一种干簧继电器的制作方法

1.本发明涉及干簧继电器制造技术领域。


背景技术：

2.干簧继电器是基于干簧开关技术的衍生品，由于干簧开关采用了特殊封装结构(玻璃管密闭烧结)和工艺(玻璃管内填充惰性气体或真空处理)，使其簧片部分可以免于外部大气环境的污染和腐蚀，故而拥有无可比拟的高接触可靠性和优良的绝缘性能。在追求高绝缘性和高接触可靠性的领域(以仪器测试、网络通信、新能源绝缘检测以及医疗电子为代表)，干簧继电器得到了广泛的认可和应用。
3.现有干簧继电器通常要包括干簧开关、线圈骨架、线圈和壳体，干簧开关是干簧继电器的核心部件，故干簧继电器的制造难点在于如何最大程度的保证干簧开关的初始密封性。现有干簧继电器壳体的封装主要采用灌封的方式，干簧开关与线圈部分、线圈骨架部分先装配成磁路系统，然后再将磁路部分放入壳体中进行灌胶封装。这种采用灌胶封装的结构容易分离出低分子量物质而劣化干簧继电器的绝缘性能，且内部易形成空腔、胶面容易鼓包等缺陷，影响干簧继电器整体质量。另外，采用灌胶封装的结构难于使磁路系统在壳体内居中设置，也会影响干簧继电器整体品质。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种干簧继电器，其具有良好绝缘性能，且能较好保证干簧开关的初始密封性，提升干簧继电器的品质。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种干簧继电器，包括干簧开关、线圈骨架、线圈和壳体，干簧开关包括玻璃管，玻璃管包括圆管状的玻璃管本体，玻璃管本体两端设有烧结段，玻璃管本体内装有两个能相互接触或相互脱离的舌簧片，两个舌簧片引出脚分别沿玻璃管本体中心轴线从两个所述烧结段穿出，所述玻璃管固设在线圈骨架的中间，两个舌簧片引出脚一端分别从线圈骨架两端中间位置穿出；线圈绕在线圈骨架上；所述壳体通过注塑包覆所述线圈骨架和线圈形成，两个舌簧片引出脚均部分穿出壳体外；壳体在靠近线圈骨架两端处均设有第一散热结构。
6.进一步改进，所述线圈骨架在壳体内居中设置；每个所述第一散热结构包括设置在壳体一端的多个第一散热槽，多个第一散热槽相对于经过所述玻璃管本体中心轴线的水平面上下对称设置。
7.进一步改进，所述线圈骨架是通过注塑包覆整个所述玻璃管形成，线圈骨架包括中间圆管状绕线部及连接绕线部两端的两个头部，两个舌簧片引出脚分别沿绕线部中心轴线从两个头部端面中间位置穿出；绕线部上缠绕有线圈，每个所述烧结段部分或全部处于一个所述头部内，所述玻璃管在线圈骨架内居中设置；每个头部上穿设一根所述线圈引出脚，两根线圈引出脚一端分别与线圈漆包线两端通过缠绕电连接，两根线圈引出脚另一端穿出壳体外。这样干簧开关玻璃管被塑料实心填充包覆，与塑料形成整体刚性连接，避免外
界振动引起的玻璃管扰动，规避扰动引起的玻璃管开裂或烧结段结合界面被破坏而使得密封性失效的风险，确保干簧开关玻璃管初始的密封性。有效提升抗振性能。其次，所述玻璃管在线圈骨架内居中设置；有利于实现干簧开关舌簧片触头部中心(气隙最大处)与线圈骨架窗口中心(线圈磁通最密集处)重合；既能充分利用线圈磁通，也能提高电气参数的一致性，进一步提升电气性能。
8.再进一步，两个所述头部同一侧均设有第一限位凹槽，每根线圈引出脚弯折后部分处于所述第一限位凹槽内。通过第一限位凹槽对线圈引出脚在长度和高度方向上进行约束，防止线圈引出脚在壳体注塑前歪斜无法放入模具型腔，或在壳体注塑过程中受塑料冲刷变形。
9.再进一步，壳体两侧均设有两个第二限位凹槽，每个第二限位凹槽靠近一个所述头部；通过第二限位凹槽可在宽度方向上对线圈骨架进行约束；保证线圈骨架在壳体内的居中分布，最终实现壳体在各方向上膨胀的均匀性和对称性。穿出壳体外的两根线圈引出脚和两个舌簧片引出脚分别处于壳体的两侧，穿出壳体外的每根线圈引出脚靠近所述第一散热结构一侧，穿出壳体外的每个舌簧片引出脚靠近所述第一散热结构另一侧。这样通过第一散热结构可以延长舌簧片引出脚与线圈引出脚的爬电距离，提升电气性能。
10.优选所述线圈骨架注塑用的材料特性与所述壳体注塑用的材料特性相同。
11.进一步改进，每个所述舌簧片引出脚主体为圆柱形，穿出线圈骨架头部端面中间位置的每个舌簧片引出脚沿水平方向弯折90
°
后形成第一弯折段，第一弯折段上设有打扁定位部，打扁定位部与所述舌簧片触头接触面相垂直或相平行，先利用所述打扁定位部进行定位注塑形成所述线圈骨架，再利用所述打扁定位部进行定位或利用所述线圈骨架进行定位注塑形成所述壳体，所述打扁定位部包覆在壳体内。这样不仅可以使得舌簧片引出脚与壳体结合的更为牢固，且能较好识别舌簧片触头接触面的方向，便于确定干簧继电器的安装方向，最大限度保证干簧继电器的工作性能。
12.优选所述打扁定位部包括两个平行平面，两个平行平面与舌簧片触头接触平面相平行或相垂直，两个平行平面之间的间距小于舌簧片引出脚主体的直径，两个平行平面与舌簧片引出脚主体连接处形成斜角。这样平行平面与斜角形成的凹坑，被塑料嵌入，塑料相当于定位销钉作用可以有效防止舌簧片引出脚沿圆周方向转动，避免舌簧片引出脚再弯折加工过程中受外力作用发生转动而破坏干簧开关密封性。其次，该斜角有利于打扁后模具镶件与零件的分离，避免脱模时拉扯零件导致变形。
13.再进一步，第一弯折段穿出所述壳体部分再沿纵向二次弯折90
°
后形成第二弯折段，所述干簧继电器安装在pcb线路板上时，所述第二弯折段与所述pcb线路板相插接或相贴合；并使得所述舌簧片触头接触面与pcb线路板相垂直。这样可以提升干簧继电器抗振动和抗冲击性能，防止误动作。
14.再进一步，每个所述头部在靠近所述烧结段处设置有第二散热结构。通过在每个所述头部在靠近所述烧结段处设置有第二散热结构，减少了塑料、玻璃、金属三者不能同步膨胀的影响，避免热应力不均造成挤压而影响玻璃管初始密封性。
15.优选所述圆管状绕线部的中心轴线与所述玻璃管本体中心轴线相重叠，所述第二散热结构包括设置在所述头部上的多个第二散热槽，多个第二散热槽环绕一圆柱面分布，该圆柱面的中心轴线与所述玻璃管本体中心轴线相重叠。
16.进一步改进，所述壳体底部设有多个限位凸部，干簧继电器安装于pcb线路板上时，多个限位凸部限制壳体底部与pcb线路板的间距。便于保证干簧继电器在工作时有足够的散热空间。
17.本发明有益效果如下：
18.1、由于所述壳体通过注塑包覆所述线圈骨架和线圈形成，两根线圈引出脚和两个舌簧片引出脚均穿出壳体外；壳体在靠近线圈骨架两端处均设有第一散热结构。通过第一散热结构可以提高塑料的导热效果，可以增大产品使用过程中塑料与空气的热交换面积，也可以增加注塑过程中塑料与模具的接触面积，提高导热/散热的效果，实现“金属-玻璃”与“塑料-玻璃”的同步导热，避免在热平衡之前沿玻璃管烧结段周围产生过大的温度梯度而扩大不同材料间的膨胀系数差异，导致相邻材料间因膨胀系数不匹配后受到热应力作用，防止玻璃管受到挤压或拉伸应力而破坏，确保干簧开关的初始密封性，提升干簧继电器的品质。
19.2、提高输入与输出之间的绝缘能力。壳体与线圈骨架一体化注塑成型，可以避免灌封方式易分离出低分子量物质而劣化绝缘、内部易形成空腔/胶面容易鼓包等缺陷，提升绝缘性能，提升干簧继电器品质。进一步，通过散热结构，也可以扩大舌簧片引出脚与线圈引出脚之间的爬电距离，提升电气性能。
20.3、提高线圈骨架在壳体内的装配精度，能够更好保证骨架在壳体内居中分布，实现各方向壳体塑料壁厚的均匀性和对称性，最大程度保证膨胀的均匀性和对称性。
附图说明
21.图1是干簧开关的立体图；
22.图2是图1干簧开关隐藏部分玻璃管的立体图；
23.图3是本发明第一种实施例立体图；
24.图4是本发明第一种实施例俯视图；
25.图5是图4的a-a剖视图；
26.图6是本发明第一种实施例干簧开关与线圈骨架连接后立体图；
27.图7是本发明第一种实施例与pcb线路板连接状态示意图；
28.图8是本发明第二种实施例立体图；
29.图9是本发明第二种实施例与pcb线路板连接状态示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
31.实施例一、图1至图7所示，一种干簧继电器，包括干簧开关1、线圈骨架2、线圈3和壳体4，干簧开关1包括玻璃管11，玻璃管11包括圆管状的玻璃管本体11a，玻璃管本体11a两端设有烧结段11b，玻璃管本体11a内装有两个能相互接触或相互脱离的舌簧片12，两个舌簧片引出脚13一端分别沿玻璃管本体11a中心轴线从两个所述烧结段11b穿出，玻璃管11内填充有惰性气体或处于真空状态，舌簧片12与舌簧片引出脚13的连接段12a采用偏心打扁结构，舌簧片12与舌簧片引出脚13的连接段12a也可采用其它结构，只要利于两个舌簧片12能够相互接触或相互脱离即可。
32.所述玻璃管11固设在线圈骨架2的中间，两个舌簧片引出脚13分别从线圈骨架2两端中间位置穿出；线圈3绕在线圈骨架2上，线圈骨架2上间隔固设两根线圈引出脚23，两根线圈引出脚23分别与线圈3漆包线两端缠绕电连接。
33.所述壳体4通过注塑包覆所述线圈骨架2和线圈3形成，所述线圈骨架2在壳体4内居中设置，两根线圈引出脚23和两个舌簧片引出脚13均部分穿出壳体4外；壳体4在靠近线圈骨架2两端处均设有第一散热结构41。每个所述第一散热结构41包括设置在壳体4一端的多个第一散热槽411，多个第一散热槽411相对于经过所述玻璃管本体11a中心轴线的水平面上下对称设置。
34.所述线圈骨架2是通过注塑包覆整个所述玻璃管11形成，线圈骨架2包括中间圆管状绕线部21及连接绕线部21两端的两个头部22，两个舌簧片引出脚13分别沿绕线部21中心轴线从两个头部22端面中间位置穿出；所述线圈3缠绕在绕线部21上，每个所述烧结段11b部分处于一个所述头部22内，也可全部处于一个所述头部22内，所述玻璃管11在线圈骨架2内居中设置，即玻璃管本体11a沿轴向和径向均在线圈骨架2内居中设置；每个头部22上穿设一根所述线圈引出脚23，两根线圈引出脚23一端分别与线圈3漆包线两端通过缠绕电连接。
35.两个所述头部22同一侧均设有第一限位凹槽221，每根线圈引出脚23弯折后部分处于所述第一限位凹槽221内。第一限位凹槽221口部设有倒角221a，便于壳体4注塑时胶料的流入。
36.壳体4两侧均设有两个第二限位凹槽43，每个第二限位凹槽43靠近一个所述头部。通过壳体4两侧的第二限位凹槽43可在壳体4的宽度方向上对线圈骨架2进行约束；保证线圈骨架2在壳体4内的居中分布，最终实现壳体4在各方向上膨胀的均匀性和对称性。
37.穿出壳体4外的两根线圈引出脚23和两个舌簧片引出脚13分别处于壳体4的两侧，穿出壳体4外的每根线圈引出脚23靠近所述第一散热结构41一侧，穿出壳体4外的每个舌簧片引出脚13靠近所述第一散热结构41另一侧。这样可以增大线圈引出脚23与舌簧片引出脚13之间的爬电距离。
38.每个所述头部22在靠近所述烧结段11b处设置有第二散热结构24。所述圆管状绕线部21的中心轴线与所述玻璃管本体11a中心轴线相重叠，所述第二散热结构24包括设置在所述头部22上的多个第二散热槽241，多个第二散热槽241环绕一圆柱面242分布，该圆柱面242的中心轴线与所述玻璃管本体11a中心轴线相重叠。
39.每个所述舌簧片引出脚13主体为圆柱形，注塑所述壳体4前，如图6进一步所示，穿出线圈骨架2头部22端面中间位置的每个舌簧片引出脚13先沿水平方向弯折90
°
后形成第一弯折段13a，第一弯折段13a上设有打扁定位部131，打扁定位部131与所述舌簧片12触头接触面相垂直，也可设置成相平行；然后先利用所述打扁定位部131进行定位注塑形成所述线圈骨架2，再利用所述打扁定位部131进行定位或利用所述线圈骨架2进行定位注塑形成所述壳体4，所述打扁定位部131包覆在壳体4内。
40.所述打扁定位部131包括两个平行平面，两个平行平面与舌簧片12触头接触平面相垂直，也可设置为相平行；两个平行平面之间的间距小于舌簧片引出脚13主体的直径，两个平行平面与舌簧片引出脚13主体连接处形成斜角132。这样平行平面与斜角132形成的凹坑，被塑料嵌入，塑料相当于定位销钉作用可以有效防止舌簧片引出脚13沿圆周方向转动，
避免舌簧片引出脚13再弯折加工过程中受外力作用发生转动而破坏干簧开关1密封性。其次，该斜角132有利于打扁后模具镶件与零件的分离，避免脱模时拉扯零件导致变形。
41.所述线圈骨架2注塑用的材料特性与所述壳体4注塑用的材料特性相同。简单选择，所述线圈骨架2注塑用的材料与所述壳体4注塑用的材料相同。
42.第一弯折段13a穿出所述壳体4部分再沿纵向二次弯折90
°
后形成第二弯折段13b，本实施例的干簧继电器安装在pcb线路板10上时，所述第二弯折段13b与所述pcb线路板10相插接；并使得所述舌簧片12触头接触面与pcb线路板10相垂直。这样结构便于本实施例与pcb线路板10采用插接式安装，也能有效提升本实施例抗振动和抗冲击性能，防止误动作。为便于与pcb线路板10形成插接式安装，穿出壳体4外的两根线圈引出脚23均沿纵向弯折90
°
形成插接段23a，两个插接段23a插接在pcb线路板10上。
43.本实施例打扁定位部131的两个平行平面与pcb线路板10是相平行的。作为一种变化，打扁定位部131的两个平行平面也可与pcb线路板10设置成相垂直。
44.所述壳体4底部设有四个限位凸部42，干簧继电器安装于pcb线路板10上时，四个限位凸部42限制壳体4底部与pcb线路板10的间距。
45.实施例二、图8至图9所示，一种干簧继电器，其与实施例一不同的是：所示第二弯折段13b下端沿水平方向再一次弯折90
°
并形成打扁贴合部131b，本实施例的干簧继电器安装在pcb线路板10上时，所述第二弯折段13b下端的打扁贴合部131b与所述pcb线路板10相贴合，以便于形成贴合式安装。此时两根线圈引出脚23的插接段23a的下端也均沿水平方向再一次弯折90
°
并形成第二打扁贴合部231a，第二打扁贴合部231a与所述pcb线路板10相贴合。本实施例方便与pcb线路板10采用贴合式安装。
46.尽管结合优选实施例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，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。