CN203434091U - 双线圈节能型电磁电源开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车电源开关技术领域，公开了一种双线圈节能型电磁电源开关，包括上壳体（1）、定位板（4）、下壳体组件（20）、密封圈（15）、胶木支架（11）、动铁芯（2）、动触片组件（10）、线圈架组件（16）、接触板组件（35）、触片固定座（36）、接触弹片（37）、漆包线（17），漆包线（17）包括粗、细两组线圈，两组线圈绕在线圈架组件（16）上，粗线圈为动铁芯吸合线圈，细线圈为动铁芯吸合保持线圈。本实用新型的双线圈节能型电磁电源开关具有省电节能、接触可靠、节约成本、操作方便、安全可靠的优点。

Description

双线圈节能型电磁电源开关

技术领域

本实用新型涉及电磁电源开关装置技术领域，具体涉及一种适用于汽车电源的双线圈节能型电磁电源开关。

背景技术

一般电磁电源开关包括静止部件和可动部件，其中，静止部件主要包括线圈、导磁板和线圈架，可动部件主要包括衔铁和与衔铁联动的触点，衔铁设置在静止部分的线圈架中，线圈架的外围设有线圈，线圈架的一端连接导磁板。当向线圈给电或者断电时，由线圈产生的磁场作用于线圈架中间的衔铁，使衔铁做直线伸缩运动，从而带动与衔铁连接的触点的开合，完成开关功能。

现有电源开关很容易产生电磁干扰，如申请号200920086069.5，名称为《电磁式电源总开关》的中国实用新型专利，电磁开关功能部件都设在外壳内，外壳一端的连接支架的两端设有安装孔，安装孔内设有塑料绝缘套，其采用在铁壳体内增设塑料绝缘套、内部增设零件的方式，使得壳体不可避免地增大，开关体积也增大，不易装配。还有申请号200820163941.7，名称为《电磁式汽车电源总开关》的中国实用新型专利，上盖和下盖形成一气体密封空间，动触头、静触头及电磁线圈都设在壳体内动作，这种结构的开关，在装配过程中行程很难控制，吸合电压和断开电压直接受行程的影响。

综上所述，现有技术的电源开关使用密封圈装配，使结构间隙存在误差，从而影响电磁力的大小，往往存在装配后吸合电压过低或过高等问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双线圈节能型电磁电源开关，增设一粗一细两组线圈，以及接触板组件、接触弹片和触片固定座；通过粗线圈产生大电流，从而产生大的电磁力，使动铁芯易吸合，并可增加行程弹簧的压紧力，使得两触片接触可靠；接触板组件和接触弹片主要起到一个转换开关的作用，当动铁芯吸合过程中，接触弹片与接触板断开，粗线圈断电，细线圈保持带电状态，保证动铁芯与下壳体组件可靠的吸合；细线圈的电阻值较大，通过的电流低，在汽车长期通电过程中，可节约很多电能，从而起到降低成本的作用；采用塑料绝缘座，避免短路烧毁开关的现象，安全性更好。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种双线圈节能型电磁电源开关，包括动铁芯、动触片组件、线圈架组件、接触板组件、触片固定座、接触弹片、漆包线，胶木支架中心设置动铁芯，漆包线包括两组线圈，两组线圈绕在线圈架组件上。

优选的是，上壳体（1）和下壳体组件（20）组成的壳体。

在上述任一技术方案中优选的是，所述壳体内设有定位板（4）和胶木支架（11），上壳体（1）与胶木支架（11）之间设有密封圈（15）。

在上述任一技术方案中优选的是，所述壳体内还设有动铁芯（2），其上设有接触板组件（35）。

在上述任一技术方案中优选的是，所述动触片组件（10）通过胶木垫圈（8）与所述动铁芯（2）固定连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述两组线圈为并联连接方式。

在上述任一技术方案中优选的是，所述两组线圈包括粗线圈和细线圈。

在上述任一技术方案中优选的是，所述粗线圈的一端锡焊在接触弹片的一端，其另一端锡焊到电源负极上。

在上述任一技术方案中优选的是，所述细线圈的两端分别锡焊到电源正极、负极上。

在上述任一技术方案中优选的是，所述粗线圈为动铁芯的吸合线圈。

在上述任一技术方案中优选的是，所述细线圈为动铁芯的吸合保持线圈。

在上述任一技术方案中优选的是，所述接触板组件用螺母固定连接在动铁芯上方。

在上述任一技术方案中优选的是，所述接触弹片通过触片固定座固定在定位板上。

在上述任一技术方案中优选的是，所述定位板与所述接触弹片、所述触片固定座采用铆钉固定连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述触片固定座、定位板、接触弹片设置在所述动铁芯的上方。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述胶木垫圈上方、围绕所述动铁芯的外侧设置有调整垫圈。

在上述任一技术方案中优选的是，在调整垫圈上方、围绕所述动铁芯的外侧设有行程弹簧及其弹簧座。

在上述任一技术方案中优选的是，在弹簧座上方、所述动铁芯的上面固定连接有轴用弹性挡圈。

在上述任一技术方案中优选的是，所述动铁芯的底部设置有回位弹簧。

在上述任一技术方案中优选的是，所述回位弹簧为复位弹簧。

在上述任一技术方案中优选的是，所述线圈架组件、漆包线设置在所述胶木支架的下方。

在上述任一技术方案中优选的是，所述行程弹簧设置在所述胶木支架的下方。

在上述任一技术方案中优选的是，所述回位弹簧设置在所述胶木支架的下方。

在上述任一技术方案中优选的是，所述上壳体与所述下壳体组件通过多个紧固螺钉和多个紧固螺母进行紧固连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述下壳体组件的两端分别装配有绝缘座。

在上述任一技术方案中优选的是，所述胶木支架和所述动触片组件的主触点均采用复合银材料制成。

在上述任一技术方案中优选的是，所述接触弹片采用铍青铜材料制成。

在上述任一技术方案中优选的是，所述紧固螺钉采用M4X22规格的十字槽盘头螺钉。

在上述任一技术方案中优选的是，所述紧固螺母采用M4规格的螺母。

在上述任一技术方案中优选的是，所述螺母采用M4规格的螺母。

在上述任一技术方案中优选的是，所述铆钉采用φ3规格的铆钉。

本实用新型的双线圈节能型电磁电源开关包括以上各项特征的任意组合。

本实用新型的双线圈节能型电磁电源开关，包括上壳体、下壳体、密封圈、胶木支架、动触片组件、接触板组件、接触弹片、触片固定座和绝缘座等，胶木支架设置在上壳体、下壳体之间，密封圈设置在上壳体和胶木支架之间，胶木支架中心设置动铁芯，在动铁芯外围、胶木支架的下方设有线圈架组件和漆包线，还包括接触板组件、接触弹片，接触板组件固定在动铁芯上并随动铁芯一同动作，接触弹片通过触片固定座固定在定位板上，粗线圈的一端锡焊在接触弹片的一端，另一端锡焊到负极上。线圈通电后，两组线圈同时得电，当动铁芯向下动作吸合时，接触弹片与接触板组件断开，从而使粗线圈断电，细线圈保持通电，使动铁芯牢固地吸合在下壳体上。线圈匝数可以适当减少，成本也降低近1/5。另外，行程弹簧的弹力可适当增大，从而保证动触片和静触片可靠接触。

本实用新型的双线圈节能型电磁电源开关的有益效果如下：

1. 在动铁芯的上部增设一接触板组件，其作用是一导电开关；在定位板上增设触片固定座，将接触弹片固定在触片固定座上，其作用是触片固定座与定位板绝缘，接触弹片初始状态与接触板组件接通；

2. 线圈架组件上的漆包线采用两种线圈，粗线圈的一端锡焊在接触弹片的一端，另一端接电源负极，用以通过大电流；细线圈锡焊到电源正、负两极，起到动铁芯吸合保持作用；

3. 现有技术中采用金属外壳，在此基础上，在安装脚部位装配上绝缘座，避免出现短路烧毁开关的现象，防止在更换开关时，扳手与外壳出现短路的现象，本实用新型具有更优越的安全性能；

4. 行程弹簧和回位弹簧的弹力可设计得大些，保证动触片与静触片接触牢靠，以及动铁芯复位良好。

附图说明

图1为按照本实用新型的一种双线圈节能型电磁电源开关的一优选实施例的内部结构示意图；

图2为按照本实用新型的一种双线圈节能型电磁电源开关的一优选实施例的去掉上壳体后的俯视图；

图3为按照本实用新型的一种双线圈节能型电磁电源开关的一优选实施例的内部结构侧视图；

图4为按照本实用新型的一种双线圈节能型电磁电源开关的一优选实施例的电路原理图；

附图标记：

1、上壳体；2、动铁芯；3、定位块；4、定位板；5、轴用弹性挡圈；6、弹簧座；7、行程弹簧；8、胶木垫圈；9、调整垫圈；10、动触片组件；11、胶木支架；12、螺栓M8X20；13、弹垫8；14、平垫8；15、密封圈；16、线圈架组件；17、漆包线；18、漆布；19、回位弹簧；20、下壳体组件；21、压线片；22、十字槽盘头螺钉M4X10；23、弹垫4；24、平垫4；25、十字槽盘头螺钉M4X22；26、螺母M4；27、十字槽盘头螺钉M4X30；28、导柱；29、玻璃丝套管；30、；二极管；31、弹垫3；32、十字槽盘头螺钉M3X6；33、圆形电线接头；34、绝缘座；35、接触板组件；36、触片固定座；37、接触弹片；38、螺母M4；39、铆钉φ3；40、铆钉φ2；41、主触点；42、保持线圈；43、吸合线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1至图3所示，一种双线圈节能型电磁电源开关，包括上壳体1、定位板4、下壳体组件20、密封圈15、胶木支架11、动铁芯2、动触片组件10、线圈架组件16、接触板组件35、触片固定座36、接触弹片37、漆包线17，胶木支架11设置在上壳体1、下壳体组件20之间，密封圈15设置在上壳体1和胶木支架11之间，胶木支架11中心设置动铁芯2，漆包线17包括两组线圈，两组线圈绕在线圈架组件16上。接触板组件35用螺母38固定连接在动铁芯2上方，接触弹片37通过触片固定座36固定在定位板4上，定位板4与接触弹片37、触片固定座36采用铆钉39固定连接，触片固定座36、定位板4、接触弹片37设置在动铁芯2的上方，线圈架组件16、漆包线17、行程弹簧7和回位弹簧19设置在胶木支架11的下方。动触片组件10和动铁芯2通过胶木垫圈8固定连接，在胶木垫圈8上方、围绕动铁芯2的外侧设置有调整垫圈9，在调整垫圈9上方、围绕动铁芯2的外侧设有行程弹簧7及其弹簧座6，在弹簧座6上方、动铁芯2的上面固定连接有轴用弹性挡圈5。动铁芯2的底部设置有回位弹簧19，回位弹簧19为复位弹簧。

上壳体1与下壳体组件20通过多个紧固螺钉和多个紧固螺母进行紧固连接，下壳体组件20的两端分别装配有绝缘座34。

两组线圈包括粗线圈和细线圈，两组线圈为并联连接方式。粗线圈的一端锡焊在接触弹片37的一端，其另一端锡焊到电源负极上。细线圈的两端分别锡焊到电源正极、负极上。粗线圈为动铁芯2的吸合线圈43，细线圈为动铁芯2的吸合保持线圈42，具体连接方式如图4所示。

其中，胶木支架11和动触片组件10的主触点41均采用复合银材料制成，接触弹片37采用铍青铜材料制成，紧固螺钉采用M4X22规格的十字槽盘头螺钉25，紧固螺母采用M4螺母26，螺母38为M4螺母，铆钉39为φ3铆钉。

在该技术方案中，采用线圈架组件16上绕有两种漆包线17的方式，使得两组漆包线能提供很强的电磁力，通过接触弹片37来切换吸合线圈43和保持线圈42，从而能够有效保证电磁吸合力的大小和降低电流的大小。另外，在下壳体组件20上装配绝缘座34，能有效避免因误操作出现搭铁、短路现象。

具体实施中：

动触片组件10与动铁芯2通过胶木垫圈8固定连接，且设置在胶木支架11的上方，当动铁芯2做运动时，能带动动触片组件10上下运动，从而实现与胶木支架11上的静触片的接触与分开。胶木垫圈8上方、围绕动铁芯2的外侧设有调整垫圈9，调整垫圈9上方、围绕动铁芯2的外侧设有行程弹簧7及其弹簧座6，弹簧座6上方以及在动铁芯2上面固定有轴用弹性挡圈5，轴用弹性挡圈5用于固定弹簧座6，弹簧座6用于安装行程弹簧7。在动铁芯2上方装有接触板组件35，其上部用M4螺母38固定。触片固定座36用两个铆钉固定在定位板4上，接触弹片37及接线片用铆钉40固定在触片固定座36上，接触弹片37在初始状态与接触板组件35接触导通，其上两个接线片用于焊接漆包线。此结构的作用相当于于一个接触开关，当动铁芯2在电磁力作用下向下动作时，接触弹片37与接触板组件35断开，从而导致锡焊在接线片上的粗漆包线17断路不通电，而只保证细漆包线17始终有电，保证动铁芯2在合适的电压下吸合在下壳体组件20上。

下壳体组件20的两个安装脚部位安装有绝缘座34，此绝缘座为塑料材质。由于车辆的整体是接地的，如果开关内任一处有短路就会造成整体与车短路，绝缘座可以电隔离开关内外电路，避免出现短路烧毁开关的现象。而且在更换开关时，一般都是用扳手拆，在拆的过程中扭动的扳手很容易与上壳体相碰，采用绝缘座可避免短路。胶木支架11上的静触片和动触片组件10的主触点41均采用复合银材料制成。由于一般车辆上的供电电流为100 A -200A，主触点41均采用复合银材料，可避免电源开关的两个触点烧蚀和失效。动铁芯2底部设有底部回位弹簧19，其为复位弹簧。可通过选择合理的漆包线17的线径和绕线匝数，控制弹簧的行程和弹簧力。胶木支架11上的静触片通过两个导电片分别连接两个接线螺栓12，以通过设置在上壳体1、下壳体组20外侧的两个接线螺栓12连接外部电源。上壳体1、下壳体组件20通过多个紧固螺钉25紧固连接，从而保证上壳体1和下壳体组件20的紧密连接。

线圈架组件16的两端分别连接电源负极E和电源正极B1、B2，加电后，线圈架组件16产生电磁场。动铁芯2在电磁力的作用下向下运动，克服上部行程弹簧7及下部回位弹簧19的弹簧力与下壳体组件20吸合，从而带动动触片组件12向下运动，与静触片组件22接触。

电源正极接入B1、B2，B1、B2连接二极管后与线圈架组件16上的漆包线17的两组线圈（粗线和细线的公共端连接），细线的另一端（保持线圈）连接电源负极E，粗线的另一端（吸合线圈）连接到触片固定座36上的接线片一端，触片固定座36上的另一接线片通过导线连接到电源负极E上。

按照QC/T427-1999《汽车用电源总开关技术条件》，线圈的吸合电压≤15V，释放电压1~6.5V，工作电流≤0.5A。线圈架组件16上的漆包线17加电后产生电磁场，从而形成了电磁力，动铁芯2在电磁力的作用下，克服弹簧力与下壳体组件20吸合，动铁芯在向下动作过程中，动触片组件10的动触点与胶木支架上的静触点接触，从而为整车供电。此种结构是两组线圈并联，刚开始通电时，因吸合线圈（粗线）的电流很大（5A左右），从而产生很大的电磁力，使动铁芯2向下动作从而使两触点闭合，在动铁芯2向下动作过程中，接触弹片37与接触板组件35脱离，导致锡焊在接触弹片37端接线片上的粗线圈与电源负极E够不成回路，粗线端断电，这时只有细线圈（保持线圈）带电，保证动铁芯2与下壳体组件20吸合。因以前的结构为一组线圈，线圈电阻为60欧姆左右，电流在0.4A左右，现采用此种结构，保持线圈的电阻为150欧姆左右，电流为0.15A左右，线圈长期通电的情况下，发热量小，漆包线不易过热损坏，同时节约电能。为了符合标准要求，可选择合理的漆包线线径和绕线匝数，来控制两弹簧的行程和弹簧力的要求。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。 

Claims (31)

1.一种双线圈节能型电磁电源开关，包括动铁芯（2）、动触片组件（10）、线圈架组件（16）、接触板组件（35）、触片固定座（36）、接触弹片（37）、漆包线（17），其特征在于：所述漆包线（17）包括两组线圈，所述两组线圈绕在所述线圈架组件（16）上。

2.如权利要求1的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：还包括由上壳体（1）和下壳体组件（20）组成的壳体。

3.如权利要求2的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述壳体内设有定位板（4）和胶木支架（11），上壳体（1）与胶木支架（11）之间设有密封圈（15）。

4.如权利要求2或3的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述壳体内还设有动铁芯（2），其上设有接触板组件（35）。

5.如权利要求1的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述动触片组件（10）通过胶木垫圈（8）与所述动铁芯（2）固定连接。

6.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述两组线圈为并联连接方式。

7.如权利要求1或6所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述两组线圈包括粗线圈和细线圈。

8.如权利要求7所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述粗线圈的一端锡焊在接触弹片（37）的一端，其另一端锡焊到电源负极上。

9.如权利要求7所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述细线圈的两端分别锡焊到电源正极、负极上。

10.如权利要求7所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述粗线圈为动铁芯（2）的吸合线圈（43）。

11.如权利要求7所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述细线圈为动铁芯（2）的吸合保持线圈（42）。

12.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述接触板组件（35）用螺母（38）固定连接在动铁芯（2）上方。

13.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述接触弹片（37）通过触片固定座（36）固定在定位板（4）上。

14.如权利要求3所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述定位板（4）与所述接触弹片（37）、所述触片固定座（36）采用铆钉（39）固定连接。

15.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述触片固定座（36）、定位板（4）、接触弹片（37）设置在所述动铁芯（2）的上方。

16.如权利要求5所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：在所述胶木垫圈（8）上方、围绕所述动铁芯（2）的外侧设置有调整垫圈（9）。

17.如权利要求16所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：在调整垫圈（9）上方、围绕所述动铁芯（2）的外侧设有行程弹簧（7）及其弹簧座（6）。

18.如权利要求17所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：在弹簧座（6）上方、所述动铁芯（2）的上面固定连接有轴用弹性挡圈（5）。

19.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述动铁芯（2）的底部设置有回位弹簧（19）。

20.如权利要求19所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述回位弹簧（19）为复位弹簧。

21.如权利要求1所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述线圈架组件（16）、漆包线（17）设置在胶木支架（11）的下方。

22.如权利要求17所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述行程弹簧（7）设置在胶木支架（11）的下方。

23.如权利要求19或20所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述回位弹簧（19）设置在胶木支架（11）的下方。

24.如权利要求2所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述上壳体（1）与所述下壳体组件（20）通过多个紧固螺钉和多个紧固螺母进行紧固连接。

25.如权利要求2所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述下壳体组件（20）的两端分别装配有绝缘座（34）。

26.如权利要求3所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述胶木支架（11）和动触片组件（10）的主触点（41）均采用复合银材料制成。

27.如权利要求1或13所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述接触弹片（37）采用铍青铜材料制成。

28.如权利要求24所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述紧固螺钉采用M4X22规格的十字槽盘头螺钉（25）。

29.如权利要求24所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述紧固螺母采用M4规格的螺母（26）。

30.如权利要求12所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述螺母（38）采用M4规格的螺母。

31.如权利要求14所述的双线圈节能型电磁电源开关，其特征在于：所述铆钉（39）采用φ3规格的铆钉。

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