CN112002611B - 一种动触点推进结构及其继电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动触点推进结构及其继电器，包括动簧片、动触点、推动杆、动铁芯、定位板、返力弹簧以及推力弹簧；所述推动杆的外侧壁设有固定座，所述推力弹簧为非线性弹簧件，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时的弹性系数为K1，非线性弹簧件在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时的弹性系数为K2；其中，K2大于K1。本申请的继电器，即使触点材料出现了磨损间隙，但是在更大弹性系数的非线性弹簧件的推动下，也能够推动动簧片上升至超量行程所需的高度，使得动触点与静触点紧密闭合。从而使得触点材料磨损间隙增大，触点间电阻值还在合理范围内，进而延长继电器的使用寿命。

Description

一种动触点推进结构及其继电器

技术领域

本发明涉及继电器领域，具体而言，涉及一种动触点推进结构及其继电器。

背景技术

影响新能源汽车的高压直流继电器的寿命的因素很多，如触点之间的接触电阻，触点之间的压力等，当这些特征参数超过标准规定的限定值时，继电器即不能使用。

继电器的动触点在反复的推动接触、复位分离过程中，静触点及动触点间材料会产生转移、消失，导致静触点与动触点之间间隙的变大，即继电器工作越久其磨损间隙越大。当静触点和动触点之间的磨损间隙增大后，继电器会出现触点接触不良，触点间电阻值的增加进而导致继电器必须停止使用的状况

发明内容

发明人在实施高压直流继电器的过程中发现，当触点间磨损间隙增大时，若动触点要与静触点紧密结合，那么需要推动杆将动簧片上升更大的高度，又由于返力弹簧的存在，磨损间隙增大后闭合时需要对抗的返力弹簧的拉力也越大。

传统的动触点推进结构采用线性弹簧作为推动杆与动簧片之间的推力弹簧，因此，当动簧片需要比初始状态更上升一个行程高度才能使动触点要与静触点紧密结合时，实际上需要推动杆上升1.5倍甚至更多倍数的行程才能够使得该推力弹簧凑足对抗返力弹簧的推力。

但是在实际推动过程中，推动杆受动铁芯驱动上下运动，而推动杆被驱动的行程受继电器的线圈磁场力大小以及回拉弹簧的限制，因此，推动杆所上升的高度越大，推力越小。而当磨损间隙增大后，需要上升的更大的高度，以及给予推力弹簧更大的推力。

但由于受到了线圈磁场力大小和回拉弹簧的限制，传统动触点的推进结构无法在磨损间隙增大的场景下产生足够的上升行程和推力来消除触点间增大的间隙，因而导致两触点并未紧密结合，从而电阻值的增加而超过限定值，由此触点接触不良引起继电器的失效，导致继电器的寿命较为短暂。

本发明提供了一种动触点推进结构及其继电器，旨在解决继电器的工作工作过程中，其触点间隙变大，导致触点间电阻值的增加而超过限定值的问题。

本发明是这样实现的：一种动触点推进结构，包括动簧片、动触点、推动杆、动铁芯、定位板、返力弹簧以及推力弹簧。

所述动触点设置于所述动簧片上表面，所述动簧片竖向滑动设置于所述推动杆的上端，定位板位于所述动簧片的下方，所述定位板形成有上下贯穿以供推动杆通过的定位板通孔，且所述返力弹簧的两端分别与动簧片及定位板连接。

所述推动杆的外侧壁设有固定座，所述固定座位于定位板与动簧片之间，所述推力弹簧为非线性弹簧件，所述非线性弹簧件的两端分别抵接于固定座上表面及动簧片下表面；所述动铁芯用于驱动所述推动杆上下往复移动；所述非线性弹簧件用于当所述推动杆向上移动时，压缩自身以推动所述动簧片向上移动至动触点与静触点相闭合。

设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时的弹性系数为K1，非线性弹簧件在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时的弹性系数为K2；其中，K2大于K1。

在本发明较佳的实施例中：

作为一步改进，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时，压缩量为L11；设非线性弹簧件在继电器处于常闭状态时，压缩量为L2；所述非线性弹簧件至少在压缩量为L11～L2之间，压缩量越大，弹性系数K越大。

作为一步改进，所述非线性弹簧件为变螺旋间距弹簧。

作为一步改进，所述非线性弹簧件包括初始长度为L31的第一线性弹簧，以及初始长度为L32第二线性弹簧，其中，L31大于L32。

作为一步改进，所述第一线性弹簧与所述第二线性弹簧均套设在所述推动杆上，其中，第一线性弹簧的内径大于所述第二线性弹簧的外径，或第二线性弹簧的内径大于所述第一线性弹簧的外径。

作为一步改进，继电器的触点材料磨损间隙λ1为1.5mm-3mm；且继电器的触点材料在磨损间隙λ1的范围内时，K2大于K1所增加的推动力使得所述非线性弹簧件能够推动动簧片向上移动至动触点与静触点相紧密闭合。

作为一步改进，所述返力弹簧包括第一返力弹簧和第二返力弹簧，所述第一返力弹簧上端与动簧片一端连接，所述第二返力弹簧上端与动簧片另一端连接，所述第一返力弹簧下端和第二返力弹簧下端均与定位板连接，所述动触点包括第一动触点和第二动触点。

作为一步改进，所述非线性弹簧件为膜片弹簧，所述膜片弹簧的磨损范围变形量为λ_a～λ_b之间，其中，当触点材料未磨损的继电器处于常闭状态时，所述膜片弹簧的变形量为λ_b。

本发明还提供一种继电器，其特征在于，包括继电器壳体、线圈、静触点组件、以及如上任一一项所述的动触点推进结构。

作为一步改进，还包括轭铁，所述定位板固定设置于所述轭铁的上方。

本发明的有益效果是：在继电器的常开状态时，静触点与动触点之间需要保持一定的距离，若推力弹簧的弹性系数过大，则难以控制常开状态时，静触点与动触点之间的距离。若推力弹簧的弹性系数过小，则需要更大的磁场驱动推动杆，从而提升成本和增加继电器重量。因此，推力弹簧的弹性系数被控制在一个合理平衡值之间，但是继电器的工作过程中，静触点与动触点之间间隙的会逐渐变大，如果无更大推动力推动动簧片上升更大高度来消除触点间增大的间隙，以及提供足够的推动力将动触点与静触点压紧的话，其触点间电阻值的增加而超过限定值。

在本申请中，采用非线性弹簧件，该非线性弹簧件在继电器的处于常开状态时，其弹性系数为较小值K1，因此该非线性弹簧件在动簧片重力以及返力弹簧拉力的作用下产生较大的被压缩量，从而使得静触点与动触点之间的间距较远。

当在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时，推动杆上移从而进一步压缩该非线性弹簧件，使得该非线性弹簧件压缩产生更大的推动力来对抗返力弹簧增加的拉力。对于常规高压直流继电器来说，触点材料磨损间隙增大后的动簧片需上升的行程为超量行程，但是本申请采用非线性弹簧件，其在触点材料磨损间隙为λ1时，弹性系数为较大值K2，从而仅需要更小的压缩量即可以产生更大的推动力。因此即使触点材料出现了磨损间隙，但是在更大弹性系数的非线性弹簧件的推动下，也能够推动动簧片上升至超量行程所需的高度，使得动触点与静触点紧密闭合。从而使得触点材料磨损间隙在一定范围内时，触点间电阻值在合理范围内，进而延长继电器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例一种继电器的结构示意图；

图2是图1的剖视示意图；

图3是图1动触点推进结构部分结构第一视角结构示意图；

图4是图1动触点推进结构部分结构第二视角结构示意图；

图5是本发明实施例中非线性弹簧与线性弹簧的压缩量与推力的关系曲线示意图；

图6是本发明第三实施例的变螺旋间距弹簧的弹性系数与压缩量的关系曲线示意图；

图7是本发明第四实施例的膜片弹簧与线性弹簧的压缩量与推力的关系曲线示意图。

图标：

动簧片1、动触点2、推动杆3、固定座31、动铁芯4、定位板5、返力弹簧6、推力弹簧7、第一线性弹簧81、第二线性弹簧81、继电器壳体9、线圈91、静触点92。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

请参考图1至图5，一种动触点2推进结构，包括动簧片1、动触点2、推动杆3、动铁芯4、定位板5、返力弹簧6以及推力弹簧7。

所述动触点2设置于所述动簧片1上表面，所述动簧片1竖向滑动设置于所述推动杆3的上端，定位板5位于所述动簧片1的下方，所述定位板5形成有上下贯穿以供推动杆3通过的定位板通孔，且所述返力弹簧6的两端分别与动簧片1及定位板5连接。

所述推动杆3的外侧壁设有固定座31，所述固定座31位于定位板5与动簧片1之间，所述推力弹簧7为非线性弹簧件，所述非线性弹簧件的两端分别抵接于固定座31上表面及动簧片1下表面。

其中，固定座31可以是由推动杆3一体成型而成的凸起，也可以使独立环型部件，固定连接在推动杆3的外侧壁上，均不影响其使用。如，在本实施例中，固定座31为独立的圆环形部件。

其中，为了维持动簧片1相对定位板5位置的稳定，在实施例中，该动簧片1开设有与所述推动杆3顶端滑动配合的通孔，所述推动杆3的顶端位于该通孔内。

所述动铁芯4用于驱动所述推动杆3上下往复移动；所述非线性弹簧件用于当所述推动杆3向上移动时，压缩自身以推动所述动簧片1向上移动至动触点2与静触点92相闭合。

在继电器的常开状态时，静触点92与动触点2之间需要保持一定的距离，若推力弹簧7的弹性系数过大，则难以控制常开状态时，静触点92与动触点2之间的距离。若推力弹簧7的弹性系数过小，则需要更大的磁场驱动推动杆3，从而提升成本和增加继电器重量。因此，推力弹簧7的弹性系数被控制在一个合理平衡值之间，但是继电器的工作过程中，静触点92与动触点2之间间隙的会逐渐变大，如果无更大推动力推动动簧片1上升更大高度来消除触点间增大的间隙，以及提供足够的推动力将动触点2与静触点92压紧的话，其触点间电阻值的增加而超过限定值。

在本实施例中，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时的弹性系数为K1，非线性弹簧件在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时的弹性系数为K2；其中，K2大于K1。

因此，在本申请中，推力弹簧7采用非线性弹簧件，该非线性弹簧件在继电器的处于常开状态时，其弹性系数为较小值K1，因此该非线性弹簧件在动簧片1重力以及返力弹簧6拉力的作用下产生较大的被压缩量，从而使得静触点92与动触点2之间的间距较远。

当在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时，推动杆3上移从而进一步压缩该非线性弹簧件，使得该非线性弹簧件压缩产生更大的推动力来对抗返力弹簧6增加的拉力。对于常规高压直流继电器来说，触点材料磨损间隙增大后的动簧片1需上升的行程为超量行程，但是本申请采用非线性弹簧件，其在触点材料磨损间隙为λ1时，弹性系数为较大值K2，从而仅需要更小的压缩量即可以产生更大的推动力。因此即使触点材料出现了磨损间隙，但是在更大弹性系数的非线性弹簧件的推动下，也能够推动动簧片1上升至超量行程所需的高度，使得动触点2与静触点92紧密闭合。

从而使得触点材料磨损间隙在一定范围内时，触点间电阻值在合理范围内，具体范围值可以根据K2值大小进行设计，进而延长继电器的使用寿命。

进一步的，继电器的触点材料磨损间隙λ1为1.5mm-3mm；且继电器的触点材料在磨损间隙λ1的范围内时，K2大于K1所增加的推动力使得所述非线性弹簧件能够推动动簧片1向上移动至动触点2与静触点92相紧密闭合。本领域技术人员可以通过设置非线性弹簧件的弹性系数变化曲线来获得所需要的K2大于K1所增加的推动力。

在本实施例中，所述非线性弹簧件包括初始长度为L31的第一线性弹簧81，以及初始长度为L32第二线性弹簧81，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时，弹簧长度为L33。

请参考图4与图5，其中，在本实施例中，L31大于L33，L32等于L33。设所述第一线性弹簧81的弹性系数为K1,第二线性弹簧81的弹性系统为K2。那么，在继电器的处于常开状态时，其弹性系数为K1。当动触点2推进结构上推动簧片1，以使动触点2与静触点92相紧密闭合的行程中，该非线性弹簧的弹性系数为K1+K2。

因此，在该上推行程中，该非线性弹簧件可以通过更小的压缩量来获得更大的推动力，从而即使触点材料出现了磨损间隙，但是在更大弹性系数的非线性弹簧件的推动下，也能够推动动簧片1上升更大的高度，完成触点间隙增大后，动簧片1需要上升超量行程的需求，使得动触点2与静触点92紧密闭合。

对于传统高压直流继电器来说，触点间材料磨损导致触点间隙增大后，动簧片1需更加上升的行程簧的行程为超行程动作，其推力弹簧7常常因为无法完成超行程动作，导致磁吸力不足，不能压紧动静触点92，两者不能紧密结合。从而两者之间材料的非紧密接触，会导致两者之间接触电阻值增大，额外消耗功率和能量。在本实施例中，推力弹簧7的压缩力(磁吸力)达到非线性增加的目的，从而弥补超行程动作所需要的压缩力。

具体的讲，推动杆3的驱动力和驱动行程来自于动铁芯4，而动铁芯4的推动力来自于线圈91制造的磁场，且具有动铁芯4的上升高度受回拉弹簧的拉力限制。

线圈91制造的磁场力受电流大小和线圈91数量的限制，若电流过大则继电器常闭状态的能量消耗增加，若线圈91数量增加则线包的重量增加，最终将会导致产品的重量与能耗增加，这与新能源节能的发展要求相违背。

回拉弹簧的弹性系数减少虽然可以在相同行程内降低对动铁芯4的回拉力，从而提升动铁芯4在该行程内的推动力，但是弹性系数较小也会导致线圈91制造的磁场消失时候，动铁芯4回拉速度降低。但是如果分离触点的力不够大，分离不彻底和快速，将会在动静触点92分离过程中产生严重拉弧现象(一般正常情况下也有拉弧现象发生)，会使动静触点92间发生更严重的触点烧蚀现象，触点间材料缺失更严重，导致恶性循环现象，继电器的寿命也将结束。因此，不方便通过降低回拉弹簧的弹性系数的方式来提升动铁芯4在超行程内的推动力。

在继电器中，在动铁芯4的驱动下，推动杆3上升越高，推力越小；从而可知，在线性弹簧作为推力弹簧7时，推动杆3上升越高，推力弹簧7的压缩量越小。

因此，实际上，继电器在常开状态时，推力弹簧7为了支撑动簧片1，设其主要需要对抗返力弹簧6的拉力为F11，设此时推力弹簧7对应的压缩量为L11，设此时动触点2与静触点92之间的距离为L1。

以相同的L1为起点，以相同的线圈91磁场大小以及回拉弹簧弹性系数为限制，来分析线性弹簧与非线性弹簧对继电器的触点材料磨损间隙增大后的功能效果。

那么，对于线性弹簧来说，未磨损的继电器的在常闭状态时，该推动杆3上升H1的高度，推动力对应为F21，此时线性弹簧的压缩量为L2，扣去此时的返力弹簧6的拉力F12，此时静触点92与动触点2之间的压力为F1。

由于初始线圈91的设计，以及回拉弹簧、返力弹簧6等制约，该压力F1是有限的。若动触点2与静触点92之间的磨损间隙增大，则需要动簧片1上升的高度更高，从而推动杆3需要继续上移，线性弹簧的压缩量对应减少、且返力弹簧6的拉力将逐步增大。因而静触点92与动触点2之间的压力不断减小，以至于静触点92与动触点2之间无法紧密闭合，从而出现触点接触不良，触点间电阻值的增加进而导致继电器必须停止使用的状况。

对于本申请的非线性弹簧而言，未磨损的继电器的在常闭状态时，该推动杆3上升H2的高度，推动力对应为F22，此时非线性弹簧的压缩量为L3，扣去此时的返力弹簧6的拉力F13，此时静触点92与动触点2之间的压力为F2。

由于非线性弹簧在推动杆3上升行程中的弹性系数为K1+K2，大于线性弹簧的弹性系数K1，因此，非线性弹簧的压缩量L3小于同条件下线性弹簧的压缩量L2更小，从而推动杆3上升行程H2小于线性弹簧推动杆3上升行程H1，即非线性弹簧的推动力F22大于线性弹簧的推动力F21；由于由于动簧片1位置相同，故返力弹簧6拉力相同，因此F13＝F12。故而，F2大于F1。

由于F2大于F1，H2小于H1，因此，相比线性弹簧作为推力弹簧7而言，本申请的非线性弹簧能够提供更多的超行程余量，从而即使是动触点2与静触点92之间的磨损间隙增大到一定范围，通过非线性弹簧提供的超行程余量使得推动杆3能够继续上移，释放出更多的行程使得动簧片1上移的同时，其推动力也足够让动触点2与静触点92紧密闭合。

当切换继电器的常闭状态为常开状态时，线圈91制造的磁场消失，推动杆3下降，从而压缩弹簧的压缩量减少，进而推动力降低，直到静触点92与动触点2之间的压力为0时的临界点，静触点92与动触点2开始正式分离。由于非线性弹簧在本段行程内的弹性系数大于线性弹簧，因此，在推动杆3下降相同的行程中，非线性弹簧所下降的推动力更大，进而使得动触点2分离得更加的快速，避免动静触点92分离过程中产生严重拉弧现象。

从另一个角度来讲，若非线性弹簧在未磨损的继电器常闭状态下，其推动杆3上升、推动力均与线性弹簧作为推力弹簧7时相同，那么该继电器在常开状态下，动触点2与静触点92之间的距离肯定比线性弹簧作为推力弹簧7时更大，使得动触点2分离得更加彻底，从而更加的安全。

而非线性弹簧所能够作用的磨损间隙的范围与L1以及第二线性弹簧81的弹性系数有关。其中，第二线性弹簧81的弹性系数K2优选的范围为0.5～2K1。其中K2的值越大，所能够带来的超量行程就越大，从而能够作用的磨损间隙也越大。

在本实施例中，第二线性弹簧81的弹性系数K2的值为0.8K1。在实施例中优选的，第二线性弹簧81的弹性系数K2的值为0.2K1或2K1。

在其他实施例中，第二线性弹簧81的弹性系数K2的值也可以为0.4K1或3K1，根据具体继电器中需要弥补的磨损间隙大小进行设置，在此不做限定。

在本实施例中，所述第一线性弹簧81与所述第二线性弹簧81均套设在所述推动杆3上，其中，第一线性弹簧81的内径大于所述第二线性弹簧81的外径。

在其他实施例中，也可以是第二线性弹簧81的内径大于所述第一线性弹簧81的外径。

在本实施例中，所述返力弹簧6包括第一返力弹簧6和第二返力弹簧6，所述第一返力弹簧6上端与动簧片1一端连接，所述第二返力弹簧6上端与动簧片1另一端连接，所述第一返力弹簧6下端和第二返力弹簧6下端均与定位板5连接，所述动触点2包括第一动触点2和第二动触点2。

本实施例还提供一种继电器，包括继电器壳体9、静触点92组件、线圈91以及如上所述的动触点推进结构。

此外，继电器还具有轭铁，轭铁是电磁铁上的一个可选部件，用来增强电磁线圈91的吸合力，将电磁线圈91产生的磁力线封闭在内部，提高电磁铁的效率。其中，所述定位板5固定设置于所述轭铁的上方。

在其他实施例中，定位板5也可以采用轭铁材质，作为继电器中的轭铁使用。

实施例2

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

在本实施例中，第二线性弹簧81的初始长度为L32小于继电器处于常开状态时的弹簧长度L33。此外，设磨损间隙为λ时，继电器处于常闭状态且动触点2与静触点92紧密结合时，弹簧长度为L34，那么L32至少大于L34，从而第二线性弹簧81才能够在推动杆3上升行程中出力，并且赋予非线性弹簧件更大的弹性系数，即非线性弹簧件能够在获取相同推动力，需要更小的压缩量，进而可以将动簧片1推得更高。或者说非线性弹簧件能够在相同压缩量条件下，可以获得更大的推动力，从而将动触点2与静触点92压得更紧。

从而在磨损间隙为λ的范围内，即使相对线性弹簧而言属于超行程范围，但在第二线性弹簧81的助推作用下，动触点2与静触点92依旧可以紧密闭合，从而使得触点间电阻值在合理范围内，从而延长继电器的使用寿命。

在本实施例中，所述第二线性弹簧81的下端固定于固定座31上表面，所述第二线性弹簧81的上端与所述动簧片1下表面间隙设置。从而当继电器处于常开状态时，所述第二线性弹簧81的上端与所述动簧片1下表面具有间隙，当推动杆3上移时，所述第二线性弹簧81的上端与所述动簧片1下表面相抵接，从而获得压缩量，增加推力弹簧7在相同行程内的推动力。

在其他实施例中，也可以所述第二线性弹簧81的上端固定于动簧片1下表面，所述第二线性弹簧81的下端与所述固定座31上表面间隙设置。从而当推动杆3上移时，所述第二线性弹簧81的下端与固定座31上表面相抵接，从而获得压缩量，增加推力弹簧7在相同行程内的推动力。

在实施例中优选的，所述第二线性弹簧81的上下两端分别固定连接于固定座31上表面及动簧片1下表面，从而当继电器处于常开状态时，第二线性弹簧81具有将动簧片1下拉的力，从而增加继电器处于常开状态时的非线性弹簧件的总压缩量，进而使得继电器处于常开状态时动触点2与静触点92的间隔更大。且，当推动杆3上移时，第二线性弹簧81会逐步恢复到初始长度消除拉力，还会在继续上推时，获得压缩量，使得非线性弹簧在该段行程中的弹性系数等于K1+K2。增加推力弹簧7在相同行程内的推动力。

与第二线性弹簧81的设置相适配的，所述第一线性弹簧81的两端分别固定所述固定座31上表面和动簧片1下表面。或第一线性弹簧81的两端分别位于固定座31上表面和动簧片1下表面的卡槽了，从而避免第一线性弹簧81与第二线性弹簧81相互干扰。

其中，磨损间隙λ的大小与第一线性弹簧81的弹性系数以及初始长度有关，其中，第一线性弹簧81的弹性系数越大，可以保持动触点2与静触点92紧密闭合的磨损间隙λ也越大；第一线性弹簧81的初始长度越大，可以保持动触点2与静触点92紧密闭合的磨损间隙λ也越大。

在以上说明的支持下，本领域技术人员可以根据具体需要进行设置第一线性弹簧81的弹性系数以及初始长度，获得合适的超量行程来弥补继电器使用过程中的触点材料磨损问题。

实施例3

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

在实施例中优选的，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时，压缩量为L11；设非线性弹簧件在继电器处于常闭状态时，压缩量为L2；所述非线性弹簧件至少在压缩量为L11～L2之间，压缩量越大，弹性系数K越大。

在本实施例中，所述非线性弹簧件为变螺旋间距弹簧，该变螺旋间距弹簧采用中间螺旋间距大、两侧螺纹间距小的结构。

请参考图6，为变螺旋间距弹簧的压缩量与弹性系数的关系曲线示意图，其压缩量在一定范围内，压缩量越大，弹性系数K也会越大。

从而该变螺旋间距弹簧能够在一定的触点材料磨损范围内，提供直线弹簧所不能提供的超量行程推动力。

实施例4

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

所述非线性弹簧件为膜片弹簧，所述膜片弹簧的磨损范围变形量为λ_a～λ_b之间。本领域技术人员应当知晓的是，膜片弹簧具有有理想的非线性特征,弹簧压力在所安装在的两端点磨损范围内能保证大致不变。

请参考图7，为膜片弹簧与线性弹簧的压缩量与推力的关系曲线示意图。在本领域人员的通常设计中，其弹簧压力保持大致不便的变形量区间为λ_a～λ_b。因此，在本实施例的设计中，当触点材料未磨损的继电器处于常闭状态时，所述膜片弹簧的变形量为λ_b。

从而，当触点材料磨损，触点间隙增大后，膜片弹簧的变形量减小，即可以推动动簧片1上升更大的高度，但是其推动力不会明显减小，进而使得膜片弹簧在推动动簧片1进行超量行程的过程中，其弹性系数K2值相对增大。从而相对线性弹簧而言，本实施例的膜片弹簧可以推动动簧片1上升超量行程，进而在触点间隙增大到一定范围内，以膜片弹簧作为推力弹簧7也可以推动动触点2与静触点92相紧密结合，使得触点间电阻值在合理范围内，进而延长继电器的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动触点推进结构，其特征在于，包括动簧片、动触点、推动杆、动铁芯、定位板、返力弹簧以及推力弹簧；

所述动触点设置于所述动簧片上表面，所述动簧片竖向滑动设置于所述推动杆的上端，定位板位于所述动簧片的下方，所述定位板形成有上下贯穿以供推动杆通过的定位板通孔，且所述返力弹簧的两端分别与动簧片及定位板连接；

所述推动杆的外侧壁设有固定座，所述固定座位于定位板与动簧片之间，所述推力弹簧为非线性弹簧件，所述非线性弹簧件的两端分别抵接于固定座上表面及动簧片下表面；所述动铁芯用于驱动所述推动杆上下往复移动；所述非线性弹簧件用于当所述推动杆向上移动时，压缩自身以推动所述动簧片向上移动至动触点与静触点相闭合；

设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时的弹性系数为K1，非线性弹簧件在触点材料磨损间隙为λ1的继电器处于常闭状态时的弹性系数为K2；其中，K2大于K1；

继电器的触点材料磨损间隙λ1为1.5mm-3mm；且继电器的触点材料在磨损间隙λ1的范围内时，K2大于K1所增加的推动力使得所述非线性弹簧件能够推动动簧片向上移动至动触点与静触点相紧密闭合。

2.根据权利要求1所述的动触点推进结构，其特征在于，设非线性弹簧件在继电器处于常开状态时，压缩量为L11；设非线性弹簧件在继电器处于常闭状态时，压缩量为L2；所述非线性弹簧件至少在压缩量为L11～L2之间，压缩量越大，弹性系数K越大。

3.根据权利要求2所述的动触点推进结构，其特征在于，所述非线性弹簧件为变螺旋间距弹簧。

4.根据权利要求1所述的动触点推进结构，其特征在于，所述非线性弹簧件包括初始长度为L31的第一线性弹簧，以及初始长度为L32第二线性弹簧，其中，L31大于L32。

5.根据权利要求4所述的动触点推进结构，其特征在于，所述第一线性弹簧与所述第二线性弹簧均套设在所述推动杆上，其中，第一线性弹簧的内径大于所述第二线性弹簧的外径，或第二线性弹簧的内径大于所述第一线性弹簧的外径。

6.根据权利要求1所述的动触点推进结构，其特征在于，所述返力弹簧包括第一返力弹簧和第二返力弹簧，所述第一返力弹簧上端与动簧片一端连接，所述第二返力弹簧上端与动簧片另一端连接，所述第一返力弹簧下端和第二返力弹簧下端均与定位板连接，所述动触点包括第一动触点和第二动触点。

7.根据权利要求1所述的动触点推进结构，其特征在于，所述非线性弹簧件为膜片弹簧，所述膜片弹簧的磨损范围变形量为λ_a～λ_b之间，其中，当触点材料未磨损的继电器处于常闭状态时，所述膜片弹簧的变形量为λ_b。

8.一种继电器，其特征在于，包括继电器壳体、线圈、静触点组件、以及权利要求1至权利要求6任一一项所述的动触点推进结构。

9.根据权利要求8所述的继电器，其特征在于，还包括轭铁，所述定位板固定设置于所述轭铁的上方。

Images