CN101826411A - 机械式旋转开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械式旋转开关。该机械式旋转开关包括：开关体；凸轮，设置在开关体中并且具有一旋转轴，该旋转轴向外延伸穿过开关体；其中，凸轮还与开关体之间通过螺旋相配合，由此凸轮可在旋转的同时在开关体内相应轴向位移。

Description

机械式旋转开关

技术领域

本发明涉及一种机械式旋转开关。

背景技术

传统的机械式旋转开关可以实现旋钮在360°范围内旋转到任一角度时，完成不同的功能。图1示出了一种传统的机械式旋转开关的示意图。

如图1所示，机械式旋转开关100包括与旋钮1相连的旋转轴(未示出)和开关体2，该旋转轴设置在嵌入开关体2内的凸轮(未示出)上。在该机械式开关100上设置有接线端子21、22、23和24，另外还对称地设置有接线端子21’、22’、23’和24’。导线31、32和33分别连接在接线端子上形成电路。当旋钮1旋转到一个档位时，接线端子21、22、23和24以及21’、22’、23’和24’分别处于功能要求的接通或断开状态，从而实现电路控制所需的通断功能。

上述机械式旋转开关中，当旋钮旋转到不同的位置时，能够实现的不同开关功能，但是当旋钮从不同方向(顺时针和逆时针方向)旋转到同一位置时，却只能实现同样的功能，也即旋转轴的旋转位置与开关的相应功能是直接对应的。如图1所示，当旋钮1从0度位置开始，分别顺时针转到180度位置和逆时针转到180度位置时，面板上表现的是同一位置，电路的通断状况也完全相同。然而，在某些应用场合，需要实现旋转轴的旋转位置与相应功能的分离，也即需要实现旋钮顺时针和逆时针转动例如180度到同一位置时，开关所实现的功能不同。所以，需要一种改进的机械式旋转开关。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种新的机械式旋转开关，该开关在旋转轴在同一位置时可以具有不同的功能。

本发明的一个方面提供了一种机械式旋转开关。该机械式旋转开关包括：开关体；凸轮，设置在开关体中并且具有一旋转轴，该旋转轴向外延伸穿过开关体；其中，凸轮还与开关体之间通过螺旋相配合，由此凸轮可在旋转的同时在开关体内相应轴向位移。

根据本发明的一个实施例，开关体还包括：动滑块，通过与凸轮的表面配合而被凸轮驱动；和动触点，对应于动滑块并被动滑块控制。

根据本发明的一个实施例，凸轮与动滑块相配合的表面形成来使得，当凸轮旋转一周之后，动滑块的工作状态不同。

根据本发明的一个实施例，凸轮的旋转轴与开关体之间通过螺旋相配合，由此凸轮可通过旋转轴的旋转在开关体内沿轴向平移。

根据本发明的一个实施例，旋转轴上于开关体之外设置有旋钮，用于通过旋转轴转动凸轮。

本发明的实施例提供了一种新的机械式旋转开关，可适用于旋转式开关在旋转轴在同一位置时需要不同功能的场合，从而该机械式旋转开关与传统的开关相比拥有更完整的功能和更广泛的应用范围。

附图说明

通过以下结合附图对本发明的具体实施例的描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚并更容易理解，其中：

图1示出了传统的机械式旋转开关的示意图。

图2示出了根据本发明一个实施例的机械式旋转开关的示意图。

图3和图4分别示出了该机械式旋转开关的凸轮分别顺时针和逆时针旋转之后的示意图。

图5示出了凸轮与动滑块相配合的示意图。

图6示出了开关的示意图及沿A-A、B-B、C-C和D-D的横截面视图。

具体实施方式

下面将根据优选实施例对本发明进行更加详细的说明。在所有附图中，相同的元件以相同的附图标记指代。这些附图和相关的描述仅仅是说明性的而非限制性的。

根据本发明的机械式旋转开关可以为凸轮开关等形式，其包括开关体以及可旋转地嵌入在开关体内的凸轮，该凸轮例如被旋钮转动从而改变该机械式旋转开关的工作状态(功能)。相对于传统的机械式旋转开关，根据本发明的机械式旋转开关在开关体和凸轮之间形成螺旋配合，可以实现旋转轴的旋转位置与开关相应功能的相分离，从而旋转轴在分别沿着顺时针旋转和逆时针方向旋转到同一位置时可以实现不同的功能。

根据本发明一个实施例的机械式旋转开关例如可以具有与例如图1所示的开关相同的外观和大致类似的构造。

图2示出了根据本发明一个实施例的机械式旋转开关的示意图。如图2所示，机械式旋转开关200包括开关体12以及嵌入在开关体12内的凸轮15。凸轮15包括旋转轴16。旋转轴16通过设置在开关体12上的开口穿过开关体12延伸到开关体12之外，并在开关体之外于旋转轴16的端部设置有旋钮11。旋钮11用于旋转，通过旋转轴转动凸轮15。

如图2中的部分放大图所示，凸轮15与开关体12之间具有螺旋配合以得到传导螺旋结构。在凸轮5的延伸部分151上形成有三角形的外螺纹，而在开关体12的开口部分形成有三角形的内螺纹，二者彼此配合。

由于凸轮15与开关体12之间形成螺旋配合，则当凸轮15旋转时，凸轮15与开关体12之间将产生沿凸轮轴向的相对位移。对于旋转式开关而言，开关体12是被固定的，则当凸轮15旋转时，凸轮15同时还将轴向移动。例如，当凸轮15沿逆时针旋转时，凸轮15还将沿轴向进一步朝开关体12内移动，而当凸轮15沿顺时针旋转时，凸轮15还将沿轴向朝开关体12外移动，具体参见图3和图4所示。

在开关体12中设置有例如4个动滑块81、82、81’和82’以及对应于这4个动滑块的动触点91、92、91’和92’，每个动滑块的运动驱动相应的动触点，实现导通和断开的功能。

参见图5和图6所示，凸轮15采用了与动滑块81，82，81’和82’运动轨迹相对应的表面轮廓与这些动滑块相配合。当凸轮15旋转时通过与动滑块之间的表面配合移动动滑块、触发动触点。如图6中沿A-A、B-B、C-C和D-D的横截面视图所示，凸轮15通过变更表面轮廓曲线实现相应动滑块预定的运动轨迹。

由上可知，机械式旋转开关的工作状态与凸轮在开关体内的状态对应，凸轮的状态又涉及轴向和圆周方向两个分量。在传统的机械式旋转开关中，凸轮仅进行转动，仅在圆周方向有变动，凸轮旋转一周之后，起始状态和结束状态是相同的，则开关的状态是相同的；而在本发明的实施例中，凸轮不但转动而且轴向移动，即不但在圆周方向而且在轴向上都有变动，凸轮旋转一周之后，虽然凸轮在圆周方向上返回初始状态，但是其轴向位置却改变了，使得凸轮的工作状态不同，则开关的状态也可变得不相同了。也即，在传统的机械式旋转开关中，凸轮的表面进行的是平面转动，而在本发明的实施例中，凸轮的表面进行的是螺旋运动，凸轮的状态也不再仅仅与旋转轴的旋转位置相关。

下面参照图2-4具体说明本发明的实施例如何实现旋转轴的旋转位置与开关对应的功能相分离，由此使得旋转轴在分别沿着顺时针旋转和逆时针方向旋转到同一位置时可以实现不同的功能。

在图2所示的初始状态，动滑块81，82，81’和82’均处于凸轮15的凹槽内，从而动触点91，92，91’和92’均未触发。

如图3所示，当旋钮11驱动旋转轴16由图2所示的初始位置开始顺时针方向旋转一角度A之后，凸轮15随着旋转轴16的顺时针方向也旋转角度A，同时凸轮15沿轴向正向(从开关体12向外)平移，这使得动滑块82，82’随着凸轮15表面轮廓的变化作直线运动并触发动触点92，92’，从而改变其接触状态，而动滑块81，81’和动触点91，91’的状态则相对初始状态保持不变。

如图4所示，当旋钮11驱动旋转轴16由图2所示的初始位置开始逆时针方向旋转(360-A)度之后，旋钮11(或凸轮15)所处的位置与图3所示的其顺时针旋转A度之后所处的位置相同，但是凸轮15随着旋转轴6逆时针方向旋转(360-A)度沿轴向反向(向开关体12内)平移。此时，动滑块81，81’将随着凸轮15表面轮廓的变化作直线运动并推动动触点91，91’，从而改变其接触状态，而动滑块82，82’和动触点92，92’则相对初始状态保持不变。

由此可见，旋钮11分别沿着顺时针和逆时针方向转动到同一位置时，凸轮15除了做相应的转动外，还将沿轴向平移且其平移的方向随着旋钮11的旋转方向的不同而不同。这样一来，实现了旋钮11分别沿着顺时针和逆时针方向转动到同一位置时对内部动触点触发的差异化，实现了凸轮对从动装置的不同触发并执行不同的连接功能。

相应地，在上述实施例而言，如从图3的状态开始，可通过逆时针旋转凸轮一周得到图4所示的状态，对于四个动滑块81，82，81’和82’而言，凸轮与之相配合的表面形成来使得，当凸轮旋转一周之后，它们的工作状态都被改变，但是这不是必须的，例如可以将凸轮与至少一个动滑块的配合表面的轮廓形成来使得，当凸轮旋转一周之后，该至少一个动滑块的工作状态被改变。

对于本发明的上述实施例中机构，可将其相应地扩展为任意顺时针旋转360×n+A(n＝0，1，2...)，或逆时针旋转360×n-A(n＝1，2，3...)到同一位置时(也就是说沿相反方向旋转多圈到同一位置时)，并实现多种不同的功能。其具体实施还可以通过增加动滑块和触点的数量、凸轮的长度或螺纹的圈数等来实现。

除了使用旋钮之外，旋转轴也可以通过其它方式驱动，例如电动方式。另外，在图2中凸轮15通过在延伸部分上形成外螺纹而与开关体上的内螺纹形成螺旋配合，但是也可以通过例如在旋转轴上形成外螺纹而与开关体上的内螺纹形成螺旋配合。对于螺纹的牙型没有特别限制，除了所示出的三角形之外，还可以是矩形、梯形、锯齿形等。

本发明的实施例中，除了通过设置凸轮的表面轮廓与动滑块的配合关系之外，不同的功能需求还可以通过与凸轮轴向移动相联系的其它方式实现，例如，还在开关体内设置被凸轮轴向移动触发的开关，例如通过凸轮轴向移动而触发该开关，由此也可以实现在旋转轴在同一位置时具有不同的功能。

本发明的实施例提供了一种新的机械式旋转开关，其优点之一在于可适用于旋转式开关中旋转轴在同一位置时功能不同的场合，例如旋转轴在分别沿着顺时针旋转和逆时针方向旋转到同一位置上时可实现不同的功能需求，从而相对于传统的机械式旋转开关拥有更完整的功能和更广泛的应用范围。

本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可作各种的改变和替换。因此，本发明的保护范围当以权利要求及其等同特征所界定的为准。

Claims (5)

1.一种机械式旋转开关，包括：

开关体；

凸轮，设置在所述开关体中并且具有一旋转轴，所述旋转轴向外延伸穿过所述开关体；

其中，所述凸轮还与所述开关体之间通过螺旋相配合，由此所述凸轮可在旋转的同时在所述开关体内相应轴向位移。

2.根据权利要求1的机械式旋转开关，其中，所述开关体还包括：

动滑块，通过与所述凸轮的表面配合而被所述凸轮驱动；和

动触点，对应于所述动滑块并被所述动滑块控制。

3.根据权利要求2的机械式旋转开关，其中，所述凸轮与所述动滑块相配合的表面形成来使得，当所述凸轮旋转一周之后，所述动滑块的工作状态不同。

4.根据权利要求1的机械式旋转开关，其中，所述凸轮的旋转轴与所述开关体之间通过螺旋相配合，由此所述凸轮可通过所述旋转轴的旋转在所述开关体内沿轴向平移。

5.根据权利要求1的机械式旋转开关，其中，所述旋转轴上于所述开关体之外设置有旋钮，用于通过所述旋转轴转动所述凸轮。

Images