кнопочный выключатель

Формула изобретения

1. Кнопочный выключатель, содержащий кожух, клавишу, шток с лампой подсветки клавиши и с толкателем, воздействующим при переключении на контактную систему, содержащий также основание с расположенными на нем кулачковым механизмом фиксации предельных положений штока и контактной системой с механизмом мгновенного переключения, отличающийся тем, что механизм мгновенного переключения содержит переключающий двуплечий рычаг N-образный формы с углами изгиба менее 90^o, его вогнутый участок первого сгиба лежит на закрепленной на основании опорной стойке, выполняющей функции опоры вращения этого рычага и служащей также выводом подвижного контакта выключателя, а в вогнутый участок второго сгиба установлен с возможностью качания в нем, как в опоре вращения, первый конец контактной пластины с контактом на ее втором конце и с закрепленным вблизи контакта одним концом пружины растяжения, второй конец которой прикреплен к опорной стойке, причем в области воздействия на рычаг толкателя штока, на рычаге выполнен выступ каплеобразной формы, направленный тупым концом в сторону основания.

2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что в штоке закреплены и электрически соединены с выводами лампы подсветки клавиши по меньшей мере две возвратные пружины штока, которые также закреплены на основании и электрически соединены с расположенными на основании выводами.

3. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что механизм фиксации предельных положений кнопки выполнен на закрепленной на основании стойке, в которой на обращенной к ближайшей стенке кожуха поверхности выполнен профилированный сердцеобразный паз, а качающийся рычаг этого механизма выполнен в виде П-образной скобы, один конец которой установлен на боковой поверхности штока, а второй конец помещен в упомянутый паз с возможностью скольжения в нем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для коммутации электрических цепей, преимущественно в автомобиле.

Известный аналог [1] является кнопочным переключателем с подсветкой клавиши и механизмом мгновенного переключения контактов, однако в нем не предусмотрена фиксация нажимной кнопки (клавиши) в двух предельных положениях, что является недостатком вследствие неопределенности его состояния при отсутствии питания или дополнительной индикации.

Наиболее близким аналогом является электрический переключатель [2] содержащий кнопку с подсветкой и с фиксацией ее в двух предельных положениях, и с механизмом мгновенного переключения контактов при воздействии на него толкателей, приводимых в движение штоком. Его недостатками являются большие габариты; сложность конструкции и низкая надежность вследствие заедания этих промежуточных толкателей.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в уменьшении габаритов и расширении функциональных возможностей при реализации в выключателе подсветки одной или двумя лампами, фиксации предельных положений кнопки (клавиши), уменьшении вероятности сбоев или отказов механизма мгновенного переключения контактов.

Сущность заявляемого кнопочного выключателя выражается в совокупности нижеизложенных признаков.

Кнопочный выключатель содержит кожух, клавишу, шток с лампой подсветки клавиши и с толкателем, который при переключении воздействует на контактную систему; он содержит также основание на котором расположены кулачковый механизм фиксации предельных положений штока с клавишей, и контактная система с механизмом мгновенного переключения. Выключатель отличается тем, что механизм мгновенного переключения контактов содержит переключающий двуплечий рычаг N-образный формы с углами изгиба менее 90^o, и его вогнутый участок первого сгиба лежит на закрепленной на основании выключателя опорной стойке, выполняющей функции опоры вращения этого рычага и служащей также выводом подвижного контакта выключателя, а в вогнутый участок второго сгиба установлен с возможностью качания в нем, как в опоре вращения, первый конец контактной пластины с контактом на ее втором конце и с закрепленной на этой пластине вблизи контакта одним концом пружины растяжения, второй конец которой прикреплен к опорной стойке для N-образного рычага. Кроме того, в области воздействия толкателя штока на конец N-образного рычага на этом рычаге выполнен выступ каплеобразной формы, тупым концом направленный в сторону основания, а острым концом в сторону штока.

Кроме того, предусмотрено, что в штоке закреплены и электрически соединены с выводами лампы подсветки клавиши по крайней мере две возвратные пружины штока, которые также закреплены на основании и электрически соединены с расположенными на основании выводами.

Кроме того, предусмотрено выполнение механизма фиксации предельных положений кнопки на закрепленной на основании стойке, в которой на обращенной к ближайшей стенке кожуха поверхности выполнен профилированный сердцеобразный паз кулачкового механизма фиксации, а качающийся рычаг этого механизма выполнен в виде П-образной скобы, один конец которой установлен на боковой поверхности штока с возможностью вращения, а второй конец этой скобы помещен в упомянутый паз с возможностью скольжения в нем.

Применение в механизме мгновенного переключения двуплечего рычага N-образной формы позволяет уменьшить габариты этого узла, а выполнение на этом рычаге выступа каплеобразной формы, на который при переключении воздействует толкатель штока, позволило обеспечить поворот этого рычага в момент нажатия кнопки с плавно нарастающим ускорением и исключить замедленный переход подвижного контакта из одного положения в другое или даже зависание его на некоторое время в промежуточном положении. При этом габариты этого узла становится возможным сделать весьма малыми.

Применение нескольких возвратных пружин штока в качестве токопроводов для ламп позволяет уменьшить количество деталей (не требуется скользящие контакты) и дополнительно снизить габариты выключателя.

Выполнение механизма фиксации предельных положений штока с использованием стойки на основании, в которой выполнен сердцеобразный паз со скользящим в нем концом П-образной скобы, установленной на штоке, позволяет уменьшить габариты этого механизма и выключателя в целом при сохранении высокой надежности работы.

На чертеже изображен кнопочный выключатель, состоящий из кожуха 1, основания 2 с выводами 3, с опорной стойкой 4, на которой лежит N-образный переключающий рычаг 5 с каплеобразным выступом 6. В сгибе рычага 5 расположена качающаяся контактная пластина 7, с закрепленной на ней пружиной 8, второй конец которой закреплен на опоре 4. На контактной пластине 7 закреплен контакт 9. Неподвижные контакты 10, 11 закреплены на стойках, выполненных заодно с выводами 3. Основание 2 жестко соединено с кожухом 1. Продольно перемещающийся шток 12 в направляющих (не показаны), закрепленных на основании 2, подпружинен пружинами 13, электрически соединенными с выводами 3 и выводами установленных на штоке ламп 14. В штоке 12 имеется толкатель 15, воздействующий на переключающий рычаг 5. На штоке 12 закреплена клавиша 16. На основании 2 имеется стойка 17 с сердцеобразным пазом, в котором помещен конец скобы 18, второй конец которой установлен на штоке, образующие механизм фиксации штока с клавишей. Пружина 8 и контактная пластина 7 в рычаге 5 расположены таким образом, что в одном устойчивом положении, при ненажатой клавише, конец пластины 7, опирающийся на выемку рычага 5, расположены между стойкой 4 и осью пружины 8; в другом устойчивом положении, между этим концом пластины 7 и стойкой 4 располагается ось пружины 8.

Выключатель работает следующим образом. В исходном состоянии клавиша 16 не нажата, толкатель 15 не воздействует на рычаг 5 и контакт 9 замкнут с контактом 10. При нажатии клавиши 16 шток 12 перемещается к основанию 2 и толкатель 15 воздействует на рычаг 5 и при воздействии на выпуклость 6 происходит мгновенное переключение подвижного контакта 9, замыкающегося с контактом 11. В нажатом положении выключатель фиксируется механизмом 17, 18. При повторном нажатии клавиши 16 выключатель переключается в исходное состояние.

Применение заявленных решений позволило выполнять выключатель, размещенный в кожухе с габаритами 17,5х17,5х29 мм для применения его в перспективных легковых автомобилях.