專利名稱：旋轉步進開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種旋轉步進開關。
按照本發(fā)明的旋轉步進開關包含一個本體、支承在本體內圍繞著一根軸線轉動的轉子、多個設在本體內圍繞著轉子的靜開關接點、裝在轉子上的動開關接點、支承在本體內實現(xiàn)角運動以圍繞著軸線轉動轉子沿驅動方向驅動動開關接點跟一個或多個靜開關接點接觸或脫開的可往復角運動的驅動件、設置在驅動件與轉子之間用于驅使驅動件給轉子傳遞步進驅動的單向離合裝置、和設置在本體內用于止動轉子使之在驅動件反向轉動時不能沿非驅動方向轉動的單向止動裝置，至少一個所述靜開關接點由單件式條片制成，該條片具有圍繞著相應的基本上是相互平行的軸線折彎或彎曲以形成用于在電纜/電線的端頭插入線夾時夾住電纜/電線的端頭的線夾的相對側的第一部份與第二部份。
優(yōu)選的是，條片的第二部份是從第一部份折彎或彎曲出來的。
更優(yōu)選的是，條片的第二部份是從第一部份切出的一個部份構成的，從而在第一部份留下一個電纜/電線的端頭穿過其中插入線夾內的孔。
優(yōu)選的是，該孔是一個完整的孔。
更優(yōu)選的是，形成條片的第二部份的部份是相對于第一部份的寬度基本上在中心的中心部份。
在一個優(yōu)選實施例中，條片的第一部份具有沿著一個折彎線鄰接的第一段與第二段，形成第二部份的部份是從第一部份的第一段上切出來的，第二部份與第二段構成線夾的兩側。
優(yōu)選的是，線夾的兩側成一個基本上在45°與75°之間的角度相對伸展，電纜/電線的端頭穿過該角度的開口側插入線夾內。
更優(yōu)選的是，線夾的相對側成一個基本上是60°的角度相對伸展。
條片的第二部份具有一個基本上成V形的自由端來提供一個跟電纜/電線的端頭成兩點式的接觸是有利的。
在一個特別優(yōu)選的結構中，條片具有通過圍繞著基本上是相互平行的軸線折彎形成的一連串的四個段，第一段提供跟在轉子上的動開關接點的接觸，而第三與第四段構成線夾。
本發(fā)明將以舉例的方式參照附圖進行更詳細的說明。在附圖中

圖1是按照本發(fā)明的旋轉步進開關的第一實施例的頂視透視圖；圖2是圖1的旋轉步進開關的部份分解頂視透視圖，示出其三個分立的層；圖3是圖1的旋轉步進開關的完全分解的側視透視圖，示出其各個零件；圖4是圖3的旋轉步進開關的主要零件的平面視圖；圖5是圖3的旋轉步進開關的側面剖視圖，示出了各零件的裝配；圖6是圖3的旋轉步進開關的看透的頂部透視圖，示出中心各零件的軸向連接；圖7是按照本發(fā)明的旋轉步進開關的第二實施例的底視透視圖8是圖7的旋轉步進開關的部份分解的底視透視圖，示出其四個分立的層；圖9是圖2或圖8的旋轉步進開關的一個層的平面視圖，示出電纜/電線趨近自夾緊開關接點的情況；圖10是相應于圖9的簡化透視圖；圖11是相應于圖9的平面視圖，示出電纜/電線最終連接到自夾緊開關接點上的情況；和圖12是相應于圖11的簡化透視圖。
首先參照圖1至圖6，示出了實施本發(fā)明的第一種旋轉步進開關9，該開關9包括由一個基層(驅動層)11、一個中間層(開關層)12和一個頂層(開關層)13組成的塑料的本體10，各層通過卡扣裝接同軸地接合在一起?；鶎?1具有一個頂端敞開的殼體，所述的殼體具有一個在其內整體成形的直立的中心軸14和一個整體成形的帶螺紋的側管15，該管15用于與帶螺紋的黃銅螺帽16一起按本專業(yè)技術領域公知的方式把裝配好的開關9裝在電器(未示出)的壁上。基層由一個具有中心孔18的頂蓋17封住。
開關9在基層11的殼體內裝有步進驅動機構19，所述機構配有一個可往復角運動的驅動盤20，該盤具有一個用于可旋轉地裝在軸14上的中心孔21，盤20具有一個圍繞孔21的中心直立的項圈22，該項圈分成四個相同的象限，每個象限具有相應的傾斜的弧形頂部表面以形成四個接連的非對稱的齒23的環(huán)。齒23伸展恰好通過頂蓋17的孔18向上露出。盤20包括一個徑向外伸的、伸展角度約為90°的邊緣部份24，拉鏈25固定在其上。拉鏈25穿過管15伸出，供使用者拉動以便轉動盤20。螺旋彈簧26裝在軸14上，用于驅使盤20向上頂靠頂蓋17，并用于偏置盤20對抗由拉鏈25導致的轉動，以使隨后將盤20回復到原始的靜止角度位置上。盤20的這種轉動通過邊緣部份24的相對端部碰到一對整體成形在基層11的相對側上的相應的鉤狀的側邊突出部60而在任一方向上限制在約90°的角度內，所述突出部60向上伸展越過頂蓋17。按照這種結構，驅動機構19在每次拉動拉鏈25時提供一個90°角步進動作。
開關9在中間層12的殼體內包括一個第一開關機構30，該機構配有一對在直徑上對置的靜開關接點31A和31B，所述接點安置在中間層12的相應的相當?shù)爻尚蔚陌疾?2內，還配有一個裝在筒狀的直立轉子34上的動開關接點33。靜開關接點31A和31B通過相應彎曲的銅片形成，這些接點具有相對于轉子34的相應的上、下接觸指35A和35B。每一個凹槽32在其外側有一個開口36以給要連接到相應的靜開關接點31A/31B的電纜/電線提供進入通路。
轉子34在其長度的大致中間位置有一個與之整體成形的伸展大約135°的凸緣37。動開關接點33用大致上是圓柱形的銅環(huán)制成，它具有一個園形的上面部份33A和一個伸展約225°的部份園形的下面部份33B。動開關接點33同軸地裝在轉子34上，使得下面部份33B在角位置上與轉子的凸緣37互補。轉子34跟動開關接點33一起同軸地剛好放置在中間層12的中心凹槽38內，一個靜開關接點31A的上接觸指35A和另一個靜開關接點31B的下接觸指35B分別支靠在轉子34的動開關接點33的上下面部份33A與33B分別貼靠在其上的上下半部上。
轉子34的上端具有一個非園形的孔50(見圖6)。轉子34的下端分成四個相同的象限，它們具有相應傾斜的弧形的下表面以形成四個接連的非對稱齒39的環(huán)。這些齒39與盤20上的齒23互補，使得在轉子34和盤20同軸地嚙合在一起時，齒39和齒23相互嚙合形成一個單向離合器(棘輪)，使盤20能夠與轉子34嚙合并在接動拉鏈25時使轉子34按一個(驅動)方向而不是按相反的(非驅動)方向轉動。在所述相反方向，當轉子34被卡住不能反向轉動時(在以后將詳細說明)，盤20在彈簧26的扭力作用下反向轉動回到原來的靜止角位置，此時，盤20上的齒23在彈簧26的軸向推動作用下后退以與當時是靜止的齒39脫開并滑過其上面(單向離合器滑動)。在此結構中，每次當拉動拉鏈25時，轉子34利用盤20在驅動機構19每次的角步進作用步進地轉過90°。由此，轉子34具有四個穩(wěn)定的角位置，因而，第一開關機構30具有四個相應的開關狀態(tài)。
在轉子34的所有的四個位置上，靜開關接點31A的上接觸指35A總是與動開關接點33的上面部份33A接觸，這是因為上面部份33A是圓形的(360°)，在轉子34的另一端(下端)上，另一個靜開關接點31B的下接觸指35B只有當轉子34處于四個角度位置的三個位置上時而不是處于其余的角度位置上時與動開關接點33的部份圓形(225°)的下面部份33B接觸。因此，第一開關機構30在所述三個角度位置上跟轉子34具有三個接通狀態(tài)，而只有一個在其余角度位置上的與轉子34斷開的狀態(tài)。
在開關斷開狀態(tài)中，一個等于供電電壓的電位差可能出現(xiàn)在靜開關接點31A與31B之間，因此，此電位差也跨在與相關聯(lián)的上面部份33A與接觸指35B之間的間隙上。伸展在上面部份33A與接觸指35B之間的轉子凸緣37是被設置來通過實際上延長了爬電路徑以減少在這個間隙上產生任何意外的閃絡或起弧的危險的。
開關9還在頂層13的殼體內包括一個第二開關機構40，該機構配有四個等角度間隔開設置的、放置在頂層13的相應的相當?shù)爻尚蔚陌疾?2內的靜開關接點41A(X1)和41B(X3)，還配有一個裝在大致呈園柱形的垂直轉子44上的動開關接點43。每個靜開關接點41A/41B是由一片銅片彎曲形成。靜開關接點41A具有一個相對于轉子44在上面的上接觸指45A，而每個靜開關接點41B具有一個下接觸指45B。每個凹槽42在其外側有一個開口46以給要連接到相應的靜開關接點41A/41B的電纜/電線提供進入通路。
轉子44在其長度的大致中間位置具有一個整體成形的基本上是360°的環(huán)形凸緣47。動開關接點43具有一個具四個等角度間隔開設置的懸垂的側腿41A(X3)和41B(X1)的銅墊片，腿43B的長度為其它三條腿43A的大約兩倍。動開關接點43同軸地設置在轉子44上端上面，較短的腿43A剛好碰不到凸緣47，而較長的腿43B則穿過在凸緣47上的間隙到達轉子44的下端。轉子44與動開關接點43一起同軸地剛好放置在頂層13的中心凹槽48內，上接觸指45A跟四條腿41A和41B的任一條接觸，而下接觸指45B有選擇地與較長的腿43B接觸。
轉子44的下端具有一個其橫截面相應于前述轉子34的孔50的用于從上面裝入孔50內的非園形橫截面的底部突出部51，從而將兩個轉子34和44通過插入連接方式同軸地接合在一起，使得上轉子44可以隨下轉子34轉動。下轉子34如上所述具有四個穩(wěn)定的角位置。因此，上轉子44也具有四個相應的穩(wěn)定的角位置，它們限定了第二開關機構40的相應開關狀態(tài)。
在所有四個開關狀態(tài)中，靜開關接點41A的上接觸指45A總是通過四條腿43A和43B中的毗鄰的一個與動開關接點43接觸。在轉子44的另一(下)端上，較長的腿43B只在四個開關狀態(tài)之中的三個狀態(tài)中與三個靜開關接點41B中的一個毗鄰的下接觸指45B接觸，因此，該三個開關狀態(tài)是接通的狀態(tài)。在剩下的斷開開關狀態(tài)中，較長的腿43B不與任何一個下接觸指45B接觸。
在開關斷開狀態(tài)中，一個等于供電電壓的電位差可能出現(xiàn)在靜開關接點41A與另外三個開關接點41B之間，因此，此電位差也跨在與之相關聯(lián)的較短的腿43A與接觸指45B之間的間隙上。伸展在較短的腿43A與接觸指45B之間的轉子凸緣47是被設置來通過實際上延長了爬電路徑以減少在這個間隙上產生任何意外的閃絡或起弧的危險的。
第一和第二開關機構30和40顯示了多種可能的開關結構設計中的兩個例子，這些開關結構設計要由開關9要控制的外部的電器的開關要求來決定。
正如圖4所示，轉子44的兩個毗鄰的象限44的每一個沿相同的角度方向徑向漸進地擴展以形成一對非對稱的側齒。齒44A與靜開關接點41B的接觸指45B接觸以形成一個單向止動裝置(棘輪)，該裝置在盤20與另一個轉子34之間的相反的角度方向對單向離合器起作用。單向止動裝置用于在單向離合器滑動時卡住兩個轉子34和44使之不能反向轉動(如前所述)，從而保持住開關機構30和40兩者的最后的開關狀態(tài)。
三個層11到13同軸地緊密地卡扣裝接在一起以形成開關本體10。底層11如上所述具有一對垂直的側邊突出部60。中間層12具有貫穿一對相對側的兩個垂直的開孔61，和在另一對相對側上的兩個鉤狀的垂直的突出部62，所述突出部62向上伸展越過中間層12的頂側。頂層13具有一對貫穿一對相對側的垂直開孔63。底層11固定到中間層12上是通過把前者的側邊突出部60穿過后者的相應開孔61并與后者卡扣裝接而接合在一起的。中間層12固定到頂層13上是通過把前者的突出部62穿過后者的相應開孔63并與后者卡扣裝接而接合在一起的，在圖5中清楚地示出。
為了加強卡扣裝接的接合，每個開孔61/63在其中間外側設置有一個懸垂的平的突出部64，該突出部64緊貼地接合在一個設置在與之相關聯(lián)的鉤狀的突出部60/62的中間外側上的與之對準的凹槽/通道65內。廣而言之，突出部60/62與與之相關聯(lián)的開孔61/63之間和突出部64與與之相關聯(lián)的凹槽65之間的共同操作起到提供一種雙重接合的作用。從另外的角度來理解，輔助的突出部64保護了與之相關聯(lián)的主要突出部60/62的根部，在該位置上突出部60/62最容易折斷。
就開關9的芯子而論，盤20與下轉子34之間的接合使旋轉驅動能從前者傳給后者。下上轉子34與44之間的接合使旋轉驅動能從前者轉傳給后者。
現(xiàn)在參照圖7和圖8，示出了實施本發(fā)明的第二種旋轉步進開關109，該開關109含有由一個底層(驅動層)111、一個第一中間(開關)層112、一個第二中間(開關)層212和一個頂層(開關層)113組成的塑料本體110，所有的層按照結合第一種開關9描述的相同的方式通過卡扣裝接同軸地接合在一起。將第二種開關109跟第一種開關9相比，可以注意到前者的底層、中間層和頂層111、112和113與后者的相應層11、12和13幾乎是相同的，只是層212具有四個靜開關接點而不是兩個。
第二中間層212具有與另一個中間層112(或12)實際是相同的或者至少沒有太大差異的結構設計，其中差異只在于其轉子234的底端。轉子234具有一個與頂層13(或113)的轉子底部突出部51相同的轉子底部突出部251，而不是中間層12(或112)的齒39構成的環(huán)。底部突出部251用于把旋轉驅動從第一中間層112的轉子轉傳到第二中間層212的轉子234上，其方式與結合突出部51描述的方式相同。第二開關109的第一與第二中間層112與212之間的轉子相互接合和第二中間層212與頂層113之間的轉子相互接合基本上跟第一種開關9的中間層12與頂層13之間的接合相同。
重要的是要注意第一種開關9僅僅通過插入附加的中間層212就可轉換成第二種開關109。三層結構的開關9提供一個基礎，使這種類型的旋轉步進開關可通過增加一個或多個中間層212擴展成多于三層的結構，以便實現(xiàn)更大數(shù)量的或更復雜的開關組合，如果需要的話。這種擴展不需要使用任何新的零部件，因此可以很容易地實現(xiàn)。
可以設想，與分層結構相反，驅動層11/111和第一開關層12/112可以設計成一件式的基本單元，因為它們總是協(xié)同工作的。在一個不同的實施例中，開關層12/112可以配置在驅動層11/111的每一側上，以便開關9/109在軸線的兩個方向上擴展。為此，驅動層11/111可以在相對側裝有一對驅動盤20，以便與相應開關層12/112的轉子34協(xié)同工作。
最后參照圖9至12。所有上述靜開關接點31A、31B、41A和41B具有相同的通用結構，這種結構可以分成兩種類型，即，第一種類型包括開關接點31A和41A，現(xiàn)在總起來以標號70A表示，第二種類型包括開關接點31B和41B，現(xiàn)在總起來以標號70B表示。
開關接點70A(31A/41A)是用整體的一件式的銅片條71構成，該銅片條圍繞著相互平行的(垂直)軸線彎曲或折疊成如圖10到12所示的四段，如圖9和圖11所示設置就位。銅片條71的內端段72切去大約一半的寬度，并適當彎曲成在使用時跟圖示的位置相反的顛到位置作為上述的上接觸指35A/45A。銅片條71的外端段73原封不動，而緊接的一段74被切割形成一個矩形的舌75，該舌從段74稍稍向內折以在段74上留下一個矩形孔76。舌75是一個相對于段74的寬度處在中心的部份，因此孔76是一個完整的孔。
舌75相對于外端段73成一個45°到75°之間、最好是60°的銳角傾斜，從而形成一個線夾78，該線夾以段73和舌75作為其相對的側面。舌75的自由端設計成使之形成一個面對外端段73的三棱形的V形頂端77。
在使用時，具有裸端81的電纜/電線80通過銅片條71的孔76插入開關接點70A內。電纜/電線的端頭81從后面進入線夾78(通過線夾78的銳角的敞開側)，到達線夾的相對側73與75之間，從而把舌75推動朝離開外端段73的方向彎曲。舌75促使電纜/電線的端頭81緊密地靠在對側的外端段73上，導致在電纜/電線的端頭81的相對側上產生一個自夾緊作用。這種夾緊作用提供了改進的導電性能，同樣也改進了機械強度。頂端77的V形不僅僅定位了電纜/電線的端頭81，而且也提供了跟電纜/電線的端頭81的兩點(式)接觸。V形頂端77在拔出電纜/電線80時咬入電纜/電線的端頭81內，從而防止了任何的意外拔出。
開關接點70A用于將電線連接到供電電源上，而開關接點70B用于將電線連接到電器上。
盡管跟圖中所示的不完全一樣(為了簡單起見)，開關接點70B(31B/41B)具有或多或少地與開關接點70A相同的構形，以便以同樣的方法使用。差異僅在于制造開關接點70B的條片的寬度只有開關接點70A的寬度的大約一半，和作為上述的下接觸指35B/45B使用的內端段未經切割。回到附圖上，開關接點70B沒有舌75和孔76。開關接點70B的外端段(相當于外端段73)，按與舌75相同的方式，用于促使電纜/電線的端頭81緊密地靠在與之相關聯(lián)的凹槽36的一側上。
本發(fā)明僅僅以舉例的方式作出說明，本專業(yè)的技術人員可能對所述的實施例作出各種不同的改進和/或改變，但這些改進和改變并沒有脫離在所附的權利要求書中所限定的本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種旋轉步進開關，其特征在于，它包含一個本體、支承在本體內圍繞著一根軸線轉動的轉子、多個設在本體內圍繞著轉子的靜開關接點、裝在轉子上的動開關接點、支承在本體內實現(xiàn)角運動以圍繞著軸線轉動轉子沿驅動方向驅動動開關接點跟一個或多個靜開關接點接觸或脫開的可往復角運動的驅動件、設置在驅動件與轉子之間用于驅使驅動件給轉子傳遞步進驅動的單向離合裝置、和設置在本體內用于止動轉子使之在驅動件反向轉動時不能沿非驅動方向轉動的單向止動裝置，至少一個所述靜開關接點由單件式條片制成，該條片具有圍繞著相應的基本上是相互平行的軸線折彎或彎曲以形成用于在電纜/電線的端頭插入線夾時夾住電纜/電線的端頭的線夾的相對側的第一部份與第二部份。
2.按照權利要求1所述的旋轉步進開關，其特征在于條片的第二部份是從第一部份折彎或彎曲出來的。
3.按照權利要求2所述的旋轉步進開關，其特征在于條片的第二部份是從第一部份切出的一個部份構成的，從而在第一部份留下一個電纜/電線的端頭穿過其中插入線夾內的孔。
4.按照權利要求3所述的旋轉步進開關，其特征在于該孔是一個完整的孔。
5.按照權利要求4所述的旋轉步進開關，其特征在于形成條片的第二部份的部份是相對于第一部份的寬度基本上在中心的中心部份。
6.按照權利要求3所述的旋轉步進開關，其特征在于條片的第一部份具有沿著一個折彎線鄰接的第一段與第二段，形成第二部份的部份是從第一部份的第一段上切出來的，第二部份與第二段構成線夾的兩側。
7.按照權利要求1所述的旋轉步進開關，其特征在于線夾的兩側成一個基本上在45°與75°之間的角度相對伸展，電纜/電線的端頭穿過該角度的開口側插入線夾內。
8.按照權利要求7所述的旋轉步進開關，其特征在于線夾的相對側成一個基本上是60°的角度相對伸展。
9.按照權利要求1所述的旋轉步進開關，其特征在于條片的第二部份具有一個基本上成V形的自由端來提供一個跟電纜/電線的端頭成兩點式的接觸。
10.按照權利要求1所述的旋轉步進開關，其特征在于條片具有通過圍繞著基本上是相互平行的軸線折彎形成的一連串的四個段，第一段提供跟在轉子上的動開關接點的接觸，而第三與第四段構成線夾。
全文摘要
一種旋轉步進開關，開關包括設置在驅動盤與轉子之間用于驅使驅動盤給轉子傳遞步進驅動的單向離合裝置，和用于止動轉子使之在驅動盤反向轉動時不能沿非驅動方向轉動的單向止動裝置。靜開關接點由單件式條片(71)制成，該條片具有圍繞著相應的基本上是相互平行的軸線折彎或彎曲以形成用于在電纜/電線(80)的端頭(81)插入線夾(78)時夾住端頭(81)的線夾的相對側的第一部分與第二部分。
文檔編號H01H17/22GK1144968SQ96110710
公開日1997年3月12日 申請日期1996年5月9日 優(yōu)先權日1995年5月9日
發(fā)明者黃彬 申請人:黃彬