片22的下端并联接入输出回路200的第一接口202，将多个静簧引出片25的下端并联接入输出回路200的第二接口201。当动簧片21向后活动使动触点210与静触点240闭合时，输出回路200被接通，此时动触点210与静触点240间产生触点压力f1，触点压力f1能够抵抗产生短路电流时触点间的霍姆力f4。输出回路200中的大电流经多个动簧引出片22时被分流为多股小电流，然后电流通过柔性导电件23和动簧片21流动到静簧片24和静簧引出片25。因此在动触点210与静触点240闭合时，由动触点210流动至静触点240的电流是被分流后的小电流，降低了发生短路时触点间的霍姆力f4，提高
了继电器100的抗短路能力。
35.并且，基于输出回路200中的大电流流入继电器100时会被分流为多股小电流，从而降低触点间霍姆力f4的设计，在保证抗短路能力相同的情况下，即输出回路200的电流不变的情况下，由于触点间的短路电流被分流后降低了，触点间的霍姆力f4也相应地降低，则可以降低对动簧片21的驱动力的要求，即降低对触点压力f1的要求，进而可以减少继电器100内线圈332的匝数，降低制造成本。反之，在继电器100内线圈332的匝数不变的情况下，即对动簧片21的驱动力不变的情况下，由于能够抵抗的触点间霍姆力f4不变，而触点间的短路电流被分流后降低了，则可以提高输出回路200的电流，进而提高继电器100的抗短路能力。
36.术语“多个”可以理解为两个、三个、四个或者更多个，即动簧片21、动簧引出片22、柔性导电件23、静簧片24和静簧引出片25各自的数量均可以是两个、三个、四个或者更多个。图1至图3中仅示意性示出了动簧片21、动簧引出片22、柔性导电件23、静簧片24和静簧引出片25的数量均为两个的情形。可以理解的是，当数量均为两个时，输出回路200的电流在流经继电器100时电流被分流为一半，触点间霍姆力f4相应的降为一半，所需求的动合力就减小一半，即所需求的继电器的线圈332驱动力减小一半，因此继电器100内线圈332的匝数可以降低为原来的√2/2倍，大大降低了制造成本。而在继电器100内线圈332的匝数不变的情况下，即继电器的线圈332驱动功耗不变时，短路电流可以提高到原来的√2倍。
37.其中，静簧部分在通电状态下，静簧片24和静簧引出片25上的电流方向相反，异向电流相互排斥，使静簧片24具有向动簧片21一侧运动的电动力f2，电动力f2能够抵抗触点间的霍姆力f4，进一步提高继电器100的抗短路能力。
38.在其他实施例中，也可以不需要设有静簧引出片25，静簧片24插设于底座1上，静簧片24的上端位于底座1的上方，且静簧片24的上端设有静触点240，静簧片24的下端位于底座1的下方。在使用时，将多个静簧片24的下端并联接入输出回路200的第二接口201，输出回路200中的大电流经多个动簧引出片22时被分流为多股小电流，然后电流通过柔性导电件23和动簧片21流动到静簧片24。
39.请参阅图5至图9，在本实施例中，柔性导电件23设于动簧片21和动簧引出片22之间，柔性导电件23的一端与动簧片21上的动触点210相连，柔性导电件23的另一端与动簧引出片22相连。在继电器100通电时，动簧引出片22上的电流能够直接流动到动触点210上，继而流动至静簧部分，缩短了电流在继电器100中流动的路径，降低热损耗。在其他实施例中，柔性导电件23连接于动簧片21上，并与动触点210具有间隔，即柔性导电件23连接于动簧片21上不设在动触点210的部分。
40.在本实施例中，柔性导电件23为采用多个导线编织而成的导线编织带，导线可以采用铜导线，铜导线具有良好的导电性且成本较低。导线编织带包括呈连续弯折的第一段231、第二段232和第三段233，其中，由于导线编织带为多个柔韧的导线编制而成，形成第一段231、第二段232和第三段233的导线整体可以是片状结构，也可以是带状结构，均可以保持良好的柔性。第一段231贴合连接于动触点210，第一段231与动触点210间具有更大的连接面积，使连接更牢固，并降低热损耗。第三段233贴合连接于动簧引出片22，第三段233与动簧引出片22间具有更大的连接面积，使连接更牢固，并降低热损耗。第一段231和第三段233能够相对第二段232张开或合拢以适应动簧片21的运动，并且采用导线编织而成的导线
编织带具有良好的柔性，在张开或合拢时不会产生反力，从而不必增加线圈332的驱动力。
41.在其他实施例中，柔性导电件23为金属导电片，金属导电片可以是铜片，铜片具有良好的导电性且成本较低。金属导电片包括呈连续弯折的第一段231、第二段232和第三段233，其中，第一段231、第二段232和第三段233可以均为金属压制成片状结构，以使金属导电片具有良好的柔性。第一段231贴合连接于动触点210，第一段231与动触点210间具有更大的连接面积，使连接更牢固，并降低热损耗。第三段233贴合连接于动簧引出片22，第三段233与动簧引出片22间具有更大的连接面积，使连接更牢固，并降低热损耗。第一段231和第三段233能够相对第二段232张开或合拢以适应动簧片21的运动。虽然在张开时需要克服金属导电片形变时产生的反力，但线圈332的驱动力足以使动簧片21克服该反力向靠近静簧片24一侧活动。
42.在本实施例中，第一段231、第二段232和第三段233呈“u”字型连续弯折。在其他实施例中，第一段231、第二段232和第三段233也可以呈“z”字型弯折。但是呈“u”字型弯折第一段231、第二段232和第三段233，使得动簧引出片22的上端可以大致呈正对于动簧片21下端的动触点210的方式布置，布局更加紧凑，更合理的利用继电器100内部的空间。
43.仍请参阅图5至图8，在本实施例中，动簧片21呈“z”字型连续弯折，具体地，动簧片21包括第一片段211、第二片段212和第三片段213。第一片段211的上端作为动簧片21的驱动端，通过驱动端带动动簧片21活动。第二片段212由第一片段211的下端向后弯折而成。第三片段213由第二片段212的远离第一片段211的一端向下弯折而成。动触点210设于第三片段213的下端。呈“u”字型连续弯折的柔性导电件23位于第二片段212的下方，动簧片21通过“z”字型连续弯折避让出柔性导电件23的安装空间。
44.继续参阅图5至图8，在本实施例中，静簧片24呈平片状，其制造更简单，静簧片24大致沿竖向延伸。静簧引出片25包括安装段251、折弯段252和接线段253。安装段251位于底座1上方，安装段251平行于静簧片24，静簧片24的上端贴合连接于安装段251上，使静簧片24与安装段251的连接更牢固。折弯段252由安装段251的下端向后并向斜下方弯折而成，折弯段252与静簧片24的下端之间形成有供平片状的静簧片24发生形变的活动间隙。需要说明的是，虽然动簧片21呈“z”字型连续弯折，但为了避免动簧片21被触点间的霍姆力f4斥开，动簧片21被制造为刚性体。静簧片24的下端与折弯段252之间的活动间隙能够允许静簧片24在动触点210与静触点240接触时产生形变，使静簧片24具有一定的弹力，保证动触点210与静触点240间的接触可靠性。并且，刚性的动簧片21在带动动触点210与弹性的静簧片24上的静触点240接触时，能够使动触点210搓动静触点240，可以破坏触点上膜层，改善触点的接触电阻。
45.引出段253沿竖向延伸，由折弯段252的下端向下弯折而成。引出段253插设于底座1上，引出段253的上端位于底座1的上方，引出段253的下端位于底座1的下方，引出段253的下端用于接入输出回路200的第二接口201。
46.在本实施例中，静簧片24被配置具有向动簧片21一侧运动的初压力f3，初压力f3能够抵抗触点间的霍姆力f4，更进一步提高继电器100的抗短路能力。
47.请参阅图3，在本实施例中，继电器100还包括限位块4，底座1上设有插槽11，且插槽11设于静触点簧片24下端，限位块4插设于插槽11内，方便限位块4的安装。静簧片24弹性的抵顶在限位块4上，以使静簧片24被配置为向远离动簧片21一侧弹性的弯折，静簧片24因
形变产生弹性，形成一定的预压力。限位块4可以采用金属材质制成，金属材质具有不易熔化的特点，能够避免静簧片24上流过短路电路时产生的高温使限位块4熔化。在其他实施例中，限位块4也可以是凸设形成于底座1顶面的塑料件，限位块4与底座1可以是一体成型，从而不需要再底座1上设有插槽11。
48.请参阅图1和图2，驱动组3设于壳体内，驱动组3用于施加外力驱动动簧片21自动地活动，带动动触点210和静触点240闭合，以连通输出回路200，实现自动控制输出回路200。驱动组3包括衔铁31、复位簧片32、线圈组33和轭铁34。
49.衔铁31大致呈“l”型，衔铁31可活动地设于底座1上方，并通过推动卡35与多个动簧片21相连，在衔铁31活动时，能够带动多个动簧片21同时活动，以使多个动触点210与多个静触点240同时闭合或分离。
50.复位簧片32具有弹力，复位簧片32作用于衔铁31，复位簧片32靠自身的弹力驱动衔铁31活动，使多个动触点210与多个静触点240自动地同时分离。当对衔铁31施加外力时，能够使衔铁31克服复位簧片32的弹力而活动，使动触点210与静触点240闭合。
51.线圈组33设于底座1的上方，线圈组33产生的磁场用于驱动衔铁31克服复位簧片32的弹力，使衔铁31带动复位簧片32自动地在底座1上方活动，继而能够带动多个动触点210与多个静触点240自动地同时闭合，此时触点间存在触点压力f1，触点压力f1能够抵抗产生短路电流时触点间的霍姆力f4。
52.线圈组33包括线圈架和线圈332，线圈架包括绕线柱(图未示)和设于绕线柱两端的下安装座3311和上安装座3312。下安装座3311固设在底座1顶面，绕线柱竖立在下安装座3311上方，上安装座3312设于绕线柱的上端。线圈332缠绕在绕线柱上，线圈组33还具有两个接线端子3321，形成线圈332的漆包线的两端分别固定在两接线端子3321上，并与接线端子3321电性连接。接线端子3321的下端伸出底座1，两接线端子3321分别用于与输入回路连接。当线圈332通电时，线圈332周围产生磁场，绕线柱内还穿设有竖向延伸的铁芯，铁芯用于增大线圈332产生的磁场。线圈332产生的磁场对衔铁31产生的磁吸力能够带动衔铁31克服复位簧片32的弹力，使衔铁31带动多个动簧片21同步活动，并使多个动触点210和多个静触点240闭合。当线圈332断电时，线圈332不再产生磁场，继而对衔铁31的磁吸力消失，衔铁31和动簧片21在复位簧片32的弹力作用下同步活动，并使多个动触点210和多个静触点240分离，即线圈组33能够配合衔铁31和复位簧片32切换触点组2的开关状态。
53.轭铁34设于底座1上方，轭铁34包括呈“l”型的竖直段和水平段。竖直段竖立在线圈架的后侧，且竖直段平行于绕线柱的轴线，衔铁31可活动地架设在轭铁34的竖直段的上端，水平段呈水平布置，并插设于下安装座3311，并支撑在铁芯的下端。轭铁34作为导磁件，线圈332刚通电时，在衔铁31与铁芯之间的间隙较大，磁阻大，磁吸力小，但只要保证磁吸力大于复位簧片32的反力，衔铁31就能向铁芯活动并靠近，随着衔铁31与铁芯之间的距离越小，磁阻也越小，磁吸力就越大，最终衔铁31与铁芯接触，使线圈332产生的磁场通过轭铁34、铁芯与衔铁31形成一个闭合回路。
54.请参阅图9和图10，以下结合上述实施例中对触点间的作用力进行说明，当继电器100中的动触点210与静触点240处于闭合状态，而输出回路200中的开关203处于分离状态时，由于线圈组33通电产生的磁场对衔铁31的驱动力使衔铁31克服复位簧片32的弹力，衔铁31带动动触点210与静触点240闭合，使触点间产生触点压力f1。此后闭合输出回路200中
的开关203时，输出回路200中的电流经动簧引出片22分流成小电流后，依次从柔性导电件23、动簧片21、动触点210、静触点240、静簧片24和静簧引出片25上流过，由于静簧片24和静簧引出片25上的电流方向相反，异向电流相互排斥，使静簧片24具有向动簧片21一侧运动的电动力f2。故此时触点压力f1和电动力f2共同抵抗短路时触点间的霍姆力f4，即触点能抵抗短路电流的要求为f1+f2≥f4。其中，基于对从输出回路200流入继电器100的电流进行分流的设计，大大降低了触点间的霍姆力f4，由于霍姆力f4与电动力f2都与输出回路电流i的平方成正比，本实例电流分流成1/2i电流，相当于霍姆力f4与电动力f2都降低1/4，即单个触点上的触点压力f1也可以降低1/4，即两个触点需要的触点压力可以降低1/2，能够有效地提高继电器100的抗短路能力。
55.请参阅图8和11，当继电器100中的动触点210与静触点240处于分离状态，而输出回路200中的开关203处于闭合状态时，由于动触点210与静触点240未闭合，因此不存在触点压力f1。由于静簧片24被配置为向远离动簧片21一侧弹性的弯折，并弹性的抵顶在限位块4上，静簧片24具有向动簧片21一侧运动的初压力f3。此后闭合动触点210与静触点240时，在闭合的瞬间，动触点210与静触点240刚接触，未产生触点压力f1。而由于电流流过静簧片24和静簧引出片25，静簧片24具有向动簧片21一侧运动的电动力f2。故此时初压力f3和电动力f2共同抵抗短路时触点间的霍姆力f4，即触点能抵抗短路电流的要求为f2+f3≥f4。因此如果触点没有初压力f3和电动力f2补偿，在动触点210与静触点240闭合的瞬间，触点经过短路大电流，就会被斥开。
56.由上述分析可知，基于降低了从输出回路200流入继电器100的设计和使静簧片24和静簧引出片25上的电流方向相反的设计，以及使静簧片24上具有初压力f3的设计，能够大大提高继电器100抗电路电流的能力。
57.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。