专利名称：继电器与矩阵继电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及继电器，尤其涉及大致为片状的元件叠放成的超小型继电器与矩阵继电器。
常规的由大致为片状的元件叠放成的超小型继电器，有例如日本专利公开文本平1-292725号所公开的那种继电器。
该继电器的特征在于它包括一块带有两个装配孔的底板、至少两个在装配孔周围印刷成约为螺旋形的印刷线圈部分、一个剖面形状约为托座状且装入装配孔时两个末端部分突出的铁芯，以及一个活动接触构件，该构件的一个末端部分固定在铁芯的一个凸出末端部分，中间部分则能与铁芯的另一个凸出末端部分接触及脱离，且自由端部分上的活动触点对着底板上的固定触点，从而能够与固定触点接触及脱离。
然而，按照上述继电器，铁芯及活动接触构件必须在不同的方向上固定在底板上，这就要求许多人力用于定位及组装工作，因而往往使装配精度分散。由于这个原因，存在的第一个技术性问题是生产率低下，且分散往往发生于操作性能中。
就上述第一个技术性问题来说，本发明的首要目的，是提供一种不引起操作性能分散的高生产率的继电器。
至于现有技术的矩阵继电器，已有例如日本专利公开文本平7-29473号公开的那种。
也就是说，该继电器的结构，是借助于一个电磁阵列而驱动环板上的活动弹簧触点而使触点断开与闭合的，该电磁阵列由绕在一根固定接触芯周围的电磁线圈形成的所要求数量的电磁元件组成。
然而，由于上述矩阵继电器的电磁元件，是由绕在一根固定接触芯周围的电磁线圈形成的元件，它的密集性尤其是减小该装置的厚度就受到限制。
另外，由于大多数元件是不平的，且不能顺一个方向叠放，就产生了第二个技术性问题，即要花大量人力装配且生产率低下。
就上述第二个技术性问题来说，本发明的第二个目的，是提供一种易于装配的超小型继电器。
为了达到第一个目的，本发明的继电器，其第一个特征在于它包括一块至少有一层螺旋形平线圈形成于通孔周围，且有一个活动触点及一个固定触点彼此面对以便它们经由线圈板的通孔而彼此接触及脱离这样的线圈板，该活动触点形成于经由至少一个从形成活动接触板所用环状座架的内部延伸出的铰接部分而顺板的厚度方向被摆动支承的活动接触构件上，该固定触点则形成于形成固定接触板所用板状材料的一个表面上。
按照本发明的第一个特征，就有一个层叠结构使各个构件顺垂直方向叠放装配于其中，因而，装配简易且装配精度高于现有技术的精度。所以，就能获得不使操作性能分散的薄型继电器。
尤其当在板状磁性材料上配有固定触点而形成固定接触板时，该板同时可当铁芯用。另一方面，由于座架与活动接触板合为一体，就减少了元件数量及装配工序，使生产率提高。
另外，当在板状磁性材料上配有触点而形成固定接触板时，线圈板就定位于固定接触板与环状座架之间，从而，减少了磁通量泄漏，就能获得磁效率高的继电器。
本发明的第二个特征在于活动接触板的结构，使得配备一块由导磁材料所制、带有一条C形平面形状的狭缝的薄板而形成铰接部分，且使得活动接触板与环状座架被这条狭缝分开。
根据第二个特性，活动接触板由一块导磁材料所制薄板形成，因此，可获得元件精度高但成本节省且装配精度也高的继电器。
第三个特征在于一个互补座架介于活动接触板的座架与线圈板之间。
根据第三个特征，由于配了互补座架，磁效率可以提高且活动接触构件的摆动空间可以固定，这样就无需使活动接触板经过折弯工序，提高了元件精度并减少了工序。
第四个特征在于互补座架的内径，大于活动接触构件的外径，但小于座架的内径。
根据第四个特征，互补座架的内周边缘部分与活动接触构件的外周边缘部分彼此靠紧，从而减小了磁阻抗，可使继电器灵敏度高。
第五个特征在于活动接触板的座架，比活动接触构件及铰接部分厚。
根据第五个特征，就可使继电器无需配置一个单独分开的互补座架，并减少了元件数量及装配工序。
第六个特征在于铰接部分是厚度减薄了的一个部分。
第七个特征在于铰接部分带有通孔。
第八个特征在于狭缝的两个末端部分均从活动接触构件内伸出，从而形成一个长铰接部分。
根据第六、第七及第八个特征，可用微小的外力使活动接触构件摆动，从而可使继电器灵敏度高。
第九个特征在于固定接触板紧固在线圈板的上表面所带的一层绝缘膜上，而活动接触板的座架则紧固在线圈板的下表面所带的一层绝缘膜上。
第十个特征在于固定接触板紧固在线圈板的上表面所带的一层绝缘膜上，而活动接触板的座架则经由一个互补座架紧固在线圈板的下表面所带的一层绝缘膜上。
根据第九与第十个特征，不使用任何专门的绝缘元件也可保证绝缘性能，且铁芯与座架或互补座架之间的位置关系，取决于对线圈板厚度大小的处理，因而操作稳定。
第十一个特征在于线圈板的下表面边缘部分，与箱形底座的上表面边缘部分粘接为一体，而活动接触板则与固定接触板一起，装在把线圈板的通孔密封而形成的一个密封空间内。
第十二个特征在于绝缘膜配置于属于固定接触板的下表面且粘接着线圈板的一个表面上，线圈板及箱形底座是采用与形成绝缘膜所用材料一样的材料制成。
根据第十一与第十二个特征，可形成一个密封结构，因而，可防止任何腐蚀性气体。外界材料或类似物体进入。另外，可通过形成高真空或将有高绝缘性能的气体或液体注入该密封空间的方式，提高绝缘性能。
第十三个特征在于一种结构，它包括活动接触端从其底部角落处显露且线圈接头及固定接触端上端部分从其上表面边缘部分显露的一个箱形底座、装在箱形底座中并与活动接触端电连接的一块活动接触板、紧固在箱形底座的上表面边缘部分上且带有与线圈接头的上端部分电连接的平线圈的一块线圈板，以及紧固在线圈板的上表面上的一块固定接触板，该结构有一个铁芯从其下表面穿过线圈板的通孔突出在外，且铁芯与固定接触端的上端部分电连接。
根据第十三个特征，各个元件可顺同一个方向装配，且这样便于装配，尤其是便于自动装配。
另外，活动接触构件位于箱形底座的底面上，而线圈板配置于箱形底座的上表面边缘部分。因此，平线圈与活动接触构件之间的绝缘距离能够固定。
第十四个特征在于从箱形底座的上表面边缘部分突出的线圈接头及固定接触端的上端部分，以啮合的方式，分别与线圈板及固定接触板上一个相应的接头孔及一个相应的切割部分电连接。
根据第十四个特征，线圈接头的上端部分及固定接触端，均从箱形底座的上表面边缘部分突出。因此，当这些构件分别与线圈板及固定接触板上的接头孔或切割部分啮合时就能被定位，从而进一步有利于装配工作。
第十五个特征在于线圈接头的上端部分及固定接触端，彼此齐平地从箱形底座的上表面边缘部分显露出来，当线圈板叠放在线圈接头上时它就与线圈接头的上端部分电连接，而固定接触端的上端部分则经由设在线圈板上的一个中间导体与固定接触板电连接。
根据第十五个特征，便于制造底座，且可通过一道与平线圈工序相同的工序形成中间导体，因此并不增加成本。
第十六个特征在于线圈接头的上端部分及固定接触端彼此齐平地从箱形底座的上表面边缘部分显露出来，当线圈板被叠放在线圈接头上时它就与线圈接头的上端部分电连接，而从固定接触板的边缘位置向下伸出的一个连接台阶部分被直接粘接在固定接触端的上端部分时它就与该上端部分电连接。
根据第十六个特征，不需要中间导体，这样就有改进电连接可靠性的优点。
为了达到本发明的第二个目的，本发明的第十七个特征是一个矩阵继电器，它包括一块线圈板，上面至少有一层螺旋形平线圈以矩阵形式形成于一个绝缘基底上的若干通孔周围，且包括一些彼此面对着以便经由线圈板的通孔而相互接触及脱离的活动触点与固定触点，每一行活动触点电连接以形成一个活动接触器，而每一列固定触点也电连接以形成一个固定接触器。
根据第十七个特征，各个构件可顺垂直方向叠放，因此就能获得一个薄型矩阵继电器。尤其是把若干平线圈按矩阵方式排列在一块线圈板上，就能获得一个超小型矩阵继电器。
另外，当顺一个方向叠放时就可装配约为板状的一些内部元件，因此，就便于装配高生产率的矩阵继电器。
第十八个特征在于每个固定触点，均是从固定接触板上突出的，且均安装在能穿透通孔的铁芯末端部分这个突出部位上。
根据第十八个特征，铁芯的末端部分被用作固定触点，因此，减少了磁通量的泄漏，就使矩阵继电器的磁效率高了。
第十九个特征在于各个活动触点配置于在活动接触板上平行配置的活动接触构件上，且安装于能穿透通孔的一个突出部位的末端部分。
根据第十九个特征，从活动接触构件上突出的末端部分用作活动触点，这样就便于进行使固定触点与活动触点相接触的挤压工作，从而提高生产率。
第二十个特征在于由磁性材料制成、具有与活动接触板相同的平面形状且在与活动接触构件相应的位置上所带通孔略大于活动接触构件通孔这样的互补座架板，位于活动接触板与线圈板之间。
根据第二十个特征，互补座架板位于活动接触板与线圈板之间，因此，就减少了磁通量的泄漏，使矩阵继电器的磁效率高了。
第二十一个特征在于平线圈连接着一些在线圈板前面与后面以特定间距平行并以矩阵方式交叉的共用连接线路。
根据第二十一个特征，若干平线圈连接着一条共用连接线路，从而使若干条电路可以同时断开与闭合。
第二十二个特征在于一个回路延迟元件平行地连接着线圈板的每个平线圈。
根据第二十二个特征，激发电流的衰减被回路延迟元件延迟，从而，用已有技术的控制方法就可随机将单个开关断开与闭合。
第二十三个特征在于线圈板的平线圈经由与平线圈串联的反向电流阻止元件而连接着共用连接线路。
根据第二十三个特征，只有合格的开关才会被反向电流阻止元件断开与闭合，从而使操作性能的可靠性得到改善。
第二十四个特征在于活动接触板装配在平行分布于底座的上表面的若干凹陷部分的每个凹陷部分中，且活动接触板的一个末端部分，连接着从该凹陷部分的底部角落部分显露出的活动接触端的连接端部分。
第二十五个特征在于线圈接头所用设于线圈板下表面周边部分的共用连接线路连接部分，连接着以特定间距从底座的上表面周边部分显示露出的线圈接头的连接端部分。
第二十六个特征在于固定接触板的一个末端部分，连接着以特定间距从底座的上表面周边部分显露出的固定接触端的连接端部分。
根据第二十四、第二十五及第二十六个特征，当把活动接触板、线圈板及固定接触板从上方叠放在底座上时，它们会被连接，这样就使矩阵继电器具有生产率高的优点。
图1是符合本发明第一实施例的继电器分解透视图；图2的剖面图，显示第一实施例的继电器安装成的状态；图3A是活动接触板的平面图；图3B的平面图，显示一个互补座架固定在活动接触板上的状态；图3C的剖面图，显示互补座架固定在活动接触板上的状态；图4A与4B的剖面图，显示活动接触板的另一些适用例子；图5A与5B的平面图，显示活动接触板的另一些适用例子；图6A与6B的平面图及剖面图，显示线圈板；
图7是符合本发明第二实施例的继电器分解透视图；图8是符合本发明第三实施例的继电器分解透视图；图9是符合本发明第四实施例的矩阵继电器的分解透视图；图10A是图9所示线圈板的一部分的放大视图；图10B是该部分的剖面图；图11A是图9所示矩阵继电器的横向剖面图；图11B是该继电器的纵向剖面图；图12A是图9所示矩阵继电器的接触区电路图；图12B是该继电器的线圈区电路图；图13A的模型图，显示操作范围，以便说明控制方法；图13B是该继电器的定时图；图13C是该继电器的信号波型图；图14A的模型图，显示操作范围，以便说明另一种控制方法；图14B是该继电器的定时图；图15A的模型图，显示操作范围，以便说明另一种控制方法；图15B是该继电器的定时图；图16是符合本发明第五实施例的矩阵继电器的分解透视图；图17是符合本发明第六实施例的矩阵继电器的平面图；图18A是图17所示矩阵继电器的接触区电路图；以及图18B是该继电器的线圈区电路图。
下面参照图1至图18B，说明本发明的继电器及矩阵继电器的各实施例。
首先参看图1与图2。符合本发明第一实施例的继电器，大致由一个底座10、一块活动接触板20、一个互补座架30、一块线圈板40、一块固定接触板50及一个绝缘盖60构成。
底座10由底座本体11中的一对嵌入形成的线圈接头13与14、一个活动接触端15及一个固定接触端16构成，该底座本体约为方箱形的平面，它所带的各个接头部分13a、14a、15a及16a(图1中未显示接头部分13a及14a)朝上弯向底座本体11的外侧面，其中，尤其是环状活动接触端15从底座本体11的上表面所带凹陷部分12的底边部分显露出来。
活动接触板20为一块导磁材料制成的薄板，其平面形状能装配在底座本体11的凹陷部分12中。一条平面呈C形的狭缝21被以压制、腐蚀或类似方法形成，从而形成一个铰接部分22并把活动接触构件23与座架24分开。另外，铰接部分22的厚度减薄了，以便用微小的外力使活动接触构件23摆动，这样可使继电器具有灵敏度高的优点。
根据需要，可以设置一个属于活动接触构件23的上表面且与至少一个固定触点接触的部分，这种固定触点下文要说明，它用金、铂或类似的触点材料，以电镀、气化涂覆、喷镀、压焊、焊接、填密、硬焊或类似方法制成，具有优良的传导性。
导磁材料可以有多种，例如铁基非晶质金属、坡莫合金及如此之类。
另外，活动接触板20并非总是仅由导磁材料制成，且整个形状是由铍铜、非晶质金属或类似物体构成的弹性材料而形成。还有，该板除了铰接部分22之外的部分，可以经由软焊、镀金或类似方法而以超声包层方式与坡莫合金、电磁纯铁或类似物体构成的软磁性材料合为一体。这样处理的好处是，在保证合格的弹力时，可有很大的吸引力。
然后，把活动接触板20装配在底座10的凹陷部分12中，并以压焊、焊接、硬焊等方法或类似方法使座架24与活动接触端15电连接，活动接触构件23就与如图2所示作为支点的铰接部分22一起顺垂直方向被摆动地支承。
要注意，活动接触板20的形状并不限于上述的形状，例如，把铰接部分22如图5A所示那样延长或如图5B所示那样使长铰接部分22带有长通孔25均可以。形成了这样的铰接部分22，就可用较小的外力使活动接触构件23顺着板厚度的方向摆动，这样会使继电器具有灵敏度较高的优点。
当由于密封空间中内部气体的阻力而不能使活动接触构件23按所要求的速度摆动时，例如就可使活动接触构件23带有一个或若干个用于放气的通孔(未显示)。
互补座架30是一块环状磁性材料制成的薄板，它的外周形状能够装配在底座本体11的凹陷部分12中，以便如图3C所示那样固定活动接触构件23的摆动空间并减小磁阻抗，它的内径小于座架24的内径但大于活动接触构件23的直径。上述尺寸参数是为了便于制造而又不增加磁阻抗。
即是说，为了减小磁阻抗，最好加工一条尽可能窄的活动接触构件20的C形狭缝21，从而使活动接触构件23与座架24放得彼此紧靠。然而，加工一条窄的狭缝并不容易，且这样做会增加加工成本。另一方面，把互补座架30与座架24的上表面粘接为一体倒能容易制造，其精度相当于活动接触构件23的直径精度。为此理由，互补座架30的内径就制成如上所述，以便减小活动接触构件23与互补座架30之间的间隙。
然后，把互补座架30装配在底座10的凹陷部分12中并叠放在活动接触板20上，这样，它的上表面就与底座本体11的上表面大致齐平了(见图2)。另一方面，互补座架30的内周边缘部分与活动接触构件23的外周边缘部分彼此紧靠(见图3C)，且它们之间的间隙小于狭缝21的宽度尺寸，从而有利于减小磁阻抗并提高灵敏度。
要注意，并不总是要求互补座架30为环形的，例如，它的平面图可以是不连续的C形。
在上述实施例中，活动接触板20与互补座架30是各自分开的部件。然而，本发明并非总是局限于此，例如，活动接触板20可以是图4A那样合为一体构成的剖面形状，活动接触板20或可是图4B那样又一合为一体构成的剖面形状。采纳了上述合为一体的构形，有利于减少元件数量及装配工序，且有利于提高装配精度及生产率。
另外，互补座架30并非总是必需的。当不配设互补座架30时，应当把活动接触构件23朝下侧弯曲。
如图6A与6B所示，线圈板40构造得使绝缘基底41的平面形状能够几乎覆盖底座本体11的上表面，且该板的中央带有通孔42。另一方面，在邻接的角落部分的上表面与下表面形成连接导体43与44，在与线圈接头13与14及底座10的固定接触端16相对应的位置上配设了接头孔45、46及47。连接导体43与44带有通孔43a与44a，以便上表面与下表面电连接。另外，一个从连接导体44伸出的平线圈48围着通孔42螺旋地形成，它的端部经由通孔48a与形成于绝缘基底41后表面上的螺旋形平线圈48电连接。它的端部伸向后表面上的连接导体43(未显示)，并经由通孔43a而与前表面上的连接导体43电连接。另外，线圈板40的前后表面上都覆有一层绝缘膜49。要注意，平线圈48的形成方法并不受特殊的限制，任何现有的方法，例如印刷、转录、气化涂覆、喷镀、热喷射、蚀刻等等，都可随意选用。
然后，把线圈接头13与14及基座10的固定接触端16装入通孔45、46及47中使线圈板40定位，随后，再以压焊、焊接、硬焊或类似方法使线圈接头13与14分别同连接导体43与43电连接。
虽然平线圈48是按照上述说明形成于线圈板40的绝缘基底41的前后表面上，但本发明并非总是局限于此，让该线圈在一个表面上形成，或使一个表面上有平线圈48这样的两个绝缘基底彼此粘接而使两个平线圈48位于外侧，也是可以的。
另外，如果平线圈48的层数增加了，那么，就会使所增加的厚度尺寸，对应于平线圈48厚度尺寸及绝缘膜49层数的倍数。结果，整个线圈板40的厚度尺寸的增加，使互补座架30与固定接触板50之间的间隙加大，从而加大磁阻抗。因此，在属于线圈板40的前后表面并直接介于固定接触板50与互补座架30之间的区域内如下文所述仅使一个平线圈与连接导体43及44电连接，并使平线圈48从该区域向内呈螺旋形地形成以便不加大磁阻抗，仅需在直接介于固定接触板50与互补座架30之间的部分形成单层绝缘膜49。这样做，有利于使互补座架30与固定接触板50之间的间隙不增大，且磁阻抗的加大能被压至最小范围。
固定接触板50由平面形状几乎能覆盖线圈板40的导磁材料制成。该导磁材料可以是多种多样的，例如铁基非晶质金属。坡莫合金及如此之类。固定接触板50构造得使铁芯51的末端部分这个因其中央部分向下突出而成的凸起部位成为固定触点52，用于保证绝缘性能的切割部分53与54及用于保证与基底10的固定接触端16电连接的切割部分55，则位于邻接的角落部分上。
根据需要，可以设置一个属于固定触点52且与至少一个固定接触构件23接触的部分，这种接触构件用金、铂或类似的触点材料，以电镀、气化涂覆、喷镀、压焊、焊接、填密、硬焊或类似方法制成，具有优良的传导性。
并非总需要固定触点52与固定接触板50合为一体，通过压入、填密或硬焊而把分体的固定触点52固定在固定接触板50上也可以。例如，可以使固定接触板50带有与分开配设的固定触点52的直径相同直径的通孔，在装配的最后阶段测量好接触间隙而把固定触点52压入规定的位置并将其固定。
然后，将固定接触板50的铁芯51紧密配合在线圈板40的通孔42中，通过压焊、焊接、钎焊或填密等固定铁芯并使底座10的固定接触端16电连接于固定接触板50的切口部分55，从而使固定触点52从线圈板40稍许向下突出并面对活动接触件23，以便能够与其进入和脱离接触，同时保持规定的触点间隙(图2)。
在不包括凸起部分51的固定板50的下表面上形成聚醚砜树脂膜，形成类似树脂的底座10的线圈板40，或在其粘合表面上形成类似树脂膜，并按照热压焊接、超声焊接或溶解粘着法等将其粘合为整体，这样可以容易地得到一种密封的结构。
当底座本体11和线圈板40是由陶瓷或玻璃构成时，通过阳极粘合法得到一种较为牢固的密封结构。由于这样的密封结构，可以防止腐蚀性气体、异物等从外部进入。也可以在密封空间中形成高度真空或充入并密封具有高度绝缘性能的气体或液体(例如，六氟化硫气体)，以便改善绝缘性能。
绝缘盖60可以是平面形状的树酯成形的产品，覆盖着线圈板40和固定在底座10上的固定接触板50，它可以通过注塑成型或低压模制的方法用环氧树脂或类似材料制成。
然后，将具有上述结构的继电器通过焊缝71安装在印刷板70的表面上，如图2所示。
按照上述实施例，已经描述了固定接触板50和互补座架30是与线圈板40分开构制的情形。但是，本发明并不总是限于这种情形，也可以通过在线圈板40的下表面上进行电镀或蒸法镀敷，整体地形成互补座架30等，或者相反地，在固定接触板50的下表面上进行电镀或蒸法镀敷，整体地形成至少一层平线圈48。
下面描述具有上述结构的继电器的操作。
首先，当无电压作用在线圈接头13和14上且线圈板40的平线圈未被激励时，活动接触件23和固定触点52相互面对，其间有一个规定的触点间隙，活动接触端15和固定接触端16处于开路状态。
当电压作用在线圈接头13和14上以激励平线圈48时，磁通沿铁芯51的轴线产生，并流过为活动接触件23、座架24、互补座架30和固定接触板50形成的磁路。因此，活动接触件23抵抗活动接触板20的铰接部分22的弹力被吸向固定接触板50的铁芯51，与固定触点52接触，从而使电路闭合。
然后，当平线圈48的激励被松释时，磁通消失，活动接触件23借助铰接部分22的弹力返回原来状态，因而活动接触件23与固定触点52分离，从而打开电路。
按照本发明的第二实施例，如图7所示，线圈接头13和14，以及固定接触端16的上端部被埋，与底座本体11的上表面边缘部分齐平，这与前述第一实施例的情形不同，在第一实施例中，线圈接头13和14，以及固定接触端16的上端部是从底座本体11的上表面边缘部分凸出的。然后，为了实现电连接，在线圈板40的相邻角部的前、后表面上设有连接导体43和44，以及中间导体47a，而且为实现垂向的连续性，设置了通孔43a，44a和47a。另外，为了保证绝缘性能，固定接触板50只设有切口部分53和54。
因此，与上述情况相似，线圈板40安装在装配有活动接触板20和互补座架30的底座10上，连接导体43和44，以及中间导体47a借助压焊、填密或铜焊分别与埋置的线圈接头13和14，以及固定接触端16形成整体。另外，与第一实施例相似，紧密装配并固定于线圈板40的固定接触板50借助压焊、填密或铜焊通过中间导体电连接于固定接触端16。其它部分大致与第一实施例相同，因而不再赘述。
按照本实施例，线圈接头13和14等甚至在底座本体11没有陶瓷封装的情形中也不需要凸出，这就提供了可降低制造成本发优点。
按照本发明的第三实施，如图8所示，固定接触板50的一个角部经过挤压加工以形成一个向下凸起的连接阶部56，位于该连接阶部56和固定接触端16之间的线圈板40的一个角部被切掉以形成一个切口部分47，因而固定接触板50的连接阶部56直接与底座10的固定接触端16的上端部形成整体，以实现电连接，这与上述第二实施例不同，在第二实施例中，固定接触端16是通过设置在线圈板40上的中间导体47a电连接于固定接触板50的。其余部分大致与第一实施例相同，这里不再赘述。
按照本实施例，优点在于可以省掉中间导体，加工更为容易，组装精度及接触可靠性都有所改善。
在前述实施例中，活动接触件23是与从线圈板40的通孔42凸出的固定触点52接触和分离的。但是，本实施例并不局限于此，例如，也可以在固定接触板50的平表面上设置固定触点52，并通过挤压加工、提升过程(raising process)等使活动接触件23形成凸起部分，从而使末端部分用作固定触点52。
另外，也可以使活动接触件23带有由另一种材料制成的触点，从而使活动接触件23与不从通孔42凸起的固定触点52进入和脱离接触。
另外，也可以使固定接触板50和活动接触件23分别形成凸起部分，使用其末端部分作为固定触点和活动触点。
如图9至图15B所示，本发明的第四实施例是将本发明用于矩阵继电器，其大致是由一个底座110、一个包括四个活动接触板121的活动接触单元、一个由四个互补座架板131的互补座架单元130、一个线圈板140、一个包括四个固定接触板151的固定接触单元150和一个绝缘盖160构成。
底座110是通过将四个线圈接头l1，l2，l3及l4、四个线圈接头k1，k2，k3及k4和四个固定接触端L1，L2，L3及L4插入底座本体111的有关侧面形成的，所述底座本体在平面图中大致呈方形。
底座本体111的结构使线圈接头l和K的连接端部113和114在设有低于其开口边缘部分的阶部的底面112的周缘部分露出，固定接触端L的连接端部115是凸起的。另外，在底面112的中央平行布置四个凹部116(下文描述)，这些凹部中可装配活动接触单元120。在凹部116的底面角部露出固定接触端K的连接端部117。
活动接触单元120的活动接触板121是由平面形状能够装入底座本体111的凹部116中的导磁材料制成的薄板，活动接触件123是通过形成分别具有在平面图中大致呈C形的一定隔缝122而切出的。
根据情况需要，也可以设置一个部分，该部分属于每个活动接触件123的上表面，并与至少一个固定触点153接触，通过电镀、蒸法镀敷、喷镀、压焊、焊接、填密、铜焊等使触点带有导电性极好的金、铂等材料。
然后，将活动接触板121装配在底座110的有关凹部116中，通过压焊、焊接或铜焊等使每块板的一个端板电连接于活动接触端K的连接端部117，从而使活动接触件123可摆动地在板厚的方向上受到支承。
为了保证活动接触件123的摆动空间及减小磁阻而设置了互补座架单元130。因此，构成互补座架单元130的互补座架板131是薄板，这些薄板分别是由具有能够装配在底座本体111的凹部116中的S平面形的磁性材料制成的，并且在相应于活动接触件的位置上设有直径稍大于活动接触件123的外径的通孔132。上述直径规范是为了减小磁阻和便于制造。
也就是说，形成C形隔缝122是固有地适宜的，因为这可以在活动接触板122处尽可能地减小宽度，从而减小磁阻并增大磁效率。但是，形成狭缝是不容易的，这会增加加工成本。另一方面，准备通过与活动接触板121的上表面粘合成整体的互补座架板131能够容易地设置通孔132，使通孔的精度相当于活动接触件123的直径精度。为此原因，每个互补座架板131形成有通孔132以尽量减小活动接触件123和互补座架板131之间的间隙。
然后，将互补座架板131叠放在活动接触板121上并装配在底座110的凹部116中，使其上表面和底座本体111的下表面112大致相互齐平(图9和图11)。另外，每个互补座架板131的通孔132的内周缘部分和活动接触件123的外周缘部分相互紧靠，其间的间隙小于隔缝122的宽度。因此使磁阻减小，这提供了可获得高灵敏性的继电器的优点。
线圈板140是由平面形状能够覆盖底座本体111的底面112的绝缘板141构制的，K线的线圈接头连接部分142和l线的线圈接头连接部分143在相邻侧的下表面边缘部分以规定的间隔设置，通孔144以规定的间隔设置。如图10A和10B所示，共用连接线145在绝缘板141的后表面上从连接部分142以规定的间隔平行地延伸。另一方面，共用连接线146在绝缘板141的前表面上从连接部分143以规定的间隔平行地延伸，使共用连接线145和共用连接线146以绝缘状态和矩阵的形式相互交叉。
从连接部分142延伸的共用连接线145分别连接于围绕绝缘板141后表面上的通孔144形成的螺旋形平线圈147。平线圈147的末端部分通过通孔147a通至绝缘板141的前表面，该平线圈是围绕通孔144以螺旋形状形成的。平线圈147的末端部分通过防止逆向电流的二级管148与共用连接线146并联，并且连接于续流二级管149。该续流二级管149通过通孔145a连接于在绝缘板141后表面上形成的共用连接线145。因此，并联于续流二级管149的平线圈147串联于防止逆向电流的二级管148。
续流二极管149用于延迟在平线圈147中产生的激励电流的衰减。但是，本发明并不局限于此，例如，也可以一个电容器或同时使用一个电阻器。
绝缘板141的前、后表面由一绝缘膜141a覆盖。
然后，将线圈板140装配在底座110的底面112上，并分别将线圈板140的连接部分143和142电连接于线圈接头l1，l2，l3，l4的连接端部113和线圈接头k1，k2，k3，k4的连接端部114。在这种情形中，固定接触端L1，L2，L3，L4的直立的连接端部115从线圈板140的切口部分141b露出。
固定接触单元150的每个固定接触板151是由条形导磁板制成的，经过挤压加工，使用形成的凸起部分作为铁芯152，使用其末端作为固定触点153。
固定接触板151具一个设置在与固定接触端L的端部115接合的一个端部上的切口部分154，并且在平行设置时通过压焊、焊接、铜焊或填密等进行电连接，使铁芯152的下端部稍许从线圈板140的下表面凸起，固定触点153和活动触点152相互面对，以便能够进入相互接触和分离，同时保持一个规定的触点间隙(图11A和图11B)。
绝缘盖160是一个树脂成形的产品，其平面形状能够覆盖线圈板140和固定于底座110的固定接触板151。但是，本发明并不局限于此，例如，也可以通过低压成形由环氧树脂或类似材料整体形成。
在前述实施例中，固定接触板151和互补座架板131是由与线圈板140分离的构件构成的。但是，本发明并不局限于此，也可以通过电镀或蒸法镀敷等在线圈板140的下表面上整体地形成互补座架等，或者，与上述情况相反，通过在每个固定接触板151的下表面上的绝缘层，借助电镀或蒸法镀敷形成至少一层的平线圈。
下面描述本实施例的驱动方法。应注意的是，为了描述方便，下面将描述一种矩阵继电器，它由三个纵向单元和三个横向单元组成的9个继电单元构成，如图13A至图15B所示。
以图13B所示的定时图为基础，扫描输入信号通过外部扫描输入装置(未画出)输入矩阵继电器，在一个循环中九个电路是独立相继地选择的。
当按照图13B所示的定时图的工作输入信号图案输入一工作输入信号时，如图13C所示的脉冲信号(电压)施加于相应的线圈接头l和K，例如施加于图13A阴影区中的线圈接头l1和k1。因此，激励电流流过与其相连的平线圈147，这样产生的磁力吸引活动接触件123。因此，活动接触件123在板厚方向上摆动，与固定触点153压力接触，从而在固定接触端L1和活动接触端K1之间形成连续。
由于工作输入信号是脉冲信号，因而产生的激励电流固有地要衰减。但是，由于续流二极管149并联于平线圈147，使激励电流的衰减得以延迟，因而在一个循环中使激励电流不低于返回电流。因此，当在循环中输入一次工作输入信号时，活动接触件123被吸向固定触点153，使电路闭合。
因此，如果在一个循环中以图13B所示的规定间隔继续输入工作输入信号，那么，图13A阴影所示的需要的继电单元保持接通状态。
当以类似的方式由扫描输入信号选择由线圈接头l1和K3组成的电路，且施加一个工作输入信号(电压)时，与此相应的继电器平线圈147被激励，活动接触件123被吸向固定触点153，与其压力接触，因而在接触端L1和活动接触端K3之间形成连续。
因此，只要通过调整工作输入信号的输入模型，需要的电路就可以通过激励相应电路的平线圈147，使活动接触件123接触和脱离固定触点153而被打开和闭合。
当用作工作输入信号的脉冲信号停止被输入时，相应于每个平线圈147的电压施加停止，平线圈147的磁力消失，因而活动接触件123由于本身的弹力而返回原来的状态。
当在另一位置驱动继电器时，或者当工作时，图14A中阴影区中的继电器单元，在按照图14B所示定时图的工作输入信号模型向平线圈施加电压时，通过被施加电压的平线圈形成激励电流，活动接触件123被铁芯152吸引，与固定触点153压力接触，因而使电路闭合。
当打开或闭合例如图15A的阴影区中的继电器单元时，在按照图15B的定时图所示的工作输入信号施加电压时，与前述情形类似，需要位置上的继电器单元被操作。其它操作与前述驱动方法的操作类似，因而这里不再赘述。
如上所述，按照本实施例的矩阵继电器，通过按照规定的模型输入工作输入信号就可以独立地驱动需要的继电器单元。
如图16所示的第五实施，只在从底座110的开口边缘部分的上表面凸起的线圈接头、固定接触端L和活动接触端K的连接端部113，114和115、线圈板140和固定接触单元150的固定接触板151的连接结构方面有所不同，其它结构与第四实施例的结构类似，因而这里不再赘述。
虽然前述实施例提供的矩阵继电器中操纵的是三或四个纵向继电器单元乘三个或四个横向继电器单元，但是，本发明并不局限于此，如在图17，图18A和图18B所示的第六实施例那样，矩阵继电器也可由n个纵向继电器单元及n个横向继电器单元构成。
另外，还可以有一种矩阵继电器，它由纵向在一直线上布置的继电器单元或由横向在一直线上布置的继电器单元构成。
另外，本发明并不局限于矩阵继电器，当然也可以用作矩阵开关。
前述的继电器和矩阵继电器可用于开关和矩阵开关。
权利要求
1.一种继电器，它包括一个线圈板，它具有至少一层绕一通孔形成的螺旋形平线圈；以及一个活动触头和一个固定触点，它们相互面对，以便能够通过线圈板的通孔进入或脱开相互接触，所述活动触点设置在一个活动接触件上，该活动接触件可摆动地通过至少一个铰接部分在板厚方向上受到支承，上述铰接部分一环形座架内延伸以形成一活动接触板，所述固定触点设置在一板状材料的一个表面上以形成一固定接触板。
2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于所述活动接触板的结构使铰接部分是通过设置一块带有平面C形狭缝的导磁材料薄板而形成的，活动接触板通过所述狭缝与环形座架分开。
3.根据权利要求1或2所述的继电器，其特征在于一互补座架夹持在所述活动接触板和所述线圈板之间。
4.根据权利要求3所述的继电器，其特征在于所述互补座架的内径大于所述活动接触板的外径且小于所述座架的内径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的继电器，其特征在于所述活动接触板的座架厚于所述活动接触板和铰接部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的继电器，其特征在于所述铰接部分被制成一个厚度减小的部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的继电器，其特征在于所述铰接部分设有一通孔。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的继电器，其特征在于所述狭缝的两个端部在活动接触件内部延伸以形成一长形铰接部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的继电器，其特征在于所述固定接触板紧固在设置在线圈板上表面上的绝缘膜上，活动接触板的座架紧固在设置在线圈板下表面上的绝缘膜上。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的继电器，其特征在于所述固定接触板紧固在设置在线圈板上表面上的绝缘膜上，所述活动接触板的座架通过所述互补座架紧固在线圈板的下表面上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的继电器，其特征在于线圈板的下表面边缘部分与一箱形底座的上表面边缘部分粘结成整体，所述活动接触板装在一密封空间内，该密封空间是由固定接触板密封线圈板的通孔而形成的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的继电器，其特征在于一绝缘膜设置在属于所述固定接触板的表面上且粘接在线圈板上，线圈板和箱形底座是由与用来形成绝缘膜的相同材料构成的。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的继电器，它包括一个箱形底座，从其下角部露出一活动接触端，从其上表面边缘部分露出一固定接触端；一个活动接触板，它装在箱形底座中并电连接于所述活动接触端；一个线圈板，它紧固于所述箱形底座的上表面边缘部分上并具有一个电连接于所述线圈接头的上端部的平线圈；以及一个固定接触板，它紧固在线圈板的上表面上，具有一个下表面从所述线圈板的通孔突出的铁芯，并且电连接于所述固定接触端的上端部。
14.根据权利要求13所述的继电器，其特征在于线圈接头的上端部和从箱形底座的上表面边缘部分突起的固定接触端分别以接合的方式电连接于设在线圈板和固定接触板上的相应接头孔和相应的切口部分。
15.根据权利要求13所述的继电器，其特征在于线圈接头的上端部和固定接触端相互齐平地从箱形底座的上表面边缘部分露出，线圈板当叠放在线圈接头上时电连接于线圈接头的上端部，所述固定接触端的上端部通过设在线圈板上的中间导体电连接于固定接触板。
16.根据权利要求13所述的继电器，其特征在于线圈接头的上端部和固定接触端相互齐平地从箱形底座的上表面边缘露出，线圈板当叠放在线圈接头上时电连接于线圈接头的上端部，从固定接触板的边缘位置向下突出的连接阶部当直接地粘结在所述上端部上时电连接于所述固定接触端的上端部。
17.一种矩阵继电器，它包括一个线圈板，在其上至少一层螺旋形平线圈围绕多个通孔设置，所述多个通孔以矩阵形式设置在绝缘基底上；以及活动触点和固定触点，它们相互面对，以便能够通过线圈板的通孔进入和脱开相互接触，所述活动触点每排电连接起来以形成活动触点单元，所述固定触点每列电连接起来以形成固定触点单元。
18.根据权利要求17所述的矩阵继电器，其特征在于每个所述固定触点在一固定接触板上突起并布置在一铁芯的末端部分，该铁芯用作能够穿过所述通孔的凸起部分。
19.根据权利要求17或18所述的矩阵继电器，其特征在于所述活动触点设置在平行布置在所述活动接触板上的多个活动接触件上，每个活动触点布置在可以穿过所述通孔的凸起部分的末端上。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于一个互补座架板夹持在所述活动接触板和所述线圈板之间，它由与所述活动接触板相同的材料制成，并且在相应于活动接触件的位置上设有一个通孔，该通孔稍大于所述活动接触件的通孔。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于所述平线圈连接于共用连接线，这些共用连接线以规定的间距平行地设置在所述线圈板的前、后表面上并以矩阵形式相交。
22.根据权利要求17或21所述的矩阵继电器，其特征在于一复位延迟件并联于所述线圈板的每个平线圈。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于所述线圈板的平线圈通过反向电流防止件连接于所述共用连接线，所述反向电流防止件与所述平线圈串联。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于所述活动接触板装配在多个平行地布置在底座上表面上的凹部的每一个中，所述活动接触板的一个端部连接于活动接触端的一个连接端部上，该连接端部从所述凹部的下角部露出。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于设置在所述线圈板的下表面周边部分的所述共用连接线的线圈接头用的连接部分连接于以规定间距从底座上表面周边部分露出的线圈接头的连接部分。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的矩阵继电器，其特征在于所述固定接触板的一个端部连接于以规定间距从底座上面周边部分露出的固定接触端的连接端部。
全文摘要
继电器结构包括一个线圈板(40),在该板前、后面上具有绕通孔(42)形成的螺旋形平线圈(48);一个固定接触板(50),该板紧固在线圈板(40)的上表面上并使用从通孔(42)伸出的铁芯(51)的末端部分作为固定触点(52);以及一个活动接触板(20),该板使通过从环形座架(24)内伸出的铰接部分(22)在板厚方向可摆动地受到支承的活动接触件(23)面对固定触点(25),从而可与固定触点进入和脱离接触。采用上述结构可提高继电器的生产率、使继电器具有无散射的工作特性。
文档编号H01H51/29GK1200195SQ9619773
公开日1998年11月25日 申请日期1996年10月16日 优先权日1995年10月20日
发明者三角修一, 前西钢三 申请人:欧姆龙株式会社