Многопозиционный поворотный переключатель

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11ц 600628

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.75 (21) 2135681/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 13.04.78 (51) !!. Кл.- Н 01Н 19, 36

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.543. .3(088.8) (72) Автор изобретения

Х. А. Лоосаар

Специальное конструкторское бюро AH Эстонской ССР (71) Заявитель (54) МНОГОПОЗИЦИОННЪ|Й ПОВОРОТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЪ

Изобретение относится к поворотным переключателям, применяемым в схемах автоматики и управления.

Известны многопозиционные поворотные переключатели, состоящие из неподвижного корпуса с печатной платой, на которой расположены печатные проводники с контактными площадками для переключающей цепи, и поворачиваемого пальцем диска с лимбом и контактными пру кинами для замыкания контактных площадок. При повороте диска по фиксированным угловым положениям контактная пружина замыкает по очереди две или более контактных площадки и тем самым совершает переключение цепей.

Известен переключатель, имеющий нумерованный барабан, на котором установлены один или несколько электрических контактов, взаимодействующих с проводниками печатной платы, Приводной диск соединен с нумерованным барабаном при помощи муфты, которая освобождается от диска при осевом движении вала, благодаря чему барабан без остановки диска переводится в положение покоя. Подобный переключатель применяется в пульте автоматического ведения счета в игорном автоматее.

Наиболее близким к изобретению являстся многопозиционный селективный переключатель, состоящий из неподвижного корпуса с одной печатной платой с контактными площадками для переключающих цепей и из поворотного диска с лпмбом и расположенными по окружности выступами для поворачивания

5 диска пальцем. К торцу диска прикреплена одна контактная пружина, которая в зависимости от положения диска замыкает контактные площадки на печатной плате.

Однако такой переключатель имеет ограни1р ченное количество переключаемых электрически независимых цепей, так как переключение совершается только при помощи одного замыкающего контакта.

Целью изобретения является расширение

15 функциональных возможностей переключателя путем увеличения числа коммутирующих пружин и печатных плат с контактными площадками, а также повышение технологичности сборки и уменьшение габаритов переключа2Р тюлЯ.

Это достигается тем, что подвижный контакт выполнен в виде лепестковых пружин со стопорными выступами, ось поворотного диска выполнена с продольными пазами, в которых установлены лепестковые пружины, контактные площадки расположены по полуокружностям, имеют общий контакт и сектора, расположенные под углом, равным половине угла между фиксированными положениями

30 переключателя.

600628

Кроме того, продольные пазы на оси поворотного диска выполнены с радиальным сдвигом относигельно друг друга. асимметричность располо>кения пазов обеспечивает четкую фиксаци|о и единственно возможное угловое положение контактных пружин.

В случае использования программных переключателей, через нодви>кный пружинный контакт осуществляется соединение общего кругового контакта на печатной плате с контактными площадками дру Itx контактных дорожек, располо>кенпых в виде концентрических окружностей вокруг него, причем контактные площадки одной дорожки размещены на печатной плате по окружности так, что для каждой площадки рассчитан сектор, угол которого равен половине угла одного фиксированного положения переключения, то есть сумма длин всех дуг секторов равна половине дл ип ы окружности.

Контактная пру>кина, работающая с печатными контактами этой окружности, имеет две скользящие группы лепестков, расположенных диаметрально друг против друга и сдвинутых от 180 на угол, равный половине угла одного фиксированного поло>кения переключения.

В качестве примера приводится описание десятипозициопного комбинированного переключателя, состоящего из двух печатных плат, на одной из которых осуществляется переключающая реализация двоично-кодо вой программы, а на другой — размещены две электрически независимые одна от другой переключающие пятипозиционные цепи, работающие синхронно при помощи единого поворотного диска.

На фиг. 1 показан предлагаемый переключатель в сборке, вид спереди; на фиг. 2 — разрез по Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б (пунктиром — случай группового исполнения переключателей); на фиг. 4 — разрез по  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез по

à — Г на фиг. 1; на фиг. б и 7 — контактные пру>кипы; на фиг. 8 — разрез по Д вЂ” Д на фиг. 1 (печатпая плата для двух пятипозиционных электрически независимы.; цепей); на фиг. 9 — разрез по F — Е на фиг. 1 (печатная плата для программного переключения); на фпг. 10 — поэлементпо разобранный переключатель, аксонометрический вид.

Неподви>кная часть переключателя (фиг.

1 — 5 и 8 — 10) состоит из основания 1, имеющего центральное осевое отверстие 2 и ряд радиально вокруг осевого отверстия расположенных фиксирующих отверстий 3 (фиг. 1 и

10) с равномерным шагом и в количестве, равном числу позиций переключения (в данном случае 10). На основании 1 закреплены упоры 4, несущис печатные платы 5 и б, которые прикреплены к упорам 4 винтами 7 через дистанционные втулки 8.

Печатные платы 5 и 6 (фиг. 8 и 9) имеют центровые отверстия 9 с располо>кенными вокруг пего печатнымн контактными площадками 10 и общими в виде плоских колец 11

«>О

65 (фиг. 9) илн полуколсц 12 (фнг. 8) контактами, имеющими печатные выводы 13 с монтажными металлизированными отверстиями 14, располо>кенными на краю печатных плат, для подключения проводов внешних электрических схем прибора.

Подви>кная часть переключателя (фиг. 1 — 5 и 10), поворачиваемая в центральных отверстиях 2 и 9 (в основании 1 и в печатных платах 5 и 6), состоит из поворотного диска 15, выполненного из изоляционного материала, в торцах которого выступают центровые оси 16 и 17 из того же материала. Цилиндрическая поверхность 18 диска 15 имеет лимб 19 с цифрами или знаками. Правый край диска 15 выполнен в виде узкого цилиндра с равномерно расположенными по периметру его выступами

20, служащими для перевода диска пальцем с одного фиксированного положения в другое.

Количество выступов 20 соответствует количеству позиций переклю.ения, а каждому выступа соответствует конкретная, проставленная напротив пего цифра или знак лимба 19.

На правом торце диска 15 (фиг. 1) расположены глухие отверстия 21, в которых помещаются шарики 22 с пружинами 23, служащие для четкого фиксирования переключаемых положений в отверстиях 3 основания 1. Центральная ось 17 диска 15 (фиг. 1, 2, 4, 5, б, 7 и

10) имеет два продольных паза 24 и 25 для установки и фиксирования плоских контактных пружин 26 — 28, которые имеют соответствующие стопорные выступы 29 и 30 в центральном отверстии 31.

Продольные пазы 24 и 25 на цилиндрической поверхности оси 17 и соответственно выступы 29 и 30 в центральном отверстии 31 контактной пружины 26 (27 и 28) расположены диаметрально противоположно друг другу с угловым сдвигом от 180 на 15 — 30 (фиг. 4), которым определяется единственно возмож,ное угловое положение контактных пружин

26 — 28 при монта>кной сборке переключателя.

Контактные пру>кины 26 и 27 (фиг. 6 и 7) предназначены для одновременной коммутации двух электрически независимых цепей на печатной плате б (фиг. 8). Контактная часть пружин 26 и 27 выполнена в виде лепестков

32, концентрически отходящих от основания.

Для обеспечения надежного скользящего электрического контакта во время работы переключателя лепестки пружины отгибаются в стороны платы так, чтобы на концах лепестков 32 образовались контактирующие поверхности 33, через которые на печатной плате 6 замыкаются контактные площадки 10 и полукольцо 12 между собой.

Контактные пру>кипы 26 и 27, изолированные друг от друга шайбой 34 (фиг. 2 и 10), устанавливаются при помощи своих центровых отверстий на участке оси 17 поворотного диска 15 между платамн 5 и б. Стопорные выступы 29 и 30 в отверстиях 31 фиксируют в продольных пазах 24 и 25 оси 17 контактные пружины в единственно возможное угловое

600628

6э положение так, что скользящие лепестки одной пружины располагаются в диаметрально противоположной стороне по отношению к лепесткам другой пружины (фиг. 5). Эта группа контактных пружин (26 и 27 с шайбой 34), установленных между печатными платами 5 и

6, фиксируется шайбой 35 и дистанционной втулко" 36 вдоль оси 17, проходящей через центровые отверстия 9 в печатных платах 5 и

6 (фиг. 2 и 10).

Для обеспечения более надежного скольжения диска 15 шайба 35 и втулка 36 изготавливаются из изоляционного материала с малым коэффициентом трения (например, фторопласт) .

Во время работы переключателя при первом полуобороте диска 15 скользящие лепестки 32 своими контактирующими поверхностями 33 контактной пружины 26 (фиг. 5) замыкают на печатной плате 6 (фиг. 8) верхние контактные площадки 10 (выводы с 1 по 5) с верхним полукольцом 12 в пяти фиксированных поочередных положениях. В это же время контактная пружина 27, изолированная от пружины 26, замыкает нижние контактные площадки 10 с нижним полукольцом 12. При втором полуобороте диска контактная пружина 26 переходит на замыкание нижних контактов, а пружина 27 — верхних.

Контактная пру>кина 28 (фиг. 4), предназначенная для программных переключений на печатной плате 5, отличается от контактных пружин 26 и 27 количеством скользящих лепестков 32, причем контактирующие поверхности 33 дополнительных лепестков 37 расположены диаметрально против контактирующих поверхностей основных лепестков 32 и сдвинуты от 180 на угол р, равный половине угла одного фиксированного положения переключения (в данном примере P = (360 : 10):

: 2 = 18 ). Контактная пружина 28 устанавливается вместе с дистанционной втулкой 38 (фиг. 2 и 10) на ось 17 поворотного диска 15 для совместной работы с контактными площадками на печатной плате 5.

На печатной плате 5 (фиг. 9) на концентрических окружностях расположены контактные дорожки 39 и 40 вокруг общего кругового контакта 11, причем контактные площадки одной дорожки размещены по окружности так, что для каждой площадки рассчитан сектор, угол (V) которого равен половине угла (в) одного фиксированного положения переключения. По данному примеру, где количество фиксированных положений равно 10, угол в = 360 : 10 =

= 36 и, следовательно, угол сектора контактной площадки у = 36 : 2 = 18 . Отсюда следует, что максимальная сумма длин дуг секторов для контактных площадок одной дорожки не превышает половины длины окружности (18 10 = 180 ) и на одной окружности помещаются две контактные дорожки, что и дает возможность уменьшить общее количест10

45 во концентрических окр >кностсн с контактными площадками, а следовательно, и размеры печатной платы.

Во время работы переклю ьателя при первом полуобороте диска 15 скользящие лепестки 32 своими контактирующими поверхностями 33 контактной пружины 28 (фиг. 4) замыкают на печатной плате 5 (фпг. 9) общий круговой контакт 11 с контактными площадками на дорожках 39 (выводы 3 и 4) через одну, так как угол (в) одного фиксированного положения переключения в два раза больше угла (у) сектора контактной площадки. При втором полуоборотс диска 15 лепестками 37 контактной пружины 28 (фиг. 4) коммутируются контактные площадки на дорожке (с выводами 3 и 4, фиг. 9) в тех секторах. которые при первом полуобороте диска не участвовали в коммутации.

Таким образом, предлагаемая конструкция является только одним из многих вариантов исполнений, где при помощи одного поворотного диска, на оси которого размещены две печатные платы со своими контактнымп площадками переключающих схем и автономными пружинами, позволяет осуществлять одновременное переключение трех электрически независимых схем, одной из которых является операция по программному переключению (плата 5 — контактная пружина 28) и переключению двух электрически независимых схем (плата 6 — контактные пружины 26 и 27).

Переключатели указанной конструкции крепятся по одному илп группами к раме 41 (фиг. 3, 4) илп непосредственно на переднюю панель прибора при помощи винтов 42 и специальных гаек 43 через отверстия 44 (фиг. 1 и 10) в упорах 4 основания 1.

Рама 41 или передняя панель (фиг. 3) должна иметь специально выфрезерованное окно

45 для помещения в нем частей диска 15, лимба 19 с цифрами или знаками и края диска с выступами 20, при помощи которых осуществляется ручной перевод переключаемых положений. При каждом фиксированном положении переключателя один из выступов 20 находится в центре окна.

При работе с переключателем выступ 20 поворачивается вверх или вниз до касания пальцем края окна 45 рамы 41.

Шарик 22 фиксирующего устройства из одного фиксирующего отверстия 3 в основании

1 переходит в следующее и фиксирует поворотный диск 15 в новом положении. Контактные пружины 26 — 28. установленные в пазах 24 и

25 оси 17 диска 15, передвинутся своими контактирующими поверхностямп ЗЗ с одних контактных площадок 10 на печатных платах 5 и

6 на другие и. заняв очередное фиксированное положение, скоммутируют электрические цепи данного фиксированного положения переключателя. Аналоги ным способом можно произвести следующее переключение.

600628

22

Zb

/7 гу

Формула изобретен и я

1. Многопозиционный поворотный переключатель, содержащий неподвижный корпус, укрепленную в нем плату с нанесенными на ней печатными контактными площадками, насаженный на оси поворотный диск с лимбом и выступами, плоский контактный элемент, фиксирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения габаритов, подвижный контакт выполнен в виде лепестковых пружин со стопорными выступами, ось поворотного диска выполнена с продольными пазами, в которых установлены лепестковые пружины, контактные площадки расположены по полуокружностям, имеют общий контакт и

5 сектора, расположенные под углом, равным половине угла между фиксированными положениями переключателя.

2. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения технологич1о ности сборки, продольные пазы на оси поворотного диска выполнены с радиальным сдви гом относительно друг друга.

600628

1 .. d

Ры г .9 ц 19

Qe IQ

Х уу У2, (бЫ у,у 2C

lj

29

Я

Л,у, у,р

Составитель В. Мясникова

Тскрсд Л. Гладкова Коррскторы: A. Степанова и Л. Брахнина

Редактор О. Пушкин

Заказ 363/9 Изд. М 341 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по ислам пзобрстсний и открытий

113035, Москга, Ж-35, Раушская паб., д. 4i5

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

I©

1о Я

22 ф