Кнопочный переключатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нц 955272(23) ПриоритетОпубликовано 30.0882, Бюллетень М 932Дата опубликования описания 300882 РМ Кп з Н 01 Н 36/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения В.И.Герасимчук 71) Заявитель 54) КНОПОЧНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕ но для переключателейуправляемых постояннымконтакты геркона подгобразуются пленки тусствующие прохождению м на .герконах,магнитом 33рают или на них кения, препят- алых токовдругой их недостаток состоит втом, что постоянный магнит в начальном положении шунтируется не полнос тью, и потоки рассеивания проходятчерез геркон. Потокоподводы не защищают геркон и от внешнего магнитного поля. Напряженность результирующего начального магнитного поля, взаимодействующего на геркон, может превышать допустимую величину, и в условиях воздействия вибрации возможно самопроизвольное замыкание контактов геркона, имеющего пониженную ИДС 0 срабатывания. Если геркон имеет пониженную ИДС отпускания, то происходит залипание его контактов. для уменьшения начального магнитного поля ограничивают наибольший допустимый уровень намагниченности постоянного магнита, но это приводит к снижению виброустойчивости в замкнутом состоянии герконов с повышен" нойМДС отпускания и усложняет изготовление постоянного магнита. Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным устройствам на герконах, приводимых в действие изменением положения управляющего элемента - постоянного 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 двумя потокоподводами и постоянный магнит, перемещаемый вдоль геркона либо перпендикулярно его продольной оси, причем постоянный магнит в начальном положении шунтирован одним из потокоподводов 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является переключатель, содержащий установленные в неподвижном корпусе геркон, два потокоподвода, расположенных по обе стороны от перекрытия геркона, постоянный магнит, в начальном положении находящийся напротив одного из нотокоподводов 2.Описанные переключатели недостаточно надежны в работе, в частности, при коммутации малых токов, В результате медленного нарастанйя управляющего магнитного поля, что характер 955272Кроме того, имеет место слишкомбольшое влияние МДС срабатывания и,отпускания геркона, уровня намагниченности постоянного магнита и погрешностей в изготовлении деталейпереключателя на точность коммутации,5определяемую стабильностью положенийпостоянного магнита, при которых наступает срабатывание и отпусканиегеркона. Для достижения, требуемойточности коммутации детали переклЮча 10теля изготовляют с повышенной степенью точности, сокащают диапазондопустимых значений уровня намагниченности постоянного магнита и применяют герконы с уменьшенной разностью между верхними и нижними допус-,тимыми зНачениями МДС срабатыванияи отпускания. Однако это ведет кусложнению изготовления переключателя и повышению его себестоимости.Цель изобретения - повышение надежности работы кнопочного переключателя, в частности, при коммутациималых токов, увеличение виброустойчивости и точности коммутации, атакже упрощение его изготовления.Указанная цель достигается тем,что в кнопочный переключатель введена перемычка, магнитно соединяющаяоба потокоподвода и имеющая площадьпоперечного сечения, определяемую ЗОиз условия магнитного насыщения перемычки при прохождении постоянным магнитом текущего положения, в которомкрутизна нарастания магнитного потока, захватываемого потокоподводом, на ходящимся по другую сторону от перекрытия геркона по отношению к потокоподводу, находящемуся напротив магнита в его начальном положении, составляет 40-60 от максимальной крутиз ны,Для упрощения изготовления переключателя оба потокоподвода вместе сперемычкой-шунтом могут быть изготовлены в виде одной детали и вставлены в пазы, выполненные в стенкахкорпуса.Для повышения эффективности исполь"зования магнитной, энергии постоянного магнита и улучшения защиты геркоиа от внешнего магнитного поля, потокоподвод, находящийся по другую сторону от перекрытия геркона по отношению к потокоподводу, находящемуся напротив магнита в его начальном положении, может быть выполнен в форме 55скобы, охватывающей геркон по дуге,равной не менее чем 1350(3/8 окружности).На фиг,1 показан переключатель,. вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А6 пна фиг.1.Кнопочный переключатель содержит геркон 1, постоянный магнит 2, перемещаемый вдоль геркона 1, и потокоподводы 3 и 4, размещенные вдоль контах тов геркона 1 по обе стороны от его перекрытия. Потокоподводы 3 и 4 вместе с перемычкой 5, соединяющей их, изготовлены в виде одной детали. Потокоподвод 4 выполнен в форме скобы, охватывающей геркон 1 с трех сторон, Постоянный магнит 2 закреплен на подпружиненном штоке б. Геркон 1, потокоподводы 3 и 4, соединенные перемычкой-шунтом 5, и шток б с закрепленным на нем постоянным 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 7Магнитная индукция в потокоподводах 3 и 4 прн любом положении постоянного магнита 2 ниже магнитной индукции насыщения. Перемычка 5 насыща ется после смещения постоянного магнита 2 на определенную величину.Уровень намагниченности постоянного магнита 2 в зависимости от его фактических размеров и действительных значений остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силы материала, из которого он изготовлен,различен и может колебаться между наи" меньшим и наибольшим значениями. Наименьший допустимый уровень намагниченности выбран из условия обеспечения требуемой виброустойчивости в замкнутом состоянии геркона .1 с наибольшей допустимой МДС отпускания. Для исключения влияния на геркон 1 постоянного магнита 2 в его начальйом положении при повышенных уровнях намагниченности начальное расстояние от него до центра перекрытия геркона 1 выбрано с таким расчетом, чтобы начальный магнитный поток, проходящий через перемычку 5, при максимально возможном уровне намагниченности постоянного магнита 2 был ниже потока, при котором наступает магнитное насыщение перемычки 5.Кнопочный переключатель работает ,следующим образом. В начальном положении постоянный магнит 2 находится напротив потокоподвода 3, который шунтирует его, но не полностью, Часть .магнитного потока, проходящего по воздуху, захватывается потокоподводом 4 и через перемычку 5, которая при этом не насыщена, возвращается обратно к постоянному магниту 2, минуя контакты геркона 1. Аналогичйо геркон 1 экранируется от внешнего магнитного поля. Поскольку через геркон 1 начальный магнитный поток не проходит, то его контакты устойчиво находятся в разомкнутом состоянии в условиях воздействия вибрации и внешнего магнитного поля. Склонность к эалипанию контактов геркона 1 из-за отсутствия начальных магнитных сил притяжения между ними снижается.При нажатии на шток б постоянный .магнит 2 перемещается к потокоподводу 4. Магнитный поток, захватываемыйэтим потокоподводом ивозвращаем й 5перемычкой 5 обратно к постоянномумагниту 2, возрастает, причем в начале перемещения постоянного магнита2 крутизна нарастания его низкая,а затем увеличивается. В моментпрохождения постоянным магнитом 2текущего положения, в котором крутизна нарастания указанного магнитного потока достаточно велика и составляет 40-б 0 от максимальной ее 15величины, перемычка 5 насыщается.При дальнейшем перемещении постоянного магнита 2 магнитный поток, шунтируемый перемычкой 5, практическине возрастает, и в конечном положении 20постоянного магнита 2 большая частьмагнитного потока, захватываемогопотокоподводом 4, проходит через геркон 1. Поскольку наименьший допустимый уровень намагниченности постоянного магнита 2 обеспечивает требуемуювиброустойчивость в замкнутом состоянии геркона 1 с наибольшей допустимой МДС отпускания, геркон, имеющийпониженную МДС отпускания, также виброустойчив в замкнутом состоянии,особенно при уровне намагниченностипостоянного магнита 2, превышающемнаименьший допустимый уровень.Перемычка 5, шунтируя магнитный поток, захватываемый потокоподво дом 4 в начале перемещения постоянного магнита 2, дает возможность управлять герконом 1 во время перемещения постоянного магнита 2 на участке пути с новышенной крутизной на растания указанного магнитного потока. В результате более крутого фронта нарастания управляющего магнитного потока, чем в прототипе, у которого перемычка 5 отсутствует, 45 сила магнитного притяжения между контактами геркона 1 в конце их сближения выше и длительность вибрации контактов геркона 1 сокращается. Опасность подгорания контактов геркона 1 или образования на них пленок тускнения уменьшается. Более крутой фронт нарастания управляющего магнитного потока ведет также к увеличению скорости соударения контактов геркона 1, что повышает эффективность разрушения ранее образовавшихся пленок потускнения. Надежность работы переключателя повышается.Другим следствием увеличения крутизнй фронта изменения управляющего. ф магнитного потока является снижение , влияния разброса как МДС срабатывания, так и МДС отпускания геркона 1 и уровня намагниченности постоян,ного магнита 2, а также погрешностей 65 в изготовлении деталей переключателя на точность коммутации, на положения постоянного 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 постоянный магнит 2 находится в начальном положении. В то же время увеличивается магнитная проводимость магнитной цепи, по которой проходит управляющий магнитный поток. В результате скачкообразный характер движения контактов геркона 1 начинается раньше, чем в переключателе-прототипе, а в конце рабочего хода постоянного магнита 2 через геркон 1 проходит больший магнитный поток.Упрощение изготовления предлагаемого переключателя достигается благодаря 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 постоянного магнита 2 контролируют только нижний уровень его намагниченности и, в-третьих, детали переключателя изготовляются с меньшей точностью.Изобретение позволяет повысить надежность работы кнопочного переключателя, в частности, при коммутации малых токов в несколько раз, увеличить его виброустойчивость во включенном и выключенном состояниях, поднять точность коммутации, упростить изготовление его и применять в нем герконы общего наэнгчения, которые примерно на 30% дешевле, чем имеющие уменьшенный разброс МДС срабатывания и отпускания. Общая себестоимость изготэвления датчика снижается примерно на 20.Формула изобретения1Кнопочный переключатель, содержащий установленные в .неподвижном корпусе геркон, два потокоподвода, расположенных по обе стороны от перекрытия геркона, постоянный магнит, в начальном положении находящийся напротив одного из потокоподводов, о т л и ч а ю щ и й с я ,тем, что, с целью повышения надежности работы, увеличения виброустойчивости и точности коммутации, он снабжен перемыч" кой, магнитно соединяющей оба потокоподвода и имеющей площадь поперечного сечения, определяемую из условия магнитного насыщения перемычки при прохождении постоянным магнитом текущего положения, в котором крутизнасное Подомитета СССРоткрытийушская наб.,д.4/ лиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 нарастания магнитного потока, захватываемого потокоподводом, находящимся по другую сторону от перекрытия геркона по отношению к потокоподводу, находящемуся напротив магнита в его начальном положении,. составляет 40- 5 60 от максимальной крутизны.2, Переключатель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что оба потокоподвода вместе с перемычкой изготовлены в виде одной детали, а в стенках 10 корпуса выполнены пазы, в которые ф вставлены указанные потокоподводы.3. Переключатель по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что потокоподвод, находящийся по другую сторо э 6453/64 Тираж 761 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рну от перекрытия геркона по отношениюк потокоподводу, находящемуся напротив магнита в его начальном положении,выполнен в форме скобы, охватывающейгеркон по дуге, не меньшей 135Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент. ФРГ Р 1257972,кл, 21 д 4/01, 1968.2. Харазов К.И, Переключатели смагнитоуправляемыми контактами. М.,"Энергияф, 1978, рис.40. 3. Срибнер Л,А. Путевые переключатели на магнитоуправляемых контактах, М., "Энергия", 1971, с,11,