КОРПУС КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H01H13/00 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к коммутационным устройствам, в частности к коммутационным устройствам нажимного типа со встроенной системой световой индикации, далее кнопочный переключатель. Кнопочные переключатели предназначены для применения на любых коммерческих воздушных судах и летательных аппаратах военного и гражданского назначений в качестве универсальных сигнально-коммутационных компонентов с независимыми коммутационными и светосигнальными цепями, предназначенными для работы в составе различных систем управления.

В настоящее время выпускается большое количество кнопочных переключателей с различными техническими характеристиками, и внутри каждого типа (класса) переключателей наиболее изменяемой частью является световое табло (колпачок), размеры которого определяются эргономическими характеристиками и размерами надписей и знаков. Часто имеет место задача адаптации внутренних элементов кнопочного переключателя в зависимости от размеров светового табло. Обычно задача адаптации решается установкой дополнительных деталей, позволяющих для нескольких типоразмеров светового табло использовать один и тот же механизм (комплект узлов) кнопочного переключателя.

Известно техническое решение - кнопочный переключатель с функцией подсветки EP 1758138 A2 (ЕР 20060254229 от 11.08.2006), в котором кнопочный переключатель содержит светодиоды, расположенные рядом друг с другом на одной подложке; два световых обособленных барьера, разделяющих упомянутые светодиоды; единичный световой барьер, расположенный на задней стороне колпачка, дистальный конец единичного светового барьера располагается в зазоре между двумя световыми барьерами, и высота двух световых барьеров достаточна для обеспечения перемещения одного светового барьера, когда кнопка нажата. По меньшей мере два опорных рычага, два световых барьера, множество клемм интегрированы в структуру основания кнопки, подложка размещена на опорных рычагах таким образом, что обеспечивается контакт с нижними концами двух световых барьеров. Конструкция колпачка не связана габаритными размерами с корпусом кнопочного переключателя, и таким образом размеры колпачка могут быть увеличены или уменьшены независимо от механизмов кнопочного переключателя.

Недостатком аналога является отсутствие защиты светового табло от снятия или излома при прикладывании к нему усилия, направленного сбоку или при случайном зацеплении снизу.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство (Патент на изобретение US №2006/0237298 от 04.25.2005, H01H 3/44, опубл. 26.09.2006, патентообладатель "Korry Electronics Co"), содержащее полый корпус, в котором с зазором размещена подвижная кнопка с световым табло, неподвижное основание приводного механизма (узел толкателя, возвратный механизм, тактильный сигнализатор), гибкая печатная плата размещена как на основании приводного механизма, так и на подвижной кнопке с подсветкой.

Недостатком технического решения является использование корпуса с постоянным сечением, что не позволяет использовать внутренние узлы переключателя (узел толкателя, возвратный механизм, гибкая печатная плата, тактильный сигнализатор и т.п.) при изменении размеров светового табло, не обеспечиваются соответствие внутренних радиусов гибки корпуса и формы поверхности элементов конструкции коммутационного устройства.

Обычно корпус кнопочного переключателя выполняют в виде профиля (прессованный, гнутый и т.п.), в который устанавливают механизмы кнопочного переключателя. Основной проблемой адаптации механизмов кнопочного переключателя является обеспечение соответствия внутренних радиусов гибки корпуса и формы поверхности элементов конструкции кнопочного переключателя. Задача адаптации существенно упрощается, если внутренний радиус гибки корпуса близок к нулю.

Известен способ изготовления изгиба (Патент №26201 от 10.04.2002, B21D 1/00, опубл. 20.11.2002), по которому перфорированные гнутые профили выполнены в виде сформированной из полосовой заготовки в валках профилегибочного стана пространственной конструкции и имеют отверстия (перфорацию), причем площадь отверстий составляет не менее половины от общей площади поверхности заготовки, а кромки выполнены с возможностью замкового соединения двух или нескольких конструкций.

Недостатком этого способа изготовления является невозможность формирования профиля с «нулевым внутренним радиусом» изгиба.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления изгиба (Патент на изобретение №2086329, от 20.04.1994, B21D 22/10, опубл. 10.05.1996) из тонкостенных материалов с радиусом сопряжения стенки и борта, близким к нулю, посредством изменения толщины материала, а именно утолщением в зоне изгиба, это достигается тем, что перед изгибом на заготовке создают в зонах изгиба волну избыточного материала.

Недостатком этого способа изготовления является невозможность формирования профиля с нулевым радиусом гибки, при том что результат решения – изгиб, близкий к нулю.

Техническим результатом заявленного изобретения является адаптация внутренних механизмов кнопочного переключателя за счет использования корпуса с переменным сечением, выполненного с применением профиля с нулевым внутренним радиусом посредством продольного утонения вдоль линии изгиба.

Технический результат достигается тем, что корпус коммутационного устройства, в котором с зазором размещена кнопка со световым табло, основание приводного механизма и переключатель, гибкая печатная плата, которая размещена как на основании приводного механизма, так и на подвижной кнопке со световым табло, состоит из коаксиально расположенного внешнего и внутреннего корпуса, имеющих форму замкнутого профиля. Внешняя сторона внутреннего корпуса и внутренняя сторона внешнего корпуса сопряжены без зазорно и соединены между собой неразъемно упором. Внутренний корпус имеет продольные и поперечные утонения и выступы, продольные утонения выполнены в вершинах замкнутого профиля, поперечные утонения выполнены в местах соединения корпусов упорами, выступы снабжены отверстиями.

Причем внутренний корпус содержит опорные элементы у торцов основания приводного механизма, сопрягаемые по торцам основания посредством прогиба.

Способ изготовления корпуса коммутационного устройства, где формирование профиля элементов конструкции осуществляется изменением толщины материала на месте изгиба, причем элемент конструкции - внутренний корпус выполняют в виде профиля из листовой заготовки, при этом перед формированием профиля выполняют продольные утонения вдоль линии изгиба на величину не менее трети толщины листа и шириной не менее двух радиусов изгиба.

Причем по способу изготовления корпуса коммутационного устройства перед формированием профиля выполняют поперечные утонения перпендикулярно линиям изгиба на величину не менее трети толщины листа, а в выступах выполняют отверстия.

Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, где:

Фиг. 1 - общий вид корпуса коммутационного устройства в изометрии, с местными видами А, Б.

Фиг. 2 - общий вид корпуса коммутационного устройства в изометрии, с видом А спереди внутреннего корпуса и развертка внутреннего корпуса Б видом с внутренней стороны;

Фиг. 3 - корпус коммутационного устройства, вид спереди, колпачок условно не показан.

На представленных чертежах имеются следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - кнопка;

3 - световое табло;

4 - основание;

5 - приводной механизм;

6 - микропереключатель;

7 - толкатель;

8 - гибкая печатная плата;

9 - внешний корпус;

10 - внутренний корпус;

11 - замкнутый профиль;

12 - внешняя сторона внутреннего корпуса;

13 - внутренняя сторона внешнего корпуса;

14 - упор;

15 - внутренняя сторона внутреннего корпуса;

16 - продольное утонение;

17 - поперечное утонение;

18 - выступ;

19 - отверстие;

20 - опорный элемент;

21 - торец основания.

Корпус 1 коммутационного устройства (Фиг. 1-3), в котором с зазором размещена кнопка 2 со световым табло 3, неподвижное основание 4 приводного механизма 5 и переключатель 6, в виде четырех микропереключателей, снабженных толкателем 7. Кнопка 2, основание 4 изготовлены из диэлектрического материала, например АБС-2020-31, черный, рец. 901, высший сорт, ТУ 2214-019-00203521-96. Гибкая печатная плата 8 размещена как на основании 4 приводного механизма 5, так и на кнопке 2 со световым табло 3. Причем корпус 1 состоит из коаксиально расположенного внешнего 9 и внутреннего 10 корпуса, имеющих форму замкнутого профиля 11. Внешний 9 и внутренний 10 корпуса изготовлены из ленты М-НТ-НО-12Х18Н10Т-3-8 ГОСТ 4986-79 толщиной 0,5 и 1,0 мм соответственно. Внешняя сторона 12 внутреннего корпуса 10 и внутренняя сторона 13 внешнего корпуса 9 сопряжены без зазорно и соединены между собой неразъемно упором 14. Внутренняя сторона 15 внутреннего корпуса 10 имеет продольные 16 и поперечные 17 утонения и выступы 18, продольные утонения 16 выполнены в вершинах замкнутого профиля 11, поперечные утонения 17 выполнены в местах соединения корпусов 9, 10 упорами 14, например из проволоки ДКРНМ Л63 3,0 ГОСТ 1066-90. Выступы 18 снабжены отверстиями 19. Внутренний корпус 10 содержит опорные элементы 20 у торцов 21 основания 4 приводного механизма 5, сопрягаемые по торцам 21 основания 4 посредством прогиба.

Способ изготовления корпуса 1 коммутационного устройства, где формирование профиля элементов конструкции осуществляется изменением толщины материала на месте изгиба, причем элемент конструкции - внутренний корпус 9 выполняют в виде профиля из листовой заготовки, например из листовой заготовки из ленты 1,0-M-НТ-НО-12Х18Н10Т-3-8 ГОСТ 4986-79, при этом перед формированием профиля выполняют продольные утонения 16 вдоль линии изгиба на величину не менее трети толщины листа и шириной не менее двух радиусов изгиба.

Причем по способу изготовления корпуса коммутационного устройства перед формированием профиля выполняют поперечные утонения 17 перпендикулярно линиям изгиба на величину не менее трети толщины листа, а в выступах 18 выполняют отверстия 19.

Перед размещением в корпус 1 (Фиг. 1-3) кнопки 2 со световым табло 3, основания 4 приводного механизма 5, микропереключателей 6, снабженных толкателями 7, гибкой печатной платой 8, производят сборку корпуса 1. Корпус 1 состоит из внешнего 9 и внутреннего 10 корпуса, имеющих форму замкнутого профиля 11. Замкнутый профиль 11 с изгибом с нулевым радиусом производят благодаря наличию на внутренней стороне 15 внутреннего корпуса 10 продольных утонений 16 и выступов 18, по четырем вершинам замкнутого профиля 11. При этом внутренний корпус 10 выполняют в виде замкнутого профиля, перед формированием профиля выполняют продольные утонения 16 вдоль линии изгиба на величину не менее трети толщины листа и шириной не менее двух радиусов изгиба, а в выступах 18 выполняют отверстия 19. Причем перед формированием замкнутого профиля выполняют поперечные утонения 17 перпендикулярно линиям изгиба на величину не менее трети толщины листа и шириной не менее двух радиусов изгиба.

При сборке корпуса 1 внутренний корпус 10 располагают внутри внешнего корпуса 9 коаксиально. Внешнюю сторону 12 внутреннего корпуса 10 и внутреннюю сторону 13 внешнего корпуса 9 устанавливают и соединяют между собой упором 14 посредством заклепывания упора 14 на внешнем корпусе 9, замыкающую головку с потайной головкой располагают на внешней стороне внешнего корпуса 10. Упор 14 располагают в поперечном утонении 17 внутреннего корпуса 9. На выступах 18 производят отверстия 19 для уменьшения массы. Опорные элементы 20 внутреннего корпуса 10 после установки приводного механизма 5 прогибают у торцов 21 основания 4 приводного механизма 5.

Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку 2 она воздействует на приводной механизм 5 и толкатель 7, происходит срабатывание микропереключателя 6. При отводе усилия от кнопки 2 приводной механизм 5 снимает воздействие на микропереключатель 6, происходит переключение микропереключателя 6.

В отличие от прототипа в предложенном устройстве за счет использования корпуса переменного сечения, в котором выполнен профиль с нулевым внутренним радиусом посредством продольного утонения вдоль линии изгиба, обеспечивается адаптация внутренних механизмов при изменении размеров табло или кнопки.

В отличие от прототипа, где формирование изгиба осуществляется утолщением в зоне изгиба, результатом является изгиб, близкий к нулю, в предложенном способе осуществляется продольным утонением вдоль линии изгиба, результатом является изгиб с нулевым радиусом.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к коммутационным устройствам нажимного типа со встроенной системой световой индикации. Техническим результатом заявленного устройства является адаптация внутренних механизмов кнопочного переключателя за счет использования корпуса с переменным сечением, выполненного с применением профиля с нулевым внутренним радиусом посредством продольного утонения вдоль линии изгиба. Корпус коммутационного устройства, в котором размещены узлы коммутационного устройства, состоит из коаксиально расположенного внешнего и внутреннего корпуса, имеющих форму замкнутого профиля, внешняя сторона внутреннего корпуса и внутренняя сторона внешнего корпуса сопряжены без зазорно и соединены между собой неразъемно упором, внутренний корпус имеет продольные и поперечные утонения и выступы, продольные утонения выполнены в вершинах замкнутого профиля, поперечные утонения выполнены в местах соединения корпусов упорами, выступы снабжены отверстиями. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

1. Корпус коммутационного устройства, в котором с зазором размещена подвижная кнопка со световым табло, неподвижные основание приводного механизма и переключатель; гибкая печатная плата размещена как на основании приводного механизма, так и на подвижной кнопке со световым табло, отличающийся тем, что корпус состоит из коаксиально расположенного внешнего и внутреннего корпуса, выполненных в виде замкнутого профиля, внешняя сторона внутреннего корпуса и внутренняя сторона внешнего корпуса сопряжены без зазоров и соединены между собой неразъемно упором, внутренний корпус имеет продольные и поперечные утонения и выступы, продольные утонения выполнены в вершинах замкнутого профиля, поперечные утонения выполнены в местах соединения корпусов упорами, выступы снабжены отверстиями.

2. Корпус коммутационного устройства по п. 1, отличающийся тем, что внутренний корпус содержит опорные элементы у торцов основания приводного механизма, сопрягаемые по торцам основания посредством прогиба.

3. Способ изготовления корпуса коммутационного устройства, где формирование корпуса осуществляется изменением толщины материала на месте изгиба, отличающийся тем, что корпус выполняют в виде профиля из листовой заготовки, при этом перед формированием профиля выполняют продольные утонения вдоль линии изгиба на величину не менее трети толщины листа и шириной не менее двух радиусов изгиба.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что перед формированием профиля выполняют поперечные утонения перпендикулярно линиям изгиба на величину не менее трети толщины листа, а в выступах выполняют отверстия.