一种磁保持继电器

文档序号:1955496 发布日期:2021-12-10 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种磁保持继电器 (Magnetic latching relay ) 是由 林江煌 李学龙 于 2021-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种磁保持继电器,包括电磁系统、接触系统和复原簧片,所述电磁系统通过控制其衔铁活动而驱使接触系统在触点相接触的自保持状态和与触点相分离的复归状态之间切换;所述复原簧片固定在电磁系统上并延伸有刚度小于接触系统的动簧片的弹性部,所述弹性部位于衔铁与接触系统之间,并沿着衔铁的宽度方向延伸,在复归状态下,所述弹性部与衔铁保持一定间隙,当由复归状态切换至自保持状态时,衔铁接触弹性部并驱使弹性部形变。在自保持状态时,复原簧片的弹性部形变与触点压力共同构成反力系统,保证不对称磁路在复原时,提供反力使得触点顺利断开;衔铁动作顺利,切换更可靠。(The invention provides a magnetic latching relay, which comprises an electromagnetic system, a contact system and a reset reed, wherein the electromagnetic system drives the contact system to switch between a self-holding state in which a contact is contacted with a contact and a reset state in which the contact is separated from the contact by controlling the movement of an armature of the electromagnetic system; the restoring reed is fixed on the electromagnetic system and extends to form an elastic part with rigidity smaller than that of a movable reed of the contact system, the elastic part is positioned between the armature and the contact system and extends along the width direction of the armature, a certain gap is kept between the elastic part and the armature in the restoring state, and when the restoring state is switched to the self-holding state, the armature contacts the elastic part and drives the elastic part to deform. When the self-holding state is realized, the elastic part deformation of the recovery reed and the contact pressure jointly form a counterforce system, so that when the asymmetric magnetic circuit recovers, counterforce is provided to ensure that the contact is disconnected smoothly; the armature moves smoothly and the switching is more reliable.)

一种磁保持继电器

技术领域

本发明涉及继电器领域,具体涉及一种磁保持继电器。

背景技术

磁保持继电器是一种自动开关,包括电磁系统和接触系统,其利用永久磁钢的作用,使得产品触点组处于闭合或者断开状态。磁保持继电器一般由电磁系统和接触系统构成,接触系统的动触点部分连接电磁系统的衔铁并铰接于电磁系统的支架上,电磁系统通过控制其衔铁活动而驱使接触系统在触点相接触的自保持状态和与触点相分离的复归状态之间切换;实现开/关。

申请公布号为CN102945771A公开的一种1/2晶体罩继电器电磁系统,其阻尼簧片的悬臂贴合在衔铁的左端,释放状态时,在衔铁的左端施加一定的压力,提高状态转换时的灵敏度和静态时磁保持的可靠性,但该阻尼簧片与衔铁贴合的悬臂长度较短,刚性太大,其实不利衔铁转动。

发明内容

为此,本发明为解决上述问题,提供一种磁保持继电器,在复归时衔铁动作顺利,切换更可靠。

为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:

一种磁保持继电器,包括电磁系统、接触系统和复原簧片,所述电磁系统通过控制其衔铁活动而驱使接触系统在触点相接触的自保持状态和与触点相分离的复归状态之间切换;所述复原簧片固定在电磁系统上并延伸有刚度小于接触系统的动簧片的弹性部,所述弹性部位于衔铁与接触系统之间,并沿着衔铁的宽度方向延伸,在复归状态下,所述弹性部与衔铁保持一定间隙,当由复归状态切换至自保持状态时,衔铁接触弹性部并驱使弹性部形变。

进一步的,所述复原簧片包括:固定部、调节部及所述弹性部,所述固定部固定于所述电磁系统上,所述调节部连接所述固定部和弹性部,所述调节部的宽度小于固定部且大于弹性部。

进一步的,所述复原簧片呈“L”形结构,包括竖向设置的竖杆和水平设置的横杆,所述固定部位于竖杆的上段,所述调节部位于竖杆的下段,所述横杆即为所述弹性部;所述调节部侧向弯折而使得固定部与弹性部在竖直平面上相错开。

进一步的,所述衔铁上固定有推动杆,所述推动杆固定在衔铁的侧面并凸出于所述推动杆的端部,定义所述弹性部与调节部相连的端部为连接端,另一端为自由端,所述推动杆对应所述弹性部的自由端,且在衔铁摆动时通过推动杆接触所述复原簧片的弹性部的自由端。

进一步的,所述弹性部的表面还凸起有用于接触推动杆的凸筋,所述凸筋的表面为弧形表面。

进一步的,所述推动杆用于接触弹性部的接触面为弧形接触面。

进一步的,所述接触系统包括连接电磁系统的衔铁并中部铰接于电磁系统上的动触点部分和对应动触点部分的静触点部分;所述动触点部分包括绝缘块以及固定在绝缘块上并相背设置的二组动触点组,绝缘块连接所述衔铁,二组动触点组均包括动簧片、贴设在动簧片上的托片以及设置在动簧片的弹性支臂上的动触点;二组动触点组的动触点的触点工作面的朝向相反;所述托片与动触点的触点工作面同侧,且延伸有对应动簧片的弹性支臂的折弯部,所述绝缘块上具有让位于托片的折弯部的凹部。

进一步的,定义二组动触点组分别为第一动触点组和第二动触点组,第一动触点组的动触点的触点工作面朝向所述绝缘块,第二动触点组的动触点的触点工作面背离所述绝缘块;所述第一动触点组的动簧片的外侧还固定贴设有动簧垫片。

进一步的,所述电磁系统包括固定架、第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、永久磁钢、自保持线圈、复归线圈、铁芯和所述衔铁,所述第一轭铁、第二轭铁和第三轭铁呈间距设置并固定在固定架上,所述自保持线圈和复归线圈设置在第一轭铁和第二轭铁之间,所述铁芯穿设于自保持线圈和复归线圈内,所述永久磁钢设置在第二轭铁和第三轭铁之间,所述衔铁铰接于固定架上,所述复原簧片固定在第一轭铁的外侧壁上。

进一步的,所述第三轭铁的截面呈“L”形结构,具有相互垂直的横板和竖板,所述竖板的底部侧向凸出有定位永久磁钢的定位凸台,所述竖板的顶部侧向凸出有用于限位永久磁钢脱出的限位凸台,所述横板上开设有让位开口,所述第二轭铁的底部设置有凸台,所述凸台穿过让位开口对应所述衔铁。

通过本发明提供的技术方案,具有如下有益效果:

本方案设计的复原簧片结构,在自保持状态时,复原簧片的弹性部形变产生的弹性恢复力与触点压力共同构成反力系统,保证不对称磁路在复归时,提供反力使得触点顺利断开,避免电磁系统的轭铁与衔铁因磁间隙较大而无法吸合的情况;衔铁动作顺利,切换更可靠,结构简单;尤其适用于如1/5立方英寸磁保持继电器等更小尺寸的器件上。

附图说明

图1(a)所示为实施例中磁保持继电器在复归状态下的立体示意图;

图1(b)所示为实施例中磁保持继电器在自保持状态下的立体示意图;

图2所示为实施例中复原簧片的结构示意图;

图3所示为实施例中推动杆的结构示意图;

图4所示为实施例中磁保持继电器的剖视图;

图5所示为实施例中动触点部分的结构示意图;

图6所示为实施例中动触点部分与衔铁的配合结构示意图;

图7所示为实施例中动触点部分和静触点部分相配合的部分结构示意图;

图8所示为实施例中动触点部分和静触点部分相配合的部分结构侧视图;

图9所示为实施例中动簧片的结构示意图;

图10所示为实施例中托片的结构示意图;

图11所示为实施例中第三轭铁的立体结构示意图;

图12所示为实施例中第三轭铁的侧视图;

图13所示为实施例中电磁系统的立体结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1(a)和图1(b)所示,本实施例提供一种磁保持继电器,具体为1/5立方英寸磁保持继电器,包括电磁系统100、接触系统200和复原簧片40,所述电磁系统100通过控制其衔铁18活动而驱使接触系统200在触点相接触的自保持状态(如图1(b)所示)和与触点相分离的复归状态(如图1(a)所示)之间切换。所述复原簧片40固定在电磁系统100上并延伸有刚度小于接触系统200的动簧片的弹性部43。用于提高状态转换时衔铁18灵敏度,避免吸反力干涉。

具体的,动簧片是接触系统200的其中一个部件,以本实施例为例(但不局限于此);本实施例中图4所示,动簧片22设置动触点24。当切换至自保持状态下,动触点24和静触点34相接触,即为触点相接触。该状态下,动簧片22形变产生弹性恢复力,提供一个反力。

所述弹性部43位于衔铁18与接触系统200之间,并沿着衔铁18的宽度方向延伸,使得弹性部43有足够的长度以保证柔性。在复归状态下,所述弹性部43与衔铁18保持一定间隙,当由复归状态切换至自保持状态时,衔铁18接触弹性部43并驱使弹性部43形变。

由复归状态切换至自保持状态过程中,衔铁18的活动会抵接在弹性部43并驱使弹性部43形变,从而在自保持状态时,复原簧片40的弹性部43形变产生的弹性恢复力与触点压力(即动簧片22形变产生的弹性恢复力)共同构成反力系统,保证不对称磁路在复归时(即由自保持状态切换复归状态),提供反力使得接触系统的触点顺利断开,避免电磁系统100的轭铁与衔铁18因磁间隙较大而无法吸合的情况;衔铁18动作顺利,切换更可靠且结构简单;尤其适用于如本案1/5立方英寸磁保持继电器等更小尺寸的器件上。

具体的,继续参照图2所示,本实施例中,所述复原簧片40包括:固定部41、调节部42及所述弹性部43,所述固定部41固定于所述电磁系统100上,具体的,固定部41设置有焊接凸苞411,通过焊接凸苞411焊接固定在电磁系统10上,当然的,也可以采用其它如铆接固定等。所述调节部42连接所述固定部41和弹性部43,完成装配后,可以用适当的工具,掰动调节部42,可以改变弹性部43的位置,从而调节复原簧片40的反力以及产品动作电压。

所述调节部42的宽度小于固定部41且大于弹性部43;使得调节部42既能够保证一定的柔性,以通过调节部42来调整反力的大小,实现免校正;又能够保证一定的刚性,以保证弹性部43的位置,即保证反力的一致性。

再具体的,所述复原簧片40呈“L”形结构,包括竖向设置的竖杆和水平设置的横杆,所述固定部41位于竖杆的上段,所述调节部42位于竖杆的下段,所述横杆即为所述弹性部43;所述调节部42侧向弯折而使得固定部41与弹性部43在竖直平面上相错开。如此设置,可将固定部41固定在电磁系统100的外侧端,而弹性部43则由调节部42由外向内伸入以对应衔铁18,结构设计巧妙。

进一步的,因复原簧片40位于轭铁的一端,为避免调节部42和弹性部43的折弯处与衔铁18进行干涉,故弹性部43与衔铁18优选保持一定的间距。所述衔铁18上固定有推动杆50,所述推动杆50固定在衔铁18的侧面并凸出于所述推动杆50的端部,如此,不会干涉衔铁18与接触系统的配合。定义所述弹性部43与调节部42相连的端部为连接端4301,另一端为自由端4302,所述推动杆50对应所述弹性部43的自由端4302,且在衔铁18摆动时通过推动杆50接触所述复原簧片40的弹性部43的自由端4302,从而驱使弹性部43产生形变。这样,就完全避免了调节部42的弯折位置对衔铁18的干涉。且弹性部43的自由端4302不与其它结构相连,自由端4302位置的弹性形变能力最佳,形变的行程最大,易于控制和调整。

当然的,在其它实施例中,推动杆50也可以对应弹性部43的中部位置(即自由端4302与连接端4301之间的位置)等,如此也可以实现动作,不过效果可能会较差。又或者是:衔铁18与弹性部43也可以直接接触,只是这样会比较容易产生相互干涉的情况,对弹性部43与衔铁18的位置要求较高。均不是最佳的方案。

所述弹性部43的表面还凸起有用于接触推动杆50的凸筋431,所述凸筋431的表面为弧形表面;同样的,所述推动杆50用于接触弹性部43的接触面51为弧形接触面。减少复原簧片40与推动杆50的接触摩擦力,降低复原簧片40和推动杆50的磨损,保证继电器在寿命期间的接触稳定性和反力稳定性。当然的,在其它实施例中,可以是单独设置弹性部43的表面的凸筋431,也可以单独设置推动杆50的弧形接触面;又或者是都不进行设置减少摩擦力的结构等。

具体的,本实施例中,继续参照图4、图11至图13所示,所述电磁系统100包括固定架10、第一轭铁11、第二轭铁12、第三轭铁13、永久磁钢14、自保持线圈15、复归线圈16、铁芯17和所述衔铁18,所述第一轭铁11、第二轭铁12和第三轭铁13呈间距设置并固定在固定架10上,所述自保持线圈15和复归线圈16设置在第一轭铁11和第二轭铁12之间,所述铁芯17穿设于自保持线圈15和复归线圈16内,所述永久磁钢14设置在第二轭铁12和第三轭铁13之间,所述衔铁18铰接于固定架10上,所述复原簧片40固定在第一轭铁11的外侧壁上。

永久磁钢14为自保持状态和复归状态提供保持力。复归状态时衔铁18与第一轭铁11吸合,自保持状态时衔铁18与第二轭铁12吸合。其具体的动作原理为现有技术,在此不再展开详述。

优选的,第一轭铁11、第二轭铁12的结构是非对称的,用于匹配不对称的接触系统反力。同时,电磁系统100中自保持线圈15和复归线圈16的绕线窗口大小有差异,线圈阻值一样,安匝值不一样,用于提供差异的电磁吸力,用于匹配不对称的接触系统反力。该磁路通过轭铁零件的结构不对称及线圈安匝的不对称,匹配不对称的接触系统反力,充分利用结构空间,实现磁保持继电器的小型化设计。

所述第三轭铁13的截面呈“L”形结构,具有相互垂直的横板132和竖板131,所述第三轭铁13的竖板131侧向凸出有定位永久磁钢14的定位凸台1301,能够有效对永久磁钢14进行定位。且竖板131的顶部还侧向凸出有用于限位永久磁钢14脱出的限位凸台1302,防止永久磁钢14向上脱出,保证永久磁钢14的稳定装配。当然的,在其它实施例中,对永久磁钢14的装配方式不局限于此,如只采用定位凸台1301或限位凸台1302的结构,又或者是采用其它的结构进行定位或限位等。

所述横板132上开设有让位开口1303,所述第二轭铁12的底部设置有凸台121,所述凸台121穿过让位开口1303对应所述衔铁18,以与衔铁18产生电磁吸力关系,不会干涉第二轭铁12与衔铁18的配合。

所述横板132的侧边向内凹陷有线圈引线线槽1304,对线圈的导线进行让位,使得结构更为紧凑。

该电磁系统100可以保证自保持状态和复归状态均有1.2N以上的衔铁保持力,提高继电器抗振动、抗冲击和抗离心加速度的能力。

当然的,在其它实施例中,电磁系统100的结构不局限于此,也可以采用现有的磁保持电磁系统结构来替代。

继续参照图5至图10所示,所述接触系统200包括连接电磁系统100的衔铁18并中部铰接于电磁系统100上的动触点部分20和对应动触点部分20的静触点部分30;具体的,所述动触点部分20包括绝缘块21以及固定在绝缘块21上并相背设置的二组动触点组,绝缘块21连接所述衔铁18,绝缘块21和衔铁18之间具有一轴孔(未示出),轴孔内穿设有转轴27,并通过转轴27铰接于电磁系统100的固定架10上。

所述绝缘块21采用陶瓷块,具有绝缘性好、结构稳定且成本低等特点;当然的,在其它实施例中,绝缘块也可以采用其它绝缘材质制备而成。

二组动触点组均包括动簧片22、贴设在动簧片22上的托片23以及设置在动簧片22的弹性支臂2201上的动触点24;二组动触点组的动触点24的触点工作面的朝向相反。实现两组动合的触点形式,实现串联分压功能,满足用户高电压负载的试验要求。

具体的,定义二组动触点组分别为第一动触点组201和第二动触点组202;第一动触点组201的动簧片22、托片23和动触点24分别为第一动簧片221、第一托片231和第一动触点241;第二动触点组202的动簧片22、托片23和动触点24分别为第二动簧片222、第二托片232和第二动触点242;第一动触点组201的第一动触点241的触点工作面朝向所述绝缘块21,第二动触点组202的第二动触点242的触点工作面背离所述绝缘块21。

所述托片23与动触点24的触点工作面同侧,即第一托片231位于第一动簧片221和绝缘块21之间,第二动簧片222位于第二托片232和绝缘块21之间。且托片23均延伸有对应动簧片22的弹性支臂2201的折弯部2301。托片23一方面起避免振动桥接作用,另一方面起稳定动簧片22的作用。

同时,所述绝缘块21上具有让位于托片(具体是第一托片231)的折弯部2301的凹部211,能够对朝向绝缘块21的第一托片231进行让位,在不增加继电器体积的情况下,既能实现两组动合触点形式又能保证触点间隙。

具体的,绝缘块21的两侧均设置有凹部211,无论第一动触点组21位于哪一侧都能够实现让位,方便装配。

具体的,动簧片22为U型动簧片,具有二个弹性支臂2201,二个弹性支臂2201上均设置有动触点24。即每组动触点组中都有二个动触点24。同时,托片23也为U型托片,具有二个支臂,二个支臂均形成折弯部2301,并分别对应动簧片22的二个弹性支臂2201。

进一步的,第一动触点组201中,第一动簧片221在第一托片231的外侧,第一动簧片221的外侧还固定贴设有动簧垫片26,使得第一动簧片221固定更稳定,有利于产品触点压力的稳定性。

具体的,二组动触点组通过铆钉25铆接固定在绝缘块上,装配简单且牢固。当然的,在其它实施例中也可以采用其它如螺栓螺接等固定方式进行固定。

具体的,所述绝缘块21上凸起有用于隔离二组动触点组的凸筋212,用于增加二组动触点组之间的爬电距离,提高产品耐压能力。

如图4、图7和图8所示,所述静触点部分30包括底座31、引脚32、连接片33和静触点34,所述引脚32穿设于底座31上,所述连接片33固定在引脚32上,所述静触点34设置在连接片33上以对应动触点部分20的动触点24的触点工作面。具体的,引脚32有八个,所述连接片33的数量为四个,连接其中四个引脚32上,并分别对应四个动触点24。

当然的,在其它实施例中,接触系统200的结构不局限于此,也可以采用现有技术中的结构进行替代。

尽管结合优选实施方案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。

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