CN102005348B - 按键式安全开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键式安全开关，它包括切换按钮、上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧、导向杆复位弹簧、导向杆、第一侧盖、转向轮复位钮簧、转向轮、支撑杆、支撑杆弹簧、开关壳体、第一导电元件、第二导电元件、第二侧盖、第三导电元件、双合金片、指示灯。本发明具有使用方便，造价低廉，安全系数高等特点，本发明不受外力影响，能自由跳脱。

Description

按键式安全开关

技术领域

本发明涉及一种按键式安全开关，特别涉及一种具有过载保护功能的按键式安全开关。

背景技术

现有的按键式开关一般分为二种：一种是带导通指示灯的按键开关，另一种是具有过载保护功能的按键式开关。而具有过载保护功能的按键式开关按照结构原理，通常又分为以下几类：

1、采用带导通指示灯的按键开关与保险丝相接合，即按键开关的输入端或输出端与保险丝串联在一起，利用保险丝的熔断来提供过载保护，这种按键式开关不具有可重复使用性，因而使用率越来越低。

2、采用普通的按建开关与一独立的过载保护器相接合，这种按键式开关的缺点是既不经济，又加工不方便。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种按键式安全开关，本发明灵敏度高，体积小，使用方便，造价低廉，可重复使用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种按键式安全开关，它包括：切换按钮、上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧、导向杆复位弹簧、导向杆、第一侧盖、转向轮复位钮簧、转向轮、支撑杆、支撑杆弹簧、开关壳体、第一导电元件、第二导电元件、第二侧盖、第三导电元件、双合金片、指示灯。其中，所述上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧、导向杆复位弹簧、导向杆、转向轮复位钮簧、转向轮、支撑杆、支撑杆弹簧、开关壳体、第一导电元件、第二导电元件、第三导电元件、双合金片和指示灯均固装于开关壳体内。切换按钮固定在开关壳体顶部，第一侧盖和第二侧盖固定在开关壳体两侧。

进一步地，所述切换按钮、上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧依次相接。双合金片两端分别与第一导电元件、第二导电元件相接，导向杆一端与双合金片动态接触，另一端与转向轮相抵，指示灯一接脚与第二导电元件相连接，另一接脚与第三导电元件相连接。

进一步地，，所述双合金片包括双合金片驱动部位、双合金片导电部位和双合金片固定部位。所述双合金片驱动部位与导向杆相连接，双合金片导电部位与第二导电元件呈动态接触，双合金片固定部位固定在第一导电元件上。

进一步地，所述导向杆一端与双合金片驱动部位呈动态接触，导向杆另一端与转向轮相抵触，导向杆中间部位作一嵌槽与开关壳体相连接。

进一步地，所述支撑杆包括往上驱动部位、支撑杆往下驱动部位、支撑杆传动部位和支撑杆运动部位。所述撑杆传动部位与支撑杆弹簧相连接，支撑杆运动部位与开关壳体相连接。

进一步地，所述压杆传动部与下推杆弹簧相连接，压杆另一传动部与压杆弹簧相连接，压杆驱动部与转向轮相抵触。

进一步地，所述指示灯嵌套于推杆固定板一嵌槽内，指示灯一接脚与第二导电元件相连接，另一接脚跨过推杆固定板的一筋位及开关壳体的一档板与第三导电元件相连接。

与现在的技术相比较，本发明具有以下效果：

1、由于本发明采用双合金片作为电路的主要控制元件，当电路过载而温升达到一定程度时，该元件会受热变形，瞬间跳转，双合金片一端推动导向杆使转向轮向一边倾斜，当转向轮倾斜后，压杆与支撑杆同时失去支撑点。此时，支撑杆弹簧将产生一个作用力，推动支撑杆使双合金片分离第二导电元件，从而达到切断第一导电元件与第二导电元件的电源，从而获得过载保护功能。

2、由于过载保护功能是通过杠杆原理的辅助来实现的，能有效地补偿双合金片在跳转时位移距离的衰减，确保双合金片与第二导电元件分离时的有效距离，能有效防止在高压下双合金片与导电元件之间的拉弧效应。

3、因本发明的压杆是通过转向轮与支撑杆相接触，而转向轮是可以活动的，所以即使切换按钮在受外力压住的情况下，导向杆亦能推动转向轮向一边倾斜，使双合金片自由跳脱。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的按键式开关的立体分解图；

图2中，(a)是本发明的按键式开关处于导通状态的前视图；(b)是本发明的按键式开关处于导通状态的后视图；

图3中，(a)是本发明的按键式开关处于断开状态的前视图；(b)是本发明的按键式开关处于断开状态的后视图；

图4中，(a)是本发明的按键式开关受外力影响自由跳脱状态的前视图；(b)是本发明的按键式开关受外力影响自由跳脱状态的后视图；

图5是本发明的按键式开关的双合金片的立体结构示意图；

图6是本发明的按键式开关的导向杆的立体结构示意图；

图7是本发明的按键式开关的支撑杆的立体结构示意图；

图8是本发明的按键式开关的压杆的立体结构示意图；

图9是本发明的按键式开关的指示灯连接图；

图中：切换按钮1、上推杆2、上推杆弹簧3、推杆固定板4、下推杆5、下推杆弹簧6、压杆导向筒7、压杆8、压杆弹簧9、导向杆复位弹簧10、导向杆11、第一侧盖12、转向轮复位钮簧13、转向轮14、支撑杆15、支撑杆弹簧16、开关壳体17、第一导电元件18、第二导电元件19、第二侧盖20、第三导电元件21、双合金片22、指示灯23。

具体实施方式

本发明按键式安全开关中，开关壳体是具有按键开口及导电元件插孔；双合金片受热膨胀可变形拉伸，且对电流具有高灵敏度的电气元件，当电流过大时，该元件会随着温度的升高而膨胀拉伸，向反方向弯曲跳转，从而达到切断电源的目的。双合金片的另一作用是负责连通导电部与驱动部之间，起桥梁作用。

导电部，包括第一导电元件，第二导电元件，第三导电元件，指示灯。第一导电元件一接脚连接双合金片，起到支撑双合金片的作用，另一接脚延伸至开关壳体外。第二导电元件一接脚延伸至开关壳体外，另一接脚与双合金片呈动态接触。第三导电元件一接脚延伸至开关壳体外，另一接脚通过指示灯与第二导电元件相连通。指示灯嵌套于推杆固定板一嵌槽内，一接脚与第二导电元件相连接，另一接脚夸过开关壳体一档板与第三导电元件相连接。

驱动部，包括：一切换按钮，一上推杆，一下推杆，一压杆，一转向轮，一导向杆，一支撑杆组成。切换按钮伸出开关壳体外，并与上推杆相连接。下推杆外形成齿状，与上推杆配合使用，形成一个自锁机构，上推杆与下推杆之间设有弹簧。下推杆另一端通过弹簧与压杆相连，负责将来自上推杆的作用力传递到压杆上。转向轮一端与压杆相抵触，另一端与支撑杆相切，内部设有导槽，在作用力下能上下活动或左右倾斜，静态时亦可作为支撑点使用，旁边设有复位扭簧。导向杆设有驱动部与双合金片相连，传递来自双合金片的作用力，并改变其作用力的方向，导向杆的另一端与转向轮相抵触，导向杆中间设有嵌槽，与开关壳体相连。支撑杆一端设有圆孔位与开关壳体相连接，并能在一定行程内旋转，另一端与双合金片相连接，控制双合金片的跳转，中间部位支撑转向轮。

传动部，包括：一上推杆弹簧，一下推杆弹簧，一压杆弹簧，一支撑杆弹簧，一转向轮复位扭簧，一导向杆复位弹簧。上推杆弹簧设于上推杆与下推杆之间，主要是将作用力由上推杆传递至下推杆或自身产生一个作用力，另外，在静态时起支撑上推杆与切换按钮作用。下推杆弹簧连接在下推杆与压杆之间，负责将作用力由下推杆传递至压杆。支撑杆弹簧连接支撑杆与开关壳体之间，静态时，为支撑杆的一个支撑点，动态时，将产生一个与上、下推杆作用力相反的一个作用力。转向轮复位扭簧连接在开壳体与转向轮之间，主要是将转向轮复位。导向杆复位弹簧是连接在导向杆与开关壳体之间，主要是将导向杆复位。

如图1所示，本发明的按键式开关包括：切换按钮1、上推杆2、上推杆弹簧3、推杆固定板4、下推杆5、下推杆弹簧6、压杆导向筒7、压杆8、压杆弹簧9、导向杆复位弹簧10、导向杆11、第一侧盖12、转向轮复位钮簧13、转向轮14、支撑杆15、支撑杆弹簧16、开关壳体17、第一导电元件18、第二导电元件19、第二侧盖20、第三导电元件21、双合金片22、指示灯23。其中，第一导电元件18、第二导电元件19、第三导电元件21和指示灯23组成导电部；切换按钮1、上推杆2、推杆固定板4、下推杆5、压杆8、导向杆11、转向轮14、支撑杆15组成驱动部；上推杆弹簧3、下推杆弹簧6、压杆弹簧9、导向杆复位扭簧10、转向轮复位扭簧13和支撑杆弹簧16组成传动部，将作用力从一个零件传递至另一零件。

上推杆2、上推杆弹簧3、推杆固定板4、下推杆5、下推杆弹簧6、压杆导向筒7、压杆8、压杆弹簧9、导向杆复位弹簧10、导向杆11、转向轮复位钮簧13、转向轮14、支撑杆15、支撑杆弹簧16、开关壳体17、第一导电元件18、第二导电元件19、第三导电元件21、双合金片22和指示灯23均固装于开关壳体17内。切换按钮1固定在开关壳体17顶部，第一侧盖12和第二侧盖20固定在开关壳体17两侧。

切换按钮1、上推杆2、上推杆弹簧3、推杆固定板4、下推杆5、下推杆弹簧6、压杆导向筒7、压杆8、压杆弹簧9依次相接。双合金片22两端分别与第一导电元件18、第二导电元件19相接，导向杆11一端与双合金片22动态接触，另一端与转向轮14相抵，指示灯23一接脚与第二导电元件19相连接，另一接脚与第三导电元件21相连接。

如图2所示为本发明的按键开关处导通状态下的剖视图，(a)为前视图，(b)为后视图，切换按钮1受外力推动上推杆2与下推杆5自锁(上、下推杆之间采用滑齿结构来实现自锁。即当第一次下推杆5受外力影响时，下推杆5嵌入推杆固定板4的嵌槽内，不能松动；当下推杆5再次受到外力影响时，下推杆5脱离推杆固定板4嵌槽)，下推杆5通过下推杆弹簧6将作用力传递给压杆8，并迫使下推杆5嵌入推杆固定板4的嵌槽内，使下推杆5不能松脱。压杆8受到作用力后，一端抵触转向轮14，使转向轮14向下运动，另一端通过压杆弹簧9与开关壳体17相连，转向轮14在作用力下，迫使支撑杆15向下运动，支撑杆15一端通过支撑杆弹簧16与开关壳体17相连，另一端15b控制双合金片22的跳转。当双合金片22受到来自支撑杆15的作用力后，向一端变形跳转，从而使第一导电元件18与第二导电元件19相连接。同时，导向杆11的一端11a与双合金片22的驱动部位22a相接触。

如图3所示为本发明的按键开关处于断开状态下的剖视图，(a)为前视图，(b)为后视图，切换按钮1受外力推动上推杆2，上推杆2通过上推杆弹簧3将作用力传递给下推杆5，由于上推杆2与下推杆5所采用的是自锁机构，所以下推杆5再次受到作用力后，脱离推杆固定板4的嵌槽。同时，支撑杆15失去来自转向轮14的作用力。这时，支撑杆弹簧16自身产生一个向上的作用力，推动支撑杆15向上，迫使转向轮14推动压杆8向上运动，同时，支撑杆的另一端15a将推动双合金片22向反方向变形跳转，使第一导电元件18与第二导电元件19断开。

如图4所示为本发明的按键开关受外力影响自由跳脱状态剖视图，(a)为前视图，(b)为后视图，当切换按钮1受外力压住卡死，电流过载时，双合金片22随着温度的升高而膨胀拉伸，首先双合金片22的驱动部位22a产一个作用力带动导向杆11运动，同时改变作用力的方向，使转向轮14倾斜，脱离压杆8的控制。当来自压杆8的作用力消失后。这时，支撑杆弹簧16自身将产生一个作用力，推动支撑杆15运动，使支撑杆15的往上驱动部位15a推动双合金片22跳转。这时，双合金片22的导电部位22b与第二导电元件19分离，从而切断了第一导电元件18与第二导电元件19之间的连接。同时，由于转向轮14的倾斜使压杆8失去支撑点，受来自上推杆弹簧3与下推杆弹簧6的作用力的影响下，压杆8往下运动。当压杆8往下运行到一定的行程后，将失去来自上推杆弹簧3与下推杆弹簧6的作用力，这时，压杆弹簧9自身将产生一个与之相反的作用力，迫使压杆8往上运行，通过下推杆弹簧6推动下推杆5，使下推杆5脱离推杆固定板4的嵌槽，从而推动上推杆2复位。同时，转向轮复位扭簧13将推动转向轮14复位。

图5所示为本发明按键开关的双合金片22立体结构示意图，双合金片驱动部位22a与导向杆11相连接，双合金片导电部位22b与第二导电元件19呈动态接触，双合金片固定部位22c固定在第一导电元件18上。

图6所示为本发明按键开关的导向杆11立体结构示意图，导向杆一端11a与双合金片驱动部位22a呈动态接触，导向杆另一端11b与转向轮14相抵触，导向杆中间部位作一嵌槽11c与开关壳体17相连接。

图7所示为本发明的按键式开关的支撑杆15的立体结构示意图，支撑杆往上驱动部位15a主要是驱动双合金片22往上跳脱，支撑杆往下驱动部位15b主要是驱动双合金片22往下跳脱，支撑杆传动部位15c与支撑杆弹簧16相连接，支撑杆运动部位15d与开关壳体17相连接。

图8所示为本发明的按键式开关的压杆8的立体结构示意图，压杆传动部8a与下推杆弹簧6相连接，压杆另一传动部8c与压杆弹簧9相连接，压杆驱动部8b与转向轮14想抵触。

图9所示为本发明的按键式开关的指示灯23连接图，指示灯23嵌套于推杆固定板4一嵌槽4a内，指示灯23一接脚与第二导电元件19相连接，另一接脚跨过推杆固定板4的一筋位4b及开关壳体17的一档板17a与第三导电元件21相连接。指示灯23两接脚分别隔离于推杆固定板4的一筋位4b与开关壳体17的一档板17a两侧，以确保两接脚之间的电气距离。

Claims (7)

1.一种按键式安全开关，其特征在于，它包括：切换按钮、上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧、导向杆复位弹簧、导向杆、第一侧盖、转向轮复位扭簧、转向轮、支撑杆、支撑杆弹簧、开关壳体、第一导电元件、第二导电元件、第二侧盖、第三导电元件、双合金片、指示灯；其中，所述上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧、导向杆复位弹簧、导向杆、转向轮复位扭簧、转向轮、支撑杆、支撑杆弹簧、开关壳体、第一导电元件、第二导电元件、第三导电元件、双合金片和指示灯均固装于开关壳体内；切换按钮固定在开关壳体顶部，第一侧盖和第二侧盖固定在开关壳体两侧。

2.根据权利要求1所述按键式安全开关，其特征在于，所述切换按钮、上推杆、上推杆弹簧、推杆固定板、下推杆、下推杆弹簧、压杆导向筒、压杆、压杆弹簧依次相接；双合金片两端分别与第一导电元件、第二导电元件相接，导向杆一端与双合金片动态接触，另一端与转向轮相抵，指示灯一接脚与第二导电元件相连接，另一接脚与第三导电元件相连接。

3.根据权利要求2所述按键式安全开关，其特征在于，所述双合金片包括双合金片驱动部位、双合金片导电部位和双合金片固定部位；所述双合金片驱动部位与导向杆相连接，双合金片导电部位与第二导电元件呈动态接触，双合金片固定部位固定在第一导电元件上。

4.根据权利要求2所述按键式安全开关，其特征在于，所述导向杆一端与双合金片驱动部位呈动态接触，导向杆另一端与转向轮相抵触，导向杆中间部位作一嵌槽与开关壳体相连接。

5.根据权利要求2所述按键式安全开关，其特征在于，所述支撑杆包括往上驱动部位、支撑杆往下驱动部位、支撑杆传动部位和支撑杆运动部位；所述撑杆传动部位与支撑杆弹簧相连接，支撑杆运动部位与开关壳体相连接。

6.根据权利要求2所述按键式安全开关，其特征在于，所述压杆传动部与下推杆弹簧相连接，压杆另一传动部与压杆弹簧相连接，压杆驱动部与转向轮相抵触。

7.根据权利要求2所述按键式安全开关，其特征在于，所述指示灯嵌套于推杆固定板一嵌槽内，指示灯一接脚与第二导电元件相连接，另一按脚跨过推杆固定板的一筋位及开关壳体的一档板与第三导电元件相连接。

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