专利名称：带有返回弹簧的电气开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气开关，更具体地涉及具有返回弹簧的电气开关。
已知的带有返回弹簧的电气开关具有螺旋扭力弹簧。螺旋扭力弹簧一般具有绕成环形形状的多层线弹簧。螺旋的起始部分包括从螺旋伸出的片形部件。螺旋的结束部分也包括从螺旋伸出的片形部件。这些片提供连接部分因而弹簧可在开关中提供一弹簧机构。这样的螺旋弹簧结构要求弹簧具有较大的高度从而可盘绕足够的螺旋数以提供合适的弹簧力。还有，因为螺旋弹簧具有从弹簧伸出的起始部分和结束部分这种结构，使得弹簧难于组装，且将螺旋弹簧放置在开关内也有困难。螺旋弹簧在电器开关壳体内的对中也有困难。因此人们期望有一种克服上述缺点的带有返回弹簧的电气开关。
因而本发明的一个目的是提供一种以易于构造和易于插入电气开关壳体内的方式形成的带有返回弹簧的电气开关。
本发明的另一目的是提供一种具有较低的外形以便降低总体设备高度的返回弹簧。
本发明的另一目的是提供一种在安装在电气开关壳体之内时易于对中的带有返回弹簧的电气开关。
本发明的一个基本目的是提供一种具有带开孔的壳体、安装在开孔内具有居中位置的转动件、连在壳体上伸入开孔中的止动支座和由扁平均匀弹性材料形成的安装在转动件上的具有用来与壳体的止动支座相对接的第一和第二臂，用来提供弹簧力以使转动件返回到居中位置的弹簧部件的电气开关。弹簧可包括一中央部分，具有由该中央部分上的第一和第二点确定的间隙，其中第一臂从第一点垂直伸出，第二臂从第二点垂直伸出。该中央部分可具有半圆形形状。转动件可包括其上连有一触点的基座，而壳体包括与基座相邻的印刷电路板以提供触点与在转动件和触点转动时测量电阻变化的印刷电路板的轨迹线的对接。转动件可包括用来接收要安装在电气开关上的组件的突出部分的腔。壳体在其基座中可包括用来接收从转动件底部一点伸出的轴的孔，转动件在该点上在壳体的开孔内转动。转动件可包括具有与壳体的止动支座对接的边的基座，以便限制转动件的转动。弹簧可提供约60milliN-M的弹簧力。转动件可包括从转动件伸出的托架部件，其中在托架靠近止动支座时转动件在居中位置。第一臂可具有等于在转动件本体和壳体的开孔壁之间测量的托架的第一表面的长度和止动支座的第一面的长度。该电气开关在转动件旋转时弹簧的第一臂对接止动支座的第一侧而转动件的托架部件则滑过止动支座而离开中心位置，弹簧的第二臂对接托架的第二表面而使得弹簧的半圆形部分变形以产生一弹簧力使转动件返回到居中位置。托架可包括凸状表面，它在转动件位于居中位置时与止动支座的凹进的表面相邻。
在一个实施例中，提供了一个用来在电气开关中提供弹簧力的返回弹簧，它具有带有中央部分的扁平弹性材料部件，中央部分上的第一和第二点确定一间隙，第一臂从第一点垂直伸出及第二臂从第二点垂直伸出。该电器开关可包括一壳体，壳体上安装有一转动件，转动件的外形与返回弹簧的外形对应而且具有位于居中位置的与电气开关的壳体的止动支座相邻的托架部件，其中安装在转动件上的弹性部件的第一和第二腿将提供一弹簧力以便使转动件部件返回到居中位置。电气开关可包括一壳体，转动件安装在壳体的开孔内，而返回弹簧安装在转动件上，其中在转动件的居中部位，第一臂对接伸入开孔内的止动支座的第一侧，而第二臂对接止动支座的第二侧。返回弹簧中的弹簧力可由转动件的转动引起第一臂从第一侧转开而使返回弹簧中央部分的间隙增大而产生。该中央部分可具有半圆形。
在一实施例中，一电气开关有带开孔的壳体，一转动件安装在该开孔内，包括一托架部件，一止动支座与壳体相连，其中在转动件的居中位置托架与止动支座相邻，和具有由中央部分上的第一和第二点确定的中央部分的弹簧部件，其中第一臂从第一点垂直伸出及第二臂从第二点垂直伸出，且第一臂和第二臂用来与转动件的托架和壳体的止动支座对接以提供使转动件返回居中位置的弹簧力。弹簧部件可由扁平均匀弹性材料形成。利用在居中位置的电气开关，第一臂对接托架的第一表面和止动支座的第一侧，而第二臂对接托架的第二表面和止动支座的第二侧。
在下面对本最佳实施例的详细介绍和从附图中将阐明本发明的这些及其它特征。
图1是本发明的电气开关的平面图。
图2是沿图1的直线2-2的侧向垂直切面剖面图。
图3是沿图2的直线3-3的上剖面平面图。
图4是表示开关转到其顺时针位置最远处的本发明的开关的上剖面平面图。
图5是表示开关转到其逆时针位置最远处的本发明的开关的上剖面平面图。
图6是本发明的返回弹簧的平面图。
参照图1-6可对本发明有最好的理解。图1是本发明的电气开关的平面图。在一最佳实施例中，电气开关10是可用在汽车门上来接收锁芯的突出的端部以启动和解除汽车保安系统的解除开关。开关10包括壳体20，它包括具有使转动件30露出的开口24。转动件30由夹32包围。在一最佳实施例中转动件30在其中央部位具有腔34用来接收锁芯的突出端部。电缆26被接在印刷电路板50上(图2)。在最佳实施例中电缆26携带来自印刷电路板55中的电阻上的电信号并与保安系统相连。
参照图2，它表示沿图1的直线2-2的侧向垂直切面剖面图。壳体20包括具有开口24的盖22。盖22通过经超声焊接而烧结的能量导引器21连在壳体20上以形成强结合。在最佳实施例中，盖22可通过超声焊接连在壳体20上。在壳体的开孔15内安装的是转动件30。转动件30包括包围腔34的柱形本体31并具有基座部分36。从转动件30的底部伸出的是被壳体20的基座中的孔29接收的轴38。转动件30由被压在该盖22和转动件30的上表面35之间的O形环23向下压入壳体20中。O形环23处于有润滑油的槽37内因而O形环可容易地在转动件转动时相对转动件30的槽37的表面滑动。返回弹簧包围转动件30的本体31。返回弹簧40在转动件转动时保持转动件30处于居中位置且提供针对转动件30的弹簧力。转动件30的本体31上安有卡环33，它起将开关10的转动件30与锁芯的突出端部相连的功能。
在最佳实施例中，电气开关10根据以下方法工作。锁芯(未示出)的突出部件通过壳体20的开口24插入转动件30的腔34。在最佳实施例中，腔34具有对应于锁芯的三角形突出部件的三角形形状。当突出部件转动和相应导致转动件30转动时锁芯和电气开关10就动作。在最佳实施例中，这通常出现在汽车驾驶员将钥匙插入门锁且顺时针或逆时针转动钥匙时。钥匙在锁芯中转动的力被传递到转动件30，转动件30从而对应与钥匙的转动而转动。在转动时，与转动件30的基座36相连的金属触点39将沿着位于壳体20的基座中的印刷电路板50的轨迹线而滑动。在最佳实施例中，印刷电路板50以模件插入壳体20中。印刷电路板50包括具有与金属触点39的路径对应的环形路径的导电轨迹线。在印刷电路板50上还装有与导电轨迹线相连的电阻。在转动件30转动时，由印刷电路板50上电阻测出的电阻将改变。在最佳实施例中电阻值的这样的改变于是通过电缆26作为电信号发给汽车的安全报警以启动和解除保安系统。在一替代实施例中，电阻可位于开关10的外面。基座36也是带有边55的半圆形。
图3是图2中沿线3-3的上平面剖面图。电气开关10的壳体20包括具有安装在其中的转动件30的开孔15。转动件30包括包围腔34的中央本体部分31。在最佳实施例中，腔34是三角形形状用来接收锁芯的三角形突出部件。除从转动件30的本体31伸出的托架部件60外本体31总体上是圆柱形的。托架60包括与从壳体20伸入到开孔15的止动支座18的凹形内直径边17相对的凸形前沿边61。转动件30还包括从转动件30底部58伸出且直径略小于开孔15的直径的基座部分36。基座36具有约为半圆形的形状且包括在转动件30转动时与止动支座18对接的边55。印刷电路板50安装在壳体20的基座中，该印刷电路板具有安装在其上，位于转动件30的基座36下的轨迹线。
弹簧40具有半圆形中央部分41，其直径刚好略大于转动件30的本体部分31的外侧直径。弹簧40通过将半圆形部分41滑过转动件30的本体部分31安装在转动件30上。弹簧40包括从半圆形部分41伸出第一臂43和第二臂44以在半圆形部分中形成间隙47(见图6)。第一臂43对接托架6的第一表面73和止动支座的第一侧13，而第二臂44对接托架60的第二表面74和止动支座18的第二侧14。臂43，44伸至开孔15的壁处。因此，可以理解弹簧40的臂43，44提供弹簧力以保持转动件30如图3所示处于其居中位置。
参照图4，可更清楚地理解开关10的功能。图4中的转动件30被表示为顺时针转到其最远位置，弹簧的第一臂43保持与止动支座18的第一侧13对接，而第二臂44由托架60的第二表面74迫使沿顺时针方向从其居中位置相对止动支座18的第二侧14移开。转动件30和托架60的转动使得弹簧40在半圆形部分41处变形。止动支座18通过壳体20的开孔15沿轴向运动因而它与在转动件30的顶部35与托架60和在转动件30的底部58与基座36均相邻。在转动件30转动时，基座36也转动使得边缘55在弹簧40的第一臂43下与止动支座18的第一侧13对接。基座36与转动件30的本体31相连，而且基座36的边55与止动支座18的对接阻止转动件30进一步转动。该最大转动点对应于电气开关10与之连接的元件所要求的最佳转动角。例如，在该最佳实施例中，插入锁组件中的钥匙只被希望顺时针转动约46°和逆时针转动约46°。但是，基座36可以任何方位形成，使边55围绕转动件30伸出多或者少以便提供最佳的转动量。应理解在转动件30转动和基座36同时移动时，安装在基座36的下侧和与印刷电路板50接触的触点39使得安装在印刷电路板50上的电阻的阻值发生变化，以便在该最佳实施例中对保安系统的信号产生影响。
参见图5，图中表示转动件30从图4沿逆时针方向转动，边55与止动支座18的第二侧14对接而弹簧40的第二臂44同时与止动支座18的第二侧14对接。第一臂43保持被转动件30的本体31的托架的第一表面73支撑并使得弹簧在半圆形部分41处变形。弹簧40还包括分别从腿43，44接近垂直地伸出的脚45，46并允许弹簧40相对壳体20的开孔15的壁平滑地移动。可理解当作用于转动件使之沿顺时针或逆时针方向转动的力解除时，弹簧40将使转动件30返回其图3所示的居中位置。作用于托架60的臂43，44的力将使与之相连的转动件30返回其位置因而托架60与止动支座18相邻，且弹簧40的第一和第二腿43，44相对于止动支座18的侧面13，14也将处于居中位置。根据本发明，可理解弹簧40可被容易地插入壳体20并容易地定位于居中位置。事实上，按照与转动件本体31和托架60的形状相对应的形状形成的弹簧40的形状保证了在弹簧被安装在电气开关10内时它将位于恰当的位置。
图6表示本发明的弹簧40的平面图，具有半圆形部分41、第一臂43、脚45、第二臂44和脚46。在该最佳实施例中，整个弹簧40是由厚度为0.30mm的金属板上切割下的一片金属部件形成的。在最佳实施例中，弹簧40的高度为1.5mm到2.0mm。弹簧40可提供约为60milliN-M的弹簧力。弹簧40的内径约为7.0mm。弹簧40除间隙47外形成半圆形部分41。第二臂43，44从半圆形部分在间隙47处伸出。臂43，44大约与间隙47开始处的半圆形部分上的点垂直地伸出。第一臂43的脚45大约与第一臂43垂直地伸出，而第二臂44的脚46大约与第二臂44垂直地伸出。
应理解对这些最佳实施例的各种改变和修正对本领域专业人员而言是显然的。这样的改变和修正可在不背离本发明的宗旨和范围且不降低其相关优点的情况下进行。因而这样的改变和修正应被下面的权利要求所阐明。
权利要求
1.一种电气开关，包括具有开孔的壳体；安装在开孔内具有居中位置的转动件；与壳体相连伸入开孔内的止动支座；和由扁平均匀弹性材料形成的安装在转动件上的具有用来与壳体的止动支座相对接的第一和第二臂，以便提供弹簧力以使转动件返回到居中位置的弹簧部件。
2.权利要求1的电气开关，其中弹簧包括一中央部分，它具有由该中央部分上的第一和第二点确定的间隙，其中第一臂从第一点垂直伸出，第二臂从第二点垂直伸出。
3.权利要求2的电气开关，其中中央部分可具有半圆形形状。
4.权利要求1的电气开关，其中转动件包括其上连有一触点的基座，而壳体包括与基座相邻的印刷电路板以提供触点与在转动件和触点转动时测量电阻变化的印刷电路板的轨迹线的对接。
5.权利要求1的电气开关，其中转动件包括用来接收要安装在电气开关上的组件的突出部分的腔。
6.权利要求1的电气开关，其中壳体在其基座中包括用来接收从转动件底部一点伸出的轴的孔，转动件在该点上在壳体的开孔内转动。
7.权利要求1的电气开关，其中转动件可包括具有与壳体的止动支座对接的边的基座，以便限制转动件的转动。
8.权利要求1的电气开关，其中弹簧可提供约60milliN-M的弹簧力。
9.权利要求1的电气开关，其中转动件可包括从转动件伸出的托架部件，其中在托架靠近止动支座时转动件在居中位置。
10.权利要求9的电气开关，其中第一臂可具有等于在转动件本体和壳体的开孔壁之间测量的托架的第一表面的长度和止动支座的第一面的长度。
11.权利要求9的电气开关，其中在转动件旋转时弹簧的第一臂对接止动支座的第一侧而转动件的托架部件则滑过止动支座而离开中心位置，弹簧的第二臂对接托架的第二表面而使得弹簧的半圆形部分变形以产生一弹簧力使转动件返回到居中位置。
12.权利要求9的电气开关，其中托架可包括凸状表面，它在转动件位于居中位置时与止动支座的凹进的表面相邻。
13.一种用来在电气开关中提供弹簧力的返回弹簧，包括具有带有中央部分的扁平弹性材料部件，中央部分上的第一和第二点确定一间隙；第一臂从第一点垂直伸出；及第二臂从第二点垂直伸出。
14.权利要求13的返回弹簧，其中该电气开关包括一壳体，壳体上安装有一转动件，转动件的外形与返回弹簧的外形对应而且具有位于居中位置的与电气开关的壳体的止动支座相邻的托架部件，其中安装在转动件上的弹性部件的第一和第二腿将提供一弹簧力以便使转动件部件返回到居中位置。
15.权利要求13的返回弹簧，其中该电气开关包括一壳体，转动件安装在壳体的开孔内，而返回弹簧安装在转动件上，其中在转动件的居中部位，第一臂对接伸入开孔内的止动支座的第一侧，而第二臂对接止动支座的第二侧。
16.权利要求15的返回弹簧，其中该返回弹簧中的弹簧力可由转动件的转动引起第一臂从第一侧转开而使返回弹簧中央部分的间隙增大而产生。
17.权利要求13的返回弹簧，其中该中央部分可具有半圆形。
18.一种电气开关，包括带开孔的壳体；安装在该开孔内的转动件，包括一托架部件；与壳体相连的止动支座，其中在转动件的居中位置托架与止动支座相邻；和具有由中央部分上的第一和第二点确定的间隙的中央部分的弹簧部件，其中第一臂从第一点垂直伸出及第二臂从第二点垂直冲出，且第一臂和第二臂用来与转动件的托架和壳体的止动支座对接以提供使转动件返回居中位置的弹簧力。
19.权利要求18的电气开关，其中该弹簧部件由扁平均匀弹性材料形成。
20.权利要求18的电器开关，其中在居中位置，第一臂对接托架的第一表面和止动支座的第一侧，而第二臂对接托架的第二表面和止动支座的第二侧。
全文摘要
本发明提供一种带有返回弹簧的电气开关，它具有带有圆柱形转动件的壳体，一托架部件从中伸出，并且在居中位置，托架被置于与伸入开关壳体的开孔内的止动支座相邻，而且安装在转动件上的弹簧部件具有臂，它们与位于居中位置的托架和止动支座的边对接，并且在转动件转动时，弹簧的臂将使得转动件返回其居中位置。
文档编号H01H21/00GK1167329SQ9711083
公开日1997年12月10日 申请日期1997年4月30日 优先权日1996年5月2日
发明者拉库马·拉马木茨 申请人:迈索德电子公司