双稳态电气连接转换装置的制造方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及电气连接转换技术领域，具体地说是一种双稳态电气连接转换装置。
[【背景技术】]
[0002]一些电气设备在工作过程中需要切换多个不同的工作模式或档位，这时就需要进行电路连接的转换，目前，通常需要手动改变电路连接方式或通过复杂的电路转换和控制系统；另外，在自动控制电路中经常要用到类似继电器的一些用较小的电流去控制较大电流的电子控制器件，传统的继电器工作时如果要保持吸附衔铁的状态就必须一直保持通电，从而耗费了大量电能。
[0003]由于双稳态结构具有两个稳定的平衡状态，且保持稳态不耗能，因此常用作电气开关的设计元件；另外利用磁吸方式来实现两个电气接头的连接具有省力、方便的特点，尽管专利CN 203631858U、CN 202550692U中公开了利用永磁铁自动定位吸附的电气连接装置，但是都只能一次定位吸附，只有一种固定连接方式。
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【发明内容】
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[0004]本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种双稳态电气连接转换装置，实现了控制两电气接头多档位连接的功能，且使用双稳态结构实现连接的锁定，从而使电气连接具有多档位转换、稳定可靠、响应快、节能等优点。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的双稳态电气连接转换装置，包括母接头I以及与母接头I可拆卸式连接的公接头2，所述母接头I包括母接头座3以及分别沿圆周排布于母接头座3内的电磁铁11、限位栅7和静触点9，所述电磁铁11、限位栅7、静触点9沿径向由内至外依次排开，所述公接头2包括公接头座4以及设置于公接头座4内的双稳态锁定机构19和旋转定位机构，所述双稳态锁定机构19为十字交叉的双稳态弯曲梁，所述双稳态锁定机构19固定于公接头座4内壁，所述双稳态锁定机构19具有上凸和下凹两个稳定状态，所述双稳态锁定机构19与旋转定位机构通过中部的轴承17相连，所述旋转定位机构包括转盘14以及安装在转盘14中心的旋转轴15，所述转盘14为十字形结构，所述转盘14上交叉固定有两个永磁铁12和悬臂13，所述悬臂13为金属弹性梁，所述悬臂13的端部设有与静触点9相配合的动触点10，所述永磁铁12朝外一侧的极性相反。
[0006]所述母接头座3、公接头座4均为中间设有隔板的上下端敞口的圆筒状，所述母接头座3边框上设有沿中心对称的L形槽5，所述公接头座4边框上设有与L形槽5相配合的扣合粧6，所述母接头座3与公接头座4通过L形槽5及扣合粧6扣合为一体。
[0007]所述母接头座3内限位栅7的内外两侧分别沿圆周方向分布有对应数量的电磁铁安装孔和静触点安装孔，所述电磁铁11和静触点9分别设于电磁铁安装孔和静触点安装孔内，所述电磁铁安装孔与限位栅7位置相对应，所述静触点安装孔交错分布于限位栅7的空隙方位。
[0008]所述公接头座4内隔板一侧的内壁上沿圆周方向分布有四个小凸台，所述双稳态锁定机构19四端固定于小凸台上，所述公接头座4内隔板另一侧表面沿圆周方向均匀分布有若干刻度线8，所述刻度线8的数量和位置与公接头2、母接头I对应扣合后的母接头I内静触点9的数量和位置相对应。
[0009]所述旋转轴15上连接有手柄20，所述旋转轴15通过轴承17与双稳态锁定机构19相连，所述轴承17通过轴承盖16和卡簧18定位在旋转轴15上，所述轴承盖16安装在双稳态锁定机构19中部。
[0010]所述双稳态锁定机构19、悬臂13均采用铝合金或不锈钢材料制成。
[0011]所述动触点10与静触点9之间采用贴合式或插拔式电气连接方式。
[0012]本发明同现有技术相比，结构新颖、紧凑、设计合理，利用磁铁同极相斥、异极相吸和电磁铁可控极性的特点，以及可自动旋转定位的结构设计，实现了多档位转换的简单可靠控制；并通过双稳态锁定机构实现机械锁定，从而使电气连接具有多档位转换、稳定可靠、响应快、节能等优点，保持稳态无需耗能；此外，本发明除了自动控制电气连接的档位转换外，亦可实现手动操作，功能多样。
[【附图说明】]
[0013]图1是本发明的外部结构示意图；
[0014]图2是本发明中母接头的结构示意图；
[0015]图3是本发明中公接头的结构示意图；
[0016]图4是本发明的总体结构爆炸示意图；
[0017]图5是本发明中旋转轴的结构示意图；
[0018]图6是本发明中触点断开状态结构剖视图；
[0019]图7是本发明中触点闭合状态结构剖视图；
[0020]图8是本发明的档位转换控制原理示意图；
[0021]图9是本发明中电磁铁绕组示意图；
[0022]图中:1、母接头2、公接头3、母接头座4、公接头座5、L形槽6、扣合粧7、限位栅8、刻度线9、静触点10、动触点11、电磁铁12、永磁铁13、悬臂14、转盘15、旋转轴16、轴承盖17、轴承18、卡簧19、双稳态锁定机构20、手柄。
[【具体实施方式】]
[0023]下面结合附图对本发明作以下进一步说明:
[0024]如附图所示，本发明包括:母接头I以及与母接头I可拆卸式连接的公接头2，母接头I包括母接头座3以及分别沿圆周排布于母接头座3内的电磁铁11、限位栅7和静触点9，电磁铁11、限位栅7、静触点9沿径向由内至外依次排开，公接头2包括公接头座4以及设置于公接头座4内的双稳态锁定机构19和旋转定位机构，双稳态锁定机构19为十字交叉的双稳态弯曲梁，双稳态锁定机构19四端固定于公接头座4内壁，双稳态锁定机构19具有上凸和下凹两个稳定状态，双稳态锁定机构19与旋转定位机构通过中部的轴承17相连，旋转定位机构包括依次连接的手柄20、旋转轴15、转盘14以及安装在转盘14上的两个永磁铁12、悬臂13和动触点10，旋转轴15安装在转盘14中心，旋转轴15上连接有手柄20，各部分通过粘接、过盈配合或螺纹等方式依次相连，其中，转盘14为十字形结构，永磁铁12和悬臂13对应地交叉固定于转盘14上，悬臂13为刚度适中的金属弹性梁，悬臂13的端部设有与静触点9相配合的动触点10，永磁铁12朝外一侧的极性相反；其中，双稳态锁定机构19、悬臂13均采用铝合金或不锈钢等材料制成，动触点10、静触点9形式多样，可为贴合式、插拔式等电气连接方式，材料为常用电触头材料。
[0025]本发明中，母接头座3、公接头座4均为中间设有隔板的上下端敞口的圆筒状，母接头座3边框上设有沿中心对称的L形槽5，公接头座4边框上对称分布有一对与L形槽5相配合的扣合粧6，母接头座3与公接头座4通过L形槽5及扣合粧6对位扣合为一体，公接头座4与母接头座3配合处的另一侧通过粘接或螺纹与所需控制的电气设备相连，或成型时作为电气设备的一部分。母接头座3凹槽内圆周均匀布置有若干限位栅7，在内限位栅7的内外两侧分别沿圆周方向分布有对应数量的电磁铁安装孔和静触点安装孔，电磁铁11和静触点9分别设于电磁铁安装孔和静触点安装孔内，电磁铁安装孔与限位栅7位置相对应，静触点安装孔交错分布于限位栅7的空隙方位。公接头座4内隔板一侧的内壁上沿圆周方向分布有四个小凸台，双稳态锁定机构19四端通过粘接或机械连接方式固定于小凸台上，公接头座4内隔板另一侧表面沿圆周方向均匀分布有若干表示连接档位的刻度线8，刻度线8的数量和位置与公母接头对位扣合后的母接头I内静触点9的数量和位置相对应。旋转轴15通过轴承17与双稳态锁定机构19相连，轴承17通过轴承盖16和卡簧18定位在旋转轴15上，轴承盖16安装在双稳态锁定机构19中部。
[0026]如附图1至附图3所示，当公母接头扣合时先将扣合粧6对准L形槽5的槽口，然后将公接头座4推到最低端后再顺时针旋转到位；公母接头可以固定在电气设备上作为其一部分，也可作为独立接头通过导线与电气设备相连。
[0027]附图2是根据本发明一实施例的双稳态电气连接转换装置的母接头结构示意图，母接头座3凹槽内分别圆周均匀布置着6个限位栅7、电磁铁11和静触点9，其中电磁铁11分布在最内圈，静触点9分布在最外圈，限位栅7与电磁铁11的位置相对应，静触点9交错分布于限位栅7的空隙方位，其中限位栅7、电磁铁11和静触点9的数量可根据实际需要的连接档位来制定。
[0028]如附图1和附图3所不，公接头座4内隔板一侧的内壁圆周均勾分布着四个小凸台，通过粘接或