BRPI0900042A2 - aperfeiçoamento aplicado em chave seletora rotativa - Google Patents

Abstract

APERFEIçOAMENTO APLICADO EM CHAVE SELETORA ROTATIVA. Revela uma chave seletora rotativa de contatos elétricos capaz de conectar ou dois contatos radiais ao contato comum central, ou apenas um contato radial ao contato comum central; a chave seletora rotativa ora tratada é especialmente utilizada em dispositivos eletrónicos que necessitam ou de acionamento simultâneo de dois circuitos elétricos (ou eletrónicos) independentes, em uma determinada situação, ou de acionamento individual de um circuito elétrico (ou eletrónico), em uma outra determinada situação; a chave seletora rotativa (1) composta basicamente por, no mínimo, um disco de base (2), por, no mínimo, uma haste de regulagem (3), por, no minimo, um contato elétrico móvel (4), por contatos elétricos radiais (5), por pelo menos um contato elétrico comum e central (6); disco de base (2) trata-se de um disco dotado de pelos menos um furo central (2.1) e furos radiais (2.2) e possui ainda pelo menos um depressão (2.3) onde encontra-se localizado pelo menos um dos furos radiais (2.2); o contato elétrico móvel (4) é confeccionado preferencialmente em material condutor elétrico, e apresenta uma extremidade rígida (4.1) e uma extremidade resiliente (4.2); a grande vantagem ora obtida se refere ao fato de que, com uma simples, eficiente e economia construtividade, é alcançado uma chave seletiva rotativa única, capaz de conectar eletricamente dois ou três contatos, dependendo do posicionamento do contato móvel; além disto, cabe salientar que a chave seletora rotativa ora tratada é de baixo custo de produção, o que a torna própria para a aplicação em eletroeletrónicos e eletrodomésticos.

Description

"APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVE SELETORA ROTATIVA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente Patente de Invenção revela um inéditoaperfeiçoamento aplicado em chave seletora rotativa, em específico, uma chaveseletora rotativa de contatos elétricos capaz de conectar ou dois contatos radiaisao contato comum central, ou apenas um contato radial ao contato comumcentral.

A chave seletora rotativa ora tratada é especialmenteutilizada em dispositivos eletrônicos que necessitam ou de acionamentosimultâneo de dois circuitos elétricos (ou eletrônicos) independentes, em umadeterminada situação, ou de acionamento individual de um circuito elétrico (oueletrônico), em uma outra determinada situação.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O atual estado da técnica prevê uma infinidade demodelos e disposições de chaves seletoras rotativas, ou ainda, interruptoresrotativos.

Esta infinidade de modelos, a qual prevê variaçõesconstrutivas, estéticas, funcionais e numéricas, possui, em grande parte doscasos, uma característica em comum, isto é, um contato elétrico comum aosdemais contatos selecionáveis.

Ainda de modo geral, sabe-se que a função de taischaves seletoras rotativas diz respeito à seleção do contato elétrico radial que éeletricamente conectado ao conectado elétrico comum, isolando desta forma, osdemais contatos radiais. Esta seleção é responsável pelos mais diversos fins,podendo determinar desde a velocidade de um motor elétrico convencional, atédeterminar a escala de medição em um instrumento de medida de grandezas,como, por exemplo, um amperímetro.

Independentemente de suas funcionalidades, tem-seque as chaves seletoras comercialmente disponíveis, salvo os modelos singularese mais específicos, são unipolares ou bipolares.

As chaves seletoras rotativas unipolares têm acapacidade de conectar um único contato elétrico radial ao contato elétricocomum, enquanto chaves seletoras rotativas bipolares têm a função de conectar,simultaneamente, dois contatos elétricos radiais ao contato elétrico comum.

Ocorre, porém, que os modelos mais comuns dechaves seletoras rotativas bipolares nada mais são do que duas chaves seletorasmontadas e arranjadas em um único invólucro.

Sendo assim, a complexidade construtiva de taischaves seletoras rotativas bipolares acaba por resultar em um componente dealto custo, tanto de fabricação, quanto de comercialização. Além disto, sabe-seque quanto mais complexa é a montagem destes tipos de componentes (elétricose eletrônicos em geral), menor é sua confiabilidade a longo prazo, portanto, alémde possuírem um elevado preço final, a grande maioria dos modelos de chavesseletoras rotativas bipolares apresenta uma vida útil relativamente curta.

Visando solucionar este grande inconveniente, o oraRequerente depositou, em 18/02/2005, o pedido de Patente de Modelo deUtilidade MU 8500392-1 intitulado de "INTERRUPTOR ROTATIVO DE CONTATODUPLO".

O "INTERRUPTOR ROTATIVO DE CONTATODUPLO" trata-se de uma chave seletora rotativa bipolar provida de um contatomóvel capaz de interligar dois contatos elétricos radiais ao contato elétricocomum, permitindo alinhar três diferentes pontos elétricos de uma só vez, isto é,simultaneamente.

O objeto do pedido de Patente de Modelo de UtilidadeMU 8500392-1 conta com suas próprias particularidades técnicas e construtivas,e de forma resumida, pode-se afirmar que o "INTERRUPTOR ROTATIVO DECONTATO DUPLO" é fundamentalmente composto por um contato elétricocentral vinculado a uma lâmina de contato, e conta ainda com um eixo decomando (onde o contato elétrico central vinculado a lâmina de contato estãoinseridos) similar ao eixo revelado no pedido de Patente de Modelo de UtilidadeMU 8201206-7, de 03/06/2002, também do ora Requerente.

A introdução do objeto do Patente de Modelo deUtilidade MU 8500392-1 no mercado acaba por mitigar os problemas einconvenientes anteriormente explanados, entretanto, as tecnologias(principalmente às vinculadas ao ramo da elétrica e eletrônica) sãoconstantemente aperfeiçoadas, e com isto, nascem novas necessidades.

O "INTERRUPTOR ROTATIVO DE CONTATODUPLO", embora perfeitamente eficiente e funcional ao que se propõe, é capazapenas de ligar simultaneamente três contatos elétricos, não permitindo assimsua aplicação em situações que demandam o contato elétrico de apenas doiscontatos elétricos (um radial e um central).

Portanto, nota-se que cada aplicação demandaatualmente uma solução, isto é, em casos onde se faz necessário ligar apenasum dos contatos elétricos radiais ao contato elétrico comum, utiliza-se uma chaveseletora rotativa unipolar convencional e pertencente ao estado da técnica. Emcasos onde se faz necessário ligar três (ou mais) contatos elétricossimultaneamente, utiliza-se uma chave seletora rotativa bipolar como a reveladano pedido de Patente de Modelo de Utilidade MU 8500392-1.

Cabe ainda salientar que o estado da técnica prevêalguns modelos de chaves seletoras providas de "câmbio" interno. Estas chavesseletoras, as quais são de complexa produção e funcionamento, apresentam,além de um elevado custo final, um funcionamento ineficiente em função do altoatrito entre o câmbio e os terminais elétricos, atrito este que acaba por prejudicara confiabilidade do condução elétrica.

Porém, em casos onde se faz necessário ligar, emuma condição, apenas dois contatos elétricos, e em outra condição, três contatoselétricos, não existe uma solução eficiente, isto é, para casos deste tipo (quedemandam comutações dinâmicas e variáveis), os quais vêm surgindo com maisfreqüência no campo da elétrica e eletrônica, ainda não existe nenhuma chaveseletora rotativa que funcione de forma eficiente e que seja de baixo custo defabricação.

É com base neste contexto que foi desenvolvida apresente Patente de Invenção, a qual revela um aperfeiçoamento aplicado emchave seletora rotativa.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Visando solucionar as deficiências existentes nosmodelos pertencentes ao estado da técnica, além de otimizar o objeto do pedidode Patente de Modelo de Utilidade MU 8500392-1, foi desenvolvida a presentePatente de Invenção, a qual revela um inédito aperfeiçoamento aplicado emchave seletora rotativa.A chave seletora rotativa, objeto da presente patentede Invenção, trata-se de uma chave seletora que é capaz de conectareletricamente dois ou três contatos elétricos, dependendo da necessidade. Porexemplo, casos onde se necessita ligar simultaneamente um motor e umaquecedor (circulação de ar quente, por exemplo) ou apenas o motor, mantendo oaquecedor desligado.

Esta exemplificação de funcionalidade, a qual pode sermais complexa, é obtida com uma única chave seletora rotativa, isto é, com oobjeto da presente invenção.

Em termos gerais, tal funcionalidade é obtida atravésda inédita construtividade do disco de base e do contato elétrico móvel quecompõe a citada chave seletora rotativa, sendo que estes elementos foramespecialmente projetados para esta composição.

O disco de base, o qual incorpora múltiplos contatoselétricos radiais (e fixos), apresenta pelo menos uma depressão onde se localizapelo menos um contato elétrico radial.

O contato elétrico móvel, o qual é responsável pelaconexão elétrica dinâmica entre o contato elétrico comum e os contatos elétricosradiais, apresenta uma construtividade na qual são previstos dois terminais decontato, um rígido e um flexível, sendo que o contato rígido é apenas capaz deformar contato elétrico com os terminais elétricos radiais localizados na superfíciedo disco de base, enquanto o contato flexível é capaz de formar contato elétricotanto com os terminais radiais localizados na superfície do disco de base, quantocom os terminais radiais localizados nos sulcos existentes no disco de base.A grande vantagem ora obtida se refere ao fato deque, com uma simples, eficiente e economia construtividade, é alcançado umachave seletiva rotativa única, capaz de conectar eletricamente dois ou trêscontatos, dependendo do posicionamento do contato móvel. Tal invenção étotalmente benéfica às indústrias elétricas, eletroeletrônicas, eletro-mecânicas emecatrônicas, afinal, as possibilidades de comutação e, consequentemente,funcionamento de circuitos e dispositivos elétricos, são ampliadas. Além disto,cabe salientar que a chave seletora rotativa ora tratada é de baixo custo deprodução, o que a torna própria para a aplicação em eletroeletrônicos eeletrodomésticos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A presente Patente de Invenção serápormenorizadamente descrita com base nas figuras a seguir relacionadas, asquais:

A figura 1 ilustra a chave seletora rotativa, vista emperspectiva;

A figura 2 ilustra a chave seletora rotativa, vista emperspectiva explodida;

A figura 3 ilustra o disco de base, vistos emperspectiva;

A figura 4 ilustra o disco de base e os contatoselétricos radiais, vistos em perspectiva explodida;

A figura 5 ilustra o disco de base e os contatoreselétricos radiais, vistos superiormente;

A figura 6 ilustra o corte A-A tomando da figura 5;A figura 7 ilustra o contato elétrico móvel, visto em umaprimeira perspectiva;

A figura 8 ilustra o contato elétrico móvel, visto em umasegunda perspectiva;

A figura 9 ilustra o contato elétrico móvel, vistolateralmente;

A figura 10 ilustra o disco de base, os contatoselétricos radiais e o contato elétrico móvel, todos montados, vistos em umaprimeira posição, em perspectiva;

A figura 11 ilustra o conjunto da figura 10, visto emcorte lateral;

A figura 12 ilustra o disco de base, os contatoselétricos radiais e o contato elétrico móvel, todos montados, vistos em umasegunda posição, em perspectiva;

A figura 13 ilustra o conjunto da figura 12, visto emcorte lateral;

A figura 14 ilustra um diagrama funcional de umcircuito elétrico no qual está prevista uma chave seletora rotativa conforme orevelado na presente Invenção;

A figura 15 ilustra o diagrama da figura 17, entretanto,nesta figura, a chave seletora rotativa encontra-se em outro posicionamento; e

A figura 16 ilustra uma opção configurativa do disco debase.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Sobre a construtividade da chave seletora rotativaCom base no conteúdo revelado nas figuras 1, 2, 3, 4,5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 e 16, nota-se que a chave seletora rotativa,doravante referenciada pela indicação (1), é composta basicamente por, nomínimo, um disco de base (2), por, no mínimo, uma haste de regulagem (3), por,no mínimo, um contato elétrico móvel (4), por contatos elétricos radiais (5), porpelo menos um contato elétrico comum e central (6).

O disco de base (2), o qual é confeccionadopreferencialmente em material eletricamente isolante, trata-se de um disco dotadode pelos menos um furo central (2.1) e furos radiais (2.2). O disco de base (2)possui ainda pelo menos um depressão (2.3) onde encontra-se localizado pelomenos um dos furos radiais (2.2).

De acordo com o ilustrado nas figuras 3, 4, 5 e 16,percebe-se que cada extremidade da depressão (2.3) une-se com a face (2.4) dodisco de base (2) através de uma rampa (2.5).

A configuração preferencial do disco de base (2), deacordo com o ilustrado nas figuras 3, 4 e 5, prevê uma depressão (2.3) uniformeque ocupa metade da área do já citado disco de base (2), enquanto a face (2.4)ocupa a outra metade da referida área. Ainda nesta configuração preferencial, onúmero de furos radiais (2.2) existentes na depressão (2.3) e face (2.4) é omesmo.

Já a opção configurativa do disco de base (2), deacordo com o ilustrado na figura 16, prevê múltiplas depressões (2.3) intercaladaspor trechos de face (2.4). A disposição das depressões (2.3) assim como onúmero de furos radiais (2.2) existentes nas depressões (2.3) é configuráveldurante o processo de fabricação dos discos de base (2), sendo que estaconfiguração deve respeitar o projeto e as necessidades de aplicação de cadachave seletora rotativa (1).

A haste de regulagem (3) é, preferencialmente, similarà haste revelada no pedido de Patente de Modelo de Utilidade MU 8201206-7.

O contato elétrico móvel (4) trata-se de uma placaconfeccionada preferencialmente em material condutor elétrico e apresenta umaextremidade rígida (4.1) e uma extremidade resiliente (4.2).

A extremidade rígida (4.1) possui ainda, em sua faceinferior, uma projeção (4.3), também confeccionada preferencialmente emmaterial condutor elétrico.

A extremidade resiliente (4,2), a qual compreende,preferencialmente, um conjunto de deformações mecânicas confeccionadasatravés do processo de estampagem mecânica, apresenta resiliência em sentidovertical, e também conta com uma projeção (4.3) localizada em sua face inferior.

Cabe ainda salientar que o contato elétrico móvel (4)possui ainda uma projeção (4.3) localizada no centro de suas face inferior.

Os contatos elétricos radiais (5), os quais sãointroduzidos nos furos radiais (2.2) do disco de base (2), tratam-se de estruturasde perfil fundamentalmente em "L" confeccionada preferencialmente em materialcondutor elétrico.

O contato elétrico comum (6), o qual é introduzido nofuro central (2.1) do disco de base (2), é fundamentalmente similar aos contatoselétricos radiais (5).

Cabe ainda salientar que os contatos elétricos (5) e (6)possuem, cada um, um furo inferior (7).Opcionalmente, é prevista ainda uma capa protetora (8).

Sobre o funcionamento da chave seletora rotativa

Com base nas figuras 14 e 15, as quais ilustramesquematicamente diagramas funcionais elétricos, nota-se que a chave seletorarotativa (1) pode ser utilizada para acionar (ligar) dois circuitos (A) e (B)simultaneamente, ou acionar (ligar) apenas o circuito (A) ou apenas o circuito (B)de forma individual e independente.

Quando a chave seletora rotativa (1) acionasimultaneamente os circuitos (A) e (B)1 conforme ilustrado na figura 14, é possívelobservar que a extremidade rígida (4.1) do contato elétrico móvel (4) tem contatofísico com um dos contatos elétricos radiais (5) localizados na face (2.4) do discode base (2). Já a extremidade resiliente (4.2) do contato elétrico móvel (4) temcontato físico com um dos contatos elétricos radiais (5) localizados na depressão(2.3) do disco base (2).

Quando a chave seletora rotativa (1) aciona somente ocircuito (A), conforme ilustrado na figura 15, é possível observar que aextremidade resiliente (4.2) do contato elétrico móvel (4) tem contato físico comum dos contatos elétricos radiais (5) localizados na face (2.4) do disco de base(2). Já a extremidade rígida (4.1) do contato elétrico móvel (4) não tem contatofísico com nenhum dos contatos elétricos radiais (5) localizados depressão (2.3)do disco base (2).

A comutação entre o posicionamento da figura 14 parao posicionamento da figura 15 pode ser realizado tanto em sentido horário quantoem sentido anti-horário, isto é, o contato elétrico móvel (4) pode ser livrementemovimentado sobre o disco de base (2), movimentação esta que se dá em funçãode acionamento manual da haste de regulagem (2), a qual comanda oposicionamento do mencionado contato elétrico móvel (4).

Desta forma, fica claro notar a chave seletora rotativa(1) possui elementos que a tornam adequada para diversas situações enecessidades, ou seja, a chave seletora rotativa ora tratada é totalmente diferentedas demais chaves seletoras rotativas pertencentes ao atual estado da técnica.

Portanto, pode-se afirmar que a chave seletora rotativa (1), objeto da presentePatente de Invenção, possui mérito técnico, aplicação industrial, novidadeabsoluta e atividade inventiva, sendo, portanto, digna de todos os méritos eprivilégios previstos e assegurados de Lei da Propriedade Industrial.

Claims (9)

1.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", revela uma chave seletora rotativa (1) compostabasicamente por, no mínimo, um disco de base (2), por, no mínimo, uma haste deregulagem (3), por, no mínimo, um contato elétrico móvel (4), por contatoselétricos radiais (5), por pelo menos um contato elétrico comum e central (6); odisco de base (2) trata-se de um disco dotado de pelos menos um furo central(2.1) e furos radiais (2.2) e é especialmente caracterizado pelo fato de possuirainda pelo menos um depressão (2.3) onde encontra-se localizado pelo menosum dos furos radiais (2.2).

2.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 1, caracterizado pelo fatode que cada extremidade da depressão (2.3) une-se com a face (2.4) do disco debase (2) através de uma rampa (2.5).

3.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 1 e 2, caracterizado pelofato de que, opcionalmente, o disco de base (2) prevê múltiplas depressões (2.3)intercaladas por trechos de face (2.4).

4.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", compreendendo um contato elétrico móvel (4)confeccionado preferencialmente em material condutor elétrico, especialmentecaracterizado pelo fato de apresentar uma extremidade rígida (4.1) e umaextremidade resiliente (4.2).

5.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 4, caracterizado pelo fatode que a extremidade resiliente (4.2) compreende, preferencialmente, umconjunto de deformações mecânicas confeccionadas através do processo deestampagem mecânica, e apresenta resiliência em sentido vertical.

6.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 4, caracterizado pelo fatode que a extremidade rígida (4.1) possui ainda, em sua face inferior, umaprojeção (4.3); a extremidade resiliente (4.2) também conta com uma projeção(4.3) localizada em sua face inferior; o contato elétrico móvel (4) possui ainda umaprojeção (4.3) localizada no centro de suas face inferior.

7.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 1, 2, 3, 4, 5 e 5,caracterizado pelo fato de que a chave seletora rotativa (1) pode ser utilizadapara acionar dois circuitos (A) e (B) simultaneamente, ou acionar (ligar) apenas ocircuito (A) ou apenas o circuito (B) de forma individual e independente.

8.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 7, caracterizado pelo fatode que quando a chave seletora rotativa (1) aciona simultaneamente os circuitos(A) e (B)1 a extremidade rígida (4.1) do contato elétrico móvel (4) tem contatofísico com um dos contatos elétricos radiais (5) localizados na face (2.4) do discode base (2), e a extremidade resiliente (4.2) do contato elétrico móvel (4) temcontato físico com um dos contatos elétricos radiais (5) localizados na depressão(2.3) do disco base (2).

9.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM CHAVESELETORA ROTATIVA", conforme o reivindicado em 7, caracterizado pelo fatode que quando a chave seletora rotativa (1) aciona somente o circuito (A), ousomente o circuito (B)1 a extremidade resiliente (4.2) do contato elétrico móvel (4)tem contato físico com um dos contatos elétricos radiais (5) localizados na face(2.4) do disco de base (2), e a extremidade rígida (4.1) do contato elétrico móvel(4) não tem contato físico com nenhum dos contatos elétricos radiais (5)localizados depressão (2.3) do disco base (2).