CN102881499A - 按钮开关的自动复位操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气开关，特别涉及一种按钮开关的自动复位操作机构，包括：基座组件、上盖组件，其特征在于，所述的基座组件包括基座、设置在基座内的COM端子组件、L1端子组件、L2端子组件和动触片组件；所述的上盖组件包括上盖、设置在上盖内的驱动齿轮、被动齿轮和复位弹簧，摆杆和摆杆弹簧。本发明采用弹簧摆杆带动动触片翘动的方式，是一种完全新颖的按键操作方式，所以具有按键动作轻巧、灵敏度高，通断速度快，使用寿命长的优点。

Description

按钮开关的自动复位操作机构

技术领域

本发明涉及一种电气开关，尤其涉及一种通过一对齿轮的运动驱动动触片连杆使得主动接点和被动接点闭合或分断的按钮开关的自复位操作机构。背景技术

背景技术

目前市场上存在不同种类的按钮开关自复位操作机构，所述的按钮开关自复位操作机构，其操作方式普遍通过直接驱动摆杆，以一种翘翘板的形式控制动触片的运动，从而控制接点的转换，例如专利号为ZL200420027239的发明专利，公开了一种翘板开关，具有基座、动触片和按键，基座内设有居中接线柱和两侧接线柱，两侧的接线柱上各设有静触点，居中接线柱上设有支架，动触片中部与支架动连接，按键中部与基座顶部饺接，按键下方依次设有弹簧和推杆，推杆的底端铰接有滚轮，滚轮触及动触片。该翘板开关虽然可以实现按键轻巧、通断速度快的优点，但是从按键操作方式上来说没有新意，按键灵敏度有限。

发明内容

本发明目的要提供一种按钮开关自复位操作机构，此按钮开关自复位操作机构不采用翘翘板式的摆动式按钮操作方式，而采用一种按键直线运动控制接点闭合或断开的操作方式，并在接点转换后，按钮仍然回复到初始状态，此机构灵敏度高，结构可靠，操作方式新颖。

为了实现上述目的，本发明公开的一种按钮开关自复位操作机构的技术方案是：它包括基座组件、上盖组件，其特征在于，所述的基座组件包括基座、设置在基座内的COM端子组件、L1端子组件、L2端子组件和动触片组件；所述的上盖组件包括上盖、设置在上盖内的驱动齿轮、被动齿轮和复位弹簧，摆杆和摆杆弹簧。

针对上述技术方案的进一步改进，所述的COM端子组件上设置有一个支撑片与COM接点铆合并固定在基座内；所述的支撑片上设置有一条支撑片接触线；动触片组件由一个动触片，及一个双面接点铆合而成，所述的动触片上设置有一个固定弹簧臂和一条动触片接触线，所述的固定弹簧臂与所述的摆杆弹簧连接，动触片组件通过动触片接触线安装在COM端子组件中的支撑片上。

针对上述技术方案的进一步改进，所述的动触片接触线和支撑片接触线重合，L1端子组件上设置有一个L1接点，L2端子组件上设置有一个L2接点，动触片组件以动触片接触线为轴心做左右摆动，从而与L1端子组件或L2端子组件接触。

针对上述技术方案的进一步改进，所述的上盖上设置有形状且大小相同的3个上盖导向槽，3个止动滑行面和3个复位滑行面，且每一组止动滑行面和复位滑行面和上盖导向槽成120度环形阵列，另外所述的上盖设置有一个上导向柱面和一个下导向柱面，一个上止动平面和一个下止动平面，以及两个同轴摆杆安装孔。

针对上述技术方案的进一步改进，驱动齿轮上设置有驱动齿轮导向柱面，所述的驱动齿轮导向柱面在上盖内设置的上导向柱面内滑动，驱动齿轮上设置的3个驱动齿轮导向凸台在上盖内设置的3个上盖导向槽内滑动，驱动齿轮上设置的驱动齿轮止动平面运动至上盖内设置的上止动平面时止动，被动齿轮上设置的3个被动驱动筋条在上盖内设置的下导向柱面内滑动。

针对上述技术方案的进一步改进，在驱动齿轮止动平面上均匀有3个驱动齿轮导向凸台，每两个相邻驱动齿轮导向凸台之间的夹角为120度，驱动齿轮的驱动齿由6个形状大小相同的驱动齿组成，每个驱动齿由两个对称的驱动齿面组成，且两个驱动齿面的夹角为90度，每两个相邻的驱动齿之间的夹角为60度。

针对上述技术方案的进一步改进，在被动齿轮上均匀设置了3个被动驱动筋条，每个被动驱动筋条上分别设置有一个被动驱动平面，每两个被动驱动筋条之间的夹角为120度，每一个被动驱动筋条的轴向分别设置有一个被动齿轮压脚，每两个被动齿轮压脚之间的夹角为120度，在被动齿轮的轴心处设置有一个被动齿轮弹簧安装槽。

针对上述技术方案的进一步改进，所述的摆杆弹簧安装在摆杆弹簧安装孔内，并且位于所述动触片的固定弹簧臂上，其两边各设置有对称的摆杆驱动平面和摆杆限位线，并在摆杆上设置有一对防熔焊踢脚，所述的摆杆弹簧安装在摆杆弹簧安装孔内，所述的摆杆设置有一个摆杆安装轴，所述的摆杆通过设置在摆杆两侧的两个摆杆安装轴与上盖的两个同轴摆杆安装孔连接。所述的动触片组件应安装在所述的摆杆上的防熔焊踢脚之间的拨动槽内。

针对上述技术方案的进一步改进，所述的上盖组件中的复位弹簧设置在被动齿轮的弹簧安装槽内运动，并固定在所述的摆杆的复位弹簧固定槽内。上盖组件和基座组件通过上盖上设置的4个上盖卡口和基座上设置的4个基座卡台固定。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和效果：

本发明通过一对齿轮的运动驱动动触片连杆使得主动接点和被动接点闭合或分断，是一种完全新颖的自动复位按键操作方式，所以具有按键动作轻巧、灵敏度高，通断速度快，使用寿命长的优点。

附图说明

图1为本发明一种按钮开关自复位操作机构的分解斜视图。

图2为本发明一种按钮开关自复位操作机构的上盖和驱动齿轮的装配示意图。

图3为本发明一种按钮开关自复位操作机构的复位弹簧和摆杆弹簧的装配示意图。

图4为本发明一种按钮开关的摆杆受力图。

图5为本发明一种按钮开关自复位操作机构Com接点与L1接点闭合时的初始状态图。

图6为本发明一种按钮开关自复位操作机构的运动平衡状态图

图7为本发明一种按钮开关自复位操作机构的接点初始转换至L2接点的状态图。

图8为本发明一种按钮开关自复位操作机构的驱动按钮复位后的状态图。

其中：1-上盖导向槽，2-上盖，3-摆杆安装孔，4-驱动齿轮，5-驱动齿轮导向柱面，6-驱动齿轮止动平面，7-驱动齿轮导向凸台，8-驱动齿，9-被动齿轮，10-被动驱动平面，11-被动驱动筋条，12-复位弹簧，13-摆杆驱动弧面，14-复位弹簧固定槽，15-摆杆转轴，16-摆杆弹簧，17-L2端子组件，18-L2接点，19-COM接点，20-固定弹簧臂，21-L1接点，22-L1端子组件，23-COM端子组件，24-支撑片，25-动触片组件，26-动触片接触线，27-支撑片接触线，28-基座卡台，29-基座，30-摆杆弹簧安装孔，31-上导向柱面，32-上盖止动平面，33-被动齿轮弹簧安装槽，34-下导向柱面，35-摆杆，36-动触片，37-防熔焊踢脚，38-止动滑行面，39-复位滑行面，40-驱动齿面，41-上盖卡口，42-摆杆止动边，43-摆杆止动面；

F-驱动力，F1-被动齿轮力，F2-摆杆弹簧力，∝-分力角，L1-摆杆驱动力臂，L2-摆杆阻力力臂。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示本发明公开的一种按钮开关自复位操作机构，包括基座组件、上盖组件，基座组件包括基座29、设置在基座内的COM端子组件23、L1端子组件22、L2端子组件17和动触片组件25，上盖组件包括上盖2设置在上盖内的驱动齿轮4、被动齿轮9和复位弹簧12，摆杆35，摆杆弹簧16。

所述的基座组件，其基座29内的COM端子组件23上设置有一个支撑片24与COM端子铆合并固定在基座29内，所述的支撑片24上设置有一条支撑片接触线27，L1端子组件22上设置有一个L1接点21，L2端子组件17上设置有一个L2接点18，动触片组件25由一个动触片36，及一个Com接点19铆合而成，所述的动触片36上设置有一个固定弹簧臂20和一条动触片接触线26，所述的固定弹簧臂20与所述的摆杆弹簧16连接，动触片组件25通过动触片接触线26安装在COM端子组件23中的支撑片24上，并动触片接触线16和支撑片接触线27重合，动触片组件25以动触片接触线16为轴心做左右摆动，从而与L1端子组件22或L2端子组件17接触。

如图1，图2，图3所示，所述的上盖组件，其中的驱动齿轮4上设置的驱动齿轮导向柱面5在上盖2设置的上导向柱面31内滑动，驱动齿轮4上设置的3个驱动齿轮导向凸台7在上盖2设置的3个上盖导向槽1内滑动，驱动齿轮4上设置的驱动齿轮止动平面6运动至上盖2设置的上盖止动平面32时止动，被动齿轮9上设置的3个被动驱动筋条11在上盖2内设置的下导向柱面34内滑动，复位弹簧12设置在被动齿轮弹簧安装槽33内，所述的摆杆35通过设置在摆杆35两侧的两个摆杆安装轴15与上盖2上设置的两个同轴摆杆安装孔3连接。

如图1，图2图3，所示所述的上盖2上设置有形状且大小相同的3个上盖导向槽1，3个止动滑行面38和3个复位滑行面39，且每一组止动滑行面38和复位滑行面39和上盖导向槽1成120度环形阵列，另所述的上盖2设置有一个上导向柱面31和一个下导向柱面35，以及上盖止动平面32和摆杆安装孔3。

所述的驱动齿轮4，在驱动齿轮止动平面6上均匀分布了3个驱动齿轮导向凸台7，每两个相邻驱动齿轮导向凸台7之间的夹角为120度，驱动齿轮4的驱动齿由6个形状大小相同的驱动齿8组成，每个驱动齿8由两个对称的驱动齿面40组成，且两个驱动齿面40的夹角为90度，每两个相邻的驱动齿8之间的夹角为60度。

所述的被动齿轮9上均匀设置了3个被动驱动筋条11，每个被动驱动筋条11上分别设置有一个被动驱动平面10，每两个被动驱动筋条11之间的夹角为120度，在被动齿轮9的轴心处设置有一个被动齿轮弹簧安装槽33。

所述的摆杆35，其两边各设置有对称的摆杆驱动平面13、摆杆止动边42、摆杆止动平面43，并在摆杆35上设置有两对防熔焊踢脚37，所述的摆杆弹簧16安装在摆杆弹簧安装孔30内，并且安装在所述动触片36的固定弹簧臂20上，所述的动触片组件25应安装在所述的摆杆35上的防熔焊踢脚37之间。

所述的上盖组件中的复位弹簧12设置在被动齿轮弹簧安装槽33内运动，并固定在所述的摆杆35上的弹簧固定槽14内。

所述的上盖组件和基座组件通过上盖2上设置的四个上盖卡口41和基座29上设置的四个基座卡台28固定。

如图4为本发明一种按钮开关的摆杆受力图，此时动触片组件25与L1端子组件22闭合，摆杆35在摆杆弹簧力F2的作用下处于静止状态，摆杆轴线与力平衡线X形成夹角为分力夹角∝，此时摆杆35所受的力偶为F2*Cos∝*L2，在驱动齿轮4上施加驱动力F，驱动齿轮4将驱动被动齿轮9运动，当被动齿轮驱动筋条11与摆杆驱动平面13接触时，摆杆35将受被动齿轮驱动筋条11力为F1并形成力偶为F1*L1，当F1*L1＞F2*L2时摆杆35将运动，当摆杆轴线转过力平衡线X时，摆杆35将迅速向L2端子组件17转动，Com接点19与L2接点18闭合，当驱动力F消失后，在复位弹簧15的作用下被动齿轮9将带动驱动齿轮4复位，当循环在驱动齿轮4上施加驱动力F后，Com接点19将循环与L2接点18和L1接点21闭合或断开。

如图5为一种按钮开关自复位操作机构的初使状态图，此时Com接点19与L1接点21闭合，驱动齿轮4上无作用力，驱动齿轮齿面8因重力作用与被动齿轮齿面10接触，被动齿轮9在复位弹簧12的作用下在上盖止动滑行面38处静止，摆杆35在摆杆弹簧16的作用下使COM接点和L1接点闭合。

如图6为一种按钮开关自复位操作机构的摆杆35运动至力平衡线X时的状态图，此时驱动齿轮4在驱动力F的作用下运动，并驱动被动齿轮9运动，此时在L1接点21一侧的被动驱动筋条11驱动摆杆驱动弧面13，使摆杆轴线与力平衡线X重合，此时机构处于一种平衡状态，如继续施加驱动力F，摆杆35将迅速向L2端子组件17转动，Com接点19与L2接点18将闭合。

如图7为本发明一种按钮开关自复位操作机构的接点转换时的动作图，此时驱动齿轮4在驱动力F的作用下继续运动，摆杆35在摆杆弹簧16的作用下，摆杆35迅速向L2端子组件17转动，Com接点19与L2接点18闭合，在L2接点18一侧的被动驱动平面10将沿着上盖2上设置的止动滑行面38滑行，并在止动滑行面38的末端停止，

如图8为接点转换后，驱动齿轮4和被动齿轮9复位后的状态图，驱动按钮4回复时，被动驱动平面10进入上盖复位滑行面39时的状态图，首先被动齿轮驱动面10沿着驱动齿面40滑行，紧接着被动齿轮驱动面10，在复位弹簧15的作用下沿着上盖复位滑行面39滑动，被动齿轮驱动面10同时带动驱动齿轮4复位此时在L1接点21侧的摆杆驱动平面22处于两个被动驱动筋条11之间。

更近一步，当再一次施加驱动力F时，Com接点19从L2接点18转换至L1接点21的操作原理和Com接点19从L1接点21转换至L2接点18的操作原理相同，并形成循环。

本发明采用弹簧摆杆带动动触片翘动的方式，是一种完全新颖的按键操作方式，所以具有按键动作轻巧、灵敏度高，通断速度快，使用寿命长的优点。

以上对本发明所提供的一种按钮开关的自动复位操作机构进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种按钮开关的自动复位操作机构，包括基座组件、上盖组件，其特征在于，所述的基座组件包括基座(29)、设置在基座(29)内的COM端子组件(23)、L1端子组件(21)、L2端子组件(17)和动触片组件(25)；所述的上盖组件包括上盖(2)、设置在上盖(2)内的驱动齿轮(4)、被动齿轮(9)和复位弹簧(12)，摆杆(35)和摆杆弹簧(16)。

2.根据权利要求1所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：所述的COM端子组件(23)上设置有一个支撑片(24)与COM接点(19)铆合并固定在基座(29)内；所述的支撑片(24)上设置有一条支撑片接触线(27)；动触片组件(25)由一个动触片(36)和一个双面接点铆合而成；所述的动触片(36)上设置有一个固定弹簧臂(20)和一条动触片接触线(26)，所述的固定弹簧臂(20)与所述的摆杆弹簧(16)连接，动触片组件(25)通过动触片接触线(26)安装在COM端子组件(23)中的支撑片(24)上。

3.根据权利要求2所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：所述的动触片接触线(26)和支撑片接触线(27)重合，L1端子组件(22)上设置有一个L1接点(21)，L2端子组件(17)上设置有一个L2接点(18)，动触片组件(25)以动触片接触线(26)为轴心做左右摆动，从而与L1端子组件(22)或L2端子组件(17)接触。

4.根据权利要求1所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：所述上盖(2)上设置有形状且大小相同的3个上盖导向槽(1)，3个止动滑行面(38)和3个复位滑行面(39)，且每一组止动滑行面(38)和复位滑行面(39)和上盖导向槽(1)成120度环形阵列，另外所述的上盖(2)设置有上导向柱面(31)、下导向柱面(34)和上盖止动平面(32)，以及摆杆安装孔(3)。

5.根据权利要求4所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：驱动齿轮(4)上设置有驱动齿轮导向柱面(5)，所述的驱动齿轮导向柱面(5)在上盖(2)内设置的上导向柱面(31)内滑动，驱动齿轮(4)上设置的3个驱动齿轮导向凸台(7)在上盖(2)内设置的3个上盖导向槽(1)内滑动，自驱动齿轮止动平面(6)运动至上盖(2)内设置的上盖止动平面(32)时止动；被动齿轮(9)上设置有3个被动驱动筋条(11)，所述被动驱动筋条(11)在上盖(2)内设置的下导向柱面(34)内滑动。

6.根据权利要求4所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：在驱动齿轮止动平面(6)上均匀有驱动齿轮导向凸台(7)，每两个相邻驱动齿轮导向凸台(7)之间的夹角为120度，驱动齿轮(4)的驱动齿(8)由形状大小相同的驱动齿(8)组成，每个驱动齿(8)由两个对称的驱动齿面(40)组成，且两个驱动齿面(40)的夹角为90度，每两个相邻的驱动齿(8)之间的夹角为60度。

7.根据权利要求5所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：每个被动驱动筋条(11)上分别设置有一个被动驱动平面(10)，每两个被动驱动筋条(11)之间的夹角为120度，每一个被动驱动筋条(11)的轴向分别设置有一个被动齿轮压脚，每两个被动齿轮压脚之间的夹角为120度，在被动齿轮(9)的轴心处设置有一个被动齿轮弹簧安装槽(33)。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：所述的摆杆弹簧(16)安装在摆杆弹簧安装孔(30)内，并且位于所述动触片(36)的固定弹簧臂(20)上，所述的动触片组件(25)安装在所述的摆杆(35)上的防熔焊踢脚(37)之间的拨动槽内。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的按钮开关的自动复位操作机构，其特征在于：所述的复位弹簧(12)设置在被动齿轮弹簧安装槽(33)内运动，上盖组件和基座组件通过上盖(2)上设置的4个上盖卡口(41)和基座(29)上设置的4个基座卡台(28)固定。

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