电接触器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电接触器(10)，包括一对第一端部(12)，每个第一端部包括一个设置至少一个固定电触点(36)的固定件(14)，所述固定电触点面对另一第一端部上的固定电触点设置；一对第二端部(16)，包括多个背向设置电导体运动悬臂件(20、22)，所述多个运动悬臂件之间设置绝缘隔离件(24)；每个第二端部分别与所述第一端部的其中一个关联，每个第二端部的运动悬臂件上包括面向对应固定电触点设置的可动电触点(38)；所述固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加固定电触点和可动电触点之间的作用力。
【专利说明】电接触器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电接触器，特别是(但不限于)一种应用于现代电度表(电量表)中的高电流开关接触器，即所谓的“智能电度表”，以在普通家用供电干线电压(通常是100V至250V交流电)中执行负载断开功能。本发明还涉及一个高电流开关的接触器，该开关在短路时故障状态下要求触点不发生熔焊。
[0002]本发明还涉及一个两极电接触器、一个用于零线火线供能的单相电接触器、一个移动电接触器装置、一种在触点闭合状态下防止或限制电接触器故障的方法、一种通过防止或限制旋转加紧来改善触点闭合的方法和一种减少触点磨损的方法。
【背景技术】
[0003]在触点熔焊故障状态下，电接触器为”自由”的未计量电流提供了处所。当负荷始终处于电源电压状态下，可能发生危险的电击事故。希望对电路负载进行安全的断开。
[0004]目前现有的电接触器能够在100安培或200安培附近令人满意地切换标称电流以进行循环切换。开关通过带有添加物的防止熔焊的特殊银合金触点来承受这些。开关的边缘或臂部设置为能够容易地被驱动以执行开关功能，同时将相关标称电流的自身发热损失降低到最小。
[0005]大部分电电度表标准不仅规定符合要求的标称电流下持续开关而不发生触点熔焊的寿命，还要求在适度短路故障状态下触点也不会熔焊，并必须能在收到下一个执行驱动脉冲后断开。在较高的“完全短路”状态下，开关触点可以熔焊，但必须保持未受损坏。换句话说，在“完全短路”期间，融化物质不可以出现爆炸或溅射现象，直到保险丝断开或断电器掉脱使负载安全地与电源断开。这个短路承受期间必须长达AC交流电源六个周期。
[0006]对于南美的电电度表，家用二相电源通过重型街侧应用转换器提供的三线电缆提供处所，每相电相对于地线为115V，互相相位差为180度。对于115V交流电上的中型负载来说,每个计量相位通过环形主线向各处插座分配电能。然而,所有的大功率负载，例如洗衣机、烘干机、取暖器、泳池加热器和空调，通过两相230V交流电连接，最大负载为200安培。这样，电度表需要稳固的200安培两级接触器以在需要时执行负载断开功能。
[0007]在欧洲和其它多数地区，主流供电方式是单相220V交流电和100安培，一些接近120安培，以符合IEC62055031规范。在南美和其它少数地区使用相等系统，供电方式为两相230V和200安培。后者主要遵循ANSIC12.1测量规范。还有其它一些规范作出了安全性限定，例如 UL508, ANSIC37.90.1，IEC68-2-6，IEC68-2-27，IEC801.3。
[0008]BLP元件公司申请的英国专利GB2413703提供了一种双片方案，平行可移动的弹簧铜片包括与向外固定触点相反的向内可移动触点。两个相对弹簧铜片穿过固定触点彼此对齐。在一个基本100安培开关中，应用两个弹簧铜片和两个固定铜片，形成总共四个触点，每个平行片流过50安培电流。
[0009]在另一个标称电流设置中，组成200安培开关，每个弹簧铜片再分成两个装有弹簧的子片，每个子片在每个端部设置可移动触点。每个子片为一对当中的一个，穿过固定于其中的支撑对应固定触点的终端元件，彼此对齐并相反设置。这样每个开关包括八个触点，一个二级两相负荷断开接触器从而总共包括十六个触点。
[0010]这样的铜片分担电流方式显著降低了触点排斥力以达到更稳定的开关，更小的发热，在高标称和短路状态下不会熔焊。
[0011]此高电流200安培两级电度表负荷断开触点带来的问题是片体和触点的数量问题。片体的增加需要更高质量的电导体材料(这里使用铜)，触点数量的增加要求更佳的银触点,这就大大增加了成本。
[0012]GB2413703专利使用简单的平行弹簧铜双片结构的方式受限于几何尺寸和双片套件彼此相对片体之间的距离。每个双片套件在分担的高电流时会产生一定的相互之间磁吸引力，抵消触点的排斥力。这使得触点在短路故障状态下保持闭合。接触器壳体内空间有限，将双片套件安装为正确抵消力的比例以得到详细配置是一件非常困难的事情。在200安培开关设计中，可以应用相反对齐的子片组以达到需要的开关特性。
【发明内容】
[0013]因此，本发明旨在寻求在负载断电设置上提供一种改进，尤其应用于200安培在ANSIC12.1规定的电接触器，符合结构要求、寿命和短路承受能力，同时在片体和触点能够适用电导体性能不高的材料。
[0014]根据本发明的第一个构思，一个电接触器，包括一对第一端部，每个端部包括带有至少一个固定电触点的固定件，所述固定电触点面对另一第一端部上的固定电触点设置；一对第二端部，包括多个背向设置电导体运动悬臂件，所述多个运动悬臂件之间设置绝缘隔离件；每个第二端部分别与所述第一端部的其中一个端部关联，每个第二端部的运动悬臂件上包括面向对应固定电触点设置的可动电触点；所述固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加固定电触点和可动电触点之间的作用力。
[0015]较佳地，每个运动悬臂件包括向所述可动电触点远端延伸的末端延伸件。本发明中，每个末端延伸件向所述隔离件迂回设置。末端延伸件协助防止可动触点在与固定触点闭合时反弹。借助内弯的末端延伸件，预加载或预偏置使得可动触点更加可控，同时形成紧凑的电触点形状。
[0016]较佳地，电接触器还包括设置有向外偏置装置的执行器，以将每个末端延伸件向外偏压。向外偏置装置包括沿着运动悬臂件纵向运动的驱压件。驱压件最好是一个将末端延伸件向外偏压的楔状元件，以此将运动悬臂件压向所述固定电触点。
[0017]较佳地，对外偏置装置在使用时可以与可动电触点向内旋转的趋势相抵，其中所述旋转是由于运动悬臂件在触点闭合时产生相斥力使近端彼此远离。
[0018]较佳地，执行器模组包括向内偏置装置以将两个运动悬臂件从对应固定件上分离，从而断开开关。本发明中，向内偏置装置包括往复件，所述往复件处于第一位置时使电触点断开，所述往复件处于第二位置时运动悬臂件可以自由移向所述固定件。往复件包括至少一个细长柱状件接近所述可动电触点。这样，通过设置肩部或其它如凹处或突出物等承压装置，向内偏置装置能够驱动每个运动悬臂件以优化触点断开功能。
[0019]执行器模组较佳地包括滑动座，滑动座向第一所述运动悬臂件移动，所述向内偏置装置和向外偏置装置设置在所述滑动座上，可动电触点设置在它们之间。滑动座较佳地可移动地设置在连接器壳体基座上，但是滚轴或其它旋转件也可以适用以进一步降低静摩擦力，和改变执行器的尺寸。
[0020]至少两个运动悬臂件设置在隔离件的两侧，至少两个运动悬臂件具有不同的横向长度。这样，不同运动悬臂件上的可动触点可以是不同大小。较佳地，至少两个运动悬臂件的较宽臂在对应可动电触点和受对应固定件支撑的第一固定电触点闭合时预加载为首先闭合，所述至少两个运动悬臂件的较窄臂在对应可动电触点和受对应固定件支撑的第二固定电触点闭合时预加载为滞后闭合。这有助于在滞后的可动触点上减少损耗，这样可以减少各自可动触点上的贵金属数量。
[0021]根据本发明第二个构思，提供一个两极电接触器，所述电接触器包括:一对第一端部装置和第二端部装置；每个第一和第二端部装置包括设置有固定件的第一端部，所述固定件包括固定电触点；每个第一和第二端部装置包括设置有导体运动悬臂件的第二端部，所述运动悬臂件上包括面对固定电触点设置的可动电触点；所述第二端部的运动悬臂件背向设置，中间插入隔离件，使得每个端部装置的可动电触点设置为面对对应的固定电触点。所述端部装置的固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加端部装置的固定电触点和可动电触点之间的作用力。
[0022]较佳地，每个第二端部包括至少两个所述运动悬臂件设置在所述隔离件的一侧，至少两个运动悬臂件设置在所述隔离件的另一侧。本发明中，所述至少两个运动悬臂件包括窄可动臂和宽可动臂，所述宽可动臂臂在对应可动电触点和固定电触点闭合时预加载为首先闭合，所述窄可动臂臂在对应可动电触点和固定电触点闭合时预加载为滞后闭合。这样，窄可动臂上的可动触点小于宽可动臂上的可动触点。这样实现超前/滞后开关流程中的预设值或预加载，籍此一或多个运动悬臂件稍微滞后于超前的运动悬臂件闭合，从而降低滞后悬臂件中的磨损。
[0023]较佳地，运动悬臂件包括内弯的末端延伸件向可动触点的远端延伸。这就可以在背向设置的运动悬臂件之间使用通常的向外偏置装置。
[0024]两极电接触器还可以包括设置为断开和闭合触点的执行器装置，所述执行器装置包括用于将内弯的末端延伸件相对固定电触点向内偏置的运动偏置元件。借助固有的运动悬臂件的可动触点远端的相斥磁力，闭合触点造成起翘。这样，应用可动偏置元件在末端延伸件上的作用来抵消这种起翘。
[0025]较佳地，两极电接触器还包括用于开关触点的双锁存电磁执行器。这样减少了通电时间并节省成本。单个执行器为所有可动触点提供动力，从而允许两个开关设备通电。
[0026]根据本发明第三个构思，提供一个火线和零线馈电的单相电接触器，电接触器包括:一个火线第一和第二端部装置和一个零线第一和第二端部装置；火线和零线的第一和第二端部装置的第一端部，所述第一端部包括设置有固定电触点的固定件；火线和零线的第一和第二端部装置的第二端部，所述第二端部包括设置有可动电触点的电导体运动悬臂件，所述可动电触点设置为面向对应的固定电触点；所述第二端部的运动悬臂件背向设置，中间插入隔离件，使得每个端部装置的可动电触点设置为面对对应的固定电触点。所述火线和零线的第一和第二端部装置的固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加火线和零线的第一和第二端部装置的固定电触点和可动电触点之间的作用力。这样可以在外部负载的火线和零线一边形成完全的电绝缘。
[0027]根据本发明第四个构思，提供一种用于电连接器的可动电触点装置，电触点装置包括背向设置的电导体运动悬臂件，所述悬臂件被电绝缘隔离件隔开，每个悬臂件关联一个固定件，每个悬臂件设置可动电触点，每个固定件包括固定电触点，所述固定电触点朝向另一固定件上的固定电触点设置并与面对的可动电触点啮合，这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加固定电触点和可动电触点之间的作用力。
[0028]较佳地，至少两个运动悬臂件在隔离件两侧相对对齐设置。至少两个运动悬臂件中的第一个悬臂的横向长度小于第二个悬臂的横向长度。本发明中，第一运动悬臂件的第一可动电触点的尺寸小于第二运动悬臂件上的第二可动触点。
[0029]进一步地，电触点装置还包括设置在可动电触点远端的内弯的末端延伸件，以在触点闭合时抵消旋转偏置力，所述电触点装置还包括外弯的末端邻接件位于可动触点的远端以断开触点。
[0030]根据本发明第五个构思，提供一种防止电触点在闭合时发生故障的方法，包括:在电触点相对运动悬臂件上的可动电触点的远端设置末端延伸件；设置一个可动偏置件，在可动触点与对应固定触点闭合时移向抵向每个末端延伸件的偏置位置；这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件在可动电触点的远端互相远离，可动电触点远端的末端电触点从而防止触点发生故障。
[0031]根据本发明第六个构思，提供一种控制旋转加紧从而提高电触点闭合效果方法，包括:在电连接器相对运动悬臂件上的可动电触点的远端设置末端延伸件；设置一个可动偏置件，在可动触点与对应固定触点闭合时移向抵向每个末端延伸件的偏置位置，这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件在可动电触点的远端互相远离从而使可动电触点相对固定电触点弯曲；可动电触点远端的末端延伸件与可动电触点的运动趋势相反，从而发生弯曲并保持触点之间的平行啮合。
[0032]根据本发明第七个构思，提供一种减少触点磨损的方法，包括:在可动电触点装置预加载一或多个第一运动悬臂件，以在其可动电触点与对应固定件支撑的第一固定电触点闭合时使电触点滞后，同时预加载一或多个第一运动悬臂件，以在其可动电触点与对应固定件支撑的第二固定电触点闭合时使电触点超前。
[0033]较佳地，预加载一或多个运动悬臂件以在相关触点断开时超前，同时预加载一或多个运动悬臂件以在相关触点断开时滞后。
[0034]本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1根据本发明第一实施例示出了一个两极电接触器的俯视示意图，其中触点处于闭合状态；
[0036]图2同样是图1所示两极电接触器的俯视示意图，其中触点处于断开状态；
[0037]图3同样是图1所示两极电接触器的俯视示意图，其中电接触器处于电路处于中度短路或完全短路状态；
[0038]图4是图1所示两极电接触器的端部的可移动臂部的触点端示意图
[0039]图5和图6根据本发明第二实施例示出了两极电接触器的俯视示意图，其中触点分别处于闭合和断开状态；
[0040]图7根据本发明第三实施例示出了两极电接触器的俯视示意图，其中组成单相电接触器与火线和零线连接。
【具体实施方式】
[0041]本发明将参照附图以各种实施例的方式进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图中的部件大小和特点只是为了便于说明和揭示本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
[0042]首先参阅图1至图4，第一实施例下的两极电接触器10包括两个第一端部12，两个第二端部16, —个绝缘隔离件24和一个执行器26。每个第一端部12包括导电材料制成的衬层固定件14。每个第二端部16包括端体18，从端体18伸出多个导体材料制成的背向设置的运动悬臂件20，22。绝缘隔离件24置于背向设置的运动悬臂件20和22之间。执行器26对应固定件14来同时移动运动悬臂件20和22。
[0043]第一端部12和第二端部16设置在壳体的基座28上。在图中其外壳已被省略。每个第一端部12的第一端部焊盘32和每个第二端部16的第二端部焊盘34从壳体基座28间隔相反端的位置伸出。
[0044]电导体固定件14从第一端部焊盘32的近端垂直伸出。
[0045]每个固定件14的末端位置或末端附近位置设置多个固定电触点36。在本实施例中，电触点36的数量是奇数，为三个。然而，必要时可以应用两个或多于三个固定电触点36。
[0046]每个第一端部12的固定电触点36朝向内侧设置，每个固定电触点36与它相对另一第一端部12上的固定电触点36对齐。
[0047]固定件14较佳地由电导体材料制成，如某种金属，例如铜，这些固定件自身可以是非导体。这样，固定电触点36可以与单独的电导体传递电能，例如连接于其上的线缆。
[0048]每个第二端部16上的端体18包括位于或邻近于它的自由末端的第二端部焊盘34，电导体运动悬臂件20和22较佳地垂直或基本垂直伸出到达端体18的近端。该实施例中，运动悬臂件20和22与端体18的近端或近端附近通过铆钉或焊接连接。但是，第二端部16也可以是一体成型结构，还可以是通过别的合适的方式互相啮合。
[0049]运动悬臂件20和22的数量在本实施例中是奇数，为三个，每个运动悬臂件包括可动电触点38，可动电触点38部分地沿着运动悬臂设置并与其自由末端隔开。运动悬臂件20和22的数量与固定电触点36的数量匹配。因此，一个、二个或大于三个运动悬臂件的数量同样可以适用。
[0050]在该实施例中，可动电触点38像固定电触点36那样彼此对齐。
[0051]每个固定可动电触点38朝外设置，并安装在对应运动悬臂件20和22的中点和自由末端之间。一个运动悬臂件20和22的可动电触点38与另外一个第二端部16上的对应运动悬臂件中的另一个可动电触点38对齐，并设置为面向它们对应的固定触点36。
[0052]在该实施例中，一对前述第一运动悬臂件20和前述第二运动悬臂件22平行延伸，每个悬臂件朝向固定件14内侧设置。每个第一运动悬臂件20包括一个横向长度,该横向长度小于第二运动悬臂件22的横向长度。而它们的纵向长度为相等或基本相等。
[0053]每个第一运动悬臂件20的横向长度全都相等或大致相等，横向长度可以沿着它们对应的纵向长度一致或基本一致。
[0054]较佳地,较宽的运动悬臂件22的可动电触点38a比较窄的运动悬臂件20的可动电触点38b尺寸更大。
[0055]每个运动悬臂件20，22设置为弯曲状，包括沿着部分长度方向设置并靠近可动电触点38的倾斜肩部40。肩部40和每个运动悬臂件20，22的近端之间设置相斥弹性体42。
[0056]在某些情况下，运动悬臂件并非一定由导电材料制成，例如铜，籍此可动电触点通过单独的电导体传递电能。在本实施例中，相反背向设置的运动悬臂件20和22之间要求产生相斥力，因此运动悬臂件较佳地是导体材料。
[0057]末端延伸件44向每个运动悬臂件20和22远端延伸并形成一个端部。末端延伸件44较佳地是一个细长柄状物，远离对应的固定件14并向内形成角度，通常靠向绝缘隔离件24。末端延伸件44的横向长度可以小于每个运动悬臂件20和22的横向长度，以最优化地抵消相斥弹性体42导致的感应弯曲。
[0058]执行器26较佳地包括双锁存电磁螺线管执行器46和滑动座48，滑动座48较佳地可以由低摩擦聚合物材料制成。双锁存执行器46可以包括两段式壳体50，其内设置相对间隔设置螺管线圈52，顶层和底层设置盘状铁氧体磁铁，可驱动柱塞56运载驱动臂(或驱动栓)58。
[0059]执行器壳体50的尺寸设置为能够紧密塞进壳体座28的执行器隔舱。一端设置电子输入连接器以连接从电连接器10中输电的输出连接器。
[0060]较佳地，螺线管执行器46可以设置在壳体座28的非中心位置，如图所示。通过延伸其中一个固定件14和其对应的第二端部焊盘34，滑动座48能够从一端进行操作。这样就可以使壳体座结构更加简单，从而节省材料。
[0061]滑动座48设置在壳体座28上的绝缘隔离件24的下方，绝缘隔离件24在本实施例中设施在运动悬臂件20和22之间。
[0062]滑动座48包括分离件62和驱压件64。分离件62较佳地由绝缘材料组成，例如塑料。分离件62在本实施例中是一个直立细长柱状元件，其对应绝缘隔离件24两侧的每个运动悬臂件20和22。每个分离件62与对应的肩部40啮合设置，由此向运动悬臂件20和22施力，从而使电触点36和38保持预定间隙。
[0063]虽然柱状分离件62较佳地是一个柱塞或滚轴，其它由滑动座48支撑的合适的向内偏压装置都可适用于触点36和38。
[0064]驱压件64在本实施例中是被绝缘隔离件24平分的一个直立楔状元件。每个向外设置的楔面呈现为一个斜面，内弯的钩状末端延伸件44可以在滑动座48伸出和缩回时滑动。
[0065]滑动座48处于适当位置时，双锁存执行器46上的驱动栓58收容在凸出部72上的形成的栓腔内，凸出部72形成滑动座48的部分侧壁。背向设置的运动悬臂件20和22沿着连续不间断的隔离件24悬出伸过滑动座48。较佳地，运动悬臂件20和22与隔离件24在滑动座48上不接触，从而在滑动座48被执行器46驱动时减少摩擦力。
[0066]在这种设置中，朝内设置的固定触点36与朝外设置的可动触点38平行或大致平行，并基本共同设置在分离件62和驱压件64之间的公共面上。肩部40与分离件62相对设置，末端延伸件44与驱压件64的倾斜面啮合。
[0067]参见图4，本实施例较佳地应用多个可动触点38a和38b以均分标称电流或故障状态下的短路电流。在该实施例中，单个较大可动触点38a设置在运动悬臂件22上，较小可动触点38b设置在每个运动悬臂件20上。
[0068]所使用的触点包括足够的顶层银合金厚度是非常重要的，这使得能够抵御开关切换的作用力和附上的灰尘，以此减少摩擦损耗。前述的使用十六个触点的现有技术使用的顶层银合金的厚度在8mm直径的双金属触点中处于0.65mm至1.0mm范围中。这就导致可观的贵金属成本。
[0069]所以，本发明使用的电触点10适用几组背向运动悬臂件20和22以减少触点36和38的数量，电触点10包括超前或滞后步骤。在该设置中，每个较宽的运动悬臂件22设置为开关超前悬臂，较窄的运动悬臂件20设置为开关滞后悬臂，运动悬臂件20与运动悬臂件22在断开时对齐处在同一平面。
[0070]这样，运动悬臂件22的较宽可动触点38a的直径可以设置为8mm，顶层银区域设置为0.8mm。但是,只要运动悬臂件20和22的热质量足够,运动悬臂件20的较小可动触点38b的直径可以设置为6mm，顶层银区域设置为0.4mm。既然开关滞后悬臂20不承受负荷电流的冲击，损耗为最小限度，这样顶层材料可以在不损失性能和寿命的前提下缩减尺寸。
[0071]为了解决触点之间在短路高负荷下的粘连熔焊问题，可以使用特殊的复合物顶层70，在该实施例中向银合金基体加入氧化钨添加剂。这样显著地利于超前悬臂22的较大可动触点38a。
[0072]银合金基体加入氧化钨添加剂能够带来诸多重要特点和好处。其中它沉声更均质的顶层结构，更均匀地粘闭侵蚀表面，但不会产生富银区域。从而防止粘连熔焊；氧化钨添加剂提高了开关点的熔池温度，也进一步抵御熔焊；由于顶层物质中的氧化钨添加剂比例合理，在给定的厚度下节省了成本。
[0073]使用驱压件64和/或运动悬臂件20和22的预加载，超前/滞后的开关流程能够被预先制定，这样在双锁存执行器46的脉冲驱动期间，在较宽的运动悬臂件22的可动触点38a与对应固定触点36的闭合和运动悬臂件20组的可动触点38b与对应固定触点36的闭合之间应用限定的分段时间延迟。
[0074]在运行中，如图1中箭头A所示，双锁存执行器46驱向壳体座28的第一末端74达到第一锁闭位置,从而可动触点38和固定触点36闭合,其中触点闭合较佳地通过前述的超前/滞后的开关流程来实现。由于运动悬臂件20和22没有预加载或始终的弹簧偏压以靠近对应的固定触点36，滑动座48的运动引起楔状驱压件64前进从而迫使触点34和36闭合，如图1箭头B所示。
[0075]在本发明中，在隔离件24第一侧的第一组运动悬臂件20和22设置为电流在第一方向上运动，如箭头C所示，在隔离件24第二侧的第二组运动悬臂件20和22相对第一组设置为电流在与电流第一方向相反的第二方向上运动，如箭头D所示。这样，可动触点38在相斥弹性体42的近端产生排斥，引起向外弯曲，进而增大闭合触点36和38的闭合力。
[0076]但是，如图3所示，在大幅度短路故障状态下，相斥弹性体42产生足够的相斥磁力使得相斥弹性体42向外弯曲，从而产生很高的触点闭合力，如箭頭E所示。这个由运动悬臂件20和22弯曲产生的相斥力潜在地引起可动触点38近端相对固定触点36翘起，如箭头F所示，从而形成不平行的位置。对于这一目的，设置在可动触点36远侧的内弯的末端延伸件44通过驱压件64支撑受到旋转力以形成可动触点36远侧向外的旋转力，如箭头G所示。
[0077]如图2中的箭头H所示，当双锁存执行器46被驱向壳体座28的第二末端76达到第二锁闭位置，滑动座48的运动引起分离件62向与肩部40啮合的方向运动从而拉开驱压件64，如箭头I所示。这迫使运动悬臂件20和22相对移动，这样隔离件24迫使触点36和38分离。
[0078]末端延伸件44是可以通过驱压件64移动和支撑的，以此防止触点闭合时的接触故障的可能性。当短路电流非常高，例如交流电峰值时，这是一个非常严重的问题。运动悬臂件20和22在相斥弹性体42作用下的弯曲可能非常大，闭合触点力使得可动触点38从对应固定触点36处回弹或移开。这可能导致瞬时的开关断开，其具有潜在沿点焊位置毁灭性的爆炸式后果。驱压件64的末端定位使得可动触点38移动至与对应固定触点36可控的接触，保持触点36和38闭合。触点装置78包括固定触点36和可动触点38，其寿命从而得到延长，并减少触点36和38剥离的可能性。
[0079]相对现有技术中的双片设置，本发明中的运动悬臂件20和22借助末端延伸件44、对应分离件62和驱压件64的运用，可以设置的更短，更窄和更薄。这样，相对现有技术大大节省了导体材料，这样运动悬臂件20和22的标称开关电阻低至0.1毫欧姆以内，这是现有技术的双片结构设置的电阻值的一半。
[0080]由于使用改进的运动悬臂件20和22降低了电阻值，第一和第二端部12和16各自的端部焊盘32和34的材料厚度从传统加工的较厚坯料变为较薄的褶皱坯料以迎合标准的厚度要求。这样减少了电导体材料的体积同时保持焊盘和焊盘之间小于0.2毫欧姆的电阻值。
[0081]分离件62较佳地设置为将运动悬臂件20和22开启至0.6mm到1.0mm的预设范围内，以达到电压故障的触点断开要求。驱压件64较佳地将预设在每个触点上的加紧力设为大于或等于500克力。
[0082]参阅图5和图6，这里示出两极两端部电接触器的第二实施例。具有类似结构或功能的兀件将用相同的兀件符号表不，从而省略一些具体的描述。
[0083]本实施例中，电接触器10仍然包括两个第一端部12和两个第二端部16。每个第一端部12包括固定件14。每个第二端部16包括背向设置的运动悬臂件组20和22。绝缘隔离件24竖直设置于背向设置的运动悬臂件20和22之间。执行器26对应固定件14来移动运动悬臂件20和22。
[0084]但是，在该实施例中，末端延伸件被除去，相应地驱压件也被除去。这样，滑动座48支撑分离件62，籍此隔离件24和至少部分运动悬臂件20和22延伸至滑动座48上方，置于分离件62的中间。
[0085]每组运动悬臂件20和22从而可以以预成型，预压或预偏置的方式使对应可动电触点38向外移向对应固定电触点36。这样，在运动悬臂件20和22没有受到外力分离的情况下，可动触点38与固定触点36啮合。
[0086]从图5中可以理解，触点在正常情况下闭合，同时分离件62连同肩部40使它们张开。随着相斥弹性体42的相反电流运动产生的相斥力，运动悬臂件组的预成型，预压或预偏置的程度可以确定触点压力在正常电流下的大小。这样，电磁执行器或其它执行器装置仅需是一个单锁闭装置。例如，执行器可以利用一个线圈和恢复弹簧的设置，而不是前述实施例中的双间隔驱动线圈。
[0087]参阅图7，这里示出电接触器的第三实施例。具有类似结构或功能的元件同样用相同的兀件符号表不，从而省略一些具体的描述。
[0088]本实施例中，电接触器10是一个单相火线和零线电接触器，尤其适用于主电路供能，例如家用和商业需求。单相电接触器10仍然包括两个第一端部12和两个第二端部16。每个第一端部12包括固定件14并与外部负载连接。每个第二端部16包括背向设置的运动悬臂件组20和22并与火线和零线连接。绝缘隔离件24竖直设置于背向设置的运动悬臂件组20和22之间。执行器26对应固定件14来移动运动悬臂件20和22。
[0089]在这种配置中，末端延伸件44设置在运动悬臂件20和22对应可动触点38的末端，执行器触发的滑动座48同第一实施例支撑分离件62和驱压件64。但是，它的好处在于，通过将运动悬臂件预偏置于触点闭合的位置，末端延伸件和驱压件可以像第二实施例那样除去。这样，相反电流运动驱使相斥弹性体42互相排斥，使得固定触点和可动触点之间的闭合力增加。
[0090]火线和零线馈电的单相电触点具有特别的好处，这样外部负载在短路时可以完全电绝缘。
[0091]运动悬臂件可以设置为预先闭合或断开。若是预加载至触点闭合状态，分离件则在触点断开时偏压运动悬臂件至分开。若是预加载至触点断开状态，分离件则偏压运动悬臂件以增加闭合触点之间的力。
[0092]虽然末端延伸件较佳地从固定件向隔离件内部运动，末端延伸也可以是直的。这样，虽然驱压件较佳地是楔状，其它合适的偏置装置同样适用，同时也可以适用单个偏压装置以将运动悬臂件向对应固定触点偏压。
[0093]还有，触点装置运用两个相反背对宽窄不一的运动臂，但是其它数量和设置同样可以适用。例如，如果不需要超前/滞后开关过程，每组动臂则可以是相同宽度，同时具有同样尺寸的可动触点。同样地，如果需要超前/滞后开关过程，每组动臂则可以设置为不同览度。
[0094]在超前/滞后开关设置中，初始闭合电路的开关超前臂担负几微秒电流，直到开关滞后臂也闭合。这样，较宽的开关超前臂使臂上的热负荷正常化。随着所有触点闭合，所有的臂和触点共同分担所有的负载，从而达到低电阻和电压下降。
[0095]还有，在超前/滞后开关设置中，最好是较宽的第二运动臂在触点闭合过程过程中成为开关超前臂之前，相对于较窄的第一运动臂在断开过程中轻微滞后。较宽的第二运动臂从而随着较窄的第一运动臂断开负担几微秒电流，这样减少较窄第一运动臂之间触点的电弧，从而限制了臂中的热传导。
[0096]运动悬臂件20和22中最好是跨过隔离件宽臂和宽臂对应，窄臂和窄臂对应。由于相反的电流产生相等的排斥力，这有助于每个臂在短路状态下抵消产生的力。
[0097]对于火线零线馈电的单相电触点，虽然尽量使用超前/滞后开关流程。在第一和第二端部的火线之前先切换零线，可以防止或减小电弧，从而提高可动触点的运行寿命。
[0098]出于平衡目的和热承受能力，虽然最好在隔离件两侧的触点组设置同样的运行方式，但也可以在一侧使用超前/滞后流程而在另一侧同时闭合或断开。
[0099]虽然所有的实施例都采用楔状元件以偏压可动臂和触点使其向外运动闭合电路，其它合适的向外偏压执行闭合电路功能的设备同样可以适用。例如，在动臂的肩部向内接触支撑物、块状物、栓状物或轴状物的方案均可适用。
[0100]一般来说，将动臂分离或聚合的元件可以一体成型，同时滑动座与螺线管柱塞固定连接，选择合适的执行器尺寸和行程以达到所要求的开关闭合/断开功能。然而，也可以使用直接作用在动臂上的执行器设置方案。
[0101]直接作用在动臂上的元件可以通过任何方便的执行设备移动。任何合适的动力均可适用，例如滑动座可以由电机驱动，也可以由其它包括手动杠杆在内的机械装置驱动。
[0102]由此，本发明提供了电接触器，尤其是两极两端电接触器，其使用背向设置电导体运动臂和相反方向电流以利用固有地相斥磁力从而利用其闭合触点。还有，相对于现有技术，本发明提供一种十二个触点的电连接器，而不是十六个触点，这就减少了成本并有利于前述实例。还有，通过设置多对背向对齐设置的动臂方案，实现了分担电流，较少了电导体材料的使用，同时降低了每个开关的电阻值。由于每组动臂数量和对应的横向长度相同，触点的平衡得到简化。通过设置对应的动臂，在闭合过程中，一些可动触点的顶层材料厚度得到减少(这里更多是指窄臂)，以滞后于较宽的超前动臂。通过超前/滞后开关流程，可以将开关完全的开闭伴随最小的电压降和动臂间的自身发热控制在可接受的范围，进而根除触点中的熔池和熔焊。通过在动臂上设置末端延伸件，还可以得到更可控的触点闭合力，同时防止触点故障。通过对远端延伸件用驱压件进行偏压和支撑，可动触点对于对应的固定触点的定位得到加强。动臂尺寸的降低也形成更小的壳体，必要时在电磁执行器中使用铁氧体磁铁以降低成本并得到双锁存设置。
[0103]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
[0104]本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护构思范围内。
【权利要求】
1.一种电接触器，其特征在于，所述电接触器包括: 一对第一端部，每个第一端部包括一个设置至少一个固定电触点的固定件，所述固定电触点面对另一第一端部上的固定电触点设置； 一对第二端部，包括多个背向设置的电导体运动悬臂件，所述多个运动悬臂件之间设置绝缘隔离件； 每个第二端部分别与所述第一端部的其中一个关联，每个第二端部的运动悬臂件上包括面向对应固定电触点设置的可动电触点； 所述固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加固定电触点和可动电触点之间的作用力。
2.如权利要求1所述的电接触器，其中每个运动悬臂件包括向所述可动电触点远端延伸的末端延伸件。
3.如权利要求2所述的电接触器，其中所述末端延伸件向所述隔离件弯折设置。
4.如权利要求2或3所述的电接触器，其中所述电接触器还包括执行器模组，所述执行器模组包括向外偏置装置以将每个远端延伸件向外偏压。
5.如权利要求4所述的电接触器，其中所述向外偏置装置包括沿着运动悬臂件纵向运动的驱压件。
6.如权利要求5所述的电接触器，其中所述驱压件是一个将末端延伸件向外偏压的楔状元件，以此将运动悬臂件压向所述固定电触点。
7.如权利要求5所述的电接触器，其中所述向外偏置装置与运动悬臂件的末端旋转方向相抵，其中所述旋转是指由于运动悬臂件在触点闭合时产生相斥力使近端彼此产生相斥力。
8.如权利要求4所述的电接触器，其中所述执行器模组包括用于将运动悬臂件从对应固定电触点分离从而断开触点的向内偏置装置。
9.如权利要求8所述的电接触器，其中所述向内偏置装置包括往复件，所述往复件处于第一位置时使电触点断开，所述往复件处于第二位置时运动悬臂件可以自由移向所述固定件。
10.如权利要求9所述的电接触器，其中所述往复件包括至少一个细长柱状件接近所述可动电触点。
11.如权利要求8所述的电接触器，其中所述执行器模组包括滑动座，所述滑动座向第一所述运动悬臂件移动，所述向内偏置装置和向外偏置装置设置在所述滑动座上，所述可动电触点设置在它们之间。
12.如权利要求1所述的电接触器，其中至少两个运动悬臂件设置在所述隔离件的两侦牝所述至少两个运动悬臂件具有不同的横向长度。
13.如权利要求12所述的电接触器，其中所述每个运动悬臂件的可动电触点为不同大小。
14.如权利要求13所述的电接触器，其中所述至少两个运动悬臂件中的较宽臂在对应可动电触点和受对应固定件支撑的第一固定电触点闭合时预加载为超前闭合，所述至少两个运动悬臂件中的较窄臂在对应可动电触点和受对应固定件支撑的第二固定电触点闭合时预加载为滞后闭合。
15.一个两极电接触器，其特征在于，所述电接触器包括: 一对第一端部装置和第二端部装置； 每个第一和第二端部装置包括设置有固定件的第一端部，所述固定件包括固定电触占.每个第一和第二端部装置包括设置有导体运动悬臂件的第二端部，所述运动悬臂件上包括面对固定电触点设置的可动电触点； 所述第二端部的运动悬臂件背向设置，中间插入隔离件，使得每个端部装置的可动电触点设置为面对对应的固定电触点； 所述端部装置的固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加端部装置的固定电触点和可动电触点之间的作用力。
16.如权利要求15所述的两极电接触器，其中每个第二端部包括至少两个所述运动悬臂件设置在所述隔离件的一侧，至少两个运动悬臂件设置在所述隔离件的另一侧。
17.如权利要求16所述的两极电接触器，其中所述至少两个运动悬臂件包括窄可动臂和宽可动臂，所述宽可动臂臂在对应可动电触点和固定电触点闭合时预加载为超前闭合，所述窄可动臂臂在对应可动电触点和固定电触点闭合时预加载为滞后闭合。
18.如权利要求17所述的两极电接触器，其中所述窄可动臂上的可动触点小于宽可动臂上的可动触点。
19.如权利要求15-18任一项所述的两极电接触器，其中所述运动悬臂件包括弯折的末端延伸件向可动触点的远端延伸。
20.如权利要求19所述的两极电接触器，其中所述电接触器还包括设置为断开和闭合触点的执行器装置，所述执行器装置包括用于将末端延伸件相对固定电触点向内偏置的运动偏置元件。
21.如权利要求20所述的两极电接触器，其中所述电接触器还包括用于开关触点的双锁存电磁执行器。
22.—种火线和零线馈电的单相电接触器，其特征在于，所述电接触器包括: 一个火线第一和第二端部装置和一个零线第一和第二端部装置； 火线和零线的第一和第二端部装置的第一端部，所述第一端部包括设置有固定电触点的固定件； 火线和零线的第一和第二端部装置的第二端部，所述第二端部包括设置有可动电触点的电导体运动悬臂件，所述可动电触点设置为面向对应的固定电触点； 所述第二端部的运动悬臂件背向设置，中间插入隔离件，使得每个端部装置的可动电触点设置为面对对应的固定电触点； 所述火线和零线的第一和第二端部装置的固定件和运动悬臂件设置为当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加火线和零线的第一和第二端部装置的固定电触点和可动电触点之间的作用力。
23.一种用于电连接器的可动电触点装置，其特征在于，所述电触点装置包括背向设置的电导体运动悬臂件，所述悬臂件被电绝缘隔离件隔开，每个悬臂件关联一个固定件，每个悬臂件设置可动电触点，每个固定件包括固定电触点，所述固定电触点朝向另一固定件上的固定电触点设置并与面对的可动电触点啮合，这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件互相远离，从而增加固定电触点和可动电触点之间的作用力。
24.如权利要求23所述的可动电触点装置，其中所述至少两个运动悬臂件在隔离件两侧相对对齐设置。
25.如权利要求24所述的可动电触点装置，其中所述至少两个运动悬臂件中的第一个悬臂的横向长度小于第二个悬臂的横向长度。
26.如权利要求25所述的可动电触点装置，其中第一运动悬臂件的第一可动电触点的尺寸小于第二运动悬臂件上的第二可动触点。
27.如权利要求32-26任一项所述的可动电触点装置，其中所述电触点装置还包括设置在可动电触点远端的内弯的末端延伸件，以在触点闭合时抵消旋转偏置力，所述电触点装置还包括外弯的末端邻接件位于可动触点的远端以断开触点。
28.一种防止电触点在闭合时发生故障的方法，其特征在于，所述方法包括: 在电触点相对运动悬臂件上的可动电触点的末端设置末端延伸件； 设置一个可动偏置件，在可动触点与对应固定触点闭合时移向抵向每个末端延伸件的偏置位置； 这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件在可动电触点的末端互相远离，可动电触点末端的末端电触点从而防止触点发生故障。
29.—种控制旋转加紧从而提高电触点闭合效果方法，其特征在于，所述方法包括: 在电连接器相对运动悬臂件上的可动电触点的远端设置末端延伸件； 设置一个可动偏置件，在可动触点与对应固定触点闭合时移向抵向每个末端延伸件的偏置位置，这样，当触点闭合时，通过背向设置运动悬臂件的相反电流形成相斥力，以迫使运动悬臂件在可动电触点的远端互相远离从而使可动电触点相对固定电触点弯曲； 可动电触点远端的末端延伸件与可动电触点的运动趋势相反，从而发生弯曲并保持触点之间的平行啮合。
30.一种减少触点磨损的方法，其特征在于，所述方法包括: 在可动电触点装置预加载一或多个第一运动悬臂件，以在其可动电触点与对应固定件支撑的第一固定电触点闭合时使电触点滞后，同时预加载一或多个第一运动悬臂件，以在其可动电触点与对应固定件支撑的第二固定电触点闭合时使电触点超前。
31.如权利要求30所述的方法，其中预加载一或多个运动悬臂件以在相关触点断开时超前，同时预加载一或多个运动悬臂件以在相关触点断开时滞后。
【文档编号】H01H50/54GK104282496SQ201410328009
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】理查德·安东尼·康奈尔 申请人:德昌电机(深圳)有限公司