CN2378826Y - 机械式双稳态继电器 - Google Patents
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Abstract
一种机械式双稳态继电器,包括有固定设置的静触点,具有悬臂部的动簧片,用于产生磁场的线圈部件和用于在所述磁场作用下动作的铁芯部件。其中该继电器还包括棘轮机构,用于控制所述触点的吸合与断开,设置有用于绕中心部单向间歇转动的棘轮件以及用于产生往复运动的推动杆件。该棘轮件包含长方形的轮体和棘齿部。该推动杆件包含一穿过所述线圈部件并与所述铁芯部件固定连接的杆体及固定在该杆体的顶端用于推动所述棘齿部的爪部。
Description
本实用新型涉及一种被广泛应用于保护装置和自动控制系统中的继电器，具体地说是涉及一种通过棘轮机构和铁芯的组合而实现双稳态的电磁式继电器。
继电器是一种被广泛地应用于保护装置、自动控制系统以及通信设备中的电器，这些装置的可靠性都要求继电器触点能够可靠地闭合与关断。特别是在大功率的电路系统中，更要求应用一种具有稳定的通电和失电状态的继电器，即双稳态继电器。目前，应用较多的双稳态继电器是一种磁力保持型---双绕组继电器，它有别于其它电磁类中普通的继电器，普通继电器的通电状态和失电状态是两种不同的状态，简言之，即通过通电或维持通电来实现继电器“开关”作用的“开”状态，通过失电或维持失电来实现继电器“开关”作用得“关”状态。而现在已有的一种双稳态继电器，其每一次通电的状态和失电状态相同，即通电后的状态可维持至下一次通电；如需改变状态，需第二次通电。图1A示出了这种现有技术继电器10的内部结构，一铁芯12固定在一个“L”型的铁架16上。该铁架顶部162作为一个支点支撑着铁片18，其一个端部利用一复位弹簧14固定，而另一端部固定着动触点20。由于复位弹簧14的作用，该动触点20与常开触点22隔离，而与另一常闭触点24接触，这时的继电器为停止状态。继电器10在铁芯12绕制有绕线方向相反的两线圈绕组122和124，利用该线圈122和124的通电便可控制继电器的工作，特别的是，铁芯12、铁架16和铁片18是半硬磁性材料制成，其主要的工作过程示出在图1B至1D。如图1B所示，当线圈122接通电流后，铁芯12被磁化，铁片18被该铁芯12吸引；因此动触点20离开常闭触点24而接触常开触点22。此时即使切断线圈122，如图1C所示，由于此时半硬磁性材料制成的铁芯12、铁架16和铁片18已形成闭合的磁路，故磁路中将有一残留的磁通量来维持铁片18继续处于吸合状态。若令铁芯18复位，则需将电流接通到绕线方向相反的线圈124，如图1D所示；这时由线圈124所产生的磁场将抵销上述磁路中的残留磁场，使铁片18和铁芯12间的吸力减弱，这样复原铁片18的力量大于上述吸引力，该铁片18便复原到初始的停止状态。由于相反磁场的互抵，经过一个工作周期后，半硬磁性材料的残留磁通量变成零。由此可见，这种现有技术的双稳态继电器，其每一次通电的状态和失电状态都需要接通电流来实现，一方面造成了电路系统接线复杂化，更重要的是它的应用不可避免地增加了系统的耗电量。在大型系统中，人们通常首要地考虑如何省电的问题，因此，这种已有的双稳态继电器，无疑是不可取的。此外，这种继电器又必须使用半硬磁性材料来形成一个闭合的磁路，这种半硬磁性材料系属于稀有材料，自身的制造工艺繁复，因此整个产品的制造成本也是十分昂贵的。
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种机械式双稳态电磁继电器，该继电器通过棘轮机构和铁芯的组合工作来控制继电器的动作；同时利用长方形的棘轮件保证了动簧片与棘轮件边部的面接触而实现双稳态功能。
根据本实用新型的一个方面，双稳态继电器由于靠机械结构实现双稳态工作过程，其动作材料与普通继电器的材料相同，因此产品的成本低廉。
根据本实用新型的另一方面，双稳态继电器由于不需要两组线圈缠绕，简化了电路布图设计，并且在其复原时无需电流触发。因此应用本实用新型的双稳态继电器一定程度上又减少了电量的损耗。
根据本实用新型的又一方面，由于采用了独特的长方形棘轮件，在动作过程中，又兼具了灭弧功能，从而简化了继电器之内部结构。
根据本实用新型，一种双稳态继电器，在其壳体内部包括有
一固定设置的静触点，
一具有悬臂部的动簧片，该动簧片的尾部固定设置，其顶端的触点部用于接触与隔离所述静触点，
一线圈部件，用于在该线圈部件导电时产生磁力，以及
一铁芯部件，用于在所述磁力作用下动作，其中所述继电器还包括一棘轮机构，用于控制所述触点的吸合与断开，设置有
一棘轮件，用于绕中心部单向间歇转动，包含
一长方形的轮体，所述悬臂部压靠在该轮体的边部；和
一棘齿部，从所述轮体边部弯折设置；以及
一推动杆件，用于产生往复运动，包含
一杆体，穿过所述线圈部件，并与所述铁芯部件固定连接；
一爪部，固定在所述杆体的顶端，用于在所述杆体往复运动时推动所述棘齿部。
所述推动杆件利用一复位弹簧固定。
所述铁芯部件具有一中空部，用于纳置所述复位弹簧。
所述棘轮件靠近所述触点设置。
所述动簧片的悬臂部上还设置有一拉簧，用于使所述动簧片的悬臂部压紧所述棘轮件。
所述拉簧远离所述触点设置。
下面结合附图通过对本实用新型较佳实施例的描述，将使本实用新型的上述目的及优点显而易见。
附图中，
图1A是现有技术的双稳态继电器工作原理示意图，示出了绕线方向相反的两线圈均未导通时的初始状态；
图1B是图1A所示继电器的动作状态图，其中一个线圈为导通；
图1C示出了当导通线圈断开时，图1B所示继电器继续维持动作状态；
图1D是图1A所示继电器复位状态示意图，其中另一个线圈为导通；
图2是本实用新型的双稳态继电器的纵向剖面图；
图3A是图2所示继电器处于释放状态的示意图；
图3B是图3A所示继电器在线圈加电时的棘轮机构动作示意图，示出了继电器的吸合过程；
图3C示出了当线圈失电时，继电器继续处于吸合状态。
下文，将详细描述本实用新型。
请参阅图2，它展示了本实用新型双稳态继电器30的内部结构。首先，本实用新型在其壳体50的下部设置一线圈部件40，同时有一铁芯部件36设置在该线圈部件40的中心，用于在磁力作用下可以沿线圈的轴线方向动作。其内部还分别设置有静触点44和一具有狭长悬臂部464的动簧片46；该静触点44固定在壳体50顶部，该动簧片46的顶端触点部462首先与该静触点44隔离，而利用其底端固定到壳体50上。靠近该触点部462固定有一棘轮件32，能够绕其中心部单向间歇转动。特别的是，该棘轮件32将轮体322设置成长方形并具有从该轮体322边部弯折的棘齿部324，所述悬臂部464便可压靠在该轮体322的边部。于是每当棘轮件32转过90°时，动簧片46都将与轮体322整边接触，因此，随着棘轮件32的转动，轮体322长方形的边部将交替与悬臂部464压紧；又由于该长方形的轮体322具有长度不同的边长，从而控制了触点44和462的接触与隔离。更好的是，本实用新型又在悬臂部464上与棘轮件32接触部的下方设置一个拉簧42，这样动簧片46则会可靠地压紧到棘轮件32上。
同时本实用新型的棘轮机构，还包括一个用于产生往复运动的推动杆件34，穿过所述线圈部件40，并与所述铁芯部件36固定连接；其顶端形成一突出的爪部340，用于在所述杆体往复运动时推动所述棘齿部324。
推动杆件34更好的是利用一复位弹簧38固定，以便于在继电器失电时可靠地复位。本实用新型为优化结构而将铁芯部件36设置成中空，用于纳置所述复位弹簧38。
本实用新型的双稳态继电器的动作原理示出在图3A至图3C中。首先，图3A示出了继电器在释放状态时各部件的位置示意图。在该状态下，动簧片46与棘轮件32的短边接触，因此静触点44与触点部462定距离隔离。可以理解的是，在本实用新型的基础上还可以再设置常闭触点。由于线圈部件40断开，推动杆件34处于初始的释放状态。一旦接通线圈部件40，如图3B所示，铁芯部件36在磁力的作用下带动该杆件34一起向上推动棘轮件32，其爪部340刚好啮合棘齿324。当轮体322的顶角与动簧片46压接时，即棘轮处于图3B所示的位置时，由于长方形之对角线的长度大于其任意两边长，故这个状态下的两触点44和462间隔最大。直到棘轮件32转过90°时，该棘轮件32的长边接触动簧片46；由于有拉簧42的作用，动簧片46压紧在轮体322上，从而保证触点46与462可靠接触，如图3C所示，此时便可靠拉簧42的拉力来维持继电器触点的接触，而无需持续地给继电器线圈部件40加电。在线圈40失电后，推动杆件34将在复位弹簧的作用下复位。直到下次脉冲触发时，该推动杆件34又将在磁力的作用下重复往复运动；再次推动棘轮件32转动90°，使得轮体322的短边接触动簧片46，又回到初始的释放状态。同样地，在继电器触点从接触到隔离的过程中，又要经历轮体322的顶角与动簧片46接触，因此两触点44和462由最大位置处恢复到初始状态，这一过程则使动触点462经历一足够的行程后复位，又兼具灭弧作用，保证了继电器可靠关断。
应当理解的是，对于那些本领域熟知的技术人员可以根据本实用新型的技术方案对上述实施例做出更改与变形，而它们都应属于本实用新型的权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1、一种双稳态继电器，在其壳体内部包括有
一固定设置的静触点；
一具有悬臂部的动簧片，该动簧片的尾部固定设置，其顶端的触点部用于接触与隔离所述静触点；
一线圈部件，用于在该线圈部件导电时产生磁力；以及
一铁芯部件，用于在所述磁力作用下动作，其特征在于：所述继电器还包括一棘轮机构，用于控制所述触点的吸合与断开，设置
一棘轮件，用于绕中心部单向间歇转动，包含
一长方形的轮体，所述悬臂部压靠在该轮体的边部，和
一棘齿部，从所述轮体边部弯折设置；以及
一推动杆件，用于产生往复运动，包含
一杆体，穿过所述线圈部件，并与所述铁芯部件固定连接；
一爪部，固定在所述杆体的顶端，用于在所述杆体往复运动时推动所述棘齿部。
2、根据权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述推动杆件利用一复位弹簧固定。
3、根据权利要求2所述的继电器，其特征在于：所述铁芯部件具有一中空部，用于纳置所述复位弹簧。
4、根据权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述棘轮件靠近所述触点设置。
5、根据权利要求1所述的继电器，其特征在于：所述动簧片的悬臂部上还设置有一拉簧，用于使所述动簧片的悬臂部压紧所述棘轮件。
6、根据权利要求5所述的继电器，其特征在于：所述拉簧远离所述触点设置。
Priority Applications (1)
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| CN 99213328 CN2378826Y (zh) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 机械式双稳态继电器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 99213328 CN2378826Y (zh) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 机械式双稳态继电器 |
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| CN2378826Y true CN2378826Y (zh) | 2000-05-17 |
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ID=34005772
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| CN (1) | CN2378826Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105161369A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 蔡楚平 | 边沿触发式继电器 |
| CN110608764A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-12-24 | 上海嫦娥光学仪器科技有限公司 | 计量器具测试装置 |
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1999
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105161369A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 蔡楚平 | 边沿触发式继电器 |
| CN105161369B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-15 | 蔡楚平 | 边沿触发式继电器 |
| CN110608764A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-12-24 | 上海嫦娥光学仪器科技有限公司 | 计量器具测试装置 |
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