SU494888A3 - Электрический переключатель - Google Patents

Description

Электрический переключатель содержит статор 1 из изол ционного материала цилиндрической формы, в котором предусмотрена аксиальна  расточка 2, в которой монтируетс  ротор 3, имеющий на одном конце систему ручного унравлени , например поворотную ручку управлени  4. Статор 1 имеет нродольное кольцеобразное цилиндрическое углубление 5, соосное с расточкой 2, большего диаметра , свободное с противоположной стороны от ручки управлени  4. Статор 1, кроме того, имеет несколько радиальных отверстий 6, соответствующих количеству подвижных контактов , которые размещены под углом друг к другу в статоре вокруг оси вращени  переключател  и расположены в одной и той же радиальной или поперечной плоскости оси статора. Причем каждое отверстие проходит насквозь через стенки статора, выход  своими противоположными концами, соответственно, наружу и в расточку 2 через кольцеобразное углубление 5. Этих отверстий, например, может быть два, как показано на фиг. 1, и оии расположены на одной пр мой.

На внутрепней поверхности стенки кольцеобразного углублени  5 статора 1 и со стороны ручки управлени  4 смонтировано провод щее кольцо 7, радиальна  толщина которого меньше радиальной щирины кольцеобразного углублени  5. С этим провод щим кольцом соедин етс   зычок 8, расположенный продольно, т.е. параллельно оси ротора, жестко заделанный во внутреннюю поверхность стенки, ограничивающей кольцеобразное углубление 5. Язычок 8 поступает наружу из переключател  со стороны, противоположной ручке управлени  4, и служит соединительным зажимом или штепсельным разъемом дл  одного из полюсов, например положительного, источника электрической энергии.

Другие провод щие  зычки 8а, 86 в количестве , равном числу активных положений переключател , например двум, также монтируютс  параллельно оси статора на внутренней поверхности стенки, ограничивающей кольцеобразное углубление 5 таким образом, чтобы радиально внещн   поверхность каждого  зычка была бы расноложена точно на одной пр мой с поверхностью провод щего кольца 7. Провод щее кольцо и упом нутые  зычки жестко заделываютс  во внутреннюю поверхность стенки, ограничивающей кольцеобразное углубление 5, причем толщина каждого  зычка меньше радиальной ширины упом нутого кольцеобразного углублени . Кольцо 7 и  зычки За, 86 представл ют собой таким образом неподвил ные контактные элементы . Кольцо 7 отделено от каждого  зычка промежутком , по, крайней мере, равным и в некоторых случа х большим, чем диаметр отвер-сти  6, проход щего через внутреннюю стенку статора.

В каждом радиальном отверстии 6 установлен толкатель 9, который имеет подвижный контакт 10 в виде токопровод щего щтекера,

выступающего с каждой стороны толкател  9, параллельно оси статора и посто нно наход щийс  в кольцеобразном углублении 5. Длина подвижных контактов 10 больше промежутка , раздел ющего каждый  зычок 8а, 86 от провод щего кольца 7 с тем, чтобы в результате смещени  толкател  9 подвижный контакт 10 мог прижиматьс  одновременно к провод щему кольцу 7 и к соединенному с ним  зычку 8а, 86 дл  установлени  электрического контакта между ними или наоборот размыкани  этого контакта в результате смещени  контактодержател  в обратном направлении , т. е. радиально наружу. Таким образом, каждый толкатель-контактодержатель 9, состоит из толкател  с контактом и расположен в отверстии 6, внутренней кольцеобразной стенки статора, в то врем  как его противоположна  концева  часть представл ет наконечник , образующий расширенную головку 11 из изол ционного материала, объединенную с толкателем и перемещающуюс  в отверстии 6, проход щем через кольцеобразную внешнюю стенку статора. Контакт 10, жестко заделываетс  в соответствующий наконечник 11, с тем, чтобы он выступал радиально внутрь в кольцеобразное углубление 5. Длина каждого толкател  с его наконечником в его продольном направлении больще радиальной толщины стенки статора 1 между его расточкой 2 и его внешней периферией, и эта длина такова, что наконечник 11 посто нно выступает радиально наружу по отнощению к статору , каким бы ни было положение, занима,емое толкателем 9. Внешн   поверхность каждого наконечника 11 закруглена или выполнена в виде сферической головки.

Внешн   периферическа  поверхность 12 статора 1 охвачена упругой деформирующей муфтой 13, например, из натурального или искусственного каучука, определенной длины дл  того, чтобы закрыть все наконечники 11. Муфта жестко закреплена на поверхности 12 статора 1. В результате ее упругого воздействи , посто нно оказываемого на каждый наконечник И, она стремитс  оттолкнуть каждый толкатель 9, радиально внутрь, т. е. в направлении положени  замыкани  контактов .

Ротор 3 представл ет собой цилиндрическую поверхность с кулачком 14, воздействующим на толкатель 9. Кулачок 14 имеет цилиндрическую часть посто нного радиуса, например , равного радиусу расточки 2 статора. С противоположной стороны кулачок 14 имеет , по крайней мере, две части вогнутого сечени  Йб, 14с, которые абсолютно симметричны по отнощению к аксиальной плоскости или меридиану, проход щему по цилиндрической части сечени  14а. Криволинейна  длина или длина окружности цилиндрической части сечени  14а в данном случае немного больше полупериметра окружности того же радиуса с тем, чтобы когда одна из концевых частей цилиндрической части сечени  находитс  против толкател  9, противоположна  концева  часть находилась бы также против другого толкател  9, диаметрально противоположного .

Число и прот женность участков профил  кулачка 14 должно соответствовать числу положений электрического переклЕОчател .

Принцип действи  этого устройства состоит в следующем. Пусть в исходном положении контакт 10 прижимаетс  к  зычку 86 и провод щему кольцу 7, замыка  таким образом указанные контакты. В то же врем  подвижный контакт 10 отклон етс  от  зычка 8а и от токопровод щего- кольца 7, размыка   зычок 8а от провод щего кольца 7. В состо нии, которое показано па фиг. 1-3, толкатель 9 находитс  в отт нутом положении соответствующей части 14 с кулачка, в то врем  как другой толкатель 9 находитс  в контакте с цилиндрической частью 14а кулачка. Когда поворачивают ручку управлени  4 в направлении , обратном ходу часо1вой стрелки, (фиг.. 3) толкатель 9 отходит радиально наружу под воздействием ступеньки кулачка 14, образованной сечением 14 с цилиндрической части 14а. Когда цилиндрическа  часть 14а поступает под один толкатель 9, противоположный толкатель 9 находитс  также еще на противоположной цилиндрической части 14а, и в этом момент оба толкател  наход тс  в положении , в котором подвижные контакты 10 разомкнуты с контактами 8а, 86 и кольцом 7. Продолжа  поворачивать ручку управлени  4 в том же направлении, достигают того, что толкатель 9 переходит на часть 146 профил , причем один толкатель 9 перемещаетс  внутрь в область контактировани  с частью профил  14 6. При этом подвижный контакт 10 замыкаетс  кольцом 7 с  зычком 8а, в то врем  как противоположный толкатель 9 остаетс  в контакте с цилиндрической частью 146 профил , и его электрическа  св зь остаетс  разорванной . Упруга  муфта 13, оказыва  посто нно центростремительное давление на толкатели 9, удерживает их посто нно в контакте с кулачком 14.

С целью фиксации ротора в различных заданных рабочих положени х предусмотрены стопорные пазы 15 на периферийной поверхности кулачка в местах, соответствующих заданным рабочим положением, а каждый толкатель 9, имеет острие, способное входить в соответствующие стопорные пазы 15.

На фиг. 4 показан замок блокировки 16, предназначенный дл  блокировки подвижной системы, типа направл ющий вал, в частности дл  транспортного средства и в первом дополнении к нему, в котором непосредственно вмонтирован электрический переключатель 17 описанного выше типа.

Замок блокировки может управл тьс  вручную посредством съемного ключа, который вставл етс  в соответствующее отверстир 18 ротора или барабана 3 замка, смонтироп- ттный поворотно в статоре или неподвижном корпусе . Электрический переключатель коаксиаль-но вставл етс  в замок 16, в который вставл етс  ключ, и статор 1 переключател  соедин етс  со статором замка. Ротор переключател  соедин етс  с ротором замка и выполн етс  в виде одной монолитной детали так, чтобы замок и переключатель имели общий ротор 3. Замок имеет также несколько подвижных сдвоенных радиальных толкателей , лежащих на одной пр мой 19. Причем каждый толкатель имеет подвижный толкатель в радиальном отверстии ротора 3, проход щий сквозь кольцеобразную стенку этого ротора с тем, чтобы выходить соответствеино в отверстие дл  ключа и на внещнюю нсриферическую поверхность ротора, а также подвижный внещний толкатель, перемещающийс  радиально в соответствующем отверстии , точно по оси отверсти , в которое входит внутренний поршень, п полностью проходит через кольцеобразную стенку статора замка и посто нно выступает наружу. Каждый внутренний толкатель может, известным уже образом, входить в углубление ключа.

расположение пазов которого соответствует конкретному коду, вз тому дл  обеспечени  работы замка. В известном замке блокировки внешний толкатель каждой пары толкателей, лежащих на одной пр мой 19. подвергаетс 

посто нному воздействию металлической нажимной пружины, например спиральной пружины сжати , стрем щейс  сместить впещний элемент толкател  радиально внутрь, чтобы, когда он располагаетс  по одной пр мой с внутренним относ щимс  к нему толкателем , он мог бы оттолкнуть этот последний радиально внутрь дл  того, чтобы заставить его войти в соответствующий паз ключа. В системе, показанной на фиг. 4. мета,лические пружины заменены упруго деформирующейс  мусЬтой 13 электрического переключател  17. Упруга  муфта в этом случае имеет аксиальную длину, достаточную дл  того, чтобы охватить и сжать также статор замка 16

с тем, чтобы перекрыть внешние толкатели последнего таким образом, чтобы эта муфта  вл лась общей дл  электрического переключател  и дл  замка блокировки. Очевидно, что вместо одной упругой муфты, можно было бы

предусмотреть две упругие муфты соответственно дл  электрического переключател  и дл  замка блокировки.

Электрический переключатель (фиг. 5-7) представлен в сочетании с замкол блокировки и содеожит три внешних соединительных зажима 20, в которые соответственно вставл ютс  три провод щих провода или соединительных кабел  21, которые прикрепл ютс  к торцевой стороне статора 22 переключател 

соответственно трем  заклепками,  вл ющимис  неподвижными контактами 23, проход ттитми через крайнюю фронтальную стенку статора 22 с тем, чтобы они выступали, вс внутреннюю полость 24 статора, образу  таКИМ образом неподвил ный контакт. Один из

упом нутых зажимов 20 может быть соединен с помощью относ щегос  к нему кабел  21, также как  зычок 8 в предыдущем варианте исполнени , с одним полюсом источника электрической энергии, в то врем  как два других зажима соедин ютс  с другими полюсами источника.

Контактна  система выполнена в виде подвижных контактных элементов, представленных двум  сегментами 25 круглого кольца, которые поддерживаютс  общей кольцеобразной втулкой 26, выполненной из изол ционного материала, с тем, чтобы контактные сегменты 25 были электрически изолированы друг от друга. Кольцеобразные контактные сегменты 25 расположены под углом друг к другу. Неподвижные контакты 23 также расположены под углом друг к другу на одинаковом рассто нии друг от друга. Подвижна  система контактов устанавливаетс  коаксиально на роторе 3. Кольцеобразные контактные сегменты 25 расположены по окружности, радиус которой равен общему радиальному рассто нию заклепки от оси. Кольцеобразные контактные сегменты 25 утоплены или жестко заделаны в кольцеобразную втулку 26.

Статор 22 имеет на своей периферии несколько отверстий 27, проход щих через его кольцеобразную стенку дл  сообщени  с внутренней полостью 24 статора. Эти отверсти  расположены под углом па равном рассто нии . Они предназначены дл  расположени  в них шариков 28, которые выступают радиально с одной стороны внутрь в полость 24 статора с целью посто нного нахождени  в контакте с поверхностью в виде усеченного конуса 29 контактной кольцевой системы, и с другой стороны наружу по отнощению к статору. Переключатель содержит, как и в предыдущих вариантах исполнени , упругую муфту 13, котора  надеваетс  на статор и перекрываетс  все шарики 28 дл  того, чтобы воздействовать на них. Сила давлени , передаваема  каждым шариком 28 поверхности в виде усеченного конуса 29 кольцеобразной контактной системы имеет составл ющую параллельную оси вращени  ротора 3, направленную в сторону неподвижных контактов 23 с целью прижати  подвижных контактов 25 к неподвижным контактам 23.

В результате вращени  ротора 3 можно произвольно устанавливать электрическое соединение с одной стороны между контактом 23, который посто нно соединен пр мо с одним полюсом источника электрической энергии, и с другой стороны с другими неподвижными контактами 23. Количество шариков беретс 

в зависимости от диаметра устройства и числа коммутируемых цепей.

Электрический переключатель обеспечивает таким образом управление замыканием или размыканием нескольких (и в частности более двух) различных электрических цепей, параллельно или последовательно в зависимости от программы.

Предмет изобретени 

Claims (5)

1. Электрический переключатель, содержащий статор из изол ционного материала с располол енными на нем неподвижными контактами , ротор в виде кулачка с ручным управлепием , установленный внутри статор, подвижные контакты, управл емые указанным ротором посредством толкателей, и упругий элемент, соедин ющий указанные подвижные контакты с неподвижными, отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  габаритов и увеличени  срока службы, толкатели снабжены опорными элементами, соединенными с подвижными контактами, подвижно установленными в отверсти х статора и выступающими над внещней боковой поверхностью статора, и, по крайней мере, одной гибкой упругой деформирующейс  муфтой, охватыв .ающей и сжимающей статор и указанные опорные элементы.

2. Переключатель по п. 1, отличающийс   тем, что ротор выполнен со стопорными фиксирующими пазами.

3.Переключатель по п. 1, отличающийс   тем, что подвижный контакт выполнен в

виде стержн  и установлен на толкателе, перпендикул рно оси последнего в коаксиальном щелевом цилиндрическом пазу статора, в котором расположены неподвижные контакты, один из которых выполнен в виде кольца, а

другие в виде плоских ножей, причем их контактирующие поверхности расположены на одной пр мой:

4.Переключатель по п. 1, отличающийс   тем, что указанна  муфта выполнена из

эластомера.

5.Переключатель по п. 1. отличающийс   тем, что подвижные контакты выполнены в виде дугообразных токопропод щих контактных сегментов, установленных со стороны контактных поверхностей неподвижных контактов на втулке ротора, друга  сторона которой имеет конусообразную форму, на которую опираютс  подпружиненные муфтой толкатели в виде щариков, расположенных в отверсти х

статора, дл  обеспечени  контактного давлени  на неподвижные контакты, выполненные в виде втулок и соосно с подвижными контактами в торце статора. Pui. i

8

8ь

г-г

/ I )й 2 20

22 i3- 25

5

3.

20

22

Фкг 7