Магнитный преобразователь движения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 7 17 505 6 04 С 13/10 27/О ОП ИЕ ИЗОБРЕТЕ ТОРС КОМУ ЕТЕЛЬСТВ 5 ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 686007, кл. Л 04 С 13/10, 1975.Авторское:видетельство СССРЬ 644990, кл, Р 16 Н 27/04, 1979.Авторское свидетельство СССР1 ч. 658522, кл, О 04 С 13/10, 1979,(57) Изобретение относится к информационно-преобразующим устройствам и может быть использовано в электромеханических часах. Целью изобретения является повышение надежности. Преобразователь содержит магнитопровод с двумя сердечниками 1 и 2, два постоянных магнита 3 и 4 и зубчатый ферромагнитный ротор 5, установленный нэ входном валу. На роторе 5 имеются зубцы 11 с уступами 10, При подаче на катушку управляющего напряжения шаговое перемещение ротора 5 входного вала преобразуется в шаговое перемещение выходного вала, Предусмотрены различные варианты исполнения преобразователя, 8 з.п. ф-лы, 29 ил.5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в механизмах с прерывистым движением звена, применяемых. например. в устройствах записи и считывания информации, в частности, во вторичных электрических часах с обратным контролем их функционирования.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение технологичности, КПД и надежности. Дополнительная цель - расширение функциональных возможностей.На фиг, 1 изображен первый вариант преобразователя, в плане; на фиг. 2 - вариант преобразователя с двумя зубчатыми роторами; на фиг. 3 - вариант преобразователя с аксиально намагниченными магнитами в разрезе; на фиг,4 - то же, план; на фиг. 5 - вид А - ,А на фиг, 4; на фиг.6 - вид Б - Б на фиг, 4; на фиг. 7 - вариант преобразователя с магнитопроводом в виде, секторов зубчатого цилиндра; на фиг, 8 - то же, вид на правый торец преобразователя; на фиг. 9 - то же, вид на левый торец преобразователя; на фиг, 10 - то же, элементы . магнитной системы преобразователя в изометрии; на фиг, 11 - вариант преобразователя с двумя парами магнитоиэолированных сердечников; на фиг. 12 - вариант преобразователя с зубчатым кольцевым фиксатором; на фиг 13 - вариант преобразователя с концентрично расположенными магнитами; на фиг, 14 - вариант преобразователя с тремя сердечниками, на фиг. 15 - вариант реверсивного исполнения преобразователя с уступами на зубцах ротора и магнитолровода и тремя сердечниками; на фиг. 16-21 - принцип действия преобразователя по фиг, 1; на фиг, 22-26- принцип действия преобразователя по фиг. 2; на фиг, 27 - 29 - принцип действия реверсивного варианта преобразователя по фиг, 15.Преобразователь (фиг, 1) содержит зубчатый магнитопровод с двумя сердечниками 1 и 2, два постоянных магнита 3, 4 и зубчатый ферромагнитный ротор 5, установленный на выходном валу (валы на чертеже не показаны). Магнит 4 установлен на входном валу. На зубцах 6 и 7 сердечников 1, 2 магнитопровода выполнены секторовидные вырезы 8 и 9, угловая протяженность которых равна угловой протяженности уступов 10 на зубцах 11 ротора 5. На фиг. 2 преобразователь выполнен с ротором 12, установленном на входном валу, а магнит 4 установлен неподвижно.Преобразователь согласно фиг. 3-6 имеет магниты 3, 4, намагниченные в аксиальном направлении и установленные между торцами роторов 5, 12 и сердечников 1, 2магнитопровода. На торце магнита 3, обращенном к ротору 5, установлен зубчатый ферромагнитный фиксатор 13.У преобразователя согласно фиг. 7-10 роторы 5 и 12 с зубцами 14 и 15 установлены на концентричных валах 16, 17 с радиальными зазорами относительно зубцов 18, 19 и 20, 21 магнитопровода, выполненного в виде секторов кольца (см. фиг. 10).Преобразователь по фиг. 11 имеет двепары магнитоиэолированных сердечников1,2 и 22,23,У преобразователя по фиг. 12 зубчатыйферромагнитный кольцевой фиксатор установлен на боковой поверхности магнита 3.Преобразователь по фиг. 13 имеет концентрично размещенные магниты 3 и 4 и размещенные в радиальном промежутке между магнитами зубчатые роторы 5, 12, причем в радиальном промежутке между роторами расположены сердечники 1, 2, 22, 23 магнитопровода, Фиксатор 13 установлен на внутренней цилиндрической поверхности магнита 3,Преобразователь по фиг. 14 имеет три магнитоиэолированных сердечника 1, 2, 22, что позволяет осуществлять реверсивное преобразование движения. Зубцы 24, 25, 26 сердечников 1, 2, 22 расположены по окружности зубчатого ротора 5 такий образом, что, когда зубцы 11 ротора 5 находятся напротив зубцов 24 одного сердечника(например, 1 на фиг. 14), зубцы 25 и 26 другихсердечников 2 и 22 смещены относительнозубцов 11 ротора 5 на треть зубцового деления ротора в противоположные стороны.Другой характерный вариант исполнения реверсивного преобразователя представлен на фиг, 15. Здесь на зубцах 6, 7 и 27 трех магнитоиэолированных сердечников 1, 2, 22 выполнены уступы 8, 9 и 28, ширинакоторых равна ширине уступов 29 на половине угловой протяженности симметричных зубцов 30 ротора 5.Работа преобразователя по фиг. 1 с преобразованием колебательного движения входного вала в шаговое перемещение выходного вала наглядно иллюстрируется нафиг. 16 - 20. Стрелками на фиг. 16-20 покаэано направление перемещения соответствующих валов. Как следует иэ фиг. 16-20, эа один цикл колебания двухполюсного магнита 4 зубчатый ротор 5 перемещается на однозубцовое деление, переходя через два фиксированных угловых положения (т,е. совершая два шага).Идентичный результат получается (см.фиг, 21-25) при выполнении преобразователя с одноэубцовым ротором на выходномвалу и неподвижном магните, Когда ротор входного вала (нижний по фиг. 21-25) занимает промежуточное положение (см. фиг.21), то ротор выходного вала (верхний на фиг. 21-25) также занимает промежуточное положение за счет взаимодействия полюсов И и Я у разных магнитов. При повороте входного вала на 90 (фиг. 22) за счет изменения сил магнитного взаимодействия зубцы ротора выходного вала занимают положение согласно фиг. 22 вверху, осуществляя поворот выходного вала на ЗОО. При повороте входного вала на 90 О в обратном направлении (фиг. 23) в исходное состояние, ротор выходного вала продолжаетдвижение в ту же самую сторону(фиг. 23) за счет магнитного взаимодействия другого зубца ротора с магнитопроводом и наличия асимметричного расположения уступов на зубцах ротора (см. фиг. 1, 2).При повороте входного вала на 90 в противоположную сторону (на 90 на фиг, . 24) выходной вал не изменяет направления вращения и поворачивается еще на 30. При возврате входного вала в исходное положение выходной вал повернется еще на 30 (фиг. 25), Таким образом, колебательному перемещению входного вала здесь соответствует однонаправленное шаговое перемещение выходного вала.На фиг, 26 - 29 дополнительно поясняется работа реверсивного варианта преобразователя согласно фиг. 15, способного преобразовывать вращательное движение входного вала в шаговое перемещение выходного вала, Здесь выходной вал благодаря симметрично расположенным уступам 29 на симметричных зубцах 30 ротора 5 по фиг.15 перемещается в том же направлении, в котором перемещается входной вал. В примере по фиг, 26 - 29 - зто движение по часовой стрелке. 1. Магнитный преобразователь движения, содержащий магнитопровод, между полюсами которого расположены два ротора, один из которых выполнен зубчатым из ферромагнитного материала и установлен навходном валу, соосно которому расположен постоянный магнит, причем полюса магнитопровода, расположенные вокруг выходного вала, выполнены зубчатыми, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышеФормула изобретения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния надежности, в него введен второй постоянный магнит, установленный соосновыходному валу, причем оба постоянныхмагнита выполнены кольцевыми,2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ротор на входном валувыполнен зубчатым из ферромагнитногоматериала и расположен между закрепленными неподвижно кольцевым постоянныммагнитом и полюсами магнитопровода.3, Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что оба магнита намагничены в аксиальном направлении,4. Преобразователь по пп, 1-3, о т л ич а ю ш и й с я тем, что магнитопроводвыполнен в виде секторов зубчатого цилиндра, а магниты установлены соосно цилиндРУ5. Преобразователь по пп, 1 - 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что магнитопроводвыполнен с двумя парами магнитоизолированных сердечников с полюсами, а на одномиз полюсов каждого из сердечников выполнены зубцы,6, Преобразователь по пп. 1 - 5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что между зубчатымротором и магнитом установлен ферромагнитный зубчатый фиксатор.7, Преобразователь по пп, 1 - 6, о т л ич а ю щ и й с я тем, что магниты расположеныконцентрично друг другу, в радиальном зазоре между которыми расположены роторы,в радиальном зазоре между которыми всвою очередь расположены сердечники магнитопровода,8. Преобразователь по пп. 1 - 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что магнитопроводвыполнен с тремя зубчатыми сердечниками,каждый из которых установлен с радиальным зазором относительно двух зубчатыхроторов, причем зубцы одного сердечниканаходятся напротив роторных зубцов, а зубцы двух других сердечников смещены относительно роторных зубцов на третьзубцового деления роторов в противоположные стороны.9, Преобразователь по пп. 1 - 8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что зубцы ротора,установленного на выходном валу, снабжены уступами с угловой протяженностью вполовину угловой протяженности зубцов,причем уступы такой же угловой протяженности выполнены на обращенных к роторувыходного вала зубцах сердечников магни- .топровода."Редактор Т. Куркова Корректор М, Петров изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аз 4121ВНИИПИ Госуд СоставительТехред М,Мо Тираженного комитет13035, Москва,. Костинентал Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., 4/5