[發明專利]機電式可鎖定型繼電器及其使用方法

有效

• 申請號: 200680032140.0
• 申請日: 2006-09-26
• 公開（公告）號: CN101253593A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 申軍
• 申請（專利權）人: 申軍
• 主分類號: H01H51/22
• 分類號: H01H51/22
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 羅毅萍

【其它相關申請書】

本專利申請書要求得到美國臨時專利申請(號碼60/725,335，申請日2005年10月2日)的利益保護。

【技術領域】

本發明涉及繼電器。更確切地說，本發明涉及機電式可鎖定型繼電器及其使用方法。

【背景技術】

繼電器是由電信號控制的機電開關。一個典型的繼電器由一個電磁鐵和軟鐵彈片組成。彈片上一般連著可移動的電接觸點，彈片本身由彈簧扣住，在通電后，電磁鐵會對軟鐵彈片產生作用力，并使其克服彈簧彈力，從而移動電接觸點去關閉或打開一個電回路，當電磁鐵斷電后，電接觸點彈回到原來位置。繼電器有各種不同類型，有多接觸點型、有密封型、有的內部有延遲電路、有的像早年電話通訊使用的多步多接觸點型、還有可鎖定型。

可鎖定型繼電器是指一類在電磁鐵斷電后，可以保持關閉和打開狀態的繼電器。開和關狀態之間的轉換是由送給電磁鐵短暫的電流脈沖而實現的。可鎖定型繼電器一個重要的優點是在非開關狀態沒有任何功耗(甚至不需要電源)。

一般的繼電器是由人工或自動化過程一件件制成的。這種裝配線制成的繼電器一般比較復雜，性能變化較高，成本也貴，而且體積比其它電子元件要大。在電子元件密度越來越高時，大體積就越來越變成顧慮。

鎖定性繼電器也有多種類型，其中兩種在ENGINEERS’RELAYHANDBOOK第3-24頁[1]里有描述。一個永磁鐵提供磁通并通過一個彈片在兩個磁回路之一形成閉合回路。把彈片及其相關的接觸從一個位置移到另一個位置是通過電磁鐵的電流脈沖實現的。這種繼電器要求電磁鐵線圈圈數多，從而使得其它新工藝無法或非常困難實現。

Shen等人在1998年10月6日批準的美國專利(US?No.5,818,316)里描述了一種可程控鎖定型開關(其全文引用在此[2])。這種開關包含第一和第二端點，其中之一的端點是北或南極。端點安裝成可以在第一位置(兩端點相觸)和第二位置(兩端點絕緣)間相對移動，第一個導體是被永久磁化的導體，第二個導體可受到外加磁場而轉變，程控是指第二個導體的第二個端點交替被磁化(北極或南極)，第一和第二端點由電磁吸引力維持在第一位置，由磁排斥力維持在第二位置。

Ruan等人在2002年10月22日批準的美國專利(US?No.6,469,602B2，要求臨時申請號60/155,757建立的優先日期1999年9月23日)里描述了另一種可鎖定型號繼電器(其全文引用在此[3])。這種繼電器里有一個對磁場敏感的懸臂，懸臂有第一“開”狀態和第二“關”狀態。第一磁場在懸臂里可產生一個力矩，第二磁場可使懸臂在第一和第二位置之間變換，第二磁場可由一個在基底上形成的導體產生。

Bishop等人在2000年9月26日批準的美國專利(US?No.6,124,650)描述了另一種鎖定型微繼電器(其全文引用在此[4])。這種繼電器使用一類“方型磁回線”可鎖定型磁材料，這種材料的磁化方向可受外磁場影響而改變，磁場是由導體產生，磁引力或斥力使得兩個磁極維持在關閉或打開狀態。

前面每一個發明雖然都提供了制作可鎖定型繼電器的途徑并擁有某些優點，但都有不足和局限性，其中一些需要大電流進行開關，另一些要求零件達到精確的相互位置。這些不足或局限性，增加了生產的難度或成本，并影響它們的應用價值。

顯然，一個簡單并容易生產的繼電器是令人向往的。

本發明目的之一是提供一種新的并改善了的鎖定型繼電器。

本發明的另一個目的是提供一種新型、改進的，可易于開關，并簡單及容易生產、使用的鎖定型繼電器。

【發明內容】

以下所述的繼電器起碼部分解決了以前的問題并達到上述目標。在這種繼電器里含有一個可動懸臂，懸臂上裝有第一磁鐵，第二磁鐵放在第一磁鐵附近。第一磁鐵被沿著其長(水平)軸方向永久磁化。懸臂有一個與第一磁鐵的第一磁極(例：北極)相應的第一端和一個與第一磁鐵的第二磁極(例：南極)相應的第二端，當懸臂的第一端趨近第二磁鐵時，第一磁鐵的第一磁極在第二磁鐵上感應產生一個局部的異性磁極(例：南極)，并使得懸臂第一端被吸引到第二磁鐵的局部異性磁極，從而關閉一個電路(“關閉態”)。懸臂第一端的“打開”狀態可由第一磁鐵第二磁極與第二磁鐵的局部異性磁極之間的吸引力維持或由一個支撐懸臂的彈簧的返回力維持。第三電磁鐵(例：線圈)在通電后提供一個與第一磁鐵磁化方向垂直的第三磁場，并在懸臂上產生一個磁力矩使懸臂改變其開關狀態。本發明還會公開幾種不同的實現方式，其一種是取消了鎖定機制，而另一種是使用外部磁鐵驅動懸臂。

【附圖說明】