CN113692629A - 具有带有改进配合表面的触点的电气组件 - Google Patents

Abstract

一种适于向具有电源的电路切换电力的电气组。所述电气组件(10)包括：所述电气组件(10)包括壳体(20)，壳体带有设置在壳体中的载流触点(20，22)。载流触点(20，22)具有带有非线性表面(34)的接合端部(32)。壳体(20)中设置有联接构件(44)。联接构件(44)具有用于接合载流触点(20，22)的非线性表面(34)的配合部分(48)。配合部分(48)具有从配合部分(48)的顶表面(72)向配合部分(48)的底表面(74)延伸的凹槽(70)。随着所述电气组件(10)移动到闭合位置，联接构件(44)的配合部分(48)的凹槽(70)移动成与触点(20，22)的非线性表面(34)接合，导致在载流触点(20，22)中的每个相应触点(20，22)的非线性表面(34)与配合部分(48)的凹槽(70)中的每个相应凹槽(70)的边缘(78)之间提供多个接触点。

Description

具有带有改进配合表面的触点的电气组件

技术领域

本发明涉及一种适于将电力切换到具有电源的电路的电气组件。具体而言，本发明涉及一种电组件，该电组件具有带有改进配合表面的触点，以最小化或消除污染物对配合表面的影响。

背景技术

继电器和接触器是用于切换预期电路/负载等的已知装置。继电器是一种电操作开关。许多已知的继电器使用电磁体来机械地操作开关机构，但是也使用其他操作原理。继电器用于需要通过低功率信号控制电路的气流，或者几个电路必须由一个信号控制的情况。接触器是一种用于切换电力电路的电控开关，类似于继电器，只是额定电流更高。

一般来说，简单的电磁继电器包括线圈组件、可动电枢和一组或多组触点，即单掷系统、双掷系统等。触点组包括可动触点和固定触点。电枢与一组或多组移动触点机械连接，并由弹簧保持在位。

当可动触点和固定触点移动到配合或闭合位置时，触点的配合表面接合以在它们之间提供电连接。然而，如果污染物(例如小至40微米的颗粒)存在于可动触点或固定触点的配合表面上，污染物可能：阻止电连接；导致不可靠电连接；或者当可动触点和固定触点处于配合或闭合位置时导致触点具有高电阻。

要解决的问题是提供具有改进的配合表面的触点，以最小化或消除污染物的影响，从而确保当可动触点和固定触点配合时形成正电连接，而不管污染物是否存在。

发明内容

这个问题通过一种适于将电力切换到具有电源的电路的电气组件来解决。电气组件包括壳体，壳体带有设置在壳体中的载流触点。载流触点具有带有非线性表面的接合端部。壳体中设置有联接构件。联接构件具有用于接合载流触点的非线性表面的配合部分。配合部分具有设置在其上的凹槽，凹槽从配合部分的顶表面朝向配合部分的底表面延伸。随着电气组件移动到闭合位置，联接构件的配合部分的凹槽移动成与触点的非线性表面接合，导致在载流触点中的每个相应触点的非线性表面与配合部分的凹槽中的每个相应凹槽的边缘之间提供多个接触点。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式描述本发明：

图1是说明性接触器组件的透视图。

图2是沿着图1的线2-2截取的示例性接触器组件的剖视图，示出了接触器组件处于打开位置。

图3是类似于图2的示例性接触器组件的剖视图，示出了接触器组件处于闭合位置。

图4是接触器组件的示例性固定触点的放大透视图。

图5是接触器组件的示例性可动触点的放大透视图。

图6是处于打开或未配合位置的固定触点和可动触点的放大侧视图。

图7是处于闭合或配合位置的固定触点和可动触点的放大侧视图。

图8是处于打开或未配合位置的固定触点和可动触点的替代实施例的放大侧视图。

具体实施方式

接触器组件10是控制通过电路(未示出)的电力输送的继电器或开关。接触器组件10在打开状态(如图2所示)和关闭状态(如图3所示)之间交替。在闭合状态下，接触器组件10提供导电桥，以便闭合电路并允许电流从电源供应到电负载。在打开状态下，接触器组件10移除导电桥，使得电路打开，并且电流不能从电源经由接触器组件10供应到电负载。

图1-3所示的示例性接触器组件10包括在接触器组件10的相对端部14、16之间延伸的外壳体12。虽然外壳体12被示出为近似圆柱形罐的形状，但是外壳体12可以具有不同的形状。外壳体12可以包括或由介电材料形成，例如一种或多种聚合物。在另一个实施例中，外壳体12可以包括导电材料或由导电材料形成，例如一种或多种金属合金。

壳体12的端部14包括几个开口18，载流触点20、22延伸穿过这些开口。触点20、22延伸穿过开口18，以与导体配合，例如与电路连接的汇流条。

如图2和3最佳所示，接触器组件10包括设置在外壳体12内的内壳体24。触点20、22穿过内壳体24的端部26伸出。内壳体24可以包括或由介电材料形成，例如一种或多种聚合物。内壳体24包括内室或隔室28。

触点20、22的部分设置在内室或隔室28中。内室或隔室28可以被密封并装载惰性和/或绝缘气体，例如但不限于六氟化硫、氮气等。内室或隔室28被密封，使得从触点20、22延伸的任何电弧都包含在内室或隔室28内，并且不会延伸出内室或隔室28从而损坏接触器组件10或电路的其他部件。

本文所示和所述的接触器组件10是为了说明的目的而提供的。接触器组件10及其部件的构造可以变化，而不脱离本发明的范围。

如图2-4和6最佳所示，触点20、22是在电路配合端部30和接合端部32之间延伸的细长体。电路配合端部30与电路联接，以将接触器组件10与电路电联接。在所示实施例中，接合端部32具有非线性表面34，例如弯曲或弓形表面34。非线性表面34可以是但不限于圆化、弓形、曲线形、三角形、球形、圆锥形或金字塔形。非线性表面34由导电材料形成，例如但不限于一种或多种金属或金属合金。例如，非线性表面34可以由银(Ag)合金形成。银合金的使用可以防止非线性表面34焊接到配合触点。可选地，非线性表面34可以由更软的材料制成，例如但不限于铜或铜合金。

在图2和3所示的说明性实施例中，致动器子组件40沿着或在平行于接触器组件10的纵向轴线42的方向上移动，以将触点20、22彼此电联接。致动器子组件40包括联接构件44。

如图5中最佳示出的，联接构件44具有接触桥46，配合部分或接触垫48设置在其任一端部。联接构件44由导电材料形成，例如但不限于一种或多种金属或金属合金。配合部分48由导电材料形成，例如但不限于一种或多种金属或金属合金。例如，配合部分48可以由银(Ag)合金形成。银合金的使用可以防止配合部分48焊接到非线性表面34。替代地，配合部分48可以由比联接构件44更软的材料制成，例如但不限于铜或铜合金。

配合部分48具有从配合部分48的顶表面72向配合部分48的底表面74延伸的凹槽或狭槽70。凹槽70可以在平行于联接构件44的纵向轴线的方向上延伸，在垂直于联接构件44的纵向轴线75的方向上延伸，或者相对于联接构件44的纵向轴线成任何其他角度延伸。凹槽70具有延伸到配合部分48的顶表面72的侧壁76。侧壁76和顶表面72的相交处形成接触边缘78。在说明性实施例中，接触边缘78是在侧壁76和顶表面72之间延伸的弯曲或圆化边缘，如图6和7所示。在其他实施例中，如图8所示，侧壁76可以从顶表面72以90度角延伸，以形成接触边缘78。也可以使用边缘78的其他构造，例如但不限于梯形。开口79设置在联接构件44的中心。

致动器子组件40沿着纵向轴线42在相反的方向上移动，以朝向触点20、22(闭合位置，图3)和远离触点20、22(打开位置，图2)移动联接构件44。

联接构件44的配合部分48与触点20、22的非线性表面34的配合导致电流流过致动器子组件40的联接构件44，从而闭合电路。在图示的实施例中，配合部分48和联接构件44将触点20、22彼此电连接，使得电流可以流过触点20、22的非线性表面34，流过配合部分48并跨过接触桥46。电流可以流向任何一个方向。

图2是根据本公开的一个实施例的处于打开状态的接触器子组件10的剖视图。致动器子组件40包括沿着纵向轴线42取向的细长轴或电枢50。电枢50延伸穿过联接构件44的开口79。联接构件44在一端部使用夹子或其他已知方法连接到轴或电枢50。接触器组件10处于打开状态，因为致动器子组件40与触点20、22分离。致动器子组件40与触点20、22分离，使得联接构件44不将触点20、22彼此互连或电连接。结果，电流不能通过触点20、22。

在所示的说明性实施例中，致动器子组件40包括联接到轴或电枢50的磁化本体52。本体52可以包括永磁体，永磁体产生沿着纵向轴线42取向的磁场或磁通量。接触器组件10包括环绕本体52的线圈本体54。线圈本体54可以用作电磁体，以沿着纵向轴线42驱动轴50的磁性本体52。例如，线圈本体54可以包括围绕磁性本体52的导线或其他部件。可以向线圈本体54施加电流，以产生沿着纵向轴线42取向的磁场。取决于流过线圈本体54的电流的方向，线圈本体54感应的磁场可以具有朝向外壳体12的端部14或朝向端部16取向的磁北。

为了朝向触点20、22驱动致动器子组件40，线圈本体54被通电以沿着纵向轴线42产生磁场。磁场可以沿着纵向轴线42朝向触点20、22移动致动器组件40的磁性本体52。在图示的实施例中，电枢弹簧56在朝向外壳体12的端部16的向下方向上对电枢50施加力。电枢弹簧56施加的力在线圈本体54不产生磁场的情况下防止致动器子组件40朝向触点20、22移动并与触点20、22配合。由线圈本体54产生的磁场足够大或足够强，以克服电枢弹簧56施加在电枢50上的力，并将电枢50和致动器子组件40以及联接构件44朝向触点20、22驱动。

图3是根据本公开一个实施例的处于闭合状态的接触器组件10的剖视图。在闭合状态下，致动器子组件40已经在联接构件44内沿着纵向轴线42移动足够远，使得联接构件44的配合部分48与触点20、22的非线性表面34配合。结果，致动器子组件40具有电联接触点20、22以闭合电路。

在闭合位置，电流流过触点20的非线性表面34，流过第一配合部分48，跨过接触桥46，流过第二触点配合部分48，流过触点22的非线性表面34。

随着接触器组件10移动到闭合位置，联接构件44的配合部分48移动成与触点20、22的非线性表面34接合。非线性表面34的形状和凹槽70在配合部分48中的定位导致在触点20、22的非线性表面34与配合部分48的凹槽70的边缘78之间提供多个(两个或更多)接触点80(如图7中最佳示出的)。

结果，非线性表面34的一些部分和配合部分48不相互接触或接合。因此，附着到非线性表面34和配合部分48上的任何污染物或颗粒不会干扰或阻止接触点80移动到接合状态，以确保它们之间的适当电连接。

相比之下，已知的连接构件的触点和配合部分具有基本上相互平行的线性表面。因此，沿着触点或联接构件的配合部分的表面定位的任何污染物(例如小至40微米的颗粒)将阻止触点和联接构件的配合部分移动到完全配合或闭合位置，从而阻止电连接，导致不可靠的电连接或当可动和固定触点闭合时导致触点具有高电阻。

如图7所示，触点20、22的非线性表面34和配合部分48的凹槽或狭槽70的边缘78的构造允许边缘78刺穿、破坏或穿透可能存在于接触点80中的任何污染物。此外，设置在每个触点20、22上的多个触点80的冗余也确保实现适当的电连接。

虽然非线性表面34和凹槽70相对于说明性触点20、22和联接构件44的配合部分48示出，但是非线性表面34和凹槽70可以用于其他装置的具有其他构造的固定和可动触点，例如但不限于开关和继电器。

Claims (13)

1.一种适于向具有电源的电路切换电力的电气组件(10)，所述电气组件(10)包括：

壳体(20)；

载流触点(20，22)，设置在所述壳体(20)中，所述载流触点(20，22)具有带有非线性表面(34)的接合端部(32)；

联接构件(44)，所述联接构件(44)具有用于接合所述载流触点(20，22)的所述非线性表面(34)的配合部分(48)，所述配合部分(48)具有设置在所述配合部分上的凹槽(70)，所述凹槽(70)从所述配合部分(48)的顶表面(72)朝向所述配合部分(48)的底表面(74)延伸；

其中，随着所述电气组件(10)移动到闭合位置，所述联接构件(44)的所述配合部分(48)的所述凹槽(70)移动成与触点(20，22)的所述非线性表面(34)接合，导致在所述载流触点(20，22)中的每个相应触点的所述非线性表面(34)与所述配合部分(48)的凹槽中的每个相应凹槽的边缘(78)之间提供多个接触点。

2.根据权利要求1所述的电气组件(10)，其中，所述非线性表面(34)具有圆化构造。

3.根据权利要求1所述的电气组件(10)，其中，所述凹槽(70)在平行于所述联接构件(44)的纵向轴线的方向上延伸。

4.根据权利要求1所述的电气组件(10)，其中，所述凹槽(70)具有延伸到所述配合部分(48)的顶表面(72)的侧壁(76)，所述侧壁(76)和所述顶表面(72)的相交处形成接触边缘(78)，所述接触边缘刺穿、破坏或穿透可能存在于所述接触点处的任何污染物。

5.根据权利要求4所述的电气组件(10)，其中，所述侧壁(76)从所述顶表面(72)以90度角延伸，以形成所述接触边缘(78)。

6.根据权利要求4所述的电气组件(10)，其中，所述接触边缘(78)是在所述侧壁(76)和所述顶表面(72)之间延伸的圆化边缘(78)。

7.根据权利要求1所述的电气组件(10)，其中，接触桥(46)从所述联接构件(44)的所述配合部分(48)的第一配合部分延伸到所述联接构件(44)的所述配合部分(48)的第二配合部分。

8.根据权利要求1所述的电气组件(10)，其中，致动器组件(40)在闭合位置和打开位置之间移动所述联接构件(44)，在所述打开位置，所述联接构件(44)的所述配合部分(48)与所述载流触点(20，22)分离。

9.一种开关组件(10)，适于将电力切换到具有电源的电路，所述开关组件包括:

固定触点(20，22)，所述固定触点具有带有非线性表面(34)的接合端部(32)；

可动联接构件(44)，所述可动联接构件(44)具有用于接合所述固定触点的所述非线性表面(34)的配合部分(48)，所述配合部分(48)具有设置在所述配合部分上的凹槽(70)，所述凹槽(70)具有接触边缘(78)，所述可动联接构件(44)能够在打开位置与闭合位置之间移动，在所述打开位置中，所述可动联接构件(44)的所述配合部分(48)从所述固定触点分离，在所述闭合位置中，所述可动联接构件(44)的所述配合部分(48)与所述固定触点接合，

其中，随着开关组件(10)移动到所述闭合位置，所述可动联接构件(44)的所述配合部分(48)的所述接触边缘(78)移动成与所述固定触点(20，22)的所述非线性表面(34)接合，导致在所述固定触点(20，22)中的每个相应触点的所述非线性表面(34)与所述配合部分(48)的所述凹槽(70)中的每个相应凹槽的接触边缘(78)之间提供多个接触点。

10.根据权利要求9所述的开关组件(10)，其中，所述固定触点(20，22)的所述非线性表面(34)具有圆化构造。

11.根据权利要求10所述的开关组件(10)，其中，所述凹槽(70)具有延伸到所述配合部分(48)的顶表面(72)的侧壁(76)，所述侧壁(76)和顶表面(72)的相交处形成所述接触边缘(78)。

12.根据权利要求11所述的开关组件(10)，其中，所述侧壁(76)从所述顶表面(72)以90度角延伸，以形成所述接触边缘(78)。

13.根据权利要求11所述的开关组件(10)，其中，所述接触边缘(78)是在所述侧壁(76)和所述顶表面(72)之间延伸的圆化边缘(78)。

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