Поворотный переключатель

О П И С А Н И Е 00528627ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.74 (2 присоединение заявки Государственный комитет Совета Министров СССР. по делам изобретенийи открытий 3) Приоритет Опубликова 1 УДК 621.316,543еловзоров 1) Заявител 54) ПОВОРОТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ытые чного Изобретение относится и области коммутационной контактной техники.Известен поворотный переключатель на магнитоуправляемых контактах, в котором в качестве управляющего источника намагничивающей силы (н. с.) для магнитоуправляемых контактов, расположенных по окружности, используется вращающийся постоянный магнит, закрепленный на центральной оси. Конструкция этого устройства используется в контактных поворотных переключателях в качестве узла привода, формирования рабочей диаграммы, усилия перемещения и фиксации управляющего постоянного магнита.Недостатком такого переключателя является сложность механического узла, содержащего значительное количество деталей, что снижает надежность и ограничивает срок службы поворотного переключателя в целом.Известны конструкции поворотных переключателей с использованием для узла приводов постоянных магнитов,В известном устройстве на части внутренней поверхности подвижного кольцевого магнита нанесен слой электропроводящего материала, а из внутренней поверхности неподвижного кольцевого магнита выступает пара электрических контактов. Когда магниты взаимно расположены так, что слой электропроводящего материала перекрывает оба выступающих коптакта, переключатель коммутирует электрическую цепь. Однако такой переключатель имеет ограниченные функциональные возможности. Так, например, переключатель позволяеткоммутировать только одну электрическуюцепь, а его контактная система не герметизирована.Поворотный переключатель имеет открконсольные пружинные контакты щело10 типа, его фиксирующее усилие мало,Поворотный переключатель содержит расположенные в корпусе по окружности магнитоуправляемые контакты, закрепленный в корпусенеподвижный и установленный на оси пере 5 ключателя подвижный магниты, приводнойее и контактную колод.Недостатками такого устройства являютсязначительные габариты магнитов и переключателя в целом, сложность конструкции и от 20 сутствие помехозащищенности от влияниявнешних магнитных полей, что снижает надежность работы переключателя. Кроме того,указанный переключатель не имеет водозащищенности конструкции.25 С целью повышения надежности при уменьшении габаритов, обеспечения солевозврата вфиксированное положение, обеспечения водозащищенности конструкции и уменьшениямагнитного влияния на работу переключателя30 в предлагаемом переключателе магниты вы 528627о.)нсны в виде колец, нямаН)ичсны ьдоль осн переключателя по секторам так, что сосед)1 и( секторы намагничены встречно, а в качестве источника нам агничивающей силы использован дополнительный управляющий постоянный магнит, жестко связанньй, например, через ферромагнитную пластину с подвижным маг;итом, причем для фиксации положения персключателя используются по крайней мере два соседних разнополярных сектора подвижного и неподвижного магнитов, На пути перемещения вращающегося магнита с обеих сторон от этого положения установлены упоры, ограничивающие перемещение до перекрытия разно- полярных сегментов магнитов, Кроме того, между магнитоуправляемыми контактами, подвижным и управляющим магнитами установлена разделительная плата, а удаленные друг друга поверхности неподвижного и подвижного магнитов закрыты ферромагнитными пластинами, и на внешней поверхности корпуса установлены два ферромагнитных цилиндра, один из которых охватывает управляющий магнит, а другой перекрывает зоны рабочих зазоров магнитоуправляемых контактов. При этом каждая группа магнитоуправляемых контактов помещена в цилиндрическую деталь ступенчатой формы из аммортизационного материала.На фиг. 1 показан предлагаемый поворотный переключатель, разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - -6 - варианты реализации источника н. с, в поворотном переключателе.Поворотный переключатель (см. фиг, 1 и 2) содержит расположенные в корпусе по окружности магнитоуправляемые контакты 1, которые могут быть замыкающими или размыкающими. Магнитоуправляемые контакты размещены по группам, количество которых соответствует числу фиксированных положений переключателя. Каждая группа содержит от одного до четырех расположенных на равном расстоянии друг от друга магнитоуправляемых контактов 1, разчещенных в амортизационной детали 2 цилиндрической формы. Амортизационный цилиндр 2 фиксируется посредством имеющегося на нем пояска, зажимаемого между контактной колодкой 3 и корпусом 4 переключателя. Зашита от проворота контактной колодки относительно корпуса обеспечивается за счет внутреннего выступа в корпусе, входящего во внутренний паз, имеющийся на колодке. Крепление контакт 1 ОЙ колод(1 к корпусу поворотного переключателя осуществляется посредством цилиндра 5, выполненного на ферромагнитного материала и являющегося частью внешнего экрана переключателя. Цилиндр напрессовывается на корпус 4 (после установки магнитоуправляемых контактов, внутреннего электрического монтажа и установки контактной колодки) и завальцовывается, фиксируя определенное положение колодки 3. Установка ферромагнитного цилиндра может быть осуществлена любыми 1 о 35 20 2)5 3 35 4 О 45 50 Я 60 65,)11 м 1 131 сс 1 ь 1 с 1 осо) 1) м .1)е ) Об . ,Ом, ц)1 лнндр 5 в).1 О,)Няет ф 1 н 1(ц 1 н крссжнон дсял 11, я тяня(с служ 11 т для зя 1111 ть 1 1(онтя(1- 1 ОЙс 11 т)есклк)чятсля О 1 ноздсйстн)я в 1)ен)- 11 ИХ МЯНИТНЫХ ПОЛЕЙ.Внутренний монтаж выводов магнитоуправляемых контактов к контактам колодки выполняется гибкими монтажными проводами, не препятствующими свободному перемещению контактов в амортизационном материале цилиндрической детали 2. Монтажные провода от верхних выводов магнитоуправляемых контактов пропускаются в центральное отверстие, имеющееся в детали 2 и улучшающее ее амортизирующее действие.Описанное крепление магнитоуправляемых контактов позволяет сохранить их работоспособность при воздействии повышенных механических нагрузок.Каждая цилиндрическая деталь 2 с группой магнитоуправляемых контактов 1 размещена в магнитопроводе 6, который имеет форму цилиндра и охватывает магнитоуправляемые контакты 1 по длине от окончания их выводов со стороны, противоположной колодке 3, до зоны рабочих зазоров.Цилиндрические магнитопроводы вставлены (запрессованы, вклеены или т. п.) в расположенные по окружности внутренние гнезда корпуса 4 переключателя, расположение которых строго соответствует каждому положению элсмента привода (рукоятки) и, соответственно, положению источника для управления контактами 1.В качестве источника н. с. для управления магнитоуправляемыми контактами 1, как это показано на фиг. 1 и 2, может быть использован сектор вращающегося кольцевого магнита 7, развитый по толщине или примыкающий к поверхности последнего со стороны магнитоуправляемых контактов.Подвижный (вращающийся) кольцевой магнит 8 предварительно жестко скрепляется с пластиной 9 из ферромагнитного материала, например, с помощью эпоксидной смолы, Пластина жестко крепится к оси 10 привода и профильной детали 11, выполненной из изоляционного материала. Деталь 11 имеет гнездо для установки сектора управля)ощего магнита 7 и профильную поверхность.В случае реализации конструкции переключателя с самовозвратом из крайних положений в центральное в корпусе 4 переключателя устанавливается упор, до которого доходят окончания профильной поверхности, ограничивая поворот детали 11 в каждую сторону. Крепление управляющего магнита 7 в пазу указанной детали осуществляется, например, с помощью эпоксидного компаунда. Таким образом, вращающийся магнит 8, пластина 9 и управляющий магнит 7 жестко связаны между собой и осью 10 привода, которая расположена во втулке 12, выполненной из изоляционного материала. На втулке жестко, например, с помощью эпоксидной смолы, крепится неподвижныЙ кольцевой магнит 13 и вторая пластина 14 из ферромагнитного материала, лскащая непосредственно на поверхности указанного магнита. Гарантированный зазор между кольцевыми магнитами 8 и 13 предохраняет цх от соударения во время работы переключателя и обеспечивается заданной высотой втулки 12.Установка узла привода и управления с магнитами 7, 8 и 13 осуществляется креплец;ем втулки 12 с осью 1 О в корпусе 4 переключателя любым известным способом, напр 1:ер с помощью эпоксидной смолы, Известные средства, например выступ на втулке 12, вхоляшцй в паз, имеющийся на внутренней поверхности корпуса, предохраняет втулку 12 от проворота.Элемент 15 привода (например рукоятка или клювик) крепится на оси 1 О любым известным способом,На внешнюю поверхность корпуса переключателя папрессовывается второй цилиндр 16 внешнего экрана, выполненный из ферромагнитного материала и охватываощий управляющий магнит 7. Корпус 4 переключатсля, выполненный из изоляционного материала, имеет глухую перегородку (рязделцтелыую плату) в центральной части, полностью защищающую внутренною часть переключателя с магнитоуправляемыми контактами от воздействия влаги. Узел привода и управления с магнитами содержит детали либо выполненные из соответствующих материалов, либо ооработанные по известной технологии так, что он це подвержен воздействию влаги при ее возможном проникновении,Крепление поворотного переключателя в аппаратуре осуществляется с помощью фланца 17, имеющегося ца корпусе 4. Возможен также вариант реализации поворотного переключателя, когда разделительная плата является принадлежностью аппаратуры, например лцисвой панели пульта управления. В это.,: случае контактная часть персключателя с хягцитоуправляемыми контактами располагается пол платой и жестко крепится к ней лобым известным способом, а узел привода ц управле:ця С МЯГНИТЯМИ РЯСПОЛЯГЯЕТС 51 ЦЯЛ ПЛЯТОЙ.Формирование источника и. с. (управляющего магнита) в поворотном переключателе может быть реализовано различными путями.Так в качестве источника н. с. лля управле- НИЯ ХЯГНИТОПРЯВЛЯЕМЫХЦ КОПТЯКТЯ 1 Ц .ОЖСт быть цсцользо 1 ан олш цз секторов рацяюцегося кольцевого магнита (см. фцг. 3) ц,ц олин из секторов вращающегося кольцегого магнита, развитый по лцаметру (см. фцг. 4 и 5), а также постоянный магнит, закреплецн;,и на оси, жестко связаион с врашаюццмся кольцевым магнитом 8.Узел прцвода, формирования рабочей лцаГряммы, сцли 5 псрсмсц,ецио и ф.1,Сяццццравляющего звсца солержцт1 рспле 1 П,цй в корпусе цеполвижцъЙ мяГпт 13 ц полгцжцы 1 магнит 8, жестко связанный с осью 10 привода, Оба млгни 1 а намагничены вдоль осц тя. О 5 )30 35 40 .5 5 О д СЯ 60 1,ким образом, что цх поверхности состоят цз секторов чередующейся полярности. ВзаимО- прилегающие поверхности кольцевых магнитов расположены друг относительно друга так, что В кяждох фпкспровяцном положении дрмГ цад другом находятся разнополярные секторы каждого магнита.Для фцксаццц в каждом положении используются по крагнец мере лва соселццх разно- полярных сектора ца каждом магните. Это обеспечивает налсжГю фиксацию п требуемос , силие переключения элемента привода.Прц повороте (пере:.лочецпц) элемента 15 ца угол раствора одного сектора усилие сохрапснця фиксированного положснця нач;шаст уменьшаться, а усилие перемещения в соседнее фиксированное положение - возрастать за счет сцл притяжения разцополярных секторов и отталкцганця олнополярных. Процесс изменения усилии является практически лавинообразны.а, а переход цз одного фиксированного положения в лругос происходит мгновенно и прекращается при новом полном перекрытии разцополярных секторов неподвижного п врацаюпегося магнитов.Олновремепо с. поворотом подвижного магнита 8 пропсхолцт синхронное перемещение источника н. с. 7, который практически мгновенно находит на группу магнитоуправляемых контактов 1, соответствующих новому фиксированному положению элемента привода,Требуемая одновременность срабатывания магнцтоуправляемых контактов каждой группы достигается применен;ем цилиндрических магнцтопроводов 6 пз ферромагнитного материала лля каждой группы, охватывающих контакты по длине от окончания выводов до зоны рабочих зазоров. В опрелелсццом положепцп, когда сработали (замкнуты) магцитоуправляемые контакты группы, соответствуощей этому положению, управляющий маг 1 ит (источник ц. с.) полностью накрывает торец кольцевого магнцтопровода указанных контак. тов.Кольцевой магпцтопровод 6 существеннс повышает чувствительность магнитной систе. мы переключателя. обеспечивая концентрацис управляющего поля в зоне рабочих зазоро 1 магцитоуправляемых контактов,Для исключения магнитного влияния удалец ные друг от друга поерхцостц подвижного 1 цеполвижного магнитов за исключением по верхцостц управляюцсго магнита в случа еГО фоРМИРОВЯППЯ цз ссктОРЯ полвцжцОГО МЯГ нита покрыты пластшами 9 ц 14 из ферро магнитного материала.При необходимости возможно выполцецц поВоротноГО переключятеля ця несколько ця правлений, например для коммутации двух ца правлеццй в переключателе на пять фцксцро ВаИых положсцй управляющие секторы рас полагаются под углом 180.Два внешних цилиндра 5 и 16, выполненны из ферромагнитного материала, охватываю магцитнчо систему управления магнитоуправл 51 емыми конГяктдми, исключя 51 Вли 51 ние ня них внешних магнитных полей, а также исключают влияние полей, создаваемых источников и, с. на расположсиные рядом устройства. Формула изобретения1. Поворотный переключатель, содеркащий расположенные в корпусе по окружности магнитоуправляемые контакты, закрепленный в корпусе неподвижный и установленный на оси переключателя подвижный постоянные магниты, приводной элемент и контактную колодку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении габаритов, магниты выполнены в виде колец, намагничены вдоль оси переключателя по секторам так, что соседние секторы намагничены встречно, а в качестве источника иамагничивающей силы использован дополнительный управляющий постоянный магнит, жестко связанный, например, через ферромагнитную пластину с подвижньм постоянным магнитом, причем для фиксации положения переключателя используются по крайней мере два соседних разно- полярных сектора подвижного и неподвижного постоянных магнитов.2. Переключатель по п. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения самовозврата приводного элемента в фиксированное по 1 О 15 20 25 ложение, на пути перемещсни рящакицегос магнита с обеих сторон от этого положения установлены упоры, ограни ивякнцие персмещсиие до перекрытия разнополярных сегментов постоянных магнитов.3. Переключатель по п. 1, о т л н ч а ю щ и йс тем, что, с целью ооеспечени влагозаи 1 И- щеиности конструкции, между магитоуиравляемыми контактами, подвижным и управляющим постоянными магнитами установлена разделительная плата,4. Переключатель по и. 1, о тл и ч а о щ и йся тем, что, с целью уменьшения магнитного влияния на работу переключателя, удаленные друг от друга поверхности неподвижного и подвижного постоянных магнитов закрыты ферромагнитными пластинами, а на внешней поверхности корпуса установлены два ферромагнитных цилиндра, один из которых охватывает управляющий постоянный магнит, а другой перекрывает зоны рабочих зазоров магнитоуправляемых контактов.5. Переключатель по п. 1, отл ич а ющийся тем, что, с целью защиты магнитоуправляемых контактов от механических нагрузок, каждая г 1 уипд мягнитоуирав 5 яемь 1 х конта(- тов помещена в цилиндрическую деталь ступенчатой формы из амортизационного материала.иг,б Риг,оставитель А. ПучковТехред М. Семенов Корректор Е Рож Редакт Мозжечко на Заказ 2006/13ЦНИИП ПодписиСР ипография, нр, Сапунов Изд1602 Государственного комитет по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш