CN105190817A - 旋转操作型开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转操作型开关,其中,从操作面起进深的尺寸较小的薄型且小型并且廉价的、能够通过操作旋钮的旋转操作对开闭触点机构进行开闭。该旋转操作型开关构成为,在框架设置有以能够旋转操作的方式被支承的操作旋钮和与该操作旋钮的下表面相对地配置的1个开闭触点机构,在上述操作旋钮和开闭触点机构之间设置有操作机构,该操作机构包括与上述操作旋钮的旋转操作连动地对上述开闭触点机构进行开闭操作的旋转凸轮。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转操作型开关,对操作旋钮进行旋转操作,能够对开闭触点进行开闭,或者能够获得因旋转位置而不同的信号。
背景技术
作为现有的这种旋转操作型开关的示例,图8示出专利文献1所述的旋转操作型开关。
该图8所示的旋转操作型开关50具有可旋转地支承于框架51的上端的旋转柄52。框架51通过紧固螺母53与未图示的控制盘的安装面板紧固固定。在框架51内可旋转地收纳有与旋转柄52连结的旋转筒55,在其下端连接有圆筒凸轮56。在框架51的下端连接有触点组件57。对该触点组件57的触点进行开闭操作的推杆58的前端与圆筒凸轮56的凸轮面抵接。
旋转柄52构成为,能够插入操作钥匙(Operationkey)60对其进行旋转操作,以防止旋转柄不经意地旋转操作。
操作像这样构成的旋转操作型开关50时,将操作钥匙60插入旋转柄52,向右或左方向旋转操作该钥匙60。旋转柄52伴随钥匙60的旋转而旋转,与此连动地,旋转筒55、圆筒凸轮56旋转。推杆58根据由圆筒凸轮56的旋转带来的凸轮面的位移而上下移动,用其下端驱动触点组件57的触点机构59,对触点进行开闭(接通、断开)。
这种现有的旋转操作型开关虽然通过旋转柄52的旋转操作就能够对触点组件57的触点进行开闭,但是触点组件和用于操作该触点组件的操作机构被完全组件化,相互在轴向上连结而构成。因此,必然存在从开关的操作面起进深的尺寸变大的问题。另外,作为旋转式选择开关而构成的情况下,需要附设与该选择数量对应的个数的触点机构,所以还存在开关的外形大型化并且价格高的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3936433号公报
发明内容
发明所要解决的课题
为了解决上述现有的旋转操作型开关的问题,本发明的目的是提供一种旋转操作型开关,其中,从操作面起的进深尺寸小、薄型且小型并且便宜的、能够通过操作旋钮的旋转操作对开闭触点机构进行开闭。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述问题,本发明提供一种旋转操作型开关,其特征在于:在框架设置有以能够旋转操作的方式被支承的旋转操作旋钮和在该操作旋钮的下方与其相对地配置的一个开闭触点机构,在上述操作旋钮与开闭触点机构之间设置有操作机构,该操作机构包括与上述操作旋钮的旋转操作连动地对上述开闭触点机构进行开闭操作的凸轮。
在本发明中,上述开闭操作机构能够构成为,上述操作旋钮每旋转规定的旋转角度就对上述开闭触点机构进行一次开闭(接通、断开)操作,将上述操作旋钮旋转一圈则对开闭触点机构进行多次开闭(接通、断开)操作。
上述开闭触点机构包括:多个固定触头电极,其在印刷基板上隔开规定间隔地相对配置;和碟形弹簧状的可动触头,其以跨该多个固定触头电极间的方式配置,通过推压而发生变形,与上述固定触头电极切离,对固定触头电极间的电连接进行开关。
上述操作机构包括:圆环状凸轮,其在上述操作旋钮的背面与上述开闭触点机构相对地形成有在圆周方向上呈凹凸状的凸轮面;和被弹簧施力而使一端面与该凸轮面抵接,由另一端面对上述开闭触点进行操作的推杆。
此外,在上述操作旋钮的背面设置有多个与卡止部件卡合的卡合孔,该卡合孔每隔规定的旋转角度设置1个,在上述框架的能够与上述操作旋钮的卡合孔卡合的一处位置,设置有通过弹簧保持上述卡止部件的卡止部件保持部。
进而,在上述操作旋钮的正面每隔与上述卡止孔相同的旋转角度设置有1个勾指孔,能够容易地进行上述操作旋钮的旋转操作。
此外,将对上述开闭触点机构的开闭次数进行计数的开闭触点机构开闭检测电路与上述开闭触点机构连接,识别上述操作旋钮的旋转操作量。
发明效果
本发明的旋转操作型开关包括:可旋转操作的被框架支承的操作旋钮、与该操作旋钮的下表面相对地配置的一个开闭触点机构、包含与上述操作旋钮的旋转操作连动而对上述开闭触点机构进行开闭操作的旋转凸轮的操作机构,所以能够实现薄型及小型化。
附图说明
图1是表示本发明实施例的旋转操作型开关的结构的图,(a)为俯视图,(b)为沿着(a)的A-A线的纵截面图。
图2是表示本发明实施例的旋转操作型开关的结构的分解立体图。
图3是表示本发明的旋转操作型开关所使用的操作旋钮的结构的图,(a)为立视图,(b)为背面图。
图4是表示本发明的旋转操作型开关的形成于操作旋钮的背面的凸轮的实施例的展开纵截面图。
图5是表示本发明的旋转操作型开关向安装面板的安装状态的图,(a)为旋转操作型开关向安装面板的插入状态的图。(b)为旋转操作型开关固定到安装面板的状态的图。
图6是本发明的旋转操作型开关的动作说明图。
图7是现有的旋转操作型开关和本发明的旋转操作型开关的功能比较图。
图8是包含表示现有的旋转操作型开关的结构的部分截面的立视图。
符号说明
1:旋转操作型开关
11:主体框架
11a:上部框架
11b:下部框架
11c:卡止球(卡止部件)
12:旋转操作旋钮
12a,12b、12c:勾指凹部
12d:圆筒导向件
12e:环状槽
12m:圆环状凸轮面
12h、12j、12k:卡止孔
17:推杆
18:推杆施力弹簧
20:开闭触点机构
21:印刷基板
21a、21b:固定触点电极
22:可动触点片
24:压板
30:开闭触点机构开闭检测机构
具体实施方式
对图中示出本发明的实施方式的实施例进行说明。
图1~图6是表示本发明的旋转操作型开关的实施例的图。
在图1及图2中,1为旋转操作型开关(以下也简称为开关)。该开关1具有将分成两部分的上部框架11a和下部框架11b连结成一体的杯状的主体框架11。
在该主体框架11的上部框架11a,隔着用于防止灰尘或水从外部侵入的密封件(packing)13插入操作旋钮12来构成操作部10。被插入到上部框架11a的操作旋钮12通过使其卡合片12f与上部框架11a的一部分卡合而与上部框架11a结合。由此,操作旋钮12以不会从上部框架11a脱落且旋转自由的方式被支承。为了勾住手指来旋转操作该操作旋钮12,在操作旋钮12的正面以规定的旋转角度、此处以120°的间隔设置有3个勾指凹部12a、12b、12c。
在操作旋钮12的背面侧,突出形成有圆筒导向件12d,在设置于该筒内的环状槽12e的槽底形成有圆环状凸轮面12m,该圆环状凸轮面12m由在圆周方向上连续的凹凸面形成(参照图3(a)、(b))。如图4中展开表示的那样,凸轮面12m由波形状的凹凸面形成,其在1周(360°)的范围内,在每隔120°的0°、120°、240°的位置成为谷底部,由此,在错开了60°的60°、180°、300°的位置成为峰顶部。
在操作旋钮12的背面侧的圆筒状导向件12d的形成有圆环状凸轮面12m的环状槽12e内,较松地嵌合有呈圆筒状形成的推杆17。在推杆17的上端面形成有1个与圆筒导向件12d的圆环状凸轮面12m抵接的突起17a。如图1(b)所示,在组装状态下,该推杆17被推杆施力弹簧18从下方向上方施力,所以使得上端面的突起17a总是与圆筒导向件12d的圆环状凸轮面12m抵接。
在操作旋钮12的背面,为了可靠地保持该操作旋钮的规定的操作位置,还以与勾指凹部12a、12b、12c相同的旋转角度(120°)间隔设置有3个卡止用孔12h、12j、12k。在上部框架11a,与该操作旋钮12的卡止用孔12h对应地,在作为决定旋转角度的基准的位置,设置有用于保持卡止部件的保持孔11e,该卡止部件包括卡止球11c和保持该卡止球11c的保持弹簧11d。对操作旋钮12进行旋转操作,当操作旋钮12的1个卡止用孔12h、12j、12k的任一个来到与上部框架11的保持孔11e相对的位置时,卡止球11c在保持弹簧11d的作用下被压入到卡止用孔12h~12k的任一个中,所以操作旋钮12在该位置被卡止。
另一方面,如图1(b)所示,在主体框架11的下部框架11b内,依次插入具有形成多个固定触点电极21a、21b的导体图案的印刷基板21、圆形的碟形弹簧状的可动触点片22、间隔保持用的衬垫(liner)23、压板24及保护用的可挠性绝缘片材25,并层叠配置在其底壁上,由此形成开闭触点机构20。这样,收容有开闭触点机构20的下部框架11b与形成有操作部的上部框架11a的下端侧嵌合,通过凹凸卡合机构等适当的结合部件连结。
如图5(a)所示,在将这样组装的开关1安装于控制盘等的安装面板15的情况下,将开关1从面板15的正面侧插通到设置于该面板15的贯通的安装孔15a中,在其上从面板15的背面侧拧入紧固螺母16,紧固固定于面板15。由此,如图5(b)所示,开关1被安装固定于安装面板15。
此外,本发明的开关1为了检测触点开闭机构20的开闭动作,如图2所示,准备检测设置在印刷基板21上的固定触点电极21a、21b间的电连接状态的由电子电路构成的开闭检测机构30,如果使其与固定接触电极21a、21b连接,则能够根据其输出检测操作旋钮12的旋转位置,能够应用于选择开关等。
接着,参照图6,说明这样构成的本发明的开关1的动作。
在此,如图1(a)所示,将操作旋钮12的勾指凹部12a位于时针的3点的位置时的位置作为基准位置(旋转角0°的位置)。
图6(a)表示操作旋钮12被置于上述的基准位置时的开关1的状态。在该状态下,开关1的推杆17被弹簧18推起至其突起17a与图4所示的凸轮面12m的0°位置的谷底部接触,所以推杆17远离压板24。因此,碟形弹簧状的可动接触片22向上方弯曲,其外周端仅与一个固定触点电极12b接触,因此固定触点电极12a、12b间的电连接状态成为切断(off)状态。
此外,在该状态下,卡止球11c被卡止弹簧11d推上去,所以该球11c进入到操作旋钮1的背面的卡止用孔12h中,将操作旋钮12卡止固定,防止了操作旋钮12不经意地旋转的情况。
接着,图6(b)示出在将操作旋钮12沿图1的箭头L(逆时针)方向旋转操作1节距(pitch)(120°)的中途,操作旋钮12从原来的位置旋转了60°时的状态。
这时,推杆17的突起17a到达圆筒凸轮12c的凸轮面的作为峰顶部的位置(图4的60°的位置),所以推杆17被该凸轮面的峰顶部压下。伴随于此,压板24被压下而按压碟形弹簧状的可动触点片22,变形为可动触点片22的中央部凹陷的形状。由此,可动触点片22的中央部与印刷基板21上的固定触点电极21a接触,所以固定触点电极21a和21b通过可动触点片22电连接,两固定触点电极间的电连接状态成为连接(on)状态。
此外,在操作旋钮12的旋转操作的初始位置,由于卡止球11c处于与操作旋钮12的卡止用孔12h卡合的状态,因此需要将手指尖勾住勾指凹部12a并用稍大一点的力对操作旋钮12进行旋转操作。通过旋转操作,卡止球11c由卡止用孔12h的倾斜面以抵抗弹簧11d的施力的方式被压入,脱开与卡止用孔12h的卡合,因此用较小的力就能够继续进行旋转操作。
当操作旋钮12旋转120°,下一个勾指凹部12b到达时针的3点位置时,卡球11c与操作旋钮12的下一个卡止孔12j卡合,能够将操作旋钮12可靠地卡止于1节距(间距)量的旋转位置(参照图6(c))。
开关1在该位置,圆筒导向件12d内的圆环状凸轮面12m旋转,使图4的120°位置的作为谷底部的凸轮面与推杆17的突起17a接触。因此,如图6(c)所示,推杆17被弹簧18顶上去而远离压板24,所以施加于碟形弹簧状的可动触点片22的按压力消失,因此该可动触点片22恢复成向上方弯曲的原来的形状,两个固定触点电极21a和21b之间的电连接状态成为切断(off)状态。
当像这样将操作旋钮12旋转操作所设定的1节距(120°)的量时,开闭触点机构20进行1次从断开变为接通、再回到断开状态的动作。如果将操作旋钮12旋转操作2节距的量,则开闭触点机构20呈现2次接通状态。
而且,如果将操作旋钮12旋转操作3节距的量(旋转操作1圈),则开闭触点机构20呈现3次接通状态。因此,通过图2所示的、监视开闭触点机构20的开闭状态的开闭检测机构30,对操作旋钮12的每一次旋转操作的开闭触点机构20成为接通状态的次数进行计数,由此能够知道操作旋钮12的旋转节距,从而能够知道旋转位置,如果使其按各节距输出不同的输出信号,则能够具有与选择开关等价的功能。
对这样的本发明的旋转操作型开关的动作与现有的旋转操作型的选择开关的动作进行比较,将比较的结果作为功能比较图示于图7。
两者的开关都能够进行3种操作的选择。因此,现有的开关A具有通过旋转操作能够选择3个位置的旋转柄和3个触点电路1、2、3。
如A栏所示,该现有的选择开关在用旋转柄选择第一操作位置时,触点电路1接通,其它两个触点电路断开。当旋转旋转柄而选择第二操作位置时,触点电路2接通,其它2个触点电路断开。进而,当旋转旋转柄而选择第三操作位置时,触点电路3接通,其它2个触点电路断开。
与此相对,如上所述,本发明的开关在操作旋钮每旋转规定旋转角度则选择3个位置这一点上,与现有选择开关类似,但只具有1个触点电路。
如B栏所示,本发明的开关在进行将操作旋钮从第一操作位置旋转到第二操作位置的第一操作时,触点电路接通1次。将操作旋钮进行从第一操作位置旋转到第三操作位置的第二操作时,触点电路接通两次。进一步,进行从第一操作位置旋转1圈而旋转到第一操作位置的第三操作时,触点电路接通3次,由此,与现有的3位置选择的选择开关同样,能够获得3个不同的输出信号。
在上述说明中,示出了按120°节距对操作旋钮进行旋转操作的例子,但是在本发明中,操作旋钮的旋转节距角度不限于此,能够任意设定。
Claims (8)
1.一种旋转操作型开关,其特征在于:
在框架设置有以能够旋转操作的方式被支承的旋转操作旋钮和在该操作旋钮的下方与其相对地配置的一个开闭触点机构,在所述操作旋钮与开闭触点机构之间设置有操作机构,该操作机构包括与所述操作旋钮的旋转操作连动地对所述开闭触点机构进行开闭操作的凸轮。
2.根据权利要求1所述的旋转操作型开关,其特征在于:
所述开闭操作机构构成为,所述操作旋钮每旋转规定的旋转角度就对所述开闭触点机构进行一次开闭(接通、断开)操作,将所述操作旋钮旋转一圈则对开闭触点机构进行多次开闭(接通、断开)操作。
3.根据权利要求1或2所述的旋转操作型开关,其特征在于:
所述操作机构包括:圆环状凸轮,其在所述操作旋钮的背面与所述开闭触点机构相对地形成有在圆周方向上呈凹凸状的凸轮面;和被弹簧施力而使一端面与该凸轮面抵接,由另一端面对所述开闭触点进行操作的推杆。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的旋转操作型开关,其特征在于:
所述开闭触点机构包括:多个固定触头电极,其在印刷基板上隔开规定间隔地相对配置;和盘簧状的可动触头,其以横跨该多个固定触头电极间的方式配置,通过推压而发生变形,与所述固定触头电极接触、分离,对固定触头电极间的电连接进行开闭。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的旋转操作型开关,其特征在于:
所述操作机构包括:圆环状凸轮,其在所述操作旋钮的背面与所述开闭触点机构相对地形成有在圆周方向上呈凹凸状的凸轮面;和被弹簧施力而使一端面与该凸轮面抵接,由另一端面对所述开闭触点进行操作的推杆。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的旋转操作型开关,其特征在于:
在所述操作旋钮的背面设置有多个与卡止部件卡合的卡合孔,该卡合孔每隔规定的旋转角度设置1个,在所述框架的能够与所述操作旋钮的卡合孔卡合的一处位置,设置有通过弹簧保持所述卡止部件的卡止部件保持部。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转操作型开关,其特征在于:
在所述操作旋钮的正面每隔与所述卡止孔相同的旋转角度设置有1个勾指孔。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的旋转操作型开关,其特征在于:
将对所述开闭触点机构的开闭次数进行计数的开闭触点机构开闭检测电路与所述开闭触点机构连接,识别所述操作旋钮的旋转操作量。
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