CN1027475C - 机械止动装置以及内含机械止动装置的继电器 - Google Patents

机械止动装置以及内含机械止动装置的继电器 Download PDF

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Abstract

以及内含该种装置的继电器，由设有可动接点13、14的弹性臂9、10等组成的推压手段朝F方向推压可动体34。可动体34上设有截面为三角形的倾斜部41。使倾斜部41与夹钳爪24啮合，通过弹簧50使可动体34在R方向移动的状态为止动状态。柱塞带有凸片，其高度比倾斜部41顶点高，通过使该柱塞移动，啮合解除。可动体朝F向、夹钳18朝R方向移动，止动解除。

Description

本发明涉及机械止动装置以及内含机械止动装置的继电器。
图17是根据先有技术的继电器的机械止动装置一例的剖面示意图。
在螺线管1中可动的柱塞2由弹簧3朝离开螺线管1的方向a被赋势。在柱塞2上固定着带有孔4a的弹性板4。带有爪5a的可动接点板5的一端5b固定在继电器的壳体中，爪5a能啮合在弹性板4的孔4a中，依造可动接点板5自身的弹力，爪5a朝弹性板4的b被赋势。可动接点板5包括可动接点5c。在继电器导通状态下，可动接点5c与固定在继电器壳体上的固定接点板6的固定接点6a接触。螺一管1中通以电流，柱塞2被拉向电磁线圈中，爪5a与孔4a啮合。这时由于可动接点板5的弹性力，固定接点6a和可动接点5c脱离，继电器成断开状态。该状态在螺线管电流猝灭后还继续着。
这种状态通过在相对于柱塞移动方向的垂直方向推可移动的按钮7得到解除。按钮7通过弹簧8向离开弹性板4的方向C被赋势，推压按钮7，其先端压弹性板4，进而使其变形。结果，孔4e与爪5a 的啮合被解除，由于弹簧3的作用力，弹性板4向离开螺线管1的方向移动，回到最初状态。
在根据先有技术的机械止动装置中，柱塞移动方向与按钮移动方向呈垂直，所以对于继电器壳体内的设计受限制，小型化困难。
本发明就是鉴于上述先有技术所存的问题而提出来的，本发明的第1目的在于提出一种机械止装置，使柱塞移动方向和为解除止动的按钮的移动方向一致，使螺线管、柱塞以及按钮大致成一直线状配置成为可能。
本发明第2目的在于提出一种继电器，其中，致动器、柱塞以及为解除止动的按钮大致成一直线状配置，使机构部分与电气回路部分空间干扰少，改善设计自由度，能实现小型化。
本发明第1课题是通过一种机械止动装置解决的，其特征在于，包括柱塞、可动体、夹钳、推压装置以及弹簧，柱塞设有柱塞杆和设在柱塞杆一端的柱塞凸片，可动体上设有可动体中心孔、可动体槽和可动体倾斜突起部，可动体中心孔被插入到柱塞的柱塞凸片附近，柱塞凸片通过可动体槽，可动体倾斜突起部截面顶高比柱塞凸片高度低，大致呈三角形，该倾斜突起部具有长缓斜面和短端面，夹钳包括夹钳板和夹钳按钮，夹钳板由弹性材料制成，能以设置在端部的夹钳爪与上述可动体倾斜部啮合，夹钳按钮将夹钳板推向柱塞杆方向，推压装置将可动体常朝柱塞方向赋势，弹簧则将夹钳常朝离开柱塞方向赋势;本装置工作状态包括止动解除状态、第1中间状 态、第2中间状态、止动状态和第3中间状态，止动解除状态为可动体受上记推压装置推压，向柱塞杆方向移动，第1中间状态是，通过朝柱塞方向推压夹钳按钮，夹钳爪沿可动体倾斜空起部的长缓斜面滑动，第2中间状态是，夹钳爪超越可动体倾斜突起部顶部，夹钳爪与可动体倾斜突起部短端面合，夹钳夹持可动体，结果，通过弹簧，可动体和夹钳朝离开柱塞方向移动，止动状态是通过弹簧维持其移动状态，第3中间状态是，本塞杆朝离开夹钳方向移动，由于柱塞凸片，夹钳板被推向外，夹钳爪与可动体倾斜突起部短端面的啮合解除，通过推压装置，可动体朝柱塞杆方向移动，回到止动解除状态。
第2课题是通过一种带机械止动装置的继电器解决的，其特征在于，包括上述机械止动装置、为使上述机械止动装置的柱塞杆移动的致动器、固定在壳体上的固定接点、有弹性而且一端固定在壳体上的臂以及固定在臂另一端的可动接点;臂作为机械止动装置的推压装置而起作用，通过臂弹性力，机械止动装置的可动体常向柱塞杆方向被赋势。
推压夹钳按钮，就会通过弹簧从止动解除状态移动止动状态，柱塞杆朝离开夹钳方向移动，就会从止动状态移到止动解除状态。
下面参照附图，通过对本发明实施例的描述来进一步描述本发明。其中，
图1是柱塞斜视图;
图2是可动体的斜视图;
图3是将柱塞插入可动体中状态的斜视图;
图4是夹钳斜视图;
图5是夹钳板的平面图;
图6是图5夹钳板的A-A剖面图;
图7是第一中间状态的夹钳爪部分放大剖面图;
图8是处于止动状态的夹钳爪部分的放大剖面图;
图9是处于止动解除状态的机械止动装置主要部分斜视图;
图10是处盱第1中间状态的机械止动装置的主要部分斜视图;
图11是处于止动状态的机械止动装置的主要部分斜视图;
图12是处于中间状态的机械止动装置的主要部分斜视图;
图13是内含本发明涉及的机械止动装置的继电器剖面图;
图14是除去图13继电器的电子回路部分的斜视图;
图15是图13继电器的机械止动装置处于止动解除状态的平面示意图;
图16是图13继电器的机械止动装置处于止动状态的平面示意图;
图17是根据先有技术的机械止动的剖面示意图。
图中各标号说明如下：
1-螺线管
2-柱塞
3-弹簧
4-弹性板
4a-孔
5-可动接点板
5a-爪
5b-可动接点板一端
5c-可动接点
6-固定接点板
6a-固定接点
7-按钮
7a-按钮先端
8-弹簧
9、10-弹性臂
11-臂突起
12-臂一端
13、14-固定接点
15、16-可动接点
17-电气回路
18-夹钳
19-夹钳
20-夹钳按钮停止用凸缘
21-夹钳孔
22-夹钳杆
23-夹钳杆固定部
24-夹钳爪
25-夹钳板
26-夹钳第1倾斜部
27-夹钳第2倾斜部
28、29、30-夹钳弯曲位置
31-夹钳板中央部
32-折痕
33-壳体
34-可动体
35-可动体基部
36-可动体槽
37-可动体端部
38-可动体表面
39-可动体导向槽
40-可动体中心孔
41-可动体倾斜突起部
42-可动体制动块
43-可动体翼
44-柱塞
45-柱塞杆
46-柱塞凸片
47-柱塞导向片
48-导线
49-螺线管
50-弹簧
51-弹簧固定部
52、53、54、55-端子
a0、a1、a2-作为杆位置代表的杆按钮的位置
b0-作为壳体位置代表的弹簧固定部的位置
c0、c1-作为可动体位置代表的可动体翼的位置
d0、d1-作为柱塞位置代表的柱塞某点的位置
x-将b0作为原点的座标轴，以便表示a0、a1、a2、c0、c1、d0、d1
图1是柱塞44的斜视图。
在柱塞的柱塞杆45的一端上下对称地设有大致呈半圆形的柱塞凸片46，一对半圆柱塞导向片47设在与柱塞凸片垂直的位置上。
图2是可动体34的斜视图。
可动体基部35的中央设有用于插入柱塞44一端的可动体中心孔40。在可动体中心孔40上设有为柱塞导向片47导向用的槽39以及为柱塞凸片46用的可动体槽36。柱塞导向片47沿该槽39滑动。
可动体34设有可动体倾斜突起部41，其截面大致呈三角形，具有长而缓的斜面和短端面。
在可动体34一端设有相对于可动体中心孔40在垂直方向延伸的可动体翼43，以及在与可动体中心孔40和可动体翼43垂直方向上延伸的大致呈长方形的可动体制动块42。另外在可动体34的另一端设有大致呈圆筒形的可动体端部37。可动体制动块42与可动体端部37对可动体起着制动作用。
图3是表示将柱塞44插入可动体34状态的斜视图。可动体34将柱塞作为导杆而移动。
图3的可动体34是从背面看图2所示可动体的，柱塞凸片46在可动体槽36中移动。由图可知，柱塞凸片46的高度比可动体倾斜突起部41的三角形顶点高。
图4是夹钳18的斜视图。
夹钳18由夹钳板25、带有夹钳按钮停止用凸缘20的夹钳按钮19、连接夹钳板25和夹钳按钮19的夹钳杆22组成。
夹钳板25形状是将一张有弹性的金属板在中央附近二个位置28沿相同方向作90°弯折形成。并且在夹钳板中央部31固定有夹钳杆22的夹钳杆固定部23。
夹钳板25在其先端附近位置29作与位置28方向相同的大约45°弯折，形成夹钳第1倾斜部26。
夹钳板25在比位置29更接近夹钳板25先端的位置30沿与位 置29相反方向再一次弯折约90°，形成夹钳第2倾斜部27。即在位置30形成折痕32。
如图5、图6所示，在夹钳第1倾斜部26通过冲切三边，在余下一边作与位置30相同方向的弯折形成夹钳爪24和夹钳孔21。
夹钳爪24和夹钳孔21具有能与可动体34的可动体倾斜部41啮合的形状。
啮合状态如图8所示，可动体倾斜部41的一部分穿过夹钳孔21，其短端面与夹钳爪24压接。
夹钳第2倾斜部27相对可动体表面38呈45°。因此使夹钳板25朝图7箭头方向移动，夹钳板25就逐渐变形，一边沿可动体倾斜部41的缓斜面滑动，一边上升。
夹钳爪24和可动体倾斜部41的形状形成为夹钳爪24与可动体倾斜部41相对可动体表面38成直角，所以夹钳爪24一超过可动体倾斜部41顶部，就由于夹钳板25的弹性力，使它们如图8所示那样啮合。
下面说明一下使这种结构的柱塞44、可动体34、夹钳18组合形成的机械止动装置的动作。
图9表示机械止动装置处于止动解除状态。
可动体34的可动体翼43通过推压装置（没有图示）常向图9箭头F方向被赋势。另外，夹钳爪24和可动体倾斜部41没有啮合。因此，可动体34向图9箭头F方向移动，一直到图9中省略的可动体 制动块42与同样没有图示的壳体压接。
结果，柱塞杆45插入到可动体中心孔40最深处，柱塞凸片46的顶点比可动体倾斜部41的顶点更接近夹钳18。
夹钳18通过与夹钳杆22平行设置的弹簧50朝图9箭头R方向、即离开可动体34方向被赋势。结果，夹钳18移动到图9中省略的压钳按钮停止用凸缘20与壳体压接。
将夹钳18、可动体34、柱塞44的移动方向设为X轴，将这种状态下相对于作为壳体位置代表的弹簧固定部51的位置b0的夹钳18的位置、可动体34的位置、柱塞44的位置分别设为a0、c0、d0。
图10表示第1中间状态。
通过推压夹钳18的夹钳按钮19，夹钳18向可动体34方向前进。并且，如图7所示，夹钳板25一边沿可动体倾斜部41的长缓斜面滑动，一边上升。
在这种状态下，可动体位置、柱塞位置不变，保持c0、d0，仅仅夹钳位置a1变化。
夹钳板25一超过缓斜面顶部，就如图8所示，夹钳爪24与可动体倾斜部41啮合。
这时若停止推压夹钳按钮19，则由于弹簧50，夹钳向离开柱塞44的方向、即图9箭头R方向移动。
这时，由于夹钳爪24与可动体倾斜部41互相啮合，所以可动体34也与夹钳18一起朝离开柱塞44方向移动。
可动体34与夹钳18朝离开柱塞44的方向移动的第2中间状态因省略的夹钳按钮停止用凸缘20与同样没有图示的壳体压接、成为止动状态而结束。
图11表示动状态。可动体倾斜部41与夹钳板25的夹钳爪24啮合，夹钳18因弹簧50向箭头R方向的力朝箭头R方向移动，弹簧50向箭头R方向的力比通过没有图示的推压装置向箭头F方向的赋势力大。因此，可动体34从位置c0移到c1，夹钳18移到位置a2。
在可动体34与夹钳18啮合状态下若柱塞杆45被拉向图12箭头MF方向，夹钳板25因半圆形柱塞凸片46而发生弹性变形。柱塞凸片46的高度比可动体倾斜部顶点高度还高，所以可动体34与夹钳18的啮合解除。该啮合即将被解除之前，夹钳18的位置是a2，可动体34的位置还是c1没有变化。仅仅柱塞44移到位置d1。
可动体34与夹钳18的啮合一解除，可动体34就会因没有图示的推压装置所产生的向箭头F方向的赋势力向箭头F方向移动，回到位置c0，夹钳18因弹簧50所产生的向箭头R方向的力而向箭头R方向移动，回到位置a0，最终回到图9的角除闭锁状态。
内含本发明涉及的机械止动装置的继电器在图13-图16中表示。
螺线管49、嵌入螺线管中依靠螺线管磁力而运动的柱塞杆45、可动体34、由夹钳板25、夹钳杆22、夹钳按钮19组成的夹钳18以及 弹簧50在壳体33内沿X方向呈一列配置。
图13-图16中所示的内藏在继电器中的这种机械止动装置与图9-图12中所示的机械止动装置是同一装置。
这种场合，柱塞44受螺线管49磁力移动，使可动体34朝柱塞44方向赋势的推压装置由一对弹性臂9、10实现，该弹性臂9、10上设有可动接点。
弹性臂9、10一端12固定在壳体33上，那里设有端子52、53。在该端子上连接着例如电源侧的导线。弹性臂9、10的另一端设有可动接点15、16。
在与可动端子相对的位置上设有固定在壳体33上的固定接点13、14。固定接点13、14与端子54、55连接。该端子54、55上连接有例如负荷侧的导线。
弹性臂9、10的中央部分有半球状臂突起11，其推压可动体34的可动体翼43的端部的半圆柱状表面。即，上述可动体翼43与弹性臂9、10以凸曲面呈面接触。
弹性臂9、10相对柱塞移动方向倾斜装置，以使得柱塞若向箭头R方向移动，弹性臂9、10的弹性力变强。
一对弹性臂9、10对称地配置在可动体34两侧，使得弹性臂9、10推可动体34的力的合力朝箭头F方向。
因此，夹钳爪24与可动体倾斜部41没有啮合处于止动解除状态时，可动体34由于朝箭头F方向的弹性臂9、10的力而向F方向 移动。在这种状态下，如图15所示，由于弹性臂9、10本身的弹力，可动接点15、16分别与固定接点13、14脱离。即，该继电器的端子52、53分别与端子54、55断开。
一推压夹钳按钮19，就历经本说明书上面所说明的过程移到止动状态。
在止动状态下，可动体34由于弹簧50向箭头R方向移动，所以可动体翼43推压臂突起11。结果，臂9、10弹性变形，如图16所示，可动接点15、16分别与固定接点13、14接触。即，继电器端子52、53分别与端子54、55导通。
电流流过螺线管49，柱塞杆45就朝箭头F方向移动。螺线管49由通过导线48连接的电气回路17控制。
结果，历经本说明书上面已说明的过程，回到图15所表示的止动解除状态。即使电流停止，这种状态也能持续下去。
柱塞移动方向与按钮移动方向大致呈一直线状配置成为可能。
结果，电子回路部分17与机械止动部分很容易实现空间分离。
例如可以如图13所示，机械止动部分收纳在壳体33的下部，电子回路部分17收纳在壳体33的上部，因此，改善了壳体内零件配置设计的自由度，并且也容易实现小型化。

Claims (11)

1、一种机械止动装置，其特征在于，包括柱塞、可动体、夹钳、推压装置以及弹簧，柱塞设有柱塞杆和设在柱塞杆一端的柱塞凸片，可动体上设有可动体中心孔、可动体槽和可动体倾斜突起部，可动体中心孔被插入到柱塞的柱塞凸片附近，柱塞凸片通过可动体槽，可动体倾斜突起部截面顶高比柱塞凸片高度低，大致呈三角形，该倾斜突起部具有长缓斜面和短端面，夹钳包括夹钳板和夹钳按钮，夹钳板由弹性材料制成，能以设置在端部的夹钳爪与上述可动体倾斜部啮合，夹钳按钮将夹钳板推向柱塞杆方向，推压装置将可动体常朝柱塞方向赋势，弹簧则将夹钳常朝离开柱塞方向赋势；本装置工作状态包括止动解除状态、第1中间状态、第2中间状态、止动状态和第3中间状态，止动解除状态为可动体受上记推压装置推压，向柱塞杆方向移动，第1中间状态是，通过朝柱塞方向推压夹钳按钮，夹钳爪沿可动体倾斜突起部的长缓斜面滑动，第2中间状态是，夹钳爪超越可动体倾斜突起部顶部，夹钳爪与可动体倾斜突起部短端在啮合，夹钳夹持可动体，结果，通过弹簧，可动体和夹钳朝离开柱塞方向移动，止动状态是通过弹簧维持其移动状态，第3中间状态是，柱塞杆朝离开夹钳方向移动，由于柱塞凸片，夹钳板被推向外，夹钳爪可与动体倾斜突起部短端面的啮合解除，通过推压装置，可动体朝柱塞方向移动，回到止动解除状态。
2、根据权利要求1中所述的机械止动装置，其特征在于，上述可动体将柱塞作为导杆而移动。
3、根据权利要求1中所述的机械止动装置，其特征在于，上述柱塞有一对半圆状柱塞导向片，上述可动体中的孔开有为柱塞导向片而设的槽，使柱塞导向片沿凹槽滑动。
4、根据权利要求1中所述的机械止动装置，其特征在于，上述可动体有在与柱塞移动方向垂直的方向上延伸的可动体翼，上述推压装置赋势在该可动体翼上。
5、根据权利要求1中所述的机械止动装置，其特征在于，上述推压装置为在一端设有可动接点的弹性臂。
6、根据权利要求1中所述的机械止动装置，其特征在于，上述推压装置为一端设有可动接点的弹性臂，上述可动体有在与柱塞移动方向垂直的方向上延伸的可动体翼，上述推压装置赋势在该可动体翼上。
7、根据权利要求6中所述的机械止动装置，其特征在于，上述可动体翼与上述弹性臂呈面接触。
8、根据权利要求6中所述的机械止动装置，其特征在于，上述可动体翼与上述弹性臂接触部分是凸曲面。
9、根据权利要求6中所述的机械止动装置，其特征在于，上述弹性臂相对柱塞移动方向倾斜配置，以使柱塞若往夹钳方向移动，弹性臂的弹性力就增加。
10、一种带机械止动装置的继电器，其特征在于，包括权利要求1中记载的机械止动装置、使上述机械止动装置的柱塞杆移动的致动器、固定在壳体上的固定接点、有弹性而且一端固定在壳体上的臂以及固定在臂另一端的可动接点;臂作为机械止动装置的推压装置而起作用，通过臂弹性力，机械止动装置的可动体常向柱塞杆方向被赋势。
11、根据权利要求10中所述的带机械止动装置的继电器，其特征在于，上述致动器是螺线管。
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