CN101047074B - 电旋转开关 - Google Patents

Abstract

一种电旋转开关(100)具有：壳体(110)；转子(120)被支承在壳体内用于旋转；移动接触件(130)，其被安装在转子上用于随转子旋转；以及四个固定接触件(140)，其被定位在转子(120)侧向以被移动接触件(130)短路。各个固定接触件(140)具有在壳体(110)中的接触体(140″)，用于与移动接触件(130)接触，以及从接触体(140″)延伸且从壳体(110)凸出的插脚(149)，用于插入通过电路板且与其焊接以便于机械和电气连接。

Description

电旋转开关

技术领域

本发明涉及用于控制电子装置的电旋转开关。

背景技术

所关注类型的电开关具有壳体、在壳体中的转子、安装在转子上用于随转子旋转的移动接触件，以及在壳体内的多个固定接触件，用于被移动接触件短路以接通电子装置。壳体典型地具有一对带孔的侧延伸，以能够使用螺丝或螺栓将开关固定在期望位置处。电缆通常被用于通过开关的固定接触件连接开关和相关的电路。这已经数年来成为固定和连接所关注类型的电开关的传统方法。

本发明试图提供一种新的或改良的电旋转开关，所述开关能够相对容易地被定位和连接以便使用。

发明内容

依据本发明，提供一种电旋转开关，所述电旋转开关包括：壳体；转子，其被支承在壳体内用于围绕转轴旋转；移动接触件，其被安装在转子上用于随转子旋转；以及多个固定接触件，所述固定接触件被定位在转子侧向上，用于被移动接触件短路。至少一个固定接触件具有在壳体中的接触体，用于与移动接触件接触，以及从接触体延伸且从壳体凸出的的插脚，用于插入通过电路板且与电路板焊接在一起以便机械和电连接。

优选地，所述插脚基本上垂直于接触体而延伸。

更优选地，接触体具有与或者被移动接触件接触的第一端和与插脚连接的第二端。

优选的是，接触体围绕基本上平行于插脚的多个轴被弯曲。

优选的是，壳体包括上部和下部，所述上部和下部连接在一起且将接触体夹紧保持在其间。

进一步优选的是，插脚延伸通过壳体的下部。

在优选实施例中，接触体和插脚是相互接触的两个不同部件。

更优选地，接触体和插脚分别包括相对厚和薄的各个导电片。

更优选地，接触体围绕基本上平行于插脚的多个轴被弯曲。

进一步更优选地，接触体具有与或者被移动接触件接触的第一端和弹性支承在插脚上的第二端。

另外更优选地，插脚具有上端和下端，接触体的第二端弹性支承在所述上端上且所述下端从壳体凸出，其中壳体包括上部和下部，所述上部和下部连接在一起且将接触体及插脚的上端夹紧保持在其间。

另外更优选地，插脚的上端被弯折且被壳体的上部接合。

优选的是，壳体是大致扁平的方形，具有四个角，每个角容纳一个所述固定接触件。

在优选实施例中，转子具有围绕转轴径向延伸的侧面和具有围绕转轴的波形轮廓的转子外周，所述固定接触件弹性支承在所述转子外周上以与移动接触件滑滑动接触，从而被移动接触件短路，其中移动接触件包括位于转子侧面的基座和邻近转子外周的多个部件，用于与固定接触件接触，所述部件被一体连接到基座且从基座延伸以大致平行于转轴延伸，所述部件中的至少一个部件具有与转子外周的相邻部分的波形轮廓相匹配的波形轮廓。

更优选地，转子外周的波形轮廓包括交替的峰和谷，以及移动接触件的所述至少一个部件的波形轮廓在至少两个相邻的所述谷上连续延伸。

更优选地，转子外周的波形轮廓包括交替的峰和谷，以及移动接触件的所述至少一个部件的波形轮廓包括与转子外周的波形轮廓相匹配的至少两个相邻谷。

更优选地，移动接触件装配在转子上，其基座位于转子侧面上且其外周接触转子外周。

更优选地，通过深冲压制造工艺从坯料制造移动接触件。

附图说明

参考附图，仅仅通过例子，现在将更具体地描述本发明，附图中：

图1是依据本发明的电旋转开关的实施例的顶透视图；

图2是图1中旋转开关的底透视图；

图3是图1中旋转开关的分解顶透视图，显示所有部件；

图4是显示图3中旋转开关中某些部件的顶平面视图；

图5是类似于图4的另一顶平面视图；

图6是沿图5中线VI-VI截取的开关零件的示意横截面侧视图；

图7A至7D是示出制造图3中的旋转开关的移动接触件的工艺的横截面侧视图；以及

图8A至8B是显示类似于图7A至7D的设置的透视图。

具体实施例

参考附图，显示了实施本发明的电旋转开关100，所述电旋转开关100具有大致扁平的方形壳体110、转子120、安装在转子120上的移动接触件130和大致定位在包围转子120的壳体110的各拐角内的四个固定接触件140。使用扁平方形基座111和封闭基座111的开口上侧的匹配盖体112形成壳体110(以水平位置显示)。

转子120具有在壳体110内居中定位的大致圆盘状主体129，用于围绕旋转中心轴X(如图所示为垂直的)以相反方向360°地旋转。转子120包括中心轴125，所述中心轴125穿过盖体112沿轴X从转子主体129向上凸出壳体110外，以能够实现转子120的手动转动。通常将转动把手(未显示)装配到轴125上，以利于转动。

转子主体129具有围绕轴X的外周凸缘121和具有相对于轴X径向延伸的端侧或表面的平开口下端122。凸缘121具有起伏或波形轮廓，其由十二个均匀间隔的弓形波峰127的环形成，平V状谷128位于相邻波峰之间。十二个谷128围绕轴X定位于，例如，第1至第12个角位置。固定接触件140弹性地支承在谷128上，以限定十二个稳定的用于转子120的角位置，以及与移动接触件130滑动接触/脱离接触。

移动接触件130具有大致扁平的水平主体或基座139和分别在第1至第4、第8和第9以及第11个谷的位置处从基座向上竖立的三个一体轮缘部件或翼片131、132和133。移动接触件130从下方装配到旋转主体129的下端122上，其基座139在下端表面下且其翼片131至133位于侧面周围且接触(meet)转子的外周凸缘121。通过加热以膨胀穿过基座139的中心孔134装配的、转子下端122上的轴向凸起，以将移动接触件130固定到转子120。

第一接触翼片131是最宽的，并且在第1至第4个谷位置上连续延伸，具有与转子凸缘121的相邻部分的波形轮廓相匹配的波形轮廓，但是从其略微径向扩展用于与或被固定接触件140接触。第二接触翼片132连续跨在第8和第9个谷位置上，同样具有与转子凸缘121的相邻部分的波形轮廓相匹配的波形轮廓，但是从那里略微径向扩展以与或被固定接触件140接触。第三接触翼片133是最窄的，并且大致是平的(略微弯曲)，如图所示，或者它可略呈V状，以保护在第11位置处的相应的谷128，并用于与或被固定接触件140接触。

一般地，将移动接触件130牢固地安装在转子120上，用于随转子一起旋转，其基座139和接触翼片131至133包围转子下端122，以及接触翼片131至133略微径向凸出在转子凸缘121之外，用于与或被固定接触件140接触。

使用深冲压制造工艺制造移动接触件130，所述深冲压制造工艺包括使用插头201和模具202，如图7A至7D中所示。插头201具有对应于由波形轮廓的接触翼片131和132及平接触翼片133部分地限定的移动接触件130的内侧横截面的一致横截面。模具202具有中心通孔或腔203，其具有对应于由波形轮廓的接触翼片131和132及平接触翼片133部分地限定的移动接触件130的外侧横截面的横截面。所述横截面在腔203的顶端处在大于移动接触件130厚度的相对短的距离上保持恒定，然后逐渐向下变宽。

对移动接触件130的制造开始于例如铜合金的金属材料的坯料130D，坯料130D开始从非常大基板被冲压出来，以成为对应于移动接触件130的平面展开形状。坯料130D包括对应于接触翼片131至133的三个折平的外周凸起。

为了开始深冲压(deep draw)加工，先将坯料130D放置在模具202的上端，或者插头201的下端上，位于与插头201对齐的适当位置处或者参考其中心孔134所确定的适当位置处(图7A)。在将插头201向下压入模具202的腔203中的情况下，坯料130D被弯折，其外周围绕插头201下端的边沿以90°凸起，直至凸起变为垂直直立，以形成接触翼片131至133(图7B至7C)，从而形成移动接触件130。

当对应于第一和第二接触翼片131及132的凸起被弯折时，它们同时被拉伸以得到上述的波形轮廓。对插头201向更深处挤压，达到腔203的较宽部分，这允许接触件130脱离插头201(图7D)。

仅仅用于图示目的，在图中8A和8B中示出类似插头(201)和模具(202)，它们被用于制造接触翼片在位置和宽度上不同的类似的移动接触件(130)。

四个固定接触件140大致被定位在壳体110的各拐角内，横向围绕转子120和移动接触件130，以被移动接触件130短路，从而闭合开关100。为了生产和组装的便易性，固定接触件140具有相同的结构且是可互换的。

通过彼此接触的两个分开/不同的部件形成各个固定接触件140，也就是接触体140″以及垂直插脚149，所述接触体140″被水平定位在壳体110中用于接触移动接触件130，所述垂直插脚149从接触体140″以直角向下延伸，并从壳体110伸出，穿过其基座111以用于外部连接。

接触体140″具有大致U型结构，其由铜(或铜合金)片形成，所述铜片沿着从X轴向外方向围绕两个竖直轴以大约90°被弯折两次，形成一系列第一、第二和第三个一体连接部分141、142和143。从第二部分142，第一部分141平滑向外弯曲、然后向内弯曲为勺状端部141A，所述勺状端部141A弹性支撑在转子外周凸缘121上，用于滑动接触任一移动接触翼片131至133。第一部分141足够长，并且如所述被成形以在移动接触件130上得到最佳弹性和接触压力。

第二部分142是短的和平的，且经由大致90°角的各个弯曲部分使第一、第三部分141和143相互连接，共同形成大致矩形的U型弯142U。第三部分143在大约中间长度处被向外弯折大约35°角，以产生倾斜的平直端143A，用于连接或接触插脚149。

插脚149由另一铜片制造，具有下部平销149A和比销149A宽的上部粗端149B。粗端149B具有顶端149C，所述顶端149C弯折90°角以在一侧水平伸出，且包括平块149D，所述平块149D位于相对侧的垂直面上用于接触接触体140″。

转动壳体110或其基座111，其侧壁113沿整个外周没有任何开口地延伸，并且限定四个角，各个角具有矩形湾114。所述湾114如图所述以大约45°角度被定向，并且被成形以匹配相关的固定接触体140″的弯142U的外形，用于将固定接触体定位在适当位置。在湾114的基座111底壁116上的矩形钮115通过将第二部分142保持在侧壁113上而固定接触体140″。

换句话说，钮115与侧壁113限定窄间隙，第二部分142被压配合在窄间隙内，从而将弯142U保持在湾114内，使其外表面支撑在侧壁113上。在弯142U相对侧上的第一和第三部分141和143可略微向内偏转。第一部分141被暴露以弹性地支承在转子主体129和移动接触件130上，以实现接触/脱离接触。

具体参考图6，在接触体140″已经被装配在壳体基座111中的正确位置中之后，将插脚149在邻近接触体140″的端部143A的位置处向下插入基座111，使得插脚的销149A穿过底壁116中的小槽117。插脚149下降，直至其弯折的顶端149C接合在基座111上的台阶(plateau)118上。在插脚149插入的过程中，接触体140″的端部143A被插脚149移置到一旁，从而最终通过其凸块149D弹性支撑在粗端149B上，因此接触体140″和插脚149被适当定位和连接在一起，以形成完整的固定接触件140。

在所有四个固定接触件140已经装配在合适位置之后，将带有被安装在其下的移动接触件130的转子120安装在壳体基座111内。最终将盖112闭合在基座111上且通过快速连接装置119与其固定，从而将接触体140″和插脚粗端149B夹紧保持在其间。将盖112在其四个角的下侧成形以通过弯折的顶端149C接合在接触体140″和插脚149上，从而将它们保持在合适位置。

考虑到所有四个固定接触件140，它们的销149A被布置以从开关壳体110的底部凸出，作为在假想方框的四个角处的开关终端，所述假想方框适合用于安装电子元件的标准电路板的孔的布置。销149A具有略微小于电路板孔的横截面，以使它们可通过适当孔被插入，然后与电路板另一侧上的相关导电路径/垫焊接以便于机械和电气连接.

固定接触件140或特别是开关终端149A的设计使得能够使所述旋转开关100以与大多数电子元件相同的方式被同时安装和连接在电路板上。这种固定和连接开关100的方法是容易的且方便的，因为其免除了传统的使用螺丝用于固定和使用电缆/电线用于连接，利用了经常存在于大多数(如果不是全部的)电子装置中的电路板，并且电路板通常被定位在往往可能需要开关100的控制面板的后面。

接触体140″由导电片制造，该导电片相比于制造插脚149的导电片相对较薄以便获得弹性，插脚149的导电片相对较厚以获得刚性。所述导电片可以是不同材料或成分，以获得理想的性能，例如弹性和可焊性。

仅仅通过例子已经给出了本发明，但在不脱离由权利要求书所确定的本发明范围的情况下，本领域技术人员可对所述实施例作出各种改变和/或改进。

Claims (12)

1.一种电旋转开关，包括：

壳体；

转子，其被支承在壳体内，用于围绕转轴旋转；

移动接触件，其被安装在转子上，用于随转子旋转；以及

多个固定接触件，其被定位在转子侧向上，用于被移动接触件短路；

其中，至少一个固定接触件具有在壳体中的接触体，用于与移动接触件接触，以及从接触体延伸且从壳体凸出来的插脚，用于插入通过电路板且与电路板焊接在一起以用于机械和电气连接；

壳体包括上部和下部，所述上部和下部连接在一起且将接触体夹紧保持在它们之间；接触体和插脚是相互接触的两个不同部件；接触体围绕基本上平行于插脚的多个轴被弯曲；接触体具有与移动接触件接触的第一端和弹性支承在插脚上的第二端；

其中，插脚延伸通过壳体的下部；插脚具有上端和下端，接触体的第二端弹性支承在所述上端上且所述下端从壳体凸出，其中壳体包括上部和下部，所述上部和下部连接在一起且将接触体及插脚的上端夹紧保持在所述上部和下部之间。

2.如权利要求1所述的电旋转开关，其特征在于，所述插脚基本上垂直于接触体而延伸。

3.如权利要求2所述的电旋转开关，其特征在于，接触体具有与移动接触件接触的第一端和与插脚连接的第二端。

4.如权利要求1所述的电旋转开关，其特征在于，接触体围绕基本上平行于插脚的多个轴被弯曲。

5.如权利要求1所述的电旋转开关，其特征在于，接触体和插脚包括分别相对厚和薄的各个导电片。

6.如权利要求1所述的电旋转开关，其特征在于，插脚的上端被弯折且被壳体的上部接合。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电旋转开关，其特征在于，壳体具有大致扁平的方形，具有四个角，每个角容纳一个所述固定接触件。

8.如权利要求1至6中任一项所述的电旋转开关，其特征在于，转子具有围绕转轴径向延伸的侧面和具有围绕转轴的波形轮廓的转子外周，固定接触件弹性支承在所述转子外周上，以与移动接触件滑动接触，从而被移动接触件短路，其中，移动接触件包括位于所述转子侧面的基座和邻近转子外周以与固定接触件接触的多个部件，所述部件被一体连接到基座上且从基座弯折以大致平行于转轴延伸，所述部件中的至少一个部件具有与转子外周的相邻部分的波形轮廓相匹配的波形轮廓。

9.如权利要求8所述的电旋转开关，其特征在于，转子外周的波形轮廓包括交替的峰和谷，以及移动接触件的所述至少一个部件的波形轮廓在至少两个相邻的所述谷上连续延伸。

10.如权利要求8所述的电旋转开关，其特征在于，转子外周的波形轮廓包括交替的峰和谷，移动接触件的所述至少一个部件的波形轮廓包括与转子外周的波形轮廓相匹配的至少两个相邻的谷。

11.如权利要求8所述的电旋转开关，其特征在于，移动接触件装配在转子上，其基座位于转子侧面上且其外周接触转子外周。

12.如权利要求8所述的电旋转开关，其特征在于，使用深冲压制造工艺从坯料制造所述移动接触件。

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