Переключатель

 

«п949733

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

I (61) Дополнительное к . зт. свид-ву (22) Заявлено 28.10.80 (21) 2997181/24-07 (51) М. Кп.з

Н 01 Н 36/00

Н 01 Н 29/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0708,82. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 070882

t$3) УДК62 1 а 3 16 ° .546.3(088.8) C

В. -С.С. 3 арецк ас, Л. Г. Настин а, Ю. Н. geHH coB j

В.Д. Крылов и А.М. Сербинов (72) Авторы изобретения

/

4 (71) Заявитель (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится е электотехнике и может быть использовано при разработке коммутационных уст.ройств, обладающих высокой надежностью работы, стабильностью переходного сопротивления, большим сроком службы и отсутствием вибрации контах. тов, а также отсутствием упругих механических элементов. 10

Известен кнопочный .электрический переключатель, выполненный в виде по

:лимерного герметизированиого "магнито управляемого контакта, который содержит корпус, основание, кнопку в форме стакана, подвижный якорь, выполненный в виде кольцевого постоянного магнита, намагниченного в осевом направлении, и магнитопровода, контактную систему, неподвижные контакты которой выполнены в виде двух электропроводных штырей, закрепленных в основании, а прдвижным контактом является капля ртути, расположенная между указанными штырями 1.1).

Недостатком такого кнопочного переключателя является то, что . сила фиксации кнопки в исход ном состоянии переключателя существенно превосходит силу контактного нажатия якорем на деформируемую им каплю ртути, стремящуюся принимать форму, близкую к сферической иэ-за наличия сил поверхностного натяжения жидкости, . не с: ачивающей материал основания.. Другим недостатком является то, что переключатель способен осуществить только одно завыкание.

Эти недостатки обусловлены конструкцией переключателя, его подвижного контакта и кнопки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является переключатель, содержащий основание с первым:кольцевым постоянным магнитом, намагниченным аксиально, подвижную в осевом направлений кнопку со вторым кольцевым магнитом, установленным с первым магнитом одноименными полюсами навстречу друг другу, подвижный в осевом направлении якорь с третьим кольцевым постоянным магнитом, .Установленным в отверстии второго магнита разноименными пол1рсами друг против друга, причем укаэанный подвижный якорь размещен в герметиэированном газоиапол- ненном корпусе с парой неподвижных амальгамированных контакт-деталей и подвижйым жидкостным контактом (21.

949733 вает стабилизацию положения якоря относительно статора, что исключает необходимость в элементах 14 и 15 фиксации (фиг. 2). Возможны также ваНедостатком переключателя являет. ся то, что он способен осуществлять коммутацию только замыканием одной цепи, а также то, что в нем сложна конфигурация магнита, установленно. го на основании.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и уменьшение габаритов переключателя.

Поставленная цель достигается тем, что переключатель дополнительно снабжен несколькими парами иден» тичных неподвижных ;:мальгамированных контакт-деталей, а.подвижные жидкостные контакты выполнены в ви де н скольких одинаковых мостиков, 15 так что все они одновременно взаимодействуют с указанным якорем, причем в изоляционной части якоря или корпуса выполнены углубления, в которых размещены неподвижные контакт- 20 детали, а первый и второй магниты вы полнены одинаковыми.

С целью обеспечения брызгозащищенности контактов в переключателе указанные углубления с неподвижными контакт-деталями соединены капилляра ми, причем суммарный объем амальгамы на контакт-деталях приблизительно равен суммарному объему углубления и . соединяющих их капилляров.

На фиг. 1 показана вертикальная проекция переключателя, разрез; на фиг. 2 — то же, горизонтальная проекция; на фиг. 3 — вариант выполнения контактной зоны переключателя, обеспечивающий одновременно фиксацию полоЗ жения якоря в горизонтальной плоскости и брызгозащищенность контактов переключателя; на фиг. 4 — вариант спонтанно размыкающейся брызгозащищенной конструкции контакта переклю- 4О чателя.

Переключатель (фиг. 1) содержит контактную систему в немагнитном металлическом корпусе 1 с отбортованной кромкой и сквозным каналом, уста-45 новленным в постоянном, в данном случае кольцевом, магните 2, закрепленном, например, клеем вместе с корпусом 1 на основании 3 переключателя. В полость корпуса 1, заполнен- ) ную инертно-восстановительной смесью газов, введены спаренные контакт-делители 4 и 5 в виде штырей, смоченных ртутью 6. Подвижный якорь содержит постоянный магнит 7 и диэлектрическую пластину 8 с пленочными

"мостиковыми" контакт-деталями, смоченными ртутью 6. На открытом конце стакана 9 кнопки закреплен другой постоянный магнит 10, такой же как магнит 2. Постоянные магниты 7 и 10 бО намагничены в осевом направлении и установлены разноименными полюсами напротив друг друга, а постоянный магнит 2 установлен одноименным полюсом навстречу с постоянным магнитом 10. б5

Дно 11 стакана 9 выполнено съемным, чем обеспечена воэможность установки сменного дна 11, необходимого по цвету, светоотражению, рассеиванию и пропусканию, с нужной символьной индикацией, а также обеспечен доступ к источнику 12 света, которым может быть лампочка накаливания, светодиод и т.п., вмонтированному в держатель 13, в случае необходимасти его замены. Держатель 13 закреплен на корпусе 1, хотя это не принципиально: он может быть также закрепден непосредственно на основании

3 или других неподвижных элементах переключателя. При необходимости держатель 13 может быть объединен с отражателем и рассеивателем света (не показано). Положение якоря (магнита

7 с пластиной 8) в корпусе 1 в направ лении, поперечном направлению возвратно-поступательного его перемещения, застабилизировано посредством направляющих 14 (фиг. 2), выполненйых выступами на корпусе 1 и входящих в соответствующие канавки 15 на якоре. Аналогично зафиксированы относительно якоря и пленочных контакт-деталей на нем пары контактдеталей 4 и 5, которые герметично закреплены в статоре контактной систем, состоящем из изолятора 16, внутреннего немагнитного металлического цилиндра и аналогичного внешнего цилиндра, имеющего отбортованную кромку. Кромка корпуса 1 и цилиндров статора соединены вакуумноплотно, например сварены. Изолятор 16 и статор в целом могут быть объединены с основанием 3, при этом цилиндры могут отсутствовать.

Пластина 8 также может отсутствовать в случае, когда пленочные мостиковые контакт-детали выполнены непосредственно на магнитодиэлектрическом магните 7 якоря. Возможны и другие варианты, например мостиковые контактдетали 17 (фиг. 3) могут быть размещены в углублениях пластины 8 и магнита 7 (не показано), что ограничивает возможность разбрызгивания ртути из зоны контакта. Кроме того, стенки углублений и частично входящие в эти углубления участки соответственно удлиненных пар контакт-деталей 4 и 5, размещенных, в данном случае, в бусинках 18 основания 3, обеспечирианты конструкции брызгозащищенных контактов переключателя с увеливенным количеством ртути 6 на контактдеталях 4 и 5 и якорем без пленочных мостиковых контакт-деталей 17. В данном случае (аиг. 4) торцовые участки контакт-деталей 4 и 5 выполнены уши949733 ренными, предпочтительно круглой Формы, и размещены в неглубоких углублениях н изоляторе 16 статора, соединенных узким полукапилляром 19, причем объем полукапелек ртути 6, сцепленных с торцами контакт-деталей 4 и 5, .равен суммарному объему этих углублений и их соединяющего полукапилляра.

Переключатель работает следующим образом. 10

Под действием постоянных магнитов 7 и 19 друг на друга в исходном состоянии переключателя якорь прижат к торцовой стенке корпуса 1. При этом постоянный магнит 10 отодвинут полем магнита 2 15 на расстояние, равное ходу стакана 9 кнопки до упора в основание 5 переключателя. Под действием внешнего нажатия силой Р на дно 11 стакана 9 кнопки магнит 10 смещается на возмож-2О ный ход кнопки в сторону магнита 2, увлекая за собой магнит 7 якоря.

Якорь, перемещаясь, смещает мостиковые контакт-детали до перемыкания ими торцов контакт-деталей 4 и 5 (Фиг.1-3), 25 либо расплющиная полукапельки 6. заставляя их сливаться н полукапилляре

19 (Фиг.4). При расплющивании поверхность полукапелек увеличивается, поэтому ими создается дополнительное противодействие перемещению якоря.

При снятии внешнего управляющего ноздейстния на кнопку она возвращается в исходное состояние, увлекая за собой якорь, благодаря отталкивающей силе, которая обеспечивается взаимодействием одноименных полюсов постоянных магнитов 2 и 10. При,этом в исходное положение отходит и якооь . и разъединяются контакты его контакт- 40 деталями 4.и 5 статора. Таким образом, обеспечивается четкое повторение при отработке управляющего воздействия, передаваемого постоянным магнитом 10 в геометизиоованный объем коо- 45 пуса 1, осуществляя при этом необходимую коммутацию нескольких электрических цепей одновременно. Элементы

14 и 15 Фиксации и д э. исключают при этом воэможность взаимного смещения контакт-деталей якоря и статора. Следует отметить, что в конструкции полукапельного ртутного контакта (фиг.4) .размыкание его при отходе якоря происходит спонтанно, т.е. размыкание контакта происходит за счет сил 55 поверхностного натяжения жидкости, стремящихся уменьшить поверхность жидкого тела. Под их действием жидкость стремится к принятию сферической Формы, поэтому пооисходит отсос ее иэ полукапилляра 19 в полукапвльные накопления 6, что приводит к постепенному утоньшению жидкой нити в полукапилляре с последующим ее спонтанным распадом.

Формула изобретения

1. Переключатель, содержащий основание с перным кольцевым постоянным магнитом, намагниченным аксиально, и подвижную в осевом направлении кнопку со нторым кольцевым постоянным магнитом, установленным с первым постоянным магнитом одноименными полюсами друг навстречу другу, подвижный в осевом направлении якорь с третьим кольцевым постоянным магнитом, установленным в отверстии второго кольцевого постоянного магнита разноименными полюсами друг против друга, причем указанный подвижный. якорь размещен в герметизнрованном газонаполненном корпусе с парой неподвижных амальгамированных контакт-деталей и подвижным жидкостным контактом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей переключателя и уменьшения габаритов, он дополнительно снабжен несколькими парами Идентичных неподвижных амальгамированных контакт-деталей,а подвижные жидкостные контакты выполнены в виде нескольких одинаковых мостиков, так что все они одновременно взаимодействуют с указанным якорем, причем в изоляционной части якоря или корпуса выполнены углубления в которых размещены неподвижные контакт-детали, а первый и второй riocтоянные.магниты выполнены одинаковыми.

2. Переключатель по .1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цеЛью обеспечения брызгозащищенности контактов, укаэанные углубления с неподвижными контакт-деталями соединены капиллярами, причем суммарный объем амальгамы на контакт-деталях приблизительно равен суммарному объему углублений и соединяющих их капилляров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ртутные переключатели.- Электроника !, 1974, 9 24, с. 17-19.

2. Авторское свидетельство СССР

9 662992, кл. Н 01 Н 36/00, 1976

949733

Фиг. Я

Составитель В.Чичерюкин

Редактор С.Тараненко Техред М.Тепер Корректор Г. Огар

Заказ 5763/43 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4