электрический выключатель

Формула изобретения

1. Электрический выключатель, содержащий основание с контактами и выводными штекерами, удлиненный цилиндрический корпус с расположенным в нем нажимным штоком, приводящим в действие подвижные контакты, а также установочную деталь в виде втулки с фланцем и крепежным устройством, причем на удлиненном корпусе вдоль его оси симметрично расположены два набора элементов в форме наклонных поперечных ребер, разделенных канавками, а вдоль всей длины корпуса между наборами элементов симметрично расположены выступы, втулка установочной детали снабжена по всей длине отверстия ответными наборами элементов в форме наклонных поперечных ребер, разделенных канавками, при этом ребра элементов корпуса наклонены в сторону смежных с ними ребер втулки, имеющих такой же наклон, отличающийся тем, что каждый набор элементов, расположенный на корпусе, содержит два ряда ребер, наклоненных в разные стороны, выступы на корпусе выполнены в виде планок полукруглого сечения, расположенных на одинаковом расстоянии от наборов элементов, в отверстии втулки выполнено четыре расположенных попарно ответных набора элементов с чередующимся наклоном ребер, а между парами ответных наборов элементов симметрично образовано по три параллельных канавки.

2. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что крепежное устройство установочной детали выполнено в виде двух упругих лепестков, отходящих от наружной поверхности втулки и обращенных к фланцу.

3. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что установочная деталь образована из двух идентичных частей, соединенных защелками, расположенными на наружной поверхности втулки.

4. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что средняя из каждых трех канавок во втулке установочной детали выполнена полукруглого сечения, а каждая крайняя канавка, имеющая V-образное сечение, соединена одной стороной с торцами ребер ответного набора элементов втулки.

5. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что ряды ребер каждого набора элементов корпуса состыкованы между собой.

6. Электрический выключатель по п.5, отличающийся тем, что ряды ребер состыкованы по типу "ребро к ребру".

7. Электрический выключатель по п.5, отличающийся тем, что ряды ребер состыкованы по типу "ребро к канавке".

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к приборам для коммутации электрических цепей, и может быть использовано в качестве выключателя сигнала торможения транспортного средства.

Выключатель сигнала торможения устанавливается, как правило, на кронштейне неподвижно относительно кузова автомобиля [1], приводной шток выключателя взаимодействует с педалью тормоза. При отсутствии воздействия педаль находится в свободном состоянии и утапливает подпружиненный наружу шток выключателя, разрывая цепь сигнала торможения. В отжатом положении педаль отходит от выключателя, шток которого под воздействием собственной пружины выходит наружу, замыкая цепь сигнала торможения. Таким образом, положение утопленного штока в выключателе должно быть достаточно определенным, чтобы, с одной стороны, обеспечить надежное размыкание контактов, а с другой стороны предотвратить разрушение выключателя, которое может произойти от ударения педалью по его корпусу.

Известен патент США 4778960 (публ. 18.10.88 г.), описывающий самоустанавливающийся выключатель, ползун которого, снабженный подвижными контактами, фрикционно соединен с приводным подпружиненным штоком. При воздействии на шток он продолжает перемещение в отверстии ползуна и после замыкания подвижных и неподвижных контактов. После прекращения воздействия шток вместе с ползуном возвращается в исходное положение.

Конструкция такого выключателя может характеризоваться малым сроком надежной работы, поскольку фрикционное соединение приводит к износу пары трения ползун - шток и самопроизвольному перемещению ползуна по штоку с последующим замыканием контактов.

В патенте США 4996400 (публ. 26.02.91 г.) описан саморегулирующийся выключатель с автоматическим регулированием длины рабочего хода, содержащий корпус, внутри которого расположен подвижный плунжер, связанный с контактным устройством. На корпусе установлено приспособление, которое выборочно взаимодействует с плунжером и предупреждает его аксиальное перемещение относительно корпуса при срабатывании выключателя. На конце плунжера установлен колпачок, регулирование положения которого в аксиальном направлении осуществляется при выборочном взаимодействии приспособления с плунжером. При этом обеспечивается регулирование длины рабочего хода выключателя.

Однако описанный выключатель также недостаточно надежен, поскольку в его конструкции нет средств стопорения колпачка относительно плунжера, кроме поперечных шлицов, которые колпачок преодолевает, прежде чем установиться в заданное положение. Если какое-либо из воздействий на колпачок окажется более сильным, то он может быть еще глубже насажен на плунжер и, таким образом, выключатель функционально выйдет из строя.

За прототип взята заявка Великобритании 2022320 (публ. 12.12.79 г.), в которой описан электрический выключатель, содержащий основание с контактами и выводными штекерами, удлиненный цилиндрический корпус с расположенным в нем нажимным штоком, приводящим в действие подвижные контакты, а также установочную деталь в виде втулки с фланцем и крепежными лепестками. На удлиненном корпусе вдоль его оси симметрично расположены два набора элементов в форме поперечных ребер, разделенных канавками. Кроме того, на корпусе вдоль всей его длины между наборами элементов симметрично расположена пара выступов. Отверстие во втулке установочной детали снабжено по всей длине двумя ответными наборами элементов в форме поперечных ребер, разделенных канавками. В отверстии втулки образованы также выемки для установки в них выступов, образованных на корпусе выключателя. На боковой поверхности втулки симметрично сформированы крепежные лепестки, обращенные к фланцу.

Поперечные ребра элементов как на корпусе выключателя, так и в отверстии втулки установочной детали выполнены с незначительным односторонним наклоном.

Выключатель закрепляется на кронштейне посредством установочной детали, введенной в отверстие кронштейна до упора фланца в его плоскость, при этом крепежные лепестки фиксируют деталь, предотвращая ее выход из отверстия кронштейна. Затем со стороны фланца в отверстие втулки нажимным штоком вперед вводится корпус выключателя до упора в устройство, положение которого контролируется, в частности в педаль тормоза автомобиля, находящуюся в своем крайнем свободном положении. При этом нажимной шток утапливается вглубь корпуса до достижения положения, когда крайняя точка штока будет располагаться в одной плоскости с торцом корпуса выключателя, а наборы элементов корпуса располагаются рядом с наборами элементов втулки, причем ребра элементов корпуса наклонены в сторону ребер втулки, имеющих такой же наклон.

Для окончательной установки выключателя его корпус поворачивается во втулке установочной детали в направлении захода ребер элементов корпуса в канавки ответных наборов элементов во втулке до захода выступов корпуса выключателя в соответствующие выемки втулки. При этом корпус выключателя, перемещаясь ребрами по направляющим, образованным канавками втулки, смещается в направлении, обратном направлению введения корпуса во втулку. Одновременно под действием своей выталкивающей пружины из корпуса на расстояние, равное обратному смещению корпуса, выходит нажимной шток, оставаясь в контакте с педалью тормоза автомобиля.

Однако в условии массового конвейерного производства установка выключателя может вызвать определенные трудности, поскольку закрепление корпуса выключателя во втулке установочной детали осуществляется поворотом корпуса в одном определенном направлении. Это приходится учитывать при конструировании автомобиля и при обучении персонала.

Задачей изобретения является упрощение установки электрического выключателя.

Указанная задача в электрическом выключателе, содержащем основание с контактами и выводными штекерами, удлиненный цилиндрический корпус с расположенным в нем нажимным штоком, приводящим в действие подвижные контакты, а также установочную деталь в виде втулки с фланцем и крепежным устройством, причем на удлиненном корпусе вдоль его оси симметрично расположены два набора элементов в форме наклонных поперечных ребер, разделенных канавками, а вдоль всей длины корпуса между наборами элементов симметрично расположены выступы, втулка установочной детали снабжена по всей длине отверстия ответными наборами элементов в форме наклонных поперечных ребер, разделенных канавками, при этом ребра элементов корпуса наклонены в сторону смежных с ними ребер втулки, имеющих такой же наклон, решается тем, что каждый набор элементов, расположенный на корпусе, содержит два ряда ребер, наклоненных в разные стороны, выступы на корпусе выполнены в виде планок полукруглого сечения, расположенных на одинаковом расстоянии от наборов элементов, в отверстии втулки выполнено четыре расположенных попарно ответных набора элементов с чередующимся наклоном ребер, а между парами ответных наборов элементов симметрично образовано по три параллельных канавки.

Крепежное устройство установочной детали выполнено предпочтительно в виде двух упругих лепестков, отходящих от наружной поверхности втулки и обращенных к фланцу.

Установочная деталь образована преимущественно из двух идентичных частей, соединенных защелками, расположенными на наружной поверхности втулки.

Средняя из каждых трех канавок во втулке установочной детали может иметь полукруглое сечение, а каждая крайняя канавка, имеющая V-образное сечение, предпочтительно соединена одной стороной с торцами ребер ответного набора элементов втулки.

Ряды ребер каждого набора элементов корпуса, как правило, состыкованы между собой.

Ряды ребер могут быть состыкованы по типу "ребро к ребру" или "ребро к канавке".

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется следующими чертежами: на фиг.1 изображен электрический выключатель, вид сбоку; на фиг.2 показана установка электрического выключателя около педали тормоза; на фиг.3 изображена установочная деталь в осевом виде; на фиг.4 дан осевой вид на корпус выключателя со стороны нажимного штока; на фиг.5, 6 показано размещение корпуса выключателя в установочной детали: на фиг.5 - начальное положение (введение корпуса выключателя в установочную деталь), на фиг.6 - конечное положение (закрепление корпуса выключателя в установочной детали); на фиг.7 приведена половина установочной детали; на фиг. 8 дан вид установочной детали со стороны одного из упругих лепестков; на фиг.9 показано соединение двух половин установочной детали; на фиг. 10, 11 даны варианты взаимного расположения ребер наборов элементов корпуса выключателя: на фиг.10 - ребра состыкованы по типу "ребро к канавке", на фиг.11 - ребра состыкованы по типу "ребро к ребру"; на фиг.12 изображена внутренняя поверхность втулки установочной детали; на фиг.13 показан вариант установки электрического выключателя около педали тормоза.

Электрический выключатель содержит основание 1 с контактами и выводными штекерами, удлиненный цилиндрический корпус 2 с расположенным в нем нажимным штоком 3, приводящим в действие подвижные контакты, а также установочную деталь 4 в виде втулки 5 с фланцем 6 и крепежным устройством. На удлиненном корпусе 2 вдоль его оси симметрично расположены два набора элементов 7 в форме наклонных поперечных ребер 8, разделенных канавками 9. Каждый набор элементов 7, расположенный на корпусе 2, содержит два ряда ребер 8, наклоненных в разные стороны. Вдоль всей длины корпуса 2 симметрично расположены выступы 10, выполненные в виде планок полукруглого сечения, расположенных на одинаковом расстоянии от наборов элементов 7. Втулка 5 установочной детали 4 снабжена по всей длине отверстия ответными наборами элементов 11 в форме наклонных поперечных ребер 12, разделенных канавками 13, при этом ребра 8 каждого ряда элементов 7 корпуса 2 наклонены в сторону смежных с ними ребер 12 элементов 11 втулки 5, имеющих такой же наклон. Всего в отверстии втулки 5 выполнено четыре расположенных попарно ответных набора элементов 11 с чередующимся наклоном ребер 12 (фиг.12). Между парами ответных наборов элементов 11 симметрично образовано по три параллельных канавки 14, 15, 16. Средняя 15 из каждых трех канавок 14, 15, 16 во втулке 5 установочной детали 4 выполнена преимущественно полукруглого сечения, а каждая крайняя канавка 14, 16, имеющая V-образное сечение, как правило, соединена одной стороной с торцами ребер 12 ответного набора элементов 11 втулки 5. Крепежное устройство установочной детали 4 выполнено предпочтительно в виде двух упругих лепестков 17, отходящих от наружной поверхности втулки 5 и обращенных к фланцу 6. Установочная деталь 4 может быть образована из двух идентичных частей (фиг. 7), соединенных защелками 18, расположенными на наружной поверхности втулки 5 (фиг.9). Наиболее предпочтителен вариант, когда ряды ребер 8 каждого набора элементов 7 корпуса 2 состыкованы между собой, например, по типу "ребро к ребру" (фиг.11) или "ребро к канавке" (фиг.10).

Выключатель закрепляется на кронштейне 19 посредством установочной детали 4, введенной в отверстие кронштейна 19 с той или другой стороны (фиг.2, 13) до упора фланца 6 в его плоскость, при этом упругие лепестки 17 фиксируют деталь 4, предотвращая ее выход из отверстия кронштейна 19. Затем в отверстие втулки 5 нажимным штоком 3 вперед вводится корпус 2 выключателя до упора в устройство, положение которого контролируется, в частности в педаль 20 тормоза автомобиля, находящуюся в своем крайнем свободном положении. При этом нажимной шток 3 утапливается вглубь корпуса 2 до достижения положения, когда крайняя точка штока 3 будет располагаться в одной плоскости с торцом корпуса 2 выключателя. Наборы элементов 7 корпуса 2 располагаются рядом с ответными наборами элементов 11 втулки 5, причем ребра 8 каждого ряда элементов 7 корпуса 2 наклонены в сторону смежных с ним ребер 12 элементов 11 втулки 5, имеющих такой же наклон (фиг.5). Одновременно выступы 10 корпуса размещаются в средних полукруглых канавках 15 втулки 5 установочной детали 4.

Для окончательной установки выключателя его корпус 2 поворачивается во втулке 5 установочной детали 4 в любом удобном для установщика направлении. При этом происходит заход одного ряда ребер 8 каждого элемента 7 корпуса 2 в канавки 13 ответных наборов элементов 11 во втулке 5, в направлении которых происходит поворот, до упора ребер 12 элементов 11 втулки 5 во второй ряд ребер 8, наклоненных в другую сторону (фиг.6). В то же время, выступы 10 корпуса выходят из средних канавок 15 втулки 5 установочной детали 4 и перемещаются вдоль внутренней поверхности втулки 5 до захода в соответствующие V-образные канавки 14 или 16. Корпус 2 выключателя, перемещаясь ребрами 8 по направляющим, образованным канавками 13 втулки 5, смещается в направлении, обратном направлению введения корпуса 2 во втулку 5. Одновременно под действием своей выталкивающей пружины из корпуса 2 на расстояние, равное обратному смещению корпуса 2, выходит нажимной шток 3, оставаясь в контакте с педалью 20 тормоза автомобиля. Поскольку обратное перемещение корпуса 2 в данной конструкции - величина достаточно жестко определенная, то и вылет нажимного штока 3 из корпуса 2 также вполне определенная величина, с которой может быть связано устойчивое состояние контактной группы, например разомкнутое состояние для указания свободного положения педали 20 тормоза. В то же время, при выполнении каких-либо действий педаль 20 тормоза не имеет соприкосновения с элементами конструкции выключателя, кроме нажимного штока 3.

Используемая литература:

1. Вершигора В.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2108. -М.: ДОСААФ СССР, 1986, с. 174, рис.84.