阅读说明：本技术 机械式继电开关装置 (Mechanical relay switch device ) 是由 林祈男 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种机械式继电开关装置,包含有一基座、一第一固定座以及一活动座,该基座及第一固定座相对设置且维持一固定距离,该基座一侧设有一控制电路及一驱动马达,该驱动马达螺接一螺杆,该螺杆带动该活动座朝向或远离该第一固定座移动,令第一固定座上的多个第一导电端子与活动座上的第二导电端子相互电性接触或分离,实现开关切换功能。本发明通过该驱动马达产生机械式动力而控制切换动作,可避免第一导电端子与第二导电端子产生异常性的持续接触。(The invention provides a mechanical relay switch device, which comprises a base, a first fixed seat and a movable seat, wherein the base and the first fixed seat are arranged oppositely and maintain a fixed distance, one side of the base is provided with a control circuit and a driving motor, the driving motor is in threaded connection with a screw rod, and the screw rod drives the movable seat to move towards or away from the first fixed seat so as to enable a plurality of first conductive terminals on the first fixed seat to be in electrical contact with or separated from second conductive terminals on the movable seat, thereby realizing the switch switching function. The invention controls the switching action by generating mechanical power by the driving motor, and can avoid the abnormal continuous contact between the first conductive terminal and the second conductive terminal.)

机械式继电开关装置

技术领域

本发明关于一种开关装置，特别是指一种利用机械动力控制切换动作的继电开关装置。

背景技术

继电器是一种广泛应用在工业电子的重要元件，通常是运用在自动控制回路中。以典型的继电器构造而言，主要包含有电磁线圈、可动导电片、常开接点(NO)、常闭接点(NC)等，其中，该可动导电片通常是连接至一共接点(COM)。当施加一激磁电流通过该电磁线圈后，该电磁线圈可产生磁力将该可动导电片吸附至与常开接点接触；相反地，当停止施加该激磁电流后，该电磁线圈的磁力消失，该可动导电片会回复至与常闭接点接触。

依据电路的设计需求可决定在何种状态下允许较大工作电流通过继电器，例如当可动导电导片与该常开接点互相接触时，可允许工作电流通过继电器；或例如当可动导电导片与该常闭接点互相接触时，可允许工作电流通过继电器。

典型继电器的控制原理可以理解为：利用一较小的激磁电流控制继电器的开合，以决定一较大的工作电流是否能通过继电器。然而当继电器运用在高功率或大工作电流的电路中，例如应用在电池组，电池组的大工作电流若长时间维持通过继电器，该可动导电片恐持续接触在同一接点或互相熔接，无法依据激磁电流的施加与否产生正常的开闭动作。如此一来，即使相关的控制电路已经产生断开继电器回路的相关控制信号，该继电器仍维持闭合而持续允许大工作电流通过，恐产生意外或灾害。

除此之外，继电器若要维持长时间吸合，需持续提供激磁电流，因此会持续耗电，不利于能源节约。

发明内容

有鉴于现有继电器是以激磁电流产生磁吸力而控制开关状态，有可能产生不完全切换的安全问题，本发明的主要目的是提供一种“机械式继电开关装置”，利用机械动能确保开关装置顺利完成切换，避免产生灾害。

为实现前述目的，本发明的机械式继电开关装置包含：

一基座，其底面设有一驱动马达及一控制电路，在该基座的相对两侧设有导杆，其中，在该基座的其中一侧设有一第一触发开关，该驱动马达螺接有一螺杆，该控制电路电性连接至少一切换开关、该驱动马达及该第一触发开关；

一第一固定座，固接该导杆且与该基座维持一固定距离，其中，在该第一固定座上设有多个规则排列的第一导电端子，在该第一固定座的一侧设有电性连接该控制电路的一第二触发开关，其中，该第一导电端子供连接至一负载；

一活动座，结合该螺杆而可移动地设置在该基座及第一固定座之间，该导杆穿设过该活动座的相对两侧，其中，该活动座上设有多个规则排列的第二导电端子，多个该第二导电端子通过导线相互连接，多个该第二导电端子随着活动座的移动而与多个该第一导电端子相互分离或接触。

通过控制该切换开关，该驱动马达将产生正转或反转，令螺杆带动该活动座朝向该第一固定座或远离该第一固定座移动，使第一导电端子与第二导电端子相互接触或分离，从而达到开启或中断的开关功能。因为本发明利用驱动马达产生机械动能带动该活动座移动，因此无需借助激磁吸力，能确保继电开关装置可靠地依据用户的操作指令完成开启或关闭的动作，防止第一导电端子与第二导电端子异常持续接合。

附图说明

图1是本发明机械式继电开关装置第一实施例的仰视立体图。

图2是本发明机械式继电开关装置第一实施例的主视图。

图3是沿图2中A-A方向所视的剖面图。

图4是本发明机械式继电开关装置第一实施例的主视图。

图5是本发明机械式继电开关装置第一实施例连接一电池组的应用示意图。

图6是本发明机械式继电开关装置第二实施例的操作示意图。

图7是本发明机械式继电开关装置第二实施例的另一操作示意图。

图8是本发明机械式继电开关装置连接一电池组的示意图。

具体实施方式

请参考图1、图2所示，本发明机械式继电开关装置的第一实施例主要包含了一基座10、一第一固定座20、一活动座30、一驱动马达40及一控制电路50。该机械式继电开关置可用于连接一高功率的负载，本发明是以一电池组为例，例如供电动车使用的电池组。

该基座10为一长矩形，在基座10的外侧面设置该驱动马达40及该控制电路50，在该基座10内侧面的相对两侧边设置导杆11，本实施例在各侧边均设置一支导杆11，但数量不以此为限。

该第一固定座20的相对两侧固接该导杆11，使该第一固定座20与基座10之间维持一固定距离；在该第一固定座20的内侧面上设置有规则排列的多个第一导电端子21。该第一导电端子21供连接负载，例如负载为电池组时，该第一导电端子21可分别连接电池组中的多个电池串。

该活动座30可活动地设置在基座10与第一固定座20之间，前述导杆11穿设活动座30的两侧；在该活动座30内另设置有多个第二导电端子31，多个该第二导电端子31的数量与第一导电端子21的数量相等且位置亦相互对应，本实施例中各第二导电端子31贯穿活动座30且两端分别延伸出活动座30的表面，各第二导电子端子31的一端可与第一导电端子21对应接触，各第二导电端子31的另一端则通过适当的布线电性连接，其中，各第二导电端子31与第一导电子相互适配，例如各第一导电端子21可为香蕉接头而第二导电端子31为导电管，但是其它方式的适配导电元件亦可适用。如图3所示，该活动座30底面通过导线33连接第二导电端子31，该导线33的连接方式根据电路设计而决定，当第一导电端子21与第二导电端子31电性接触时，负载可通过第一导电端子21、第二导电端子31及导线33形成完整的回路。

前述驱动马达40连接有一螺杆41，该螺杆40螺接该活动座30的中心且通过该活动座30而连接在该第一固定座20，该驱动马达40可控制该螺杆41的旋转方向而带动该活动座30沿着导轨11上下移动。

该控制电路50电性连接有一第一触发开关51、一第二触发开关52以及至少一切换开关53；该切换开关53可供用户控制该驱动马达40作动，例如控制该驱动马达10产生正转或反转，该切换开关53可以是单一个开关，或是包含两个开关分别控制驱动马达10产生正转及反转；该第一触发开关51设置在基座10的一侧，该第二触发开关52设置在第一固定座20的一侧，其中，该第一触发开关51与第二触发开关52可由簧片开关构成，当该第一触发开关51或第二触发开关52受到触发时可产生一停止信号给控制电路50，令控制电路50停止该驱动马达40的运转。该第一触发开关51可由一设置在活动座30上的抵顶片32下压而触发，该第二触发开关52可由该活动座30上移而触发。

本发明在实际应用时，如图2所示，使用者可通过控制该切换开关53而使控制电路50产生控制信号，令驱动马达40控制该螺杆41旋转，进而带动该活动座30向下移动，使第二导电端子31与第一导电端子21分离而形成断路，当活动座30向下移动的距离达一定程度时，该抵顶片32抵压该第一触发开关51产生停止信号，该控制电路50即刻停止驱动马达40运转。

相反地，如图4所示，使用者也可通过控制该切换开关53令驱动马达40控制该螺杆41以相反方向旋转，进而带动该活动座30向上移动，当活动座30移动达一定距离时，该第二触发开关52受活动座30抵顶而被触发并产生停止信号，该控制电路50即刻停止驱动马达40运转，该活动座30即固定于默认位置，使第二导电端子31与第一导电端子21互相接触。

如图5所示的应用为例，本发明的多个第一导电端子21连接至一电池组中的多个电池串，当第二导电端子31与第一导电端子21互相接触后，不同电池串可通过活动座30底面的导线33串接，从而在电池组内形成完整的回路，令电池组可以向外提供电源。反之，当第二导电端子31与第一导电端子21分离，不同电池串之间形成断路，故电池组可停止对外供电。此应用虽然是以电池组为例，但其它装置方式亦可适用，本发明只需以驱动马达50控制活动座30上下移动即可形成回路或断路，故可作为继电开关使用。

请参考图6、图7所示，在本发明的第二实施例中进一步包含一第二固定座60，该第二固定座60设置在基座10及活动座30之间，在该第二固定座60上规则排列多个第三导电端子61，各第三导电端子61贯穿第二固定座60且两端分别延伸出第二固定座60的上下表面，可与第二导电端子31对应接触。除此之外，该第一触发开关51改为设置在该第二固定座60的一侧。

与前述第一实施例有所差异的是，该第二导电端子31供电性连接负载，例如连接至电池组中的各电池串，如图8所示。该第一固定座20及该第二固定座60可选择性地连接该活动座30，从而改变电池串的连接方式，例如，该第一固定座20的外侧面上以第一线路22连接多个该第一导电端子21，该第一线路22的布线方式可将电池组中的不同电池串相互串接，图中第一线路22仅是单纯示意；该第二固定座60的外侧面上同样以第二线路62连接多个该第三导电端子61，该第二线路62的布线方式与第一线路22不同，该第二线路可将电池组中的不同电池串相互并接，图中第二线路62仅是单纯示意。

如图6所示，当活动座30朝向第二固定座60移动至默认位置使第二导电子31与第三导电端子61电性接触时，因为负载(如电池组)电性连接至该活动座30的第二导电端子31，因此电池组中的各电池串可通过该第二导电子端子31、该第三导电端子61及第二线路62形成并联连接。

或如图7所示，当活动座30朝向第一固定座20移动至默认位置使第二导电子31与第一导电端子21电性接触时，因为负载(如电池组)电性连接至该活动座30的第二导电端子31，因此电池组中的各电池串可通过该第二导电子端子31、该第一导电端子21及第一线路22形成串联连接。

简言之，该电池组中的电池串，可根据需求切换连接至该第一固定座20而形成串联连接，或是切换连接至该第二固定座60而形成并联连接；如此一来，该电池组的应用将变得更加灵活有弹性。

综上所述，本发明利用驱动马达40产生机械动能，进而带动该活动座30向上或向下移动，令该活动座30上的第二导电端子31与相对应的第一导电端子21或第三导电端子61相互对应接触，实现继电开关装置的切换动作，因为采用马达40强制带动该活动座30而无借助激磁吸力，可确保继电开关装置可靠地依据用户的操作指令完成开启或关闭的动作，提高负载使用安全性。

相比于传统继电器在长时间吸合时需持续耗电，本发明“机械式继电开关装置”因为采用驱动马达40产生正转或反转，令螺杆41带动该活动座30到定位后既不再持续耗电，因此适合长时间接合或长时间断开而不会持续供电给驱动马达，有助于降低电力消耗。