Электроконтактное устройство Советский патент 1983 года по МПК H01H19/58 

(54; ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электри ческим переключателям низкого напряжения, которые могут использоваться, в частности, на транспортных средствах, преимущественно в качестве электроконтактного устройства в замках зажигания. Известны электронные устройства, содержащие корпус, основание с закрепленными на нем контактами, имеющее кулачки, и ротор, вращающийся внутри корпуса. Контакты основания замыкаются двумя контактными пластинами, электрически соединенными между собой С 11. К недостаткам данных устройств следует отнести относительную ограниченность числа коммутируемых электрических цепей, невозможность рабо ты от двух токоведущих контактов одновременно и возможность применения лишь для коммутации малых токов. Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому резуль тату с предлагаемым являются электр контактные устройства замков зажига ния, содержащие корпус, основание с ,торцовыми кулачками и с закрепленны ми на нем контактами, один из которых является токоподводятим, ротор установленный внутри корпуса, подпружиненную контактную пластину с контактами и кулачками, свободно насаженную на ротор с возможностью взаимодействия ее кулачков с кулачками основания и замыкания контактов основания с контактами подпружиненной пластины 2. Недостатками известных устройств являются ограниченность числа коммутируемых электрических цепей и невозможность работы от двух токоведущих контактов одновременно, а также отсутствие предварительного закрепления контактной пластины на роторе при сборке, что увеличивает трудоемкость изготовления устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что электроконтактное устройство, . содержащее корпус, основание с торцовыми кулачками и с закрепленными на нем контактами, один из которых является токоподводящим, ротор, установленный внутри корпуса, подпружиненную контактную пластину с контактами и кулачками, свободно насажен.ную на ротор .с возможностью взаимодействия ее кулачкой с кулачками od-, нования и замыкания контактов основания с контактами подпружиненной пластины, снабжено другой контактной пластиной, на корпусе выполнены контакты, контактные пластины располо- 5 жены соосно друг с другом так, что другая контактная пластина обращена в сторону контактов корпуса, при этом она свободно насажена на ротор, а пружина расположена между обеими .10 .указанными контактными пластинами, причем один из контактов корпуса выполнен токоподводящим.

Кроме того,ротор выполнен с коль-. цевым буртиком, пазами на боковой 15 поверхности и цанговыми лапками, а обе контактные пластины с выступами, при этом одна контактная пластина упирается в буртик ротора, а другая в цанговые лапки, а упомянутые высту-20 пы обеих контактных пластин введены в соответствующие пазы ротора.

Помимо этого, торцовые кулачки , основания и его контакты расположены так, что участки спуска и подъе-, 25 ма кулачков и контакты расположены

с угловым перекрытием.

I. -На фиг.. 1 изображено электроконтактное устройство, УСЛОВНЫЙ разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, 30 когда устройство находится в положении 1, на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2, на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1, положение. II; на фиг. 6-35 разрез Д-Д на фиг .5 ,на фиг. 7--разрез Е-Е на фиг.5; на фиг. 8 - разрез А.-А на фиг. 1, положение ITIJ на фиг. 9 - разре Ж-Ж на фиг. 8; на фиг. 10 - разрез И-И на фиг. 8, 40 на фиг. 11 - разрез А-А на фиг. 1, положение IV, на фиг. 12 - .разрез К-К на фиг. и; на фиг. 13 - разрез Л-Л на фиг. 11, на фиг. 14 разрез Б-Б на фиг. 1, положение IJ ,с нафиг. 15 - разрез М-М на фиг. 14J на фиг. 16 - разрез Б-Б на фиг. 1, положение II ; на фиг. 17 - разрез Н-Н на фиг.16; на фиг. 18 - разрез Б-Б на фиг. 1, положение 11Г; на фиг. 19 - разрез П-П на фиг. 18; на фиг. 20 - разрез Б-Б. на фиг. 1, положение IV , на фиг. 21 - раз-f рбз Р-Р на фиг. 20, на фиг. 22 развертка торцовых кулачков 23 осн)вания с условным наложением на них S5 контуров контактов для показа уг.пового перекрытия oLучастков подъема . спуска ) торцовых кулачков и концов контактов} на фиг. 23 - развертка торцовых кулачков 22 основания с 60 словным наложением на них контуров контактов (начало разверток - от верхнего участка вертикальной оси азрезов А-А)J на фиг. 24 - принципиальная электрическая коммутацион- 55

ная схема устройства (стрелками обозначены токоподводящие контакты на фиг. 25 - поворотный контактный .блок, разрез по цанговым лапкам, общий вид; на фиг. 26 - электроконтактное устройство, установленное в верхнюю часть замка зажигания, с проходящим насквозь через него запорным цилиндром замка с ключом.

Предлагаемое устройств,о включает в себя поворотный контактный блок, корпус и основание с контактами.

В контактный блок входят две контактные пластины, содержащие пластмассовые крльца 1 и 2 с закреплёнными на них медным контактным кольцом 3. и медным контактным полукольцом 4, коническая пружина 5, устатновленная на.ротор 6 и раздвигающая контактные пластины, ротор выполнен в виде втулки и имеет зацепление с iконтактными пластинами-для их одно временного поворота. С целью удобств сборки контактного блока ротор 6 снабжен цанговыми лапками 7 и кольцевым буртиком 8, в которые упираются контактные пластины при сборке блока

На основании 9 закреплены четыре плоских разноразмерных контакта 10 13, расположенных по окружности. Контакт 10 является токоподводящим. Для возможности применения электроконтактного устройства с приводным элементом, проходящим насквозь через центр устройства, например,с цилиндром замка зажигания, у которого эле троконтактное устройство расположено в верхней части, ротор выполнен пустотелым, а основание 9 и .корпус 14 имеют центральные отверстия, в которые может быть вставлен цилиндр замка. или подобный элемент. На корпусе 14 закреплены три равномерно расположенных по окружности цилиндрических контакта 15 - 17, из которых контакт 15 также токоподводящий. Основание 9 и корпус 14 скреплены между собой т| убчатыми заклепками 18

На контактном кольце 3 отштамповано три контактных выступа 19 - 21, расположенных по окружности кольца и предназначенных для мостикового замыкания контактов 10 - 13 в различных сочетаниях в зависимости от расположения контактной пластины.

Контактное полукольцо 4 установлено в выемку пластмассового кольца 2 так, что поверхность полукольца 4 расположена заподлицо с поверхностью кольца 2.

На основании 9 имеется два кольцевых буртика различных диаметров и переменной высоты, так что профили буртиков представляют собой торцовые кулачки 22 и 23. При этом контакты 10 - 13 основания 9 расположены по окружности между указанными буртиками. Концы контактов и участки спуска (подъема торцовых кулачков перекрываются в угловом на правлении на величину oi . Между контактами 12 и 13 в углоЬом направлении расположен обособленно стоящий кулачок 24 кулачкового буртика 23. На обращенной к основанию 9 стороне пластмассового кольца 1 имеются также три кулачка 25 - 27, расположенные напротив контактных выступов медного кольца 3 и являющиеся как бы их продолжением. Причем два кулачка 25 и 26 находятся внутри кольца 3 на таком же радиусе, что и кулачковый буртик 22 основания 9. Кулачок 27 находится снаружи кольца 3 на радиусе кулачкового буртика 23 Ротор б имеет на боковой цилиндр ческой поверхности два диаметрально противоположных .паза 28, а пластма с совые кольца 1 ч 2 контактных пластин - соответственно по два.выступа 29 и 30, которые входят в указанные пазы 28 ротора при сборке. Этим соз дается -зацепление ротора-с- обеими контактными пластинами. При сборке электроконтактного устройства, . при установке контактного блока меж основанием 9 и корпусом 14 с последующим их соединением заклепками 18 упор одной контактной пластины пере носится с цанговых лапок 7 на контакты 10 - 13 основания 9, а упор другой контактной пластины переносится с кольцевого буртика 8 на кон такты 15 - 17 корпуса 14. Устройство работает следующим образом. При повороте ротора 6 синхронно С ним поворачиваютсяконтактные пла тины. При этом три кулачка 25 - 27 контактной пластины ( пластмассового кольца 1р заимодействуют с торцовы кулачкам и буртиков 22 и, 23 так, 4x6 контактная .пластина совершает сложное движение: поворот вокруг вертикальной оси с одновременным качанием вокруг горизонтальн осей. Каждая контактная пластина имеет по четыре степени свободы относительно .неподвижных основания 9 и корпуса 14 и по три степени относительно ротора 6. При сложном движении контактной пластины контакты 10-13 замыкаются и- размыкаются ко тактным кольцом 3 в определенных положениях поворота в различных сочетаниях согласно-электрической ком мутационной схеме. При этом коммута ция контактов основания с контактны ми выступали 19 - 2l кольца 3 начинается заканчивается на некотором расстоянии от края контакта. Это во-первых,позволяет избежать заедания контактов, что повышает плавность поворота, а во-вторых, коммутационная искра меньше разрушает контакт-, что позволяет в то же время сохранить незначительные зоны электроэрозии контактов. Подобный эффект достигается таким взаимным расположением торцовых кулачков 22 и 23 и контактов, 10-13 основания 9, при котором участки подъема (.спуска) торцовых кулачков и концы контактов перекрываются в угловом направ.лении на величину ot . Устойчивое положение контактных пластин обеспечивается тем, что как в рабочих, так и в промежуточных позициях они имеют по три опорные точки. Электроконтактное устройство имеет четыре рабочих положения I - IV, в которых обеспечивается строго определенный порядок замыкания контак тов, заданный коммутационной электрической схемой устройства. В положении 1 контактным кольцом 3 замкнуты токоподводящий контакт 10 и контакт 11, т.е. сушествует электрическая цепь. Это обеспечивается тем, что контактные выступы 19 и 20 кольца 3 опираются на контакты 10 и 11. Третьей опорной -точкой контактной пластины служит кулачок 27, опирающийся на -бурти 23. На другой стороне устройства, на кор- . пусе 14, замкнуты контактным полукольцом 4 токоподводящий контакт 15 и контакт 16 (цепь 15 -16.Третья опорная точка контактной пластины контакт 17. В положении И все электрические цепи устройства разомкнуты. Это холостая позиция, т.е. позиция .выключено. В положении -1I I тремя контактными выступами 19 - 21 кольца 3 замкнуты контакты 10 - 12. Таким образом, существуют элект|эические це.пи 10-11 и 10-12. На корпусе 14 полукольцом 4 замкнута цепь 15-17. В положении 1У тремя контактными выступами 19 - 21 кольца 3 замкнуты контакты 10 - 12, т.е. существуют электрические цепи 10-11 и 10-12. На корпусе 14 по-прежнему замкнута цепь 15-17. После прохождения всех позиций поворотный контактный блок врашают в обратном направлении до исходного положения I. Кроме указанного выше варианта возможно применение устройства, у которого на контактом кольце 3 вместо контактных вы.ступов закреплены специальные контакты из благородных металлов или их сплавов, например, серебряные. Такая конструкция более целесообразна при жестких требованиях к величинам Падения напряжения и при коммутации токов в десятки ампер. Ротор устройства также может быть выполнен без внутренней полости, а корпус я основание - без соответству щих отверстий, если нет необходимости в установке устройства в верхнюю часть замка зажигания, т.е. в прохождении насквозь через устройство запорного цилиндра замка зажигания. В этом случае может быть несколько уменьшен диаметр устройства и оно может применяться, как обычно, в нижней части замка зажигания, а также в качестве самостоятельного.переключателя как на транспортных средствах, так и на других объектах Формула изобретения 1. Электроконтактное устройство содержащее корпус, основание с торцовыми кулачками и с закрепленными на нем контактами, один из которых является токоподводящим, ротор, установленный внутри корпуса, подпружиненную контактную пластину с кулачками , свободно насаженную на ротор с возможностью взаимодействия ее кулачков с торцовыми кулачками, основания и замыкания контактов основания с контактами подпружиненной контактной пластины, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей оно снабжено другой контактной плас тиной, на корпусе выполнены контак/Чты , контактные пластины расположены соосно друг с другом так, что указанная другая контактная пластина обращена в сторону контактов корпуса, при этом она свободно насажена на ротор ,.а пружина расположена между обеими указанными контактными пластинами, причем один из контактов корпуса выполнен токоподводящим. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что ротор выполнен с кольцевым буртиком, пазами на боковой поверхности и цанговыми лапками, а обе контактные пластины .с выступами, при этом одна контактная пластина упирается в буртик ротора, а другая. - в цанговые лапки, а упомянутые выступы обеих контактных пластин введены в соответствующие пазы .ротора. 3. Устройство, по п. 1, -о т ли ч ающе ее я тем, что торцовые кулачки основания и его контакты расположены так, что участки спуска и. подъема кулачков и контакты рас- .положены с угловым перекрытием. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1328966 , кл. Н 1.N , Н 01 Н 27/06, 1975. 2.Патент Великобритании № 1271800 , кл. Н IN , Н 01 Н 19/58, 1974.

29

B-B

27

14f

2t

2Z

rr

21

28

23

n

n

pus.t fZ

11-1

А А-А Ю l nejto ewwef

гб

л W

гъ

2Z

II

1г

А:Л

рие.6

Е-

13

28

А-А

23

гг

18

fZ

21

П

(риг. 8

Фиг. 9

И-И

19 25

V V/

фиг. Ш

А-А

28

24

гг

23

If

ff-H

(риг 12

У7-У7

J

риг./5 I 2$ M фиг./4

В - 5 /7o/70)f etfife Ж

//-//

фиг 17 фиг: 15

8-s

30 frO/7Olf(, 2S

фиг. го f6

/7-ff

(pue.il

./

Г

1 Т

1

ежи СЖ11 ГЖ- Г7Г-| ГУУ

г-, г-. Д. Г-. .-п

гжл ПГ1 Г7П г/п 1 V7 I

I

J

Ж:1ЩЗ j CZD CZO j j

(Риг.гц :

LJ2-J

J