электропереключатель

Формула изобретения

Электропереключатель указателей поворотов транспортных средств, содержащий корпус с пазом и рычажной рукояткой, диэлектрическую плату с контактной группой, пластмассовую колодку с управляющим кулачком, токоведущую перемычку, поворотную вилку, толкатель, подвешенный на двух пружинах, и контактную пластину звукового сигнала, расположенные в корпусе, причем пластмассовая колодка установлена в корпусе на осях поворота, управляющий кулачок пластмассовой колодки посредством шпонки, размещенной в продольном пазу корпуса, кинематически связан с толкателем, размещенным внутри поворотной вилки, рычажная рукоятка установлена в пластмассовой колодке на оси, перпендикулярной к оси поворота, контактная пластина звукового сигнала опирается на короткое плечо рычага рукоятки, а контактная группа включает в себя контакты световых указателей поворотов, взаимодействующие с токоведущей перемычкой пластмассовой колодки, и электроконтакт звукового сигнала, отличающийся тем, что управляющий кулачок выполнен в виде усеченного конического выступа, обращенного вершиной в сторону поворотной вилки, а контактная пластина звукового сигнала представляет собой плоскую пружину.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к переключателям с угловым перемещением органов управления на определенный угол поворота, приводимым в действие рукой через рычаг, и может быть использовано в качестве переключателя световой сигнализации указателей поворотов транспортных средств.

Уровень техники характеризуют переключающие устройства, монтируемые на рулевых колонках автотранспортных средств, которые содержат поворотный кольцевой корпус с рычагом, упругую контактную пластину, стопорный элемент и механизм автоматического возврата рычага в нейтральное положение [1-5].

Известные переключающие устройства имеют сложную конструкцию механизмов переключения и возврата с большим числом деталей, элементов, узлов и увеличенные габариты, затрудняющие их использование в стесненных условиях рабочего места водителя при установке на рулевой колонке, а также ограниченные эксплуатационные возможности.

Наиболее близким по технической сущности и числу совпадающих признаков предлагаемому электропереключателю является рычажный выключатель указателей поворота по изобретению ФРГ N 1655101 от 30.08.73, B 60 Q 1/40 простой и надежной конструкции, которая содержит установленный на шпонке подвижный толкатель, подвешенный на двух пружинах к корпусу и выступающий в сторону рулевой колонки.

Шпонка толкателя одновременно с другой стороны опирается на рабочий профиль управляющего копира пластмассовой колодки, упруго связанной с поворотным рычагом рукоятки переключения.

Хвостовик толкателя размещен между ограничителями вилки рычага.

Колодка опирается в углубление корпуса нейтрального положения рычага и несет на себе укрепленную электроперемычку, которая взаимодействует с контактами указателей поворотов, смонтированными на диэлектрической плате корпуса.

Рычаг рукоятки переключения установлен в колодке с возможностью упругих угловых смещений в вертикальном направлении для подачи консольно установленной на корпусе контактной пластины к закрепленному на общей плате контакту звукового сигнала.

Выступающий толкатель взаимодействует с беговой дорожкой рулевого колеса, от упора в которую при обратном вращении колеса после осуществления поворота автомобиля толкатель принудительно через вилку колодки возвращает рычаг в нейтральное положение.

Электропереключатель компактен, кинематическая схема исполнительных механизмов обеспечивает устойчивую работу, без видимых следов износа при числе переключений не менее 250000 циклов.

Однако функциональная надежность серийного устройства по прототипу неудовлетворительна из-за недостатков, которые являются продолжением, то есть следствием указанных достоинств.

Во-первых, возможны случаи заклинивания механизма возврата рычага в нейтральное положение по причине суммарного допуска составляющих звеньев кинематической цепи, которая жестко замыкается управляющим копиром сложного профиля. При этом происходят отказы переключения и возможны поломки.

Во-вторых, подвижное взаимодействие контактной пластины с сопрягаемым в работе контактом звукового сигнала для очистки нагара является причиной его возникновения из-за неизбежных при этом зазоров и, как следствие, скачков тока переходных процессов, пробоев и тому подобных негативных явлений, отрицательно влияющих на электрические цепи и элементы. Этот недостаток усугубляется при эксплуатации, так как консольно закрепленная контактная пластина деформируется и не подается в последующем от малого хода рычага до замыкания с электроконтактом.

Более того, параллельно установленные для самоочищения поверхности контактные пластины при ограниченном ходе рычага могут не соприкасаться и не замыкать электроцепи звукового сигнала, что небезопасно при движении транспортных средств.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности электропереключателя.

Требуемый технический результат достигается тем, что в неизвестном электропереключателе указателей поворотов транспортных средств, содержащем корпус с пазом и рычажной рукояткой, диэлектрическую плату с контактной группой, пластмассовую колодку с управляющим кулачком, токоведущую перемычку, поворотную вилку, толкатель, подвешенный на двух пружинах, и контактную пластину звукового сигнала, которая опирается на короткое плечо рычага рукоятки, расположенные в корпусе, причем пластмассовая колодка установлена в корпусе на осях поворота, управляющий кулачок пластмассовой колодки посредством шпонки, размещенной в продольному пазу корпуса, кинематически связан с толкателем, размещенным внутри поворотной вилки, рычажная рукоятка установлена в пластмассовой колодке на оси, перпендикулярной оси поворота, а контактная группа включает в себя контакты световых указателей поворотов, взаимодействующие с токоведущей перемычкой пластмассовой колодки, и электроконтакт звукового сигнала, согласно изобретению, управляющий кулачок выполнен в виде усеченного конического выступа, обращенного вершиной в сторону поворотной вилки, а контактная пластина звукового сигнала представляет собой плоскую пружину.

Отличительные признаки обеспечивают надежное функционирование механизмов переключения и возврата рычага в исходное нейтральное положение за счет выполнения рабочих поверхностей управляющего копира в виде наклоненных в два крайних положения поворотного толкателя клинов конического выступа, между которыми имеется прямая площадка вершины усеченного конического выступа для нейтрального устойчивого положения толкателя. Простой профиль управляющего кулачка в виде усеченного конического выступа исключает заклинивания исполнительных механизмов. Плоская пружина контактной пластины звукового сигнала обеспечивает гарантированный прижим к электроконтакту звукового сигнала, закрепленному на диэлектрической плате, и новое дополнительное качество: реверсирование свободного рычага в нейтральное положение при автоматическом прекращении звукового сигнала.

Выполнение контактной пластины звукового сигнала в виде плоской пружины, опирающейся на короткое плечо рычага рукоятки, обеспечивает силовое замыкание контактов без зазоров и проскальзываний, что исключает нагары от плохого прижима и стабилизирует коммутацию на высоких номинальных токовых режимах звукового сигнала.

Кроме того, контактная пластина выполняет новую функцию по возврату рычага рукоятки переключателя поворотов в исходное положение, дополняя механизм упругого нагружения рычага в плоскости, перпендикулярной основным его перемещениям поворотов.

Каждый существенный признак изобретения известен, но их совокупность создает новизну качества, то есть получена не сумма эффектов, а эффект суммы, новый технический результат, социальная польза и выгода. Таким образом, каждый признак необходим, а их совокупность достаточна для достижения поставленной в изобретении задачи.

Предложенное техническое решение применимо для реализации в разнообразных транспортных средствах (автомобильных, катерах, погрузчиках и т.п.), по доступным для авторов источникам информации уровня техники оно является неизвестным и явным образом не следует для специалистов отрасли, то есть обладает признаками патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены: на фиг. 1 - общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - колодка, вид сверху; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 7 - вид по стрелке Д на фиг. 1.

В корпусе 1 переключателя на осях 2 установлена пластмассовая нетоковедущая колодка 3 (фиг. 2-5), снабженная управляющим кулачком 4 и поворотной вилкой 5. В колодке 3, в глухом отверстии 6 (фиг. 5), на оси 7, расположенной перпендикулярно между осями 2, установлен рычаг 8 рукоятки 9 (фиг.1). Дно отверстия 6 выполнено наклонным (кверху колодки 3 по чертежу фиг. 5), на которое опирается подпружиненный стопорный шарик 10, нагруженный пружиной 11, установленной в осевом отверстии торца короткого плеча рычага 8.

В верхней части колодки 3 выполнен паз 12 под контактную пластину 13 звукового сигнала (фиг. 3 и 5), консольно закрепленную на корпусе 1, выполняя функции плоской пружины, и опирающуюся на короткое плечо рычага 8. Колодка 3 посредством фиксирующего шарика 14, нагруженного пружиной 15, опирается в углубление 16 (фиг.2) корпуса 1 нейтрального положения рычага 8.

Внутри вилки 5 размещен хвостовик толкателя 17, который посредством шпонки 18 установлен в продольном пазу 19 корпуса 1 (фиг. 6). С противоположной стороны толкателя 17 эта шпонка 18 опирается на управляющий кулачок 4, имеющий форму усеченного конического выступа (фиг. 4), на плоскую площадку которого опирается толкатель 17 в нейтральном положении (напротив фиксирующего колодку 3 углубления 16 в корпусе 1). Вершина кулачка 4 обращена в сторону поворотной вилки 5.

Толкатель 17 подвешен на двух пружинах 20 к корпусу 1. Таким образом толкатель 17 установлен с возможностью поворота и продольных перемещений к рулевой колонке, для взаимодействия с беговой дорожкой 21 (фиг. 2) рулевого колеса.

На колодке 3 закреплена токоведущая перемычка 22 (фиг. 3 и 5), взаимодействующая с контактами 23 электрической связи со световыми приборами. Контакты 23 укреплены на прилегающей к корпусу 1 диэлектрической плате 24, на которой установлен электроконтакт 25 звукового сигнала, образующие контактную группу.

Работает устройство следующим образом. За рукоятку 9 рычаг 8 рукой поворачивают вверх или вниз (по чертежу фиг. 2) в соответствии с необходимым поворотом движения транспортного средства налево или направо соответственно. При этом колодка 3 поворачивается вокруг осей 2 и принудительно выводит шарик 14, сжимающий пружину 15, из углубления 16 корпуса 1 на его прямую часть и шпонку 18 на наклонную часть кулачка 4, соответственно верхнюю или нижнюю, которые при повороте вокруг оси 2 для неподвижной шпонки 18 трансформируются в продольную направляющую движения к рулевой колонке, а плоская площадка выстоя наклоняется в эту же сторону.

Однако, осевое перемещение толкателя 17 ограничивается беговой дорожкой 21 рулевой колонки, на которую он пружинами 20 подается вдоль паза 19. При этом вилка 5 опирается на хвостовик толкателя 17.

В крайнем положении поворота колодки 3 перемычка 22 замыкает контакты 23 соответствующих световых приборов-указателей поворотов, свет которых визуально сигнализирует об этом участников движения.

При вращении рулевого колеса, выполняя поворот, беговая дорожка 21 смещается и освобождает толкатель 17, который под действием пружин 20 перемещается вперед до упора шпонки 18 в пазу 19.

Завершив поворот, реверсивным вращением рулевого колеса для движения по прямой, беговая дорожка 21 торцем упирается в толкатель 17, который через шпонку 18, опирающуюся на кулачок 4, своим хвостовиком надавливает на вилку 5, поворачивая ее вокруг осей 2. При этом рычаг 8 возвращается в исходное положение, которое фиксируется нагруженным пружиной 15 шариком 14 в углублении 16, а кулачок 4 клином своей конической поверхности вытесняет шпонку 18 по пазу 19 в крайнее левое по чертежу положение, где она устанавливается на прямой площадке кулачка 4: толкатель 17 возвращается в исходное положение, пружины 20 растянуты, прижимая шпонку 18 к кулачку 4.

В случае небольших угловых отклонений рулевого колеса, например при маневрах автомобиля по полосам движения, переключения указателей поворотов осуществляется рычагом 8 рукоятки 9, который перемещает непосредственно кулачок 4 и толкатель 17 вхолостую. Таким образом, при установке рычага 8 в рабочие положения автоматически взводится механизм его возврата в нейтральное положение, запуск которого осуществляется при выравнивании направления движения транспортного средства при помощи реверсивного поворота рулевого колеса.

Для подачи звукового сигнала, в случае необходимости, в любом положении рычага 8 независимо от остальных механизмов переключателя, рукоятку 9 легко смещают вниз (по чертежу фиг. 1, а на колонке управления реально - в сторону водителя), поворачивая рычаг 8 относительно оси 7 (фиг. 5). При этом шарик 10, перекатываясь по наклонному дну глухого отверстия 6 вверх, сжимает пружину 11, а короткое плечо рычага 8 подает контактную пластину 13 до упора в контакт 25 звукового сигнала платы 24.

Для прекращения звукового сигнала необходимо освободить рукоятку 9, тогда под действием упругости контактной пластины 13 и пружины 11 шарик 10 скатывается по наклонному дну глухого отверстия 6, перемещаясь в осевом направлении в исходное крайнее правое положение, а рукоятка 9 возвращается назад, так как рычаг 8 при этом повернется реверсивно на прежнее место вокруг оси 7, прерывая одновременно взаимодействие контактов 13 и 25, что разрывает электрическую цепь питания звукового сигнала.

Предложенное устройство многофункционально, просто в изготовлении и сборке, надежно при эксплуатации, потому что кинематически исключены в исполнительных механизмах взаимодействия возможности и причины заклиниваний. Механических износов элементов в динамике работы за период гарантийного числа циклов переключений опытной проверкой не обнаружено.

Силовой прижим контактов звукового сигнала полностью исключил нагар, прожоги или тому подобные дефекты.