CN1577666A - 开关组件 - Google Patents

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Abstract

一种开关组件(10)，包括开关触点(14)、一瞬时动作型开关致动机构(16)、一具有一由凸轮随动件(122)接合的凸轮面(112)的凸轮块(78)和一可手动移动的按钮(24)。上下力传递销(80、82)沿相反的方向从凸轮块(78)向一按钮(24)和瞬时动作机构(16)延伸。凸轮块(78)与力传递销(80、82)一体地形成为一件。上部力传递销(80)通过一卡扣连接(104)与按钮(24)连接。开关致动机构包括上部和下部致动件(170、172)，各所述致动件分别具有一主段(188、208)和一对支承段(182、184、200、202)。每一致动件的主段与支承段一体地形成为一件。

Description

开关组件
技术领域
本发明涉及一种改进的新开关组件。
背景技术
已知的开关组件包括装在一壳体中并可在接通状态和断开状态之间操作的开关触点。该壳体中还有一与开关触点连接的瞬时动作机构。可操作该瞬时动作机构使得开关触点在接通状态与断开状态之间转换。一力传递装置在一按钮与该瞬时动作机构之间伸展。
美国专利No.3,315,535中公开了一中具有这一结构的开关组件。另一种具有这种常见结构的开关组件为Eaton Corporation of Costa Mesa，California在市场上销售的牌号为Series 584-Four Pole LightedPushbutton Switch的开关组件。
这些公知的开关组件的工作方式都是令人满意的。但是，为提高工作可靠性希望减少一开关组件中的部件数。部件数的减少可减少累积容差。此外，用于制作不同部件的工具的磨损也减小。还希望减轻开关组件的重量。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种重量较轻、部件数较少的改进的开关组件。该开关组件可包括其至少部分地设置在一壳体中并可操作其在接通状态与断开状态之间转换的开关触点。在所述壳体中可设置一开关致动机构。一力传递装置在一按钮与该开关致动机构之间延伸以将力从按钮传递到开关致动机构。该开关致动机构可为瞬时动作(snap action)型。
该力传递装置可包括一凸轮块。第一和第二力传递销可与该凸轮块一体地形成一件。一凸轮随动件可与凸轮块上的一凸轮面作用以将开关触点保持在接通状态下。
通过把凸轮块和力传递销制成一件可提高该改进的开关组件的工作可靠性并降低成本。可以避免单独的力传递销与凸轮块之间的容差的累积。此外，由用来与凸轮块分开制作力传递销的工具的磨损造成的容差的增加得以避免。
该开关致动机构可包括多个致动件。每一致动件可包括一主段和多个支承段。各致动件的主段和支承段可一体地形成为一件。
通过把开关致动机构中的致动件的主段和支承段形成为一件，可提高该改进的开关组件的工作可靠性并降低成本。分开的主段与支承段之间的容差的累积得以避免。此外，由用来与支承段分开制作主段的工具的磨损造成的容差的增加得以避免。必要时该开关致动机构可为瞬时动作型。但是必要时也可使用其它类型的开关致动机构。
所述按钮可具有一所述力传递销之一的一端部伸入其中的开口。一可弹性偏转的凸缘可与该力传递销的该端部作用。按钮上的凸缘使按钮与该力传递销相互连接，从而该力传递销可卡入按钮的该开口中。
通过与该力传递销分开形成按钮，可把多个不同的按钮中的任一个卡扣到该力传递销上。因此可推迟决定一具体开关组件上使用何种按钮。因此，可在向用户供货之前不久根据用户要求方便地定制开关组件。
按钮可有利地通过一印刷电路与开关触点连接。电路元件可装在该印刷电路上。该印刷电路可有一开口，一力传递销通过该开口从凸轮块延伸到按钮。
由于电路元件是装在该印刷电路上的，因此可把多种不同的电路元件中的任一种装在该印刷电路上。因此可推迟决定一具体开关组件上使用哪些电路元件。因此，可在向用户供货之前不久根据用户要求方便地定制开关组件。
本发明有多个不同的特征。可按下面所述方式相互组合地利用这些特征。也可单独地和/或与由现有技术已知的特征组合地利用这些特征。
附图说明
参考下面结合附图的说明中可清楚地看出本发明的上述和其它特征，其中：
图1为按本发明制作的一开关组件的简化的示意性局部剖示图，所示开关组件处于断开状态；
图2为图1中2-2线上的简化的示意性剖面图，进一步示出该开关组件的结构；
图3总体上与图2相似，为一简化的示意性剖面图，示出该开关组件处于接通状态；
图4总体上与图1的一部分相似，为一简化的示意性剖面图，示出该开关组件处于接通状态；
图5为一包括一凸轮块和与所述凸轮块一体地形成一件的上下力传递销的力传递装置的结构放大图；
图6为图1的开关组件的一按钮的一部分的放大图；
图7为一示出如何把一凸轮随动件安装到图1-4开关组件的一壳体上的简化分解示意图；
图8为在图1-4开关组件中的一开关致动机构中使用的致动件的放大图；
图9为在图1-4开关组件中使用的一印刷电路和电子电路的简化示意图；以及
图10为示出一显示装置结构的简化的示意性剖面图。
具体实施方式
开关组件
图1和2示出按本发明构造的处于断开状态的一开关组件10。该开关组件10包括一壳体12。与壳体12的下端部相邻设置有一开关触点阵列14。
一开关致动机构16经一总体呈L形的连接件18与该开关触点阵列14连接(图1)。可操作该开关致动机构16在第一状态(图1)与第二状态(图4)之间动作而在断开状态(图1)与接通状态(图4)之间操作一开关触头阵列14。该开关触点阵列14与一开关接线端阵列22连接。该开关致动机构16为瞬时动作型。但是需要时也可使用其它类型的开关致动机构。
用手按下按钮24时(图3)，一力传递装置26发生作用而将力传递到该瞬时动作型开关致动机构16上(图1、2和4)。从按钮24经力传递装置26传递的力使开关致动机构16对触点进行作用而使其以瞬时动作从图1的断开状态到达图4的接通状态。当力传递装置26释放开关致动机构16时，开关致动机构发生作用而对开关触点进行作用从而使其以瞬时动作从图4的接通状态返回图1的断开状态
按钮24中包括光源，该光源可通电以照亮标记，照亮的方式可采用Series 584-Four Pole Lighted Pushbutton Switch的方案，这种产品可由Eaton Corporation of Costa Mesa，California购得。当然，需要时按钮24可具有不同的结构。
可以设想，开关组件10可使用具有不同光源布置和不同标记的多种按钮24中的任何一种。可将按钮24的具体光源布置和具体标记的选择推迟至将开关组件10供应给使用者之前不久。这有利于定制开关组件10以满足接收开关组件供应的使用者的要求。
尽管优选使用瞬时动作型开关致动机构16，但需要时也可使用其它类型的开关致动机构。例如开关致动机构16可只在按钮24按下时保持开关触点的接通。
开关触点
开关触点阵列14包括相同的开关触点组32、34、36和38(图2)。开关触点组32(图1和4)包括上部活动开关触点44和下部活动开关触点46。上部开关触点44可与上部固定开关触点48接合。下部开关触点46可与下部固定开关触点50接合。
一致动杆系统52与活动开关触点44和46连接。该致动杆系统52使得所述开关触点组32以瞬时动作在断开状态(图1)与接通状态(图4)之间动作。该致动杆系统52通过L形的连接件18与该开关致动机构16连接。
该致动杆系统52包括上下活动开关触点44和46设置在其上的一触点支承杆56。一致动杆58具有一与L形连接件18接合的端部。该致动杆58相对的端部与一固定安装在开关组件10的一底座62上的立柱60接合。一致动杆弹簧68在立柱60和触点支承杆56之间延伸。
用手推动按钮24时，力通过力传递装置26传递到开关致动机构16。所示开关致动机构16为瞬时动作型，并以一瞬时动作快速升起L形连接件18从而操纵致动杆系统52。对致动杆系统52的操作以一瞬时动作把活动开关触点44和46从下部固定开关触点50向上部固定开关触点48移动。这使得该开关触点组32以一瞬时动作从图1的断开状态快速地动作到图4的接通状态。当使该开关触点组32从图1的断开状态动作到图4的接通状态时，瞬时动作型开关致动机构16把L形连接件18保持在举起位置上。
当使该开关触点阵列14从图1的断开状态动作到图4的接通状态时，瞬时动作型开关致动机构16迅速把L形连接件18从图1所示的断开状态向上移动到图4所示的接通状态。此时，致动杆58绕其与立柱60的接合线顺时针(图1和图4中)枢转。这使得触点支承杆56的左端部(如图1中所示)向图4所示的位置向上移动。
当L形连接件18使得触点支承杆56顺时针(如图1中所示)枢转时，由致动弹簧68施加在触点支承杆56上的力随着致动弹簧68相对端部移动至互相对齐而减小。致动弹簧68的两端一旦移动成互相对齐，触点支承杆56左端部(如图1中所示)继续向上移动使得致动杆弹簧68移动到过中心(overcenter)状态。此时，致动杆弹簧68推动触点支承杆56绕它与致动杆58的接合的位置逆时针枢转。随着触点支承杆56枢转，致动杆弹簧68产生作用而以一瞬时动作把上部活动开关触点44移动到与上部固定开关触点48接合。与此同时，触点支承杆56移动到图4所示的位置。这使得致动杆系统52将该组开关触点32从图1的断开状态迅速动作到图4的接通状态。
致动杆系统52还使得该组开关触点32以一瞬时动作从(图4)接通状态动作到(图1)断开状态。当发生这种情况时，开关致动机构16把L形连接件18从图4所示的接通状态向下迅速移动到图1所示的断开状态。此时，致动杆58相对立柱60逆时针(如图4所示)枢转。这使得触点支承杆56的左端部向图1所示的位置向下移动。这又使得触点支承杆56围绕上部活动开关触点44逆时针枢转。
随着触点支承杆56逆时针(如图4所示)枢转，致动弹簧68施加在触点支承杆上的力减小。致动弹簧68相对的端部一旦移动至互相对齐，L形连接件18的继续向下移动使致动杆弹簧68移动到过中心状态。此时，致动杆弹簧68使得触点支承杆56绕它与致动杆58的接合位置枢转。致动杆弹簧68枢转触点支承杆56而移动上部活动开关触点44使其与上部固定开关触点48脱离接合。紧接着，下部活动开关触点46以一瞬时动作与下部固定开关触点50进入接合。
尽管图1只示出了一个开关触点组32，但应该理解，各开关触点组34、36和38都具有相同的结构和工作模式。L形连接件18的下端部(如图1和图4所示)长到足以与各开关触点组3、36和38中的致动杆58接合。
该开关触点阵列14的总体结构和工作模式是公知的并与可由EatonCorporation of Costa Mesa，California购得的Series 584-Four PoleLighted Pushbutton Switch相同。该开关触点阵列14的总体结构和工作模式与美国专利No.5,659,162和6,153,841所公开的内容相同。因此上述美国专利No.5,659,162和6,153,841所公开的内容作为参考被整体结合到本说明书中。
应该理解，该开关触点阵列14的结构也可与本说明书中所述具体的结构不同。因此，可以设想，用多种不同的已知开关结构中的任一种取代图1和图4所示和上面所述的具体开关结构。各开关触点组32、34、36和38的所述结构应该看作是例示性的，而不是意在将本发明限制于任何一种开关触点组的具体结构。
力传递装置
力传递装置26(图1-5)用于将力从按钮24(图1)传递到开关致动机构16。从按钮24经过力传递装置26传递的力用于使开关致动机构26将L形连接件18以一瞬时动作从图1的断开状态迅速移动到图4的接通状态，这使得可以使该开关触点阵列14从断开状态迅速动作至接通状态。
力传递装置26(图5)包括一凸轮块78。一上部力传递销80从凸轮块78向上延伸。该上部力传递销80与按钮24连接。除了凸轮块78和上部力传递销80，力传递装置26还包括一下部力传递销82。下部力传递销把力从凸轮块78传到该瞬时动作型开关致动机构16(图1)。应该理解，可用瞬时动作型之外的已知开关致动机构取代瞬时动作型开关致动机构。
上部力传递销80(图5)具有圆柱形的形状。同样，下部力传递销82也呈圆柱形。上下部力传递销80和82设置成同轴关系。上下部力传递销80和82的重合的中心轴线穿过凸轮块78的中心延伸并与矩形凸轮块78的平行平坦的上下面86和88垂直延伸。
为使开关组件10的部件数和重量最小，力传递装置26用聚合材料一体地制成一件。可以设想，通过将聚合材料模制成对应于凸轮块78、上部力传递销80和下部力传递销82的结构的结构而形成力传递装置26。可选地，力传递装置26也可由唯一一块聚合物材料切割而成。
通过把凸轮块78与力传递销80和82形成为一件可提高该开关组件10的工作可靠性并降低开关组件的成本。力传递销80和82与凸轮块之间的容差的累积得以避免。由用来制作力传递销80和82以及凸轮块78的工具的磨损造成的容差的增加得以避免。通过将力传递销80和82和凸轮块78一体地形成为一件还便于在制作开关组件时将力传递销80和82以及凸轮块78装入开关组件10中。
上部力传递销80具有一与按钮24(图6)的底壁90连接的上端部92(图5)。为便于连接上部力传递销80的顶端部92与按钮24，设置一卡扣连接以使按钮与上部力传递销互连。在上部力传递销80的上端部92中一环形凹槽96(图5)与按钮24下侧上一开口98(图6)之间形成该卡扣连接。按钮24底面上的该开口98由一环形的凸缘104阵列102形成。
当要将力传递装置26与按钮24互连时，按钮与上部力传递销80对齐。然后向按钮24施加力以使凸缘104(图6)压靠上部力传递销80的上端部92(图5)。力传递销80圆形的上端部92作用使得各凸缘104弹性径向地向外偏转而互相分开，从而使开口98扩大。此时，上部力传递销80的上端部92通过开口98移入一个形成在按钮24的底壁90中的圆柱形凹座108中。
随着上部力传递销89的上端部92通过开口98进入凹座108中，凸缘104移入与上部力传递销的上端部中的环形凹槽96径向对齐的位置。此时，凸缘104弹性移回其不作偏转的位置并移入环形凹槽96中。在凸缘的弹力作用下凸缘104以一瞬时动作移入环形凹槽96中。
在本发明的所示实施例中，通过与按钮24的底壁90模制成一体的可弹性偏转的凸缘104形成按钮24与力传递装置26之间的卡扣连接。但是也可以设想以不同的方式形成按钮24与力传递装置26之间的卡扣连接。例如，不是采用上部力传递销80的上端部92中的环形凹槽96，而是在上部力传递销80的上端部92上设置一环形凸缘。
需要时，按钮24可设置一个或多个不是象凸缘104那样与按钮24一体地制成一件的弹性件。例如，可利用一金属弹簧来使按钮24与力传递装置26互连。但是，可以确信，优选通过把力传递装置26与按钮24之间的卡扣连接的各部件(分别)与力传递装置和按钮一体地制成一件以使开关组件10的部件数最少。
通过与该力传递销80分开地形成按钮24，可把几种不同的按钮中的任一种卡扣到该力传递销上。因此可推迟决定一具体开关组件10上使用何种按钮24。因此，可在向开关组件的使用者供应开关组件前不久，通过选择具有希望的标记和光源布置的按钮24来方便地定制开关组件10。
凸轮块78中形成一凸轮导轨112(图5)。凸轮导轨112具有一总体上呈心形的形状并包括一内凸轮面114和一外凸轮面116。凸轮面114和116与凸轮块78一体地形成为一件。可以设想，将凸轮导轨112模制在一个形成凸轮块78的聚合物材料件中，或也可在凸轮块形成后在凸轮块中切割出凸轮导轨。
凸轮导轨112可具有与所示呈心形的形状不同的形状。例如，凸轮导轨112可具有对应于美国专利No.3,315,535所示形状或美国专利No.4,332,990所示形状的形状。应该理解，凸轮导轨112可具有任何希望的形状。
凸轮导轨112与一凸轮随动件122接合作用(图1-3和7)。凸轮随动件122为一一体地形成为一件并包括一螺旋主段124(图1、2和7)。螺旋主段124具有一个一圆柱形支承销130在其中延伸的圆柱形中央通道128(图7)。圆柱形支承销130与一内部箱体或壳体136的一侧壁132(图2和7)一体地形成为一件。
内部壳体136一体地形成为一个合适的聚合材料件并被一外部壳体12包围。外部壳体12由金属制成。但是需要时外部壳体12也可用其它材料制成。
圆柱形支承销130(图7)在凸轮随动件122的螺旋主段124的圆柱形通道128中延伸。一底臂142从螺旋主段124伸出并抵靠内部壳体136的一侧面144(图2)上。底臂142具有一个与螺旋主段124的纵向中心轴线平行延伸的端部区段148(图7)。
此外，凸轮随动件122包括一随动臂152(图1、2和7)。随动臂152具有一如图2和3所示与凸轮导轨112接合的端部区段154(图7)。随动臂152的端部区段154(图7)与底臂142的端部区段148平行延伸。随动臂152的端部区段154和底臂142的端部区段148沿相同的方向延伸即向左(如图7所示)伸展。随动臂152的端部区段154和底臂142的端部区段148都平行于螺旋主段124的中心轴线延伸。当把该凸轮随动件安装到开关组件中时(图1和2)，螺旋主段124的中心轴线与支承销130的中心轴线重合。
凸轮随动件122为一用一根金属丝制成的扭簧。因此，主段124、底臂142和随动臂152由一合适金属弹簧丝弯曲形成。初始形成时，底臂142与随动臂152在角度上相互偏置一个比凸轮随动件122安装在开关组件中(图2)时的角度大的角度。
把凸轮随动件122的螺旋主段124定位到支承圆销130上并把底臂142定位在与内部壳体136的侧面144(图2)的接合状态后，沿顺时针方向(如图2所示)弹性偏转随动臂152以移动随动臂的端部区段154与凸轮导轨112接合。弹性偏转的随动臂152的端部区段154在凸轮随动件122的弹性作用下压靠凸轮导轨的表面。这使得随动臂152的端部区段154压靠凸轮导轨112的内部凸轮面114或外部凸轮面116。
开关组件10为交替动作型。因此，当开关组件10处于图1和2初始或断开状态时，该开关触点阵列14处于断开状态。手动按下按钮24时，力传递装置26和按钮从图2所示位置向下移动到图3所示位置。此时，开关致动机构16使该开关触点阵列14以一瞬时动作进入接通状态。
凸轮随动件122与凸轮导轨112配合把力传递装置26和按钮24保持在图3所示的接通状态。此时，凸轮随动件122的随动臂152上的端部区段154(图7)与内部凸轮面114(图3和5)中的一尖角部接合，从而将力传递装置26和按钮24保持在其接通位置中。
当再次手动按下按钮24时，随动臂152的端部区段154移出与内部凸轮面114中该尖角部的接合位置。这使得力传递装置26和按钮24在由瞬时动作型开关致动机构16施加在力传递装置26上的力的作用下向上(如图3所示)移动。该力把按钮和力传递装置26移回图2所示的断开状态。当开关组件回到图2断开状态时，该开关触点阵列14回到其断开状态(图1)。此时，随动臂152的端部区段154与凸轮导轨112的下部接合。
也可设想，可能希望把开关组件10从交替动作型开关组件改为暂时动作型开关组件。如果要把开关组件10改为暂时动作型，只需从开关组件中拆下凸轮随动件122。从支承销130上拉出凸轮随动件的螺旋主段124就可从开关组件中拆下凸轮随动件122(图7)。这使得凸轮随动件122与开关组件10脱离。
凸轮随动件122一旦与开关组件10脱离，就不存在将开关组件保持在其接通状态的装置。因此，按下按钮24后，只有将按钮24保持在按下状态，该开关触点阵列14才保持在其接通状态。放开按钮时，瞬时动作型开关致动机构16向力传递装置26施加力使得按钮24移回图1和2的断开状态。同时，瞬时动作型开关致动机构16向下移动L形连接件18使得该开关触点阵列14从图4的接通状态动作返回图1的断开状态。
开关致动机构
瞬时动作型开关致动机构16使得开关触点14在图1和4的接通状态与断开状态之间快速动作。此外，瞬时动作型开关致动机构16向力传递装置26施加力使得力传递装置和按钮24从其接通位置(图3和4)移回其断开位置。尽管开关致动机构16为瞬时动作型且可被称为瞬时动作型机构，但该开关致动机构也可具有瞬时动作型机构之外的许多种已知结构。
瞬时动作型开关致动机构16包括一上部致动件170(图1、4和8)和一下部致动件172。上部致动件170与力传递装置26的下部力传递销82(图1和4)接合。下部致动件172与L形连接件18连接。
多个螺旋偏压盘簧176在上下致动件170与172之间延伸。尽管图1和4中只示出一个螺旋偏压盘簧176，但应该理解，存在多个螺旋偏压盘簧。但是，需要时也可只使用一个螺旋偏压盘簧。
上部致动件170(图8)包括一对圆柱形支承段182和184。支承段182和184设置成同轴关系且具有相同的尺寸大小和形状。一总体上为T形主段188与支承段182和184形成为一件。支承段182和184从主段188沿相反的方向延伸。
主段188包括一个具有一个与支承段182和184的重合的中心轴线垂直延伸的中心轴线的主体部190。此外，主段188包括一个具有一个与主体部中心轴线垂直延伸且与支承段182和184的重合的中心轴线平行延伸的中心轴线的横向段192。主段188与支承段182和184用轻型聚合材料一体地形成为一件。
通过把瞬时动作型开关致动机构16的主段188和支承段182和184制成一体可提高该开关组件10的工作可靠性并降低开关组件的成本。主段188与支承段182和184之间的容差的累积得以避免。此外，通过把主段与支承段制成一体还便于在制作开关组件时把主段188和支承段182和184装入开关组件10中。
下部致动件172包括一对圆柱形支承段200和202。圆柱形支承段200和202设置在一圆柱形中间段204相对的端部。支承段200和202和中间段204具有重合的中心轴线，该中心轴线平行于上部致动件170的支承段182和184的重合的中心轴线延伸。
除了支承段200和202，下部致动件172还包括一主段208。下部致动件172的主段208与支承段200和202形成为一件并具有总体上呈U形的形状。主段208和支承段200和202一体地形成为一轻型聚合材料件。
主段208包括一对平行的臂部210和212。一连接段214在臂部210和212之间延伸。连接段214平行于中间段204且垂直于下部致动件172的臂部210和212延伸。
下部致动件172的主段208限定一个总体上呈矩形的开口218。臂部210和212以一个大于上部致动件170上的横向段192的长度的距离间隔设置。因此，上部致动件170上的主段188可穿过由下部致动件172的主段208形成的开口218。
通过把瞬时动作型开关致动机构16的主段208与支承段200和202形成为一件，可提高该开关组件10的工作可靠性并降低开关组件的成本。主段208与支承段200和202之间的容差的累积得以避免。此外，通过把主段与支承段形成为一件还便于在制作开关组件时把主段208和支承段200和202装入开关组件10中。
弹簧176(图1和3)在上部致动件170与下部致动件172之间延伸。弹簧176的一端即图1中的左下端与从下部致动件172的主段208的横向段214上伸出的一凸起222(图8)接合。弹簧176的图1中右上端与从上部致动件170的主段188的横向段192上伸出的一凸起224(图8)接合作用。同样，一第二弹簧(未示出)在下部致动件172的横向段214上的一凸起228与上部致动件170的横向段192上的一凸起230之间延伸。
除了用于与对应于所述偏压弹簧176的偏压弹簧连接的凸起222和228，下部致动件172的横向段214上还设有一凸起或臂部234。臂部234与L形连接件18(图1)接合。
上部致动件170用一块聚合材料一体地形成。同样，下部致动件172也用一块聚合材料一体地形成。通过辊压形成上部致动件的聚合材料而形成上部致动件170上的支承段182和184。同样，通过辊压形成下部致动件的聚合材料而形成下部致动件172上的支承段200和202。
通过将各致动件170和172形成为聚合材料的单件，可使开关组件10的部件数最少。此外，由于用聚合材料形成上下致动件170和172，因此可使开关组件10的重量最小化。
可枢转地将支承段182和184安装在内部壳体136上与壳体12的左壁相邻(如图1所示)的位置处。同样，可枢转地将下部致动件172上的支承段200和202安装在内部壳体136上与外部壳体12的右壁(如图1所示)相邻的位置处。上部致动件170上的支承段182和184接纳在内部壳体136侧壁上一对平行的相互间隔开的插槽中。同样，下部致动件172上的支承段200和202接纳在内部壳体136侧壁上一对插槽中。因此，可枢转地安装上下致动件170和172，而无需设置单独的轴或枢轴以支承上下致动件。
力传递装置26的下部力传递销82向下(如图1所示)延伸至与上部致动件170的主段188接合。此时，开关组件10处于断开状态。盘簧176作用以推动上部致动件170在逆时针(图1中)方向上枢转。这使得上部致动件170压靠下部力传递销182。
盘簧176向下部致动件172施加力。当开关组件10处于断开状态时，盘簧176推动下部致动件172相对于内部壳体136逆时针(图1中)枢转。下部致动件172具有侧向凸起236和238(图8)，所述凸起与内部壳体136上用于限制下部致动件的枢转运动的止挡面(未示出)接合。
当下部致动件172处于图1的断开位置时，凸起236和238与内部壳体136的下部止挡面接合。当下部致动件172处于图4的接通位置时，凸起236和238与内部壳体的上部止挡面接合。上部和下部止挡面可由至少部分地形成内部壳体136中的开口的相对侧面构成。
按下按钮24时，力从按钮传递到力传递装置26。通过力传递装置该力作用在上部致动件170上。作用在上部致动件170上的该力作用使得上部致动件克服偏压盘簧176的作用顺时针(如图1所示)枢转。
随着上部致动件170从图1所示位置顺时针枢转，上部致动件170上的横向段192(图8)移入下部致动件172的开口218中。此时，下部致动件172仍处于图1所示的断开位置。
按钮24和下部力传递销182的进一步向下移动使得上部致动件170上的横向段192移动穿过下部致动件172的开口218。此时，偏压弹簧176移动到一过中心状态并作用而推动下部致动件172的连接段214绕支承段200和202在顺时针方向上枢转。这使得下部致动件172以一瞬时动作从图1所示的断开位置迅速移动到图3所示的接通位置。
随着下部致动件172以一瞬时动作从图1的断开位置移动到图2的接通位置，L形连接件18从图1所示的位置向上移动到图2所示的位置。L形连接件18的这一向上移动用于如上所述以一瞬时动作操作该开关触点阵列14。
当开关组件10处于接通状态时，偏压弹簧176使得上部致动件170的主段188在下部力传递销82的底端上加力。该力向上(图1中)推动力传递装置26和按钮24。当手动释放按钮24时，偏压弹簧176向上移动力传递装置26和按钮。该向上移动使得凸轮随动件122的端部154与凸轮导轨112(图3)中的尖角部接合。凸轮块78与支承销130(图7)之间经过凸轮随动件122传递的力把力传递装置26和按钮24保持在图3的锁止状态。
当再次手动按下按钮24时，按钮和力传递装置26向下移动，这使得凸轮随动件臂部152(图7)的端部区段154脱离与凸轮导轨112尖角部的接合。
当接下来再次放开按钮24时，由偏压弹簧176经上部致动件170传递到力传递装置26的力再次作用而向上移动力传递装置26和按钮24。此时，上部致动件170绕支承段182和184逆时针(如图4所示)枢转。随着上部致动件170上的横向段192(图8)向上移动并穿过下部致动件172中的开口218，偏压盘簧176再次移动经过一过中心状态。这使得下部致动件172迅速从图4所示的接通状态沿逆时针方向枢转到图1所示的断开状态。
随着下部致动件172从接通位置(图4)移动到断开位置(图1)，L形连接件18迅速从图4的上升位置向下移动到图1的下降位置。这使得开关触点14以一瞬时动作从接通状态动作到断开状态。
印刷电路
一印刷电路250(图9)在该开关接线端阵列22中的接线端252与按钮24(图1)之间延伸。按钮24包括一由多个固态光源照亮的显示装置。经印刷电路导入的电能向固态光源供电以照亮所述显示装置。按钮24中显示装置可具有与美国专利Nos.5,295,050；5,544,019；5,659,297；5,820,246；5,913,617；5,951,150和/或6,153,841中公开的结构类似的结构。应该理解，与按钮24结合使用的显示装置的具体结构决定于开关组件10的使用环境。
印刷电路250(图9)包括一在按钮24与开关组件10的底座62之间延伸的主段258。印刷电路250的主段258包括一对臂段262和264。主段258有一下端部(如图9所示)268。下端部268中的电导体与接线端252和开关触点阵列14连接。
印刷电路250的主段258包括一上端部270(如图9所示)。上端部270以已知的方式与按钮24中的显示装置中的固态光源连接。按钮24中的显示器中的固态光源通过从上端部270经过印刷电路250的主段258延伸的一中间部274的导体与接线端252和印刷电路250的下端部268连接。
主段258的一柔性曲折部276在印刷电路的主段的上端部270与中间部274之间延伸。曲折部276的分支280和282中的导体连接印刷电路250的上端部270与中间部274。在按钮24相对于壳体12移动时，印刷电路250的主段258的柔性曲折部276使得按钮24和上端部270可容易地相对于印刷电路250的中间部274移动。
印刷电路250的臂段262和264(图9)互为镜像且具有相同的总体结构和形状。因此，臂段262和264包括互相平行且与印刷电路250的主段258的中间部274垂直延伸的侧部286和288。此外，臂段262和268包括与主段258的中间部274平行且与臂段的侧部286和288垂直的前片件290和292。前片件290和292通过从前片件经过侧部286和288延伸到中间部274的导体与印刷电路250的主段258的中间部274电连接。
一总体呈长方体的金属壳体12具有一与一平坦的矩形后壁302平行延伸的平坦的矩形前壁300(图1)。此外，壳体12具有与前后壁300和302垂直延伸的平坦的矩形的平行侧壁304和306(图2)。壳体12由一片金属形成。当然，壳体12也可由多片金属形成。在印刷电路250和壳体12之间可设有一层导热材料(未示出)。该导热材料层可以是一用粘接剂固定到印刷电路上的带子。
印刷电路250的主段258具有一朝向后壁302且与后壁稍隔开一段距离的矩形外侧表面310(图1)。图9中示意性地用312表示的电路元件设置在印刷电路250的中间部274的外侧表面310上。电路元件312与壳体12的后壁302相邻设置，从而有利于热量从电路元件传到壳体的金属后壁。
同样，前片件290和292(图9)与壳体12的前壁300(图1)相邻设置。电路元件安装在前片件290和292的朝向前壁300的侧面上。前片件290和292上的电路元件紧邻壳体12的前壁300设置，以促进热量从所述电路元件传到壳体的金属前壁上。
在所示印刷电路250的实施例中，在侧部286和288上未设置电路元件。但是，需要时也可把电路元件设置在印刷电路的侧部286和288上。
印刷电路250和壳体12之间设置一层导热材料(未示出)。该导热材料层覆盖印刷电路250的主段258和臂段262和264上的电路元件312。该导热材料层在把印刷电路250插入壳体12时可保护电路元件312。该导热材料层可以是一个由高导热率材料如金属形成的且用粘接剂固定到电路元件上的带子。
由于电路元件312装在印刷电路250上，因此可把多个不同的电路元件中的任一个装到印刷电路上。这使得可推迟决定一具体开关组件10使用何种电路元件312。因此可在向使用者供应前不久方便地定制开关组件10。
侧部288中设有一矩形开口316。印刷电路的侧部286中也形成有一类似的矩形开口(未示出)。印刷电路的侧部286和288中的开口使得连接件可经过印刷电路的侧部在内部壳体136(图1)与壳体12之间延伸。当然，印刷电路250的侧部286和288中的开口316也可省去。这便于将电路元件安装在印刷电路的侧部268和288上。
印刷电路250的曲折部276在分支280与282之间形成一开口320。上部力传递销80(图5)穿过该开口320(图9)延伸至与按钮24接合。
指示器组件
一指示器组件340(图10)具有与开关组件10相同的整体尺寸和形状。该指示器组件340包括一长方体的金属壳体342。该长方体金属壳体342具有与开关组件10的金属壳体12相同的结构和尺寸。这使得指示器组件340的壳体342可装在与安装开关组件10相同的空间中。
可用指示器组件340取代开关组件10。也可用开关组件10取代指示器组件340。这使得一控制板中的一个开口或安装位置就可接纳指示器组件340(图10)或开关组件10(图1)。
指示器组件340包括一显示装置346。显示器346包括多个可通过从接线端352经一印刷电路354传导到显示装置346的电能供电的固态光源348。该印刷电路354可具有与图9的印刷电路350的结构类似的结构。但是，需要时可从印刷电路354上省去臂段262和264。
一长方体间隔块360与接线端352连接。该长方体间隔块360通过一圆柱形支承件362与显示装置346连接。该圆柱形支承件362以与上部力传递销380(图5)与按钮24连接相同的方式与显示装置360连接。因此，与凸缘104(图6)与上部力传递销80中的环形凹槽96接合的方式相同，多个凸缘366与支承件362中的一环形凹槽接合。连接支承件362和显示装置346的凸缘366提供一卡扣连接，可在安装显示装置340时方便地形成所述卡扣连接并在拆除指示器组件时方便地断开该连接。
结论
从上述说明可看出，本发明提供一种重量较轻且部件较少的改进开关组件10。该开关组件10可包括至少部分地设置在一壳体12中且可在接通状态与断开状态(图1和图4)之间动作的开关触点14。一开关致动机构16设置在壳体12中并与开关触点14连接。一力传递装置26可在一按钮24与该开关致动机构16之间延伸以将力从按钮传递到开关致动机构上。该开关致动机构16可为瞬时动作型。
该力传递装置26可包括一凸轮块78。第一和第二力传递销80和82可与该凸轮块78可一体地形成为一件。一凸轮随动件122可与凸轮块78上的凸轮面114和/或116接合而将开关触点14保持在接通状态下。
该开关致动机构16可包括多个致动件170和172。各致动件170和172可包括一主段188、208和多个支承段182、184、200和202。各致动件的主段和支承段可一体地形成为一件。
按钮24可具有一供力传递销之一80的端部92伸入的开口98。一可弹性偏转凸缘104可与力传递销80的端部92中的一凹槽96接合。按钮24上的凸缘104使按钮24与力传递销80互连，从而力传递销可卡扣在按钮中的开口98中。
按钮24可有利地通过一印刷电路250与开关触点14连接。电路元件312可安装在该印刷电路250上。印刷电路250可具有一开口320，力传递销80可通过该开口从凸轮块78延伸到按钮24。
本发明有多个不同特征。可用如上所述方式有利地组合使用所述特征。所述特征也可单独和/或与由现有技术已知的特征组合使用。例如，可使用力传递装置26和按钮24之间的卡扣连接，而不必将瞬时动作机构16中的各致动件170和172形成为一件。再例如，可使用一件式的力传递装置26，而不在力传递装置26与按钮23之间提供卡扣连接。尽管开关致动机构16有利地为瞬时动作型，但需要时也可使用其它类型的开关致动机构。

Claims (11)

1.一种组件(10)，包括一壳体(12)；至少部分地设置所述壳体中并可在接通状态与断开状态之间动作的开关触点(14)；一至少部分地设置在所述壳体(12)中的开关致动机构(16)，可操纵所述开关致动机构(16)在第一与第二状态之间动作以使得所述开关触点(14)在接通与断开状态之间动作；一至少部分地设置在所述壳体中的凸轮随动件(122)；一具有一凸轮面(112)的凸轮块(78)，所述凸轮面带有一个在所述开关触点处于断开状态时由所述凸轮随动件接合的第一部分和一个在所述开关触点处于接通状态时与所述凸轮随动件(122)接合的第二部分；一可手动移动的按钮(24)；一在所述按钮(24)与所述凸轮块(78)之间延伸以将力从所述按钮传到所述凸轮块的第一力传递销(80)；以及一在所述凸轮块(78)与所述开关致动机构(16)之间延伸以将力从所述凸轮块(78)传到所述开关致动机构的第二力传递销(82)，所述凸轮块(78)与所述第一和第二力传递销(80、82)一体地形成为一件。
2.按权利要求1所述的组件，其特征在于，所述开关致动机构包括：一第一致动件(170)，所述第一致动件包括第一主段(188)和具有从所述主段伸出的圆柱形支承面的第一和第二支承段(182、184)，以支承所述第一致动件使其绕一个与所述第一和第二圆柱形支承面的中心轴线重合的第一轴线相对于所述壳体枢转，所述第一主段(188)和所述第一和第二支承段(182、184)一体地形成为一件；一第二致动件(172)，所述第二致动件包括第二主段(208)和具有从所述第二主段(208)伸出的圆柱形支承面的第三和第四支承段(200、202)，以支承所述第二致动件使其绕一个与所述第三和第四圆柱形支承面中心轴线重合的第二轴线相对于所述壳体枢转，所述第二主段(208)和所述第三和第四支承段(200、202)一体地形成为一件；以及一在所述第一与第二致动件(170、172)之间延伸的弹簧(176)，所述弹簧(176)作用使得所述第一致动件(170)的所述第一主段(188)压靠所述第二力传递销(82)，所述弹簧(176)作用而向所述第二致动件(172)施加力以使得所述第二致动件在所述第一致动件(170)绕所述第一轴线枢转时绕所述第二轴线枢转。
3.按权利要求2所述的组件，其特征在于，所述开关致动机构(16)为一使得所述开关触点(14)以一瞬时动作在接通状态与断开状态之间动作的瞬时动作机构，所述第一致动件(170)由一第一块聚合材料形成，所述第二致动件(172)由一第二块聚合材料形成。
4.按权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括一在所述第一力传递销(80)的一端部中的环形凹槽(96)和一与所述按钮(24)连接的凸缘(104)，所述凸缘(104)设置成与所述第一力传递销(80)的所述端部中的所述环形凹槽(96)接合以使所述按钮与所述第一力传递销互连。
5.按权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括一设置在所述壳体(12)中的箱体(136)，所述箱体(136)包括一从所述箱体(136)的一壁部(132)向外伸出的支承销(130)，所述支承销(130)与所述箱体的所述壁部一体地形成为一件；所述凸轮随动件(122)包括一绕所述支承销(130)延伸的螺旋线圈部(124)，一从所述螺旋线圈部(124)延伸至与所述凸轮面(112)接合的随动臂(152)，以及一从所述螺旋线圈部(124)伸出并与所述箱体(136)接合的底臂(142)。
6.按权利要求5所述的组件，其特征在于，所述随动臂(152)具有一主段和一与所述随动臂的所述主段垂直延伸并与所述凸轮面(112)接合的端部区段(154)，所述底臂(142)具有一主段和一与所述箱体接合的端部区段(148)，所述随动臂(152)的所述端部区段(154)和所述底臂(142)的所述端部区段(148)具有与所述支承销(130)的中心轴线平行延伸的中心轴线。
7.按权利要求1所述的组件，其特征在于，所述按钮包括多个可通电以提供照明的固态光源，所述组件还包括一与所述开关触点(14)和所述按钮(24)连接的印刷电路(250)，多个电路元件(312)在所述按钮(24)与所述开关触点(14)之间的位置上安装在所述印刷电路(250)上。
8.按权利要求7所述的组件，其特征在于，所述第一力传递销(80)穿过在所述按钮(24)与所述凸轮块(78)之间一位置上形成在所述印刷电路中的一开口(320)。
9.按权利要求7所述的组件，其特征在于，所述印刷电路(250)具有一个朝向所述壳体(12)的第一主侧面(310)和一个背朝所述壳体的第二主侧面，所述电路元件(312)的至少一部分设置在所述印刷电路的所述第一主侧面(310)上。
10.按权利要求7所述的组件，其特征在于，所述壳体(12)具有设置在一矩形阵列中的多个侧壁(300、302、304、306)，所述印刷电路(250)包括一主段(258)和第一和第二臂段(262、264)，所述印刷电路(250)的所述主段(258)具有一与所述开关触点相邻设置的第一端部(268)、一与所述按钮(24)相邻设置的第二端部(270)和一个在所述第一与第二端部(268、270)之间延伸并沿所述壳体的所述多个侧壁(300、302、304、306)的一个第一侧壁(302)设置的中间部(274)；所述印刷电路(250)的所述第一臂段(262)从所述印刷电路(250)的所述主段(258)伸出并沿所述多个侧壁的第二和第三侧壁(306、300)设置；所述印刷电路(250)的所述第二臂段(264)从所述印刷电路的所述主段(258)伸出并沿所述多个侧壁的一第四侧壁(304)和沿所述多个侧壁的所述第三侧壁(300)设置。
11.按权利要求10所述的组件，其特征在于，所述电路元件(312)的一第一部分安装在所述印刷电路(250)的所述主段(258)的所述中间部(274)上；所述电路元件(312)的一第二部分安装在所述印刷电路(250)的所述第一臂段(262)上；所述电路元件(312)的一第三部分安装在所述印刷电路的所述第二臂段(264)上。
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