一種接觸部件及開關裝置的製作方法

2024-04-11 17:07:05

本發明涉及電子電氣工程技術領域，特別是一種接觸部件及開關裝置。

背景技術：

目前，各種電器設備被廣泛應用於生活及生產中。例如生活中的電視機、電動汽車，工業生產中的車床、機器人手臂等。開關裝置作為電器設備必不可少的部件，其用量是非常大的。為了保證開關裝置的觸點具有良好的導電性能，特別是工業上使用的接觸器、繼電器等設備，開關裝置的觸點一般都採用銀合金來製作，另外，一般開關裝置都包括至少兩對觸點，由於銀屬於貴金屬，其價格較高，因而開關裝置的成本較高。

為了降低開關裝置的成本，目前的解決方法是採用單觸點的結構，即在彈性臂上設置一個動觸點，通過動觸點與靜觸點的接觸或分離實現開關裝置的閉合或斷開，由於只包括一對觸點，減少了銀合金的用量，從而降低了開關裝置的成本。

針對於現有技術降低開關裝置成本的方法，通過一個彈性臂變形帶動動觸點運動，實現動觸點與靜觸點的接觸或分離時，由於彈性臂的變形量具有極限值，超過該極限值後會使彈性臂產生不可逆轉的變形或產生疲勞損傷，導致開關裝置失效或壽命縮短，因而現有技術提供的接觸結構在不受驅動時兩個觸點之間的距離較小，而兩個觸點之間較小的距離在大電流通過時會出現起弧的現象，使兩個觸點不能正常接觸或斷開，因而開關裝置不能應用於較大電流的電路。

技術實現要素：

本發明提出了一種接觸部件及開關裝置，能夠增大兩個觸點之間的距離。

本發明實施例提供了一種接觸部件，包括：

第一觸點、第二觸點及至少兩個彈性臂；

所述第一觸點位於所述至少兩個彈性臂中的第一彈性臂上；

所述至少兩個彈性臂在外部驅動器的作用下發生促使所述第一觸點與所述第二觸點相接觸的彈性變形。

在本發明一個優選實施例中，

所述第二觸點位於所述至少兩個彈性臂中的第二彈性臂上。

在本發明一個優選實施例匯總，

所述第一彈性臂包括：至少兩個彈性子臂；

所述第一彈性臂包括的至少兩個彈性子臂平行布置並依次相連，任意兩個相連的彈性子臂構成形結構，所述第一觸點位於靠近所述第二彈性臂一側的彈性子臂上。

在本發明一個優選實施例中，

所述第二彈性臂包括：至少兩個彈性子臂；

所述第二彈性臂包括的至少兩個彈性子臂平行布置並依次相連，任意兩個相連的彈性子臂構成形結構，所述第二觸點位於靠近所述第一彈性臂一側的彈性子臂上。

在本發明一個優選實施例中，

任意兩個相連的所述彈性子臂通過焊接或鉚接的方式進行固定。

在本發明一個優選實施例中，

任意兩個相連的所述彈性子臂通過一根彈性材料摺疊彎曲而形成。

在本發明一個優選實施例中，

所述第一彈性臂與外部的第一接線部相連；

所述第二彈性臂與外部的第二接線部相連。

在本發明另一個優選實施例中，該接觸部件進一步包括：固定臂；

所述第二觸點位於所述固定臂上；

所述至少兩個彈性臂平行布置並依次相連，任意兩個相連的彈性臂構成形結構，所述第一彈性臂位於靠近於所述固定臂一側。

在本發明一個優選實施例中，

所述第一彈性臂通過所述至少兩個彈性臂中的其他彈性臂與外部的第一接線部相連；

所述固定臂與外部的第二接線部相連。

在本發明一個優選實施例中，

所述第一觸點通過釺焊或鉚接的方式固定於所述第一彈性臂上。

在本發明一個優選實施例中，

所述彈性臂的材料包括：銅合金。

本發明實施例還提供了一種開關裝置，包括：

至少一個驅動器以及本發明實施例提供的任意一種接觸部件；

所述驅動器，用於對所述接觸部件中包括的至少兩個彈性臂進行驅動。

本發明實施例提供了一種接觸部件及開關裝置，該接觸部件包括兩個觸點及至少兩個彈性臂，其中一個觸點位於一個彈性臂上，該接觸部件包括的至少兩個彈性臂在外部驅動器的作用下發生彈性變形，使兩個觸點相接觸。由於在兩個觸點接觸過程中至少有兩個彈性臂發生彈性變形，相對於現有技術通過一個彈性臂的彈性變形使兩個觸點接觸，至少兩個彈性臂可以增加彈性臂的總行程，觸點在彈性臂的帶動下發生運動，彈性臂總行程的增加可以在保證兩個觸點能夠接觸到的前提下增大兩個觸點之間的距離。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一個實施例提供的一種接觸部件的示意圖；

圖2是本發明另一個實施例提供的一種接觸部件的示意圖；

圖3是本發明又一個實施例提供的一種接觸部件的示意圖；

圖4是本發明再一個實施例提供的一種接觸部件的示意圖；

圖5是本發明一個實施例提供的一種開關裝置的示意圖；

圖6是本發明另一個實施例提供的一種開關裝置的示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明一個實施例提供了一種接觸部件，包括：

第一觸點、第二觸點及至少兩個彈性臂；

所述第一觸點位於所述至少兩個彈性臂中的第一彈性臂上；

所述至少兩個彈性臂在外部驅動器的作用下發生促使所述第一觸點與所述第二觸點相接觸的彈性變形。

根據上述發明實施例，該接觸部件包括兩個觸點及至少兩個彈性臂，其中一個觸點位於一個彈性臂上，該接觸部件包括的至少兩個彈性臂在外部驅動器的作用下發生彈性變形，使兩個觸點相接觸。由於在兩個觸點接觸過程中至少有兩個彈性臂發生彈性變形，相對於現有技術通過一個彈性臂的彈性變形使兩個觸點接觸，至少兩個彈性臂可以增加彈性臂的總行程，觸點在彈性臂的帶動下發生運動，彈性臂總行程的增加可以在保證兩個觸點能夠接觸到的前提下增大兩個觸點之間的距離。

本發明一個實施例中，為了實現增大兩個觸點之間距離的目的，可以將兩個觸點均設置在彈性臂上，使兩個觸點均隨彈性臂發生運動，也可以將其中一個觸點設置在彈性臂上，而另一個觸點設置在固定臂上，使其中一個觸點隨彈性臂運動而另一個觸點靜止。根據兩個觸點的固定位置，可以通過以下兩種方式實現本發明實施例提供的接觸部件：

方式a：兩個觸點均位於彈性臂上；

方式b：其中一個觸點位於彈性臂上，另一個觸點位於固定臂上。

下面針對上述方式a和方式b下的接觸部件的實現分別進行說明。

對於方式a：

在該方式a下，兩個觸點設置在不同的兩個彈性臂上，每一個彈性臂的結構可以是一根單獨的彈性臂，也可以由至少兩個彈性子臂組成，根據兩個彈性臂的結構，可以將方式a下的接觸部件劃分為以下三種形式：

第一種形式：兩個彈性臂均為一根單獨的彈性臂；

第二種形式：兩個彈性臂中任意一個彈性臂由至少兩個彈性子臂組成，另一個彈性臂為一根單獨的彈性臂；

第三種形式：兩個彈性臂均由至少兩個彈性子臂組成。

下面針對於方式a的三種形式，分別對接觸部件的實現進行說明：

在方式a的第一種形式下，在本發明一個實施例中，以該接觸部件包括第一彈性臂和第二彈性臂為例，其結構請參見圖1。如圖1所示，該接觸部件包括：第一觸點101、第二觸點102、第一彈性臂103及第二彈性臂104，其中，

第一觸點101通過釺焊或鉚接的方式固定於第一彈性臂103的一端；

第二觸點102通過釺焊或鉚接的方式固定於第二彈性臂104的一端；

外部的第一接線部105連接於第一彈性臂103上遠離第一觸點101的一端；

外部的第二接線部106連接於第二彈性臂104上遠離第二觸點102的一端；

第一彈性臂103中部與第二彈性臂104中部通過固定部107相固定。

在方式a的第一種形式下，第一彈性臂103及第二彈性臂104在驅動器的作用下發生彎曲，兩個彈性臂上固定有觸點的一端彼此接近，在彈性臂的帶動下兩個觸點彼此靠近，直至接觸。第一彈性臂103帶動第一觸點101產生一定位移，第二彈性臂104帶動第二觸點102產生一定位移，兩個彈性臂相對於現有技術的一個彈性臂增加了彈性臂的總行程，兩個觸點在兩個彈性臂的帶動下產生位移，彈性臂總行程的增加可以增加兩個觸點的總位移，從而可以在保證兩個觸點能夠正常接觸的情況下增大兩個觸點之間的距離。

在本發明實施例中，第一接線部105與輸入電極相連，第二接線部106與輸出電極相連，當外部驅動器對第一彈性臂103和第二彈性臂104施加作用力後，第一彈性臂103及第二彈性臂104繞絕緣體材料製成的固定部107發生彎曲，使第一彈性臂103與第二彈性臂104彼此接近，直至第一觸點101與第二觸點102相接觸，此時通過第一接線部105、第一彈性臂103、第一觸點101、第二觸點102、第二彈性臂104及第二接線部106將輸入電極與輸出電極相連，實現電路的導通；當外部驅動器的作用力撤去後，第一彈性臂103及第二彈性臂104在自身的彈力作用下，彼此遠離而恢復至自由狀態，使第一觸點101及第二觸點102分離，實現電路的斷開。

在方式a的第二種形式下，在本發明一個實施例中，以第一彈性臂由至少兩個彈性子臂組成，第二彈性臂為一根單獨的彈性臂為例，該接觸部件的結構請參見圖2。如圖2所示，該接觸部件包括：第一觸點101、第二觸點102、第一彈性臂103及第二彈性臂104，其中，

第一彈性臂103包括：彈性子臂1031、彈性子臂1032及彈性子臂1033；

彈性子臂1031一端與第一接線部105相連，另一端與彈性子臂1032的一端相連，彈性子臂1031與彈性子臂1032構成形結構；

彈性子臂1032的另一端與彈性子臂1033的一端相連，彈性子臂1032與彈性子臂1033也構成形結構；

彈性子臂1033的另一端固定有第一觸點101；

第二觸點102固定於第二彈性臂104的一端；

彈性子臂1031中部與第二彈性臂104中部通過固定部107相固定；

第二接線部106與第二彈性臂104的另一端相連。

在方式a的第二種形式下，第一彈性臂103包括的三個彈性子臂及第二彈性臂104在驅動器的作用下發生彎曲，第一觸點101在三個彈性子臂的帶動下向第二彈性臂104靠近，第二觸點102在第二彈性臂104的帶動下向三個彈性子臂靠近，直至兩個觸點相接觸。與方式a的第一種形式下通過一個彈性臂帶動第一觸點101運動相比，三個彈性子臂的總行程大於一個彈性臂的行程，從而通過三個彈性子臂帶動第一觸點101運動增加了第一觸點101的位移，在第二觸點102位移不變的情況下可以進一步增大第一觸點101與第二觸點102之間的距離。

在本發明實施例中，當外部驅動器對第一彈性臂103包括的三個彈性子臂及第二彈性臂104施加作用力後，彈性子臂1031、彈性子臂1032及彈性子臂1033均向第二彈性臂104的方向彎曲，各個彈性子臂之間的距離增大，同時第二彈性臂104向彈性子臂1033方向彎曲，在外部驅動器的作用下第二彈性臂104與彈性子臂1033不斷接近，直至第一觸點101與第二觸點102相接觸，使輸入電極與輸出電極相連，實現電路導通；當外部驅動器的作用力撤去後，彈性子臂1031、彈性子臂1032、彈性子臂1033以及第二彈性臂104均在自身的彈力作用下恢復至自由狀態，帶動第一觸點101與第二觸點102彼此遠離，實現電路的斷開。

在本發明實施例中，第一彈性臂103包括的彈性子臂1031、彈性子臂1032及彈性子臂1033可以是互相獨立，彈性子臂1031與彈性子臂1032之間以及彈性子臂1032與彈性子臂1033之間可以通過鉚接或焊接的方式進行固定。

在本發明實施例中，第一彈性臂103包括的三個彈性子臂也可以不是互相獨立的。例如，彈性子臂1031與彈性子臂1032為通過一根彈性銅合金材料彎曲摺疊而成，彈性子臂1032與彈性子臂1033通過鉚接或焊接的方式進行固定，或者，彈性子臂1031、彈性子臂1032及彈性子臂1033均通過一根彈性銅合金材料彎曲摺疊而成。

在方式a的第三種形式下，在本發明一個實施例中，以兩個彈性臂均包括兩個彈性子臂為例，該接觸部件的結構請參見圖3。如圖3所述，該接觸部件包括：第一觸點101、第二觸點102、第一彈性臂103及第二彈性臂104，其中，

第一彈性臂103包括：彈性子臂1031及彈性子臂1032；

第二彈性臂104包括：彈性子臂1041及彈性子臂1042；

彈性子臂1031一端與接線部105相連，另一端與彈性子臂1032的一端相固定，彈性子臂1031與彈性子臂1032構成形結構；

彈性子臂1032另一端固定有第一觸點101；

彈性子臂1041一端與接線部106相連，另一端與彈性子臂1042的一端相固定，彈性子臂1041與彈性子臂1042構成形結構；

彈性子臂1042的另一端固定有第二觸點102；

彈性子臂1031中部與彈性子臂1041中部通過固定部107相固定。

在方式a的第三種形式下，第一彈性臂103及第二彈性臂104各包括兩個彈性子臂，在驅動器的作用下，第一彈性臂103包括的兩個彈性子臂向第二彈性臂104的方向發生彎曲，第二彈性臂104包括的兩個彈性子臂向第一彈性臂103的方向發生彎曲，固定有觸點的兩個彈性子臂彼此接近，直至兩個觸點相接觸。與方式a的第一種方式下的接觸部件相比，每一個觸點都由兩個彈性子臂帶動產生位移，兩個彈性子臂的總行程大於一個彈性臂的行程，因而不僅可以增大第一觸點101的位移，還能夠增大第二觸點102的位移，從而可以在保證兩個觸點能夠接觸的情況下增大了兩個觸點之間的距離。

在本發明實施例中，當外部驅動器對彈性子臂1031、彈性子臂1032、彈性子臂1041及彈性子臂1042施加作用力後，彈性子臂1031及彈性子臂1032向第二彈性臂104的方向彎曲，帶動第一觸點101向第二彈性臂104的方向移動，彈性子臂1041及彈性子臂1042向第一彈性臂103的方向彎曲，帶動第二觸點102向第一彈性臂103的方向移動，直至第一觸點101與第二觸點102相接觸，使輸入電極與輸出電極相連，實現電路的導通；當外部驅動器的作用力撤去後，彈性子臂1031及彈性子臂1032在自身彈力的作用下向遠離第二彈性臂104的方向移動，彈性子臂1041及彈性子臂1042在自身彈力的作用下向遠離第一彈性臂103的方向移動，彈性子臂1032及彈性子臂1042彼此遠離使第一觸點101與第二觸點102分離，實現電路的斷開。

與方式a的第二種形式相似，第一彈性臂103包括的彈性子臂1031和彈性子臂1032可以是相互獨立的，通過鉚接或焊接的方式進行固定，也可以通過一根彈性銅合金材料彎曲摺疊而成；相應地，第二彈性臂104包括的彈性子臂1041和彈性子臂1042可以是相互獨立的，通過鉚接或焊接的方式進行固定，也可以通過一根彈性銅合金材料彎曲摺疊而成。

對於方式b：

在該方式b下，在本發明一個實施例中，以包括兩個彈性臂和一個固定臂為例，該 接觸部件的結構請參見圖4。如圖4所示，該接觸部件包括：第一觸點101、第二觸點102、第一彈性臂103、第二彈性臂104及固定臂108，其中，

第一彈性臂103的一端與第一接線部105相連，另一端與第二彈性臂104的一端相固定，第一彈性臂103與第二彈性臂104構成形結構；

第二彈性臂104的另一端固定有第一觸點101；

固定臂108的一端與第二接線部106相連，另一端固定有第二觸點102；

第一彈性臂103中部與固定臂108中部通過固定部107相固定。

在方式b下，相連的第一彈性臂103與第二彈性臂104在驅動器的作用下向固定臂108彎曲，第一彈性臂103一端的第一觸點101向固定臂108上的第二觸點102靠近，直至兩個觸點相接觸。雖然第二觸點102處於靜止狀態，但由第一彈性臂103和第二彈性臂104發生彎曲帶動第一觸點101運動，兩個彈性臂的總行程大於一個彈性臂的行程，從而增加了第一觸點101的位移，相對於現有技術通過一個彈性臂提供第一觸點的位移，可以增大兩個觸點之間的距離。

在針對方式b的本發明實施例中，外部驅動器只向第一彈性臂103及第二彈性臂104施加作用力，第一彈性臂103及第二彈性臂104在受到外部驅動器的作用力後，第一彈性臂103及第二彈性臂104均向固定臂方向彎曲，第二彈性臂104彎曲帶動第一觸點101向第二觸點102靠近，直至第一觸點101與第二觸點102相接觸，使輸入電極與輸出電極相連，實現電路的導通；當外部驅動器的作用力撤去或，第一彈性臂103及第二彈性臂104在自身彈力的作用下向遠離固定臂108的方向運動，第二彈性臂104帶動第一觸點101與第二觸點102分離，實現電路的斷開。

需要說明的是，上述各個實施例提供的接觸部件具有如下共同點，在此處進行統一說明：各個彈性臂及固定臂可以由銅合金材料製成；觸點可以通過釺焊或鉚接的方式固定於彈性臂或固定臂上；彈性子臂之間或者彈性臂之間的固定，可以通過鉚接或焊接的方式進行，也可以通過一根彈性材料摺疊彎曲而成。

進一步需要說明的是，圖1至圖4所提供的接觸部件僅為本發明的幾種實施例，在實際業務實現過程中，可以根據需求改變彈性子臂或彈性臂的數量，以滿足實際業務的要求。

如圖5所示，本發明一個實施例提供了一種開關裝置，包括：至少一個驅動器501及本發明實施例提供的任意一種接觸部件10；

驅動器501，用於對接觸部件10中包括的至少兩個彈性臂進行驅動。

在本發明實施例中，在驅動器501的驅動作用下，接觸部件包括的至少兩個彈性臂提供兩個觸點的總位移，相對於現有技術通過一個彈性臂提供兩個觸點的總位移，可以增加兩個觸點的總位移，從而在保證兩個觸點能夠接觸的前提下，可以增大兩個觸點之間的距離。

在本發明一個實施例中，以該開關裝置包括圖1所示的接觸部件為例，如圖6所示，本發明實施例提供了一種開關裝置，包括：接觸部件、第一接線部105、第二接線部106及兩個驅動器501，其中，

第一接線部105與接觸部件中的第一彈性臂103相連；

第二接線部106與接觸部件中的第二彈性臂104相連；

兩個驅動器501分別作用於第一彈性臂103及第二彈性臂104。在本發明實施例中，作用於第一彈性臂103的驅動器501通過電磁力對第一彈性臂103進行驅動，使第一彈性臂103向第二彈性臂104的方向彎曲；作用於第二彈性臂104的驅動器501通過電磁力對第二彈性臂104進行驅動，使第二彈性臂104向第一彈性臂103的方向彎曲。在兩個驅動器501的作用下，第一彈性臂103與第二彈性臂104彼此接近，直至第一觸點101與第二觸點102相接觸。當兩個驅動器501的撤去電磁驅動力後，第一彈性臂103及第二彈性臂104在自身彈力的作用下恢復至自由狀態，使第一觸點101與第二觸點102分離。

根據上述各個實施例，本發明實施例至少具有如下有益效果：

1、本發明實施例中，其中一個觸點位於一個彈性臂上，該接觸部件包括的至少兩個彈性臂在外部驅動器的作用下發生彈性變形，使兩個觸點相接觸。由於在兩個觸點接觸過程中至少有兩個彈性臂發生彈性變形，相對於現有技術通過一個彈性臂的彈性變形使兩個觸點接觸，至少兩個彈性臂可以增加彈性臂的總行程，觸點在彈性臂的帶動下發生運動，彈性臂總行程的增加可以在保證兩個觸點能夠接觸到的前提下增大兩個觸點之間的距離。

2、本發明實施例中，該接觸部件採用僅包括一對觸點的單觸點結構，減少觸點個數可以降低貴金屬銀的使用量，從而降低接觸結構及開關裝置的成本。

3、本發明實施例中，通過至少兩個彈性臂的彈性變形帶動觸點進行接觸或分離，增大了兩個觸點之間的距離，兩個觸點之間距離的增加可以保證在較大通過電流下也能夠正常接通或斷開，從而可以將該接觸部件應用於較大電流的電路，提高了該開關裝置的適用性。

4、本發明實施例中，在接觸部件接觸或分離的過程中，可以兩個觸點均運動，也可以只有一個觸點運動而另一個觸點處於靜止狀態，在具體業務實現過程中可以根據需求進行靈活選擇，提高了該接觸部件應用的靈活性及適用性。

5、本發明實施例中，相連的兩個彈性臂或彈性子臂，可以通過鉚接或焊接的方式將兩根單獨的彈性材料進行固定而實現，也可以通過將一根彈性材料彎曲摺疊而實現。通過將一根彈性材料彎曲摺疊而實現的方法，可以減少或避免使用鉚接或焊接工藝，從而降低該接觸部件及開關裝置的成本。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個······」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同因素。

最後需要說明的是：以上所述僅為本發明的較佳實施例，僅用於說明本發明的技術方案，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍內。