机械连接方式固定所述双稳态锁定机构19，隔板另一侧上面圆周均匀分布着6个表示连接档位的刻度线8，该刻度线8的数量和位置与公母接头对位扣合后母接头I内静触点9的数量和位置对应。
[0029]如附图4至附图7所示，完成动触点10的旋转定位和动静触点闭合断开任务的主要部件是旋转定位机构和双稳态锁定机构19，旋转定位机构由手柄20、旋转轴15、转盘14以及安装在所述转盘14上的两个永磁铁12、悬臂13和动触点10组成，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，永磁铁12和悬臂13对应地交叉固定于所述转盘14上，悬臂13为刚度适中的金属弹性梁，材料可为铝合金或不锈钢等。
[0030]此外，旋转轴15通过轴承17与双稳态锁定机构19相连，轴承盖16和卡簧18将轴承17定位于双稳态锁定机构19的中部；附图5中旋转轴中空且中部有一径向通孔，用来安置导线，连接动触点的导线通过旋转轴通孔和手柄中间通孔可以引到公接头座4外面。
[0031]双稳态锁定机构19为十字交叉的双稳态弯曲梁，具有上凸和下凹两个稳定状态，材料可为铝合金或不锈钢等；如附图6所示，当接头处于断开状态时，双稳态锁定机构19处于上凸稳态，此时包含动触点10的旋转定位机构悬置于包含静触点9的母接头I上，动触点10可以跟着旋转机构自由旋转；如附图7所示，当电路处于接通状态时，双稳态锁定机构19处于下凹稳态，动触点10与所需接通档位的静触点9相接触，此时悬臂13被限制在限位栅7的空隙之间，并且动触点10也锁定在静触点安装孔内；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。
[0032]附图8是根据本发明一实施例的双稳态电气连接转换装置的档位转换控制原理不意图，此图显不了去除公接头座4和双稳态锁定机构19后的该装置的俯视图，两动触点10分别用a、b表不，6个静触点9分为三组，并分别编号I+、1_、2+、2_、3+、3_，6个电磁铁11分为三组，同一条直径上的两个电磁铁为一组，并编组号为1、I1、III;如附图9所示，同一组的电磁铁通电后同一侧极性相反，这样就会与两个永磁铁12同极相斥、异极相吸，磁力产生转矩，驱动旋转定位机构带动动触点10旋转定位到所需连接档位的静触点处，通过控制同一组电磁铁的电流方向，即可获得2种连接方式，如控制I组电磁铁就有1+连a、l_连b和1+连b、1-连a两种连接方式，控制三组电磁铁就有6种连接方式。
[0033]利用本发明的一例电气连接转换过程如下:当需要动触点a和b分别与静触点1+和1-相连时，I组电磁铁通电，转盘14上的两永磁铁12会被吸引到I组电磁铁的位置，动触点a和动触点b则会随着旋转到1+和1-静触点处，旋转定位吸附过程中，限位栅7会阻止悬臂13在未到达指定位置时下移，进而阻止双稳态锁定机构19由于受到磁吸力而提前锁定，当悬臂13到达静触点1+和1-连线位置处，就会被吸引而下移从而带动双稳态锁定机构19完成锁定，连接锁定后I组电磁铁即停止工作；当需要转换连接使动触点a和b分别与静触点2+和2-相连时，I组电磁铁反向通电，对转盘14产生排斥力进而将双稳态锁定机构19顶起，此时I组电磁铁断电，II组电磁铁通电，转盘14受到磁力矩后会转动，两永磁铁12会被吸引到II组电磁铁的位置，动触点a和动触点b则会随着旋转到2+和2-静触点处，定位后双稳态锁定机构19又被拉下完成连接锁定，II组电磁铁随即停止工作；若需转换其它连接方式，同理亦然。
[0034]另外，本发明中旋转定位机构的手柄20提供了手动操作连接转换的功能，不需要电磁铁的控制，操作手柄20拉起、旋转、按下亦可实现所需的电气连接转换，其中公接头座4上的刻度线8对应地标示了 6种不同的连接档位。
[0035]该双稳态电气连接转换装置的各部件，除标准件和上述有说明材料的部件，其它各部件材料可用电气设备中常用的有耐温和阻燃特性的塑料，如ABS或PC料等。此外，本发明不仅可以作为电气连接的换位开关，还可以当做继电器使用，用较小的电流去控制较大的电流。
[0036]本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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⑶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。
2.如权利要求1所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
3.如权利要求1或2所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
4.如权利要求3所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
5.如权利要求4所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
6.如权利要求5所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
7.如权利要求6所述的双稳态电气连接转换装置，其特征在于: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。
【专利摘要】本发明涉及一种双稳态电气连接转换装置，包括母接头(1)以及用于与所述母接头(1)连接的公接头(2)，所述母接头(1)包含母接头座(3)和圆周排布于所述母接头座(3)内的电磁铁(11)、限位栅(7)和静触点(9)，所述公接头(2)包含公接头座(4)、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)为十字交叉双稳态弯曲梁，中间通过轴承(17)与旋转定位机构相连，四端固定于所述公接头座(4)内壁；本发明同现有技术相比，该装置结构紧凑、控制方便、手自动一体化，可使电气连接具有多档位转换、稳定可靠、响应快、节能等优点。
【IPC分类】H01H19-08, H01H19-14, H01H19-02, H01H19-10
【公开号】CN104658801
【申请号】CN201510101033
【发明人】李汶柏, 张文明, 邹鸿翔, 孟光
【申请人】张文明, 李汶柏, 邹鸿翔
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月9日