Многопозиционное переключающее устройство

 

Изобретение относится к электрооборудованию автотранспорта, а более конкретно - к коммутационным устройствам ручного управления включением светотехнических приборов и звукового сигнала. Устройство содержит рычажный механизм позиционирования скользящего контакта по неподвижным контактам указателей поворотов, пружинно-шпоночный толкатель возврата рукоятки рычага в нейтральное положение посредством управляющего копира, жестко укрепленного на поворотной колодке, в которой упруго закреплен рычаг рукоятки совместно с примыкающей контактной пластиной. Новым является установка дополнительного контакта звукового сигнала аксиально размыкателю подпружиненной кнопки, который помещен коаксиально ротору переключателя света, установленному напротив механизма позиционирования рукоятки в общем кожухе, оснащенном сменным хомутом крепления на рулевой колонке. Техническим результатом является создание универсального комплексного переключающего устройства, конструктивно сблокированного в единый функциональный агрегат, адаптируемый в разных транспортных средствах к различным водителям. 2 ил.

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля, а более конкретно к коммутационным устройствам ручного управления включением светотехнических приборов (указателей поворотов, фар дальнего и ближнего света, габаритных фонарей) и звукового сигнала.

Из патентной литературы известны многопозиционные электропереключающие устройства световой сигнализации направления движения транспортных средств, содержащие поворотный рычаг, связанный с подпружиненным контактом, механизмы позиционирования и фиксации, автоматического возврата рычага в нейтральное положение и диэлектрическую плату с контактами рабочих позиций (см., например, патент Франции N 2166876, кл. B 60 K 37/00, 1968; патент ФРГ N 2313430, кл. B 60 Q 1/38, 1974; авт.св. N 419999, опубл. 15.03.74 в бюл. N 10, H 01 H 19/00).

Известные переключающие устройства имеют ограниченные функциональные возможности по числу выполняемых операций переключений или из-за зависимости включения сигнализации поворотов от вращения рулевого колеса до рабочего положения смены направления движения, что не позволяет указывать кратковременную смену полос дороги при маневрировании и обгонах.

Отмеченные недостатки устранены в устройствах с дополнительными функциями, например, включения звукового сигнала или независимого переключения указателей поворота без вращения рулевого колеса до рабочих положений влево или вправо, описанных в изобретениях по авт.св. N 552224, опубл. 30.03.77 в бюл. N 12, H 01 H 21/00; по авт.св. N 81775, опубл. 30.03.81 в бюл. N 12, H 01 H 21/22 и по патенту СССР N 919611, опубл. 07.04.82, H 01 H 21/24.

Однако эти переключающие устройства характеризуются сложностью конструкции исполнительных механизмов, их громоздкостью, наличием дополнительных элементов, узлов и механизмов, что снижает надежность работы и ограничивает практическую реализацию в серийном производстве.

Указанные недостатки устранены в многопозиционном переключающем устройстве по патенту ФРГ N 1655101 от 30.08.78, B 60 Q 1/40, выбранном авторами в качестве наиболее близкого аналога, которое содержит рычажный механизм позиционирования скользящего контакта по неподвижным контактам указателей поворотов, закрепленным на диэлектрической плате, несущей контакт звукового сигнала, напротив которого консольно установлена контактная пластина, примыкающая к рычагу рукоятки, упруго смонтированному в поворотной колодке. Поворотная колодка жестко связана с копиром управления поворотами и пружинно-шпоночным толкателем механизма автоматического возврата рукоятки рычага в нейтральное положение от реверсивного поворота рулевого колеса. На рычаге установлена рукоятка для водителя, посредством которой рычагом осуществляются включения световых указателей поворотов, а перемещением этого же рычага в перпендикулярной плоскости - включение звукового сигнала. Этим достигается совмещение операций и расширение выполняемых функций одним устройством.

Однако недостатком прототипа является автономность его установки на рулевой колонке, конструктивная обособленность от подобного переключающего устройства фар дальнего и ближнего света и габаритных фонарей, каждый из которых требует отдельных устройств и, главное, мест крепления на рулевой колонке, удобных и доступных водителю, что возможно не в любом транспортном средстве, где ограничено рабочее пространство.

Размещение рычага включения звукового сигнала смещено к одной стороне рулевого колеса, что снижает оперативность его включения и небезопасно при движении на дорогах.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание универсального комплексного переключающего устройства, конструктивно сблокированного в единый функциональный агрегат, адаптируемый в разных транспортных средствах и к разным водителям.

Требуемый технический результат достигается тем, что известне многопозиционное переключающее устройство транспортного средства, содержащее рычажный механизм позиционирования скользящего контакта по неподвижным контактам указателей поворотов, пружинно-шпоночный толкатель возврата рукоятки рычага в нейтральное положение посредством управляющего копира, выполненного на поворотной колодке, в которой на оси, в перпендикулярной плоскости поворотов колодки, закреплен рычаг рукоятки, к которому примыкает контактная пластина, установленная напротив контакта звукового сигнала, согласно изобретению снабжено кожухом со сменным хомутом крепления к рулевой колонке, дополнительным контактом звукового сигнала, размыкателем подпружиненной кнопки и ротором переключателя света, дополнительный контакт звукового сигнала установлен аксиально размыкателю подпружиненной кнопки, который помещен коаксиально ротору переключателя света, установленному напротив рычажного механизма позиционирования рукоятки в кожухе.

Из общедоступных источников информации предложенная совокупность существенных признаков неизвестна, не является очевидной для специалиста автомобилестроения и не следует явным образом из уровня техники, устройство может быть промышленно воспроизведено в серийном производстве, т.е. соответствует критериям патентоспособности.

Отличительные признаки позволили создать комплексное универсальное, агрегатированное светотехническое устройство, монтируемое на рулевой колонке транспортных средств.

Два различных переключателя объединены конструктивно и функционально в одном кожухе с общей шиной контактов звукового сигнала универсального блока, предназначенного для установки на различных по диаметру рулевых колонках разных транспортных средств. Изобретение позволяет сдублировать включение звукового сигнала любой свободной рукой водителя, а также совместить его с операциями переключения света или указателей поворота в случае экстренной необходимости, что обеспечивает оперативность, создает удобство пользования, повышает безопасность управления и движения транспортного средства.

Дублирование включения предупреждающего звукового сигнала повышает его функциональную надежность.

Установка предложенного устройства посредством хомута позволяет монтировать переключатели на различной высоте рулевой колонки в зависимости от антропометрии водителей индивидуально, что улучшает эргономику, адаптивность системы "человек - машина". При этом улучшается комфортность рабочего места в объекте повышенной опасности, снимается утомляемость водителя.

Использование сменных хомутов крепления на рулевой колонке универсального предложенного устройства, в котором совмещены два переключателя указателей поворотов и света (габаритных фонарей, фар дальнего и ближнего освещения дороги), а также сдублирован с противных сторон рулевого колеса включатель звукового сигнала, расширяет область его использования без переделок для грузовых и легковых автомобилей, тракторов, комбайнов, погрузчиков, катеров, дорожно-ремонтных машин и тому подобных транспортных средств, диаметр рулевой колонки которых разный.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые носят лишь иллюстративный характер и не ограничивают объема прав совокупности признаков формулы и где изображены: на фиг.1 - общий вид переключателя; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

В обтекаемой формы кожухе 1 (фиг.1) многопозиционного и многофункционального переключателя диаметрально расположены рукоятка 2 и ручка 3, а между ними в пазу 4 для рулевой колонки транспортного средства закреплен сменный хомут 5 крепления под рулевым колесом, причем рукоятка 2 слева, а ручка 3 справа равно выступают за габариты рулевого колеса.

Рукоятка 2 закреплена на рычаге 6 переключателя указателей поворотов движения, который упруго установлен в перпендикулярной плоскости поворотов на оси 7 (фиг. 2), жестко связывающей рычаг 6 с поворотной пластмассовой колодкой 8. На колодке 8 выполнен управляющий копир 9, на профиль которого упруго опирается шпонка 10 толкателя 11, установленная в продольном пазу 12 корпуса 13.

Толкатель 11 симметрично подвешен к корпусу 13 на пружинах 14 и поэтому имеет возможность поворота вокруг шпонки 10.

На колодке 8 закреплен скользящий контакт 15, взаимодействующий с неподвижными контактами 16 электроцепей указателей поворотов. К рычагу 6 примыкает контактная пластина 17, консольно укрепленная на корпусе 13 напротив контакта 18 звукового сигнала. Контакты 16 и 18 закреплены на диэлектрической плате 19, по которой перемещается поворотная колодка 8.

Контакт 18 общей шиной 20 (фиг.1) связан с дополнительным контактом 21 звукового сигнала, который установлен аксиально размыкателю 22, укрепленному на подвижной кнопке 23, смонтированной внутри ручки 3, закрепленной на роторе 24 переключателя света, несущем жестко связанные с ним кулачковый диск 25 позиционирования и подпружиненную в осевом направлении контактную пластину 26 для упора в контакты 27. Размыкатель 22 выполнен в виде штока, помещенного коаксиально внутри ротора 24 для взаимодействия с контактом 21 звукового сигнала. Контакты 27 электрических цепей фар и габаритных фонарей установлены по окружности периферии дисковой диэлектрической колодки 28, закрепленной в корпусе 29, в котором закреплен также статор 30, несущий подпружиненные стопорные шарики 31, размещенные в зубчатом профиле кулачковой поверхности диска 25.

Диск 25 нагружен пружиной 32 скручивания, установленной в статоре 30.

Кожух 1 монтируется на удобной для водителя высоте рулевой колонки, где прижимается винтами сменного хомута 5 необходимого радиуса кривизны под диаметр рулевой колонки. При этом штекеры соединительных жгутов электрической связи контактов 16, 18 и 27 не отсоединяются.

Работает переключатель следующим образом.

Для включения звукового сигнала правой рукой нажимают на кнопку 23, которая перемещает шток размыкателя 22 до замыкания с контактом 21. После снятия ручной нагрузки подпружиненная кнопка 23 возвращается в исходное положение с размыкателем 22 - сигнал прекращается.

Если левой рукой водитель за рукоятку 2 проводит перекоммутацию сигналов поворотов движения, то эту операцию совмещают с подачей звукового сигнала рычагом 6. Для этого необходимо рычаг 6 смеситель относительно оси 7 перпендикулярно плоскости поворотов колодки 8 (на себя), при этом пластина 17 замыкает контакт 18. Затем, освободив рычаг 6, прекращают звуковой сигнал, так как рычаг 6 упругими силами кинематической связи с колодкой 8 возвращается в исходное положение относительно оси 7, размыкая силовой прижим пластины 17 к контакту 18.

Для указания световых сигналов поворотов за рукоятку 2 поворачивают колодку 8 в соответствующую сторону от нейтрального положения, при этом скользящий контакт 15 замыкает необходимые контакты 16 электрической связи со светотехническими указателями поворотов.

При поворотах колодки 8 копиром 9 через шпонку 10 толкатель 11 перемещается по пазу 12 корпуса 13 к центру рулевой колонки, перекрывая траекторию движения ее упора (условно не показано на чертеже).

Завершив поворот, водитель возвращает рулевое колесо в обратную сторону для движения по прямой. При этом толкатель 11 упором рулевого колеса поворачивается вокруг шпонки 10 по копиру 9, где он толкает колодку 8, которая поворачивается в устойчивое нейтральное положение, а толкатель 11 перемещается в исходное положение, растягивая пружины 14.

Для переключения света фар и габаритных фонарей водитель ручкой 3 поворачивает против часовой стрелки ротор 24 с контактной пластиной 26 и кулачковым диском 25. При этом подпружиненная пластина 26 перемыкает разные контакты 27, а диск 25 своим выступающим профилем последовательно отжимает стопорные шарики 31, которые затем, возвращаясь на поверхность диска 25, фиксируют положение ротора 24 на рабочей позиции включения света.

Переключатель имеет последовательные позиции включения от нейтральной позиции: габаритных фонарей, фар ближнего и габаритных фонарей, фар дальнего света и габаритных фонарей.

Переключатель имеет дополнительную позицию по часовой стрелке от нейтральной: аварийного включения всех световых приборов, которое осуществляется со скручиванием пружины 32. При снятии нагрузки с ручки 3 ротор 24 автоматически возвращается в нейтральное положение, размыкая контакты 27.

Таким образом, одно многопозиционное устройство обеспечивает комплекс переключений различных светотехнических приборов и дублирование звукового сигнала при автоматическом возврате исполнительных механизмов в нейтральное положение.

Переключатель универсален при монтаже с индивидуальной установкой, компактно размещается под рулевым колесом, прост по конструкции и надежен в эксплуатации.

Формула изобретения

Многопозиционное переключающее устройство транспортного средства, содержащее рычажный механизм позиционирования скользящего контакта по неподвижным контактам указателей поворотов, пружинно-шпоночный толкатель возврата рукоятки рычага в нейтральное положение посредством управляющего копира, выполненного на поворотной колодке, в которой на оси в перпендикулярной плоскости поворотов колодки закреплен рычаг рукоятки, к которой примыкает контактная пластина, установленная напротив контакта звукового сигнала, отличающееся тем, что оно снабжено кожухом со сменным хомутом крепления к рулевой колонке, дополнительным контактом звукового сигнала, размыкателем подпружиненной кнопки и ротором переключателя света, дополнительный контакт звукового сигнала установлен аксиально с размыкателем подпружиненной кнопки, который помещен с ротором переключателя света, установленным напротив рычажного механизма позиционирования рукоятки в кожухе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2