Бесконтактный емкостной переключатель Советский патент 1979 года по МПК G08C19/10 H01G5/16 

обкладки конденсатора, использована коническая пружи на, выполненная с сечением прЯмоугольйой формы и с горизонтальным шагом, большим ширины провода, при этом конец ее .наибольшего витка жестко закрепле на печатной ллате и электрически соединен с одним из ее электропроводяших участков, а другой электропроводящий участок выполнен в форме круга, диаметр которого по меньшей мере равен диаметру .наибольшего витка -конической винтовой пружины и расположен с ней соооно.

Приводной элемент с пружиной возврата в месте присоединения коническо й витковой пружины жестко соединен с дополнительной круглой формы пластиной с эластичлым покрытием на поверхности, обрашенной к комической винтовой пружине и установленной соосно с ней, при этом диаметр данной пластиньг по меньшей мере р.авен диаметру наибольшего витка конической винтовой пружины

На внутренней поверхности верхней части корпуса за1креплбн дополнительно электрод кольцеобразной формы с диэлектрическим покрытием-, наружный диаметр которого ПО меньшей мере равен диаметру дополнительной круглой пластины, жест.ко соединенной € приводным элементом и .имеющей электропроводящее покрытие на поверхности, обращенной к указанному дополнительному кольцеобразному электроду, связанному с наименьшим витком конической винтовой пружины через электропроводящее покрытие дополнительной круглой пл а СТИ1Н ьи.

На фиг. 1 ивображен переключатель в исходном положении; на фиг. 2 - то же в нажатом положении; на фиг. 3-5 - варианты выполнения переключателя.

Бесконтактный емкостный переключатель содержит выполненный из электроизоляционного матер«ал1а корпус 1, приводной элемент 2, жестко связанны-й с кнопкой 3 и верхним витком .конической винтово-й пружины 4, нижний виток которой закреплен на печат1ной плате 5, на которой размещены проводящие участки 6, 7. Нижний виток -пружины. 4 электрически связан (например, посредством пайки или сварки) с участком 6. Участок 7 выполнен в форме «руга, диа.метр которого по меньшей мере равен дваметру витка при основании пруж.ины. На участке 7 платы 5 размещена диэлектрическая прокладка 8.

Коническая винтовая пружина 4 выполнена проводом прямоугольного сечения с горизонтальным шагом, болъшим ширины провода., например, фотохимическим способом из плоской упругой пластины и работает на растяжение. Нружина сжатия выполняется из пружины растяжения заневолевапием ее в конусообразном положении.

Пружина 4 независимо от того, работает оиа .на растяжение или сжатие, выполняет роль подвижной обкладки конденсатора (конструктивной емкости). Пр.иводной элемент 2 (см. фиг. 3) жестко соединен с пластиной 9, выполненной в форме круга, диаметр которого равен ди аметру нижнего В1итка пружины 4, и имеющей эластичное покрытие на поверхности,

обращенной .к лрулшне 4.

Согласно другому варианту выполнения переключателя (см. фиг. 4) на внутренней noBepiX.HOCTH верхней части корпуса 1 размещен электрод 10 кольцеобразной формы

с диэлектрическим покрытием И. Наружный диаметр эле-ктрода с покрытием равен диаметру пластины 9, наружная поверхность которой имеет электропроводящее покрытие 12, электрически связанное

с пружиной (верХним витком). В данном случае пластина 9 может быть целиком выполнена из электропроводящего материала. В варианте, приведенном .на фиг. 5, пружина 4 работает на растяжение, возврат

прИводного элемента 2 осуществляется

пружиной возврата, возвращающая сила

которой Превышает усилие пружины 4.

Переключатель работает следующим образом.

При нажатии на кнопку 3 (см. фиг. 1), жестко связанную с приводным элементом 2, последний воздействует .на верхний виток пружины 4, .которая в результате этого воздействия, укладываясь виток за витком на диэлектрическую прокладку 8, принимает в конце сжатия форму плоской сп1иральной пластины, являющейся обкладкой конденсатора, диэлектриком которого

является прокладка 8 (см. фиг. 2). При этом между проводящим участком 7 платы 5 и пружиной 4 в виде плоской спиральной пластины образуется емкость. Изменение емкости от хода приводно-го элемента 2 происходит плавно и близко к линейному.

С целью гарант1ированного придания пружине 4 плоской формы в сжатом положении пружина 4 дополнительно прижимается пластиной 9 с эластичным покрытием (см . фиг. 3).

Для устранения влияния паразитной связи между пружиной 4 и проводящим

участком 7-как обкладок конденсатора в состоянии выключено - пружина 4 заземлена через конструктив.ную емкость, о-бразованную электропроводящим покрытием 12 пластины 9 и электродом 10 с диэлектрическим покрытием И (см. фиг. 4).

Подвижная обкладка (пружина 10), пло-щадь которой в сжатом состоянии пружины- равна та.кже площади нижней неподвижной обкладки (участок 7), образует

с ней больп1ую емкость, чем в известной конструкции за счет последовательного соединения конденсаторов. Формула изобретения 1. Бесконтактный емкостной переключатель, содержащий корпус из электроизоляцио-нного материала, приводной элемент с пружиной возврата, жестко связанный с кнопкой и соединенный с пружиной из электропроводящего материала, выполняющей роль подвижной обкладки коиденсаTOpia, печатную плату с электропроводящими участками, по крайней мере из которых выполняет роль неподвижной обкладки, диэлектрическую прокладку, размещенную между подвижной и неподвиж;ной обкладками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности переключения, в качестве пружины, вьшолняющей роль подвижной обкладки конденсатора, использована коническая винтовая пружина, выполненная с сечением прямоугольной формы и с горизонтальным шагом, большим ширины провода, при этом конец ее наибольшего витка жестко закреплен на печатной плате и электрически связан с одним из электропроводящих участков Платы, а другой электропроводящий участок выполнен в форме круга, диаметр которого по меньшей мере равен диаметру наибольшего витка конической винтовой пружины и расположен с ней соооно. 2. Переключатель по п. 1, отличающи и с я тем, что приводной элемент с пружиной возврата в месте присоединения конической винтовой пружины жестко соединен с дополнительной круглой пластиной с эластичным покрытием на поверхности, обращенной к конической винтовой пружине и установленной соосно с ней, при этом диаметр данной пластины по меньшей мере равен диаметру наибольшего витка конической винтовой нружины. 3. Переключатель по пп. 1 и 2, отлич.ающийся тем, что на внутренней поверхности верхней части корпуса закреплен дополнительно электрод кольцеобразной формы с диэлектрическим покрытием, наружный диаметр которого по меньшей мере равен диаметру дополнительной круглой пластины, жестко соединенной с приводным элементом и имеющей электропроводящее покрытие на поверхности, обращенной к указанному дополнительному кольцеобразному электроду, связанному с наименьшим витком конической винтовой пружины через электропроводящее нокрытие дополнительной круглой пластины. Источники информации, принятые во при экспертизе i: Патент США № 3659163, Н 01G 5/16, 1972. 2. Патент Великобритании № 1345799, 3. Патент США № 3693059, Н 01G 5/16, 1972.

С

ПШ Д Ух -У УХХХХ55

П