Результат интеллектуальной деятельности: КОРПУС КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

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.