[go: up one dir, main page]

RU217834U1 - Magnetic switching device - Google Patents

Magnetic switching device Download PDF

Info

Publication number
RU217834U1
RU217834U1 RU2022132556U RU2022132556U RU217834U1 RU 217834 U1 RU217834 U1 RU 217834U1 RU 2022132556 U RU2022132556 U RU 2022132556U RU 2022132556 U RU2022132556 U RU 2022132556U RU 217834 U1 RU217834 U1 RU 217834U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching device
circuit board
printed circuit
magnetic switching
magnetic
Prior art date
Application number
RU2022132556U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Александрович Корж
Original Assignee
Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") filed Critical Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Application granted granted Critical
Publication of RU217834U1 publication Critical patent/RU217834U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для размещения в замкнутом объеме для подключения источника напряжения к электрической нагрузке путем замыкания контактов. Технический результат заключается в обеспечении магнитного коммутационного устройства, монтируемого на печатной плате. Магнитное коммутационное устройство содержит гибкие токопроводящие пластины с закрепленными на них плоскими постоянными магнитами, между которыми размещена подвижная прямоугольная пластина, выполняемая из диэлектрического материала, а плоские постоянные магниты расположены относительно друг друга разноименными полюсами, другие концы гибких пластин закреплены на контактных площадках печатной платы. 2 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used for placement in a closed volume to connect a voltage source to an electrical load by closing contacts. The technical result consists in providing a magnetic switching device mounted on a printed circuit board. The magnetic switching device contains flexible current-conducting plates with flat permanent magnets fixed on them, between which there is a movable rectangular plate made of a dielectric material, and the flat permanent magnets are located relative to each other with opposite poles, the other ends of the flexible plates are fixed on the pads of the printed circuit board. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для размещения в замкнутом объеме для подключения источника напряжения к электрической нагрузке путем замыкания контактов.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used for placement in a closed volume to connect a voltage source to an electrical load by closing contacts.

Известно контактное устройство типа тумблер [1]. Устройство содержит корпус, неподвижные контакты, рычаг переключения и постоянный магнит. Постоянный магнит смонтирован на рычаге переключения свободно, а сам рычаг закреплен на оси с возможностью контакта магнита с упорами из магнитного материала, установленными на боковых стенках корпуса. При повороте рычага переключения происходит замыкание контактов и фиксация рычага за счет притяжения магнита к упору из магнитного материала. Недостатками такого контактного устройства являются: большие габариты, препятствующие размещению контактного устройства на поверхности печатной платы, размещенной в малогабаритном замкнутом объеме; наличие рычага переключения, имеющего также значительные габариты.Known contact device type toggle switch [1]. The device includes a housing, fixed contacts, a switching lever and a permanent magnet. The permanent magnet is freely mounted on the switching lever, and the lever itself is fixed on the axis with the possibility of contact of the magnet with stops made of magnetic material mounted on the side walls of the housing. When the switching lever is turned, the contacts are closed and the lever is fixed due to the attraction of the magnet to the stop made of magnetic material. The disadvantages of such a contact device are: large dimensions that prevent the placement of the contact device on the surface of the printed circuit board, placed in a small closed volume; the presence of a shift lever, which also has significant dimensions.

Известно магнитное коммутационное устройство [2], содержащее ведущий элемент и ведомый элемент, имеющие магнитно-притягивающие поверхности, два элемента перемещаются под углом друг к другу так, чтобы приводить магнитные поверхности в контакт и из контакта друг с другом.A magnetic switching device [2] is known, containing a driving element and a driven element having magnetically attracting surfaces, the two elements move at an angle to each other so as to bring the magnetic surfaces into and out of contact with each other.

Недостатки - большие габариты, не позволяющие монтировать устройство на печатной плате; большое количество деталей.Disadvantages - large dimensions that do not allow mounting the device on a printed circuit board; a large number of details.

Известно магнитное коммутационное устройство [3] содержащее первый коммутационный механизм, снабженный подвижным магнитом, соединенным с контактной перемычкой, и второй коммутационный механизм, снабженный магнитом, который соединен с подвижным коммутационным органом. Магниты имеют на обращенных друг к другу торцевых поверхностях одинаковую полярность, а между магнитами расположена разъединительная пластина, выполненная из ферромагнитного материала, которая меньше обращенных друг к другу торцевых поверхностей магнитов. При этом исполнительный орган выполнен с возможностью воздействия на коммутационный орган с люфтом движения. Технический результат - выполнение надежного процесса коммутации из определенного коммутационного состояния с сохранением при возникновении вибраций или относительных движений между отдельными элементами желаемого коммутационного состояния, например, электрического соединения или индикации. Недостатками такого коммутационного устройства являются большие габариты, не позволяющие монтировать устройство на печатной плате; большое количество деталей. Устройство используется в основном в автомобильной промышленности и монтируется в дверях автомобиля.Known magnetic switching device [3] containing the first switching mechanism, equipped with a movable magnet connected to the contact jumper, and the second switching mechanism, equipped with a magnet, which is connected to the movable switching body. The magnets have the same polarity on the end surfaces facing each other, and between the magnets there is a decoupling plate made of ferromagnetic material, which is smaller than the end surfaces of the magnets facing each other. At the same time, the executive body is made with the possibility of influencing the switching body with a movement backlash. The technical result is the implementation of a reliable switching process from a certain switching state while maintaining, in the event of vibrations or relative movements between the individual elements of the desired switching state, for example, an electrical connection or indication. The disadvantages of such a switching device are large dimensions, which do not allow mounting the device on a printed circuit board; a large number of details. The device is mainly used in the automotive industry and is mounted in the car door.

Наиболее близким к заявляемому решению является магнитное контактное устройство (магнитный переключатель) [4] - прототип, включает в себя гибкую металлическую полосу на внутренней стороне герметичной оболочки, имеющую первый и второй концы. Первый конец обеспечивает электрический контакт и проходит через стенку герметичной оболочки, причем полоса прочно закреплена стенкой оболочки в точке выхода, оставляя второй конец неподдерживаемым и имеющим прикрепленный магнитный чувствительный элемент. Первый дипольный магнит соединен с гибкой металлической полосой и расположен внутри герметичной оболочки, промежуточной между первым и вторым концами. Второй и третий дипольные магниты диаметрально противоположны и отделены друг от друга, где каждый из второго и третьего дипольных магнитов неподвижно соединен с внутренней поверхностью герметичной оболочки. Две электрические клеммы, соединенные соответственно со вторым и третьим дипольными магнитами, проходящими через герметичную оболочку. Магнитное активирующее устройство в скользящем зацеплении с наружной поверхностью герметичной оболочки воздействует на перемещение магнитного контакта путем скольжения в первое и второе положения, соответствующие выравниванию второго и третьего дипольных магнитов, создавая электрическую цепь, протекающую от гибкой металлической полосы к одному из указанных двух электрических выводов.Closest to the claimed solution is a magnetic contact device (magnetic switch) [4] - prototype, includes a flexible metal strip on the inside of the sealed shell, having the first and second ends. The first end makes electrical contact and passes through the wall of the sealed sheath, with the strip firmly secured by the sheath wall at the exit point, leaving the second end unsupported and having a magnetic sensing element attached. The first dipole magnet is connected to a flexible metal strip and is located inside a sealed shell intermediate between the first and second ends. The second and third dipole magnets are diametrically opposed and separated from each other, where each of the second and third dipole magnets is fixedly connected to the inner surface of the sealed shell. Two electrical terminals connected respectively to the second and third dipole magnets passing through the hermetic shell. The magnetic activating device in sliding engagement with the outer surface of the hermetic shell affects the movement of the magnetic contact by sliding into the first and second positions corresponding to the alignment of the second and third dipole magnets, creating an electrical circuit flowing from the flexible metal strip to one of the said two electrical leads.

Недостатками такого коммутационного устройства являются большие габариты, не позволяющие монтировать устройство на печатной плате и невозможность размещения устройства в замкнутом объеме без вывода наружу замкнутого объема рычага переключения.The disadvantages of such a switching device are large dimensions, which do not allow mounting the device on a printed circuit board and the impossibility of placing the device in a closed volume without bringing out the closed volume of the switching lever.

Цель полезной модели создание магнитного коммутационного устройства, монтируемого на печатной плате, размещаемой в замкнутом малогабаритном объеме, с четкой фиксацией контактов.The purpose of the utility model is to create a magnetic switching device mounted on a printed circuit board, placed in a closed small-sized volume, with a clear fixation of contacts.

Магнитное коммутационное устройство представляет собой две тонкие гибкие полоски - пластины из токопроводящего материала с размещенными между ними тонкой подвижной прямоугольной диэлектрической пластиной, на одних концах гибких пластин из токопроводящего материала прикреплены с противоположной стороны от диэлектрической подвижной пластины плоские магниты с обращенными друг к другу разноименными полюсами.The magnetic switching device consists of two thin flexible strips - plates of conductive material with a thin movable rectangular dielectric plate placed between them;

Другие концы гибких токопроводящих пластин закреплены при помощи штырьков на контактных площадках печатной платы, которые включены в коммутируемую электронную схему. Тонкая подвижная диэлектрическая пластина закреплена одним из своих концов, противоположным по отношению к месту размещения плоских магнитов, в специальный прямоугольный корпус, снабженный отверстиями для закрепления этого корпуса в отверстиях на печатной плате при помощи тонких металлических или диэлектрических нитей и снабжена шнурком для выдергивания подвижной диэлектрической пластины. Специальный прямоугольный корпус соединенный с тонкой подвижной пластиной и закрепляемый к печатной плате представляет собой механизм, затрудняющий случайное включение магнитного коммутационного устройства. Описание работы механизма будет приведено ниже.The other ends of the flexible conductive plates are fixed with pins on the pads of the printed circuit board, which are included in the switched electronic circuit. A thin movable dielectric plate is fixed with one of its ends, opposite to the location of the flat magnets, in a special rectangular case, provided with holes for fixing this case in the holes on the printed circuit board using thin metal or dielectric threads and equipped with a cord for pulling out the movable dielectric plate . A special rectangular case connected to a thin movable plate and fixed to the printed circuit board is a mechanism that makes it difficult to accidentally turn on the magnetic switching device. A description of the operation of the mechanism will be given below.

На фиг. 1 показано предлагаемое магнитное коммутационное устройство. Магнитное коммутационное устройство состоит из плоских магнитов 1 прикрепленных к гибким токопроводящим пластинам 2. Возможно использование тонких проводящих пластин из металла (медь, латунь, бронза) с покрытием в местах контактирования слоем золота или серебра, или из тонкого фольгированного диэлектрика. Пластина 2 припаивается к штырькам 3, которые в свою очередь припаиваются к контактным площадкам 4, расположенных на печатной плате 5. Между гибкими токопроводящими пластинами 2 размещена тонкая (0.1-0.5 мм) диэлектрическая пластина 6, которая прижимается к токопроводящим пластинам при помощи силы, создаваемой магнитами 1, обращенных друг к другу разноименными полюсами. Подвижная диэлектрическая пластина 6 закреплена одним из концов в прямоугольном корпусе 7, размещенным на печатной плате 5 и закрепленной к ней при помощи тонкой нити 8 (из металла, капрона и т.п.). Диаметр тонкой нити 8 выбирается из условия, чтобы усилие разрыва нити составляло 3-5 кг. Этого усилия вполне достаточно от случайного включения магнитного коммутационного устройства. При меньшем 3 кг значении усилия возможно несанкционированное включение устройства, а при большем 5 кг значении усилия может быть затруднено включение устройства. Форма корпуса 7 в виде прямоугольника препятствует нежелательному повороту вокруг оси подвижной диэлектрической пластины 6. В пазы на корпусе 7 вставлена петля 9, предназначенная для вытягивания подвижной диэлектрической пластины 6. Магнитное коммутационное устройство размещено в корпусе 10 (показан условно, верхняя крышка не показана).In FIG. 1 shows the proposed magnetic switching device. The magnetic switching device consists of flat magnets 1 attached to flexible conductive plates 2. It is possible to use thin conductive metal plates (copper, brass, bronze) coated at the points of contact with a layer of gold or silver, or from a thin foil dielectric. Plate 2 is soldered to pins 3, which, in turn, are soldered to contact pads 4 located on printed circuit board 5. A thin (0.1-0.5 mm) dielectric plate 6 is placed between flexible conductive plates 2, which is pressed against the conductive plates with the help of a force generated by magnets 1 facing each other with opposite poles. The movable dielectric plate 6 is fixed at one end in a rectangular case 7, placed on the printed circuit board 5 and attached to it with a thin thread 8 (made of metal, nylon, etc.). The diameter of the thin thread 8 is selected from the condition that the breaking force of the thread is 3-5 kg. This effort is quite sufficient from accidentally turning on the magnetic switching device. If the force value is less than 3 kg, unauthorized activation of the device is possible, and if the force value is greater than 5 kg, it may be difficult to turn on the device. The shape of the housing 7 in the form of a rectangle prevents undesirable rotation around the axis of the movable dielectric plate 6. A loop 9 is inserted into the grooves on the housing 7 to pull the movable dielectric plate 6. The magnetic switching device is located in the housing 10 (conditionally shown, the top cover is not shown).

Устройство работает следующим образом. К петле 9 прикладывается некоторое усилие Q (см. фиг. 1) (например, 3-5 кг, которое устанавливается для конкретного применения устройства). Это усилие определяется толщиной и материалом тонкой удерживающей нити 8. Происходит разрыв нити, пластина 6 выдергивается и происходит замыкание токопроводящих пластин 2 между собой.The device works as follows. A certain force Q is applied to the loop 9 (see Fig. 1) (for example, 3-5 kg, which is set for a specific application of the device). This force is determined by the thickness and material of the thin retaining thread 8. The thread breaks, the plate 6 is pulled out and the conductive plates 2 are closed to each other.

Еще одним из вариантов этого магнитного коммутационного устройства может быть устройство в котором плоские магниты, прикрепленные к гибким токопроводящим пластинам, расположены параллельно плоскости печатной платы, а гибкие токопроводящие пластины одними из концов припаяны к контактным площадкам, расположенных на печатной плате. На фиг. 2 показан этот вариант магнитного коммутационного устройства. Здесь 1 - плоские магниты, 2 - гибкие токопроводящие пластины, 5 - печатная плата, 6 - подвижная диэлектрическая пластина.Another variant of this magnetic switching device can be a device in which flat magnets attached to flexible conductive plates are parallel to the plane of the printed circuit board, and flexible conductive plates are soldered at one of the ends to contact pads located on the printed circuit board. In FIG. 2 shows this variant of the magnetic switching device. Here 1 - flat magnets, 2 - flexible conductive plates, 5 - printed circuit board, 6 - movable dielectric plate.

В качестве примера было изготовлено малогабаритное магнитное коммутационное устройство с размерами в плане 9 мм × 2,5 мм и высотой 3 мм (см. фиг. 1). Использовались серийно выпускаемые прямоугольные магниты 1 из материала Nd-Fe-B с размерами 3 мм х 3 мм х 1 мм. Сила прижатия магнитов друг к другу составляла 400 г, что вполне достаточно для получения низкоомного электрического контакта между токопроводящими пластинами 2. В качестве удерживающей нити 8 использовалась капроновая леска диаметром 0.2 мм с усилием на разрыв 4,5 кг. При выдергивании диэлектрической пластины 6 с усилием более 4.5 кг происходил разрыв нити 8 и электрический контакт между собой токопроводящих пластин 2. Серийно также выпускаются круглые магниты с диаметром 1 мм и толщиной 1 мм, на основе которых можно изготовить малогабаритное контактное устройство с еще меньшими размерами, например, 5 мм × 3 мм × 1 мм.As an example, a small-sized magnetic switching device was made with plan dimensions of 9 mm×2.5 mm and a height of 3 mm (see Fig. 1). Used commercially available rectangular magnets 1 made of Nd-Fe-B material with dimensions of 3 mm x 3 mm x 1 mm. The pressing force of the magnets to each other was 400 g, which is quite sufficient to obtain a low-resistance electrical contact between the conductive plates 2. A nylon fishing line with a diameter of 0.2 mm was used as a holding thread 8 with a breaking force of 4.5 kg. When pulling out the dielectric plate 6 with a force of more than 4.5 kg, the thread 8 broke and the electrical contact between the conductive plates 2 occurred. Round magnets with a diameter of 1 mm and a thickness of 1 mm are also commercially available, on the basis of which it is possible to manufacture a small-sized contact device with even smaller dimensions, for example, 5 mm × 3 mm × 1 mm.

Возможны и другие варианты построения магнитного коммутационного устройства в основе которых лежит суть предложенных выше решений.Other options for constructing a magnetic switching device are also possible, which are based on the essence of the solutions proposed above.

Технический результат от использования предлагаемого решения - магнитное коммутационное устройство имеет малые габариты.The technical result of using the proposed solution is that the magnetic switching device has small dimensions.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU2248636C2. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО. Опубл. 20.03.2005. Бюл. №8.1. Patent RU2248636C2. CONTACT DEVICE. Published 03/20/2005. Bull. No. 8.

2. Patent US4296394A. MAGNETIC SWITCHING DEVICE FOR CONTACT-DEPENDENT AND CONTACTLESS SWITCHING. 1981-10-20.2. Patent US4296394A. MAGNETIC SWITCHING DEVICE FOR CONTACT-DEPENDENT AND CONTACTLESS SWITCHING. 1981-10-20.

3. Патент RU2450383C2. МАГНИТНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО. Опубл. 10.05.2012 г, Бюл. №13.3. Patent RU2450383C2. MAGNETIC SWITCHING DEVICE. Published May 10, 2012, Bull. No. 13.

4. Patent US6246307B1.MAGNETIC SWITCH. 2001-06-12.4. Patent US6246307B1.MAGNETIC SWITCH. 2001-06-12.

Claims (1)

Магнитное коммутационное устройство, содержащее в своем составе гибкие токопроводящие пластины с закрепленными на них плоскими постоянными магнитами, отличающееся тем, что между гибкими токопроводящими пластинами размещена подвижная прямоугольная пластина, выполняемая из диэлектрического материала, а плоские постоянные магниты расположены относительно друг друга разноименными полюсами, а другие концы гибких пластин закреплены на контактных площадках печатной платы.A magnetic switching device comprising flexible conductive plates with flat permanent magnets fixed on them, characterized in that between the flexible conductive plates there is a movable rectangular plate made of a dielectric material, and the flat permanent magnets are located relative to each other with opposite poles, and the others the ends of the flexible plates are fixed on the pads of the printed circuit board.
RU2022132556U 2022-12-12 Magnetic switching device RU217834U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU217834U1 true RU217834U1 (en) 2023-04-20

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296394A (en) * 1978-02-13 1981-10-20 Ragheb A Kadry Magnetic switching device for contact-dependent and contactless switching
RU6646U1 (en) * 1997-04-03 1998-05-16 Александр Андреевич Петров MAGNETIC CONTROL SWITCH
US6246307B1 (en) * 2000-05-19 2001-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Magnetic switch
RU2248636C2 (en) * 2003-04-09 2005-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля" Contact device
RU2450383C2 (en) * 2007-03-16 2012-05-10 Розенбергер Хохфрекуэнцтехник Гмбх Унд Ко. Кг Magnetic switch
RU2466474C1 (en) * 2011-08-09 2012-11-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Immediate action switch
RU154686U1 (en) * 2014-12-01 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Опытное Производство "Технологии Контроля" (ООО "ОП "ТЕКО") HERCON SENSOR FOR OBJECT LOCATION IN THE CONTROL AREA

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296394A (en) * 1978-02-13 1981-10-20 Ragheb A Kadry Magnetic switching device for contact-dependent and contactless switching
RU6646U1 (en) * 1997-04-03 1998-05-16 Александр Андреевич Петров MAGNETIC CONTROL SWITCH
US6246307B1 (en) * 2000-05-19 2001-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Magnetic switch
RU2248636C2 (en) * 2003-04-09 2005-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля" Contact device
RU2450383C2 (en) * 2007-03-16 2012-05-10 Розенбергер Хохфрекуэнцтехник Гмбх Унд Ко. Кг Magnetic switch
RU2466474C1 (en) * 2011-08-09 2012-11-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Immediate action switch
RU154686U1 (en) * 2014-12-01 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Опытное Производство "Технологии Контроля" (ООО "ОП "ТЕКО") HERCON SENSOR FOR OBJECT LOCATION IN THE CONTROL AREA

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100026427A1 (en) Switching device
US3273091A (en) Hermetically-sealed manually-actuated magnetic snap switch
US5475353A (en) Micromachined electromagnetic switch with fixed on and off positions using three magnets
US11417484B2 (en) Contactor
CN104254223A (en) Switch structure and electronic device with same
CN101936400A (en) The electromagnetic valve
CA2516929A1 (en) Button fastening device with circuit actuating capability
RU217834U1 (en) Magnetic switching device
US4988839A (en) Momentum activated electrical switch
US3678425A (en) Self-contained reed switch unit
KR20140128334A (en) Magnetically-triggered proximity switch
CN114500777B (en) Camera module and terminal equipment
US5170313A (en) Timed contact switch
CN106558458B (en) RF coaxial switch with photoelectric coupling instruction structure
EP3780060B1 (en) Pluggable connecting device for contactor and contactor
US4638274A (en) Relay switch apparatus
KR20030051027A (en) apparatus for connecting a cable using electromagnet
US4001744A (en) Electrical switch
GB1219556A (en) Improvements in or relating to magnetic contact units
US3560966A (en) Electromagnetically operated display device
RU216908U1 (en) MAGNETO-MECHANICAL CONTACTLESS ISOLATED KEYBOARD FOR ELECTRONIC DEVICE CONTROL
JPH06295649A (en) Permanent magnet switch
CN120565349B (en) A radio frequency mechanical switch with self-holding function
SU1145372A1 (en) Circuit breaker
CN112614762B (en) Intelligent miniature circuit breaker