CN218039041U - 触头结构及高压直流继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触头结构及高压直流继电器，所述触头结构包括两静触头和动触头，所述动触头为棒状结构，且所述动触头的两端部分别与所述两静触头相对应。由于所述动触头为棒状结构，使得动触头可以采用棒材或丝材镦制或车制成型，因此，本实用新型与传统采用板材冲压得到的动触头相比，可以实现动触头的无废料加工或大大减少废料产生，从而可以大大降低动触头的材料成本。

Description

触头结构及高压直流继电器

技术领域

本实用新型涉及一种继电器，特别是涉及一种触头结构及高压直流继电器。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。高压直流继电器是继电器中的一种，现有的高压直流继电器大多采用动触头直动式结构，即利用两个静触头与一个动触头进行配合。现有技术的高压直流继电器的动触头普遍呈长条板状，由板材冲压而成，在冲压过程中会产生冲裁废料，造成材料成本较高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的技术问题，提供了一种触头结构及高压直流继电器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种触头结构，包括两静触头和动触头；所述动触头为棒状结构，且所述动触头的两端部分别与所述两静触头相对应。

进一步的，所述两静触头与所述动触头在接触状态分别呈线接触，且所述线接触的方向与所述动触头的长度方向一致。

进一步的，所述动触头的两端部的横截面分别呈圆形、半圆形、多边形中的任一种，所述两静触头用于与所述动触头接触的面分别为平面。

进一步的，所述平面的四周边缘设有圆倒角。

进一步的，所述动触头由棒材或丝材镦制或车制成型。

进一步的，所述动触头的两端部用于与相应的静触头接触的部位分别设有至少一凹槽，或者，所述两静触头用于与所述动触头接触的部位分别设有至少一凹槽；所述凹槽呈长条状，并沿所述动触头的宽度方向设置。

进一步的，所述动触头的中部呈平板状。

本实用新型另提供一种高压直流继电器，包括推动杆部件、线圈和动铁芯，推动杆部件的底部与所述动铁芯相固定，所述动铁芯配合在线圈的通孔中；其特征在于，还包括如上述本实用新型所述的触头结构，所述推动杆部件顶部与所述动触头活动相连接。

进一步的，所述推动杆部件包括U型支架、弹簧座、固定片、触点弹簧和推动杆；所述固定片、推动杆的上部和弹簧座通过注塑成型方式固定在一起，所述U型支架倒置，且其底部与所述固定片相连接；所述动触头的中部通过触点弹簧装在所述U型支架的顶壁与弹簧座之间，所述推动杆的下部固定连接所述动铁芯。

进一步的，还包括至少一上轭铁和至少一下衔铁，上轭铁固定在所述U型支架的顶壁的下端面，下衔铁固定在所述动触头上。

进一步的，所述下衔铁呈U型，并套装或插装于所述动触头的中部，且所述下衔铁的两端朝上；所述上轭铁和下衔铁的数量分别为一个，或者，所述上轭铁和下衔铁的数量分别为至少两个，且上轭铁与下衔铁一一上下对应。

进一步的，还包括两永磁体，该两永磁体分别立在所述动触头在长度方向上的两侧，且每个永磁体的磁极方向分别位于所述动触头的长度方向上。

进一步的，还包括陶瓷罩，所述两静触头分别穿设于所述陶瓷罩顶部，所述动触头位于所述陶瓷罩内；所述两永磁体分别位于所述陶瓷罩外侧；还包括两个U字形轭铁夹，该两个U字形轭铁夹沿所述动触头的长度方向相对设置，并围在所述陶瓷罩外侧，所述两永磁体分别位于对应侧的U字形轭铁夹与陶瓷罩之间。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于所述动触头为棒状结构，使得动触头可以采用棒材或丝材镦制或车制成型，因此，本实用新型与传统采用板材冲压得到的动触头相比，可以实现动触头的无废料加工或大大减少废料产生，从而可以大大降低动触头的材料成本。

2、所述两静触头与所述动触头在接触状态分别呈线接触，降低了静触头与动触头的接触电阻及触点间的电动斥力，提升了触点的接触可靠性，并有利于快速分断电弧，减少触点磨损。特别的，当所述动触头的两端部的横截面呈圆形或半圆形或多边形时，一方面可以直接利用动触头的圆弧形表面或表面形成的直线实现动触头与静触头呈线接触，另一方面动触头的圆弧形表面或表面形成的斜面设置在吹弧方向上，触点分离拉弧时，在磁吹磁场的作用下，电弧能沿着圆棒的圆弧形表面或表面形成的斜面和静触头的圆倒角快速外移，且随着触点间隙快速变大，利于电弧弧根外移，从而减少了电弧在触点位置持续烧蚀的时间，减少了触点的磨损，提升了继电器的寿命。

3、所述凹槽的设置，使得动触点与静触头实现多点接触，在同等的触点压力下，由于并联的接触电阻小于单个接触点的接触电阻，因此多点接触可以使得继电器触点间的总的接触电阻变小，从而使继电器发热量更小，可靠性更高。此外，动触点与静触头多点接触，还可以实现电流分流，根据电动斥力的原理，多点的电动斥力使得电动斥力下降，有利于产品抗短路能力的提升，从而提升了继电器的可靠性。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例一本实用新型的分解示意图(不含外壳)；

图2是实施例一本实用新型的立体构造示意图(不含外壳)；

图3是实施例一图2的俯视图；

图4是实施例一图3的E-E剖视图；

图5是实施例一本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图6是实施例一本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的主视图；

图7是实施例一本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的侧视图；

图8是实施例一本实用新型的静触头与动触头之间的吹弧示意图；

图9是实施例一本实用新型在含U字形轭铁夹状态下的吹弧示意图；

图10是实施例一本实用新型在无U字形轭铁夹状态下的吹弧示意图；

图11是实施例二本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图12是实施例二本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的主视图

图13是实施例三本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图14是实施例三本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的侧视图；

图15是实施例三本实用新型的静触头与动触头之间的吹弧示意图；

图16是实施例四本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图17是实施例五本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图18是实施例五本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的侧视图；

图19是实施例五本实用新型的静触头与动触头之间的吹弧示意图；

图20是实施例六本实用新型的动触头的立体构造示意图；

图21是实施例六本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的侧视图；

图22是实施例六本实用新型的静触头与动触头之间的吹弧示意图；

图23是实施例七本实用新型的分解示意图；

图24是实施例七本实用新型的动触头与下衔铁在组合状态的立体构造示意图一；

图25是实施例七本实用新型的动触头与另一种下衔铁在组合状态的立体构造示意图；

图26是实施例七本实用新型的剖视图；

图27是实施例八本实用新型的两静触头的立体构造示意图；

图28是实施例八本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的主视图；

图29是实施例八本实用新型的两静触头与动触头在接触状态的侧视图。

具体实施方式

实施例一

请参见图1-图10所示，本实用新型的一种触头结构，包括两静触头1和动触头6。本实用新型的触头结构可应用于高压直流继电器，但不局限于此，当本实用新型的触头结构应用于高压直流继电器时，所述高压直流继电器除了包括所述静触头1和动触头6，还包括推动杆部件、线圈14和动铁芯13，动触头6的两端分别与两静触头1相对应，推动杆部件顶部与所述动触头6的中部活动相连接，推动杆部件的底部与所述动铁芯13相固定，所述动铁芯13配合在线圈14的通孔中。所述动触头6为棒状结构，且所述动触头6的两端部61 分别与所述两静触头1相对应，具体，两静触头1沿动触头6的长度方向并排设置，动触头 6位于静触头1下方，动触头6的两端部61分别与静触头1的底端相配合。所述动触头6 具体由棒材或丝材镦制或车制成型。所述棒状结构是指与棒材或丝材一致或基本一致的结构，其横截面可以是圆形、半圆形、多边形等。所述动触头6的中部62被冲压成平板状。

本实施例中，所述两静触头1与所述动触头6在接触状态分别呈线接触，且所述线接触的方向与所述动触头6的长度方向一致。具体，所述动触头6的两端部的横截面分别呈圆形，即所述动触头6由圆棒制成，所述两静触头1的底端用于与动触头6接触的面分别为平面，且所述平面的四周边缘分别设有圆倒角11。在图6的三维坐标系下，所述动触头的长度方向与Y轴方向一致，所述动触头的宽度方向与X轴方向一致。

本实施例中，本实用新型的一种高压直流继电器，包括所述静触头1、动触头6、推动杆部件、线圈14和动铁芯13，所述推动杆部件包括U型支架4、弹簧座8、固定片82、触点弹簧7和推动杆81；所述固定片82、推动杆81的上部和弹簧座8通过注塑成型方式固定在一起，所述U型支架4倒置，且其底部与所述固定片82相连接；所述动触头6的中部通过触点弹簧7装在所述U型支架4的顶壁与弹簧座8之间，所述推动杆81的下部固定连接所述动铁芯13。

本实施例中，所述线圈14位于一U字形轭铁16中，且所述U字形轭铁16的底部中间设有伸入所述线圈14中的导磁筒15，该导磁筒15内活动套装有所述动铁芯13。U字形轭铁16上端连接有轭铁板10，该轭铁板10上端设置一框片9，轭铁板10与框片9钎焊连接，该轭铁板10中部套装一静铁芯11。所述推动杆8底部从上到下依次穿过所述框片9、静铁芯11和一反力弹簧12，并与动铁芯13固定连接，所述反力弹簧12张顶在所述静铁芯11 与动铁芯13之间。

本实施例中，本实用新型还包括两永磁体5，该两永磁体5分别立在所述动触头6在长度方向的两侧，且每个永磁体5的磁极方向分别位于所述动触头6的长度方向上，即每个永磁体5的N极和S极沿所述动触头6的长度方向分布。本实用新型还包括位于所述框片9 以上的陶瓷罩2，框片9与陶瓷罩2钎焊连接，所述两静触头1分别穿设于所述陶瓷罩2顶部，所述动触头6位于所述陶瓷罩2内；所述两永磁体5分别位于所述陶瓷罩2外侧。本实用新型还包括两个U字形轭铁夹3，该两个U字形轭铁夹3沿所述动触头6的长度方向相对设置，并围在所述陶瓷罩2外侧，所述两永磁体5分别位于对应侧的U字形轭铁夹3与陶瓷罩2之间。

本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，由于其动触头6为棒状结构，可以采用棒材或丝材镦制或车制成型，因此，本实用新型与传统采用板材冲压得到的动触头相比，可以实现动触头6的无废料加工或大大减少废料产生，从而可以大大降低动触头6的材料成本。所述两静触头1与所述动触头6在接触状态分别呈线接触，降低了静触头1与动触头6 的接触电阻及触点间的电动斥力，提升了触点的接触可靠性。特别的，由于所述动触头6的两端部61的横截面呈圆形，使得动触头6可以由圆棒制成，如此，一方面可以直接利用圆棒的圆弧形表面实现动触头6与静触头1呈线接触，另一方面触点分离拉弧时，在磁吹磁场的作用下，电弧能沿着圆棒的圆弧形表面和静触头1的圆倒角11快速外移，如图8所示，且随着触点间隙快速变大，利于电弧弧根外移，从而减少了电弧在触点位置持续烧蚀的时间，减少了触点的磨损，提升了继电器的寿命。此外，在两永磁体5的磁场作用下，两静触头1 与动触头6分断产生的电弧分别会朝着相应的方向被快速拉开，具体：当两永磁体5极性同性相对时，则电弧往同一侧吹弧(在图9、图10视角下两静触头与动触头分断产生的电弧的方向分为左上-右上或者左下-右下)，当两永磁体5极性同性不相对时，则电弧往不同侧吹弧(在图9、图10视角下两静触头与动触头分断产生的电弧的方向分别为左上-右下或左下-右上)。在图9、图10中，箭头示意磁场吹弧方向，虚线示意磁场方向，本实用新型在动触头宽度方向上的灭弧空间比在动触头长度方向上的灭弧空间更大。

实施例二

请参见图11、图12所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述实施例一的区别在于：所述动触头6的两端部用于与相应的静触头1接触的部位分别设有至少一个凹槽63。所述凹槽63的数量具体为一个，但不局限于此。所述凹槽63大致位于其所在端部的上表面的中间位置，且所述凹槽63呈长条状，并沿与所述动触头6的宽度方向设置。

本实用新型的一种高压直流继电器，所述凹槽63的设置，使得动触头6与静触头1实现多点接触，在同等的触点压力下，由于并联的接触电阻小于单个接触点的接触电阻，因此多点接触可以使得继电器触点间的总的接触电阻变小，从而使继电器发热量更小，可靠性更高。此外，动触点与静触头1多点接触，还可以实现电流分流，根据电动斥力的原理，多点的电动斥力使得电动斥力下降(电动斥力和电流的平方成正比，分流的电动斥力之和小于分流前的电动斥力)，有利于产品抗短路能力的提升，从而提升了继电器的可靠性。

实施例三

请参见图13-图15所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述各实施例的区别在于：所述动触头的两端部61的横截面分别呈多边形，具体呈三角形，且三角形的其中一个顶点朝上，以与静触头底端配合。如此，所述静触头1与所述动触头6在接触状态依然呈线接触。在磁吹磁场的作用下，静触头1和动触头6之间产生的电弧17能沿着动触头端部61的相应斜面和静触头1的圆倒角11快速外移，如图15所示。

实施例四

请参见图16所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述实施例三的区别在于：所述动触头6的两端部61与相应的静触头1接触的部位分别设有至少一个凹槽63。所述凹槽63的数量具体为一个，但不局限于此。所述凹槽63大致位于其所在端部的上表面的中间位置，且所述凹槽63呈长条状，并位于与所述动触头6的宽度方向上。

所述凹槽63的设置，同样可以使动触头6与静触头1实现多点接触，在同等的触点压力下，由于并联的接触电阻小于单个接触点的接触电阻，因此多点接触可以使得继电器触点间的总的接触电阻变小，从而使继电器发热量更小，可靠性更高。此外，动触点与静触头1 多点接触，还可以实现电流分流，根据电动斥力的原理，多点的电动斥力使得电动斥力下降，有利于产品抗短路能力的提升，从而提升了继电器的可靠性。

实施例五

请参见图17-图19所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述各实施例的区别在于：所述动触头的两端部61的横截面分别呈正五边形，且正五边形的其中一个顶点朝上，以与静触头1底端配合。如此，所述静触头1与所述动触头6在接触状态依然呈线接触。在磁吹磁场的作用下，静触头1和动触头6之间产生的电弧17能沿着动触头端部61的相应斜面和静触头1的圆倒角11快速外移，如图19所示。

实施例六

请参见图20-图22所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述各实施例的区别在于：所述动触头的两端部61的横截面分别呈正六边形，且正六边形的其中一个顶点朝上，以与静触头1底端配合。如此，所述静触头1与所述动触头6在接触状态依然呈线接触。在磁吹磁场的作用下，静触头1和动触头6之间产生的电弧17能沿着动触头端部61的相应斜面和静触头1的圆倒角11快速外移，如图22所示。

实施例七

请参见图23-图26所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述实施例一的区别在于：本实用新型还包括至少一个上轭铁18和至少一个下衔铁19，上轭铁18 固定在所述U型支架4的顶壁的下端面，下衔铁19固定于动触头6。所述下衔铁19具体呈U型，并从套装或插装在所述动触头的中部62，且所述下衔铁19的两端朝上。如图25所示，所述上轭铁18和下衔铁19的数量分别为一个，所述下衔铁19的两边分别位于所述动触头中部62在宽度方向上的两侧。当动触头6流过大短路电流时，通过上轭铁18对下衔铁19 的磁吸力将动触头6向上抵顶，以抵抗短路电流造成的电动斥力。如图23、24所示，所述上轭铁18和下衔铁19的数量分别为至少两个，具体为两个，但不局限于此。上轭铁18和下衔铁19一一上下相对应。两个上轭铁18沿U型支架4的顶壁的宽度方向分布，两个下衔铁19相远离的一边分别位于所述动触头中部62在宽度方向上的两侧，两个下衔铁19相邻的一边分别插入所述动触头的中部62设置的让位通孔621。所述上轭铁18和下衔铁19的数量分别为至少两个，能够增加磁极面(共有至少四个磁极面)，提高了磁效率，增大了吸力。

实施例八

请参见图27-图29所示，本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，其与上述实施例一的区别在于：所述两静触头1用于与所述动触头6接触的部位分别设有至少一凹槽12，所述凹槽12的数量具体为一个，但不局限于此。所述凹槽12呈长条状，并沿所述动触头6的宽度方向设置。

所述凹槽12的设置，同样可以使动触头6与静触头1实现多点接触，在同等的触点压力下，由于并联的接触电阻小于单个接触点的接触电阻，因此多点接触可以使得继电器触点间的总的接触电阻变小，从而使继电器发热量更小，可靠性更高。此外，动触点与静触头1 多点接触，还可以实现电流分流，根据电动斥力的原理，多点的电动斥力使得电动斥力下降，有利于产品抗短路能力的提升，从而提升了继电器的可靠性。

所述静触头1与所述动触头6在接触状态依然呈线接触。在磁吹磁场的作用下，静触头1和动触头6之间产生的电弧17能沿着动触头端部61的圆弧形表面和静触头1的圆倒角11快速外移，如图29所示。

本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种触头结构及高压直流继电器，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (13)

1.一种触头结构，包括两静触头和动触头；其特征在于：所述动触头为棒状结构，且所述动触头的两端部分别与所述两静触头相对应。

2.根据权利要求1所述的触头结构，其特征在于：所述两静触头与所述动触头在接触状态分别呈线接触，且所述线接触的方向与所述动触头的长度方向一致。

3.根据权利要求2所述的触头结构，其特征在于：所述动触头的两端部的横截面分别呈圆形、半圆形、多边形中的任一种，所述两静触头用于与所述动触头接触的面分别为平面。

4.根据权利要求3所述的触头结构，其特征在于：所述平面的四周边缘设有圆倒角。

5.根据权利要求1所述的触头结构，其特征在于：所述动触头由棒材或丝材镦制或车制成型。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的触头结构，其特征在于：所述动触头的两端部用于与相应的静触头接触的部位分别设有至少一凹槽，或者，所述两静触头用于与所述动触头接触的部位分别设有至少一凹槽；所述凹槽呈长条状，并沿所述动触头的宽度方向设置。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的触头结构，其特征在于：所述动触头的中部呈平板状。

8.一种高压直流继电器，包括推动杆部件、线圈和动铁芯，推动杆部件的底部与所述动铁芯相固定，所述动铁芯配合在线圈的通孔中；其特征在于，还包括如权利要求1-7中任一项所述的触头结构，所述推动杆部件顶部与所述动触头活动相连接。

9.根据权利要求8所述的高压直流继电器，其特征在于：所述推动杆部件包括U型支架、弹簧座、固定片、触点弹簧和推动杆；所述固定片、推动杆的上部和弹簧座通过注塑成型方式固定在一起，所述U型支架倒置，且其底部与所述固定片相连接；所述动触头的中部通过触点弹簧装在所述U型支架的顶壁与弹簧座之间，所述推动杆的下部固定连接所述动铁芯。

10.根据权利要求9所述的高压直流继电器，其特征在于：还包括至少一上轭铁和至少一下衔铁，上轭铁固定在所述U型支架的顶壁的下端面，下衔铁固定在所述动触头上。

11.根据权利要求10所述的高压直流继电器，其特征在于：所述下衔铁呈U型，并套装或插装于所述动触头的中部，且所述下衔铁的两端朝上；所述上轭铁和下衔铁的数量分别为一个，或者，所述上轭铁和下衔铁的数量分别为至少两个，且上轭铁与下衔铁一一上下对应。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的高压直流继电器，其特征在于：还包括两永磁体，该两永磁体分别立在所述动触头在长度方向上的两侧，且每个永磁体的磁极方向分别位于所述动触头的长度方向上。

13.根据权利要求12所述的高压直流继电器，其特征在于：还包括陶瓷罩，所述两静触头分别穿设于所述陶瓷罩顶部，所述动触头位于所述陶瓷罩内；所述两永磁体分别位于所述陶瓷罩外侧；还包括两个U字形轭铁夹，该两个U字形轭铁夹沿所述动触头的长度方向相对设置，并围在所述陶瓷罩外侧，所述两永磁体分别位于对应侧的U字形轭铁夹与陶瓷罩之间。

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