CN111799050A - 一种带开关的密封式电位器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带开关的密封式电位器结构，包括轴柄、轴套、电阻调节装置及开关装置，电阻调节装置包括一组或两组基板，以及与基板贴合的密封壳体，基板表面设有电阻体并铆接有端子，而密封壳体具有安装腔，安装腔内设有电刷组件，密封壳体的端面设有嵌置端子的嵌置槽；开关装置包括具有容置沉腔的开关座体，其内底面设有至少两组开关触片，容置沉腔内还设有圆柱盘，且圆柱盘的底面设有与开关触片抵接的刷体，开关座体内设有长形槽，长形槽内抵顶有弹簧，弹簧的另一端通过滚珠与圆柱盘的外周壁弹性抵顶，圆柱盘的外周面还具有凸出的M型止动部。该电位器密封性好、结构简单、稳定性强且使用寿命长。

Description

一种带开关的密封式电位器结构

技术领域

本发明涉及电位器技术领域，具体是指一种带开关的密封式旋转电位器结构。

背景技术

传统的带开关的旋转式电位器，其结构通常包括依次装配的轴柄、轴套、电阻调节装置及开关装置，这些电位器在尺寸上又分为大型、小型、微型，而开关装置又包括扭簧旋转式、拨头旋转式等结构。

公开号为CN107316725A的中国发明专利公布文件中，公开了一种电位器，其中的开关结构即为扭簧旋转式，这类扭簧结构的开关的开启与关闭转换是依靠扭簧跨越临界点来实现的，存在不精准的问题，比如在开关临界点附近调节音响的音量时，很容易导致扭簧跨过临界点而使音响关闭，对于功能越来越丰富的电子产品(比如音源的输入及输出均为无线连接，重启后需要重新连接)，这种误关闭会给使用带来诸多不便。专利号为200920304216.1的中国发明专利公开了一种开关结构，该开关结构即为拨头旋转式，其原理是通过转轴带动拨动子，通过拨动子使开关动弹片与开关静触片实现接触或断开，从而达到开关功能；但该结构的回复力仅由弯曲的开关动弹片提供，而开关动弹片在长时间反复使用后易出现疲劳而使得开关动弹片与开关静触片接触不良，从而缩短了电位器的使用寿命；又由于开关动弹片与开关静触片均是侧向嵌装于开关基座内，两者无法采用同一料带一体连续冲压成型，生产过程中需要人工将相互独立的开关动弹片和开关静触片分别侧向嵌入开关基座内再固定，因此在密封性、结构稳定性、精度及生产效率上均欠佳。也正因为存在上述问题，虽然拨头旋转式开关结构相较于扭簧旋转式开关结构在零件结构及装配上均更为简单，但是对于密封性、精度、结构稳定性等要求较高的电位器中很少采用拨头旋转式开关结构。

另外，对于小型电位器而言，受体积限制，电阻调节装置的基板通常包塑于基座内，不仅体积可以做到更小，而且密封防水性好，但这种结构所需的材料及模具成本均较高；而大型电位器中，电阻调节装置的结构通常包括基板、电刷组件、以及绕设于电刷组件外周的片材绕制成的金属壳体，其金属壳体仅用于定位及固定，这种电位器结构的材料及模具成本均较低，但无密封防水性能，因此使用环境常受到限制；加之基板上的电阻体大多为碳膜，其本身的耐潮性能较差，不密封的电位器结构使得电阻体容易与外界物质接触，对电位器性能及寿命产生影响，这类电位器虽然分辨率高、耐磨性好、成本低，但因不密封而导致使用寿命较短、使用场景受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封性好、结构简单、稳定性强且使用寿命长的带开关的密封式电位器结构。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种带开关的密封式电位器结构，包括轴柄、轴套、电阻调节装置及开关装置，所述电阻调节装置包括一组或两组基板，以及端面与所述基板贴合的密封壳体，所述基板的中心设有供轴柄穿过的安装孔，所述基板的一侧表面设有电阻体、并铆接有与所述电阻体电连接的端子，而所述密封壳体具有轴向贯穿的安装腔，所述安装腔内设有随所述轴柄转动且与所述电阻体抵接的电刷组件，所述电刷组件包括刷架和电刷，所述刷架的端部具有轴向插置于所述安装孔内的呈台阶状的密封轴，所述密封壳体的端面设有嵌置所述端子的嵌置槽；所述开关装置设于所述电阻调节装置的下方，包括开关座体，所述开关座体具有顶端开口的容置沉腔，所述容置沉腔的内底面设有至少两组开关触片，所述容置沉腔内还设有随所述轴柄转动的圆柱盘，且所述圆柱盘的底面设有与所述开关触片抵接的刷体，所述开关座体内还设有与所述容置沉腔的侧壁径向连通的长形槽，所述长形槽内抵顶有弹簧，所述弹簧的另一端通过滚珠与所述圆柱盘的外周壁弹性抵顶，所述圆柱盘的外周面还具有凸出的M型止动部，当所述滚珠转入所述止动部时，所述刷体使得两组所述开关触片断开；所述轴套、密封壳体、基板及开关座体的各结合端面之间相互密封贴合。

该方案的有益效果在于：1、电刷组件、电阻体、刷体、开关触片等结构被所述轴套、基板、密封壳体及开关座体合围密封于所述安装腔及容置沉腔内，且凸出于基板表面的端子也由对应的嵌置槽隔断，而电阻调节装置的端面则通过刷架的台阶状的密封轴插置于基板的安装孔内，也能起到防水作用，因此电位器内部的防水性强，同时，由于基板无需采用包胶注塑工艺，且上、下基板结构可通用，相较于现有的防水结构大大降低了生产成本。2、所述开关装置是通过开关触片与刷体来实现接触电导通，而通过弹簧、滚珠与圆柱盘的外周面弹性抵顶来实现开关定位，因此，开关的电导通与定位为分开结构，相比现有的拨头旋转式开关结构，开关的电导通几乎不受开关次数的影响，极大地延长了电位器开关装置的使用寿命；而相比现有的扭簧旋转式开关结构，则开关的开启与关闭定位非常准确，不会出现误关闭的情况。3、由于开关触片为平面结构，可采用一体连续冲压成型后再包塑成型于开关座体内，相比现有的拨头旋转式及扭簧旋转式的开关结构，结构更稳定可靠、密封性好、精度高且生产效率高。

一种优选方案，当所述电阻调节装置与所述开关装置对应的一端设有所述基板时，所述开关座体的顶端面还设有与所述基板的所述端子对应的嵌置孔。该方案中，嵌置孔能容纳凸出的端子，从而实现开关座体与基板之间的面接触密封。

一种优选方案，所述嵌置槽内还一体成型有垂直穿过所述端子的铆接孔的定位销。定位销不仅能辅助固定各所述端子，而且多个定位销能对所述基板进行多点定位，从而避免基板相对密封壳体产生轻微的径向偏摆，提高了电位器的精度。

一种优选方案，所述基板设有定位孔，而所述轴套、密封壳体和/或所述开关座体的端面设有与所述定位孔插接配合的定位柱。相互插接配合的定位柱和定位孔，可避免各部件之间径向偏摆，提高了电位器结构的稳定性。

一种优选方案，所述轴套、密封壳体、基板及开关座体之间通过若干贯穿的铆钉铆接固定。铆钉铆接固定方式，生产简单，且电位器轴向及径向的稳定性均较强。

一种优选方案，所述滚珠的直径大于所述容置沉腔的侧壁至所述圆柱盘侧壁之间的间距。滚珠直径较大，可避免侧向移位，从而保证了开关装置的稳定性。

一种优选方案，所述开关触片还连接有开关引脚，所述开关引脚及所述开关触片通过注塑一体成型于所述开关座体上。这种成型方式不仅保证了开关装置的密封性，也能提高生产效率及产品的稳定性。

一种优选方案，所述轴柄上还固定有止挡片，所述轴套内设有对所述止挡片的旋转角度限位的限位部。止挡片及限位部用于限定电位器的最大转动角度范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例中一种双联式电位器的零件分解结构示意图；

图2为实施例中双联式电位器的剖面结构示意图；

图3为实施例中基板的结构示意图；

图4为实施例中密封壳体的结构示意图；

图5为实施例中电刷组件的结构示意图；

图6为实施例中开关装置的结构示意图；

图7为实施例中开关装置的刷体与开关触片的安装结构示意图；

图8为实施例中轴套与止挡片的安装结构示意图。

其中：1、轴柄；2、轴套；21、限位部；3、电阻调节装置；31、基板；311、安装孔；32、密封壳体；321、安装腔；322、嵌置槽；3221、定位销；33、电阻体；34、端子；35、电刷组件；351、刷架；3511、密封轴；352、电刷；4、开关装置；41、开关座体；411、容置沉腔；412、长形槽；413、嵌置孔；42、开关触片；43、圆柱盘；431、止动部；44、刷体；45、弹簧；46、滚珠；47、开关引脚；5、铆钉；61、定位孔；62、定位柱；7、止挡片；71、止挡部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

参考图1、图2和图5，一种带开关的密封式电位器结构的实施例，该电位器包括轴柄1、轴套2、电阻调节装置3及开关装置4，轴套2、电阻调节装置3及开关装置4从上到下依次叠合装配，而所述轴柄1穿设于其中。所述电阻调节装置3包括一组或两组基板31，以及端面与所述基板31贴合的密封壳体32，参考图3，所述基板31的中心设有供轴柄1穿过的安装孔311，所述基板31的一侧表面设有电阻体33、并铆接有与所述电阻体33电连接的端子34，所述基板31可采用现有常规的材质，比如树脂板，而电阻体33则可以是设于基板31表面的碳膜电阻体33，端子34则铆接于基板31上并径向伸出基板31一侧，由于端子34与基板31为铆接结合，势必会凸出于基板31表面。参考图2和图4，所述密封壳体32为注塑成型，且具有轴向贯穿的安装腔321，所述安装腔321内设有穿于轴柄1上并随所述轴柄1转动且与所述电阻体33抵接的电刷组件35，电刷组件35包括刷架351和固定于刷架351端面的电刷352，所述刷架351的端部具有轴向插置于所述安装孔311内的呈台阶状的密封轴3511；所述密封壳体32的端面设有嵌置所述端子34的嵌置槽322，嵌置槽322与安装腔321之间在径向上互不相通，可避免水分从端子34处进入电位器内部；而电阻调节装置3的端面则通过刷架351的台阶状的密封轴3511插置于基板的安装孔311内，也能起到防水作用。当所述基板31为一组时，即为单联电位器，基板31设于所述密封壳体32的下端面，其电阻体33朝向密封壳体32的安装腔321一侧，此时，电刷组件35只设置与电阻体33对应的一组电刷352。而当所述基板31为两组时，即为双联电位器，则两组基板31分别设于密封壳体32的上下端面，其电阻体33均朝向安装腔321，此时，电刷组件35的刷架351上设置上下两组分别与电阻体33抵顶的电刷352。参考图6和图7，所述开关装置4设于所述电阻调节装置3的下方，包括开关座体41，为包胶注塑成型，具有防水功能，所述开关座体41具有顶端开口的容置沉腔411，所述容置沉腔411的内底面设有至少两组开关触片42，所述容置沉腔411内还设有穿设于轴柄1上并随所述轴柄1转动的圆柱盘43，且所述圆柱盘43的底面设有与所述开关触片42抵接的刷体44，所述开关座体41内还设有与所述容置沉腔411的侧壁径向连通的长形槽412，所述长形槽412内抵顶有弹簧45，所述弹簧45的另一端通过滚珠46与所述圆柱盘43的外周壁弹性抵顶，所述圆柱盘43的外周面还具有凸出的M型止动部431，当所述滚珠46转入所述止动部431时，所述刷体44使得两组所述开关触片42断开，即刷体44此时位置正好使两组开关触片42处于断开状态；止动部431为圆滑表面，便于滚珠46滑入和滑出，而止动部431凸出于圆柱盘43的外周面，定位时相比转动时，圆柱盘43对所述弹簧45的挤压力更大，既保证了定位时的压紧力度，又使得所述滚珠46及弹簧45在电位器转动调节时具有较轻的手感。所述轴套2、密封壳体32、基板31及开关座体41的各结合端面之间相互密封贴合。

该实施例中，电刷组件35、电阻体33、刷体44、开关触片42等结构被所述轴套2、基板31、密封壳体32及开关座体41合围密封于所述安装腔321及容置沉腔411内，且凸出于基板31表面的端子34也由对应的嵌置槽322隔断，而电阻调节装置3的端面则通过刷架351的台阶状的密封轴3511插置于基板的安装孔311内，也能起到防水作用，因此电位器内部的防水性强，同时，由于基板31无需采用包胶注塑工艺，且上、下基板31结构可通用，相较于现有的防水结构大大降低了材料和模具成本。所述开关装置4是通过开关触片42与刷体44来实现接触电导通，而通过弹簧45、滚珠46与圆柱盘43的外周面的止动部431弹性抵顶来实现开关定位，开关在断开或导通的瞬间仅对弹簧45形成挤压，而不会对刷体44与开关触片42的接触产生影响，而弹簧45的回复能力及刷体44的耐磨能力都远强于现有的开关动弹片，开关的电导通与定位为分开结构，相比现有的拨头旋转式开关结构，开关的电导通几乎不受开关次数的影响，极大地延长了电位器开关装置4的使用寿命；而相比现有的扭簧旋转式开关结构，则开关的开启与关闭定位非常准确，不会出现误关闭的情况。由于开关触片42为平面结构，可采用金属料带一体连续冲压成型后再包塑成型于开关座体41内，相比现有的拨头旋转式及扭簧旋转式的开关结构，开关触片42结构稳定可靠、精度更高，生产简单且效率高，开关座体41的密封性好。该开关装置4也可应用于小型电位器中，使得带开关的小型电位器在结构及装配上均得到简化。

参考图6，一种实施例，所述开关座体41的顶端面还设有与所述基板31的所述端子34对应的嵌置孔413，同时，嵌置孔413的位置设置也不会将容置沉腔411与外部径向地导通。该实施例中，嵌置孔413能容纳凸出的端子34，从而实现开关座体41与基板31之间的面接触密封。

参考图3和图4，一种实施例，所述嵌置槽322内还一体成型有垂直穿过所述端子34的铆接孔的定位销3221，即定位销3221一体注塑成型于密封壳体32端面并与端面垂直，而所述端子34具有垂直的铆接柱，铆接柱为中空结构，即为铆接孔，定位销3221紧配插置于铆接孔内。定位销3221穿设于铆接孔内，可为端子34内部提供较强的支撑力，增加了端子34的强度，可避免端子34因受到垂直方向的外力而松脱，而且多个定位销3221同时对基板31进行定位，可避免基板31相对密封壳体32产生轻微的径向偏摆，提高了电位器的精度。

参考图3、图4、图6、及图8，一种实施例，所述基板31设有定位孔61，而所述轴套2、密封壳体32和/或所述开关座体41的端面设有与所述定位孔61插接配合的定位柱62，定位孔61与定位柱62之间为紧配结合。相互插接配合的定位柱62和定位孔61，可避免各部件之间径向偏摆，提高了电位器结构的稳定性。

参考图1，一种实施例，所述轴套2、密封壳体32、基板31及开关座体41之间通过若干贯穿的铆钉5铆接固定。铆钉5铆接固定方式，生产简单，且电位器轴向及径向的稳定性均较强。

参考图6，一种实施例，所述滚珠46的直径大于所述容置沉腔411的侧壁至所述圆柱盘43侧壁之间的间距。滚珠46直径较大，可避免滚珠46侧向移位卡入容置沉腔411与圆柱盘43之间的间隙，从而保证了开关装置4的稳定性。

一种实施例，所述开关触片42还连接有开关引脚47，所述开关引脚47及所述开关触片42通过注塑一体成型于所述开关座体41上。这种成型方式不仅保证了开关装置4的密封性，也能提高生产效率及产品的稳定性。

参考图8，一种实施例，所述轴柄1上还固定有止挡片7，止挡片7随轴柄1转动，止挡片7上设有凸出的止挡部71，所述轴套2内设有对所述止挡片7的旋转角度限位的限位部21。止挡片7及限位部21用于限定电位器的最大转动角度范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种带开关的密封式电位器结构，包括轴柄、轴套、电阻调节装置及开关装置，其特征在于：所述电阻调节装置包括一组或两组基板，以及端面与所述基板贴合的密封壳体，所述基板的中心设有供轴柄穿过的安装孔，所述基板的一侧表面设有电阻体、并铆接有与所述电阻体电连接的端子，而所述密封壳体具有轴向贯穿的安装腔，所述安装腔内设有随所述轴柄转动且与所述电阻体抵接的电刷组件，所述电刷组件包括刷架和电刷，所述刷架的端部具有轴向插置于所述安装孔内的呈台阶状的密封轴，所述密封壳体的端面设有嵌置所述端子的嵌置槽；所述开关装置设于所述电阻调节装置的下方，包括开关座体，所述开关座体具有顶端开口的容置沉腔，所述容置沉腔的内底面设有至少两组开关触片，所述容置沉腔内还设有随所述轴柄转动的圆柱盘，且所述圆柱盘的底面设有与所述开关触片抵接的刷体，所述开关座体内还设有与所述容置沉腔的侧壁径向连通的长形槽，所述长形槽内抵顶有弹簧，所述弹簧的另一端通过滚珠与所述圆柱盘的外周壁弹性抵顶，所述圆柱盘的外周面还具有凸出的M型止动部，当所述滚珠转入所述止动部时，所述刷体使得两组所述开关触片断开；所述轴套、密封壳体、基板及开关座体的各结合端面之间相互密封贴合。

2.根据权利要求1所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述开关座体的顶端面还设有与所述基板的所述端子对应的嵌置孔。

3.根据权利要求1所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述嵌置槽内还一体成型有垂直穿过所述端子的铆接孔的定位销。

4.根据权利要求3所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述基板设有定位孔，而所述轴套、密封壳体和/或所述开关座体的端面设有与所述定位孔插接配合的定位柱。

5.根据权利要求4所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述轴套、密封壳体、基板及开关座体之间通过若干贯穿的铆钉铆接固定。

6.根据权利要求1所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述滚珠的直径大于所述容置沉腔的侧壁至所述圆柱盘侧壁之间的间距。

7.根据权利要求1所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述开关触片还连接有开关引脚，所述开关引脚及所述开关触片通过注塑一体成型于所述开关座体上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种带开关的密封式电位器结构，其特征在于：所述轴柄上还固定有止挡片，所述轴套内设有对所述止挡片的旋转角度限位的限位部。

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