CN105448573B - 一种新型触发式急停开关 - Google Patents

Abstract

本发明的一种新型触发式急停开关，其特征在于：包括蘑菇头、联动轴、套筒、触发推杆、旋转滑块、推杆座、复位弹簧、触发弹簧和扭簧；所述套筒内壁设置有至少一个定凸块，所述旋转滑块外壁设置有至少一个与所述定凸块对应的动凸块，所述旋转滑块到达触发位置之前，所述动凸块紧贴所述定凸块发生轴向运动的同时可以发生周向运动。该新型触发式急停开关具有受力均匀，运动平稳，操作手感好；磨损小，机械寿命长；结构简单，组装方便；且结构合理，为中空结构，中部空间大的优点。

Description

一种新型触发式急停开关

技术领域

本发明涉及控制电器领域，具体涉及急停开关，尤其涉及触发式急停开关。

背景技术

急停开关是属于主令控制电器的一种，当机器处于危险状态时，通过急停开关切断电源，停止设备运转，达到保护人身和设备安全的目的。急停开关通常为手动控制的按压式开关(按键为红色),串联接入设备的控制电路,用于紧急情况下直接断开控制电路电源从而快速停止设备避免非正常工作.

在工业安全里面要求凡是一些传动部位会直接或者间接的在发生异常情况下会对人体产生伤害的机器都必须加以保护措施，急停开关就是其中之一。因此对带有传动部位的机器来说，急停开关的准确可靠的工作非常重要。

触发功能就是在急停开关的操作过程中，设置一个触发位置，如果推动按钮的位移没有到达触发位置点时，推杆不会动作从而推动触头支架动作。只有当推动按钮头行程超过触发位置时，推杆才会快速弹出，从而推动触头支架，使触头状态发生改变。能引起触发动作的行程称为触发行程。

急停开关的触发功能一般采用弹簧顶针的方式，在操作按钮头部操作行程小于触发行程时，顶针被卡住而使推杆无法推出。随着，按钮头部的推进，内部的主弹簧的压力也越来越大，当到达一定位置时(触发行程)，推力大到足以克服顶针的阻力从而使得推杆被快速推出。推杆推出后，带动触头支架运行，从而使触头运行断开或闭合。而在实际产品中，不同厂家在设计中略有差别，有些采用单顶针的方式，有些采用双顶针。但都大同小异，原理基本相同。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种受力均匀，运动平稳，操作手感好；磨损小，机械寿命长；结构简单，组装方便；且结构合理，为中空结构，中部空间大的新型触发式急停开关。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种新型触发式急停开关，其特征在于：包括蘑菇头、联动轴、套筒、触发推杆、旋转滑块、推杆座、复位弹簧、触发弹簧和扭簧；所述蘑菇头设置于所述套筒上端，且所述蘑菇头相对所述套筒具有轴向自由度和周向自由度，所述联动轴上端固接于所述蘑菇头，所述触发推杆上端卡设于所述联动轴下端，且所述触发推杆相对所述联动轴具有轴向自由度而不具有周向自由度，所述旋转滑块卡设于所述触发推杆上，且所述旋转滑块相对所述触发推杆具有周向自由度而不具有轴向自由度，所述推杆座固接于所述触发推杆，且所述推杆座位于所述旋转滑块下方；所述蘑菇头和所述套筒之间设置有既可沿轴向伸缩又可沿周向伸缩的复位弹簧，所述联动轴和所述触发推杆之间设置有沿轴向伸缩的触发弹簧，所述旋转滑块和所述推杆座之间设置有沿周向伸缩的扭簧；所述套筒内壁设置有至少一个定凸块，所述旋转滑块外壁设置有至少一个与所述定凸块对应的动凸块，所述旋转滑块到达触发位置之前，所述动凸块紧贴所述定凸块发生轴向运动的同时可以发生周向运动。当所述旋转滑块处于轴向最上方时，所述动凸块处于所述定凸块上方，所述旋转滑块沿轴向向下运动时，所述动凸块沿轴向向下运动的同时沿周向并紧贴所述定凸块运动，同时所述扭簧沿周向进行伸缩，施加给所述旋转滑块相反其周向运动方向的弹力，所述旋转滑块持续运动至触发位置时，所述动凸块继续沿轴向向下运动而不进行周向运动，至所述旋转滑块处于轴向最下方时，所述动凸块在所述扭簧弹力的作用下进行反方向的周向运动，直至所述动凸块处于所述定凸块下方，完成触发急停开关的过程；反方向转动所述蘑菇头即可实现所述旋转滑块进行反方向的周向运动，沿着触发急停开关的过程的反方向，使所述旋转滑块回到初始位置，即所述旋转滑块处于轴向最上方时，完整释放急停开关的过程。上述结构用周向运动的动凸块和定凸块代替径向运动的顶针或滑块，可以使急停开关内部受力更加均匀，触发和释放的过程运动平稳，且操作手感好；而所有结构的可拆卸设置，使急停开关结构更加清晰简单，方便组装和维修。

作为优选，所述动凸块处于所述定凸块上方时，所述动凸块和所述定凸块的接触面为斜面，所述动凸块可紧贴所述定凸块沿所述斜面进行滑动，以实现所述动凸块紧贴所述定凸块发生轴向运动的同时可以发生周向运动。

作为进一步优选，所述动凸块为梯形块，所述定凸块为矩形块；所述动凸块包括动顶面、动底面和动侧面，所述定凸块包括定顶面、定底面和定侧面；所述动底面为斜面，所述动顶面沿周向平行于所述定底面，所述动侧面沿轴向平行于所述定侧面，所述动侧面与所述定侧面处于同一平面时为触发位置。

作为改进，所述联动轴和所述触发推杆均为中空结构，所述联动轴和所述触发推杆内部相连通形成中部腔体。相比现有急停开关内部复杂的弹簧结构，本技术方案通过将触发机构(动凸块和定凸块)设置在周侧，同时零件均为中空结构，可以实现中部空间大的目的，该中部腔体可以用于放置发光体等其他电器元件，适用于带灯急停开关，该急停开关发光指示效果突出。

作为改进，所述蘑菇头内侧设置有第一卡扣，所述联动轴外侧设置有与所述第一卡扣配合的第一卡槽，所述蘑菇头顶部还设置有环形卡槽，所述联动轴顶部设置有与所述环形卡槽配合的环形卡扣，所述联动轴通过所述第一卡扣和所述第一卡槽的配合，及所述环形卡槽和所述的环形卡扣的配合固接于所述蘑菇头上；所述联动轴下端设置有第二卡扣，所述触发推杆上端设置有与所述第二卡扣配合的第二卡槽，所述第二卡槽的长度大于所述第二卡扣的长度，所述触发推杆通过所述第二卡扣和所述第二卡槽的配合卡设于所述联动轴；所述触发推杆上还设置有第三卡扣，所述旋转滑块上设置有与所述第三卡扣配合的第三卡槽，所述第三卡槽的宽度大于所述第三卡扣的宽度，所述旋转滑块通过所述第三卡扣和所述第三卡槽的配合卡设于所述触发推杆；所述触发推杆下端还设置有第四卡槽，所述推杆座上设置有与所述第四卡槽配合的第四卡扣，所述推杆座通过所述第四卡槽和所述第四卡扣固接于所述触发推杆。通过上述四组卡扣结构，进而形成了一种两两固定，且中间可上下移动，旋转滑块可转动的结构。

作为进一步改进，所述蘑菇头上设置有插入所述复位弹簧的环形沟槽，对应的所述套筒上设置有放置所述复位弹簧的环形凸台；所述环形沟槽外侧还设置有内环形壁，所述套筒上设置有插入所述内环形壁的下环形槽；所述内环形壁上开设有限位卡槽，所述套筒上设置有与所述限位卡槽配合的限位凸台；所述内环形壁外侧还设置有上环形槽，所述套筒上设置有插入所述上环形槽的套筒外壁；所述上环形槽外侧还设置有包围所述套筒外壁的外环形壁。复位弹簧顶部插入蘑菇头的环形沟槽中，底部放置于套筒的环形凸台中，它既有压缩弹簧的作用，又起到扭簧的作用；在安装时就给予复位弹簧一定的初始扭力，限位卡槽及限位凸台起到限位并保持初装扭力的作用。内环形壁和下环形槽的配合，上环形槽和套筒外壁的配合，以及外环形壁的设置均为用户按下蘑菇头时，蘑菇头和套筒之间留下足够的轴向运动空间。

作为优选，所述联动轴上设置有上环形平台，所述触发推杆上设置下环形平台，所述触发弹簧设置在所述上环形平台和所述下环形平台之间。

作为优选，所述旋转滑块底部设置有上插孔，所述推杆座顶部设置有下插孔，所述扭簧上下两端分别插入所述上插孔和所述下插孔内。

作为改进，所述联动轴外壁还开设有密封槽，所述密封槽内设置有与所述套筒内壁接触的密封圈。密封圈起到密封的作用。扭簧下端插入推杆座的下插孔中，上端插入旋转滑块的上插孔中，在安装时也给予扭簧一定的初始扭力，而第三卡扣只能在第三卡槽中转动，起到限位并保持初装扭力的作用。

作为优选，所述定凸块为一至六个且均匀分布于所述套筒内壁上，对应的所述动凸块也为一至六个且均匀分布于旋转滑块外壁上。多个动凸块和定凸块的设置可以减小单个动凸块和定凸块的磨损，提高急停开关的机械寿命。

与现有技术相比，本发明的优点在于：一方面，用周向运动的动凸块和定凸块代替径向运动的顶针或滑块，可以使急停开关内部受力更加均匀，触发和释放的过程运动平稳，且操作手感好；另一方面，而所有结构的可拆卸设置，使急停开关结构更加清晰简单，方便组装和维修；再有一方面，比现有急停开关内部复杂的弹簧结构，本技术方案通过将触发机构(动凸块和定凸块)设置在周侧，同时零件均为中空结构，可以实现中部空间大的目的，该中部腔体可以用于放置发光体等其他电器元件，适用于带灯急停开关，该急停开关发光指示效果突出；还有一方面，多个动凸块和定凸块的设置可以使单个动凸块和定凸块的磨损小，提高急停开关的机械寿命。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的立体结构示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的分解状态立体结构示意图；

图3是根据本发明的一个优选实施例的半剖视图；

图4是根据本发明的一个优选实施例的第一状态的半剖视图；

图5是根据本发明的一个优选实施例的第二状态的半剖视图；

图6是根据本发明的一个优选实施例中蘑菇头的立体视图；

图7是根据本发明的一个优选实施例中蘑菇头的内部视图；

图8是根据本发明的一个优选实施例中联动轴的立体视图；

图9是根据本发明的一个优选实施例中联动轴的内部视图；

图10是根据本发明的一个优选实施例中套筒的立体视图；

图11是根据本发明的一个优选实施例中触发推杆的立体视图；

图12是根据本发明的一个优选实施例中触发推杆另一视角的立体视图；

图13是根据本发明的一个优选实施例中旋转滑块的立体视图；

图14是根据本发明的一个优选实施例中推杆座的立体视图；

图15是根据本发明的一个优选实施例中蘑菇头、联动轴、触发推杆及推杆座的连接示意图；

图16是根据本发明的一个优选实施例中蘑菇头和套筒的连接示意图；

图17是根据本发明的一个优选实施例中去除套筒的内部连接示意图；

图18是根据本发明的一个优选实施例中动凸块和定凸块的第一状态关系示意图(左侧为立体图，右侧为原理图)；

图19是根据本发明的一个优选实施例中动凸块和定凸块的第二状态关系示意图(左侧为立体图，右侧为原理图)；

图20是根据本发明的一个优选实施例中动凸块和定凸块的第三状态关系示意图(左侧为立体图，右侧为原理图)；

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～17所示，本发明的一个实施例包括蘑菇头1、联动轴2、套筒3、触发推杆4、旋转滑块5、推杆座6、复位弹簧7、触发弹簧8、扭簧9和密封圈10。

其具体连接关系为，蘑菇头1设置于套筒3上端，且蘑菇头1相对套筒3具有轴向自由度和周向自由度，联动轴2上端固接于蘑菇头1，触发推杆4上端卡设于联动轴2下端，且触发推杆4相对联动轴2具有轴向自由度而不具有周向自由度，旋转滑块5卡设于触发推杆4上，且旋转滑块5相对触发推杆4具有周向自由度而不具有轴向自由度，推杆座6固接于触发推杆4，且推杆座6位于旋转滑块5下方；蘑菇头1和套筒3之间设置有既可沿轴向伸缩又可沿周向伸缩的复位弹簧7，联动轴2和触发推杆4之间设置有沿轴向伸缩的触发弹簧8，旋转滑块5和推杆座6之间设置有沿周向伸缩的扭簧9；联动轴2外壁还开设有密封槽24，密封圈10设置在密封槽24内且与套筒3内壁接触。

本实施例最关键之处在于，套筒3内壁均匀设置有四个定凸块35(其中实际产品可以选择1～6个)，旋转滑块5外壁均匀设置有四个与定凸块35对应的动凸块53。具体的，动凸块53为梯形块，定凸块35为矩形块；动凸块53包括动顶面531、动底面533和动侧面532，定凸块35包括定顶面351、定底面353和定侧面352；动底面533为斜面，动顶面531沿周向平行于定底面351，动侧面533沿轴向平行于定侧面353，动侧面533与定侧面353处于同一平面时为触发位置b。

另外，联动轴2和触发推杆4均为中空结构，联动轴2和触发推杆4内部相连通形成中部腔体A。该中部腔体A可以用于放置发光体等其他电器元件，适用于带灯急停开关，该急停开关发光指示效果突出。

本实施例的各个零部件的组装结构如下：蘑菇头1内侧设置有第一卡扣11，联动轴2外侧设置有与第一卡扣11配合的第一卡槽21，蘑菇头1顶部还设置有环形卡槽12，联动轴2顶部设置有与环形卡槽12配合的环形卡扣22；联动轴2下端设置有第二卡扣25，触发推杆4上端设置有与第二卡扣25配合的第二卡槽41，第二卡槽41的长度大于第二卡扣25的长度；触发推杆4上还设置有第三卡扣43，旋转滑块5上设置有与第三卡扣43配合的第三卡槽51，第三卡槽51的宽度大于第三卡扣43的宽度；触发推杆4下端还设置有第四卡槽44，推杆座6上设置有与第四卡槽44配合的第四卡扣62。蘑菇头1上设置有插入复位弹簧7的环形沟槽13，对应的套筒3上设置有放置复位弹簧7的环形凸台31；环形沟槽13外侧还设置有内环形壁14，套筒3上设置有插入内环形壁14的下环形槽32；内环形壁14上开设有限位卡槽15，套筒3上设置有与限位卡槽15配合的限位凸台33；内环形壁14外侧还设置有上环形槽16，套筒3上设置有插入上环形槽16的套筒外壁34；上环形槽16外侧还设置有包围套筒外壁34的外环形壁17。联动轴2上设置有上环形平台23，触发推杆4上设置下环形平台42，触发弹簧8设置在上环形平台23和下环形平台42之间。旋转滑块5底部设置有上插孔52，推杆座6顶部设置有下插孔61，扭簧9上下两端分别插入上插孔52和下插孔61内。

本实施例的工作流程为：当使用者按下蘑菇头1，蘑菇头1即往下运动，而套筒3是静止的，复位弹簧7即被轴向压缩，形成弹力。而蘑菇头1和联动轴2是相互固定，蘑菇头1会带动联动轴2一起往下运动，因触发弹簧8的上端顶在联动轴下，触发弹簧8会被压缩，又因触发弹簧8下端放置于触发推杆4上，从而对触发推杆4受到向下的力的作用；因旋转滑块5的顶面与触发推杆4接触，旋转滑块5也会受到向下的力的作用。

如图18所示，底部的底部定凸块35(矩形块)固定而上部的动凸块53(梯形块)可平面滑动，上部动凸块53受到从上往下的力F时，动凸块53会形成往右及往下的运动，扭簧9开始被压缩。一样的道理，当旋转滑块5受到触发推杆4从上往下的触发力时，也会形成旋转及向下的运动。旋转滑块5做旋转运动对扭簧9形成扭转，弹性势能不断增加。

如图19所示，上部动凸块53持续受到力F的作用，动凸块53会持续向右运动到达触发位置b，当到达触发位置b后，向右的运动消失，只剩下向下的运动，扭簧9被压缩至最大弹性势能位置。一样的道理，当旋转滑块5持续受到触发推杆4从上往下的触发力，运动到触发位置b后旋转运动消失，只剩下向下的运动。旋转滑块5受到触发力的作用做旋转及向下运动，其向下的行程远远小于蘑菇头1及联动轴2的运动行程，触发弹簧8积蓄的能量越来越多，到达触发位置后，旋转滑块5无套筒3上定凸块35的阻挡，积蓄的弹性势能被瞬间释放，从而将推杆座6急速推出。扭簧9在触发位置b达到最大弹性势能。

如图20所示，动凸块53到达定凸块35的底部，由于扭簧9弹簧力f的作用，动凸块53会向左运动，直至弹性势能完全释放或被另外物体挡住。同样道理，当旋转滑块5无套筒3上定凸块35的阻挡，在扭簧9的作用下，旋转滑块4在定凸块35的底面向左做旋转运动，直至第三卡槽51侧壁碰到第三卡扣43，旋转滑块4即达到锁定位置，整个急停开关也达到锁定位置。联动轴1连同蘑菇头2也到达锁定位置，并都向下移动了一定的行程，复位弹簧7被积蓄一定的弹性势能。

释放急停开关时，因除蘑菇头1和旋转滑块5具有旋转运动外，其余零件相互之间均只有上下的自由度，只需转动蘑菇头1，蘑菇头1带动联动轴2、触发推杆3、旋转滑块5、扭簧9、推杆座6一起转动。因复位弹簧7既是压缩弹簧又是扭转弹簧，随着蘑菇头1的旋转，其积蓄的扭力慢慢变大，在旋转滑块5再次转回触发位置时，复位弹簧7的积蓄的扭力达到最大，因为无套筒3内部的定凸块35的阻挡，复位弹簧7积蓄的弹性势能及扭力一起释放旋转，旋转滑块5到达如图18所示初始位置，急停开关即回到释放状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种新型触发式急停开关，其特征在于：包括蘑菇头、联动轴、套筒、触发推杆、旋转滑块、推杆座、复位弹簧、触发弹簧和扭簧；所述蘑菇头设置于所述套筒上端，且所述蘑菇头相对所述套筒具有轴向自由度和周向自由度，所述联动轴上端固接于所述蘑菇头，所述触发推杆上端卡设于所述联动轴下端，且所述触发推杆相对所述联动轴具有轴向自由度而不具有周向自由度，所述旋转滑块卡设于所述触发推杆上，且所述旋转滑块相对所述触发推杆具有周向自由度而不具有轴向自由度，所述推杆座固接于所述触发推杆，且所述推杆座位于所述旋转滑块下方；所述蘑菇头和所述套筒之间设置有既可沿轴向伸缩又可沿周向伸缩的复位弹簧，所述联动轴和所述触发推杆之间设置有沿轴向伸缩的触发弹簧，所述旋转滑块和所述推杆座之间设置有沿周向伸缩的扭簧；

所述套筒内壁设置有至少一个定凸块，所述旋转滑块外壁设置有至少一个与所述定凸块对应的动凸块，所述旋转滑块到达触发位置之前，所述动凸块紧贴所述定凸块发生轴向运动的同时可以发生周向运动。

2.根据权利要求1所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述动凸块处于所述定凸块上方时，所述动凸块和所述定凸块的接触面为斜面，所述动凸块可紧贴所述定凸块沿所述斜面进行滑动，以实现所述动凸块紧贴所述定凸块发生轴向运动的同时可以发生周向运动。

3.根据权利要求2所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述动凸块为梯形块，所述定凸块为矩形块；所述动凸块包括动顶面、动底面和动侧面，所述定凸块包括定顶面、定底面和定侧面；所述动底面为斜面，所述动顶面沿周向平行于所述定底面，所述动侧面沿轴向平行于所述定侧面，所述动侧面与所述定侧面处于同一平面时为触发位置。

4.根据权利要求1所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述联动轴和所述触发推杆均为中空结构，所述联动轴和所述触发推杆内部相连通形成中部腔体。

5.根据权利要求1或4所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述蘑菇头内侧设置有第一卡扣，所述联动轴外侧设置有与所述第一卡扣配合的第一卡槽，所述蘑菇头顶部还设置有环形卡槽，所述联动轴顶部设置有与所述环形卡槽配合的环形卡扣，所述联动轴通过所述第一卡扣和所述第一卡槽的配合，及所述环形卡槽和所述的环形卡扣的配合固接于所述蘑菇头上；所述联动轴下端设置有第二卡扣，所述触发推杆上端设置有与所述第二卡扣配合的第二卡槽，所述第二卡槽的长度大于所述第二卡扣的长度，所述触发推杆通过所述第二卡扣和所述第二卡槽的配合卡设于所述联动轴；所述触发推杆上还设置有第三卡扣，所述旋转滑块上设置有与所述第三卡扣配合的第三卡槽，所述第三卡槽的宽度大于所述第三卡扣的宽度，所述旋转滑块通过所述第三卡扣和所述第三卡槽的配合卡设于所述触发推杆；所述触发推杆下端还设置有第四卡槽，所述推杆座上设置有与所述第四卡槽配合的第四卡扣，所述推杆座通过所述第四卡槽和所述第四卡扣固接于所述触发推杆。

6.根据权利要求5所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述蘑菇头上设置有插入所述复位弹簧的环形沟槽，对应的所述套筒上设置有放置所述复位弹簧的环形凸台；所述环形沟槽外侧还设置有内环形壁，所述套筒上设置有插入所述内环形壁的下环形槽；所述内环形壁上开设有限位卡槽，所述套筒上设置有与所述限位卡槽配合的限位凸台；所述内环形壁外侧还设置有上环形槽，所述套筒上设置有插入所述上环形槽的套筒外壁；所述上环形槽外侧还设置有包围所述套筒外壁的外环形壁。

7.根据权利要求6所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述联动轴上设置有上环形平台，所述触发推杆上设置下环形平台，所述触发弹簧设置在所述上环形平台和所述下环形平台之间。

8.根据权利要求7所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述旋转滑块底部设置有上插孔，所述推杆座顶部设置有下插孔，所述扭簧上下两端分别插入所述上插孔和所述下插孔内。

9.根据权利要求1至4任一权利要求所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述联动轴外壁还开设有密封槽，所述密封槽内设置有与所述套筒内壁接触的密封圈。

10.根据权利要求1至4任一权利要求所述的新型触发式急停开关，其特征在于：所述定凸块为一至六个且均匀分布于所述套筒内壁上，对应的所述动凸块也为一至六个且均匀分布于旋转滑块外壁上。