電機起動器的觸頭裝置制造方法
【專利摘要】一種電機起動器的觸頭裝置，包括一底座5，每一個電極包括分別固定安裝在起動器的底座5上的兩個靜觸頭2、一個以直線移動方式安裝的橋形動觸頭1、與橋形動觸頭1固定連接的觸頭支持3以及為橋形動觸頭1與靜觸頭2的閉合提供接觸壓力的壓力彈簧4，每個靜觸頭2上設有一個靜觸點21，橋形動觸頭1的直線移動控制其上帶有的兩個動觸點11分別與兩個對應靜觸點21閉合或分斷，其特征在于：凸包100分別凸起地形成在所述的每個動觸點11的動接觸面111或每個靜觸點21的靜接觸面211上，以使動接觸面111與對應的靜接觸面211之間通過所述的凸包100形成點接觸式的電接觸。
【專利說明】電機起動器的觸頭裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及交流電機起動器，具體涉及一種電機起動器的雙斷點觸頭裝置。【背景技術】
[0002]交流電動機起動器是一種用于控制交流電動機的啟動/停止電器，然而隨著功能的不斷擴展，現(xiàn)代的電動機起動器除了基本的用于控制電機啟動/停止的開關功能外，還要求增加用于安全保護及控制電機運行特性等其它功能，即要求電動機起動器能兼有電機控制電路中的如斷路器等其它電器的功能，例如以下安全保護功能:當電動機起動器接入被保護的線路內(nèi)，流過與負載相同電流，當負載過載或斷相時，雙金屬片被加熱到一定的彎曲行程或者通過其差動機構帶動起動器機構脫扣，從而斷開線路起到保護作用；當負載短路時，短路電流流經(jīng)起動器內(nèi)部的線圈，帶動鐵心瞬時動作驅動機構脫扣，從而起到保護作用。現(xiàn)代交流電動機起動器的基本設計要求至少應包括以下內(nèi)容。一是各機構的運動件的運動精度和動作可靠性不僅要滿足能頻繁啟動/停止的基本要求，而且還要滿足起動器的自動脫扣保護動作的準確性、可靠性要求，并且，該準確性、可靠性應具有足夠的抗擊內(nèi)外環(huán)境對其破壞的能力，其中內(nèi)部環(huán)境的破壞因素如電弧、自動脫扣保護動作的失靈或失效等。二是電氣連接應具備良好、穩(wěn)定的通電特性，特別是觸頭的電接觸特性；三是應具備足夠的分斷能力，其中不僅包括在大電流(特別是短路電流)情況下的穩(wěn)定可靠分斷能力，而且還應包括在觸頭輕微燒蝕粘連情況下的正常分斷能力。四是應具備可靠有力的滅弧能力，以提升起動器產(chǎn)品的安全等級、使用壽命及使用范圍等性能指標。
[0003]專利號為200820215433.9的中國實用新型專利公開了一種電動機起動器裝置，它的相配合的可動橋形觸頭和靜觸頭的觸點形狀均為平面，即可動橋形觸頭與靜觸頭之間的電接觸形式為兩個平面接觸，現(xiàn)有的電機起動器的觸頭大都采用平面與平面的面接觸形式，原因是認為面接觸的接觸電阻比點接觸的接觸電阻小。然而，經(jīng) 申請人:試驗研究發(fā)現(xiàn)，對于電機起動器的觸頭，平面與平面的面接觸形式相對于弧面與平面的點接觸形式，前者的接觸電阻比后者小的優(yōu)勢并不太明顯，特別是采用橋式雙斷點的小型電機起動器，其觸頭的接觸壓力都不大，但是，前者的接觸電阻的穩(wěn)定性比后者差的劣勢卻較明顯，而且前者的電接觸可靠性隨使用時間下降的速度比后者快得多，例如，有試驗數(shù)據(jù)顯示，接觸壓力為
9.087牛頓的銅觸頭，其點接觸的接觸電阻為230微歐，而面接觸的接觸電阻為1900微歐，面接觸的接觸電阻反而比點接觸大了8倍多，因此，通過采用面接觸形式或加大接觸面積來減小接觸電阻的常規(guī)設計理念可能會導致事與愿違的效果，而面接觸的接觸電阻的不穩(wěn)定及電接觸可靠性隨使用時間快速下降的情況，可能會成為影響觸頭導電性能和引起觸頭溫升的突出問題，電機起動器的觸頭設計應當引進新的變革。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種電機起動器的觸頭裝置，它通過在動觸點或靜觸點上設置凸起的凸包結構，使相配合的動觸點與靜觸點之間形成點接觸形式的電接觸，以改善觸頭的電接觸的綜合性能，特別是能有效提高導電性能的穩(wěn)定性和電接觸的可靠性，同時結合接觸壓力的優(yōu)化設計能減小接觸電阻。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下方案。
[0006]一種電機起動器的觸頭裝置，包括一底座5，每一個電極包括分別固定安裝在起動器的底座5上的兩個靜觸頭2、一個以直線移動方式安裝的橋形動觸頭1、與橋形動觸頭I固定連接的觸頭支持3以及為橋形動觸頭I與靜觸頭2的閉合提供接觸壓力的壓力彈簧4，每個靜觸頭2上設有一個靜觸點21，橋形動觸頭I的直線移動控制其上帶有的兩個動觸點11分別與兩個對應靜觸點21閉合或分斷，其中凸包100分別凸起地形成在所述的每個動觸點11的動接觸面111或每個靜觸點21的靜接觸面211上，以使動接觸面111與對應的靜接觸面211之間通過所述的凸包100形成點接觸式的電接觸。
[0007]優(yōu)選的，所述的動觸點11的動接觸面111為弧面，所述的靜觸點21的靜接觸面211為平面或弧面,所述的凸包100形成在動觸點11的動接觸面111上。
[0008]優(yōu)選的,所述的動觸點11的動接觸面111為平面，所述的靜觸點21的靜接觸面211為平面或弧面，所述的凸包100設置在動觸點11的動接觸面111上。
[0009]優(yōu)選的，所述的靜觸點21的靜接觸面211為弧面，所述的動觸點11的動接觸面111為平面或弧面，所述的凸包100設置在靜觸點21的靜接觸面211上。
[0010]優(yōu)選的,所述的靜觸點21的靜接觸面211為平面,所述的動觸點11的動接觸面111為平面或弧面，所述的凸包100設置在靜觸點21的靜接觸面211上。
[0011]優(yōu)選的，所述的壓力彈簧4為橋形動觸頭I與靜觸頭2的閉合所提供的接觸壓力小于20牛頓。
[0012]優(yōu)選的，所述的凸包100的表面形狀為球弧面。進一步的，所述的凸包100的球弧面的最大直徑d小于2mm。
[0013]優(yōu)選的，所述的凸包100的高度h小于0.5mm。
[0014]優(yōu)選的，所述的凸包100的截面面積小于3平方毫米。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的電機起動器的觸頭裝置的平面結構示意圖。
[0016]圖2是圖1的觸頭裝置中的橋形動觸頭I零件的平面結構示意圖。
[0017]圖3是圖2的俯視圖。
[0018]圖4是圖1中的A— A局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖1至4給出的實施例，進一步說明本實用新型的電機起動器的觸頭裝置的【具體實施方式】。本實用新型的電機起動器的觸頭裝置不限于以下實施例的描述。
[0020]參見圖1至圖4，本實用新型的電機起動器的觸頭裝置，包括一個底座5，每一個電極包括一個以直線移動方式安裝的橋形動觸頭1、分別固定安裝在起動器底座5上的兩個靜觸頭2、為橋形動觸頭I與對應靜觸頭2的閉合提供接觸壓力的壓力彈簧4和與橋形動觸頭I固定連接的觸頭支持3，所述的橋形動觸頭I被該觸頭支持3壓在所述壓力彈簧4上，而觸頭支持3固定在一用于斷開、閉合觸頭的機構上，底座5上設有固定所述電極的支架座6。在每個動觸點11的動接觸面111上設有凸起的凸包100,在動觸點11與靜觸點21閉合時，凸包100與靜觸點21的靜接觸面211接觸實現(xiàn)電連接。凸包100的表面形狀為球弧面，即球面形的弧面，因此，凸包100的表面與靜接觸面211接觸形成的電接觸形式必然是點接觸?，F(xiàn)有技術的觸頭沒有凸包的結構，在動觸點與靜觸點閉合時，動觸點的動接觸面與靜觸點的靜接觸面接觸實現(xiàn)面接觸式電連接。本新型的點接觸與常規(guī)的面接觸之間的實質區(qū)別是，點接觸的接觸面積遠小于面接觸的接觸面積，在壓力彈簧提供的接觸壓力相等的條件，點接觸的接觸面上的接觸壓力的壓強遠大于面接觸的接觸面上的壓強。在接觸面上，難免會形成表面膜，其成分非常復雜，如金屬氧化物、硫化物、灰塵、油污等，但居多的是氧化膜。氧化膜是一種電阻率很高的半導體，它的存在，使接觸電阻大大增加。氧化膜的成因非常復雜，如觸頭的生產(chǎn)工藝、存放和使用的環(huán)境等因素，會加快氧化膜的生成速度，時間因素也會促進氧化膜的加厚。因此，氧化膜在觸點上形成的表面膜電阻，是造成接觸電阻不穩(wěn)定及電接觸可靠性隨使用時間快速下降的主要原因。在現(xiàn)有的面接觸形式下，由于壓力彈簧作用于接觸面上接觸壓力的壓強很小，所以難以促成接觸面上的氧化膜的破壞，而且隨使用時間的延長，氧化膜會不斷增厚，導致接觸電阻不斷增大、溫升不斷加劇。由于本實用新型采用了凸包100的結構，使動觸點11的動接觸面111與靜觸點21的靜接觸面211之間的電接觸轉化為點接觸形式，在相同的壓力彈簧4的彈力作用下，凸包100與靜接觸面211接觸的接觸點的點壓強遠大于現(xiàn)有技術，在此強大的壓強作用下，橋形動觸頭I的每次閉合動作，都會容易擊穿凸包100與靜接觸面211的面上的可能存在的氧化膜，使橋形動觸頭I的閉合/分斷操作能自動去除觸頭的表面膜電阻，從而大大提高起動器產(chǎn)品的導電的穩(wěn)定性和電接觸的可靠性。對于接觸壓力要求不大的小型電機起動器，通過對于壓力彈簧4的彈力特性的優(yōu)化設計，采用本實用新型的凸包100的結構后，還可減小接觸電阻，在相同接觸壓力進一步改善導電性能。
[0021]上述的直線移動方式安裝是指橋形動觸頭I采用能直線移動的安裝形式，該直線移動使橋形動觸頭I能相對于靜觸頭2移動，以實現(xiàn)橋形動觸頭I與靜觸頭2之間的閉合或分斷。直線移動方式的安裝結構可有多種，其中包括兩種典型結構:一種是由橋形動觸頭I與起動器底座5之間的滑動配合形成的移動副結構(圖中未示出)，具體結構如在起動器底座5上設有能直線導向的滑槽(圖中未示出)，將橋形動觸頭I安裝在該滑槽內(nèi)，并且橋形動觸頭I與滑槽滑動配合。另一種是由觸頭支持3與支架座6之間的滑動配合形成的移動副結構(圖中未示出)，具體結構如在支架座6的中心成型有一槽(圖中未示出)，觸頭支持3安裝在所述的槽內(nèi)，并且觸頭支持3與該槽滑動配合。壓力彈簧4的兩端分別與橋形動觸頭1、支架座6連接，通過這樣的連接，使壓力彈簧4為橋形動觸頭I與靜觸頭2的閉合提供接觸壓力，即壓力彈簧4不僅為橋形動觸頭I的閉合運動提供彈性驅動力，同時為橋形動觸頭I與靜觸頭2之間的閉合提供彈性的接觸壓力。橋形動觸頭I設有上兩個動觸點11，每個靜觸頭2上設有一個靜觸點21，橋形動觸頭I的直線移動控制兩個動觸點11分別與兩個靜觸點21閉合或分斷，該控制的具體過程是:當電機起動器的操作機構(圖中未示出)升起時，固定連接在一起的橋形動觸頭I和觸頭支持3在壓力彈簧4的彈力作用下向上直線移動，該向上的直線移動使兩個動觸點11分別與兩個靜觸點21閉合；當電機起動器的操作機構降落時，操作機構的操作力強壓觸頭支持3并克服壓力彈簧4的彈力，使觸頭支持3向下直線移動，并帶動橋形動觸頭I向下直線移動，該向下的直線移動使兩個動觸點11分別與兩個靜觸點21分離。
[0022]附圖2-4所示的凸包100形成在動觸點11的動接觸面111上，這僅是一個實施方式，顯然，凸包100的設置還可以是其它方式，如凸包100設置在靜觸點21的靜接觸面211上的情況。因此，凸包100的設置方式可歸納為:在動觸點11的動接觸面111或靜觸點21的靜接觸面211上設有凸起的凸包100，通過凸包100使動接觸面111與靜接觸面211之間形成點接觸形的電接觸。
[0023]圖4所示的動接觸面111為弧面，靜接觸面211為平面，凸包100設置在動接觸面111上，這僅是動接觸面111和靜接觸面211的一種典型的形狀結構形式，動接觸面111和靜接觸面211的形狀結構形式還可以是以下7種形式中的一種:所述的動接觸面111為平面，靜接觸面211為平面，凸包100設置在動接觸面111上；所述的動接觸面111為弧面，靜接觸面211為弧面，凸包100設置在動接觸面111上；所述的動接觸面111為平面，靜接觸面211為弧面，凸包100設置在動接觸面111上所述的；所述的靜接觸面211為弧面，所述的動接觸面111為平面，動接觸面111為圓弧面，靜接觸面211為平面，凸包100設置在靜接觸面211上；所述的動接觸面111為弧面,靜接觸面211為弧面，凸包100設置在靜接觸面211上；所述的動接觸面111為平面，靜接觸面211為平面，凸包100設置在靜接觸面211上；所述的動接觸面111為平面，靜接觸面211為弧面，凸包100設置在靜接觸面211上。以上所述的弧面，是指圓柱面形狀的弧面或球面形狀的弧面。
[0024]參見圖4，所述的凸包100的表面形狀優(yōu)選為球弧面，即球面形狀的弧面，但不排除其他形狀。凸包100的高度h、球弧面的最大直徑d的參數(shù)應根據(jù)電機起動器的類型設定，例如一種小型的塑殼電機起動器這樣選擇參數(shù):凸包100的高度h的取值范圍小于0.5mm,球弧面的最大直徑d的取值范圍小于2mm，壓力彈簧4為橋形動觸頭I與靜觸頭2的閉合提供接觸壓力的取值范圍小于20牛頓，在這種參數(shù)情況下，不僅能使其接觸電阻不會因接觸面積的減小而增加，而且還能因自動去除觸頭的表面膜電阻而使其接觸電阻大幅減小。在凸包100的表面形狀為非球弧面、以及凸包100的截面面積的取值范圍小于3平方毫米的情況下，也能獲得如前述的球弧面的最大直徑d的取值范圍為小于2mm的效果。這里所述的凸包100的截面面積是指在垂直于動觸點11與靜觸點21閉合的運動方向所截取的面積，該截面面積在高度h的方向上可以是變化的，也可以是不變的，但不管是變還是不變，截面面積的變化范圍也在上述的取值范圍內(nèi)。因此，所述的凸包100的截面面積的取值范圍、最大直徑d的取值范圍或高度h的取值范圍，其實也包含了它們的變化范圍，其變化原因當然還包括了自動去除觸頭表面的氧化膜而引起的正常的凸包100的截面面積(或最大直徑d)和高度h的尺寸變化。
[0025]采用本新型的電機起動器的觸頭裝置，克服了現(xiàn)有產(chǎn)品無法擊穿平面接觸的觸點上的氧化膜的缺陷，不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術使產(chǎn)品在低壓狀態(tài)下無法導通的問題，在相同的壓力彈簧作用下，觸點接觸點的點壓強遠大于現(xiàn)有產(chǎn)品的面接觸的壓強，而且，在壓力彈簧的作用下，點接觸更容易擊穿觸點上面可能存在的氧化膜，因此大大提高了起動器的通電可靠性。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電機起動器的觸頭裝置，包括一底座(5)，每一個電極包括分別固定安裝在起動器的底座(5)上的兩個靜觸頭(2)、一個以直線移動方式安裝的橋形動觸頭(I)、與橋形動觸頭(I)固定連接的觸頭支持(3)以及為橋形動觸頭(I)與靜觸頭(2)的閉合提供接觸壓力的壓力彈簧(4),每個靜觸頭(2)上設有一個靜觸點(21)，橋形動觸頭(I)的直線移動控制其上帶有的兩個動觸點(11)分別與兩個對應靜觸點(21)閉合或分斷，其特征在于:凸包(100)分別凸起地形成在所述的每個動觸點(11)的動接觸面(111)或每個靜觸點(21)的靜接觸面(211)上，以使動接觸面(111)與對應的靜接觸面(211)之間通過所述的凸包(100)形成點接觸式的電接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的動觸點(11)的動接觸面(111)為弧面，所述的靜觸點(21)的靜接觸面(211)為平面或弧面，所述的凸包(100)形成在動觸點(11)的動接觸面(111)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的動觸點(11)的動接觸面(111)為平面，所述的靜觸點(21)的靜接觸面(211)為平面或弧面，所述的凸包(100)設置在動觸點(11)的動接觸面(111)上。
4.根據(jù)權利要求1所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的靜觸點(21)的靜接觸面(211)為弧面，所述的動觸點(11)的動接觸面(111)為平面或弧面，所述的凸包(100)設置在靜觸點(21)的靜接觸面(211)上。
5.根據(jù)權利要求1所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的靜觸點(21)的靜接觸面(211)為平面，所述的動觸點(11)的動接觸面(111)為平面或弧面，所述的凸包(100)設置在靜觸點(21)的靜接觸面(211)上。
6.根據(jù)權利要求1所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的壓力彈簧(4)為橋形動觸頭(I)與靜觸頭(2)的閉合所提供的接觸壓力小于20牛頓。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一個所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的凸包(100)的表面形狀為球弧面。
8.根據(jù)權利要求1至5中任一個所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的凸包(100)的高度h小于0.5mm。
9.根據(jù)權利要求1至5中任一個所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的凸包(100)的截面面積小于3平方毫米。
10.根據(jù)權利要求7所述的電機起動器的觸頭裝置，其特征在于:所述的凸包(100)的球弧面的最大直徑d小于2_。
【文檔編號】H02P1/02GK203573831SQ201320652539
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】徐勝國, 胡建國, 汪小娟 申請人:浙江正泰電器股份有限公司