CN1033412C - 旋转步进开关 - Google Patents

Abstract

一种旋转步进开关，包括一个壳体、一个支承在壳体内围绕一根轴线旋转的转动体、多个设置在壳体内的定接点、一个装在转动体上的动接点、一个支承在壳体内旋转以驱动转动体使动接点接触一个或多个定接点的可往复转动的驱动件、设在驱动件与转动体之间使转动体分步驱动的单向离合器装置、和设在壳体内具有在驱动件沿非驱动方向反转时停止转动体旋转的第一与第二部分的单向止动装置，止动装置的第一部分设置在转动体的本体上。

Description

旋转步进开关

本发明涉及一种旋转步进开关，这种开关适用于家用电器。

旋转步进开关的存在是公知的，例如公开在英国专利申请GB2173343A和中国实用新型专利申请91212191.2中的旋转步进开关。这种类型的旋转步进开关包括一个壳体、一个支承在壳体内围绕着一条轴线旋转的转动体、多个设置在壳体内的定开关接点、一个装在转动体上的动开关接点、一个支承在壳体内围绕该轴线旋转以将转动体沿驱动的方向转动以便移动动开关接点使其与一个或多个定开关接点进行电接触或脱离接触的可在角度上往复运动的驱动件、用于使驱动件给转动体传递分步驱动的单向离合器装置、和用于在驱动件沿相反于驱动方向的非驱动方向反转时使转动体停止转动并以其组成部份的第二部份设置在开关的一个组成构件上的单向止动装置。这种与转动体相联的离合器装置与止动装置的缺点是结构很复杂。

因此，本发明的目的在于提供一种减轻以至克服现有技术中的上述缺点的、具有简化结构的离合器装置与止动装置的改进的旋转步进开关。

实现本发明的目的的技术方案在于，转动体设计成一个单元结构形式的转动体，单向离合器装置设置在驱动体与转动体上，单向止动装置的组成部份的第一部份设置在转动体上并围绕着转动体设置。

所述的转动体最好是一个一件式的一体转动体。

在一个优选实施例中，止动装置的第一部份设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部份设置在定开关接点中的至少一个接点上。

在另一个优选实施例中，止动装置的第一部份设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部份设置在壳体的内侧上。

所述的转动体最好在其周边上具有由径向向外伸展的相邻的不对称齿构成的齿圈，而且所述的至少一个定开关接点是可弹性变形的，使其只在转动体在驱动件沿非驱动方向的作用下与所述齿中的跟上来的一个齿相接合。

驱动件与转动体最好相互直接轴向接合，并在它们各自的接合面上具有能相互配合以构成所述的单向离合器装置的造形。

所述的每种造形最好都采用由相邻的不对称齿构成的齿圈的形式，而驱动件和转动体的对应造形是互补的。

在一个优选的特定结构中，与驱动件相接合的转动体的端头被分成多个扇形区段，每个区段沿着非驱动方向同时沿径向和轴向向外的方向从一端至另一端逐渐增大以形成两个齿圈。

旋转步进开关最好还包括一根设置在壳体内的轴，转动体通过该轴支承着围绕该轴线旋转。

壳体最好由至少两个通过所述轴固定到一起的部份组成，该轴在一端固定到所述至少两个壳体部份中的第一个部份上，而其相对的一端基本上穿过所述至少两个壳体部份中的第二个部份以与其接合。

所述的轴最好与所述第一个壳体部份一体成形。

在一个特定的结构中，所述轴的该相对的一端被胀大或者变形从而与所述第二个壳体部份接合。

所述的驱动件最好由一个弹簧弹性地偏置使其沿非驱动方向旋转。

在下面将对本发明以举例的方式参照附图作更具体的描述，附图中：

图1是本发明旋转步进开关一个实施例的分解透视图；

图2是图1所示的旋转步进开关的俯视透视图；

图3是图1所示的旋转步进开关的仰视透视图；

图4是图1所示的旋转步进开关的侧面剖视图；

图5是图1所示的旋转步进开关的下壳体部份的俯视图；

图6是图1所示的旋转步进开关的上壳体部份的仰视图。

参看附图，图中显示一个体现本发明的旋转步进开关10，该开关10包括一个由塑料的上壳体部份12和塑料的下壳体部份13形成的壳体11，和一块夹在壳体部份12和13之间的隔板14。下壳体部份13具有一个底壁13A和一根直立在其上的整体模制出的中心轴15。轴15穿过一个形成在隔板14上的比较大的中央开孔16和一个形成在上壳体部份12的顶壁12A上的比较小的中央孔17。

如图2和4所示，轴15的自由端15A到达一个基本上与上壳体部份顶壁12A的外表面相齐平的位置。为了使壳体部份12和13连同夹在其间的隔板14永久性地连结在一起，轴15的自由端15A可以用加热的方法使其变形或胀大，例如用一个加热的工具(未示出)的尖端下压，从而使变形或胀大的自由端15A能牢固地与孔17接合。

旋转步进开关10还包括一个设在上壳体部份12内的开关机构18和一个设在下壳体部份13内的驱动机构19。

开关机构18配置有四个等角度隔开的定开关接点20，它们设置在上壳体部份12中的各个相应构形的凹座21内，并设有一个动开关接点22，这动接点支承在一根大致为圆柱形的、构成开关机构18的组成部份的转动体23上。转动体最好是一个一件式的转动体。

定开关接点20各由一个合适的S形铜片构成，并被分成20A和20B两组，前一组20A设置在较深的凹座21A内，而后一组20B则设置在较浅的凹座21B内。在上壳体部份12的相应隅角处开有四个开口24，每个开口为相应的定开关接点20的接线提供入口。对于在较深凹座内的开关接点20A，有一个填充体25设置在每个凹座21A内以便将相应的开关接点20A保持就位，同时也将相应的开口24的未占用部份、即开口端堵住，如图6所示。

转动体23有一个中央轴向孔23A，轴15伸展穿过该孔以支承转动体23在其上转动。动开关接点22由一个倒L形的铜片形成，其水平部份22A绕着转动体23的上端设置，约占圆周的240°，而其垂直部分22B基本上沿着转动体23的全长伸展。铜片的水平部份22A的两端具有对应的向里弯的突出片22C，这些突出片接合在转动体23的相应径向槽中(未示出)，以便将动开关接点22固定就位。铜片的垂直部份22B具有足够的长度来完全伸过位于不同平面的定开关接点20A和20B。

开关接点20和22的结构和布置设计成能利用动开关接点22本身提供多种不同的开关状况，以便在定开关接点20之间构成电连接，这是业内人员都知道的。

转动体23的下端被分成四个扇形区段或四等分段26，这些四等分段同时在径向向外和轴向向下的方向上逐渐增大。在如图1和6中箭头X所示的一个角度的方向上，每个四等分段26同时在径向向外和轴向向下的方向上从一端至另一端逐渐扩大。这样一种表面造形或轮廓产生了一个围绕着转动体23径向向外延伸的、由四个相邻的不对称齿27组成的第一齿圈和一个从转动体23的下端轴向向下延伸的、由四个相邻的不对称齿28组成的第二齿圈。在其中的一个齿27上开有一条凹槽29以容纳动开关接点22的垂直部份22B的下端的厚度。

驱动机构19包括一个可在角度上往复运动的驱动盘30，它具有一个中央孔30A，轴15穿过这个孔以支承该驱动盘30在其上转动。驱动盘30有一个围绕着孔30A的直立中央颈圈31。颈圈31被分成四个完全一样的四等分段，每一个四等分段从其一端至另一端沿图1和5中箭头Y所示的角度方向逐渐成坡度上升，因而围绕着颈圈31的顶部形成一个由四个相邻的不对称齿32构成的齿圈。

齿28和齿32具有相同的不对称三角形轮廓，即具有一个较短的轴向延伸的边和一个较长的稍许倾斜的边，但指向相反的方向X和Y，因而它们是互补的并能够相互紧密咬合。

驱动盘30由一个螺旋弹簧33同轴地从下面推向隔板14，螺旋弹簧33安置在轴15上并以其两端在驱动盘30与下壳体部份13的底壁13A之间起作用。驱动盘30的颈圈31穿过隔板14的开孔16与转动体23相接合，由齿28和32组成的相应的齿圈相互咬合，在转动体23与驱动盘30之间提供了一种单向离合器作用。这种结构使驱动盘30始终由螺旋弹簧33弹性地推压在转动体23上。

下壳体部份13的侧壁13B上具有一个开口，其形式为成整体从侧向伸出的带螺纹管34，其作用是与一个带螺纹的黄铜螺帽35相配合将旋转步进开关10固定在一种电气用具(未示出)的壁上，这种方式是业内人员都熟悉的。

驱动盘30具有一个大约为90°角度的在径向上增大的扇形体36，该扇形体36具有两个相对的周向端36A和36B。一条珠串或链37穿过带螺纹管34进入开关壳体11内，其内端通过接合在一个从扇形体端头36A下垂的管形座38内而被固定在扇形体36的远端36A上。

螺旋弹簧33具有上和下径向支腿33A和33B，上支腿33A从后面接合在管形座38上，而下支腿33B被夹持在成形在下壳体部份13的底壁13A上的一对径向肋条39(图5)之间。螺旋弹簧33经预加应力使其将驱动盘30沿着图5所示的箭头X的方向朝一个在角度上的静止位置偏置，在这个位置上扇形体端头36A贴靠在一根从隔板14垂下来的整体成形的杆40上(图1)。

在使用时，拉动链37使驱动盘30对抗着螺旋弹簧33的扭转作用沿着驱动方向Y旋转。当扇形体端头36B碰到紧接在带螺纹管34后面的下壳体部份的侧壁13B上时，驱动盘30将停止转动。在此时间，驱动盘30已旋转了稍许超过90°的角度，转动体23由于通过齿28与32之间的相互接合而在驱动方向Y上与驱动盘30形成从动接合因而也旋转了同样的角度。

转动体23在Y方向上的旋转并不受两个定开关接点20B妨碍，接点20B仅仅是在相应的齿27上滑过，从图6中可以很好地了解到。当链37被拉至其行程的终端时，转动体23连同动开关接点22已经转了大约90°，到达一个不同的开关状态。

当释放链37时，驱动盘30在螺旋弹簧33的作用下沿着X方向回到其静止位置。开始时转动体通过相应的齿28和32之间的较弱接合由驱动盘30的带动在X方向上稍许转动一些，但当定开关接点20B与在转动体23周边上的相应跟上来的齿27相接合时就立即停止了转动。这样一种在定开关接点20B与转动体齿27之间的单向棘轮或止动作用可以从图6中很好地了解到。

当螺旋弹簧33的反转驱动力比齿28与32之间的接合相对地强很多时，驱动盘30将随着其齿32从转动体23上相应的齿28脱出并转过它而继续回到静止位置。在回到其静止位置时，驱动盘30将往回转大约90℃，其齿32又回到与转动体23的齿28相接合的位置，但退后了一个齿。此时旋转步进开关10为下一次的开关操作作好准备。

使用定开关接点20来与转动体23接合以阻止转动体23随着驱动盘30沿X方向反转的优点是定开关接点20可以容易地加以应用。但是，可以设想使用一种例如设置在转动体23的上端与上壳体部份12的顶壁内侧之间的、用于转动体23的不同的抗反转装置。在这种结构中，转动体23在其上端具有一个轴向向上突出的由相邻的不对称齿构成的齿圈，而上壳体部份的顶壁内侧具有一个轴向向下突出与所述转动体的齿相接合的由相邻的不对称齿构成的互补齿圈。这样的接合跟驱动盘30与转动体20下端之间的接合一样，但以单向止动/离合装置的形式沿相反的角度方向来操作，从而使转动体20只能在驱动方向Y上而不能在反转方向X上随着驱动盘30旋转。

到此为止，本发明已通过举例的方式进行了描述，对于本技术领域的人员来说，根据所描述的实施例可做出各种不同的改进和变化，这些改进和变化应包括在本发明权利要求所规定的范围内。

Claims (13)

1.一种旋转步进开关，它包括一个壳体、一个支承在壳体内围绕着一条轴线旋转的转动体、多个设置在壳体内的定开关接点、一个装在转动体上的动开关接点、一个支承在壳体内围绕该轴线旋转以将转动体沿驱动的方向转动以便移动动开关接点使其与一个或多个定开关接点进行电接触或脱离接触的可在角度上往复运动的驱动件、用于使驱动件给转动体传递分步驱动的单向离合器装置、和用于在驱动件沿相反于驱动方向的非驱动方向反转时使转动体停止转动并以其组成部份的第二部份设置在开关的一个组成构件上的单向止动装置，其特征在于，转动体是一个单元结构形式的转动体，单向离合器装置设置在驱动件与转动体上，单向止动装置的组成部份的第一部份设置在转动体上并围绕着转动体设置。

2.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述转动体是一个一件式的一体转动体。

3.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述转动体在其周边上具有由径向向外伸展的相邻的不对称齿构成的齿圈，而且所述的至少一个定开关接点是可弹性变形的，使其只在转动体在驱动件沿非驱动方向的作用下与所述齿中的跟上来的一个齿相接合。

4.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述止动装置的第一部份设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部份设置在定开关接点中的至少一个接点上。

5.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述止动装置的第一部份设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部份设置在壳体的内侧上。

6.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述驱动件与转动体相互直接轴向接合并在它们各自的接合面上具有能相互配合以构成所述的单向离合器装置的造形。

7.如权利要求6所述的旋转步进开关，其特征在于，每种造形都采用由相邻的不对称齿构成的齿圈的形式，而驱动件和转动体的对应造形是互补的。

8.如权利要求7所述的旋转步进开关，其特征在于，所述转动体在其周边上具有由径向向外伸展的相邻的不对称齿构成的齿圈，而且所述的至少一个定开关接点是可弹性变形的，使其只在转动体在驱动件沿非驱动方向的作用下与所述齿中的跟上来的一个齿相接合，而且与驱动件相接合的转动体的端头被分成多个扇形区段，每个区段沿着非驱动方向同时沿径向和轴向向外的方向从一端至另一端逐渐增大以形成两个齿圈。

9.如上述权利要求中任一项所述的旋转步进开关，其特征在于，它还包括一根设置在壳体内的轴，转动体通过该轴支承着围绕该轴线旋转。

10.如权利要求9所述的旋转步进开关，其特征在于，所述的壳体由至少两个通过所述轴固定到一起的部份组成，该轴在一端固定到所述至少两个壳体部份中的第一个部份上，而在其相对的一端则基本上穿过所述至少两个壳体部份中的第二个部份以与其接合。

11.如权利要求10所述的旋转步进开关，其特征在于，所述的轴与所述第一个壳体部份一体成形。

12.如权利要求10所述的旋转步进开关，其特征在于，所述轴的相对的一端被胀大或者变形从而与所述第二个壳体部份接合。

13.如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于，所述的驱动件由一个弹簧弹性地偏置使其沿非驱动方向旋转。

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