CN201479416U - 一种旋转式功能设定装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种旋转式功能设定装置，包括功能设定环、旋转基座，功能设定环安装在旋转基座上，功能设定环的外表面标示有一个功能指向标识，旋转基座的外表面标示有产品的光电功能的标识符，功能设定环内部的控制结构通过适配的传动机构，对控制元件进行控制，功能设定环通过功能指向标识指向旋转基座上的标识符，表明控制元件发生动作。本装置通过切换开关或调节控制元件参数大小，配合产品的控制电路，实现LED多功能手电筒或LED灯的亮度或闪烁模式的设定。

Description

一种旋转式功能设定装置
技术领域
本实用新型涉及一种照明设备，尤其是LED多功能手电筒、LED灯具。
背景技术
目前，随着LED发光技术的发展，市场上的LED多功能手电筒的功能较多，如微光、弱光、中光、正常光、强光、高强光、SOS求救信号、普通闪光、防爆强闪、无级调光、电池电量检测等，其功能的设定多是以软件辅以操作技巧来实现，如长时间按一开关多少秒，然后松开，再快速点按循环选择功能等，虽有默认或记忆功能，但要正确、快速选择、转换功能往往却很困难，或者不能直接进入所需功能选项，给使用者带来很多不便。
实用新型内容
为了克服现有的LED多功能手电筒在功能选定、转换操作上的不能直观、简单、准确、快捷操作的缺陷，本实用新型提供一种通过切换开关或调节控制元件参数大小，配合控制电路，实现灯光的亮度或闪烁模式设定的旋转式功能设定装置。该装置不仅直观地标示出LED多功能手电筒或LED灯的所有光电功能选项，而且能方便、快捷、准确地完成功能设定与切换，此外，该装置满足IPX-8级防水设计要求，LED多功能手电筒/灯具不会因选用该装置而降低产品的防水品质。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：LED手电筒/灯的每一个光电功能均用一个专用开关或其它控制元件(如旋转电位器)来实现，而对这些众多的开关、控制元件的操控均通过旋转一个名为‘功能设定环’的构件到指定位置来实现(设在手电筒中部或尾部的电源开关除外)，而这些指定位置则是用各种功能标识符，如数字、文字、图形等，在固定的、名为‘旋转基座’的构件上直观地标示出来，功能设定环内部的控制结构通过适配的传动机构，对适合产品功能需要的控制元件进行精准操作控制，当功能设定环上的功能指向标识指向旋转基座上的某一功能标识符时，表明控制这个功能的控制元件发生了动作，产品进入该功能模式，其中，产品的无级调光功能由旋转电位器、可变电阻这种可提供连续参数变化的控制元件配合产品的控制电路实现，其它光电功能则由微动开关、簧片开关、轻触开关、旋转开关、旋转编码器、旋转感应器等控制元件，配合产品的控制电路实现。
本实用新型的结构主要由功能设定环和旋转基座二部份组成，其中，功能设定环的外部有功能指定标识和转向操作标示，而其内部则有一个或多个(种)按需要设置的控制结构，以及密封、止动、限位等功能结构；旋转基座的外表面上标有产品的全部光电功能标识符，其本身除充当功能设定环的转轴、安装座外，整个装置的传动机构、止动限位机构、密封机构、控制元件、多功能电路板等均安装在旋转基座内。功能设定环内部特定的控制结构有凸台控制环、内齿轮控制环、转臂卡槽三种控制结构，适配它们的传动机构分别是导柱、齿轮、转臂，根据需要，一个功能设定环上可以同时存在多个或多种控制结构，如二个凸台控制环、二个内齿轮控制环，或者是凸台控制环、内齿轮控制环同时存在，但转臂卡槽这类控制结构只能有一个，而且不能兼容其他二种控制结构。功能设定环上的控制结构，其工作原理分述如下：
1、凸台控制环：所谓凸台控制环就是在一个内圆柱面的径向方向上设置一个高出该圆柱面的、小角度的凸台，凸台的顶面同样为内圆柱面，二个圆柱面间是平滑过渡，高出的距离就是所要操控的微动开关、簧片开关、轻触开关等移动类开关的工作行程，当该凸台被旋转到指定开关的上方时，凸台将压下该开关对应的导柱(专用簧片开关的导柱可以和簧片同体)，导柱驱动开关动作，从而达到该开关接通或断开的目的。凸台控制环只能操控簧片开关、微动开关、轻触开关等移动类开关。
2、内齿轮控制环：内齿轮控制环即为内齿轮环，根据需要，其可以是全齿数或不全齿数的内齿轮，当为不全齿数的内齿轮时，其没有齿的部位不会对被驱动齿轮产生动作，当内齿轮随功能设定环旋转时，直接或通过中介齿轮带动固定在旋转类控制元件的旋转轴(控制轴)上的齿轮转动，实现对控制元件的精确操作。
3、转臂卡槽：在功能设定环的内部设置一轴向凹槽，在旋转类控制元件的旋转轴(控制轴)上卡套一个转臂，转臂的另一端则卡夹在功能设定环的转臂卡槽内，功能设定环通过转臂带动控制元件的旋转轴同步转动。该项控制结构有旋转范围限制，通常转动角度小于270度。
LED多功能手电筒(灯)的控制电路技术方案众多，有专用芯片型、单片机型等，在其恒流驱动电路的种类上，有升压恒流控制、降压恒流控制、自动升降压恒流控制等，本实用新型不涉及产品的具体的电路控制技术方案，而是为各种技术方案提供功能控制所需的开关量(参数)变化的控制方式。
本实用新型的有益效果是，可以操控的控制元件众多，且安全、可靠、快捷，不仅可以给产品的功能设计提供简单、灵活、可靠的实现手段，同时更可以方便使用者灵活、准确使用产品提供的各种功能。
附图说明
图1是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例一的正视图；
图2是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例一的剖面示意图；
图3是本实用新型图2的A-A方向的剖面示意图；
图4是本实用新型图2的B-B方向的剖面示意图；
图5是本实用新型图2的C-C方向的剖面示意图；
图6是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例二的剖面示意图；
图7是本实用新型图6的A-A方向的剖面示意图；
图8是本实用新型图6的B-B方向的剖面示意图；
图9是本实用新型图6的C-C方向的剖面示意图；
图10是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例三的正视图；
图11是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例三的纵向剖面示意图；
图12是本实用新型图11的A-A方向的第一剖面示意图；
图13是本实用新型图11的A-A方向的第二剖面示意图；
图14是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的正视图；
图15是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的纵向剖面示意图；
图16是本实用新型图15的A-A方向的第一剖面示意图；
图17是本实用新型图15的A-A方向的第二剖面示意图；
图18是本实用新型图15的B-B方向的剖面示意图；
图19是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的第四多功能电路板的正视图；
图20是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例五的正视图；
图21是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例五的纵向剖面示意图；
图22是本实用新型图21的A-A方向的剖面示意图；
图23是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例六的正视图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
0101-头盖，0102-反光杯座，0103-第一功能设定环，0104-第一旋转基座，0105-筒身，0106-尾盖，0107-尾部开关，0201-玻璃镜片，0202-反光杯，0203-LED座螺纹压板，0204-LED灯，0205-LED基座，0206-孔用弹性挡圈，0207、0208、0211、0214-不同规格的O型橡胶密封圈，0209-第一多功能电路板压板，0210-簧片开关导柱，0212-旋转电位器，0213-簧片开关组，0215-尾部开关弹簧，0216-尾部开关锁紧环，0217-尾部开关板，0218-手电筒开关，0219-平垫圈，0220-锂电池，0221-正极片，0222-正极座，0223-正极弹簧，0224-第一多功能电路板，0225-齿轮，0226-第一中介齿轮，0227-第一止动销，0228-内齿轮第一控制环，0612-第二功能设定环，0616-第二中介齿轮，0631-第二旋转电位器，0632-第二止动销，0701-第二控制齿轮，0702-第二旋转开关，1003-第三功能设定环，1004-第三旋转基座，1113-第三旋转开关，1111-旋转轴卡套，1126-转臂，1109-第三多功能电路板压板，1114-第三多功能电路板，1110-第三止动销，1402-第四旋转基座，1403-第四功能设定环，1509-第四簧片开关组，2003-第五功能设定环，2109-第五多功能电路板固定套，2112-第五旋转开关，2113-第五多功能电路板，2125-第五控制齿轮，2126-第五中介齿轮，2127-内齿轮控制环，2203-第五功能设定环，2301-.五灯头LED灯架，2302-可调式弯管支架，2303-第六旋转式功能设定环，2304-第六旋转基座，2305-台灯座面板，2306-台灯座底板。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
图1是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例一的正视图，本实例采用的控制元件为一个旋转电位器和一个由五个簧片开关组成的簧片开关组，旋转电位器用于实现无级调光，簧片开关组用于实现弱(慢)闪光、闪光、防暴强闪光、SOS求救信号、电池电量检测五个特定功能。
图2是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例一的剖面示意图，从图2可以看出：即使反光杯座0102被拆下(因是螺纹连接，不用工具也很容易通过旋转手电筒头部而拆下图中的反光杯座0102)，第一止动销0227也可保证功能设定环不会被从第一旋转基座0104移出，避免功能设定环因非专业人员的拆装，造成不正确的装配、元件损坏或不正常工作；第一控制环0228，固定在功能设定环上的镶件，是为简化功能设定环的加工而从其上分离单独制作，含凸台控制环、齿轮控制环、旋转限位三种控制结构。
正极电流通道：电池负极-尾部开关弹簧-尾部开关板-尾部开关-尾部开关板-尾盖-筒身-旋转基座-多功能电路板。
负极电流通道：电池正极-正极片-正极弹簧-多功能电路板。
图3是本实用新型图2的A-A方向的剖面示意图，剖切面在内齿轮控制环上，显示内齿轮控制环的工作原理：内齿轮通过第一中介齿轮0226驱动电位器转轴上的齿轮0225转动。图中内齿轮第一控制环0228上只有六个齿，其它部位是等同齿根圆的圆柱面，不会对第一中介齿轮产生影响，旋转电位器0212转轴上的齿轮0225有八个齿，加上旋转限位块，保证内齿轮控制环驱动旋转电位器旋转的角度小于或等于该电位器的最大转角。
图4是本实用新型图2的B-B方向的剖面示意图，剖切面在凸台控制环上，显示凸台控制环的工作原理：凸台(图中标记A处)的顶部是一个角度很小的圆柱面(亦可为平面)，该面与底部圆柱面的高差就是凸台迫使开关导柱移动的距离，图中凸台对应的簧片开关导柱0210迫使其对应的簧片开关组0213的上下簧片产生了接触的联通动作，而其他四个簧片开关的导柱则因对应的是凸台控制环的底部，开关的上下簧片是处于分离的常开状态。当凸台控制环在驱动簧片开关的导柱动作时，内齿轮控制环的内齿轮是和中介齿轮分离的，二者不会同时在工作状态中。
图5是本实用新型图2的C-C方向的剖面示意图，剖切面在止动销工作的止动槽上，显示止动销除具有图2中所示的防止功能设定环轴向移动的功能外，同时还具有图3中所示的限制功能设定环旋转角度的功能，图中标记B处为内齿轮第一控制环0228上的角度限制凸台。
图6是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例二的剖面示意图，本实例采用的控制元件为一个旋转电位器和一个旋转开关，旋转电位器用于实现无级调光，旋转开关用于实现烛光、弱(慢)闪光、闪光、二段防暴强闪光(分开设置，方便快速进入)、常光、SOS求救信号、电池电量检测等八个特定功能，相比实施例一中的簧片开关组，旋转开关不受空间限制，可提供更多的开关设置。图中第二控制环0613内设置有二个内齿轮控制环和一个转角限制凸台结构。
图7是本实用新型图6的A-A方向的剖面示意图，剖切面在旋转电位器的内齿轮控制环上，从该图可以看出，旋转电位器的控制齿轮是和旋转开关的控制齿轮在空间上是错开的，图中第二控制环0613通过第二中介齿轮0616驱动旋转电位器上的第二控制齿轮0631转动。
图8是本实用新型图6的B-B方向的剖面示意图，剖切面在第二旋转开关0702的内齿轮控制环上，从图上可以看出，控制第二旋转开关的内齿轮控制环其齿数多于安装在第二旋转开关旋转轴上的第二控制齿轮0701的齿数，可以驱使第二旋转开关转轴作大于360度的转动。
图9是本实用新型图6的C-C方向的剖面示意图，剖切面穿过第二止动销0632，从图上可以看出：受第二止动销0632和第二控制环0613上转角限制凸台的作用，功能设定环是不能作360旋转的，转角限制凸台的作用是保证旋转电位器在该实施例中的实际转角小于该电位器的最大转角。
图10是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例三的正视图，第三功能设定环1003安装在第三旋转基座1004的前面。
图11是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例三的纵向剖面示意图，功能设定环内部的控制结构是转臂卡槽，因装配的原因转臂是由二部分组合而成，一是旋转开关1113的旋转轴卡套1111，二是转臂1126，图中旋转轴卡套1111是卡嵌在开关的转轴上同步转动，转臂1126的一端卡嵌在旋转轴卡套上，另一端是卡嵌在第三功能设定环1003上，1109为第三多功能电路板1114的压板，同时支托第三止动销1110的底端，而第三止动销的另一端则卡在第三功能设定环1003的止动槽内。
图12是本实用新型图11的A-A方向的第一剖面示意图，图13是本实用新型图11的A-A方向的第二剖面示意图，显示转臂的二端夹装、止动销、止动槽的状况以及工作范围。
图14是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的正视图，图中第四功能设定环1403是位于第四旋转基座1402的后面，这个布局是与前面的三个实施例不同，它表明功能设定环和旋转基座间没有硬性的前后顺序关系。
图15是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的纵向剖面示意图，图中显示该实施例的控制元件为簧片开关组，导柱和簧片是一体的，凸台控制环也是和第四功能设定环1403一体。
图16是本实用新型图15的A-A方向的第一剖面示意图，图17是本实用新型图15的A-A方向的第二剖面示意图；剖面切在功能控制环的凸台控制环上，显示簧片开关、凸台控制环的工作状况：图16中凸台压下簧片开关组中的一个开关，而图17显示所有簧片开关均处于空闲的断开状态。
图18是本实用新型图15的B-B方向的剖面示意图，剖面切在功能设定环的止动槽上，从图上可以看出，止动槽上没有限位块，表明该实例的功能设定环是可以任意旋转的。
图19是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例四的第四多功能电路板的正视图，图上可见簧片开关组是直焊在多功能电路板上，LED灯、LED基座也是和多功能电路板集成在一块。
图20是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例五的正视图。旋转基座上的功能标识符是连续均布的三段功能标识符，表明功能设定环可以任意转动，没有转角限制。
图21是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例五的纵向剖面示意图，图中内齿轮控制环2127是固定在功能设定环2003上，而旋转开关2113上的第五功能设定环2125也是卡嵌在旋转开关的转轴上，第五多功能电路板2113的固定套2109同时也是第五中介齿轮2126的安装轴。
图22是本实用新型图21的A-A方向的剖面示意图，剖面经过内齿轮控制环，从图上可以看出：内齿轮控制环2127是全齿的且齿数是第五旋转开关2112转轴的第五控制齿轮2125齿数的整数倍(三倍)，确保不论功能设定环转至那一个位置，均能在旋转基座上的功能标识符处得到准确的旋转开关的工作状况，本实例中旋转开关具有八个开关位。
在第一个实施例(图1、图2、图3，图4、图5、图)中，功能控制元件为旋转电位器和簧片开关组，前者提供实现无级调光功能的参数变量，后者提供五个特定的单项功能；第一功能设定环0103上固定有一个含有内齿轮控制环、凸台控制环和转角限位块的内齿轮第一控制环0228，在图3所示的状况中，如功能设定环往右(顺时针方向)旋转，则很快就碰上限位而不能继续往右旋转，如果功能设定环往左旋转(逆时针)，则可控制旋转电位器的参数平稳递减(或递增)，继续向左旋转近90度时，内齿轮控制环与中介齿轮脱离接触，停止对旋转电位器的驱动，凸台控制环开始进入工作范围，当转至图4所示的90度位置(相对图3中旋转控制环的位置)时，簧片开关组的第一个开关完成动作，开关接通；如功能设定环继续作逆时针方向旋转，则凸台控制环会依次松开、压下簧片开关，当凸台处在二相邻的簧片开关中间时，则所有簧片开关都是处于断开的常态，继续逆时针转动功能设定环到图5所示位置，则凸台控制环压下最后一个簧片开关，同时限位块发生作用，阻止功能设定环继续逆时针转动。在二个限位点间，旋转电位器、簧片开关组顺序工作，实现产品功能所需的变量转换。
在第二个实施例(图6、图7、图8、图9)中，功能控制元件为旋转电位器和八工位旋转开关，前者提供实现无级调光的功能变量，后者提供实现烛光、弱(慢)闪光、闪光、二段防暴强闪光(分开设置，方便快速进入)、常光、SOS求救信号、电池电量检测等八个特定功能的开关变量，因旋转电位器有最大转角限制，所以在该实施例中的第二功能设定环0612上除含有二个分别控制旋转电位器、旋转开关的内齿轮结构外，还有一个限制转角范围的限制块结构。工作过程：在图7所示的位置，如果转动第二功能设定环0612顺时针转动，则不用转动多大的角度就到达限位点，不能再顺时针转，旋转式功能设定环从这按逆时针方向转动，则第二旋转电位器0631的参数值便依序递减(或递增)，当功能设定环转动90度时，旋转电位器便转过了270度(内齿轮控制环全齿时，齿数为24，是旋转电位器、旋转开关上的控制齿轮齿数的三倍)，第二旋转电位器0631的最大转角是300度，实例限制旋转电位器的最大转角为295度(控制环上的限位块角度为65度(见图9示))，当功能设定环从限位点起逆时针转过100度时，控制旋转电位器的内齿轮控制环便与中介齿轮脱离接触，停止对电位器的动作，功能设定环继续逆时针转动，在转过135度的角度后，控制旋转开关的内齿轮控制环开始与中介齿轮接触，驱动旋转开关转动，驱动旋转开关转动的内齿轮控制环上有9个齿，可以让开关转动405度(功能设定环转135度，八档位的开关是每45度一档，转动405度则可以重复第一档开关设置，再往前转又是一段空档行程直到限位终点。功能设定环此时顺时针方向往回转动，则工作过程就是前面的逆时针转动的倒放过程。
在第三个实施例(图10、图11、图12、图13)中，功能控制元件为一个16工位的第三旋转开关1113，第三功能设定环1003内的控制机构是驱动转臂旋转的卡槽结构，旋转式功能设定环的转角范围设定为180度，实现9个开关量的控制，为手电筒提供9个功能标识设定。从图11、图12可以看出，转臂1126的二端分别卡嵌在旋转式功能设定环的卡槽及旋转开关的旋转轴卡套1111上，旋转式功能设定环和其所操控的旋转开关的转动是同步的。
在第四个实施例(图14、图15、图16、图17、图18、图19)中，功能控制元件为一个由八个自带导柱的簧片开关组成的簧片开关组1509，控制结构是功能设定环上的凸台控制环。在外观的排列上，第四功能设定环1403是排在第四旋转基座1402的后面，这个顺序是同前面二个实施例不同，从图16、图17、图18中可以看出，功能控制环没有转角的限制，簧片开关只有正对着凸台时，该开关才会动作。
在第五个实施例(图20、图21、图22、)中，控制元件为一个八工位的第五旋转开关2112，第五功能设定环2203上卡嵌一个全齿数的内齿轮控制环2127，其齿数是旋转开关转轴上的第五控制齿轮齿数2125的三倍，旋转式功能控制环转一周，旋转开关转三圈，旋转基座上的功能标识符是三段重复的排列。
图23是本实用新型一种旋转式功能设定装置实施例六的正视图，本实例是一个由五个功率1W的LED灯组成的LED节能台灯，该实施例中的旋转式功能设定装置采用的控制元件为一个旋转电位器和一个由四个簧片开关组成的簧片开关组，分别由旋转式功能设定环(2303)中的内齿轮控制环、凸台控制环通过相应的传动机构操控，四个簧片开关各自实施的功能分别是：五灯全亮、四灯亮、三灯亮、二灯亮，旋转电位器用于实现一个LED灯的无级调光，旋转基座(2304)上每相邻二个功能标识符的中间都是关灯的档位，共五个。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种旋转式功能设定装置，其特征是：包括功能设定环、旋转基座，所述功能设定环安装在所述旋转基座上，所述功能设定环的外表面标示有一个功能指向标识，所述旋转基座的外表面标示有光电功能的标识符，所述功能设定环内部的控制结构通过适配的传动机构，对控制元件进行控制，所述功能设定环通过所述功能指向标识指向所述旋转基座上的标识符，表明所述控制元件发生动作。
2.根据权利要求1所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环内部的控制结构是凸轮控制环，与所述凸轮控制环适配的传动机构是导柱，所述控制元件包括微动开关、簧片开关、轻触开关、侦测开关、接近开关，凸台驱动所述导柱、所述导柱驱动所述控制元件。
3.根据权利要求1所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环内部的控制结构是内齿轮控制环，传动机构是内齿轮，所述控制元件包括旋转开关、旋转编码器、旋转感应器、旋转电位器、可变电阻，所述内齿轮直接或通过中介齿轮驱动装在所述控制元件的旋转轴上的齿轮转动。
4.根据权利要求1所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环内部的控制结构是转臂卡槽，传动机构是转臂，所述控制元件包括旋转开关、旋转编码器、旋转感应器、旋转电位器、可变电阻，所述转臂的一端套在所述控制元件的旋转轴上，另一端卡嵌在所述转臂卡槽内，所述功能设定环和控制元件通过所述转臂同步转动。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环的内部有凸轮控制环、内齿轮控制环，所述凸台控制环通过导柱控制微动开关、簧片开关、轻触开关、侦测开关、接近开关，所述内齿轮控制环通过齿轮控制旋转开关、旋转编码器、旋转感应器、旋转电位器、可变电阻，所述凸轮控制环、内齿轮控制环依次工作。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环的内部有两个内齿轮控制环，所述内齿轮控制环通过各自的齿轮传动机构，分别控制一个旋转类控制元件并依次工作。
7.根据权利要求2或3所述的旋转式功能设定装置，其特征是：所述功能设定环内部的控制结构，可以同时存在多个所述控制结构，各个控制结构依次工作。
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