Бесконтактный переключатель Советский патент 1991 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к электротехнике. Оно предназначено для коммутирования электрических цепей и может быть использовано при ручном вводе информации в средства вычислительной и телеграфной техники, в печатающие устройства, в системы автоматики.

Известны бесконтактные переключатели, в которых коммутирование электрических цепей осуществляется электрическими схемами, управляемыми магниточувстви- тельными элементами (датчиками Холла, магниторезисторами, магнитодиодами и др) изменяющими свои электрические параметры в зависимости от значения воздействующего на них магнитного поля.

Известен бесконтактный переключатель, который содержит корпус, подпружиненную кнопку, связанную с магнитной

системой, магниточувствительный элемент и фиксатор в виде шайбы из магнитомягкого материала, расположенный между кнопкой в магнитной системе.

Недостаток этого устройства является низкая надежность. Из-за наличия в нем пружины, обеспечивающей возврат подвижной части датчика в исходное, стартовое положение.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции переключателя.

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном переключателе, содержащим корпус, клавишу, связанную с постоянным магнитом, магниточувствительный элемент и фиксатор из магнитомягкого материала, закрепленный в корпусе между клавишей и постоянными магнитами,

Os

V|

ю

сатор выполнен в виде магнитопровода с пластинами, расположенными у полюсов постоянных магнитов параллельно их поверхностям, причем размер пластин в направлении перемещения постоянных магнитов выбран меньшим, чем величина их максимального перемещения.

В одном из вариантов конкретного выполнения переключателя магнитопровод выполнен Ш-образным, причем его средняя пластина помещена в воздушной зазор, образованный смежными полюсами магнитов, а крайние пластины расположены у внешних последних.

Таким образом, магнитный возврат подвижной части устройства в исходное, стартовое положение, обеспечивает упрощение конструкции переключателя и повышение его надежности.

На чертеже изображена конструкция переключателя продольный разрез.

В корпусе 1 расположены магниты 2 и диамагнитная плата 3 с маг.ниточувстви- тельным элементом 4. Магниты связаны штоками 5 с клавишей 6, а диамагнитная плата с магниточувствительным элементом помещена в зазор между полюсными плоскостями магнитов. На верхней торцовой плоскости корпуса между клавишей 6 и магнитами закреплен фиксатор 7, выполненный из магнитомягкого материала, который снабжен плоскостями 8, расположенными вдоль оси переключателя. Фиксатор с плоскостями образуют Ш-образный магнитопровод, крайние плоскости которого обращены к боковым полюсным поверхностям магнитов, а средняя плоскость помещена в воздушный зазор между другими полюсными поверхностями этих магнитов.

Бесконтактный переключатель работает следующим образом,

В исходном положении переключателя магниты 2 притянуты к поперечной плоскости магнитомягкого фиксатора 7 и их магнитное взаимодействие обеспечивает надежную фиксацию подвижной части устройства в исходном положении. При этом магниточувствительный элемент 4 находится практически вне действия основного маг- нитного потока магнитов 2. В этом положении переключателя магнитный поток замыкается через плоскости 8 и поперечную часть фиксатора 7, предотвращая

тем самым распространение магнитных полей рассеяния во внешнее пространство и исключая их нежелательное воздействие на соседние устройства.

При нажатии на клавишную 6 и после

преодоления силы притяжения магнитов 2 к поперечной плоскости фиксатора 7, постоянные магниты перемещаются вдоль оси переключателя. При этом изменяется положение их полюсов относительно места установки магниточувствительного элемента 4 и рабочая плоскость магниточувствительного элемента интенсивно пронизывается потоком магнитного поля, образованного в

воздушном зазоре между разноименными полюсами постоянных магнитов.

После снятия усилия нажатия постоянные магниты 2, благодаря магнитному взаимодействию с магнитомягким материалом

плоскостей (которые находятся в зоне распространения магнитного поля, а затем и за счет взаимодействия магнитов с поперечной частью фиксатора 7, возвращаются в исходное положение, т.е. осуществляется

беспружинный возврат подвижной части устройства в исходное положение). Подъем постоянных магнитов с крайнего нижнего положения возможен при условии, что длины плоскостей 8 выполнены меньше велмчины полного хода клавиши с постоянными магнитами, так как соблюдение этого условия обуславливает приложение к магнитам вертикальных составляющих сил, направленных вверх.

Испытания показали работоспособность устройства. В переключателе достигнут достаточно высокий перепад магнитной индукции, воздействующей на магниточувствительный элемент и надежный беспружинный возврат - подвижной части устройства в исходное положение. Получена механическая характеристика (зависимость усилия нажатия от хода клавиши),

отвечающая требованиям эргономики и отличающаяся уменьшением усилия нажатия по ходу клавиши. Увеличена долговечность переключателя с 10 переключений (для пружинного переключателя) до 10 переключений. Предполагается снижение затрат на изготовление за счет исключения из конструкций относительно дорогостоящей детали-пружины.