ЛИЦЕВАЯ ПЛАТА ДЛЯ ПАНЕЛИ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И ПАНЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ ТАКУЮ ЛИЦЕВУЮ ПЛАТУ
FACIAL BOARD FOR THE PANEL OF SWITCHING ELECTRICAL DEVICES AND PANEL OF SWITCHING ELECTRICAL DEVICE, INCLUDING THIS FACIAL BOARD

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
В данной заявке заявлен приоритет временной заявки на Патент США № 61/621,162, от 6 апреля 2012 г., озаглавленной «УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ШТЕПСЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ПРЕРЫВАТЕЛЯ ЦЕПИ», которая включена в настоящую работу в виде ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники
Раскрытая концепция относится, в основном, к панелям для переключающих электрических устройств, а точнее к лицевым платам для использования с такими панелями. Раскрытая концепция дополнительно относится к панелям переключающих электрических устройств, включающим в себя такие лицевые платы.
Предпосылки
Переключающие электрические устройства, такие как прерыватели цепи, используют, например, в авиационных электрических системах, где они не только обеспечивают максимальную защиту по току, но также служат в качестве переключателей для включения и отключения оборудования. Авиационные или сверхминиатюрные прерыватели цепи, скажем, бывают относительно небольшими для вмещения относительно высокоплотной схемы размещения авиационных панелей прерывателей цепи, что делает прерыватели цепи для многочисленных цепей доступными для пользователя. Авиационные электрические системы могут состоять, например, из сотен прерывателей цепи, каждый из которых используется для функции защиты цепи, а также для функции разрыва цепи через нажимно-вытяжную рукоятку, тумблер или другой исполнительный механизм.
Исполнительный механизм таких прерывателей обычно простирается сквозь и выходит наружу из плоской лицевой платы панели. Из-за, как правило, жестких ограничений, в которые поставлены такие панели прерывателей цепи, такие панели обычно должны быть установлены в положениях, при которых такие плоские лицевые платы расположены под углами, которые представляют собой наклон к линии видимости оператора, который может контролировать и переключать такие рукоятки или тумблеры.
Таким образом, существует пространство для усовершенствования панелей переключающих электрических устройств, а, следовательно, и лицевых плат.
СУЩНОСТЬ
Эти и другие требования удовлетворяются в вариантах осуществления раскрытой концепции, которые обеспечивают лицевую плату для использования в панели для переключающих электрических устройств и панель, включающую в себя такую лицевую плату. Среди других преимуществ, лицевая плата обеспечивает улучшенное обозрение устройства индикации, соотнесенного с и идентифицирующего конкретные прерыватели, особенно когда соотнесенная панель прерывателя установлена в местоположениях под углами, не направленными непосредственно на наблюдателя, смотрящего на панель. Также, варианты осуществления раскрытой концепции предусматривают более плотную упаковку переключающих электрических устройств в пределах панели.
В качестве одного аспекта раскрытой концепции, обеспечена лицевая плата для использования в панели для переключающего электрического устройства. Лицевая плата включает в себя: в целом плоский элемент, имеющий первую поверхность, противоположную вторую поверхность и множество отверстий, расположенных сквозь первую поверхность и противоположную вторую поверхность. Каждое отверстие сконфигурировано для приема через него исполнительного механизма переключающего электрического устройства. Лицевая плата дополнительно включает в себя множество наклоненных деталей, причем каждая из наклоненных деталей простирается от противоположной второй поверхности вокруг соответствующего отверстия из множества отверстий. По меньшей мере одна наклоненная деталь включает в себя наклоненную поверхность, расположенную напротив противоположной второй поверхности в целом плоского элемента. Наклоненная поверхность расположена под ненулевым углом относительно в целом плоского элемента.
Наклоненная поверхность может включать в себя средство индикации, задающее характеристику переключающего электрического устройства, или цепи, соотнесенных с отверстием, вокруг которого расположена наклоненная деталь.
Ненулевой угол может находиться в диапазоне от примерно 5 до примерно 60 градусов, хотя могут быть использованы и другие углы.
Множество наклоненных деталей может включать в себя по меньшей мере две наклоненные детали, соединенные друг с другом с образованием единичной цельной наклоненной детали.
В целом плоский элемент может включать в себя множество стягивающих крепежных элементов, структурированных для разъемного сцепления с кожухом панели таким образом, чтобы лицевая плата являлась разъемно связанной с панелью.
Вторая наклоненная деталь из множества наклоненных деталей может включать в себя вторую наклоненную поверхность, расположенную напротив противоположной второй поверхности в целом плоского элемента, а вторая наклоненная поверхность может быть расположена под вторым ненулевым углом, отличным от ненулевого угла относительно в целом плоского элемента.
Третья наклоненная деталь из множества наклоненных деталей может включать в себя третью наклоненную поверхность, расположенную напротив противоположной второй поверхности в целом плоского элемента. Третья наклоненная поверхность может быть расположена под третьим ненулевым углом относительно в целом плоского элемента, причем третий ненулевой угол отличен как от ненулевого угла, так и от второго ненулевого угла.
В качестве другого аспекта раскрытой концепции обеспечена панель для переключающего электрического устройства. Панель включает в себя: кожух; структуру электрической шины, связанную с кожухом; множество переключающих электрических устройств, электрически связанных со структурой электрической шины, где каждое из них имеет исполнительный механизм; и лицевую плату, как описано в настоящей работе.
Эти и другие задачи, признаки и характеристики раскрытой концепции, а также способы эксплуатации и функционирования соответствующих элементов структуры и комбинирование частей, а также экономика изготовления, станут более ясными при рассмотрении следующего описания и прилагаемой формулы изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, все из которых образуют часть настоящего описания, в котором одинаковые номера ссылок обозначают соответствующие детали на различных Фигурах. Однако, таким образом, следует четко понимать, что чертежи приводятся лишь в целях иллюстрации и описания и не должны рассматриваться как обозначение пределов раскрытой концепции.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полное понимание раскрытой концепции может быть усилено из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления, при их прочтении в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
ФИГ. 1 представляет собой вид в изометрии узла панели прерывателя цепи согласно примерному варианту осуществления раскрытой концепции.
ФИГ. 2 представляет собой вид спереди узла панели прерывателя цепи согласно ФИГ. 1.
ФИГ. 3 представляет собой другой вид в изометрии панели прерывателя цепи согласно ФИГ. 1, с лицевой платой, выдвинутой наружу от панели прерывателя цепи.
ФИГ. 4 представляет собой частичный поперечный разрез узла панели прерывателя цепи согласно ФИГ. 1-3, взятый вдоль линии 4-4 на ФИГ. 2.
ФИГ. 5 представляет собой частичный поперечный разрез узла панели прерывателя цепи, включающего в себя другую примерную лицевую плату согласно другому варианту осуществления раскрытой концепции.
ФИГ. 6 представляет собой частичный поперечный разрез узла панели прерывателя цепи, включающего в себя еще одну примерную лицевую плату согласно дополнительному примерному варианту осуществления раскрытой концепции.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В целях настоящей работы, термин «множество» означает единицу или целое число, большее единицы (т.е. несколько).
В целях настоящей работы, утверждение, что две или более детали «связаны» вместе, означает, что детали соединены друг с другом непосредственно, либо соединены через одну или более промежуточных деталей.
В целях настоящей работы, термин «крепежный элемент» относится к любому подходящему соединяющему или затягивающему механизму, определенно включающему в себя, но не ограниченному винтами, болтами, гайками (например, помимо прочего, стопорные гайки) и их сочетаниями.
В целях настоящей работы, термин «переключающее электрическое устройство» относится к механизмам, используемым в электрических цепях, таких как, например, помимо прочего, прерыватели цепи, размыкатели, переключатели и контакторы. В целях настоящей работы, термин «исполнительный механизм» должен быть использован для части «переключающего электрического устройства», которая является переключаемой (например, помимо прочего, ручной управляющий элемент, тумблерный переключатель и т.д.).
Раскрытая концепция описана в соотнесении со сверхминиатюрными или авиационными прерывателями цепи, хотя раскрытая концепция применима для широкого диапазона переключающих электрических устройств для широкого диапазона различных применений. Такие прерыватели цепи могут быть использованы, например, и помимо прочего, в авиационных электрических системах переменного тока (AC), обладающих типичной частотой примерно 400 Гц, но они также могут быть использованы в системах постоянного тока (DC). Также становится очевидным, что раскрытая концепция применима и для других типов панелей прерывателей цепи, включающих в себя панели прерывателей цепи, используемых в AC-системах, функционирующих при других частотах; для более крупных прерывателей цепи, таких как миниатюрные бытовые или коммерческие прерыватели цепи; и для широкого диапазона применений прерывателей цепи, таких как, например, помимо прочего, бытовые, коммерческие, промышленные, аэрокосмические и автомобильные. В качестве дополнительных неограничивающих примеров, возможно функционирование как при переменном токе (например, помимо прочего, 120, 220, 480-600 Вольт переменного тока) в широком диапазоне частот (например, помимо прочего, 50, 60, 120, 400 Гц, а также более высокие или более низкие частоты), так и при постоянном токе (например, помимо прочего, 42 Вольтах постоянного тока).
Обратимся к ФИГ. 1-4, где показана примерная панель переключающего электрического устройства, а точнее, примерная штепсельная панель 2 прерывателя цепи.
Хотя примерная панель 2 не ограничена этим, она является особо пригодной для использования в аэрокосмических (например, авиационных) электрических системах. Штепсельная панель 2 прерывателя цепи включает в себя кожух 4, структуру 6 электрической шины, связанную с кожухом 4, множество первых штепсельных элементов 8 (показанных в виде линии невидимого контура на ФИГ. 4), связанных со структурой 6 электрической шины, и множество прерывателей 10 цепи (два ряда из пятнадцати прерывателей цепи и пять рядов из четырнадцати прерывателей цепи показаны в проиллюстрированном примерном варианте осуществления согласно ФИГ. 1-4, хотя может быть применимо любое подходящее количество).
Обратимся теперь в основном к ФИГ. 3 и 4, где каждый прерыватель 10 цепи включает в себя первую поверхность 12, исполнительный механизм в форме ручного управляющего элемента 14 (например, помимо прочего, нажимно-вытяжную ручку управления), расположенного от первой поверхности 12, и второй штепсельный элемент 16 (ФИГ. 4), расположенный напротив первой поверхности 12. Второй штепсельный элемент 16 каждого из прерывателей 10 цепи сопряжен с соответствующим одним из первых штепсельных элементов 8. Каждый второй штепсельный элемент 16 и соответствующий сопряженный первый штепсельный элемент 8 взаимодействуют для обеспечения одного из следующего: входной мощности (например, через линию) к соответствующему прерывателю цепи 10, или выходной мощности нагрузки (например, через нагрузку) от соответствующего прерывателя 10 цепи через структуру 6 электрической шины. Входная мощность может представлять собой, например, однофазную мощность переменного тока или одиночную входную мощность постоянного тока. В качестве альтернативы, входная мощность может представлять собой, например, трехфазную входную мощность переменного тока.
Плоский элемент, такой как примерная лицевая плата 18, является разъемно связанным с кожухом 4. В примерных вариантах осуществления раскрытой концепции лицевая плата 18 образована из прессованной пластмассы, штампованного металла (например, помимо прочего, алюминия) или другого подходящего материала. Однако следует учитывать, что другие подходящие материалы могут быть использованы без отступления от объема раскрытой концепции.
Лицевая плата 18 включает в себя в целом плоский элемент 19 (ФИГ. 3), имеющий первую поверхность 20, противоположную вторую поверхность 22 и множество отверстий 24, расположенных сквозь первую поверхность 20 и противоположную вторую поверхность 22 лицевой платы 18. Ручной управляющий элемент 14 каждого из прерывателей 10 цепи проходит через соответствующее одно из отверстий 24. Первая поверхность 12 каждого прерывателя 10 цепи обычно сцепляется с противоположной второй поверхностью 22 лицевой платы 18 либо непосредственно, либо через кольцевое уплотнение 26 (как показано на ФИГ. 4) для поддержания сопряжения каждого из множества прерывателей 10 цепи с соответствующими первыми штепсельными элементами 8.
Лицевая плата 18 дополнительно включает в себя множество наклоненных деталей 28, которые простираются от противоположной второй поверхности 22, как правило, у или вокруг соответствующего отверстия 24 из множества отверстий. Каждая наклоненная деталь включает в себя наклоненную поверхность 30, расположенную напротив второй поверхности 22 в целом плоского элемента 19 лицевой платы 18. Наклоненная поверхность 30 наклоненной детали 28 может включать в себя номенклатуру или другое средство индикации 32 (ФИГ. 2), такое как, например, помимо прочего, символы, буквы и/или цифры, задающие характеристику прерывателя цепи или цепи, в рамках который он установлен (например, помимо прочего, «шасси самолета», «закрылки», «топливо»). Средство индикации 32 может быть нанесено на (постоянно или временно) или образовано в или на лицевой плате.
1
1
1
Как показано на поперечном разрезе согласно ФИГ. 4, наклоненная поверхность 30 расположена под ненулевым углом θ относительно в целом плоского элемента 19. Конкретный угол θ может быть определен, исходя из ориентации установки панели. В авиационных применениях, где панель 2 установлена в подвесной ориентации, так что лицевая плата 18, содержащая прерыватели 10 цепи, не ориентирована таким образом, чтобы обеспечивать пилоту или другому персоналу самолета идеальную линию прямой видимости, наклоненная деталь 28 может быть сконфигурирована под углом θ, который обеспечивает пилоту или другому персоналу самолета оптимальную линию прямой видимости со средством индикации 32, обеспеченным на наклоненной поверхности 30.
1
В примере, показанном на ФИГ. 1-4, угол θ составляет примерно 15°, однако могут быть использованы и другие углы, без отступления от объема раскрытой концепции. В зависимости от конкретного расположения, предпочтительными были углы в диапазоне от примерно 5° до примерно 60°. Следует учитывать, что в дополнение к обеспечению улучшенного угла обзора для средства индикации, варианты осуществления раскрытой концепции также обычно предусматривают размещение переключающих электрических устройств таким образом, чтобы они были сосредоточены на наклоненных поверхностях, на которых расположенное средство индикации требует меньше пространства панели, чем если бы средство индикации было отпечатано на стандартной плоской панели.
Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления согласно ФИГ. 1-4, многочисленные наклоненные детали могут быть соединены друг с другом, с образованием единой цельной наклоненной детали 34 (ФИГ. 1 и 2), которая может быть расположена вокруг более чем одного отверстия 24.
Лицевая плата 18 может включать в себя множество стягивающих крепежных элементов 36 (например, помимо прочего, четвертьоборотный крепежный элемент (элементы)), разъемно сцепляющих кожух 4 таким образом, что лицевая плата 18 является разъемно связанной с кожухом 4. Такое расположение легко позволяет проводить техническое обслуживание или осмотр одного или более различных прерывателей 10 цепи, внутренних контакторов, токочувствительных модулей и электронных быстросменных блоков (line replaceable units, LRU).
2
1
2
1
2
На ФИГ. 5 показан частичный поперечный разрез другой примерной панели 40 в соответствии с другим вариантом осуществления раскрытой концепции. Панель 40 обычно имеет конструкцию аналогичную конструкции панели 2, ранее обсуждаемой применительно к ФИГ. 1-4, за исключением того, что панель 40 включает в себя лицевую плату 42 согласно другому примерному варианту осуществления раскрытой концепции, разъемно связанную с кожухом 4. Лицевая плата 42 имеет конструкцию, аналогичную конструкции лицевой платы 18, за исключением того, что лицевая плата 42 дополнительно включает в себя множество вторых наклоненных деталей 44, которые простираются от противоположной второй поверхности 22, как правило, у или вокруг соответствующего отверстия 24 из множества отверстий. Каждая вторая наклоненная деталь 44 включает в себя вторую наклоненную поверхность 46, расположенную напротив второй поверхности 22 в целом плоского элемента 19 лицевой платы 42. Вторая наклоненная поверхность 46 может включать в себя номенклатуру или другое средство индикации, такое как средство индикации 32 (ранее обсуждаемое). Вторая наклоненная поверхность 46 расположена под вторым ненулевым углом θ (отличным от ненулевого угла θ) относительно в целом плоского элемента 19. Указанный второй угол θ может быть определен, исходя из ориентации расположения панели. В авиационных применениях, где панель 40 установлена в подвесной ориентации таким образом, что лицевая плата 42, содержащая прерыватели 10 цепи, не ориентирована таким образом, чтобы она обеспечивала пилоту или другому персоналу самолета идеальную линию прямой видимости, наклоненная деталь (детали) 28 может быть сконфигурирована под углом θ, который обеспечивает пилоту или другому персоналу самолета оптимальную линию прямой видимости со средством индикации 32, обеспеченным на наклоненной поверхности (поверхностях) 30, тогда как вторая наклоненная деталь (детали) 44, которая могла бы быть расположена дальше от пилота или другого персонала самолета 44, может быть сконфигурирована под вторым углом θ, который обеспечивает оптимальную линию прямой видимости со средством индикации (не пронумеровано), обеспеченным на второй наклоненной поверхности (поверхностях) 46.
3
1
2
3
1
2
3
На ФИГ. 6 показан поперечный разрез еще одной примерной панели 50 в соответствии с другим вариантом осуществления раскрытой концепции. Панель 50 обычно имеет конструкцию, аналогичную конструкции панелей 2 и 40, ранее обсуждаемых применительно к ФИГ. 1-4 и 5, за исключением того, что панель 50 включает в себя лицевую плату 52 согласно еще одному примерному варианту осуществления раскрытой концепции, разъемно связанную с кожухом 4. Лицевая плата 52 имеет конструкцию, аналогичную конструкции лицевых плат 18 и 42, за исключением того, что лицевая плата 52 дополнительно включает в себя множество третьих наклоненных деталей 54, которые простираются от противоположной второй поверхности 22, как правило, у или вокруг соответствующего отверстия 24 из множества отверстий. Каждая третья наклоненная деталь 54 включает в себя третью наклоненную поверхность 56, расположенную напротив второй поверхности 22 в целом плоского элемента 19 лицевой платы 52. Третья наклоненная поверхность 56 может включать в себя номенклатуру или другое средство индикации, такое как средство индикации 32 (ранее обсуждаемое). Третья наклоненная поверхность 56 расположена под третьим ненулевым углом θ (отличным от ненулевого угла θ и второго ненулевого угла θ) относительно в целом плоского элемента 19. Указанный третий угол θ может быть определен, исходя из ориентации установки панели. В авиационных применениях, где панель 50 установлена в подвесной ориентации таким образом, что лицевая плата 52, содержащая прерыватели 10 цепи, не ориентирована таким образом, чтобы она обеспечивала пилоту или другому персоналу самолета идеальную линию прямой видимости, наклоненная деталь (детали) 28 может быть сконфигурирована под углом θ, который обеспечивает пилоту или другому персоналу самолета оптимальную линию прямой видимости со средством индикации 32, обеспеченным на наклоненной поверхности (поверхностях) 30, тогда как вторая наклоненная деталь (детали) 44, которая могла бы быть расположена далеко от пилота или другого персонала самолета, может быть сконфигурирована под вторым углом θ, который обеспечивает оптимальную линию прямой видимости со средством индикации (не пронумеровано), обеспеченным на второй наклоненной поверхности (поверхностях) 46, а третья наклоненная деталь (детали) 54, которая может быть расположена еще дальше от пилота или другого персонала самолета, может быть сконфигурирована под третьим углом θ, который обеспечивает оптимальную линию прямой видимости со средством индикации (не пронумеровано), обеспеченным на третьей наклоненной поверхности (поверхностях) 56.
Тогда как здесь были описаны подробно конкретные варианты осуществления раскрытой концепции, специалисты в данной области техники должны учитывать, что различные модификации и альтернативы для этих деталей могут быть разработаны в свете общих учений согласно раскрытию. Например, предполагается, что одна или более из наклоненных поверхностей лицевой платы могут быть дополнительно наклонены таким образом, чтобы они были обращены к определенной точке, подобно сидениям в концертном зале. Дополнительно, предполагается, что одно или более рядов управляющих элементов или приводов могут быть расположены уступами относительно соседних рядов (т.е. не расположены в виде вертикальных столбцов), для улучшения одного или обоих из следующих свойств: видимости идентифицирующего средства индикации, или доступности таких управляющих элементов или приводов. Следовательно, конкретные расположения, раскрытые в настоящей работе, следует рассматривать лишь как иллюстративные, а не ограничивающие, а что же касается объема раскрытой концепции, которая здесь приведена, то он весь охвачен прилагаемыми пунктами формулы изобретения и любыми и всеми их эквивалентами.