RU51785U1

RU51785U1 - AUTOMATIC BATTERY SWITCH

Info

Publication number: RU51785U1
Application number: RU2005102722/22U
Authority: RU
Inventors: Роберт Дмитриевич Васильев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Владимирское производственное объединение "Точмаш"
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-02-27

Abstract

Автоматический выключатель аккумуляторной батареи относится к области электрооборудования автомобиля и предназначен для отключения минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети автомобиля. Автоматический выключатель содержит якорь с конической поверхностью, возвратную пружину якоря, контактную систему, состоящую из неподвижных контактов и механизм фиксации подвижных контактов. Выключатель снабжен подвижной шайбой, имеющей степень свободы в плоскости перпендикулярной плоскости оси якоря, якорь конической поверхностью взаимодействует с подвижной шайбой, а диаметр отверстия подвижной шайбы меньше диаметра основания конуса якоря, при этом, подвижная шайба, якорь и его возвратная пружина в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра, взаимодействующего с механизмом фиксации подвижных контактов выключателя.The battery circuit breaker belongs to the field of car electrical equipment and is designed to disconnect the negative terminal of the battery from the vehicle electrical system. The circuit breaker contains an anchor with a conical surface, an anchor return spring, a contact system consisting of fixed contacts and a mechanism for fixing movable contacts. The switch is equipped with a movable washer having a degree of freedom in the plane perpendicular to the axis of the armature axis, the anchor with a conical surface interacts with the movable washer, and the hole diameter of the movable washer is less than the diameter of the base of the armature cone, while the movable washer, anchor and its return spring together represent an inertial element mechanical accelerometer interacting with the mechanism for fixing the moving contacts of the switch.

Description

Выключатель аккумуляторной батареи относится к области электрооборудования автомобиля и предназначен для отключения минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети автомобиля.The battery switch belongs to the field of electrical equipment of the car and is designed to disconnect the negative terminal of the battery from the vehicle electrical system.

Известен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи (выключатель) по свидетельству на полезную модель РФ №1571 (опубликован в БИ №1-1996 г.).Known remote battery switch (switch) according to the certificate for a utility model of the Russian Federation No. 1571 (published in BI No. 1-1996).

Известен выключатель аккумуляторной батареи по патенту на полезную модель РФ №39221 (опубликован в БИ №20-2004 г.) - прототип, содержащий электромагнит, контактную систему, механизм фиксации подвижных контактов. Контактная система состоит из двух подвижных подпружиненных контактов скользящего типа криволинейной формы, обеспечивающей проскальзывание их относительно неподвижных контактов и самозачищение системы, траверсы, двух возвратных пружин траверсы. Механизм фиксации подвижных контактов состоит из толкателя, планки толкателя, рычага, пружины рычага и защелки, собранных на основании. Выключатель расположен таким образом, что его продольная ось параллельна продольной оси транспортного средства, а вектор движения якоря при воздействии магнитного поля электромагнита или приложенного усилия направлен вдоль вектора скорости движения транспортного средства, при этом якорь и его возвратная пружина в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра, взаимодействующий с механизмом фиксации подвижных контактов.The known battery switch according to the patent for utility model of the Russian Federation No. 39221 (published in BI No. 20-2004) is a prototype containing an electromagnet, contact system, mechanism for fixing movable contacts. The contact system consists of two movable spring-loaded sliding contacts of a curved shape, providing their slipping relative to the fixed contacts and self-cleaning of the system, the crosshead, two return springs of the crosshead. The mechanism for fixing movable contacts consists of a pusher, a pusher bar, a lever, a lever spring and a latch assembled on the base. The switch is positioned in such a way that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal axis of the vehicle, and the armature motion vector, when exposed to the magnetic field of an electromagnet or applied force, is directed along the vehicle’s velocity vector, while the armature and its return spring together represent an inertial element of a mechanical accelerometer, interacting with the mechanism of fixation of moving contacts.

Недостатком автомагического выключателя является ограниченная зона его действия, в пределах угла 120° в передней полусфере относительно продольной оси транспортного средства.The disadvantage of a circuit breaker is its limited range, within an angle of 120 ° in the front hemisphere relative to the longitudinal axis of the vehicle.

Задачей полезной модели является расширение зоны автоматического отключения аккумуляторной батареи от "массы" транспортного средства при возникновении предельных перегрузок с любого направления.The objective of the utility model is to expand the zone of automatic disconnection of the battery from the "mass" of the vehicle in the event of extreme overloads from any direction.

Поставленная задача решается тем, что автоматический выключатель аккумуляторной батареи, содержащий якорь с конической поверхностью, возвратную пружину, контактную систему, состоящую из неподвижных контактов и механизма подвижных контактов, механизма фиксации подвижных контактов, снабжен подвижной шайбой со степенью свободы в плоскости перпендикулярной оси якоря, имеющего коническую поверхность, взаимодействующую с подвижной шайбой, а диаметр отверстия подвижной шайбы меньше диаметра основания конуса якоря, при этом подвижная шайба, якорь и его возвратная пружина в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра, взаимодействующего с механизмом фиксации подвижных контактов выключателя.The problem is solved in that the battery circuit breaker comprising an armature with a conical surface, a return spring, a contact system consisting of fixed contacts and a moving contact mechanism, a movable contact locking mechanism, is equipped with a movable washer with a degree of freedom in the plane of the perpendicular axis of the armature having the conical surface interacting with the movable washer, and the hole diameter of the movable washer is less than the diameter of the base of the anchor cone, while the movable washer a, the anchor and its return spring together represent the inertial element of a mechanical accelerometer interacting with the mechanism for fixing the movable contacts of the switch.

Применение подвижной шайбы, имеющей степень свободы в плоскости перпендикулярной оси якоря, имеющего коническую поверхность, взаимодействующую с подвижной шайбой, а диаметр отверстия подвижной шайбы меньше диаметра основания конуса, при этом подвижная шайба, якорь и его возвратная пружина в совокупности представляет инерционный элемент механического акселерометра, позволяет преобразовывать движение, совершаемое подвижной шайбой в плоскости перпендикулярной продольной оси якоря при возникновении перегрузок в поступательное движение якоря, воздействующее на механизм фиксации подвижных контактов и, как следствие, отключать минусовую клемму аккумуляторной батареи от "массы" транспортного средства при возникновении предельных перегрузок с любого (т.е. в пределах 360°) направления.The use of a movable washer having a degree of freedom in the plane perpendicular to the axis of the armature having a conical surface that interacts with the movable washer, and the hole diameter of the movable washer is less than the diameter of the base of the cone, while the movable washer, anchor and its return spring together represent an inertial element of a mechanical accelerometer, allows you to convert the movement made by the movable washer in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the armature when overloads occur in translational anchors acting on the mechanism of fixing the movable contacts and, as a result, disconnect the negative terminal of the battery from the "mass" of the vehicle in the event of extreme overloads from any (i.e., within 360 °) direction.

При возникновении аварийной ситуации (при наезде на препятствие или наезде другого транспортного средства на скорости 60 км/час и более) происходит автоматическое отключение минусовой клеммы аккумуляторной батареи, что исключает замыкание и возгорание электропроводки при нарушении ей изоляции In the event of an emergency (when hitting an obstacle or hitting another vehicle at a speed of 60 km / h or more), the negative terminal of the battery is automatically disconnected, which eliminates the short circuit and fire of the wiring in case of violation of its insulation

при деформации элементов конструкции кузова, что позволяет повысить безопасность эксплуатации и сохранность транспортного средства.during deformation of structural elements of the body, which improves the safety of operation and the safety of the vehicle.

На фиг.1 изображен общий вид выключателя.Figure 1 shows a General view of the switch.

На фиг.2 изображена схема взаимодействия механизмов выключателя на различных этапах работы.Figure 2 shows a diagram of the interaction of the mechanisms of the switch at various stages of operation.

Выключатель (фиг.1) содержит якорь 1 с конической поверхностью 2 и возвратную пружину 3, контактную систему, состоящую из неподвижных контактов 4 и механизма 5 подвижных контактов 6, механизм 7 фиксации подвижных контактов 6, подвижную шайбу 8 с отверстием 9, кнопку 10 якоря 1 и защитный резиновый колпачок 11.The switch (Fig. 1) contains an anchor 1 with a conical surface 2 and a return spring 3, a contact system consisting of fixed contacts 4 and a mechanism 5 of movable contacts 6, a mechanism 7 for fixing the movable contacts 6, a movable washer 8 with a hole 9, an anchor button 10 1 and the protective rubber cap 11.

Подвижная шайба 8, якорь 1 и его возвратная пружина 3 в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра.The movable washer 8, the anchor 1 and its return spring 3 together represent the inertial element of the mechanical accelerometer.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

Выключатель имеет два устойчивых состояния: «выключен» и «включен».The switch has two stable states: “off” and “on”.

Основным рабочим состоянием является - «включен». Якорь 1 (поз. А фиг.2) под воздействием возвратной пружины 3 находится в верхнем положении (относительно поля чертежа). При этом механизм 5 с подвижными контактами 6 замыкает неподвижные контакты 4, которые удерживаются в таком положении механизмом фиксации 7.The main working condition is “on”. Anchor 1 (pos. And figure 2) under the influence of the return spring 3 is in the upper position (relative to the field of the drawing). When this mechanism 5 with movable contacts 6 closes the fixed contacts 4, which are held in this position by the locking mechanism 7.

Аккумуляторная батарея подсоединена к бортовой сети транспортного средства. В таком положении выключатель может находиться до момента возникновения предельных перегрузок.The battery is connected to the vehicle electrical system. In this position, the circuit breaker may remain until extreme overloads occur.

При возникновении предельных перегрузок подвижная шайба 8 (поз. Б фиг.2) под воздействием силы инерции Р_И, направленной в противоположную сторону воздействующей силе Р_В, перемещается вправо (относительно поля чертежа) и, действуя кромкой отверстия 9 подвижной шайбы 8 на коническую поверхность 2 якоря 1, перемещает его вниз (относительно поля чертежа) до соприкосновения с механизмом фиксации 7, который разблокирует механизм 5 In the event of extreme overloads, the movable washer 8 (pos. B of Fig. 2) under the influence of the inertia force P _And directed in the opposite direction to the acting force P _B moves to the right (relative to the drawing field) and, acting on the edge of the hole 9 of the movable washer 8 on the conical surface 2 anchors 1, moves it down (relative to the drawing field) until it contacts the locking mechanism 7, which unlocks the mechanism 5

подвижных контактов 6.movable contacts 6.

При этом подвижные контакты 6 под воздействием возвратных пружин (на чертеже не показаны) механизма 5 подвижных контактов 6 перемещаются вверх (относительно поля чертежа) и размыкают неподвижные контакты 4.In this case, the movable contacts 6 under the influence of return springs (not shown in the drawing) of the mechanism 5 of the movable contacts 6 move upward (relative to the field of the drawing) and open the stationary contacts 4.

Аккумуляторная батарея отключается от бортовой сети, т.е. происходит автоматическое отключение минусовой клеммы аккумуляторной батареи от «массы» транспортного средства при возникновении аварийной ситуации.The battery is disconnected from the on-board network, i.e. there is an automatic disconnection of the negative battery terminal from the "mass" of the vehicle in the event of an emergency.

Расчет величины массы подвижной шайбы (инерционного элемента механического акселерометра) производится по формуле:The calculation of the mass of the movable washer (inertial element of a mechanical accelerometer) is performed according to the formula:

, где: [m] - масса подвижной шайбы, (кг) where: [m] is the mass of the movable washer, (kg)

[F] - сила, необходимая для снятия фиксации с механизма подвижного контакта, (Н)[F] - the force required to remove the fixation from the mechanism of the movable contact, (N)

[S] - путь, проходимый транспортным средством при столкновении с препятствием (до V=0),(м).[S] - the path traveled by the vehicle in a collision with an obstacle (up to V = 0), (m).

[V] - минимальная скорость движения транспортного средства в момент встречи с препятствием, (м/с).[V] - the minimum speed of the vehicle at the time of meeting with an obstacle, (m / s).

Предлагаемый автоматический выключатель может быть использован как выключатель аккумуляторной батареи, включаемый и выключаемый от руки.The proposed circuit breaker can be used as a battery switch, turn on and off by hand.

В этом случае, для включения (фиг.2) необходимо нажать на кнопку 10 якоря 1, через защитный резиновый чехол 11. При этом под воздействием приложенного усилия P якорь 1 перемещается вниз, воздействуя на механизм 5 подвижных контактов 6, которые замыкают неподвижные контакты 4 и механизмом In this case, to turn on (Fig. 2), it is necessary to press the button 10 of the anchor 1, through the protective rubber cover 11. In this case, under the influence of the applied force P, the anchor 1 moves down, acting on the mechanism 5 of the movable contacts 6, which close the fixed contacts 4 and mechanism

вижных контактов 6, которые замыкают неподвижные контакты 4 и механизмом фиксации 7 удерживаются в замкнутом положении. Аккумуляторная батарея подключается к сети транспортного средства.movable contacts 6, which close the fixed contacts 4 and the locking mechanism 7 are held in a closed position. The battery is connected to the vehicle network.

Для выключения - необходимо, так же нажать на кнопку 10 якоря 1, который двигается вниз, воздействуя на механизм фиксации 7, который разблокирует механизм 5 подвижных контактов 6.To turn it off - you must also press the button 10 of the anchor 1, which moves down, acting on the locking mechanism 7, which unlocks the mechanism 5 of the movable contacts 6.

После снятия усилия P с кнопки 10 подвижные контакты 6 под воздействием возвратных пружин (на чертеже не показаны) механизма 5 размыкают неподвижные контакты 4. Аккумуляторная батарея отключается.After removing the force P from the button 10, the movable contacts 6 under the influence of return springs (not shown in the drawing) of the mechanism 5 open the fixed contacts 4. The battery is switched off.

Claims

A battery circuit breaker comprising an anchor with a conical surface, an anchor return spring, a contact system consisting of fixed contacts and a movable contact mechanism, a movable contact fixation mechanism, characterized in that it is equipped with a movable washer with a degree of freedom in a plane perpendicular to the axis of the armature, having a conical surface that interacts with the movable washer, and the hole diameter of the movable washer is less than the diameter of the base of the anchor cone, while the movable washer, anchor and its return spring together represent the inertial element of a mechanical accelerometer interacting with the mechanism for fixing the movable contacts of the switch.