Электрический переключатель
ELECTRIC SWITCH

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к электрическому переключателю, в частности, к электрическому переключателю, содержащему поворотную клавишу активации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известные в настоящее время электрические переключатели содержат клавишу, установленную на основании, выполненном с точкой активации, причем упомянутая клавиша выполнена с возможностью поворота вокруг оси поворота. Эта клавиша задает два положения: первое, контактное положение или положение электрического соединения и второе, разъединенное положение или исходное положение.
Из этого второго, исходного положения, при нажатии пользователем клавиши, она переключается в первое, контактное положение, в котором она может оставаться или, если необходимо, она может автоматически вернуться во второе положение, например посредством пружины. При таком автоматическом возвращении, при каждом нажатии клавиши, электрический контакт соединяется и разъединяется, когда клавиша не нажата, или электрический контакт соединяется и разъединяется попеременно, когда клавиша нажата.
В таких электрических переключателях, в которых клавиша автоматически возвращается в исходное положение, упомянутая клавиша обычно существенно выступает от основания на своем конце, наиболее удаленном от оси поворота. Причиной является наличие механического механизма для электрического привода, который занимает значительное пространство.
Для преодоления этого недостатка известны также электрические переключатели этого типа, которые используют электронные механизмы для электрического привода и которые имеют преимущество, заключающееся в том, что клавиша лишь слегка выступает от основания на своем конце, удаленном от оси поворота. Однако эти электронные механизмы существенно более дороги, чем механические механизмы, и увеличивают стоимость электрического переключателя.
В документе WO 2011075675 А2 описан инструмент с механическим приводом, имеющий лопастной переключатель, в котором переключательный механизм может быть более легко приведен в действие. Инструмент содержит корпус, опорную поверхность, расположенную внутри корпуса, переключательный механизм, имеющий первое положение и второе положение, затворный элемент, включающий входную поверхность и шарнирный палец, расположенный на расстоянии от опорной поверхности, и множительный элемент, шарнирно присоединенный к шарнирному пальцу и имеющий первый рычаг и второй рычаг.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание электрического переключателя, в котором клавиша выступает примерно так же, как в современных электронных переключателях, которые автоматически возвращаются в их исходное положение, но с полностью механическим механизмом. Таким образом, создается впечатление, что пользователь работает с электрическим переключателем электронного типа, но в действительности это электрический переключатель механического типа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Электрический переключатель согласно изобретению устраняет упомянутые недостатки и обеспечивает другие преимущества, которые описаны ниже.
Предложенный электрический переключатель содержит по меньшей мере одну клавишу, выполненную с возможностью поворота вокруг оси поворота, и основание, выполненное с по меньшей мере одной точкой управления электрическим соединением или разъединением для каждой клавиши, при этом поворот клавиши обеспечивает нажатие на упомянутую точку управления и вызывает электрическое соединение или разъединение. Переключатель отличается тем, что основание содержит поворотный привод для каждой точки управления, образованный ближней частью и дальней частью, которые, предпочтительно, образуют угол привода Преимущественно, упомянутая ближняя часть упомянутого привода содержит ось вращения на своем конце, удаленном от центра передней поверхности основания, и упомянутая дальняя часть находится в контакте с точкой управления, когда связанная с ней клавиша нажата.
Согласно предпочтительному варианту, упомянутая дальняя часть содержит выступ для контакта с упомянутой точкой управления.
Предпочтительно, дальняя часть образует угол с осью, нормальной к основанию клавиши в точке управления, между 0 и 90 градусами.
В предпочтительном варианте отношение между расстоянием, проходимым концом дальней части, удаленным от оси вращения, в направлении, перпендикулярном основанию, и расстоянием, проходимым концом клавиши, удаленным от оси поворота, в направлении, перпендикулярном к основанию, находится между 0,7 и 3, более предпочтительно между 0,8 и 2, и еще более предпочтительно около 1. Таким образом, достигается компромисс между минимальным ходом конца клавиши, удаленным от оси поворота, и движущей силой.
Кроме того, обеспечивается, что расстояние, проходимое свободным концом дальней части в направлении, перпендикулярном основанию, может преимущественно быть между 2,5 и 1,5 мм, например 2 мм, и расстояние, проходимое концом клавиши, удаленным от оси поворота, в направлении, перпендикулярном основанию, находится между 2,5 и 1,5 мм, например 2 мм. Кроме того, расстояние, проходимое центром клавиши, находится между 0, 5 и 1,5 мм, например 1 мм.
С помощью предложенного переключателя обеспечивается дешевый электрический переключатель механического типа, который автоматически возвращается в исходное положение и который обеспечивает пользователю такое же ощущение, как электрический переключатель электронного типа.
Кроме того, сила, которую пользователь должен приложить для работы переключателя, такая же, как в обычных переключателях, так как ход клавиши такой же.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания того, что описано, приложены чертежи, на которых схематично и исключительно в качестве не ограничивающего примера показан практический случай варианта выполнения.
На фиг. 1 показан разрез электрического переключателя согласно настоящему изобретению в его исходном положении;
на фиг. 2 показан разрез электрического переключателя согласно настоящему изобретению в его рабочем положении;
на фиг. 3 и 4 показаны схематические виды положения клавиши и поворотного привода в исходном положении и рабочем положении, соответственно; и
на фиг. 5 показан вид сверху электрического переключателя согласно изобретению, содержащего два основания.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ
Предложенный электрический переключатель содержит одно или более оснований 2 и одну или более клавиш 4. В случае использования более чем одной клавиши 4, предпочтительно, все клавиши имеют одинаковый размер.
Кроме того, упомянутое основание 2 или каждое основание 2 имеет точку 3 управления для соединения и разъединения, каждая клавиша 4 выполнена с возможностью поворота относительно оси 5 поворота, при этом при повороте происходит нажатие на точку 3 управления и вызывается электрическое соединение или разъединение.
Кроме того, каждая точка 3 управления, предпочтительно, расположена приблизительно в центре каждой клавиши 4, как можно видеть на фиг. 5.
Следует заметить, что электрический переключатель, содержащий два основания, показан на фиг. 5. Для обеспечения возможности демонстрации привода 6 и основания 2, соответствующие клавиши 4 на этой фигуре удалены, и привод 6 удален на верхней половине.
На фиг. 1 и 2 можно видеть, что основание 2 содержит поворотный привод 6, образованный ближней частью 6а и дальней частью 6b, образующими, предпочтительно, угол (а) привода. Например, упомянутый угол (а) привода может быть между 175° и 5°, предпочтительно между 140° и 70°, и более предпочтительно 110° и 130°, например 120°.
Кроме того, часть 6а поворотного привода 6 содержит ось 7 вращения на своем конце, удаленном от центра основания, и дальняя часть 6b находится в контакте, при нажатии клавиши 4, с точкой 3 управления своим свободным концом. В этом положении дальняя часть образует с осью, нормальной к основанию клавиши в точке 3 управления, угол, который находится между 0 и 90 градусами.
В предпочтительном варианте выполнения отношение D3/D2 находится между 0,7 и 3, более предпочтительно это отношение находится между 0,8 и 2, и более предпочтительно около 1, при этом D3 - это расстояние, которое проходит конец дальней части, удаленный от оси вращения, в направлении, перпендикулярном основанию, и D2 - это расстояние, которое проходит конец клавиши, удаленный от оси поворота, в направлении, перпендикулярном основанию. Таким образом, достигается компромисс между минимальным расстоянием D2, силой приведения в действие и пропорциями поворотного привода 6, по отношению к размерам клавиши.
Для определения оптимального отношения D3/D2 рассматриваются два фактора:
- малое расстояние D2, которое обеспечивает эффект электронного переключателя, будучи механическим;
- малая сила приведения в действие.
Сила приведения в действие, для определенного расстояния D2 клавиши, возрастает с расстоянием D3 свободного конца дальней части для заданного угла привода. Чем больше этот угол, тем больше сила приведения в действие для определенных расстояний D2 клавиши и D3 свободного конца поворотного привода. При малых размерах клавиш размер привода 6 требует, чтобы угол, образованный между дальней частью и осью, нормальной к основанию клавиши в точке 3 управления, был между 0 и 90 градусами.
Таким образом, D3/D2=5 с углом, образованным между дальней частью и осью, нормальной к основанию клавиши в точке 3 управления, между 0° и 90°, будет также иметь приемлемо малое расстояние D2, но возрастет сила приведения в действие, и D3/D2=0,2 будет иметь малую силу приведения в действие, но расстояние D2 клавиши будет больше, так что ни в одном из этих случаев желаемый эффект электронного переключателя не будет достигнут.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, расстояние D3, проходимое концом дальней части 6b, удаленным от оси 7, в направлении, перпендикулярном основанию 2, находится преимущественно между 2,5 и 1,5 мм, например 2 мм, расстояние D2, проходимое концом клавиши 4, удаленным от оси 5, в направлении, перпендикулярном основанию 2, находится между 2,5 и 1,5 мм, например 2 мм, и расстояние D1, проходимое центром клавиши 4, находится между 0,5 и 1,5 мм, например 1 мм.
Размеры, указанные в предыдущем абзаце, могут быть больше, если длины L1+L2 больше.
Для лучшего понимания, положения клавиши 4 и привода 6 показаны схематично на фиг. 3 и 4 в исходном положении (фиг. 3) и в рабочем положении (фиг. 4),
На этих фигурах показаны следующие ссылочные точки:
Р1: точка, в которой пересечение ближней 6а и дальней 6b частей контактирует с внутренней поверхностью клавиши;
Р2: предельная точка максимального смещения клавиши 4;
Р3: точка управления поворотного привода 6;
L1: расстояние между осью 5 поворота и точкой Р1;
L2: расстояние между осью 7 вращения и точкой Р1.
В одном варианте поворотный привод 6 обеспечивает отношение D3/D2, так что:
когда Р2 смещается на 2 мм (D2), Р1 смещается на 1 мм (D1);
когда Р2 смещается на 2 мм (D2), Р3 смещается на 2 мм (D3);
при установке расстояния D2 и угла а привода, когда L1 увеличивается, D3 увеличивается и увеличивается сила приведения в действие;
при установке расстояния D2 и угла а привода, когда L1 уменьшается, D3 уменьшается и уменьшается сила приведения в действие.
Как можно видеть на фиг. 1 и 2, при нажатии клавиши 4 на ее конце, удаленном от оси 5 поворота, нижняя часть клавиши 4 давит на привод 6, в частности, на пересечение между ближней частью 6а и дальней частью 6b.
Это нажатие заставляет привод 6 поворачиваться вокруг оси 7 вращения, так что выступ 8 или, при его отсутствии, конец дальней части 6b, ближайший к оси 5 поворота, производит нажатие на точку 3 управления, вызывая электрическое соединение или разъединение.
Когда пользователь прекратит нажимать на клавишу 4, привод 6 автоматически вернется в исходное положение (показано на фиг. 1). Этот автоматический возврат выполняется посредством упругих средств, например, одной или более пружин, которые не показаны на фигурах и которые могут быть стандартными.
Несмотря на то, что ссылки сделаны на конкретные варианты изобретения, специалисту понятно, что описанный электрический переключатель допускает множество вариаций и модификаций и что все упомянутые детали могут быть заменены эквивалентными, без выхода за пределы объема изобретения, определенного формулой изобретения.