CN105337600B - 微动开关 - Google Patents

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Abstract

微动开关，包括：电路板，用于连接外部电路；底座，设于电路板上，其底部设有限位槽，其上方还设有支架；上盖，设于底座上；光电开关，设于电路板上，包括发射元件和接收元件；摆锤，具有锤体以及向锤体后侧伸出的摆臂，摆臂端部枢接于支架上，其枢轴的高度在锤体的上下两端之间，锤体下端具有穿过限位槽的光路开关，锤体在限位槽内往复偏转并通过光路开关阻隔和构成光电开关的光通路；拉簧，一端连接于底座尾部，另一端连接于锤体上端，拉簧牵引锤体偏转并静止于限位槽一端，光路开关保持光电开关的光通路通、断状态；传动件，与上盖活动连接，下压时向摆锤或拉簧施加作用力以改变锤体的力矩平衡。

Description

微动开关
技术领域
本发明涉及电路开关，是一种微动开关。
背景技术
现有市场上的微动开关结构一般是机械触点式，即提供至少一对通过弹片配合的动触点和静触点，外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于致动元件上，致动元件普遍是采用弹片来实现的，当弹片受力达到临界点时产生瞬时弹性形变动作，使弹片末端的动触点快速的和静触点接通或断开。当传动元件上的作用力移去后，弹片在自身弹力作用下产生反向的瞬时弹性恢复，弹片末端的动触点瞬时完成反向动作。
微动开关的特点是：触点间距小，动作行程短，按动力小，通、断迅速，弹片仅在动触点的微小动作行程方向提供瞬时弹力。因此对于微动开关而言致动元件的可靠性和使用寿命非常关键，一般的改进方向是通过对弹片以及触点的材质和结构进行改良，但是弹片以及触点的体积极小，导致一般的改进方向存在较大难度，微动开关的可靠性、使用寿命以及小型化都受到局限。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种微动开关，其中采用拉簧代替弹片作为致动件，光路开关代替触点，微动开关的响应速度、可靠性和使用寿命都得到大幅度提升。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案。
微动开关，其特征在于，包括：
电路板，用于连接外部电路；
底座，设于电路板上，其底部设有限位槽，其上方还设有支架；
上盖，设于底座上；
光电开关，设于电路板上，包括发射元件和接收元件；
摆锤，具有锤体以及向锤体后侧伸出的摆臂，摆臂端部枢接于支架上，其枢轴的高度在锤体的上下两端之间，锤体下端具有穿过限位槽的光路开关，锤体在限位槽内往复偏转并通过光路开关阻隔和构成光电开关的光通路；
拉簧，一端连接于底座尾部，另一端连接于锤体上端，拉簧牵引锤体偏转并静止于限位槽一端，光路开关保持光电开关的光通路通、断状态；
传动件，与上盖活动连接，下压时向摆锤或拉簧施加作用力以改变锤体的力矩平衡；
当传动件受力下压时，拉簧受力拉伸，锤体失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽另一端，光路开关改变光电开关的光通路通、断状态；
当传动件受力消除后，拉簧回复缩短，锤体再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关恢复光电开关的光通路通、断状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
采用拉簧代替弹片作为致动件，光路开关代替触点，其响应速度、可靠性和使用寿命都得到大幅度提升，通过改变拉簧对锤体的力矩使之发生瞬时偏转并静止，从而实现微动开关的功能，因此微动开关的可靠性、使用寿命以及小型化设计都得到了明显改善。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的微动开关的结构示意图。
图2是本发明的微动开关的传动件未受力下压的状态示意图。
图3是本发明的微动开关的传动件受力下压的状态示意图。
图4是本发明的微动开关实施例一的结构示意图，图中为了便于展示而隐藏了电路板、上盖和传动件。
图5是本发明的微动开关实施例二的分解结构示意图，图中为了便于展示而隐藏了上盖和传动件。
图6是本发明的微动开关实施例三的结构示意图。
图7是本发明的微动开关实施例四的结构示意图。
图8是本发明的微动开关实施例五的分解结构示意图。
图9是本发明的微动开关实施例六的分解结构示意图。
图10是本发明的微动开关实施例七的分解结构示意图。
具体实施方式
如图1到图3所示，本发明的微动开关，其基本结构包括：
电路板1，用于连接外部电路；
底座2，设于电路板1上，其底部设有限位槽21，其上方还设有支架22；
上盖3，设于底座2上；
光电开关4，设于电路板1上，包括发射元件41和接收元件42；
摆锤5，具有锤体51以及向锤体51后侧伸出的摆臂52，摆臂52端部枢接于支架22上，其枢轴的高度在锤体51的上下两端之间，锤体51下端具有穿过限位槽21的光路开关53，锤体51在限位槽21内往复偏转并通过光路开关53阻隔和构成光电开关4的光通路；
拉簧6，一端连接于底座2尾部，另一端连接于锤体51上端，拉簧6牵引锤体51偏转并静止于限位槽21一端，光路开关53保持光电开关4的光通路通、断状态；
传动件7，与上盖3活动连接，下压时向摆锤51或拉簧6施加作用力以改变锤体51的力矩平衡；
当传动件7受力下压时，拉簧6受力拉伸，锤体51失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽21另一端，光路开关53改变光电开关4的光通路通、断状态；
当传动件7受力消除后，拉簧6回复缩短，锤体51再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关53恢复光电开关4的光通路通、断状态。
由于采用拉簧代替弹片作为致动件，其响应速度、可靠性和使用寿命都得到大幅度提升，上述技术方案通过改变拉簧对锤体的力矩使之发生瞬时偏转并静止，从而实现微动开关的功能，因此微动开关的可靠性、使用寿命以及小型化设计都得到了明显改善。
以下是本发明的几种实施例。
实施例一：
如图4所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，发射元件41和接收元件42分别位于限位槽21两侧，光路开关53是锤体51下部的通孔，锤体51偏转并静止于限位槽21一端时，发射元件41和接收元件42之间通过该通孔形成光通路，锤体51偏转并静止于限位槽21另一端时，发射元件41和接收元件42之间的光通路被锤体51阻隔。发射元件41的有效光信号通过通孔可以更好的汇聚到接收元件42，发射元件41和接收元件42耦合效率更高，光电开关4的准确性也更高。
进一步的，光路开关53还包括一导光体531，导光体531设于通孔内。导光体531可以更进一步的增强发射元件41的有效光信号汇聚到接收元件42的效果，更进一步的提高发射元件41和接收元件42的耦合效率和光电开关4的准确性。
实施例二：
如图5所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，发射元件41和接收元件42置于限位槽的同侧，所述的光路开关53是设于锤体51下部的反光体；锤体51偏转并静止于限位槽21一端时，发射元件41和接收元件42之间通过该反光体形成光通路，锤体51偏转并静止于限位槽21另一端时，发射元件41和接收元件42之间的光通路被光路开关53阻隔。光通路阻隔的状态下，发射元件41向四周空间泄漏的杂散光信号无法传递到接收元件42，光通路通畅的状态下，发射元件21的有效光信号通过反光体可以更好的汇聚到接收元件22，因此本实施例中发射元件41和接收元件42耦合效率更高，光电开关4的准确性也更高。
实施例三：
如图6所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，传动件7是一个穿过上盖2顶壁的按键，按键位于拉簧6上方；当传动件7受力下压时，拉簧6被传动件7向下压弯变形拉伸，锤体51失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽21另一端，光路开关53改变光电开关4(图未示出)的光通路通、断状态；当传动件7受力消除后，拉簧6回复缩短，锤体51再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关53恢复光电开关4(图未示出)的光通路通、断状态。图中所示为传动件7受力下压时的状态。
实施例四：
如图7所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，传动件7是一个穿过上盖2顶壁的按键，按键位于锤体51上方；当传动件7受力下压时，锤体51被传动件7向下按压，锤体51失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽21另一端，光路开关53改变光电开关4(图未示出)的光通路通、断状态；当传动件7受力消除后，拉簧6回复缩短，锤体51再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关53恢复光电开关4(图未示出)的光通路通、断状态。图中所示为传动件7受力下压时的状态。
实施例五：
如图8所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，电路板1上设有位于限位槽21下方的避空槽11，锤体51下端恰能在避空槽11内自由活动。
实施例六：
如图9所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，发射元件41和接收元件42用贴片安装的方式设于电路板1之上。
实施例七：
如图10所示，微动开关，在上述基本结构的基础上，发射元件41和接收元件42安装在电路板1背面。由于发射元件41和接收元件42设于电路板1的背面，灰尘不易到达该处，所以发射元件41和接收元件42基本不受积尘影响。
特别的，以上各实施例都可以单独或任意组合应用。
对于本领域的技术人员来说，可根据本发明所揭示的结构和原理获得其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.微动开关，其特征在于，包括：
电路板，用于连接外部电路；
底座，设于电路板上，其底部设有限位槽，其上方还设有支架；
上盖，设于底座上；
光电开关，设于电路板上，包括发射元件和接收元件；
摆锤，具有锤体以及向锤体后侧伸出的摆臂，摆臂端部枢接于支架上，其枢轴的高度在锤体的上下两端之间，锤体下端具有穿过限位槽的光路开关，锤体在限位槽内往复偏转并通过光路开关阻隔和构成光电开关的光通路；
拉簧，一端连接于底座尾部，另一端连接于锤体上端，拉簧牵引锤体偏转并静止于限位槽一端，光路开关保持光电开关的光通路通、断状态；
传动件，与上盖活动连接，下压时向摆锤或拉簧施加作用力以改变锤体的力矩平衡；
当传动件受力下压时，拉簧受力拉伸，锤体失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽另一端，光路开关改变光电开关的光通路通、断状态；
当传动件受力消除后，拉簧回复缩短，锤体再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关恢复光电开关的光通路通、断状态。
2.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，发射元件和接收元件分别位于限位槽两侧，光路开关是锤体下部的通孔，锤体偏转并静止于限位槽一端时，发射元件和接收元件之间通过该通孔形成光通路，锤体偏转并静止于限位槽另一端时，发射元件和接收元件之间的光通路被锤体阻隔。
3.根据权利要求2所述的微动开关，其特征在于，光路开关还包括一导光体，导光体设于通孔内。
4.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，所述的发射元件和接收元件置于限位槽的同侧，所述的光路开关是设于锤体下部的反光体；锤体偏转并静止于限位槽一端时，发射元件和接收元件之间通过该反光体形成光通路，锤体偏转并静止于限位槽另一端时，发射元件和接收元件之间的光通路被光路开关阻隔。
5.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，上述的传动件，是一个穿过上盖顶壁的按键，按键位于拉簧上方；当传动件受力下压时，拉簧被传动件向下压弯变形拉伸，锤体失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽另一端，光路开关改变光电开关的光通路通、断状态；当传动件受力消除后，拉簧回复缩短，锤体再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关恢复光电开关的光通路通、断状态。
6.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，上述的传动件，是一个穿过上盖顶壁的按键，按键位于锤体上方；当传动件受力下压时，锤体被传动件向下按压，锤体失去力矩平衡瞬时偏转并重新静止于限位槽另一端，光路开关改变光电开关的光通路通、断状态；当传动件受力消除后，拉簧回复缩短，锤体再次失去力矩平衡瞬时偏转并静止于初始位置，光路开关恢复光电开关的光通路通、断状态。
7.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，电路板上设有位于限位槽下方的避空槽，锤体下端恰能在避空槽内自由活动。
8.根据权利要求7所述的微动开关，其特征在于，发射元件和接收元件用贴片安装的方式设于电路板之上。
9.根据权利要求7所述的微动开关，其特征在于，发射元件和接收元件安装在电路板背面。
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