Электрический выключатель

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим выключателям, и может использоваться в качестве выключателя света заднего хода в транспортных средствах. Техническим результатом является повышение надежности электрического выключателя. Электрический выключатель состоит из основания с контактной группой и корпуса с нажимным телескопическим штоком, полости основания и корпуса герметично разделены гибкой мембраной. Контактная группа образована неподвижными контактами и подпружиненным на их замыкание контактным мостом, установленным с возможностью отхода от неподвижных контактов при перемещении штока внутрь корпуса. Между штоком и контактным мостом расположен промежуточный толкатель, подпружиненный в сторону штока и прилегающий к нему через мембрану. Контактный мост снабжен отверстием, в котором расположен хвостовик толкателя, установленный под углом к направлению перемещения штока для обеспечения поперечного сдвига контактного моста по неподвижным контактам после их замыкания. Для повышения технологичности отверстие можно выполнить прямым, т. е. ось отверстия может быть параллельна (или близка к параллельной) направлению перемещения штока. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим выключателям, и может использоваться в качестве выключателя света заднего хода в транспортных средствах.

Отличительной особенностью выключателей света заднего хода является их преимущественное месторасположение в коробке переключения передач и соответственно работа в постоянном контакте с маслом, в котором взвешены частицы металла. В связи с условиями работы в агрессивной среде выключатель конструктивно разделен на две части, первая из которых, содержащая контактную группу, герметично изолирована, а вторая, в которой установлен приводной шток, не столь критична к масляной среде.

Известен электрический выключатель, описанный в патенте ФРГ 4330917 (опубл. 16.02.95), первая часть которого содержит контактную группу, подпружиненную на замыкание. Во второй части выключателя расположен приводной шток, подпружиненный на выход из выключателя относительно внутренней перегородки. Обе части выключателя соединены друг с другом, между ними расположена гибкая мембрана, герметизирующая первую часть относительно второй. Приводной шток выполнен составным, в его конструкции имеются элементы, облегчающие перемещение штока внутри второй части выключателя. Кроме того, наружный торец штока снабжен шариком, установленным с возможностью вращения и облегчающим взаимодействие штока с поверхностью тела, воздействующего на шток.

Помимо сложности рассмотренной конструкции недостатком является отсутствие холостого хода штока, учитывающего допуски при установке и последующий износ механизма, воздействующего на шток.

Наиболее близким по сущности является техническое решение электрического выключателя, описанное в заявке ФРГ 3744604 (опубл. 13.07.89). Выключатель состоит из основания и корпуса, внутренние полости которых герметично разделены гибкой мембраной. Основание содержит контактную группу в составе неподвижных контактов и подпружиненного на их замыкание контактного мостика. Основание установлено в корпусе, в котором расположен приводной шток, воздействующий через мембрану на контактный мостик. Шток выключателя выполнен телескопическим из двух цилиндрических полых частей и снабжен внутренней пружиной, раздвигающей части штока, и наружной пружиной. Наружная пружина предназначена для удержания штока в выдвинутом из корпуса положении. Соотношение жесткости наружной и внутренней пружин таково, что при воздействии на шток сначала сжимается внутренняя пружина до упора частей штока друг в друга при складывании телескопического устройства. При этом неподвижные контакты замкнуты контактным мостиком. Дальнейшее перемещение штока внутрь корпуса приводит к сжиманию наружной пружины штока и пружин, воздействующих на контактный мостик, контактная группа размыкается. При снятии нагрузки со штока перемещение частей механизма выключателя осуществляется в обратном порядке.

Однако надежность рассмотренной конструкции недостаточна, поскольку при постоянном прямом контактировании в результате переходных дуговых процессов происходит окисление и обгорание контактов. Кроме того, в случае повреждения мембраны выключатель с большой степенью вероятности немедленно выйдет из строя, поскольку контакты будут взаимодействовать через диэлектрическую масляную пленку, поведение которой при замыкании контактов непредсказуемо.

Задачей изобретения является повышение надежности электрического выключателя.

Указанная задача в электрическом выключателе, состоящем из основания с контактной группой и корпуса с нажимным штоком, полости которых герметично разделены гибкой мембраной, при этом контактная группа образована неподвижными контактами и подпружиненным на их замыкание контактным мостом, установленным с возможностью отхода от неподвижных контактов при перемещении штока внутрь корпуса, решается тем, что между штоком и контактным мостом расположен промежуточный толкатель, подпружиненный в сторону штока и прилегающий к нему через мембрану, контактный мост снабжен отверстием, в котором расположен хвостовик толкателя, установленный под углом к направлению перемещения штока для обеспечения поперечного сдвига контактного моста по неподвижным контактам после их замыкания.

Промежуточный толкатель установлен преимущественно в дискообразной вставке, расположенной между корпусом и основанием, при этом гибкая мембрана зафиксирована между корпусом и вставкой.

Шток выключателя может быть выполнен телескопическим из двух частей и снабжен внутренней пружиной, раздвигающей части штока, при этом наружная часть штока образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть штока в виде стержня, один торец которого менее внутреннего габарита трубки наружной части штока, а другой торец более внутреннего габарита отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока.

Нажимной телескопический шток, как правило, установлен в части корпуса, снабженной наружной установочной резьбой.

На основании выключателя может быть образована часть разъема с установленными в ней электрическими выводами.

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 чертежами.

На фиг.1 показан осевой разрез электрического выключателя при отсутствии воздействия на его нажимной шток, на фиг.2 изображен осевой разрез электрического выключателя при полностью утопленном внутрь корпуса нажимном штоке, на фиг. 3 показан контактный узел с нажимными элементами, на фиг.4 приведен поперечный разрез выключателя по месту расположения контактного моста.

Электрический выключатель состоит из основания 1 с контактной группой и корпуса 2 с нажимным телескопическим штоком 3, полости основания 1 и корпуса 2 герметично разделены гибкой мембраной 4. Контактная группа образована неподвижными контактами 5 и подпружиненным на их замыкание контактным мостом 6, установленным с возможностью отхода от неподвижных контактов 5 при перемещении штока 3 внутрь корпуса 2. Шток 3 выключателя выполнен предпочтительно телескопическим из двух частей 7, 8 и снабжен внутренней пружиной 9, раздвигающей части 7, 8 штока 3. Наружная часть 7 штока 3 образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть 8 штока 3 в виде стержня, внутренний торец которого менее внутреннего габарита трубки наружной части 7 штока 3, а наружный торец более внутреннего габарита отверстия корпуса 2, в котором расположена наружная часть 7 штока 3. В собранном состоянии телескопического устройства открытый торец трубки наружной части 7 штока 3 завальцован для удержания стержня внутренней части 8 в максимально выдвинутом положении.

Нажимной телескопический шток 3 установлен в части корпуса 2, снабженной наружной установочной резьбой. Между штоком 3 и контактным мостом 6 расположен промежуточный толкатель 10, подпружиненный в сторону штока 3 и прилегающий к нему через мембрану 4. Промежуточный толкатель 10 установлен предпочтительно в дискообразной вставке 11, расположенной между корпусом 2 и основанием 1, при этом гибкая мембрана 4 зафиксирована между корпусом 2 и вставкой 11. Контактный мост 6 снабжен отверстием 12, в котором расположен хвостовик 13 толкателя 10, установленный под углом к направлению перемещения штока 3 для обеспечения поперечного сдвига контактного моста 6 по неподвижным контактам 5 после их замыкания. Хвостовик 13 может быть выполнен в виде стержня круглого, эллиптического или прямоугольного сечения и расположен на торце 14 толкателя 10, обращенном к контактному мосту 6, причем место соединения хвостовика 13 с торцом 14 может быть любым, однако предпочтительно его размещение в центре торца 14. При этом отверстие 12 предпочтительно выполнено под углом к плоскости контактного моста 6, так что ось отверстия 12 и ось хвостовика 13 близки к параллельным, то есть угол между осью отверстия 12 и направлением перемещения штока 3 приближен к углу, под которым установлен хвостовик 13 по отношению к тому же направлению. В то же время, сечения хвостовика 13 и отверстия 12 в плоскостях, перпендикулярных их осям, достаточно близки при соблюдении условия свободного перемещения контактного моста 6 к толкателю 10 и от него в направлении, заданном углом наклона хвостовика 13, причем ось толкателя 10 перпендикулярна плоскости пластины, образующей контактный мост 6. Для повышения технологичности отверстие 12 можно выполнить прямым, то есть ось отверстия 12 может быть параллельна (или близка к параллельной) направлению перемещения штока 3 при соблюдении указанного выше условия. На основании 1 выключателя образована часть 15 разъема с установленными в ней электрическими выводами 16.

В исходном состоянии телескопическое устройство штока 3 полностью раздвинуто, наружная часть 7 находится в состоянии максимального выхода из корпуса 2. Промежуточный толкатель 10 выведен своей пружиной 17 из вставки 11 в сторону штока 3. Контактный мост 6 под воздействием пружины 18 прилегает к неподвижным контактам 5, электрическая цепь замкнута. При этом торец 14 промежуточного толкателя 10, обращенный к мосту 6, удален от последнего, в то же время хвостовик 13 располагается в отверстии 12 моста 6. При воздействии на наружную часть 7 телескопическое устройство штока 3 складывается до упора завальцованного торца части 7 в наружный торец внутренней части 8. Затем перемещение штока 3 передается через мембрану 4 промежуточному толкателю 10, перемещая его в сторону контактного моста 6. Одновременно в отверстии 12 перемещается хвостовик 13, оказывая давление на внутреннюю поверхность отверстия 12 и сдвигая подпружиненный в обратном направлении пружиной 18 контактный мост 6 перпендикулярно направлению перемещения штока 3 и толкателя 10. Осуществляется трение контактов моста 6 по контактам 5 и их взаимная зачистка. При достижении торцом 14 толкателя 10 моста 6 происходит размыкание контактов, разрыв цепи и отход моста 6 от неподвижных контактов 5. Снятие давления с наружной части 7 штока 3 приводит к перемещению частей механизма выключателя в обратном порядке, зачистка контактов осуществляется вторично.

Результатом работы описанного механизма электрического выключателя является очищение контактов от нагара и окисных пленок, что повышает надежность его работы в качестве прибора для коммутации электрических цепей.

Формула изобретения

1. Электрический выключатель, состоящий из основания с контактной группой и корпуса с нажимным штоком, полости которых герметично разделены гибкой мембраной, при этом контактная группа образована неподвижными контактами и подпружиненным на их замыкание контактным мостом, установленным с возможностью отхода от неподвижных контактов при перемещении штока внутрь корпуса, отличающийся тем, что между штоком и контактным мостом расположен промежуточный толкатель, подпружиненный в сторону штока и прилегающий к нему через мембрану, контактный мост снабжен отверстием, в котором расположен хвостовик толкателя, установленный под углом к направлению перемещения штока для обеспечения поперечного сдвига контактного моста по неподвижным контактам после их замыкания.

2. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что промежуточный толкатель установлен в дискообразной вставке, расположенной между корпусом и основанием, при этом гибкая мембрана зафиксирована между корпусом и вставкой.

3. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что шток выключателя выполнен телескопическим из двух частей и снабжен внутренней пружиной, раздвигающей части штока, при этом наружная часть штока образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть штока в виде стержня, один торец которого менее внутреннего габарита трубки наружной части штока, а другой торец более внутреннего габарита отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока.

4. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что нажимной телескопический шток установлен в части корпуса, снабженной наружной установочной резьбой.

5. Электрический выключатель по п.1, отличающийся тем, что на его основании образована часть разъема с установленными в ней электрическими выводами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4