CN101335159A - 开关自动跳脱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关自动跳脱结构，该结构以一按钮活动枢接于盒体，按钮一端向下设延伸部，延伸部设一弯折状的沟槽，按钮与盒体间组设一弹性件，该弹性件付予按钮一弹性力，所述按钮的延伸部的沟槽中嵌组一连动件一端的杆体，该杆体可在延伸部的沟槽中返复位移、定位，连动件另一端为一夹持部，该夹持部活动夹持一接触片的自由端；通过按钮摆动，带动该连动件推、拉接触片的自由端，使接触片自由端上下跳动，形成电路回路的通电或断电状态；当按钮位于电路导通的位置，该连动件的杆体在按钮的延伸部的沟槽中具有一段自由位移空间，电流过载时，接触片受热变形得以自由反向弹跳、不受连动件或按钮的阻挡，而形成电路回路的断电状态。

Description

开关自动跳脱结构

技术领域

本发明是有关于一种电路控制开关，特别是指在电流过载时具有自动跳脱断电的开关结构。

背景技术

电源控制开关的操作主要在于执行电流回路的通电(ON)及断电(OFF)两种作动行程。除了执行通电(ON)及断电(OFF)两种功能，现行许多的开关结构也具有电流过载过热时自动跳脱断电的功能，从而可避免在电流过载时电流回路的保险丝或断电器不能实时反应进行断电或跳脱的危险。

各种现有有关电源控制开关的专利申请不胜枚举，如申请人本人申请的美国专利第5,262,748号，其它的美国专利第4,167,720号、第4,937,548号、第5,223,813号、第5,451,729号、第5,558,211号等不胜枚举，但该些专利都有如下的共通缺点：

控制开关连动的组件繁多，连动行程复杂，产生按键与终端组件间的非实时作动关系，使制造成本提高；

作动关系不完全，增加故障机会，从而不利于消费者使用及用电的安全；

当电流过载电路过热时，控制开关的接触弹片不能实时跳脱断电或者跳脱不完全，使电路仍为电流导通或局部电流导通状态，电路回路持续过热而造成危险；

电流过载电路过热时，接触弹片为半跳脱状态，当接触弹片冷却时又再跳回通电状态，持续反复通电、断电形成火花，造成危险；且电流回路中的电子、电器设备因反复通电、断电，而死机或无法正常运作，减短使用寿命，甚至于损害电子设置使其无法继续使用。

为确实有效执行电源控制开关内部组件的连动作动关系，简化电源控制开关组件以降低制作成本，确保在电流过载状态下控制开关能够实时反应而跳脱断电以加强用电安全，电源控制开关结构的持续研究改良成为目前此行业技术人员的重要研究方向。

发明内容

本发明在于解决现有各种电源控制开关连动结构的组件繁复、制作成本高、连动关系为间接、连动行程反应慢及电源控制开关在操作上故障多的缺点，特别是在于解决现有电源控制开关在电流过载过热时，无法实时跳脱断电或跳脱不完全，造成电路持续流通的过热状态；以及解决当电路过载过热时，接触弹片为半跳脱状态，当接触弹片冷却时又再跳回通电状态，如此持续反复通电、断电易形成火花，从而发生危险的问题。

一种开关自动跳脱结构，其主要包含有一盒体、一按钮、一连动件、及一接触片。

所述盒体为中空状，其上方设有一开口，盒体的底面组设至少两个接触端子，其一接触端子上方结合有一第二接点。

所述按钮为一帽状体，该按钮活动地枢接于盒体的开口处，该按钮得以枢接部为轴心而摆动；该按钮一端设延伸部，该延伸部设一沟槽，该沟槽中活动嵌组连动件的一端；当按钮在左、右端被向下按压，可相对带动连动件上、下作动。

所述连动件的一端设一杆体，该杆体活动地嵌组所述按钮延伸部的沟槽中，且杆体可在该沟槽中返复位移、定位；连动件另一端夹持接触片的自由端。

所述接触片为一具有弹性的金属片体，其一端固定组设于一接触端子，接触片的片体可向两侧面跳动；接触片的另一端为自由端；在接触片的片体形成一接触部，该接触部的一边与接触片的片体连接，接触部的另一边为自由端，接触部的自由端组合设置第一接点，与所述第二接点相对应，接触部的自由端相对凸出于接触片片体的平面，接触部的自由端与接触片的自由端互相保持反向弯曲弹跳的状态；接触片与接触部受热时，分别反向变形弯曲并向另一侧面弹跳。

当按钮位于电路导通的位置时，该连动件上端的杆体在按钮的延伸部的沟槽中具有一段向下方自由位移空间ΔS1，该自由位移空间ΔS1提供连动件的杆体在沟槽中自由向下移动路径，使连动件整体的向下位移作动并不受限制于按钮及按钮延伸部，接触片自由端的向下弹跳也不受此限制；在电流过载时，接触片受热而反向弯曲变形，接触片自由端得以自由地弹跳，使接触片的接触部自由端反向弹跳，接触部上的第一接点与第二接点分离，而形成电路回路的断电状态。

本发明一种开关自动跳脱结构，其主要有益效果在于，利用按钮一端延伸部与连动件相活动嵌组，并在嵌组处形成一可活动位移的沟槽，当按钮位于电路导通的位置，该沟槽为连动件提供一段自由位移空间，电流过载时，接触片受热变形得以自由反向弹跳，不受连动件或按钮的阻挡，而形成电路回路的断电状态，且为完全跳脱断电状态，从而可达到用电安全的目的。

本发明的另一有益效果在于，利用按钮带动连动件推、拉所述接触片的自由端、直接控制接触片的跳动以形成电路导通或断路状态，可有效简化电源控制开关的连动组件，使开关的连动更直接、更迅速，减少组件连动时的延迟问题，也可降低电源控制开关的故障频率。

本发明的再一有益效果在于，在电流过载跳脱后，开关的按钮自动恢复到一般断电的再使用状态，使用者可由按钮的位置清楚了解到开关已跳脱断电，因此本发明的开关自动跳脱结构具有使用的便利性。

本发明的再一有益效果在于，可进一步简化电源控制开关整体连动的组件，组装简单方便，从而可有效降低制造成本，并延长电源控制开关结构的使用寿命，减少消费使用者的支出。

附图说明

图1为本发明开关自动跳脱结构实施例的立体分解示意图；

图2为本发明开关自动跳脱结构实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例的断电状态；

图3为本发明开关自动跳脱结构实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例的通电状态；

图4为图3的局部放大示意图，显示连动件的杆体与按钮的延伸部的沟槽间的自由位移空间ΔS1；

图5为本发明开关自动跳脱结构实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例在通电情况电流过载时，接触片与接触部反向弯曲跳脱，推动连动件自由位移成断电的状态；

图6为图5的局部放大示意图，显示连动件的杆体在按钮的延伸部的沟槽间的自由位移空间ΔS2。

其中，附图标记说明如下：

1盒体

10开口

11第一接触端子

12第二接触端子

121第二接点

13弹性件

14轴杆

15凸杆

2按钮

21延伸部

22沟槽

3连动件

31杆体

32夹持部

33弯钩

34片体

4接触片

41接触部

411第一接点

ΔS1自由位移空间

ΔS2自由位移空间

具体实施方式

为能详细说明本发明的发明目的、特征及功效，现通过下述较佳的具体实施例，配合所附的图式，对本发明做一进一步详细说明。

如图1～3所示，其分别为本发明实施例的立体分解图、断电状态的组合剖视图、通电状态的组合剖视图。本发明的一种开关自动跳脱结构，其主要包含有一盒体1、一按钮2、一连动件3、及一接触片4；其中：

该盒体1为中空状，其上方设有一开口10，盒体1的底面组设至少两个接触端子，在本实施例中为两个接触端子，分别为第一、第二接触端子11、12，第一接触端子11上方弯折部固定组合前述接触片4的固定端，第二接触端子12上方结合有一第二接点121。盒体1与前述按钮2之间组设一弹性件13，该弹性件13付予按钮2一弹性力；在本实施例中，该弹性件13为一螺旋弹簧，螺旋弹簧中段为绕卷圈、二端为延伸的自由端，盒体1内侧面设置一横向的轴杆14与一凸杆15，以螺旋弹簧的绕卷圈套入轴杆14，螺旋弹簧一自由端抵顶于前述按钮2一端(左端)的下方，另一自由端压缩后抵顶于凸杆15，通过螺旋弹簧压缩后的弹性回复力付予按钮2一弹性力，参考图2与图3。

该按钮2为一帽状体，按钮2两侧面活动地枢接于盒体1的开口10，使按钮2可以枢接部为轴心而摆动。按钮2一端(右端，为不同于前述抵顶弹性件(螺旋弹簧)13的一端)向下设延伸部21，该延伸部21设一沟槽22，该沟槽22为一水平槽并向下延伸一直立槽，形成一倒L形弯折状的沟槽；沟槽22中活动嵌组连动件3的一端(上端)。当按钮2的左、右被向下按压，相对可带动连动件3上、下运动。

该连动件3的一端(上端)设一横向的杆体31，该杆体31活动地嵌组于前述按钮2延伸部21的沟槽22中，且杆体31可在该沟槽22中返复位移、定位。连动件3另一端(下端)设一夹持部32，该夹持部32活动夹持该接触片4的自由端；在本实施例中，夹持部32为连动件3下端弯钩33与弯钩33上方的弯曲状片体34所形成的夹持空间，该夹持空间的宽度略大于接触片4的厚度。

该接触片4为一具有弹性的复合金属薄片，其一端固定组设于第一接触端子11而成为弯弧状，接触片4的片体可向两侧面跳动；接触片4的另一端为自由端。在接触片4片体设“ㄇ”字形槽沟而使中央部位形成一接触部41，该接触部41的一边(固定端)与接触片4的片体连接，接触部41的另一边为自由端，在接触部41的自由端组合设置第一接点411，接触部41的自由端相对凸出于接触片4片体的平面，参阅图2与图3，且当接触片4的自由端向下弯曲跳动时，则接触部41的自由端向上反向弯曲弹跳；当接触片4的自由端向上弯曲跳动时，接触部41的自由端向下反向弯曲弹跳。也即，接触片4的自由端与接触部41的自由端互相保持反向弯曲弹跳的状态。

以下将详细介绍本发明在一般断电与通电的实施例状态。请参考图2，当按压按钮2的右端向下，带动连动件3向下位移，连动件3的夹持部32夹持接触片4的自由端向下跳动，使接触片4的接触部41自由端向上反向弹跳，接触部41上的第一接点411与第二接触端子12的第二接点121分离，成断电状态。也即，从图3的通电状态到图2的断电状态。

当按压按钮2的左端向下，参阅图3，该按钮2右端的延伸部21向上，带动连动件3向上位移，连动件3的夹持部32夹持接触片4的自由端向上跳动，使接触片4的接触部41自由端向下反向弹跳，接触部41上的第一接点411与第二接触端子12的第二接点121接触，成通电状态。也即，从图2的断电状态到图3的通电状态。

如上所述，反复按压按钮2右端、左端摆动，使按钮2的延伸部21带动连动件3向下、向上位移，连动件3的夹持部32夹持接触片4的自由端上、下跳动，使接触部41的第一接点411与第二接触端子12的第二接点121分离、接触，形成电路回路的断电或通电状态，使本发明成为一种直接连动的简易作动开关结构。

另外，在按钮位于电路导通的位置时，参阅图3与图4，该连动件3上端的杆体31在按钮2的延伸部21的沟槽22的直立槽中具有一段向下方自由位移空间ΔS1，该自由位移空间ΔS1提供了连动件3的杆体31在沟槽22中自由向下移动路径，使连动件3整体的向下位移运动并不受限制于按钮2及按钮2延伸部21。同时，接触片4自由端的向下弹跳也不受此限制；在电流过载时，接触片4受热而反向弯曲(向下弯曲)变形，接触片4自由端得以自由地向下弹跳，使接触片4的接触部41自由端向上反向弹跳，接触部41上的第一接点411与第二接触端子12的第二接点121分离，而形成电路回路的断电状态，参阅图5。

参阅图5与图6，在电流过载跳脱、断电的状态下，此时，该连动件3上端的杆体31位于按钮2的延伸部21的沟槽22下端，形成一段自由位移空间ΔS2，该自由位移空间ΔS2提供了按钮2的延伸部21沿着沟槽22向下方的自由移动路径，即，按钮2右端及延伸部21向下的位移作动并不受连动件3的杆体31限制。此时，由于按钮2右端的延伸部21未受连动件3的杆体31向上抵顶、限制，而按钮2的左端受到弹性件13的弹性力向上推顶，故使按钮2左端向上、右端向下转动，因此按钮2恢复到一般断电的再使用状态，如图2。

本发明的动作过程简单、反应迅速；在电流过载时，不受开关组件动作的阻碍，接触片4及接触部41即可以受热变形而自由反向跳脱，使电路回路成为完全的断电状态，确可达到用电的安全性。同时，按钮2又可以在电流过载跳脱后，自动恢复到一般断电的再使用状态，因此具有使用的便利性。

以上已将本发明作进一步的详细说明，但以上所述，仅为用以说明本发明的较佳实施例，当不能限定本发明实施的保护范围。即凡依本发明权利要求所作的任何均等变化与修饰，皆仍应属本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开关自动跳脱结构，其主要包含有一盒体、一按钮、一连动件、及一接触片；其特征在于：

所述盒体为中空状，其上方设有一开口，盒体的底面组设至少两个接触端子，其一接触端子上方结合有一第二接点；

所述按钮为一帽状体，该按钮活动地枢接于盒体的开口处，该按钮得以枢接部为轴心而摆动；该按钮一端设延伸部，该延伸部设一沟槽，该沟槽中活动嵌组连动件的一端；当按钮在左、右端被向下按压，可相对带动连动件上、下作动；

所述连动件的一端设一杆体，该杆体活动地嵌组所述按钮延伸部的沟槽中，且杆体可在该沟槽中返复位移、定位；连动件另一端夹持接触片的自由端；

所述接触片为一具有弹性的金属片体，其一端固定组设于一接触端子，接触片的片体可向两侧面跳动；接触片的另一端为自由端；在接触片的片体形成一接触部，该接触部的一边与接触片的片体连接，接触部的另一边为自由端，接触部的自由端组合设置第一接点，与所述第二接点相对应，接触部的自由端相对凸出于接触片片体的平面，接触部的自由端与接触片的自由端互相保持反向弯曲弹跳的状态；接触片与接触部受热时，分别反向变形弯曲并向另一侧面弹跳；

当按钮位于电路导通的位置时，该连动件上端的杆体在按钮的延伸部的沟槽中具有一段向下方自由位移空间ΔS1，该自由位移空间ΔS1提供连动件的杆体在沟槽中自由向下移动路径，使连动件整体的向下位移作动并不受限制于按钮及按钮延伸部，接触片自由端的向下弹跳也不受此限制；在电流过载时，接触片受热而反向弯曲变形，接触片自由端得以自由地弹跳，使接触片的接触部自由端反向弹跳，接触部上的第一接点与第二接点分离，而形成电路回路的断电状态。

2.如权利要求1所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述盒体设置的至少两个接触端子，分别为第一、第二接触端子，该第一接触端子上方弯折部固定组设接触片的一端，该第二接触端子上方结合有一第二接点。

3.如权利要求1所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述按钮的延伸部的沟槽为一水平槽并向下延伸一直立槽形成为一倒L形的弯折状；

在按钮位于电路导通的位置时，所述连动件的杆体在按钮延伸部的沟槽的直立槽中具有一段自由位移空间ΔS1。

4.如权利要求1所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，进一步在所述按钮与所述述盒体间设一弹性件，该弹性件付予按钮一端向上的弹性力；

在电流过载跳脱、断电的状态下，所述连动件上端的杆体位于按钮的延伸部的沟槽下端，形成一段自由位移空间ΔS2，该自由位移空间ΔS2提供按钮的延伸部沿着沟槽向下方自由移动路径，即，按钮右端及延伸部向下的位移作动并不受连动件的杆体限制，此时，由于按钮右端的延伸部未受连动件的杆体向上抵顶、限制，且按钮的左端受到弹性件的弹性力向上推顶，使按钮左端向上、右端向下转动，按钮恢复到一般断电的再使用状态。

5.如权利要求4所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述弹性件为一螺旋弹簧，该螺旋弹簧中段为绕卷圈、两端为延伸的自由端；另外，在该盒体内侧面设置一横向的轴杆与一凸杆；

以螺旋弹簧的绕卷圈套入轴杆，螺旋弹簧一自由端抵顶于所述述按钮一端的下方，另一自由端压缩后抵顶于凸杆，通过螺旋弹簧压缩后的弹性回复力付予按钮一弹性力。

6.如权利要求1所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述连动件一端设一夹持部，该夹持部活动夹持所述接触片的自由端。

7.如权利要求6所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述夹持部为连动件下端弯钩与弯钩上方的弯曲状片体所形成的夹持空间，该夹持空间的宽度大于接触片的厚度。

8.如权利要求1所述的开关自动跳脱结构，其特征在于，所述接触片为复合金属薄片。

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