專利名稱：旋轉(zhuǎn)開關(guān)的開關(guān)主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的開關(guān)主軸。該開關(guān)主軸在此具有成型的凸輪或凸輪盤和激活觸發(fā)開關(guān)的開關(guān)觸點。
由EP 1 239 504 A1公開了一種多層構(gòu)造的開關(guān)主軸，該開關(guān)主軸具有帶有一個削平的D形截面的芯棒，這個芯棒能插在開關(guān)主軸內(nèi)。由此在一個端部形成肋形的結(jié)構(gòu)，它可用于激活開關(guān)功能。
本發(fā)明的任務(wù)在于改善一種開始時所述的開關(guān)主軸，特別通過優(yōu)化材料用法和生產(chǎn)費用改善它的穩(wěn)定性。
該任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1特征的開關(guān)主軸解決。本發(fā)明有利的及優(yōu)選的設(shè)計方案是其它權(quán)利要求的主題并將在下面詳細說明。權(quán)利要求的條文與說明書的內(nèi)容對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明一種開始時所述的開關(guān)主軸在其外側(cè)具有一個肋形的或肋狀的加強部分。該加強部分在軸向延伸并能夠承受壓應(yīng)力并首先承受拉應(yīng)力，以避免開關(guān)主軸彎曲。在這里雖然一方面可以在相同的方向并排地形成多個這樣的加強部分。然而在合適的尺寸下通常一個唯一的加強部分就足夠了。這里特別有利的是一個一體式的加強部分成型。由此可以進一步提高強度。
加強部分可以有利地在開關(guān)主軸的一個寬的中間區(qū)域上延伸，例如差很短的距離就延伸到開關(guān)主軸的端部。加強部分可以例如占據(jù)開關(guān)主軸長度的70％到90％。
如果不考慮凸輪和凸輪盤，開關(guān)主軸有利地具有一個基本上不變的橫截面。這個橫截面分別在加強部分的區(qū)域只擴展到加強部分的附加的橫截面。
肋形的加強部分應(yīng)該優(yōu)選是連續(xù)的和一體式的且沒有任何中斷。一方面加強部分可設(shè)計成不變的厚度以及不變的橫截面。另一方面可以在一定的、局部拉應(yīng)力達到更高程度的區(qū)域內(nèi)成型一個第二加強部分或一個橫截面擴大的加強部分。當加強部分由開關(guān)主軸突出10％到30％，特別是約20％時證明是有利的。
加強部分有利地在一個被凸輪或凸輪盤特別加載的區(qū)域的對置的縱向區(qū)域上延伸。這意味著，加強部分為了能承受拉應(yīng)力，應(yīng)該在這個力的方向上指向，在這個力方向上在一個特定的轉(zhuǎn)動位置，凸輪或凸輪盤被施加了最大的力。這個力來源于開關(guān)觸點或類似物，它們由凸輪操縱或推動。雖然通常開關(guān)觸點在確定的、不同的轉(zhuǎn)動位置運動。一般還是有一個特別集中的或中間的能確定上述的最大力的區(qū)域。
開關(guān)主軸可以這樣制成，它的外圍由塑料制成或具有一個外面的塑料層。這樣可以使開關(guān)主軸具有一個芯棒，它例如或者由其它的并穩(wěn)定的材料制成，或者具有不變的橫截面并由此而簡單地構(gòu)成。開關(guān)主軸和/或芯棒可以由塑料制成，例如熱塑性材料。開關(guān)主軸的輪廓，也就是所述外圍或外層在注塑方法中施加到芯棒上是特別有利的。為芯棒提供一個削平的圓形型材，例如D形型材是有利的形式。通過這個與圓形有偏差的結(jié)構(gòu)使芯棒和外圍或外層不相對轉(zhuǎn)動。
加強部分可在芯棒的圓形型材削平的區(qū)域內(nèi)成型或者可將芯棒以這種形式或方式設(shè)置在開關(guān)主軸內(nèi)。在此當加強部分沒有突出超過對應(yīng)于未削平的橫截面的恒定的延伸部分的圓形型材的橫截面時是有利的。另外可以說，加強部分的形狀和突起應(yīng)該與芯棒的削平部分諧調(diào)一致。
如果開關(guān)主軸的環(huán)繞芯棒注塑的外層的厚度基本上保持不變，這對于前述的塑料制成的開關(guān)主軸的一個盡可能不變形的注塑過程是有利的。只在芯棒削平的區(qū)域由此偏出。最后加強部分在此有利地注塑。此外，在這里在這個注塑過程中還應(yīng)該將凸輪或凸輪盤的輪廓施加到開關(guān)主軸上。
當外層的層厚度與芯棒的直徑相比較小時是有利的。由此減小了整個開關(guān)主軸在芯棒壓力注塑包封后由于冷卻而變形的危險。
開關(guān)主軸的結(jié)構(gòu)或加強部分的布置的另一個要考慮的方面是，用代表質(zhì)量集中的加強部分能夠平衡其它質(zhì)量集中，該質(zhì)量集中否則在注塑時能引起開關(guān)主軸一個變形。這樣一種變形可以例如由此引起，即凸輪和凸輪盤通常剛性地向著一個方向或一個區(qū)域定向?？梢源_定一個凸輪或凸輪盤的重心連線。加強部分應(yīng)該從旋轉(zhuǎn)軸線看上去在重心連線的對面延伸，以通過它的自己的質(zhì)量在開關(guān)主軸注塑后冷卻時避免變形或至少減小變形。這樣能設(shè)計長的開關(guān)主軸，該開關(guān)主軸通過肋形的加強部分在本發(fā)明的確定的設(shè)計方案中不僅更好地抵抗使用中由于壓力產(chǎn)生的變形及彎曲，而且更好地抵抗用于生產(chǎn)的一個注塑過程后的變形及彎曲。
本發(fā)明的優(yōu)選改進方案的這些和其它特征此外由權(quán)利要求還有說明和附圖表明，其中在一個本發(fā)明的實施方式和在其它領(lǐng)域中那些單個的特征分別單獨實現(xiàn)，或更多地以次級組合的形式實現(xiàn)，并且是有利的并對自己有保護的實施方式，對這些此處要求了保護。
本發(fā)明的一個實施例在附圖中描述并在下面詳細說明。附圖中以示意圖的形式示出

圖1一個可能的帶有加強部分和多個凸輪盤的開關(guān)主軸的側(cè)視圖，圖2一個通過開關(guān)主軸的一個基本上環(huán)繞的凸輪盤位置處的橫截面，圖3通過開關(guān)主軸的僅具有一個伸出的凸輪位置處的另一個橫截面。
在圖1中以側(cè)視圖描述了一個開關(guān)主軸11。在圖2和圖3中描述的是在帶有不同結(jié)構(gòu)的凸輪盤的不同位置處的截面圖。在此可看出，長的開關(guān)主軸11如何由一個基體型材13形成。在基體型材13上成型了不同類型的凸輪盤15。凸輪盤15在所述實施例中原則上具有一個最大半徑或由一個具有這個最大半徑的圓盤成型而成。對按圖2的凸輪盤15來說是從凸輪盤15中取出一個切口16。在圖3中凸輪盤15基本上由一個具有很小的超出基體型材13的半徑的盤生成。在這個盤上成型了一個凸起17。
開關(guān)觸點19從下面壓向凸輪盤15。其壓力或開關(guān)力通過在所有凸輪盤15上的向上指向的箭頭表示。開關(guān)觸點19可以是一個純粹的開關(guān)觸點，它打開或關(guān)閉。此外也可以設(shè)有距離可變的開關(guān)作為開關(guān)觸點，例如對帶有開關(guān)行程預(yù)調(diào)整的熱延伸開關(guān)。在這種情況下凸輪盤15不僅具有分級的半徑，而且具有一個均勻上升或下降的半徑。由此根據(jù)一個轉(zhuǎn)角使開關(guān)觸點19緩慢并連續(xù)運動。
在圖2和圖3中的橫截面圖中可看出，開關(guān)主軸11是如何單個地構(gòu)成。一個具有削平的D形截面的芯棒21被基體型材13包圍或壓力注塑包封。基體型材13具有一個在圖中朝上的削平部分23。由此可看出，基體型材13是如何以均勻的壁厚包圍芯棒21的。
在削平部分23的中心成型了一個朝上的加強部分25。該加強部分具有一個大約矩形的橫截面。由圖3可看出，它沒有超出其余的基體型材13的半徑。由圖1可看出，該加強部分如何在開關(guān)主軸11的長度的整個中間區(qū)域上并由此在約70％到80％的開關(guān)主軸長度上延伸。
由此可看出，在開關(guān)主軸11的基體型材13的一個任意的位置上設(shè)置一個這樣的加強部分25原則上是可能的。特別有利的是使用具有芯棒和/或基體型材的一個D形的削平的圓形型材。在削平區(qū)域可設(shè)加強部分，使其不超出基體型材的其余半徑。不用一個唯一的加強部分，而在削平的區(qū)域內(nèi)設(shè)置兩個或多個加強部分也是可以的。
此外由圖中可看出，加強部分25如何在根據(jù)圖中的位置上準確地在開關(guān)觸點19和通過它作用的力對置地設(shè)置。由此它可以有效地避免彎曲開關(guān)主軸11。由于開關(guān)主軸11通常支承在它的兩端，所述彎曲的危險在中間是最大的。就這點而言加強部分25無論如何在中間區(qū)域都是特別有利的。
此外由圖2和圖3可看出，帶有切口16或凸起17的凸輪盤15的重心由于它的形狀不能在每個情況下都能簡單準確地確定。當然它一定在形成轉(zhuǎn)動軸線的開關(guān)主軸11的中心點下面。就這點而言在生產(chǎn)過程中通過加強部分25可以實現(xiàn)，這里與一個圓形的基體型材13相比給出一個在中心點上面的一定的重心。由此在轉(zhuǎn)動中心下面的凸輪盤15的重心可以就這點而言平衡，這樣避免在注塑過程后冷卻時由于單側(cè)的質(zhì)量或材料累積造成的開關(guān)主軸的變形。
總的來說，對于開關(guān)主軸11和旋轉(zhuǎn)開關(guān)或者開關(guān)觸點19的結(jié)構(gòu)要有利地注意以下方面，即盡可能一致地調(diào)準起主要作用的開關(guān)力。這樣可在一個位置上存在加強部分。
為了設(shè)置帶有多個加強部分的結(jié)構(gòu)，可以在芯棒21上存在另外的削平部分，它對應(yīng)于在基體型材13上的削平部分23可以設(shè)置另外的削平部分。這里可以在每個削平部分的區(qū)域設(shè)置一個豎立的加強部分。此外還可以，在上述質(zhì)量平衡的觀點下為少數(shù)幾個或單個的凸輪盤15設(shè)置加強部分。在這種情況下它們應(yīng)該相對其重心設(shè)置。然而因此要注意，重心不能偏離連續(xù)的加強部分25的對置的側(cè)面太遠。
除了這個按圖示的直線連續(xù)的加強部分25外可以使加強部分在單個凸輪盤之間的區(qū)域內(nèi)在圓周方向上偏置一個小的角度。不過這種偏置不能太大，不能太影響用于承受拉力的加強部分的強度特性。
如此可以在本發(fā)明的一個實施例中獲得一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)的開關(guān)主軸，該開關(guān)主軸具有成型的凸輪或凸輪盤。在開關(guān)主軸的外側(cè)設(shè)有一個加強部分，該加強部分在軸向差很短地延伸到開關(guān)主軸的端部之前。這個加強部分可以承受由開關(guān)觸點的壓力首先在開關(guān)主軸的中間區(qū)域中引起的拉應(yīng)力。從而可以避免彎曲開關(guān)主軸。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)開關(guān)的開關(guān)主軸，其中開關(guān)主軸(11)具有成型的凸輪(17)或凸輪盤(15)，其特征在于，在開關(guān)主軸的外側(cè)軸向上成型了至少一個肋(25)形狀的加強部分來承受抵抗開關(guān)主軸彎曲的拉應(yīng)力。
2.按權(quán)利要求1所述的開關(guān)主軸，其特征還在于，加強部分(25)在開關(guān)主軸(1)的一個寬的中間區(qū)域上延伸，優(yōu)選只差很短的距離就到達開關(guān)主軸的相應(yīng)的端部，其中開關(guān)主軸在帶有加強部分的區(qū)域和/或不帶加強部分的區(qū)域優(yōu)選存在基本不變的橫截面。
3.按權(quán)利要求2所述的開關(guān)主軸，其特征在于，所述加強部分(25)是無中斷連續(xù)的，優(yōu)選具有不變的厚度。
4.按前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)主軸，其特征在于，加強部分(25)從開關(guān)主軸(11)突出約開關(guān)主軸總直徑的10％到30％的距離。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)主軸，其特征在于，加強部分(25)沿著這個力方向指向，該力在一個確定的轉(zhuǎn)動位置作用到開關(guān)主軸(11)上，在這個轉(zhuǎn)動位置由開關(guān)觸點(19)或類似物在凸輪(17)或凸輪盤(15)上施加最大的壓力，該開關(guān)觸點通過凸輪或凸輪盤操縱或推動。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)主軸，其特征在于，它至少具有一個由塑料制成的外圍或外層(13)。
7.按權(quán)利要求6所述的開關(guān)主軸，其特征在于，它由熱塑性材料制成，優(yōu)選一個壓力注塑包封而成的開關(guān)主軸(11)的芯棒(21)也由熱塑材料制成。
8.按權(quán)利要求6或7所述的開關(guān)主軸，其特征在于，開關(guān)主軸(11)具有一個芯棒(21)，該芯棒用塑料壓力注塑包封制成以生成開關(guān)主軸，其中開關(guān)主軸和/或芯棒優(yōu)選具有一個削平的圓形型材，特別是一個D形截面的。
9.按權(quán)利要求8所述的開關(guān)主軸，其特征在于，加強部分(25)在芯棒(21)的圓形型材的削平部分(23)的區(qū)域內(nèi)成型，其中該加強部分優(yōu)選不突出超過圓形型材的橫截面對應(yīng)于未削平的橫截面的恒定的延伸部分。
10.按權(quán)利要求8或9所述的開關(guān)主軸，其特征在于，包圍開關(guān)主軸(11)的一個芯棒(21)注塑而成的一個外層(13)的層厚度直到削平部分(23)上保持不變，特別是相對芯棒的直徑要小。
11.按前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)主軸，其特征在于，加強部分(25)在圓周方向看去在開關(guān)主軸(11)的一個區(qū)域上成型，該區(qū)域與這樣一個區(qū)域?qū)χ?，在該區(qū)域中存在凸輪(17)或凸輪盤(15)的質(zhì)量集中，其中這特別是指在橫截面上的凸輪或凸輪盤的重心。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提出了一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)的開關(guān)主軸(11)，該開關(guān)主軸具有成型的凸輪(17)或凸輪盤(5)。在開關(guān)主軸(11)的外側(cè)上設(shè)有加強部分(25)，其在軸向上以很短的距離延伸至開關(guān)主軸的端部。該加強部分(25)可承受拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力由開關(guān)觸點(19)的壓力主要在開關(guān)主軸(11)的中間區(qū)域上產(chǎn)生。從而避免彎曲開關(guān)主軸(11)。
文檔編號H01H19/62GK1754239SQ200480005041
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者G·賴莫爾德, S·曼努斯 申請人:E.G.O.電氣設(shè)備制造股份有限公司