一种机械互锁式双稳态继电器的制作方法

本发明涉及继电器，具体涉及一种机械互锁式双稳态继电器。

背景技术：

1、双稳态继电器作为电路通断控制的核心执行元件，广泛应用于智能家居、工业控制、汽车电子及电力保护设备中，其能够在断电后保持既定触点状态，无需持续通电维持，可有效降低系统能耗。在实际使用过程中，双稳态继电器通过接收置位与复位电信号实现触点切换，完成电路的导通与断开，满足设备启停、状态保持及安全保护等控制需求，是自动化控制系统中不可或缺的基础元器件。

2、现有的双稳态继电器主要分为单线圈磁保持结构或者双线圈磁吸自锁结构，单线圈磁保持继电器依靠永磁体实现断电保持，永磁体受高温、强退磁磁场影响容易发生退磁，长期工作后易出现触点状态丢失，抗干扰性能差；传统双线圈继电器大多依靠衔铁磁吸残留磁力维持状态，断电后无纯机械限位结构，在外界振动、冲击条件下衔铁易发生偏移，导致触点出现误切换；常规双稳态继电器置位脉冲、复位脉冲时长普遍偏大，线圈通电时间久，发热严重，功耗较高；同时单纯依靠磁吸保持，长期使用后簧片易发生疲劳蠕变，导致产品使用寿命缩短。因此现有技术普遍存在依赖永磁或者剩磁保持、抗振动能力弱、断电保持可靠性不足、线圈工作功耗偏大的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种机械互锁式双稳态继电器。

2、本发明所采取的技术方案如下：一种机械互锁式双稳态继电器，包括壳体、电磁铁模块、联动模块和复位模块，所述电磁铁模块包括第一电磁铁组件和第二电磁铁组件，所述联动模块包括与第一电磁铁组件配合的第一联动组件、及与第二电磁铁组件配合的第二联动组件，所述复位模块包括与第一联动组件配合的第一复位组件、及与第二联动组件配合的第二复位组件，

3、所述第一联动组件包括第一衔铁件、第一闭锁件、第一动触点，所述第一闭锁件和第一动触点均与第一衔铁件联动设置，

4、所述第二联动组件包括第二衔铁件、第二闭锁件、第二动触点，所述第二闭锁件和第二动触点均与第二衔铁件联动设置，

5、还包括与第一动触点位置相对的第一静触点、与第二动触点位置相对的第二静触点，

6、所述联动模块具有第一动触点与第一静触点断开、第二动触点与第二静触点连通、第一闭锁件位于第一位置、第二闭锁件位于第三位置的第一稳态，及第一动触点与第一静触点连通、第二动触点与第二静触点断开、第一闭锁件位于第二位置、第二闭锁件位于第四位置的第二稳态，

7、所述第一电磁铁组件通电时吸合第一衔铁件使联动模块切换至第一稳态，所述第二电磁铁组件通电时吸合第二衔铁件使联动模块切换至第二稳态，

8、所述联动模块位于第一稳态时，所述第一复位组件作用于第一联动组件上的力使第一闭锁件具有自第一位置向第二位置切换的第一运动趋势，所述第二闭锁件位于阻止第一运动趋势的第三位置将联动模块锁定在第一稳态；所述联动模块位于第二稳态时，第二复位组件作用于第二联动组件上的力使第二闭锁件具有自第四位置向第三位置切换的第二运动趋势，所述第一闭锁件位于阻止第二运动趋势的第二位置将联动模块锁定在第二稳态。

9、优选地，所述第一电磁铁组件和第二电磁铁组件位于联动模块两侧并相向对称设置，所述第一联动组件和第二联动组件相向对称设置，

10、所述第一联动组件沿第一转动方向a及第二转动方向b转动使第一闭锁件具有第一位置和第二位置，所述第二联动组件沿第一转动方向a及第二转动方向b转动使第二闭锁件具有第三位置和第四位置，所述第一转动方向a与第二转动方向b相反。

11、优选地，所述第一电磁铁组件包括竖向设置的第一线圈支架、绕设于第一线圈支架外的置位线圈及呈开口向上的u型的第一铁芯，

12、所述第一铁芯包括插入第一线圈支架内的第一芯部、位于置位线圈与第一衔铁件之间的第一抵部、及位于置位线圈下方并连接第一芯部和第一抵部的第一连接部，

13、所述第二电磁铁组件包括竖向设置的第二线圈支架、绕设于第二线圈支架外的复位线圈及呈开口向上的u型的第二铁芯，所述第二铁芯包括插入第二线圈支架内的第二芯部、位于复位线圈与第二衔铁件之间的第二抵部、及位于复位线圈下方并连接第二芯部和第二抵部的第二连接部，

14、第一衔铁件包括竖向设置的第一片部，所述置位线圈通电时，第一铁芯吸引第一衔铁件使第一闭锁件转至第一位置且第一片部与第一抵部贴合；

15、第二衔铁件包括竖向设置的第三片部，所述复位线圈通电时，第二铁芯吸引第二衔铁件使第二闭锁件转至第四位置使第三片部与第二抵部贴合。

16、优选地，所述第一衔铁件还包括与第一片部上端连接并组成l型结构的第二片部，第二衔铁件还包括与第三片部上端连接并组成l型结构的第四片部，所述第一芯部上端穿出第一线圈支架的部分形成第一定位部，所述第二芯部上端穿出第二线圈支架的部分形成第二定位部，

17、所述第一定位部两侧设有第一转动卡口，所述第二片部设有插入第一转动卡口与其形成转动配合的第一转动卡臂；

18、所述第二定位部两侧设有第二转动卡口，所述第四片部设有插入第二转动卡口与其形成转动配合的第二转动卡臂。

19、优选地，所述第一线圈支架上端设有与第二片部形状适配的第一定位槽，所述第二片部远离第一片部的一端插入第一定位槽内，第一定位槽限制第二片部的水平移动；

20、所述第二线圈支架上端设有与第四片部形状适配的第二定位槽，所述第四片部远离第三片部的一端插入第二定位槽内，第二定位槽限制第四片部的水平移动。

21、优选地，所述第一复位组件包括第一拉簧，第一拉簧两端分别与第一闭锁件上端、第一定位部位于第一转动卡口上方的位置固定连接，所述第二复位组件包括第二拉簧，第二拉簧两端分别与第二闭锁件上端、第二定位部位于第二转动卡口上方的位置固定连接，所述联动模块位于第一稳态和第二稳态时，第一拉簧和第二拉簧均处于拉伸状态，

22、所述第一闭锁件下端、第二闭锁件分别向靠近彼此的方向弯折形成第一闭锁部、第二闭锁部，

23、所述联动模块自第二稳态切换至第一稳态时，第一电磁铁组件吸引第一衔铁件使第一闭锁件自第二位置转至第一位置，第二拉簧的复位力使第二闭锁件自第四位置转至第三位置；所述联动模块自第一稳态切换至第二稳态时，第二电磁铁组件吸引第二衔铁件使第二闭锁件自第三位置转至第四位置，第一拉簧的复位力使第一闭锁件自第一位置转至第二位置，

24、所述联动模块位于第一稳态时，第一拉簧对第一闭锁件具有驱动其沿第一转动方向a绕第一转动卡口转动的拉力，所述第二闭锁部抵于第一闭锁部上方阻止其沿第一转动方向a转动；所述联动模块位于第二稳态时，第二拉簧对第二闭锁件具有驱动其沿第二转动方向b绕第二转动卡口转动的拉力，所述第一闭锁部抵于第二闭锁部上方阻止其沿第二转动方向b转动。

25、优选地，所述第一联动组件还包括第一联动块及至少一个第一动触片，第一动触点固定于第一动触片上，所述第二联动组件还包括第二联动块及至少一个第二动触片，第二动触点固定于第二动触片上，

26、所述第一联动块与第一片部、第一动触片固定连接，所述第二联动块与第三片部、第二动触片固定连接。

27、优选地，所述第一联动块、第一片部、第一闭锁件通过穿过三者的第一铆柱铆接连接，所述第二联动块、第三片部、第二闭锁件通过穿过三者的第二铆柱铆接连接。

28、优选地，所述壳体包括上壳和下固定座，上壳下口与下固定座相对并连接形成安装腔，所述电磁铁模块、联动模块、复位模块位于安装腔内，电磁铁模块、联动模块与下固定座插接连接。

29、本发明的有益效果如下：通过纯机械互锁结构，本双稳态继电器在断电后依靠两个闭锁件之间的刚性抵靠实现状态保持，摒弃了对永磁体和衔铁剩磁的依赖。由于闭锁件之间的抵靠为面接触或线接触的刚性机械配合，在外界振动或冲击条件下，只要冲击加速度不足以使闭锁件产生越过抵靠面的位移，状态即可稳定保持，抗振动能力显著优于依赖剩磁吸附的结构。同时，电磁铁组件仅在状态切换的瞬间需要通电以克服互锁阻力并驱动衔铁件运动，一旦切换完成、机械互锁重新建立，线圈即可断电，因此线圈通电时间极短，有效降低了线圈发热量和系统功耗。此外，复位组件提供的复位力仅用于驱动闭锁件产生运动趋势并在解除阻挡后完成复位动作，状态保持阶段的保持力由闭锁件之间的机械抵靠承担，复位组件并不承受持续的保持载荷，因此复位弹性元件不易发生疲劳蠕变，有利于延长产品的整体使用寿命。