專利名稱：電磁繼電器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 公開發(fā)明一般涉及一種內(nèi)置經(jīng)過獨特裝配的銜鐵組件的電磁繼電器裝置。更具體地，本公開發(fā)明涉及一種電磁繼電器裝置，該裝置具有磁場驅(qū)動的轉(zhuǎn)子組件，用于線性地移動開關(guān)勵磁器組件勵磁器的位置。
背景技術(shù)：
一般地，電磁繼電器的功能是用電磁體的小功率移動銜鐵，而該銜鐵可以開關(guān)大得多的功率。作為示例，繼電器設計者可要求電磁體接通5伏電壓和50毫安電流(250毫瓦)，而銜鐵可以在2安電流時支持120伏的電壓(240瓦)。繼電器在家用電器中十分常見，這些電器中都有電子控制電路用于接通(或斷開)諸如轉(zhuǎn)子或燈之類的應用設備。本發(fā)明宗旨主要是作為單極的、過電流為120安的電磁繼電器裝置。不過，還考慮了把本發(fā)明要義應用于多極繼電器裝置，通過本發(fā)明公開物中所提出的單極實施例的宗旨可以使其具有獨特的結(jié)構(gòu)和功能。下面簡要描述反映當前技術(shù)水平并且在美國專利中公開的幾個其他電磁繼電器裝置。頒發(fā)給Grimer的專利號為6，046，660的美國專利(’ 660專利)公開一種帶有線性轉(zhuǎn)子的磁保持繼電器裝置?！?660專利所講解的磁保持繼電器能夠傳送大于100安的電流，可用于調(diào)節(jié)電流的傳送或者用于其他要求開關(guān)電流大于100安的應用。繼電器轉(zhuǎn)子組件具有細長的線圈繞線筒，其內(nèi)有一個軸向延伸的空腔。繞線筒周圍纏繞激勵線圈。通常為U形的鐵磁框架內(nèi)放置有鐵芯截面，延伸到細長線圈繞線筒中的軸向延伸的空腔中。兩個觸點截面一般垂直于鐵芯截面進行延伸，并且出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子組件的上方。勵磁器組件勵磁器組件與繼電器轉(zhuǎn)子組件進行磁耦合。勵磁器組件由在運轉(zhuǎn)時耦合到通常為U形的第一和第二鐵磁極片的勵磁器框架和永磁鐵組成。由一塊導電材料銅制成的觸點橋在運轉(zhuǎn)時與勵磁器組件相耦合。頒發(fā)給Grimer的專利號為6，246，306的美國專利(’ 306專利)公開一種帶壓簧的電磁繼電器。’ 306專利所講解的電磁繼電器具有轉(zhuǎn)子組件，該組件帶有固定于托架上的繞線筒。磁芯被緊連在繞線筒下方，而磁芯末端從繞線筒中伸出。當線圈通電時，銜鐵末端因磁力與磁芯末端相接合。勵磁器組件與銜鐵和多個中心接觸彈簧組件相結(jié)合。中心接觸彈簧組件由中心接觸彈簧組成，該彈簧事先不是彎曲的，并且被以超音速焊接到中心接觸接線端。將通常開路的彈簧放在與中心接觸彈簧平行的位置。這個通常開路的彈簧被以超音速焊接到通常開路的接線端，形成通常開路的外部接觸彈簧組件。通常閉路的外部接觸彈簧被放在垂直于中心接觸彈簧的位置，使得當中心接觸彈簧沒有受到勵磁器的作用時， 該通常閉路的外部接觸彈簧與中心接觸彈簧組件相接觸。該通常閉路的彈簧被以超音速焊接到通常閉路的接線端，以形成通常閉路的組件。當不使用勵磁器時，壓簧會對勵磁器上方的中心接觸彈簧施壓。頒發(fā)給Gruner的專利號為6，252，478的美國專利(’ 478專利)公開一種電磁繼電器。’ 478專利所講解的電磁繼電器具有轉(zhuǎn)子組件，該組件帶有固定于支架的繞線筒。磁芯被放置在繞線筒內(nèi)部，只有磁芯末端從繞線筒中伸出。當線圈通電時，銜鐵末端因磁力而與磁芯末端相接合。勵磁器與銜鐵和多個活動閘刀組件相接合。活動閘刀組件由活動閘刀組成，該活動閘刀被以超音速焊接到中心接觸接線端。通常開路的閘刀被放在與活動閘刀平行的位置。該通常開路的閘刀被以超音速焊接到通常開路的接線端，以形成通常開路的觸點組件。通常開路的觸點組件由另一個觸點鉚釘和通常閉路的接線端組成。通常閉路的觸點組件被放在垂直于活動閘刀的位置，使得當活動閘刀沒有受到勵磁器的作用時，該通常閉路的觸點組件與該活動閘刀組件相接觸。頒發(fā)給Grimer的專利號為6，320，485的美國專利(’ 485專利)公開一種帶線性轉(zhuǎn)子的電磁繼電器。’ 485專利所講解的電磁繼電器能夠傳送大于100安的電流，可用于調(diào)節(jié)電流的傳送或者用于其他要求開關(guān)電流大于100安的應用。繼電器轉(zhuǎn)子組件具有細長的線圈繞線筒，其內(nèi)有一個軸向延伸的空腔。繞線筒周圍纏繞激勵線圈。通常為U形的鐵磁框架內(nèi)放置有鐵芯截面，延伸到細長的線圈繞線筒中的軸向延伸的空腔中。兩個觸點截面一般垂直于鐵芯截面進行延伸，并且出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子組件的上方。勵磁器組件與繼電器轉(zhuǎn)子組件進行磁耦合。勵磁器組件由在運轉(zhuǎn)時耦合到通常為U形的第一和第二鐵磁極片的勵磁器框架和永磁鐵組成。由一塊導電材料銅制成的觸點橋在運轉(zhuǎn)時與勵磁器組件相耦合。頒發(fā)給Grimer的專利號為6，563，409的美國專利(，409專利)公開一種磁保持繼電器裝置?！?409專利所講解的磁保持繼電器裝置包括繼電器轉(zhuǎn)子，其第一線圈繞線筒周圍纏繞著第一激勵線圈，其第二線圈繞線筒周圍纏繞著第二激勵線圈，所述的第一激勵線圈與所述的第二激勵線圈是相同的，而且所述的第一激勵線圈與所述的第二激勵線圈是電絕緣的；勵磁器組件，它與所述的繼電器轉(zhuǎn)子和所述的具有第一末端和第二末端的勵磁器組件兩者都有磁耦合關(guān)系；以及一組或兩組觸點橋組件，所述的觸點橋組件每組都包括有觸點橋和彈簧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標是提供一種電磁繼電器裝置，該裝置有某種抑制開關(guān)組件觸點之間接觸振動的構(gòu)件。本發(fā)明的進一步目標是提供一種銜鐵組件，該組件具有旋轉(zhuǎn)軸并且在電磁線圈組件所產(chǎn)生或傳導的磁場感應下進行旋轉(zhuǎn)。該銜鐵組件線性地移動開關(guān)勵磁器的位置，以接通和斷開繼電器的開關(guān)組件。為了達到這些和其他顯而易見的目標，本發(fā)明公開的電磁繼電器裝置由電磁線圈組件、銜鐵橋組件和開關(guān)組件組成，下面對其進行詳細講述。 線圈組件主要包括線圈、C形磁軛組件和線圈軸。線圈纏繞在線圈軸上，并且磁軛組件包括第一磁軛臂和第二磁軛臂。每個磁軛臂都包括與線圈軸同軸對齊的軸向磁軛部分，它們共同形成C形磁軛組件的后部。每個磁軛臂又進而包括磁軛末端，這些磁軛末端是共面的，并且基本上與線圈軸相平行。銜鐵橋組件可以圍繞與線圈軸隔開且正交并且與磁軛末端共面的軸來旋轉(zhuǎn)。這樣銜鐵橋組件包括橋旋轉(zhuǎn)軸、橋和勵磁器臂。橋包括相對較接近線圈軸的中間場路徑、相對較遠離線圈軸的側(cè)面場路徑、以及在中間場路徑和側(cè)面場路徑之間延伸的縱向或軸向隔開的中間到側(cè)面或側(cè)面到中間的場路徑(或橫向場路徑)。勵磁器臂可通過其第一末端與側(cè)面場路徑相配合，并且遠離側(cè)面場路徑進行側(cè)向延伸。
開關(guān)組件主要包括開關(guān)接線端，以及開關(guān)接線端之間的彈簧組件。彈簧組件連接到勵磁器臂的第二末端。磁軛末端被容納于中間場路徑和側(cè)面場路徑之間。作為本領(lǐng)域的標準和非常成熟的技術(shù)，線圈接收電流，并且產(chǎn)生或傳導磁場，該磁場通過磁軛末端可直接穿過橋組件，使得橋圍繞橋旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)并且線性地移動勵磁器臂的位置。這個可移動位置的勵磁器臂的功能是驅(qū)動處于開路觸點位置和閉路觸點位置之間的彈簧組件，其中閉路觸點位置允許電流經(jīng)由開關(guān)末端通過開關(guān)組件這個基本的電磁繼電器裝置的某些輔助功能包括某種增強彈簧超程的構(gòu)件，該構(gòu)件的作用是在彈簧組件處于閉路位置時增加開關(guān)接線端之間的觸壓。這種用于增強彈簧超程的構(gòu)件進一步提供通過增強的觸點或增加的觸壓進行觸點擦拭或觸點清潔的構(gòu)件。換言之，觸點界面上增強的導電通路可以很好地燒掉可能以別的方式留在觸點表面的殘余和/ 或碎屑。增強彈簧超程的構(gòu)件還可能提供某種構(gòu)件，用于在當從開路位置切換到閉路位置時抑制第一觸點和第二觸點之間的觸點彈起或觸點振動。下面結(jié)合附圖來進行講述，將使本發(fā)明的其他目標以及其中的具體功能、元件和優(yōu)點更佳清晰、明顯。


本發(fā)明的其他功能在下面對專利附圖進行簡要說明后會更加明白圖1是本發(fā)明的電磁繼電器裝置的平面圖，其開關(guān)組件處于開路位置。圖2是本發(fā)明的電磁繼電器裝置的平面圖，其開關(guān)組件處于閉路位置。圖3所示為本發(fā)明的電磁繼電器裝置的頂部透視分解圖，示出一個可選的機殼
至
ΓΤΠ ο圖4是電磁繼電器裝置的開關(guān)組件的第一接線端組件的分解透視圖。圖5是電磁繼電器裝置的開關(guān)組件的第二接線端組件的分解透視圖。圖6是本發(fā)明的電磁繼電器裝置的線圈組件的分解透視圖。圖7是電磁繼電器裝置的銜鐵組件的轉(zhuǎn)子組件的局部分解透視圖。圖8是電磁繼電器裝置的開關(guān)組件的三彈簧組件和觸點按鈕的分解透視圖。圖9所示為本發(fā)明中的三彈簧組件、觸點按鈕和銜鐵臂的局部側(cè)視圖，所示觸點按鈕處于閉路位置，三彈簧組件基本上呈共面關(guān)系。圖10所示為本發(fā)明中三彈簧組件、觸點按鈕和銜鐵臂的局部側(cè)視圖，所示觸點按鈕處于閉路位置，三彈簧組件處于超程位置以用于增強觸點按鈕之間的觸壓。圖11所示為三彈簧組件和上方觸點按鈕連接處的局部放大側(cè)視圖，此處另有圖 10示出了三彈簧組件處于超程位置以用于增強觸點按鈕之間的觸壓的情況。圖12為示意圖，示出了通過電磁繼電器裝置的C形磁芯組件和轉(zhuǎn)子組件的磁通流和通過轉(zhuǎn)子組件發(fā)生轉(zhuǎn)向并且分開的場流。圖13所示為在運轉(zhuǎn)時連接到三彈簧組件和觸點按鈕的開關(guān)接線端組件的側(cè)視圖，三彈簧組件示出了在第一和第二彈簧中間有C形褶皺，并且第三彈簧末端帶彎頭。圖14是從圖13截取的局部截面放大圖，詳細示出第三彈簧末端的彎頭。圖15為示意圖，示出了穿過放置在與可旋轉(zhuǎn)銜鐵組件鄰接處的繼電器接線端的閾值電流通路，并且示出了接線端的磁場強度大于銜鐵的磁場，從而可以把銜鐵組件旋轉(zhuǎn)到開路的位置。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖，本發(fā)明的優(yōu)選實施例涉及電磁繼電器裝置10，參見圖1至圖3。本發(fā)明的電磁繼電器裝置10主要起到有選擇性地允許電流通過開關(guān)末端11，參見圖1至5。 為了達到這些和其他顯而易見的功能，本發(fā)明的電磁繼電器裝置10最好包括電磁線圈組件12，大體參見圖1至圖3和圖6 ；可旋轉(zhuǎn)的銜鐵組件13，大體參見圖1至圖3 ；開關(guān)組件 14，大體參見圖1至5。本發(fā)明的線圈組件12最好包括導電線圈15，參見圖1至圖3和圖6 ;C形磁芯或磁軛組件16，參見圖3、圖6和圖12 ；線圈軸100，大體參見圖1、圖2、圖6和圖12。通過觀察所提及的這些圖可以 看到或了解到，導電線圈15纏繞在線圈軸100上并且包括第一和第二電磁驅(qū)動末端17，參見圖1至圖3和圖6。本發(fā)明的磁軛組件或C形磁芯組件16在軸向被容納于線圈15內(nèi)，并且最好包括第一和第二磁軛臂18，其中之一可參見圖1至圖3，其兩者可參見圖6。通過觀察圖6可以看出，每個磁軛臂18都包括軸向磁軛部分19和基本呈平面的磁軛末端20，該磁軛末端20最好與線圈軸100平行，這可進一步參見圖12。經(jīng)考慮，本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)銜鐵組件13可以描述為最好包括轉(zhuǎn)子組件21，大體參見圖1至圖3和圖7;勵磁器或勵磁器臂22，大體參見圖1至圖3、圖9和圖10;以及銜鐵旋轉(zhuǎn)軸101，參見圖1、圖2、圖12和圖15中表示的點，以及圖3和圖7中表示的線。轉(zhuǎn)子組件21最好包括第一和第二一致指向或極化的轉(zhuǎn)子磁體23，參見圖7和圖12 ；轉(zhuǎn)子片25，參見圖1至圖3、圖7和圖12 ；轉(zhuǎn)子托架26，參見圖1至圖3、圖7和圖12 ；轉(zhuǎn)子機殼27，參見圖1至圖3和圖7 ；回位彈簧28，參見圖3和圖7 ；轉(zhuǎn)子卡子29，參見圖1和圖3 ；轉(zhuǎn)子座架 30，參見圖1至圖3。通過觀察所提及的這些圖可以看出，轉(zhuǎn)子托架26附著在或者以別的方式聯(lián)系在勵磁器臂22的第一末端，并且轉(zhuǎn)子片25和轉(zhuǎn)子托架26(或其中的部分)最好經(jīng)由轉(zhuǎn)子機殼27的定向達到相互平行。在這一點，進一步可以看出，第一和第二轉(zhuǎn)子磁體23尺寸相等， 逼并且延伸到轉(zhuǎn)子片25和轉(zhuǎn)子托架26之間，從而與轉(zhuǎn)子片25和轉(zhuǎn)子托架26等距離相隔， 并且進而提供了導軌或路徑，使所謂的洛侖茲電流或磁通量有效地橫穿轉(zhuǎn)子或橋組件21， 如示意圖12所示。最后一點，經(jīng)考慮，銜鐵組件13可以被認為是銜鐵橋組件，該橋組件包括橋旋轉(zhuǎn)軸(與銜鐵旋轉(zhuǎn)軸101類似)和與銜鐵臂22相聯(lián)系的橋。在這種情況下，橋可以被理解或描述為最好包括中間路徑(類似于轉(zhuǎn)子片25)、側(cè)面路徑(類似于轉(zhuǎn)子托架26)、以及幾個縱向或軸向間隔開的中間到側(cè)面或橫向路徑(類似于第一和第二轉(zhuǎn)子磁體23)。這樣可以將銜鐵臂22描述為遠離側(cè)面路徑或轉(zhuǎn)子托架26進行延伸，以便與開關(guān)組件14相結(jié)合。轉(zhuǎn)子機殼27的主要功能是容納、安置和定位第一和第二轉(zhuǎn)子磁體23、轉(zhuǎn)子片25和轉(zhuǎn)子托架26，以形成銜鐵組件13的類橋結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子磁體23的指向一致，以使同極面對相同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。例如，經(jīng)考慮，轉(zhuǎn)子磁體23的北極可能面對轉(zhuǎn)子托架26 (因此南極面對轉(zhuǎn)子片25)，或者轉(zhuǎn)子磁體23的南極可能面對轉(zhuǎn)子托架26 (因此北極面對轉(zhuǎn)子片25)。轉(zhuǎn)子機殼27可以進一步包括容納卡子的孔徑或鉆孔，以容納轉(zhuǎn)子卡子29，這可以通過觀察圖3和圖7大體看到。轉(zhuǎn)子機殼27的用于容納卡子的孔徑或鉆孔能使橋或銜鐵組件13繞銜鐵旋轉(zhuǎn)軸101旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子卡子29穿過容納卡子的鉆孔進行延伸，可以經(jīng)由繼電器機殼48軸向固定在下端，參見圖1至圖3，繼電器機殼48的尺寸和形狀可以容納、安置和定位線圈組件12、銜鐵組件13和開關(guān)組件14，這通過觀察圖3可以很容易理解。觀察圖3 可以更容易理解，繼電器機殼48可以但不是必須包括繼電器蓋49或與其協(xié)作。在最后一點，記得本發(fā)明的銜鐵組件13可以經(jīng)由轉(zhuǎn)子座架30來固定或安放。轉(zhuǎn)子座架30可以聯(lián)系到繼電器機殼48(即固定在繼電器機殼48上)來軸向固定轉(zhuǎn)子卡子29， 被固定的轉(zhuǎn)子座架30容納、固定轉(zhuǎn)子卡子29的上端以使繼電器用戶在沒有繼電器蓋49的情況下有效操作本發(fā)明的電磁繼電器裝置10。因而轉(zhuǎn)子座架30或用于安裝轉(zhuǎn)子組件或橋組件的橋座架或構(gòu)件可以描述為提供某種可以敞開式操作電磁繼電器裝置10的構(gòu)件?？梢钥紤]，例如在某種情形下，無蓋的繼電器裝置具有一定的好處。例如，被動繼電器裝置可能在測試過程中更容易觀察到。無論如何，都可以考慮通過不同方式把銜鐵組件13固定于繼電器機殼48，這樣本發(fā)明的轉(zhuǎn)子座架30使電磁繼電器裝置10實現(xiàn)無蓋操作。本繼電器裝置10的開關(guān)組件14最好包括第一開關(guān)接線端組件31，大體參見圖1 至圖4;第二開關(guān)接線端組件32，參見圖1至圖3、圖5、圖13和圖14 ；三彈簧組件33，參見圖1至圖3、圖5、圖8至圖11、圖13和圖14。通過觀察所提及的這些圖可以看到，第一開關(guān)接線端組件31最好包括第一觸點按鈕34和如11那樣的第一開關(guān)末端。而且，第二開關(guān)接線端組件32最好包括如11那樣的第二開關(guān)末端。三彈簧組件33最好包括第二觸點按鈕37，參見圖1、圖2、圖9至圖11、圖13和圖 14;第一彈簧38、第二彈簧39和第三彈簧40，可進一步參見圖5、圖8至圖10和圖13。進一步可以看到，第一彈簧38最好包括如41那樣的第一觸點容納孔徑和如圖8中42那樣的第一 C形孔徑，再加上如圖13和圖14中70那樣的末端固定的支脈或彎頭。值得注意地， 第一 C形孔徑42最好與第一觸點容納孔徑41同中心。第二彈簧39最好包括如43那樣的第二觸點容納孔徑和如圖8中44那樣的第一 C形褶皺。通過觀察圖8可以看到，第一 C形褶皺44有第一曲率半徑。第三彈簧40最好包括如45那樣的第三觸點容納孔徑、如46那樣的第二 C形孔徑和如47那樣的第二 C形褶皺。進一步可以看到，第二 C形孔徑46最好與第三觸點支撐孔徑45同中心，第二 C形褶皺47有第二個曲率半徑，而這第二個曲率半徑在大小愛哦上比(第一 C形褶皺44的) 第曲率半徑大。第二彈簧39經(jīng)由容納或穿過觸點容納孔徑41、43和45的第二觸點按鈕37 夾在第一彈簧38和第三彈簧40中間。第一 C形褶皺44在第二 C形褶皺47內(nèi)，且與它(關(guān)于褶皺軸)同中心。第一觸點按鈕34和第二觸點按鈕37或者觸點空間上同向或并列，彼此緊鄰，大體描述見圖1、圖2、圖9和圖10。在該優(yōu)選實施例中，三彈簧組件33偏置于第一和第二開關(guān)末端11之間的開路觸點位置，并且被連接到銜鐵臂22(的側(cè)端)上，這一點也許圖9和圖10所示最為清楚。預期第一 C形孔徑42、第二 C形孔徑46和末端固定的支脈或彎頭70可以很好地提供某種構(gòu)件以增強超程，從而增加第一觸點按鈕34和第二觸點按鈕37中間的觸壓。在這方面，讀者可進一步去看圖9和圖10。對比考慮提及的這 些圖可以看到，彈簧組件33的接線端側(cè)端53可能被驅(qū)動而越過彈簧組件的平坦部分，該部分緊鄰觸點按鈕37的把柄51。 這樣，與觸點按鈕37的把柄51緊鄰(而且徑向相鄰)的彈簧組件平坦部分形成按鈕可折疊的彈簧部分，如圖8和圖11中的52那樣。觀察圖8和圖11可以看出，按鈕可折疊部分52堆疊在觸點按鈕37上，并且彈簧組件33的接線端側(cè)端53如50那樣彈性地變形，從而實現(xiàn)所述的超程。換言之，具有C形孔徑的彈簧元件的材料(優(yōu)選銅)在如圖8中50那樣的C形孔徑的末端更容易、更能有彈性地變形。值得注意地，鄰近末端50的彈性變形并不導致基本的物質(zhì)晶格產(chǎn)生明顯的脆化(即不會明顯地傳遞不希望有的晶格位錯)，因而三彈簧組件的C形孔徑結(jié)構(gòu)和特征提供一種健壯的增強超程的構(gòu)件，進而可以在觸點按鈕 和37中間增加一定的壓力以改善其間的導電接頭。末端固定的支脈或彎頭70進一步提供一種增強超程的構(gòu)件，可增加觸壓，減輕觸點34和37的觸點顫動。因此，通過C形孔徑控制和/或增強超程，觸點按鈕34到37的導電性得以改善， 大體如圖10所示。預期增強的觸點和所獲得的導電性為改善觸點的擦拭提供某種構(gòu)件，因而這種觸點擦拭或清潔構(gòu)件因增強的超程進一步成為可能。在這方面，預期本發(fā)明的繼電器裝置10具有內(nèi)在的自清潔功能，這是C形孔徑42和46完成的。此外，預期C形孔徑42 和46 (和支脈或彎頭70)可以提供某種構(gòu)件以減輕觸點顫動，或者抑制觸點按鈕34和37 中間的接觸振動，這種振動發(fā)生在從開路狀態(tài)或開路開關(guān)位置(大體如圖1所示)切換到閉路狀態(tài)或閉路開關(guān)位置(大體如圖2所示)時。通過觀察圖12可以很容易理解，磁芯或磁軛末端20被轉(zhuǎn)子片25和轉(zhuǎn)子托架26 松散地容納著，并且銜鐵旋轉(zhuǎn)軸101與磁軛末端20共面，旋轉(zhuǎn)軸101貫穿轉(zhuǎn)子卡子29 (沒在圖20中具體示出)。應該容易理解，導電線圈15接收電流，因而產(chǎn)生磁場，可進一步參見圖12中矢量102。通過觀察該圖可以看出，磁場102經(jīng)由轉(zhuǎn)子組件(主要由轉(zhuǎn)子托架26、 轉(zhuǎn)子磁體23和轉(zhuǎn)子片25所定義)貫穿磁軛末端20，從而磁場感應的轉(zhuǎn)矩使銜鐵或橋繞銜鐵旋轉(zhuǎn)軸101旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子托架26直線地移動勵磁器臂22的位置，這個被移動位置的勵磁器臂22 驅(qū)使三彈簧組件33從首選的彈簧偏置的開路位置(大體如圖1所示)移動到彈簧驅(qū)動的閉路位置(大體如圖2所示)。繼電器組件10的材料結(jié)構(gòu)(相信在本領(lǐng)域技術(shù)人員的可理解范圍內(nèi))和閉路位置基本上能夠讓120安的電流經(jīng)由第一觸點按鈕34、第二觸點按鈕37 和開關(guān)末端11通過開關(guān)組件14。當線圈組件12暫無電流而磁場得以有效消除時，回位彈簧28可以增強三彈簧組件33向首選的彈簧偏置開路位置的回歸，大體如圖11所示。因為可能出現(xiàn)故障電流的狀況，所以電磁繼電器10最好考慮再包括某種默認閉路觸點的構(gòu)件， 這種默認的閉路觸點構(gòu)件在出現(xiàn)所述的故障電流或短路電流狀況期間強制第一觸點按鈕 34和第二觸點按鈕37閉合。在這方面，預期洛倫茲電流或磁場所遵循的路徑一般如圖12 中的矢量箭頭102所示?？蛇M一步預期本發(fā)明的電磁繼電器可以包括某種構(gòu)件使它在基于接線端的閾值電流狀態(tài)中默認是開路觸點位置。在這方面，傳統(tǒng)電磁理論表明，流動的電荷載流子產(chǎn)生與載流子的流向徑向鄰接的磁場。這樣讀者可看圖15，圖15所示為如71那樣的閾值電流通路的圖解，其中電流經(jīng)由觸點按鈕34和37穿過繼電器接線端31和32。由于電荷載流子電流按照通路71流動，所以如103那樣表示的磁力矢量源于接線端。達到一定的閾值安培數(shù)之后，所產(chǎn)生的穿通接線端31和32的磁場將與永磁體或可旋轉(zhuǎn)銜鐵組件13中的轉(zhuǎn)子磁體23相互作用。磁體23具有內(nèi)在磁場，按照矢量箭頭104所示，該磁場指向外，其強度大小比矢量箭頭103處的強度小。所指示的104與103的強度差引起可旋轉(zhuǎn)銜鐵組件13向開路觸點位置轉(zhuǎn)動，如圖15的圖解所示。這一功能可以通過磁體23的尺寸和強度以及銜鐵和固定觸點的距離來測定。雖然上述說明包含很大的確切性，但是這個確切性不應解釋為本發(fā)明的范圍限度，而應解釋為本發(fā)明的例證。例如，本發(fā)明可以理解為主要講解或公開一種能使電流通過開關(guān)末端的電磁繼電器裝置，這種電磁繼電器裝置包括線圈組件、橋組件和開關(guān)組件。線圈組件包括線圈、線圈軸和C形磁芯。線圈纏繞在線圈軸100上，線圈軸100貫穿磁芯，如圖 12中60那樣。磁芯60包括磁芯末端20，磁芯末端20實際上平行于線圈軸100。橋組件包括橋組件包括如101那樣的旋轉(zhuǎn)軸、如圖12和圖15中61那樣的橋和如 22那樣的開關(guān)勵磁器組件。橋61包括中間場路徑63 (即相對接近磁芯60的路徑)、側(cè)面場路徑64(即相對遠離磁芯60的路徑)和軸向隔開的橫向路徑65，橫向路徑65在中間場路徑63和側(cè)面場路徑64中間引導如102那樣的場。勵磁器臂22與側(cè)面路徑64配合，而且遠離它延伸(沒有在圖12中示出)。磁芯末端20最好與旋轉(zhuǎn)軸101共面， 并得到中間路徑63和側(cè)面路徑64中間部分的支撐。預期橫向路徑65提供某種場轉(zhuǎn)向構(gòu)件，可使磁場102相對線圈軸101橫向地轉(zhuǎn)向并產(chǎn)生磁感應轉(zhuǎn)矩，這個磁感應轉(zhuǎn)矩驅(qū)動開關(guān)勵磁器組件22。所述的場轉(zhuǎn)向構(gòu)件可以進一步看做包括某種場分開構(gòu)件(有兩個如圖12中66那樣的軸相反的路徑)，可以產(chǎn)生與磁感應轉(zhuǎn)矩有關(guān)的磁偶。如14那樣的開關(guān)組件更是配合如14那樣的開關(guān)組件更是配合勵磁器臂22，勵磁器臂22本質(zhì)上是橋61和開關(guān)組件14中間的連接器。線圈的功能是產(chǎn)生或傳導如102那樣矢量表示的磁場。磁場102經(jīng)由磁芯末端20穿過橋組件61，從而通過磁感應轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生橋繞旋轉(zhuǎn)軸101的旋轉(zhuǎn)。橋的旋轉(zhuǎn)移動勵磁器臂22的位置，移位的勵磁器臂22物理上開閉開關(guān)組件14。本領(lǐng)域最易理解，閉合的開關(guān)組件14允許電流通過其中。開關(guān)組件14包括某種增強彈簧超程的彈簧構(gòu)件，所述的構(gòu)件通過增加觸點按鈕 34和37中間的觸壓來增強閉合的開關(guān)位置。這種增強彈簧超程的彈簧構(gòu)件提供觸點擦拭的構(gòu)件和振動阻尼構(gòu)件。觸點擦拭構(gòu)件預期可以有效自清潔開關(guān)組件14，振動阻尼構(gòu)件抑制從開路到閉路切換開關(guān)位置時的接觸振動。所以說，這種增強彈簧超程的彈簧構(gòu)件可以通過增加觸點中間的觸壓，通過維持無殘余的接觸界面，通過抑制觸點閉合時的觸點振動， 來增強閉合的開關(guān)位置。盡管通過參考幾個實施例來對本發(fā)明進行了描述，但新型設備或繼電器并不受此限制，只要在符合前述公開物和附圖的范圍和主旨的情況下，可以對其進行修訂和更改。例如，前述的規(guī)格說明主要支持單極的、通過電流為120安的繼電器裝置。不過也可以考慮把本發(fā)明的精華應用于多極繼電器裝置，使其依自己的權(quán)利要求擁有獨特的結(jié)構(gòu)和功能，只要符合通過本公開中所陳述的單極實施例的精神主旨即可。
權(quán)利要求
1.一種電磁繼電器裝置，該電磁繼電器裝置用于選擇性地允許電流通過開關(guān)末端，該電磁繼電器裝置包括電磁線圈組件，該線圈組件包括導電線圈、磁軛組件和線圈軸，該線圈纏繞在該線圈軸上并且包括第一和第二電磁驅(qū)動末端，該磁軛組件包括第一和第二磁軛臂，每個磁軛臂包括軸向磁軛部分和磁軛末端；銜鐵組件，該銜鐵組件包括轉(zhuǎn)子組件和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸，該轉(zhuǎn)子組件包括第一和第二轉(zhuǎn)子磁體、轉(zhuǎn)子片和轉(zhuǎn)子托架，該轉(zhuǎn)子托架包括勵磁器，所述轉(zhuǎn)子磁體具有相同的方向，并且相對于與該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸在轉(zhuǎn)子片及與轉(zhuǎn)子托架的中間延伸；以及開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括第一和第二開關(guān)接線端及三彈簧組件，該第一開關(guān)接線端包括第一觸點和第一開關(guān)末端，該第二開關(guān)接線端包括第二開關(guān)末端，該彈簧組件包括第二觸點和三個彈簧元件，第一彈簧元件包括第一 C形孔徑，該第一 C形孔徑與第一觸點容納孔徑同中心，該第二彈簧包括第二觸點容納孔徑，該第三彈簧包括第三觸點容納孔徑和第二 C形孔徑，該第二 C形孔徑與該第二觸點容納孔徑同中心，該第二彈簧通過第二觸點夾在第一和第三彈簧之間，該第一觸點與第二觸點并列且彼此相鄰，該彈簧組件連接在該勵磁器上，該磁軛末端容納于該轉(zhuǎn)子片和轉(zhuǎn)子托架之間，該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸與該磁軛末端共面，該線圈用于產(chǎn)生磁場，該磁場通過該轉(zhuǎn)子組件直接穿過磁軛末端，使得銜鐵圍繞該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸進行旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)子托架用于移動該勵磁器的位置，該勵磁器用于激勵開路位置和閉路位置間的彈簧組件，該閉路位置允許電流經(jīng)由第一觸點、第二觸點和該開關(guān)末端通過該開關(guān)組件。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，其中該C形孔徑提供用于增強彈簧超程的構(gòu)件，該增強的彈簧超程用于增加在該彈簧組件處于閉路位置時第一觸點與第二觸點之間的觸壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁繼電器裝置，其中該增強彈簧超程的構(gòu)件提供用于觸點擦拭的構(gòu)件，該用于觸點擦拭的構(gòu)件用于清潔該第一和第二觸點。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，其中該C形孔徑提供構(gòu)件，用于抑制從開路位置切換到閉路位置時發(fā)生在第一與第二觸點之間的接觸振動。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，其中該轉(zhuǎn)子組件包括回位彈簧，該回位彈簧用于增強當線圈臨時無電流時該彈簧組件向開路位置的回歸。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，包括轉(zhuǎn)子安裝構(gòu)件，該轉(zhuǎn)子安裝構(gòu)件用于使電磁繼電器能夠進行敞開式操作。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，包括閉路觸點默認構(gòu)件，該閉路觸點默認構(gòu)件用于在故障電流情況發(fā)生期間，強制第一和第二觸點處于閉路位置。
8.如權(quán)利要求1所述的電磁繼電器裝置，包括用于在基于接線端的閾值電流情況發(fā)生期間默認開路觸點位置的構(gòu)件。
9.一種電磁繼電器，該電磁繼電器用于允許電流通過開關(guān)末端，該電磁繼電器包括電磁線圈組件，該線圈組件包括線圈、C形磁軛組件和線圈軸，該線圈纏繞在該線圈軸上，該磁軛組件包括第一磁軛臂和第二磁軛臂，每個磁軛臂包括軸向磁軛部分和磁軛末端；銜鐵橋組件，該銜鐵橋組件包括橋旋轉(zhuǎn)軸、橋和勵磁器臂，該橋包括中間場路徑、側(cè)面場路徑和縱向隔開的橫向場路徑，該勵磁器臂從側(cè)面場路徑側(cè)向地延伸出來；以及開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括開關(guān)接線端和彈簧組件，該彈簧組件連接在勵磁器臂上并且延伸到開關(guān)接線端之間，該磁軛末端容納于中間和側(cè)面場路徑之間，該橋旋轉(zhuǎn)軸與磁軛末端共面，該線圈用于接收電流并產(chǎn)生磁場，該磁場通過磁軛末端直接穿過橋組件，使得橋圍繞橋旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，從而移動勵磁器臂的位置，這個可移動位置的勵磁器臂用于驅(qū)動處于開路觸點位置和閉路觸點位置之間的彈簧組件，該閉路觸點位置允許電流經(jīng)由開關(guān)末端通過開關(guān)組件。
10.如權(quán)利要求9所述的電磁繼電器，包括用于增強彈簧超程的構(gòu)件，所述構(gòu)件用于增強當彈簧組件處于閉路觸點位置時開關(guān)接線端之間的觸壓。
11.如權(quán)利要求10所述的電磁繼電器，其中該用于增強彈簧超程的構(gòu)件提供用于觸點擦拭的構(gòu)件，所述構(gòu)件用于清潔開關(guān)接線端。
12.如權(quán)利要求9所述的電磁繼電器，包括用于在從開路位置切換到閉路位置時抑制發(fā)生在第一與第二觸點之間的接觸振動的構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求9所述的電磁繼電器，包括橋安裝構(gòu)件，該橋安裝構(gòu)件用于使電磁繼電器能夠進行敞開式操作。
14.如權(quán)利要求9所述的電磁繼電器，包括用于在故障電流情況發(fā)生期間默認在閉路觸點位置的構(gòu)件。
15.如權(quán)利要求9中的電磁繼電器，包括用于在基于接線端的閾值電流情況發(fā)生期間默認開路觸點位置的構(gòu)件。
16.一種電磁繼電器，該電磁繼電器用于允許電流通過開關(guān)末端，該電磁繼電器包括線圈組件，該線圈組件包括線圈、線圈軸和C形磁芯，該線圈纏繞在該線圈軸上，該線圈軸貫穿該磁芯，該磁芯包括磁芯末端，該磁芯末端平行于該線圈軸；橋組件，該橋組件包括旋轉(zhuǎn)軸、橋和勵磁器，該橋包括中間場路徑、側(cè)面場路徑和隔開的橫向場路徑，該勵磁器從側(cè)面場路徑延伸出來，磁芯末端與旋轉(zhuǎn)軸共面并且容納于中間和側(cè)面場路徑之間；以及開關(guān)組件，該勵磁器與開關(guān)組件協(xié)作，該線圈用于產(chǎn)生磁場，該磁場通過磁芯末端直接穿過橋組件，使得橋通過磁感應轉(zhuǎn)矩圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，橋的旋轉(zhuǎn)使勵磁器移動位置，這個可移動位置的勵磁器用于接通和斷開開關(guān)組件，閉合的開關(guān)組件允許電流通過其中。
17.如權(quán)利要求16所述的電磁繼電器，其中該開關(guān)組件包括用于增強彈簧超程的彈簧構(gòu)件，所述的構(gòu)件用于增強閉合的開關(guān)位置。
18.如權(quán)利要求17所述的電磁繼電器，其中該用于增強彈簧超程的彈簧構(gòu)件提供觸點擦拭構(gòu)件，所述構(gòu)件用于清潔開關(guān)組件。
19.如權(quán)利要求16所述的電磁繼電器，包括用于在從開路開關(guān)位置切換到閉路開關(guān)位置時抑制開關(guān)振動的構(gòu)件。
20.如權(quán)利要求16所述的電磁繼電器，包括橋安裝構(gòu)件，該橋安裝構(gòu)件用于使電磁繼電器能夠進行敞開式操作。
21.如權(quán)利要求16所述的電磁繼電器，包括用于在故障電流情況發(fā)生期間默認閉路觸點位置的構(gòu)件。
22.如權(quán)利要求16所述的電磁繼電器，包括用于在基于接線端的閾值電流情況發(fā)生期間默認開路觸點位置的構(gòu)件。
23.如權(quán)利要求17所述的電磁繼電器，其中該開關(guān)組件包括彈簧組件，該彈簧組件包括觸點部分和C形孔徑，觸點部分和C形孔徑同中心，而且C形孔徑提供增強彈簧超程的構(gòu)件。
24.如權(quán)利要求19所述的電磁繼電器，其中該開關(guān)組件包括彈簧組件，該彈簧組件包括觸點部分和C形孔徑，觸點部分和C形孔徑同中心，而且C形孔徑提供抑制開關(guān)振動的構(gòu)件。
25.—種電磁繼電器裝置，該電磁繼電器裝置用于允許電流通過開關(guān)末端，該電磁繼電器裝置包括線圈組件，該線圈組件包括導電線圈和線圈軸，該線圈用于產(chǎn)生磁場；銜鐵組件，該銜鐵組件包括開關(guān)勵磁器和場轉(zhuǎn)向構(gòu)件，該場轉(zhuǎn)向構(gòu)件相對于線圈軸橫向轉(zhuǎn)變磁場方向并對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生磁感應，該磁感應轉(zhuǎn)矩用于驅(qū)動開關(guān)勵磁器；以及開關(guān)組件，開關(guān)勵磁器與該開關(guān)組件協(xié)作，使得電流能夠通過其中。
26.如權(quán)利要求25所述的電磁繼電器，其中該場轉(zhuǎn)向構(gòu)件包括場分開構(gòu)件，該場分開構(gòu)件用于產(chǎn)生與磁感應轉(zhuǎn)矩有關(guān)的磁偶。
27.如權(quán)利要求25所述的電磁繼電器，其中該開關(guān)組件包括用于在從開路開關(guān)位置切換到閉路開關(guān)位置時抑制開關(guān)振動的構(gòu)件。
28.如權(quán)利要求25所述的電磁繼電器，包括用于在基于接線端的閾值電流情況發(fā)生期間默認開路觸點位置的構(gòu)件。
29.如權(quán)利要求25所述的電磁繼電器，包括用于使電磁繼電器能夠進行敞開式操作的構(gòu)件。
全文摘要
電磁繼電器允許電流通過開關(guān)末端，并且它包括線圈組件、轉(zhuǎn)子或橋組件、以及開關(guān)組件。線圈組件包括線圈和C形磁芯。線圈纏繞在貫穿磁芯延伸的線圈軸上。磁芯由與線圈軸平行的磁芯末端組成。橋組件包括橋和勵磁器。橋由中間場路徑、側(cè)面場路徑和橫向場路徑組成。勵磁器從側(cè)面場路徑側(cè)向延伸出來。磁芯末端與旋轉(zhuǎn)軸共面，并且容納在中間場路徑和側(cè)面場路徑之間。勵磁器可與開關(guān)組件協(xié)同操作。線圈產(chǎn)生磁場，經(jīng)由磁芯末端直接穿過橋組件，以使橋圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。橋旋轉(zhuǎn)使勵磁器移動位置，從而接通和斷開開關(guān)組件。
文檔編號H01H50/64GK102388427SQ200980158634
公開日2012年3月21日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日
發(fā)明者菲利普·格魯納 申請人:Clodi公司