Клавишный переключатель

 

ОП ИСАНИЕ „,>951452

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.11.80 (21) 3002734/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н Ol Н 36/00

Н Ol Н 29/00

Гооудлрствеллый комитет

СССР

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УДК 621.318..562 (088.8) по делам лзобретелий и открытий

В.-С. С. Зарецкас, Л. Г. Бастина, Д. В. Гордеев, .Ю. Н; Денисов и В. Д. Крылов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КЛАВИШНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутирующего устройства, обладающего высокой надежностью работы, стабильностью переходного контактного сопротивления, большим сроком службы и отсутствием вибрации контактов.

Известен клавишный переключатель, содержащий корпус с двумя контактными электродами, внутри которого расположена капля ртути, и ферромагнитный плунжер, а сна- 10 ружи корпус охвачен подвижным кольцевым постоянным магнитом с клавишей и неподвижной ферромагнитной шайбой (1) .

Недостатком такого клавишного переключения является его сложность и низкая надежность работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является клавишный переключатель, содержащий подвижный управляемый постоянный магнит с клавишей 20 и корпус, в котором размещена контактная система, и по крайней мере один ферромагнитный плунжер (2) .

Недостатком этого клавишного переключателя является низкая надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что клавишный переключатель снабжен другим неподвижным постоянным магнитом, который прикреплен к указанному корпусу так, что он находится с противоположной стороны контактной ситсемы по отношению к расположению подвижного постоянного магнита, причем оба постоянных магнита обращены одноименными полюсами друг навстречу другу, а к подвижному постоянному магниту притянута клавиша переключателя.

В клавишном переключателе оба постоянные магнита могут быть выполнены из магнитодиэлектрика в виде пластин, причем подвижный постоянный магнит выполнен с толщиной в 1,5 — 3 раза больше толщины неподвижного постоянного магнита, в исходном положении отношение расстояния между подвижным постоянным магнитом и ферромагнитным плунжером к расстоянию между ферромагнитным плунжером и неподвижным постоянным магнитом сосатвляет 2 — 10, величина хода подвижного постоянного магнита такова, что в нажатом положении указанное отношение составляет 0,3 — 0,8, а фер951452 торый через прокладку 6 скреплен, например, клеем с неподвижным постоянным магнитом

7, установленным в кожухе 8 переключателя, выполненного в виде скобы, снабженной окнами для выводов 9 контактной системы 5 и элементами для крепления переключателя при его монтаже в аппаратуру. Внутренние поверхности стенок кожуха 8 являются направляющими для подвижного постоянного магнита 4. Светоизлучающий элемент 10, в данном случае сменная лампочка накаливания (возможно применение светодиодов, газоразрядных элементов и т. п.), установлен в держателе 11, который вмонтирован в баллон контактной системы 5 и соединен электрически с некоторыми из выводов 9 и через отверстие во вставке 2 введен в стакан клавиши 1. Держатель 11, как показано, может являться направляющим элементом для вставки 2, а также для клавиши 1 в целом.

Кожух 8 в верхней части снабжен магнитной пластиной 12 с окном, охватывающим

3 ромагнитный плунженр смещен от средней линии полюсов постоянных магнитов к их кромке.

В клавишном переключателе полюса постоянных магнитов могут быть выполнены со скосами, причем каждый ферромагнитный плунжер расположен между ребрами плоских углов скосов постоянных магнитов у средних их частей.

В клавишном переключателе постоянные магниты могут быть выполнены из нескольких элементов каждый, причем все элементы каждого постоянного магнита выполнены с чередованием их полюсов, а каждый ферромагнитный плунжер расположен у линии стыка указанных элементов.

На фиг. 1 показан клавишный переклю- is чатель, вид сбоку, частичный разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3— вариант пластинчатого магнита со скосами; на фиг. 4 — вариант составного магнита из трех элементов; на фиг. 5 — вариант магнита из четырех элементов; на фиг. 6— вариант электрической схемы переключателя на четырехгрупповом герконе с лампой накаливания в качестве светоизлучающего элемента.

Клавишный переключатель (фиг. 1 и 2) г содержит клавишу 1 в форме стакана с возможностью символьной, цветовой и световой индикации, включающую направляющую клавишу вставку 2 с возможностью рассеивания, отражения и окрашивания света и магнитную планку 3, посредством которой клавиша в целом съемно скреплена с пластинчатым постоянным магнитом 4, намагниченным в осевом направлении, за счет сил магнитного притяжения им планки 3. Постоянный магнит 4 снабжен отверстием для вставки 2 и установлен с зазором относитель- но контактной системы 5 переключателя, выполненной в виде жидкометаллического магнитоуправляемого группового геркона, коклавишу 1, которая представляет собой элемент магнитного экрана для переключателя а также служит для усиления фиксации клавиши 1 в исходном состоянии за счет дополнительного взаимодействия с пластиной 12 постоянного магнита 4. Пластина 12 может отсутствовать, а также представлять собой элемент, общий для группы клавишных переключателей. Контактная система 5 переключателя содержит несколько ферромагнитных плунжеров 13, расположенных в раздельных полостях баллона геркона и смоченных жидким металлом, взаимодействующих с неподвижными пленочными контактдеталями в баллоне контактной системы 5, электрически соединенными с выводами 9.

Ферромагнитные плунжеры 13 в исходном состоянии переключателя расположены ближе к неподвижному постоянному магниту

7, чем к подвижному постоянному магниту 4.

Наиболее перспективно выполнение конструкции переключателя, в которой подвижный постоянный магнит 4 выполнен с толщиной 1 — 5 раз, предпочтительно 1,5 — 3 раза, большей толщины неподвижного постоянного магнита 7, а отношение расстояния между подвижным постоянным магнитом и ферромагнитным плунжером к расстоянию между ферромагнитным плунжером и неподвижным постоянным магнитом составляет 2 — 10 в исходном положении, величина хода подвижного постоянного магнита такова, что в нажатом положении это отношение составляет 0,3 — 0,8, причем предпочтительным является вариант, когда ферромагнитные плунжеры расположены в приводе смещенными от средней линии полюсов постоянныхх магнитов 4 и 7.

Эффективность указанного расположения плунжеров 13 обеспечивается, когда магниты 4 и 7 имеют длину, меньшую их поперечных размеров, а расстояние между этими магнитами и плунжерами 13 не превышает несколько поперечных линейных размеров (диаметров) плунжеров 13.

Для того, чтобы сдвинуть максимум электромагнитной силы от кромки постоянных магнитов и одновременно уменьшить необходимый рабочий ход постоянного магнита

4, можно выполнять постоянные магниты

4 и 7 со скосами 14 (фиг. 3) со стороны зазора между ними, например, как это показано для прямоугольного магнита для четырехплунжерной контактной системы. В данном случае эти скосы 14 целесообразно выполнить под углом 120 — 150 (30 — 60 к плоскости полюса). При этом ферромагнитные плунжеры 13 следует располагать в зонах 15, так как максимум силы, развиваемой постоянными магнитами 4 и 7 для действия на плунжеры 13, смещается на середину ребра плоского угла скоса с некоторым снижением общей ее интенсивности. Если постоянные магниты 4 и 7 выполнять составными из трех элементов 16 и 17 (фиг. 4), распо951452

15

Формула изобретения

55 ложенных вплотную друг к другу с чередованием их полюсов, зоны -предпочтительного расположения многих плунжеров 13 в этом случае находятся у средних участков линии стыка магнитов. Выигрыш в развиваемом постоянными магнитами 4 и 7 усилия на ферромагнитном плунжере. 13 в данном случае получается в несколько раз (до

10) при том же объеме постоянных магнитов по сравнению с вариантом привода на цельных постоянных магнитах. Если постоянные магниты 4 и 7 выполнить составными из четырех элементов 16 и 17 (фиг. 5), с внутренним отверстием 18, получается оптимальный привод для четырехплунжерной контактной системы. Зоны 15 предпочтительного расположения ферромагнитных плунжеров при этом находятся у лини стыка магнитов на расстоянии 0,5 — 0,8 длины стыков от внешнего контура магнита.

Работает клавишный переключатель следующим образом.

При управляющем воздействии на ферромагнитные плунжеры 13 внешним магнитным полем постоянного магнита 7 они в исходном состоянии находятся ближе к этому постоянному магниту 7 и замыкают посредством жидкого металла ближе к этому магниту расположенные пары неподвижных контактных электродов переключающих контактов (фиг.б). При нажатии на клавишу

1 к баллону контактной системы 5 приближается постоянный магнит 4. Он более сильный, так как обладает большой массой, и к баллону контактной системы подходит ближе, так как с его стороны отсуствует прокладка 6. В результате его действие на ферромагнитные плунжеры 13 является преобладающим, поэтому они смещаются в сторону магнита 4, при этом размыкаются ранее замкнутые пары неподвижных контактных электродов переключающего контакта и замыкаются нормально разомкнутые пары контактных электродов.

При отпускании клавиши 1 переключателя она и постоянный магнит 4 отходят от контактной системы переключателя в предыдущее исходное состояние за счет. взаимооталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов 4 и 7 (и их элементов

16 и 17) и при наличии .пластин 2 притягивания к ней постоянного магнита 4. При этом управляющее действие постоянного ма1 нита 4 на ферромагнитные плунжеры 13 ослабляется настолько, что преобладающим становится действие на плунжеры 13 постоянного магнита 7 и они, смещаясь к нему, занимают исходное состояние.

Такой клавишный переключатель обладает повышенной надежностью, так как ферромагнитный плунжер удерживается в исходном и переключенном положениях магнитным полем постоянных магнитов. Конструкция переключателя отличается высокой технологичностью, так как его элементы имеют форму, а сборка осуществляется без

25 зо

45 особых требований к точности, в основном, за счет взаимного соединения деталей быстротвердеющими клеями или термопластами.

Конструкция переключателя предусматривает возможность использования сменных клавишей, постоянных магнитов, контактных систем, светоизлучающих элементов и корпусов для обеспечения их необходимого взаимного сочетания, а также обеспечения ремонтопригодности. В переключателе имеются широкие возможности варьирования конструкции составных магнитов: в них линии стыка их элементов могут пересекаться в одной или нескольких точках и иметь вид кривых, в том числе замкнутых, например, могут идти лучами из общего или нескольких центров, иметь форму окружностей и т.д., причем отверстия 18 могут отсутствовать, или их может быть несколько, а форма их контуров и внешнего контура магнитов могут отличаться от прямоугольной формы.

Как цельный, так и составные магниты могут быть выполнены со скосами, в том числе со стороны отверстий 18.

1. Клавишный переключатель, содержащий подвижный управляющий постоянный магнит с клавишей и корпус, в котором размещена контактная система и, по крайней мере один ферромагнитный плунжер, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен другим неподвижным постоянным магнитом, который прикреплен к указанному корпусу так, что он находится с противоположной стороны контактной системы по отношению к расположению подвижного постоянного магнита, причем оба постоянных магнита обращены одноименными полюсами навстречу друг другу, а к подвижному постоянному магниту притянута клавиша переключателя.

2. Переключатель по и. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены из магнитодиэлектрика в виде пластин, причем подвижный постоянный магнит выполнен толщиной в 1,5 — 3 раза больше толщины неподвижного постоянного магнита, в исходном положении отношение расстояния между подвижным постоянным магнитом и ферромагнитным плунжером к расстоянию между ферромагнитным плунжером и неподвижным постоянным магнитом составляет 2 — 10, величина хода подвижного постоянного магнита такова, что в нажатом положении указанное отношение составляет 0,3 — 0,8, а ферромагнитный плунжер смещен со средней линии полюсов постоянных магнитов к их кромке.

3. Переключатель по п. l, отличающийся тем, что полюса постоянных магнитов выполнены со скосами, причем каждый ферромагнитный плунжер расположен между ребра951452

12

tpue.2 ми плоских углов скосов постоянных магнитов у средних их частей.

4. Переключатель по пп. 1 или 3, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены из нескольких элементов каждый, причем все элементы каждого постоянного магнита выполнены с чередованием их полюсов, а каждый ферромагнитный плунжер расположен у линии стыка указанных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l Патент США № 3934215, кл. Н 01 Н 5/02, 1976.

2. Патент Франции № 2384342, кл. Н 01 Н 36/00, 1977.

951452

М yg 1б

15 7 фиг.З ф 17 1б 17 (рцг.6 (Qua. У

Составитель В. Чичерюкин

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

Заказ 5714/63