Геркон Советский патент 1978 года по МПК H01H1/66 

(54). ГЕРКОН

Известны герконы, содержащие стеклянный баллон и ферромагнитные контакт-детали, вплавленные в противоположные концы баллона. Контакт-детали таких герконов имеют подвижную часть, уплотнительно-опорный участок и вывод, причем уплотнительно-опорный участок отличается от вывода только тем, что он в готовом герконе запаян в стеклянный баллон и непосредственно соединен с подвижной частью контакт-детали. Плоские подвижные части в плане с прямоугольным сечением по всей длине имеют шесть степеней свободы, по которым должны контролироваться их относительное положение и ориентация: три степени свободы поступательного перемещения - по длине (величина перекрытия), высоте (величина зазора на участке перекрытия) и величине бокового смещения, и три вращательных степени свободы, которые могут быть представлены углами наклона, поворота и отклонения от соосности. Обычно одна из контакт-деталей впаивается в один из концов стеклянного баллона, за счет чего фиксируется ее положение- относительно баллона. Другая контакт-деталь устанавливается по длине для обеспечения необходимого перекрытия, укладывается на первую деталь, чтобы предотвратить ее дезориентацию за счет поворота, затем отводится от зафиксированной детали на заранее установленное расстояние, чтобы установить требуемый зазор, а зате.м впаивается в другой конец баллона. Проблемы ориентации по углам наклона п отклонения от соосности решаются путем изготовления контакт-деталей строго прямолинейны:. и установки их в захватах, оси которых поел:завершения перемещения по установке зазора параллельны и лежат в одной плоскости, перпендикулярной к плоскости широких поверхностей нодвижной части контакт-деталей. Захваты, необходимые для установки и фиксации всех трех элементов в вертикальном положении во время запайки, и механизмы, необходимые для гарантирования их взаимодействия друг с другом, весьма и должны быть тндательно изготовлены. Захваты должны иметь точные характеристики захватывания, а связанные с ними механизмы-точ}1ые характеристики по установке деталей в требуемое положение. В противном случае герконы имеют

очень широкий разброс в рабочих характеристиках.

Обычно гибкая подвижная часть, металлической контакт-детали изготавливается путем расплющивания круглой прогзолоки, что приводит к несоответствию между сравнительно

большим внутренним диаметром стеклянного баллона, и котором свооодио устанавливаются контакт-детали, и относитслык ма, внешним .диаметром круг.чой проволоки на участке запайкн. При обычной операции запайкн. фоизводимой в HcpTiiKa.ibiioM ноложеннн, это HecooTBOTLTHiU -гребхот образоваьн1я ун.тотнений ме/к; и М.та/.:ом с 1нироко изменяюшимиск ргзл:е)ами в верхней и нижней точках занайкн. Эти упл.от хннк часто бывают H.ioxoiC i;;t:erT3a, что нриво,ти|- к быстрому выходу герк;)н.-; ,;з строя. Когда fipH : ЗготовЛ1чНчН юрконов сплюнюнная металлическая проволока занаивается в концы стек.тяниа.х баллоншз со сравнительно большим диаметром, имеет место нлохая связь между вненшим магнитным но.тем и находяшнмися внутри баллона контакт-деталями, вызванная тем, что широкий стеклянный баллон препят( размещению источника магнитного ноля вблизи нодвижной части контакт-деталей. Это в свою очередь означает, что вне1ннее магнитное поле, обуславливаюн.1ее срабатывание геркона, создается ли оно электромагнитом или постоянным магнитом, до:1жко быть достаточно сильным, что не отвечает требованиям миниатюризации таких компонентов электронных схем, как герконы. Целью изобретения является повышение надежности, уменьшение габаритов и упрощение технологии изготовления герконов. Это достигается тем, что в предлагаемом герконе унлотнительно-онорный участок имеет большее поперечное сечение, чем нодвижная часть конта тдетали, и опирается на внутремнюю стенку баллона в зоне, лежа1.цей вне зоны плавления с обенх сторон от нее. Конта1 т-л.еталь может быть .iHCHa так. что форма понеречноги сечения унлотнительноонорного участка повторяет форму нонеречного сечения внутренней поверхности баллона, причем размеры угг.илнительно-онорного участка выбраны такими, чтобы обеспечить плотное прилегание и фиксацию контакт-детали ио пяти из ujecTH возможных степеней свободы при запайке геркона. ; одвижные части контакт-дета.тей могут быга установлены параллельно дру) другу и каждая из них по всей длине в свободном состоянии лежит на внутренней поверхности баллона. Контакт-детали могут быть изготовлены так, что вненлняя грань подвижной части контакт-детали расположена в о.тной плоскости с Г1лотнительно-опор1Пз1. участком, а внутренняя грань имеет относительно liee уступ, причем контакт-детали развернут относительно друг .ipyra вокруг нродольной оси на 130°. J еркон может содержать несколько нар конга кт-деталей, расположенных пое.тедовательно з.м,оль него, причем уплоппггельно-опорпые участки соседних KOfrraKT-деталей вьпюлнены ;.аодно. Внутренняя стенка балл(Л1а может иметь т.1оские участки, на KOTiipbiC i.i.uio-.i стс роной но нсей длине о(Н1раются юдпижнг с части хон такт-дета.тей. Часть ( оохватываюп ая подвижные ;i I акт-деталей, в поперечном сечении части 1 ../.вставлять собой овал, может На иг. i показан описываемый геркон )й унлотнительно-опорного участка в с носа.. ба;1лоье /грубке); на фиг. 2 - часть стеклянноIo j.4.T;ioiia, имеюшего некруглое сечение; на фнг. 3- два комплекта пар контакт-деталей, размешенных внутри длинного стеклянного балло11а, имеюшего некруглое сечение; на фиг. 4 - схематическое изображение контакт-деталей во время запайки при нагревании стеклянного баллона; на фиг. 5 - схе.матинеское изображение удаленных ненужных отрезков стеклянного баллона и готовых герконов; на фиг. 6 - контакт-детали, занаянные в один баллон для получения устройства из последовательно соединенных герконов, вид сбоку; на фиг. 7 - вариант выполнения геркона, соответствующий устройству, показар ному на фиг. 6, в котором следующие друг за другом выводы соединены последовательно. Геркон состоит из баллона 1 и контактдеталей 2 и 3. Контакт-детали 2 и 3 идентичны и имеют подвижную часть 4, уплотнительно-опорный участок 5 и вывод 6. Подвижная часть 4 смешена от оси уплотнительно-опорного учаетка 5 и одна из контакт-деталей повернута на 180° относительно другой в каждом из герконов так, что подвижные части обращены своими контактными поверхностями друг к другу и отстоят по высоте на расстоянии, равном сумме их смен1ений. Концы подвижных частей контакт-дета..1ей 2 и 3 частично перекрываются. В конструкции, в которой контакт-детали 2 и 3 находятся внутри трубки, имеющей некруглое сечение, уплотнительно-опорный участок 5 имеет размеры, обеспечивающие его плотную посадку в некруглой трубке, и длину, гарантирующую от смещения по пяти из шести степеней свободы, по которым требуется осушествить контроль, оставляя только одну величину (нерекрытие), которая должна определяться и контролироваться нри сборке. Таким образом, уплотнительно-опорный уча.сток. взаимодействующий с внутренней стенкой баллона, также определяет положение и размепле|ще элементов геркона по пяти из 1пести степеней свободы. Унлотпительно-опорный участок 5 каждой из контакт-деталей 2 и 3 частично запаян в спайке стекло - металл па длине, меньшейвеей дли|ц 1 уплотнительно-онорного участка. Контакт-детали изготавливают из любого известното ({ферромагнитного сплава, имеющего коэффициент расширения, сравнимый с коэффициентом расширения етекла трубки. Подвижные части 4 анодируют, а уплотнительно-опорные участки 5 частично оксидируют обычным образом д. обеспечения надежной спайки. Уплотнительно-опорный участок выполнен с (жой точностью не только по длине, но и по ширине н тол1цине, так, чтобы обеснечить плотную носадку в трубке 7. Трубка, из к(торой получают один или множество баллонов герконов, имеет внутреннюю поверхность 8, выполненную с исключительно высокой степенью точности и жесткими дончсками для размешешя частей контакт-деталей герконов. Внутренняя поверхность трубки 7 имеет предпочтительно некруглое поперечное сечение и в общем представляет собой симметричный овал, хотя может иметь и другую некруглую форму, например сплющенного эллипса. На фиг. 3 изображены два комплекта контакт-деталей, хотя при помощи специального толкателя в трубке может быть размещено значительно большее число комплектов. Перемещение толкателя определяет величину перекрытия подвижных частей 4 контакт-деталей. Подбором размеров уплотнительно-опорных участков 5 и величиной смещения подвижных частей относительно уплотнительно-опорных участков определяют зазор по высоте между концами подвижных частей контакт-деталей. Возможны различные видоизменения в конструкции предлагаемого геркона. Если, например, для применения в ячейке И требуются последовательно соединенные герконы, то выводы двух или более герконов можно объединить, а сами герконы заключить в один общий баллон (см. фиг. 6 и 7). Могут быть использованы и другие формы деталей герконов, например подвижная часть одной из контакт-деталей может быть выполнена короче, чем у другой, что дает возможность сместить область контакта к одному из концов баллона. Одна из подвижных частей может быть укорочена настолько, что будет служить в качестве неподвижной контакт-детали, расположенной у одного из концов баллона. Две контакт-детали с укороченными частями могут быть изолиров-аны одна от другой и впаяны с одного конца, образуя вместе с расположенной между ними длинной подвижной частью геркон на два положения. Помимо придания уплотнительно-опорному участку формы, удовлетворяющей конфигурации внутренней поверхности трубки, которая имеет сечение, отличное от показанного, вывод может быть расположен симметрично цо отнощению, например, к уплотнительно-опорному участку и иметь любую требуемую форму поперечного сечения и длину, не препятствующую введению контакт-детали в трубку. Преимуществом формы контакт-детали предпочтительного варианта выполнения предлагаемого геркона является то, что очень малый изгиб вывода в направлении к прилегающей поверхности трубки обеспечивает фрикционный контакт, чтобы предотвратить смещение установленных контакт-деталей до и во время процесса запайки. Формула изобретения 1.Геркон, содержащий стеклянный ба.ыоп и ферромагнитные контакт-детали, вплавленные в противоположные концы баллона, причем каждая из контакт-деталей имеет подвижную часть, уплотнитель 10-опорный участок и вывод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и упро1дения технологии изготовления, уплотнительноопорный участок имеет большее поперечное сечение, чем подвижная часть контакт-детали, и опирается на внутреннюю стенку баллона в зоне, лежащей вне зоны плавления с обеих сторон от нее. 2.Геркон по п. 1, отличающийся тем, что контакт-деталь выполнена так, что фор.ма поперечного сечения уплотнительно-опорного участка повторяет форму поперечного сечения Btiyrренней поверхности баллона, причем раз.меры уплотнительно-опорного участка выбраны такими, чтобы обеспечить плотное прилегание и фиксацию контакт-детали по пяти из шести возможных степеней свободы при- запайке геркона. 3. Геркон по п. 1, отличающийся те.м, что подвижные части контакт-деталей установлены параллельно друг другу и каждая из них по всей длине в свободном состоянии лежит на внутренней поверхности баллона. 4.Геркон по п. 1, отличающийся тем, что контакт-детали изготовлены так, что внешняя грань подвижной части контакт-детали расположена в одной плоскости с уплотнительно-опорным участком, а внутренняя грань имеет относительно нее уступ, причем контактдетали развернуты относительно друг друга вокруг продольной оси на 180. 5.Геркон по п. 1, отличающийся тем. что он содержит несколько пар контакт-деталей, расположенных последовательно вдоль него, причем уплотнительно-опорные участки соседних контакт-деталей выполнены заодно. 6.Геркон по п. 3, отличающийся тем. что внутренняя стенка баллона имеет плоские участки, на которые одной стороной по всей длине опираются подвижные части контактдеталей. 7.Геркон по п. 1. отличающийся тем. что часть ба.длона, обхватывающая подвижные части контакт-деталей, в ноиеречном сечении представляет собой овал.

j

41

Й.