CN112786336A - 用于旋转开关的插脚以及旋转开关 - Google Patents

Abstract

本发明的插脚及旋转开关，包括壳体、可转动的设置于壳体上的转轴、如上述插脚、弹片以及若干设置于壳体上的触点，其中插脚包括两与绕组连接的导电部以及用于压紧固定弹片的压紧部，两导电部间隔平行设置，压紧部弯折且垂直设置于两导电部的上端，压紧部与两导电部的顶面形成用于插装弹片的插装槽，压紧部能够压紧覆盖所固定弹片的整个固定端。本方案通过改动插脚的形状，使得插脚在固定多触脚弹片时能够均匀的压覆到弹片整个固定端，以此使得弹片不会因多次受到转轴顶起而疲劳变形，确保开关各个档位导通正常，同时开关采用上述的插脚，能够将弹片固定端均匀压紧，使得弹片不会轻易变形，增加使用寿命和稳定性。

Description

用于旋转开关的插脚以及旋转开关

技术领域

本发明属于旋转开关的零件技术领域，尤其涉及用于旋转开关的弹片以及旋转开关。

背景技术

旋转开关是以旋转手柄来控制主触点通断的一种开关。旋转开关的结构形式有两种，分别是单极单位结构和多极多位结构。单极单位旋转开关在应用中常与转轴式电位器共同使用，而多极多位旋转开关多用于工作状态线路的切换。其工作原理是：在一段范围内是变换电阻值，然后有一个触点开关，例如微波炉的旋钮以及风扇的旋钮就是有几个档位，接了主设备绕组的几组引出线，通过改变线圈圈数来改变转速或者功率，其原理和电位器相似。

常见的波段开关及万用电表的换挡开关均为旋转开关，旋转开关实质上也是一种刀开关，其结构通常包括壳体、转轴、若干弹片、插脚以及触点构成，弹片的一端通过插脚固定在壳体上；另一端为自由端，转轴对应各个弹片的位置上设有若干凸出部，弹片的自由端常规状态下与触点接触，自由端随着转轴转动被凸出部顶起与触点分离，从而实现各个挡位功能的转换。

传统的旋转换挡开关中的弹片可分为单触脚弹片以及多触脚弹片，由于多触脚弹片的所有的触脚在工作过程中状态并不完全一致，且多触脚弹片仅通过中间部分插接固定在插脚上(如图1-图2)，在长期使用过后，侧边的触脚便会因机械疲劳而发生变形翘起，导致无法在常规状态下保持与触点紧密接触出现接触不良等问题，最后直接影响了开关的稳定性和使用时间。

为解决上述问题，急需研制一种能够使弹片与触脚紧密接触的旋转开关。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供用于旋转开关的插脚，插脚采用导电材料制成，包括两与绕组连接的导电部以及用于压紧固定弹片的压紧部，两导电部间隔平行设置，压紧部弯折且垂直设置于两导电部的上端，压紧部与两导电部的顶面形成用于插装弹片的插装槽，压紧部能够压紧覆盖所固定弹片的整个固定端。本方案通过改动插脚的形状，使得插脚在固定多触脚弹片时能够均匀的压覆到弹片整个固定端，以此使得弹片不会因多次受到转轴顶起而疲劳变形，确保开关各个档位导通正常。

本发明的目的之二在于提供旋转开关，包括壳体、可转动的设置于壳体上的转轴、如上述插脚、弹片以及若干设置于壳体上的触点，插脚通过导电部插装固定于壳体的同一侧，若干触点对应设置于壳体的另一侧，弹片和触点均采用导电材料制成，弹片一端为固定端且插装于插脚的插装槽内，另一端为自由端设有触脚与触点相抵接导通，转轴垂直于触脚设置，转轴的侧壁对应触脚设有若干凸缘，相邻凸缘错位设置，转轴转动时通过凸缘顶起对应触脚以实现触脚和触点的分离。本方案采用上述的插脚，能够将弹片固定端均匀压紧，使得弹片不会轻易变形，增加使用寿命和稳定性。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

用于旋转开关的插脚，所述插脚采用导电材料制成，包括两与绕组连接的导电部以及用于压紧固定弹片的压紧部，两所述导电部间隔平行设置，所述压紧部弯折且垂直设置于两所述导电部的上端，所述压紧部与两所述导电部的顶面形成用于插装弹片的插装槽，所述压紧部能够压紧覆盖所固定弹片的整个固定端。

进一步地，所述导电部的上端面设有承托弹片的支撑凸起。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

旋转开关，包括壳体、可转动的设置于所述壳体上的转轴、如权利要求1-2任一所述的插脚、弹片以及若干设置于所述壳体上的触点，所述插脚通过所述导电部插装固定于所述壳体的同一侧，若干所述触点对应设置于所述壳体的另一侧，所述弹片和触点均采用导电材料制成，所述弹片一端为固定端且插装于所述插脚的插装槽内，另一端为自由端设有触脚与所述触点相抵接导通，所述转轴垂直于所述触脚设置，所述转轴的侧壁对应所述触脚设有若干凸缘，相邻所述凸缘错位设置，所述转轴转动时通过所述凸缘顶起对应所述触脚以实现所述触脚和触点的分离。

进一步地，所述弹片沿着所述触脚的延伸方向设有用于防止弹片变形的加强筋，所述加强筋可向上凸出形成或者向下凹陷形成。

进一步地，所述压紧部开设有用于穿过铆钉的第一铆钉孔，所述固定端对应所述第一铆钉孔开设有第二铆钉孔，铆钉依次穿过第一铆钉孔和第二铆钉孔实现所述弹片和插脚的固定连接。

进一步地，所述压紧部压覆于所述固定端上方，两者通过压铆连接固定。

进一步地，所述触脚向下弯折形成用于与所述凸缘接触的弯折部，所述弯折部呈V字型。

进一步地，所述触点包括与绕组连接的端子以及用于与触脚接触的导通的平头银触点，所述触点通过所述端子插装固定于所述壳体上。

进一步地，所述转轴设有限制所述转轴转动的限位结构，所述限位结构包括设置于所述转轴一端的齿轮、用于卡紧限制所述齿轮转动的卡紧块以及复位弹簧，所述卡紧块贴合所述齿轮的形状设计，所述复位弹簧一端与所述卡紧块连接，另一端与所述壳体连接。

进一步地，所述转轴设有驱动所述转轴转动的驱动杆，所述转轴开设有定位孔，所述驱动杆嵌入设置于所述定位孔内。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的旋转开关，包括壳体、可转动的设置于壳体上的转轴、如上述插脚、弹片以及若干设置于壳体上的触点，插脚通过导电部插装固定于壳体的同一侧，若干触点对应设置于壳体的另一侧，弹片和触点均采用导电材料制成，弹片一端为固定端且插装于插脚的插装槽内，另一端为自由端设有触脚与触点相抵接导通，转轴垂直于触脚设置，转轴的侧壁对应触脚设有若干凸缘，相邻凸缘错位设置，转轴转动时通过凸缘顶起对应触脚以实现触脚和触点的分离。插脚包括两与绕组连接的导电部以及用于压紧固定弹片的压紧部，两导电部间隔平行设置，压紧部弯折且垂直设置于两导电部的上端，压紧部与两导电部的顶面形成用于插装弹片的插装槽，压紧部能够压紧覆盖所固定弹片的整个固定端。本方案采用上述的插脚，能够将弹片固定端均匀压紧，使得弹片不会轻易变形，增加使用寿命和稳定性。

附图说明

图1是传统旋转开关优选实施方式的结构示意图；

图2是传统插脚优选实施方式的结构示意图；

图3是本发明旋转开关优选实施方式的结构示意图；

图4是本发明旋转开关优选实施方式的爆炸视图；

图5是本发明插脚优选实施方式的结构示意图；

图6是本发明弹片优选实施方式的结构示意图。

图中：100、旋转开关；1、插脚；11、导电部；12、压紧部；13、支撑凸起；14、第一铆钉孔；2、弹片；21、固定端；22、触脚；23、弯折部；24、加强筋；25、第二铆钉孔；3、触点；31、端子；32、平头银触点；4、转轴；41、凸缘；42、齿轮；43、卡紧块；44、驱动杆；5、壳体。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明用于旋转开关的插脚1如图3-图6所示，其中插脚1采用导电材料制成，确保插脚1与弹片2连接之后，能够将绕组上电源导通到弹片2上。插脚1包括两与绕组连接的导电部11以及用于压紧固定弹片2的压紧部12，两导电部11间隔平行设置，压紧部12弯折且垂直设置于两导电部11的上端，压紧部12与两导电部11的顶面形成用于插装弹片2的插装槽，当弹片2插装在所述插装槽后，插脚1的压紧部12能够压紧覆盖所固定弹片2的整个固定端21。本方案通过改动插脚1的形状，使得插脚1在固定多触脚22弹片2时能够均匀的压覆到弹片2整个固定端21，以此解决了多触脚22弹片2因多次受到转轴4顶起而疲劳变形的问题，确保开关各个档位导通正常。

当弹片2和插脚1在装配完成后，还需要安装到壳体5上，其中壳体5的同一侧上对应所述导电部11开设有若干插孔，在安装时，安装夹具要在压紧部12上施加压力，同时下面有刀具把导电部11挤开、以达到插脚1、弹片2与壳体5的结合。由于插脚1最开始为了方便弹片2插入插装槽内，插装槽的插装间隙是大于弹片2的厚度，在上述安装过程中为了防止弹片2受到压紧部12的挤压而发生变形或者发生位移，本实施例中在所述导电部11的上端面设有承托弹片2的支撑凸起13。通过压紧部12和支撑凸起13夹紧固定弹片2，能够防止上述问题的发生。

本方案还公开了旋转开关100，包括壳体5、可转动的设置于所述壳体5上的转轴4、如上所述的插脚1、弹片2以及若干设置于所述壳体5上的触点3，所述插脚1通过所述导电部11插装固定于所述壳体5的同一侧，若干所述触点3对应设置于所述壳体5的另一侧，所述弹片2一端为固定端21且插装于所述插脚1的插装槽内，另一端为自由端设有触脚22与所述触点3相抵接导通，本方案采用上述的插脚1，能够将弹片2固定端21均匀压紧，使得弹片2不会轻易变形，增加使用寿命和稳定性。

本实施例中所述触点3包括与绕组连接的端子31以及用于与触脚22接触的导通的平头银触点32，所述触点3通过所述端子31插装固定于所述壳体5上。其中所述弹片2和触点3均采用导电材料制成，而壳体5和转轴4均是采用绝缘材料制成，由此保证插脚1、弹片2和触点3相接触后，三者能够发生电性导通，同时旋转开关100的其他部分绝缘可防止发生漏电或者发生误触等风险。

本方案中的在常规状态下，其弹片2的触脚22是与触点3保持接触导通的状态，同时是通过转轴4的转动使触脚22和触点3发生分离达到对应电路的断开，具体结构如下，所述转轴4垂直于所述触脚22设置，所述转轴4的侧壁对应所述触脚22设有若干凸缘41，其中凸缘41突出设置在转轴4的侧壁上同时不完全环绕着整个转轴4，相邻所述凸缘41错位设置，当所述转轴4转动时，通过所述凸缘41转动到触脚22的一侧顶起对应所述触脚22以实现所述触脚22和触点3的分离，此时该部分电路断开，通过对转轴4进行不同角度的转动便能够控制开关在不同档位下实现不同的功能。

优选的，为了确保在凸缘41转动顶起触脚22时，触脚22能够与触点3分离，本实施例在所述触脚22向下弯折形成用于与所述凸缘41接触的弯折部23，所述弯折部23呈V字型。弯折部23对应凸缘41向下凹陷，该形状设计使得触脚22和凸缘41的距离缩短，当凸缘41转动到对应触脚22下方时，能够更大角度的顶起触脚22，确保触脚22和触点3能够分离，开关的运转能够更加稳定。

由于旋转开关100中弹片2的厚度较薄且质量较轻，为了防止触脚22部分受到凸缘41顶起而发生变形，本实施例还在所述弹片2沿着所述触脚22的延伸方向设有用于防止弹片2变形的加强筋24，所述加强筋24可向上凸出形成或者向下凹陷形成。加强筋24增加了触脚22自身的刚度，防止弹片2自由端部分发生变形。

本方案中插脚1和弹片2之间的固定方式除了上述的插接装配之外，为了防止弹片2在使用过程中从插脚1中滑脱，还需要将插脚1和弹片2之间进一步固定，其中固定的方式有以下几种：

铆钉固定：所述压紧部12开设有用于穿过铆钉的第一铆钉孔14，所述固定端21对应所述第一铆钉孔14开设有第二铆钉孔25，铆钉依次穿过第一铆钉孔14和第二铆钉孔25实现所述弹片2和插脚1的固定连接。

焊接固定：同样在所述压紧部12开设有第一焊接孔，所述固定端21对应所述第一焊接孔开设有第二焊接孔，通过采用焊接的方式将弹片2和插脚1连接固定。

压铆固定：该种连接方式是在压紧部12还没弯折之前，此时将对应弹片2重叠放置在压紧部12下方，之后采用压铆的工艺至上而下冲出凸台，实现两者的连接固定，其中凸台的形状可为圆形或者矩形。

上述多种固定方式均是作用于弹片2的固定部和插脚1的压紧部12，以此确保两者的连接紧密，增加开关的稳定性和使用寿命。

本实施例中所述转轴4设有限制所述转轴4转动的限位结构，以此使得当转轴4转动到目标档位后，不会轻易再发生转动，影响工作的正常进行。所述限位结构包括设置于所述转轴4一端的齿轮42、用于卡紧限制所述齿轮42转动的卡紧块43以及复位弹簧，所述卡紧块43贴合所述齿轮42的形状设计，所述复位弹簧一端与所述卡紧块43连接，另一端与所述壳体5连接。由于齿轮42和转轴4是一体成型的，常规状态下，卡紧块43会紧贴着所述齿轮42，以此限制齿轮42和转轴4的继续转动，当用户通过外力带动转轴4转动时，此时齿轮42会卡着卡紧块43转动，卡紧块43受力向上挤压复位弹簧，直到齿轮42转动到目标档位停止之后，复位弹簧伸展，将卡紧块43向下推动重新贴近在齿轮42上，再次锁紧限制齿轮42的转动。该设计可使得转轴4的凸缘41能够保持长时间对应某个触脚22的顶起，控制某个电流的通断。

优选的，所述转轴4设有驱动所述转轴4转动的驱动杆44，所述转轴4开设有定位孔，所述驱动杆44嵌入设置于所述定位孔内。驱动杆44的另一端通常装配有各种旋钮，从而来带动转轴4的转动。

本方案的采用上述插脚1的旋转开关对比传统的旋转开关在实用性能方面有较大的提升。以下为本方案旋转开关与传统旋转开关的测试对比：

以下测试中新设计旋转开关和传统旋转开关均采用三组(传统的旋转开关为编号为1、2、3；新设计旋转开关为编号为4、5、6)，分别进行高温测试、介电强度测试、机械强度测试、接触电阻测试、耐热测试、耐漏电起痕测试、机械寿命测试、带负载寿命测试以及温升测试。

以下为测试项目的说明：

1).高温测试：本试验是将把测试样品放置烤箱中，在150℃的环境下存放1.5小时，之后观察开关弹片2的形状，若是未发生变形且弹性良好，则该项合格。可继续进行下一个测试项目；

2).介电强度测试：工作绝缘1500V加强绝缘3000V触点微断开500V；

3).机械强度测试：通过弹簧驱动冲击试验器对开关做冲击检验，之后查看开关的完整度以及能否正常使用；

4).接触电阻测试：检测开关初始触点间的接触电阻应不大于50mΩ；

5).耐热测试：125土3℃球压试验，试验时间lh，压痕直径应≤2mm；

6).绝缘电阻：DC500V/min，应≥50MΩ；

7).耐漏电起痕：对开关按环境污染等级施加规定电压，应符合要求

8).机械寿命：将测试样品固定在自动操作夹具上，进行模拟通断(不断转动转轴4)测试，直到弹片2断裂或回弹失效终止测试；

9).带负载寿命测试：开关接通16A 250V进行通断耐久性测试，当触点不能正常通电视为失效；

10).温升测试：开关测试过程测试温升，减除室温小于55K。

测试总结：新设计的开关基本电气性能与传统开关的设计基本一致，在关键指标(包括机械寿命、带负载寿命测试、温升测试)优于原有设计，新设计能加长开关的使用寿命与稳定性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.用于旋转开关的插脚，其特征在于：所述插脚采用导电材料制成，包括两与绕组连接的导电部以及用于压紧固定弹片的压紧部，两所述导电部间隔平行设置，所述压紧部弯折且垂直设置于两所述导电部的上端，所述压紧部与两所述导电部的顶面形成用于插装弹片的插装槽，所述压紧部能够压紧覆盖所固定弹片的整个固定端。

2.如权利要求1所述的用于旋转开关的插脚，其特征在于：所述导电部的上端面设有承托弹片的支撑凸起。

3.旋转开关，其特征在于：包括壳体、可转动的设置于所述壳体上的转轴、如权利要求1-2任一所述的插脚、弹片以及若干设置于所述壳体上的触点，所述插脚通过所述导电部插装固定于所述壳体的同一侧，若干所述触点对应设置于所述壳体的另一侧，所述弹片和触点均采用导电材料制成，所述弹片一端为固定端且插装于所述插脚的插装槽内，另一端为自由端设有触脚与所述触点相抵接导通，所述转轴垂直于所述触脚设置，所述转轴的侧壁对应所述触脚设有若干凸缘，相邻所述凸缘错位设置，所述转轴转动时通过所述凸缘顶起对应所述触脚以实现所述触脚和触点的分离。

4.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述弹片沿着所述触脚的延伸方向设有用于防止弹片变形的加强筋，所述加强筋可向上凸出形成或者向下凹陷形成。

5.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述压紧部开设有用于穿过铆钉的第一铆钉孔，所述固定端对应所述第一铆钉孔开设有第二铆钉孔，铆钉依次穿过第一铆钉孔和第二铆钉孔实现所述弹片和插脚的固定连接。

6.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述压紧部压覆于所述固定端上方，两者通过压铆连接固定。

7.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述触脚向下弯折形成用于与所述凸缘接触的弯折部，所述弯折部呈V字型。

8.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述触点包括与绕组连接的端子以及用于与触脚接触的导通的平头银触点，所述触点通过所述端子插装固定于所述壳体上。

9.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述转轴设有限制所述转轴转动的限位结构，所述限位结构包括设置于所述转轴一端的齿轮、用于卡紧限制所述齿轮转动的卡紧块以及复位弹簧，所述卡紧块贴合所述齿轮的形状设计，所述复位弹簧一端与所述卡紧块连接，另一端与所述壳体连接。

10.如权利要求3所述的旋转开关，其特征在于：所述转轴设有驱动所述转轴转动的驱动杆，所述转轴开设有定位孔，所述驱动杆嵌入设置于所述定位孔内。

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