CN103354197B - 一种继电器 - Google Patents

Abstract

一种继电器，包括，壳体，其上具有用于连接受控电路的输入端子和输出端子，壳体上固定安装有弹性触片，该弹性触片的固定端与输入端子电性连接，其自由端上部设置有位于输出端子下表面的静触头下方的动触头；永磁铁，呈“工”字形，该永磁铁的其中一个翼板的两端均为S极，另一个翼板的两端均为N极，永磁铁的腹板枢接于壳体上，且该永磁铁具有一用于向上顶压弹性触片自由端的摆臂；电磁铁，其两端分别设置有一控制臂，两控制臂的端部分别为该电磁铁的极性端，且两控制臂的端部均位于永磁铁两翼板之间并分置于永磁铁腹板的两侧。本发明将永磁铁应用于继电器中，控制电路的闭合、断开或保持，安全、可靠性高，增大了继电器的适用范围。

Description

一种继电器

技术领域

本发明涉及一种继电器。

背景技术

继电器是一种常用的电控制器件，其实际上是利用小电流控制大电流运作的一种自动开关，故继电器在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

现有的电磁继电器主要是在电磁铁受控工作时吸附衔铁，将弹簧压缩或拉伸，通过触点切换实现工作回路的连通，当电磁铁受控处于非工作状态时，弹簧回复，拉动衔铁复位，实现工作回路的断开。由于需要采用弹簧作为复位装置，不具备保持电路的功能，使得现有继电器的装配工艺和结构较为复杂，实现模块化的成本较高，而且，弹簧的疲劳寿命有限且容易老化，严重的影响了继电器的可靠性和安全性。

为了改善采用弹簧的继电器存在可靠性和安全性的缺陷，一些继电器采用双电磁铁对置的结构，通过双电磁铁的轮换受控实现工作电路的通断，这种类型的继电器装配工艺及结构较为复杂，成本及故障率较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种继电器，其利用永磁铁实现对受控电路的控制，具有较高的可靠性和安全性，并且制作工艺及结构较为简单。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种继电器，包括，

壳体，该壳体上连接有用于连接受控电路的输入端子和输出端子，壳体上固定安装有弹性触片，该弹性触片的固定端与输入端子电性连接，其自由端上部设置有位于输出端子下表面的静触头下方的动触头；

永磁铁，呈“工”字形，该永磁铁的其中一个翼板的两端均为S极，另一个翼板的两端均为N极，永磁铁的腹板枢接于壳体上，且该永磁铁上具有一用于在永磁铁转动时向上顶压弹性触片自由端的摆臂；

电磁铁，其两端分别设置有一控制臂，两控制臂的端部分别为该电磁铁的极性端，且两控制臂的端部均位于永磁铁两翼板之间并分置于永磁铁腹板的两侧。

永磁铁的上翼板两端均为S极，其下翼板的两端均为N极。

两控制臂均呈倒置的“L”形，其上部的折弯段由永磁铁的端部穿入并置于永磁铁的两翼板之间。

弹性触片的固定端与输入端子通过一个固定在壳体上的金属连接片电性连接，金属连接片对应弹性触片的一端形成一个用于固定弹性触片的固定端的固定部。

金属连接片上套接有一涡流传感器，该涡流传感器用于检测经过金属连接片上的电流变化情况，并且将检测到的电流变化的信号发送到用于控制电磁铁的控制模块，控制模块用于依据接收到的该信号控制电磁铁的电流方向。

本发明的有益效果在于：

相比于现有技术，本发明的继电器的零部件中，除了涡流传感器、电磁铁、控制模块以及壳体外，其他零件均可以采用金属材质，易于加工和装配，降低了继电器的成本，减小了继电器的体积；将永磁铁应用于继电器中，控制电路的闭合、断开或保持，反应速度快，具有较高的可靠性和安全性。且，本发明可将继电器应用于漏电保护插座或开关中，增大了继电器的适用范围。

附图说明

图1为本发明继电器的外部视图；

图2为本发明继电器的内部视图；

图3为本发明继电器的永磁铁和电磁铁的装配示意图；

图4为本发明一种工作状态示意图；

图5为本发明另一种工作状态示意图；

其中：10、壳体；11、输入端子；12、输出端子；121、静触头；14、金属连接片；15、涡流传感器；20、弹性触片；21、动触头；22、固定端；23、自由端；30、永磁铁；31、腹板；32、上翼板；33、下翼板；34、摆臂；35、横杆；40、电磁铁；41、控制臂；42、控制臂。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1、2、3、4、5所示，本发明的继电器包括壳体10、弹性触片20、永磁铁30、电磁铁40；壳体10底部固定有用于连接受控电路的输入端子11，其上部则固定有用于连接受控电路的输出端子12，输出端子12的下表面具有一个静触头121。弹性触片20位于壳体10内部，其上具有一个与壳体10固定的固定端22以及一个自由端23，在弹性触片20的自由端23上表面具有一个位于静触头121正下方的动触头21；输入端子11、输出端子12、弹性触片20均是由金属材料制成，其具有良好的电性导通性能。输入端子11与弹性触片20的固定端22电性导通，具体的是，在壳体10内部固定有金属连接片14，金属连接片14的一端连接输入端子11，另一端经过折弯直达弹性触片20的固定端22处，并且金属连接片14的该端部形成一个用于将弹性触片20的固定端22固定连接并电性导通于其上的固定部，从而，在弹性触片20的自由端23向上活动时，自由端23上表面的动触头21向上运动，从而与静触头121接触导通，最终使输入端子11和输出端子12导通。

上述的永磁铁30呈“工”字形，其上翼板32的两端均为S极，下翼板33的两端均为N极，永磁铁30的腹板31则枢接于壳体10上，从而，使上翼板32和下翼板33形成一个杠杆，上翼板32和下翼板33的两端均分别为杠杆的两端，且，在杠杆的每一个端部均形成一个上部为S极、下部为N极的磁场，永磁铁30的顶部具有一个摆臂34，该摆臂34的外侧端部能够在永磁铁30相对于壳体10转动时上下摆动，并且在该摆臂34向上摆动时，其用于顶压弹性触片20的自由端23，是弹性触片20上的动触头21与输出端子12底部的静触头121接触导通。

电磁铁40主要用于在接通控制模块时，控制永磁铁30的转动，从而控制受控电路的通断，其包括分别位于其两端的控制臂41和控制臂42，控制臂41和控制臂42的顶端部分别电磁铁40的两个极性端，控制臂41和控制臂42的顶端部均位于永磁铁30的上翼板32和下翼板33之间，并且控制臂41和控制臂42的顶端部分置于永磁铁30的腹板31的两侧，即并且控制臂41和控制臂42的顶端部分别位于上述永磁铁30所形成的杠杆的两端，为了使得控制臂41和控制臂42顶端部充分的置于永磁铁30端部所形成的磁场内，可将控制臂41和控制臂42加工成顶部朝向永磁铁30一侧折弯的折弯件，使其呈倒置的“L”形，这样，向内的折弯部由永磁铁30的端部穿入并置于永磁铁30的上翼板32和下翼板33之间。电磁铁40包括磁芯和套在磁芯外部的线圈，控制臂41和控制臂42实际上为磁芯的两端部，线圈的引线用于与控制模块连接；当然，控制臂42也可以是其他形状，如长条状，只要保证其能够位于永磁铁30的上翼板32和下翼板33之间即可。

在使用时，将受控电路的接入输入端子11、输出端子12，电磁铁40的引线则连接控制模块（即控制电路或控制器），参见图4，正常情况下，电磁铁40通电，此时，控制臂41的端部为N极，控制臂42的端部为S极，永磁铁30靠近控制臂41的一端受到向下的磁力，而永磁铁30靠近控制臂42的一端受到向上的磁力，从而使永磁铁30上部的摆臂34处在向上摆动的最大位移处，摆臂34的外侧端部向上挤压弹性触片20的自由端23，使动触头21和静触头121接触，从而保持输入端子11和输出端子12电性导通。当受控电路的回路中出现异常时，控制模块改变电磁铁40中线圈的通电方向，从而改变电磁铁40的磁极，使控制臂41的端部为S极、控制臂42的端部为N极，在这种情况下，永磁铁30靠近控制臂41的一端受到向上的磁力，而永磁铁30靠近控制臂42的一端则受到向下的磁力，从而在电磁铁40反向通电的瞬间，永磁铁30顺时针转动一个角度，带动摆臂34的外侧端部向下运动到最大位移处，摆臂34的外侧端部与弹性触片20的自由端23脱离，弹性触片20回复到原始形态，动触头21和静触头121脱离，从而将受控电路断开。

此外，在上述的金属连接片14上还套接有一个涡流传感器15，该涡流传感器15用于检测经过金属连接片14上的电流变化情况（即受控电路的回路中电流异常的情况），并且将检测到的电流变化的信号发送到用于控制电磁铁40的控制模块，控制模块用于依据接收到的该信号控制电磁铁40的电流方向。

本发明的永磁铁30可以是上述的一体成型的“工”字形结构，也可以是由一个枢接在壳体10上的外壳和两块插装在外壳内部的磁铁构成，两块磁铁上下对置，只要保证其二者的极性端与上述一致即可。

也可以在壳体10上同时安装两个输入端子11和两个输出端子12两两互相对应，分别连接两个受控电路，并且在壳体10内部匹配的设置两个弹性触片20，两个弹性触片20分别对应两个输出端子12。在摆臂34的外侧端部连接一个横杆35，横杆35的两端分别位于两个弹性触片20自由端23的下方，在摆臂34向上摆动时，横杆35的两端分别向上顶压两个弹性触片20，摆臂34随着永磁铁30向下摆动时，则横杆35向下摆动，同时释放对两个弹性触片20的顶压力。

本发明继电器的零部件中，除了涡流传感器15、电磁铁40、控制模块以及壳体10外，其他零件均可以采用金属材质，易于加工和装配，降低了继电器的成本，减小了继电器的体积，同时，采用电磁铁40控制永磁铁30转动，反应速度快，安全性及可靠性较高。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种继电器，其特征在于，包括，

壳体，该壳体上连接有用于连接受控电路的输入端子和输出端子，壳体上固定安装有弹性触片，该弹性触片的固定端与输入端子电性连接，其自由端上部设置有位于输出端子下表面的静触头下方的动触头；弹性触片的固定端与输入端子通过一个固定在壳体上的金属连接片电性连接，金属连接片对应弹性触片的一端形成一个用于固定弹性触片的固定端的固定部；金属连接片上套接有一涡流传感器，该涡流传感器用于检测经过金属连接片上的电流变化情况，并且将检测到的电流变化的信号发送到用于控制电磁铁的控制模块，控制模块用于依据接收到的该信号控制电磁铁的电流方向；

永磁铁，呈“工”字形，该永磁铁的其中一个翼板的两端均为S极，另一个翼板的两端均为N极，永磁铁的腹板枢接于壳体上，且该永磁铁上具有一用于在永磁铁转动时向上顶压弹性触片自由端的摆臂；

电磁铁，其两端分别设置有一控制臂，两控制臂的端部分别为该电磁铁的极性端，且两控制臂的端部均位于永磁铁两翼板之间并分置于永磁铁腹板的两侧。

2.如权利要求1所述的继电器，其特征在于，永磁铁的上翼板两端均为S极，其下翼板的两端均为N极。

3.如权利要求1所述的继电器，其特征在于，两控制臂均呈倒置的“L”形，其上部的折弯段由永磁铁的端部穿入并置于永磁铁的两翼板之间。