Переключатель

пгг 949733 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(22) Заявлено 28.10,80 (21) 2997181/24-07 51 М. Кл.з Н 01 Н 36/00 Н 01 Н 29/00 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 20 Изобретение относится е электотехнике и может быть использовано при разработке коммутационных устройств, обладающих высокой надежностью работы, стабильностью переходного сопротивления, большим сроком службы и отсутствием вибрации контах тов, а также отсутствием упругих механических элементов. 10Известен 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 подвижным 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 З 0 каплю ртути, стремящуюся приниматьформу, близкую к сферической иэ-заналичия сил поверхностного натяженияжидкости, . не с:гачивающей материалоснования Другим недостатком является то, что переключатель способеносуществить только одно заагкание.Эти недостатки обусловлены конструкцией переключателя, его подвижногоконтакта и кнопки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является переключатель, содержащий основание с первым кольцевым постоянным магнитом, намагниченным аксиально, подвижную в осевом направлении кнопку со вторым кольцевым магнитом, установленным с первым магнитом одноименными полюсами навстречу друг дру. гу, подвижный в осевом направлении якорь с третьим кольцевым постоянным магнитом, .установленным в отверстии второго магнита разноименными полгрсами друг против друга, причем укаэанный подвижный якорь размещен в герметиэированном газонапол- ненном корпусе с парой неподвижных амальгамированных контакт-деталей и подвижйым жидкостным контактом 123.вает стабилизацию положения якоря относительно статора, что исключаетнеобходимость в элементах 14 и 15фиксации (Фиг. 2), Возможны также ваНедостатком переключателя является то, что он способен осуществлятькоммутацию только замыканием однойцепи, а также то, что в нем сложнаконфигурация магнита, установленного на основании.5Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей и уменьшение габаритов переключателя.Поставленная цель достигаетсятем, что переключатель дополнительно снабжен несколькими парами иден .тичных неподвижных мальгамированных контакт-деталей, а.подвижные жидкостные контакты выполнены в виде нескольких одинаковых мостиков, 15так что все они одновременно взаимодействуют с указанным якорем, причем в изоляционной части якоря иликорпуса выполнены углубления, в которых размещены неподвижные контакт детали, а первый и второй магниты вы полнены одинаковыми.С целью обеспечения брызгозащищенности контактов в переключателе указанные углубления с неподвижными 25 контакт-деталями соединены капилляра ми, причем суммарный объем амальгамына контакт-деталях приблизительно равен суммарному объему углубления и соединяющих их капилляров.На фиг. 1 показана вертикальнаяпроекция переключателя, разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальная проек. ция; 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 4 О чателя.Переключатель (фиг. 1) содержит контактную систему в немагнитном металлическом корпусе 1 с отбортованной кромкой и сквозным каналом, установленным в постоянном, в данном случае кольцевом, магните 2, закреп" ленном, 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 б. Подвижный якорь содержит постоянный магнит 7 и диэлектрическую пластину 8 с пленочными "мостиковыми" контакт-деталями, смоченными ртутью б. На открытом конце стакана 9 кнопки закреплен другой постоянный магнит 10, такой же как магнит 2. Постоянные магниты 7 и 10бО намагничены в осевом направлении и установлены разноименными полюсами напротив друг друга, а постоянный магнит 2 установлен одноименным полюсом навстречу с постоянным магнитом 10, 65 Дно 11 стакана 9 выполнено съемным,чем обеспечена воэможность установки сменного дна 11, необходимого по цвету, светоотражению, рассеиванию ипропусканию, с нужной символьнойиндикацией, а также обеспечен доступ к источнику 12 света, которымможет быть лампочка накаливания,светодиод и т.п., вмонтированномув 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 элементахпереключателя. При необходимости держатель 13 может быть объединен с отражателем и рассеивателем света (непоказано). Положение якоря (магнита7 с пластиной 8) в корпусе 1 в направлении, поперечном направлению возвратно-поступательного его перемещения, застабилизировано посредствомнаправляющих 14 (фиг. 2), выполненйых выступами на корпусе 1 и входящих в соответствующие канавки 15 наякоре. Аналогично зафиксированы относительно якоря и пленочных контакт-деталей на нем пары контактдеталей 4 и 5, которые герметично закреплены в статоре контактнойсистеьи, состоящем из изолятора 16,внутреннего немагнитного металлического цилиндра и аналогичного внешнего цилиндра, имеющего отбортованную кромку. Кромка корпуса 1и цилиндров статора соединены вакуумноплотно, например сварены. Изолятор 16 и статор в целом могутбыть объединены с основанием 3, приэтом цилиндры могут отсутствовать.Пластина 8 также может отсутствоватьв случае, когда пленочные мостиковыеконтакт-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 ртутииз зоны контакта, Кроме того, стенкиуглублений и частично входящие вэти углубления участки соответственно удлиненных пар контакт-деталей 4и 5, размещенных, в данном случае,в бусинках 18 основания 3, обеспечирианты конструкциибрызгозащищенных контактов пеоеключателя с увеливенным количеством ртути б на контактдеталях 4 и 5 и якорем без пленочныхмостиковых контакт-деталей 17. В данном случае (Фиг. 4) торцовые участкиконтакт-деталей 4 и 5 выполнены уииренными, 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 объемуэтих углублений и их соединяющего полукапилляра.Переключатель работает следующимобразом, 10Под действием постоянных магнитов 7и 19 друг на друга в исходном состояниипереключателя якорьприжат к торцовойстенке корпуса 1. При этом постоянныймагнит 10 отодвинут полем магнита 2 15на расстояние, равное ходу стакана 9кнопки до упора в основание 5 переключателя. Под действием внешнего нажатия силой Р на дно 11 стакана 9кнопки магнит 10 смещается на возможОный ход кнопки в сторонумагнита 2,увлекая за собой магнит 7 якоря,Якорь, перемещаясь, смещает мостиковыеконтакт-детали до перемыкания ими торцов контакт-деталей 4 и 5 Миг.1-3), г 5либо расплющиная полукапельки б, заставляя их сливаться н полукапилляре19 (Фиг.4). При расплющивании поверхность полукапелек увеличивается, поэтому ими создается дополнительноепротиводействие 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 деталями 4.и 5 статора. Таким образом, обеспечивается четкое повторение при отработке управляющего воздействия, передаваемого постоянным магнитом 10 в геометизиоованный объем коо пуса 1, осуществляя при этом необходимую коммутацию нескольких электрических цепей одновременно. Элементы 14 и 15 Фиксации и до. 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. размыка,ние контакта происходит за счет сил 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 б, что приводит к постепенному утоньшению жидкой нити в полукапилляре с последующим ее спонтанным распадом.Формула изобретения1. Переключатель, содержащий основание с перным кольцевым постоянным магнитом, намагниченным аксиально, и подвижную в осевом направлениикнопку со нторым кольцевым постоянныммагнитом, установленным с первым постоянным магнитом одноименными полюсами друг навстречу другу, подвижныйв осевом направлении якорь с третьимкольцевым постоянным магнитом, установленным в отверстии второго кольцевого постоянного магнита разноимен"ными полюсами друг против друга,причем указанный подвижный. якорь размещен в герметизнрованном газонаполненном корпусе с парой неподвижныхамальгамированных контакт-деталей иподвижным жидкостным контактом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей переключателя и уменьшениягабаритов, он дополнительно снабженнесколькими парами Идентичных неподвижных амальгамированных контакт-деталей,а подвижные жидкостные контактывыполнены в виде нескольких одинаковых мостиков, так что все они одновременно взаимодействуют с указаннымякорем, причем в изоляционной частиякоря или корпуса выполнены углубленияв которых размещены неподвижные контакт-детали, а первый и второй постоянные магниты выполнены одинаковыми,2. Переключатель по н.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цеЛьюобеспечения брызгозащищенности контактов, укаэанные углубления с неподвижными контакт-деталями соединеныкапиллярами, причем суммарный объемамальгамы на контакт-деталях приблизительно равен суммарному объему углублений и соединяющих их капилляров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ртутные переключатели.-Электроникаф, 1974, Р 24, с. 17-19.2. Авторское свидетельство СССРР 662992, кл. Н 01 Н 36/00, 1976, 949733ПППатент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 фили Тираж 761арственногизобретениЖ, Ра КИПИ Госу по делам 35, МоскПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д.4/5