專利名稱：一種新磁路的磁保持繼電器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁保持繼電器，特別是涉及一種具有新的磁路結構的磁保持繼電
O
背景技術：
磁保持繼電器由于線圈不需要長期供電，可以有效地降低繼電器線圈的能耗，符 合當前環保節能的發展大趨勢，因而也是繼電器發展的一個主要方向。現有的磁保持繼電器是非平衡式磁保持繼電器，它通常包括接觸部分、磁路部分、 推動塊。接觸部分通常包括常閉靜簧片組件、常開靜簧片組件和動簧片組件，這些組件以 插裝方式裝入底座中，形成穩定、可靠的接觸部分。磁路部分通常包括U形軛鐵、磁鋼、磁 軛、銜鐵、壓簧片、線圈架和線圈繞組；U形軛鐵的一端進行大變形的打扁而形成打扁結構， 然后裝配上磁鋼和磁軛，另一端未打扁，可裝入線圈架孔內。磁路部分沿底座的單方向開 口裝入底座中組裝成繼電器整件，推動塊一端經卡裝，與銜鐵頭部形成絞接，可以在一定角 度內轉動，使得當銜鐵動作時可以帶動推動塊移動，推動塊的另一端采用凸塊結構卡入動 簧片的缺口中以搭接方式形成單方向連接，可以將磁路中銜鐵產生的運動位移傳遞給動簧 片。在繼電器處于復位狀態下，對線圈施加脈沖電壓時，磁路回路中產生脈沖磁通，它使得 銜鐵向軛鐵方向運動，并推動動觸點運動，使復位觸點組(即常閉觸點組)斷開，置位觸點 組(即常開觸點組)接通。脈沖電壓過后，由磁鋼、磁軛、銜鐵的局部、軛鐵的局部形成局部 磁通回路，在磁鋼的磁力作用下，將銜鐵保持在置位狀態，并維持置位觸點組(即常開觸點 組)在導通狀態；當對線圈施加反向脈沖電壓時，磁路回路中產生與磁鋼磁通方向相反的 脈沖磁通，當該脈沖磁通等于磁鋼磁通時，脈沖磁通與磁鋼磁通相互作用，達到對消，使得 銜鐵不受外力作用，在動簧片的反力作用下，銜鐵向離開軛鐵方向運動，在動簧片自身反力 作用下動觸點也發生運動，使復位觸點組(即常閉觸點組)閉合，置位觸點組(即常開觸點 組)斷開。脈沖電壓過后，銜鐵處于自由狀態，動簧片在自身機械反力作用下，并維持復位 觸點組(即常閉觸點組)在導通狀態。圖1為現有磁保持繼電器的總體的結構示意圖；圖2為現有磁保持繼電器的結構 分解示意圖，從圖中可以看出磁路部分組裝完畢后，是沿橫向裝入底座的單方向開口腔體 中，從而提高輸入端與輸出端的爬電距離；圖3為現有磁保持繼電器的磁路部分結構的分 解示意圖；圖4是現有磁保持繼電器的磁路部分處于復位狀態的示意圖；圖5是現有磁保 持繼電器的磁路部分處于置位狀態的示意圖。該磁保持繼電器包括接觸部分、磁路部分、底 座1'和推動塊2'。接觸部分通常包括常閉靜簧片組件41'、常開靜簧片組件42'和動簧 片組件43'，這些組件以插裝方式裝入底座Γ中，形成穩定、可靠的接觸部分。磁路部分 通常包括U形軛鐵32'、磁鋼35'、磁軛36'、銜鐵33'、壓簧片37'、線圈架31'和線圈 繞組34'；磁路部分中的U形軛鐵在一端321'進行大變形打扁，形成較薄磁極，磁鋼35' 裝入打扁部位，然后裝入磁軛36'。在復位狀態，磁鋼35'置于軛鐵32' —端的打扁處，磁 軛36'與軛鐵打扁處將磁鋼35'夾在中間，此時銜鐵33'在根部壓簧片37'復原力的作
3用下，保持在復位位置。當磁回路中施加脈沖磁通51'后，銜鐵一端331'將向軛鐵運動， 同時驅動推動塊2'移動。當銜鐵33'在脈沖磁力作用下與軛鐵32'接觸后，磁鋼35'的 磁通52'經過磁軛36'、銜鐵一端331'、軛鐵一端321'形成回路，將銜鐵33'保持住。 此時銜鐵33'對推動塊2'施加壓力并傳遞至動簧片上，將動簧片保持住，使得置位觸點 組(即常開觸點組)接通。當對磁路施加一個反向脈沖磁場53'時，當脈沖磁通53'等于 或大于磁鋼磁通52'時，銜鐵33'在動簧片反力、復原簧片37'復原力的雙重作用下回復 到復位狀態。在此狀態下，復位觸點組(即常閉觸點組)在動簧片自身反力作用下保持接 通狀態，磁鋼35'不起任何作用。該結構的優點是繼電器的輸出端(即觸點組)與輸入端 (即線圈)之間的爬電距離、電氣距離能夠達到VDE標準中的加強絕緣水平。但是，這種現 有磁保持繼電器結構為非平衡式電磁機構，置位端采用磁鋼進行保持，因而其置位觸點組 的回跳時間短、觸點間的壓力大，電壽命長；而復位端由于沒有磁鋼作用，復位觸點組(常 閉觸點組)僅依靠動簧片的機械彈性反力自然復位，因而復位觸點組(常閉觸點組)的回 跳時間長、觸點間的壓力小，電壽命短，且易發生粘結失效。在同等負載條件下，復位觸點組 (常閉觸點組)的壽命較短，而置位觸點組(常開觸點組)的電壽命很長。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種新磁路的磁保持繼電器，是采 用一種新型的平衡式磁路結構，使置位觸點組(即常開觸點組接通)，復位觸點組(即常 閉觸點組接通)均是通過磁鋼形成的磁力保持，因而置位觸點組和復位觸點組的觸點組壓 力、回跳時間等機械參數基本一樣，同等負載下的切換能力、電壽命水平也基本一樣，避免 了原有的不一致所帶來的弊端。并具有結構簡單、制造成本低、能夠適宜大批量生產的特 點ο本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種新磁路的磁保持繼電器，包括 接觸部分、磁路部分、底座和推動塊；該磁路部分包括U形軛鐵、磁鋼、銜鐵、線圈架和線圈 繞組；U形軛鐵的一臂穿過線圈架的孔，U形軛鐵的另一臂設置在線圈繞組的外側；所述銜 鐵裝在軛鐵的口部外，銜鐵的中間設有能夠使其兩端進行翹翹板式運動的轉軸，該轉軸設 在對應于軛鐵兩臂端頭之間的中部位置，以在銜鐵進行翹翹板式運動時，銜鐵的兩端能夠 交替靠向軛鐵兩端中的對應一端；所述磁鋼貼裝在銜鐵中朝向軛鐵的一面，并含入軛鐵口 部的兩臂端頭之間而不與軛鐵的兩臂端頭相接觸；該磁鋼的充磁方向與U形軛鐵的兩臂平 行，能夠在銜鐵的兩端交替靠向軛鐵時，對應地交替在銜鐵與軛鐵中形成不同方向的磁回 路。所述的銜鐵中朝向軛鐵的一面設有卡槽，所述磁鋼貼裝在銜鐵的卡槽中。所述銜鐵裝在線圈架上，銜鐵的轉軸為凸柱形結構，線圈架上設有能夠支承銜鐵 的凸柱形結構的第一凹臼。所述銜鐵裝在線圈架上，銜鐵的轉軸為卡槽結構，線圈架上設有能夠支承銜鐵的 卡槽結構的第一凸臂。所述銜鐵裝在底座上，銜鐵的轉軸為凸柱形結構，底座上設有能夠支承銜鐵的凸 柱形結構的第二凹臼。所述銜鐵裝在底座上，銜鐵的轉軸為卡槽結構，底座上設有能夠支承銜鐵的卡槽結構的第二凸臂。所述的銜鐵中背向軛鐵的一面的中部向外設有一凸起。本發明的一種新磁路的磁保持繼電器，U形軛鐵的兩端均不需要進行復雜的打扁， U形軛鐵的一臂的端頭穿過線圈架的孔，即該臂置于線圈繞組中，該臂的端頭構成U形軛鐵 的復位端；U形軛鐵的另一臂置于線圈架的外側，即置于線圈繞組的外側，該臂的端頭構成 U形軛鐵的置位端；線圈架的一個側板置于U形軛鐵的開口端；銜鐵則由銜鐵本體和固定銜 鐵本體的塑料件構成，銜鐵本體上加工有用于貼裝磁鋼的卡槽，銜鐵本體通過注塑成形嵌 入塑料中得到銜鐵，銜鐵的轉軸由塑料件制成。利用銜鐵上的磁鋼，在銜鐵靠向U形軛鐵的 置位端后，由磁鋼、軛鐵置位端、銜鐵的一部分所構成的磁回路能夠產生磁力讓銜鐵保持在 U形軛鐵的置位端；而在銜鐵靠向U形軛鐵的復位端后，由磁鋼、軛鐵復位端、銜鐵的一部分 所構成的磁回路能夠產生磁力讓銜鐵保持在U形軛鐵的復位端。本發明的一種新磁路的磁保持繼電器，其磁路結構為平衡式結構，繼電器處于復 位狀態(常閉觸點組閉合)時，磁鋼的磁通經過U形軛鐵的復位端、銜鐵、空氣回路形成一 個方向的磁通回路，將銜鐵保持在U形軛鐵的復位端，同時推動塊將動簧片保持在復位狀 態(常閉觸點組閉合、常開觸點組斷開狀態)；當對繼電器線圈施加脈沖電壓后，繼電器導 磁回路中產生一個與磁鋼磁通方向相反的脈沖磁通，當脈沖磁通與磁鋼保持磁通相當時， 銜鐵在復位端受到的力達到平衡，而脈沖磁通經過銜鐵與軛鐵的另一個氣隙形成回路，產 生電磁吸力，使得銜鐵的另一端向U形軛鐵置位端轉動，同時推動塊驅動動簧片運動，使得 置位觸點組(常開觸點組)閉合、復位觸點組(常閉觸點組)斷開；脈沖電壓消失后，磁鋼 的磁極結構的磁通經過U形軛鐵的置位端、銜鐵、空氣回路形成另一個方向的磁通回路，將 銜鐵保持在U形軛鐵的置位端，同時推動塊將動簧片保持在置位狀態(常開觸點組閉合、常 閉觸點組斷開狀態)。如果需要繼電器復位時，即需要繼電器由置位狀態(常開觸點組閉合)變為復位 狀態(常閉觸點組組閉合)時，只需給繼電器的線圈施加一個反方向脈沖電壓即可，施加反 方向脈沖電壓后，繼電器導磁回路中產生一個與處于置位端的磁鋼磁通方向相反的磁通， 當脈沖磁通與處于置位端磁鋼的保持磁通相當時，銜鐵在置位端受到的力達到平衡，而脈 沖磁通經過銜鐵與軛鐵的另一個氣隙形成回路，產生電磁吸力，銜鐵向U形軛鐵的復位端 轉動，同時推動塊驅動動簧片運動，使得復位觸點組(常閉觸點組)閉合、置位觸點組(常 開觸點組)斷開；脈沖電壓消失后，磁鋼的磁通經過U形軛鐵的復位端、銜鐵、空氣回路形成 磁通回路，將銜鐵保持在U形軛鐵的復位端，同時推動塊將動簧片保持在復位狀態(常開觸 點組斷開、常閉觸點組閉合狀態)。本發明的有益效果是，由于采用了將銜鐵裝在軛鐵的口部外，且銜鐵的中間設有 能夠使其兩端進行翹翹板式運動的轉軸，該轉軸設在對應于軛鐵兩臂端頭之間的中部位 置，以在銜鐵進行翹翹板式運動時，銜鐵的兩端能夠交替靠向軛鐵兩端中的對應一端；所述 磁鋼貼裝在銜鐵中朝向軛鐵的一面，并含入軛鐵口部的兩臂端頭之間而不與軛鐵的兩臂端 頭相接觸；該磁鋼的充磁方向與U形軛鐵的兩臂平行，能夠在銜鐵的兩端交替靠向軛鐵時， 對應地交替在銜鐵與軛鐵中形成不同方向的磁回路。采用這種平衡式磁路結構，其置位觸 點組(常開觸點組接通)、復位觸點組(常閉觸點組接通)均是通過磁鋼形成的磁力保持， 因而置位觸點組、復位觸點組的觸點組壓力、回跳時間等機械參數基本一樣，同等負載下的切換能力、電壽命水平也基本一樣。而且較沒有磁鋼、非磁保持繼電器的觸點組，具有更強 的負載能力。同時該結構簡單、制造成本低、能夠適宜大批量生產。以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種新磁路的磁 保持繼電器不局限于實施例。
圖1是現有磁保持繼電器的總體的結構示意圖；圖2是現有磁保持繼電器的結構分解示意圖；圖3是現有磁保持繼電器的磁路部分結構的分解示意圖；圖4是現有磁保持繼電器的磁路部分處于復位狀態的示意圖；圖5是現有磁保持繼電器的磁路部分處于置位狀態的示意圖；圖6是本發明專利的實施例的總體結構示意圖；圖7是本發明專利的實施例的結構分解示意圖；圖8是本發明專利的實施例的磁路部分結構示意圖；圖9是本發明專利的實施例的磁路部分復位狀態示意圖；圖10是本發明專利的實施例的磁路部分置位狀態示意圖；圖11是本發明專利的另一實施例的磁路部分結構示意圖；圖12是本發明專利的又一實施例的磁路部分結構示意圖；圖13是本發明專利的再一實施例的磁路部分結構示意圖。
具體實施例方式實施例，參見圖6至圖10所示，本發明的一種新磁路的磁保持繼電器，包括接觸部 分、磁路部分、底座1和推動塊2 ；接觸部分包括常閉靜簧片組件41、常開靜簧片組件42和 動簧片組件43，這些組件以插裝方式裝入底座1的插槽中，形成穩定、可靠的接觸部分；磁 路部分包括U形軛鐵32、磁鋼35、銜鐵33、線圈架31和線圈繞組34 ；U形軛鐵32的一臂穿 過線圈架31的孔，U形軛鐵32的另一臂設置在線圈繞組34的外側；所述銜鐵33裝在軛鐵 32的口部外，銜鐵33的中間設有能夠使其兩端進行翹翹板式運動的轉軸331，該轉軸331 設在對應于軛鐵32兩臂端頭之間的中部位置，以在銜鐵33進行翹翹板式運動時，銜鐵33 的兩端能夠交替靠向軛鐵32兩端中的對應一端；所述磁鋼35貼裝在銜鐵33中朝向軛鐵32 的一面，并含入軛鐵32 口部的兩臂端頭之間而不與軛鐵32的兩臂端頭相接觸；該磁鋼35 的充磁方向與U形軛鐵32的兩臂平行，能夠在銜鐵33的兩端交替靠向軛鐵32時，對應地 交替在銜鐵33與軛鐵32中形成不同方向的磁回路。其中銜鐵33中朝向軛鐵的一面設有卡槽，所述磁鋼35貼裝在銜鐵的卡槽中；銜鐵33裝在線圈架31上，銜鐵的轉軸331為凸柱形結構，線圈架31上設有能夠 支承銜鐵的凸柱形結構的第一凹臼313 ；第一凹臼313有二個，二個第一凹臼313分別設在 線圈架的側板311上，以分別對銜鐵兩側的轉軸331進行支承，同時也是起限位作用；銜鐵33中背向軛鐵的一面的中部向外設有一凸起332，該凸起332在不影響銜 鐵33轉動的前提下，可以有效減小銜鐵與外殼內側面的縫隙，提高繼電器的抗跌落沖擊能
6力；U形軛鐵32的兩端均不需要進行復雜的打扁(現有技術中，U形軛鐵的其中一端 需進行打扁)，這就使得U形軛鐵的加工變得簡單，U形軛鐵32的一臂的端頭穿過線圈架的 孔，即該臂置于線圈繞組34中，該臂的端頭構成U形軛鐵的復位端321 ；Ul形軛鐵32的另 一臂置于線圈架31的外側，即置于線圈繞組34的外側，該臂的端頭構成U形軛鐵的置位端 322 ；線圈架的一個側板311置于U形軛鐵32的開口端；銜鐵33則由銜鐵本體和固定銜鐵 本體的塑料件構成，銜鐵本體上加工有用于貼裝磁鋼的卡槽，銜鐵本體通過注塑成形嵌入 塑料中得到銜鐵，銜鐵的轉軸331由塑料件制成。利用銜鐵33上的磁鋼35，在銜鐵33靠向 U形軛鐵的置位端322后，由磁鋼35、軛鐵置位端322、銜鐵33的一部分所構成的磁回路能 夠產生磁力讓銜鐵保持在U形軛鐵的置位端322 ；而在銜鐵33靠向U形軛鐵的復位端321 后，由磁鋼35、軛鐵復位端321、銜鐵33的一部分所構成的磁回路能夠產生磁力讓銜鐵33 保持在U形軛鐵的復位端321。本發明的一種新磁路的磁保持繼電器，其磁路結構為平衡式結構，繼電器處于復 位狀態(常閉觸點組閉合)時，磁鋼35的磁通51經過U形軛鐵的復位端321、銜鐵33、空 氣回路形成一個方向的磁通回路，將銜鐵33保持在U形軛鐵的復位端321，即銜鐵33的一 端333靠向U形軛鐵的復位端321，同時推動塊2將動簧片保持在復位狀態(常閉觸點組閉 合、常開觸點組斷開狀態)；當對繼電器線圈施加脈沖電壓后，繼電器導磁回路中產生一個 與磁鋼磁通51方向相反的磁通52，當脈沖磁通52與磁鋼保持磁通51相當時，銜鐵33在 復位端321受到的力達到平衡，而脈沖磁通52經過銜鐵33與軛鐵的另一個氣隙61形成回 路，產生電磁吸力，使得銜鐵的另一端334向U形軛鐵置位端322轉動，同時推動塊2驅動 動簧片運動，使得置位觸點組(常開觸點組)閉合、復位觸點組(常閉觸點組)斷開；脈沖 電壓消失后，磁鋼35的磁通53經過U形軛鐵的置位端322、銜鐵33、空氣回路形成另一個 方向的磁通回路，將銜鐵33保持在U形軛鐵的置位端322，即銜鐵33的另一端334靠向U 形軛鐵的置位端322，同時推動塊2將動簧片保持在置位狀態(常開觸點組閉合、常閉觸點 組斷開狀態)。如果需要繼電器復位時，即需要繼電器由置位狀態(常開觸點組閉合)變為復位 狀態(常閉觸點組組閉合)時，只需給繼電器的線圈施加一個反方向脈沖電壓即可，施加反 方向脈沖電壓后，繼電器導磁回路中產生一個與處于置位端的磁鋼磁通53方向相反的磁 通54，當脈沖磁通M與處于置位端磁鋼的保持磁通53相當時，銜鐵33在置位端受到的力 達到平衡，而脈沖磁通討經過銜鐵與軛鐵的另一個氣隙62形成回路，產生電磁吸力，銜鐵 33向U形軛鐵的復位端321轉動，同時推動塊2驅動動簧片運動，使得復位觸點組(常閉 觸點組)閉合、置位觸點組(常開觸點組)斷開；脈沖電壓消失后，磁鋼35的磁通51經過 U形軛鐵的復位端321、銜鐵33、空氣回路形成磁通回路，將銜鐵33保持在U形軛鐵的復位 端321，同時推動塊2將動簧片保持在復位狀態(常開觸點組斷開、常閉觸點組閉合狀態)。上述實施例是將銜鐵33裝在線圈架31上，另一種實施方式則如圖11所示，也可 以將銜鐵33裝在底座1上，此時，需要在底座1的側板上設置有能夠支承銜鐵的凸柱形結 構的第二凹臼11，將銜鐵的轉軸331裝入底座1的第二凹臼11中，則同樣能夠實現銜鐵兩 端進行翹翹板式運動。圖12是本發明專利的又一實施例的磁路部分結構，是將銜鐵33的轉軸改為卡槽結構335，同時將線圈架上所設的第一凹臼改為能夠支承銜鐵的卡槽結構的第一凸臂314， 通過銜鐵33的卡槽結構335與線圈架的第一凸臂314的相配合，同樣能夠實現銜鐵圍繞其 轉軸轉動。圖13是本發明專利的再一實施例的磁路部分結構，是將銜鐵33的轉軸改為卡槽 結構335，同時將底座1上所設的第二凹臼改為能夠支承銜鐵的卡槽結構的第二凸臂12，通 過銜鐵33的卡槽結構335與底座的第二凸臂12的相配合，同樣能夠實現銜鐵圍繞其轉軸 轉動。上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種新磁路的磁保持繼電器，但本發明并 不局限于實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變 化與修飾，均落入本發明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種新磁路的磁保持繼電器，包括接觸部分、磁路部分、底座和推動塊；該磁路部分 包括U形軛鐵、磁鋼、銜鐵、線圈架和線圈繞組；U形軛鐵的一臂穿過線圈架的孔，U形軛鐵的 另一臂設置在線圈繞組的外側；其特征在于所述銜鐵裝在軛鐵的口部外，銜鐵的中間設 有能夠使其兩端進行翹翹板式運動的轉軸，該轉軸設在對應于軛鐵兩臂端頭之間的中部位 置，以在銜鐵進行翹翹板式運動時，銜鐵的兩端能夠交替靠向軛鐵兩端中的對應一端；所述 磁鋼貼裝在銜鐵中朝向軛鐵的一面，并含入軛鐵口部的兩臂端頭之間而不與軛鐵的兩臂端 頭相接觸；該磁鋼的充磁方向與U形軛鐵的兩臂平行，能夠在銜鐵的兩端交替靠向軛鐵時， 對應地交替在銜鐵與軛鐵中形成不同方向的磁回路。
2.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述的銜鐵中朝向軛 鐵的一面設有卡槽，所述磁鋼貼裝在銜鐵的卡槽中。
3.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述銜鐵裝在線圈架 上，銜鐵的轉軸為凸柱形結構，線圈架上設有能夠支承銜鐵的凸柱形結構的第一凹臼。
4.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述銜鐵裝在線圈架 上，銜鐵的轉軸為卡槽結構，線圈架上設有能夠支承銜鐵的卡槽結構的第一凸臂。
5.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述銜鐵裝在底座上， 銜鐵的轉軸為凸柱形結構，底座上設有能夠支承銜鐵的凸柱形結構的第二凹臼。
6.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述銜鐵裝在底座上， 銜鐵的轉軸為卡槽結構，底座上設有能夠支承銜鐵的卡槽結構的第二凸臂。
7.根據權利要求1所述的新磁路的磁保持繼電器，其特征在于所述的銜鐵中背向軛 鐵的一面的中部向外設有一凸起。
全文摘要
本發明公開了一種新磁路的磁保持繼電器，包括磁路部分；該磁路部分包括U形軛鐵、磁鋼、銜鐵、線圈架和線圈繞組；銜鐵裝在軛鐵的口部外，銜鐵的中間設有可翹翹板式運動的轉軸，該轉軸設在對應于軛鐵兩臂端頭之間的中部位置，以在銜鐵進行翹翹板式運動時，銜鐵的兩端能夠交替靠向軛鐵兩端中的對應一端；所述磁鋼貼裝在銜鐵中朝向軛鐵的一面，并含入軛鐵口部的兩臂端頭之間而不與軛鐵的兩臂端頭相接觸；該磁鋼的充磁方向與U形軛鐵的兩臂平行，能夠在銜鐵的兩端交替靠向軛鐵時，對應地交替在銜鐵與軛鐵中形成不同方向的磁回路。該結構為平衡式磁路，避免了原有不平衡結構所帶來的弊端；具有結構簡單、制造成本低、能夠適宜大批量生產的特點。
文檔編號H01H50/16GK102103943SQ20091026385
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者譚忠華 申請人:廈門宏發電聲股份有限公司