1.本发明涉及继电器领域，特别是涉及一种电磁继电器。
背景技术：2.目前，电磁继电器的触点部件按其触点与动簧片的固定连接方式可分为两种，一种是铆接固定方式，另一种是焊接固定方式，其中，焊接固定方式的触点部件在成本和生产效率上更优于铆接固定方式的触点部件：在成本上，焊接固定方式的触点部件的触点使用的是异形丝材，可以根据需要截取不同的长度、且可以一次性生成长达数米长度的丝材，材料利用率高、生产效率快，而铆钉触点无法做到如同丝材一般随意控制其触点长度，不同尺寸的铆钉触点均需要重新制作，并且生产效率受到其一次一粒的工艺限制，生产效率相比丝材要低，上述等原因导致其整体的生产成本要比丝材的生产成本高；在生产效率上，利用焊接工艺的生产效率可达到100次/min的水平，而铆钉触点受限于触点上料、压力铆接，效率一般在60次/min。然而，当所述触点部件为电磁继电器的零部件时，焊接固定方式的动簧部件相比于铆接固定方式的动簧部件，前者在应用过程中会由于热量导致触点弯曲变形，从而带动与其固连的动簧带一并发生弯曲变形，而后者由于触点本身的厚度与压力铆接工艺的优势，使得触点本身的强度很高，在负载切换的过程中触点不会由于热量发生弯曲变形，也就保证了动簧片不会发生弯曲变形。焊接固定方式的动簧部件发生弯曲变形的原理参见下文。
3.动簧片在继电器中不仅起着导电作用，同时也为继电器提供一个反力。该反力的存在是为了与线圈吸力相匹配，从而实现继电器的稳定动作、释放。基于绝大部分继电器的线圈吸力会被线圈功耗所约束，而现在的继电器线圈功耗基本控制在0.45w以下，故其线圈吸力也被限制。基于该原因，动簧片的厚度尺寸一般被控制在0.20mm以内。
4.继电器在进行大负载的切换过程中均会在导通、断开负载时产生电弧，同时伴随着产生巨大的热量，该热量会导致动触点本身的温度上升，会使其接触表面发生熔融状态，动触点内部材料也会由于高温而使其强度下降，同时，该热量也会经由动触点传递到动触点对应位置的动簧片上。而动簧片由于其厚度的限制，散热能力有限，会在该条件下缓慢发生塑性变形，在进行频繁通断负载的寿命测试时，该变形的逐步叠加就会导致整个动簧片的头部缓慢下趴、从而导致触点间隙缩小、动作电压变大，随着触点间隙的变小，可能会导致较大负载的分断愈加困难，触点的烧蚀时间愈加长，最终导致继电器的早期失效。如图1、图2所示，以常规一组常开型拍合式继电器为例进行说明，其状态为进行负载切换寿命测试末期的状态，动触点1＇在此时已经由于导通、断开负载时产生的热量发生弯曲，其变形会带动动簧片2＇一起变形，最终会使得动簧片2＇以支点3＇为分界，靠外侧的部分下趴，靠内侧的部分上翘。外侧的下趴会导致触点间隙变小，从而影响电弧拉断的能力，严重的情况下会导致无法可靠拉断电弧，最终导致粘接失效。靠内测的上翘会导致衔铁4＇与铁芯5＇之间的气隙增大，最终会导致动作电压变大，严重的情况下会使继电器无法动作。
5.参见图3、图4所示，现有技术的常规一组转换型拍合式继电器在进行常开端的负
载通断测试过程中，其动簧片6＇在常开触点7＇位置的背部还有一颗常闭动触点8＇的存在，该常闭触点8＇的存在可以大大加强动簧片8＇的强度，从而有效地减缓动簧片6＇发生塑性变形，防止早期失效的发生。常规一组常开型拍合式继电器或一组常闭型拍合式继电器相比一组转换型继电器缺少了常闭触点或常开触点，这会导致常开型或常闭型的动簧片的强度要远不如一组转换型，也更会发生上述提及的失效模式。若是为了强度而在动簧片上焊接常闭触点，则会导致成本的增加，同时也会使得一组常开型继电器的可利用空间被占用。
技术实现要素：6.本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种电磁继电器，其通过对动簧片的结构作改进来防止动簧片发生弯曲变形。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁继电器，包括动簧部件，该动簧部件包括动簧片和动触点，所述动簧片具有在其厚度方向上相背的第一表面和第二表面，所述动触点焊接在动簧片的第一表面上；所述动簧片焊接有动触点的部位的第二表面设有加强结构，所述加强结构对应于所述动触点的一条中心线呈对称分布，所述中心线位于所述动簧片的预设方向上，所述预设方向与所述动簧片的转动轴线所在的方向垂直。
8.进一步的，所述加强结构包括一个或多个加强凸部，至少一个加强凸部沿所述预设方向延伸设置，和/或，至少两个加强凸部沿所述预设方向排列设置。
9.进一步的，所述加强凸部呈长条形，并沿所述预设方向延伸；所述加强凸部在所述预设方向上的尺寸大于或等于所述动触点在所述预设方向上的尺寸。
10.进一步的，所述加强凸部由所述动簧片的第一表面沿所述动簧片的厚度向第二表面的方向冲压或击打而成，使所述动簧片的第一表面与所述加强凸部相背的部位形成凹陷部，该凹陷部构成凹槽，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙。
11.进一步的，在所述动簧片的第一表面对应于所述动触点的位置设有一个或多个凹槽，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙。
12.进一步的，所述凹槽呈长条形，并沿所述预设方向延伸，所述凹槽的长度方向上的两端外露于所述动触点。
13.进一步的，所述动触点包括可导电的材料层和助焊层，材料层的导电率高于助焊层，所述材料层具有在其厚度方向上相背的第三表面和第四表面，所述助焊层复合在所述材料层的第三表面，并贴合于所述动簧片的第一表面。
14.进一步的，所述助焊层表面设有一个或多个焊筋，所述焊筋沿所述预设方向设置；所述焊筋焊接于所述动簧片的第一表面；所述焊筋与所述凹槽错开设置。
15.进一步的，在所述助焊层所在的区域范围内，所述助焊层的厚度小于所述材料层的厚度。
16.进一步的，所述动触点在所述动簧片上沿所述预设方向居中设置。
17.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
18.1、由于所述动簧片焊接有动触点的部位的第二表面设有所述加强结构，可以在不影响第一表面平面度的前提下，加强动簧片抗所述预设方向弯曲的能力，抑制动触点在负
载切换过程中沿着所述预设方向受热翘曲的趋势，从而保证触点间隙的稳定性，提升负载切换的能力。
19.2、所述加强结构包括所述一个或多个加强凸部，使加强结构的构造更为简单，易于加工成型。
20.3、所述凹槽与所述动触点之间形成气隙，可以加强散热，并抑制负载切换过程中热量直接传递到加强凸部上，从而避免加强凸部由于高温软化而导致强度下降。
21.以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种电磁继电器不局限于实施例。
附图说明
22.图1是现有技术的一种常开型拍合式继电器的剖视图；
23.图2是图1中a部分的放大示意图；
24.图3是现有技术的一种转换型拍合式继电器的结构示意图；
25.图4是图3中b部分的放大示意图；
26.图5是实施例一本发明的电磁继电器的结构示意图；
27.图6是图5中c部分的放大示意图；
28.图7是实施例一本发明的动簧部件的仰视图；
29.图8是实施例一本发明的动簧部件的立体构造示意图；
30.图9是实施例一本发明的动簧部件的主视图；
31.图10是图9的e-e剖视图；
32.图11是图10的局部放大示意图；
33.图12是实施例一本发明的动触点的分解示意图；
34.图13是实施例一本发明的动触点在分解状态的主视图；
35.图14是图13中d部分的放大示意图；
36.图15是实施例一本发明的动触点的剖视图；
37.图16是实施例一本发明的动簧部件的局部结构示意图；
38.图17是实施例一本发明的动触点的翘曲方向示意图；
39.图18是实施例一本发明的电磁继电器的剖视图；
40.图19是图18中e部分的放大示意图；
41.图20是实施例二本发明的另一种动簧部件的剖视图。
具体实施方式
42.实施例一
43.请参见图5-图19所示，本发明的一种电磁继电器，包括磁路部分、接触部分等，磁路部分包括呈立式的线圈60、铁芯50、衔铁40、轭铁70等，接触部分包括动簧部件和静簧部件30，磁路部分与动簧部件、静簧部件30组装在一起。所述动簧部件包括动簧片10和动触点20，所述动簧片10具有在其厚度方向上相背的第一表面11和第二表面12，所述动触点20焊接在动簧片10的第一表面11上；所述动簧片10焊接有动触点20的部位的第二表面12设有加强结构，所述加强结构对应于所述动触点20的一条中心线呈对称分布，所述中心线位于所
述动簧片10的预设方向上，所述预设方向与所述动簧片10的转动轴线所在的方向垂直。
44.本实施例中，所述加强结构包括一个或多个加强凸部，至少一个加强凸部沿所述预设方向延伸设置，和/或，至少两个加强凸部沿所述预设方向排列设置。在本实施例中，所述加强凸部13呈长条形，并沿所述预设方向延伸，所述加强凸部13在所述预设方向上的尺寸大于或等于所述动触点20在所述预设方向上的尺寸。所述加强凸部13的数量具体为一个，并且，该加强凸部13位于所述中心线在所述第二表面12的正投影上。
45.本实施例中，所述加强凸部13由所述动簧片10的第一表面沿所述动簧片10的厚度向第二表面的方向冲压或击打而成，使所述动簧片10的第一表面与所述加强凸部13相背的部位形成凹陷部，该凹陷部构成凹槽14，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙15。在其它实施例中，在所述动簧片的第一表面对应于所述动触点的位置设有一个或多个凹槽，所述凹槽与所述加强凸部在所述动簧片长度或宽度方向上相互错开，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙。
46.本实施例中，由于所述加强凸部13呈长条形，因此，所述凹槽14也呈长条形，并沿所述预设方向延伸，所述凹槽14的长度方向上的两端外露于所述动触点20。
47.本实施例中，如图12-图15所示，所述动触点20包括可导电的材料层21和助焊层22，材料层21的导电率高于助焊层22，在所述助焊层22所在的区域范围内，所述助焊层22的厚度小于所述材料层21的厚度。所述材料层21具有在其厚度方向上相背的第三表面211和第四表面212，所述助焊层22复合在所述材料层的第三表面211，并贴合于所述第一表面11。所述助焊层22表面设有一个或多个焊筋223，所述焊筋223焊接于所述动簧片10的第一表面11，所述焊筋223沿所述预设方向设置，但不局限于此。所述焊筋223与所述凹槽13错开设置。
48.本实施例中，所述材料层21的第三表面211设有一个或多个容置槽213，所述材料层21的第四表面212设置镀层。所述助焊层22的数量为一个或多个，且所述助焊层22与所述容置槽213一一相对应，所述助焊层22嵌入容置槽213中，并与所述材料层21复合在一起。所述助焊层22具有在其厚度方向上相背的第五表面221和第六表面222，第五表面221外露于第三表面211，且第五表面221设有所述焊筋223，第五表面221的其余部分与所述第三表面211齐平。所述第六表面222为平面，但不局限于此，在其它实施例中，所述第六表面为弧面等。
49.本实施例中，所述材料层21、助焊层22分别呈长板状，且所述助焊层22的长度尺寸与所述材料层21的长度尺寸一致；所述多个容置槽213沿材料层21的宽度方向间隔分布，且每个容置槽213分别呈长条状，并位于所述材料层21的长度方向上，每个容置槽213在其长度方向上的两端分别贯穿。所述助焊层22上的焊筋223的数量为一个，且所述焊筋223位于所述第五表面221的中部，并沿所述第六表面222的长度方向设置。最靠近所述材料层21外侧的两个焊筋的中心距e≥1/2d，d为所述材料层21的第二表面的宽度。
50.本实施例中，所述助焊层22在其宽度方向上相背的两个侧面分别为外凸的圆弧面224，所述容置槽213的形状及尺寸与所述助焊层22的形状及尺寸相适配。所述助焊层22相背的两个侧面分别设为所述圆弧面224，使得本发明一方面能够利用所述圆弧面224在助焊层22放入材料层21的容置槽213时起到导正的作用，从而保证轧制复合后助焊层22位置尺
寸的一致性；另一方面所述圆弧面224的设计也能增加助焊层22与材料层21的接触面积，保证助焊层22与材料层21的可靠贴合。所述助焊层22与材料层21的接触宽度为(a+b+c)*n，如图14所示，a、c分别为所述两个侧面(即两个圆弧面224)的宽度(即圆弧面224的弧长)，b为所述第六表面222的宽度，n为助焊层22的数量，本实施例中，助焊层22的数量为两个，因此，n＝2。(a+b+c)*2≥d/2才能保证动簧片10与助焊层22之间的可靠贴合，d为所述材料层21的第四表面212的宽度，如图13、14所示。通过调整a、b、c的尺寸来保证助焊层22与材料层21之间的复合面积，从而保证两种材料之间的贴合牢固度。
51.本实施例中，所述材料层21的材质为纯ag、ag合金、pdcu合金等中的任一种，所述助焊层22的材质为cu、cuni合金、cuzn合金、cube合金、cusnp合金等中的任一种。
52.本实施例中，所述容置槽213和助焊层22的数量具体分别为两个，但不局限于此，在其它实施例中，所述容置槽和助焊层的数量分别为一个或三个等。
53.所述动触点20的制备方法为：将助焊层22放入材料层21上开的容置槽213中，再使用轧机在两种材料上施加强大的压力，可以根据所选材料层21与助焊层22的材料来选择是否与热作用相结合，在压制的过程中助焊层22两侧的圆弧面224不仅可以在放入容置槽213时起到导正助焊层22的作用，也能在受力过程中使其两侧圆弧面224均匀受力；在受力过程中助焊层22与材料层21的接触面会发生塑性变形，表面金属层会挤压破裂，随后裸露出的洁净而活化的金属原子会相互扩散并发生接触，当两种金属的原子达到原子键引力作用的范围内时，会形成共用电子层，于是两者金属之间便会牢固的结合的一起。
54.所述动触点20的材料层21的第三表面211开设容置槽213，并在容置槽213中嵌设和复合助焊层22后，使得助焊层22在材料层21的第三表面211的占比较小，助焊层22不会完全覆盖材料层21的第三表面211，且在助焊层22所在的区域范围内，助焊层22的厚度小于材料层21的厚度，从而使得本发明可以在保证动触点体积相同的前提下，通过大大减少助焊层22在材料层21的第三表面211的占比来提升材料层21的占比，从而提升动触点整体的导电率、减缓动触点温升、提升负载切换的次数，而不影响材料层21与助焊层22、助焊层22与动簧片10的结合力。此外，本发明将助焊层22的占比缩小，相对于传统动触点而言，可以减少电阻焊过程中由于助焊层22体积较大导致的热量损失、能量损耗，从而减缓电阻焊过程中设备的功耗，提高能量的利用率，减少电阻焊时的能量损耗。助焊层22与材料层21采用容置槽213嵌入式结构，可以提升助焊层22与材料层21的接触面积，从而保证助焊层22与材料层21之间的牢固度。
55.本发明在所述助焊层22的第五表面221设置焊筋223，可以在进行电阻焊时，使焊筋223与动簧片10的接触集中于一处，从而使大电流集中于该处流过，再借助大电流流过产生的热量来溶解焊筋223与动簧片10接触点周围的金属，从而实现两种金属材料相互熔融的功能。
56.所述动触点20与所述动簧片10具体采用焊接方式，在本实施例中采用的是电阻焊的方式，焊接时，先将材料层21的第三表面211及其上的助焊层22面向动簧片10的第一表面11放置，再进行电阻焊，大电流从助焊层的焊筋223与动簧片10的接触点流过，再借助大电流流过产生的热量来溶解焊筋223与动簧片10接触点周围的金属，从而实现两种金属材料相互熔融。焊接后的状态如图11所示，从图中可以明显看出材料层21的第三表面211除了助焊层22的部分和与所述气隙15对应的部分外，其余部分均可以实现材料层21与动簧片10的
贴合，该结构有利于在负载切换过程中触点的散热能力，这是因为材料层21的导电率远大于助焊层22的导电率。
57.参见图16所示，所述预设方向即为图16中的x轴方向，也为所述动触点20的长度方向，所述y轴方向为所述动触点20的宽度方向。所述加强凸部13可以在不影响动簧片10的第一表面11的平面度的前提下，加强动簧片10抗x轴方向弯曲的能力，抑制动触点20在负载切换过程中沿着x轴方向受热翘曲的趋势，从而保证触点间隙(触点间隙：继电器动、静触点断开状态下，两者之间的最短距离)的稳定性，提升负载切换能力。所述动触点20与动簧片10焊接后，所述动簧片上的凹槽14与动触点20之间存在所述气隙15，该气隙15可以加强散热，并抑制负载切换过程中热量直接传递到加强凸部13上，从而避免加强凸部13由于高温软化而导致强度下降。所述动触点20在负载切换过程中沿着y轴方向的受热翘曲问题(翘曲方向如图17中的箭头所示)，可以依靠动触点20上的两个焊筋223(材料层21的第三表面211复合两个助焊层22，每个助焊层22的第五表面221分别设有一个焊筋223)与动簧片10焊接后的牢固度来抑制。两个焊筋23的中心距e≥1/2d。
58.本发明的一种电磁继电器，其具体为一组常开型拍合式继电器，但不局限于此，在其它实施例中，本发明为一组或多组常闭型拍合式继电器或多组常开型拍合式继电器等。图18、图19对应本发明的状态为进行负载切换寿命测试末期的状态，从图18、图19可见，采用加强凸部13来增强动簧片10的强度后，动触点20在受到导通、分断负载时产生的极大的热量后也并未发生明显的弯曲变形，虽然动簧片10还是会发生轻微的变形，例如图19中的角度α相比试验前会变大、角度β相比试验前会变小，但是相比未增加加强凸部的常规动簧片及其对应的动触点而言，本发明的动触点20本身的弯曲变形是轻微的，也就保证了即使动簧片10的其他折弯角度受到热变形，也不会使触点间隙变小，从而避免早期失效的发生。此外，在图18、图19对应的状态下，本发明的衔铁40与铁芯50之间的气隙变化值l＝l2-l0，其中，l2为本发明在负载切换寿命测试末期时，衔铁40与铁芯50之间的气隙大小，如图18所示；l0为现有动簧片未设置加强凸部的继电器在负载切换寿命测试前，衔铁与铁芯之间的气隙大小。现有动簧片未设置加强凸部的继电器在负载切换寿命测试后，衔铁与铁芯之间的气隙大小为l1，如图1所示，现有动簧片未设置加强凸部的继电器在负载切换寿命测试前后，其衔铁与铁芯之间的气隙变化值l＇＝l1-l0，l《l＇，从而起到了改善负载切换过程中的动作电压变化大的问题，进而避免继电器的早期失效。
59.实施例二
60.本发明的一种电磁继电器，其与上述实施例一的区别在于：所述加强凸部13的数量为偶数个，并均分成两组，每组包括至少一个加强凸部13，两组加强凸部13位于所述中心线相对的两侧。具体，所述加强凸部13的数量为两个，如图20所示，但不局限于此。两个加强凸部13同样分别由所述动簧片10的第一表面11沿动簧片10的厚度向第二表面12的方向冲压或击打而成，使所述动簧片10的第一表面11形成两个凹陷部，每个凹陷部即分别构成所述凹槽14，所述凹槽14与所述动触点20之间形成与外界相连通的气隙15。两个加强凸部13同样分别呈长条状，并分别位于所述预设方向上，因此，所述凹槽14也呈长条状，所述凹槽14的长度方向上的两端分别外露于所述动触点20。
61.本实施例中，所述助焊层22的数量为一个，并在材料层21的第三表面211居中设置。
62.本发明的一种电磁继电器，未涉及部分均与现有技术相同，或者可采用现有技术加以实现。
63.上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种电磁继电器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
技术特征：1.一种电磁继电器，包括动簧部件，该动簧部件包括动簧片和动触点，所述动簧片具有在其厚度方向上相背的第一表面和第二表面，所述动触点焊接在动簧片的第一表面上；其特征在于：所述动簧片焊接有动触点的部位的第二表面设有加强结构，所述加强结构对应于所述动触点的一条中心线呈对称分布，所述中心线位于所述动簧片的预设方向上，所述预设方向与所述动簧片的转动轴线所在的方向垂直。2.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征在于：所述加强结构包括一个或多个加强凸部，至少一个加强凸部沿所述预设方向延伸设置，和/或，至少两个加强凸部沿所述预设方向排列设置。3.根据权利要求2所述的电磁继电器，其特征在于：所述加强凸部呈长条形，并沿所述预设方向延伸；所述加强凸部在所述预设方向上的尺寸大于或等于所述动触点在所述预设方向上的尺寸。4.根据权利要求2所述的电磁继电器，其特征在于：所述加强凸部由所述动簧片的第一表面沿所述动簧片的厚度向第二表面的方向冲压或击打而成，使所述动簧片的第一表面与所述加强凸部相背的部位形成凹陷部，该凹陷部构成凹槽，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙。5.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征在于：在所述动簧片的第一表面对应于所述动触点的位置设有一个或多个凹槽，所述凹槽的局部区域外露于所述动触点，使所述动触点与所述凹槽之间形成与外界相连通的气隙。6.根据权利要求4或5所述的电磁继电器，其特征在于：所述凹槽呈长条形，并沿所述预设方向延伸，所述凹槽的长度方向上的两端外露于所述动触点。7.根据权利要求4或5所述的电磁继电器，其特征在于：所述动触点包括可导电的材料层和助焊层，材料层的导电率高于助焊层，所述材料层具有在其厚度方向上相背的第三表面和第四表面，所述助焊层复合在所述材料层的第三表面，并贴合于所述动簧片的第一表面。8.根据权利要求7所述的电磁继电器，其特征在于：所述助焊层表面设有一个或多个焊筋，所述焊筋沿所述预设方向设置；所述焊筋焊接于所述动簧片的第一表面；所述焊筋与所述凹槽错开设置。9.根据权利要求7所述的电磁继电器，其特征在于：在所述助焊层所在的区域范围内，所述助焊层的厚度小于所述材料层的厚度。10.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征在于：所述动触点在所述动簧片上沿所述预设方向居中设置。
技术总结本发明公开了一种电磁继电器，包括动簧部件，该动簧部件包括动簧片和动触点，所述动簧片具有在其厚度方向上相背的第一表面和第二表面，所述动触点焊接在动簧片的第一表面上；所述动簧片焊接有动触点的部位的第二表面设有加强结构，所述加强结构对应于所述动触点的一条中心线呈对称分布，所述中心线位于所述动簧片的预设方向上，所述预设方向与所述动簧片的转动轴线所在的方向垂直。所述加强结构的设置，使本发明可以在不影响第一表面平面度的前提下，加强动簧片抗所述预设方向弯曲的能力，抑制动触点在负载切换过程中沿着所述预设方向受热翘曲的趋势，从而保证触点间隙的稳定性，提升负载切换的能力。提升负载切换的能力。提升负载切换的能力。
技术研发人员：朱忠雄 林佳宾 董欣赏 曹利超 汪志坤
受保护的技术使用者：厦门宏发信号电子有限公司
技术研发日：2022.06.10
技术公布日：2022/11/1
