МАГНИТНЫЙ КОМПАС Российский патент 2002 года по МПК G01C17/00 

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в магнитных компасах с магнитным чувствительным элементом, опирающимся на опорное устройство.

Известен магнитный компас, описанный в книге "Пилотажные манометрические приборы, компасы и автоштурманы", Фридлендер Г.С. и Селезнев В.Т., Государственное издательство оборонной промышленности, М., 1953 г. (см. фиг.98).

Компас содержит магнитный чувствительный элемент (1), колонку (2), топку-подпятник (3), поплавок магнитного чувствительного элемента (4), шпильку-керн (5), лимб-шкалу (6) и ограничительную шайбу (7), жестко связанную с магнитным чувствительным элементом. Ограничительная шайба (7) служит дном полости в магнитном чувствительном элементе (4), внутри которой размещается верхняя часть колонки (2) с топкой-подпятником (3). Хвостовик колонки (2) выведен из полости через сквозное отверстие в ограничительной шайбе (7), служащей одновременно основанием магнитного чувствительного элемента.

При этом (см. фиг. 98) диаметр сквозного отверстия в ограничительной шайбе (7) выполнен меньшим, чем размер верхней части колонки (2) с топкой-подпятником (3) с целью предотвращения соскакивания магнитного чувствительного элемента с опоры-колонки (2) при воздействии боковых ударов и наклонов компаса.

Основным недостатком компаса является исполнение ограничительной шайбы (7) с размерами сквозного отверстия, через которое выведен хвостовик колонки (2), меньшими, чем размеры верхней части колонки с топкой-подпятником (3) (см. рис. 98).

Указанное соотношение размеров сквозного отверстия ограничительной шайбы (7) и верхней части колонки (2) с топкой-подпятником (3) исключает возможность соскакивания магнитного чувствительного элемента с колонки при воздействии боковых ударов, но одновременно усложняет сборку компаса при его изготовлении. При использовании эластичной ограничительной шайбы (7) для установки магнитного чувствительного элемента на штатное место - на колонку (2) необходимо при сборке компаса прилагать определенное усилие, обеспечивающее необходимую деформацию шайбы (7) для прохождения через ее сквозное отверстие верхней части колонки (2) с топкой-подпятником (3). Прилагаемое усилие не может быть пронормировано и контролироваться, и зависит от субъективного опыта сборщика. При этом возможно повреждение отдельных элементов конструкции компаса, что ведет к заводскому браку.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является магнитный компас, рассмотренный в патенте 2068171, МКИ G 01 С 17/00 (заявка 93016911, 02.04.93 г.) (прототип).

Компас содержит корпус, заполненный жидкостью, с магнитным чувствительным элементом, установленным на опорном устройстве, включающем колонку с держателем опоры. При этом держатель опоры расположен в полости нижней части магнитного чувствительного элемента, а хвостовик колонки с держателем опоры выведен из полости через сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента, образующего дно полости. Колонка с держателем опоры содержит немагнитную эластичную шайбу, диаметр которой превышает размеры сквозного отверстия в основании магнитного чувствительного элемента. Конструктивное исполнение нижней части магнитного чувствительного элемента в виде полости, в которой расположена часть колонки с держателем опоры и эластичной шайбой, обеспечивает защиту магнитного чувствительного элемента от его соскакивания с опорного устройства колонки только в определенном диапазоне воздействия ударных ускорений. При значительных ударных ускорениях эластичная ограничительная шайба может выйти из полости магнитного чувствительного элемента через сквозное отверстие, что приведет к потере компасом работоспособности, что является существенным недостатком компаса. Другим недостатком рассмотренного компаса является исполнение эластичной шайбы с размерами диаметра, превышающими размеры сквозного отверстия в основании магнитного чувствительного элемента. Рассмотренное конструктивное решение магнитного чувствительного элемента и опорного устройства обуславливает необходимость при сборке компаса прилагать определенное усилие, обеспечивающее необходимую деформацию эластичной шайбы для ее прохождения через сквозное отверстие меньшего диаметра в нижней части магнитного чувствительного элемента. Прилагаемое усилие не может быть пронормировано и контролироваться, и зависит от субъективного опыта сборщика. При этом имеет место вероятность повреждения как керна (поломка или сплющивание), так и подпятника (царапины, трещины), что приведет к заводскому браку.

Основными задачами, на решение которых направлено изобретение, является улучшение эксплутационных характеристик магнитного компаса, а также обеспечение упрощения сборки и разборки компаса при его изготовлении и ремонтных работах и исключение заводского брака вследствие некачественной сборки компаса.

Для решения указанных задач в магнитном компасе, содержащем корпус, заполненный жидкостью, с магнитным чувствительным элементом, установленным на опорном устройстве, включающем колонку с держателем опоры и немагнитной ограничительной шайбой, размещенной под держателем опоры, при расположении держателя опоры и ограничительной немагнитной шайбы в полости нижней части магнитного чувствительного элемента, а хвостовик колонки выведен из полости через сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента, образующего дно полости, немагнитная ограничительная шайба выполнена фигурной и содержит зубцы, различающиеся конфигурацией и размерами, а сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента содержит пазы, различающиеся конфигурацией и размерами, но при этом совпадающие с конфигурацией и размерами зубцов фигурной ограничительной шайбы.

Предлагаемый магнитный компас представлен на чертежах.

На фиг.1 представлен общий вид магнитного компаса в разрезе.

На фиг.2 представлен магнитный чувствительный элемент (с опорой) в разрезе.

На фиг.3 представлен магнитный чувствительный элемент, вид снизу со стороны основания.

На фиг.4 представлена колонка с держателем опоры и ограниченной шайбой в разрезе.

На фиг.5 представлена колонка с держателем опоры и ограничительной шайбой, вид сверху.

Магнитный компас (см. фиг.1) содержит корпус 1, заполненный компасной жидкостью 2, магнитный чувствительный элемент 3 с опорой 4, установленный на опорном устройстве. Опорное устройство содержит колонку 5 с держателем опоры 6, закрепленным на колонке 5, и ограничительной немагнитной шайбой 7. Магнитный чувствительный элемент 3 содержит (см. фиг.1, 2 и 3) постоянные магниты 8, размещенные на основании 9, шкалу-картушку 10. Внутри магнитного чувствительного элемента имеется полость 11. Через сквозное отверстие 12 в основании 9 колонка 5 (с держателем опоры 6 и ограничительной немагнитной шайбой 7 (см. фиг.1) вводится в полость 11. Сквозное отверстие 12 содержит пазы, различающиеся по конфигурации и размерам (см. фиг.3). На колонке 5 (см. фиг.1, 4, 5) размещены держатель опоры 6 и ограничительная немагнитная шайба 7, выполненная фигурной и содержащая зубцы (см. фиг.5), различающиеся конфигурацией и размерами, но при этом совпадающие по конфигурации и размерам с пазами сквозного отверстия 12 в основании 9 магнитного чувствительного элемента (см. фиг.3).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При сборке компаса для установки магнитного чувствительного элемента 3 (см. фиг.1) на штатное место внутри корпуса 1 на колонку 5 с держателем опоры 6 и ограничительной шайбой 7 устанавливают магнитный чувствительный элемент 3 основанием 9 на ограничительную шайбу 7. Затем поворачивают магнитный чувствительный элемент 3 относительно его вертикальной оси до совмещения пазов сквозного отверстия 12 в основании 9 с зубцами ограничительной шайбы 7. После этого плавно опускают магнитный чувствительный элемент 3 без всякого усилия до упора, которому соответствует соприкосновение опоры 4 (керна) магнитного чувствительного элемента с опорным устройством (подпятником) держателя опоры 6. После этого магнитный чувствительный элемент самопроизвольно устанавливается под действием Земного магнитного поля по направлению магнитного меридиана.

При эксплуатации компаса при воздействии на компас ударных ускорений любого направления и наклонах нарушение его работоспособности в результате соскакивания магнитного чувствительного элемента с опорного устройства невозможно в связи с отсутствием вероятности совпадения зубцов ограничительной шайбы 7 с пазами сквозного отверстия 12 при одновременной параллельности ограничительной шайбы 7 и основания магнитного чувствительного элемента 9.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство улучшает эксплутационные характеристики компаса, исключая нарушение его работоспособности при воздействии ударных ускорений за счет соскакивания магнитного чувствительного элемента с опорного устройства. Помимо этого, предлагаемое устройство обеспечивает упрощение сборки и разборки компаса при его изготовлении и ремонтных работах и исключает возможность заводского брака вследствие некачественной сборки.

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использовано в магнитных компасах с магнитным чувствительным элементом, установленным на опорном устройстве. Магнитный компас содержит корпус с жидкостью и магнитный чувствительный элемент с опорой и полостью внутри. Магнитный чувствительный элемент установлен на опорном устройстве и содержит постоянные магниты и шкалу - картушку. Опорное устройство содержит колонку, на которой размещены держатель опоры и немагнитная ограничительная шайба. На основании колонки выполнено сквозное отверстие с пазами различной конфигурации и размерами. Ограничительная немагнитная шайба выполнена фигурной и содержит различающиеся конфигурацией и размерами зубцы, которые совпадают по конфигурации и размерам с пазами сквозного отверстия. Хвостовик колонки выведен из полости через сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента. Технический результат состоит в улучшении эксплуатационных характеристик магнитного компаса, в упрощении сборки и разборки компаса при его изготовлении и ремонтных работах, исключении заводского брака вследствие некачественной сборки компаса. 5 ил.

Магнитный компас, содержащий корпус, заполненный жидкостью, с магнитным чувствительным элементом, установленным на опорном устройстве, включающем колонку с держателем опоры и немагнитной ограничительной шайбой, размещенной под держателем опоры, при этом держатель опоры и ограничительная немагнитная шайба расположены в полости нижней части магнитного чувствительного элемента, а хвостовик колонки выведен из полости через сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента, образующего дно полости, отличающийся тем, что немагнитная ограничительная шайба выполнена фигурной и содержит зубцы, различающиеся конфигурацией и размерами, а сквозное отверстие в основании магнитного чувствительного элемента содержит пазы, различающиеся конфигурацией и размерами, но при этом совпадающие с конфигурацией и размерами зубцов немагнитной ограничительной шайбы.