插座和电源开关微型组件 本发明一般地涉及插座和电源开关,特别是涉及一种组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,专门用于印刷电路板上。
现有技术的摇杆式开关包括一个摇杆,与一个基本上成U字形的接触器工作相连,接触器有一个发针外形,在美国专利号5,293,018;4,982,061;4,272,662;3,879,592;3,749,872;和3,670,121中,所公开的摇杆式开关就属于这一种。同样,现有技术的插座有成90°角的垂直一排和水平一排终端,与印刷电路板连接并装在其上,如美国专利号5,676,554;5,639,250;5,482,470;5,366,381;5,236,376;5,171,161和3,493,916中所公开的插座。
在制造印刷电路板和该板上的电路的技术中,也希望将一个适合的开关装置工作地与装在印刷电路板上的各种插座相连,以便控制通到印刷电路板的各个电路上的电源。可是,这种电源开关与插座和印刷电路板的印刷电路的工作连接,以往或当前的技术只有通过在印刷电路板上安装特殊的插座和提供特殊的电开关,如两个单独的元件、装置、组件或机构,才能实现。更具体地说,电开关通常安装在一个合适的支架上,然后,通过适当的电导线与插座工作相连,而插座又是与印刷电路板的印刷电路通电相连,由于插座安装在印刷电路板上,这样,插座终端地端部便与印刷电路板的印刷电路通电相连。
把电源开关和插座作为单独的或分立的机件、元件或装置与印刷电路板工作相连的做法,从制造和/或组装的角度来看,完全谈不上经济或较好的费效比,理由有以下几点。第一,插座和电源开关必需分开制造。第二,插座和电源开关必需分别存储,并分别分给供应者和最终使用者,即,使用这种元件或装置制造各种电系统或电部件的制造商。第三,当这类最终使用者或制造商将这类插座和电源开关装进他所制造的系统或部件时,插座和开关必需分别装在它们各自的支承件上,然后通电连接。所有这些组装工作都很费时并消耗劳力。
因此,有必要把现有技术的插座和电源开关进行组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件。与单个分开的插座和电源开关相比,这种微型组件的制造工艺或操作,相当简单,其存储和供应工作也简便,且费效比较好,从而,使得采用这种插座和电源开关元件、装置或微型组件制造的电系统和部件也简化了,并且取得较好的费效比。
因此,本发明的目的在于提供一种新的改进的组合,即,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,专门用于印刷电路板(PCB)上,以控制通到印刷电路板(PCB)的各种电路上的电源。
本发明的另一目的是提供一种新的改进的组合,即,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,专门用于印刷电路板(PCB)上,以控制通到印刷电路板(PCB)的各种电路上的电源,和克服采用单独的插座和电源开关装置的常规的或现有技术的系统所存在的各种缺陷。
本发明的再一目的是提供一种新的改进的组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,专门用于和装在印刷电路板(PCB)上,以控制通到印刷电路板(PCB)的各种电路上的电源,并使制造这种插座-电源开关微型组件的制造者,能够比较简易地制造、存储、供应和分配这种印刷电路板的插座和电源开关装置,而且可获得好的费效比,同样,还可以使利用这种印刷电路板,以及这种插座和电源开关制造各种电系统或部件的制造商,比较简易地存储和供应这种印刷电路板的插座和电源开关微型组件,从而可获得较好的费效比。
根据本发明的原理,通过提供一种新的改进的组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,可以实现上述目的和其它目的,其中,摇杆式电源开关的壳体是特殊构成的,或做成可以装在印刷电路板(PCB)的插座上装有纵横互成90°夹角配置的两排终端,插座上有工作相关的卡销装置,用来将插座安装在印刷电路板(PCB)上。特别是,开关壳体和插座上装有互补锁住结构,使开关壳体和插座彼此在特定的位置上相互吻合在一起,并通过适当方法,例如超声焊接,将它们基本上固定成一整体,以形成插座-电源开关为一体的微型组件。
由于采用这种组合方法制作或制造出插座与电源开关为一体的装置,从而,有效地消除了以往必须对插座和电源开关装置进行分别制造、存储、供应和分配的做法,现在可以使用比较简单,而且费效比较好的方法,将这类部件制成一个单一的装置、构件或组件。另外,采用装有这种插座和电源开关的印刷电路板制造电系统和部件的制造商,也可大大地简化对这类组件的存储、供应和分配工作。
通过下面结合附图的详细说明,人们将会更加全面地理解本发明的其它目的、特征和优点,在各个附图中,同样的部件采用相同的标示符号,其中:
图1是根据本发明的原理制作的新的改进的组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件的右侧示意图,图中示出电源开关位于接通位置或状态下,该微型组件的主要组成部件;
图2与图1相同,也是将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,图中示出了电源开关壳体的某些内部部件的横截面;
图3是图2所示插座和电源开关微型组件的后视图;
图4是图2所示插座和电源开关微型组件的正视图;
图5是图2所示插座和电源开关微型组件的俯视图;
图6与图1和图2相同,只不过更多地示出了电源开关壳体的内部部件的横截面,对它们作了更详细地显示;
图7是拆去摇杆、接触器和导线形接点的摇杆式电源开关壳体的右视图;
图8是图7所示摇杆式电源开关壳体的左视图;
图9是图7和图8所示摇杆式电源开关壳体的正视图;
图10是图7至图9所示摇杆式电源开关壳体的后视图;
图11是印刷电路板的插座的右视图;
图12是图11所示插座的后视图。
现在参见图1,图中示出根据本发明的原理制作的新的改进的组合,将插座和电源开关组合成一件整体的微型组件10,它包括一个插座12和一个电源开关壳体14。另外,从图11和图12可以看到,该插座12有一个壳体16,插座壳体16的构形成长方体,其内固定装有多个成90°角或大体上成L形的终端构件18。
具体地说,插座12有六个终端构件18,终端构件18分成两组,第一组终端构件18包括三个比较长的终端构件18L,而第二组终端构件18包括三个比较短的终端构件18S。所有的大体上成L形的短终端构件的全部终端头20,都是垂直向下地装在插座壳体16的外面,以便插入例如一个印刷电路板(PCB)(图中未示出)内的相配的孔(图中未示出)内,插座12安装在其上。插座壳体16的后面有一排方形孔或口22,在其对面的水平方向的终端构件18的终端头20装入该孔。因此,终端头20和24被配置成两排,每排配置三个终端头。为使插座12牢固地装在印刷电路板(PCB)(图中未示出)上,在插座壳体16的底面或下侧部分28靠近插座壳体16的每个旁侧的位置上,装有两个快速组装卡销件26,用来快速地插进印刷电路板(PCB)(图中亦未示出)上的相配的孔(图中未示出)。
继续参看图1并参看图2至图10,电源开关壳体14大体上成L形,它包括一个垂直竖立段30和一个水平延伸段32,由一个基本上成三角形的肋件34沿壳体14的中心线36,将垂直段和水平段连接起来,如图5所示。从图5中还可以清楚地看到,电源开关壳体14的垂直段30的横截面是一个基本上成T字形的构形,其中,第一组横向隔开的侧壁38R和38L构成第一内室40,如图1所示,开关摇杆42被枢轴地配置在该室内。而第二组横向隔开的侧壁44R和44L构成第二内室46,一个大体上成U字形的或发针型的接触器48被枢轴地配置在该室内。开关摇杆有一对同轴配置的耳轴50,从图1和图6中只能看到其中的一个,而在垂直侧壁38R和38L上有两个相配的同轴配置的孔52R和52L,从图2、图7和图8中可清楚地看到,耳轴50被置于该孔中,从而使摇杆42可作枢轴运动。
从图1、图2、图7和图8中可以清楚地看到,开关壳体14的每一个垂直侧壁44R和44L都有一对相配的垂直的和水平的倾斜孔54R、55R和54L、55L,用来分别容纳右和左导线形接触件56R和56L的接触部分。导线形接触件56R和56L彼此基本上成相同的镜像,只有一个例外,稍后再述,从图1、图2、和图4至图6可以看到,该导线形接触件56R和56L分别包括一个第一垂直延伸部分58R和58L,一个第一水平延伸部分60R和60L,以及一个第二垂直延伸部分62R和62L,导线形接触件56R的垂直和水平部分58R、60R和62R彼此被配置成一个平面状,导线形接触件56L的垂直和水平部分58L、60L和62L也是如此配置。导线形接触件56R和56L也分别包括一个第二水平延伸部分64R和64L,从图中可以看到,该第二水平延伸部分64R和64L相对于开关壳体14的中心线横向延伸,并垂直于分别配置有导线形部分58R、60R和62R,以及58L、60L和62L的平面。
更具体地说,导线形接触部分64R穿过孔54R,进入开关壳体14,而导线形接触部分64R的终端头穿过孔54L,从开关壳体14出来。同样,导线形接触部分64L穿过孔55L,进入开关壳体14,而导线形接触部分64L的终端头穿过孔55R,从开关壳体14出来。为了把导线形接触件56R和56L的各个部分置于开关壳体14上所述的位置上,应注意,导线形接触件56L的第二垂直延伸部分62L的垂直长度或延伸程度要比与其相对应的导线形接触件56R的第二垂直延伸部分62R的垂直长度或延伸程度更长,如上所述,这是导线形接触件56R和56L之间唯一的重大差别。
为了将导线形接触件56R和56L更牢固地固定在开关壳体14上,开关壳体14的水平延伸段32的相对两侧,分别装有弹性的或柔性的大体上成C字形的锁定夹具66R和66L,导线形接触件56R和56L的第一水平延伸部分60R和60L被快速地组装在66R和66L内。当导线形接触件56R和56L被这样固定安装在电源开关壳体14内时,导线形接触件56R的第二水平延伸部分64R起着一个接触/断开件的作用,而导线形接触件56L的第二水平延伸部分64L则起着一个普通接触件的作用。
如图1和图6所示,基本上成U字形的发针型接触器48有一个比较长的臂68和一个较短的臂70,以及在接触器48的两个臂68、70中的较长一个68中形成的一个凹入部分72。该凹入部分被装在普通接触件64L上,以便当摇杆件42作用于接触件[译注:应为接触器]48的短臂70时,使凹入部分相对于接触件64L作枢轴运动。具体地说,当摇杆件42处于其图上所示的位置,即此时开关处于其接通位置时,摇杆件42使接触器48的长臂68与接触/断开接触件64R接触,当摇杆件42处于其备选的枢轴状态,图中未示出,此时开关处于备用状态,摇杆件42使接触器48的长臂68从该接触/断开接触件64R脱开。这里还应该一提的是,摇杆件42绕位于平面74内的耳轴50的轴作枢轴运动,而由普通接触件64L的轴确定的接触器48的枢轴,位于平面76内,平面74和76以距离0彼此隔开。这样,来自摇杆件42的力分配,而且由此作用在接触器48上的力,实际上是使接触器48移向接触/断开接触件64R所在位置并与其接触,从而,使印刷电路板(PCB)(图中未示出)上的电路受电源开关壳体14内的电源开关装置控制,将电路保持在它们的开通状态,并防止不注意漏电,除非有意将摇杆件42移到其备选的状态或位置。
当插座和电源开关微型组件10准备安装在印刷电路板(PCB)(图中未示出)上时,为了提供和控制通到印刷电路板(PCB)(图中未示出)的各个电路的电源,导线形接触部分58R和58L的下端,跟插座终端18的终端头20一样,也有终端头78R和78L,用来插入印刷电路板(PCB)(图中未示出)内的相配的孔内。为了预先确定导线形接触部分58R和58L的终端头78R和78L插入印刷电路板(PCB)(图中未示出)上的孔的深度,导线形接触部分58R和58L的下区分别设有一个压扁的或压平段80R和80L,使压扁的或压平段80R和80L的下端82R和82L与印刷电路板(PCB)(图中未示出)的上表面相接触,以及阻止导线形接触终端头78R和78L进一步插入印刷电路板(PCB)(图中未示出)内的孔。
为使插座和电源开关微型组件10能成为一个单一的整体装置或机构,安装在印刷电路板(PCB)(图中未示出)上,插座和电源开关壳体14两个部件必须在微型组件10的制造中,将它们固定或吻合在一起形成一件或单一的整体装置或机构。因此,从图1至图3和图6至图12中可以看到,电源开关壳体14的水平延伸段32包括一个垂直的悬垂壁或隔板84,相对于开关壳体14的中心线36横向配置。另外,从电源开关壳体14的水平延伸段32,有一对向下延伸的悬垂的侧壁或侧裙部分86R和86L,以便平行于开关壳体14的中心线36配置。右侧壁或侧裙部分86R的后段较厚,其厚度大体上相当于右侧壁或侧裙部分86R的前段厚度的两倍,这样,在右侧壁或侧裙部分86R的前段和后段之间的内侧或内表面上,构成一个垂直延伸的脊或肩部分88R。
插座壳体16的右侧壁90R装有一个水平延伸肋92,位于右侧壁90R的上区域内,从图上可以看到,该肋件92的右端终止在插座壳体16的前壁93。从图1可以清楚地看到,插座壳体16的肋92的轴向或纵向长度是从插座壳体16的前壁93到肋件92的对面端或自由端,该长度要比垂直悬垂壁或隔板84到电源开关壳体14的垂直延伸的脊或肩部分88R之间的距离稍短些。
因此,当需要电源开关壳体14与插座12吻合时,将插座壳体16垂直地向上插入电源开关壳体14的悬垂侧壁或侧裙部分86R和86L之间,直到插座壳体16的顶表面94靠着电源开关壳体14的水平延伸段32的下表面。插座壳体16的肋件92将被装在垂直悬垂壁或隔板84的平面和电源开关壳体14的垂直延伸脊或肩部分88R之间,一旦插座壳体16的顶表面94接触或挨着电源开关壳体14的水平延伸段32的下表面,只允许插座壳体16相对于电源开关壳体14的水平方向上有一个极有限的“间隙”。更具体地说,当插座壳体16的前壁93碰撞电源开关壳体14的壁或隔板84时,以及肋件92的左端碰撞电源开关壳体14的垂直脊或肩部分88R时,防止插座壳体16相对于电源开关壳体14产生较大的水平运动。
插座壳体16相对于电源开关壳体14的最佳位置是,插座壳体16的前壁93挨着电源开关壳体14的垂直悬垂壁或隔板84,如图1所示。在这个位置上,插座壳体16的后壁96与电源开关壳体14的后壁98在一直线上。插座壳体16和电源开关壳体14是用适当的热塑材料制作的,因此,可以用适当的方法,例如超声焊接等,将它们固定在一起。使之成为插座-电源开关为一整体的微型组件10。
因而,根据本发明的原理研制成的一种新的改进的组合,将插座和摇杆式电源开关组合成一件整体的微型组件,其制造、存储和供应都远比单个插座和电源开关的制造、存储和供应简化,而且费效比更好,同样,采用这种插座和电源开关微型组件制造电系统和部件,也比较简便。
显然,根据上述原理还可以对本发明作出许多改进和变更。因此人们应该明白,在本发明的权利要求范围之内,还可以做成本说明书所述以外的其它形式。