专利名称：机电式可锁定型继电器及其使用方法
机电式可锁定型继电器及其使用方法其它相关申请书本专利申请书要求得到美国临时专利申请(号码60/725,335,申 请曰2005年10月2日)的利益保护。方法
技术领域：
本发明涉及继电器。更确切地说，本发明涉及机电式可锁定型继 电器及其使用方法。背景技术：
继电器是由电信号控制的机电开关。 一个典型的继电器由一个电 磁铁和软铁弹片组成。弹片上一般连着可移动的电接触点，弹片本身 由弹簧扣住，在通电后，电磁铁会对软铁弹片产生作用力，并使其克 服弹簧弹力，从而移动电接触点去关闭或打开一个电回路，当电磁铁 断电后，电接触点弹回到原来位置。继电器有各种不同类型，有多接 触点型、有密封型、有的内部有延迟电路、有的像早年电话通讯使用 的多步多接触点型、还有可锁定型。可锁定型继电器是指一类在电磁铁断电后，可以保持关闭和打开 状态的继电器。开和关状态之间的转换是由送给电磁铁短暂的电流脉 冲而实现的。可锁定型继电器一个重要的优点是在非开关状态没有任何功耗(甚至不需要电源)。一般的继电器是由人工或自动化过程一件件制成的。这种装配线 制成的继电器一般比较复杂，性能变化较高，成本也贵，而且体积比 其它电子元件要大。在电子元件密度越来越高时，大体积就越来越变 成顾虑。锁定性继电器也有多种类型，其中两种在ENGINEERS' RELAY HANDBOOK第3—24页[1]里有描述。 一个永磁铁提供磁通并通 过一个弹片在两个磁回路之一形成闭合回路。把弹片及其相关的接触 从一个位置移到另一个位置是通过电磁铁的电流脉冲实现的。这种继 电器要求电磁铁线圈圈数多，从而使得其它新工艺无法或非常困难实 现。Shen等人在1998年10月6日批准的美国专利(USNo. 5,818,316)里描述了一种可程控锁定型开关(其全文引用在此[2])。这种开关包 含第一和第二端点，其中之一的端点是北或南极。端点安装成可以在 第一位置(两端点相触)和第二位置(两端点绝缘)间相对移动，第 一个导体是被永久磁化的导体，第二个导体可受到外加磁场而转变， 程控是指第二个导体的第二个端点交替被磁化(北极或南极)，第一 和第二端点由电磁吸引力维持在第一位置，由磁排斥力维持在第二位 置。Ruan等人在2002年10月22日批准的美国专利(US No. 6,469,602B2，要求临时申请号60/155,757建立的优先日期1999年9月23日)里描述了另一种可锁定型号继电器(其全文引用在此 [3])。这种继电器里有一个对磁场敏感的悬臂，悬臂有第一 "开"状 态和第二 "关"状态。第一磁场在悬臂里可产生一个力矩，第二磁场 可使悬臂在第一和第二位置之间变换，第二磁场可由一个在基底上形 成的导体产生。Bishop等人在2000年9月26日批准的美国专利(US No. 6,124,650)描述了另一种锁定型微继电器(其全文引用在此[4])。这 种继电器使用一类"方型磁回线"可锁定型磁材料，这种材料的磁化 方向可受外磁场影响而改变，磁场是由导体产生，磁引力或斥力使得 两个磁极维持在关闭或打开状态。前面每一个发明虽然都提供了制作可锁定型继电器的途径并拥 有某些优点，但都有不足和局限性，其中一些需要大电流进行开关， 另一些要求零件达到精确的相互位置。这些不足或局限性，增加了生 产的难度或成本，并影响它们的应用价值。显然， 一个简单并容易生产的继电器是令人向往的。本发明目的之一是提供一种新的并改善了的锁定型继电器。本发明的另一个目的是提供一种新型、改进的，可易于开关，并 简单及容易生产、使用的锁定型继电器。
发明内容以下所述的继电器起码部分解决了以前的问题并达到上述目标。 在这种继电器里含有一个可动悬臂，悬臂上装有第一磁铁，第二磁铁 放在第一磁铁附近。第一磁铁被沿着其长(水平)轴方向永久磁化。悬臂有一个与第一磁铁的第一磁极(例:北极)相应的第一端和一个与第 一磁铁的第二磁极(例:南极)相应的第二端，当悬臂的第一端趋近第二 磁铁时，第一磁铁的第一磁极在第一磁铁上感应产生一个局部的异性 磁极(例南极)，并使得悬臂第一端被吸引到第二磁铁的局部异性磁 极，从而关闭一个电路("关闭态")。悬臂第一端的"打开"状态可由第 一磁铁第二磁极与第二磁铁的局部异性磁极之间的吸引力维持或由 一个支撑悬臂的弹簧的返回力维持。第三电磁铁(例:线圈)在通电后提 供一个与第一磁铁磁化方向垂直的第三磁场，并在悬臂上产生一个磁 力矩使悬臂改变其开关状态。本发明还会公开几种不同的实现方式， 其一种是取消了锁定机制，而另一种是使用外部磁铁驱动悬臂。
本发明上述及其它的特性及优点在以下用例子及附图作出详细 说明，其中所用相同的标号将指相同的部件。图1A是锁定继电器实施例俯视图；图1B是锁定继电器实施例正视图；图2是锁定继电器取消锁定机制实施例正视图；图3是锁定(或非锁定)继电器使用外部磁铁改变悬臂状态的实施例正视图。
具体实施方式本说明书所用的某些实施例，只是本发明的一些例子，而没有任 何意图从任何方面限制本发明的范围。为了简明起见， 一些普通的电 子制造及其它系统方面(制系统零部件)的说明未必详细。而且，本 说明书常用电力及电子方面的例子来描述本发明，应被理解，很多其 他制造方法可以被用来制作本继电器。而本说明书描述的方法，还可 以被应用到机械传动器、光开关、液态控制以及其它开关器件。另外这些方法也适合于电系统、光系统、消费电器、工业电子、 无线通讯、宇航、液体控制、医疗系统及其他应用。本说明书所用的 空间安排及尺寸说明只是为了示意而已，具体的锁定继电器可以有多 种空间位置及取向安排，这些继电器还可以适当方式相连并形成阵 列。锁定继电器图1A和1B分别为锁定继电器的俯视及正视示意图，参照图1A和 1B，本例里的锁定继电器100包含一个可动悬臂10、线圈20、软磁层 31和32、电接触41或42。可动悬臂10包含永(硬)磁性层11(第一磁铁)、 弹片支撑12、电接触13和14、磁性层ll顺悬臂长轴(例如图示+X-轴)被永久磁化(磁偶矩m)，悬臂10有一个与第一磁铁11的第一 (北)磁极和接触13相关的第一(右)端。还有一个与第一磁铁ll的第二(南)磁极和接触14相关的第二(左)端，磁性层ll可以是任何一种硬磁 性材料，从而在没有外磁场时仍能保留其剩磁值，并且不易被去磁。 作为一个实施例，磁性层ll是一个SmCo永磁铁，其剩磁通量(沿X-轴向)约为1T。其它硬磁材料例子如NdFeB、 AlNiCo，陶磁铁(由 Barium和Strontium Ferrite合成)，CoPtP合金等能维持从约0.001T (10 高恥到高于1T(104高斯)剩磁通量(Br，oM)的材料。它们的顽 磁量(He)可在约7.96xl02A/m(10Oe)到高于7.96xl05 A/m (104 Oe)。弹片支撑12可以是任何可曲材料，在一方面它支撑悬臂IO，而 另一方面允许悬臂10移动和旋转。弹片支撑可是金属(如铍铜合金、 镍、不锈钢等)，也可是非金属(如polyimide、硅、Si3Nl^)，弹片灵 活度可由其厚、宽、长、形状等到来调节，另外的一些结构(如一个 升起的横杠，铰链等)也可被用来支撑悬臂10使其能达到跷跷板式上 下活动。电接触13和14可以是任何导电材料(如Au、 Ag、 Rh、 Ru、 Pd、 AgCdO、 Tungsten等)或适当的合金。电接触13和14可以由电 镀、沉淀、焊接、层压或其它适当方法制成。弹片支撑12和电接触13 及14可用同一材料和工序做成。当悬臂旋转时，它的两端也随之上下 移动，从而电接触13和14关闭或打开与电接触41或42的连通，在某些 情况下，绝缘层(未示)也可被置于导电层之间以达到电信号绝缘的 目的。线圈20(第三电磁铁)是由多圈导线围绕悬臂而形成。导线可以 用任何导电材料(如钢，铝，金等)。线圈可绕在线轴上，也可以由电 镀、沉淀、腐蚀、激光工艺等电子工业用的方法(如半导体集成线路、印刷线路版等)形成。在继电器10里，线圈20的目的之一是在其通电 流后产生一个第三(Y—轴)磁场(H》，从而在悬臂10上产生一个磁 力矩(Ts=^mxHs)，由于磁偶矩m是固定的。磁力矩的方向和大小 取决线圈20的电流方向和大小。这样的安排就为外部电子控制继电器 开关提供了一个方法，详细解释见下文。软磁层31 (第二磁铁)和32可以是任何一种高导磁率(如从约 100到105以上)的磁性材料，它们在外磁场影响下很容易被磁化。 软磁材料例子包括Permalloy (镍铁合金)、铁、硅钢、铁钴合金、软 亚铁盐等。软磁层31和32的一个目的是在硬磁层11的磁极和感生 局部异磁极间产生一个吸引力，从而使电接触13 (或14)与电接触 41 (或42)之间保持稳定的接触力。软磁层31和32的另一目的是 在悬臂区域形成一个封闭的磁回路并增强线圈产生的磁通密度。软磁 层31和32还有一个目的是把磁场限制在由软磁层31和32围成的空 间里，从而取消或减弱临近器件相互之间的磁干扰。电接触41和42可由电镀、沉淀、焊接、层压或其它适当方式在 软磁32表面形成。在某些情况下，绝缘层(未示)也可以被放在导 电层之间，以便隔离电信号。适合高频线用的接触和波导线也可被设 计并形成。操作原理从广义角度，在本发明里，第一磁铁的第一磁极(如北极)在软 磁层31 (第二磁铁)上产生一个局部(如在电接触41附近)异性(如南极)磁极，从而在磁极间产生吸引力并趋使电接触13移向电接触 41，并使电接触间保持良好接触。要断开电接触和把悬臂IO转换到 另一状态，可以在线圈20里，通过一个短电流脉冲，从而产生第三 垂直磁场(Hs)，取决于电流方向、磁铁ll里的磁偶矩(m)和线圈 产生的磁场(Hs)可以在悬臂IO上产生一个顺时针或逆时针方向的 力矩。此力矩使悬臂10旋转并改变状态，从而达到开关目的。继续参考图1A和1B、悬臂IO可以有三个稳定位置(a)第一 (右)端下(如图示)；(b)第二 (左)端下垂；和(c)中间(水平) 位置。当悬臂10第一 (右)端下垂时，悬臂上的第一磁铁ll的第一 (北)磁极在下面第二磁铁(软磁层)31上感应产生第一局部南极。 第一磁铁11的第一磁北极和第二磁铁上感应的南极间吸引维持着悬 臂的第一(右)端与接触层41间的接触，另外(不是必需的)在悬臂10 第二端第一磁铁11上的第二(南)磁极也可在附近的软磁层32上感应 一个局部北极，从而产生一个附加引力，将悬臂10的第二(左)端向 上拉，并等效的增加悬臂10的第一(右)端向下的推力。同样的原理 可以此类推于稳定状态(b)。中间态(c)的形成是因为磁极间的吸引力 是比较局限的(吸力大小与磁极间距离平方成反比)，适当弹片12的 硬度设计可以在一个范围内(水平位置附近)使得弹片机械还原力 矩大于异极吸引力造成的磁力矩，从而悬臂可以保持在水平位置。状态之间的转换是由一个通过线圈20的短电流脉冲(I)在悬臂 附近产生的第三垂直(沿Y-轴)磁场(Hs)达到的。取决于线圈电流方向(决定Hs)，第三垂直磁场在悬臂10上会产生一个附加的磁力矩 "s=^mxHs)从而使悬臂朝顺时针或逆时针(正视图1B)方向旋转。 开关目的还可用另一外部可移动磁铁(未示)达到。第一磁铁 11与外部可移动磁铁之间的相互作用可以在悬臂10上产生力矩和 力，从而实现电接触开关目的。以上提到的有关本发明的优势可见于以下的例子分析。例一设第一磁铁具有以下性能:长=4 mm(沿长轴)，宽=4 mm， 厚二0.2mm，体积V二长x宽x厚，剩磁通量Br=n。M=lT，磁偶矩 ^n^fx。MxV二3.2xlO-9T'm3在线圈产生的磁场为ix。H^0.05 T (Hs =500 Oe)的情况下，以悬臂中心为轴的磁力矩是Ts- ^mxHs=1.27xlO—4 m-N (假设m与Hs垂直)，对应在第一磁铁端的力Fm=is/ (长/2) =6.4xlO—2N。这个力与弹片还原力结合在一起，要大于磁极间的吸 引力，才能使悬臂转换状态。以上实例说明一个线圈产生的较小的磁 场(Hs=500Oe)就可以产生一个相当大的力矩和力。增加Hs (相 应增加线圈电流)还可以断续增大力矩和力。另一值得注意的是当m 与Hs的夹角从垂直(卯°)变化到80°时相应力距(和力)的变化只 有1.5%=1-98.5%=1-3&(80°)，这会给生产过程更大的宽容，从而简化 生产过程，降低成本。例二假设第一磁铁的所有尺寸都被减小一个数量级长=0.4 mm(沿长轴)，宽^^0.4mm，厚=0.02 mm，剩磁通量Br = ^oM=l T。 磁偶距|iom= ^i0MxV=3.2xl(T12 T'm^对于线圈产生的磁场p0Hs=0.05T(Hs=500Oe),以悬臂中心为轴的感应磁矩为ts= nomxHs=1.27xl(T7 m-N (假设m与Hs垂直)，相应在第一磁铁端点的力为Fm= ts/(长 /2)=6.4xl(T4N。对这个微小尺寸来说，这个力还是相当大的。制造锁定型继电器应理解到有多种不同的方法制造锁定型继电器。这些方法包括 (并不局限于)半导体集成线路制造法、印刷电路版制造法、微机械 制造法等。这些方法包括以下一些步骤光刻定图样、沉淀、电镀、 丝网印刷、蚀刻、层压、压模成型、电焊，粘贴，压合等。为简明 起见，关于这些方法的详细说明在此从略。锁定型继电器另外的实施例图2公开了锁定型继电器100的另一种实施例。在这个例子中， 锁定特性被取消了。基本继电器200由可动悬臂10、线圈20、基底 231及电接触41和42组成，可动悬臂10包含永(硬)磁铁层11 (第 一磁铁)，弹片支撑12 (参考图1 A)及电接触13和14 (参考图1 A)，磁铁层11沿悬臂10的长轴(如示主要沿X-轴)被永久性磁化 (磁偶矩为m)。基底231可以为适合于给线圈20接触41和42，悬 臂10提供基础的任何一种非磁性材料(如硅，GaAs,陶瓷，FR4, polyimide,等)。当线圈20不通电时，悬臂10保持在其中间(水平) 位置。当电流通过线圈20时，它就会在悬臂IO上产生一个第三垂直 磁场(Hs)，同时在悬臂10上产生一个磁力矩(v=^mxHs) 并使其沿顺时针或逆时针方向旋转(旋转方向取决于电流方向，电流决定Hs)。当线圈电流方向如图2所示(左入右出纸面)，磁力矩是 沿顺时针方向并驱使接触13移向接触41并使它们保持良好电接触。 根椐同样的原理，在线圈上通反向电流可使接触14移向接触42，线 圈断电后，悬臂IO会在弹片的还原力作用下回到中间(水平)位置。图3公开了另一个锁定继电器100的实施例。在此例中，线圈 驱动开关的作用被取消了。基本继电器300由可动悬臂10、基底331、 电接触41和42、和外部可移动磁性体311组成。可动悬臂10包括 第一永(硬)磁铁11、弹片和支撑12 (见图1A)。磁铁11在沿悬臂 10的长轴(如示X-轴)方向被永久磁化(磁偶矩m)，基底331可 以是任何磁性材料(如图1B里的软磁层31所用的类似材料)，或非 磁性材料(如图2里基底231所用的类似材料)，磁性或非磁性材料 的选用取决于锁定特性是否需要。外部磁铁311可以由硬或软磁性材 料做成。以下先说明器件300选用软磁性材料(如图1B里软磁层31所 用的类似材料)时的工作原理。在此情况下，并在磁性体311不存在 时，悬臂有三个稳定状态(如前面图1所作的说明)。在每一态里接 触13 (或14)与接触41 (或42)之间的电路可以是关闭或打开的。 当外部磁性体311引进到悬臂10附近时，磁性体311和磁铁11之间 的相互作用可使悬臂10从一个状态转换到另一个状态。例如图3所 示，磁铁311在沿负X-轴方向被永久磁化。当磁铁311像图3所示 被引入时，磁铁311的南极排斥磁铁11的南极。当这个斥力大于悬臂IO第一(右)端磁铁11北极与基底311上感生局部南极的引力时， 悬臂10会被迫旋转到按触14与接触42相触的状态(左端下垂)。还 有其它多种可实现的情况，在此从略。现在说明器件300选用非磁性基底331 (如图2基底231所用的 类似材料)时的工作原理。在这种情况下，并在无外部磁体311时， 悬臂IO处于中间(水平)位置，两端接触都处于打开状态。当外部 磁性体311引进到悬臂10附近时，磁体311和磁铁11这间的相互作 用可使得悬臂IO转动并关闭电接触。例如磁体311由软磁材料做 成(未示于图3)并被引入到磁铁11南极附近时，磁铁311上会被 感应产生一个局部的北极，这两极之间的吸引力会把悬臂10的左端 拉起，右端推下，从而达到13与41的接触。应被理解到在不脱离本发明范围内，还有许多其它可能实施型以 及不同材料的选择与组合，同样也有很多不同结构或几何尺寸可被用 在继电器100里。在以下的权利要求里，相关的结构、材料、操作和同等的元件将 意味包括能够达到所需功能的任何结构、材料或操作，并可与其它要 求里的元件相结合。另外在方法要求里的步骤可以任意次序进行。本 发明的范围应取决于以下的权力要求及其法律同类型，而不应受到上 述例子的限制。[I] ENGINEERS' HANDBOOK (继电器工程师手册)(第五版)，美国国家继电器制造商协会出版，1996年。[2]美国专利U.S Patent No. 5,818,316， Shen et al.[3]美国专利U.S. Patent No. 6,469,602 B2, Ruan and Shen.[4]美国专利U.S. Patent No. 6,124,650, Bishop et al.[5]美国专利U.S. Patent No. 6,469,603 Bl， Ruan and Shen.[6]美国专利U.S. Patent No. 5,398,011， Kimura et al.[7]美国专利U.S. Patent No. 5,847,631, Taylor and Allen.[8]美国专利U.S. Patent No. 6,094,116, Tai et al.[9]美国专利U.S. Patent No. 6,084,281, Fullin et al.[10]美国专利U.S. Patent No. 5,475,353， Roshen et al.[II] 美国专利U.S. Patent No. 5,703,550， Pawlak et al. [12]美国专利U.S. Patent No. 5,945,898, Judy et al. [13]美国专利U.S. Patent No. 6，143，997， Feng et al.
权利要求
1.一种磁性器件，包括一个基底；一个连在基底上具有一旋转轴的可动件，所述的可动件至少有一个第一端和第二端，并有一个具有第一磁场的第一磁体，所述的第一磁体具有第一永磁铁；一个第二磁体；一个能产生第三磁场的磁产生器，其产生的磁场能作用在第一永磁铁上并使可动件绕所述的旋转轴转动；其特征在于所述第二磁体与所述可动件被设置为使可动件在有或没有第三磁场存在的情况下，都能保持在至少一个相对第二磁体的稳定态。
2. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述的至少一个稳 定态是从以下选出(a) 所述可动件的所述第一端被吸引向第二磁铁并保持第一稳定 位置；(b) 所述可动件的所述第二端被吸引向第二磁体并相对第二磁体 保持第二稳定位置；或(c) 所述可动件相对第二磁体保持一个中间第三稳定位置，在那 里作用在所述可动件上的净力矩为零。
3. 根据权利要求2所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件是由 第三磁场作用于第一永磁铁而在至少两个稳定态之间转换。
4. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述的第二磁体是由软磁材料组成。
5. 根据权利要求2所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件里所 述的第一端具有第一电接触点，并且所述的第二磁铁具有第二电 接触点。
6. 根据权利要求5所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件里所 述的第二端具有第三电接触点，并且所述的第三磁体具有第四电 接触点。
7. 根据权利要求5所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件被转 到所述的第一稳定位置，并使所述的第一电接触点与所述的第二 电接触点相连导电。
8. 根据权利要求6所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件被转 到所述的第二稳定位置，并使所述的第三电接触点与所述的第四 电接触点相连导电。
9. 根据权利要求6所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件被旋 转到所述的第三稳定位置，在那里既没有所述的第一电接触点与 所述的第二电接触点之间的相连导电，也没有所述的第三电接触 点与所述的第四电接触点之间的相连导电。
10. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器是 由一个电磁铁组成。
11. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器是 由一个永磁铁组成。
12. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器是 由一个软磁铁组成。
13. 根据权利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件是通 过一个弹片或一个升起的横杠与基底相连。
14. 根据权利要求1所述的磁性器件，其本身是一个可锁定型继电器。
15. —种操作磁性器件的方法，其中包括以下步骤 提供一个连在基底上具有一旋转轴的可动件，所述的可动件至少有一个第一端和第二端，并有一个具有第一磁场的第一磁体， 所述的第一磁体具有第一永磁铁； 提供一个第二磁体；产生第三磁场并作用在第一永磁铁上并使可动件绕所述的旋转 轴转动；设置与所述第二磁体相对应的所述可动件，使所述可动件在有 或没有第三磁场存在的情况下，都能保持至少一个相对第二磁体 的稳定态。
16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述的安排步骤包括 所述可动件的至少两端(第一和第二端)之一在第二磁铁上感应 产生一个局部异性磁极，并在有或没有第三磁场存在的情况下使 所述可动件的两端(第一和第二端)之一被吸引到第二磁铁并使所述可动件保持在至少一个相对第二磁体的稳定态。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中包括一个开关步骤从以下选 出所述至少一个稳定态-(a) 所述可动件的所述第一端被吸引向第二磁铁并保持第一稳定 位置；(b) 所述可动件的所述第二端被吸引向第二磁体并相对第二磁体 保持第二稳定位置；或(c) 所述可动件相对第二磁体保持一个中间第三稳定位置，在那 里作用在所述可动件上的净力矩为零。
18. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述第三磁场是由电 磁铁产生。
19. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述第三磁场是由永 磁铁产生。
20. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述第三磁场是由软 磁铁产生。
21. —种磁性器件，包括 一个基底；一个连在基底上具有一旋转轴的可动件，所述的可动件至少有一 个第一端和第二端，并有一个具有第一磁场的第一磁体，所述的 第一磁体具有第一永磁铁；一个能产生第二磁场的磁产生器，其产生的磁场能作用在所述永磁铁上并使所述可动件绕所述旋转轴转动；其特征在于所述磁产生器被控制成可使所述可动件保持在至 少一个相对第二磁体的稳定态。
22. 根据权利要求21所述的磁性器件，其特征在于所述的至少一个 稳定态是从以下选出(a) 所述可动件被第二磁场旋转到第一稳定位置，其中它的第一 端移向所述基底；(b) 所述可动件被第二磁场旋转到第二稳定位置，其中它的第二 端移向所述基底；或(c) 所述可动件在第二磁场不存在时保持一个相对基底的中间第 三稳定位置。
23. 根据权利要求21所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器 是由一个电磁铁组成。
24. 根据权利要求21所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器 是由一个永磁铁组成。
25. 根据权利要求21所述的磁性器件，其特征在于所述磁场产生器 是由一个软磁铁组成。
26. 根据权利要求21所述的磁性器件，其特征在于所述的可动件是 通过一个弹片或一个升起的横杠与基底相连。
27. 根据权利要求21所述的磁性器件，其本身是一个可锁定型继电 器。
28. —种操作磁性器件的方法，其中包括以下步骤提供一个连在基底上具有一旋转轴的可动件，所述的可动件至 少有一个第一端和第二端，并有一个具有第一磁场的第一磁体， 所述的第一磁体具有第一永磁铁；产生第二磁场并作用在第一永磁铁上并使可动件绕所述的旋转 轴转动；产生所述第二磁场把所述可动件保持在至少一个相对基底的稳 定态。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中包括一个开关步骤从以下选 出所述的至少一个稳定态(a) 所述可动件被第二磁场旋转到第一稳定位置，其中它的第一 端移向所述基底；(b) 所述可动件被第二磁场旋转到第二稳定位置，其中它的第二 端移向所述基底；或(c) 所述可动件在第二磁场不存在时保持一个相对基底的中间第 二禾急定j立置。
全文摘要
本发明公开了一个可锁定型继电器，其具有包含第一永磁铁的可动悬臂和临近的第二磁铁。永磁铁被固定在悬臂上，并在其长(水平)轴方向被永久磁化。悬臂有一个与第一磁铁第一磁极(如北极)相关的第一端，并有一个与第一磁铁第二磁极(如南极)相关的第二端。当悬臂第一端趋向第二磁铁时，第一磁铁的第一磁极在第二磁铁上产生一个局部异性极(如南极)，并关闭一个电通路(关闭态)。悬臂第一端的“打开”状态可由第一磁铁的第二磁极与第二磁铁的局部异性磁极之间的吸引力维持，或由一个支撑悬臂的弹簧的还原力维持。第三电磁铁(如线圈)在通电后提供一个与第一磁铁磁化方向垂直的第三磁场，并在悬臂上产生一个磁力矩使悬臂改变其开关状态。本发明还公开了几种不同的实现方式，其中一种取消了锁定机制，而另一种是使用外部磁铁驱动悬臂。
文档编号H01H51/22GK101253593SQ200680032140
公开日2008年8月27日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年10月2日
发明者军 申 申请人:军 申