БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК H01H37/54 H01H61/01 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам, служащим для защиты электрических цепей от перегрузок, в частности к конструкциям биметаллических предохранителей для защиты от перегрузок изделий промышленного назначения и бытовой техники.

Известны конструкции биметаллических чувствительных элементов [1,2] в виде сферического диска с язычком внутри контура диска и конструкция предохранителя с указанным диском [3]
Известна конструкция предохранителя [4] выбранная в качестве прототипа, содержащая изоляционное основание, электрические выводы в виде плоских металлических пластин, неподвижный контакт, установленный на одном из выводов, чувствительный элемент в виде выпуклой щелкающей лопасти с П-образным выступом и язычком, расположенным внутри контура лопасти, подвижный контакт, установленный на узком П-образном выступе чувствительного элемента.

Чувствительный элемент выполнен грушевидной формы и имеет плавный внешний контур без острых углов, на ссужающем конце чувствительного элемента имеется выступ, предназначенный для ограничения хода элемента и установки подвижного контакта. В процессе изготовления элементу придается выпуклая форма, и он приобретает свойство при нагреве изменять свое положение щелчком. Чувствительный элемент имеет также язычок, образованный U-образным выступом-вырезом. Язычок расположен вдоль оси симметрии чувствительного элемента, а его основание находится со стороны широкой части элемента.

Недостатком известной конструкции является его сложная геометрическая форма, что снижает технологичность изготовления чувствительного элемента в массовом производстве. Для придания указанному чувствительному элементу свойств изменять свое положение щелчком в заданном температурном диапазоне необходим набор формовочных пуансонов и матрицы (около сотни типоразмеров) сложной геометрической формы, изготовленных с высокой точностью и малым шагом (0,2-0,3 мм) изменения кривизны поверхности. Такие высокие требования к формовочному инструменту обусловлены тем, что точность получения заданной формы прямо определяет точность температуры щелчка инструмента элемента, как по толщине, кривизне поверхности, твердости, так и удельному изгибу.

Устранить данный недостаток можно известными способами: увеличением числа типоразмеров формовочного инструмента, применения биметалла, специально отобранного на заводе-изготовителе, что снижает технологичность и удорожает производство.

В предлагаемом предохранителе указанный недостаток устраняется тем, что в известном биметаллическом предохранителе, содержащем изоляционное основание, электрические выводы в виде плоских металлических пластин, неподвижный контакт, установленный на одном из выводов, чувствительный элемент, выполненный на одном из выводов, чувствительный элемент, выполненный в виде выпуклой щелкающей лопасти с язычком U-образной формы, расположенным внутри лопасти, подвижный контакт, установленный на П-образном выступе лопасти, выпуклая щелкающая лопасть представляет собой фигуру, описанную вокруг равнобедренного треугольника с основанием меньшим, чем его стороны и вписанного в окружность, причем стороны фигуры являются частями окружностей, описанных из вершин равнобедpенного треугольника и пересекающихся между собой с образованием углов, а П-образный выступ лопасти расположен внутри окружности, описанной вокруг равнобедренного треугольника.

Предлагаемая форма чувствительного элемента позволяет упростить процесс его изготовления, так как позволяет вписать чувствительный элемент в окружность с касанием контура в трех точках, т.е. устанавливать чувствительный элемент в матрицу круглой формы с минимальным перемещением в пределах матрицы и применять набор формовочного инструмента сферической формы, более технологичной в изготовлении.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан предохранитель, общий вид; на фиг. 2 чувствительный элемент; на фиг. 3 изображена схема построения чувствительного элемента.

Предохранитель (фиг. 1) содержит чувствительный элемент 1, изоляционное основание 2, в котором зафиксированы электрические выводы 3 и 4. На выводе 3 установлен неподвижный контакт 5, а на выводе 4 при помощи контактной сварки закреплен биметаллический чувствительный элемент 1 с подвижным контактом 6.

Чувствительный элемент представляет собой выпуклую щелкающую лопасть с П-образным выступом 7, расположенным на вершине треугольника, противоположной его основанию и предназначенным для установки подвижного контакта 6.

В центральной части чувствительного элемента 1 имеется язычок 8, который образован за счет прорези 9, имеющей U-образную форму, размеры которой определяют ширину перемычки 10 в зависимости от величины тока срабатывания элемента. Прорезь 9 может иметь форму дуги окружности и может быть ограничена отрезками прямых линий и не имеет острых углов. Части элемента 10 имеют переменный профиль сечения.

Внешний контур чувствительного элемента строится следующим образом (фиг. 3).

Проводится окружность радиусом R, и в нее вписывается равнобедренный треугольник со сторонами 12 больше его основания L1, а затем из вершин треугольника проводятся дуги окружностей радиусами R1 и R2, например, радиусами R1 L2 и R2 L1, равным длинам сторон треугольника. Таким образом, указанные окружности пересекаются между собой с образованием углов и образуют стороны фигуры лопасти. П-образный выступ расположен внутри окружности, описанной радиусом R, его ширина 13 выбирается равной диаметру подвижного контакта, установленного в пpеделах этого выступа.

Для получения заданных параметров срабатывания и возврата чувствительного элемента его подвергают формовке, придающей частям 10 и 11 выпуклую форму с вершиной в центре окружности, описанной вокруг вершин треугольника.

После формовки элемент срабатывает щелчком и размыкает контакты при заданном значении температуры нагрева током или от постороннего источника тепла, что позволяет использовать данный элемент в конструкции термореле.

Использование предлагаемого чувствительного элемента в конструкции предохранителя позволяет снизить трудозатраты на его изготовление, увеличить выход годных изделий и снизить затраты на дорогостоящий биметалл.

Использование: в электротехнике, а именно в электрических аппаратах, предназначенных для защиты электрических цепей от перегрузок. Существо изобретения заключается в том, что в предохранителе, содержащем изоляционное основание, электрические выводы в виде плоских металлических пластин, неподвижный контакт, установленный на одном из выводов, чувствительный элемент в виде выпуклой щелкающей лопасти с П-образным выступом и U-образным язычком в центре лопасти, подвижный контакт, установленный на П-образном выступе, выпуклая щелкающая лопасть представляет собой фигуру, описанную вокруг равнобедренного треугольника, вписанного в окружность, причем стороны фигуры являются частями окружностей, описанных из вершин треугольника и пересекающихся между собой с образованием углов. П-образный выступ расположен внутри окружности, описанной вокруг треугольника. Предлагаемая форма чувствительного элемента позволяет упростить процесс его изготовления, так как позволяет вписать чувствительный элемент в окружность с касанием контура в трех точках, т. е. устанавливать элемент в матрицу круглой формы с минимальным его перемещением в пределах матрицы и применять набор формовочного инструмента сферической формы, более технологический и дешевый в изготовлении. 3 ил.

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий изоляционное основание, электрические выводы, выполненные в виде плоских металлических пластин, чувствительный элемент, выполненный в виде выпуклой щелкающей лопасти с П-образным выступом и язычком U-образной формы, расположенным внутри лопасти, неподвижный контакт, установленный на одном из электрических выводов, и подвижный контакт, установленный на П-образном выступе, отличающийся тем, что выпуклая щелкающая лопасть представляет собой фигуру, описанную вокруг равнобедренного треугольника с основанием меньшим, чем стороны и вписанного в окружность, причем стороны фигуры являются частями окружностей, описанных из вершин равнобедренного треугольника и пересекающихся между собой с образованием углов, а П-образный выступ расположен внутри окружности, описанной вокруг равнобедренного треугольника.