Магнитный преобразователь движения

 

Изобретение относится к информационно-преобразующим устройствам и может быть использовано в электромеханических часах. Целью изобретения является повышение надежности. Преобразователь содержит магнитопровод с двумя сердечниками 1 и 2, два постоянных магнита 3 и 4 и зубчатый ферромагнитный ротор 5, установленный на входном валу. На роторе 5 имеются зубцы 11с уступами 10. При подаче на катушку управляющего напряжения шаговое перемещение ротора 5 входного вала преобразуется в шаговое перемещение выходного вала. Предусмотрены различные варианты исполнения преобразователя . 8 з.п. ф-лы, 29 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО С ПАТЕ НТ С С "P) l"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3911016/10 (22) 12,02.85 (46) 23.11.92. ьюл. № 43 (75) А.И.Краснопевцев и В.А.Шватов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 686007, кл. (i 04 С 13/10, 1975.

Авторское:видетельство СССР № 644990, кл. Р 16 Н 27/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 658522, кл, 5 04 С 13/10, 1979, (54) МАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к информационно-преобразующим устройствам и может. 5U,, 1777117 А1 (я)з 6 04 С 13/10, F 16 Н 27/04 быть использовано в электромеханических часах. Целью изобретения является повышение надежности. Преобразователь содержит магнитопровод с двумя сердечниками 1 и 2, два постоянных магнита 3 и 4 и зубчатый ферромагнитный ротор

5, установленный на входном валу. На роторе 5 имеются зубцы 11 с уступами 10, При подаче на катушку управляющего напряжения шаговое перемещение ротора 5 входного вала преобразуется в шаговое перемещение выходного вала. Предусмотрены различные варианты исполнения преобразователя, 8 з.п. ф-лы, 29 ил.

1777117

10

30

45

55

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в механизмах с прерывистым движением звена, применяемых. например. в устройствах записи и считывания информации, в частности, во вторичных электрических часах с обратным контролем их функционирования.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение технологичности, КПД и надежности. Дополнительная цель — расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 изображен первый вариант преобразователя, в плане; на фиг. 2 — вариант преобразователя с двумя зубчатыми роторами; на фиг. 3 — вариант преобразователя с аксиально намагниченными магнитами в разрезе; на фиг. 4 — то же, план; на фиг. 5 — вид А —.А на фиг. 4; на фиг.

6 — вид Б — Б на фиг, 4; на фиг. 7 — вариант преобразователя с магнитопроводом в виде. секторов зубчатого цилиндра; на фиг, 8 — то же, вид на правый торец преобразователя; на фиг. 9 — то же, вид на левый торец преобразователя; на фиг. 10 — то же, элементы. магнитной системы преобразователя в изометрии; на фиг, 11 — вариант преобразователя с двумя парами магнитоиэолированных сердечников; на фиг. 12 — вариант преобразователя с зубчатым кольцевым фиксатором; на фиг. 13— вариант преобразователя с концентрично расположенными магнитами; на фиг. 14— вариант преобразователя с тремя сердечниками; на фиг. 15 — вариант реверсивного исполнения преобразователя с уступами на зубцах ротора и магнитолровода и тремя сердечниками; на фиг. 16-21 — принцип действия преобразователя по фиг. 1; на фиг, 22-26- принцип действия преобразователя по фиг. 2; на фиг. 27 — 29 — принцип действия реверсивного варианта преобразователя по фиг. 15.

Преобразователь (фиг. 1) содержит зубчатый магнитопровод с двумя сердечниками

1 и 2, два постоянных магнита 3, 4 и зубчатый ферромагнитный ротор 5, установленный на выходном валу (валы на чертеже не показаны). Магнит 4 установлен на входном валу. На зубцах 6 и 7 сердечников 1, 2 магнитопровода выполнены секторовидные вырезы 8 и 9, угловая протяженность которых равна угловой протяженности уступов

i0 на зубцах 11 ротора 5. На фиг. 2 преобразователь выполнен с ротором 12, установленном на входном валу, а магнит 4 установлен неподвижно.

Преобразователь согласно фиг. 3-6 имеет магниты 3, 4, намагниченные в аксиальном направлении и установленные между торцами роторов 5, 12 и сердечников 1, 2 магнитопровода. На торце магнита 3, обращенном к ротору 5, установлен зубчатый ферромагнитный фиксатор 13.

У преобразователя согласно фиг. 7-10 роторы 5 и 12 с зубцами 14 и 15 установлены на концентричных валах 16, 17 с радиальными зазорами относительно зубцов 18, 19 и

20, 21 магнитопровода, выполненного в виде секторов кольца (см. фиг. 10).

Преобразователь по фиг. 11 имеет две пары магнитоиэолированных сердечников

1,2и22,23, У преобразователя по фиг. 12 зубчатый ферромагнитный кольцевой фиксатор установлен на боковой поверхности магнита 3.

Преобразователь по фиг. 13 имеет концентрично размещенные магниты 3 и 4 и размещенные в радиальном промежутке между магнитами зубчатые роторы 5, 12, причем в радиальном промежутке между роторами расположены сердечники 1, 2, 22, 23 магнитопровода, Фиксатор 13 установлен на внутренней цилиндрической поверхности магнита 3.

Преобразователь по фиг. 14 имеет три магнитоиэолированных сердечника 1, 2, 22, что позволяет осуществлять реверсивное преобразование движения. Зубцы 24, 25, 26 сердечников 1, 2, 22 расположены по окружности зубчатого ротора 5 такий образом, что, когда зубцы 11 ротора 5 находятся напротив зубцов 24 одного сердечника(например, 1 на фиг. 14), зубцы 25 и 26 других сердечников 2 и 22 смещены относительно зубцов 11 ротора 5 на треть зубцового деления ротора в противоположные стороны.

Другой характерный вариант исполнения реверсивного преобразователя представлен на фиг. 15. Здесь на зубцах 6, 7 и 27 трех магнитоиэолированных сердечников 1, 2, 22 выполнены уступы 8, 9 и 28, ширина которых равна ширине уступов 29 на половине угловой протяженности симметричных зубцов 30 ротора 5.

Работа преобразователя по фиг. 1 с преобразованием колебательного движения входного вала в шаговое перемещение выходного вала наглядно иллюстрируется на фиг. 16 — 20. Стрелками на фиг. 16-20 покаэано направление перемещения соответствующих валов. Как следует иэ фиг. 16-20, эа один цикл колебания двухполюсного магнита 4 зубчатый ротор 5 перемещается на одно зубцовое деление, переходя через два фиксированных угловых положения (т.е. совершая два шага).

Идентичный результат получается (см. фиг. 21-25) при выполнении преобразователя с одноэубцовым ротором на выходном

17771 t 7 валу и неподвижном магните. Когда ротор входного вала (нижний по фиг. 21-25) занимает промежуточное положение (см. фиг.

21), то ротор выходного вала (верхний на фиг. 21-25) также занимает промежуточное положение за счет взаимодействия полюсов N u S у разных магнитов. При повороте входного вала на 90 (фиг. 22) за счет изменения сил магнитного взаимодействия зубцы ротора выходного вала занимают положение согласно фиг. 22 вверху, осуществляя поворот выходного sana на ЗОО. При повороте входного вала на 90О в обратном направлении (фиг. 23) в исходное состояние, ротор выходного вала продолжаетдвижение в ту же самую сторону(фиг. 23) за счет магнитного взаимодействия другого зубца ротора с магнитопроводом и наличия асимметричного расположения уступов на зубцах ротора (см. фиг. 1, 2).

При повороте входного вала на 90 в противоположную сторону (на 90 на фиг. . 24) выходной вал не изменяет направления вращения и поворачивается еще на 30 . При возврате входного вала в исходное положение выходной вал повернется еще на 30 (фиг. 25). Таким образом. колебательному перемещению входного вала здесь соответствует однонаправленное шаговое перемещение выходного вала.

На фиг, 26 — 29 дополнительно поясняется работа реверсивного варианта преобразователя согласно фиг. 15, способного преобразовывать вращательное движение входного вала в шаговое перемещение выходного вала, Здесь выходной вал благодаря симметрично расположенным уступам 29 на симметричных зубцах 30 ротора 5 по фиг.

15 перемещается в том же направлении, в котором перемещается входной вал. В примере по фиг. 26 — 29 — зто движение по часовой стрелке.

Формула изобретения

1. Магнитный преобразователь движения, содержащий магнитопровод, между полюсами которого расположены два ротора, один из которых выполнен зубчатым из ферромагнитного материала и установлен на входном валу, соосно которому расположен постоянный магнит, причем полюса магнитопровода, расположенные вокруг выходного вала, выполнены зубчатыми, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше5

55 ния надежности, в него введен второй постоянный магнит, установленный соосно выходному валу, причем оба постоянных магнита выполнены кольцевыми, 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем. что ротор на входном валу выполнен зубчатым из ферромагнитного материала и расположен между закрепленными неподвижно кольцевым постоянным магнитом и полюсами магнитопровода.

3, Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что оба магнита намагничены в аксиальном направлении.

4. Преобразователь по пп. 1-3, о т л ич а ю ш и и с я тем, что магнитопровод выполнен s виде секторов зубчатого цилиндра, а магниты установлены соосно цилиндру

5. Преобразователь по пп. 1 — 4. о т л ич а ю шийся тем, что магнитопровод выполнен с двумя парами магнитоизолированных сердечников с полюсами, а на одном из полюсов каждого из сердечников выполнены зубцы, 6, Преобразователь по пп. 1 — 5, о т л ич а ю шийся тем, что между зубчатым ротором и магнитом установлен ферромагнитный зубчатый фиксатор.

7, Преобразователь по пп. 1 — 6, о т л ич а ю шийся тем, что магниты расположены концентрично друг другу, в радиальном зазоре между которыми расположены роторы, в радиальном зазоре между которыми в свою очередь расположены сердечники магнитопровода.

8. Преобразователь по пп. 1 — 7, о т л ич а ю шийся тем, что магнитопровод выполнен с тремя зубчатыми сердечниками, каждый из которых установлен с радиальным зазором относительно двух зубчатых роторов, причем зубцы одного сердечника находятся напротив роторных зубцов, а зубцы двух других сердечников смещены относительно роторных зубцов на треть зубцового деления роторов в противоположные стороны.

9, Преобразователь по пп. 1 — 8, о т л ич а ю шийся тем, что зубцы ротора, установленного на выходном валу, снабжены уступами с угловой протяженностью в половину угловой протяженности зубцов, причем уступы такой же угловой протяженности выполнены на обращенных к ротору выходного вала зубцах сердечников магни- . топ ро вода.

1777137

42ЬР cF

1777117

РУ ур

4ис. 7

Фиг 77

1777117

1777117

S u

О ф4/АЙ!7

Н53

И5

Ин б нОм

5 $

Фиг. 27

1777117

Составитель В. Костин

"Редактор T. Куркова Техред М,Моргентал Корректор М, Петрова

Заказ 4121 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101