ES2287582T3 - Interruptor de boton pulsador. - Google Patents
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Abstract
Un interruptor que comprende una estructura (2) de soporte, dos terminales (21.1, 21.3) de conexión, un contacto eléctrico fijo (3.1) eléctricamente conectado a uno de los dos terminales (21.1) de conexión, un elemento puente metálico (4) capaz de pivotar como un brazo basculante alrededor de un primer eje (a1), provisto en uno de sus extremos de un contacto eléctrico móvil (5.1) y eléctricamente conectado al otro de los dos terminales (21, 3) de conexión, un órgano operativo (46) conectado al elemento puente (4), de tal manera que le hace oscilar entre dos posiciones predeterminadas, en una de las cuales el contacto eléctrico móvil (5.1) del elemento puente (4) está en contacto con el contacto eléctrico fijo (3.1), un elemento (47) de control, montado dentro de la estructura (2) de soporte, de tal manera que es capaz de girar alrededor de un segundo eje (a2) paralelo al primer eje (a1), y que comprende dos superficies (36) dispuestas simétricamente con respecto a un plano que contiene el segundo eje (a2), y donde el órgano (46) de control comprende un botón pulsador (42) unido a la estructura (2) de soporte, pero que es móvil en una dirección que forma ángulos rectos con el segundo eje (a2), como respuesta a una presión aplicada a él contrastando con la acción de un primer elemento elástico (10) y unos medios (8) de transmisión de presión conectados al botón pulsador (42), de tal manera que son capaces de girar alrededor de un tercer eje (a3) paralelo al primer eje (a1), mantenido en una posición predeterminada por medio de un segundo elemento elástico (22), siendo capaces dichos medios de transmisión de presión de ponerse en contacto, alternativamente, con las dos superficies (36) del elemento (47) de control, para llevar a este último a una u otra posición angular correspondiente a una u otra de las posiciones predeterminadas del elemento puente (4), caracterizado porque - dicho segundo elemento elástico (22) está interpuesto entre el botón pulsador (42) y los medios (8) de transmisión de presión, y - dichos medios de transmisión de presión tienen dos extremos (44) capaces de ponerse en contacto alternativamente con las dos superficies (36) del elemento (47) de control.
Description
Interruptor de botón pulsador.
La presente invención está relacionada con
interruptores eléctricos y, más en particular, con un interruptor
del tipo en el cual la conmutación tiene lugar como efecto del
desplazamiento de un brazo basculante entre dos posiciones
estables.
Un interruptor de este tipo, como se describe
por ejemplo en la patente de Estados Unidos 4.758.724, emplea como
órgano operativo una palanca que actúa sobre el brazo basculante de
tal manera que le hace oscilar entre una y otra de sus dos
posiciones estables. También son conocidos los interruptores en los
cuales el órgano que hace funcionar el brazo basculante es un
elemento biestable. En la presente descripción el término
interruptor pretende designar tanto un dispositivo que abre y
cierra un solo contacto, como un dispositivo que abre un contacto
y, simultáneamente, cierra otro contacto, y viceversa (interruptor
conmutador).
En algunas aplicaciones, por ejemplo en
instalaciones de iluminación para residencias y oficinas, se siente
la necesidad de interruptores que funcionen por medio de un botón
pulsador en lugar de una palanca o elemento biestable.
El objeto de la invención es proponer un
interruptor del tipo de brazo basculante, pero que funcione por
medio de un botón pulsador.
Un interruptor de botón pulsador, como se define
en el preámbulo de la reivindicación 1, es ya conocido por el
documento DE-A-4026292.
Este objeto se alcanza realizando el interruptor
definido en términos generales en la reivindicación 1.
La invención se comprenderá con mayor claridad a
partir de la siguiente descripción detallada de tres modos de
realización de la misma, que se ofrece a modo de ejemplo y no debe
considerarse limitativa en modo alguno, haciendo referencia dicha
descripción a los dibujos anexos, de los cuales:
La figura 1 es un alzado lateral de un primer
modo de realización del interruptor de acuerdo con la invención,
La figura 2 es una vista desde abajo del
interruptor de la figura 1, en la cual algunas piezas se muestran
transparentes,
Las figuras 3a-3d ilustran
esquemáticamente el interruptor de la figura 1, en cuatro posiciones
operativas diferentes,
Las figuras 4 y 5 muestran, respectivamente, un
alzado lateral en sección y una vista en perspectiva con una parte
en sección de un segundo modo de realización del interruptor, de
acuerdo con la invención, y
La figura 6 muestra un alzado lateral de un
tercer modo de realización del interruptor de acuerdo con la
invención.
El interruptor 1, que se ilustra en la figura 1
con el botón pulsador desmontado, comprende una estructura 2 de
soporte hecha de material aislante, por ejemplo plástico, que tiene
la forma de un paralelepípedo con dos pares de paredes que son,
respectivamente, las mayores 12, 13 y las menores 14, 15, y una
pared de base 11. La estructura 2 de soporte está abierta, es
decir, no tiene una pared contrapuesta a la pared 11 de la base. A
la pared 11 de la base de la estructura 2 de soporte, hay unida una
estructura 16 de sujeción de contactos, hecha de material aislante.
La estructura 16 contiene tres terminales de conexión, 21.1, 21.2 y
21.3, por ejemplo sujeciones atornilladas, accesibles por medio de
dos aberturas (no ilustradas), una para acceder al tornillo de la
sujeción y la otra para insertar un conductor eléctrico en la
sujeción. Dos de los tres terminales de conexión, el 21.1 y el
21.2, están conectados, en el ejemplo presente, como partes
integrantes, de las respectivas placas 24.1, 24.2 de hoja metálica
situadas dentro de la estructura 16, por debajo de la pared 11 de
la base. Cada placa está provista en uno de sus extremos de un
contacto eléctrico fijo, que son respectivamente el 3.1 y el 3.2,
que pueden ser accedidos desde el interior de la estructura 2 de
soporte por medio de una abertura rectangular 25 dispuesta en la
pared 11. El tercer terminal 21.3 de conexión está conectado, en el
presente ejemplo como una parte integrante, de una barra 27 de hoja
metálica en forma de L, dispuesta en la estructura 16 formando
ángulos rectos con el lado más largo de la pared 11 de la base, de
tal manera que su borde 26 emerge desde la abertura 25 en una
posición central con respecto a los contactos eléctricos fijos 3.1,
3.2.
Un elemento puente metálico 4, que tiene la
forma de un brazo basculante con un perfil central redondeado, está
dispuesto en el interior de la estructura 2 de soporte, de tal
manera que es capaz de girar alrededor de un eje formando ángulos
rectos con las paredes mayores 12 y 13. El elemento puente 4 tiene
una parte central 30 de asiento, que está en contacto (a través de
la abertura 25) con el borde 26 de la barra 27, y dos brazos
provistos de contactos eléctricos 5.1, 5.2 en sus extremos. La parte
30 de asiento se extiende, transversalmente con respecto a los
brazos, para formar dos piezas metálicas 37 de separación, que están
insertadas entre dos parejas de contrafuertes 38 integrados con la
estructura 16. Los contrafuertes 38 solamente permiten que el
elemento puente 4 realice un movimiento oscilatorio alrededor del
borde 26, pero no un movimiento de traslación.
Un elemento 47 de control está formado por un
pequeño bloque 6 hecho de material aislante y una patilla 7
controlada por un resorte. El pequeño bloque 6 está montado dentro
de la estructura 2 de soporte de tal manera que es capaz de girar
alrededor de un eje a2 paralelo al eje de rotación del elemento
puente 4. Más en particular, sobre las paredes 12, 13 hay situados
dos orificios opuestos 33 que acomodan dos protuberancias opuestas
32 sobre el bloque 6 del elemento 47 de control. La patilla 7 tiene
una punta redondeada y es empujada por un resorte (no visible en la
figura) que está comprimido en una cavidad del bloque 6 para
constituir una conexión elástica entre el bloque 6 y el elemento
puente metálico 4 por debajo de él. La parte superior del bloque 6
está diseñada de tal manera que tiene una cavidad con superficies 36
que tienen sustancialmente forma escalonada y son simétricas con
respecto al plano que contiene el eje de rotación a2.
La estructura 2 de soporte está cerrada en la
parte superior por un órgano operativo 46 que está conectado al
elemento 47 de control y comprende un botón pulsador 42 hecho de
material aislante. En particular, el botón pulsador 42 consiste en
una placa rectangular 9 y cuatro elementos 45 de acoplamiento que
están integrados con la placa. Los elementos 45 están formados por
lengüetas elásticas 40 que se proyectan formando ángulos rectos
desde la placa 9, cerca de los extremos de sus lados mayores, y unos
dientes 41 de guía que se proyectan desde los extremos de las
lengüetas. El órgano operativo 46 comprende también unos medios 8 de
transmisión de presión, que tienen dos extremos 44 y una superficie
plana que mira a la cara inferior de la placa y está fijada por
debajo de la placa 9, de tal manera que es capaz de girar alrededor
de un tercer eje a3 paralelo a los dos ejes a1 y a2. Hay dispuestos
dos resortes laminares 22 y 10 entre la placa 9 y los medios 8 de
transmisión de presión, de tal manera que mantienen a estos últimos
en una posición de reposo en la cual sus dos extremos 44 están a la
misma distancia desde la placa 9, y que mantienen la placa 9 alejada
de la estructura 2 de soporte cuando el botón pulsador está en su
posición de reposo. Para fijar el botón pulsador 42 a la estructura
2 de soporte, los dientes 41 se insertan en las aberturas 43 de las
paredes mayores 12 y 13 de la estructura 2 de soporte, para formar
una unión de lengüeta y hendidura. Las aberturas 43 permiten a los
dientes 41 deslizarse dentro de ellas y, por tanto, permiten un
desplazamiento guiado del botón pulsador 42. Los medios 8 de
transmisión de presión, el elemento 47 de control y el elemento
puente 4 son, cada uno de ellos, simétricos con respecto al plano
que pasa a través de sus respectivos ejes de rotación.
En un modo de realización de la presente
invención, el interruptor 1 es un dispositivo eléctrico modular que
tiene la función de un interruptor de dos direcciones, utilizable,
por ejemplo, para conmutar las líneas de instalaciones domésticas.
Para fines de montaje, el dispositivo está fijado a un bastidor de
soporte (no ilustrado), normalmente con acoplamientos del tipo de
junta. Con este fin, se disponen unas protuberancias 17 en las
paredes 14, 15 de la caja 2 y tiene una forma tal que se ajustan en
unos rebajes complementarios del bastidor.
Antes de cada conmutación del interruptor, el
botón pulsador 42 está en su posición de reposo a una cierta
distancia de la estructura de soporte. Los medios 8 de transmisión
de presión están igualmente en su posición de reposo, coincidiendo
su plano de simetría con el plano indicado con la referencia
numérica 28, que contiene los ejes de rotación a1, a2 y a3, debido
a la acción elástica del resorte laminar 22, el cual, en este modo
de realización particular de la invención, está integrado en el
resorte laminar 10. Al mismo tiempo, el bloque 6 del elemento 47 de
control y el elemento puente 4 están inclinados hacia una de las dos
posiciones angulares estables. Por ejemplo, como se ilustra en la
figura 3a, cuando el bloque 6 está inclinado hacia la izquierda, el
elemento puente 4 está inclinado hacia la derecha, y el contacto
móvil 5.1 es presionado contra el contacto fijo 3.1. Cuando se
aplica a la placa 9 una presión mayor que la resistencia elástica
del resorte 10, el órgano operativo 46 sufre un desplazamiento
hacia abajo, los dientes 41 se deslizan en sus respectivas aberturas
43 y el extremo 44 de la derecha de los medios 8 de transmisión de
presión se apoyan contra una de las superficies escalonadas 36 del
bloque 6, y así le transfiere la presión aplicada a la placa 9. En
particular, como se ilustra en la figura 3b, el extremo 44 se apoya
contra la parte inferior de la superficie escalonada 36 de la
derecha, haciendo así que el bloque 6 comience una rotación en
dirección de las agujas del reloj y los medios de transmisión giren
en dirección contraria a las agujas del reloj; subsiguientemente, se
pondrán en contacto con el lado del escalón transfiriendo así en
una dirección transversal la presión aplicada verticalmente a la
placa 9. Como se ilustra en la figura 3c, el empuje transversal hace
que el bloque 6 gire incluso más en dirección de las agujas del
reloj, alrededor de su eje a2 de rotación, hasta que finalmente
salta a su segunda posición estable (figura 3d) en la cual se
inclina hacia la derecha. Durante el movimiento del bloque 6, la
patilla 7 se desliza sobre el elemento puente 4 desde un extremo del
perfil redondeado al otro, haciendo que el elemento puente gire
alrededor de su eje a1, es decir, alrededor del borde 26 de la barra
27 en forma de L, hasta que finalmente salta a su posición estable
de la izquierda, en la cual el contacto móvil 5.2 es presionado
contra el contacto fijo 3.2. Cuando la acción de presión externa
termina, el resorte 10 devuelve elásticamente el botón pulsador 42
a su posición de reposo, los medios 8 de transmisión de presión
vuelven a adquirir su posición de reposo, mientras que el bloque 6
y el elemento puente 4 permanecen en las nuevas posiciones que han
asumido.
Como las diversas partes móviles son simétricas
con respecto al plano 28, una presión adicional aplicada a la placa
9 llevará tanto el bloque 6 del elemento 47 de control como el
elemento puente 4 a sus posiciones que ocupaban antes de la primera
conmutación, es decir, con el bloque 6 inclinado hacia la izquierda
y el elemento puente 4 inclinado hacia la derecha, como se ilustra
en la figura 3a.
El segundo modo de realización ilustrado en las
figuras 4 y 5, en el cual las piezas equivalentes están indicadas
con las mismas referencias numéricas utilizadas para el primer modo
de realización, difiere del primer modo de realización solamente
teniendo en cuenta algunos detalles. Más en particular, el elemento
elástico que mantiene los medios 8 de transmisión de presión en su
posición está constituido por dos láminas 22' contrapuestas, que
son simétricas con respecto al plano de simetría 28 y forman una
parte integrante de un elemento estructural del botón pulsador 46.
De acuerdo con una variante no ilustrada en las figuras, el elemento
elástico está constituido por dos láminas contrapuestas que forman
una parte integrante de los medios 8 de transmisión de presión que
descansan con sus extremos apoyados contra la superficie interna del
botón pulsador 46. El elemento elástico que mantiene el botón
pulsador en su posición de reposo está constituido por dos resortes
helicoidales 10' de compresión, y los elementos de acoplamiento
entre el botón pulsador 46 y la estructura 2 de soporte están
constituidos por pequeñas columnas cilíndricas 40', integradas con
el botón pulsador 46 y los correspondientes asientos cilíndricos
43' dispuestos en la estructura 2 de soporte.
El tercer modo de realización, ilustrado
esquemáticamente en la figura 6, consiste en el interruptor de la
figura 1, modificado de tal manera que permite ser usado como un
botón pulsador tradicional, es decir, como un interruptor con
contactos que están normalmente abiertos y se cierran únicamente
cuando el órgano operativo está realmente accionado. Con este fin,
el interruptor comprende un resorte 50 de compresión, dispuesto
entre el elemento 47 de control y la pared 11 de la base de la
estructura 2 de soporte. Cuando se aplica una presión al botón
pulsador, tal que ocasione el cierre del contacto de la derecha
(según se ve en el dibujo), el resorte 50 queda comprimido. Tan
pronto como se retira la presión del botón pulsador, el resorte 50
hace que el elemento 47 de control gire en dirección de las agujas
del reloj, ocasionando la apertura permanente del contacto de la
derecha. Claramente, puede utilizarse la misma estructura que la de
un interruptor de botón pulsador con contactos que estén
normalmente cerrados, utilizando el contacto de la izquierda, o
aplicando el resorte 50 en el lado de la derecha del elemento 47 de
control, en lugar del lado de la izquierda.
Lo explicado anteriormente deja claro que el
interruptor descrito en esta memoria puede ser empleado tanto como
un interruptor de una dirección, como un interruptor conmutador, es
decir, como un interruptor de dos direcciones y, con la única
adición de unos medios elásticos, como el resorte 50, que mantienen
un contacto móvil (5.1) y un contacto fijo (3.1) separados entre
sí, también como un botón pulsador tradicional.
Claims (11)
1. Un interruptor que comprende
una estructura (2) de soporte,
dos terminales (21.1, 21.3) de conexión,
un contacto eléctrico fijo (3.1) eléctricamente
conectado a uno de los dos terminales (21.1) de conexión,
un elemento puente metálico (4) capaz de pivotar
como un brazo basculante alrededor de un primer eje (a1), provisto
en uno de sus extremos de un contacto eléctrico móvil (5.1) y
eléctricamente conectado al otro de los dos terminales (21,3) de
conexión,
un órgano operativo (46) conectado al elemento
puente (4), de tal manera que le hace oscilar entre dos posiciones
predeterminadas, en una de las cuales el contacto eléctrico móvil
(5.1) del elemento puente (4) está en contacto con el contacto
eléctrico fijo (3.1),
un elemento (47) de control, montado dentro de
la estructura (2) de soporte, de tal manera que es capaz de girar
alrededor de un segundo eje (a2) paralelo al primer eje (a1), y que
comprende dos superficies (36) dispuestas simétricamente con
respecto a un plano que contiene el segundo eje (a2), y donde el
órgano (46) de control comprende
un botón pulsador (42) unido a la estructura (2)
de soporte, pero que es móvil en una dirección que forma ángulos
rectos con el segundo eje (a2), como respuesta a una presión
aplicada a él contrastando con la acción de un primer elemento
elástico (10) y
unos medios (8) de transmisión de presión
conectados al botón pulsador (42), de tal manera que son capaces de
girar alrededor de un tercer eje (a3) paralelo al primer eje (a1),
mantenido en una posición predeterminada por medio de un segundo
elemento elástico (22), siendo capaces dichos medios de transmisión
de presión de ponerse en contacto, alternativamente, con las dos
superficies (36) del elemento (47) de control, para llevar a este
último a una u otra posición angular correspondiente a una u otra de
las posiciones predeterminadas del elemento puente (4),
caracterizado porque
- dicho segundo elemento elástico (22) está
interpuesto entre el botón pulsador (42) y los medios (8) de
transmisión de presión, y
- dichos medios de transmisión de presión tienen
dos extremos (44) capaces de ponerse en contacto alternativamente
con las dos superficies (36) del elemento (47) de control.
2. Un interruptor según la reivindicación 1, que
comprende otro terminal (21.2) de conexión y otro contacto
eléctrico fijo (3.2) eléctricamente conectado al otro terminal
(21.2) de conexión, donde el elemento puente (4) está provisto de
otro contacto eléctrico móvil (5.2) en uno de sus extremos, y donde
dicho otro contacto eléctrico móvil está en contacto con el otro
contacto eléctrico fijo (3.2) en una de las dos posiciones angulares
del elemento (47) de
control.
control.
3. Un interruptor según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que las superficies (36) tienen
sustancialmente una forma a modo de escalones, y donde cada uno de
los dos extremos (44) de los medios (8) de transmisión de presión
tienen una forma y están configurados de tal manera que ejercen
sobre las superficies escalonadas, en primer lugar, un impulso en
la dirección de movimiento del botón pulsador, y después un impulso
en la dirección que forma ángulos rectos con la dirección de
movimiento del botón pulsador.
4. Un interruptor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el botón pulsador (42)
comprende una placa (9), una multiplicidad de lengüetas (40) que se
proyectan formando ángulos rectos desde el borde de la placa, y un
número similar de dientes (41) de guía en los extremos de las
lengüetas, y donde la estructura (2) de soporte comprende paredes
(12, 13) con aberturas (43), adecuadas para recibir los dientes (41)
de guía y permitiéndoles deslizarse.
5. Un interruptor según la reivindicación 4, en
el que el elemento elástico (22) de los medios (8) de transmisión
de presión y el elemento elástico (10) del botón pulsador (42) son
resortes laminares formados como una sola pieza y fijados a la
placa (9) del botón pulsador.
6. Un interruptor según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el botón pulsador comprende una
placa (9) y dos pequeñas columnas (40') que se extienden formando
ángulos rectos desde la placa, y donde la estructura (2) de soporte
comprende dos asientos (43') para dichas pequeñas columnas
(40').
7. Un interruptor según la reivindicación 6, en
el que el elemento elástico de los medios (8) de transmisión de
presión comprenden dos láminas contrapuestas (22') que forman una
parte integrante del botón pulsador (46).
8. Un interruptor según la reivindicación 6 o la
reivindicación 7, en el que el elemento elástico del botón pulsador
(46) comprende dos resortes helicoidales (10') de compresión.
9. Un interruptor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el elemento puente (4) tiene
un perfil central redondeado y el elemento (47) de control
comprende un pequeño bloque (6) y una patilla (7) controlada por un
resorte que está en contacto deslizante con el perfil redondeado del
elemento puente (4).
10. Un interruptor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende medios elásticos capaces
de mantener el contacto eléctrico móvil (5.1) y los contactos
eléctricos fijos (3.1) separados entre sí cuando el botón pulsador
(42) no está sometido a una presión de funcionamiento.
11. Un interruptor según la reivindicación 10,
en el que los medios elásticos comprenden un resorte (50) de
compresión colocado entre el elemento (47) de control y una parte
(11) integrada con la estructura (2) de soporte.
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