CN204857593U - 大触头开距的磁保持继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁保持继电器，包括旋转机构(1)、静止导磁体(2)、动触头组件(3)、静触头组件(4)和线圈(5)。所述旋转机构(1)受到所述线圈(5)中通过电流形成反向磁场，产生的作用力而进行转动。该磁保持继电器还包括柔性导体(6)，所述柔性导体(6)连接至所述动触头组件(3)，所述动触头组件(3)直接固定至所述旋转机构(1)并与所述旋转机构(1)形成一体。本实用新型的大触头开距的磁保持继电器通过采用较大的触头开距，从而使磁保持继电器较好的介电实验性能和具有隔离功能。

Description

大触头开距的磁保持继电器

技术领域

本实用新型涉及一种磁保持继电器，尤其涉及一种具有大触头开距的磁保持继电器。

背景技术

磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，用于对电路起着自动接通和切断作用。磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁铁的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。因此，磁保持继电器采用双稳态结构，靠内部的永磁铁提供吸力维持接通和分断状态，不需要额外的能量来维持接通和闭合状态。磁保持继电器主要用于自动控制和远程控制的场合，例如，智能电表、LED照明、空调和汽车等。

在磁保持继电器中，主回路接通和分断大电流，最高可达150AAC的电流。控制回路由9V/12V直流控制。因此，磁保持继电器，不同于电磁式继电器，是一种闭合或者断开状态仅由磁路系统中，永磁铁所产生的磁力保持。闭合与断开状态之间的相互转换仅靠一定宽度的正向或者反向脉冲电压施加于磁路系统中的励磁线圈后，静导磁体被瞬间充磁并产生比永磁铁更大的反向的磁力，从而驱使可动磁导体部分运动，进而完成簧片接触单元断开、闭合的电控制器件。

在现有磁保持继电器中，主要存在下述缺陷。开距过小，目前这种继电器在打开时，动静触头间的开距为1毫米左右，0.8毫米开距的产品较多。对于应用于终端配电主回路控制的开关，国家标准对触头开距和介电性能有强制要求。现有的磁保持继电器，由于开距过小，不能完全符合这些要求，介电性能较差，不具备隔离功能。特别，是在做完电寿命，或者其它类实验，触头有污染时，介电性能会进一步地下降。受制于触头开距和介电性能的局限，这种继电器应用范围受到了限制。而且，受制于现有的继电器结构，进一步增加开距，也存在很大的难度。这种现有继电器结构复杂，工艺难度高，容易导致产品生产时一致性不好保证，从而产生产品性能不稳定的现象。

因此，需要一种更合适的磁保持继电器，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种解决上述问题的大触头开距的磁保持继电器。本实用新型的大触头开距的磁保持继电器通过采用较大的触头开距，从而使磁保持继电器具有较好的介电实验性。另外，本实用新型的大触头开距的磁保持继电器还具有隔离功能。

根据本实用新型的一个方面，提供一种磁保持继电器，包括旋转机构、静止导磁体、动触头组件、静触头组件和线圈。该旋转机构与线圈并列设置，旋转机构受到线圈产生的作用力而进行转动。该磁保持继电器还包括柔性导体，所述柔性导体连接至动触头组件，动触头组件直接固定至所述旋转机构并与所述旋转机构形成一体。该旋转机构包括第一可动导磁体、第二可动导磁体、转轴、磁铁，所述静止导磁体包括第一静止导磁体和第二静止导磁体，所述第一可动导磁体和所述第二可动导磁体彼此平行地设置在所述转轴的两侧。

相对于现在的磁保持继电器结构，本实用新型的磁保持继电器具有较大的触头开距，可以达到3毫米以上，从而使磁保持继电器具有较好的介电实验性能，具备隔离功能。进一步扩大磁保持继电器的应用领域，使其可以用于配电领域，也可以用于主回路的控制。

根据本实用新型的另一个方面，第一可动导磁体和第二可动导磁体相对于第一静止导磁体和第二静止导磁体的位置关系设置成，在第一可动导磁体与第二静止导磁体接触的情况下，动触头从静触头分离开，当线圈通电产生磁场时，旋转机构旋转以使得第一可动导磁体脱离开第二静止导磁体并且第二可动导磁体与第二静止导磁体接触，从而使得动触头接触静触头；在第一可动导磁体与第一静止导磁体接触的情况下，动触头接触静触头，当线圈通电产生磁场时，旋转机构旋转以使得第一可动导磁体脱离开第二静止导磁体并且第二可动导磁体与第一静止导磁体接触，从而使得动触头从静触头分离开。动触头组件包括动触头和动触头支撑，动触头连接至动触头支撑，动触头支撑连接至旋转机构，由此通过动触头支撑使动触头组件直接固定至旋转机构。动触头支撑通过注塑或者插入至旋转机构的内部而实现动触头支撑与旋转机构的连接。动触头支撑通过胶粘或贴附至旋转机构的第一可动导磁体而实现动触头支撑与旋转机构的连接。采用将动触头直接固定至旋转机构的技术方案，省去了现有技术中普遍采用的推杆设计，减小了摩擦力，使继电器的运动更可靠，更好地延长整个继电器的寿命。

根据本实用新型的另一个方面，静触头组件包括静触头和静触头支撑，静触头连接至静触头支撑，静触头组件连接至静触头支撑接线片。静触头支撑采用柔性可变形的导电体，静触头支撑接线片采用刚性的导电体。动触头支撑采用刚性的导电体。静触头支撑件，由传统的刚性件，改为弹簧片设计结构，由此使得在继电器内有两个运动部件，从而使该继电器在打开和闭合时，具有更好的电接触。

优选地，可以在动触头的表面设置铁环，也可以在静触头的表面设置铁环，也可以在电流回路中加入铁环，从而提高该继电器的抗冲击电压的能力，抑制冲击电流。

优选地，为了提高继电器在大短路电流下和微型断路器配合使用，通过大短路电流的能力，可以在继电器动静触头附近加入铁片，增加动静触头在大电流下的吸力。

至此，为了本实用新型在此的详细描述可以得到更好的理解以及为了本实用新型对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本实用新型的内容。当然，本实用新型的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。

在这方面，在详细解释本实用新型的实施例之前，应当理解，本实用新型在它的应用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附图中示出的结构的细节和部件的配置。本实用新型能够具有除了描述的那些之外的实施例，并能够以不同方式实施和进行。再者，应当理解，在此采用的措辞和术语以及概要是为了描述的目的，不应认为是限制性的。

同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构和系统的基础，用于实施本实用新型的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本实用新型的实质和范围。

附图说明

通过下面的附图本领域技术人员将对本实用新型有更好的理解，并且更能清楚地体现出本实用新型的优点，附图中示出的各个部分/部件的特征结构能够进行任何适当的组合以实现本实用新型的目的并且不受限于附图所示出的构造：

图1A示出一种典型的大功率磁保持继电器的结构示意图，图1B示出现有的磁保持继电器的磁路系统的结构示意图；

图2A和2B示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器的结构示意图，其中，图2A示出磁保持继电器处于打开时的状态，图2B示出磁保持继电器处于打开状态时动静触头之间的开距；

图3示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器处于打开状态时的立体示意图；

图4示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器处于闭合状态时的结构示意图；

图5A和5B示出根据本实用新型的第二实施例的磁保持继电器的结构示意图，其中，图5A示出磁保持继电器处于打开时的状态，图5B示出磁保持继电器处于打开状态时动静触头之间的开距；

图6示出根据本实用新型的第二实施例的磁保持继电器处于闭合状态时的结构示意图；

图7示出根据本实用新型的第二实施例的磁保持继电器处于闭合状态时的立体示意图；

图8A和8B示出根据本实用新型的第一和第二实施例的磁保持继电器的导电回路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1A-8B以具体实施例为例子详细描述本实用新型。但是，这些实施例不以任何方式限制本实用新型的范围。

图1A示出一种典型的大功率磁保持继电器的结构示意图。现有的磁保持继电器由磁路系统、推动部分和基座部分组成。如图1A所示，该磁保持继电器包括静簧部分71、动簧部分72、推动块73、“工”形可动导磁体部分74、转轴75、静导磁体76和线圈77。在该磁保持继电器中，静簧部分71、动簧部分72安装在底座70上，推动部分包括两边带卡槽的推动块73。磁路系统由“工”字形可动导磁体部分74、转轴75、静导磁体76和线圈77部分组成。“工”字形可动导磁体部分74在磁力作用下能够绕转轴75转动，使得左可动导磁体74a、右可动导磁体74b分别在必要的时间与左静止导磁体76a、右静止导磁体76b贴合，由此使磁路系统工作。

图1B示出现有的磁保持继电器的磁路系统的结构示意图。该磁路系统包括“工”字形可动导磁体80、转轴81、静止导磁体84和线圈部分85。其中，“工”字形可动导磁体包括左可动导磁体83a、右可动导磁体83b和上磁铁82a、下磁铁82b。“工”字形可动导磁体部分80可绕转轴81转动。左可动导磁体83a、右可动导磁体83b通过与上静止导磁体84a、下静止导磁体84b贴合，使磁路系统工作。

采用上述结构的继电器会导致上述问题，例如触头开距过小(1毫米)，导致不能符合介电性能的要求，尤其在做完电寿命等实验造成触头污染时，介电性能会进一步地下降。而且，这种继电器的结构复杂，工艺难度高，导致产品生产时较难保证一致性。

相对于现在的磁保持继电器结构，本实用新型的磁保持继电器具有较大的触头开距，可以达到3毫米以上，从而使磁保持继电器具有隔离功能和较好的介电实验性能。

图2A和2B示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器的结构示意图。图2A示出磁保持继电器处于打开时的状态。如图2A所示，跟本实用新型的第一实施例的磁保持继电器包括旋转机构1、静止导磁体2、动触头组件3、静触头组件4和线圈5。

旋转机构1与线圈5并列设置，使得旋转机构1能够受到线圈5产生的作用力而进行转动。如图2A所示，旋转机构1包括第一可动导磁体11、第二可动导磁体12、转轴13、磁铁14。第一可动导磁体11和第二可动导磁体12彼此平行地设置在转轴13的两侧，第一磁铁14和第二磁铁15以转轴13为中心彼此对置。静止导磁体2包括第一静止导磁体21和第二静止导磁体22，第一静止导磁体21和第二静止导磁体22将线圈5夹置在中间。在该实施例中，第一静止导磁体21和第二静止导磁体22都形成为弯曲的L形结构。另外，也可以采用两块磁铁来代替磁铁14，以实现相同的作用。

第一可动导磁体11和第二可动导磁体12相对于第一静止导磁体21和第二静止导磁体22的位置关系设置成，通过旋转机构1的旋转，第一可动导磁体11和第二可动导磁体12可以搭置于第一静止导磁体21和第二静止导磁体22的L形结构的端部附近。

具体地说，在第一可动导磁体11与第二静止导磁体22接触的情况下，当线圈5通电产生磁场时(此时磁场为反向磁场)，旋转机构11旋转以使得第一可动导磁体11脱离开第二静止导磁体22，并且第二可动导磁体12与第二静止导磁体22接触；在第一可动导磁体11与第一静止导磁体21接触的情况下，当线圈5通电产生磁场时(此时磁场为反向磁场)，旋转机构11旋转以使得第一可动导磁体11脱离开第二静止导磁体22，并且第二可动导磁体12与第一静止导磁体21接触

该实施例中的磁保持继电器还包括柔性导体6，该柔性导体6连接至动触头组件3以在动触头组件与静触头组件连通时形成导电回路。在本实施例中，该柔性导体采用例如软编织线，其作用主要为了形成导电回路，而不是对动触头施加任何的作用力。

在该实施例中，动触头组件3直接固定至旋转机构1并与旋转机构1形成一体。采用这种将动触头组件直接固定至旋转机构的结构，与现有技术相比，能够省去现有普遍采用的推杆设计，减少了摩擦力，使继电器的运动更可靠，有利地延长了磁保持继电器的电寿命。

图2B示出磁保持继电器处于打开状态时动静触头之间的开距。如图2B所示，采用本实用新型的磁保持继电器的结构可以增加转轴到动触头之间的力臂(即该图中较长的线段所示)，使得动静触头之间的开距(即该图中较短的线段所示)做到大约3毫米，甚至更大。

进一步如图2A所示，动触头组件3包括动触头31和动触头支撑32。动触头31连接至动触头支撑32，动触头支撑32又进而连接至旋转机构1，由此通过动触头支撑32使动触头组件3直接固定至旋转机构1。具体地说，动触头支撑32通过注塑或者插入至旋转机构1的内部而实现动触头支撑32与旋转机构1的连接。当然，也可以采用其他方式，例如，动触头支撑32通过胶粘或贴附至旋转机构1的第一可动导磁体11而实现动触头支撑32与旋转机构1的连接。动触头支撑32可以采用刚性的导电体，例如铜接线片等。

另外，如图2A所示，静触头组件4包括静触头41和静触头支撑42。静触头41连接至静触头支撑42，静触头组件4连接至静触头支撑接线片43。静触头支撑42采用柔性可变形的导电体，例如弹簧片等。相比于传统的刚性件，采用弹簧片的柔性结构可以更好地确保动静触头之间的电接触。静触头支撑接线片43采用刚性的导电体，例如铜接线片。

图3示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器处于打开状态时的立体示意图。从该立体示意图可以清楚地看到静触头支撑42采用弹簧片的结构，以及动触头与静触头之间在打开状态时所处的位置。

图4示出根据本实用新型的第一实施例的磁保持继电器处于闭合状态时的结构示意图。当线圈5通有脉冲时，旋转机构1将从图2A所示的位置转动至图4所处的位置，使得动触头与静触头相互接触。

图5A-7示出根据本实用新型的第二实施例的磁保持继电器的各种状态的示意图。该第二实施例区别于第一实施例的地方在于，柔性导体的位置以及静触头和静触头支撑的位置。

图5A示出磁保持继电器处于打开时的状态。具体地说，第二实施例的磁保持继电器的柔性导体位于旋转机构的附近，而第一实施例中的柔性导体相对于旋转机构设置在整个磁保持继电器的另一端。当这两个实施例的磁保持继电器如图2A和图5A所示的方向放置时，第一实施例中的柔性导体位于磁保持继电器的下部，第二实施例中的柔性导体位于磁保持继电器的上部。

相对应地，第二实施例的磁保持继电器的静触头及静触头支撑的位置也发生变化。在第二实施例中，静触头支撑与静触头支撑接线片相互连接的位置位于如图5A所示的下部，从而避免阻碍柔性导体设置成靠近旋转机构，而在第一实施例中，静触头支撑与静触头支撑接线片相互连接的位置位于如图2A所示的上部。

采用第二实施例的磁保持继电器，可以使得柔性导体的长度和运动幅度变小，从而减小运动机构的摩擦力，便于机构运动，同时也增加了柔性导体的使用寿命。

图5B示出磁保持继电器处于打开状态时动静触头之间的开距。如图5B所示，在本实用新型的磁保持继电器中，转轴到动触头之间的力臂(即该图中较长的线段所示)增加，使得动静触头之间的开距(即该图中较短的线段所示)做到大约3毫米，甚至更大。

图6示出磁保持继电器处于闭合状态时的结构示意图。从该图6可以看出，在第二实施例中，由于旋转机构与铜接线片之间的距离较近，所以柔性导体的运动幅度较小。图7示出磁保持继电器处于闭合状态时的立体示意图。

图8A示出第一实施例的磁保持继电器的导电回路的示意图，图8B示出第二实施例的磁保持继电器的导电回路的示意图。图中的箭头示出了主回路电流的流动方向。具体地说，如图8A所示，第一实施例的磁保持继电器的电流回路是，主回路电流通过铜接线片进入到磁保持继电器中，流过静触头支撑，然后通过静触头与动触头的接触而通过动触头流入柔性导体，进而通过柔性导体流动至另一铜接线片，最后通过该铜接线片流至磁保持继电器的外部。

如图8B所示，第二实施例的磁保持继电器的电流回路是，主回路电流通过铜接线片进入到磁保持继电器中，流过静触头支撑，然后通过静触头与动触头的接触而通过动触头流入动触头支撑，然后从动触头支撑流入柔性导体，进而通过柔性导体流动至另一铜接线片，最后通过该铜接线片流至磁保持继电器的外部。

在上述第一和第二实施例中，从图中可以看到电流的流动方向，流入静触头支撑接线片的电流与流入静触头支撑的电流的方向是相反的，因此可以通过电流的相互作用而对静触头产生一个力，如图8A和8B所示。该力的方向是朝向动触头的，即，使得静触头能够朝向动触头产生一定运动。同时，本实用新型中的静触头支撑采用弹簧片结构，而不是传统的刚性件，所以在上述力的作用下，静触头支撑可以也朝向动触头产生一定移动，这种移动使得静触头在静触头支撑的带动下与动触头产生更贴合的接触。除了弹簧片结构外，静触头支撑也可以采用其他柔性或弹性部件。另外，可以理解的是，电流方向除了如图8A和8B所示之外，反向电流也是可以的。

因此，采用本实用新型的磁保持继电器，在继电器内具有了两个运动部件，动触头及其支撑和静触头及其支撑，通过二者的相互运动，可以使得继电器在打开和闭合时，具有更好的电接触。而且，本实用新型的磁保持继电器的电流回路设计可以确保在大电流时，使得导电回路产生的拉普拉斯力也作用在静触头上，以帮助静触头和动触头在大电流时，仍然处于闭合状态。

为了提高磁保持继电器的抗冲击电压的能力，可以在动触头31的表面设置铁环33，也可以在静触头41的表面设置铁环33，可以在电流回路上加入铁环设计，从而抑制冲击电流。

为了提高磁保持继电器在大短路电流下和微型断路器配合使用，接通短路电流的能力，可以在继电器的动静触头附近加入铁片，增加动静触头在大电流下的吸力。

另外，为了进一步提高该继电器在大短路电流下的表现，可以采用多触头设计，例如采用双触头、三触头等。采用本实用新型的磁保持继电器可以进一步扩大磁保持继电器的应用领域，使其可以用于配电领域，用于主回路的控制。

参考具体实施例，尽管本实用新型已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本实用新型范围的情况下，所属技术领域人员可作出多种改变以及多种等同物可替代其中多种部件。而且，本文中各个方面之间的技术特征、部件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个方面中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型本质的范围，适应特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此，本实用新型并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本实用新型所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本实用新型意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。

所提供的示例性的实施例使得本公开将是彻底的，并且将保护范围完全地传达给本领域技术人员。许多具体细节作为特定部件、装置的例子提出，以提供对本公开的实施例的彻底理解。对本领域技术人员来说明显的是，并不一定采用所述特定细节，示例性的实施例可以以许多不同形式实施，并且不应理解为对本公开的范围的限制。在示例性实施例中，熟知的工艺、熟知的装置结构、以及熟知的技术并未详细描述。

Claims (11)

1.一种磁保持继电器，包括旋转机构(1)、静止导磁体(2)、动触头组件(3)、静触头组件(4)和线圈(5)，所述旋转机构(1)与所述线圈(5)并列设置，所述旋转机构(1)受到所述线圈(5)通过电流而形成的磁场来进行转动，其特征在于，还包括柔性导体(6)，所述柔性导体(6)连接至所述动触头组件(3)，所述动触头组件(3)直接固定至所述旋转机构(1)并与所述旋转机构(1)形成一体。

2.根据权利要求1所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头组件(3)包括动触头(31)和动触头支撑(32)，所述动触头(31)连接至所述动触头支撑(32)，所述动触头支撑(32)连接至所述旋转机构(1)，由此通过所述动触头支撑(32)使所述动触头组件(3)直接固定至所述旋转机构(1)。

3.根据权利要求2所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头支撑(32)通过注塑或者插入至所述旋转机构(1)的内部而实现所述动触头支撑(32)与所述旋转机构(1)的连接。

4.根据权利要求2所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头支撑(32)通过胶粘或贴附至所述旋转机构(1)的第一可动导磁体(11)而实现所述动触头支撑(32)与所述旋转机构(1)的连接。

5.根据前述权利要求2-4任一项所述的磁保持继电器，其特征在于，所述静触头组件(4)包括静触头(41)和静触头支撑(42)，所述静触头(41)连接至所述静触头支撑(42)，所述静触头组件(4)连接至静触头支撑接线片(43)。

6.根据权利要求5所述的磁保持继电器，其特征在于，所述静触头支撑(42)采用柔性可变形的导电体，所述静触头支撑接线片(43)采用刚性的导电体。

7.根据权利要求5所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头支撑(32)采用刚性的导电体。

8.根据权利要求5所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头(31)表面设置有铁环(33)，和/或所述静触头(41)的表面设置有铁环(33)，或者由所述动触头组件(3)和所述静触头组件(4)组成的导电回路中设置有铁环(33)。

9.根据权利要求5所述的磁保持继电器，其特征在于，所述动触头(31)的附近设置有铁片(33)，和/或所述静触头组件(4)的静触头(41)的附近设置有铁片(33)。

10.根据权利要求5所述的磁保持继电器，其特征在于，旋转机构(1)包括第一可动导磁体(11)、第二可动导磁体(12)、转轴(13)、磁铁(14)，所述静止导磁体(2)包括第一静止导磁体(21)和第二静止导磁体(22)，所述第一可动导磁体(11)和所述第二可动导磁体(12)彼此平行地设置在所述转轴(13)的两侧。

11.根据权利要求10所述的磁保持继电器，其特征在于，所述第一可动导磁体(11)和所述第二可动导磁体(12)相对于所述第一静止导磁体(21)和所述第二静止导磁体(22)的位置关系设置成，在所述第一可动导磁体(11)与所述第二静止导磁体(22)接触的情况下，所述动触头(31)从所述静触头(41)分离开，当所述线圈(5)通过电流而形成磁场时，所述旋转机构(11)旋转以使得所述第一可动导磁体(11)脱离开所述第二静止导磁体(22)并且所述第二可动导磁体(12)与所述第二静止导磁体(22)接触，从而使得所述动触头(31)接触所述静触头(41)，在所述第一可动导磁体(11)与所述第一静止导磁体(21)接触的情况下，所述动触头(31)接触所述静触头(41)，当所述线圈(5)通过电流而形成磁场时，所述旋转机构(11)旋转以使得所述第一可动导磁体(11)脱离开所述第二静止导磁体(22)并且所述第二可动导磁体(12)与所述第一静止导磁体(21)接触，从而使得所述动触头(31)从所述静触头(41)分离开。