CN103295847A - 驱动装置及具有该驱动装置的继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动装置，包括由导磁材料制成的轭部及跷板、永磁部及位于永磁部两侧的电磁铁。永磁部包括固定至轭部的永磁铁并包括背离轭部并开设有凹槽的承靠面。各电磁铁包括固定至轭部的铁芯及缠绕至铁芯的线圈，各铁芯具有背离轭部的抵持面，承靠面与两个抵持面共面。跷板包括互成一定角度的两臂，以及自两臂连接处向外延伸的凸条，凸条容置在凹槽中并使得跷板可活动至其一臂与一抵持面及承靠面贴合的第一位置及其另一臂与另一抵持面及承靠面贴合的第二位置。由于各臂能与承靠面及对应的抵持面贴合，降低了磁阻。同时，永磁铁由铁氧体制成，成本较低。本发明还提供一种具有上述驱动装置的继电器。

Description

驱动装置及具有该驱动装置的继电器
技术领域
本发明涉及驱动装置及具有该驱动装置的继电器，尤其涉及一种低成本的驱动装置及继电器。
背景技术
继电器通常包括一个外壳、自外壳内延伸至外壳之外的一个静触片和动触片以及一个容置于外壳内用于控制动触片与静触片接触与否的驱动装置。现有的一种驱动装置包括一个轭部、固定至轭部的永磁铁、位于永磁铁两侧的两个电磁铁及一个跷板。跷板由互成一定角度的左右两部分组成，其中间架设在轭部顶部一个平面上并且左右两部分延伸至左右两电磁铁上方。在电磁铁的吸附下跷板会绕中间部分摆动，并带动连接至跷板的动触片作动，以实现继电器的开闭。上述驱动装置中，为了方便跷板的摆动，跷板的中间部分通常设置有一个凸条，该凸条与轭部顶部的平面抵持。然而，该凸条的设置却加大了跷板左右两部分的底面与永磁铁顶面的间距，导致磁阻变大。再者，上述永磁铁通常含有稀有金属，如钕铁硼磁铁(NdFeB magnet)，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种磁阻小并且成本低的驱动装置具有该驱动装置的继电器。
一种驱动装置，包括一个由导磁材料制成的轭部、一个永磁部、两个位于该永磁部两侧的电磁铁及一个由导磁材料制成的跷板。永磁部包括一个固定至该轭部且由铁氧体制成的永磁铁并具有一个背离该轭部的承靠面，该承靠面开设有一个凹槽。各电磁铁包括一个固定至该轭部的铁芯及缠绕至该铁芯的线圈，各铁芯具有一个背离该轭部的抵持面，该承靠面与该两个抵持面共面。该跷板包括互成一定角度的两臂，以及自该两臂连接处向外延伸的凸条，该凸条容置在该凹槽中并使得该跷板可活动至一个第一位置及一个第二位置。在该第一位置，该跷板的一臂与一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该抵持面之间的部分贴合。在该第二位置，该跷板的另一臂与另一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该另一抵持面之间的部分贴合。
一种继电器，包括一个驱动装置。该驱动装置包括一个由导磁材料制成的轭部、一个永磁部、两个位于该永磁部两侧的电磁铁及一个由导磁材料制成的跷板。永磁部包括一个固定至该轭部且由铁氧体制成的永磁铁并具有一个背离该轭部的承靠面，该承靠面开设有一个凹槽。各电磁铁包括一个固定至该轭部的铁芯及缠绕至该铁芯的线圈，各铁芯具有一个背离该轭部的抵持面，该承靠面与该两个抵持面共面。该跷板包括互成一定角度的两臂，以及自该两臂连接处向外延伸的凸条，该凸条容置在该凹槽中并使得该跷板可活动至一个第一位置及一个第二位置。在该第一位置，该跷板的一臂与一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该抵持面之间的部分贴合。在该第二位置，该跷板的另一臂与另一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该另一抵持面之间的部分贴合。
本发明的驱动装置中的凹槽的设置使得跷板可方便转动的同时，在第一或第二位置上各臂能与承靠面及对应的抵持面贴合，降低了磁阻。同时永磁铁由铁氧体制成，成本较低。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式的继电器处于开启状态的平面结构示意图。
图2是图1的继电器的驱动装置的示意图。
图3是沿图2的线III-III的剖视示意图。
图4是图1的继电器处于闭合状态的平面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的较佳实施方式的继电器10包括外壳100、静触片200、动触片300、推杆400及驱动装置500。
静触片200固定至外壳100，并且一端设置有位于外壳100中的静触点202，另一端延伸至外壳100之外以连接外部线路。动触片300包括一个活动片302、一个固定片304以及多个弹性片306。活动片302一端设置有一个动触点308，固定片304固定至外壳100并且一端延伸至外壳100之外以连接外部线路，弹性片306一端连接至活动片302未设置动触点308的一端并且弹性片306的另一端连接至固定片304位于外壳100内的一端。弹性片306相对于动触片300的其他部分薄，如此，可在保证动触片300整体的刚性的情况下无需太大外来就能使动触点308活动。动触点302与静触点202相对设置。推杆400可动地容置在外壳100的一个用于引导其移动方向的容置槽102中，并且固定至驱动装置500及活动片302设置动触点308的一端。在驱动装置500的驱动下，推杆400可沿容置槽102滑动从而带动动触点302与静触点202接触或者分离。
请结合图2及图3，驱动装置500容置在外壳100中，包括一个轭部502、一个永磁部507、两个电磁铁508及一个跷板510。轭部502固定至外壳100，其由导磁材料，如钢制成，大致呈片状并且两侧各开设有一个通孔512。永磁部507包括一个永磁铁504及一个衔铁片506。永磁铁504由铁氧体(Ferrite magnet)制成，其固定在轭部502的中部。衔铁片506由导磁材料制成，其固定至永磁铁504并且包括一个背离轭部502的承靠面515，承靠面515中间开设有一个条状凹槽516，凹槽516的横截面呈弧形。各电磁铁508包括一个紧密固定在轭部502的通孔512中的铁芯514及缠绕至铁芯514的线圈517，各铁芯514具有一个背离轭部502的抵持面518。各抵持面518与承靠面515共面。跷板510由导磁材料制成，包括第一臂520、第二臂522及凸条524。第一臂520及第二臂522呈平板状并且以互成一定角度的方式固定连接。凸条524自第一臂520及第二臂522连接处向外延伸并容置在凹槽516中，凸条524与凹槽516接触的面为弧面。跷板510可以是一体成型。第一臂520通过一连接杆526连接至推杆400，以利于加工。
工作过程中，假设跷板510先位于一个第一位置，即凸条524容置在凹槽516中，第二臂522吸附至远离推杆400的铁芯514上，并与该铁芯514的抵持面518及承靠面515位于凹槽516与该铁芯514之间的部分贴合；第一臂520与靠近推杆400的铁芯514分离(如图1至3所示)。由于衔铁片506、跷板510、铁芯514及轭部502均导磁，永磁铁504的磁路如图3带箭头虚线所示，此时由永磁铁504引起的在第二臂522与远离推杆400的铁芯514之间的吸附力明显大于在第一臂520与靠近推杆400的铁芯514之间的吸附力，如此，跷板510保持在第一位置。此时，推杆400被顶起，进而带动动触点302活动至与静触点202分离的位置(如图1所示)。
当需要切换继电器10的工作状态时，通过一个正引脚528(图1中标“+”的引脚)向远离推杆400的电磁铁508施加一个瞬时脉冲，使该电磁铁508产生如图3实线所示的磁场。此时，在第二臂522上，远离推杆400的电磁铁508所产生的磁场减弱甚至抵消永磁铁504所产生的磁场，导致第二臂522与该铁芯514之间的吸附力变小甚至消失。同时，在第一臂520上，远离推杆400的电磁铁508所产生的磁场与永磁铁504所产生的磁场叠加，导致在第一臂520与该铁芯514之间的吸附力变大。如此，跷板510绕凸条524摆动至第一臂520吸附住靠近推杆400的铁芯514的第二位置(如图4所示)。在该第二位置，第一臂520与该靠近推杆400的铁芯514的抵持面518及承靠面515位于凹槽516与该铁芯514之间的部分贴合。当需要再切换继电器10的工作状态时，通过另一个正引脚528向靠近推杆400的电磁铁508施加一个瞬时脉冲便可。
本发明的实施方式中，永磁铁504由铁氧体制成，相对于含有稀有金属，如钕铁硼磁铁(NdFeB magnet)的永磁铁，成本较低。凹槽516的设置使得跷板510可方便转动的同时，在第一或第二位置上第二臂522或第一臂520能与承靠面515及对应的抵持面518贴合，降低了磁阻。衔铁506的设置使得位于第一位置时从永磁铁504的N极出来的大部分磁场通过衔铁506流向第二臂522，因此，增强了跷板510中的磁场强度。再者，由于永磁铁504较脆，在衔铁506上可比较方便地加工出凹槽516，同时衔铁506的设置还减小了继电器10作动时跷板510对永磁铁504的震动冲击及作动时跷板510上的摩擦力。
可以理解，永磁铁504的磁极不限于上述实施方式。可以理解，在没有设置衔铁片506的情况下，驱动装置500也可正常工作，此时凹槽516可开设在永磁铁504背离轭部502的表面上。在上述实施方式中，对不同的正引脚528加载单极性脉冲电压便可切换继电器10的工作状态，然而可以理解，在其它实施方式中，使两个线圈的绕线方向相反并将该两线圈连接到一起，对该两个线圈加载双极性的脉冲电压同样可切换继电器的工作状态。
优选地，考虑到由铁氧体制成的永磁铁504的磁性较含有稀有金属的永磁铁的磁性低，可将铁芯514做成长方体状，并且铁芯514沿平行于轭部的截面中的一长边靠近永磁体504而另一长边远离永磁体504。如此，在保证电磁铁508的磁性的同时可增加两铁芯514之间的间距，以让永磁铁504可具有足够的体积以维持必要强度的磁性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种驱动装置，包括
一个由导磁材料制成的轭部；
一个永磁部，其包括一个固定至该轭部且由铁氧体制成的永磁铁并具有一个背离该轭部的承靠面，该承靠面开设有一个凹槽；
两个位于该永磁部两侧的电磁铁，各电磁铁包括一个固定至该轭部的铁芯及缠绕至该铁芯的线圈，各铁芯具有一个背离该轭部的抵持面，该承靠面与该两个抵持面共面；
一个由导磁材料制成的跷板，该跷板包括互成一定角度的两臂，以及自该两臂连接处向外延伸的凸条，该凸条可摆动地容置在该凹槽中从而使得该跷板可在第一位置及第二位置之间摆动；在该第一位置时，该跷板的一臂与一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该一抵持面之间的部分贴合；在该第二位置时，该跷板的另一臂与另一抵持面及该承靠面位于该凹槽与该另一抵持面之间的部分贴合。
2.如权利要求1所示的驱动装置，其特征在于，各铁芯沿平行于轭部的截面呈方形且方形的一长边靠近该永磁体方形的另一长边远离该永磁体。
3.如权利要求1所示的驱动装置，其特征在于，该永磁部还包括一个固定至该永磁铁背离该轭部的表面的衔铁片，该承靠面为该衔铁片背离该轭部的表面。
4.一种继电器，包括一个外壳、一个具有静触点的静触片、一个具有动触点的动触片、一个推杆以及如权利要求1至3任一项所述的驱动装置，该静触点、动触点、推杆及驱动装置容置在该外壳中，该驱动装置通过该推杆驱动该动触点与该静触点接触或分离。
5.如权利要求4所示的继电器，其特征在于，该动触片包括一个活动片、多个弹性片以及一个固定至该外壳的固定片；该活动片一端设置有该动触点且另一端连接至各弹性片一端，各弹性片另一端连接至该固定片；该动触点与该静触点相对设置。
6.如权利要求4所示的继电器，其特征在于，该推杆固定至该活动片设置有该动触点的一端并且可动地容置在该外壳的一个容置槽中，该跷板的一臂通过一个连接杆连接至该推杆。
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