一种铁芯组件及继电器的制作方法

本技术属于继电器，具体涉及一种铁芯组件及继电器。

背景技术：

1、继电器作为一种电子控制元件，具有控制电路通断的能力。目前广泛应用于汽车、航空航天、工业生产等领域的继电器大多为动簧片直动式(也称之为螺线管直动式)，其结构如图1所示。

2、如图1所示，动簧片直动式的继电器包括铁芯组件10、线圈固定壳20、复位弹性件30、线圈40、磁性罩50、上厄铁60、针阀杆70、动触点80及静触点90，其中，线圈固定壳20具有一内孔，所述铁芯组件10至少部分地设置在所述线圈固定壳20的内孔中，且包括相对设置的静铁芯11和动铁芯12。所述复位弹性件30设置在所述静铁芯11和所述动铁芯12之间。所述线圈40缠绕在所述线圈固定壳20的外周面上。所述磁性罩50设置在所述线圈固定壳20的轴向一端，并覆盖所述静铁芯11，所述上厄铁60设置在所述线圈固定壳20的轴向另一端，并覆盖所述动铁芯12。所述针阀杆70的一端与所述动铁芯12连接，另一端依次穿过所述静铁芯11及所述上厄铁60。所述动触点80与所述针阀杆70远离所述动铁芯12的一端连接。所述静触点90设置在所述动触点80远离所述动铁芯12的一侧。实际工作时，当线圈40通电时产生磁场，使得磁性罩50、上厄铁60、静铁芯11及动铁芯12之间形成闭合磁路，于是，动铁芯12在磁力的作用下沿靠近静铁芯11的方向运动以通过针阀杆70带动动触点80沿靠近静触点90的方向运动直至动触点80与静触点90贴合，使得继电器所在电路形成闭合回路。此过程中，复位弹性件30变形并存储弹性势能。当线圈40断电时，线圈40不再产生磁场，磁力消失，同时复位弹性件30释放弹性势能，驱使动铁芯12沿远离静铁芯11的方向运动，以通过针阀杆70带动动触点80沿远离静触点90的方向运动，使得动触点80与静触点90分离。

3、继电器中动铁芯12沿靠近静铁芯11运动的时间决定了继电器的动作时间，而动铁芯12沿靠近静铁芯11运动的时间取决于动铁芯12所受到的磁力大小。根据麦克斯韦电磁理论，通过提高磁感应强度的方式可以提高动铁芯12受到的磁力。对于图1所示的继电器，通常通过提高供应给线圈40的电压、增加线圈40的匝数、增大动铁芯12的径向尺寸以增大磁极面积的方式来增加磁感应强度。但是，提高电压会造成继电器所控制的电路的能耗增高，不利于节能；增加线圈40的匝数会导致继电器的重量和体积，还增加制造成本，不利于产品的轻量化及小型化成产和低成本生产的需求；提高动铁芯12的磁极面积增加动铁芯12的重量，进而可能增加继电器的体积，同样不利于增加产品的轻量化和小型化生产需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种铁芯组件及继电器，旨在不提高电压、不增加线圈匝数且不增加动铁芯的重量的情况下缩短继电器的动作时间。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种铁芯组件，所述铁芯组件包括动铁芯和静铁芯，所述静铁芯具有第一端，所述动铁芯具有与所述第一端面对面地设置的第二端；所述第一端和所述第二端中的一者上形成有凹陷部、另一者上形成有凸出部；所述凸出部的至少部分表面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；所述凸出部的形状与所述凹陷部的形状相适配，所述凸出部的尺寸与所述凹陷部的尺寸相适配。

3、可选地，形成有所述凹陷部的一端上还包括第一平面，形成有所述凸出部的一端上还包括第二平面。

4、可选地，所述凸出部的数量为至少一个，所述凹陷部的数量为至少一个，所述凹陷部与所述凸出部一一对应的设置。

5、可选地，所述凸出部包括外侧面，所述外侧面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；在垂直于所述铁芯组件的轴线的方向上，所述第一平面的尺寸与所有的所述凸出部的所述外侧面的投影的尺寸之和的比值为0-5。

6、可选地，在垂直于所述铁芯组件的轴线的方向上，所述第一平面的尺寸与所有的所述凸出部的所述外侧面的投影的尺寸之和的比值为2-5。

7、可选地，所述凸出部的横截面沿所述凸出部到所述凹陷部的方向逐渐减小。

8、可选地，所述凸出部的形状为圆台形。

9、可选地，在所述铁芯组件的纵截面上，所述凸出部的外侧面的边缘线与所述铁芯组件的轴线所形成的夹角的角度为15°-60°。

10、为实现上述目的，本实用新型还通过了一种继电器，包括如前任一项所述的铁芯组件。

11、与现有技术相比，本实用新型的铁芯组件及继电器具有如下优点：

12、前述的继电器包括铁芯组件，所述铁芯组件包括动铁芯和静铁芯，所述静铁芯具有第一端，所述动铁芯具有与所述第一端面对面地设置的第二端；所述第一端和所述第二端中的一者上形成有凹陷部、另一者上形成有凸出部；所述凸出部的至少部分表面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；所述凸出部的形状与所述凹陷部的形状相适配，所述凸出部的尺寸与所述凹陷部的尺寸相适配。通过凸出部与凹陷部的设置，使得动铁芯与静铁芯之间的至少部分区域的阻磁间隙减小，减小因阻磁间隙所引起的磁场强度减弱，从而达到提高动铁芯所受到的磁力的效果，缩短继电器的动作时间，提高继电器的反应灵敏性。通过对现有技术中的继电器的铁芯组件去除一部分材料来形成所述凸出部和所述凹陷部，还可以减小所述铁芯组件的质量，这样做，一方面实现所述铁芯组件的轻量化目标，另一方面还不会增加所述铁芯组件的尺寸。

技术特征：

1.一种铁芯组件，其特征在于，包括动铁芯和静铁芯，所述静铁芯具有第一端，所述动铁芯具有与所述第一端面对面地设置的第二端；所述第一端和所述第二端中的一者上形成有凹陷部、另一者上形成有凸出部；所述凸出部的至少部分表面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；所述凸出部的形状与所述凹陷部的形状相适配，所述凸出部的尺寸与所述凹陷部的尺寸相适配。

2.根据权利要求1所述的铁芯组件，其特征在于，形成有所述凹陷部的一端上还包括第一平面，形成有所述凸出部的一端上还包括第二平面。

3.根据权利要求2所述的铁芯组件，其特征在于，所述凸出部的数量为至少一个，所述凹陷部的数量为至少一个，所述凹陷部与所述凸出部一一对应的设置。

4.根据权利要求3所述的铁芯组件，其特征在于，所述凸出部包括外侧面，所述外侧面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；在垂直于所述铁芯组件的轴线的方向上，所述第一平面的尺寸与所有的所述凸出部的所述外侧面的投影的尺寸之和的比值为0-5。

5.根据权利要求4所述的铁芯组件，其特征在于，在垂直于所述铁芯组件的轴线的方向上，所述第一平面的尺寸与所有的所述凸出部的所述外侧面的投影的尺寸之和的比值为2-5。

6.根据权利要求1所述的铁芯组件，其特征在于，所述凸出部的横截面沿所述凸出部到所述凹陷部的方向逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的铁芯组件，其特征在于，所述凸出部的形状为圆台形。

8.根据权利要求6或7所述的铁芯组件，其特征在于，在所述铁芯组件的纵截面上，所述凸出部的外侧面的边缘线与所述铁芯组件的轴线所形成的夹角的角度为15°-60°。

9.一种继电器，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的铁芯组件。

技术总结
本技术提供了一种铁芯组件及继电器，所述铁芯组件包括动铁芯和静铁芯，所述静铁芯具有第一端，所述动铁芯具有与所述第一端面对面地设置的第二端；所述第一端和所述第二端中的一者上形成有凹陷部、另一者上形成有凸出部；所述凸出部的至少部分表面与所述铁芯组件的轴线既不垂直也不平行；所述凸出部的形状与所述凹陷部的形状相适配，所述凸出部的尺寸与所述凹陷部的尺寸相适配。该继电器可以有效缩短继电器的动作时间。

技术研发人员：姜立,蔡森叶,叶俊亭,强浩,伍中宇
受保护的技术使用者：联合汽车电子有限公司
技术研发日：20230324
技术公布日：2024/1/13