接触器及开关制造技术

技术编号:7614100 阅读:217 留言:0更新日期:2012-07-26 23:15
本发明专利技术关于一种可由磁场激励的接触器,其中:第一和第二带(12,14)包含沿纵向的紧密连续的用于形成若干对面向彼此的衬垫P1i和P2i的衬垫,以及每一带包含至少一个桥接Ptji,每一桥接机械地并直接地连接在相同带中的紧密连续的两个衬垫Pji和Pj,i+1,所述桥接Ptji的横截面较衬垫Pji与衬垫Pj,i+1的横截面小,所述桥接Ptji的最小横截面的表面积SPtji满足以下关系式:0<SPtji<2/3SZi,其中SZi为在一对衬垫P1i和P2i的接触面之间的重叠区域的表面积,j为用于识别带的指数且i为用于识别所述带的衬垫的指数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种可由磁场激励的接触器(contactor)以及一种包含该接触器的开关。
技术介绍
可由磁场激励的接触器还被称作磁簧开关(Reed switch) 0现有技术的接触器包含沿纵向延伸的由磁性材料制成的至少一个第一带和至少一个第二带第一带包含具有接触面Fli的至少一个衬垫Pli,第二带包含具有接触面F2i并面向衬垫Pli的至少一个衬垫P2i,当接触面F2i与接触面Fli在接触面F2i上的垂直于纵向的横向上的投影的交叉部分形成表面积Szi严格大于零的重叠区域Zi时,衬垫Pli和衬垫P2i面向彼此,每对面向彼此的衬垫Pli和P2i中的至少一个衬垫能在磁场的效力下沿横向在以下位置间运动封闭位置,其中接触面Fli和F2i相互直接地机械接触以使电流流通,及开放位置,其中接触面Fli和F2i由空气间隙而相互分离以相互电绝缘。当至少一个衬垫处于封闭位置中时,接触器处于封闭位置中。当所有的衬垫都处于开放位置中时,接触器处于开放位置中。
技术实现思路
本专利技术旨在降低位于封闭位置中的接触器的电阻。本专利技术的一个目的在于一种接触器,其中第一带和第二带包含沿纵向的紧密连续的用于形成若干面向彼此的衬垫对Pli和 P2i的衬垫,以及每一带包含至少一个桥接Ptji,每一桥接机械地并直接地连接在相同带中的紧密连续的两个衬垫Pm和PM+1,桥接Pth的横截面较衬垫Pm与衬垫PM+1的横截面小,并且桥接Pth的最小横截面的表面积Spui满足以下关系式0 < Sptji < 2/3SZi,其中j为用于识别带的指数且i为用于识别所述带的衬垫的指数。上述接触器具有在封闭位置中的电阻,该电阻比仅提供一对衬垫的相同参考接触器的在封闭位置中的电阻小。实际上,由于桥接Pt 的横截面小于重叠区域的表面积 Szi (即,由于表面积Sptji小于表面积Szi的三分之二),由衬垫Pli集中的大多数磁通量穿过重叠区域而不是桥接Ptn。因此,通过磁场效力用与为参考接触器所观察到的力相接近的力将每对衬垫Pli和P2i中的衬垫互相拉近。因此,在封闭位置中的每对衬垫Pli和P2i的衬垫之间的电阻Ri相当地接近于未参考接触器所观察到的电阻。但是,上述接触器具有η对衬垫Pli和P2i,且因此当开关位于封闭位置时有η个平行连接的电阻民。因此,由于平行安装的多个电阻Ri,上述接触器在封闭位置中的电阻远小于参考电阻在封闭位置中的电阻。实际上,上述在封闭位置中的接触器的电阻接近于由η个参考接触器平行连接所获得的电阻。但是,相比于这η个平行连接的参考接触器,上述接触器具有更小的空间需求。实际上,桥接Ptji机械地并直接地相互连接不同的衬垫。因此,不像如果将平行连接η 个参考接触器的情况,没有必要提供特定的电轨迹以建立衬垫对的平行连接。而且,降低了上述接触器的需求空间。更具体而言,衬垫对的数量η越大,在第一带和第二带之间的重叠区域就越大。因此,已估计到上述接触器的空间需求小于nS/2,其中S为参考接触器的空间需求,而η个平行连接的参考接触器的空间需求为nS。接触器的空间需求由其在平行于纵向且横向的平面上所占用的表面积来表示。接触器的实施例可具有一个或多个如下特征每一重叠区域的表面积Szi满足以下两个关系式0 < Szi彡Sn/3及O < Szi ( S2i/3,其中Sij是接触面Fij的表面积;每一衬垫Pji是平行于纵向延伸的在横向上厚度为epji的平行六边形,并且重叠区域是在纵向上长度为X的矩形,该长度X为epji/2加上或减去其30% ;衬垫Pji中的至少一个衬垫面向所述衬垫P2i和所述衬垫P2, i+1 ;重叠区域的表面积Szi全部相等并且衬垫Pu的大小也彼此全部相等;接触器具有平面衬底,在所述平面衬底中具有被挖空的井并且带整个容纳于该井中;每一桥接Ptji对应其开口指向空气间隙的凹槽的底部。而且,这些接触器的实施例具有以下优点具有比衬垫的表面积Sli或S2i更小的重叠区域,从而在此重叠区域中集中了磁通量,因而增加了在封闭位置中的接触力并减少了在封闭位置中的电阻;为重叠区域选择接近于厚度epji —半的长度X,从而在缩小接触器的空间需求的同时增大了接触力;具有面向衬垫P2i及衬垫P2,j+1的衬垫Pli,从而增加了在封闭位置中的接触器的数量,且因而降低了在封闭位置中的接触器的电阻;制作不同的衬垫及其位置以在每对衬垫之间获得大致相等的接触力,从而在限制空间需求增长的同时,降低了位于封闭位置中的接触器的电阻;安装带使其整个位于井中,从而有利于制作将井与外部环境绝缘的罩子。本专利技术的目的还在于一种开关,其包含上述接触器,以及平行于纵向的磁感应Btl的磁源(3),在该磁源的效力下,衬垫从它们的开放位置运动到它们的封闭位置,其中,衬垫的大小使得在当磁感应B1不能使衬垫Pli和衬垫P2i饱和时,磁感应Btl 的强度可使衬垫Pli和衬垫P2i饱和,其中磁感应B1除了其强度等于磁感应Btl强度的80% 外,磁感应B1与磁感应Btl相同。制作衬垫Pm使其由磁场Btl而刚好饱和,从而最大程度的限制接触器的空间需求以及开关的空间需求。附图说明完全通过非详尽性的示例并参考附图部分,从以下描述中将更清楚的理解本专利技术,在附图部分中图I是一种装备有可由磁场激励的接触器的开关的示意图,图2是图I中接触器的部分横截面的示意图,图3是图I中接触器的带的末端构造的示意图,图4是用于制作图I中接触器的带的末端尺寸的方法流程图,图5是用于制造图I的接触器的方法流程图,图6至图10是图I的接触器在不同制造状态中的垂直部分的示意图,图11和图12是对于图I中接触器的带的末端的其它两个可能实施例的俯视示意图,图13是用于制作图12实施例的带的末端尺寸的方法流程图,以及图14是对于图I中接触器的带的末端的另一可能实施例的俯视示意图。具体实施例方式在下文的描述中,将不再对本领域普通技术人员所已知的特征及功能进行详细的描述。图I展示开关I,开关I装备如下可由磁场激励的微接触器2,及可控磁场源3。当激活磁场源3时,该磁场源产生平行于纵向X的磁场或磁场感应B”当没有指令时,磁场源3不产生磁场。微接触器2是一种接触器,但尤其就制造方法而言,微接触器不同于宏观的开关。 通过与制作微电子芯片相同的批量制作方法来制作微接触器。例如,微接触器可由通过光刻法及蚀刻法加工的及/或通过金属材料的外延晶体生长和沉积而形成结构的单晶硅或玻璃制成。微接触器2制作于水平延伸,即平行于正交方向X及Y的平面衬底4中。在以下描述中,垂直的方向,即正交于方向X和Y的方向,由Z来表不。衬底4为坚硬的衬底。为此,其在Z方向上的厚度大于200微米且优选地大于500 微米。该衬底有利地为电绝缘衬底。例如在这里,衬底4为硅衬底,SP :包含硅的质量为至少10%且通常大于50%的衬底。该衬底4为无机且非光敏性的。该衬底4具有水平面的上表面6。微接触器2具有电极8和10,穿过微接触器2的电流流过该电极8和10。电极8 和10没有任何自由度地固定于衬底4上。在这里,电极8和10为平行四边形,其上表面位于与衬底4的上表面6相同的平面中。这些电极的垂直表面延伸至衬底4中。每个电极的垂直表面在衬底4中通过例如平行于上表面的下表面连接至另一个电极。带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:亚尼克·优乐美特亨利·席卜耶特
申请(专利权)人:法国原子能源和替代能源委员会
类型:发明
国别省市:

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