CN212257298U - 一种多触点灭弧继电器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及继电器领域，具体公开了一种多触点灭弧继电器，包括控制电路和工作电路，所述控制电路包括电磁铁，所述工作电路包括静止端和活动端，所述电磁铁根据输入控制电路中的电流变化动作从而控制工作电路的静止端和活动端接触/断开，所述静止端和活动端上设有至少两组触点；其中一组触点的间距大于另一组，所述控制电路的电流发生变化时，每组触点先后接触/断开，后断开的触点熔点高于先断开的触点。本申请通过在继电器内设置多组接触/断开不同步的触点来控制电弧产生的位置，使电弧可控并减少电弧的影响，提供安全性更高、使用寿命更长的继电器。

Description

一种多触点灭弧继电器

技术领域

本申请涉及继电器领域，具体涉及一种多触点灭弧继电器。

背景技术

电磁继电器是一种用于电路中，以较小的电流和较低的电压去控制较大电流、较高电压的“自动开关”，在电路中起自动调节、安全保护和转换电路等作用，电磁继电器是依靠电磁效应控制衔铁动作，从而控制动触点和静触点构成线路的开闭状态。当导电接触中的动触点和静触点断开时，容易产生电弧，高温电弧会熔化或氧化触点，导致触点的导电性能降低，影响电磁继电器的使用寿命及有效性。而现有继电器由于内部空间的限制以及成本的考量，很少设置灭弧装置，往往使用熔点更高的材料作为触点来克服电弧产生的影响，但这类材料的导电性能也较差。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的继电器中产生的电弧影响触点导电性能的问题，本申请通过对触点部分的改进，提供一种既能达到较好的导电性能，同时能灭弧或减小电弧对触点的影响的多触点灭弧继电器。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种多触点灭弧继电器，包括控制电路和工作电路，所述控制电路包括电磁铁，所述工作电路包括静止端和活动端，所述电磁铁根据输入控制电路中的电流变化动作从而控制工作电路的静止端和活动端接触/断开，所述静止端和活动端上设有至少两组触点；其中一组触点的间距大于另一组，所述控制电路的电流发生变化时，每组触点先后接触/断开，后断开的触点熔点高于先断开的触点。

本方案通过在继电器内设置至少两组触点来起到灭弧或减小电弧的影响的作用，具体的，每组触点的间距不同，间距不同的触点使得活动端在向与静止端接触/断开的方向运动时，每组触点不同时接触/断开，能有效减少电弧对触点的电导率和电阻率等导电性能的影响。例如，在触点接触时，间距较近的触点先接触，电弧更容易在第一组接触的触点间产生，随着活动端的继续运动，间距较远的触点也开始接触，由于在这组触点接触时，静止端与活动端已经开始导电，则这组触点间不易产生电弧。触点断开时同理，与之相反的是，活动端开始运动时，原本间距较远的触点先断开，此时，由于其他触点间依然保持接触导电状态，则不易产生电弧，电弧更易发生在最后一组断开的触点之间。综上，间距较近的触点不仅会先于其他触点接触，还会后于其他触点断开，电弧也会主要产生在这组触点中，因此，将后断开的触点选用熔点更高的材料，能减小高温电弧对触点性质的影响。

值得说明的是，触点间距较近、熔点较高的一组为继电器的副触点，而间距最远的一组触点为主触点，其中，副触点的作用是承受电路连通或切断时的电弧,避免电弧发生在主触点中，则副触点需要保证即使电弧影响其接触表面，依然保持导电性。而主触点则作为继电器中的主要导电元件，接通用电设备与电源之间的电流通路，这组接触组件仅需要保证较高的电导率和较低的电阻率即可。

进一步的，所述控制电路还包括与电磁铁固定连接的轭铁以及与轭铁活动连接的衔铁；所述活动端包括与触点数量相对应的导电弹片，所述导电弹片与衔铁固定连接，所述衔铁受电磁铁控制动作使活动端与静止端的触点接触/断开。

本方案直接将设置有触点的导电弹片固定在衔铁上，使电磁铁引起衔铁运动时，直接引起活动端的运动。现有技术往往将活动端设置在衔铁的运动路径上，用衔铁施加的压力将活动端推动至与静止端接触的位置。相较于现有技术，本方案使用了另一种结构，同样达到将衔铁的动作转换为接触组件中静止端和活动端接触/断开动作，实现了继电器的基础功能。

进一步的，所述控制电路还包括两端分别与轭铁和衔铁固定连接的簧片。簧片使电磁铁不再吸附衔铁时，为衔铁提供向远离电磁铁方向运动的弹力。

进一步的，所述静止端包括第一静触点和第二静触点，所述活动端包括分别与之对应的第一动触点和第二动触点；所述第一静触点和第一动触点的间距大于第二静触点和第二动触点的间距。

进一步的，所述第一静触点和第一动触点采用银或银合金作为触点材料，所述第二静触点和第二动触点采用钨钢作为触点材料。第一静触点和第一动触点为本申请中的主触点，第二静触点和第二动触点为本申请中的副触点，与主触点并联，在第一静触点和第一动触点分离时，第二静触点和第二动触点保持接触，避免第一静触点和第一动触点之间产生电弧。因此，第一静触点和第一动触点优选银这类电导率高、电阻小的材料，保证继电器较好的导电性和安全性，而第二静触点和第二动触点优选钨钢合金等熔点较高的材料，保证其在电弧的作用下不易熔化或氧化，在较长时间内保持其导电作用，避免继电器切断电路时，在第一静触点和第一动触点之间产生电弧。值得说明的是，在进行触点材料的选择时，各种性能不能兼顾，电导率高的材料往往熔点较低，而熔点较高的材料往往电阻率高，电导率低。因此，在本身中主触点优选电导率高的材料，其熔点也会相对较低，银的电阻率极低，导电时不易发热，为触点材料的最优选。而钨钢由于性质稳定，熔点极高且具有一定的导电性，为副触点材料的最优选。

进一步的，还包括将控制电路和工作电路与外部电路连接的引脚组件，所述引脚组件既能直接插接在与之配合的插座上实现电连接，又能通过设有的插接组件与外部电路连接。本方案进一步优化继电器的全部结构，继电器的内部***通过引脚组件与外部电路连接，以完成其功能。本申请中的继电器更加适用于汽车领域作为汽车继电器，因此，通过引脚组件直接插接的方式使得继电器的安装和维修替换更加方便。而当汽车缺乏与引脚组件直接配合的插座时，还可以设置插接组件与引脚组件配合使之便于安装在汽车的电路中。

进一步的，所述引脚组件包括与第一静触点和第二静触点导电连接的第一引脚，与第一动触点和第二动触点导电连接的第二引脚；与电磁铁电连接使电磁铁内部形成电流回路的第三引脚和第四引脚。第三引脚和第四引脚连接供电电源，为电磁铁供电，使继电器发挥控制作用。第一引脚和第二引脚串联在需要被继电器控制的电路中，使继电器发挥开关的作用，其中，两组相互对应的静触点和动触点为并联关系。

进一步的，所述插接组件包括插接头和导电片，所述引脚与插接头插接并与导电片接触导电，所述导电片与插头导电连接。本方案进一步限定插接组件的具体结构，由插接头完成与引脚之间的插接关系，插接头保证与引脚之间插接的稳定性。插接头不具有导电性，单独设置导电片完成引脚与外部电路之间的导电连接。

值得说明的是，若插接头为引脚***后被全包围结构，则导电片也设置在插接头内部，保证与引脚的接触，且插接头与引脚之间优选过盈配合。若插接头为半包围的结构，则导电片既可以设置在插接头内与引脚配合，使引脚的一面暴露。还可以由导电片和插接头一同构成全包围结构，在这种结构中，难以同时保证引脚与插接头和导电片之间连接的稳定性，优选额外设置连接件保证三者的连接稳定。

进一步的，所述插接组件还包括将引脚组件与插接头和导电片形成可拆卸固定连接的锁紧件。本方案中设置锁紧件，进一步保证了引脚组件与插接头和导电片之间连接的稳定性。

本申请的有益效果是：通过在继电器内设置多组接触/断开不同步的触点来控制电弧产生的位置，使电弧可控并减少电弧的影响，提供安全性更高、使用寿命更长的继电器。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请配合插头的整体结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本申请的外观结构示意图；

图4是本申请的内部结构示意图；

图5是本申请另一角度的内部结构示意图；

图6是本申请内部组件拆解示意图；

图7是图6中B处的局部放大示意图；

图8是本申请内部结构的正视图；

图9是本申请内部结构的俯视图；

图10是本申请中实施例7结构示意图；

图中：1-外壳；2-被控电路连接插头；3-电磁铁供电插头；4-第一引脚； 5-第三引脚；6-第二引脚；7-第四引脚；8-轭铁；9-衔铁；10-第一导电弹片； 11-第二导电弹片；12-簧片；13-电磁铁；14-第一静触点；15-第一动触点；16- 第二静触点；17-第二动触点；18-插接头；19-导电片；20-锁紧件；21-编织线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

如图3-9所示的一种多触点灭弧继电器，包括控制电路和工作电路，所述控制电路包括电磁铁13，所述工作电路包括静止端和活动端，所述电磁铁13 根据输入控制电路中的电流变化动作从而控制工作电路的静止端和活动端接触 /断开，所述静止端和活动端上设有至少两组触点；其中一组触点的间距大于另一组，所述控制电路的电流发生变化时，每组触点先后接触/断开，后断开的触点熔点高于先断开的触点。

工作原理如下：

继电器外部设置外壳1，内部主要包括控制电路和工作电路，其中，控制电路中通过低压电流，工作电路中通过高压电流，利用控制电路的动作控制工作电路中电流的通断。电磁继电器则使用电磁铁13作为控制电路中的主要部件，利用电磁感应现象，使通电的线圈将线圈内的铁芯磁化，线圈中是否通入电流决定铁芯是否产生磁场，铁芯的磁场变化控制活动端的动作。具体的，当电磁铁13通入电流时，活动端在磁场的作用下靠近静止端与静止端接触导电，当电磁铁13中没有电流通过时，铁芯不再产生磁场，从而活动端与静止端脱扣不再接触，达到利用小电流的通断控制大电流的通断的作用。

此外，本申请的继电器中含有至少两组触点，在铁芯的磁场作用下，活动端向靠近静止端的方向运动，但是，由于静止端和活动端中触点的间距不同，在触点接触时，间距较近的触点先接触，电弧更容易在第一组接触的触点间产生，随着活动端的继续运动，间距较远的触点也开始接触，由于在这组触点接触时，静止端与活动端已经开始导电，则这组触点间不易产生电弧。触点断开时同理，与之相反的是，活动端开始运动时，原本间距较远的触点先断开，此时，由于其他触点间依然保持接触导电状态，则不易产生电弧，电弧更易发生在最后一组断开的触点之间。综上，间距较近的触点不仅会先于其他触点接触，还会后于其他触点断开，电弧也会主要产生在这组触点中，因此，将后断开的触点选用熔点更高的材料，能减小高温电弧对触点性质的影响。

值得说明的是，本申请中设置并联的多组触点，将电弧的影响全部集中到一组触点中，而其他触点不受电弧影响。因此，在多组触点中，一组起集中电弧，将电弧对继电器性能影响降到最低的作用，其他的起主要导电作用，则优选将前者设置为熔点更高的接触组件以防止电弧熔化接触组件，将后者设置为电导率高，电阻率小的导电性能好的接触组件。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，对控制电路进行进一步的优化与限定。

如图4-6所示，所述控制电路还包括与电磁铁13固定连接的轭铁8以及与轭铁8活动连接的衔铁9；所述活动端包括与触点数量相对应的导电弹片，所述导电弹片与衔铁9固定连接，所述衔铁9受电磁铁13控制动作使活动端与静止端的触点接触/断开。所述控制电路还包括两端分别与轭铁8和衔铁9固定连接的簧片12。

如图4所示，轭铁8为L型，电磁铁13中铁芯的一端与轭铁8的一侧连接，轭铁8的另一侧与衔铁9连接，形成衔铁9与轭铁8之间的活动连接，且衔铁 9靠近铁芯的另一端。当电磁铁13中有电流通过时，铁芯具有磁性，将衔铁9 吸附住，此时活动端的触点与静止端的触点一一对应接触导电。当电磁铁13中没有电流使铁芯失去磁性时，电磁铁13不再能吸附衔铁9，在簧片12弹性形变提供的拉力的作用下，衔铁9向远离铁芯的方向绕与轭铁8之间的连接处运动，从而使导电弹片上的触点与静止端的触点断开。如图4-6中含有两组触点，则衔铁9上固定两个相互独立的第一导电弹片10和第二导电弹片11。

值得说明的是，将导电弹片设置为两个独立的部分是为了配合两个活动的触点在同步运动时的运动行程不同，两个导电弹片独立提供弹力才使得间距不同的触点在衔铁9运动行程固定的情况下都能相互接触。具体的，假设设置在第一导电弹片10上的触点距离静止端的触点较远，当衔铁9向铁芯的方向运动时，在衔铁9运动到终点位置之前，第二导电弹片11上的触点先与静止端的触点接触导电。随后，衔铁9继续运动，第二导电弹片11开始发生形变，使之不影响衔铁9运动的同时，保持已经接触的触点不断开，直到衔铁9运动到终点位置，第二导电弹片11上的触点与其对应的触点接触导电。当衔铁9向远离铁芯的方向运动时，第一导电弹片10上的触点首先与静止端的触点断开，此时，第二导电弹片11逐渐开始从形变状态恢复，知道衔铁9运动到一定位置使第二导电弹片11完全恢复，第二导电弹片11上的触点也与之对应的触点断开。

此外，第一导电弹片10和第二导电弹片11的功能是将触点的活动与衔铁9的活动相适应，为触点提供必要的弹力，而簧片12的功能是为衔铁9脱离电磁铁13提供弹力。其中，导电弹片和簧片12均有一部分固定在衔铁9上。为了使结构更加简洁，导电弹片和簧片12可以设置为一体式结构，形成整体近似 L型的结构，一端固定连接在轭铁8上，一端固定连接在衔铁9上，其中，与衔铁9连接的部分尾端分叉形成两个可相对于衔铁9发生弹性形变的导电弹片。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上，对接触端子进行了进一步的优化与限定。

如图7-9所示，所述静止端包括第一静触点14和第二静触点16，所述活动端包括分别与之对应的第一动触点15和第二动触点17；所述第一静触点14 和第一动触点15的间距大于第二静触点16和第二动触点17的间距。所述第一静触点14和第一动触点15采用银或银合金作为触点材料，所述第二静触点16 和第二动触点17采用钨钢作为触点材料。

本实施例中示例继电器中设置两组触点时的设置方式，在本实施例中，第一静触点14和第一动触点15之间的间距较大，则活动端运动时，第二动触点 17先与第二静触点16接触，随后第一动触点15再与第一静触点14接触，触点断开时则相反，第一动触点15先与第一静触点14断开，随后第二动触点17 再与第二静触点16断开。第一静触点14与第一动触点15担当主触点的作用，采用银或银合金这种导电性能好的材料。第二静触点16与第二动触点17则担当副触点的作用，采用钨这种熔点高的材料。

值得说明的是，第一静触点14和第一动触点15优选电阻率低、电导率高的材料，包括但不仅限于银、银合金和紫铜等材料。而第二静触点16和第二动触点17优选熔点高的导电材料，包括但不仅限于钨钢，钨、钨合金或钼合金等同样可以作为第二静触点16和第二动触点17的原材料。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上，对继电器与外部电路连接的方式与结构进行了进一步的优化与限定。

如图1和3所示，还包括将控制电路和工作电路与外部电路连接的引脚组件，所述引脚组件既能直接插接在与之配合的插座上实现电连接，又能通过设有的插接组件与外部电路连接。

引脚组件为将继电器内控制电路和工作电路与外部连接的中间结构，其中，控制电路需要与供电电源连接为电磁铁13提供电流，工作电路则串联在被控制的电路中起控制其电路开闭的作用。

实施例5：

本实施例在实施例4的基础上，对引脚组件进行了进一步的优化与限定。

如图3和6所示，所述引脚组件包括与第一静触点14和第二静触点16导电连接的第一引脚4，与第一动触点15和第二动触点17导电连接的第二引脚6；与电磁铁13电连接使电磁铁13内部形成电流回路的第三引脚5和第四引脚7。

本实施例的实质是将静触点同时与一个引脚连接，动触点同时与一个引脚连接，形成电流依次经过第一引脚4、静触点、动触点和第二引脚6的通路，保证静触点和动触点之间的接触/断开控制电路的开闭，同时，不同组触点之间相互并联。第三引脚5和第四引脚7则作为继电器内部控制电路的输出端和输入端与供电电源连接。

实施例6：

本实施例在实施例4或5的基础上，对插接组件进行了进一步的优化与限定。

如图1-2所示，所述插接组件包括插接头18和导电片19，所述引脚与插接头18插接并与导电片19接触导电，所述导电片19与外部电路连接。所述插接组件还包括将引脚与插接头18和导电片19形成可拆卸固定连接的锁紧件20。

如图1所示为继电器的引脚组件与插接组件连接，插接组件再通过插头与外部电路连接。图中示例的插接头18为半包围的形状，引脚***到插接头18 中，在引脚不与插接头18接触的一面设置导电片19，并使用譬如螺钉等锁紧件20将引脚、插接头18和导电片19固定，导电片19则通过导线与插头连接，使用时，由插头与外部电路连接。

值得说明的是，插接组件是为了方便安装继电器而设置，插接组件的形状不仅限于图2所示的形状。还可以将插接组件设置为四面全包围式插接头18，内置导电片19，使引脚直接***到插接头18中***接头18固定且与导电片19 形成导电连接。

此外，根据引脚组件中各个引脚的功能，还可以设置为第一引脚4和第二引脚6共用一个被控电路连接插头2，所述第三引脚5和第四引脚7共用一个电磁铁供电插头3的形式。

实施例7：

本实施例提供另一种工作电路的导电方式，具体的，在上述实施例中，当工作电路连通时，形成依次经过第一引脚4、静触点、动触点、导电弹片、簧片12、轭铁8到第二引脚6的电流通路。本实施例中，如图10所示，设置具有导电功能的编织线21，编织线21的两端分别连接导电弹片和第二引脚6位于外壳1内部的部分。优选的，第一导电弹片10和第二导电弹片11设置为一体式，安装触点的位置分叉，便于编织线21与任意一个导电弹片连接即能形成两个导电弹片之间并联的结构。

在设有编织线21的情况下，工作电路形成依次经过第一引脚4、静触点、动触点、导电弹片、编织线21第二引脚6的电流通路，使电流通路更加简洁，避免导电部件过多引起中间电阻较大造成继电器内部发热的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多触点灭弧继电器，包括控制电路和工作电路，所述控制电路包括电磁铁(13)，所述工作电路包括静止端和活动端，所述电磁铁(13)根据输入控制电路中的电流变化动作从而控制工作电路的静止端和活动端接触/断开，其特征在于：

所述静止端和活动端上设有至少两组触点；

其中一组触点的间距大于另一组，所述控制电路的电流发生变化时，每组触点先后接触/断开，后断开的触点熔点高于先断开的触点。

2.根据权利要求1所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述控制电路还包括与电磁铁(13)固定连接的轭铁(8)以及与轭铁(8)活动连接的衔铁(9)；

所述活动端包括与触点数量相对应的导电弹片，所述导电弹片与衔铁(9)固定连接，所述衔铁(9)受电磁铁(13)控制动作使活动端与静止端的触点接触/断开。

3.根据权利要求2所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述控制电路还包括两端分别与轭铁(8)和衔铁(9)固定连接的簧片(12)。

4.根据权利要求2所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述静止端包括第一静触点(14)和第二静触点(16)，所述活动端包括分别与之对应的第一动触点(15)和第二动触点(17)；

所述第一静触点(14)和第一动触点(15)的间距大于第二静触点(16) 和第二动触点(17)的间距。

5.根据权利要求4所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述第一静触点(14)和第一动触点(15)采用银或银合金作为触点材料，所述第二静触点(16)和第二动触点(17)采用钨钢作为触点材料。

6.根据权利要求1所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：还包括将控制电路和工作电路与外部电路连接的引脚组件，所述引脚组件既能直接插接在与之配合的插座上实现电连接，又能通过设有的插接组件与外部电路连接。

7.根据权利要求6所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述引脚组件包括与第一静触点(14)和第二静触点(16)导电连接的第一引脚(4)，与第一动触点(15)和第二动触点(17)导电连接的第二引脚(6)；与电磁铁(13)电连接使电磁铁(13)内部形成电流回路的第三引脚(5)和第四引脚(7)。

8.根据权利要求6所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述插接组件包括插接头(18)和导电片(19)，所述引脚与插接头(18)插接并与导电片(19)接触导电，所述导电片(19)与外部电路连接。

9.根据权利要求8所述的一种多触点灭弧继电器，其特征在于：所述插接组件还包括将引脚与插接头(18)和导电片(19)形成可拆卸固定连接的锁紧件(20)。

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