SU528627A1

SU528627A1 - Rotary switch

Info

Publication number: SU528627A1
Application number: SU2022674A
Authority: SU
Inventors: Наум Исаакович Соловей; Виталий Трофимович Ветиорец; Игорь Константинович Веселовзоров; Сергей Николаевич Кириленко
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4372
Priority date: 1974-05-12
Filing date: 1974-05-12
Publication date: 1976-09-15

Description

II

Изобретение отиоситс к области коммутационной контактной техники.The invention of Otoshits to the field of switching contact technology.

Известен поворотный переключатель на магнитоуправл емых контактах, в котором в качестве управл ющего источника намагничивающей силы (н. с.) дл магнитоуправл емых контактов, расположенных по окружности, используетс вращающийс посто нный магнит, закрепленный на центральной оси. Конструкци этого устройства используетс в контактных поворотных переключател х в качестве узла привода, формировани рабочей диаграммы , усили перемещени и фиксации управл ющего посто нного магнита.A rotary switch on magnetically controlled contacts is known, in which a rotating permanent magnet fixed to a central axis is used as a control source of magnetizing force (ns) for magnetically controlled contacts located around the circumference. The design of this device is used in contact rotary switches as a drive unit, to form a working diagram, force of movement and fixation of the control permanent magnet.

Недостатком такого переключател вл етс сложность механического узла, содержащего значительное количество деталей, что снижает надежность и ограничивает срок службы поворотного переключател в целом.The disadvantage of such a switch is the complexity of the mechanical assembly containing a significant amount of parts, which reduces reliability and limits the service life of the rotary switch as a whole.

Известны конструкции поворотных переключателей с использованием дл узла приводов посто нных магнитов.Rotary switch designs are known using permanent magnet drives for the assembly.

В известном устройстве на части внутренней поверхности подвижного кольцевого магнита нанесен слой электропровод щего материала, а из внутренней поверхности иеиодвижиого кольцевого магнита выступает пара электрических контактов. Когда магниты взаимно расположены так, что слой электропровод щего материала перекрывает оба выступающих контакта , переключатель коммутирует электрическую цепь. Однако такой переключатель имеет ограниченные функциональные возможности . Так, например, переключатель позвол етIn a known device, a layer of electrically conductive material is deposited on a portion of the inner surface of a movable ring magnet, and a pair of electrical contacts protrude from the inner surface of a rotating ring magnet. When the magnets are mutually arranged so that the layer of electrically conductive material overlaps both of the protruding contacts, the switch switches the electrical circuit. However, this switch has limited functionality. For example, the switch allows

коммутировать только одну электрическую цепь, а его контактна система не герметизирована .switch only one electrical circuit, and its contact system is not sealed.

Иоворотный переключатель имеет открытые консольные пружинные контакты щелочногоThe rotary switch has open cantilever spring contacts.

типа, его фиксирующее усилие мало.type, his fixing effort is small.

Поворотный переключатель содержит расположенные в кориусе по окружности магнитоуиравл емые контакты, закрепленный в корпусе неподвижный и установленный на оси переключател подвижный магниты, приводной эле.мент и контактную колодку.The rotary switch contains magnetically adjustable contacts located in the corus around the circumference, fixed in the housing fixed and mounted on the switch axis movable magnets, drive element and terminal block.

Недостатками такого устройства вл ютс значительные габариты магнитов и переключател в целом, сложность конструкции н отсутствие помехозащищенности от вли ни внещних магнитных полей, что снижает надежность работы переключател . Кроме того, указанный переключатель ие имеет водозащищенности конструкции.The disadvantages of such a device are the considerable size of the magnets and the switch as a whole, the complexity of the design and the lack of immunity to the effects of external magnetic fields, which reduces the reliability of the switch. In addition, the specified switch does not have a watertight design.

С целью повыщени надежности при }меньшении габаритов, обеспечени солевозврата в фиксированное положение, обеспечени водозащищенности конструкции и уменьщени магнитного вли ни на работу переключател In order to increase reliability in case of smaller dimensions, to ensure saline return to a fixed position, to ensure the watertightness of the structure and to reduce the magnetic effect on the operation of the switch

в предлагаемом переключателе магниты вы1ЮЛ11СНЫ в виде колец, нгкмагличены вдоль оси переключател по секторам так, что соседние секторы намагничены встречно, а в качестве источника намагничиваюш.ей силы использо- ан донолнительный управл ющий посто нный магнит, жестко св занный, например, через ферромагнитную пластину с подвижным магнитом , причем дл фиксации ноложеии переключател используютс по крайней мере два соседних разнопол рных сектора подвижного и неподвижного магнитов. На пути перемещени вращающегос магнита с обеих сторон от этого полол :ени установлены упоры, ограничивающие перемещение до перекрыти разнопол рных сегментов магнитов. Кроме того, между магнитоуправл емыми контактами, подвижным и управл ющим магнитами установлена разделительна плата, а удаленные друг друга поверхности неподвижного и подвижного магнитов закрыты ферромагнитными пластинами, и на внешней поверхности корпуса установлены два ферромагнитных цилиндра , одни из которых охватывает унравл ющий магнит, а другой перекрывает зоны рабочих зазоров магнитоуправл емых контактов. При этом кажда группа магнитоуправл емых контактов помещена в цилиндрическую деталь ступенчатой формы из аммортизационного материала .In the proposed switch, the magnets are EXTREMELATED in the form of rings, ngkmaglicheny along the axis of the switch on the sectors so that the neighboring sectors are magnetized opposite, and as a source of magnetizing force using an additional permanent magnet connected, for example, through a ferromagnetic plate with a movable magnet, and at least two adjacent differently polar sectors of the movable and stationary magnets are used to fix the switch nanodea. On the path of movement of the rotating magnet on both sides of this field: stops are installed, limiting the movement to overlap of different polarity segments of the magnets. In addition, a separating board is installed between the magnetically controlled contacts, the movable and control magnets, and the surfaces of the fixed and movable magnets that are distant from each other are covered with ferromagnetic plates, and two ferromagnetic cylinders are installed on the outer surface of the case, one of which covers the control magnet and the other overlaps the zones of the working gaps of the magnetic contacts. In this case, each group of magnetically controlled contacts is placed in a cylindrical piece of a stepped shape made of amortization material.

На фиг. 1 иоказан предлагаемый поворотный переключатель, разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3-6 - варианты реализации источника и. с. в поворотном переключателе.FIG. 1 and the proposed rotary switch, slit; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3-6 - options for the implementation of the source and. with. in the rotary switch.

Новоротный переключатель (см. фиг. 1 и 2) содержит расположенные в корпусе по окружности магнитоуправл емые контакты 1, которые могут быть замыкающими или размыкающими . Магнитоуправл емые контакты размещены по группам, количество которых соответствует числу фиксированных положений переключател . Кажда группа содержит от одного до четырех расположенных на равном рассто нии друг от друга магнитоуправл емых контактов 1, размещенных в амортизационной детали 2 цилиндрической формы. Амортизационный цилиндр 2 фиксируетс посредством имеющегос на нем ио ска, зажимаемого между контактной колодкой 3 и корпусом 4 переключател . Защита от проворота контактной колодки относительно корпуса обеспечиваетс за счет внутреннего выступа в корпусе , вход щего во внутренний паз, имеющийс на колодке. Крепление контактной колодки к корпусу поворотного переключател осуи,ествл етс посредством цилиндра 5, вьгаолненного на ферромагнитного материала и вл юн;егос частью внешнего экрана переключател . Цилиндр напрессовываетс на корпус 4 (после установки магнитоуправл емых контактов , внутреннего электрического монтажа и установки контактной колодки) и завальцовываетс , фиксиру определенное положение колодки 3. Установка ферромагнитного цилиндра может быть осуществлена любымиThe new switch (see Figs. 1 and 2) contains magnetic-controlled contacts 1 located in the housing around the circumference, which can be closing or opening. Magnetically controlled contacts are arranged in groups, the number of which corresponds to the number of fixed positions of the switch. Each group contains from one to four magnetically controlled contacts 1 located at an equal distance from each other and placed in a depreciation piece 2 of cylindrical shape. The shock-absorber cylinder 2 is fixed by means of a screw clamped on it, clamped between the terminal block 3 and the switch body 4. Protection against rotation of the contact block relative to the housing is provided by an internal protrusion in the housing that fits into the internal groove located on the shoe. The fixing of the contact block to the body of the rotary switch of the axle is determined by means of a cylinder 5, filled with a ferromagnetic material, and is part of the outer shield of the switch. The cylinder is pressed onto the body 4 (after installing the magnetically controlled contacts, internal electrical installation and installation of the contact block) and rolled, fixing a certain position of the block 3. The installation of the ferromagnetic cylinder can be carried out by any

,чру111М11 1131 ест1п 1М11 способами, аким обргь зо., цилиндр 5 вынолн ет функции крепежной детали, а также служит дл заниггы контактной части переключател от воздействи виешних магнитных полей.The system is designed by means of methods, which means that the cylinder 5 performs the functions of a fastener, and also serves to understate the contact part of the switch from external magnetic fields.

Внутренний монтаж выводов магнитоуправл емых контактов к контактам колодки выполн етс гибкими монтажными проводами, не преп тствующими свободному неремещеиию контактов в амортизационном материале цилиндрической детали 2. Монтажные провода от верхних выводов магиитоунравл емых контактов пропускаютс в центральное отверстие, имеющеес в детали 2 и улучшающее ее амортизирующее действие.The internal mounting of the contacts of the magnetically controlled contacts to the contacts of the block is performed by flexible mounting wires that do not prevent free contact of the contacts in the cushioning material of the cylindrical part 2. The mounting wires from the upper terminals of the magnetic reset contacts are passed into the central hole, which is present in the part 2 and improves its cushioning effect .

Описанное крепление магнитоуправл емых контактов позвол ет сохранить их работоспособность при воздействии повышенных механических нагрузок.The described mounting of magnetic contacts allows them to maintain their performance under the influence of increased mechanical loads.

Кажда цилиндрическа деталь 2 с группой магнитоунравл емых контактов 1 размещена в магнитонроводе 6, который имеет форму цилиндра и охватывает магнитоуправл емые контакты 1 по длине от окончани их выводовEach cylindrical part 2 with a group of magnetic contacts 1 is placed in the magnetic circuit 6, which has the shape of a cylinder and covers the magnetic contacts 1 along the length from the end of their conclusions

со стороны, противоположной колодке 3, до зоны рабочих зазоров.from the opposite side of the block 3, to the zone of working gaps.

Цилиндрические магнитоироводы вставлены (запрессованы, вклеены или т. п.) в расположенные по окружности внутренние гнезда корпуса 4 переключател , расположение которых строго соответствует каждому поло кеиию элемента привода (руко тки) и, соответственно, положению источника дл управлени контактами 1.The cylindrical magnetic leads are inserted (pressed, glued, etc.) into the inner slots of the switch body 4 located around the circumference, the location of which strictly corresponds to each end of the drive element (handle) and, accordingly, the source position to control the contacts 1.

В качестве источника и. с. дл управлени магнитоунравл емыми контактами 1, как это показано на фиг. 1 и 2, может быть использован сектор вращающегос кольцевого магнита 7, развитый по толщине или примыкающий кAs a source and. with. to control the magnetic contacts 1, as shown in FIG. 1 and 2, a sector of a rotating ring magnet 7 may be used, developed in thickness or adjacent to

поверхности последнего со стороны магнитоунравл емых контактов.the surface of the latter from the side of magnetic contacts.

Нодвил ный (вращающийс ) кольцевой магнит 8 предварительно жестко скрепл етс с пластиной 9 из ферромагнитного материала,A rotary ring magnet 8 is previously rigidly attached to a plate 9 of ferromagnetic material,

наиример, с помощью эпоксидиой смолы. Пластина жестко крепитс к оси 10 привода и профильной детали 11, вынолненной из изол ционного материала. Деталь И имеет гнездо дл установки сектора управл ющего магнита 7 иNairimer, using epoxy resin. The plate is rigidly attached to the axis 10 of the actuator and the profile part 11, made of an insulating material. Detail I has a socket for mounting the control magnet sector 7 and

ирофильную поверхность.irophilic surface.

В случае реализации конструкции переключател с самовозвратом из крайних положений в центральное в корнусе 4 иереключател устанавливаетс упор, до которого доход тIn the case of the implementation of the switch design with self-return from the extreme positions to the central one at the Cornus 4, the switch establishes the stop to which the income

окончани профильной поверхности, ограничива поворот детали И в каждую сторону. Креплеиие управл ющего магнита 7 в пазу указанной детали осуществл етс , например, с помощью эпоксидного компаунда. Таким образом , вращающийс магнит 8, пластина 9 и управл ющий магнит 7 жестко св заны между собой и осью 10 привода, котора расположена во втулке 12, выполненной из изол ционного материала. На втулке жестко, например,finishing the profile surface, limiting the rotation of the detail And in each direction. The fastening of the control magnet 7 in the groove of said part is fastened, for example, by means of an epoxy compound. Thus, the rotating magnet 8, the plate 9 and the control magnet 7 are rigidly connected to each other and the axis 10 of the drive, which is located in the sleeve 12, made of an insulating material. On the sleeve hard, for example,

с помощью эпоксидной смолы, крепитс неWith epoxy, it is not attached

подвижный кольцевой магнит 13 и втора пластина 14 из ферромагнитного материала, лежаща непосредственно на поверхности указанного магнита. Гарантированный зазор между кольцевыми магнитами 8 и 13 предохрап ет их от соударени во врем работы переключател и обеспечиваетс заданной высотой втулки 12.a movable ring magnet 13 and a second plate 14 of ferromagnetic material, lying directly on the surface of the specified magnet. The guaranteed gap between the ring magnets 8 and 13 protects them from collision during operation of the switch and is provided with a predetermined height of the sleeve 12.

Установка узла привода и управлени с магнитами 7, 8 и 13 осуществл етс креплением втулки 12 с осью 10 в корпусе 4 переключател любым известным способом, например с помощью эпоксидной смолы. Известные средства , например выступ на втулке 12, вход п1ий в паз, имеющийс на внутренней поверхности корпуса, предохран ет втулку 12 от проворота.The installation of the drive and control unit with magnets 7, 8 and 13 is carried out by fastening the sleeve 12 with the axis 10 in the switch body 4 by any known method, for example using epoxy resin. Known means, such as a protrusion on the sleeve 12, the entrance to the groove located on the inner surface of the housing, prevent the sleeve 12 from being twisted.

Элемент 15 привода (например руко тка или клювик) крепитс на оси 10 любым известным способом.The drive element 15 (e.g., a handle or beak) is mounted on axis 10 in any known manner.

На внещнюю поверхность корпуса переключател напрессовываетс второй цилиндр 16 внещиего экрана, выполпепный из ферромагнитного материала и охватывающий управл ющий лшгнит 7. Корпус 4 переключател , выполненный из изол ционного материала. имеет глухую перегородку (разделительную плату) в центральной части, полностью защищающую внутреннюю часть переключател с магнитоуправл емыми контактами от воздействи влаги. Узел привода и управлени с магнитами содержит детали либо выполненные из соответствующих материалов, либо обработанные по известной технологии так, что он не подвержен воздействию влаги при ее возможном проникновении.A second cylinder 16 of the outer screen, made of ferromagnetic material and enclosing the control light 7, is pressed onto the outer surface of the switch body of the switch. The switch body 4 is made of an insulating material. It has a blank wall (dividing board) in the central part, which completely protects the inside of the switch with magnetically controlled contacts from moisture. The drive and control unit with magnets contains parts either made of appropriate materials or processed according to known technology so that it is not exposed to moisture when it may penetrate.

Крепление поворотного переключател в аппаратуре осуществл етс с помощью фланца 17, имеющегос на корпусе 4, Возможен также вариант реализации поворотного переключател , когда разделнтельна плата вл етс принадлежностью аппаратуры, например лицевой панели пульта управлени . В этом слхчао контактна часть переключател с магинтоуправл емыми контактами располагаетс под платой и жестко крепитс к ней любым известным способом, а узел привода и управлени с магнитами располагаетс пад платой.The hardware of the rotary switch is mounted with the help of a flange 17 located on the housing 4. It is also possible to implement the rotary switch when the splitter card is an accessory of the hardware, for example, the front panel of the control panel. In this case, the contact part of the switch with magneto-guided contacts is located under the board and rigidly attached to it by any known method, and the drive and control unit with magnets is located under the board.

Формирование источника и. с. (управл ющего магнита) в поворотном переключателе может быть реализовано различными пут ми. Formation of the source and. with. (control magnet) in the rotary switch can be implemented in various ways.

Так в качестве источника н. с. дл упраплени магнитоуправл емыми контактами может быть использован один из секторО ; 1 раи1ающегос кольцевого магнита (см. фиг. 3) или один из секторов вращающегос кольцевого магнита, развитый по диаметру (см. фиг. 4 и 5), а также посто нный магнит, закреп;1ени п на оси, жестко св занной с вран1аюни1мс кольцевым магнитом 8.So as a source of n. with. one of the sectors can be used to control the magnetically operated contacts; 1 of a rotating ring magnet (see Fig. 3) or one of the sectors of a rotating ring magnet, developed in diameter (see Fig. 4 and 5), as well as a permanent magnet, secured; 1) n on the axis rigidly connected to the spindle ring magnet 8.

Узел привода, формировани рабочей диаграммы , усили перемеи,ени и фиксации управл ющего звена содержит укреплеиньи в корпусе неподвижный магнит ГЗ и подБИЖ ЫЙ магпит 8, жестко св занный с осью 10 привода . Оба магнита намагничены вдоль оси таКИМ ооразом, что их поверхности состо т из секторов чередующейс пол рности. Взаимоприлегающие поверхпости кольцевых магиптов расположены друг относительно друга так, что в каждом фиксироваином положении друг над другом наход тс разнопол рные секторы каждого магнита.The drive unit, the formation of the working diagram, the force of the interchange, the fixing and fixing of the control link, contains a fixed magnet GZ and a BOOT magnet 8 fixed to the axis 10 of the drive. Both magnets are magnetized along the axis in such a way that their surfaces consist of alternating polarity sectors. The interfacing surfaces of the annular mappings are located relative to each other so that in each fixed position one above the other there are different polarity sectors of each magnet.

Дл фиксации в каждом положении используютс по крайней мере два соседних разпопол рных сектора на каждом магните. Это обеспечивает надежную фиксацию и требуемое усилие переключени элемента привода.For fixing in each position, at least two adjacent razpolnyh sectors on each magnet are used. This ensures reliable fixation and the required switching force of the drive element.

При повороте (переключепии) элемента 15 на угол раствора одного сектора усилие сохранени фиксированного положени начинает уменьщатьс , а усилпе перемещени в соседнее фиксированное положение - возрастать за счет сил прит жени разнопол рных секторов и отталкивани одиопол рных. Процесс изменени усилий вл етс ирактнчески лавинообразным , а нереход из одного фиксироваикого положени в другое происходит мгновенно и прекращаетс при повом полном перекрытии разиопол рных секторов неподвижпого п вран;аюн;егос магнитов.When the element 15 is rotated (shifted) by the angle of the solution of one sector, the force of maintaining the fixed position begins to decrease, and the displacement force to the adjacent fixed position increases due to the forces of attraction of opposite polarity sectors and repulsion of the unipolar ones. The process of changing the force is an avalanche-like avalanche, and the non-transition from one fixed position to another occurs instantaneously and stops with the complete overlapping of the polar regions of the stationary plane; Ayun; of its magnets.

Одновременно с поворотом подвнжного магнита 8 ироисходит синхронное перемещение источника и. с. 7, который практически мгновенно находит на группу магнитоуправл емых контактов 1, соответствующих новому фиксированному положению элемеита привода.Simultaneously with the rotation of the magnet 8, the source and the synchronous movement of the source takes place. with. 7, which almost instantly finds a group of magnetically controlled contacts 1 corresponding to the new fixed position of the drive element.

Требуема одновремеппость срабатываии магнитоуправл емых контактов каждой группы достигаетс прпмеиением цилиндрических магпитопроводов 6 из ферромагнитного материала дл каждой группы, охватывающих контакты по длине от окончани выводов до зоиы рабочих зазоров. В определенном положении , когда сработали (замкнуты) магнитоуправл емые контакты группы, соответствующей этому полон ению, управл ющий магнит (источник н. с.) полностью «накрывает торен кольцевого магнитопровода указанных контактов .The required simultaneous operation of the magnetically controlled contacts of each group is achieved by mixing cylindrical magpate lines 6 of ferromagnetic material for each group, covering the contacts along the length from the end of the leads to the joint of the working gaps. In a certain position, when the magnetically controlled contacts of the group corresponding to this set are activated (closed), the control magnet (source n. S) completely covers the torin of the annular magnetic circuit of the indicated contacts.

Кольцевой магнитопровод 6 существеннс повышает чувствительность магнитной системы переключател , обеспечива концептрацик управл ющего пол в зоне рабочих зазоро магнитоуправл емых контактов.The annular magnetic circuit 6 significantly increases the sensitivity of the magnetic system of the switch, providing a conceptrac of the control field in the area of the working gap of the magnetically controlled contacts.

Дл исключени магнитного вли ни удален пые друг от друга поверхпости подвижного i неподвижного магнитов за исключением по верхиости управл ющего магнита в случа( его формировапи из сектора подвижного маг пита покрыты пластинамп 9 и 14 из ферро магнитиого материала.To eliminate the magnetic effect, the remotes of the movable and fixed magnets are removed from each other with the exception of the top of the control magnet in the case (its forms from the mobile magnet sector are covered with plates 9 and 14 of ferromagnetic material.

При необходимости возможно вьшолиеии поворотного переключател па несколько на правлений, например дл коммутации двух иа правлений в переключателе на п ть фиксиро ванных положений управл ющпе секторы рас полагаютс под углом 180If necessary, it is possible that a rotary switch can be mounted on several directions, for example, to switch two directions in a switch to five fixed positions of the control, the sectors are located at an angle of 180 degrees.

Два внещних цилиндра 5 и 16, выполненны из ферромагнитного материала, охватываю магнитную систему управлени магнитоупрЭЕTwo external cylinders 5 and 16, made of a ferromagnetic material, cover the magnetic control system of the magnetoresistance

л е.мыми контактами, исключа вли ние на них внешних магнитных полей, а также исключают вли ние полей, создаваемых источников п. с. на расположенные р дом устройства.Our contacts, excluding the influence of external magnetic fields on them, also exclude the influence of fields created by sources of a. on a number of devices.

Claims

1. A rotary switch containing magnetic contacts in the housing circumferentially fixed in the housing fixed and mounted on the switch axis movable permanent magnets, a drive element and a terminal block, characterized in that, in order to improve reliability while reducing dimensions, the magnets are made in the form of rings, magnetized along the axis of the switch by sectors so that neighboring sectors are magnetized opposite, and an additional control is used as a source of magnetizing force A permanent magnet is rigidly connected, for example, through a ferromagnetic plate with a movable permanent magnet, and at least two adjacent differently-opposite sectors of the movable and stationary permanent magnets are used to fix the position of the switch.

2. The switch according to claim 1, characterized in that, in order to ensure the self-return of the drive element to a fixed position, stops are placed in the path of the displacement Vran1, a bit of the magnet on both sides of this position, limiting the movement to nny magnets.

3. The switch according to claim 1, which is based on the fact that, in order to ensure the water content of the structure, a separating card is installed between the magnetic contacts and the moving and control permanent magnets.

4. The switch according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the magnetic effect on the operation of the switch, the remote

from each other, the surfaces of the stationary and movable permanent magnets are covered with ferromagnetic plates, and in)), two ferromagnetic cylinders are installed on the surface of the housing, one of which covers the control permanent magnet and the other covers the working gaps of the magnetic contacts.

5. A switch in accordance with claim 1, characterized in that, in order to protect the magnetically controlled contacts from mechanical loads, each group of the magnetically controlled contacts is changed;

P

ig. J

A-A

Rygl

.b

fpuz.S