直流繼電器的制作方法

本發明涉及繼電器，并且更具體地說，涉及直流繼電器，其能夠在“接通”操作過程中通過減弱固定芯部與移動芯部之間產生的撞擊，以及在“斷開”操作過程中減弱軸與中間板之間產生的撞擊降低噪音。

背景技術：

通常來說，直流繼電器或磁性開關是一種電路切換裝置，其能夠利用電磁原理執行機械驅動并且能夠傳送電流信號。直流繼電器或磁性開關安裝在多種類型的工業裝置、機器、車輛等處。

特別地，電動車諸如混合汽車、燃料電池汽車、高爾夫球車和電子叉車設有電動車繼電器以將電池的能量供給到能量發生器與電部件或者斷開至其的電源。此電動車繼電器是電動車的非常重要的核心部分。

圖1和圖2是示出根據傳統技術的直流繼電器的結構的結構的視圖，其中圖1示出了中斷狀態(“斷開”狀態)并且圖2示出了傳導狀態(“接通”狀態)。

傳統的直流繼電器包括：一對固定觸頭2，其固定地安裝在電弧室1的上側處；可移動觸頭3，其安裝在電弧室1中以便成直線地可移動，并且可移動為與此對固定觸頭2接觸或分離；致動器(A)，其安裝在電弧室1下方，并且構造為成直線地移動可移動觸頭3；以及接觸彈簧4，其構造為獲得可移動觸頭3的接觸壓力。

致動器(A)包括：線圈5，其期構造為當外部電源施加至其時產生磁場；固定芯部6，其固定地安裝在線圈5中；移動芯部7，其安裝在固定芯部6下方以便上下可移動；軸8，其具有固定到移動芯部7的下端并且具有可滑動地聯接到可移動觸頭3的上端；以及，復位彈簧9，其安裝在固定芯部6與移動芯部7之間，并且構造為使移動芯部7返回到遠離固定芯部6的方向。軸8被引導為滑動通過形成在固定芯部6的中心部分處的軸孔。

如下將說明傳統直流繼電器的操作。

首先，將說明傳統直流繼電器的“接通”操作。

如果在圖1中示出的中斷狀態中將電流施加到線圈5，那么在線圈5周圍產生磁場，并且固定芯部6在磁場內被磁化。移動芯部7通過固定芯部6的磁抽吸力、通過壓縮復位彈簧9向上移動。此外，聯接到移動芯部7的軸8通過壓縮接觸彈簧4向上移動，由此使可移動觸頭3向上移動以使可移動觸頭3接觸到固定觸頭2。因此，主回路處于傳導狀態中。即，主回路處于如圖2中所示的傳導狀態中。

然而，在此情形中，當移動芯部7與固定芯部6彼此碰撞時，產生噪音。

接著，將說明傳統直流繼電器的“斷開”操作。

如果在圖2中所示的傳導狀態中產生中斷信號，那么在線圈5上流動的電流中斷并且磁場消失。由此，固定芯部6的磁抽吸力被移除。相應地，移動芯部7通過回復彈簧9與接觸彈簧4中每個的恢復力快速地向下移動。此外，由于當軸8向下移動時可移動觸頭3與固定觸頭2分離，因此主回路處于如圖1中所示的中斷狀態中。

然而，由于形成在軸8的中間部分的突出部8a與中間板1a或墊板1b碰撞，因此軸8的向下移動停止。在此情形中，由于撞擊產生噪音。

由于在“接通”操作過程中當移動芯部7與固定芯部6彼此碰撞時產生噪音，以及在“斷開”操作過程中當軸8與中間板1a、1b彼此碰撞時產生的噪音，因此直流繼電器的質量可能變差。

技術實現要素：

由此，詳細描述的方面是提供直流繼電器，其能夠在“接通”操作過程中通過減弱固定芯部與移動芯部之間產生的撞擊，以及在“斷開”操作過程中減弱軸與中間板之間產生的撞擊降低噪音。

為了實現這些與其它優點并且根據本說明書的目的，如這里體現與寬泛描述的，提供了直流繼電器，包括：一對固定觸頭，其固定地安裝在框架的一側；可移動觸頭，其安裝在此對固定觸頭下方以便可成直線地移動，并且可移動以與此對固定觸頭接觸或者分離；中間板，其安裝在可移動觸頭下方；接觸彈簧，其設置在所述可移動觸頭與所述中間板之間；固定芯部，其安裝在中間板處，并且具有軸孔穿過其的中心；移動芯部，其安裝在固定芯部下方以便可成直線地移動；軸，其具有在其處形成突出到可移動觸頭的上側的安裝部分的上端，并且具有聯接到可移動芯部的下端；以及張力彈簧，其安裝在可移動觸頭與安裝部分之間。

在實施方式中，顎部可以形成在中間板處，并且安裝在顎部上的凸緣部分可以形成在固定芯部的上部。

在實施方式中，可以在可移動觸頭與中間板之間設置絕緣板，并且接觸彈簧的下端可以安裝在絕緣板處。

在實施方式中，可以將彈性構件設置在固定芯部上。

在實施方式中，軸可以形成為直線狀軸，并且安裝部分可以構造為凸緣。

在實施方式中，直流繼電器還可以包括回復彈簧，其具有固定到形成在可移動芯部的上部處的彈性凹槽的下端，具有穿過固定芯部的軸孔的中間部分，以及具有固定到彈性構件的上端。

當在中斷狀態中外力未施加到直流繼電器時，如果張力彈簧與接觸彈簧在力平衡狀態中，那么可移動觸頭就可以處于與固定觸頭分離狀態中。

根據本發明的實施方式的直流繼電器可以具有以下優點。

首先，由于將固定芯部從上側插入到中間板中具有向上移動的間隙，因此在“接通”操作過程中可以減弱固定芯部與移動芯部之間的碰撞。這可以降低噪音。

其次，由于軸不具有傳統的中間突出部，因此在“斷開”操作過程中軸可以不與中間板碰撞。因此，可以不產生噪音。

此外，由于張力彈簧設置在軸的上部，因此可以保持固定觸頭與可移動觸頭之間要求的接觸壓力。

通過下文提供的詳細描述，本發明的其它應用范圍將會變得更加顯而易見。然而，應該理解的是因為通過詳細描述在本發明的精神與范圍內的多種改變與修改對于本領域中的技術人員將成為顯而易見，因此詳細描述與特定實例盡管示出了本發明的優選實施方式，但僅是通過示例的方式給出。

附圖說明

被包含以提供對本發明的進一步理解并且被并入且構成此說明書的一部分的附圖，示出了示例性實施方式并且與說明一起用于解釋本發明的原理。

在附圖中：

圖1和圖2是示出根據傳統技術的直流繼電器的結構的視圖，其中圖1示出了中斷狀態(“斷開”狀態)并且圖2示出了傳導狀態(“接通”狀態)；

圖3和圖4是示出根據本發明的實施方式的直流繼電器的結構的視圖，其中圖3示出了中斷狀態并且圖4示出了傳導狀態；以及

圖5至圖7是示出根據本發明的實施方式的直流繼電器的操作的視圖，其中圖5示出了中斷狀態，圖6示出了在“接通”操作過程中可移動觸頭與固定觸頭之間的接觸狀態，并且圖7示出了“接通”操作的完成狀態。

具體實施方式

現在將參照附圖、詳細地提供根據本發明的直流繼電器的優選構造的描述。

圖3-圖4是示出根據本發明的實施方式的直流繼電器的結構的視圖，其中圖3示出了中斷狀態(“斷開”狀態)并且圖4示出了傳導狀態(“接通”狀態)。

將參照附圖更加詳細地說明根據本發明的直流繼電器。

根據本發明的實施方式的直流繼電器包括一對固定觸頭11，其固定地安裝在框架的一側；可移動觸頭12，其安裝在該對固定觸頭11下方以便成直線地可移動，并且可移動到與該對固定觸頭11接觸或者分離；中間板20，其安裝在可移動觸頭12下面；接觸彈簧30，其設置在可移動觸頭12與中間板20之間；固定芯部40，其插入安裝在中間板20的中心孔21處，并且具有軸孔42穿過其的中心；移動芯部45，其安裝在固定芯部40下方以便成直線地可移動；軸50，其具有在此處形成突出到可移動觸頭12的上側的安裝部分51的上端，并且具有聯接到移動芯部45的下端；以及張緊彈簧35，其安裝在可移動觸頭12與安裝部分51之間。

盡管未示出，框架形成為箱狀殼體以便在其中安裝并且支撐圖3中示出的部件。

電弧室10具有其下表面打開的箱狀，并且安裝在框架的內上側。電弧室10由具有卓越絕緣特性、壓阻與熱阻的材料形成，使得在回路中斷操作過程中從接觸部分產生的電弧熄滅。

固定觸頭11設置成一對，并且固定地安裝在框架(未示出)以及電弧室10處。固定觸頭11中的一個可以連接到電源側，并且其另一個可以連接到負載側。

可移動觸頭12形成為具有預定長度的板本體并且安裝在該對固定觸頭11的下方。可移動觸頭12可以通過安裝在繼電器的內下側處的致動器60成直線地上下可移動，由此與固定觸頭11接觸或者與固定觸頭11分離。

致動器60可以包括：軛61，其具有U狀并且形成磁回路；線圈63，其纏繞在安裝在軛61中的線筒62上并且通過接收外部電源產生磁場；固定芯部40，其固定地安裝在線圈63中，通過由線圈63產生的磁場磁化，并且產生磁性吸力；移動芯部45，其安裝在固定芯部40下方以便成直線地可移動，并且通過固定芯部40的磁性吸力可移動以與固定芯部40接觸或者分離；軸50，其具有聯接到移動芯部45的下端，并且具有可滑動地插入到可移動觸頭12中的上端；以及，復位彈簧44，其安裝在固定芯部40與移動芯部45之間，并且構造為向下地恢復移動芯部45。

中間板20設置在致動器60與電弧室10之間。中間板20可以聯接到軛61的上部。中間板20可以由磁物質形成以形成磁路徑。并且中間板20可以用作支撐板，定位在上側的電弧室10與定位在下側的致動器60可以安裝到中間板。

可以在中間板20與電弧室10之間設有密封構件。即，可以沿著電弧室10的下周邊設置密封覆蓋構件15。

接觸彈簧30設置在可移動觸頭12與中間板20之間。接觸彈簧30設置為支撐可移動觸頭12，并且在傳導狀態中將接觸壓力提供到可移動觸頭12。接觸彈簧30可以構造為壓縮線圈彈簧。

絕緣板25可以設置在電弧室10與中間板20之間以便確保絕緣性能。絕緣板25可以安裝為覆蓋電弧室10的下表面，并且可以與中間板20隔開預定距離。在其中設置絕緣板25的情形中，可以將接觸彈簧30安裝在絕緣板25與可移動觸頭12之間。

可以通過從上側插入將固定芯部40安裝在中間板20處。在傳統的現有技術中，固定芯部安裝為固定到中間板的下部。在此情形中，當固定芯部40隨著可移動芯部碰撞時，產生噪音。為了解決傳統的問題，固定芯部40以適配的方式安裝在中間板20上，以便可向上移動。

作為能夠使固定芯部40移動的實施方式，顎部21a可以形成在中間板20的中心孔21處，并且安裝在顎部21a上的凸緣部分41可以形成在固定芯部40的上部。即，固定芯部40定位在中間板20上以便由此可向上移動。通過此構造，當固定芯部40與移動芯部45碰撞時，固定芯部40略微向上移動以減小沖擊與噪音。

在固定芯部40上設置彈性構件55。彈性構件55可以安裝在中間板20上。由于彈性構件55布置在固定芯部40上，因此當固定芯部40向上移動時，通過彈性構件55減小了對固定芯部40的撞擊。這可以降低噪音。彈性構件55可以由諸如橡膠或合成樹脂的柔軟材料形成。

軸50形成為直線狀桿。由于軸50的下端固定地聯接到可移動芯部45，因此當移動芯部45移動時，軸50連同移動芯部45一起移動。軸50以可滑動方式深入地安裝在固定芯部40、彈性構件55、絕緣板25以及可移動觸頭12處。軸50的一部分暴露到可移動觸頭12的上側。軸50形成為不具有用于安裝接觸彈簧30的傳統中間突出部，并且形成為直線形狀。相應地，在中斷狀態中軸50不與中間板20碰撞，并且由此不產生噪音。

用于安裝張力彈簧35的安裝部分51形成在軸50的上端。安裝部分51可以形成為凸緣。

張力彈簧35設置在軸50的安裝部分51與可移動觸頭12之間。張力彈簧35的上端固定到軸50的安裝部分，并且張力彈簧35的下端固定到可移動觸頭12的上部。在實施方式中，鎖定凹槽13a可以形成在可移動觸頭12的通孔13的上部，并且張力彈簧35的下端可以固定到鎖定凹槽13a。

張力彈簧35可以形成為張力線圈彈簧。通過此構造，當軸50在傳導狀態中向上移動時，產生了提升可移動觸頭12的力，并且由此將接觸壓力提供到可移動觸頭12。

如果在圖3中示出的中斷狀態中外力未施加到直流繼電器，那么可移動觸頭12就定位在接觸彈簧50與張力彈簧35之間的力平衡點上。在此情形中，接觸彈簧30與張力彈簧35的長度、彈簧常數等可以設計為使得可移動觸頭12布置在與固定觸頭11分離的位置上。

復位彈簧44設置為恢復移動芯部45。復位彈簧44可以形成為壓縮線圈彈簧。復位彈簧44的下端可以固定到形成在移動芯部45的上部處的彈性凹槽46，并且復位彈簧44的上端可以固定到形成在固定芯部40的下部處的彈性凹槽(未示出)。在另一個實施方式中，復位彈簧44可以安裝為使得其上端可以經由固定芯部40的軸孔42固定到彈性構件55。

復位彈簧44的常量可以設置為大于張力彈簧35或者接觸彈簧30的常量。通過此構造，可以快速地執行在中斷狀態中由于復位彈簧44的恢復力的軸50的向下移動。

將要說明根據本發明的實施方式的直流繼電器的操作。

首先，將參照圖3和圖4說明直流繼電器的“接通”操作。

如果在圖3中示出的中斷狀態中外部電源施加到直流繼電器，那么在線圈63周圍產生磁場，并且固定芯部40被磁化。通過固定芯部40的磁吸力移動芯部45被吸引到固定芯部40以與固定芯部40碰撞。當移動芯部45與固定芯部40接觸時產生的撞擊部分地被吸收，同時固定芯部40通過壓縮彈性構件55向上移動預定距離。因此，減小沖擊以降低噪音(參照圖4)。

將要參照圖5-圖7更加詳細地說明根據本發明的實施方式的直流繼電器的操作。

圖5至圖7僅示出了用于說明直流繼電器的操作的主要部件。

在“接通”操作過程中，由于聯接到移動芯部45的軸50向上移動，因此隨著接觸彈簧30與張力彈簧35之間的力平衡點向上移動，可移動觸頭12向上移動。也就是說，如果外部電源沒有如在中斷狀態中施加到直流繼電器，那么可移動觸頭12就定位在接觸彈簧50與張力彈簧35之間的力平衡點上(參照圖5)。在此情形中，如果軸50通過外部電源向上移動，那么接觸彈簧30與張力彈簧35伸長以提升可移動觸頭12。接觸彈簧30與張力彈簧35伸長以將彈性力存儲在其中(參照圖6和圖7)。圖6示出了當軸50在直流繼電器的“接通”操作過程中向上移動“g”時的可移動觸頭12與固定觸頭11之間的接觸狀態。圖7示出了當軸50在可移動觸頭12與固定觸頭11之間的接觸狀態中又向上地移動“t”時的移動芯部45與固定芯部40之間的接觸狀態。

假定接觸彈簧30的系數是‘k1’，張力彈簧35的系數是‘k2’，固定芯部40與移動芯部45之間的距離(沖程)是“s”，并且固定觸頭11與可移動觸頭12之間的距離(間隙)是“g”。在此假設下，提供接觸壓力的超程(t)是‘s-g’(t＝s–g)。在傳統技術中，接觸壓力(f)是k1*t(f＝k1*t)。

當如圖6中所示可移動觸頭12與固定觸頭11接觸時，獲得如下的接觸彈簧30與張力彈簧35之間的力平衡等式(f1)。

f1＝k1*(y2-y1)＝k2*(h2-h1)

這里，y1和y2相應地指示接觸彈簧30的初始長度與延伸長度。并且h1和h2相應地指示張力彈簧35的初始長度與延伸長度。

如果當如圖7中所示完成“接通”操作時移動芯部45與固定芯部40接觸，那么施加到張力彈簧35的力(f2)是k2*(h3-h1)(f2＝k2*(h3-h1))。

在此情形中，如下獲得本發明的接觸壓力。

f＝f2-f1＝k2*(h3-h1)-k1*(y2-y1)

這里，由于‘s’等于‘h3-h1’并且“g”等于‘y2-y1’，因此接觸壓力(f)是k2*s-k1*g(S＝h3-h1,g＝y2-y1,f＝k2*s-k1*g)。如果‘k1’等于‘k2’，那么接觸壓力(f)是k2*s-k1*g＝k1*(s-g)＝k1*t。在此情形中，由于接觸壓力等于傳統技術的接觸壓力，因此不存在接觸壓力的損失。也就是說，在圖7中示出的傳導狀態中，可以在可移動觸頭12處保持相同等級的接觸壓力。基本上，軸適合在電弧室的限定空間內的標準可以通過將接觸彈簧30的常數與張力彈簧35的常數適當地結合來控制接觸壓力的數量來設計。

最后，當移動芯部45與固定芯部40接觸時，可移動觸頭12提供到固定觸頭11的接觸壓力。因此，主回路處于傳導狀態中。

接著，將說明直流繼電器的“斷開”操作。

如果在圖4中示出的傳導狀態中中斷信號輸入到直流繼電器，那么在線圈63上流動的電流中斷。相應地，周邊磁場消失，并且固定芯部40的磁性吸力喪失。因此，通過復位彈簧44、接觸彈簧30與張力彈簧35的恢復力使得移動芯部45向下返回(參見圖3)。在此情形中，由于軸50形成為具有直線形狀，因此其不與中間板20碰撞。相應地，不產生噪音。

根據本發明的實施方式的直流繼電器可以具有以下優點。

首先，由于將固定芯部從上側插入到中間板中具有向上移動的間隙，因此在“接通”操作過程中固定芯部與移動芯部之間的碰撞減弱。這可以降低噪音。

其次，由于軸不具有傳統的中間突出部，因此在“斷開”操作過程中軸不與中間板碰撞。因此，不產生噪音。

此外，由于張力彈簧設置在軸的上部，因此可以保持固定觸頭與可移動觸頭之間要求的接觸壓力。

由于當前的特征在不偏離其特征的情況下可以以幾種形式體現，因此還應該理解的是，除非另外具體規定，否則上述實施方式不被上面描述的細節中的任一個限定，而是應該廣義地理解為在如所附權利要求中限定的其范圍內，并且由此落入到權利要求界限或范圍內的全部改變與修改或此界限或范圍內的等效物都由此旨在通過所附權利要求包括。