CN103299385B - 超薄型翘板设计 - Google Patents

Abstract

一种翘板开关，包括外壳与从外壳延伸出的翘板。翘板包括具有第一端部和第二端部的第一侧面、与第一侧面毗邻的第二侧面以及通道。通道设置于翘板的第二侧面并且具有第一端与第二端。枢轴点设置于曲柄上。置于曲柄上的销轴位于通道的第一侧面。按下翘板的第一端部引致通道围绕枢轴点沿曲线路径旋转运动，并引起曲柄的旋转运动，从而使销轴从通道的第一端移向通道的第二端。

Description

超薄型翘板设计

技术领域

本发明一般涉及翘板开关（rocker switch），尤其涉及一种薄型（lowprofile）翘板开关。

背景技术

翘板开关提供分立的开/关转换使使用者轻松确定开关是否接通。当处于断开位置时，翘板开关会阻断所有电流或电信号。当使用者开启翘板开关时，就建立起了电流或电信号连接。翘板开关具有广泛的应用；常见的应用包括照明开关、常规电源开关以及断路器开关。

在操作翘板开关时，任何通过移动翘板的接通或断开开关都会引起外壳内部的机械运动。当使用者接通开关时，开关的在外壳外面的部分（翘板）也会随之运动。翘板连接到销轴上以引起外壳内部随后的运动，即接通或断开电路（开启或关闭开关）。

翘板开关应用非常广泛；然而翘板开关的具体放置位置很大程度上取决于开关外壳的整体大小，以及开关在外壳外部的部分的大小。由于外壳需要足够大的空间以便垂直地插入到设备中，因此翘板开关外壳的大小限制了开关的放置位置。此外，需要大型开关外壳的开关机构也会需要开关有更大部分在外壳之外。这会对使用开关的设备制造商造成两方面问题。第一，更大的外部部分使开关更容易被意外地开启或关闭。尤其是使用者的手经常在开关附近时会产生这种问题，例如当该开关是用在靠近其它开关的断路器中时。大型的外部部分不仅笨重，而且会导致与断路器交互中的人意外地开启或关闭开关。这会引起严重问题，如使用者可能会偶然地开启别的人员工作中的控制电流的开关，或偶然地关闭控制关键部件电流的开关。

第二个问题是，具有大的外部部分的开关无法透出令人愉悦的美感。当设计设备时不依赖美观的设计会限制设备的使用。这种限制使翘板开关在很多设备中都不被采用。

现有技术中的开关不仅复杂而且制作成本相对昂贵，例如图9中所示的开关900。其外壳庞大且需要至少三个独立部件来构成包围开关内部部件的外壳，并且翘板开关需要大型翘板来运行。外壳需要顶端部分960来为翘板形成枢轴点（本发明中去除了该顶端部分）。为机械地开启或关闭电路，翘板中包括通道920以允许通道内销轴915的自由运动。销轴915包含在从翘板的中部延伸出来的通道920内。按下翘板使销轴915相对于曲柄枢轴点做逆弧运动并且在通道920内滑动，通道920总是相对翘板965的枢轴点径向地指向。销轴915的逆弧运动引起曲柄的横向运动以开启或关闭电路。因为销轴915只能做相对于曲柄的枢轴点的逆弧运动，并且开关的通道920必须位于翘板的正下方且相对于翘板965的枢轴点总是径向的，所以开关的外部部分需要足够大以容纳这种配置及销轴915的有限运动。此外，由于销轴915仅做相对于曲柄的枢轴点的逆弧运动，因此需要外壳实质上很大，这是因为销轴915与曲柄之间的连接需要很大的空间以使销轴915在单方向上的逆弧运动转化为曲柄在基本垂直的方向上的横向运动。最后，由于按下开关引起销轴915的逆弧运动，因此开关的打开位置就需要开关的外部部分处于与销轴915相对的一侧，以便当按下外部部分时，容纳在外壳内部的外部部分的圆周运动使销轴915做向前（圆弧）的运动。

因此，需要得到的是这样一种翘板开关，其具有相比现有技术中的翘板开关在尺寸上有实质性减小、部件更少以及制造起来更便宜的机构。

发明内容

本发明是针对在断路器以及多种其他应用中作为常规开/关转换所使用的薄型翘板开关。该设计能够允许开关外壳空间需求的实质性减小以及翘板开关中所需部件数量的减少。

本发明的这些和其它目的可通过提供这样一种具有外壳以及从外壳中延伸出的翘板的翘板开关来实现。该翘板具有带第一端部与第二端部的第一侧面、临近于第一侧面的第二侧面及通道。通道设置于翘板的第二侧面并具有第一端与第二端。枢轴点置于曲柄上。设置于曲柄上的销轴位于通道第一侧面。按下翘板的第一端部引起通道围绕枢轴点沿曲线路径的旋转运动，并引起曲柄的旋转运动，使销轴从通道的第一端移向通道的第二端。

在这些实施方式中的一些方式中，翘板的第一端部基本是平的。在这些实施方式中的一些方式中，翘板的第一端部具有唇缘。在这些实施方式中的某些方式中，翘板的第二侧面大体上是弯曲的。在这些实施方式中的某些方式中，通道的形状是如同具有弯曲端部的长方形。在这些实施方式中的一些方式中，外壳包括用于断路器中的电气部件。在这些实施方式中的一些方式中，翘板第一侧面的第一端部与销轴位于开关的同一侧。在这些实施方式中的某些方式中，销轴的旋转运动引起电气部件的横向运动以使电路接通。在这些实施方式中的某些方式中，按下翘板第一侧面的第二端部引起上述的曲柄向相反方向旋转运动，并使上述销轴从上述通道的上述第二端部移向上述通道的上述第一端部。在这些实施方式中的某些方式中，通道形成与翘板的第一侧面平行的角度。在这些实施方式中的某些方式中，通道围绕枢轴点的曲线路径具有变化的半径。

在本发明的另一实施方式中，翘板开关包括外壳与从外壳延伸出的翘板。翘板包括具有第一端部和第二端部的第一侧面、与第一侧面毗连的第二侧面以及通道。通道置于翘板的第二侧面并且具有第一端部与第二端部。枢轴点置于曲柄上。置于曲柄上的销轴位于通道的第一侧面。按下翘板的第一端部引起通道穿过平行于外壳的上表面、与枢轴点相交的平面做旋转运动，并引起曲柄的旋转运动，使销轴从通道的第一端移向通道的第二端。

在这些实施方式中的一些方式中，翘板的第一端部基本是平的。在这些实施方式中的一些方式中，翘板的第一端部具有唇缘。在这些实施方式中的某些方式中，翘板的第二侧面基本是弯曲的。在这些实施方式中的某些方式中，通道的形状是如同具有弯曲端部的长方形。在这些实施方式中的一些方式中，外壳包括用于断路器中的电气部件。在这些实施方式中的一些方式中，翘板的第一侧面的第一端部与销轴位于同一侧。在这些实施方式中的某些方式中，销轴的旋转运动引起电气部件的横向运动以使电路接通。在这些实施方式中的某些方式中，按下翘板的第一侧面的第二端部引起所述曲柄沿反方向的旋转运动，使所述销轴从所述通道的所述第二端移向所述通道的所述第一端。在这些实施方式中的某些方式中，通道形成与翘板的第一侧面基本平行的角度。

本发明与其特殊特性及优势可通过参考附图并结合以下具体描述明显地看出。

附图说明

图1是根据本发明的翘板开关处于开路位置的侧视图。

图2是图1中的翘板开关处于闭合位置时的侧视图。

图3是处于开路位置的翘板开关侧视图，它与图1中的翘板开关具有基本相同的部件。

图4是图3中的翘板开关处于闭合位置时的侧视图。

图5是根据图1中的翘板开关的放大侧视图。

图6是根据图2中的翘板开关的放大侧视图。

图7是根据图3中的翘板开关的放大侧视图。

图8是根据图4中的翘板开关的放大侧视图。

图9是根据现有技术的翘板开关侧视图。

具体实施方式

通过下面的文字描述并结合相关附图，可以更好地理解本发明的示例性实施方式。在附图中，相同的元件被赋予相同的附图标记。本发明的示例性实施方式涉及一种翘板开关。特别是，涉及到使外形（profile）有实质性缩小及深度有实质性减小的翘板开关。这些示例性实施方式是参照用于断路器的单极翘板开关来描述的，但是本领域技术人员应该明白，本发明也可以在任一翘板开关上实施，而不仅限于用于断路器的单极开关。

如图1与图5所示，其中示出了处于开路位置的翘板开关100的侧视图。该翘板开关100可包括从外壳140延伸出来的翘板（rocker）105。外壳140包围着翘板开关100中除翘板105的一部分之外的所有机电部件。翘板105可以具有基本弯曲部145以允许当按下翘板105时使其更容易进入到外壳140中。然而，翘板105也可不需要具有基本弯曲部145。根据外壳开口的设计，翘板侧面也可基本是平的。背对着弯曲部145的是唇缘（lip）110。唇缘110突出于翘板105以允许更容易地触动翘板105。翘板105连接在位于外壳140内部的枢轴点150上。枢轴点150允许翘板105做旋转运动。当使用者在翘板105上滑动他/她的手指以闭合翘板时，翘板使用者可以用他/她的手指（图中未示出）扣住唇缘110，以便于更容易地操作翘板105以闭合翘板开关100。

翘板105包括通道120，其完全位于外壳140内。通道120可以直接从翘板105延伸出来，或者也可以是连接于翘板105的独立部件。在一个优选的实施方式中，通道120相对于外壳100的上表面成角度设置，并且平行于由翘板105相对于外壳100形成的角度。然而，通道120也可以设计成与外壳100的上表面平行。通道120的形状做成具有弯曲端部的矩形。然而，通道120也可以呈有利于如下描述的销轴运动的任一形状，可包括一个或多个开口端。通道120限定出一个大小略大于销轴115直径的开口，以允许销轴115在通道120中自由运动。销轴115连接在曲柄125上，其大小设置成能够装配在由通道120所限定的开口内。当翘板开关100处于翘板105未被按下的开路位置时，销轴115位于通道120的第一端。

翘板105通过按下翘板105的延伸部分而受到操作。在示例性的实施方式中，翘板的延伸部分与销轴115位于翘板的同一侧。然而，翘板105也可以设计为使其延伸部分与销轴115处于相对的一侧（相对于枢轴点150）。需要指出的是，现有技术中的系统要求延伸部分需在与销轴相对的一侧以便引起横向运动。而在下面详细解释的本发明的设计中，则允许延伸部分在翘板105的任意一侧。

如在图2与图6中可以最佳看到的，其中示出了处于闭合位置的翘板开关100的侧视图。当按下翘板105时，翘板105与枢轴点150的连接引起旋转运动。翘板105的旋转运动引起通道120围绕曲柄125的枢轴点255沿曲线路径旋转移动。通道120的旋转运动可进一步引致通道120移动穿过平行于翘板开关100的上表面并与枢轴点255相交的平面。通道120的旋转运动迫使销轴115从通道120的第一端向通道120的第二端做旋转运动。通道120与销轴115的旋转运动引起外壳140内部机械开/关部件130的横向运动，由此使回路闭合并启动翘板开关100。为使翘板开关100结束工作，可按下端部205。按下端部205将引起与初始按下翘板105时建立起的运动方向相反的旋转运动。这会引起销轴115返回向通道120的第一端的旋转运动，从而使翘板开关100结束工作。

外壳100具有靠近基本弯曲部145的曲线部分210。曲线部分210从外壳100延伸出来并且与唇缘110的高度接近相同。这允许开关105与唇缘110能通过曲线部分210与外壳100一起建立起一个平的表面。

如图3、图4、图7与图8中可以最佳看出，其中示出了具有与翘板开关100大体相同的组成部件的翘板开关300的侧视图。该翘板开关300以与翘板开关100大体相似的方式操作。翘板开关300包括容纳翘板开关300的机电部件的外壳340。翘板开关300具有从外壳340延伸出的外部翘板310。与翘板开关100的翘板105相似，翘板305具有基本弯曲部345。然而，翘板305不具有唇缘，并且与弯曲部分345相反，翘板305构成了大体平的表面。

外壳340包括位于翘板305两对边的曲线部分335与曲线部分345。然而，由于翘板305不具有唇缘，曲线部分335与345的高度低于图2所示的曲线部分210的高度。当按下翘板305时，由于没有唇缘，翘板305与曲线部分335与345构成平的表面。

这种翘板开关在其安装的设备表面产生大幅缩小的外形方面具有优势。此外，在设备之内它具有大幅减小的深度，以允许它可被放置在更小型的设备中以及更多样的位置处。最后，该翘板消除了现有技术中的翘板开关要求的庞大部件。该翘板的制造成本低并且容易与现有的电气部件相集成。

值得注意的是，本领域技术人员可以在不背离本发明的精神的前提下对所示实施方式做出各种改进和修正。据此，所有这种改进和修正适用于被本发明所覆盖。

Claims (21)

1.翘板开关，包括：

外壳；

翘板，所述翘板在翘板枢轴点枢转连接至所述外壳，所述翘板包括：

具有置于所述翘板枢轴点的第一侧的第一端部与置于所述翘板枢轴点的与所述第一侧相对的第二侧的第二端部的第一侧面，

与所述第一侧面毗邻的第二侧面，

通道，其设置于所述翘板的所述第二侧面，所述通道具有第一端与第二端；

置于曲柄上的曲柄枢轴点；

置于所述曲柄上的销轴；

其中，在开路位置，所述翘板的第一侧面的第一端部从所述外壳延伸出，所述销轴位于所述通道的第一端；和

按下所述翘板的所述第一端部至闭合位置导致所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部与所述外壳构成基本平的表面，以使所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部不再从所述外壳延伸出，并导致所述通道围绕所述曲柄枢轴点沿曲线路径做旋转运动，并引致所述曲柄的旋转运动，使所述销轴从所述通道的所述第一端移向所述通道的所述第二端。

2.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一端部基本是平的。

3.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一端部具有唇缘。

4.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第二侧面基本是弯曲的。

5.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述通道的形状被做成具有弯曲端部的矩形。

6.根据权利要求1所述的翘板开关，还包括用于断路器中的电气部件。

7.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部与所述销轴位于同侧。

8.根据权利要求6所述的翘板开关，其中，所述销轴的所述旋转运动引致所述电气部件的横向运动，以使电路接通。

9.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，按下所述翘板的所述第一侧面的所述第二端部将引致所述曲柄沿反方向做旋转运动，以使所述销轴从所述通道的所述第二端移向所述通道的所述第一端。

10.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述通道形成与所述翘板的所述第一侧面基本平行的角度。

11.根据权利要求1所述的翘板开关，其中，所述通道围绕所述曲柄枢轴点的所述曲线路径具有变化的半径。

12.翘板开关，包括：

外壳；

翘板，所述翘板在翘板枢轴点枢转连接至所述外壳，所述翘板包括：

具有置于所述翘板枢轴点的第一侧的第一端部与置于所述翘板枢轴点的与所述第一侧相对的第二侧的第二端部的第一侧面，

与所述第一侧面毗邻的第二侧面，以及

通道，其设置于所述翘板的所述第二侧面，所述通道具有第一端与第二端；

置于曲柄上的曲柄枢轴点；

置于所述曲柄上的销轴；

其中，在开路位置，所述翘板的第一侧面的第一端部从所述外壳延伸出，所述销轴位于所述通道的第一端；和

按下所述翘板的所述第一端部至闭合位置导致所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部与所述外壳构成基本平的表面，以使所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部不再从所述外壳延伸出，并将导致所述通道穿过平行于所述外壳上表面、与所述曲柄枢轴点相交的平面做旋转运动，进而引起所述曲柄做旋转运动，以使所述销轴从所述通道的所述第一端移向所述通道的所述第二端。

13.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一端部基本是平的。

14.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一端部具有唇缘。

15.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第二侧面基本是弯曲的。

16.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述通道的形状被做成具有弯曲端部的矩形。

17.根据权利要求12所述的翘板开关，还包括用于断路器中的电气部件。

18.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述翘板的所述第一侧面的所述第一端部与所述销轴位于同侧。

19.根据权利要求17所述的翘板开关，其中，所述销轴的所述旋转运动引致所述电气部件的横向运动，以使电路接通。

20.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，按下所述翘板的所述第一侧面的所述第二端部将引致所述曲柄沿反方向做旋转运动，以使所述销轴从所述通道的所述第二端移向所述通道的所述第一端。

21.根据权利要求12所述的翘板开关，其中，所述通道形成与所述翘板的所述第一侧面基本平行的角度。