ES2859776T3 - Mecanismo eléctrico - Google Patents

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Abstract

Mecanismo eléctrico, que comprende un eje axial (1Y) en el que se dispone: - un balancín (2) configurado para adoptar una primera posición (P1) y una segunda posición (P2) de conexión o desconexión eléctrica; - un percutor (3) desengranado del balancín (2) en una posición de reposo, y configurado para engranar con el balancín (2) en la primera posición (P1) y en la segunda posición (P2); - un accionamiento (4) configurado para transmitir una fuerza de accionamiento (F) sobre el percutor (3), para que dicho percutor (3) engrane con el balancín (2) y cambie la posición (P1, P2) del mismo; y - un resorte (5) configurado para desengranar el percutor (3) del balancín (2) una vez liberada la fuerza de accionamiento (F) y devolverlo a la posición de reposo; dicho mecanismo (1), caracterizado por que entre el percutor (3) y el accionamiento (4) se establecen dos puntos de contacto (C1, C2) para la transmisión de la fuerza de accionamiento (F) en una posición de trabajo inicial, una vez aplicada la fuerza de accionamiento (F).

Description

DESCRIPCIÓN
Mecanismo eléctrico
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un mecanismo eléctrico, tal como un interruptor o pulsador eléctrico, especialmente del tipo cuyo accionamiento se lleva a cabo mediante un eje basculante que permite cambiar la posición de un contacto eléctrico asociado al mismo.
Antecedentes de la invención
Actualmente, los mecanismos eléctricos de eje basculante suelen presentar los siguientes componentes principales; un accionamiento, un percutor y un balancín, dispuestos de forma ordenada en un eje axial.
Normalmente el accionamiento se encuentra vinculado a una tapa o tecla con la que interacciona el usuario para aplicar una fuerza de accionamiento o pulsación sobre el mecanismo, la cual es transmitida sobre el percutor por dicho accionamiento. La acción de la fuerza sobre el percutor provoca un desplazamiento descendente del mismo que permite que éste engrane con el balancín. Una vez engranados, el balancín realiza un movimiento basculante y cambia su posición. El cambio de posición del balancín provoca a su vez el cambio de posición de un contacto eléctrico asociado al mismo, el cual provoca la conexión o desconexión de un circuito eléctrico. Un resorte vinculado al percutor permite desplazar dicho percutor hasta su posición de reposo, una vez liberada la fuerza de accionamiento, desengranándolo del balancín. El documento CN203871246U muestra un ejemplo de este tipo de mecanismos. GB-A-1494428 divulga un mecanismo del estado del arte según el preámbulo de la reivindicación 1. Para el correcto funcionamiento de este tipo de mecanismos es preciso que el movimiento descendente inicial del percutor hasta engranar con el balancín sea lo más recto o vertical posible, es decir, en la dirección del eje axial. Cualquier desviación de dicho movimiento respecto al eje axial puede causar que el percutor no engrane correctamente con el balancín. Ello suele producir una pérdida de sensibilidad en el tacto del mecanismo (percibida por el usuario en el momento de accionar el mecanismo como un leve bloqueo de la tecla), o en el peor de los casos, que el percutor quede clavado al balancín impidiendo su cambio de posición y, por lo tanto, bloqueando el mecanismo.
En muchas ocasiones este problema tiene su origen en la propia fabricación y/o ensamblaje del mecanismo. En concreto, cuando los principales componentes se montan de forma descentrada o desalineada respecto al eje axial. El resorte del percutor suele ser uno de los elementos más críticos en este sentido, porque a menudo las espiras de sus extremos superior e inferior no terminan con vueltas completas, produciendo una falta de paralelismo entre dichos extremos. De modo que, cuando dichos extremos se montan sobre otros elementos suele producirse una leve inclinación del resorte, es decir, una leve inclinación respecto al eje axial, causante de que el percutor descienda desviado respecto de dicho eje. Por lo tanto, el montaje de estos resortes requiere una adecuada selección del tipo de resorte y una gran precisión en su montaje (aspecto difícil de garantizar en producciones en serie).
La presente invención resuelve los problemas anteriormente expuestos gracias a una configuración del eje basculante con la que se consigue un mayor centrado de la fuerza de accionamiento sobre el percutor, y/o un mayor paralelismo de dicha fuerza respecto al eje axial. Al mismo tiempo, dicha configuración optimiza el diseño de los principales componentes del eje basculante; reduciendo la cantidad de material necesaria para su fabricación, reduciendo su tamaño, y ajustando la disposición de los mismos dentro del mecanismo para ocupar el menor espacio posible.
Descripción de la invención
El mecanismo eléctrico de la presente invención se describe en la reivindicación 1.
Preferentemente, los dos puntos de contacto se encuentran dispuestos sobre un plano de accionamiento perpendicular al eje axial.
Preferentemente, los dos puntos de contacto se encuentran dispuestos de forma simétrica respecto al eje axial. Preferentemente, los dos puntos de contacto establecen una distancia entre ellos de 0.2 mm a 4 mm. Dicha distancia tiene una influencia directa en la fuerza de accionamiento necesaria para provocar el giro del balancín, el cual a su vez provoca el cambio de posición del mismo. En concreto, cuanto mayor es la distancia entre los puntos de contacto, mayor es la fuerza de accionamiento necesaria para provocar el giro del balancín, y viceversa.
De acuerdo a un caso de realización preferido, la distancia entre los dos puntos de contacto es de 0.4 mm a 1 mm, y más especialmente, de 0.5 mm a 0.8 mm, a fin de conseguir una afectación mínima sobre la fuerza de pulsación y sobre el tacto del mecanismo.
Los dos puntos de contacto permiten que la fuerza de accionamiento quede centrada sobre el percutor y, por lo tanto, un mayor paralelismo respecto al eje axial, forzando al percutor a bajar recto en la carrera inicial hasta su engranaje con el balancín. Es decir, obteniéndose una transmisión del movimiento en vertical.
Para establecer los dos puntos de contacto entre el percutor y el accionamiento, preferentemente el percutor comprende una zona de recepción plana configurada para contactar con el accionamiento.
Preferentemente, el percutor comprende una porción superior que presenta un contorno sustancialmente rectangular. Ello permite, en primer lugar, reducir la anchura del percutor, ganando espacio para el giro del mismo durante su retorno asistido por el resorte tras cambiar la posición del balancín. En segundo lugar, dicho contorno sustancialmente rectangular permite reducir la masa del percutor, lo que a su vez permite reducir la fuerza necesaria para provocar el retorno de dicho percutor hasta la posición de reposo y abaratar costes de fabricación. Además, esta reducción de la fuerza de retorno permite seleccionar muelles de menor fuerza elástica, los cuales suelen ofrecer un mayor paralelismo, por ejemplo, un resorte de 1.4 N.
Preferentemente, la porción superior comprende dos aletas que se prolongan lateralmente en sentido opuesto respecto a dicha porción superior para recibir un extremo superior del resorte. De este modo, la recepción del extremo superior del resorte no precisa que la última espira del resorte apoye completamente contra la porción superior, sino únicamente una recepción parcial de dicha espira por dos lados opuestos de la misma, lo que supone también un ahorro de material y costes respecto a aletas o bordes circulares sobre los que se apoyan las espiras más extremas de forma completa.
Preferentemente, el percutor comprende una porción inferior de la que parten de forma simétrica dos prolongaciones inferiores configuradas cada una de ellas para engranar con una posición del balancín.
Preferentemente, entre la porción superior y la porción inferior, el percutor comprende una porción intermedia prismática o cilíndrica, hueca interiormente, a fin de reducir aún más la masa del mismo.
Para establecer los dos puntos de contacto entre el percutor y el accionamiento, preferentemente, el accionamiento comprende una zona de transmisión que presenta dos puntos de transmisión configurados para contactar con el percutor.
Los puntos de transmisión se pueden materializar de diversas formas, por ejemplo, a modo de vértices, picos, aristas y/o extremos de las mismas, cantos, salientes, etc. en función de la configuración constructiva y/o la geometría de la zona de transmisión.
Preferentemente, el accionamiento comprende una porción de transmisión sustancialmente semiesférica o curvada, parcialmente seccionada por una franja central que se extiende sobre la superficie de dicha porción de transmisión. Preferentemente, el accionamiento se encuentra unido a un tramo flexible, donde dicho tramo flexible se encuentra unido a su vez a una tapa definiendo un eje de giro de dicho accionamiento.
De acuerdo a un caso de realización particular, la zona de recepción plana se encuentra sobre el accionamiento, mientras que los dos puntos de transmisión se encuentran en el percutor.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como ejemplo no limitativo de la misma.
La Figura 1 representa una vista en perspectiva seccionada longitudinalmente del mecanismo eléctrico de la presente invención, en la posición de reposo.
La Figura 2 representa una vista en perspectiva seccionada longitudinalmente del mecanismo eléctrico de la presente invención, en la posición de trabajo inicial.
La Figura 3 representa una vista de detalle del mecanismo eléctrico de la presente invención, en la posición de trabajo inicial.
La Figura 4 representa una vista en perspectiva del percutor.
La Figura 5 representa una vista en planta del percutor.
La Figura 6 representa una vista de perfil del percutor.
La Figura 7 representa una vista inferior del percutor.
La Figura 8 representa una vista inferior en perspectiva del accionamiento.
Las Figuras 9a - 9d representan una secuencia del funcionamiento del mecanismo eléctrico de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 muestra el mecanismo eléctrico (1) de la presente invención en la posición de reposo, antes de aplicar una fuerza de accionamiento o pulsación (F) sobre una tecla (no ilustrada) vinculada al accionamiento (4). En otros casos de realización, la tecla y el accionamiento (4) pueden estar integrados en una misma pieza, o formar parte de un conjunto de accionamiento como elementos separados del mismo junto a otros elementos. De acuerdo al presente ejemplo, el mecanismo eléctrico (1 ) constituye un interruptor eléctrico.
Como se puede apreciar, dicho mecanismo eléctrico (1) comprende un eje axial (1y) en el que se encuentran dispuestos de forma ordenada los siguientes componentes:
- un balancín (2) que adopta una primera posición (P1) de conexión o desconexión eléctrica, y que se encuentra asociado a un contacto eléctrico (7);
- un percutor (3) configurado para engranar con el balancín (2) en la primera posición (P1);
- un accionamiento (4) configurado para transmitir una fuerza de accionamiento (F) sobre el percutor (3), para que dicho percutor (3) engrane con el balancín (2) y cambie el mismo de la primera posición (P1) a una segunda posición (P2 ); y
- un resorte (5) configurado para desengranar el percutor (3) del balancín (2) una vez liberada la fuerza de accionamiento (F) y devolverlo a su posición de reposo inicial.
Como se observa en la Figura 1, entre el percutor (3) y el accionamiento (4) se establecen dos puntos de contacto (C1, C2) para la transmisión de la fuerza de accionamiento (F).
La Figura 2 muestra el mecanismo eléctrico (1) de la presente invención en la posición de trabajo inicial, una vez aplicada la fuerza de accionamiento o pulsación (F) y en el preciso instante en el que el percutor (3) engrana con el balancín (5) en la primera posición (P1).
La Figura 3 muestra una vista de detalle en la que se refleja con mayor claridad la situación reflejada en la Figura 2. Como se puede apreciar, los dos puntos de contacto (C1, C2) permiten que la fuerza de accionamiento (F) quede centrada sobre el percutor (3) y, por lo tanto, un mayor paralelismo respecto al eje axial (1y), forzando al percutor (3) a bajar recto en la carrera inicial hasta su engranaje con el balancín (2 ).
Los dos puntos de contacto (C1, C2) se encuentran dispuestos sobre un plano de accionamiento (P) perpendicular al eje axial (1Y), de forma simétrica respecto a dicho eje axial (1Y), y estableciendo una distancia (A) entre ellos.
Los dos puntos de contacto (C1, C2) establecen una distancia (A) entre ellos de 0.2 mm a 4 mm. De acuerdo a un caso de realización preferido, la distancia (A) entre los dos puntos de contacto (C1, C2) es de 0.4 mm a 1 mm, y más especialmente, de 0.5 mm a 0.8 mm, a fin de conseguir una afectación mínima sobre la fuerza de pulsación (F) y sobre el tacto del mecanismo eléctrico (1 ).
En la Figura 3 se observa también con mayor detalle que el mecanismo eléctrico (1) comprende un alojamiento (6 ) dispuesto entre el balancín (2) y el accionamiento (4), configurado para alojar el percutor (3) y el resorte (5), y que presenta un reborde inferior (61) configurado para recibir un extremo inferior (52) del resorte (5).
Las Figuras 4 - 7 muestran diversas vistas del percutor (3). Como se puede apreciar, para establecer los dos puntos de contacto (C1, C2) entre el percutor (3) y el accionamiento (4), el percutor (3) comprende una zona de recepción (Z3) plana configurada para contactar con el accionamiento (4). Dicha zona de recepción (Z3) determina el plano de accionamiento (P).
El percutor (3) comprende una porción superior (31) que presenta un contorno (31c) sustancialmente rectangular. A su vez, la porción superior (31) comprende dos aletas (31a, 31b) que se prolongan lateralmente en sentido opuesto respecto a dicha porción superior (31) para recibir un extremo superior (51) del resorte (5), Figura 3.
Asimismo, el percutor (3) comprende una porción inferior (32) de la que parten de forma simétrica dos prolongaciones inferiores (32a, 32b) configuradas cada una de ellas para engranar con una posición (P1, P2) del balancín (2 ).
De acuerdo al presente ejemplo, entre la porción superior (31) y la porción inferior (32), el percutor (3) comprende una porción intermedia (33) prismática o cilíndrica, hueca interiormente.
La Figura 8 muestra una vista inferior en perspectiva del accionamiento (4). Como se puede apreciar, para establecer los dos puntos de contacto (C1 , C2 ) entre el percutor (3) y el accionamiento (4), dicho accionamiento (4) comprende una zona de transmisión (Z4 ) que presenta dos puntos de transmisión (T1 , T2 ) configurados para contactar con el percutor (3).
El accionamiento (4) comprende una porción de transmisión (41) sustancialmente semiesférica o curvada, parcialmente seccionada por una franja central (42) que se extiende sobre la superficie de dicha porción de transmisión (41).
La franja central (42) define una primera arista curvada (421) y una segunda arista curvada (422) paralelas entre sí sobre la porción de transmisión (41), estableciéndose en cada una de dichas aristas curvadas (421, 422) uno de los dos puntos de transmisión (T1 , T2 ).
De acuerdo al presente caso de realización preferente, los dos puntos de transmisión (T1 , T2 ) situados en las aristas (421, 422) de la franja central (42) coinciden con los puntos tangenciales entre dichas aristas (421, 422) y la zona de recepción (Z3 ) plana del percutor (3).
El accionamiento (4) se encuentra unido a un tramo flexible (43), donde dicho tramo flexible (43) se encuentra unido a su vez a una tapa (44) definiendo un eje de giro (u>4) de dicho accionamiento (4).
Las Figuras 9a - 9d representan una secuencia del funcionamiento del mecanismo eléctrico (1) de la presente invención.
En concreto, la Figura 9a muestra el mecanismo eléctrico (1) en la posición de reposo mostrada en la Figura 1. Como se puede apreciar, el balancín (2) se encuentra en la primera posición (P1) desengranado del percutor (3). La Figura 9b muestra el mecanismo eléctrico (1) en la posición de trabajo inicial correspondiente a la Figura 2, es decir, una vez aplicada la fuerza de accionamiento o pulsación (F) y en el preciso instante en el que el percutor (3) engrana con el balancín (2) en la primera posición (P1). Los dos puntos de contacto (C1, C2) permiten que la fuerza de accionamiento (F) quede centrada sobre el percutor (3) y, por lo tanto, un mayor paralelismo respecto al eje axial (1y), forzando al percutor (3) a bajar recto en la carrera inicial hasta su engranaje con el balancín (2). Evitando de este modo que se produzca un incorrecto o no adecuado engranaje entre el percutor (3) y el balancín (2).
La Figura 9c muestra el mecanismo eléctrico (1) en la posición de trabajo final, en la que la fuerza de accionamiento o pulsación (F) mantenida sobre el percutor (3) fuerza el giro del balancín (2) para que éste cambie de la primera posición (P1) a la segunda posición (P2). El cambio de posición (P1, P2) del balancín (2) provoca a su vez el cambio de posición de un contacto eléctrico (7) asociado al mismo, el cual provoca la conexión o desconexión de un circuito eléctrico. Un segundo resorte (8 ) vinculado al contacto eléctrico (7) y al balancín (2) permite mantener estable al balancín (2) en cada una de las posiciones del mismo (P1, P2), asegurando la correcta conexión o desconexión del circuito eléctrico.
En la Figura 9c también se aprecia que la estrechez de la porción superior (31) del percutor (3), debido a su contorno (31c) sustancialmente rectangular, permite ganar espacio para el giro de dicho percutor (3) durante su retorno a la posición de reposo por la acción ejercida por el resorte (5) tras cambiar la posición (P1, P2) del balancín (2). Ello permite hacer un alojamiento (6 ) más pequeño.
La Figura 9d muestra el mecanismo eléctrico (1) nuevamente en la posición de reposo, con el percutor (3) listo para engranar con el balancín (2) en la segunda posición (P2), repitiendo el proceso anteriormente descrito.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Mecanismo eléctrico, que comprende un eje axial (1y) en el que se dispone:
- un balancín (2 ) configurado para adoptar una primera posición (P1) y una segunda posición (P2) de conexión o desconexión eléctrica;
- un percutor (3) desengranado del balancín (2) en una posición de reposo, y configurado para engranar con el balancín (2 ) en la primera posición (P1) y en la segunda posición (P2);
- un accionamiento (4) configurado para transmitir una fuerza de accionamiento (F) sobre el percutor (3), para que dicho percutor (3) engrane con el balancín (2) y cambie la posición (P1, P2) del mismo; y
- un resorte (5) configurado para desengranar el percutor (3) del balancín (2) una vez liberada la fuerza de accionamiento (F) y devolverlo a la posición de reposo;
dicho mecanismo (1), caracterizado por que entre el percutor (3) y el accionamiento (4) se establecen dos puntos de contacto (C1, C2) para la transmisión de la fuerza de accionamiento (F) en una posición de trabajo inicial, una vez aplicada la fuerza de accionamiento (F).
2. Mecanismo eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado por que los dos puntos de contacto (C1, C2) se encuentran dispuestos sobre un plano de accionamiento (P) perpendicular al eje axial (1y).
3. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que los dos puntos de contacto (C1, C2) se encuentran dispuestos de forma simétrica respecto al eje axial (1y).
4. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los dos puntos de contacto (C1, C2) establecen una distancia (A) entre ellos de 0.2 mm a 4 mm.
5. Mecanismo eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado por que la distancia (A) es de 0.4 mm a 1 mm.
6. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizado por que la distancia (A) es de 0.5 mm a 0.8 mm.
7. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 , caracterizado por que el percutor (3) comprende una zona de recepción (Z3) plana configurada para contactar con el accionamiento (4).
8. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el percutor (3) comprende una porción superior (31) que presenta un contorno (31c) sustancialmente rectangular.
9. Mecanismo eléctrico según la reivindicación 8 , caracterizado por que la porción superior (31) comprende dos aletas (31a, 31b) que se prolongan lateralmente en sentido opuesto respecto a dicha porción superior (31) para recibir un extremo superior (51) del resorte (5).
10. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el percutor (3) comprende una porción inferior (32) de la que parten de forma simétrica dos prolongaciones inferiores (32a, 32b) configuradas cada una de ellas para engranar con una posición (P1, P2) del balancín (2 ).
11. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el accionamiento (4) comprende una zona de transmisión (Z4) que presenta dos puntos de transmisión (T1, T2) configurados para contactar con el percutor (3).
12. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el accionamiento (4) comprende una porción de transmisión (41) sustancialmente semiesférica o curvada, parcialmente seccionada por una franja central (42) que se extiende sobre la superficie de dicha porción de transmisión (41).
13. Mecanismo eléctrico las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado por que la franja central (42) define una primera arista curvada (421) y una segunda arista curvada (422) paralelas entre sí sobre la porción de transmisión (41), estableciéndose en cada una de dichas aristas curvadas (421, 422) uno de los dos puntos de transmisión (T1, T2).
14. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el accionamiento (4) se encuentra unido a un tramo flexible (43), donde dicho tramo flexible (43) se encuentra unido a su vez a una tapa (44) definiendo un eje de giro (W4) de dicho accionamiento (4).
15. Mecanismo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que comprende un alojamiento (6 ) dispuesto entre el balancín (2) y el accionamiento (4), configurado para alojar el percutor (3) y el resorte (5), y que presenta un reborde inferior (6 1 ) configurado para recibir un extremo inferior (52) del resorte (5).
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