CN1077568A - 旋转步进开关 - Google Patents

Abstract

一种旋转步进开关，它包括一个壳体，一个支承 在壳体内旋转的转动体，多个位于壳体内的固定开关 接触片，一个装在转动体上的活动开关接触片，一个 支承在壳体内可旋转的驱动件，一个设置在驱动件与 转动体之间的传动件能使转动体分步驱动的单向离 合器装置，和一个设置在壳体内在驱动件以相反于驱 动方向(Y)的非驱动方向(X)回旋时使转动体23停 止转动的单向止动装置。

Description

本发明涉及一种旋转步进开关，这种开关适用于家用电器。

根据本发明提供的旋转步进开关包括一个壳体;一个支承在壳体内绕着一条轴线旋转的转动体;多个位于壳体内的固定开关接触片，一个装在转动体上的活动开关接触片;一个支承在壳体内绕轴线旋转的成角度来回转动的驱动件，该驱动件使转动体以驱动的方向转动以便移动活动开关接触片使其与一个或多个固定开关接触片进行电的接触或从中脱出;一个设置在驱动件与转动体之间使驱动件能使转动体分步驱动的单向离合器装置，和设置在壳体内并包括相互连接的第一和第二部分以便在驱动件以相反于驱动方向的非驱动方向回转时使转动体停止转动的单向止动装置，该止动装置的所述第一部分设置在转动体上。

所述的转动体最好是一个整体的转动体。

在一个较佳的实施例中，止动装置的第一部分        置在转动体的周围，而单向止动装置的第二部分由固定开关接触片中至少一个接触片来充当。

所述的转动体的周边上最好有一圈径向向外延伸的连续不对称齿，而所述的至少一个固定开关接触片是可弹性变形的，因而它只能在转动体以非驱动方向处于驱动体的作用下时才能与所述齿中的即将到来的一个齿相啮合。

在另一个较佳的实施例中，止动装置的第一部分设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部分设置在壳体的内侧上。

驱动件和转动体最好相互直接轴向接合，在它们各自的接合面上具有能相互配合的构形以构成所述的单向离合器装置。

所述的每种构形最好都采用一圈连续不对称齿的形式，而驱动件和转动体的对应构形是互补的。

在一个较佳的特定结构中，与驱动件相连接的转动体的端头被分成若干个扇形区段，每个区段沿着非驱动方向从一端至另一端同时以径向和轴向向外的方向逐渐增大，以便形成两个齿圈。

旋转步进开关最好还包括一根设置在壳体内的轴，转动体绕轴线支撑在其上旋转。

壳体最好由至少两个部分组成并由轴将它们安装在一起，所述轴的一端固定在所述至少两个壳体部分中的第一个部分上，而使其相对的一端基本上穿过所述至少两个壳体部分中的第二个部分，将它们连接在一起。

所述的轴最好与所述第一个壳体部分整体形成。

在一个特定的结构中，所述轴的相对一端被胀大或者变形，由此与所述第二个壳体部分相连接。

所述的传动件最好由一个弹簧弹性地偏压住以便能以非驱动方向旋转。

以下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分的平面图;

图6是图1所示的旋转步进开关的上壳体部分的底部平面图。

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分12和塑料的下壳体部分13形成的壳体11，和一块夹在壳体部分12和13之间的隔板14。下壳体部分13具有一个底壁13A和一根直立在其上的整体模制的中心轴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分12的顶壁12A上的比较小的中央开孔17。

如图2和4所示，轴15的自由端15A达到一个基本上与上壳体部分顶壁123A的外表面相齐平的位置。为了使壳体部分12和13连同夹在其间的隔板14永久地连结在一起，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（未显示）的尖端下压，从而使变形或胀大的自由端15A能牢固地与开孔17连接。

旋转步进开关10还包括一个位于上壳体部份12内的开关机构18和一个位于下壳体部分13内的驱动机构19。

开关机构18配置有四个等角度隔开的固定开关接触片20，它们位于上壳体部分12中的各个相应形状的凹座21内;以及一个活动开关接触片22，它支承在一根大致为圆柱形，形成开关机构18的部件的转动体23上。转动体23最好是一个整体的转动体。

固定开关接触片20各由一个相应的S形铜片构成，并被分成20A和20B两组，前一组20A位于较深的凹座21A内，而后一组20B则位于较浅的凹座21B内。在上壳体部分12的相应隅角处开有四个切口24，每个切口为对相应固定开关接触片20的线接头提供入口。对于较深的开关接触片20A，一个填充体25设置在每个凹座21A内，以便将相应的开关接触片20A保持就位，同时也将相应的切口24的未占用部分（即开口端）堵住，如图6所示。

转动体23有一个中央轴孔23A，轴15穿过该孔以支持转动体23使其在它上面转动。活动开关接触片22由一个倒L形的铜片形成，其水平部分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的全长延伸。铜片的水平部分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（未显示），以便将开关接触片22固定就位。铜片的垂直部分22B具有足够的长度能完全伸过位于不同平面的固定开关接触片20A和20B。

开关接触片20和22的结构和装配被设计成能利用活动开关接触片22本身形成多种不同的开关状况以便在固定开关接触片20中构成电的连接，正如业内人员都知道的那样。

转动体23的下端被分成四个扇形区段或四分体26，这些四分体同时在径向向外和轴向向下的方向上逐渐增大。在一个角度的方向上，如图1和6中箭头X所示，每个四分体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绕着转动体23径向向外延伸由四个相邻不对称齿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由四个相邻不对称齿28组成的第二齿圈。其中的一个齿27上开有一条凹槽29以容纳活动开关接触片22的垂直部分22B的下端厚度。

驱动机构19包括一个成角度来回移动或可来回转动的驱动盘30，它具有一个中央开孔30A，轴15穿过这个开孔以便支承该驱动盘30使其在它上面转动。驱动盘30有一个绕着开孔30A直立的中央颈圈31。颈圈31被分成四个完全一样的四分体，每一个四分体从其一端至另一端按图1和5中箭头Y所示的角度方向逐渐成坡度上升，因而绕着颈圈31的顶部形成一圈四个相邻不对称的齿32。

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上并共同作用在驱动盘30和下壳体部分13的底壁13A之间相对的两端上。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，而同时相应的由齿28和32组成的齿圈相互啮合，在转动体23和驱动盘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。

下壳体部分13的侧壁13B上具有一个开口，采用的形式为相连成整体的侧向延伸螺纹管34，其作用是与一个螺纹的黄铜螺帽35相配合使旋转步进开关10固定在一种电气用具的壁上（未显示），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°角度的径向伸展的扇形体36，该扇形体36具有两个相对的圆周端36A和36B。一条珠串或链37穿过管状开口34进入开关壳体11，其内端通过咬接在一个悬挂在扇形体端头36A上的管座38内而被固定在扇形体36的远端36A。

螺旋弹簧33具有上和下径向支腿33A和33B，上支腿33A从后面接合在支座38上，而下支腿33B被夹持在形成在下壳体部分13的底壁13A上的一对径向肋条39（图5）之间。螺旋弹簧33被预加应力使其能将驱动盘30沿着图5中箭头X所示的方向压向一个有角度的静止位置，在这个位置上扇形体端头36A紧靠在一根从隔板14垂悬下来的整体形成的杆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碰在紧接在管状开口34后面的下壳体部分侧壁13B上时，驱动盘30停止转动。在此时间，驱动盘30已旋转了稍许超过90°的角度，而且转动体23也转过90°，在驱动方向Y通过齿28和32之间的互连处于与驱动盘30从动连接的位置。

转动体23在Y方向上的旋转并不会受到两个固定开关接触片20B的阻挡，接触片20B仅仅是从相应的齿27上滑过，如从图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连同活动开关接触片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之间的较弱啮合由驱动盘30的带动在X方向上稍许转动一些，但当固定开关接触片20B与在转动体23周边上来的相应的齿27相啮合时就立即停止了转动。这样一种在固定开关接触片20B和转动体齿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的回转驱动力相对较齿28和32之间的啮合强很多时，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相啮合的位置，但退后了一个齿。于是旋转步进开关10准备下一次的开关操作。

将固定开关接触片20用来与转动体23相接合以便阻止转动体23随着驱动盘30按X方向回转具有的优点是固定开关接触片20易于使用。然而，也可以设想出使用一种不同的用于转动体23的抗回转装置，例如，将其装配在转动体23的上端和上壳体部分12顶壁的内侧之间。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连续不对称齿圈，而上壳体部分的顶壁内侧具有一个轴向向下突出的互补的连续不对称的齿圈，以便与所述转动体的齿相啮合。这种啮合与驱动盘30和转动体20下端之间的啮合相类似，但其作为单向止动/离合装置以相反的角度方向来操作，从而使转动体20只能随着驱动盘以驱动方向Y旋转，而不能以回转的方向X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；一个支承在壳体内绕着一条轴线旋转的转动体；多个位于壳体内的固定开关接触片；一个装在转动体上的活动开关接触片；一个支承在壳体内绕轴线旋转的成角度来回转动的驱动件，该驱动件使转动体以驱动的方向转动以便移动活动开关接触片使其与一个或多个固定开关接触片进行电的接触或从中脱出；一个设置在驱动件与转动体之间使传动件能使转动体分步驱动的单向离合器装置；和设置在壳体内并包括相互咬合的第一和第二部分以便在驱动件以相反于驱动方向的非驱动方向回转时使转动体停止转动的单向止动装置，所述止动装置的第一部分设置在转动体上。

2、如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于：所述转动体是一个整体的转动体。

3、如权利要求1所述的旋转步进开关，其特征在于：止动装置的第一部分绕轴线设置在转动体的周围，而单向止动装置的第二部分由固定开关接触片中至少一个接触片充当。

4、如权利要求3所述的旋转步进开关，其特征在于：所述转动体的周边上有一圈径向向外延伸的连续不对称齿，而所述的至少一个固定开关接触片是可弹性变形的，因而它只能在转动体以非驱动方向处于驱动件的作用下时才能与所述齿中的即将到来的一个齿相啮合。

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分设置在转动体的一端上，而止动装置的第二部分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：所述驱动件和转动体相互直接轴向接合，在它们各自的接合面上具有能相互配合的构形，以构成所述的单向离合器装置。

7、如权利要求6所述的旋转步进开关，其特征在于：所述的每种构形都采用一圈连续的不对称齿的形式，而驱动件和转动体的相对应构形是互补的。

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的周边上有一圈径向向外延伸的连续不对称齿，而所述的至少一个固定开关接触片是可弹性变形的，因而它只能在转动体以非传动方向处于驱动体的作用下才能与所述齿中的即将到来的一个齿相啮合，而且与驱动件相连接的转动体的端头被分成若于个扇形区段，每个区段沿着驱动方向从一端至另一端同时以径向和轴向向外的方向逐渐增大，以便形成两个齿圈。

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，转动体绕轴线支承在其上旋转。

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部分组成并由轴将它们连接在一起，轴的一端固定在所述至少两个壳体部分中的第一个部分上，而其相对的一端则基本上穿过所述至少两个壳体部分中的第二个部分以便将它们连接起来。

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分整体形成。

12、如权利要求10所述的旋转步进开关，其特征在于：所述轴的相对一端被胀大或者变形，由此连接在所述第二个壳体部分上。

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压住，以便能以非驱动方向旋转。

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