CN101577194B

CN101577194B - 节能电磁开关装置

Info

Publication number: CN101577194B
Application number: CN2009103031655A
Authority: CN
Inventors: 郝忠泰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2029-06-11
Also published as: US20120081199A1; US8258901B2; CN101577194A; WO2010142212A1

Abstract

一种节能电磁开关装置，包括壳体以及位于所述壳体内的电磁装置和可动磁极，所述可动磁极连接有与所述可动磁极相配合控制电磁开关装置导通和断开的弹性装置，其特征在于，所述可动磁极与壳体间，还设置有至少一个通过对电磁装置瞬间通电能使该电磁开关装置在导通和断开之间自动循环切换的锁扣装置；所述锁扣装置包括卡钩，所述电磁开关装置需导通时，所述卡钩在所述弹性装置的弹力作用下固定于第一位置；需断开时，所述卡钩在电磁装置断电时在弹性装置的弹力作用下退回至第二位置。本发明具有节约能源、自动化程度高、操作方便、成本低廉等优点。

Description

节能电磁开关装置

技术领域

本发明涉及一种节能电磁开关装置。

背景技术

一般常用的电磁开关装置包括继电器和接触器，这些电磁开关装置通常包括电磁装置和可动磁极，在电磁开关装置需要接通时，需要电磁装置通电以产生电磁力，在该电磁力的作用下，可动磁极向下运动进而接通电磁开关，为了使电磁开关装置保持工作状态，需要对电磁装置持续通电，以使电磁力吸引可动磁极维持接通状态；在需要断开该电磁开关装置时，使电磁装置断电，此时，失去电磁力，可动磁极弹回至原位置，电磁开关装置处于断开状态。从以上常用电磁开关装置的结构和工作原理可以看出，电磁开关装置在工作时，由于其电磁装置始终要持续通电，才能产生磁性，因此，在电磁开关导通过程中，非常浪费电能。

为了克服上述电磁开关装置的结构缺陷，早在1990年代初，已有一些节能性电磁开关装置的研究，但这些节能性的电磁开关装置，通常是结构复杂，生产成本较高，故至今在市场上商品化的产品极少,因此有必要对上述结构形式的电磁开关装置设计研发出更为简单，成本又低廉的产品。

实用新型内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节能电磁开关装置，该节能电磁开关装置不需对电磁装置持续通电，即可维持该电磁开关装置的工作状态，且其结构简单。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：该电磁开关装置包括壳体以及位于所述壳体内的电磁装置和可动磁极，所述可动磁极连接有与所述可动磁极相配合控制电磁开关装置导通和断开的弹性装置，所述可动磁极与壳体间还设置有至少一个通过对电磁装置瞬间通电能使该电磁开关装置在导通和断开之间自动循环切换的锁扣装置；所述锁扣装置包括卡块、卡钩以及弹片，在所述卡块上的所述卡块与所述卡钩相对应的侧面上开设有呈台阶状的中心槽，所述卡钩外侧面与所述弹片相贴合且在所述弹片的压力作用下该卡钩位于所述中心槽内；所述卡块在靠近中心槽的中部位置凸出形成有扣位部，所述中心槽包括依次相连且环绕所述扣位部设置的导引槽、限位槽、解锁槽和退回槽，在所述导引槽底端和所述导引槽的顶端间设置有导引斜面，该导引斜面沿所述导引槽底端向所述导引槽的顶端方向上逐渐升高；所述导引槽底端的深度大于退回槽底端的深度，所述限位槽的深度大于位于所述导引槽导引斜面顶端的深度，所述解锁槽的深度大于所述限位槽的深度，所述退回槽顶端的深度大于所述解锁槽的深度；所述电磁开关装置需导通时，所述卡钩自导引槽底端沿导引斜面滑至限位槽处且在电磁装置断电时，在弹性装置的弹力作用下，所述卡钩滑至解锁槽并卡掣在扣位部处；当所述电磁开关装置需从导通状态向断开状态切换时，所述卡钩与所述扣位部相脱离而从所述解锁槽滑至所述退回槽顶部位置，在电磁装置断电时即在弹性装置的弹力作用下，所述卡钩从退回槽顶部位置滑经退回槽底部至导引槽底端。

根据本发明的设计构思，所述节能电磁开关装置为继电器，该继电器的电磁装置包括铁芯和包覆在所述铁芯外侧的线圈；所述继电器的可动磁极包括金属片和接触片，所述金属片位于所述接触片下方且接触片一端与所述金属片上表面相连，在所述接触片另一端设置有动触点，所述金属片与所述动触点相对应的位置设置有上下静触点，所述弹性装置为弹簧，该弹簧的一端连接在继电器壳体的底部，另一端连接在接触片和金属片相连处的金属片的端部，所述锁扣装置为一个，该锁扣装置的卡块套入金属片的一端，且所述锁扣装置的卡钩及弹片均固定在所述继电器的壳体上。

根据本发明的设计构思，所述节能电磁开关装置为接触器，所述电磁装置包括位于所述接触器壳体内的E字型静铁芯和与该静铁芯相连的线圈，所述接触器的可动磁极包括动铁芯和与动铁芯相连的触点，所述动铁芯与静铁芯相对应且所述动铁芯位于所述静铁芯的正上方位置，所述弹性装置为弹簧，其套设在所述静铁芯中心位置；所述锁扣装置为两个，其分别位于接触器的壳体两侧面中部位置，且该锁扣装置的卡块固定位于所述动铁芯的侧面上，所述锁扣装置的卡钩一端与所述卡块的外侧面槽内相顶靠，另一端可摆动的与接触器的壳体相连接；弹片则贴压在卡钩外侧并固定于壳体上。

与现有技术相比，本发明的电磁开关装置具有下述有益效果：（1）由于本发明设置有锁扣装置，该锁扣装置只需短暂通电一次，即可使得电磁开关装置的电磁线圈无需持续供电，可动磁极维持电磁开关装置的导通状态；因此，该电磁开关装置可节约能源；（2）由于该锁扣装置包括卡块、卡钩以及弹片，因此，其结构简单，成本低廉；（3）本发明的锁扣装置，通过短暂通电一次，即可完成对电磁开关装置的导通；从导通状态到断开状态，只需再通过一次短暂通电，该锁扣装置即可使得电磁开关装置恢复到断开状态，其操作方便，自动化程度高。

附图说明

图1a为本发明的锁扣装置的结构示意图，图中示出的是电磁开关装置断开状态时锁扣装置各部件的相对位置的剖视图；

图1b为本发明的锁扣装置的结构示意图，图中示出的是电磁开关装置导通状态时锁扣装置各部件的相对位置的剖视图；

图2a为本发明锁扣装置的卡块的立体结构示意图；

图2b为本发明锁扣装置的卡块的主视结构示意图，图中示出了电磁开关装置从导通状态转化到断开状态时，锁扣装置的卡钩运动的轨迹图；

图3为本发明第一实施例的主视剖视结构示意图；

图4为本发明第一实施例的俯视剖视结构示意图；

图5为本发明第一实施例的电磁开关装置断开状态时的结构示意图；

图6为本发明第一实施例的电磁开关装置导通状态时的结构示意图；

图7为本发明的第二实施例的主视结构示意图；

图8为本发明的第二实施例的侧视结构示意图；

图9A为本发明的第二实施例的操控线路图；

图9B为传统接触器的操控线路图。

具体实施方式

本发明的节能电磁开关装置包括壳体、电磁装置和可动磁极，所述可动磁极连接有弹性装置，其中，电磁装置和可动磁极位于壳体内部，电磁装置用来产生电磁力，在电磁力作用下，可动磁极在弹性装置的配合作用下，开始动作接通电磁开关装置，为了节约能源，在电磁装置失电时仍使得电磁开关装置维持导通状态；本发明在可动磁极与壳体间还设置至少一个通过对电磁装置瞬间通电能使该电磁开关装置在导通和断开之间自动切换的锁扣装置。本发明以下结合附图对本发明的锁扣装置做以详细描述，且以继电器和接触器为例来对本发明电磁开关装置的结构做出解释。

参见图3和图4，其示出了本发明节能电磁开关装置的第一实施例的结构，在该实施例中，电磁开关装置为继电器；其中，继电器的电磁装置包括铁芯11和线圈12，所述线圈12包覆在所述铁芯11外侧，其用以与铁芯11配合使铁芯11产生磁性；所述继电器的可动磁极包括金属片21和接触片22，所述金属片21位于所述接触片22下方且接触片22一端与所述金属片21上表面相连，在所述接触片22另一端设置有动触点221，所述金属片21与所述动触点221相对应的壳体位置设置有上下的静触点211，该静触点211分别为“常闭”及“常开”的状态；该实施例中，弹性装置优选弹簧8，该弹簧8一端连接在继电器壳体的底部，另一端连接在接触片22和金属片21相连端的金属片21的端部。

工作时，线圈12使铁芯11产生磁力，在该铁芯11磁力的作用下，所述金属片21带动接触片22及卡块31一起向下运动，进而使得动触点221与静触点211相接触闭合，此时，继电器处于导通状态。

本发明继电器的锁扣装置优选设置为一个，其设置在金属片21与壳体之间, 金属片21并与锁扣装置中的卡块31套接，一并参见图3所示，该锁扣装置包括卡块31、卡钩32以及弹片33，所述卡钩32横截面呈U字型，其一端顶靠在卡块31的槽内，另一端可摆动的固定在继电器壳体上，所述弹片33位于所述卡钩32的外侧用以压抵卡钩32使卡钩32在卡块31槽内滑动。

参见图1a和图1b，所述卡块31上的所述卡块31与卡钩32相对的侧面上开设有呈台阶状的中心槽41，所述卡钩32外侧面与所述弹片33相贴合，在所述弹片33的压力作用下，该卡钩32的一端位于所述中心槽41内，另一端固定在电磁开关装置的壳体上；所述卡块31在靠近中心槽41的中部位置凸出形成有扣位部415。

参见图2b所述中心槽41包括导引槽411、限位槽412、解锁槽413和退回槽414，所述导引槽411、限位槽412、解锁槽413和退回槽414依次相连且环绕在所述扣位部415周围。在所述导引槽411底端和所述导引槽411的顶端间设置有导引斜面61，该导引斜面61沿所述导引槽411底端向所述导引槽411的顶端方向上逐渐升高；所述导引槽411底端的深度大于退回槽414底端的深度，所述限位槽412的深度大于位于所述导引槽411顶端的深度，所述解锁槽413的深度大于所述限位槽412的深度，所述退回槽414顶端及底端的深度大于所述解锁槽413的深度。

结合参阅图1a和图1b，在所述电磁开关装置需要导通时，对电磁装置通电，所述卡钩32从所述导引槽411底端沿该导引斜面61经过导引槽411顶部滑至该限位槽412处，此时，使电磁装置断电，在弹簧8的弹力作用下，所述卡钩32从限位槽412滑至解锁槽413并卡掣在所述扣位部415（图1b所示）；当所述电磁开关装置需要断开时，对所述电磁装置再次通电，此时，所述卡钩32在瞬间的电磁装置产生的磁力作用下，从解锁槽413内滑入退回槽414顶部位置；此刻，对电磁装置断电，在弹簧8的弹力作用下，卡钩32从退回槽414顶部沿经过退回槽414底端滑至导引槽411的底端（图1a所示），依次循环工作。

参见图5，图中示出了继电器处于断开状态时的结构示意图，在该图中，继电器的电磁装置处于断电状态，接触片22上的动触点221处于常闭触点位置，此时锁扣装置的卡钩32在弹片33的作用下和弹簧8的弹力作用下位于卡块31的导引槽411底端位置（图1a所示）。

参见图6，图中示出了继电器处于导通状态时的结构示意图；在从图5所示的断开状态转化到图6所示的导通状态时，首先，需要对继电器的电磁装置瞬间导电，使其产生磁力，在磁力作用下，所述金属片21带动接触片22及卡块31一起向下运动，进而使得动触点221与常开的静触点211相接触闭合；在金属片21带动接触片22及卡块31一起向下运动过程中，卡钩32从卡块31的导引槽411的底端沿导引斜面61向导引槽411顶端方向滑行，而后落入限位槽412，此时，对电磁装置断电，在弹簧8的弹力和弹片33压力作用下，所述卡钩32从限位槽412滑至解锁槽413内并卡掣在所述扣位部415（图1b所示）处；由于该卡钩32与扣位部415的卡掣作用，在继电器导通过程中，不需要对电磁装置继续导电，金属片21亦不会带动接触片22回到常闭触点位置，从而节约了电能。

在需要从图6所示的导通状态转化到图5所示的断开状态时，首先，仍需要对继电器的电磁装置瞬间导电，使其产生磁力，在磁力作用下，所述金属片21带动接触片22及卡块31一起继续向下运动，此时，卡钩32在解锁槽413处脱离扣位部415向退回槽414顶端方向继续滑行，在弹片33的作用下，该卡钩32滑入退回槽414顶端，而断电后在弹簧8的弹力作用下经退回槽414底端与导引槽411的台阶滑至导引槽411底部，进而实现循环往复工作；从以上可以看出本发明自动化程度高，操作方便。图2b标出了在图6所示的导通状态转化到图5所示的断开状态时，所述卡钩32运动的轨迹图。图2a是本发明第二实施例接触器锁扣装置中的卡块立体图参考。

参见图7和图8，其示出了本发明电磁开关装置的第二实施例的结构，在该实施例中，节能电磁开关装置为接触器，所述接触器包括壳体7，电磁装置和可动电极位于该壳体7内。

所述电磁装置包括静铁芯51和线圈52，其中，静铁芯51呈E字型，所述线圈52位于该静铁芯51中部位置且与该线圈52相连，所述线圈52用以与静铁芯51相配合产生磁力；所述接触器的可动磁极包括动铁芯71和与动铁芯相连的触点72，所述动铁芯71与静铁芯51相对应，且所述动铁芯71位于所述静铁芯51的正上方位置；在静铁芯51的中心位置套设有弹性装置，该弹性装置优选弹簧9，在所述接触器的两侧面中部位置分别设置有一个锁扣装置，该锁扣装置的具体结构与第一实施中的继电器的锁扣装置的具体结构相同，由于上述已对该锁扣装置的结构做出了详细描述，因此，在此不在对锁扣装置的具体结构再做描述。

本实施例中，所述锁扣装置的卡块31固定位于所述动铁芯71的侧面上，卡钩32一端顶靠在卡块31的中心槽41内，另一端可摆动的固定在壳体上，所述弹片33固定于所述卡钩32的外侧，用以压抵卡钩32使卡钩32保持位于中心槽41内滑动。

由于本发明的第二实施例的接触器亦设置有锁扣装置，因此，在该接触器工作时，其只需要对电磁装置瞬间通电即可使接触器处于导通状态，在接触器导通时，即可切断对电磁装置的通电，此时，由于具有锁扣装置，该锁扣装置，在电磁装置失电的情况下，其亦能使接触器保持导通状态，非常节约能源；在使用完毕后，只需再次的对电磁装置进行瞬间通电，锁扣装置即可进行复位，从而切断接触器。

参见图9A和9B，其中图9A是本发明的第二实施例的操控线路图，图9B是目前传统接触器的操控线路图；由于上述本发明设有锁扣装置的特性，所以在操控线路设计上也比传统接触器简单，并且只需单一个按钮开关控制。

本发明的的锁扣装置，在应用在电磁开关装置上时，不但能达到节约能源的效果，并且只需瞬间导通一次，或再加上一些电子控制模块，以脉冲电路的方式，即能以遥控或网络来达到操控电磁开关装置导通和断开的目的，结构简单，装配容易，成本非常低廉。

以上所述，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种节能电磁开关装置，包括壳体以及位于所述壳体内的电磁装置和可动磁极，所述可动磁极连接有与所述可动磁极相配合控制电磁开关装置导通和断开的弹性装置，其特征在于：所述可动磁极与壳体间还设置有至少一个通过对电磁装置瞬间通电能使该电磁开关装置在导通和断开之间自动循环切换的锁扣装置；所述锁扣装置包括卡块、卡钩以及弹片，在所述卡块上的所述卡块与所述卡钩相对应的侧面上开设有呈台阶状的中心槽，所述卡钩外侧面与所述弹片相贴合且在所述弹片的压力作用下该卡钩位于所述中心槽内；所述卡块在靠近中心槽的中部位置凸出形成有扣位部，所述中心槽包括依次相连且环绕所述扣位部设置的导引槽、限位槽、解锁槽和退回槽，在所述导引槽底端和所述导引槽的顶端间设置有导引斜面，该导引斜面沿所述导引槽底端向所述导引槽的顶端方向上逐渐升高；所述导引槽底端的深度大于退回槽底端的深度，所述限位槽的深度大于位于所述导引槽导引斜面顶端的深度，所述解锁槽的深度大于所述限位槽的深度，所述退回槽顶端的深度大于所述解锁槽的深度；所述电磁开关装置需导通时，所述卡钩自导引槽底端沿导引斜面滑至限位槽处且在电磁装置断电时在弹性装置的弹力作用下所述卡钩滑至解锁槽并卡掣在扣位部处；当所述电磁开关装置需从导通状态向断开状态切换时，所述卡钩与所述扣位部相脱离而从所述解锁槽滑至所述退回槽顶部位置，在电磁装置断电时在弹性装置的弹力作用下所述卡钩从退回槽顶部位置滑经退回槽底部至导引槽底端。

2.如权利要求1所述的节能电磁开关装置，其特征在于：所述节能电磁开关装置为继电器，该继电器的电磁装置包括铁芯和包覆在所述铁芯外侧的线圈；所述继电器的可动磁极包括金属片和接触片，所述金属片位于所述接触片下方且接触片一端与所述金属片上表面相连，在所述接触片另一端设置有动触点，所述金属片与所述动触点相对应的位置设置有静触点，所述弹性装置为弹簧，该弹簧的一端连接在继电器壳体的底部，另一端连接在接触片和金属片相连的端部；所述锁扣装置为一个，该锁扣装置的卡块套入金属片的一端且所述锁扣装置的卡钩及弹片固定在所述继电器的壳体上, 所述弹片并贴靠在所述卡钩上。

3.如权利要求1所述的节能电磁开关装置，其特征在于：所述节能电磁开关装置为接触器，所述电磁装置包括位于所述接触器壳体内的E字型静铁芯和与该静铁芯相连的线圈，所述接触器的可动磁极包括动铁芯和与动铁芯相连的触点，所述动铁芯与静铁芯相对应且所述动铁芯位于所述静铁芯的正上方位置，所述弹性装置为弹簧，其套设在所述静铁芯中心位置；所述锁扣装置为两个，其分别位于接触器的壳体两侧面中部位置，且该锁扣装置的卡块固定位于所述动铁芯的侧面上，所述锁扣装置的卡钩一端位于所述卡块的中心槽内，另一端可摆动的与接触器的壳体相连接。