RU2140863C1

RU2140863C1 - Vehicle electric switch with sealed housing

Info

Publication number: RU2140863C1
Application number: RU98102271A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Сидоров; Г.Н. Буробина
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: armored material. SUBSTANCE: switch has first cylindrical housing with electromagnetic pusher providing, through metal plate, closing and opening of rods in circuit of instruments supplied according to two-wire scheme and connection with frame and disconnection from frame of vehicle through angular contact. Control toggle switch and mercury sealed contact reed relay are provided. Sealed contact reed relay breaks pusher coil supply circuit in case of vehicle turnover and provides automatic disconnection of frame minus pole of storage battery. Design peculiarity of proposed device is used of second hermetically sealed housing made in form of cup with diaphragm and rod acting onto control toggle switch. Housing of sealed contact reed relay is enclosed in rubber case. Proposed design of switch makes it possible to disconnect armament supply circuits from cumulative ammunition load if crew members are killed and thus provide safety of repair team. Outer rubber case of sealed contact reed relay precludes poisoning with mercury vapors if reed relay housing is damaged. EFFECT: enhanced reliability of operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильному транспорту и бронетанковой технике и может быть использовано на транспортных средствах с герметичным корпусом. The invention relates to road transport and armored vehicles and can be used on vehicles with a sealed enclosure.

Известен электронный выключатель массы автомобиля, в котором подключение минусовой клеммы аккумуляторной батареи к корпусу автомобиля осуществляется дистанционно при нажатии на кнопку управления, а отключение производится автоматически в случае выключения двигателя автомобиля поворотом выключателя зажигания в первое положение или повторным нажатием на кнопку управления [1] . Known electronic switch mass of the car, in which the connection of the negative terminal of the battery to the car body is carried out remotely by pressing the control button, and the shutdown is automatic if the car engine is turned off by turning the ignition switch to the first position or by pressing the control button again [1].

Применение указанного выключателя массы на автомобиле делает невозможным работу потребителей (системы аварийной сигнализации, габаритных огней, радиоаппаратуры и т. п. ) в случае его включения в первое положение. В случае включения в работу потребителей при втором положении выключателя зажигания и неработающем двигателе будет наблюдаться повышенный разряд аккумуляторной батареи токами системы зажигания и цепи возбуждения генераторной установки с одновременным перегревом выходных транзисторов обеих цепей с вероятным выходом их из строя. Кроме того, электронный выключатель массы не обеспечивает защиту от короткого замыкания электрических цепей систем электрооборудования в случае опрокидывания автомобиля, когда создаются условия для поступления топлива к местам возможного искрообразования вследствие замыкания проводника. The use of the specified mass switch on the car makes it impossible for consumers to work (alarm systems, parking lights, radio equipment, etc.) if it is turned on in the first position. If consumers are turned on at the second position of the ignition switch and the engine is off, there will be an increased discharge of the battery by the currents of the ignition system and the excitation circuit of the generator set with simultaneous overheating of the output transistors of both circuits with a possible failure. In addition, the electronic mass switch does not provide protection against short circuits of the electrical circuits of electrical systems in the event of a vehicle tipping over, when conditions are created for fuel to reach places of possible sparking due to a conductor short circuit.

Известен выключатель электрооборудования транспортного средства [2], обеспечивающий подключение корпуса автомобиля к минусовой клемме вручную, одновременно с подключением цепи системы зажигания. Known switch electrical equipment of the vehicle [2], which provides the connection of the car body to the negative terminal manually, simultaneously with the connection of the ignition circuit.

Недостатками указанного устройства являются низкие эргономические качества и ограниченные противопожарные функции, поскольку их выполнение производится исключительно на стоянке транспортного средства при разъединенных контактах. В случае опрокидывания транспортного средства электрические цепи системы электрооборудования последнего оказываются незащищенными от короткого замыкания, а само транспортное средство от возгорания. The disadvantages of this device are low ergonomic qualities and limited fire functions, since they are performed exclusively in the parking lot of the vehicle with disconnected contacts. In the event of a vehicle overturning, the electrical circuits of the electrical system of the latter are unprotected from short circuit, and the vehicle itself is protected from fire.

Наиболее близким по технической сущности является выключатель электрооборудования транспортного средства [3], содержащий связанный с массой цилиндрический металлический корпус, во внутренней полости которого размещены прикрепленный к основанию корпуса стакан с двумя стержневыми контактными элементами, установленными на диэлектрической пластине и предназначенными для включения в цепь зажигания транспортного средства, подпружиненный относительно основания корпуса дисковый диэлектрический толкатель с металлической пластиной, прикрепленной к его нижней поверхности с возможностью замыкания стержневых контактных элементов, угловой контактный элемент, выведенный посредством изоляционной втулки за стенку корпуса для подсоединения к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, диэлектрическую крышку, установленную поверх корпуса к нижней поверхности толкателя посредством винтов и пружин, прикрепленное контактное кольцо с возможностью контактирования с корпусом и угловым контактным элементом, крышка выполнена с выступающим отсеком, в котором размещена катушка с сердечником, закрепленным одним из концов в центральном пазу верхней поверхности толкателя, и обмоткой, соединенной одним из выводов с наружным концом углового контактного элемента, а другим выводом через последовательно включенные ртутный геркон и тумблер управления - с положительным полюсом аккумуляторной батареи, при этом геркон установлен с возможностью замыкания и размыкания своих контактных элементов соответственно в нормальном и опрокинутом положениях транспортного средства. The closest in technical essence is the vehicle electrical switch [3], containing a cylindrical metal casing connected to the mass, in the inner cavity of which there is a glass attached to the base of the casing with two rod contact elements mounted on a dielectric plate and designed to be connected to the vehicle’s ignition circuit means, spring-loaded relative to the base of the housing, a disk dielectric pusher with a metal plate, prik replicated to its lower surface with the possibility of closing the rod contact elements, an angular contact element, removed by means of an insulating sleeve for the wall of the housing for connection to the negative pole of the battery, a dielectric cover mounted on top of the housing to the lower surface of the pusher by means of screws and springs, a fixed contact ring with the ability to contact with the housing and the angular contact element, the cover is made with a protruding compartment in which the coil is placed with a core fixed at one end in the central groove of the upper surface of the pusher, and a winding connected by one of the terminals to the outer end of the corner contact element, and the other through successively connected mercury reed switch and control switch with a positive pole of the battery, while the reed switch is installed with the ability to close and open their contact elements, respectively, in the normal and overturned positions of the vehicle.

Указанное устройство не обеспечивает автоматического отключения электрооборудования транспортного средства в случае гибели экипажа при поражении транспортного средства коммулятивными боеприпасами, что может привести к самопроизвольному ведению огня вооружением, оснащенным электрическим спуском при проведении эвакуационных и ремонтно-восстановительных работ. Кроме того, в указанных условиях может быть поврежден магнитоуправляемый контакт с заражением ртутью внутренних отсеков транспортного средства. The specified device does not provide automatic shutdown of the vehicle’s electrical equipment in the event of a crew loss when the vehicle is damaged by commutative ammunition, which can lead to spontaneous firing by weapons equipped with an electric trigger during evacuation and repair work. In addition, under these conditions, magnetically controlled contact with mercury contamination of the vehicle’s internal compartments may be damaged.

Настоящее изобретение направлено на обеспечение безопасности бортовых электрических систем и расширение функциональных возможностей устройства. The present invention is aimed at ensuring the safety of on-board electrical systems and expanding the functionality of the device.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введены: второй корпус, выполненный в виде стакана с одним отверстием в центре днища и с одним отверстием в стенке, диафрагма с отверстием в центре, прикрепленная к корпусу с его открытой стороны болтами, шток с резьбой до середины его зауженной части, размещенный в отверстиях днища второго корпуса, и диафрагмы с возможностью воздействия на тумблер управления, пружина, расположенная внутри корпуса и одетая на шток, первая шайба, одетая на шток с его зауженной части и расположенная между пружиной и диафрагмой, вторая шайба, надетая на шток с его зауженной части и расположенная между диафрагмой и гайкой, навинченной на шток, крышка гайки, выполненная в виде кнопки, при этом корпус имеет места для крепления при помощи болтов корпуса тумблера управления и диафрагмы, а корпус геркона запаян в резиновый чехол. The solution to this problem is achieved by the fact that the device is additionally introduced: the second body, made in the form of a glass with one hole in the center of the bottom and with one hole in the wall, a diaphragm with a hole in the center, bolted to the body from its open side, a threaded rod to the middle of its narrowed part, located in the openings of the bottom of the second body, and a diaphragm with the possibility of influencing the control switch, a spring located inside the body and dressed on the rod, the first washer, dressed on the rod from its narrowed part and located between the spring and the diaphragm, a second washer put on the stem with its tapered part and located between the diaphragm and the nut screwed onto the stem, the nut cover made in the form of a button, while the housing has places for fastening with bolts of the control switch body and diaphragms, and the reed housing is sealed in a rubber case.

На чертеже представлен выключатель транспортного средства с герметичным корпусом. The drawing shows a vehicle switch with a sealed enclosure.

Выключатель состоит из цилиндрического корпуса 1, на который симметрично его вертикальной оси навернута крышка 2 из диэлектрического материала, а к стенке прикреплен угловой контакт 3, резьбовая поверхность которого выведена через диэлектрическую втулку 4 за стенку корпуса 1 для присоединения провода 5 к аккумуляторной батарее, дополнительных подвижных контактов, размещенных в корпусе симметрично его вертикальной оси и представляющих собой подпружиненный пружиной 6 диэлектрический толкатель 7 с прикрепленной к его нижней плоскости металлической пластиной 8 и стакан 9, прикрепленный ко дну корпуса 1 с завальцованной верхней кромкой, внутри которого помещается опирающаяся на плоские пружины 10 диэлектрическая пластина 11 с закрепленными в ней стержнями 12, включенными в цепь приборов, питаемых по двухпроводной схеме. Провода 13 от контакта 12 выведены за пределы корпуса 1. К диэлектрическому толкателю 7 со стороны нижней плоскости крепится контактное кольцо 14 через винты 15, подпружиненное пружинами 16, а со стороны верхней плоскости в центр диска диэлектрического толкателя 7 ввернут сердечник 17, свободная часть которого находится внутри катушки 18 с управляющей обмоткой 19, один из выводов обмотки 19 подключен к неподвижному контакту ртутного геркона 20, расположенного таким образом, что ртуть замыкает между собой неподвижные контакты, а второй вывод - к клемме "минус" аккумуляторной батареи, при этом второй неподвижный контакт геркона 20 подключен через тумблер управления 21 к клемме "плюс" аккумуляторной батареи. А также выключатель состоит из второго корпуса 22, выполненного в виде стакана с одним отверстием в центре днища и одним отверстием в стенке, диафрагмы 23 с отверстием в центре, прикрепленной ко второму корпусу 22 с его открытой стороны болтами, штока 24 с резьбой до середины его зауженной части, размещенного зауженной частью в отверстии диафрагмы 23, а другой частью в отверстии днища корпуса с возможностью воздействия на тумблер управления 21 с целью его включения и выключения, пружины 25, расположенной внутри корпуса 22 и одетой на шток 24, первой шайбы 26, одетой на шток 24 с его зауженной части с упором в утолщенную часть штока 24 и расположенной между пружиной 25 и диафрагмой 23, второй шайбы 27, надетой на шток 24 с его зауженной части и расположенной между диафрагмой 23 и гайкой 28, навинченной на шток 24, и закрытой крышкой 29, выполненной в виде кнопки. К корпусу 22 прикрепляется тумблер 21 таким образом, что нажатие на шток 24 через крышку 29 приводит к фиксации тумблера 21 поочередно в первом или втором положении (цепь замкнута или разомкнута), при этом корпус геркона 20 запаян в резиновый чехол 30. The switch consists of a cylindrical housing 1, onto which a cover 2 of dielectric material is screwed symmetrically to its vertical axis, and an angular contact 3 is attached to the wall, the threaded surface of which is led out through the dielectric sleeve 4 to the wall of the housing 1 to connect the wire 5 to the battery, additional movable contacts placed in the housing symmetrically to its vertical axis and representing a spring-loaded dielectric pusher 6 with a meta attached to its lower plane a plate 8 and a glass 9, attached to the bottom of the housing 1 with a sealed upper edge, inside which is placed a dielectric plate 11 supported by flat springs 10 with rods 12 fixed therein, included in the circuit of devices fed by a two-wire circuit. The wires 13 from the contact 12 are led outside the housing 1. A contact ring 14 is attached to the dielectric pusher 7 from the bottom plane via screws 15 spring-loaded with springs 16, and a core 17 is screwed into the center of the dielectric pusher disk 7, the free part of which is located inside the coil 18 with the control winding 19, one of the terminals of the winding 19 is connected to the fixed contact of the mercury reed switch 20, which is arranged so that the mercury closes the stationary contacts, and the second terminal to the terminals e "minus" the battery, while the second fixed contact of the reed switch 20 is connected via the control toggle switch 21 to the plus terminal of the battery. And also the switch consists of a second body 22, made in the form of a glass with one hole in the center of the bottom and one hole in the wall, a diaphragm 23 with a hole in the center attached to the second body 22 with its open side by bolts, a rod 24 with a thread to the middle of it narrowed part, placed narrowed part in the hole of the diaphragm 23, and the other part in the hole of the bottom of the housing with the possibility of impact on the toggle switch 21 to turn it on and off, the spring 25 located inside the housing 22 and dressed on the rod 24, the first ayba 26, dressed on the stem 24 from its narrowed part with an emphasis on the thickened part of the stem 24 and located between the spring 25 and the diaphragm 23, the second washer 27, worn on the stem 24 from its narrowed part and located between the diaphragm 23 and the nut 28 screwed on rod 24, and a closed cover 29, made in the form of a button. The toggle switch 21 is attached to the housing 22 in such a way that pressing the rod 24 through the cover 29 fixes the toggle switch 21 alternately in the first or second position (the circuit is closed or open), while the reed switch housing 20 is sealed in a rubber cover 30.

Выключатель электрооборудования транспортного средства с герметичным корпусом работает следующим образом. The electrical switch of the vehicle with a sealed enclosure operates as follows.

При выключенном тумблере управления 21 управляющая обмотка 19 обесточена и диэлектрический толкатель 7 под действием пружины 6 находится в верхнем положении. При этом цепь "корпус автомобиля, корпус 1, контактное кольцо 14, угловой контакт 3, провод 5, клемма "минус" аккумуляторной батареи" разомкнута и система электрооборудования автомобиля обесточена. Одновременно отсутствует контакт между металлической пластиной 8 и стержнями 12, то есть приборы, питаемые по двухпроводной схеме, обесточены. При нажатии на крышку 29 шток 24 надавливает на тумблер 21 и переводит его во второе фиксированное положение. При этом в цепи "клемма "плюс" аккумуляторной батареи, тумблер 21, замкнутые ртутью неподвижные контакты ртутного геркона 20, управляющая обмотка 19, клемма "минус" аккумуляторной батареи" появляется ток, наводящий внутри катушки 18 магнитодвижущую силу, под действием которой сердечник 17 подается вниз и замыкает угловой контакт 3 с корпусом 1 через контактное кольцо 14. Одновременно металлической пластиной 8 замыкаются стержни 12, при этом восстанавливается работоспособность приборов, питающихся по двухпроводной схеме. When the control toggle switch 21 is off, the control winding 19 is de-energized and the dielectric pusher 7 is in the upper position under the action of the spring 6. In this case, the circuit "automobile body, housing 1, contact ring 14, angular contact 3, wire 5, terminal" minus "the battery" is open and the electrical system of the vehicle is de-energized. At the same time, there is no contact between the metal plate 8 and the rods 12, that is, devices powered by a two-wire circuit are de-energized. When you click on the cover 29, the rod 24 presses on the toggle switch 21 and translates it into a second fixed position. At the same time, in the “terminal” plus “circuit of the battery, the toggle switch 21, the mercury closed contacts of the mercury reed switch 20, the control winding 19, the negative terminal of the battery, a current appears that induces a magnetomotive force inside the coil 18, under which the core 17 is supplied down and closes the angular contact 3 with the housing 1 through the contact ring 14. At the same time, the rods 12 are closed by the metal plate 8, while the functionality of devices powered by a two-wire circuit is restored.

В случае опрокидывания транспортного средства ртуть внутри ртутного геркона 20 под действием силы тяжести перетекает к месту крепления подвижного контакта, тем самым размыкая неподвижные контакты и прерывая ток в управляющей обмотке 19. Магнитодвижущая сила, наведенная действием тока внутри катушки 18, исчезает, и диэлектрический толкатель 7 под действием пружины 6 отключает клемму "минус" аккумуляторной батареи от корпуса автомобиля и разъединяет цепь системы зажигания, тем самым исключая появление искрения в случае разъединения или разрыва проводов системы электрооборудования и значительно снижая вероятность воспламенения автомобиля. В процессе работы шток 24 не воздействует на тумблер 21, так как колебания давления воздуха происходят плавно и компенсируются через компенсационное отверстие в корпусе 22. В случае поражения транспортного средства коммулятивным боеприпасом давление внутри корпуса транспортного средства существенно возрастает за короткий промежуток времени, а следовательно, давление на диафрагму 23 будет существенно выше давления внутри корпуса 22, что приведет к прогибу диафрагмы 23 внутрь корпуса 22 и воздействию на шток 24, который переведет тумблер 21 в первое фиксированное положение, разомкнув цепь управляющей обмотки 19 и, как было показано выше, отключив клемму "минус" аккумуляторной батареи от корпуса. В рассматриваемой ситуации возможно разрешение корпуса геркона 20, однако разбрызгивания и испарения ртути не произойдет, так как корпус геркона герметично запаян в резиновый чехол 30, что сведет к минимуму отравление персонала ремонтных подразделений парами ртути при восстановлении объекта. In the event of a vehicle overturning, the mercury inside the mercury reed switch 20 under the action of gravity flows to the attachment point of the movable contact, thereby opening the fixed contacts and interrupting the current in the control winding 19. The magnetomotive force induced by the current inside the coil 18 disappears, and the dielectric pusher 7 under the action of the spring 6 disconnects the negative terminal of the battery from the vehicle body and disconnects the ignition system circuit, thereby eliminating the appearance of sparking in the event of disconnection or yva wire electrical system and greatly reducing the probability of the vehicle ignition. During operation, the rod 24 does not act on the toggle switch 21, since fluctuations in air pressure occur smoothly and are compensated through the compensation hole in the housing 22. In the case of damage to the vehicle with commutative ammunition, the pressure inside the vehicle’s body increases significantly over a short period of time, and therefore, the pressure the diaphragm 23 will be significantly higher than the pressure inside the housing 22, which will lead to the deflection of the diaphragm 23 inside the housing 22 and the impact on the rod 24, which will translate the toggle switch 21 into howling fixed position, by disconnecting the control circuit of the winding 19 and, as shown above, by turning off the terminal "minus" the battery from the housing. In the situation under consideration, the reed switch housing 20 may be resolved, however, mercury will not spray and evaporate, since the reed switch housing is hermetically sealed in a rubber cover 30, which will minimize the poisoning of repair personnel by mercury vapor during restoration of the facility.

Таким образом, предлагаемый выключатель электрооборудования транспортного средства с герметичным корпусом позволяет отключить питающие цепи систем вооружения в случае гибели экипажа от коммулятивного боеприпаса и тем самым обезопасить личный состав ремонтных подразделений. Расположение геркона внутри герметичного резинового чехла позволяет исключить отравление парами ртути в случае разрушения корпуса геркона. Thus, the proposed vehicle electrical switch with a sealed enclosure allows you to disconnect the supply chain of weapons systems in the event of the death of the crew from the commutative munition and thereby protect the personnel of the repair units. The location of the reed switch inside a sealed rubber cover eliminates poisoning by mercury vapor in case of destruction of the reed switch housing.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 1699833, B 60 R 16/02, 1991.Sources of information taken into account during the examination
1. USSR author's certificate N 1699833, B 60 R 16/02, 1991.

2. Авторское свидетельство СССР N 950565, B 60 R 16/02, 1982. 2. USSR author's certificate N 950565, B 60 R 16/02, 1982.

3. Заявка на изобретение N 94040210/11. Официальный бюллетень комитета РФ по патентам и товарным знакам "Изобретения" N 23 от 20.08.1996, с. 89. 3. Application for invention N 94040210/11. Official Bulletin of the RF Committee for Patents and Trademarks "Inventions" N 23 of 08.20.1996, p. 89.

Claims

A vehicle electrical switch with a sealed housing, containing a cylindrical metal housing connected to the mass, in the inner cavity of which is a glass attached to the base of the housing with two rod contact elements mounted on a dielectric plate and designed to be connected to a circuit powered by a two-wire circuit, spring-loaded relative to the base of the case, a disk dielectric pusher with a metal plate attached to its lower surfaces with the possibility of closing the rod contact elements, an angular contact element brought out by means of an insulating sleeve over the wall of the housing for connection to the negative pole of the battery, a dielectric cover mounted on top of the housing, while a contact ring with the possibility of contacting is attached to the bottom surface of the pusher by screws and springs with a housing and an angular contact element, the cover is made with a protruding compartment in which a coil with a core is placed, fixed by one of the ends in the central groove of the upper surface of the pusher, and a winding connected by one of the terminals to the outer end of the corner contact element, and the other through successively connected mercury reed switch and control switch with the positive pole of the battery, and the reed switch is installed with the possibility of closing opening their contact elements, respectively, in the normal and tilted positions of the vehicle, characterized in that the control switch body by means of a bol the tov is attached to the lower part of the second body, made in the form of a glass with a hole in the center of the bottom and a hole in the wall, closed by a diaphragm with a hole in the center, bolted and spring-loaded relative to the base through the first washer, put on a rod having a tapered part with a thread, with the possibility of emphasis on the protrusions of the rod, placed narrowed part in the hole of the diaphragm, and the opposite part in the hole in the bottom of the second body with the possibility of impact on the control switch to switch it into but because of fixed positions and attached to the diaphragm via the second washer nut, swirling in the narrowed portion and the lid closed, the reed switch body is sealed in a rubber bag.