具有稳定的可移动触头的电磁开关的制作方法
【专利说明】具有稳定的可移动触头的电磁开关
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年12月10日提交的美国临时申请61/735128的权益，其全文通过引用结合于此。
【背景技术】
[0003]诸如电动汽车之类的各种应用需要使用接触器和继电器来控制各种电力线路的断开和闭合。在某些条件下，电动汽车和/或其它电气设备能够生成可听到的噪声和/或振动。
【发明内容】
[0004]在第一方面，一种电磁开关包括:至少两个静态电触头；和一个可移动触头，其中该电磁开关被配置用于该可移动触头与该静态电触头形成和脱离接触的往复运动，其中该可移动触头被配置为使得在该往复运动中出现至少三个接触点，并且使得该至少三个接触点所定义的三角形包围该移动的力心。
[0005]实施方式可以包括以下的任意或全部特征。存在第一和第二静态电触头，并且该可移动触头被配置为使得随该静态电触头出现三个接触点:出现在第一静态电触头上的第一和第二接触点以及出现在第二静态电触头上的第三接触点。该电磁开关由具有至少一个平面表面的矩形金属块所形成，其中该金属块具有在该平面表面中的第一凹口以形成第一和第二接触点，并且具有第二和第三凹口以形成第三接触点。开孔用于轴在力的中心处穿过该金属块，该轴对该可移动触头的移动进行驱动。
[0006]存在第一和第二静态电触头以及至少一个非导电机械触头，并且其中该可移动触头被配置为使得第一接触点随该第一静态电触头出现，第二接触点随该第二静态电触头出现，并且第三触点随该非导电机械触头出现。该非导电机械触头被定位为使得该第三接触点出现在该往复运动的结尾，而并不在该往复运动的另一部分期间出现。该电磁开关进一步包括与该非导电机械触头形成热接触的散热器。该电磁开关进一步包括由该可移动触头在该往复运动开始时所接触的另一个非导电机械触头。该非导电机械触头被定位为使得该第三接触点贯穿该往复运动的始终而出现。该电磁开关进一步包括与该非导电机械触头形成热接触的散热器。该电磁开关进一步包括另一个非导电机械触头，其中该可移动触头贯穿该往复运动的始终而被限定在机械触头之间。该非导电机械触头包括可移动触头与该电磁开关的接合件。该接合件包括允许该往复运动的弯曲部分。该电磁开关进一步包括与该接合件形成热接触的散热器。
[0007]该可移动触头具有对应于三个接触点的基本上三角形的形状。该基本上三角形的形状具有至少一个截取角。存在第一、第二和第三静态电触头，并且其中该可移动触头被配置为使得至少一个接触点随该第一、第二和第三静态电触头中的每一个出现。该第一、第二和第三静态电触头被定位为使得该接触点出现在该往复运动的结尾，而并不在该往复运动的另一个部分期间出现。该可移动触头是弹簧加载的。
[0008]该移动的力心位于远离该至少三个接触点所定义的三角形的形心处。
[0009]实施方式可以提供以下的任意或全部优势。开关中的接触器通过结合三角形的接触点几何形状而能够提供在机械上稳定的电接触。由于大幅电流所导致的电磁运动或振荡不稳定性能够被消除或减少。
【附图说明】
[0010]图1A-B分别示出了电磁开关的高视角图和截面图。
[0011]图2示出了现有技术的触头。
[0012]图3示意性示出了由接触点所定义的封闭了移动的力心的三角形。
[0013]图4示出了图1A-B中的可移动触头的透视图。
[0014]图5示出了图1A-B中的可移动触头的侧视图。
[0015]图6不出了具有另外的触头的电磁开关的不例。
[0016]图7示出了具有基本上三角形形状的可移动触头的示例。
[0017]图8示出了具有基本上三角形形状的可移动触头的另一个示例。
[0018]图9示出了具有基本上三角形形状的可移动触头的另一个示例。
[0019]图10不出了具有另外的触头的电磁开关的另一个不例。
[0020]图11示出了其中可移动触头通过球窝接头进行接合的电磁开关的示例。
[0021]图12示出了其中可移动触头通过弯曲部分进行接合的电磁开关的示例。
[0022]图13示出了其中可移动触头通过铰链进行接合的电磁开关的示例。
【具体实施方式】
[0023]本文描述了均具有进行往复运动的可移动触头的电磁开关的多个示例，其中在该往复运动期间出现至少三个接触点。在一些实施方式中，该可移动触头与同样作为该电磁开关内的一部分的静态触头形成至少三个接触点。在一些实施方式中，可以相对静态触头形成两个接触点，并且能够利用诸如非导电机械触头的另一个触头形成第三接触点。由这三个接触点所定义的三角形封闭了对该可移动触头的移动进行驱动的力心。例如，这样的配置能够消除或减少由于使用期间可能在可移动触头中出现的所不期望的谐振而导致的噪声。
[0024]图1A-B分别不出了电磁开关100的高视角图和截面图。在一些实施方式中，该开关是电动机的电力电子设备的一部分。例如，电动汽车可以具有逆变器中的电磁开关，其中它们被用来将来自电池或其它存储的DC转换为用于驱动电机的AC。在当前示例中，仅图示了一个电磁开关，并且为了清楚并未示出其一些组件。然而，关于在这里并未明确提到的特征或方面，电磁开关可以与常规开关类似或相同地进行操作。
[0025]电磁开关100具有被配置为进行移动而与静态开关104A-B形成并脱离接触的可移动触头102。例如，静态触头可以分别被认为是电路的正(+)和负(_)端子。在闭合位置，可移动触头在静态触头之间形成电通路。例如，这可以允许电流从一个静态触头流动至另一个静态触头。
[0026]电磁开关100具有对轴108进行致动的螺旋管106。特别地，该螺线管与在该螺线管内连接至轴108的电枢110相互作用，并且因此以往复运动对驱动该轴。可移动触头102接合至该轴。例如，在可移动触头中针对轴形成开口 112。如当前示例之中，该开口可以是通过可移动触头的整个厚度进行延伸的开孔。
[0027]轴和可移动触头的往复运动可以由一个或多个弹簧所促成。在一些实施方式中，可移动触头是弹簧加载的。例如，在可移动触头102和螺线管顶端之间，螺线弹簧114在这里环绕轴108而被布置在该螺线管外侧。作为另一个示例，在电枢110和螺线管的顶部之间，本文的弹簧116被布置为环绕该轴而在螺线管内侧。
[0028]图2示出了现有技术的触头200。触头200在这里以闭合位置示出，其中该触头闭合了相应静态触头202A-B之间的通路。每个静态触头可以具有面向触头的非平面表面，诸如具有大于触头直径的曲率半径的圆柱形表面。该触头是弹簧加载的并且能够利用轴204进行移动而与静态触头形成和脱离接触。
[0029]当使用触头200时，可能会出现一些不期望见到的(多种)影响。出于各种原因，仅指出几种情形，该触头会受到谐振或其它振动的影响，这会产生并不期望见到的噪声或者电阻