CN101364510B - 开关的自动跳脱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关的自动跳脱装置，属于控制电路的开关技术领域。其包括一盒体、一按扭、一连动件及一接触片，按扭活动枢接于盒体，按扭一端向下设延伸部，延伸部设一弯折状的沟槽，按扭与盒体间组设一弹性件，前述按扭的延伸部的沟槽中嵌组一连动件一端的杆体，另于盒体组装一定位件，该定位件弹性抵顶与该连动件的一侧，连动件另一端为一夹制部，该夹制部活动夹持一接触片的自由端。该开关的自动跳脱装置，使开关可以在任何角度或方位安装，都可达到开/关(ON/OFF)操作顺畅、过载过热自动跳脱而断电、并使按扭实时复位至原始再用电的位置；使用者可由按扭的位置清楚知道开关业已跳脱断电，具有使用的便利性。

Description

开关的自动跳脱装置

技术领域

本发明涉及一种控制电路的开关，特别是指在电流过载时具有自动跳脱断电功能，以及可以在任何角度、方位安装的开关的自动跳脱装置。 

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)两种动作行程。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，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。 

各种已知电源控制开关的专利案不胜枚举，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，但诸等专利都有共同的缺点，如下： 

(1)连动的组件繁多，连动的行程复杂，产生按键与终端组件间的非实时动作关系，也提高了制造成本。 

(2)动作关系不确实，增加故障机会，不利于消费者使用及用电的安全考量。 

(3)电流过载电路过热时，接触弹片不能实时跳脱断电或跳脱不完全，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。 

(4)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，而当机或无法正常运作，减短使用寿命，甚至于损害而无法使用。 

为确实有效执行电源控制开关内部组件的连动动作关系，简化电源控制开关组件以降低制作成本，确保于电流过载状态下能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制造业者的重要课题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决已知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，特别是在解决已知电源控制开关于电流过载过热时，无法实时跳脱断电(OFF)或跳脱不完全，造成电路持续流通的过热状态；以及解决过载过热时，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，持续反复通电、断电形成火花，造成危险的问题。 

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：提供一种开关的自动跳脱装置，主要包括一盒体、一按扭、一连动件、及一接触片；其中： 

该盒体为中空状，其上方设有一开口，盒体的底面组设至少二个接触端子，其一接触端子上方结合有一第二接点；盒体组合一定位件； 

该按扭为一帽状体，按扭活动地枢接于盒体的开口，按扭以枢接部为轴心而摆动；按扭一端设延伸部，该延伸部与连动件的一端相互嵌接而运动，按扭向下左、右按压，延伸部带动连动件上、下动作； 

该连动件，其一端与前述按扭的延伸部相互嵌接而运动；连动件的另一端连接接触片的自由端；前述盒体的定位件弹性地推抵连动件的一侧，使该连动件确实定位于按扭延伸部的设定位置，连动件随着按扭的按压动作而达到开/关(ON/OFF)的动作； 

该接触片为一具有弹性的金属片体，接触片一端固定组设于一接触端子，接触片的片体可向二侧面跳动；接触片的另一端为自由端；于接触片的片体形成一接触部，该接触部的一边与接触片连接，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对应前述第二接点，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，分别变形反向弯曲并向另一侧面弹跳。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该盒体设置的至少二个接触端子，分别为第一、第二接触端子，第一接触端子上方弯折部固定组设接触片的一端，第二接触端子上方结合有一第二接点。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该定位件为一弹性体。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该定位件为L形，但不限定为L形。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中： 

该盒体设一嵌合孔； 

该定位件的下方为横条杆，横条杆的端部弯折形成倒钩，定位件的上方为直条杆，以定位件下方横条杆嵌入盒体的嵌合孔，横条杆端部倒钩扣于嵌合孔的另一侧开口而固定组装。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中： 

该按扭的延伸部设一沟槽，该沟槽中活动嵌组连动件的一端； 

该连动件的一端设一杆体，该杆体活动地嵌组前述按扭延伸部的沟槽中，且杆体得在该沟槽中反复位移、定位。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中： 

该按扭的延伸部的沟槽为一水平槽、向下延伸一直立槽，为一倒L形的弯折状； 

于电路导通(ON)的位置时，该连动件的杆体在按扭延伸部的沟槽的直立槽中具有一段自由位移空间ΔS1。 

所述的开关的自动跳脱装置，其进一步于按扭与前述盒体间设一弹性件，该弹性件赋予按扭一端向上的弹性力； 

在电流过载跳脱、断电(OFF)状态下，该连动件上端的杆体位在按扭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提供按扭的延伸部顺着沟槽向下方自由移动路径，即，按扭右端及延伸部向下的位移动作并不受连动件的杆体限制，由于按扭右端的延伸部未受连动件的杆体向上抵顶、限制，且按扭的左端受到弹性件的弹性力向上推顶，使按扭左端向上、右端向下转动，按扭回复到一般断电(OFF)的再使用状态。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中： 

该弹性件为一螺旋弹簧，螺旋弹簧中段为缠绕圈、二端为延伸的自由端； 

该盒体内侧面设置一横向的轴杆与一凸杆； 

以螺旋弹簧的缠绕圈套入轴杆，螺旋弹簧一自由端抵顶于前述按扭一端的下方，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赋予按扭一弹性力。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该连动件与接触片连接的一端设一夹制 部，该夹制部活动夹持接触片的自由端。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该夹制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。 

所述的开关的自动跳脱装置，其中该接触片为复合金属薄片。 

定位件弹性地推抵连动件的一侧，即，以定位件直条杆弹性地推抵连动件杆体的一侧，使该连动件确实定位于按扭延伸部的设定位置，连动件得以随按扭的按压动作而达到开/关(ON/OFF)的动作；具体来说，该定位件的作用在于：使连动件免受地球重力的影响，进一步确保在任何角度或方位下，该连动件的杆体都会定位于按扭延伸部的沟槽中的设定位置，使连动件得以完全配合按扭的按压动作而达到开/关(ON/OFF)操作顺畅的目的。 

通过按扭摆动，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(ON)或断电(OFF)状态；当按扭位于电路导通(ON)的位置，该连动件的杆体在按扭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、不受连动件或按扭的阻挡，而形成电路回路的断电(OFF)。 

与现有技术相比本发明所具有的有益效果是：本发明的开关的自动跳脱装置，其主要目的功效在于，利用按扭一端延伸部与连动件活动嵌组，并于嵌组处形成一可活动位移的沟槽，当按扭位于电路导通(ON)的位置，该沟槽提供连动件一段自由位移空间，电流过载时，接触片受热变形得以自由反向弹跳、不受连动件或按扭的阻挡，而形成电路回路的断电(OFF)，且为完全跳脱断电状态，可达到用电安全的目的。 

本发明的次一目的功效在于，通过定位件来推抵连动件的一侧，确保连动件的杆体在延伸部的沟槽中定位于设定的位置，使开关可以在任何角度或方位安装，都可达到开/关(ON/OFF)操作顺畅、过载过热自动跳脱而断电、并使按扭实时复位至原始再用电的位置。 

本发明的再一目的功效在于，在电流过载跳脱后，开关的按扭自动回复到一般断电(OFF)的再使用状态，使用者可由按扭的位置清楚知道开关业已跳脱断电，具有使用的便利性。 

本发明的延伸目的在于，利用按扭带动连动件推、拉该接触片的自由端， 直接控制接触片的跳动以形成电路导通(ON)或断路(OFF)，有效简化电源控制开关的连动组件，使开关的连动更直接、迅速，减少组件运动时程的延迟问题，也降低电源控制开关的故障，组装容易，可有效降低制造成本，延长电源控制开关结构的使用寿命。 

附图说明

图1为本发明实施例的立体分解示意图； 

图2为本发明实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例的断电(OFF)的状态； 

图3为本发明实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例的通电(ON)的状态； 

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

图5为本发明实施例的组合剖视图，其显示本发明实施例在通电(ON)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(OFF)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扭的延伸部的沟槽间的自由位移空间ΔS2。 

图中：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  16嵌合孔  17定位件171横条杆  172直条杆  2按扭  21延伸部  22沟槽  3连动件31杆体  32夹制部  33弯钩  34片体  4接触片  41接触部411第一接点  ΔS1、ΔS2自由位移空间 

具体实施方式

为能详细揭露本发明的目的、特征及功效，现通过下述较佳的具体实施例，配合附图，对本发明做一详细说明如下： 

如图1-3所示，为本发明实施例的立体分解图、断电(OFF)状态的组合剖视图、通电(ON)状态的组合剖视图；本发明的一种开关的自动跳脱装置，其主要包含有一盒体1、一按扭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的底面组设至少二个 接触端子，在本实施例中为二个接触端子，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赋予按钮2一弹性力；在本实施例中，该弹性件13为一螺旋弹簧，螺旋弹簧中段为缠绕圈、二端为延伸的自由端，盒体1内侧面设置一横向的轴杆4与一凸杆15，以螺旋弹簧的缠绕圈套入轴杆14，螺旋弹簧一自由端抵顶于凸杆15，通过螺旋弹簧压缩后的弹性回复力赋予按扭2一弹性力，参考图2、3。另，盒体1组合一定位件17，在本实施例中于盒体1设一嵌合孔16，该嵌合孔16中组合前述的定位件17，定位件17为一L形，但不限定为L形的弹性体，下方横条杆171的端部弯折形成倒钩，直条杆172微幅弯曲，以定位件17下方横条杆171嵌入嵌合孔16中，横条杆171端部倒扣于嵌合孔16的另一侧开口而固定组装。 

该按扭2为一帽状体，按扭2两侧面活动地枢接于盒体1的开口10，使按扭2得以枢接部为轴心而摆动。按扭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与连动件3的一端相互嵌组而连动，当按扭2向下左、右按压，延伸部21相对带动连动件3上、下动作。在本实施例中，该延伸部21设一沟槽22，该沟槽22为一水平槽、向下延伸一直立槽，为一倒L形的弯折状；沟槽22中活动嵌组连动件3的一端(上端)。当按扭2向下左、右按压，相对带动连动件3上、下动作。 

该连动件3的一端与前述按扭2的延伸部21相互嵌接而运动；在本实施例中，该连动件3的一端(上端)设一横向的杆体31，该杆体31活动地嵌组前述按扭2延伸部21的沟槽22中，且杆体31得以在该沟槽22中反复位移、定位。连动件3另一端活动地连接于接触片4的自由端，在本实施例中，连动件3于另一端(下端)设一夹制部32，该夹制部32活动夹持该接触片4的自由端，夹制部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。 

本发明以前述盒体1中的定位件17弹性地推抵连动件3的一侧，即，以定位件17直条杆172弹性地推抵连动件3杆体31的一侧，使该连动件3确实定位于按扭2延伸部21的设定位置，连动件3得以随按扭2的按压动作而达 到开/关(ON/OFF)的动作；具体来说，该定位件17的作用在于：使连动件3免受地球重力的影响，进一步确保在任何角度或方位下，该连动件3的杆体31都会定位于按扭2延伸部21的沟槽22中的设定位置，使连动件3得以完全配合按扭2的按压动作而达到开/关(ON/OFF)操作顺畅的目的。 

该接触片4为一具有弹性的金属片体，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的片体可向二侧面跳动；接触片4的另一端为自由端。于接触片4片体设 

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，于接触部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，参第2、3图，且当接触片4的自由端向下弯曲跳动时，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，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。 

本发明在一般断电(OFF)与通电(ON)的实施状态；请参考图2，当按压按扭2的右端向下，带动连动件3向下位移，连动件3的夹制部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(OFF)状态。此时，定位件17的直条杆172向右推顶连动件3的杆体31定位于按扭2延伸部21的沟槽22右上方端部。 

当按压按扭2的左端向下，参考图3，该按扭2右端的延伸部21向上，带动连动件3向上位移，连动件3的夹制部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(ON)状态，即，从图2的断电(OFF)状态到图3的通电(ON)状态。此时，因按扭2右端转动向上，定位件17的直条杆172位于按扭2延伸部21的沟槽22的左方，直条杆172与连动件3不接触，该连动件3的杆体31位于按扭2延伸部21的沟槽22左上方端部。 

如上述，反复按压按扭2右端、左端摆动，使按扭2的延伸部21带动连动件3向下、向上位移，连动件3的夹制部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(OFF)或通电(ON)状态，使本发明成为一种直接运动的简易动作开关结构。 

另者，在按扭位于电路导通(ON)的位置时，参考图3、4，定位件17的直条杆172位于按扭2延伸部21的沟槽22的左方，直条杆17与连动件3不接触，该连动件3上端的杆体31在按扭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整体的向下位移动作并不受限制于按扭2及按扭2延伸部21，同时，接触片4自由端的向下弹跳也不受限制；于电流过载时，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(OFF)，参图5。 

参图5、6，在电流过载跳脱、断电(OFF)状态下，此时，该连动件3上端的杆体31位在按扭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提供按扭2的延伸部21顺着沟槽22向下方自由移动路径，即，按扭2右端及延伸部21向下的位移动作并不受连动件3的杆体31限制，此时，由于按扭2右端的延伸部21未受连动件3的杆体31向上抵顶、限制，且按扭2的左端受到弹性件13的弹性力向上推顶，故使按扭2左端向上、右端向下转动，按扭2回复到一般断电(OFF)的再使用状态，如图2。此时，定位件17的直条杆172向右推顶连动件3的杆体31再度定位于按扭2延伸部21的沟槽22右上方端部。 

特别要注意的是，本发明利用盒体1中的定位件17的直条杆172弹性且适当推抵连动件3杆体31的一侧，使连动件3完全不受重力的影响，可以进一步确保本发明在任何角度或方位下，该连动件3的杆体31都会在按扭2延伸部21的沟槽22中定位于所设定的位置，使连动件3确实配合按扭2的按压动作而达到开/关(ON/OFF)操作顺畅的目的；并且在过载过热跳脱后，定位件17的直条杆172向右推顶连动件3的杆体31再度定位于按扭2延伸部21的沟槽22右上方端部，使按扭2得以确实回复至一般断电(OFF)的再用电 状态。 

本发明的动作过程简化、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得以受热变形而自由反向跳脱，使电路回路成为完全的断电(OFF)状态，确可达到用电的安全性，同时，按扭2得以在电流过载跳脱后，自动回复到一般断电(OFF)的再使用状态，不受重力的影响，可安装于任何角度或方位。 

以上已将本发明作了详细说明，但以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。 

Claims (12)

1.一种开关的自动跳脱装置，包括一盒体、一按扭、一连动件及一接触片，其特征在于：

该盒体为中空状，其上方设有一开口，盒体的底面组设至少二个接触端子，其一接触端子上方结合有一第二接点；盒体组合一定位件；

该按扭为一帽状体，按扭活动地枢接于盒体的开口；按扭一端设延伸部，该延伸部与连动件的一端相互嵌接；

该连动件，其一端与前述按扭的延伸部相互嵌接；连动件的另一端连接接触片的自由端；前述盒体的定位件弹性地推抵连动件的一侧；

该接触片为一具有弹性的金属片体，接触片一端固定组设于一接触端子；接触片的另一端为自由端；于接触片的片体形成一接触部，该接触部的一边与接触片连接，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对应前述第二接点。

2.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该盒体设置的至少二个接触端子，分别为第一、第二接触端子，第一接触端子上方弯折部固定组设接触片的一端，第二接触端子上方结合有一第二接点。

3.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该定位件为一弹性体。

4.根据权利要求3所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该定位件为L形。

5.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：

该盒体设一嵌合孔；

该定位件的下方为横条杆，横条杆的端部弯折形成倒钩，定位件的上方为直条杆，定位件下方横条杆嵌入盒体的嵌合孔，横条杆端部倒钩扣于嵌合孔的另一侧开口。

6.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：

该按扭的延伸部设一沟槽，该沟槽中活动嵌组连动件的一端；

该连动件的一端设一杆体，该杆体活动地嵌组前述按扭延伸部的沟槽中。

7.根据权利要求6所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该按扭的延伸部的沟槽由水平槽和自水平槽向下延伸的直立槽构成，为一倒L形的弯折状。

8.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：于按扭与前述盒体间设一弹性件。

9.根据权利要求8所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：

该弹性件为一螺旋弹簧，螺旋弹簧中段为缠绕圈、两端为延伸的自由端；

该盒体内侧面设置一横向的轴杆与一凸杆；

螺旋弹簧的缠绕圈套入轴杆，螺旋弹簧一自由端抵顶于前述按扭一端的下方，另一自由端压缩后抵顶于凸杆。

10.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该连动件与接触片连接的一端设一夹制部，该夹制部活动夹持接触片的自由端。

11.根据权利要求10所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该夹制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。

12.根据权利要求1所述的开关的自动跳脱装置，其特征在于：该接触片为复合金属薄片。

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