SU955272A1 - Кнопочный переключатель - Google Patents

Description

(54) КНОПОЧНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

I

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к коммутационным устройствам на герконах, приводимых в действие изменением положени  управл ющего элемента - посто нного магнита, и может быть использовано в клавиатуре электронных телеграфных аппаратов и пишущих машинок, в датчиках неэлектрических величин и т.д.

Известны кнопочные переключатели, содержащие геркон с двум  потокоподводаМй и посто нный магнит, перемещаемый вдоль геркона либо перпендикул рно его продольной оси, причем посто нный магнит в начальном положении шунтирован одним из потокоподводовClj.

Наиболее близким по тех«ической сущности к предлагаемому  вл етс  переключатель, содержащий установленные в неподвижном корпусе геркон, два потокоподвода, расположенных по обе стороны от перекрыти  геркона, посто нный магнит, в начальном положении наход щийс  напротив одного из потокоподводов Г2,

Описанные переключатели недостаточно надежны в работе, в частности, при коммутации малых токов. В результате медленного нарастани  управл ющего магнитного пол , что характерно дл  переключателей на .герконах, управл емых посто нным магнитом СЗ, контакты геркона подгорают или на них образуютс  пленки тускнени , преп тствующие прохождению малых токов.

Другой их недостаток состоит в том, что посто нный магнит в Ha4aJibном положении шунтируетс  не полностью, и потоки рассеивани  1рокод т через геркон. Потокоподводы не защищают геркон и от внешнего магнитного пол . Напр женность результирующего начального магнитного пол , взаимо 5 действующего на геркон, может превышать допустимую величину, и в услови х воздействи  вибрации возможно самопроизвольное замыкание контактов геркона, имеющего пониженную НДС

20 срабатывани . Если геркон имеет пониженную МДС отпускани , то происходит залипание его контактЪв.

Claims (3)

1. Дл  уменьшени  начального магнитного пол  ограничивают наибольший допустимый уровень намагниченности посто нного магнита, но это приводит к снижению виброустойчивости в замкнутом состо нии герконов с повышенной МДС отпускани  и усложн ет из готовление посто нного магнита. Кроме того, имеет место слишком большое вли ние МДС срабатывани  и отпускани  геркона, уровн  на магниченности посто нного магнита и погрешностей в изготовлении деталей переключател  на точность коммутации определ емую стабильностью положений посто нного магнита, при которых наступает срабатывание и отпускание геркона. Дл  достижени , требуемой точности коммутации детали переключа тел  изготовл ют с повышенной степенью точности, сокращают диапазон допустимых значений уровн  намагниченности посто нного магнита и примен ют герконы с уменьшенной разностью между верхними и нижними допустимыми значени ми МДС срабатывагш  и; отпускани . Однако это ведет к усложнению изготовлени  переключател  и повышению его себестоимости. Цель изобретени  - повышение надёжности работы кнопочного переключател , в-частности, при коммутации малых токов, увеличение виброустойчивости и точности ком1угутации, а также упрощение его изготовлени , Указанна  цель достигаетс  тем, в кнопочный переключатель введена перемычка, магнитно соедин юща  оба потокоподвода и имеюща  площадь поперечного сечени , определ емую из услови  магнитного насыщени  пере мычки при прохождении посто нным-маг нитом текущего положени , в котором крутизна нарастани  магнитного потока , захватываемого потокоподводом, н ход щимс  по другую сторону от пере крыти  геркона по отношению к поток подводу, наход щемус  напротив магн та в его начальном положении, составл ет 40-60% от максимальной крУтизны . Дл  упрощени  изготовлени  перек чател  оба потокоподвода вместе с перемычкой-шунтом могут быть изготовлены в виде одной детали и встаь леиы в пазы, выполненные в стенках корпуса. Дл  повышени  эффективности испо зовани  магнитной, энергии посто нно го магнита и улучшени  защиты герко нга от внешнего магнитного пол , пот кЬподвод, наход щийс  по другую сто рону от перекрыти  геркона по отнош нию к потокоподводу, наход щемус  н против магнита в его начальном поло жении, может быть выполнен р форме скобы, охватывающей геркон по дуге, равной не менее чем 135°(3/8 окружности ) . . На фиг.1 показан переключатель, вид cпepeди на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Кнопочный переключатель содержит геркон 1, посто нный магнит 2, пере мещаемый вдоль геркона 1, и потокоп воды 3 и 4, размещенные вдоль конта тов геркона 1 по обе стороны от его перекрыти . Потокоподводы 3 и 4 вместе с перемычкой 5, соедин ющей их, изготовлены в виде одной детали. Потокоподвод 4 выполнен в форме скобы, охватывающей геркон 1с трех сторон. Посто нный магнит 2 закреплен на подпружиненном штоке б. Геркон 1, ПОТОКОПОДВОДЫ 3 и 4, соединенные перемычкой-шунтом 5, и шток б с закрепленным нем посто нным магнитом 2 помещены в неподвижный корпус 7 и сверху закрыты крышкой 8, при этом ПОТОКОПОДВОДЫ 3 и 4, соединенные перемычкой 5, вставлены в пазы , выполненные в стенках корпуса 7. Магнитна  индукци  в потокоподводах 3 и 4 при любом положении посто нного магнита 2 ниже магнитной индукции насыщени . Перемычка 5 насыща етс  после смещени  посто нного магнита 2 на определенную величину. Уровень ншлагниченности посто нного магнита 2 в зависимости от фактических размеров и действительных значений остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силы материала , из которого он изготовлен,различен и может колебатьс  между наименьшим и наибольшим значени ми. Наименьший допустимый уровень Нс1магни- . ченности выбран из услови  обеспечени  требуемой виброустойчивости в замкнутом состо нии геркона 1 с наибольшей допустимой МДС отпускани . Дл  исключени  вли ни  на геркон 1 посто нного магнита 2 в его -начальном положении при повышенных уровн х намагниченности начальное рассто ние от него до центра перекрыти  геркона 1 выбрано с таким расчетом, чтобы начальный магнитный поток, проход щий через перемычку 5, при максимально возможном уровне намагниченности посто нного магнита 2 был ниже потока , при котором наступает магнитное насыщение перемычки 5. Кнопочный переключатель работает рледующим образом. В начальном положении посто нный магнит 2 находитс  напротив потокоподвода 3, который шунтирует его, но не полностью. Часть.магнитного потока , проход щего по воздуху, захватываетс  потокоподводом 4 и через перемычку 5, котора  при этом не насыщена , возвращаетс  обратно к посто нному магниту 2, мину  контакты геркона 1. Аналогично геркон 1 экранируетс  от внешнего маг-нитного пол . Поскольку через геркон 1 начальный магнитный поток не проходит, то его контакты устойчиво наход тс  в разомкнутом состо нии в услови х воздействи  вибрации и внешнего магнитного пол , склонность к залипанию контактов геркона 1 из-за отсутстви  начальНЕлх магнитных сил прит жени  ме ду ними снижаетс . При- нажатии на шток б посто нный магнит 2 перемещаетс  к потокоподво ду 4. Магнитный поток, захватываемы этим потокоподводом и возвращаемый перемычкой 5 обратно к посто нному магниту 2, возрастает, причем в нач ле перемещени  посто нного магнита 2 крутизна нарастани  его низка , а затем увеличиваетс . В момент прохождени  посто нным магнитом 2 текущего положени , в котором крутизна нарастани  указанного магнитного потока достаточно велика и сос тавл ет 40-60% от максимальной ее величины, перемычка 5 насыщаетс . При дальнейшем перемещении посто  нного магнита 2 магнитный поток, ш тируемый перемычкой 5, практически не возрастает, и в конечном положен посто нного магнита 2 больша  часть магнитного потока, захватываемого потокоподводом 4, проходит через гер кон 1. Поскольку наименьший допуст мый уровень намагниченности посто н него магнита 2 обеспечивает требуему виброустойчивость в замкнутом состо  нии геркона 1 с наибольшей допустимой МДС отпускани , геркон, имеющий {пониженную МДС отпускани , также виб роустойчив в замкнутом состо ние. особенно при уровне намагниченности посто нного магнита 2, превышающем наименьший допустимый уровень. Перемычка 5, шунтиру  магнитный поток, захватываемый потокоподводом 4 в начале перемещени  посто нного магнита 2, дает возможность управлйть герконом 1 во врем  перемещени  посто нного магнита 2 на участ ке пути с повышенной крутизной нарастани  указанного магнитного потока . В результате более крутого фронта нарастани  управл ющего магнитного потока, чем в прототипе, у которого перемычка 5 отсутствует, сила магнитного дрит жени  между кон геркона 1 в конце их сближени  выше и длительность вибрации кон тактов 7еркона 1 сокращаетс . Опасность подгорани  контактов геркона 1 или образовани  на них пленок туск нени  уменьшаетс . Более крутой фрон нарастани  управл ющего, магнитного потока ведет также к увеличению скорости соударени  контактов геркона 1 что побЬпиает эффективность разрушени ранее образовавшихс  пленок потускнени . Надежность работы переключате л  повышаетс . Другим следствием увеличени  крутизны фронта изменени  управл ющего, магнитного потока  вл етс  снижение вли ни  разброса как МДС срабатывани , так и МДС отпускани  геркона 1 и уровн  намагниченности посто н ,ного магнита 2, а,также погрешностей в изготовлении деталей переключател  на точность коммутации, на положени  посто нного магнита 2, в моменты, когда происходит срабатывание или отпускание геркона 1. Потокоподвод 4, выполненный в виде скобы, охватывающей прилегающий к нему контакт геркона 1 как минимум по дуге 135, улучшает экранирование геркона 1, что важно когда посто нный магнит 2 находитс  в начальном положении. В то же врем  увеличиваетс  магнитна  проводимость магнитной цепи, по которой проходит управл ющий магнитный поток. В результате скачкообразный характер движени  контактов геркона 1 начинаетс  раньше, чем в переключателе-прототипе, а в конце рабочего хода посто нного магнита 2 через геркон 1 проходит больший магнитный ПОТОК. Упрощение изготовлени  предлагаемого переключател  достигаетс  благодар  тому, что, во-первых, потокоподводы 3 и 4, соединенныеперемычкой-шунтом 5, выполнены в виде одной детали и вставлены в пазы в стенках корпуса, во-вторых, при намагничивании посто нного магнита 2 контролируют только нижний уровень его намагниченности и, в-третьих, детали переключател  изготовл ютс  с меньшей точностью. Изобретение позвол ет повысить надежность работы кнопочного переключател , в частности, при коммутации малых токов в несколько раз, увеличить его виброустойчивость во включен ном и выключенном состо ни х, подн ть точность коммутации, упростить изготовление его и примен ть в нем герконы общего назначени , которые примерно на 30% дешевле, чем имеющие уменьшенный разброс МДС срабатывани  и отпускани . Обща  себестоимость изготэвлени  датчика снижаетс  примерно на 20%. Формула изобретени  1. Кнопочный переключатель, содержащий установленные в неподвижном корпусе геркон, два потокоподвода, расположенных по обе стороны от пер.екрыти  геркона, посто нный магнит, в начальном положении наход щийс  напротив одного из потокоподводов, отличающийс  ,.тем, что, с целью повышени  надежности работы, увеличени  виброустойчивости и точности коммутации, он снабжен перемычкой , магнитно соедин ющей оба потокоподвода и имеющей площадь поперечного сечени , определ емую из услови  магнитного насыщени  перемычки при прохождении посто нным магнитом текущего положени , в котором крутизна

   нарастани  магнитного потока, захватываемого потокоподводом, наход щимс  по другую сторону от перекрыти  геркона по отношению к потокоподводу, наход щемус  напротив магнита в его начальном положении, составл ет 406 .0% от максимальной крутизны.
2. 2.Переключатель по п.1, отличающийс  тем, что оба потокоподвода вместе с перемычкой изготовлены в виде одной детали, а в стенках корпуса вьшолнены пазы, в которые вставлены указанные потокоподводы.
3. 3.Переключатель по пп.1и 2, о тл ич ающий с  тем, что потокоподвод , наход щийс  по другую сторону от перекрыти  геркона по отношению к потокоподводу, наход щемус  напротив магнита в его начальном положении выполнен в фор ле скобы, охватывающей геркон по дуге, не меньшей 135°.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент ФРГ 1257972, кл. 21 g 4/01, 1968.

   2.Харазов К.И. Переключатели с магнитоуправл емыми контактами. М., Энерги , 1978, рис.40.

   3.Срибнер Л.А. Путевые переключатели на магнитоуправл емых контакГгах . М., Энерги , 1971, с. 11.

   ФигЛ