本发明涉及机电继电器和用于这种机电继电器的监测开关。
背景技术：
1、这种机电继电器可以用作例如高电压范围内的所谓hv继电器，并且例如用于汽车领域，特别是用于电动汽车或用于混合动力车辆。机电继电器可用于通过断开或闭合延伸穿过继电器的线路路径来控制流过电路的电流。特别是在高电压范围内，可能需要监测继电器的切换状态，例如以在启动充电过程时确保安全状态，以检测接触桥与继电器触头的单侧焊接，或者能够在输出装置处显示切换状态。
2、在微型开关的方向上越来越多地做出努力，该微型开关集成到继电器壳体中并且使得能够通过靠近触头布置定位来精确监测切换位置。
3、实际上可用的监测开关通常需要不适合现有继电器的安装空间。此外，可用的监测开关通常必须安装在电路板上，这需要额外的安装空间并且还招致额外的成本。
4、文献cn 214254280 u公开了一种具有微型开关的继电器，该微型开关布置在继电器触头之间并且具有与触头布置的轴相对的致动器。当具有接触桥的轴在继电器触头的方向上移位时，轴在微型开关的两个平行接触臂的方向上按压微型开关的致动器，使得在它们之间形成接触并且微型开关的切换状态改变。微型开关嵌入继电器壳体中，在具有触头布置的触头腔室与微型开关腔室之间设置有开口，微型开关致动器插入所述开口中。
技术实现思路
1、在这种背景下，本发明的目的是提供一种包括监测开关的机电继电器，以及适用于这种继电器的监测开关，其使得能够长期可靠地监测继电器的切换位置。
2、该目的通过根据权利要求1所述的机电继电器和根据权利要求13所述的监测开关来实现。在从属权利要求、说明书和附图中公开了有利的实施例。
3、根据独立权利要求1的特征，提出了一种机电继电器，其包括包围继电器的触头腔室的继电器壳体并且包括布置在触头腔室中的触头布置，其中，触头布置具有可移动的电枢和用于移动电枢的线圈、连接到电枢的轴以及布置在轴上用于接触触头腔室中的固定的继电器触头的接触桥，其中，包括用于监测继电器的切换状态的开关触头的监测开关布置在继电器壳体中，其中，开关触头能够由致动器致动，致动器能够借助于触头布置移位，其中，监测开关具有与继电器壳体分离的开关壳体。
4、根据独立权利要求1的特征的机电继电器具有以下优点：可以实现监测开关机构的附加保护和改进的密封，这导致监测开关的持久且可靠的功能。换句话说，监测开关不暴露在继电器壳体中，而是在限定的保护覆盖件中嵌入继电器壳体中。尽管可用的安装空间非常小，但是已经证明值得提供单独的开关壳体来保护监测开关的开关机构。监测开关由开关壳体保护，特别是防止颗粒从继电器的触头腔室侵入，其中可能发生颗粒分离热和摩擦效应，例如由于触头布置的开关运动和流动的开关电流。利用这里提出的继电器，可以长期可靠地监测壳体内继电器的切换位置。由于开关壳体，监测开关被设计成鲁棒的，但是其内部开关机构仍然可以被设计成敏感的。此外，监测开关可以更容易地作为具有开关壳体的预组装模块安装在继电器中，这也使得更容易制造继电器并简化监测开关的维护或更换。
5、如果继电器壳体和/或开关壳体具有用于监测开关的致动器的致动器引导部，则是有利的。利用引导部，可以以目标的和限定的方式将致动器引导到致动点。此外，致动器引导部通过降低致动器在监测开关的致动点处倾斜或滑动的风险来支持致动器在监测开关的开关机构上的可靠且精确的位移。特别地，致动器可以在线性移动路径中移位，使得避免致动器在其移动路径上在周围结构上卡住。直线移动路径可以由直的致动器引导部支持和确保。特别地，致动器的周边可以抵靠致动器引导部的壁密封，以便进一步降低颗粒进入监测开关的可能性。
6、根据有利的实施例，致动器引导部可以至少部分地形成迷宫部。迷宫部(在机电继电器的背景下也称为迷宫密封部)可以由具有至少一个偏转部的精细容纳通道形成，其可以用作悬浮颗粒和流体介质的颗粒捕集器。监测开关的密封可以通过迷宫部进一步改善。从触头布置的一侧开始，监测开关的致动器可以至少部分地浸入这种迷宫部中，由此可以提供附加的密封部以及辅助引导部，并且根据设计，还可以提供用于致动器的止动部。此外，至少部分地浸入迷宫部中的致动器减小了带有监测开关的继电器所需的安装空间。
7、致动器可以有利地在继电器壳体的面向接触桥的区域中在接触桥与监测开关之间延伸。这允许直接监测接触桥的移动。致动器可以将触头布置的致动运动直接传递到监测开关。这里，监测开关可以布置在继电器壳体的面向接触桥的区域中。致动器可以连接到接触桥，例如通过整体结合或形状配合连接。根据有利的实施例，致动器不连接到接触桥，以便补偿位移移动中的公差并降低卡住的风险。致动器可以在轴的假想延伸部上、在其朝向继电器触头的致动方向上、在监测开关的方向上延伸，使得致动器可以沿着例如触头布置的中心力方向或力线移位。这允许致动器以在力的方面有利的方式布置，从而到致动器的力传递被优化，并且例如避免作用在致动器上的任何扭矩。致动器可以通过可选的复位弹簧自动复位，以便能够实现具有快速反应时间的灵敏且精确的监测电路。
8、根据有利的实施例，监测开关可以布置在继电器触头之间。这导致监测开关的特别节省空间的布置。特别地，不需要在继电器中为监测开关提供额外的安装空间。此外，继电器的切换位置在紧邻继电器触头处被监测，使得能够进行可靠和准确的监测。
9、根据另一实施例，致动器可以在继电器壳体的远离接触桥朝向的区域中在电枢或轴与监测开关之间延伸。监测开关可以特别有利地布置在继电器壳体的远离接触桥朝向的区域中，例如，如果接触桥位于电枢上方，则监测开关布置在电枢下方。该实施例可以特别适用于具有基本上封闭的开关腔室的继电器，该开关腔室具有继电器触头和接触桥，该开关腔室在空间上与马达隔室分离，该马达隔室包括例如具有线圈、电枢、芯和/或轭的装置。利用所提出的实施例，可以进一步降低颗粒进入监测开关的可能性，因为监测开关位于触头布置的远离触头的受保护区域中。致动器可以例如以线性可移位的方式布置在监测开关的开关壳体中，并且可以通过由移位的电枢或轴施加的拉伸力或压缩力来致动监测开关。例如，致动器还可以牢固地连接到电枢或轴。开关壳体可以具有用于致动器的致动器引导部。致动器可以通过可选的复位弹簧自动复位，以便能够实现具有快速反应时间的灵敏且精确的监测电路。
10、例如，致动器可以由陶瓷材料制成。陶瓷材料可以是例如氧化锆陶瓷，但是也可以设想其他陶瓷材料。这提供了具有良好滑动摩擦特性、高硬度和高机械强度的特别鲁棒且耐温的致动器。特别地，这种致动器具有高化学稳定性，这伴随着长的使用寿命而没有显著的颗粒脱离。根据替代实施例，致动器也可以由塑料材料制成，例如热固性材料，例如如果致动器经由继电器的电枢致动。塑料-金属连接件也可以有利地用于致动器。当选择合适的致动器材料时，必须遵守由标准化规定的任何爬电距离。
11、根据有利的实施例，监测开关具有作为开关触头的接触臂和配合接触臂，接触臂能够至少部分地朝向配合接触臂移动以与其接触。该实施例使得能够实现非常小的、特别是窄且平坦的监测开关。此外，不需要单独的杠杆来致动监测开关。通过向致动器施加力，接触臂可以朝向配合接触臂移位。接触臂可以能够借助于致动器相对于配合接触臂枢转。当在指定的接触区域中在接触臂与配合接触臂之间进行接触时，在接触臂和配合接触臂之间建立电接触，并且监测开关呈现对应于接触的切换状态。接触臂和配合接触臂优选地布置在监测开关的开关壳体内。
12、接触臂可以具有在配合接触臂的方向上突出的接触元件。配合接触臂可以具有在接触臂的方向上突出的配合接触元件。接触元件和/或配合接触元件可以设计为例如接触铆钉。接触元件和/或配合接触元件可以机械地或以一体结合的方式(例如通过焊接或钎焊)连接到接触臂或配合接触臂，或者可以与接触臂或配合接触臂一体形成，例如通过溅射或通过用贵金属镀锌的弹簧材料和压印接触块。接触臂和配合接触臂可以在远离致动区域朝向的区域中通过间隔件彼此间隔开(在致动区域中致动器作用在接触臂上)，以确保仅在接触臂与配合接触臂的预期接触区域中的可靠接触。
13、接触臂和/或配合接触臂可以有利地设计为弹簧元件。结果，可以根据所选择的弹簧特性实现温和的偏转和接触；此外，当致动力停止时，接触臂可以由致动器自动复位。特别地，弹簧元件可以被设计为板簧，并且因此可以形成低高度的基本平坦的接触元件，以便实现平坦的监测开关。接触臂和配合接触臂的叶片表面可以彼此面对，并且例如至少部分地彼此平行延伸。
14、通过将接触臂和/或配合接触臂形成为弹簧元件，监测开关还特别适合于在触头布置的力的方向上的布置，因为可以缓冲开关触头上的致动区域中的公差相关的力过载。
15、接触臂和配合接触臂可以布置成可相对于彼此轴向或侧向移位。相对可移位性可以通过接触臂或配合接触臂的合适几何形状来实现，例如具有角度部或弯曲部的弹性设计以及行进的配合触头。相对可移位性允许在接触期间接触臂与配合接触臂之间的接触区域中的有限摩擦，这可以在接触区域中实现有利的清洁效果。这有效地去除可能已经形成在接触表面上的任何颗粒沉积物或防止它们首先形成。
16、根据另一实施例，接触臂可以具有弯曲部或角度部。这允许例如接触臂的致动区域在空间上偏离接触臂的接触区域。结果，已经可以利用接触臂在致动区域中的短位移路径来实现接触。弯曲部或角度部可以例如使接触臂偏转10°至90°之间的角度。特别地，接触臂还可以具有两个或更多个弯曲部或角度部，其中两个连续的弯曲部或角度部可以彼此相反。例如，接触臂可以是z形的或者可以具有一个或多个z形部分。接触臂的刚度也可以通过弯曲部或角度部来减小，从而实现接触臂相对于配合接触臂的轻微相对可移动性。这可以在接触臂和配合接触臂之间的接触区域中实现有限的摩擦，这可以在接触区域中实现有利的清洁效果。因此，可能已经在接触表面上形成的任何颗粒沉积物可以被有效地去除或者首先被防止形成。
17、接触臂可以具有致动器接收部。这使得致动器能够在接触臂上限定地施加力。致动器接收部可以布置在接触臂的致动器区域中，在致动器区域中，致动器邻接接触臂。在简单的实施例中，致动器接收部可以是接触臂中的凹口，致动器可以塞入(plunge)该凹口中。然而，有利地，致动器接收部也可以是单独的保护元件，以保护接触臂免受磨损迹象。致动器接收部可以例如是位于接触臂上的圆顶形保护元件，例如凹入接触臂的通孔中。致动器接收部可以由例如鲁棒的塑料材料制成，并且被设计用于致动器的频繁接触。致动器接收部的形状(例如圆顶形状)和/或其材料(例如塑料材料)可以实现监测开关的开关机构在致动区域中的额外密封。
18、根据一个实施例，监测开关可以具有接触跟随路径。这可以补偿接触臂在配合接触臂上的增加的压力，例如通过过压。例如，触头跟随路径可以由可有限移位或可弹性偏转的配合接触臂形成。
19、根据一个实施例，监测开关可以被设计为常闭触头。在这种情况下，开关元件，例如监测开关的接触臂和配合接触臂，被设计为所谓的nc开关元件(“常闭开关”)。当被致动时，开关电路断开。设计为nc开关的监测开关具有低公差灵敏度，并且可以例如补偿触头布置中的公差。它还可以减小接触臂上的负载。
20、根据替代实施例，监测开关可以被设计为常开触头。在这种情况下，开关元件，例如监测开关的接触臂和配合接触臂，被设计为所谓的no开关元件(“常开开关”)。当被致动时，开关电路闭合。
21、根据另一实施例，监测开关的开关元件也可以设计为转换开关，以便能够指示安全断开状态和安全闭合状态。
22、开关壳体可以使用合适的集成或附加连接装置安装和固定在继电器壳体中。为了安装，开关壳体可以插入为此目的提供的继电器壳体的壳体通道中。开关壳体可以螺钉安装到继电器壳体上以进行牢固固定。根据简化组装的实施例，开关壳体可以具有闩锁元件，并且可以被配置为与继电器壳体的配合闩锁轮廓建立闩锁连接。根据有利的实施例，开关壳体可以具有用于与继电器壳体的对应配合轮廓接触的形状配合轮廓。形状配合轮廓可以例如是开关壳体的外轮廓上的凹部或凹口，其可以与继电器壳体的相关联的配合轮廓形成底切。这可以实现继电器壳体与开关壳体之间的形状配合，这将开关壳体特别牢固地定位在继电器壳体中并保护其免受可能导致监测质量受损的不希望的位移。开关壳体可以例如适配于由于设计而已经存在于继电器壳体中的突起或凹部，使得安装空间同时被优化。
23、本发明还涉及一种用于机电继电器的监测开关，其中根据上述特征之一设计监测开关。特别地，监测开关具有开关壳体。此外，开关壳体可以例如具有致动器引导部，该致动器引导部例如还可以至少部分地形成迷宫部。监测开关可以具有布置在开关壳体中的接触臂以及配合接触臂，接触臂能够至少部分地朝向配合接触臂移动以与配合接触臂接触。接触臂和/或配合接触臂可以设计为弹簧元件。接触臂和配合接触臂可以布置成能够相对于彼此轴向移位。接触臂可以具有弯曲部或角度部。接触臂可以具有致动器接收部。开关壳体可以具有用于与继电器壳体的对应配合轮廓接触的形状配合轮廓。
24、用于继电器的安全、可靠和紧凑的监测电路的优点也可以通过所提出的监测开关来实现。
25、相当一般地，在本技术的上下文中，除非另有明确定义，否则词语“一个”不应被理解为数字，而是被理解为具有“至少一个”的字面含义的不定冠词。
1.一种机电继电器(13)，包括继电器壳体(14)，所述继电器壳体包围所述继电器(13)的触头腔室(23)，并且所述机电继电器(13)包括布置在所述触头腔室(23)中的触头布置(15)，其中，所述触头布置(15)具有能够移动的电枢(16)和用于移动所述电枢(16)的线圈(17)、连接到所述电枢(16)的轴(18)以及布置在所述轴(18)上用于接触所述触头腔室(23)中的固定的继电器触头(19)的接触桥(12)，其中，包括用于监测所述继电器(13)的切换状态的开关触头的监测开关(20)布置在所述继电器壳体(14)中，其中，所述开关触头能够由致动器(9)致动，所述致动器能够借助于所述触头布置(15)移位，其特征在于，所述监测开关(20)具有与所述继电器壳体(14)分离的开关壳体(21)。
2.根据权利要求1所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述继电器壳体(14)和/或所述开关壳体(21)具有用于所述监测开关(20)的致动器(9)的致动器引导部(22)。
3.根据权利要求2所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述致动器引导部(22)至少部分地形成迷宫部(11)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述致动器(9)在所述继电器壳体(14)的面向所述接触桥(12)的区域中在所述接触桥(12)与所述监测开关(20)之间延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述监测开关(20)布置在所述继电器触头(19)之间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述致动器(9)在所述继电器壳体(14)的远离所述接触桥(12)朝向的区域中在所述电枢(16)或所述轴(18)与所述监测开关(20)之间延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述致动器(9)由陶瓷材料制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述监测开关(20)具有作为开关触头的接触臂(2)和配合接触臂(1)，所述接触臂(2)能够至少部分地朝向所述配合接触臂(1)移动以与所述配合接触臂(1)接触。
9.根据权利要求8所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述接触臂(2)和/或所述配合接触臂(1)被设计为弹簧元件。
10.根据权利要求8或9所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述接触臂(2)和所述配合接触臂(1)布置成能够相对于彼此轴向和/或侧向移位。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述接触臂(2)具有弯曲部(24)或角度部。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的机电继电器(13)，其特征在于，所述接触臂(2)具有致动器接收部(5)。
13.一种监测开关(20)，所述监测开关用于根据前述权利要求中任一项所述的机电继电器(13)。
