一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器。

背景技术

平衡力式电磁继电器又称为平衡力式密封电磁继电器，其在加激励与去激励状态下具有相当的衔铁保持力与触点压力，故具有优异的抗环境力学性能。但由于磁路结构中磁钢的存在，在去激励过程中，为了消除磁钢对衔铁释放产生的不利影响，增加了辅助衔铁释放的反力结构，该反力结构通常由安装在平衡力式电磁继电器的支撑架上的复原簧片来实现。工作时，衔铁在电磁吸力、触点压力和复原反力的共同作用下绕转轴转动。在线圈加激励过程中，为保证继电器可靠吸合，复原簧片与衔铁间需要有一定的空行程，该空行程是指继电器加激励状态下，线圈两端通正向电流开始，衔铁刚开始向下转动到刚接触复原簧片之间的运动行程。当空行程偏小时，衔铁的电磁吸力小于复原反力(吸反力曲线干涉)，从而造成衔铁无法吸合到位，继电器不能可靠动作。而在线圈去激励过程中，为保证继电器可靠释放，复原簧片需提供足够的复原反力，且复原簧片与衔铁间的空行程不能太大。如果复原反力偏小，则继电器的释放电压无法满足企标要求；如果复原簧片与衔铁间空行程偏大，则复原反力小于释放电压下的电磁吸力(吸反力曲线干涉)，衔铁无法释放到位，继电器不能可靠释放。

发明内容

本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器，其通过对复原簧结构作改进，解决电磁吸力与复原反力发生干涉的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复原簧结构，包括复原簧片，该复原簧片包括弹性部和连接部，弹性部一端与连接部一体成型，弹性部另一端朝远离连接部的方向延伸，并用于在线圈去激励时辅助平衡力式电磁继电器的衔铁复位；所述弹性部的两端之间具有倾斜段，该倾斜段的高端远离所述连接部；还包括支顶部，该支顶部抵住所述倾斜段的面向所述衔铁的表面，使所述弹性部沿背离所述衔铁的方向形成预变形。

进一步的，所述弹性部的两端分别位于所述连接部相背的两侧，且所述连接部位于所述倾斜段上方；所述弹性部一端与所述倾斜段之间具有第一折弯部，所述第一折弯部呈圆心朝向所述倾斜段所在的一侧的圆弧状；所述弹性部另一端端部向下弯折成弯钩状。

进一步的，所述倾斜段上设有第二折弯部，该第二折弯部靠近所述倾斜段与所述支顶部的接触部位，且所述第二折弯部位于所述弹性部一端和所述接触部位之间，或者，所述第二折弯部位于弹性部另一端和所述接触部位之间；所述第二折弯部为位于所述弹性部的宽度方向上的折弯线，该折弯线将所述倾斜段分为从所述倾斜段的低端向高端的方向依次分布的第一倾斜段和第二倾斜段，且第一倾斜段的倾斜度小于第二倾斜段的倾斜度。

进一步的，所述支顶部与所述弹性部另一端位于所述连接部的同一侧，且所述支顶部呈平板状，所述支顶部背对所述连接部的一端抵住所述倾斜段的面向所述衔铁的表面。进一步的，所述弹性部沿材料纹向方向设计，所述复原簧片的材质为不锈钢。

进一步的，还包括过渡片，该过渡片固定连接于所述连接部上表面或下表面，所述支顶部设置于该过渡片；或者，所述支顶部与所述连接部一体成型，或者，所述支顶部一体成型于一固定部，该固定部用于与所述连接部固定连接，并一体成型于平衡力式电磁继电器的支撑架。

进一步的，所述支顶部与所述过渡片一体成型；所述支顶部与过渡片构成的整体件的四周轮廓呈凸字形，且所述支顶部对应凸字形的窄部。

进一步的，所述过渡片与所述连接部焊接固定，且所述过渡片上设有沿所述弹性部的宽度方向分布的两焊苞，该两焊苞的间距大于所述弹性部的宽度。

进一步的，所述过渡片设置固定片，该固定片用于与平衡力式电磁继电器的支撑架固定连接；所述固定片与所述过渡片一体成型，且二者相互垂直或大致垂直；所述固定片上设有焊接筋条。

本发明另提供一种平衡力式电磁继电器，包括两支撑架和位于该两支撑架之间的磁路部分，磁路部分的衔铁以跷跷板形式进行安装；至少一支撑架安装有如上述本发明所述的复原簧结构，所述弹性部的另一端配合在所述衔铁的一端下方。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明的复原簧结构还包括所述支顶部，该支顶部抵住抵住所述倾斜段的的面向所述衔铁的表面，使所述弹性部沿背离所述衔铁的方向形成预变形，因此，本发明在不改变复原簧片安装位置的情况下，可以为平衡力式电磁继电器的衔铁与复原簧片之间提供更大的空行程，保证动作电压下吸反力不干涉，保证继电器可靠动作；在继电器去激励状态下，复原簧片能够提供与现有技术相同的复原反力作用于衔铁，从而可以确保继电器衔铁在规定的释放电压下有效释放。

2、所述第一倾斜段、第二倾斜段的设置，使得复原簧片与衔铁的着力点与现有技术相比较远离衔铁的转轴，从而使复原簧片可以以较小的复原反力为衔铁提供更大的转矩，进而利于复原簧结构小型化；所述第一倾斜段、第二倾斜段的设置，还使复原簧片与衔铁的空行程可控，从而保证衔铁可靠释放。

3、本发明进一步包括所述过渡片，所述支顶部设置于该过渡片，可以使复原簧片的结构更为简单，方便加工。

4、所述支顶部与过渡片构成的整体件的四周轮廓呈凸字形，且所述支顶部对应凸字形的窄部，如此能够节省材料，降低整体重量。

5、所述两焊苞的间距大于所述弹性部的宽度，能够降低焊点受力而发生脱落的风险，使复原簧片稳定可靠，避免焊点受到扭力。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的复原簧结构的立体构造示意图；

图2是本发明的复原簧结构的主视图；

图3是本发明的复原簧片的立体构造示意图；

图4是本发明的过渡片的立体构造示意图；

图5是本发明的复原簧结构与支撑架在组合状态的立体构造示意图；

图6是本发明的平衡力式电磁继电器的立体构造示意图一(不含外壳)；

图7是本发明的平衡力式电磁继电器的立体构造示意图二(不含外壳、支撑架等)；

图8是本发明的平衡力式电磁继电器的吸力、反力曲线示意图。

具体实施方式

请参见图1-图8所示，本发明的一种复原簧结构，包括复原簧片1，该复原簧片1包括弹性部11和连接部12，弹性部11一端与连接部12一体成型，弹性部11另一端朝远离连接部12的方向延伸，并用于在线圈去激励时辅助平衡力式电磁继电器的衔铁复位。所述弹性部11的两端之间具有倾斜段，该倾斜段的高端远离所述连接部12。本发明还包括支顶部21，该支顶部21与所述连接部12相对静止，且该支顶部21抵住所述倾斜段的面向所述衔铁的表面，使所述弹性部沿背离所述衔铁的方向形成预变形。具体，所述支顶部21与所述弹性部11另一端位于所述连接部12的同一侧侧，且所述支顶部21呈平板状，所述支顶部21背对所述连接部12的一端抵住所述倾斜段的面向所述衔铁的表面。所述倾斜段的面向所述衔铁的表面即为本实施例的附图视角下的上表面。

本实施例中，所述弹性部11与连接部12由同一片弹性金属薄片加工而成，具体，所述复原簧片1的材质具体为不锈钢，其工艺性好。所述弹性部11沿材料纹向方向设计，可以获得高材料弹性模量，材料稳定性好，从而保证为产品提供稳定的复原反力。如图3所示，所述连接部12位于所述弹性部11的倾斜段上方，所述弹性部11的两端分别位于所述连接部12相背的两侧，且所述弹性部11一端与所述倾斜段之间具有第一折弯部111，所述第一折弯部111呈圆心朝向所述倾斜段所在的一侧的圆弧状，所述弹性部11另一端端部向下弯折成弯钩状。

本实施例中，所述倾斜段上设有第二折弯部，该第二折弯部靠近所述倾斜段与所述支顶部的接触部位，且所述第二折弯部位于所述弹性部另一端和所述接触部位之间，但不局限于此，在其它实施例中，所述第二折弯部位于弹性部一端和所述接触部位之间。所述第二折弯部为位于所述弹性部的宽度方向上的折弯线112，该折弯线将所述倾斜段分为从所述倾斜段的低端向高端的方向依次分布的第一倾斜段113和第二倾斜段114，且第一倾斜段113的倾斜度小于第二倾斜段114的倾斜度。

本实施例中，本发明还包括过渡片2，该过渡片2固定连接于所述连接部12上表面或下表面。所述支顶部21设置于该过渡片2，具体，所述支顶部21与所述过渡片2一体成型，且所述支顶部21与过渡片2构成的整体件的四周轮廓呈凸字形，所述支顶部21对应凸字形的窄部。如此，能够节省过渡片2的材料，并降低整体重量。在其它实施例中，所述支顶部与所述连接部一体成型，或者，所述支顶部一体成型于一固定部，该固定部用于与所述连接部固定连接，并一体成型于平衡力式电磁继电器的支撑架。

本实施例中，所述过渡片2与所述连接部12焊接固定，且所述过渡片2上设有沿所述弹性部11的宽度方向分布的两焊苞23，该两焊苞23的间距大于所述弹性部11的宽度，如图4所示。如此，能够降低焊点受力而发生脱落的风险，使复原簧片1稳定可靠，避免焊点受到扭力。所述连接部12在弹性部11的宽度方向上的两端分别延长，以便于与过渡片2的两焊苞23焊接固定。

本实施例中，所述过渡片2设置固定片22，该固定片22用于与平衡力式电磁继电器的支撑架固定连接。具体，所述固定片22与所述过渡片2一体成型，且二者相互垂直或大致垂直。所述大致垂直是指过渡片2和固定片22的夹角与90°的差值(例如5°内)较小，使肉眼不易察觉。所述固定片22上设有焊接筋条，以用于与所述支撑架焊接固定，并提高固定部22与支撑架的焊接工艺性，所述焊接筋条具体由固定片22上的相应部位从固定片22的正面向反面的方向冲压而成。所述固定片22的正面是指固定片背对所述支撑架的一面，所述固定片22的反面是指固定片面向所述支撑架的一个面。

本发明的一种复原簧结构，应用时，所述过渡片2上的固定片22焊接在平衡力式电磁继电器的支撑架3的合适位置上，如图5所示；所述复原簧片1的弹性部11的另一端配合在平衡力式电磁继电器的衔铁51的一端下方，使衔铁51与复原簧片1之间具有一段空行程，如图6、图7所示。

平衡力式电磁继电器的吸力、反力曲线如图8所示，图中横轴代表衔铁51的动作行程，纵轴代表力的大小。图中曲线a代表动作电压电磁吸力曲线，曲线b代表释放电压电磁吸力曲线，斜线段e代表动合触点反力曲线，斜线段f为动合触点反力和复原反力叠加后的反力曲线；曲线c代表现有技术的复原簧片的复原反力曲线，曲线d代表本发明的激励状态下复原簧片1对衔铁的复原反力曲线；曲线c与0点之间的横向间距代表衔铁与现有技术的复原簧片1之间的空行程L1，曲线d与0点之间的横向间距代表衔铁与本发明的复原簧片1之间的空行程L2。所述复原簧片1的弹性部11一开始即由支顶部21顶住，并具有预压力，使得所述弹性部11另一端在初始状态相比现有技术更远离衔铁，因此，所述空行程L2大于所述空行程L1。可见，本发明在不改变复原簧片1安装位置的情况下，可以为衔铁与复原簧片1之间提供更大的空行程，亦即，所述空行程L2大于所述空行程L1，从而能够保证吸反力不干涉(图8中，曲线a与曲线c有交集，表示吸反力发生干涉，会影响衔铁动作)，因而无需增加激励电压即可确保触点有效吸合。在继电器去激励状态下，由于复原簧片的安装位置没有改变，因此，复原簧片具有同样的复原反力，能够确保衔铁在规定的释放电压下释放。

所述第一倾斜段113、第二倾斜段114的设置，使得复原簧片的倾斜段形成两段折线式，其与衔铁的着力点与现有技术相比较远离衔铁的转轴，从而使复原簧片可以以较小的复原反力为衔铁提供更大的转矩，进而利于复原簧结构小型化。此外，所述第一倾斜段113、第二倾斜段114的设置，还可以使衔铁与复原簧片之间的空行程可控，避免复原簧片与衔铁空行程偏大(即支顶部使弹性部的预变形过大)，衔铁释放过程中存在复原反力小于电磁吸力情况，从而衔铁无法可靠释放。

所述第二折弯部的设置，可以延长倾斜段与支顶部的接触时间，从而调整复原簧片对衔铁的作用力，以满足吸反力的平衡。在继电器激励状态，第二折弯部与支顶部配合，避免弹性部转动支点在支顶部瞬间移到第一折弯与倾斜段的相交处，即避免复原簧片对衔铁的作用力增大过快，如大于电磁吸力，而导致衔铁无法吸合到位。图8中斜线段g代表复原簧片的倾斜段未设置所述第二折弯部的情况下的去激励状态中复原簧片1对衔铁的复原反力曲线，其比曲线d的初始部分的斜线段要陡，弹性部转动支点从第一折弯与倾斜段的相交处瞬间移到离弹性部最近距离的支点处(如支顶部或者第二折弯部)，反力瞬间减小，因此，可能出现复原簧片与衔铁空行程L3偏大，造成衔铁释放过程中存在复原反力小于电磁吸力情况的情况，衔铁无法可靠释放。请参见图1-图8所示，本发明的一种平衡力式电磁继电器，包括底座4、磁路部分5、接触部分6和竖立在底座上的两支撑架3，磁路部分5位于两支撑架3之间，磁路部分的衔铁51以跷跷板形式进行安装。至少一支撑架3安装有如上述本发明所述的复原簧结构，所述弹性部11的另一端配合在所述衔铁51的一端下方，使衔铁51与复原簧片1之间具有一段空行程。具体，所述两支撑架3分别安装有一个所述复原簧结构，保证衔铁51受力对称，保证衔铁51转动灵活。

本实施例中，各复原簧结构上的固定片22分别焊接在对应支撑架3的合适位置上。如此，两个复原簧片1的弹性部11另一端共同配合在衔铁51的同一端下方。

本发明的一种平衡力式电磁继电器，有关所述复原簧结构的构造及工作原理等，请参照前面对其描述部分，不再赘述。

本发明的一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器，未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种复原簧结构及平衡力式电磁继电器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。