CN1132920A - 旋转步进开关 - Google Patents

Abstract

一旋转步进开关(10)包括一壳体(11)、一旋转件(23)，旋转件支承在壳体内围绕一轴旋转，若干位于壳体(11)内围绕旋转件(23)的固定开关接触件(20)，一在旋转件(23)上的可移动开关接触件(22)，一角度往复驱动件(30)。为了角位移的驱动件(30)支承在壳体内围绕一轴为了在驱动方向(Y)旋转，旋转件(23)为了移动可移动开关接触件(22)进入或脱开与固定开关接触件(20)之一或多个的电接触。壳体(11)由第一和第二分离件(12)和(13)形成，分离件通过设置在第一和第二壳体(12和13)上的钩形突出(9)和孔(8)的共同作用而固定在一起。

Description

旋转步进开关

本发明涉及一种旋转步进开关。

旋转步进开关是众所周知的，例如英国专利申请号9215713.0(公开号2266187A)所描述的。这种较早的开关包括一个壳体，一个被支撑在壳体内为了围绕一个轴旋转的旋转件，四个位于壳体内围绕旋转件的固定开关接触件，一个在旋转件上的可移动开关接触件，一个角度往复驱动盘被支撑在壳体内为了角位移，其围绕一轴为了在驱动方向旋转，旋转件为了移动可移动开关接触件与一个或多个固定开关接触件进入或脱离电接触，一种单向的夹紧装置设置在驱动盘和旋转件之间为了使驱动盘能够给予旋转件一个渐进的角度驱动，一种单向的停止装置设置在壳体内且包括用于中间连接的第一和第二部件用以阻止驱动件在相对于驱动方向的非驱动方向内驱动盘的返回旋转。壳体由第一和第二分离部件形成，分离部件通过轴固定在一起。在一个早期种类中，壳体部件由在相对边的一对铆钉固定在一起。

已知一些涉及很多不同种开关机构的旋转步进开关。在这种开关之一中，壳体部件被整体模制成一块且设计成被折到一起，然后通过一个在外侧的卡子紧紧握住而形成壳体。在另一个这种开关中，壳体部件通过一对外面的钩固定在一起。

本发明试图提供一种旋转步进开关、其不需任何分离部件去固定它的壳体，因此减少产品费用，而且如此形成的壳体不易和/或偶然地被打开。

按照本发明，提供的旋转步进开关包括一个壳体，一个支撑在壳体内用于围绕轴旋转的旋转件，若干个位于壳体内围绕旋转件的固定开关接触件，在旋转件上的一个可移动开关接触件，一个为了角位移的角度往复驱动件支承在壳体内围绕一根轴为了在驱动方向上旋转，旋转件为了移动可移动开关接触件进入或脱开与一个或多个固定开关接触件的电接触，一种单向的夹紧装置设置在驱动件和旋转件之间为了能够使驱动件给旋转件一个渐进的驱动，一种单向的停止件设置在壳体内且包括第一和第二用于中间连接的部件，停止件用于阻止在相对于驱动方向的非驱动方向内的驱动件的返回旋转，所述壳体由第一和第二分离部件形成，分离件由分别设置在第一和第二壳体部件上的第一和第二啮合装置之间的啮合作用而固定到一起，其特征在于第一啮合装置由基本从第一壳体部件在轴线方向沿伸的突起物提供，第二啮合装置由一形成在第二壳体部件上的孔提供，通过该孔，突起物被安排通过和啮合于此。

较佳地，突出物在一侧有一影响啮合作用的横向突出物。

共同作用的突出物和孔较佳地是设置在开关壳体相对边的每一个上。

在一个较佳实施例里，壳体部件包括共同作用的第一和第二中间连接装置，它们毗邻相应突出物和孔地设置用于加强将壳体部件保持在一起的作用。

更好地是，中间连接装置由一突出件和一凹槽或孔提供，突出件在凹槽和孔中能合适地啮合。

更佳地是，突出件设置在第二壳体上且凹槽或孔设置在第一壳体上。

更好的是，中间连接装置和啮合装置排列在一起。

现在参考伴随的附图，通过实施例对本发明进行更具体的描述，其中：

图1是根据本发明的一个旋转步进开关实施例的分解透视图；

图2是图1的旋转步进开关的壳体的分解透视图；

图3是图2的开关壳体组装情况下的透视图；

图4是图2的开关壳体的拆开情况下的横截面侧视图；

图5是图4的开关壳体在组装情况下的横截面侧视图；

图6是传统的步进开关壳体的分解透视图；

图7是图1的旋转步进开关上壳体部件的透视图，其包含旋转和可移动和固定的开关触点；

图8是图7的可移动的和固定的开关触点的透视图；

图9A到9D是图8的可移动和固定开关触点的示意性透视图，可移动的开关触点旋转到相对于固定开关触点的各个不同角度的开关位置。

首先参考附图中的图1，表示了一个体现本发明的旋转步进开关10，开关10包括一个塑料壳体11，其由一个上壳体部分12和一个下壳体部分13形成，一个隔板14夹在壳体部件12和13之间。一下壳体部件13有一个底壁13A和一个与其一体且从其直立起的管状轴15。轴15通过一个形成在隔板14上的中心孔16且它的自由端15A同轴地指向一个从上壳体部件12的顶壁12A垂下的与其成一体的中心管状柱17。

现参考图2至5，壳体部件12和13在相对边11A和11B被固定到一起，为了形成组装的开关壳体11。在每一个壳体侧边11A或11B，上壳体部件12有一个中央竖直槽8而且下壳体部件13有一个中央直立的与其成一体的突出物9，该突出物插入相应的槽8。槽8和突出物9基本上有同样的宽度。每个突出物9有一个朝外的阶梯形自由端9A，形成一个侧钩形突出物至连接槽8的上端的边缘8A的外侧，因此通过一个紧密啮合安装作用固连壳体的部件12和13。

在每一个壳体侧边11A或11B上的孔8的外侧边上设置一个悬下的与其成一体的突出物6，其有一个基本上与孔8同样的宽度且与其成直线排列。在每一个壳体侧边11A或11B上的突出物9的外侧上形成一个竖直凹槽7(如果在开口侧被封闭则是一个孔)其有基本上与突出物9同样的宽度且与其成直线排列。由于直立的突出物9啮合安装通过相应的孔8，悬下的突出物6合适地通入各自凹槽7的上端，因此，加强了夹紧壳体部件12和13在一起的力以抵抗任何不必要的外力，如在安置或使用过程的扭矩或拉力。

如上面提到的，每一个竖直的突出物9有与相应的孔8基本上一致的宽度，因而它们被从侧边完整地连接在一起。而每一悬下的突出物6与相应的凹槽7有基本相同的宽度，因而它们被从侧边完整地连接到一起。由于使用了在每个壳体侧边11A或11B的相对的突出物9和6，这个从侧边相互啮合的腿(垂直的)长度因此被延伸，延伸长度是突出物9和6的长度量。

因认识到直立突出物9的根部在开关壳体11的制造或使用过程受一不需要的外力作用时是最易损坏的。当直立突出物9的根部受悬下的突出物6和相应的凹槽7的啮合保护时这种破坏的危险被减小。

图6表示一个传统的旋转步进开关，其中上和下壳体部分由两个在开关壳体对应侧的铆钉固定在一起。所使用的铆钉必定是金属材料并且使用铆钉理所当然地不是有影响的消费。当铆钉的较小端被压扁时，铆钉的安装频繁地引起塑料开关壳体的损坏。也应理解到铆钉的使用将必需增加开关的尺寸。

见附图7和8，旋转步进开关10还包括一个开关机构18和一个驱动机构19，机构18位于上壳体部件12内，一个驱动机构19位于下壳体部件13内。

开关机构18带有四个以相同角度隔开的，位于上壳体12内各自相应形状的凹槽21内的固定开关接触件20，和一个支撑在通常的柱形旋转件23上的可移动开关接触件22。旋转件23形成开关机构18的一部分且最好是一片的旋转件。

每个固定开关接触件20由一弯曲的铜片形成，并且分成两组20A和20B，一个接触件的在前的组20A位于相对较深的凹槽21A内(较低接触件20A)，三个接触件的在后的组20B位于相对浅的凹槽21B内(上接触件20B)。四个挖去部分24形成在上壳体12相应的角上，每一部分为连接到各自固定开关接触件20的电线提供入口。

旋转件23有一中心轴孔23A，轴15通过其延伸，为了支撑旋转件23在其上旋转。旋转件23还包括一个环形突出成一体的周边肋23B，其位于旋转件23约一半的长度处。可移动的开关接触件22带有铜板，其有一个类似垫的中心件22A和四等分角隔开的径向边突出物22B和22C。突出物22C大约是其他三个突出物22B的两倍长。所有突出物22B和22C被折起垂直沿伸到中心件22A，因此形成一个类似罐头听的轮廓。然后开关接触件22从下面靠近地同轴地放于旋转件23的底部分，较短的突出物22B达到在旋转件肋23B后面的右部而较高的突出物22C达到旋转件23的顶端。在旋转件肋23B被中断处较高的突出物22C横跨过它。旋转件23有四个垂直的凹槽23C在围绕其周边的相等间隙内，用于容纳相应的接触突出物22B和22C，这样接触突出物22B和22C被整个可调节地安置在各自的凹槽23C内且和旋转件周边表面齐高。

如图9A至9D所示，开关接触件20和22的结构和安排设计成提供若干不同的开关组合，这是通过使用可移动的开关接触件22适当地提供电连接桥横跨固定开关接触件20A(带电的-L)和其他固定开关接触件20B之任何一个(负载1、2和3)。可移动的开关接触件22安排到有四个恒定角度开关位置(由如前所述固定开关接触件22B限定)，较高的接触突出物22C和相应的固定开关接触件20A和20B一起排列。

在四个开关位置的每一个，较低的固定开关接触件20A和适当的可移动开关接触件22的突出物22B和22C电接触。在图9A至9C所示的开关位置。可移动开关接触件22的较高的突出物22C也和合适的上部固定开关接触件20B之一电接触，因此导致下固定开关接触件20A选择性地和上固定开关接触件20B电连接。在图9D所示开关位置，可移动开关接触件22的较高的突出物22C只同较低的固定开关接触件20A一起排列，而不同较高的固定开关接触件20B的任一个一起排列，因此导致旋转步进开关10在断开的情况。

如图1至7所示，旋转件23的较低端被分成四个四个之一圆26，它们径向朝外和轴向朝下地被扩大。在图1箭头X所示方向里，每个四分之一圆26在径向朝外和轴向朝下方向从一端到另一端逐渐膨胀。这样一个表面形成或轮廓产生了四个连续的不对称的齿27的第一环和四个连续的不对称的齿28的第2环，其中第一环围绕旋转件23的周边径向朝外沿伸，第二环从旋转件23的下端轴向朝下沿伸。每个不对称齿27和28的较短边位于通过旋转件23的轴线的假想平面内。

驱动机构19包括一个角度往复驱动盘30，该盘有一中心孔30A，轴15穿过该孔用于支撑驱动盘30在其上旋转、驱动盘30有一中心直立卡件31围绕着孔30A。卡件31分成四个相同的四分之一圆，每一个在图1箭头Y所示角度方向从一端到另一端逐渐向上倾斜，因此，四个连续不对称的齿32的环轴向向上沿伸围绕着卡件31的顶形成。每个不对称的齿32的较短边在贯穿卡件31的假想轴线的假想平面内。

齿28和32有同样不对称的三角形轮廓，且正朝向各自相对的方向X和Y，以便相互互补且当齿32相对于齿28在Y方向旋转时彼此牢固连接，且当齿32在X方向旋转时是不很松或很松的连接。

驱动盘30由一盘簧33从下方朝着隔板14轴向驱动，盘簧安置在轴15上，且在驱动盘30和下壳体部件13的底壁13A之间的相对端处共同作用。驱动盘30的卡件31通过隔板14的孔16并和旋转件23连接，相应的卡件齿32和旋转件齿28的环配合以提供一种在旋转件23和驱动盘30之间的爪接作用。这种安排使卡件30总是由盘簧33抵靠旋转件23弹性驱动。

在下壳体部件13的侧壁13B上有一个开口，其由一与壳体成一体的侧向沿伸的螺旋支撑管34形成，该管和一通常众所周知方式的黄铜螺母(未示)一起工作，用于支撑在电器(未示)一个壁上的组装的旋转步进开关。

驱动盘30有一超过90度的径向膨胀扇形36，所述扇形36有相对的周端36A和36B。一成串的珠绳或链37通过支撑管34进入开关壳体11且它的内端通过在自扇形端36B悬出的成一体的管座38内连接固定于扇形36的近端36B。

盘簧33有上和下径向腿33A和33B，上腿33A径向朝外去连接座38(未示)，而下腿33B径向朝内去连接在一个形成在轴15内的竖直槽15B。盘簧33被施加预应力以便在图1所示X方向偏移驱动盘30朝向一个角度停止位置，其中扇形端36A毗邻一个从下壳体部件13的底壁13A直立的与其成一体的柱40。

在工作中，拉动链37为了在驱动方向Y旋转驱动盘30抵靠着盘簧33的扭矩偏移作用。当扇形端36B碰到在支撑管34后面的下壳体部件侧壁13B时，驱动盘30最后将被停止。此时，驱动盘30已旋转稍多于90°，旋转件23也如此，且和驱动盘30通过在齿28和32之间的中间连接在驱动方向Y驱动啮合。

旋转件23在方向Y的旋转不受三个固定开关接触件20B妨碍，接触件20由相应齿27简单滑过。在链37拉动行程端，旋转件23和可移动开关接触件22将已旋转约90°到下一个开关位置。

松开链37，驱动盘30在盘簧33作用下将在X方向返到它的停止位置。旋转件23最初通过一个在相应齿28和32之间相对松的啮合通过驱动盘30在X方向稍稍转回，但当上固定开关接触件20B和在旋转件23周边上的相应即将到来的齿27的短边进入牢固连接后将立刻停止，因而为可移动开关接触件22限定了一个稳定的角度开关位置。结果在上固定开关接触件20B和旋转齿27之间形成一棘爪或停止作用。

盘簧33的返回驱动力比在齿28和32之间的啮合力相对大得多，驱动盘30将继续随它的齿32脱开并旋过相应的在旋转件23上的齿28而返到停止位置。当盘30返回到它的停止位置，驱动盘30将和其齿32一起旋回约90°，齿32和旋转件23的齿28啮合，但是该啮合在一个齿(90°)后面。然后旋转步进开关10准备下一个开关位置。

参见图8，表示开关状况，可移动开关接触件22的较高突出物22C和上固定开关接触件20B#2电接触。在这种情况下，在相对边的上固定开关接触件20B#1和#3的顶端正在相应的可移动开关接触件22的较短突出物22B之上且紧靠着。当下固定开关接触件20A是在工作电压并且依次可移动开关接触件22和在相对边的所述较短接触突出物22B也在工作电压，偶然的火花，电弧或闪光可横跨从所述短接触突出物22B到分别排列的上固定开关接触件20B#1和#3的顶端的间隙而产生环形肋23B用于沿着所述间隙内旋转件23表面沿伸竖直路径，因此避免或至少减少了这种在相邻开关接触件20和22之间不期望的火花，电弧或闪光的可能，接触件20和22不倾向于电接触。

这种表面沿伸可以任何其他方式获得，例如通过在旋转件23周边内或围绕其的环形槽的使用，替换了环形肋23B。

本发明已经通过例子被给出，各种其他对于所描述实施例的改变可以由熟悉该技术者在不脱离附加的权利要求所指定的本发明的概念地被取得。

Claims (7)

1.一种旋转步进开关包括一个壳体，一个支承在壳体内围绕一轴旋转的旋转件，若干位于壳体内围绕旋转件的固定开关接触件，一个在旋转件上的可移动开关接触件，一个角度往复驱动件为3角位移支承在壳体内围绕一轴在驱动方向旋转，旋转件用于移动可移动开关接触件进入或脱开与一个或多个固定开关接触件的电接触，一种连接装置设置在驱动件和旋转件之间为了使驱动件给旋转件一渐进的驱动，一单向停止装置设置在壳体内且包括用于中间连接的第一和第二件去阻止旋转件在相对于驱动方向的非驱动方向的返回旋转，所述壳体由第一和第二分离件形成，分离件通过设置在第一和第二壳体部件上的共同作用的第一和第二啮合装置之间的啮合作用而固定在一起，其特征在于第一啮合装置由一基本以第一壳体在轴向沿伸的突出物提供，第二啮合装置由形成在第二壳体部件的孔提供，通过该孔突出物安排去通过和啮合于此。

2.如权利要求1的旋转步进开关，其中突出物在一侧有一影响啮合作用的侧向突起。

3.如权利要求1的旋转步进开关，其中共同作用的突出物和孔设置在开关壳体相对边的每一个上。

4.如权利要求1的旋转步进开关，其中壳体包括共同作用的第一和第二中间连接件，其毗邻相应突出物和孔地设置，用于加强将壳体部件夹紧在一起的作用。

5.如权利要求4的旋转步进开关，其中中间连接件由突出件和凹槽或孔提供，突出件能适当啮合地进入槽或孔中。

6.如权利要求5的旋转步进开关，其中突出件设在第二壳体上，凹槽或孔设在第一壳体上。

7.如权利要求4的旋转步进开关，其中中间连接件和啮合装置对齐排列。

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