RU2035782C1 - Fast-action switching device - Google Patents
Fast-action switching device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035782C1 RU2035782C1 SU4888117A RU2035782C1 RU 2035782 C1 RU2035782 C1 RU 2035782C1 SU 4888117 A SU4888117 A SU 4888117A RU 2035782 C1 RU2035782 C1 RU 2035782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- extreme
- slider
- protrusions
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Slide Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в коммутирующих устройствах, например в кнопочных выключателях, переключателях для включения, отключения, переключения электрических цепей. The invention relates to electrical engineering and can be applied in switching devices, for example, push-button switches, switches for switching on, off, switching electrical circuits.
Известны кнопочные выключатели, переключатели, у которых приводной элемент, т. е. кнопка или клавиша переключателя, непосредственно связан с подвижными контактами контактного механизма. Known push-button switches, switches, in which the drive element, i.e., a button or switch button, is directly connected to the movable contacts of the contact mechanism.
Основным недостатком таких выключателей, переключателей является то, что скорость движения подвижных контактов полностью зависит от скорости движения приводного элемента. При медленном перемещении приводного элемента также медленно перемещаются подвижные контакты, медленно замыкая или размыкая коммутируемые электрические цепи, что приводит к быстрому разрушению контактов от воздействия электрической дуги, т. е. к отказу кнопочного переключателя в работе. The main disadvantage of such switches, switches is that the speed of movement of the moving contacts is completely dependent on the speed of movement of the drive element. With a slow movement of the drive element, the moving contacts also move slowly, slowly closing or opening the switched electrical circuits, which leads to a quick destruction of the contacts from the action of an electric arc, i.e., to failure of the button switch.
Известны кнопочные выключатели, переключатели, у которых скорость движения подвижных контактов не зависит от скорости движения приводного элемента, и серийно выпускаемые отечественные кнопочные переключатели. Коммутирующий механизм этих переключателей работает по принципу ломающегося рычага. Такие переключатели обладают повышенной стойкостью контактов к воздействию электрической дуги и повышенной надежностью в работе. Known push-button switches, switches, in which the speed of the moving contacts does not depend on the speed of the drive element, and commercially available domestic push-buttons. The switching mechanism of these switches works on the principle of a breaking lever. Such switches have increased resistance of contacts to the effects of an electric arc and increased reliability in operation.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрический переключатель, содержащий корпус, подпружиненный шток с кнопкой, пластины, выполненные со штоком за одно целое и имеющие на конце скосы, взаимодействующие с толкателями, толкатели, подвижные контактные элементы, выполненные в виде упругих пластин с точечными контактами, неподвижные контактные элементы, выполненные в виде пластин с точечными контактами. На каждой упругой пластине с точечным контактом выполнен в ее нижней части изогнутый по дуге элемент пластинчатая пружина, который после упора (с дополнительной упругой деформацией его по длине) верхним концом в неподвижную пластину становится пружиной, обеспечивающей контактное давление между замкнутыми контактами и срабатывание контактного элемента при размыкании и замыкании контактов. При исходном положении штока скосы пластин, взаимодействующие с толкателями, смещены относительно толкателей кверху. Толкатели смещены упругими пластинами к центру переключателя и давления на упругие пластины не оказывают. Размер от упругой пластины с точечным контактом до линии опоры верхнего конца пластинчатой пружины наибольший, следовательно, и контактное давление, развиваемое пластинчатой пружиной, при исходном положении штока будет наибольшим. При нажатии на кнопку шток с пластинами смещается книзу, надавливая скосами пластин на толкатели, которые давят на упругие пластины, вызывая их прогиб (перемещение). При прогибе упругих пластин размер от каждой упругой пластины до линии опоры верхнего конца пластинчатой пружины уменьшается, а с уменьшением этого размера уменьшается контактное давление между замкнутыми контактами. При дальнейшем увеличении прогиба упругих пластин осевые линии пластин совмещаются с линиями опор верхних концов пластинчатых пружин, тогда усилия, развиваемые этими пружинами, направлены вдоль пластин и контактное давление при этом равно нулю. При дальнейшем увеличении прогиба упругих пластин они смещаются за линии опор верхних концов пластинчатых пружин, усилия, развиваемые этими пружинами, изменяются по направлению и перебрасывают точечные подвижные контакты с внутренних неподвижных контактов на наружные. Таким образом, вышеописанный переключатель имеет зоны недостаточного и нулевого контактных давлений. Closest to the invention in technical essence is an electric switch containing a housing, a spring-loaded rod with a button, plates made with the rod in one piece and having bevels at the end that interact with the pushers, pushers, movable contact elements made in the form of elastic plates with point contacts, fixed contact elements made in the form of plates with point contacts. On each elastic plate with a point contact, a leaf spring is formed in its lower part in an arc, which, after abutting (with additional elastic deformation along its length), the upper end of the fixed plate becomes a spring, which provides contact pressure between the closed contacts and the contact element operates when opening and closing of contacts. In the initial position of the rod, the bevels of the plates interacting with the pushers are displaced upward relative to the pushers. The pushers are shifted by the elastic plates to the center of the switch and do not exert pressure on the elastic plates. The size from the elastic plate with a point contact to the support line of the upper end of the leaf spring is the largest, therefore, the contact pressure developed by the leaf spring will be greatest at the initial position of the rod. When the button is pressed, the rod with plates moves downward, pressing the plungers, which press against the plungers, which press against the elastic plates, causing them to bend (move). When the elastic plates are deflected, the size from each elastic plate to the support line of the upper end of the leaf spring decreases, and with a decrease in this size, the contact pressure between the closed contacts decreases. With a further increase in the deflection of the elastic plates, the axial lines of the plates are combined with the support lines of the upper ends of the leaf springs, then the forces developed by these springs are directed along the plates and the contact pressure is zero. With a further increase in the deflection of the elastic plates, they shift beyond the support lines of the upper ends of the leaf springs, the forces developed by these springs change in direction and transfer the point movable contacts from the internal fixed contacts to the external. Thus, the above-described switch has zones of insufficient and zero contact pressures.
Основными недостатками электрического переключателя являются небольшой ресурс работы контактов при коммутации повышенных токов из-за наличия зоны нулевого и зон недостаточного контактного давления, недостаточное быстродействие контактов, сложность конструкции. The main disadvantages of the electric switch are a small resource of contacts when switching high currents due to the presence of a zone of zero and zones of insufficient contact pressure, insufficient contact performance, design complexity.
Целью изобретения является повышение быстродействия контактов, увеличение ресурса работы, снижение массы и уменьшение габаритов. The aim of the invention is to increase the speed of contacts, increase the service life, reduce weight and reduce size.
Цель достигается тем, что переключающий механизм состоит из корпуса, ползуна, цилиндрических пружин и вкладышей, причем корпус выполнен в виде полой кассеты с отверстиями в верхней его части и с пазом в нижней, ползун выполнен из среднего и двух крайних элементов, каждый из которых выполнен П-образной формы, а на его концах расположены выступы для пружин, на перемычке П-образного элемента выполнен выступ с посадочным гнездом для вкладышей, каждая из пружин установлена одним концом на выступ первого П-образного элемента, а другим на выступ второго П-образного элемента, каждый из вкладышей выполнен пластинчатым с Т-образным выступом, который шарнирно соединен с посадочным гнездом на перемычке П-образного элемента, а другим концом со средним элементом ползуна, в средней части которого с обеих сторон выполнены посадочные гнезда для вкладышей, крайние контактные элементы выполнены упругими и установлены в пазах корпуса с возможностью отклонения под давлением средних подвижных контактных элементов, а в пазах корпуса под средние подвижные элементы выполнены опорные выступы с размером между их опорными площадками, равным суммарной высоте контактов средних и крайних элементов плюс межконтактный зазор. The goal is achieved in that the switching mechanism consists of a housing, a slider, coil springs and liners, the housing being made in the form of a hollow cartridge with holes in its upper part and with a groove in the lower one, the slider is made of the middle and two extreme elements, each of which is made U-shaped, and at its ends there are protrusions for springs, on the jumper of the U-shaped element there is a protrusion with a landing socket for inserts, each of the springs is installed at one end on the protrusion of the first U-shaped element, and the other on the protrusion in Each U-shaped element, each of the inserts is made lamellar with a T-shaped protrusion, which is pivotally connected to the landing socket on the jumper of the U-shaped element, and the other end to the middle element of the slider, in the middle part of which on both sides there are made seating nests for the inserts , the extreme contact elements are made elastic and installed in the grooves of the housing with the possibility of deviation under pressure of the middle movable contact elements, and in the grooves of the housing under the middle movable elements are made support protrusions with p zmerom between their supporting facilities, equal to the total height of the contact medium and extreme elements plus the contact gap.
Конструкция переключающего механизма и взаимодействие среднего элемента составного ползуна с толкателями контактного механизма позволяют сместить по времени начало процесса размыкания контактов относительно начала скачкообразного движения среднего элемента ползуна, тем самым повысить быстродействие контактов, что в целом увеличивает ресурс работы и срок службы переключателя. Размещение крайних П-образных и среднего элементов ползуна, пружин, вкладышей в составном ползуне позволяет уменьшить габариты и массу переключателя. Выполнение опорных выступов в корпусе контактного механизма и крайних контактных элементов упругими со смещением верхних концов относительно нижних на величину предварительной упругой деформации элементов, обеспечивающей усилие поджатия элементов к опорным площадкам выступов корпуса, позволяет исключить зону нулевого и зоны недостаточного контактных давлений в процессе размыкания и замыкания контактов, что увеличивает ресурс работы контактов, а также способствует увеличению быстродействия контактов, так как процесс размыкания контактов начинается в момент упора крайних упругих контактных элементов в опорные выступы корпуса, а не в момент начала скачкообразного движения среднего элемента ползуна. The design of the switching mechanism and the interaction of the middle element of the composite slide with the pushers of the contact mechanism allow time to shift the beginning of the contact opening process relative to the beginning of the jump-like movement of the middle slide element, thereby increasing the speed of the contacts, which generally increases the service life and service life of the switch. Placing the extreme U-shaped and middle elements of the slider, springs, liners in the composite slider allows you to reduce the size and weight of the switch. The implementation of the support protrusions in the housing of the contact mechanism and the extreme contact elements are elastic with the displacement of the upper ends relative to the lower ones by the amount of preliminary elastic deformation of the elements, providing a force to compress the elements to the support areas of the projections of the housing, eliminates the zone of zero and the zone of insufficient contact pressure in the process of opening and closing contacts , which increases the service life of the contacts, and also helps to increase the speed of contacts, as the process of opening ntacts begins at the moment of stop of the extreme elastic contact elements in the support protrusions of the housing, and not at the moment of the beginning of the jump-like movement of the middle element of the slider.
На фиг. 1 изображен быстродействующий коммутирующий аппарат; на фиг. 2 и 3 показаны опорные выступы и посадочные пазы для крайних упругих контактных элементов, выполненные в корпусе; на фиг. 4 и 5 крайние упругие контактные элементы, выполненные со смещением верхнего конца относительно нижнего; на фиг. 6 изображен корпус с установленными упругими крайними контактными элементами; на фиг. 7 контактный механизм в сборе; на фиг. 8 крайний П-образный элемент ползуна; на фиг. 9 крайний П-образный элемент ползуна в сборе с вкладышем; на фиг. 10 и 11 средний элемент ползуна; на фиг. 12 и 13 переключающий механизм в сборе. In FIG. 1 shows a high-speed switching apparatus; in FIG. 2 and 3 show the support protrusions and landing grooves for the extreme elastic contact elements made in the housing; in FIG. 4 and 5 extreme elastic contact elements made with the displacement of the upper end relative to the lower; in FIG. 6 shows a housing with installed elastic extreme contact elements; in FIG. 7 contact mechanism assembly; in FIG. 8 extreme U-shaped slider element; in FIG. 9 extreme U-shaped element of the slider assembly with a liner; in FIG. 10 and 11, the middle element of the slider; in FIG. 12 and 13 are a switching mechanism assembly.
Быстродействующий коммутирующий аппарат (фиг. 1) состоит из переключающего и контактного механизмов. Переключающий механизм собран в корпусе 1 и включает в себя шток 2, крайние П-образные элементы 3 составного ползуна, вкладыши 4, цилиндрические пружины 5, средний элемент 6 составного ползуна, крышку 7, пружину 8 возврата, кнопку 9. Контактный механизм включает в себя корпус 10, в котором с обеих сторон посадочных отверстий 11 (фиг. 6) выполнены опорные выступы 12, 13 с опорными площадками 14, 15, крайние упругие контактные элементы 16, 17 (фиг. 1), средние подвижные контактные элементы 18, подвижные контакты 19, 20, контакты 21, 22, 23, 24, толкатели 25, стаканы 26, цилиндрические пружины 27. A high-speed switching device (Fig. 1) consists of switching and contact mechanisms. The switching mechanism is assembled in the housing 1 and includes a
Корпус 1 переключающего механизма (фиг. 12 и 13) выполнен в виде полой кассеты с отверстиями 28 на верхней стороне и с крестообразным пазом 29 на нижней стороне. Ползун выполнен составным и включает в себя два крайних элемента 3, средний элемент 6 (фиг. 12). Крайние элементы 3 составного ползуна выполнены П-образной формы, на их концах выполнены выступы 30 для пружин 5 (фиг. 8) с подпятниками 31 (фиг. 13) и с выступом 40 (фиг. 8) на верхней перемычке, снабженным посадочным гнездом 32 (фиг. 12) для вкладыша 4. При установке в корпус 1 крайние элементы 3 составного ползуна образуют общие направляющие полости для цилиндрических пружин 5, двух вкладышей 4. Средний элемент 6 установлен между крайними элементами 3 ползуна и шарнирно соединен через вкладыши 4 с ним. В верхней части среднего элемента выполнены выступы 33 (фиг. 1 и 10), которыми он опирается через отверстия 28 корпуса 1 на крышку 7 при срабатывании переключающего механизма. В средней части среднего элемента 6 с обеих сторон выполнены посадочные гнезда 34 (фиг. 11) для концов вкладышей 4. В нижней части среднего элемента 6 с обеих сторон выполнены выступы 35 с наклонными плоскостями 36, заканчивающиеся параллельными плоскостями 37 и 38. The housing 1 of the switching mechanism (Fig. 12 and 13) is made in the form of a hollow cartridge with
Конструкция составного ползуна позволяет разместить детали переключающего устройства внутри составного ползуна (фиг. 12 и 13) при минимальных его размерах, что позволяет уменьшить габаритные размеры переключателя, которые определяются в данном случае минимальной площадью, необходимой для размещения электрических выводов на корпусе переключателя. The design of the composite slider allows you to place the details of the switching device inside the composite slider (Fig. 12 and 13) with its minimum dimensions, which allows to reduce the overall dimensions of the switch, which are determined in this case by the minimum area required to place the electrical leads on the switch case.
Вкладыши 4 выполнены пластинчатыми с увеличенной опорой в нижней части и Т-образным выступом 39 и шарнирно соединены одними концами с выступами 40 на перемычках П-образных крайних элементов 3, другими концами с посадочными гнездами 34 среднего элемента составного ползуна. The
Крайние упругие контактные элементы 16, 17 (фиг. 4 и 5) выполнены со смещением верхнего конца относительно нижнего на величину Н+F и Н1 + F1, где Н1 и Н размеры в посадочных пазах корпуса 10 под крайние упругие контактные элементы 16 и 17; F и Е1 размеры упругой деформации контактных элементов, которые создаются опорными выступами корпуса при установке контактных элементов в посадочные пазы, при этом они поджаты верхними концами к опорным площадкам 14, 15 опорных выступов 12, 13 за счет усилий, развиваемых контактными элементами при вышеуказанных упругих деформациях (фиг. 6 и 7). Этим достигнута заданная величина начального контактного давления в процессе размыкания и замыкания контактов, что позволяет исключить разрушение контактов от воздействия электрической дуги при размыкании и замыкании контактов.The extreme
Быстродействующий коммутирующий аппарат работает следующим образом. High-speed switching device operates as follows.
При исходном положении кнопки 9 корпус 1 поджат к крышке 7 усилием пружины 8 возврата (фиг. 1). Средний элемент 6 составного ползуна под действием усилия, развиваемого пружинами 5, и вкладышей 4 перемещен в крайнее нижнее положение до упора в дно корпуса 10. Толкатели 25 разведены в стороны выступами 35 (фиг. 11) среднего элемента 6 составного ползуна. Контакты 19-21, 20-23 замкнуты, контакты 19-22, 20-24 разомкнуты. In the initial position of the
При нажатии на кнопку 9 корпус 1 с П-образными элементами 3 пружинами 5 смещается книзу, средний элемент 6, который опирается на дно корпуса 10, неподвижен. Поэтому угол γ образованный вкладышами 4, увеличивается, так как концы вкладышей, шарнирно соединенные с П-образными элементами 3 составного ползуна, смещаются вниз, а концы, шарнирно соединенные со средним элементом 6, остаются на прежнем уровне. С увеличением угла γ усилие поджатия элемента 6 к дну корпуса, создаваемое пружинами 5, уменьшается по величине и при γ 180о становится равным нулю. При увеличении угла γ за 180о направление усилия поджатия среднего элемента составного ползуна к дну корпуса 10 изменяется на противоположное и под воздействием этого усилия средний элемент 6 скачкообразно перемещается в верхнее крайнее положение до упора в крышку 7 опорными выступами 33 (фиг. 10).When you press the
При перемещении среднего элемента 6 вверх толкатели 25, поджимаемые пружинами 27 (фиг. 1) к поверхностям выступов 35, перемещаются к центру корпуса 10, производя размыкание контактов 19-21, 20-23 и замыкание контактов 19-22, 20-24 (фиг. 7). При снятии усилия нажатия с кнопки 9 корпус 1 под действием пружины 8 возврата перемещается вверх в исходное положение, при этом аналогично вышеописанному происходит скачкообразное перемещение среднего элемента 6 вниз с размыканием контактов 19-22, 20-24 и замыканием контактов 19-21, 20-23. When moving the
Конструкция переключающего механизма и взаимодействие среднего элемента составного ползуна с толкателями контактного механизма позволяют сместить по времени начало процесса размыкания контактов относительно начала скачкообразного движения среднего элемента составного ползуна, тем самым повысить быстродействие контактов. Выполнение опорных выступов в корпусе контактного механизма и выполнение крайних элементов упругими и со смещением верхних концов относительно нижних на величину предварительной деформации, обеспечивающей усилие поджатия крайних упругих элементов к опорным площадкам выступов корпуса, позволяют исключить зоны недостаточного и нулевого контактного давления в момент размыкания-замыкания контактов, что увеличивает ресурс работы контактов и способствует быстродействию контактов. Все это в совокупности обеспечивает увеличение ресурса работы быстродействующего коммутирующего аппарата в целом примерно в 7 раз. The design of the switching mechanism and the interaction of the middle element of the composite slider with the pushers of the contact mechanism allow you to shift in time the beginning of the process of opening the contacts relative to the beginning of the jump-like movement of the middle element of the composite slider, thereby increasing the speed of the contacts. The implementation of the supporting protrusions in the housing of the contact mechanism and the execution of the extreme elements elastic and with the displacement of the upper ends relative to the lower ones by the amount of preliminary deformation, which provides the force of compression of the extreme elastic elements to the supporting areas of the protrusions of the housing, eliminates the zone of insufficient and zero contact pressure at the moment of opening and closing of the contacts , which increases the service life of contacts and contributes to the speed of contacts. All this together provides an increase in the service life of a high-speed switching device as a whole by about 7 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4888117 RU2035782C1 (en) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Fast-action switching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4888117 RU2035782C1 (en) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Fast-action switching device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035782C1 true RU2035782C1 (en) | 1995-05-20 |
Family
ID=21548411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4888117 RU2035782C1 (en) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Fast-action switching device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035782C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723643C2 (en) * | 2016-02-15 | 2020-06-17 | Бтисино Спа | Button switch with button alignment system |
CN111855021A (en) * | 2020-08-25 | 2020-10-30 | 深圳市普瑞吉电子有限公司 | High-intelligent dynamic face recognition and temperature measurement integrated machine |
RU211607U1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-06-15 | Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)" (ООО "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)") | Handheld Portable Electronic Device Enclosure |
-
1990
- 1990-12-06 RU SU4888117 patent/RU2035782C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 978221, кл. H 01H 13/56, 1980. * |
Переключатели типа ПКн-113, ПКн-115, ПКн-117. Технические условия АГО.360.037. ТУ. * |
Переключатель 2W-129XXXX-1A. Фирма-разработчик MICROSWITCH, США Каталог N 80. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723643C2 (en) * | 2016-02-15 | 2020-06-17 | Бтисино Спа | Button switch with button alignment system |
CN111855021A (en) * | 2020-08-25 | 2020-10-30 | 深圳市普瑞吉电子有限公司 | High-intelligent dynamic face recognition and temperature measurement integrated machine |
RU211607U1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-06-15 | Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)" (ООО "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)") | Handheld Portable Electronic Device Enclosure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3436497A (en) | Electrical switch having a lost motion operator assembly | |
US5453590A (en) | Bistable microswitch | |
US3035134A (en) | Electric switches | |
US5004880A (en) | Click-type push button switch with improved leaf spring | |
US3949333A (en) | Auxiliary switch for electromagnetic contactor | |
RU2035782C1 (en) | Fast-action switching device | |
US3873952A (en) | Electromagnetic contactor | |
US2653198A (en) | Electric switching device | |
US2918544A (en) | Snap switches | |
US7935905B2 (en) | Contact system | |
US3838237A (en) | Light load type push button switch | |
US4377796A (en) | Electric control device | |
GB2112210A (en) | Electrical snap-action switch | |
US4348563A (en) | Snap action switches | |
US4719325A (en) | Contact arrangement with contact levers pivoted relative to each other in a holder | |
US2748214A (en) | Switch | |
GB2177259A (en) | Electric switches | |
US3248496A (en) | Snap acting switch having a thin leaf spring with a portion thereof bent at an obtuse angle to the remainder | |
US4420659A (en) | Bi-stable mechanism and anti-theft device for a motor vehicle comprising such mechanism | |
RU1820958C (en) | Switch | |
JPH0119728B2 (en) | ||
US4316063A (en) | Switch operating device | |
AU603616B2 (en) | Circuit breakers having roller contacts | |
SU752529A1 (en) | Change-over switch | |
EP0024920B1 (en) | Snap action switches |