旋转开关制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的转换开关固定系统（１００）以及这种系统的制造方法。该系统包括嵌入转换开关内芯（１８）的一种绕制的玻璃纤维或其他的环（２２），用于加固产品的结构，并且提高其热和机械的稳定性。加强环（２２）还能起到在其周围构成各种固定器的作用，和自由形式的结构相比增加其均匀性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
旋转开关本专利技术涉及到旋转开关，例如是用作电动机和其他电气设备的转换开关的旋转开关。专利技术背景许多现有的转换开关，例如在电动机中使用的高速旋转开关都包括多个排列成圆筒的铜片，并且固定在绝缘的(通常是酚醛的)模压化合物中。各个片与其相邻的片在物理上是分离的，并且在电气上是绝缘的，因此，沿着圆筒的外径扫过的电刷在与铜片接触的任一给定时刻仅仅与一个片(或多个片)形成导电路径。因此，圆筒形转换开关每转过一圈，利用一个电刷能获得的状态变化数量就等于其铜片数量的二倍。这些现有的转换开关是按照各种方式构成的。其方法之一是制作一种＂组装＂产品，需要独立地制作各个导电片。然后在一个框架中把各个片排列成圆形。在导电片被正确地定位之后，把一种模压化合物插入框架的中心区域，使其与各个片的内表面相接触。另一种制作方法是把扁平的铜条卷曲成圆筒形壳体。象＂组装＂的方法一样，然后把模压化合物插入圆筒结构的中心，产生最终成品的芯体。然后，通过间歇地对铜制圆筒进行切削或开槽而形成独立的导电片。这些槽的宽度把各个片与其相邻的片隔开，为转换开关的正确操作提供了必要的电绝缘。尽管这种方法的造价低廉，但是现有的铠装转换开关不如其同类的＂组装＂式产品耐用。铠装和＂组装＂的转换开关都是在高速条件下工作的，在某些情况下会达到每分钟数千转。因此，导电片要承受明显的离心力和热力，最终会使铜片脱离中央芯体，这样就会使转换开关出故障。因此，目前现有的制造方法能够在铜片上形成内部零件，其作用是把铜片固定在模压芯体中。目前在各种类似的制品中都使用这种零件，例如燕尾槽，锐角突起，以及钩状物。通常是用对铜片内表面进行自由形式的切削来产生成对的钩状物和锐角突起。模压化合物在操作期间同样也会承受离心力和热力，在某些情况下可能会由于模压化合物本身整体结构的破坏而缩短转换开关的使用寿-->命。如果在某个特定铜片的固定器附近的化合物整体性受到破坏，这一潜在的问题就会变得很严重。因此，有必要加固化合物和转换开关的其他部分，并且保护这些部分免受上述因素的损伤。U.S.5124609(Nagasaka)公开了一种组装式转换开关，在其中独立构成的各个片的加固部件与芯体内部布置成圆形的隔离金属台和陶瓷球相互啮合。对于铠装式的转换开关，在开槽之前具有的整体铜片结构妨碍了加固元件的插入，使其无法与铜片的加固部件啮合。本专利技术克服了这种问题，并且提供了一种转换开关，它包括一个不导电的芯体；嵌入芯体中用于加固开关的不导电的装置；以及多个围绕芯体分布的导电片，每个导电片都具有一个嵌入芯体的固定系统，其特征是上述固定系统被设在加固装置周围，使导电片固定在加固装置上。这样，本专利技术的最佳实施方式就可以提供一种改进的铠装转换开关固定系统，它包括嵌入转换开关的模压芯体的内部加固环，导电片被固定在加固环上，以便抵抗离心力。在某些实施例中，固定系统的环被置于转换开关质量中心的位置或是其附近。加固环还可以起到在其周围(例如在其上部)形成由各个导电片构成的钩状物或是固定器，以便在承受离心力和热力时保持其位置，同时使这种固定器的结构更加均匀，另外还允许把环和加固部件的装配与外壳的整体性外壳分开考虑。此外，绕制的玻璃纤维绳或是用于构成环的其他合适材料与其相应的模压芯体相比具有更好的结构整体性，从而(至少)减少了固定系统中与其上部邻接的芯体发生破坏的可能性。本专利技术特别有助于提高铠装式转换开关的寿命，性能以及热稳定性，同时尽量减少由此给这种产品带来的成本增加。然而，在其他转换开关结构和制造技术中也可以采用本专利技术。本专利技术相应地提供了一种制造转换开关的方法，该方法包括以下步骤：用导电材料形成一个管，在管的内部装填不导电的可凝固材料，构成一个芯体，使芯体材料凝固并且在管上开槽，形成电气绝缘的片，其特征是在装填步骤之前把一个不导电的加固装置插入管中，并且在加固装置周围形成一个片的固定系统，从而把形成的片固定在加固装置上。按照本专利技术的一个实施例，为了制成铠装转换开关，用一种沿着其内部长度具有台阶或凸缘的导体代替现有技术中的平板导体。进入圆筒的-->凝固材料使得凸缘沿着圆筒内部的圆周大致构成一个圆形，形成一个支撑，在其上放置加固环。接着对带状物进行切削，围绕着环大致形成上部加固钩。在此后的制造过程中，用这些上部的钩和凸缘一起把环保持在原位。通过进一步的切削大致上形成下部的钩和其他固定器。然后把一种酚醛或其他模压化合物插入圆筒内部和固定器周围的填充区域并且使其凝固，就固定了成品器件的机械特性。然后间歇地对圆筒进行切削，形成各个独立的导电片。在必要时，通常是在其凝固之前，可以使用适当的设备从导电的带状物上除去导电材料，从而在器件的上部形成柄舌(tang)，并且把柄舌制成外部钩状物。钢丝刷或其他适当的技术可以除去转换开关片上的氧化物，并且在必要时从槽中排出残渣，并且用现有的测试技术计算出转换开关的电气性能。在利用本专利技术制造＂组装式＂转换开关时，尽管如上所述需要在装配成圆筒形之前预先连续地制成单独的导电片，但是其制造方式也是类似的。本专利技术进一步的特征被记载在从属权利要求中。通过以下结合附图对最佳实施例的说明可以看到本专利技术的其他要点，优点以及最佳特征，在附图中：图1是一个转换开关的截面图；图2是图1中转换开关的顶视图；图3是用于制作图1的转换开关的一件坯料的平面图；图4是图3中坯料的侧视图；图5-7是图1的转换开关在其各个制作阶段中的侧视图。详细说明图1-2表示一个铠装的转换开关10。转换开关10包括多个通常是铜制的导电棒14，它们被固定在酚醛(或其他适用的)芯体中18。另外在芯体18中嵌入一个环22，其作用是加固芯体18并且提高转换开关10的热和机械稳定性。尽管在需要或是必要时也可以使用其他不导电的材料，环22最好还是用玻璃纤维绳和环氧树脂制成。在相邻的棒14之间具有间隙或是槽26，它在相邻的棒14之间形成电气绝缘，并且允许把转换开关10作为高速旋转开关来使用。如图2中所示，有些实施例的转换开关10预期要使用二十二个棒14，转换开关10每转动一圈可以有多达四十四种状态变化。芯体18进一步限定了用于接收主轴-->的中心孔30。棒14和环22共同构成一个转换开关10，使其在高速和高温时比现存的铠装式产品具有更强的热稳定性，并且比惯用的＂组装式＂器件便宜而且简单。图3-4中所示的细节是一个用于制造转换开关10的坯料。与＂组装式＂转换开关不同，转换开关10不是使用独立的导电片制造的，而是采用连续的金属带状物，例如图3中所示的坯料34。大致将其分别分成上部，中部和下部38，42和46，把坯料34卷曲成转换开关10的圆筒形外壳50。然而，事先要对坯料34进行冲切或是加工，从分开分离的上部(柄舌)38的区域54除去材料，并且形成肩部58(图2)，最终形成相邻的棒14。图4表示坯料34的厚度变化。例如下部46包括增加厚度的区域62，在其与中部42的边界上形成台阶或是凸缘66。凸缘66构成了转换开关10的一个特殊的选择特征，在卷曲坯料34时提供用于放置环22的内部支撑。与此相反，由于所采用的加固结构或是制作固定器的工序的限制，现有的大多数铠装转换开关的结构都不具备这种凸缘66和环22的特征。转换开关10的制作过程如下。在适当的制作设备的空腔中定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转开关，包括：ａ．一个电绝缘的芯体；ｂ．嵌入芯体内部用于加固开关的电绝缘装置；以及ｃ．分布在芯体周围的多个导电片，每个片具有一个嵌入芯体的固定系统，其特征是，固定系统被设在加固装置的周围，把片固定在加固装置上。

【技术特征摘要】
US 1994-9-7 08/302,1171.一种旋转开关，包括：a.一个电绝缘的芯体；b.嵌入芯体内部用于加固开关的电绝缘装置；以及c.分布在芯体周围的多个导电片，每个片具有一个嵌入芯体的固定系统，其特征是，固定系统被设在加固装置的周围，把片固定在加固装置上。2.按照权利要求1的旋转开关，其特征是上述固定系统包括：a.用于支撑加固装置的装置；以及b.在加工和使用期间用于保持加固装置位置的装置。3.按照权利要求2的旋转开关，其特征是上述支撑装置包括一个其上放置加固装置的凸缘，并且上述位置保持装置包括设在加固装置周围的钩状物。4.按照以上任意一项权利要求的旋转开关，其特征是加固装置是一个绕制的玻璃纤维环。5.按照以上任意一项权利要求的旋转开关，其特征是上述片是通过对导电材料的管开槽而形成的。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：DL古帕，RC杜尼根，JM格兰尼尔，EG李，
申请(专利权)人：摩根坩埚有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]