CN106274452B - 一种开关装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及于一种开关装置，其可旋转地控制汽车盖体的开合，该开关装置包括有一转轴，且该开关装置内设有一内壳体，其定义出一转轴容置空间。其中，该内壳体包括上壳体和下壳体，且上壳体相对下壳体的一面设有上引导面，下壳体相对上壳体的一面设有下引导面，上壳体和下壳体两者相对彼此间隔而设并通过前述上、下引导面定义出引导槽。另一方面，转轴包括相对而设的第一端及第二端，第一端露出内壳体外，并与盖体匹配设置，用于配合汽车盖体的开合。其中，靠近转轴的第二端，转轴的外侧设有一导销。且该转轴轴向可移动，并可围绕轴向旋转。且当转轴受到轴向力的作用并轴向移动时，导销沿着所述引导槽周向运动并带动转轴绕轴向旋转，从而使得转轴的第一端配合汽车盖体的开合。

Description

一种开关装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种开关装置及其使用方法，本发明尤其涉及一种用于车辆中的储箱盖/燃料箱盖或充电盖的开关装置及其使用方法。

背景技术

在车辆中，通常会出于不同的使用功能，设置一些盖体，这些盖体例如为车辆中的储箱盖、燃料箱盖或充电盖。为了开闭这些盖体，在现有技术中，主要有两种设置，一种是设置盖体弹开功能机构，该弹开功能机构与盖体锁止机构分开，由不同的装置实现。一般来说，锁止机构通过电机、齿轮及螺纹等传动实现相应功能。而现有技术中的另一种设置，是将前述弹开功能及锁止机构集成在一起。但是，锁止机构也是电机及齿轮方式实现传动的，且在这样的设置中，弹开功能结构较复杂。

以上两种现有技术都需要使用电机及齿轮，且零件数量较多，故造成零件加工要求较高，成本也较高，故障几率大的缺点。

因此，有必要对这类开关装置的结构进行改进。

发明内容

如前所述，本发明的目的之一是提供一种零件数量最小化的、用于车辆中的盖体上的开关装置，从而简化安装、减小体积并且避免使用电机等驱动装置实现对该开关装置的操作。

本发明一方面提供了一种开关装置，其可旋转地控制汽车盖体的开合，该开关装置包括有一转轴，且该开关装置内设有一内壳体，其定义出一转轴容置空间。其中，该内壳体包括上壳体和下壳体，且上壳体相对下壳体的一面设有上引导面，下壳体相对上壳体的一面设有下引导面，上壳体和下壳体两者相对彼此间隔而设并通过前述上、下引导面定义出引导槽。另一方面，转轴包括相对而设的第一端及第二端，第一端露出内壳体外，并与盖体匹配设置，用于配合汽车盖体的开合。其中，靠近转轴的第二端，转轴的外侧设有一导销。且该转轴轴向可移动，并可围绕轴向旋转。且当转轴受到轴向力的作用并轴向移动时，导销沿着所述引导槽周向运动并带动转轴绕轴向旋转，从而使得转轴的第一端配合汽车盖体的开合。

其中，转轴内设有弹簧，用以部分提供所述轴向力。

其中，上述上、下引导面为波浪形的环面，且上述上、下引导面的波峰及波谷位置大体对应。

其中，上述上、下引导面对应的波谷最低处中点处所形成的轴线，相较转轴的轴向倾斜。

其中，上述上引导面各个相邻波峰的高度为非恒定的，从而当导销从较低波峰移动至较高波峰时，转轴的第一端配合汽车盖体打开，当导销从较高波峰移动至较低波峰时，转轴的第一端配合汽车盖体闭合。

其中，上述上、下引导面的波峰均为4个。

其中，开关装置内还设有一锁定件，其中，锁定件为一与汽车控制器连接的电磁铁，电磁铁设于内壳体外，且其靠近转轴的一侧设有一弹性衔铁，转轴对应设有第一衔铁接收孔，内壳体对应设有第二衔铁接收孔。其中，电磁铁为单向或双向吸合。

其中，开关装置的外部设有安装扣，用于与汽车固定。

本发明的另一方面，在于提供一种开关装置，可旋转地控制汽车盖体开合的方法，包括：

向转轴施加第一轴向力，从而使得转轴上的导销向着下壳体方向移动，并沿着引导槽的下引导面移动，

向转轴施加与第一轴向力相反的第二轴向力，使得转轴向着上壳体方向移动，并沿着引导槽的上引导面移动，以这样的方式，转轴的第一端配合汽车盖体的开合。

其中，当上述上、下引导面为波浪形的环面，且上述上、下引导面的波峰及波谷位置大体对应时，可行的控制方法为：向转轴施加向下的轴向力，从而使得转轴上的导销向着下壳体方向移动。更具体地，在受到向下的轴向力时，导销沿着引导槽的下引导面移动，并将沿着下引导面，朝着下引导面的波谷处移动。而当转轴受到一向上轴向力的作用时，转轴将向着上壳体方向移动，并沿着引导槽的上引导面移动。以这种的方式，在不添加电机等传动系统的情况下，转轴所受到的轴向力，配合引导槽的引导，将使得转轴自身围绕其轴向旋转。

其中，若该装置包括如前所述的锁定件。则该方法还进一步包括：将锁定件设于外壳体内，内壳体外，且锁定靠近转轴的一侧设有一弹性衔铁，转轴对应设有第一衔铁接收孔，内壳体对应设有第二衔铁接收孔。锁定件与插针插接以电性连接，且弹性衔铁可通过第一衔铁接收孔、第二衔铁接收孔，与转轴结合，限制转轴的自由转动。则通过控制电磁铁的电性导通或截断，可以控制其上衔铁的伸缩。故可相应锁定或解放转轴的自由转动。

本发明具有以下技术效果：

1.以往的技术是通过电机及齿轮或螺纹或类似的传动系统驱动零件旋转或直线运动实现锁止功能，本发明无须传动零件，故减少了零件数量,节省了产品的物料成本和装配成本；

2.齿轮零件配合精度要求较高,是执行器中较难加工的零件，通过本发明，不仅给出了结构简单的开关装置，且其可靠性也得到提高，减少了误操作的可能性；

3.本发明的零件结构简单,加工要求低,降低了加工成本；

4.本发明空间体积小,增加应用的自由度。

附图说明

图1为根据本发明的开关装置一优选实施例的分解结构示意图；

图2为根据本发明的开关装置一优选实施例的组合结构示意图，其中，该开关装置的外壳体的外周边大部分均被省略；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为带有外周边的外壳体结构示意图。

附图标记：

开关装置1

转轴10；第一端101；第二端102；导销103；第一衔铁接收孔104；

外壳体20；安装扣201；

上壳体30；上引导面301；上引导面的波峰3010a,b,上引导面的波谷3011；

下壳体40；下引导面40；下引导面的波峰4010a,b,下引导面的波谷4011；第一衔铁接收孔4012；

引导槽50；

锁定件60；弹性衔铁601；

弹簧70；

插针80。

具体实施方式

图1为根据本发明的开关装置一优选实施例的分解结构示意图。该开关装置1，在实际应用中，能够可旋转地控制汽车盖体的开合。如图1所示，开关装置包括有一转轴10，且开关装置包括有一外壳体20，而在外壳体20内，进一步地还设有内壳体。在图2中清楚地说明，在本实施例中，内壳体包括上壳体30和下壳体40，通过上、下壳体30,40共同定义出一转轴容置空间，该转轴容置空间用于容置转轴10。需要说明的是，外壳体20以及上、下壳体30,40，可以通过一体成型的方式注塑而成，也可通过其他可能的加工工艺而获得。

如图2所示，上壳体30相对下壳体40的一面设有上引导面301，下壳体40相对上壳体30的一面设有下引导面401，上壳体和下壳体两者相对彼此间隔而设并通过上、下引导面301,401定义出引导槽50。

由图1、2可知，转轴10包括相对而设的第一端101及第二端102，第一端101露出内壳体(上壳体30)外。在实际使用时，该第一端101将与汽车的盖体(图中未示出)匹配设置，与其一起配合从而实现盖体的开合。此处，第一端101与盖体的配合，在现有技术中，以存在许多可以实施的方式，例如盖体内可间隔设有锁定爪，而第一端101的位置及结构可与该锁定爪相匹配。从而通过第一端101的旋转，其可与该锁定爪暂时性地固定，或脱离与该锁定爪的固定，以此方式，第一端101与盖体一起配合从而实现盖体的开合。需要说明的是，盖体与第一端101之间的结构设计，并非本发明的重点。故，凡是现有技术所给出的第一端101与盖体的可能配合方式，均应涵盖在本发明中。

由图1、2可知，靠近第二端102，转轴10的外侧设有一导销103。该转轴10被设置为轴向可移动，同时该转轴10被设置为绕其轴向可旋转。通过这样的方式，在实际使用时，当前述转轴10受到轴向力的作用并轴向移动时，转轴10上的导销103将沿着前述上、下引导面301,401所定义出引导槽50周向运动，而这样的运动，将带动转轴10绕其自身轴向旋转，从而使得转轴10的第一端可配合盖体的开合。通过这样的方式，将在不添加电机等传动系统的情况下，实现盖体的开关。

参考图3，将更详细地说明上、下引导面301,401的设计构思。上、下引导面301,401为波浪形的环面，且上引导面301的波峰3010a,b与下引导面401的波峰4010a,b大体对应，上引导面301的波谷3011与下引导面401的波谷4011大体对应。在图2，3中，控制盖体开关的方法为：向转轴10施加向下的轴向力，从而使得转轴10上的导销103(现处于上引导面301的波峰3010a处)向着下壳体401方向移动。更具体地，在受到向下的轴向力时，导销103沿着引导槽50的下引导面401移动，并将沿着下引导面401，朝着下引导面401的波谷4011处移动(即向左移动)。而当转轴10受到一向上轴向力的作用时，转轴10将向着上壳体30方向移动，并沿着引导槽50的上引导面301移动(即继续向左移动，并向上到达上引导波峰3010b)。以这种的方式，在不添加电机等传动系统的情况下，转轴10所受到的轴向力，配合引导槽50的引导，将使得转轴10自身围绕其轴向旋转，而通过合理设计第一端101及盖体之间的配合结构，转轴10的旋转将相应实现盖体的开关。

在附图1‐3所给出的实施例中，轴向力部分由安装在转轴10内的一弹簧70提供。即当使用者按压转轴10，提供一向下的轴向力时，弹簧70将受力形变，而当使用者撤销该向下的轴向力时，弹簧70将提供一向上的回复力，即向上的轴向力。但是，本领域技术人员也可理解的是，通过其他可行的方式，也可提供转轴10所需的向上的轴向力和/或向下的轴向力。

更优选地，在图3给出的实施例中，上、下引导面301,401对应的波谷3011,4011最低处中点处所形成的轴线(虚线b)，相较转轴10的轴向(虚线b)倾斜，即不重合。这样设计的优势在于，当导销103处于图3中上引导面301的波峰3010a，受向下轴向力的作用，而沿着引导槽50周向(向左侧)运动时，导销103将移动至下引导面401的波谷4011。而在此时，若转轴10受到向上的轴向力，则由于上、下引导面301,401对应的波谷3011,4011并不完全重叠，乃是交错设计，导销103将非常顺利地沿着引导槽50继续向左侧周向运动，并向上到达上引导波峰3010b，故这样的设计将大大减小误操作的概率。

更进一步地，从图3中可知，上引导面301两个相邻波峰3010a,3010b的高度为不相同的(即非恒定的)。这样的设计，乃是为了适应第一端101与盖体的一种优选配合方式，即当导销103从较低波峰波峰3010a移动至较高波峰3010b时，转轴10的第一端101与盖体一起配合，使得汽车盖体打开，反之，则转轴10的第一端101与盖体一起配合，使得汽车盖体闭合(第一端10将与盖体内一相应设置的卡合部卡合)。需要说明的是，如前所述，第一端101与盖体一起配合多种多样，故这样的设计并非一定是必须的。

同时，需要说明的是，如图4所示，前述上、下引导面301,302的波峰均为4个。这样的好处是，当转轴10旋转一周时，将交替实现盖体的开合。但是，该数量也并不是必须的。本领域技术人员根据上述教导，可以自由设计上、下引导面上波峰及波谷的数量，并能够实现本发明的效果。

另外需要说明的是，上、下引导面的波浪状结构，也可描述为形成锯齿状或w状结构。且更进一步地，本发明中的波浪状，其可以例如为正弦波、方波、三角波和锯齿波的任何波形，凡是这样的结构符合如上所述的设计构思，即涵盖在本发明之中。

参考图1,2,4可知，在开关装置10内还设有一锁定件60。锁定件60为一与汽车控制器连接的电磁铁。该锁定件60(电磁铁)的作用是在必要时，由汽车控制器的控制，可固定转轴10，限制其围绕其自身的轴向转动。具体来说，锁定件60(电磁铁)设于外壳体20内，内壳体30,40外，且锁定件60(电磁铁)靠近转轴10的一侧设有一弹性衔铁601，转轴10对应设有第一衔铁接收孔104，内壳体30,40(在本实施例中，为下壳体40)对应设有第二衔铁接收孔4012。锁定件60(电磁铁)与插针80插接以电性连接，且弹性衔铁601可通过第一衔铁接收孔104、第二衔铁接收孔4012，与转轴10结合，限制转轴10的自由转动。

本领域技术人员所熟知的，通过控制电磁铁的电性导通或截断，可以控制其上衔铁的伸缩。故可相应锁定或解放转轴10的自由转动。以单向吸合的电磁铁为例，具体工作方式如下：由于电磁铁上的弹性衔铁601在其弹性作用下，将自发地通过第一衔铁接收孔104、第二衔铁接收孔4012，与转轴10结合，从而限制转轴10的旋转。而当使用者需要开合盖体时，将通过例如车钥匙，或控制面板等方式，向汽车控制器给出一指令，此时，汽车控制器将通过插针80使电磁铁通电，从而使电磁铁周边产生磁场，从而弹性衔铁601由于磁力的作用将缩回，使得转轴10的旋转不受到限制。当然，并非必需使用单向吸合的电磁铁的技术，本领域技术人员通过如上构思，也可自由使用例如双向吸合的电磁铁，实现转轴10的锁定及解锁。由于篇幅原因，在此不再累述。

此外，如图1,4所示，外壳体20设有安装扣201，通过该安装扣201，开关装置10可相应与汽车固定连接。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种开关装置，其可旋转地控制汽车盖体的开合，所述开关装置包括有一转轴，且所述开关装置内设有一内壳体，其定义出一转轴容置空间，其中

所述内壳体包括上壳体和下壳体，且上壳体相对下壳体的一面设有上引导面，下壳体相对上壳体的一面设有下引导面，上壳体和下壳体两者相对彼此间隔而设并通过所述上、下引导面定义出引导槽，

所述转轴包括相对而设的第一端及第二端，所述第一端露出所述内壳体外，并与所述盖体匹配设置，用于配合所述汽车盖体的开合，其中

靠近所述第二端，所述转轴的外侧设有一导销，其中，

所述转轴轴向可移动，并绕其轴向可旋转，且

当所述转轴受到轴向力的作用并轴向移动时，所述导销沿着所述引导槽周向运动并带动所述转轴绕轴向旋转，从而使得所述转轴的第一端配合所述汽车盖体的开合；

所述上、下引导面为波浪形的环面，且所述上、下引导面的波峰及波谷位置大体对应；

所述上引导面各个相邻波峰的高度为非恒定的，从而当所述导销从较低波峰移动至较高波峰时，所述转轴的第一端配合所述汽车盖体打开，当所述导销从较高波峰移动至较低波峰时，所述转轴的第一端配合所述汽车盖体闭合。

2.如权利要求1所述的开关装置，其中，所述上、下引导面对应的波谷最低处中点处所形成的轴线，相较所述转轴的轴向倾斜。

3.如权利要求2所述的开关装置，其中，所述上、下引导面的波峰均为4个。

4.如权利要求1所述的开关装置，其中，所述开关装置内还设有一锁定件，其中，

所述锁定件为一与汽车控制器连接的电磁铁，所述电磁铁设于内壳体外，且其靠近转轴的一侧设有一弹性衔铁，所述转轴对应设有第一衔铁接收孔，所述内壳体对应设有第二衔铁接收孔。

5.如权利要求4所述的开关装置，其中，所述电磁铁为单向或双向吸合。

6.如权利要求1所述的开关装置，其中，所述转轴内设有弹簧，用以部分提供所述轴向力。

7.如权利要求1所述的开关装置，其中，所述开关装置的外部设有安装扣，用于与汽车固定。

8.一种使用权利要求1所述的开关装置，可旋转地控制汽车盖体开合的方法，包括：

向所述转轴施加第一轴向力，从而使得所述转轴上的导销向着所述下壳体方向移动，并沿着引导槽的下引导面移动，

向所述转轴施加与第一轴向力相反的第二轴向力，使得所述转轴向着所述上壳体方向移动，并沿着所述引导槽的上引导面移动，

以这样的方式，所述转轴的第一端配合所述汽车盖体的开合。