ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель 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 (публ. 16.02.95 г.), первая участь 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.
Известно техническое решение электрического выключателя, описанное в заявке ФРГ №3744604 (публ. 13.07.89 г.). 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.
Недостатком рассмотренной конструкции является сложность выполнения телескопического штока выключателя, в частности, цилиндрическая полая часть штока, примыкающая к мембране, снабжена средствами упора наружной пружины, расположенными около открытого торца, который, к тому же, завальцован для удержания второй цилиндрической части штока.
Наиболее близким по сущности является техническое решение электрического выключателя, описанное в патенте РФ №2208861 (публ. 20.07.03 г.).
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. Шток выключателя выполнен телескопическим из двух частей и снабжен внутренней пружиной, раздвигающей части штока. Наружная часть штока образована закрытой с одного торца трубкой, другой торец которой выполнен открытым. Внутренняя часть образована стержнем с расширенными торцами. Первый торец менее внутреннего габарита трубки наружной части штока, в которой он установлен, а второй торец более внутреннего габарита отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока. В собранном состоянии телескопического устройства открытый торец трубки наружной части штока радиально обжат для удержания стержня внутренней части в максимально выдвинутом положении.
Нажимной телескопический шток установлен в части корпуса, снабженной наружной установочной резьбой. Между штоком и контактным мостом расположен промежуточный толкатель, подпружиненный в сторону штока и прилегающий к нему через мембрану.
В исходном состоянии телескопическое устройство штока полностью раздвинуто, его наружная часть находится в состоянии максимального выхода из корпуса. Контактный мост под воздействием пружины прилегает к неподвижным контактам, электрическая цепь замкнута. При воздействии на наружную часть штока телескопическое устройство складывается до упора обжатого торца наружной части во второй торец внутренней части. Затем перемещение штока передается через мембрану промежуточному толкателю, перемещая его в сторону контактного моста. При достижении торцом толкателя моста происходит размыкание контактов, разрыв цепи и отход моста от неподвижных контактов. Снятие давления с наружной части штока приводит к перемещению частей механизма выключателя в обратном порядке.
Однако надежность описанного выключателя недостаточна, что связано с конструкцией телескопического штока, внутренняя часть которого центрируется относительно наружной части своим первым торцом и кромкой обжатого торца наружной части, допуская возможность углового расположения внутренней части штока относительно его наружной части. Для четкого срабатывания контактной группы необходимо максимально возможное соблюдение соосности наружной и внутренней частей штока при работе выключателя, учитывая тот фактор, что второй торец внутренней части прилегает к выпуклой поверхности мембраны в условиях масляной среды. Такое положение является нестабильным и может привести к смещению внутренней части штока из осевого положения в максимально возможное угловое положение, формируя угловое усилие воздействия на толкатель. Работа выключателя с подобным перекосом приводит к повышенному износу его частей и дальнейшему отказу.
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, контактная группа образована неподвижными контактами и подпружиненным на их замыкание
контактным мостом, установленным с возможностью отхода от неподвижных контактов при перемещении внутрь корпуса нажимного штока, выполненного телескопическим из двух частей и снабженного внутренней пружиной, раздвигающей части штока, при этом наружная часть штока образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть штока в виде стержня, первый торец которого менее внутреннего габарита трубки наружной части штока, а второй торец более внутреннего габарита отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока, решается тем, что размер поперечного сечения стержня внутренней части нажимного штока равен соответствующему размеру его первого торца, около которого в стержне выполнено сквозное поперечное отверстие с расположенным в нем штифтом, длина штифта больше диаметра поперечного сечения стержня и меньше диаметра поперечного сечения отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока, а концевые части штифта установлены в удлиненных сквозных отверстиях трубки наружной части штока, расположенных оппозитно вдоль оси трубки.
Между штоком и контактным мостом может быть расположен промежуточный толкатель, подпружиненный в сторону штока и прилегающий к нему через мембрану.
Трубка наружной части штока снабжена преимущественно двумя сквозными отверстиями, оппозитными относительно ее оси и расположенными около закрытого торца.
Внутренняя и наружная части нажимного телескопического штока выполнены предпочтительно из пластмассы.
Первый торец стержня внутренней части нажимного штока может быть снабжен выступом, фиксирующим торец внутренней пружины.
Нажимной телескопический шток, как правило, установлен в части корпуса, снабженной наружной установочной резьбой.
На основании может быть образована часть разъема с установленными в ней электрическими выводами.
Указанная задача в электрическом выключателе, состоящем из основания с контактной группой и корпуса с нажимным штоком, полости которых 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 внутрь корпуса нажимного штока, выполненного телескопическим из двух частей и снабженного внутренней пружиной, раздвигающей части штока, при этом наружная часть штока образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть штока в виде стержня, первый торец которого менее внутреннего габарита трубки наружной части штока, а второй торец более внутреннего габарита отверстия корпуса, в котором расположена наружная часть штока, решается также тем, что размер поперечного сечения стержня внутренней части нажимного штока равен соответствующему размеру его первого торца, около которого на стержне выполнены противоположно направленные выступы, установленные в удлиненных сквозных отверстиях трубки наружной части штока, расположенных оппозитно вдоль оси трубки.
Трубка наружной части штока может быть снабжена второй парой удлиненных сквозных отверстий, выходящих на открытый торец трубки и расположенных оппозитно вдоль оси трубки.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна".
Изобретение поясняется рисунками. На фиг.1 показан осевой разрез электрического выключателя при отсутствии воздействия на его нажимной шток, на фиг.2 изображен осевой разрез электрического выключателя при начальном воздействии на его нажимной шток, на фиг.3 показан осевой разрез электрического выключателя при полностью утопленном внутрь корпуса нажимном штоке, на фиг.4 приведено изображение нажимного штока выключателя по первому варианту его исполнения, на фиг.5 приведено изображение нажимного штока выключателя по второму варианту его исполнения.
Электрический выключатель состоит из основания 1 с контактной группой и корпуса 2 с нажимным штоком 3, полости которых 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 нажимного штока 3 внутрь корпуса 2. Между штоком 3 и контактным мостом 6, как правило, расположен промежуточный толкатель 7, подпружиненный в сторону штока 3 и прилегающий к нему через мембрану 4.
Промежуточный толкатель 7 установлен предпочтительно в дополнительной вставке 8, размещенной между корпусом 2 и основанием 1. Нажимной шток 3 выполнен телескопическим из двух частей 9, 10, преимущественно пластмассовых, и снабжен внутренней пружиной 11, раздвигающей части 9, 10 штока 3. Наружная часть 9 штока 3 образована закрытой с торца трубкой, в которой установлена внутренняя часть 10 штока 3 в виде стержня, первый торец 12 которого менее внутреннего габарита трубки наружной части 9 штока 3, а второй торец 13 более внутреннего габарита отверстия корпуса 2, в котором расположена наружная часть 9 штока 3. Размер поперечного сечения стержня внутренней части 10 нажимного штока 3 равен соответствующему размеру его первого торца 12. Около первого торца 12 в стержне выполнено сквозное поперечное отверстие 14, в котором расположен штифт 15. Длина штифта 15 больше диаметра поперечного сечения стержня внутренней части 10 штока 3 и меньше диаметра поперечного сечения отверстия корпуса 2, в котором расположена наружная часть 9 штока 3, а концевые части штифта 15 расположены в удлиненных сквозных отверстиях 16 трубки наружной части 9 штока 3, расположенных оппозитно вдоль оси трубки. Первый торец 12 стержня внутренней части 10 нажимного штока 3, как правило, снабжен выступом 17, фиксирующим торец внутренней пружины 11.
Трубка наружной части 9, штока 3 предпочтительно снабжена двумя сквозными отверстиями 18, оппозитными относительно ее оси и расположенными около закрытого торца. Нажимной телескопический шток 3 установлен, как правило, в части корпуса 2, снабженной наружной установочной резьбой 19. На основании 1 электрического выключателя может быть образована часть 20 разъема с установленными в ней электрическими выводами 21.
В варианте исполнения электрического выключателя около первого торца 12 стержня внутренней части 10 нажимного штока 3 выполнены противоположно направленные выступы 22, расположенные в удлиненных сквозных отверстиях 16 трубки наружной части 9 штока 3, расположенных оппозитно вдоль оси трубки.
Трубка наружной части 9 штока 3 в варианте исполнения может быть снабжена второй парой удлиненных сквозных отверстий 23, выходящих на открытый торец трубки и расположенных оппозитно вдоль оси трубки.
В исходном состоянии телескопическое устройство штока 3 полностью раздвинуто, наружная его часть 9 находится в состоянии максимального выхода из корпуса 2. Промежуточный толкатель 7 выведен своей пружиной 24 из вставки 8 в сторону штока 3. Контактный мост 6 под воздействием пружины 25 прилегает к неподвижным контактам 5, электрическая цепь замкнута. При воздействии на наружную часть 9 телескопическое устройство нажимного штока 3 складывается до упора открытого торца его наружной части 9 во второй торец 13 внутренней части 10. Затем перемещение штока 3 передается через мембрану 4 промежуточному толкателю 7, перемещая его в сторону контактного моста 6. При достижении торцом толкателя 7 моста 6 происходит размыкание контактов, разрыв цепи и отход моста 6 от неподвижных контактов 5. Снятие давления с наружной части 9 штока 3 приводит к перемещению частей механизма выключателя в обратном порядке.
При сложении телескопического устройства нажимного штока 3 его внутренняя часть 10 утапливается в трубку наружной части 9, располагаясь там с радиальным зазором по всей боковой поверхности, необходимым только для свободного осевого перемещения. Таким образом, в процессе увеличения нажимного воздействия уменьшается вероятность отклонения внутренней части 10 от соосного положения с наружной частью 9 нажимного штока 3, что приводит к снижению возможности формирования углового усилия воздействия на толкатель 7 через выпуклую поверхность мембраны 4.
Результатом работы описанного механизма электрического выключателя является повышение его надежности как результат повышения стабильности положения подвижных частей выключателя.