КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК H01H13/26 H01H13/56 

Изобретение относится к средствам для коммутации электрических цепей и может быть использовано в конструкциях выключателей и переключателей различного назначения, в том числе в конструкциях выключателей транспортных средств, для включения, отключения, переключения электрических цепей

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков.

Известен кнопочный выключатель, используемый в электротехнике, в частности в коммутационных устройствах, для замыкания (размыкания) электрической цепи, который содержит полый корпус с центральным отверстием, замкнутый постоянный магнит, выполненный в форме кругового кольца с осевой намагниченностью, стержень с кнопкой, внутри которого размещен сердечник, выполненный в форме шара или цилиндра, центральный контакт, выполненный в виде шайбы и соединенный со стержнем, боковые неподвижные контакты, установленные в полом корпусе. При нажатии на стержень с кнопкой и преодолении сил взаимодействия сердечника и магнита стержень совместно с центральным контактом перемещается в нижнее положение, замыкая электрическую цепь с помощью боковых контактов. При отпускании стержня с кнопкой стержень с центральным контактом перемещается вверх с исходное положение, см патент РФ №2011234.

Известен быстродействующий коммутирующий аппарат, который состоит из контактного и переключающего механизмов. В корпусе контактного механизма выполнены опорные выступы с размером между их опорными площадками, равным суммарной высоте контактов средних и крайних элементов плюс межконтактный зазор. Крайние контактные элементы выполнены упругими со смещением верхнего конца относительно нижнего на размер необходимой упругой деформации контактных элементов. Переключающий механизм собран в корпусе и включает в себя шток, крайние П-образные элементы составного ползуна, вкладыши, цилиндрические пружины, средний элемент, крышку, пружину возврата, кнопку. Корпус переключающего механизма выполнен в виде полой кассеты с отверстиями на верхней стороне и крестообразным пазом на нижней стороне. Ползун переключающего механизма выполнен составным, крайние элементы которого выполнены П-образной формы с выступами для цилиндрических пружин, а на верхней перемычке выполнен выступ с посадочным гнездом для вкладыша. Вкладыши переключающего механизма выполнены пластинчатыми с Т-образными выступами и шарнирно соединены одними концами с выступами на перемычках П-образных элементов составного ползуна, другими концами со средним элементом составного ползуна. В верхней части среднего элемента выполнены опорные выступы, в средней части с обеих сторон выполнены посадочные гнезда для вкладышей и выступы, имеющие наклонные плоскости, предназначенные для взаимодействия с поводками контактного механизма, см. патент РФ №2035782.

Известен кнопочный выключатель, который имеет две управляющие кнопки - включения и выключения. Кнопки включения и выключения установлены с возможностью поворота в корпусе выключателя таким образом, что на фронтальной проекции их нижние концы расположены с разностью по высоте. Их верхние концы поочередно открывают и закрывают элементы зрительной индикации, предусмотренные на передней поверхности корпуса, см. патент РФ №2093914.

Известно коммутационное устройство в виде кнопочного выключателя, предназначенного преимущественно для коммутации электрических цепей автомобиля, содержащего корпус, основание, группу неподвижных контактов, шток с кнопкой, к которому прикреплен держатель с подвижными контактами. В этом выключателе переключающий рычаг механизма мгновенного переключения выполнен N-образной формы с каплеобразным выступом в области воздействия на него толкателя штока при переключениях клавиши, благодаря чему при малых габаритах обеспечено надежное переключение контактов без заеданий и сбоев. Фиксация предельных положений клавиш обеспечена фиксатором с сердцеобразным пазом, выполненным на стойке основания, с П-образной скобой, установленной в штоке и скользящей в этом пазу, см. патент РФ №2097865.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа, не позволяющим достичь поставленной нами цели, является подгорание контактов при их замыкании, что снижает срок службы устройства.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания конструктивно простого коммутационного устройства, в котором обеспечивается самозачистка контактов.

Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретения технического результата.

Согласно изобретению коммутационное устройство, преимущественно для коммутации электрических цепей автомобиля, содержащее корпус, основание, группу неподвижных контактов, шток с кнопкой, к которому прикреплен держатель с подпружиненной контактной пластиной, характеризуется тем, что держатель выполнен с формой, обеспечивающей положение контактной пластины в выключенном состоянии устройства в плоскости, наклонной к плоскости верхних торцов неподвижных контактов, при этом участок держателя в зоне взаимодействия с контактной пластиной выполнен со скосом под углом к вертикальной оси устройства, взаимодействующим с поверхностью отверстия в контактной пластине.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта. В предложенном техническом решении в каждом рабочем цикле достигается очистка поверхности контактов. Ряд существенных признаков заявленного изобретения известен из уровня техники (контактная пластина, держатель), однако заявителю не известны источники, из которых были бы известны свойства, проявляемые данными признаками в заявленном изобретении, что подтверждает его соответствие условию «изобретательский уровень»

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен разрез по заявленному устройству в плоскости, поперечной плоскости держателя и неподвижных контактов, на фиг.2 - разрез в плоскости держателя, на фиг.3 - положение контактной пластины и неподвижного контакта в начальный момент их взаимодействия, на фиг.4 - положение контактной пластины и неподвижного контакта в момент завершения их взаимодействия и полного сдвига контактной пластины.

Коммутационное устройство содержит корпус 1, основание 2, группу неподвижных контактов 3, шток 4 с кнопкой, к которому прикреплен держатель 5 с подпружиненной контактной пластиной 6. В выключенном состоянии устройства контактная пластина 6 находится на держателе 5 в плоскости, наклонной к плоскости верхних торцов неподвижных контактов 3. Участок держателя 5 в зоне взаимодействия с контактной пластиной 6 выполнен со скосом 7 под углом к вертикальной оси устройства, взаимодействующим с поверхностью отверстия в контактной пластине 6.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий цикл устройства осуществляется путем нажатия на шток 4, что приводит к перемещению держателя 5 и находящейся на нем подпружиненной контактной пластины 6. В начальный момент взаимодействие контактной пластины 6 и неподвижного контакта 3 происходит в виде точечного их контакта. При дальнейшем движении держателя 5 контактная пластина 6 изменяет угол своего наклона по отношению к горизонтальному торцу неподвижного контакта 3 до полного контакта с ним. При этом за счет скоса 7 на держателе 5 контактная пластина 6 перемещается относительно неподвижного контакта 3, в результате чего происходит зачистка обеих трущихся поверхностей.

При выключении устройства происходит обратное перемещение контактной пластины 6 относительно неподвижного контакта 3 с дальнейшим изменением угла ее наклона и выхода из взаимодействия с неподвижным контактом 3.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных технологий и технических средств, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает самозачистку контактирующих поверхностей друг о друга. Испытания заявленного устройства, использованного в конструкции кнопочного выключателя транспортного средства, на предприятии заявителя показали, что срок службы устройства увеличивается не менее чем в два раза.

Изобретение относится к средствам для коммутации электрических цепей и может быть использовано в конструкциях выключателей и переключателей различного назначения, в том числе в конструкциях выключателей транспортных средств, для включения, отключения, переключения электрических цепей. Технический результат - обеспечение самозачистки контактов. Рабочий цикл устройства осуществляется путем нажатия на шток 4, что приводит к перемещению держателя 5 и находящейся на нем подпружиненной контактной пластины 6. В начальный момент взаимодействие контактной пластины 6 и неподвижного контакта 3 происходит в виде точечного их контакта. При дальнейшем движении держателя 5 контактная пластина 6 изменяет угол своего наклона по отношению к горизонтальному торцу неподвижного контакта 3 до полного контакта с ним. При этом за счет скоса 7 на держателе 5 контактная пластина 6 перемещается относительно неподвижного контакта 3, в результате чего происходит зачистка обеих трущихся поверхностей. При выключении устройства происходит обратное перемещение контактной пластины 6 относительно неподвижного контакта 3 с дальнейшим изменением угла ее наклона и выхода из взаимодействия с неподвижным контактом 3. Использование изобретения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает самозачистку контактирующих поверхностей друг о друга. 4 ил.

Коммутационное устройство, преимущественно для коммутации электрических цепей автомобиля, содержащее корпус, основание, группу неподвижных контактов, шток с кнопкой, к которому прикреплен держатель с подпружиненной контактной пластиной, отличающееся тем, что держатель выполнен с формой, обеспечивающей положение контактной пластины в выключенном состоянии устройства в плоскости, наклонной к плоскости верхних торцов неподвижных контактов, при этом участок держателя в зоне взаимодействия с контактной пластиной выполнен со скосом под углом к вертикальной оси устройства, взаимодействующим с поверхностью отверстия в контактной пластине.