Кнопочный переключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления, например в станкостроении и лифтостроении. . Известны кнопочные переключатели на герконах, содержащие неподвижные постоянные магниты и ферромагнитные экраны, перемещающиеся между магнитами и герконами. Такие переключатели подразделяются на два класса: переключатели с продольным перемещением и переключатели с Поперечным перемещением. . Наибольшее распространение получили переключатели с использованием геркона замыкающего типа, Геркон, размещенный в магнитном поле постоянного магнита, замкнут. При введении в промежуток между магнитом и герконом ферромагнитной пластины (экрана) магнитный поток магнита замыкается через экран и геркон размыкается. Экран устанавливают на при водном устройстве, например кнопке (толкателе), перемещаемой оператором. Толкатель может перемещаться в параллель- НОМ или перпендикулярном направлениях к оси геркона. Известные переключатели характеризуются меньщей массой подвижных частей, чем у переключателей другого основного класса - переключателей с подвижными магнитами. Вследствие этого они обладают меньщей инертностью, более удароустойчивы, имеют менее жесткую возвратную пружину, что важно для панелей с множеством кнопок и повыщенной частотой работы. Кроме того, переключатели с подвижным экраном отличаются простотой конструкции подвижного узла, так как ферромагнитная пластина в целях фиксации может быть обработана технологичными способами (вырубка, гибка, вытяжка и т.п.), а постоянные магниты таким видам обработки, как правило, .не поддаются tlj. Однако для известных герконовых пе(реключателей с подвижной ферромагнитной деталью характерен сравнительно больщой дифференциал хода. 310 Известен также кнопочный переключагель, содержащий геркон, постоянный ма нйт и ферромагнитный экран, приводимый в дйижение с помощью кнопки (толкате- ля). Постоя1шый магнит имеет форму epy ка с полюсами у торцов и расположен вдоль баллона геркона. Экран в виде пла тины перемещается перпендикулярно оси геркона и имеет два крайних положения: в промежутке и вне промежутка между герконом и магнитом. В зависимости от этого геркон соответственно замкнут или разомкну т. Кнопочный переключатель, как и переключатели с перемещающимися ферромаг- нитными деталями, вследствие относительно малой массы подвижных частей более удароустойчив, имеет меньшие усилия возврата толкателя, более прост по конструхщии подвижного узла, чем пере-ключатели с подвижными магнитами. Кро ме того, он имеет наименьшую высоту среди герконовых кнопочных переключателей, определяемую перемещением экрана в поперечном направлении относительно оси геркона Однако в этом переключателе контактдетали (КД) геркона образуют с экраном параллельную магнитную цепь. При любом удалении экрана- от магнита часть магнитного потока магнита, замыкается через экран. Для уменьщения шунтирующего действия экрана до состояния, при котором геркон срабатывает, необходимо экран удалить на достаточно большое рас стояние. Вследствие этого переключатель имеет больщой дифференциал хода, а еледовательно, большое перемещение толкателя. Кроме того, он характеризуется низкой надежностью, поскольку увеличивается вероятность незамыкания герконов с предельно больщими магнитодвижущими силами срабатывания. Цель изобретения - повышение надежности кнопо.чного переключателя с поперечным линейным перемещением ферромагнитного экрана при малом дифферен-, циале хода. Поставленная цель достигается тем, что в кнопочном переключателе, содержащем геркон, постоянный магнит, расположенный параллельно геркону, ферромагнитный экран, установленный на толкателе с возможностью перемещения перпендикулярно оси геркона и постоянного магнита в промежутке между ними, ферромагнитный экран выполнен из двух одинаковых пластин, установленных торцами друг к другу с зазором между смежными 874 торцами и взаимосвязанных посредством упругого элемента, усилие которого находится в интервале величин электромагнитной силы между торцами пластин экрана при крайних положениях толкателя. На фиг. 1 изображен переключатель с размыкающим контактом в исходном состоянии (вариант переключателя с замыкающим контактом принципиального отличия не имеет); на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение экрана в состоянии переключателя Включено ; на фиг. 4 - то же, в состоянии переключателя Выключено. Переключатель содержит геркон 1 и постоянный магнит 2, которые расположены параллельно Друг другу. Магнит выполнен в виде прямоугольного бруска. РН может быть другой формы, но должен иметь полюса, размещенные по длине геркона. Ферромагнитный экран состоит из пластин 3 и 4, которые закреплены на упругом элементе 5, установленном на толкателе 6. Направление перемещения толкателя перпендикулярно плоскости симметрии системы геркон - магнит, которая на фиг. 1 и 2 изображена линией ОО . Упругий элемент состоит из двух одинаковых пластин 7 и 8, изготовленных из пружинного материала. Это наиболее технологичный вариант. Упругий элемент может иметь другую конструкцию например в виде цилиндрической пружины. К основным плоскостям упругих пластин 7 и 8 приварены торцами пластины 3 и 4 экрана. Одним концом упругие пластины жестко закреплены в пазу толкателя, а свободные концы, на Которых находятся пластины экрана, образуют зазор о о, при этом :ластины экрана под действием упругих пластин прижаты к упорам 9, выполненным в толкателе. Переключатель работает следующим обВ исходном состоянии переключателя Включено пластины экрана удалены от магнита. Усилие нажатия упругих пластин на упор превышает величину электромагнитной силы, которая создается в зазоре о от магнитного потока рассеяния магнита Ф (фиг. 3). Пластины разомкнуты. Вследствие этого уменьшается шунтирующее действие экрана. Основная часть потока маг ни та фо. проходи т .через КД геркона, и геркон замкнут. Из этого следует, что в предлагаемом, переключателе геркон срабатывает при меньшем удалении экрана от магнита, чем у прототипа. При перемещении толкателя в другое крайнее положение Включено экран располагается между магнитом и герконом. (Основной nioTOK магнита Фосй проходит через пластины экрана и зазор сГ (фиг. 4 Электромагнитная сила в зазоре (Г превышает силу противодействия упругих пластин, и пластины экрана притягиваются друг к кругу. Для предотвращения при тяжения экрана к магниту толкатель снаб .жен выступом 10 (фиг. 2). Сила трения, возникающая при перемещении пластин 3 и 4 экрана по поверхности выступа 1О значительно меньше электромагнитной силы между торцами пластин. В притянутом состоянии пластин 3 и 4 экрана зазор cf уменьшается до размера двойной тсяшины упругой пластины (можно обеспечить , если пластины экрана приварить боковыми сторонами к отгибам упругих пластин). Следовательно, уменьшается магнитное сопротивление потоку, проходящему через экран, и прак тически поток замыкается только через экран (фиг.. 4). Возвращение толкателя в исходное состояние осуществляется воз вратной пружиной (не показана). Таким образом,- дифференциал хода предлагаемого переключателя, равный раз ности перемещеь;:й толкателя, при которых геркон размыкается и замыкается, меньше, чем у прототипа. Наличие изменяющегося зазора в шунтирующей цепи приводит к увеличению ра ницы магнитных потоков, замыкающихся через экран при крайних положениях тол кателя. Чем больше эта разница, тем бол ший разброс МДС срабатывания могут иметь герконы, применяемые в переключателе. Тем самым обеспечивается надежная работа переключателя при снижен ных требованиях к разбросу МДС герко- нов. Экономический эффект от применения изобретения заключается в сокращении расхода конструкционных материалов, (на-. пример пластмассы) благодаря уменьшенному дифференциалу хода переключателя. Вследствие повышенной надежности работы переключателя при сниженных требованиях к разбросу герконов по МДС срабатывания уменьшается трудоемкость изготовления изделия. Кроме того, малый дифференциал хода и четкость переключения улучшают условия работы оператора. Предлагаемый кнопочный переключа- тель можно применять вместо микропереключателей для монтажа на лицевых панелях комплектных устройств, к которым предъявляются жесткие требования по глубине, например, в постах управления лифтами. Формула изобретения Кнопочный переключатель, содерн 1щий геркон, постоянный магнит, расположенный параллельно геркону, ферромагнитный экран, установленный на кнопке (толкателе) с возможностью перемещения перпендикулярно оси геркона и постоянного магнита в промежутке между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения, надежности при малом дифференциале хода, ферромагнитный экран выполнен из двух одинаковых пластин, установленных торцами друг к другу с зазором между смзжными торцами и связанных между собой посредством упругого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Харазов К. И. Переключатели -с магнитоуправляемыми контактами. М., Энергия, 1978. 2.Харазов К. И. Переключатели с магнитоуправляемыми контактами М., Энергия, 1978, с. 46, рис. 306, 31.

Фиг. 7

J 7. 1.

И -....-.„....:,1,.,х /#

-.......,....,....™.1 Y

.З

иг. 4