具有半刚性凸轮驱动器的摇板开关

申请号 CN200480026693.6 申请日 2004-07-23 公开(公告)号 CN100472681C 公开(公告)日 2009-03-25
申请人 立维腾制造有限公司; 发明人 P·恩德雷斯; S·R·库雷克; A·塔范诺; D·A·奥德森;
摘要 本 发明 公开了一种摇板 开关 ,通过推压摇板的下部来打开或关闭开关。所说摇板的下边缘围绕着它的上边缘转入和转出。所说开关包括半刚性的螺旋缠绕 驱动器 装置,该螺旋缠绕驱动器装置的一圆锥形端部被连接成由所说的播板来驱动。当摇板被推入时,所说的摇板驱使所说的半刚性驱动器装置沿着第一顺 时针 方向或第二逆时针方向转动一 凸轮 装置。凸轮的交替转动驱使具有一凸轮随动件的一滑动元件沿着一直 线轴 来回地移动。一片簧与凸轮随动件协作来帮助滑动件移动并且确定出其休息 位置 。诸如发光 二极管 的一指示器被用于指示所说开关的导电状态。当播板被释放时,所说的摇板被一 弹簧 偏压 以枢转回到其初始位置。开关的摇板不位于一 框架 内,并且沿着它的竖直轴线具有一表面,该表面具有正的一次微分和为零的二次微分,该表面由一些样条的组合所构成,这些样条在距一基准平面不同距离的点之间延伸。当个体样条的高度增 加速 率恒定不变时,所说表面具有为零的二次微分。
权利要求

1、一种开关,包括:
外壳
摇板,该摇板被枢轴连接到所述外壳上,从而当遭受外时,该 摇板处于第一压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位 置;
凸轮装置,该凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反的 第二方向交替地转动;
半刚性的凸轮驱动器,该半刚性的凸轮驱动器的一端部被连接成 由所述摇板来驱动,从而促使所述凸轮装置沿着所述第一方向或所述 第二方向转动;
滑动装置,该滑动装置被连接成通过所述凸轮装置的转动而沿着 一第三直线方向和一与第三直线方向相反的第四直线方向交替地移 动;
固定触头和可动触头,所述固定触头和可动触头被连接到所述外 壳上,所述可动触头被偏压成与所述固定触头相接触,并被所述滑动 装置促使以与所述固定触头断开接触;
片簧,该片簧位于所述外壳内,用于协助所述滑动装置沿着所述 的第三直线方向和第四直线方向移动。
2、根据权利要求1所述的开关,其中,所述半刚性的凸轮驱动器 包括:
螺旋缠绕元件,该螺旋缠绕元件具有一圆锥形端部,并且被连接 到所述外壳上;
弹簧装置,该弹簧装置被连接成促动所述摇板至所述第二休息位 置。
3、根据权利要求2所述的开关,其中,所述螺旋缠绕元件的所述 圆锥形端部被定位成与所述凸轮装置相接合。
4、根据权利要求2所述的开关,包括间隙开口,该间隙开口位于 所述摇板与所述凸轮装置之间的一元件中,用于接收所述螺旋缠绕元 件。
5、根据权利要求4所述的开关,其中,所述间隙开口是细长的。
6、根据权利要求5所述的开关,其中,所述的细长的间隙开口沿 所述开关的长度方向具有长的尺寸并且沿所述开关的宽度方向具有短 的尺寸。
7、根据权利要求5所述的开关,其中,所述的细长的间隙开口呈 矩形。
8、根据权利要求1所述的开关,其中,所述滑动装置包括锥形的 开口,用于接收所述凸轮装置,其中所述凸轮装置的转动导致所述滑 动装置移动所述可动触头。
9、根据权利要求1所述的开关,其中,所述外壳还包括基座,该 基座具有一些隔开的腔室,用于接收所述滑动装置和所述片簧。
10、根据权利要求9所述的开关,其中,用于接收所述片簧的腔 室的长度大于所述片簧的长度,这样所述片簧的端部就不被束缚。
11、根据权利要求9所述的开关,还包括在所述摇板中的一窗口, 以使来自所述外壳中的照明装置的光通过。
12、根据权利要求11所述的开关,其中,所述照明装置包括发光 二极管
13、根据权利要求9所述的开关,还包括用于电导线的前电线夹 紧装置和后电线夹紧装置,所述前电线夹紧装置和后电线夹紧装置被 安装到所述外壳上并且与所述固定触头和可动触头相连接。
14、根据权利要求2所述的开关,还包括接地/安装带,该接地/ 安装带被连接到所述外壳上,所述接地/安装带提供了用于将所述开关 保持到一墙壁盒子上的一支架
15、根据权利要求14所述的开关,其中,所述接地/安装带由金 属片制成。
16、一种开关,包括:
外壳;
摇板,该摇板被枢轴连接到所述外壳上,从而当遭受外力时,该 摇板处于第一压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位 置;
凸轮装置,所述凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反 的第二方向交替地转动;
螺旋缠绕凸轮驱动器,该螺旋缠绕凸轮驱动器的一圆锥形端部被 连接成由所述摇板来驱动,当所述摇板遭受外力时沿着所述第一方向 或第二方向驱动所述凸轮装置;
弹簧装置,该弹簧装置被连接成促动所述摇板至该第二休息位置;
滑动装置,所述滑动装置被连接成通过所述凸轮装置沿着一第三 方向和一与第三方向相反的第四方向交替地移动;
固定触头和可动触头,所述固定触头和可动触头被连接到所述外 壳上,所述可动触头被偏压成与所述固定触头相接触,并由所述滑动 装置来驱使以与所述固定触头断开接触;
片簧,该片簧位于所述外壳内,用于协助所述滑动装置沿着所述 第三方向和第四方向移动;以及
其中,所述片簧基本上关于一中心顶点对称,并且在所述顶点的 每一侧具有一相对短的凸轮部分,该凸轮部分从所述顶点向下延伸, 在每个该凸轮部分的端部具有一向上延伸的元件,该元件与该凸轮部 分形成一凹窝;并且每个向上延伸的元件坐落在支撑装置上,超出支 撑装置的每个向上延伸的元件的端部向下弯曲。
17、一种开关,包括:
外壳;
摇板,该摇板被枢轴连接到所述外壳上,从而当遭受外力时,该 摇板处于第一压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位 置;
凸轮装置,所述凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反 的第二方向交替地转动;
螺旋缠绕凸轮驱动器,该螺旋缠绕凸轮驱动器的一圆锥形端部被 连接成由所述摇板来驱动,当所述摇板遭受外力时沿着所述第一方向 或第二方向驱动所述凸轮装置;
弹簧装置,该弹簧装置被连接成促动所述摇板至该第二休息位置;
滑动装置,所述滑动装置被连接成通过所述凸轮装置沿着一第三 方向和一与第三方向相反的第四方向移动;
固定触头和可动触头,所述固定触头和可动触头被连接到所述外 壳上,所述可动触头被偏压成与所述固定触头相接触,并由所述滑动 装置来驱使以与所述固定触头断开接触;
片簧,该片簧位于所述外壳内,用于协助所述滑动装置沿着所述 第三方向和第四方向移动;
其中,所述片簧基本上关于一中心顶点对称,并且在所述顶点的 每一侧具有一相对短的凸轮部分,该凸轮部分从所述顶点向下延伸, 在每个该凸轮部分的端部具有一向上延伸的元件,该元件与该凸轮部 分形成一凹窝;并且每个向上延伸的元件坐落在支撑装置上,超出支 撑装置的每个向上延伸的元件的端部向下弯曲;以及
所述外壳还包括一开关基座,该开关基座具有一些隔开的腔室, 以把滑动装置和凸轮形的该片簧单独地容纳在所述腔室中。
18、根据权利要求1所述的开关,包括:
沿着所述摇板的长度方向的一表面,该表面具有正的一次微分, 由在距基准平面不同距离的点之间绘出的样条组合体构成。
19、根据权利要求18所述的开关,其中,当各个样条的高度增加 速率恒定不变时,所述摇板沿着其长度方向的表面具有为零的二次微 分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的一些样条所构成。
20、根据权利要求18所述的开关,其中,所述摇板沿着其宽度方 向具有一表面,该表面具有正的一次微分和负的二次微分,由距基准 平面不同距离的点之间绘出的样条组合构成。
21、根据权利要求18所述的开关,其中,所述摇板沿着其长度方 向的表面具有正的一次微分,由在距基准平面不同距离的点之间绘出 的样条组成,并且所述摇板沿着其宽度方向的表面具有正的一次微分 和负的二次微分,由在距基准平面不同距离的点之间绘出的样条组合 组成。
22、根据权利要求21所述的开关,其中,当各个样条的高度增加 速率恒定不变时,所述摇板沿着其长度方向的表面具有为零的二次微 分,由在距基准平面不同距离的点之间绘出的样条组成。
23、根据权利要求18所述的开关,其中,所述摇板不在一框架内。
24、根据权利要求17所述的开关,其中,所述摇板沿着其长度方 向具有一表面,该表面具有正的一次微分,由距基准平面不同距离的 点之间绘出的样条的组合构成。
25、根据权利要求24所述的开关,其中,当各个样条的高度增加 速率恒定不变时,所述摇板沿着其长度方向的表面具有为零的二次微 分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的一些样条所构成。
26、根据权利要求24所述的开关,其中,所述摇板沿着其宽度方 向具有一表面,该表面具有正的一次微分和负的二次微分,由距基准 平面不同距离的点之间绘出的一些样条的组合构成。
27、根据权利要求24所述的开关,其中,所述摇板沿着其长度方 向的表面具有正的一次微分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的 样条构成,并且所述摇板沿着其宽度方向的表面具有正的一次微分和 负的二次微分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的样条的组合构 成。
28、根据权利要求27所述的开关,其中,当各个样条的高度增加 速率恒定不变时,所述摇板沿着其长度方向的表面具有为零的二次微 分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的一些样条所构成。
29、根据权利要求24所述的开关,其中,所述摇板不在一框架内。

说明书全文

技术领域

发明总体上涉及电气接线装置领域,例如安装在墙壁内类型的 电开关和插座,更具体地说,本发明是涉及这样一种坚固电气接线装 置系统,它的部件可以是模化的和可互换的,当这些模块化的部件 被相互组合在一起时,它具有一种基本上一体的混合表观。本专利说 明书描述了这种坚固的系统,并且本专利说明书在整体上或部分上与 其权利要求不同和/或涉及这种坚固系统的一些部分和/或部件的若干 个专利申请相同。

背景技术

当通过修改接线装置例如开关、插座或者插座与开关的组合,对 公共场所、商业场所或居住场所的已有建筑物中的布线进行改变时, 需要在建筑物的墙壁中开一孔,把一盒子安装在该孔内,把例如盒子 连接到一竖直的栓钉上,然后把接线装置安装到盒子内。在新的构造 中,盒子被连接到一开口墙壁的栓钉上,然后安装到安置在栓钉上的 墙壁上,该墙壁可以是石片,这种石片具有一开口,以便可以对盒子 进行处理。传统的墙壁盒子具有成对的安装,以便把接线装置安装 到这种盒子上。把接线装置连接到各种导体上之后,它们就可以工作 了,利用螺纹固件(有时被称作螺栓或螺钉,这些术语在这里是可 以被互换使用的)把每个接线装置连接到盒子的一对安装耳上。对于 盒子内的每个接线装置,都进行把接线装置连接到各种导体上,然后 把带着导线的接线装置连接到盒子上这个过程。然后,通常把墙壁板 片安装到盒子中的每个接线装置周围或之上。
典型的安装结构包括一个单一的接线装置或多个并排设置在一公 共盒子内的接线装置。在一个公共盒子内具有多个接线装置的安装结 构中,墙壁板片的安装是非常费时的。这是由于用于多个接线装置的 墙壁板片为每个接线装置提供了一单独的窗口。这样,就必须使这些 接线装置相互对准,必须相互平行,并且必须相互间隔一距离,这个 距离由墙壁板片中的开口或窗口之间的间距来确定。通常由于墙壁盒 子相对于墙壁歪斜或者墙壁不平,从而造成不对准或造成定位问题。 只有在把全部的接线装置都精确地相互定位之后,墙壁板片才能被安 装在接线装置的周围。
当今,常用的一种电接线装置是摇杆式的商标为Decora的电开 关,这种电开关的致动元件围绕着一根位于中央的平轴转动。商标 Decora由本发明的受让人所拥有。为了使这种开关操作,摇杆开关致 动元件在顶部被推入,就可向诸如电灯等的用电设备进行供电,摇杆 开关致动元件在底部被推入,就可使电源与用电设备断开。因此,通 过在一盒子内并排地设置两个或多个摇杆式开关,在任何一次就能使 开关的致动元件处于相反的位置中。例如,通过在一盒子内并排地设 置两个摇杆式开关,当处于打开位置时,与一个开关的致动元件的“打 开状态或位置”相联系的被称作顶部边缘的部分将与墙壁板片的顶表 面齐平,同时,在处于关闭位置时,相邻开关的顶部边缘将与形成墙 壁板片开口的底表面齐平。如果这些开关中的一个开关或每个开关是 3路或4路开关,那么,当两个开关都处于打开或关闭状态时,也能 发生这种相邻开关的内-外定位。相邻开关尤其是3路和4路开关的这 种不规则的内外定位在使用者的脑海中会造成操作的不确定性,即, 当使用者随后需要驱动或释放少于全部的摇杆开关时,不能确定哪个 开关处于打开位置,哪个开关处于关闭位置。
因此,所需要的是这样一种摇杆式开关,无论这种开关的导电状 态如何,即无论是打开还是关闭,这种开关总是处于相同的位置,即, 底部边缘在外,顶部边缘在内。另外所需要的是这样一开关,即,无 论它们是处于打开状态还是关闭状态,当该开关与另一个开关或另外 一些开关并排设置在一公共盒子内时,这些开关总是相互对准。

发明内容

根据本发明的一个方面,提供一种开关,包括:外壳;摇板,该 摇板被枢轴连接到所说外壳上,从而当遭受外时,该摇板处于第一 压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位置;凸轮装置, 该凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反的第二方向交替地 转动;半刚性的凸轮驱动器,该半刚性凸轮驱动器的一端部被连接成 由所说的摇板来驱动,从而促使所说的凸轮装置沿着所说的第一方向 或所说的第二方向转动;滑动装置,该滑动装置被连接成通过所说的 凸轮装置的转动而沿着一第三直线方向和一与第三直线方向相反的第 四直线方向交替地移动;固定触头和可动触头,所说的固定触头和可 动触头被连接到所说的开关外壳上,所说的可动触头被偏压成与所说 的固定触头相接触,并被所说的滑动装置促使以便与所说的固定触头 断开接触;片簧,该片簧位于所说的外壳内,用于协助所说的滑动装 置沿着所说的第三直线方向和第四直线方向移动。
根据本发明的另一方面,提供一种开关,包括:外壳;摇板,该 摇板被枢轴连接到所说外壳上,从而当遭受外力时,该摇板处于第一 压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位置;凸轮装置, 所说的凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反的第二方向交 替地转动;螺旋缠绕凸轮驱动器,该螺旋缠绕凸轮驱动器的一圆锥形 端部被连接成由所说的摇板来驱动,以便当所说的摇板遭受外力时沿 着所说的第一方向或第二方向驱动所说的凸轮装置;弹簧装置,该弹 簧装置被连接成促动所说的摇板至其第二位置;滑动装置,所说的滑 动装置被连接成通过所说的凸轮装置沿着一第三方向和一与第三方向 相反的第四方向交替地移动;固定触头和可动触头,所说的固定触头 和可动触头被连接到所说的外壳上,所说的可动触头被偏压成与所说 的固定触头相接触,并由所说的滑动装置来驱使以便与所说的固定触 头断开接触;片簧,该片簧位于所说的外壳内,用于协助所说的滑动 装置沿着所说的第三方向和第四方向移动;以及其中,所说的片簧基 本上关于一中心顶点对称,并且在所说顶点的每一侧具有一相对短的 凸轮部分,该凸轮部分从所说顶点向下延伸,在每个短凸轮部分的端 部具有一向上延伸的元件,该元件在其间形成一凹窝;并且每个向上 延伸的元件坐落在支撑装置上,超出支撑装置的每个向上延伸部分的 端部向下弯曲。
根据本发明的又一方面,提供一种开关,包括:外壳;摇板,该 摇板被枢轴连接到所说外壳上,从而当遭受外力时,该摇板处于第一 压下位置,当没有遭受外力时,该摇板处于第二休息位置;凸轮装置, 所说的凸轮装置适合于沿着第一方向和与第一方向相反的第二方向交 替地转动;螺旋缠绕凸轮驱动器,该螺旋缠绕凸轮驱动器的一圆锥形 端部被连接成由所说的摇板来驱动,以便当所说的摇板遭受外力时沿 着所说的第一方向或第二方向驱动所说的凸轮装置;弹簧装置,该弹 簧装置被连接成促动所说的摇板至其第二位置;滑动装置,所说的滑 动装置被连接成通过所说的凸轮装置沿着一第三方向和一与第三方向 相反的第四方向移动;固定触头和可动触头,所说的固定触头和可动 触头被连接到所说的外壳上,所说的可动触头被偏压成与所说的固定 触头相接触,并由所说的滑动装置来驱使以便与所说的固定触头断开 接触;片簧,该片簧位于所说的外壳内,用于协助所说的滑动装置沿 着所说的第三方向和第四方向移动;其中,所说的片簧基本上关于一 中心顶点对称,并且在所说顶点的每一侧具有一相对短的凸轮部分, 该凸轮部分从所说顶点向下延伸,在每个短凸轮部分的端部具有一向 上延伸的元件,该元件在其间形成一凹窝;并且每个向上延伸的元件 座落在支撑装置上,超出支撑装置的每个向上延伸部分的端部向下弯 曲;以及所说的开关外壳还包括一开关基座,该开关基座具有一些隔 开的腔室,以便把滑动装置和凸轮形的片簧单独地容纳在所说的腔室 中。
本发明公开了一种打开关闭开关,通过推压摇板的下部来打开或 关闭这种开关。摇板的下边缘围绕着它的顶边缘或上边缘转入和转出。 当开关位于其打开或关闭位置时,弹簧偏压装置驱使摇板的下部处于 其转出位置。开关的摇板不位于一框架内,并且沿着它的竖直轴线具 有一表面,该表面具有正的一次微分(positive first differential)和为 零的二次微分(zero second differential),该表面由一些样条(splines) 的组合所构成,这些样条在距一基准平面不同距离的点之间延伸。当 个体的样条的高度增加速率恒定不变时,所说表面具有为零的二次微 分。
每当摇板被压下时,连接到开关的摇板上的一半刚性凸轮驱动器 就促使一凸轮沿顺时针方向和逆时针方向转动。通过凸轮的交替转动 来沿着一笔直轴线来回地驱动一滑动元件,该滑动元件具有一凸轮随 动件。一叶形弹簧与凸轮随动件相互协作,以帮助滑动元件移动,并 且确定出它的休息位置(rest positions)。利用一指示器例如发光二极 管来指示开关的导电状态。
前面相当宽泛地概述了本发明的一种优选的特征组合,从而,本 领域的技术人员可以更好地理解后面对本发明所作出的更详细的描 述。后面,将描述构成本发明权利要求中的主题的其它一些特征。本 领域的技术人员应当知道,为了实现与本发明相同的目的,他们能轻 易地以在这里所公开的构思和具体实施例基础,来设计或改变其它 一些结构,这些其它的结构并未脱离本发明最宽泛意义上的构思和范 围。
附图说明
从下面详细的说明书、所附的权利要求和附图,就能更全面更清 楚地理解本发明的其它一些方面、特征和优点,在其中的附图中,相 同的元件采用相同的附图标记来表示。
图1是现有技术中的开关和墙壁板片的前视立体图;
图2是用于接收所说现有技术中的装置的现有技术中的开关、连 接板片和墙壁板片以及盒子的零件分解立体示意图;
图3是根据本发明原理的开关和墙壁板片的前视立体示意图;
图4是图3所示开关的前视立体示意图,表示出了接地/安装带和 多功能夹子;
图5是根据本发明原理的连接板片、开关和墙壁板片的零件分解 示意图;
图6是根据本发明原理的插座和墙壁板片的前视图;
图7是图6所示插座的前视立体示意图,表示出了接地/安装带和 多功能夹子;
图8是根据本发明原理的连接板片、插座和墙壁板片的零件分解 示意图;
图9是用于单一接线装置的对准板片的前视立体示意图;
图10是用于接线装置的接地/安装带的立体示意图;
图11是底视立体示意图,表示出了连接到一开关(图11)和一 插座上的接地/安装带;
图12是通常被连接到接地/安装带底端的多功能夹子的平面图;
图12A是图12中的多功能夹子的侧视图;
图13是通常被连接到接地/安装带顶端的多功能夹子的平面图;
图13A是图13中的多功能夹子沿着线A-A的剖面图;
图14是根据本发明原理的一开关的零件分解示意图;
图15是图14中的开关的基座组件的立体示意图;
图16是图15中的基座组件的零件分解示意图;
图17是开关的另一个零件分解示意图;
图18是开关的另外一个零件分解示意图;
图19是开关的凸轮驱动器的部分剖面的零件分解示意图;
图20是开关的零件分解立体示意图,表示出了灯组装板;
图21A是灯组装板的平面图;
图21B是灯组件板的底视立体示意图;
图22是零件分解立体示意图,表示出了位于开关的摇板中的灯 管;
图23是灯管的立体示意图;
图24是沿着图3中的线24-24的剖面图;
图25A-25C是沿着图14中的摇板的线25A-25A,25B-25B,25C-25C 的剖面图;
图26是具有另一种凸轮驱动器的开关的零件分解立体示意图;
图27是沿着图3中的线24-24的剖面图,其中的凸轮驱动器是图 26中的凸轮驱动器;
图28是具有另外一种凸轮驱动器的开关的零件分解立体示意图;
图29是沿着图3中的线24-24的剖面图,其中的凸轮驱动器是图 28中的凸轮驱动器;
图30是用于单一接线装置的墙壁板片的前视立体示意图;
图31A-31C是沿着图30中的墙壁板片的线31A-31A至31C-31C 的剖面图;
图32是沿着图30中的线32A-32A的墙壁板片的底部边缘的剖面 图;
图33是沿着图30中的线33A-33A的墙壁板片的顶部边缘的剖面 图;
图34,34A是图30中的墙壁板片的顶部边缘的示意图,表示出 了槽和标识结构;
图35是与墙壁板片的齿轨相啮合的多功能夹子的定棘爪的局 部放大立体示意图;
图36是墙壁板片和对准板片的突片的局部放大剖面图,表示出这 两个部件在锁定之后是怎样被分开的;
图37是用于两个接线装置的盒子、对准板片和墙壁板片的零件分 解立体示意图;
图38是用于三个接线装置的对准板片和墙壁板片的零件分解示 意图;
图39是用于四个接线装置的对准板片和墙壁板片的零件分解示 意图;
图40是用于五个接线装置的对准板片和墙壁板片的零件分解示 意图;
图41是用于六个接线装置的对准板片和墙壁板片的零件分解示 意图。

具体实施方式

参照图1,图中表示出了作为现有技术中的组件10的一部分的 “Decora”型的壁式电开关18和墙壁板片16的前视立体示意图。参照 图2,图中表示出了图1所示的现有技术中的装置的墙壁盒子13、电 接线装置例如开关18、连接板片30和墙壁板片16的零件分解立体示 意图。在墙壁中开一个适当的孔,以便在孔内装入用于安装到一栓钉 15上的盒子13,或者允许把一适当的盒子安装到一相邻栓钉上或者直 接安装到墙壁的材料(例如石膏灰泥板)上。选择足够大的盒子13, 以便希望在盒子内安装多少接线装置,盒子就能接收多少接线装置。 盒子13是由金属或塑料制成,这取决于当地的法律规定,在盒子的侧 面或背面具有一个或多个开口,以便允许电线或缆线穿入盒子13的内 部。盒子13具有安装装置19,以便允许盒子可以被固定到相邻的栓 钉15上。盒子为每个要被安装到盒子内的接线装置支撑着一对安装耳 21。每个安装耳包含一螺纹孔23,接线装置例如摇杆开关18或插座 的安装螺钉被紧固到该螺纹孔23内。例如,按照通常的组装次序,电 缆线穿过敲出开口17进入盒子的内部。把电缆线端部的绝缘层剥去, 并把电缆线端部连接到开关18的主体20或插座的侧部或后部的端子 (接合部)上。在电缆线被连接到开关主体的侧部或后部的端子上之 后,把开关推入到盒子内,并利用螺钉(图中未示出)固定入位,所 说的螺钉穿过间隙开口例如细长的安装槽25,并被拧入到安装耳21 的开口23内,从而把开关18安装到盒子13内。然后,连接板片30 被安置在开关的前部周围,并且利用安装螺钉26把连接板片30固定 到开关上,所说的安装螺钉26穿过连接板片中的间隙开口32,并被 拧入接线装置的安装/接地带中所形成的开口24内。连接板片30还包 含一主孔34,该主孔34的形状与穿过该主孔的开关18的前部形状互 补。图1中的孔34呈矩形,以便接收开关18或插座的前部。穿过开 关18的孔25并与安装耳21的螺纹开口23相啮合的螺钉头要大于孔 25,从而可以把开关18或插座牢固地保持在盒子13上和墙壁表面(图 中未示)上。类似地,穿过连接板片30的孔32并与开关的接地带的 螺纹开口24相啮合的螺钉头要大于孔32,从而可以把连接板片30牢 固地保持在开关18上。
分别在连接板片30的每个端部36,38,具有两个棘爪40,42, 这两个棘爪被做成连接板片30的延伸部分,但是其断面要薄一些。一 个端部36还终止于一倾斜腿部48,该倾斜腿部48相对于墙壁板片30 的端部38的水平边缘大约以45度延伸,并且所说的端部36被用于 帮助释放一连接的墙壁板片。
墙壁板片16被按比例制作,以便能配合到连接板片30和盒子13 上,单一接线装置例如摇杆开关18或插座被放置到该盒子13内,墙 壁板片被紧固到该盒子13上。
为了把墙壁板片16连接到连接板片30上,连接板片30的棘爪 40,42被制造成当墙壁板片被推入时能与墙壁板片16的端壁70,72 的内表面上的锯齿形齿轨81相啮合。
图3是根据本发明原理的一接线装置例如开关110和墙壁板片 138的前视立体示意图;图4是图3中的开关110的前视立体示意图, 表示出了接地/安装带和多功能夹子;图5是图3的零件分解示意图, 表示出了连接板片、开关和墙壁板片。参照图4和图5,开关110具 有一致动板111,该致动板111可绕着它上端的一轴转动,并且被一个 内置弹簧元件偏压着,以便当处于“打开”或“关闭”位置时、该致动板 处于相同的休息位置。在开关的致动板111的表面上重复按压和释放, 就可以交替地关闭和打开位于开关主体内的一组接触点,从而每当致 动板被按压和释放时,致动板就可交替地把诸如灯的用电设备与电源 相连接和断开。因此,无论组群开关是打开-关闭开关、三路开关还是 四路开关,每个开关的顶部边缘和底部边缘总是与这组群开关中的所 有其它开关的顶部边缘和底部边缘相对准。在致动板内设置一个打开- 关闭指示器例如灯112,以便向使用者指示出该开关处于打开位置还 是关闭位置。例如,当灯112打开时,开关就处于关闭位置,当灯熄 灭时,开关就处于打开位置。开关的致动板111不在一框架内,并且 在功能方面与墙壁板片138互补。开关的致动板具有一个长-宽比率和 表面结构,该表面结构提供了一个更易识别和使用的具有增大尺寸的 接触表面。
开关110被连接到一接地/安装带123上,接地/安装带123具有端 部122,这些端部122提供了增大的表面区域,以便与壁面相接触, 并且为多功能夹子130,151提供了支撑,这些多功能夹子130,151 通过连接方式例如螺钉、铆钉点焊接、压力连接、TOX工艺或类似 方式被连接到端部122上。
参照图10,图中表示出了用于一接线装置例如开关110的接地/ 安装带123的立体示意图。带123具有基座支撑元件150,该基座支 撑元件150位于两个中间支撑元件152之间,这两个中间支撑元件152 被弯曲成与基座元件150成直角,并且这两个中间支撑元件终止于一 向外突出的端部122。这两个中间支撑元件152和基座支撑元件托架 利用穿过基座支撑元件中的开口154的铆钉、螺钉或类似物155(见 图11,图11是一个底视立体示意图,表示出了连接到一开关上的接 地/安装带)被牢固地连接到接线装置例如开关110上。设置一接地端 163来连接一接地线,接地端163从接地/安装带向外突出,并且具有 一螺纹开口,用于接收一螺钉125。带123的每个端部122呈矩形, 并且具有两个开口126和128。开口126可以是圆形的、椭圆形的、 方形的或矩形的,并且是用于安装螺钉108的一间隙开口,这些安装 螺钉108可由接线装置的制造商提供,用于把接线装置连接到一盒子 上。接地/安装带的端部122中的开口126的中心之间的距离等于盒子 13的安装耳21中的开口23(见图2)的中心之间的距离,以便允许 安装螺钉108与螺纹开口23相配合并被牢固地保持住。带的每个端部 122中的开口128是一间隙开口,用于安装一对准销,该对准销是一 对准板片的一部分并且位于该对准板片上。在端部122中可设置其它 的一些开口,用于把一夹子连接和/或对准到接地/安装带的端部。端 部122是平的矩形元件,它们提供了一增大的区域,以便增大与一壁 面的接触面积。参见图2,图2表示出了现有技术中的接地/安装带的 很小的一些端部,其中,如果把具有刻痕的垫圈31从带上除去,那么, 剩余的用于与壁面接触的表面就只有安装耳21的开口周围的材料了。
接地/安装带123的端部122的宽度“X”约为1.563英寸,深度“Y” 约为0.318英寸。这些尺寸并不是至关重要的。然而,带的端部122 的边缘129之间的距离应不大于4.6英寸,以便允许一墙壁板片装配 到并覆盖住接地/安装带。接地/安装带123可以由金属片制成,并且 利用螺钉、铆钉或任何方便的紧固装置155被固定到开关上。螺钉端 126位于开关主体的任一侧,用于接收相位和中性线导体,图中未示。
多功能夹子130,151被连接到接地/安装带的端部122。多功能夹 子可由磷、弹性黄铜、弹性或类似材料制成。参照图12,图中 表示出了通常被连接到接地/安装带的底端的多功能夹子130的平面示 意图,图12A是图12中的多功能夹子130的侧视图。夹子130是被 连接到接地/安装带123的底端部122的夹子,它具有开口132和134。 当夹子130被连接到接地/安装带的端部时,开口132与接地/安装带 的开口126对准,开口134与接地/安装带的端部122中的开口128对 准。开口132是一间隙开口,用于一螺纹紧固件例如螺钉108,螺钉 108被用于把接线装置连接到一盒子上。开口132可以是圆形的、方 形的、椭圆形的或矩形的,以便允许螺纹紧固件向上向下以及向侧面 移动,从而使得当把接线装置连接到盒子上时,紧固件能与盒子中的 螺纹开口对准。
夹子130中的开口134基本上呈圆形,并且具有三个向内突出元 件133,这三个向内突出元件133朝着接线装置的表面向上弯曲一个 10度至30度之间的角。优选地是弯曲20度角。三个突出元件133的 端部形成一个开口,该开口稍小于对准板片(见图9)上的对准销118 的外部直径,并且随着对准销从后部进入开口134,这三个突出元件 133向上折曲或弯曲。突出元件133的端部与对准销摩擦接合,并且 牢固地保持住对准销,以便防止对准销容易地从多功能夹子上脱开。 在夹子130的端部147有锁定棘爪140,每个锁定棘爪的长度稍大于 一半英寸(one-half of an inch)。每个锁定棘爪140的端部149向上弯 曲一个20度到60度的角,并且被用于接合墙壁板片端部内表面上的 齿形轨条,以便牢牢地保持住墙壁板片(见图35)。当锁定棘爪140 向上弯曲20度至60度角,优选地是弯曲约40度角时,锁定棘爪140 的端部149便卡住并牢固地保持住墙壁板片。多功能夹子130是这样 一个夹子,它执行现有技术中未曾公开的众多功能。
利用诸如铆钉、螺钉、TOX工艺等,多功能夹子中的开口143能 被用于把该夹子连接到接地/安装带的端部。当把夹子连接于带的端部 时,开口145能被用于对准用途。夹子的侧部边缘154之间的距离不 应超过1.533英寸,以便允许夹子能被连接到安装/接地带的端部,而 无需延伸经过带123的侧部边缘。图12和12A中所示的夹子是被连 接到接地/安装带底端的夹子。
参照图13,图中表示出了通常被连接到接地/安装带顶端的多功能 夹子的平面示意图。图13A是沿着图13中的线A-A的多功能夹子的 剖面侧视图。图13和13A中所示的夹子类似于图12和12A中所示的 夹子,所不同的是,夹子151的端部157向上弯曲,用于螺纹紧固件 的开口153具有一突片155,该突片155延伸进入到开口153内并且 朝着开关的后部弯曲一个稍朝下的角度。突片155用于接合并保持住 紧固件108的螺纹体,此外,还用于帮助提供一种带与螺纹紧固件之 间的接地连接,以确保开关接地。由于采用了夹子130,因此当开关 被连接到盒子上时,夹子151中的开153和带中的开口126在装配 期间相互对准,以便允许紧固装置与盒子中的螺纹开口对准。夹子的 边缘147之间的距离不应超过1.533英寸,以便允许夹子被连接到接 地/安装带的端部,而无需延伸经过带123的端部122的侧部边缘。
参照图6,图中表示出了根据本发明原理的插座和墙壁板片的前 视图;图7是图6中的插座520的前视立体示意图,表示出了接地/ 安装带和多功能夹子;图8是图6的零件分解示意图,表示出了连接 板片、插座板片、插座和墙壁板片。参照图7和图8,插座520用于 15安培·125伏交流电压(VAC)至20安培·125伏交流电压(图中未 示出),根据NEMA5-15R规定,每个单独的插座具有两个用于接 收合适插头的扁平片的槽开524和526和一个半圆形的接地片开口 528。开口526大于开口524,以便使两片式插头只可以沿一个方向被 插入,从而保持正确的电极连接。较大的槽中的触头与中性导体 (neutral conductor)相连,通过保持这种正确的电极连接,用电设 备例如烤面包器、电视机等的外部金属部件能通过中性导体被接地。 半圆形接地片防止插头与插座电极接反。
插座520被连接到一接地/安装带123上,接地/安装带123具有 端部122,这些端部122提供了增大的表面区域,以便与壁面相接触, 并且为多功能夹子130,151提供了支撑,这些多功能夹子130,151 通过连接方式例如螺钉、铆钉、点焊接、压力连接、TOX工艺或类似 方式被连接到端部122上。
参照图10,图中表示出了用于诸如插座520的接线装置的接地 /安装带123的立体示意图。带123具有一基座支撑元件150,该基 座支撑元件150位于两个中间支撑元件152之间,这两个中间支撑 元件152被弯曲成与基座元件150成直角,并且这两个中间支撑元 件终止于一向外突出的端部122。这两个中间支撑元件152和基座 支撑元件托架利用穿过基座支撑元件中的开口154的铆钉、螺钉或 类似物被牢固地连接到插座520上。接地端163用于与一接地线相 连接,该接地端163从接地/安装带向外突出,并且具有用于接收 一螺钉125的一螺纹开口。带123的每个端部122呈矩形,并且具 有两个开口126和128。开口126可以是圆形的、椭圆形的、方形的 或矩形的,并且是用于安装螺钉108的一间隙开口,这些安装螺钉108 可由接线装置的制造商提供,用于把接线装置连接到盒子上。接地/ 安装带的端部122中的开口126的中心之间的距离等于盒子13的安装 耳21中的开口23(见图2)的中心之间的距离,以便允许安装螺钉 108接合螺纹开口23并被该螺纹开口23牢牢地保持住。带的每个端 部122中的开口128是用于容纳对准销的一间隙开口,所说的对准销 是对准板片的一部分并且位于该对准板片上。在端部122中可设置其 它的一些开口,用于把一夹子连接和/或对准到接地/安装带的端部。 这些端部122是平的矩形元件,它们提供了增大的区域,以便增大与 墙壁表面的接触。参见图2,图中表示出了现有技术中的接地/安装带 的比较小的一些端部,其中,如果把具有刻痕的垫圈31从带上除去, 那么,剩余的用于与壁面接触的表面就只有安装耳21的开口周围的材 料了。接地/安装带123的端部122的宽度“X”约为1.563英寸,深度“Y” 约为0.318英寸。这些尺寸并不是至关重要的。然而,带的端部122 的边缘129之间距离不应大于4.6英寸,以便允许墙壁板片能配合在 安装/接地带上并覆盖住该接地/安装带。接地/安装带123可以由金属 片制成,并且利用螺钉、铆钉或任何方便的紧固装置155被固定到插 座上。插座主体的任一侧上的螺钉端126用于接收相位和中性线导体, 图中未示。
多功能夹子130,151被连接到接地/安装带的端部122上。这些 多功能夹子可由磷青铜、弹性黄铜、弹性钢或类似材料制成。参照图 12,图中表示出了通常被连接到接地/安装带的底端的多功能夹子130 的平面示意图,图12A是图12中的多功能夹子130的侧视图。夹子 130是被连接到接地/安装带123的底端部122的夹子,它具有开口132 和134。当夹子130被连接到接地/安装带的端部时,开口132与接地/ 安装带的开口126对准,开口134与接地/安装带的端部122中的开口 128对准。开口132是一间隙开口,用于一螺纹紧固件例如螺钉108, 螺钉108被用于把接线装置连接到一盒子上。开口132可以是圆形的、 方形的、椭圆形的或矩形的,以便允许螺纹紧固件向上向下以及向侧 面移动,从而使得当把接线装置连接到盒子上时,紧固件能与盒子中 的螺纹开口对准。
夹子130中的开口134基本上呈圆形,并且具有三个向内突出元 件133,这三个向内突出元件133朝着接线装置的表面向上弯曲一个 10度至30度之间的角。优选地是弯曲20度角。三个突出元件133的 端部形成一个开口,该开口稍小于对准板片(见图9)上的对准销118 的外部直径,并且随着对准销从后部进入开口134,这三个突出元件 133向上折曲或弯曲。突出元件133的端部与对准销摩擦接合,并且 牢固地保持住对准销,以便防止对准销容易地从多功能夹子上脱开。 在夹子130的端部147有锁定棘爪140,每个锁定棘爪的长度稍大于 一半英寸。每个锁定棘爪140的端部149向上弯曲一个20度到60度 的角,并且被用于接合墙壁板片端部内表面上的齿形轨条,以便牢牢 地保持住墙壁板片(见图35)。当锁定棘爪140向上弯曲20度至60 度角,优选地是弯曲约40度角时,锁定棘爪140的端部149便卡住并 牢固地保持住墙壁板片。多功能夹子130是这样一个夹子,它执行现 有技术中未曾公开的众多功能。
利用诸如铆钉、螺钉、TOX工艺等,多功能夹子中的开143能 被用于把该夹子连接到接地/安装带的端部。当把夹子连接于带的端部 时,开口145能被用于对准用途。夹子的侧部边缘154之间的距离不 应超过1.533英寸,以便允许夹子能被连接到安装/接地带的端部,而 无需延伸经过带123的侧部边缘。图12和12A中所示的夹子是被连 接到接地/安装带底端的夹子。
参照图13,图中表示出了通常被连接到接地/安装带顶端的多功能 夹子的平面示意图。图13A是沿着图13中的线A-A的多功能夹子的 剖面侧视图。图13,13A中的夹子被连接到接地/安装带的顶部。图 13和13A中所示的夹子类似于图12和12A中所示的夹子,所不同的 是,夹子151的端部157向上弯曲,用于螺纹紧固件的开口153具有 一突片155,该突片155延伸进入到开口153内并且朝着开关的后部 弯曲一个稍朝向的角度。突片155用于接合并保持住紧固件108的螺 纹体,此外,还用于帮助提供一种带与螺纹紧固件之间的接地连接, 以确保开关接地。由于采用了夹子130,因此当开关被连接到盒子上 时,夹子151中的开口153和带中的开口126在装配期间相互对准, 以便允许紧固装置与盒子中的螺纹开口对准。夹子的边缘147之间的 距离不应超过1.522英寸,以便允许夹子被连接到接地/安装带的端部, 而无需延伸经过带123的端部122的侧部边缘。
参照图9,图中表示出了图5中的用于单一接线装置例如开关或 插座的对准板片114的前视立体示意图。对准板片114可由任何适当 的材料例如黄铜、冷轧钢材、塑料、涂有导电材料的塑料等制成, 该对准板片114具有一位于中间的开口116,开口116的大小被制造 成能接收接线装置的主体。在开口116的对置的顶端部和底端部中央 具有两个间隙开口117,每个间隙开117开入到开口116内或与开 口116分开,这两个间隙开口117用于安装螺钉108,这些安装螺钉 108用于把接线装置、开关或插座以及对准板片114连接到盒子13上。 在每个间隙开口117的外部边缘和板片114的端部121之间具有一对 准销118。对准板片114中的间隙开117可以具有一个如图9所示 的敞开端部,也可以是一个被材料完全环绕着的开口。当对准板片被 连接到接地/安装带上时,接地/安装带的端部122中的开128是用 于容纳对准销118的间隙开口,并且开口128与多功能夹子130,151 中的开口134对准。这样,当接线装置被连接到对准板片上时,对准 销被安置成进入多功能夹子130,151中的开134内,所说的多功能 夹子被连接在接线装置的接地/安装带123下端部和上端部上。对准板 片114可具有两肋条119,并且具有一向下延伸的突片120,该突片 120从底部边缘延伸,用于帮助把墙壁板片从接线装置的表面周围拆 除。当对准板片114被连接到接线装置上时,对准板片114就覆盖住 盒子,在该盒子内安装有接线装置。图9中所示的对准板片114用于 单一接线装置。
在把墙壁板片放置到接线装置周围之前,对准板片114帮助克服 在把接线装置例如一个或多个开关、开关和/或插座、或一个或多个插 座安装和定位到盒子上时所遇到的困难。在安装墙壁板片之前,可能 会遇到各种困难,例如在使接线装置相互对准、把接线装置定位成相 互平行、调节接线装置之间的间距使其相等均匀、把所有的接线装置 抵靠着墙壁安装成平的时候所遇到困难。对准板片114具有单一开口 和一对对准销,利用这种对准板片114并结合多功能夹子就可克服这 些困难。对准板片中的开口的大小被制造成能接收一个或多个接线装 置,所说接线装置被并排地安置在一盒子内,并且对准板片具有一对 对准销118,这对对准销118沿着一平面保持住每个接线装置并使每 个接线装置相互精确定位。对准板片上的每组对准销位于一竖直轴线 上,该竖直轴线构成接线装置的中心,并且每个接线装置在接地/安装 带的每一端具有一多功能夹子,用于以摩擦方式接收和牢固地保持住 对准板片上的对准销。在组装时,首先,接线装置被连接到对准板片 上,利用安装螺钉把牢固地保持住接线装置的对准板片连接到墙壁盒 子上。然后,只需朝着墙壁按压墙壁板片就可把一墙壁板片安置在接 线装置周围,无需任何进一步的调节,从而允许多功能夹子的锁定棘 爪140的端部149与墙壁板片的内侧端部上的齿相啮合。
除了把墙壁板片夹紧到接地/安装带上之外,多功能夹子还有助于 克服在把一个或多个电接线装置安装和定位到一盒子上时所遇到的各 种困难,从而可以快速且容易地把墙壁板片安置到接线装置周围,并 且使墙壁板片平靠着墙壁。根据本发明的每个接线装置在接地/安装带 的每一端部具有一多功能夹子,该多功能夹子具有一些定位开口134, 以便接收和接合对准板片114上的对准销118。当对准板片上的这些 销与多功能夹子中的紧密间隙定位开口134接合时,这些销就在全部 方向上、向侧面、向上、向下精确定位每个接线装置,并且该板片本 身也沿着一平面来定位接线装置,从而可以把一墙壁板片定位在一单 一接线装置或一组接线装置周围,而无需任何初始的和后续的调节。 对准板片上的每对对准销位于一条精确地限定接线装置中心的基本竖 直的轴线上,但是,也可以设置其它的对准方式,这也位于本发明的 范围之内。每个多功能夹子中的开口134接收并牢固地保持住一对准 销118。这些多功能夹子与对准销相协作,从而对那些被安装在对准 板片上的所有接线装置进行精确的定位和对准。正如下面所描述的那 样,对准板片可被制造成能接收一个或多个接线装置。在接线装置被 连接到对准板片上之后,利用螺纹紧固件例如利用穿过多功能夹子的 开口132、接地/安装带中的开口127和对准板片的开口117的螺钉, 把接线装置与对准板片一起连接到一墙壁盒子上。对准板片为接线装 置提供了一种基本上平的刚性支撑,确保了所有的接线装置被精确定 位,从而可以把墙壁板片安置到接线装置周围,而无需任何进一步的 调节。
在装配期间,把盒子中的电缆线上的绝缘层剥去,并把电缆线连 接到接线装置例如开关或插座的侧部或后部的端子上。在把缆线连接 到接线装置上之后,通过把接线装置拧入穿过对准板片中的开口,把 对准板片安置在接线装置的后面。然后使对准板片的前表面朝着接地/ 安装带端部的后表面移动。随着对准板片朝着接线装置移动,对准板 片上的对准销118进入带中的开口128和夹子130中的开口134内。 随着对准销进入开口134,这些对准销就迫使朝上弯曲的突起133弹 性地向上移动并稍微展开,以便使得这些对准销可以完全进入开口 134内。这些朝上弯曲的突起的端部接合并牢固地保持住对准销118, 并且强有力地阻挡这些销从开口134向后移动和撤出。然后,把已连 接到对准板片上并与电缆线相连接的开关或插座插入到盒子内。当接 线装置被插入到盒子内时,多功能夹子中的开口132中的螺钉108和 对准板片中的间隙开口117就与开口23对准并被拧入到该开口23内, 从而把对准板片和接线装置都固定到盒子和墙壁表面上。穿过接线装 置中的接地/安装带端部的开口126和夹子中的开口132的螺钉头部要 大于任一开口,从而,能把接线装置和对准板片114固定住。
此时,把墙壁板片放置到已安装的接线装置上。应当注意(见图 3,4,和5),当接线装置是在这里所公开的开关时,开关110的摇板 是无框架的。它不在一个框架内。因此,开关必须被精确地安置在墙 壁板片内,以确保摇板能自由移动,且不会接触墙壁板片的任何表面 或相邻的接线装置的侧面。
每个多功能夹子130,151包含两个并排的锁定棘爪140。参见图 12-13A。每个锁定棘爪140朝着接线装置的后部向下弯曲约40度。 在接线装置被连接到对准板片上之后,位于接线装置底端部的多功能 夹子的两个锁定棘爪140就跨坐在对准板片上的突片120上。突片120 (见图36)用作工具转动点,以便当墙壁板片138被连接到对准板片 上时,墙壁板片138能被容易地从开关或插座周围拆下。墙壁板片138 的下边缘中的一槽74提供了一个供插入一小的平的工具例如螺丝起 子的入口,以便有利于把墙壁板片从接线装置上拆卸下来。
墙壁板片138被按比例制作,以便把接地/安装带123的端部122 和其内安置有接线装置的盒子装配到对准板片114上。墙壁板片138 被放置在接线装置周围,并通过朝着接线装置推压墙壁板片,直到锁 定棘爪140的端部与墙壁板片的顶部和底部边缘的内壁上的齿接合为 止,从而使墙壁板片被锁定入位。
参照图14-24,在多个视图中详细表示出了图3-5中的开关的 部件和开关。更具体地说,图14是根据本发明原理的一开关的零件分 解示意图;图15是图14中的开关的基座组件的立体示意图;图16 是图15中的基座组件的零件分解示意图;图17是开关的另一个零件 分解示意图;图18是开关的另外一个零件分解示意图;图19是开关 的凸轮驱动器的部分剖面的零件分解示意图;图20是开关的零件分解 立体示意图,表示出了灯组装板;图21A是灯组装板的平面图;图21B 是灯组件板的底视立体示意图;图22是零件分解立体示意图,表示出 了位于开关的摇板中的灯管;图23是灯管的立体示意图;图24是沿 着图3中的线24-24的剖面图。
参照图14,图中表示出了基座组件300和框架组件400接合在一 起并连接到摇板112上形成一单极开关时的零件分解示意图。图15 表示出了基座组件300的立体示意图。基座组件300包括壳元件302, 该壳元件302由电绝缘材料制成并具有一纵向槽304,该纵向槽304 沿着壳元件302的长度延伸,并且中心地位于壳元件302的侧壁306, 308之间。槽304的尺寸大小被制造成能接收一滑动件320(见图16), 该滑动件在槽304内可来回地滑动。间隙开口310位于壳元件302中, 并且超出槽304的每个端部,该间隙开口310用于接收紧固装置124 例如铆钉,螺钉或类似件,以便把接地/安装带123、基座组件300和 框架组件400锁定在一起。壳元件的侧壁308具有一开309,该开 口309适于接收一固定端子组件312;侧壁306具有一开口336,用于 接收电刷端子组件346,每一个都在图16中被更全面地表示出了。
参照图16,固定端子312由一矩形板片313和一基本上非屈服接 触支撑壁314组成,所说的支撑臂314被弯曲成与矩形板片成直角, 并且具有一触头316。固定端子312是由诸如黄铜等的导电材料制成 的。位于矩形板片313中的倒U形槽318是一间隙开口,用于容纳端 子螺钉320,该端子螺钉320拧入到位于板片313后方的压力板片323 内。在操作中,随着端子螺钉320被拧紧,螺钉320的头部的底表面 和压力板片323相向移动,以便夹紧矩形板片313。通过把一圈电导 线例如电线放置在螺钉320的头部下面,或者把导线的笔直端部插入 压力板片323和矩形板片313之间,然后把螺钉320拧紧,以便把导 线锁定在板片313和323之间,或者锁定在板片313和螺钉320的头 部之间,从而把固定端子组件312与一电导线连接起来。请看壳元件 302的侧壁308,开口309的两条侧部边缘311的每条侧部边缘包含一 竖直槽或轨道315,用于接收和保持住矩形板片313的侧部边缘。通 过使固定端子组件312的矩形板片313向下滑入到开口309的侧部边 缘中的槽或轨道315内,从而把固定端子组件312安置并保持在壳元 件302的侧壁308的开口309内。
电刷端子组件(brush terminal assembly)346包括一矩形板片 380,该矩形板片380由诸如黄铜等的导电材料制成,该矩形板片支撑 着一可屈服的接触支撑臂344,该支撑臂344具有一触头317。位于矩 形板片380中的一倒U形槽381是一条间隙开口,用于容纳端子螺钉 386。端子螺钉386可自由地穿过间隙开口381,并拧入到压力板片388 内。通过把端子螺钉386拧紧,就可把矩形板片380夹紧在螺钉386 的头部的底表面和压力板片388之间。通过把一圈导线放置在螺钉的 头部下面,或者把导线的笔直端部插入压力板片388和矩形板片380 之间,就可以把电刷端子组件346与电导体连接起来。通过拧紧螺钉 386,就可以把导体锁定在螺钉头部和板片380之间,或者锁定在板片 380和压力板片388之间。请看壳元件302的侧壁306,开口384的两 条边缘303中的每条边缘具有一窄的竖直槽或轨道317,用于接收和 固定住矩形板片380的侧边缘。通过使电刷端子组件346的矩形板片 380向下滑入到开口384的边缘中的槽或轨道317内,就可以把电刷 端子组件安置并固定在壳元件302的侧壁306的开384内。
固定端子组件312和电刷端子组件346是由导电材料制成的,从 而在与端子螺钉320,386相连接的导线之间能形成一电路。优选地是, 这些导电部件全都是由高级别的质量良好的导电材料制成的,从而使 得大电流例如10或20安培能重复地长时间地被携带,而且不会产生 大量的热量,也不会发生电损失,也不会产生过大的电弧作用。这种 材料可包括用于触头的合金、用于刷臂的铍铜合金和用于其余导电 部件的黄铜。
参照图15和16,当滑动件320被安置在槽304内时,滑动件320 能自由地在侧壁319,321之间从槽的一端到槽的另一端来回地移动。 滑动件320的一端具有一矩形的漏斗状的槽开322,该槽开口322 完全贯穿滑动件,并且被用于接收凸轮366的凸轮随动件370。应当 知道,矩形的漏斗状槽开口322并不局限于设置在滑动件的一端,而 是能被设置在沿着滑动件的任何方便设置的地方。一矩形的凸轮随动 件324从滑动件320的底表面向下突出,并且大致位于滑动件两端部 之间的中途处。一抑制突起(hold down projection)326从滑动件320 的顶表面向上突起,并且大致位于滑动件两端部之间的中途处。此外, 一刷端控制突起327也从滑动件的顶表面向上突起。在抑制突起326 和刷端控制突起327之间的空间329用于接收电刷端子组件346的弹 性接触臂344。滑动件320沿着方向“A”的移动使突起327挤压接触臂 344向下弯曲,从而从固定触头316移开。滑动件326沿着方向“B” 的移动使得突起327向上移动,这样就使得接触臂344可以弹回,并 且使触头317可以与触头316电接触。一缓冲支撑元件328从滑动件 320的侧面向外突出,该缓冲支撑元件328为一橡胶的O形环330提 供支撑。在滑动件位于滑动件接收槽304内的情况下,随着滑动件被 从槽304的一端驱动到另一端,O形环330在内壁321(见图15)中 的开口336的止动件332,334之间来回地移动。O形环通过与位于壁 321中的开336的端部的止动件332,334相接触,从而对滑动件320 的停止进行缓冲。电刷端子组件346的触头317(见图16)被弹性臂 344偏压,从而朝着固定触头316向上移动。随着滑动件被向下移动, 所说的臂344朝着触头316移动触头317,为了帮助补偿由该臂344 施加的朝上的一些作用力,设置了一个辅助弹簧338。当开关被操作 时,辅助弹簧338也用于帮助平衡摇板的感觉。
电刷端子组件346的可移动弹性接触臂344被弹性偏压,从而使 触头317朝着固定触头316向上移动。因此,与闭合这些触头所需的 作用力相比,滑动件320需要更大的作用力来把弹性接触臂344上的 触头317移动成与固定触头316相脱开。参照图16,辅助弹簧338被 用于帮助克服这个作用力。辅助弹簧338是一平的弹性金属条,该金 属条以一大半径绕其中心被折叠,以便具有两条腿部337,339,这两 条腿部形成一倒V形。该倒V形的辅助弹簧338装配在位于槽304顶 端的腔室340内(见图16),使得V字的顶点位于槽的顶部。随着滑 动件320被上移,弹性接触臂344的弹性偏压有助于闭合这些触头 316,317。当滑动件上移以及这些触头闭合时,滑动件320的端部342 接触辅助弹簧338的腿部339,并且促使它朝腿部337移动。在这个 时候,辅助弹簧338被压缩,并且偏压滑动件320,使滑动件向下移 动。当触头316,317被打开时,辅助弹簧338克服弹性臂344的作用 力,促使滑动件向下移动。这样,当弹性接触臂344被向下移动使得 触头316,317打开时,弹簧338帮助克服由刷端346的弹性接触臂 344施加在滑动件上的作用力。
壁348在腔室340的端部具有一槽开口350,该槽开350允许 滑动件320的端部342进入腔室340内,以便与腿部339接合,并使 腿部339朝着辅助弹簧338的腿部337移动。壁348有助于把辅助弹 簧338保持在腔室340内。
从图24中可以看到,弹簧腔室354位于滑动件接收槽304的下方, 并且开向槽304内。弹簧腔室354是细长的并具有矩形断面,并且容 纳一平的凸轮形片簧352。弹簧腔室354可被对称地设置在开关基座 300的中央,并且在每个端部具有支撑条356,用于支撑着平的凸轮形 片簧352。一个端部凹窝365超出每个支撑条356定位。腔室354的 总体长度由平的凸轮形片簧352的长度来确定。
凸轮形片簧352由平的弹性钢片制成,优选地是由弹簧钢制成, 并且所具有的形状基本上类似于图22所示的形状。平的凸轮形片簧 352的形状关于一中间顶点358对称。沿着弹簧352从该顶点到端部 移动,弹簧在顶点358的每侧上具有一短的向下倾斜的凸轮部分359, 它与支撑部分357一起在顶点的每侧形成凹陷360,362。支撑部分357 座落在支撑条356上,并且终止于U形的外端部364,该U形的外端 部364位于端部凹窝365内。当凸轮324在顶点上移动时,顶点358、 位于弹簧的中央的上升部以及顶点每一侧上的并由支撑部分357接合 的平的短凸轮部分359为凸轮324提供了一表面断续过渡而不是平滑 的过渡。
参照图16和24,凸轮366被用来在其左右位置之间来回地移动 滑动件,所说的左右位置相当于开关的打开和关闭位置。凸轮366具 有两个圆柱形的突起368,这两突起368相互对准并且从两侧面伸出, 从而形成一轴支撑杆,该轴支撑杆被位于滑动件接收槽304的侧壁 319、321中的支撑轴承开口378可转动地接收。在运作过程中,凸轮 366能够沿着由突起368所限定的轴以顺时针和逆时针方向来回地摇 动。在突起368下面并且向下延伸的是凸轮随动件370,该凸轮随动 件370以最小间隙安装于滑动件320中的矩形的漏斗状的槽开口322 中。从突起368处向上延伸的是凸轮控制表面430,该凸轮控制表面 430在凸轮的左侧具有一第一凹窝374,并且在凸轮的右侧具有一第二 凹窝372。看如图24中所示的凸轮366的侧面图,凹窝372位于凸轮 的转动轴的右侧,并且凹窝374位于凸轮的转动轴的左侧。因此,当 滑动件位于其右手位置时,在凹窝372上应用一向下的力将促使凸轮 随动件370沿顺时针方向转动,从而促使滑动件320移向左侧。以类 似的方法,当滑动件位于其左手位置时,在凹窝374上应用一向下的 力将促使凸轮随动件370沿逆时针方向转动,从而促使滑动件移向右 侧。因此,向下按压凹窝372促使凸轮顺时针转动,从而促使凸轮随 动件370把滑动件移向左侧。此后,向下按压凹窝374将促使凸轮逆 时针转动,从而促使凸轮随动件把滑动件移向右侧。交替地按压凹窝 372和374将促使滑动件最初沿一个方向,然后沿另一方向来回地移 动。
从框架组件400的底部元件401处向上突起并且由与底部元件相 同的材料制成的是两个钩元件396(见图16和18),这两钩元件396 啮合并且可转动地保持住从摇板组件398的子板412处向下突起的相 配合的钩元件418(见图17)。框架组件400包括一位于底部元件401 中的矩形的间隙开口402,该间隙开口402对准凸轮366的顶部并且 穿过,从而,凸轮驱动器431的一致动件405(见图18和19)突起以 便接合并且操作凸轮366。
凸轮366由铰接凸轮驱动器431(图19)来操作,所说的铰接凸 轮驱动器431由一圆柱形的元件409、一柱塞403、一致动件405和一 圆锥形的螺旋弹簧407组成。每当柱塞403向下移动时,凸轮驱动器 431啮合凸轮366,并且最初沿顺时针方向,然后沿逆时针方向驱动该 凸轮366。端部敞开的圆柱形的元件409支撑着两个耳部411,每个耳 部411具有一螺纹开口,用于接收诸如螺钉的一保持元件,从而把元 件409固定到框架组件400上。元件409在其下端有一第一开口413 并且在其上端有一第二开口415。在圆柱形的元件409的下端处的第 一开口413足够大,从而,当元件409被安装到框架组件400的底部 元件401上并且位于开口402的上面时,避免阻塞或者阻碍矩形的间 隙开口402。圆柱形的元件409支撑着一内部的、向内突出的隆起417, 该隆起417位于第一开口413和第二开口415之间。
柱塞403可滑动地安装在元件409内。柱塞403的外部直径稍微 地小于圆柱形元件409的上端中的第二开口415的直径,从而允许柱 塞在开口415中没有束缚地上下移动。柱塞403具有一边缘429,该 边缘429在其端部具有一外部的、向外突出的隆起433。圆柱形元件 409中的肩部417与柱塞403上的隆起433相互接合,从而把柱塞403 控制在元件409内。
致动件405支撑着一细长杆421,所说的致动件405能够由冷轧 钢或具有适当特性的塑料组成,所说的细长杆421在一端具有一宽大 的半径,在另一端具有第一颈圈423和第二颈圈425。颈圈423的直 径小于颈圈425的直径,并且颈圈423适合于与圆锥形弹簧407的小 直径端摩擦地连接。第二颈圈425的端部被设置在柱塞403的开口428 内并且与内部突起427相接触。
螺旋弹簧407呈圆锥形,其顶端缠绕在项圈423的周围且摩擦地 接合项圈423,并且弹簧407的底部的直径足够大,以便延伸超出矩 形的间隙开口402,从而当它在矩形的间隙开口402中来回地转动时, 避免干扰杆421。开402沿开关的长度具有一长的尺寸,并且沿开 关的宽度具有一小的尺寸。开口402的小尺寸稍大于杆421的直径, 以便允许杆421在开口402内没有束缚地移动,并且开口402的长尺 寸允许杆421没有束缚地接合并操作凸轮366。
一小突起406能被用来与辅助螺旋弹簧408的下端相接合,所说 的小突起406从框架组件400的底部元件401处向上延伸并且由与底 部元件相同的材料制成,所说的辅助螺旋弹簧408被提供来驱使摇板 112至其转出位置。在正常使用情况下,弹簧407将提供足够的力来 驱使摇板112离开框架组件400。然而,在期望有附加力的情况下, 可以设置辅助弹簧408。突起406的外直径稍小于辅助螺旋弹簧408 的内直径并且适合于在辅助螺旋弹簧的一端内。辅助螺旋弹簧408的 上端被设置在位于子板412中的一凹窝410(见图17)内并且被保持 俘获在该凹窝410内。子板412通过胶粘、通过从摇板的下面延伸并 在穿过子板中的开口之后被叠合上的一些塑料突起和或类似物固定到 摇板112的底侧。
参照图17,图中表示出了一单极开关的基座组件300、框架组件 400和摇板组件398的底部的一部件分解立体图。参照框架组件400, 该框架组件400可以是由适合的塑料构成的一单元件,两个突起414 从底部表面处突出来并且被设置成与轴支撑杆的顶表面相接触,所说 的轴支撑杆由凸轮366的并排的圆柱形突起368所形成。突起414防 止圆柱形突起368移出滑动件接收槽的内壁中的轴承受面。此外,从 框架组件400的底部表面向下突起的是一滑动件抑制突起416,该突 起416可滑动地接触滑动件320上的突起326。突起416通过与滑动 件320上的突起326相接触来阻止滑动件320被凸轮形片簧352的向 上的力推上和推出槽304,所说的片簧352向上推压在矩形的凸轮随 动件324上。
子板412被连接到摇板112的下面,并且子板412是由塑料材料 制成的一单元件,其上面有两个从底部表面处向下突起的钩形元件 418。钩形元件418被设置成与框架组件400上的钩396相啮合。当钩 418与钩396相啮合时,钩418允许摇板组件朝着框架组件400移动 且允许摇板组件背离框架组件400移动,同时,钩418还防止子板和 相连接的摇板与框架组件400分离开。子板412上的一向下延伸的环 410与框架组件上的突起406排成一行,当运用一辅助弹簧时,就为 辅助弹簧408的顶端提供固定。环410的内直径稍大于辅助弹簧的外 直径,以便允许把辅助弹簧的端部放置到环410内。两个臂422突起 超出子板412的后端,每个臂422支撑着一圆形的栓钉420,每个臂 的外端部上有一栓钉420,两个臂422相互轴向排列,从而形成一公 共轴(axel)。栓钉卡入框架组件400中的开口424内,从而形成一铰 链,子板和摇板112围绕铰链相对于框架和基座组件转动。子板412 通过胶粘、通过热接或类似方法被固定到摇板112的底部表面上,从 而形成一单组件。
在此所公开的开关可具有一个打开-关闭指示装置例如灯,以便指 示出何时开关处于它的导电状态,何时处于非导电状态。这个打开- 关闭指示灯可具有一颜色或白色。在实际中,蓝色灯被认为是优选的。 参照图21A和21B,图中表示出了装配在框架组件400内的印刷电路 板(PCB)的顶部和底部。在该印刷电路板430的上表面设置有一个 电阻器432、一个二极管434和一个发光二极管(LED)436,它们一 起被连接到一弹性终端390上。参照图14,框架组件400装配在基座 组件300的顶部,为印刷电路板提供支撑,并且具有一些开口,以便 弹性触头390穿过框架组件突出,并与固定端子的板片313以及电刷 端子组件346的板片380相接触。发光二极管436通过“打开”或“关闭” 来指示出开关的导电状态。在操作中,当开关的触头打开时,灯394 就处于“打开”状态,当开关的触头被闭合时,灯就处于“关闭”状态。
参照图23,图中表示出了一灯管440,该灯管被连接到摇板(见 图22)的下侧,以便把发光二极管以光学方式与摇板下端的一窗口442 相连。发光二极管附近的灯管端部具有一球形表面,用于接收来自发 光二极管的光线,灯管的另一端具有一发散结构的出口表面,该出口 表面是位于摇板边缘中的窗口。
参照图24,为了组装这种开关,辅助弹簧338被插入到端部腔室 340内,片簧352被放入到弹簧腔室354内,滑动件320被放入槽304 内。滑动件的端部342面对着辅助弹簧338,从滑动件底部突出的呈 三角形的凸轮随动件324可滑动地接合在片簧352的顶表面上。凸轮 366的突出的圆柱形栓钉368被放置在槽304的侧壁319,321的支撑 表面开口378内,凸轮随动件370被安装在滑动件320的开口322内。 固定端子312被安装在开口309内,电刷端子组件346被安置地开口 384内。随着电刷端子组件346被放置到位,弹性接触臂344就克服 该弹性臂的作用力向后移动,并且被安置在槽329内,该槽329位于 抑制突起326和滑动件320的弹性接触臂控制元件327之间。在这个 时候,所有的各种部件都已被安置在开关基座300内,组装情况如图 24所示那样。
参照框架组件400和凸轮驱动器431,柱塞403被安置在圆柱形 元件409内,通过把柱塞403插入圆柱形元件409的底部开口,直到 柱塞裙部的端部的向外延伸的隆起421与柱塞的向内突出的隆起417 接合。然后,致动件405通过圆柱形元件409的底部开口被插入到柱 塞内,直到颈圈425的顶表面接触内部突起427,内部突起427从柱 塞403顶部的内表面向下延伸。圆锥形螺旋弹簧407被插入圆柱形元 件409底部开口,并且被安置在致动件405周围,使得螺旋弹簧的顶 点被安置在颈圈423周围。在这个时候,经安装的凸轮驱动器431被 安装到框架400的底部元件401上,使得致动件被安装成能通过细长 孔402自由地移动,并且使框架中的间隙开口与圆柱形元件的耳部中 的螺纹开口对准。
框架组件400包括发光二极管、电阻器、二极管和触头390,现 在,该框架组件400被安置到开关基座上,一接地/安装带被沿着基座 组件300的底部和端部安置,螺钉、驱动销、铆钉或类似件124被用 于把接地/安装带,开关基座组件和框架组件锁定在一起。在图示实施 例中,锥形的螺旋弹簧407在致动件和柱塞上施加一个向上的作用力, 以便把柱塞保持在向外最大延伸的位置中。子板具有一个切口433, 柱塞403穿过该切口与摇板112的底侧接触。于是,柱塞的顶表面就 接触摇板的底表面,正是弹簧407向上的作用力来把摇板偏压到它的 向外的位置,当使用者对开关进行操作时必须克服这个作用力。在某 些情况中,希望具有这样一种开关,即,这种开关需要更大的作用力 来进行操作。如果希望需要更大的作用力,那么,可以利用一根螺旋 弹簧429来实现,即,把弹簧429的下端安置在框架上的突起406上, 上端安置在子板的弹簧凹窝410内。腿部422上的突起420被卡接到 框架组件400中的开口424内,以便形成铰接,从而允许摇板组件398 和框架组件400相对转动。然后,把具有子板的摇板组件398朝着框 架组件压下,直到钩418与钩396接合为止。在这个时候,摇板组件 的底侧或底部与柱塞403的顶表面相接触,用手指向摇板组件上施加 一个压力,克服弹簧407的作用力,使得摇板组件朝着框架组件移动, 从而驱动致动件405的细长杆421向下通过开口402,与凸轮偏心表 面372接合。
图24是一单极开关的剖面图,其中,开关的触头是闭合的,且开 关处于导电状态。然后,摇板的表面被挤压,柱塞421克服弹簧407 的作用力被挤压成向下移动,以便接触凸轮366的斜面430,并且朝 着右侧滑动,进入到凹窝372内。持续地挤压摇板,使得致动件405 继续向下移动,并且使凸轮366围绕圆柱形突起368顺时针转动。这 样就使得凸轮随动件370沿着顺时针方向转动,从而把滑动件320移 向左边。随着滑动件320移向左边,三角形的凸轮随动件324移出弹 簧的凹陷360,并朝着凸轮形的片簧352的位于中央的顶点358经过 右支撑部359。随着滑动件继续向左移动,三角形凸轮324就使得片 簧352向下偏斜,这是由于滑动件320上的突起326与抑制突起416 相互协作,阻止了滑动件320向上移动的缘故。随着三角形凸轮324 移动到弹簧的顶点358的顶部并朝着顶点的左支撑部359移动,片簧 通过向上移动而开始弹回到它的初始的未加压位置。片簧通过这种向 上移动,从而作用在有形的凸轮随动件324上,帮助驱动和加速该凸 轮随动件324和滑动件320向左移动,直到凸轮随动件324座落到凹 陷362内。在这个时候,开关的触头相互分离开。这样,凸轮形片簧 352与凸轮随动件324相结合,帮助将滑动件移到左边或右边的凹陷 362,360内,以便迅速地打开和关闭这些触头。然后,摇动件被压下, 致动件405进入凸轮的凹窝374内,使得凸轮沿着逆时针方向转动, 这就使得滑动件在向右移动时挤压片簧。随着凸轮随动件324继续向 右移动,并且当它通过顶点358时,被挤压的片簧开始弹起,从而返 回到它的初始位置。片簧的这种向上移动使得凸轮随动件324向右移 动,直到它到达凹陷360,在这个时候,开关触头就被关闭了。连续 的挤压和松开开关的摇板,就可交替地打开和关闭开关的触头。利用 从穿过固定和电刷端子组件连接的发光二极管、氖光灯或标识灯所发 出的光向使用者显示开关的导电状态。当开关的触头被闭合时,在灯- 电阻器组合体两侧没有电位差,因此,灯就保持黑暗。当开关的触头 打开时,在灯-电阻器组合体两侧就会有电位差,因此灯就被点亮。
参照图25A,25B和25C,图中表示出了图14中的开关的摇板112 的剖面图。图25A是沿着图14中的线A-A的剖面图;图25B是沿 着图14中的线B-B的剖面图;图25C是沿着图14中的线C-C的 剖面图。摇板的宽度为1.79英寸,摇板的长度为2.77英寸。摇板的表 面具有一条沿着其长度的竖直轴线和一条沿着其宽度的水平轴线,在 这里,沿着摇板竖直轴线的摇板的表面具有一个轮廓,该轮廓具有正 的一次微分(differential)和当个体样条的高度增加速率恒定不变时 的为零的二次微分,由距基准平面不同距离的点之间绘出的样条组合 构成。水平轴线具有一表面,该表面具有一轮廓,该轮廓具有一正的 一次微分和负的二次微分,由在距基准平面不同距离的点之间绘出的 样条组合构成。参照图25A,沿着线A-A的表面位于两个基本上分 开0.139英寸的轮廓边界之间,它垂直于基准面A,相对于一基准面 被平等地设置在真正的轮廓周围。基本尺寸大小和轮廓公差产生一个 公差区域,以便控制表面的形状和大小。该表面的长度约为2.77英寸。 在这个长度内,由一些尺寸限定出一轮廓,这些尺寸大约为二十个等 距离的点,这些点大约相距0.139英寸。每个尺寸都表示对应的点距 一基准平面A的距离,该基准平面是摇板的平的后表面。在图25A中, 从左到右,这些尺寸从大约0.277增大到中央的大约0.328英寸,然后 在右端减小到大约0.278英寸。这种逐渐变化限定出了高度逐渐增大 然后逐渐减小的轮廓,其中,这些点由个体的样条相连接。这些点并 不是由一单个弧连接,轮廓高度增大的速率不是恒定不变的。个体样 条的高度增加速率从左到右到中央减小,然后从中央到右端增大。这 样,轮廓的二次微分从每一端向中央是负的。那就是,在从一端向中 央的一些点距离大小之间的差值增大。因此,从一端至中央,该表面 具有一个具有正的一次微分和负的二次微分的轮廓,它由距一基准平 面不同距离的点之间绘出的样条组合所构成。这种描述基本上描述了 沿图14中的线A-A,B-B和C-C的摇板表面。
图25B表示出了沿图14中的沿着摇板的水平中线延伸的线B-B 的剖面图,它限定出了一表面,该表面从一端到中线具有正的一次微 分和基本上负的二次微分。二次微分基本是负的,这是因为并不是所 有的连续的点都具有一恒定不变的增量。
图25C表示出了沿图14中的沿着摇板的对角线延伸的线C-C 的剖面图,它限定出了这样一表面,该表面从一端到中线具有正的一 次微分和基本上负的二次微分。二次微分基本是负的,这是因为并不 是所有的连续的点都具有一恒定不变的增量。
图25A-25C详细地表示出了摇板的尺寸大小,因此,为简明起 见,图25-25C中所示的尺寸大小就不再重复描述了。
参照图26,图中表示出了具有另一凸轮驱动器的开关的零件分解 示意图;图27是沿着图3中的线24-24的剖面图,其中,凸轮驱动 器是图26中的凸轮驱动器。在这个实施例中,图19中所示的铰接的 凸轮驱动器431被具有钝端部600的柔性凸轮驱动器代替。具有钝端 部600的柔性凸轮驱动器由平的条带构成,该平的条带由柔性材料例 如弹性钢制成,在它的中央被弯折到其自身上,并且具有一大的半径, 从而形成钝端部602,该钝端部所具有的直径适合装配在凸轮366的 凹窝372,374内。柔性凸轮驱动器的端部被弯曲90度,每个端部具 有一个开口,用于接收一保持元件,以便把柔性凸轮驱动器连接到子 板412上。在这个实施例中,子板412没有切口433,而是连续的, 以便为柔性凸轮驱动器600提供支撑,并且允许该柔性凸轮驱动器被 连接到子板上。可利用铆钉、塑料突起或其它任何方法把凸轮驱动器 600连接到子板上,所说塑料突起从子板突出,穿过凸轮驱动器端部 中的开口,并经过加热变形,从而把凸轮驱动器固定到子板上。除了 利用具有钝端部600的柔性凸轮驱动器来代替图19中所示的铰接的凸 轮驱动器431以外,图26和图27所示实施例中的开关的结构和操作 在所有方面都与图14-25C所示的开关相同。
参照图28,图中表示出了具有另外一种凸轮驱动器的开关的零件 分解示意图,图29是沿着图3中的线24-24的剖面图,其中,凸轮 驱动器是图28中所示的凸轮驱动器。在这个实施例中,图19所示的 铰接的凸轮驱动器431被一个具有一尖端部700的半柔性凸轮驱动器 所取代,例如具有一锥形尖端702的一紧密卷绕的螺旋弹簧700。在 这个实施例中,子板412没有切口433,而是连续的,以便为该半柔 性凸轮驱动器700提供支撑,并且允许该半柔性凸轮驱动器被连接到 子板上。子板具有一小突起,该小突起从子板底部向下延伸,并且具 有能紧密地配合到紧密卷绕的弹簧的顶端内的这么一个直径。紧密卷 绕的弹簧700通过被放置在子板上的突起上而与子板相连接。紧密卷 绕的弹簧700的下端支撑着一锥形尖端702,该锥形尖端具有一圆柱 形后端,该后端所具有的直径基本上等于弹簧700的内部直径,并且 被插入到紧密卷绕的弹簧内并由该弹簧牢固地保持住。锥形尖端702 的尖部具有一小直径,该小直径允许该尖部能装配到凸轮366的凹窝 372和374内。除了用具有尖端部的半柔性凸轮驱动器代替图19所示 的铰接的凸轮驱动器431以外,图28和图29所公开的实施例的开关 的结构和操作在所有方面都与图14-25C中所公开的开关相同。
参照图30-35,对于单一接线装置,接线装置的表面的宽度大约 为沿着水平轴线的墙壁板片的宽度的55%,且大约为沿着竖直轴线的 墙壁板片的长度的约56%。当接线装置是一插座时,沿着该插座表面 的宽度的轮廓在一个平面内是平的,并且沿着插座表面的长度是复合 的,并且具有一恒定不变的半径,该半径大于10英寸小于40英寸, 优选的半径大致为30.724英寸。插座表面的形状与开关的形状不同, 以便能使插入的插头能正确定位。当接线装置是一开关时,它的表面 具有一条沿其长度的竖直轴线和一条沿其宽度的水平轴线,其中,沿 着它的竖直轴线的摇板表面具有一轮廓,它具有由在距基准平面不同 距离的点之间绘出的样条组合构成的正的一次微分和当个体样条的高 度增加速率恒定不变时的为零的二次微分。水平轴线具有一表面,该 表面具有正的一次微分和负的二次微分的一轮廓,由在距基准平面不 同距离的点之间绘出的样条组合所构成。参照图30,图中表示出了一 单一接线装置的墙壁板片的前视立体图。墙壁板片基本上长度为4.92 英寸,宽度为3.28英寸,并且具有一个没有分隔元件的单一开口100, 用于接收一接线装置,接线装置可以是一个没有框架的开关,也可以 是一个插座,开关和插座都略微小于2.82英寸长度×1.83英寸宽度, 以便能装配到开口100内。墙壁板片的宽度是可以变化的,这取决于 要把多少个并排设置的接线装置组合在一起。这里所公开的墙壁板片 的前表面具有一复合的或组合的轮廓形状,从而在用于接收接线装置 的开口的表面距离墙壁的距离要大于墙壁板片外边缘距离墙壁的距 离。参照图31B,图中表示出了沿图30中的线31B-31B的剖面图。 图31A-31C是沿着图30中的墙壁板片的线31A-31A至31C-31C 以及沿着在外侧右边缘的点K与用于接收接线装置的开口的内侧边缘 的点L之间的水平中线的剖面图。如图31B所示,表面位于两个轮廓 边界之间,这两个轮廓边界基本上相隔0.002英寸,垂直于基准平面 A,并且相对于一基准平面被均匀地设置在真正轮廓周围。基本的尺 寸和轮廓公差产生一公差区域,以便控制表面的形状和大小。该表面 的宽度约为0.73英寸。在这个宽度内,由大约十个相隔0.073英寸的 等距离的点的尺寸来限定出一个轮廓。每个尺寸表示对应的点距基准 平面A的距离,该基准平面A是从点K开始的墙壁板片的(平的) 后表面。从左到右,这些尺寸从大约0.243英寸增大到大约0.302英寸。 当这些点由个体的样条连接时,这些逐渐变化的尺寸限定出了一个高 度逐渐增大且具有正的一次微分的轮廓。这些点并不是由单一弧相连 接,轮廓的高度增大的速率不是恒定不变的。个体样条的高度增加速 率从左到右是减小的,并且该轮廓的二次微分是负的。也就是说,第 一点的距离尺寸和第二点的距离尺寸之间的差要大于第二和第三点的 距离之间的差,等等。因此,这个表面具有这样一个轮廓,该轮廓具 有正的一次微分和负的二次微分,其由在距一基准平面不同距离的点 之间绘出的样条组合体所构成。图31A是沿着图30中的线31A-31A 的剖面图;图31B是沿着图30中的线31B-31B的剖面图;图31C 是沿着图30中的线31C-31C的剖面图;图31A-C清楚地表示出了 沿着图30中的线31A-31A,31B-31B和31C-31C的墙壁板片轮 廓剖面图。
沿着一条沿着墙壁板片竖直中线延伸的线31C-31C(见图31C) 的剖面图限定出了一表面,该表面具有正的一次微分和为零的二次微 分,其由在距一基准平面不同距离的点之间绘出的样条组合体所构成。 这个轮廓具有为零的二次微分,这是因为个体样条的高度增加速率是 恒定不变的;在任何两个顺序点尺寸之间的差基本上为0.0037英寸。
图30所示的用于单一接线装置的墙壁板片138沿着内侧顶边缘和 内侧底边缘包括许多齿,用于与多功能夹子130,151的锁定棘爪140 的端部相接合。参见图32,图32是沿着图30中的线32A-32A的墙 壁板片底部边缘的剖面图;图33是沿着图30中的线33A-33A的墙 壁板片顶部边缘的剖面图。顶部外侧边缘(见图33)具有一凹陷区域, 例如一槽,该槽具有一浮现的标识命名结构,例如能标出该装置的制 造商的字母、数字和/或符号的字。参照图33,图中还表示出了沿着图 30中的线E-E的墙壁板片138的顶部轨条的剖面图。图34,34A表 示出了图30中的墙壁板片的顶部边缘的一部分,表示出了所说的槽和 标识命名结构。在图34和图34A中,在墙壁板片的顶部外侧边缘中 设置有一槽217(见图33)。槽的长度约为四分之三英寸,并且其宽度 小于轨条边缘的宽度。如图33,34,34A所示,槽217是具有壁面的 矩形凹陷,它由限定该槽的四个壁构成。浮现的标识结构例如制造商 的名称即“LEVITON”被设置在该槽或凹陷内。该浮现的标识结构的高 度可为0.010英寸,其中,该浮现的标识结构的顶表面基本上与墙壁 板片边缘的表面齐平。
当本发明的接线装置是一开关时,开关摇板的表面是墙壁板片的 轮廓的延续,从而它们的表面相互互补。当接线装置是一插座时,沿 着插座表面宽度的轮廓在一个平面中是平的且沿着插座表面的长度是 复合的,并且具有一恒定不变的半径。插座表面的形状不同于开关的 形状,以便能使插入的插头能正确定位。墙壁板片不具有暴露的安装 螺钉,也不具有其它可看得见的金属元件。当墙壁板片被安置在接线 装置周围时,能看得见的部分只有墙壁板片16和开关或插座。看不见 任何用于把墙壁板片固定入位的诸如螺钉的紧固装置。
为了把墙壁板片138连接到接线装置上,底部和顶部夹子130, 151的棘爪140的边缘与墙壁板片138的顶部和底部端壁70内表面上 的齿条80接合。在墙壁板片138的每个端壁70上具有两个齿条。每 个齿条80都具有许多齿形齿82,每个齿82都具有一倾斜的前表面84 和一倾斜的后表面86。参照图35,图35是一局部放大的立体示意图, 表示出了当锁定棘爪140的端部接合一齿的倾斜的前表面84,棘爪发 生偏移并移经第一齿82的尖端时,多功能夹子的锁定棘爪与墙壁板片 的齿条相接合。一旦棘爪140经过齿82的尖端,它就返回到它的初始 位置,并且位于第一齿82的倾斜后表面86与第二齿82的倾斜前表面 84之间。根据需要可以重复这种操作许多次,以便把墙壁板片138的 顶端和底端定位成尽可能地靠近墙壁。由于轨条80和棘爪140是被独 立操作的,因此,即使当墙壁不平时,也可以把墙壁板片138安置成 紧贴着墙壁轮廓。当墙壁板片138很大时,例如被设置在多个接线装 置周围的墙壁板片,这种把墙壁板片安置成紧贴墙壁轮廓的能力就更 为明显。
参照图36,图中表示出了墙壁板片和对准板片的突片的局部放大 剖面图,以便指示出这两个部件在锁定之后是怎样能被分开的。一旦 锁定棘爪140的端部被安置在两个齿之间的谷底时,就变得难以把墙 壁板片138从棘爪140上移开。为了帮助移去墙壁板片,在墙壁板片 138的底端70中设置一槽74,以便能够得着突片120。一小的平的工 具刀例如螺丝起子刀片76或类似件能通过端部70中的槽74移动,以 便接触突片120的外表面和槽74的后壁。利用槽74的后壁作为支点 来移动刀片76,作用到突片120上的作用力就把墙壁板片138与接线 装置分离开。由于工具76能向突片120施加很大的作用力,因此可以 把棘爪140与齿的接合分离开,从而把接线装置与墙壁板片分离开。
参照图37,图中表示出了对准板片和用于两个接线装置的一墙壁 板片的零件分解示意图。在墙壁板片开口或对准板片开口中都没有分 隔件或分离件把两个接线装置分离开。这两个接线装置能被安置在一 个双重盒160内,例如,该双重盒由通过把紧固件穿过两个连接耳部 166的螺纹孔164内而连接起来的两个单盒所构成。对准板片114具 有一单一开口116,四个间隙开口117和四个对准销170,以便接收两 个接线装置例如两个开关,一个插座和一个开关,或两个插座。
墙壁板片138在顶部和底部端壁的内部上可具有四个齿条80,用 于接收四个棘爪,其中,两个中间齿条接收每个接线装置的一个棘爪。 此外,还具有两个突片120,通过覆盖板片138的端壁70中的槽74 能够得着这两个突片120。由于利用棘爪140的各自的齿条80来独立 地操作这些棘爪140,因此,墙壁板片138能对安装接线装置的墙壁 的缺乏平整性进行补偿。
参照图38,图中表示出了对准板片114和一墙壁板片138的分解 示意图,所说的对准板片具有单一开口116,所说的墙壁板片用于接 收被一起安装在三个盒(图中未示)中的三个接线装置。墙壁板片138 具有单一开口100,没有分隔或分离元件,以便接收三个并排安置的 接线装置,并且该墙壁板片具有四套齿条80,其中,两个端部齿条中 的每个齿条接收一单一棘爪,两个中间齿条接收两个棘爪。对准板片 114具有不带分隔或分离元件的一单一开口116、三套间隙开口117和 三套对准销170,用于接收三个接线装置。
参照图39,图中表示出了对准板片114和墙壁板片138的零件分 解示意图,所说的对准板片具有一个不带分隔或分离元件的单一开口 116,所说的墙壁板片用于接收被一起安装在四个盒子(图中未示)中 的四个接线装置。墙壁板片138具有一个不带分隔或分离元件的单一 开口100,用于接收并排设置的四个接线装置,对准板片114具有不 带分隔或分离元件的一单一开口116,用于接收并排设置的四个接线 装置。
图40是对准板片114和墙壁板片138的零件分解示意图,该对准 板片114具有一个不带分隔或分离元件的单一开口116,该墙壁板片 138具有一单一开口100,该开口100用于接收被一起安装在五个盒子 (图中未示)中的五个接线装置。墙壁板片138中的单一开口100没 有分隔或分离元件,对准板片114具有不带分隔或分离元件的一单一 开口116,用于接收被并排设置的五个接线装置。
图41是对准板片114和墙壁板片138的零件分解示意图,该对准 板片114具有一个不带分隔或分离元件的单一开口116,该墙壁板片 138具有一单一开口100,该开口100用于接收被一起安装在六个盒子 (图中未示)中的六个接线装置。墙壁板片138中的单一开口100没 有分隔或分离元件,对准板片114具有不带分隔或分离元件的一单一 开口116,用于接收被并排设置的六个接线装置。
图中所表示出的每个墙壁板片都可由导电材料或非导电材料制 成。当墙壁板片由非导电材料例如塑料制成时,可以在墙壁板片的前 表面、后表面或在前表面和后表面两者上都喷涂、电上一导电涂层, 以便提供一条从墙壁板片通过对准板片到大地的导电通路。利用在这 里所示出的对准板片以外的装置例如用螺钉等把墙壁板片连接到接线 装置上的情况中,从墙壁板片到大地的导电通路经由所说把墙壁板片 连接到接线装置和/或盒子上的装置。
本发明构思出了这样一种系统,其中,可以采用上面未被明显说 明之数目的多个电接线装置,这并未脱离本发明的构思和合法范围。
尽管已经描述、图示和指出了优选实施例中所采用的本发明的一 些基本的新特征,但是,本领域技术人员应当知道,对图示装置的细 节、形式以及操作都可以作出各种省略、替代和变化,这些均未脱离 本发明的构思。
本申请是2003年7月25日提交的系列号为No.10/627224的申请 的继续申请。
QQ群二维码
意见反馈