Пьезоэлектрическое реле Советский патент 1977 года по МПК H01H57/00 

Изобретение относится к пьезоэлектрическим поляризованным реле и может быт использовано в электронной аппаратуре широкого назначения для переключения электрических цепей.

Известно пьезоэлектрическое поляризованное реле, электромеханическая часть которого выполнена в виде биморфных элементов, соединенных для увеличения амплитуд перемещения элемент к элемен- ту.

Недостатком таких конструкций являются сравнительно большие размеры, большое значение напряжения переключения и тру- доемкость при изготовлении. °

Цель изобретения - уменьшить размеры устройства, величины напряжения переключения и уменьшить трудоемкость изготовления.

Поставленная цель достигается тем, чт электромеханическая часть выполнена в виде пьезокерамической спирали, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а другой несет электрические контакты.

На фиг. 1 показано реле в сборе без крышки; на фиг. 2 - релр в разрезе; на фиг, 3 то же , с крышкой, вт1д сверху.

Реле включает в себя пьезокерамичес- кую. однослойную или биморфную спираль, внутренняя и внешняя поверхности KOTOfJoft металлизированы. К контактируюшим поверхностям подпаяны два вывода 2 и 3. Спираль размешена в нижней части корпу са 4 и жестко фиксируется относительно стенок корпуса втулкой 5, один ко/юц которой закреплен в нижней части корпуса. Подвижный конец спирали соединен с поBopoTtibiM рычагом 6 при помощи пружинки 7. Точкой опоры рычага служит металлическая ось 8, которая расположена в отверстиях 9 корпуса К нижней части корпуса 4 приклеена крышка 10, на ко торой расположены два лепестка 11 и 12. К этим лепесткам с помощью выводов 2 и 3 подключены контактирующие поверхности пьезоспирали 1. Лепестки 13 и 14 являются контактами реле„ TpeTVui контакт 15 присоединен к оси 8 и соединен с лепестком 16 с помощью тонкого вывода 17

В момент подключения напряжения к лепосткам 11 и 12 происходит скручивание или раск.)уч1ша 1ио спирали в сзависи- мости от поляр 1ости напряжения. Конец спщ.)лли лри этом, соединенный с поеорот ii)jM рычагом, поступательно перемещаетс пр/а)лая . ось 8 в отверстиях О и передавая усилие к контакту 15. Контакт пово- рлчипяется и замыкает один из контактов 13 или 14 в зависимости от полярности п шложепного напряжения. Контакты замкнуты до тех пор, пока на обкладках спирали имеется пап1)яжение, превьшшющее напряжение срабатыва гия. В таком режиме реле срабат1,1Вает какТрехпознциоЕПше.

Имеется второй режим работы пьеоореле. Для этого достаточно расположить контакт 15 так, чтобы при отсутствии напряжения он был прижат к контакту 13. При подаче напряжении, прешлшаюшего на- пряжение поляризации П1,1 зоспирали, происходит смешение конца спирали. При этом ттосле снятия нат1ряжог1ия остаточная п ;формацт1я, уцержип41ЮИ1ая конец спирали в новом положении. При этом конте к 15 остается замкнутым с контактом 14. Для слодукмцего пореключо|{ия репе иеоб- ходимо подать импулк: порспюляри.чаиии друтой тшлярности. Особеипиугыо этото ре реле ((и ухпозиционното) является

отсутствие потроПлояия эпершш в замкнутых состояниях.

Механическая прочность реле достигается путем расположения пьезоспирали 1 с минимальным зазором относительно корпуса, выполненного из пластика. При механическом ударе виток благодаря своей гибкости ложится на стенки корпуса, а внутренние витки упираются один в другой, благодаря чему выдерживают значительные механические перегрузки. Потребляемая мощность пъезореле может составлять величи 1Ы менее 100 мквт, что приблиуител,- но в тысячу раз меньше мощности, потребляемой электромагнитными реле, шлпускаемыми промышленностью. Токи, потребляемые в рабочем состоянии, могут быть меныие 10 ампера, что дает возможность Использовать их в сочетании с различными высокоомными источниками, такими как электреты, пироисточники и т. д.

Формула изобретени

Пьезоэлектрическое реле, содержащее пьезоэлектрический датчик и контакты, размешенные в корпусе, о т л и ч а ю- ш е е с я тем, что, с умеиыиения габаритов, пг езоэлектрический датчик выполнен в виде спирали, один конец которой жьстко закреплен на корпусе, а другой несет электрические контакты.

fO /

/4

10

/

иг. J