本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車輛(EV)的繼電器，并且尤其是，涉及一種能夠通過機(jī)械的方式延長電弧以消除在活動(dòng)電極和固定電極之間產(chǎn)生的電弧的電動(dòng)車輛繼電器

背景技術(shù)：

一般的，直流(DC)繼電器或電磁接觸器是一種利用電磁原理執(zhí)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)和傳送電流信號的電路開關(guān)設(shè)備的類型。DC繼電器或電磁接觸器安裝在不同類型的工業(yè)設(shè)備、機(jī)器、車輛等內(nèi)。用于電動(dòng)汽車的繼電器可以通過設(shè)置在電池系統(tǒng)內(nèi)來切換主電流的導(dǎo)通狀態(tài)。

圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的電動(dòng)車輛(EV)繼電器的縱向截面圖。圖2是說明了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的EV繼電器的觸點(diǎn)部的磁場的橫向截面圖。圖3是說明了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的EV繼電器的觸點(diǎn)部的局部透視圖。

電動(dòng)汽車的直流(DC)繼電器包括：外殼1、安裝在外殼1內(nèi)的電弧室2、固定安裝在電弧室2處的一對固定觸點(diǎn)3，以及能移動(dòng)以解除固定觸點(diǎn)3或與其分離的活動(dòng)觸點(diǎn)4。DC繼電器通常包括用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)4以使觸點(diǎn)的切換可以由外接電源來控制的電致動(dòng)器。電致動(dòng)器包括：與活動(dòng)觸點(diǎn)4聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)軸5、固定鐵芯6、活動(dòng)鐵芯7、線圈8等。電弧室2中設(shè)置有永久磁鐵9，以便有效的控制在電流中斷操作期間在固定觸點(diǎn)3和活動(dòng)觸點(diǎn)4之間產(chǎn)生的電弧。

固定觸點(diǎn)3被配置為具有正和負(fù)的極性的主連接端子。永久磁鐵9產(chǎn)生的磁場執(zhí)行電流間的相互作用，由此利用弗來明左手定律生成力。因此，磁場清除了在切換操作期間生成的電弧，以減少了觸點(diǎn)部的損害。

圖2說明了觸點(diǎn)的極性和利用永久磁鐵9對力的操作。對永久磁鐵9施加了從N極向S極的磁場B。電力+I是由右側(cè)固定觸點(diǎn)3在垂 直于附圖的出口方向上產(chǎn)生的。電力-I是由左側(cè)固定觸點(diǎn)3在垂直于附圖的入口方向上產(chǎn)生的。因此，根據(jù)弗來明左手定律,電弧接收向右外側(cè)方向和左外側(cè)方向的力(F,F’)，以防止施加到觸點(diǎn)部的損害。

在傳統(tǒng)的EV繼電器中，永久磁鐵9產(chǎn)生的磁場以延長的方式消除了在固定觸點(diǎn)3和活動(dòng)觸點(diǎn)4之間產(chǎn)生的電弧。

然而，傳統(tǒng)的EV繼電器具有以下問題。

首先，由于應(yīng)當(dāng)提供永久磁鐵，因此增加了產(chǎn)品的成本。

其次，利用弗來明左手定律和當(dāng)固定觸點(diǎn)3和活動(dòng)觸點(diǎn)4相互接觸時(shí)在活動(dòng)觸點(diǎn)4上的電流流動(dòng)方向,永久磁鐵9產(chǎn)生的磁場增加了電斥力。

將會(huì)結(jié)合圖3對這些進(jìn)行詳細(xì)的闡述。電流I從左側(cè)活動(dòng)觸點(diǎn)4a流向右側(cè)活動(dòng)觸點(diǎn)4b。因此，力F1是在向下的方向施加到活動(dòng)觸點(diǎn)4上的，也就是根據(jù)弗來明左手定律的將活動(dòng)觸點(diǎn)4與固定觸點(diǎn)3分離的方向。由于這種電子斥力的原因，產(chǎn)生了較差的接觸狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本詳細(xì)描述的方面提供了一種能夠通過機(jī)械的方式延長電弧以消除在活動(dòng)電極和固定電極之間產(chǎn)生的電弧的電動(dòng)車輛繼電器。

如本文所示出的和廣泛描述的，為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并按照本說明書的目的，提供了一種電動(dòng)車輛繼電器，包括：一對固定電極；活動(dòng)電極，其可移動(dòng)以與所述固定電極接觸或分離；驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)其上端與所述活動(dòng)電極聯(lián)接時(shí)，執(zhí)行垂直運(yùn)動(dòng)；固定鐵芯，其以一間隙裝配在所述驅(qū)動(dòng)軸中部；活動(dòng)鐵芯，其與所述驅(qū)動(dòng)軸的下端聯(lián)接，并受到所述固定鐵芯的磁力的吸引；以及圓筒，其被配置為插入以支持所述固定鐵芯和所述活動(dòng)鐵芯，其中，在所述活動(dòng)鐵芯的外周面上形成有鎖定突起，其中，在所述圓筒的內(nèi)周面上形成有用于插入所述鎖定突起的傾斜槽，且其中，當(dāng)所述活動(dòng)鐵芯執(zhí)行上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述活動(dòng)電極隨著所述鎖定突起沿著所述傾斜槽移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。

所述鎖定突起形成為左右互相對稱的一對鎖定突起，且其中，所 述傾斜槽也形成為與所述一對鎖定突起相對應(yīng)的一對傾斜槽。

所述傾斜槽的高度與所述活動(dòng)鐵芯的移動(dòng)距離相對應(yīng)。

所述活動(dòng)電極的旋轉(zhuǎn)角度為90°。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施的電動(dòng)車輛繼電器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

首先，由于在所述活動(dòng)觸點(diǎn)和所述固定觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的電弧室通過活動(dòng)電極的旋轉(zhuǎn)而機(jī)械地延長，可以增強(qiáng)電弧消除功能。

其次，由于去除了傳統(tǒng)的用于消除電弧的永久磁鐵，可以防止由于永久磁鐵而出現(xiàn)在活動(dòng)電極上的電斥力的增加。并且，由于沒有使用永久磁鐵，能夠降低生產(chǎn)成本。

通過下文中給出的詳細(xì)描述，本申請的應(yīng)用的進(jìn)一步范圍將變得更顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)被理解的是，當(dāng)指出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，只通過說明的方式給出詳細(xì)的描述和具體的例子，因?yàn)橥ㄟ^詳細(xì)的描述，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化或修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見。

附圖說明

附圖被包括是為了提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并被合并到和構(gòu)成了說明書的一部分，其示出了優(yōu)選的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

在附圖中：

圖1為根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的電動(dòng)車輛(EV)繼電器的縱向剖視圖；

圖2為說明根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的EV繼電器的接觸部的磁場的橫向剖視圖；

圖3為說明根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的EV繼電器的接觸部的局部透視圖；

圖4為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的縱向剖視圖；

圖5為說明依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的內(nèi)部的局部透視圖；

圖6A和圖6B為圖5中的圓筒的右側(cè)和左側(cè)剖視圖；

圖7A和圖7B為說明活動(dòng)電極和固定電極之間的接觸狀態(tài)的前視圖和平面視圖，其顯示了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的操作；以及

圖8A和圖8B為說明活動(dòng)電極和固定電極之間的分離狀態(tài)的前視圖和平面視圖，其顯示了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的操作。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖，將詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛(EV)繼電器的優(yōu)選配置。

圖4為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的縱向剖視圖。圖5為說明依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的內(nèi)部的局部透視圖。圖6A和圖6B為圖5中的圓筒的右側(cè)和左側(cè)剖視圖。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器包括：一對固定電極10，可移動(dòng)以接觸固定電極10或與其分離的活動(dòng)電極20，當(dāng)其上端與活動(dòng)電極20聯(lián)接時(shí)執(zhí)行垂直運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸30，以一間隙裝配在所述驅(qū)動(dòng)軸30中部的固定鐵芯50，與驅(qū)動(dòng)軸30的下端聯(lián)接并受到固定鐵芯50的磁力的吸引的活動(dòng)鐵芯40,以及配置為插入以支持固定鐵芯50和活動(dòng)鐵芯40的圓筒70。在活動(dòng)鐵芯40的外周面上形成有鎖定突起41、42，并且，在圓筒70的內(nèi)周面上形成有用于插入鎖定突起41、42的傾斜槽71、72。當(dāng)活動(dòng)鐵芯40執(zhí)行上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)電極20隨著鎖定突起41、42沿傾斜槽71、72移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。

固定電極10設(shè)置為一對，且該對固定電極10聯(lián)接到電弧室15的上端部。該對固定電極10分別連接至電源側(cè)和負(fù)載側(cè)。連接端子可以聯(lián)接至形成在固定電極10上的槽。固定觸點(diǎn)11可以形成在固定電極10的下面，由此來接觸活動(dòng)電極20。

活動(dòng)電極20是插入到電弧室15的片狀電極，并可以接觸固定電極10或與其分離。活動(dòng)觸點(diǎn)21形成在活動(dòng)電極20上表面的活動(dòng)觸點(diǎn)21與固定電極11直接接觸的位置上。如果活動(dòng)電極20向上移動(dòng)以接觸固定電極10，則電流會(huì)從電源側(cè)供應(yīng)給負(fù)載側(cè)。相反的，如果活動(dòng)電極20向下運(yùn)動(dòng)以與固定電極10分離，則電源側(cè)至負(fù)載側(cè)的供電會(huì)被切斷。

驅(qū)動(dòng)軸30被聯(lián)接至活動(dòng)電極20的中部?；顒?dòng)電極20被固定至驅(qū)動(dòng)軸30，并沿著驅(qū)動(dòng)軸30移動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸30在軸向上被線性驅(qū)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)電極20與固定電極10接觸或分離。

驅(qū)動(dòng)軸30為條狀，且垂直安裝在殼體16的中部?；顒?dòng)電極20被固定地聯(lián)接在驅(qū)動(dòng)軸30的上端，且活動(dòng)鐵芯40被固定地聯(lián)接在驅(qū)動(dòng)軸30的下端。即，驅(qū)動(dòng)軸30是與活動(dòng)電極20和活動(dòng)鐵芯40一起移動(dòng)的。更具體的，通過驅(qū)動(dòng)軸30將活動(dòng)鐵芯40的運(yùn)動(dòng)傳遞至活動(dòng)電極20。

在驅(qū)動(dòng)軸30上形成有凸緣部31。壓縮彈簧25位于凸緣部31和活動(dòng)電極20之間，由此向活動(dòng)電極20提供彈力。凸緣部31也可以作為鎖定凸輪，通過將其鎖定在支承件17的上端而防止驅(qū)動(dòng)軸30向下移動(dòng)。

固定鐵芯50安裝在驅(qū)動(dòng)軸30的中部。沿著固定鐵芯50的中軸形成的孔具有比驅(qū)動(dòng)軸30的外徑大的外徑。因此，固定鐵芯50和驅(qū)動(dòng)軸30相互之間不接觸。

線圈60纏繞在繞線筒65上，且當(dāng)施加電力時(shí)會(huì)由此產(chǎn)生磁場。利用該磁場，固定鐵芯50被磁化以吸引活動(dòng)鐵芯40。

在固定鐵芯50的下面和活動(dòng)鐵芯40的上面分別形成有槽。復(fù)位彈簧55被插入安裝在槽和驅(qū)動(dòng)軸30的外表面之間。

活動(dòng)鐵芯40形成為具有與固定鐵芯50相同直徑的圓筒形。利用在線圈60和固定鐵芯50之間產(chǎn)生的磁力，活動(dòng)鐵芯40向上移動(dòng)。如果施加在線圈60上的外部電源被切斷，固定鐵芯50不再產(chǎn)生磁力。因此，利用復(fù)位彈簧55，活動(dòng)鐵芯40與固定鐵芯50分離，因此使活動(dòng)鐵芯40向下移動(dòng)至初始位置。

鎖定突起41、42分別從活動(dòng)鐵芯40的兩側(cè)的表面突起。當(dāng)從橫截面看時(shí)，鎖定突起41、42可以通過180°對稱的方式來形成。

圓筒70用作固定鐵芯50和活動(dòng)鐵芯40所插入的空間，并向固定鐵芯50和活動(dòng)鐵芯40提供支持力。

在圓筒70的內(nèi)側(cè)表面形成有用于插入鎖定突起41、42的傾斜槽71、72。傾斜槽71、72可以形成為與鎖定突起41、42相對應(yīng)的一對。

傾斜槽71、72可以形成為使其高度等于活動(dòng)鐵芯40的移動(dòng)距離(行程)?；顒?dòng)電極20的移動(dòng)距離可以比活動(dòng)鐵芯40的移動(dòng)距離短。原因是為了利用壓縮彈簧25的接觸力，而使活動(dòng)電極20與固定電極10穩(wěn)定接觸。

當(dāng)傾斜槽71、72在水平面上投影時(shí)，形成的圓弧可以有90⁰的角。因此，活動(dòng)電極20的旋轉(zhuǎn)角度可以是90°。

繞線筒65形成為在其兩端具有凸緣的圓筒形。線圈60纏繞在繞線筒65的凸緣之間。圓筒70插入在繞線筒65的中部形成的通孔。

磁軛18形成為包圍繞線筒65的兩端和在繞線筒65上纏繞的線圈60的側(cè)面的形狀。

將要對依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的操作進(jìn)行說明。

圖7A和圖7B為說明活動(dòng)電極和固定電極之間的接觸狀態(tài)的前視圖和平面視圖，其顯示了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的操作。圖8A和圖8B為說明活動(dòng)電極和固定電極之間的分離狀態(tài)的前視圖和平面視圖，其顯示了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器的操作。

活動(dòng)電極20向上移動(dòng)，因此與固定電極10處于接觸狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)中，右側(cè)鎖定突起41被布置在右側(cè)傾斜槽71的上端71a。如果在外部電源被切斷時(shí)，由線圈60和固定鐵芯50產(chǎn)生的磁力變?nèi)酰瑒t利用復(fù)位彈簧55的彈力,活動(dòng)鐵芯40會(huì)與固定鐵芯50分離，由此，活動(dòng)鐵芯40向下移動(dòng)到初始位置。由于活動(dòng)鐵芯40的右側(cè)突起41沿著右側(cè)傾斜槽71移動(dòng)，則活動(dòng)鐵芯40旋轉(zhuǎn)?；顒?dòng)鐵芯40向下移動(dòng)，直到右側(cè)鎖定突起41到達(dá)右側(cè)傾斜槽71的下端71b。右側(cè)傾斜槽71的高度與活動(dòng)鐵芯40和活動(dòng)電極20上下移動(dòng)的距離相對應(yīng)。活動(dòng)電極20與活動(dòng)鐵芯40一起旋轉(zhuǎn)并向下移動(dòng)。優(yōu)選的，活動(dòng)電極20以90°旋轉(zhuǎn)。

左側(cè)鎖定突起42和左側(cè)傾斜槽72以與右側(cè)鎖定突起41和右側(cè)傾斜槽71相同的方式進(jìn)行操作。在活動(dòng)電極20和固定電極10的接觸狀 態(tài)中，左側(cè)鎖定突起42被布置在左側(cè)傾斜槽72的上端72a。如果活動(dòng)鐵芯40向下移動(dòng)，左側(cè)鎖定突起42沿著左側(cè)傾斜槽72移動(dòng)，并且因此活動(dòng)鐵芯40旋轉(zhuǎn)。因此，活動(dòng)電極20也旋轉(zhuǎn)，以使與固定電極10分離。

當(dāng)與固定電極10分離時(shí)，活動(dòng)電極20以90°進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，活動(dòng)觸點(diǎn)21變的遠(yuǎn)離固定觸點(diǎn)11，并由此，電弧被延長以被消除。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EV繼電器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

首先，由于在活動(dòng)觸點(diǎn)21和固定觸點(diǎn)11之間產(chǎn)生的電弧是通過活動(dòng)電極20的旋轉(zhuǎn)而被械地延長的，因此可以增強(qiáng)電弧消除功能。

其次，由于去除了傳統(tǒng)的用于消除電弧的永久磁鐵，可以防止由于永久磁鐵而出現(xiàn)在活動(dòng)電極上的電斥力的增加。并且，由于沒有使用永久磁鐵，能夠降低生產(chǎn)成本。

由于本發(fā)明的特點(diǎn)可以在不脫離其特征的前提下通過多種形式實(shí)施，應(yīng)當(dāng)被理解的是，除非另有說明，上述實(shí)施例并不由前述的任意細(xì)節(jié)進(jìn)行限定，而是應(yīng)當(dāng)被廣泛的解釋為在權(quán)利要求書中所定義的范圍，并且因此，落在權(quán)利要求的范圍和邊界內(nèi)，或等同于這些范圍或邊界的所有變換和修改由此被所附的權(quán)利要求所涵蓋。