CN112542331B - 一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，包括保持架、顶板、连接件、动触桥、导磁件以及弹性件，其中：保持架与顶板两端固定连接并合围形成两端开口的安装口，第一连接部设置于安装孔内且与动触桥固定连接，第二连接部环绕安装孔外侧布置、并抵压于抵持部的远离动触桥的一侧，以对抵持部施加向动触桥的力。本发明中，由于动触桥和导磁件采用连接件进行连接固定，可以将导磁件较好的限位，使得顶板和导磁件在系统回路出现较大电流如短路电流的状况下吸合稳定，另外还可以使导磁件和动触桥间沿厚度配合无间隙，在多个动触桥结构中动触桥与静触头导通时，各个弹性件压缩量保持一致，以提供一致的机械性能。

Description

一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构

技术领域

本发明涉及开关装置技术领域，具体的涉及一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构。

背景技术

对于现有技术的直动式磁路结构的直流开关装置，其内部通过动触桥与跟外部连接的静触头通过磁路系统进行驱动来实现接通与断开功能，在实际应用中面对与短路状况时，动触桥与静触头接触区域会产生电动斥力，此斥力在足够大的情况下会将动触桥推开，从而造成开关装置异常断开起弧燃烧甚至爆炸。

针对于目前电动汽车行业应用的开关装置，由于电池系统的越来越大的能量，这样会要求开关装置的抗短路能力也进一步提升，同时也要兼容此类开关装置的外形尺寸与成本的考量。

现提供一种设计想法，是在动触桥四周分别设置导磁件，在动触桥中流过短路电流时，周围产生磁场，分离的导磁件会由于磁力互相吸引，从而抑制动触桥和静触头分离，一部分导磁件被固定，另一部分导磁件则设置在动触桥与弹簧之间，并且跟随动触桥一起移动，由于该导磁件仅被弹簧抵压在动触桥上，动触桥和该导磁件之间没有固定，在运动过程中难免带来各种不稳定因素，例如动触桥和该导磁件有间隙，影响弹簧压缩量，导致同样结构的机构机械参数不一致。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，用于解决现有技术中开关装置抗短路能力差的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其包括保持架、顶板、连接件、动触桥、导磁件以及弹性件，其中：保持架与顶板两端固定连接并合围形成两端开口的安装口，安装口开口方向所在直线为第一轴线；动触桥沿第一轴线设置在安装口中、且抵触于顶板；导磁件设置在安装口内并与动触桥连接，导磁件包括抵持部和弯折部，抵持部开设安装孔，两弯折部分别连接于抵持部两端，并与抵持部沿第一轴线周向环绕动触桥设置，两弯折部分别远离抵持部的一端均与顶板相对；连接件包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与第二连接部一体连接，第一连接部设置于安装孔内且与动触桥固定连接，第二连接部环绕安装孔外侧布置、并抵压于抵持部的远离动触桥的一侧，以对抵持部施加向动触桥的力，从而沿垂直于动触桥的与抵持部抵触面的方向定位导磁件；弹性件设置在安装口内，并与导磁件抵接；动触桥抵触并导通两静触头且动触桥中通入短路电流时，顶板和导磁件由于电生磁互相吸引，以抑制动触桥与静触头分离。

优选的，动触桥沿第一轴线法面截面呈矩形，且动触桥环绕第一轴线的四个侧面分别与顶板、两弯折部以及抵持部相对。

优选的，动触桥的与抵持部抵接侧形成第一配合部，抵持部的与动触桥抵接侧形成第二配合部，第一配合部与第二配合部配合，以沿第一轴线方向定位动触桥。

优选的，第一配合部为凸台，第二配合部为凹槽。

优选的，保持架两端开设定位口，顶板两相对侧分别形成定位凸台，定位凸台与定位孔相配合以定位并固定顶板。

优选的，抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括固定座，固定座与保持架远离顶板的一端固定连接。

优选的，顶板与动触桥抵触面法线为第二轴线，固定座靠近导磁件的一侧开设定位槽，弹性件沿第二轴线设置在安装口内，弹性件一端与抵持部抵触并与第二连接部相配合，另一端与定位槽配合并抵接，以定位固定座和导磁件，并提供导磁件以及动触桥沿第二轴线指向顶板的力。

优选的，抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括驱动杆，驱动杆与固定座远离弹性件的一端固定连接。

优选的，第一连接部与动触桥抵触处开设铆合孔，动触桥靠近连接件的一侧形成铆合部，铆合部和铆合孔铆合以固定连接动触桥和连接件。

优选的，第一连接部和动触桥以电阻焊焊接固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：动触桥和静触头抵触导通后，若动触桥中流过极大的短路电流，动触桥周围形成强磁场，导磁件和顶板在磁场作用下互相吸引，从而对动触桥产生作用力，以抑制动触桥和静触头分离，由于动触桥和导磁件采用连接件进行连接固定，可以将导磁件较好的限位，使得顶板和导磁件吸合稳定，另外连接件连接了导磁件和动触桥，可以使导磁件和动触桥间沿厚度配合无间隙，在多个动触桥结构中动触桥与静触头导通时，各个弹性件压缩量保持一致，以提供一致的机械性能。

附图说明

图1是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例一的立体图；

图2是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例一的爆炸图；

图3是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例一的俯视图；

图4是图3中A处的剖视图；

图5是图3中B处的剖视图；

图6是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例一连接件的立体图；

图7是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例一连接件的剖视图；

图8是本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构实施例二的依图3中B处的剖视图；

附图标记：1-保持架、2-顶板、3-安装口、4-连接件、5-动触桥、6-导磁件、7-弹性件、8-固定座、9-驱动杆、a-第一轴线、b-第二轴线、11-定位口、21-定位凸台、41-第一连接部、42-第二连接部、51-第一配合部、52-铆合部、61-抵持部、62-弯折部、81-定位槽、411-铆合孔、611-安装孔、612-第二配合部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其包括保持架1、顶板2、连接件4、动触桥5、导磁件6以及弹性件7，其中：

保持架1与顶板2两端固定连接并合围形成两端开口的安装口3，安装口3开口方向所在直线为第一轴线a。

动触桥5沿第一轴线a设置在安装口3中、且抵触于顶板2，且动触桥5跨设在两静触头之间。

导磁件6设置在安装口3内并与动触桥5连接，导磁件6包括抵持部61和弯折部62，抵持部61开设安装孔611，两弯折部62分别连接于抵持部61两端，并与抵持部61沿第一轴线a周向环绕动触桥5设置，两弯折部62分别远离抵持部61的一端均与顶板2相对，一般来说，应尽量使顶板2和导磁件6间隙越小越好，因此在实际情况中，当磁路部分断开，动触桥5未与静触头吸合时，顶板2和导磁件6是抵触的，只有在磁路部分导通，动触桥5和静触头吸合，弹性件7发生形变时顶板2才和导磁件6间产生间隙，此间隙越小，导磁件6和顶板2之间距离越近，系统电路短路时，导磁件6和顶板2的吸引磁力越强。具体来说，动触桥5沿第一轴线a法面截面呈矩形，且动触桥5环绕第一轴线a的四个侧面分别与顶板2、两弯折部62以及抵持部61相对。一般来说，为了导磁，顶板2和导磁件6都需采用铁磁性强的材料制造，如铁等。

请参阅图5和图7，连接件4包括第一连接部41和第二连接部42，第一连接部41与第二连接部42一体连接，第一连接部41设置于安装孔611内且与动触桥5固定连接，具体来说，在本实施例中，第一连接部41与动触桥5抵触处开设铆合孔411，动触桥5靠近连接件4的一侧形成铆合部52，铆合部52和铆合孔411铆合以固定连接动触桥5和连接件4，为了使连接件4与动触桥5铆接后连接件4有一定压力作用于导磁件6，以夹紧导磁件6，铆接时须对第一连接部41施加一定向动触桥5的预紧力再进行铆接，另外，在本实施例中，第一连接部41与第二连接部42连接处也设计为弯折程度比较大的部分截面大致呈“C”字形薄片结构，增加了第二连接部42的局部厚度，可以与弹性件7较好配合。第二连接部42环绕安装孔611外侧布置、并抵压于抵持部61的远离动触桥5的一侧，以对抵持部61施加向动触桥5的力，从而沿垂直于动触桥5的与抵持部61抵触面的方向定位导磁件6。

动触桥5抵触并导通两静触头且动触桥5中通入短路电流时，顶板2和导磁件6由于电生磁互相吸引，以抑制动触桥5与静触头分离。

为具体说明保持架1和顶板2的连接结构，请参阅图2和图3，保持架1两端开设定位口11，顶板2两相对侧分别形成定位凸台21，定位凸台21与定位孔相配合以定位并固定顶板2。

为具体说明动触桥5和导磁件6的连接结构，请参阅图4和图5，动触桥5的与抵持部61抵接侧形成第一配合部51，抵持部61的与动触桥5抵接侧形成第二配合部612，第一配合部51与第二配合部612配合，以沿第一轴线a方向定位动触桥5。具体来说，在本实施例中，第一配合部51为凸台，第二配合部612为凹槽，并且由于凹槽设置在动触桥5边缘、为半开放式，每个凹槽只能沿一个方向限制动触桥5，因此需要分别设置两个开口相反的的凹槽才可以沿第一轴线a方向定位动触桥5。

弹性件7设置在安装口3内，并与导磁件6抵接，以提供导磁件6以及动触桥5指向顶板2的力。优选的，弹性件7采用弹簧。具体来说，在本实施例中，该抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括固定座8，固定座8与保持架1远离顶板2的一端固定连接，通过固定座8来连接弹性件7，固定座8为塑胶件，注塑成型，保持架1和驱动杆9为金属件，顶板2与动触桥5抵触面法线为第二轴线b，固定座8靠近导磁件6的一侧开设定位槽81，弹性件7沿第二轴线b设置在安装口3内，第二连接部42截面与弹性件7相匹配，使得弹性件7一端与抵持部61抵触并可与第二连接部42相配合，另一端与定位槽81配合并抵接，以定位固定座8和导磁件6，并提供导磁件6以及动触桥5沿第二轴线b指向顶板运动的力，由于弹性件7选用弹簧，截面一般为圆形，因此第二连接部42截面也为圆形，并且弹性件7与第二连接部42外边缘配合，同理，定位槽81截面也应为圆形，在连接件4、导磁件6以及动触桥5相对保持架1上下移动的过程中，可减少其相对于弹性件7侧向晃动，尽可能使连接件4、导磁件6以及动触桥5沿第二轴线b移动。

作为优选的实施例，该抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括驱动杆9，驱动杆9与固定座8远离弹性件7的一端固定连接。驱动杆9与磁路部分的铁芯相连接，磁路部分通电时，产生磁力会带动铁芯和驱动杆9移动，从而带动整个保持架1和动触桥5结构移动，磁路部分具体结构采用现有的即可，此处不再赘述。

实施例2：

请参阅图8，实施例2与实施例1实施方式基本相同，此处不再赘述，不同之处在于：第一连接部41和动触桥5’以电阻焊焊接固定，具体来说，动触桥5’和导磁件6对应装配后，将连接件4’放入安装孔611，并对第一连接部41和动触桥5’施加一定压力并焊接在一起，此工艺不再需要加工对应的铆口和铆接结构，减少制造工艺。

下面就本发明提供的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构的工作原理作详细说明：磁路部分通电时，产生磁场带动驱动杆9和保持架1向静触头移动，直至动触桥5与静触头抵触，将连接外部电路的两静触头导通，保持架1继续移动，弹性件7则受到压缩，使得动触桥5以一定力抵压于静触头，若外部电路短路，静触头和动触桥5接触处局部产生强磁场，使得静触头和动触桥5间具有互相排斥的磁力，而同时动触桥5中流过极大电流，环绕动触桥5的顶板2和导磁件6也会产生磁场，使得顶板2和导磁件6互相吸引，从而抑制动触桥5和静触头分离。

综上所述，本发明提供的抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，动触桥和静触头抵触导通后，若动触桥中流过极大的短路电流，动触桥周围形成强磁场，导磁件和顶板在磁场作用下互相吸引，从而对动触桥产生作用力，以抑制动触桥和静触头分离，由于动触桥和导磁件采用连接件进行连接固定，可以将导磁件较好的限位，使得顶板和导磁件吸合稳定，另外还可以使导磁件和动触桥间沿厚度配合无间隙，在多个动触桥结构中动触桥与静触头导通时，各个弹性件压缩量保持一致，以提供一致的机械性能。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，包括保持架、顶板、连接件、动触桥、导磁件以及弹性件，其中：

所述保持架与所述顶板固定连接并合围形成两端开口的安装口，所述安装口开口方向所在直线为第一轴线；

所述动触桥沿所述第一轴线设置在所述安装口中、且抵触于所述顶板；

所述导磁件设置在所述安装口内并与所述动触桥连接，所述导磁件包括抵持部和弯折部，所述抵持部开设安装孔，两所述弯折部分别连接于所述抵持部两端，且两所述弯折部分别远离所述抵持部的一端均与所述顶板相对，所述弯折部、所述抵持部以及所述顶板沿所述第一轴线周向环绕所述动触桥设置；

所述连接件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部一体连接，所述第一连接部设置于所述安装孔内且与所述动触桥固定连接，所述第二连接部环绕所述安装孔外侧布置、并抵压于所述抵持部的远离所述动触桥的一侧，以对所述抵持部施加向所述动触桥的力，从而沿垂直于所述动触桥的与所述抵持部抵触面的方向定位所述导磁件；

所述弹性件设置在所述安装口内，并与所述导磁件抵接；

所述动触桥抵触并导通两静触头且所述动触桥中通入短路电流时，所述顶板和所述导磁件由于电生磁互相吸引，以抑制所述动触桥与所述静触头分离。

2.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述动触桥沿所述第一轴线法面截面呈矩形，且所述动触桥环绕所述第一轴线的四个侧面分别与所述顶板、两所述弯折部以及所述抵持部相对。

3.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述动触桥的与所述抵持部抵接侧形成第一配合部，所述抵持部的与所述动触桥抵接侧形成第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部配合，以沿所述第一轴线方向定位所述动触桥。

4.根据权利要求3所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述第一配合部为凸台，所述第二配合部为凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述保持架两端开设定位口，所述顶板两相对侧分别形成定位凸台，所述定位凸台与所述定位口相配合以定位并固定所述顶板。

6.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括固定座，所述固定座与所述保持架远离所述顶板的一端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述顶板与所述动触桥抵触面法线为第二轴线，所述固定座靠近所述导磁件的一侧开设定位槽，所述弹性件沿第二轴线设置在所述安装口内，所述弹性件一端与所述抵持部抵触并与所述第二连接部相配合，另一端与所述定位槽配合并抵接，以定位所述固定座和所述导磁件，并提供所述导磁件以及所述动触桥沿第二轴线指向所述顶板的力。

8.根据权利要求6所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构还包括驱动杆，所述驱动杆与所述固定座远离所述弹性件的一端固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述第一连接部与所述动触桥抵触处开设铆合孔，所述动触桥靠近所述连接件的一侧形成铆合部，所述铆合部和所述铆合孔铆合以固定连接所述动触桥和所述连接件。

10.根据权利要求1所述的一种抗短路能力提升开关装置的动触桥保持结构，其特征在于，所述第一连接部和所述动触桥以电阻焊焊接固定。