专利名称：电磁继电器及用于电磁继电器的触点弹簧组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁继电器和用于电磁继电器的触点弹簧组件，更具体地说，涉及在电话交换机和类似设备中使用的电磁继电器和用于电磁继电器的触点弹簧组件。
传统上，电话交换机中的用户电路一直需要雷击保护。由于用半导体装置实现这种雷击保护能力是特别昂贵的，所以在电话交换机中容纳的每个用户电路中使用了多个电磁继电器。
近年来，一直要求降低各类设备的尺寸和功耗。对于电话交换机，通过减少所用电磁继电器数量来降低电话交换机的尺寸、成本和功耗的需求也与日俱增。
通常，在电话交换机中，例如为交换机中的每个用户电路提供三个电磁继电器，其中的两个电磁继电器控制一个测试电路的连接操作，以在正常操作方式和测试方式之间切换。剩下的一个电磁继电器用于拨号脉冲传送。请注意，在测试方式下，这三个电磁继电器上的所有连接都与正常操作方式下的连接相反，并由测试电路完成测试。由测试电路完成的测试例如每天进行一次或每几天进行一次，以检验从交换机到用户的阻抗、连接等。
如前文所述，对于电话交换机中的每个用户电路(测试电路)，以使用三个电磁继电器为例(两个用于测试电路)，每个继电器有两个转换触点弹簧套件。由于需要给每个用户电路提供这些电磁继电器，所以这种配置是阻碍减小交换机规模和成本的主要因素。
在下文中将参考图件详细描述现有技术的电磁继电器和用于电磁继电器的触点弹簧组件以及其问题。
本发明的一个目的是提供一种电磁继电器，它能方便地以高精度组装起来，并适用于减小尺寸和功耗。本发明的另一个目的是为电磁继电器提供一种触点弹簧组件，它适用于电话交换机的测试电路和适于通过减少所用电磁继电器的数量来减小交换机的尺寸、成本和功耗。
根据本发明，为电磁继电器提供的触点弹簧组件包括放在触点弹簧组件中央的一个衔铁；多个可动触点弹簧，每个与相应的铰接弹簧集成在一起并以沿衔铁纵向平行延伸的方式分放在衔铁的两侧；以及由可动触点弹簧构成的多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件。
转换触点弹簧套件和闭合触点弹簧套件可以作为两个套件相对于衔铁对称地分放在衔铁的两侧。该触点弹簧组件可用于控制电话交换机中测试电路的连接操作。
再有，根据本发明，提供了一种电磁继电器，包括具有多个固定触点的固定触点弹簧单元；具有对应于多个固定触点的多个可动触点的可动触点弹簧单元，该可动触点弹簧单元包括一个衔铁放在触点弹簧组件的中央，多个可动触点弹簧的每一个与相应的铰接弹簧集成在一起并以沿衔铁纵向平行延伸的方式分放在衔铁的两侧，以及由可动触点弹簧构成的多个转换触点弹簧套件；以及一个电磁单元用于控制衔铁的吸引，从而控制可动触点和与这些可动触点相对应的固定触点之间的连接。
转换触点弹簧套件可以相对于衔铁对称地分放在衔铁的每一侧。
再有，根据本发明，提供了一种电磁继电器，包括具有多个固定触点的固定触点弹簧单元；具有对应于多个固定触点的多个可动触点的可动触点弹簧单元，该可动触点弹簧单元包括一个衔铁放在触点弹簧组件的中央，多个可动触点弹簧的每一个与相应的铰接弹簧集成在一起并以沿衔铁纵向平行延伸的方式分放在衔铁的两侧，以及由可动触点弹簧构成的多个闭合触点弹簧套件；以及一个电磁单元用于控制衔铁的吸引，从而控制可动触点和与这些可动触点相对应的固定触点之间的连接。
闭合触点弹簧套件可以相对于衔铁对称地分放在衔铁的每一侧。
根据本发明，还提供了一种电磁继电器，包括具有多个固定触点的固定触点弹簧单元；具有对应于多个固定触点的多个可动触点的可动触点弹簧单元，该可动触点弹簧单元包括一个衔铁放在触点弹簧组件的中央，多个可动触点弹簧的每一个与相应的铰接弹簧集成在一起并以沿衔铁纵向平行延伸的方式分放在衔铁的两侧，以及由可动触点弹簧构成的多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件；以及一个电磁单元用于控制衔铁的吸引，从而控制可动触点和与这些可动触点相对应的固定触点之间的连接。
转换触点弹簧套件和闭合触点弹簧套件可以作为两个套件相对于衔铁对称地分放在衔铁的两侧。
在可动触点弹簧单元上的每个铰接弹簧的一个端部可以焊接到固定触点弹簧单元上相应的弹簧端，而可动触点弹簧单元可以利用每个铰接弹簧的回弹力附着在固定触点弹簧单元上。
每个铰接弹簧的端部可以有一个端部开口的槽部分，该端部开口的槽部分可以用激光焊接方法焊接到相应的弹簧末端。这种电磁继电器可用于控制电话交换机中测试电路的连接操作，而该测试电路的连接控制可以用一个电磁继电器完成。
由下文中参考附图对最佳实施例的描述，可以更清楚地理解本发明，其中
图1是电路图，显示出电话交换机中用户电路的典型构成；图2A、2B和2C显示出现有技术电磁继电器结构的一侧，其中使用单个可动触点弹簧；图3A和3B显示出现有技术电磁继电器结构的一例，其中使用多个(四个)可动触点弹簧；图4A和4B给出图1所示用户电路中的测试开关电路以及该测试开关电路的一个等效的电路；图5是部件分解透视图，显示出根据本发明的一个电磁继电器的一个实施例；图6是本发明的电磁继电器中一个电磁单元的部件分解透视图；图7是一个透视图，显示出本发明的电磁继电器的状态，这是当电磁单元被装配到固定触点弹簧单元中时，从接线端引出脚一侧看到的情况；图8是一个透视图，显示出本发明的电磁继电器的状态，这是在把一绝缘材料填入固定触点弹簧单元和电磁单元之间的间隙以后，从接线端引出脚一侧看到的情况；图9是沿图5的部件分解透视图中的A-A线截取的截面图；图10是沿图5的部件分解透视图中的B-B线截取的截面图；图11是一个放大的透视图，显示出本发明的电磁继电器中的可动触点弹簧单元和固定触点弹簧单元；图12显示出在本发明的电磁继电器中可动触点弹簧单元如何装配到固定触点弹簧单元上；图13显示出本发明的电磁继电器的状态，其中可动触点弹簧单元和固定触点弹簧单元被固定在一起；图14解释在图13的电磁继电器中铰接弹簧是如何被焊接在一个弹簧接线端的。
在描述本发明的最佳实施例之前，将参考附图描述现有技术电磁继电器及伴随有现有技术电磁继电器的问题。
传统上要求对电话交换机中的用户电路加以雷击保护。由于用半导体装置实现这种雷击保护的成本特别高，所以在电话交换机中的用户电路中使用电磁继电器。预计这种状况在将来还将继续存在。
图1是显示电话交换机中用户电路典型构成的电路图。
在图1中，参考字符J是一个用户，B1是一个电源，O是在雷击和类似情况下使用户电路免受大电压影响的过压保护单元，R是振铃电话(拨号脉冲输出电路)用于向用户J发送振铃，C是用于完成声音信号和PCM信号之间转换的编码解码器，H是完成二线制到四线制转换的二四线变换装置，TST是测试电路。在图1中，提供了两个过压保护单元O，各在原级一侧和次级一侧。
电源B1与通信线L1和L2相连，并在用户J摘机时向通信线L1和L2提供恒定电流。此时，电源对AC信号(声音信号)呈现出高阻抗，从而使信号不被衰减。
为交换机中的每个用户电路提供了三个电磁继电器101、102和103，其中两个电磁继电器101和102控制测试电路TST的连接，以在正常操作方式和测试方式之间切换。剩下的一个电磁继电器103用于拨号脉冲传输。
图1显示的是正常操作状态(测试断)；在测试方式下(测试通)，电磁继电器101、102和103上的所有连接均被反转，并由测试电路TST完成测试。由测试电路TST完成的测试是每天一次或每几天一次，以检测从交换机到用户J的阻抗和连接等。
图2A到2C显示出使用单个可动触点弹簧的现有技术电磁继电器结构的一例。图3A到3B显示出使用多个(四个)可动触点弹簧的现有技术电磁继电器的一例。这里图2A是平面图，图2B是前视图，图2C是侧视图。类似地，图3A是前视图，而图3B是侧视图。
如图2A到2C及图3A、3B所示，现有技术的电磁继电器由这样一些分离部件组成，如可动弹簧200、固定弹簧201、向外延伸的接线端引出脚阵列202、衔铁203、以及电磁单元(铁芯204、线圈架205、导线206和轭铁207)，它们都单独组装到基座208上。这种结构不仅妨碍了对组装精度的改善，而且需要增加的工时去进行组装。在图2A到2C和图3A、3B中，参考数字200a表示可动触点，201a表示固定触点，209表示线圈接线端，210表示外罩，211表示引线，212表示弹簧，213表示可动弹簧模盘。
如图2A至2C所示，例如一个单极型现有技术电磁继电器中的可动弹簧200是直接焊到衔铁203等上面的。另一方面，在如图3A、3B所示使用多个弹簧200的电磁继电器(双极型或多极型)中使用了可动弹簧模盘213，此外还使用了用于受迫恢复的返回弹簧，如弹簧212。这造成了组件复杂性增加。
再有，对于电话交换机中的每个用户电路(测试电路TST)，例如使用了三个电磁继电器(两个用于测试电路)，每个电磁继电器带有两个转换触点弹簧套件。由于需要为每个用户电路提供这些电磁继电器，所以这种构成是影响减小交换机尺寸和成本的主要因素。再有，因为提供这些电磁继电器所涉及的费用，这种构成阻碍了减少电话交换机成本的努力。
下面将参考附图描述根据本发明的电磁继电器和用于电磁继电器的触点弹簧组件的一个实施例。
图4A和4B是图1所示用户电路中的测试开关电路及其一个等效的电路。图4A对应于图1的结构，而图4B所涉及的结构应用于根据本发明的实施例(见下文中的描述)的电磁继电器。
如图4A所示，在传统的交换机中为每个用户电路提供三个电磁继电器101、102和103，每个电磁继电器有二个转换触点弹簧套件。这三个电磁继电器当中的二个(101和102)用于控制测试电路TST的连接，每个带有两个转换触点弹簧套件，而剩下的一个电磁继电路103用于控制拨号脉冲传输。
如图4B所示的等效的电路用于根据本发明的电磁继电器和电磁继电器所用触点弹簧组件。更具体地说，在下文描述的实施例中，两个电磁继电器101和102被组合成一个电磁继电器100，它具有一对闭合触点弹簧套件替代双转换电磁继电器101，还具有一对转换触点弹簧套件替代双转换电磁继电器102，从而构成电磁继电器的触点弹簧组件。
这里，图4A和4B显示的是正常操作方式下的状态(测试断)；在测试方式下(测试通)，在电磁继电器上的所有连接(101、102和103、以及100和103)都被反转，于是由测试电路TST完成测试。在电磁继电器100上的闭合触点在正常操作方式被置于断开一侧，而在测试方式下被切换到闭合一侧。由测试电路TST完成的测试每天或每几天进行一次，以检验从交换机到用户J的阻抗、连接等。
这样，在本实施例的电磁继电器(该电磁继电器所用触点弹簧组件)中，例如在电话交换机的每个用户电路中使用的两个电磁继电器101和102被组合成一个电磁继电器100，这里在两个电磁继电器101和102上的八个触点(每个继电器有一对转换触点弹簧套件)被电磁继电器100的六个触点所代替，电磁继电器100有一对闭合触点弹簧套件和一对转换触点弹簧套件。这允许降低电磁继电器及使用电磁继电器的电话交换机等设备的尺寸、成本和功耗。再有，通过把触点数从八个减至六个，使能够减小用于触点的责金属量，这有助于进一步降低成本。
图5是一个部件分解透视图，显示出根据本发明的电磁继电器的一个实施例，图6是本发明的电磁继电器中一个电磁单元的部件分解透视图(显示出被分离部分的透视图)。再有，图7是显示出本发明的电磁继电器状态的透视图，这是当电磁单元被装备到固定触点弹簧单元中时，从接线端引出脚一侧看到的情况；图8是显示出本发明的电磁继电器状态的透视图，这是在把一绝缘材料填入固定触点弹簧单元和电磁单元之间的间隙以后，从接线端引出脚一侧看到的情况。图9是沿图5的部件分解透视图中的A-A线截取的截面图，而图10是沿图5的部件分解透视图中的B-B线截取的截面图。再有，图11是一个放大的透视图，显示出本发明的电磁继电器中的可动触点弹簧单元和固定触点弹簧单元。
首先，如图5所示，本实施例的电磁继电器由电磁单元10、可动触点弹簧单元20、固定触点弹簧单元(盒状固定触点弹簧单元)30及外壳(未画出)组成。
如图6所示，电磁单元10是这样构成的把弯成L形的铁芯17和线圈接线端13与线圈架模盘11镶嵌造型为一体，线圈架模盘11在其两侧有凸缘12和12；把导线15绕在线圈架模盘11的机体14周围；把在L形磁极块16中形成的凹槽连接部16b装到L形铁芯17的凸出端部17a上，这里的L形铁芯17已被插入穿过机体14形成的中心孔14a中；磁极块16的另一部分构成磁极面16a。绕线15通过线圈接线端13连接到固定触点弹簧单元30的线圈接线端33。
如图5和11中所示，在本实施例的电磁继电器中的可动触点弹簧单元20包括放在中央的衔铁21以及多个可动弹簧24，每个可动弹簧24起到铰接弹簧22和可动触点弹簧23二者的作用，这些可动弹簧24位于衔铁21的两侧并沿其纵向延伸；衔铁21和可动弹簧24利用成型材料26制造成一个单元。铰接弹簧22位于和可动弹簧成型在一起的衔铁21的较宽端一侧，而且每个铰接弹簧22有一个折线形铰接部分22b。衔铁21是由冲压一块板状磁性材料形成的；衔铁21的自由端部分21a放置在与L形磁极块16的极面16a相对的位置，而在衔铁21另一端的一个表面与L形铁芯17的铁心铰接部分17a接触，由铁芯铰接部分17a支持的部分是较宽端部分21b。
固定触点弹簧单元(盒状固定触点弹簧单元)30构成为矩形平行六面体空盒的形状。在成型材料35的内壁表面36上以集成方式形成向外延伸的可动触点弹簧接线端31、固定触点弹簧接线端32及线圈接线端33。
然后，如图7和图8所示，电磁单元10被装配到固定触点弹簧单元30的内部，成型填充材料41被浇注到固定触点弹簧单元30和电磁单元10之间的空隙，从而把这两个单元结合在一起而又提供了线圈和触点弹簧之间的绝缘。然后，外壳(未画出)被装上，从上面罩住固定触点弹簧单元30，从而完成了电磁继电器组件。如前所述，图9给出从图5截取的A-A截面，图10给出从图5截取的B-B截面；如从图9和图10所能看到的那样，电磁单元10和固定触点弹簧单元30是被构成在一种绝缘结构之中。
如图11所示，向外延伸的固定触点弹簧接线端32的固定触点弹簧34与固定触点弹簧接线端32一侧链接成一体，并与可动触点弹簧23相对放置；造成适当的弯曲，从而按照固定触点34a的触点弹簧套件形成转换触点套件(闭合和断开触点套件)。在本实施例中，如从图11所见，形成了一对转换触点弹簧套件和一对闭合触点弹簧套件，以对应于图4B中所示等效电路中的那些弹簧套件。所提供的这些转换触点弹簧套件和闭合触点弹簧套件是相对于衔铁21对称的。
上述机械部件被用于成型形成电磁单元10、可动触点弹簧单元20及固定触点弹簧单元30。为把这些单元10、20及30组装到一起，如图5的部件分解透视图所示，电磁单元10从固定触点弹簧单元30的向外延伸的接线端一侧(即下侧)插入到固定触点弹簧单元空腔中的插入孔38和39，并被固定在那个位置。更具体地说，铁芯17的铁芯铰接部分117a被插入到固定触点弹簧单元30空腔中形成的插入孔38，而极块16的极面16a被插入插入孔39，其插入方式如图5中所示的向上伸出。
在此之后，可动触点弹簧单元20被装在固定触点弹簧单元30上，并使每个折线形铰接弹簧22的自由端部分22a与固定触点弹簧单元30提供的对应的弹簧接线端37牢固地固定在一起。
图12显示出在本发明的电磁继电器中可动触点弹簧单元如何装配到固定触点弹簧单元上，图13显示出本发明的电磁继电器的状态，其中可动触点弹簧单元和固定触点弹簧单元被固定在一起。再有，图14解释在图13的电磁继电器中绞接弹簧是如何被焊接在弹簧接线端的。
如图12和13所示，通过把铰接弹簧22的自由端部分22a放到与弹簧接线端37(它与向外延伸的可动触点弹簧接线端31链接在一起)紧密接触的位置，并用激光之类把它们焊接在一起，从而把可动触点弹簧单元20装到固定触点弹簧单元30上。
这里，如图14所示，在可动触点弹簧单元20的每个铰接弹簧22(铰接部分22b)的端部(自由端部分22a)有一个端部开口槽部分22c；通过把一激光束LB照射到槽部分22c的上端部分，使铰接弹簧22和弹簧接线端37以熔化部分MP连接在一起；再利用每个铰接弹簧22(铰接部分22b)的反弹力，可动触点弹簧单元20被安装在固定触点弹簧单元30上。在可动触点弹簧单元20中，在衔铁21自由端一侧上的与铰接弹簧22相对的弹簧的作用是作为可动弹簧24(可动触点弹簧23)。在每个铰接弹簧22的自由端部分22a中形成端部开口槽部分22c的理由是当用压模压制弹簧时更容易去掉碎屑(被切割分离的小片)，而且槽口部分的曲线形一端用于增大被聚集到一点的激光所焊接的熔化部分MP的面积。铰接弹簧22的自由端部分22a与弹簧接线端37之间的连接不仅可由激光焊接实现，还可由各种其他技术实现。
上面的描述是通过一个例子给出的，在这个例子中，电磁继电器(触点弹簧组件)被应用于电话交换机中的用户电路，但是会理解，该电磁继电路(触点弹簧组件)也能应用于其他各种设备。
如前文详细描述的那样，根据本发明，该电磁继电器包括放在中央的衔铁；多个可动触点弹簧，它们与铰接弹簧集成在一起并以沿衔铁纵向平行延伸的方式分放在衔铁的两侧；以及由可移动触点弹簧构成的多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件。这样构成的电磁继电器能被简单地以高精度组装起来，而且适于减小尺寸和功能。再有，本发明为电话交换机提供的触点弹簧组件适合于与电话交换机的测试电路一起使用，这允许减少所用电磁继电器的数量，从而实现减小电话交换机的尺寸、成本和功耗。
可以构成本发明的许多不同实施例而不偏离本发明的精神和范围，而且应该理解，除了如所附权利要求书中的规定外，本发明不限于在本说明书中所描述的特定实施例。
权利要求
1.一种用于电磁继电器的触点弹簧组件，包括放在所述触点弹簧组件中央的衔铁(21)；多个可动触点弹簧(23)，每个与相应的铰接弹簧(22)集成在一起，并以沿所述衔铁(21)纵向平行延伸的方式分放在所述衔铁(21)的两侧；以及由所述可动触点弹簧(23)构成的多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件。
2.如权利要求1中要求的用于电磁继电器的触点弹簧组件，其中所述转换触点弹簧套件和所述闭合触点弹簧套件作为两个套件以相对于所述衔铁(21)对称的方式分放在所述衔铁(21)的两侧。
3.如权利要求1或2中要求的用于电磁继电器的触点弹簧组件，其中所述触点弹簧组件用于控制电话交换机中测试电路的连接操作。
4.一种电磁继电器，包括具有多个固定触点(34a)的固定触点弹簧单元(30)；具有对应于所述多个固定触点(34a)的多个可动触点(23a)的可动触点弹簧单元(20)，包括放在所述触点弹簧组件中央的衔铁(21)；多个可动触点弹簧(23)，每个与相应的铰接弹簧(22)集成在一起，并以沿所述衔铁(21)纵向平行延伸的方式分放在所述衔铁(21)的两侧；以及由所述可动触点弹簧(23)构成的多个转换触点弹簧套件；以及电磁单元(10)，用于控制所述衔铁(21)的吸引，从而控制所述可动触点(23a)与对应于所述可动触点(23a)的所述固定触点(34a)之间的连接。
5.如权利要求4中要求的电磁继电器，其中所述转换触点套件以相对于所述衔铁(21)对称的方式分放在所述衔铁(21)的每一侧。
6.一种电磁继电器，包括具有多个固定触点(34a)的固定触点弹簧单元(30)；具有对应于所述多个固定触点(34a)的多个可动触点(23a)的可动触点弹簧单元(20)，包括放在所述触点弹簧组件中央的衔铁(21)；多个可动触点弹簧(23)，每个与相应的铰接弹簧(22)集成在一起，并以沿所述衔铁(21)纵向平行延伸的方式分放在所述衔铁(21)的两侧；以及由所述可动触点弹簧(23)构成的多个闭合触点弹簧套件；以及电磁单元(10)，用于控制所述衔铁(21)的吸引，从而控制所述可动触点(23a)与对应于所述可动触点(23a)的所述固定触点(34a)之间的连接。
7.如权利要求6中要求的电磁继电器，其中所述各闭合触点弹簧套件作为两个套件以相对于所述衔铁(21)对称的方式分放在所述衔铁(21)的每一侧。
8.一种电磁继电器，包括具有多个固定触点(34a)的固定触点弹簧单元(30)；具有对应于所述多个固定触点(34a)的多个可动触点(23a)的可动触点弹簧单元(20)，包括放在所述触点弹簧组件中央的衔铁(21)；多个可动触点弹簧(23)，每个与相应的铰接弹簧(22)集成在一起，并以沿所述衔铁(21)纵向平行延伸的方式分放在所述衔铁(21)的两侧；以及由所述可动触点弹簧(23)构成的多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件；以及电磁单元(10)，用于控制所述衔铁(21)的吸引，从而控制所述可动触点(23a)与对应于所述可动触点(23a)的所述固定触点(34a)之间的连接。
9.如权利要求8中要求的电磁继电器，其中所述转换触点弹簧套件和所述闭合触点弹簧套件作为两个套件以相对于所述衔铁(21)对称的方式分放在所述衔铁(21)的每一侧。
10.如权利要求4至9的任何一个中要求的电磁继电器，其中在所述可动触点弹簧单元(20)上的每个铰接弹簧(22)的一个端部(22a)；被焊接在所述固定触点弹簧单元(30)上的相应弹簧接线端(37)，而所述可动触点弹簧单元(20)是利用每个所述铰接弹簧(22)的回弹力而附着在所述固定触点弹簧单元(30)上的。
11.如权利要求10中要求的电磁继电器，其中所述每个铰接弹簧(22)的所述端部(22a)有一个端部开口槽部分(22c)，所述端部开口槽部分(22c)通过激光焊接而焊接到相应的弹簧接线端(37)。
12.如权利要求4至9的任何一个中要求的电磁继电器，其中所述电磁继电器用于控制电话交换机中测试电路的连接操作，而且对所述测试电路的连接控制是用一个电磁继电器完成的。
全文摘要
用于电磁继电器的触点弹簧组件有衔铁(21)、多个可动触点弹簧(23)、多个转换触点弹簧套件和多个闭合触点弹簧套件。衔铁(21)放在触点弹簧组件的中央。每个可动触点弹簧(23)与相应的铰接弹簧(22)集成在一起,可动触点弹簧(23)以沿衔铁(21)纵向平行延伸的方式放在衔铁(21)两侧。转换触点弹簧套件和闭合触点弹簧套件由可动触点弹簧(23)构成。这种结构允许高精度的组装并允许减小电磁继电器的尺寸和功耗。
文档编号H01H50/54GK1201247SQ9810516
公开日1998年12月9日 申请日期1998年3月27日 优先权日1997年5月30日
发明者佐宗裕文, 佐佐木隆治 申请人:株式会社高见泽电机制作所