專利名稱：雙刀雙擲機(jī)電式繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙刀雙擲(double-pole-double-throw，DPDT)機(jī)電式繼電
ο
背景技術(shù)：
繼電器是由電信號控制的機(jī)電開關(guān)。一個(gè)典型的繼電器由一個(gè)電磁鐵及軟鐵彈片組成。彈片上一般連著可移動(dòng)的點(diǎn)焊觸點(diǎn)，彈片本身由彈簧扣住。在對繼電器進(jìn)行通電后， 電磁鐵會(huì)對軟鐵彈片產(chǎn)生作用力，并使其克服彈簧彈力，從而移動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)去關(guān)閉或打開一個(gè)電回路。當(dāng)電磁鐵斷電后，點(diǎn)焊觸點(diǎn)彈回到原來位置。繼電器有各種不同類型，有多接觸點(diǎn)型、密封型、具有內(nèi)置延遲電路型、像早期電話通訊電路中使用的多步多接觸型，還有可鎖定型。繼電器還可以根據(jù)其具有的極數(shù)及擲數(shù)來分類。繼電器的磁極是指每一路徑的共同終端。而磁極所能連接的每一位置稱為擲。繼電器可以具有η個(gè)磁極及m個(gè)擲。例如， 單級雙擲(single-pole-double-throw，SPDT)繼電器具有一個(gè)磁極及兩個(gè)擲。雙極雙擲 (DPDT )繼電器具有兩個(gè)磁極，每一磁極具有兩個(gè)同時(shí)可控的擲。繼電器還可以根據(jù)其形態(tài)來分類。繼電器形態(tài)的分類是根據(jù)繼電器的極和擲的數(shù)目以及繼電器的默認(rèn)位置來進(jìn)行的。繼電器通常具有三種形態(tài)A、B及C。形態(tài)A為具有常開默認(rèn)狀態(tài)的單極單擲繼電器。形態(tài)B為具有常閉默認(rèn)狀態(tài)的單極單擲繼電器。形態(tài)C為先斷后接(break-before-make)的單級雙擲繼電器?？涉i定型繼電器是指在電磁鐵斷電后，可以保持關(guān)閉和打開狀態(tài)的一類繼電器。 開和關(guān)兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是由送給電磁鐵短暫的電流脈沖而實(shí)現(xiàn)的?？涉i定型繼電器的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是在非開關(guān)狀態(tài)沒有任何功耗(事實(shí)上，該繼電器是不需要電源)。美國專利公告第7，482，899B2號揭示了一種具有可動(dòng)第一磁鐵及鄰近的第三磁鐵的新型機(jī)電式繼電器?？蓜?dòng)第一磁鐵為永久磁化并具有第一端及第二端。第三磁鐵通電后，提供一個(gè)與第一磁鐵磁化方向垂直的第三磁場(轉(zhuǎn)換磁場)，并在第一磁鐵上產(chǎn)生一個(gè)磁力矩使第一磁鐵旋轉(zhuǎn)并于其第一端閉合一個(gè)電路。改變加載于第三磁鐵的電流的方向后，會(huì)改變第三磁場(轉(zhuǎn)換磁場)的方向，并由此導(dǎo)致施加于第一磁鐵上的磁力矩方向的改變。因此，第一磁鐵會(huì)沿相反方向旋轉(zhuǎn)以斷開其第一端處的電路，并閉合位于其第二端處的電路。該機(jī)電式繼電器還具有使第一磁鐵保持于某一固定位置的第二磁鐵。然而，該機(jī)電式繼電器仍有待改進(jìn)，因此，提出本實(shí)用新型機(jī)電式繼電器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的機(jī)電式繼電器，其結(jié)構(gòu)簡單，利于工業(yè)制造，提高效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是關(guān)于一種雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其包括塑料基板、可動(dòng)部件及繞線線圈。塑料基板形成有第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)?？蓜?dòng)部件附加于所述塑料基板并具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。該可動(dòng)部件具有相對的第一端、第二端，分別與第一端、第二端相關(guān)的第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)、及具有磁偶矩的第一磁體。其中對繞線線圈通電可以產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)換磁場，于該轉(zhuǎn)換磁場穿過第一磁體的區(qū)域內(nèi)，該轉(zhuǎn)換磁場與上述磁偶矩垂直且二者共同產(chǎn)生一個(gè)作用于所述第一磁體的力矩并驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部件繞其旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。其中所述繞線線圈可控以提供可動(dòng)部件相對于基板處于如下穩(wěn)定位置之一。所述穩(wěn)定位置包括a)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)電性接觸，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離；b)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)電性接觸；c)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一磁體為永磁體。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述塑料基板為注塑成型。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述塑料基板上設(shè)置有軟磁層。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其包括相互組裝的上部及下部，其中所述可動(dòng)部件、繞線線圈及塑料基板均設(shè)置于下部。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還具有分別設(shè)置于上部及下部的軟磁層，其中可動(dòng)部件設(shè)置于軟磁層之間。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其包括相互組裝的上部及下部，其中所述可動(dòng)部件及塑料基板設(shè)置于下部，繞線線圈設(shè)置于上部。本實(shí)用新型的有益效果是利用可控的繞線線圈，及具有磁偶矩的第一磁體之間對可動(dòng)部件產(chǎn)生的力矩，驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部件處于不同的位置。結(jié)構(gòu)簡單，工業(yè)制造效率高。

圖1是符合本實(shí)用新型雙刀雙擲機(jī)電式繼電器的立體組裝圖。圖2是圖1所示雙刀雙擲機(jī)電式繼電器的上部的剖視圖。圖3是圖1所示雙刀雙擲機(jī)電式繼電器的下部的仰視圖。圖4是圖1所示雙刀雙擲機(jī)電式繼電器的下部的立體視圖。圖5是符合本實(shí)用新型第三實(shí)施例的雙極雙擲機(jī)電式繼電器的立體組裝圖。圖6是圖5所示機(jī)電式繼電器的下部的立體視圖。圖7是圖6所示機(jī)電式繼電器的下部的剖視圖。圖8是圖5所示機(jī)電式繼電器的上部的剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1至圖4為符合本實(shí)用新型雙刀雙擲機(jī)電式繼電器200。該機(jī)電式繼電器200 具有上部200A (圖2)及下部200B (圖3、圖4)，并具有可動(dòng)部件10、線圈20、軟磁層31、 32、導(dǎo)電端子 pl、tll、tl2、p2、t21、t22、cl 及 c2，底部(固定)點(diǎn)焊觸點(diǎn) bll、bl2、b21、b22 及基板33。其中，上部200A具有線圈20、軟磁層32、及導(dǎo)電端子cl、c2。下部200B具有基板33、設(shè)置于基板33上的可動(dòng)部件10、位于基板33背面的軟磁層31、及導(dǎo)電端子pl、tll、 tl2、p2、t21、t22，及底部(固定)點(diǎn)焊觸點(diǎn) bll、bl2、l321、l322。[0026]設(shè)置于下部200B內(nèi)的可動(dòng)部件10包括第一磁體11、彈簧si、s2，頂部(可動(dòng))點(diǎn)焊觸點(diǎn)(未圖示)、及包覆體16。樞軸(未圖示)放置于可動(dòng)部件10下方以進(jìn)一步支撐可動(dòng)部件10。第一磁體11為永(硬)磁材料并沿其水平放置時(shí)的正X-軸方向被永久磁化。彈簧si及s2可以用任何金屬制成，如鈹銅(BeCu)、鎳(Ni)、鎳鐵(NiFe)等。彈簧 si與導(dǎo)電端子pi在wl位置處通過點(diǎn)焊、焊接等方式電性連接在一起。彈簧s2與導(dǎo)電端子p2在w2位置處通過點(diǎn)焊、焊接等方式電性連接在一起。彈簧si、s2與導(dǎo)電端子pi、p2 并不限于在wl、w2位置進(jìn)行連接，其他位置均有可能?？蓜?dòng)部件10的可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)(未圖示)通過電焊等方式連接于彈簧sl、s2末端以與底部點(diǎn)焊觸點(diǎn)形成電性連接。點(diǎn)焊觸點(diǎn)可以是任何導(dǎo)電層，如金、銀、銠、釕、鈀、銀氧化鎘(AgCdO)、鎢(Tungsten)等，或適當(dāng)?shù)暮辖稹?彈簧sl、s2具有彈性，因此可以在其一端進(jìn)行彎折，并于朝向wl、w2位置區(qū)域內(nèi)進(jìn)行扭曲。包覆體16固定于第一磁體11并與第一磁體11及彈簧si、s2共同形成一個(gè)整體，即可動(dòng)部件10。包覆體16可以由塑膠材料注塑成型，如液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers, LCP)等。樞軸(未圖示)可以與基板33 —體成型或者由軟磁層31配置形成。可動(dòng)部件10具有與第一磁體11的第一(右)端及點(diǎn)焊觸點(diǎn)bll、b21相關(guān)的第一 (右)端及與第一磁體11的第二 (左)端及點(diǎn)焊觸點(diǎn)bl2、b22相關(guān)的第二 (左)端。位于上部220A中的繞線線圈20 (第三磁體、繞線線圈)，為導(dǎo)線組成的多個(gè)線圈纏繞可動(dòng)部件10形成。導(dǎo)線可以是任何導(dǎo)電材料制成，如銅、鋁、金或其他。線圈可以直接繞于線軸上。于本實(shí)施例中，繞線線圈20的一端與導(dǎo)電端子Cl連接，而另外一端與導(dǎo)電端子 c2連接。線圈20外包覆成型有包覆體21，該包覆體21可以由塑膠材料注塑成型，如液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers，LCP)等。包覆體21內(nèi)形成有開口向下的空腔22。該空腔22允許可動(dòng)部件10 (包括彈簧sl、s2)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。機(jī)電式繼電器200的線圈的目的之一是通電后，提供一個(gè)沿Y軸的第三磁場(Hs)，因此可以對第一磁體11產(chǎn)生一個(gè)磁力矩(τ = μ 0mXHs)來驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部件10轉(zhuǎn)動(dòng)。軟磁層31、32 (第二磁體)可以是任何一種高導(dǎo)磁率(如從約100到IO5)的磁性材料，它們在外磁場影響下很容易被磁化。軟磁層材料可以是但不限于鎳鐵合金 (Permalloy)、鐵、硅鋼、鐵鈷合金、軟亞鐵鹽等。于本實(shí)施例中，軟磁層31放置于第一磁體 11下方，而軟磁層32放置于第一磁體11的上方。導(dǎo)電端子pi、til、tl2、p2、t21、t22、cl及c2可以是任何導(dǎo)電材料，如銅、鎳鐵 (NiFe)、鎳、鋼等。導(dǎo)電端子的全部或局部可以與基板33 —體注塑成型。底部(固定)點(diǎn)焊觸點(diǎn)bll、bl2、b2U b22可以是任何導(dǎo)電層，如金、銀、銠、釕、鈀、 銀氧化鎘(AgCdO)、鎢(Tungsten)等，或者其他適當(dāng)?shù)暮辖稹９潭c(diǎn)焊觸點(diǎn)bll與導(dǎo)電端子 til連接，固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)bl2與導(dǎo)電端子tl2連接。固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)b21與導(dǎo)電端子t21連接，而固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)b22與導(dǎo)電端子t22連接。塑料基板33可以可以與導(dǎo)電端子一次注塑成型。上部200A及下部200B組裝在一起形成機(jī)電式繼電器200?？梢栽谙路绞褂铆h(huán)氧樹脂或者膠水來密封機(jī)電式繼電器200。可以在基板33或包覆體21內(nèi)開設(shè)一個(gè)小孔然后密封。該機(jī)電式繼電器200還可以具有一個(gè)蓋體(金屬或塑膠材料制成)以進(jìn)行電磁屏蔽或封裝。繞線線圈(第三磁體、繞線線圈)20通電后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與可動(dòng)第一磁體11的磁化方向基本垂直的第三磁場，從而對第一磁體11施加一個(gè)磁力矩以驅(qū)動(dòng)第一磁體11及可動(dòng)部件10轉(zhuǎn)動(dòng)并于可動(dòng)部件10的一端(比如第一端)閉合一個(gè)導(dǎo)電通路。改變第三磁體20 內(nèi)的電流方向可以改變第三磁場的方向，并因此改變施加于第一磁體11的磁力矩的方向。 由此，第一磁體11及可動(dòng)部件10向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)并斷開位于上述可動(dòng)部件10 —端(比如第一端)處的導(dǎo)電通路而閉合位于可動(dòng)部件10另一端(比如第二端)處的導(dǎo)電通路。當(dāng)對線圈20斷電后，可動(dòng)部件10位于中間(水平)位置，并被樞軸(未圖示)及彈簧si、s2的彈性回復(fù)力保持在該位置。如果第一磁體11的一端與軟磁層31 (和/或軟磁層32)之間的吸引力足夠保持可動(dòng)部件10位于上述一端下垂的位置時(shí)，可動(dòng)部件10也可以保持于第一端下垂或者第二端下垂的位置。當(dāng)可動(dòng)部件10沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其第一端(右端)向下直至接觸，從導(dǎo)電端子Pl 至導(dǎo)電端子til的導(dǎo)電回路經(jīng)過位于彈簧Sl及點(diǎn)焊觸點(diǎn)bll右端的頂部(可動(dòng))點(diǎn)焊觸點(diǎn)沫圖示)而閉合。從導(dǎo)電端子P2至導(dǎo)電端子t21的導(dǎo)電回路經(jīng)過位于彈簧s2及點(diǎn)焊觸點(diǎn) 1^21右端的頂部可動(dòng))點(diǎn)焊觸點(diǎn)(未圖示)而閉合。導(dǎo)電端子pl、tl2之間的導(dǎo)電回路及導(dǎo)電端子p2、t22之間的導(dǎo)電回路處于斷開狀態(tài)。當(dāng)可動(dòng)部件10沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其第二端(左端)向下直至接觸，從導(dǎo)電端子pi 至導(dǎo)電端子tl2的導(dǎo)電回路經(jīng)過位于彈簧si及點(diǎn)焊觸點(diǎn)bl2左端的頂部點(diǎn)焊觸點(diǎn)而閉合。 從導(dǎo)電端子P2至導(dǎo)電端子t22的導(dǎo)電回路經(jīng)過位于彈簧s2及點(diǎn)焊觸點(diǎn)Μ左端的頂部點(diǎn)焊觸點(diǎn)而導(dǎo)通。導(dǎo)電端子pl、tll之間的導(dǎo)電回路及導(dǎo)電端子p2、t21之間的導(dǎo)電回路處于斷開狀態(tài)。圖5至圖8為符合本實(shí)用新型第二實(shí)施例的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器300。于本實(shí)施例中，該機(jī)電式繼電器300具有上部300A及下部300B。其中，上部300A具有形成有空腔 22的包覆體21及軟磁層32 (圖8)。下部300B包括可動(dòng)部件10、線圈20、軟磁層31、導(dǎo)電端子 pl、tll、tl2、p2、t21、t22、cl 及 c2，底部(固定)點(diǎn)焊觸點(diǎn) bll、bl2、1^21、1^22、可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)(未圖示)、及基板33 (圖6、圖7)。
權(quán)利要求1.一種雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其包括塑料基板、可動(dòng)部件及繞線線圈；塑料基板形成有第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)；可動(dòng)部件附加于所述塑料基板并具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；該可動(dòng)部件具有相對的第一端、第二端，分別與第一端、第二端相關(guān)的第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)、及具有磁偶矩的第一磁體；其中對繞線線圈通電可以產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)換磁場，于該轉(zhuǎn)換磁場穿過第一磁體的區(qū)域內(nèi)，該轉(zhuǎn)換磁場與上述磁偶矩垂直且二者共同產(chǎn)生一個(gè)作用于所述第一磁體的力矩并驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部件繞其旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述繞線線圈可控以提供可動(dòng)部件相對于基板處于如下穩(wěn)定位置之一a)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)電性接觸，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離；b)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)電性接觸；c)第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第一組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離，且第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)與第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)分離。
2.如權(quán)利要求1所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，所述第一磁體為永磁體。
3.如權(quán)利要求1所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，基板為注塑成型。
4.4.如權(quán)利要求1所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，所述塑料基板上設(shè)置有軟磁層。
5.如權(quán)利要求1所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，其包括相互組裝的上部及下部，其中所述可動(dòng)部件、繞線線圈及塑料基板均設(shè)置于下部。
6.如權(quán)利要求5所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，還具有分別設(shè)置于上部及下部的軟磁層，其中可動(dòng)部件設(shè)置于軟磁層之間。
7.如權(quán)利要求1所述的雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其特征在于，其包括相互組裝的上部及下部，其中所述可動(dòng)部件及塑料基板設(shè)置于下部，繞線線圈設(shè)置于上部。
專利摘要本實(shí)用新型關(guān)于一種雙刀雙擲機(jī)電式繼電器，其包括基板、可動(dòng)部件及繞線線圈?；逍纬捎械谝唤M固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組固定點(diǎn)焊觸點(diǎn)?？蓜?dòng)部件附加于所述基板并具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。該可動(dòng)部件具有相對的第一端、第二端，分別與第一端、第二端相關(guān)的第一組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)及第二組可動(dòng)點(diǎn)焊觸點(diǎn)、及具有磁偶矩的第一磁體。繞線線圈具有線圈，其中對線圈通電可以產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)換磁場，于該轉(zhuǎn)換磁場穿過第一磁體的區(qū)域內(nèi)，該轉(zhuǎn)換磁場與上述磁偶矩垂直且二者共同產(chǎn)生一個(gè)作用于所述第一磁體的力矩并驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部件繞其旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。繞線線圈可控以提供可動(dòng)部件相對于基板處于預(yù)定穩(wěn)定位置之一。本實(shí)用新型機(jī)電式繼電器結(jié)構(gòu)簡單，易于工業(yè)制造，提高效率。
文檔編號H01H50/16GK201966141SQ20112008080
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
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