CN105846232A - 一种锁针及具有该锁针的自锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锁装置使用的锁针以及具有该锁针的自锁装置，解决了现有自锁装置结构复杂，自锁不可靠，容易卡住等技术问题，不仅结构简单，安装方便，同时有效提高了开关的使用寿命，通过立体式挑芯结构使开关在锁定和释放时发出清脆的“嘀嗒”声，以判断自锁机构开关是否达到锁定和释放的状态。

Description

一种锁针及具有该锁针的自锁装置

技术领域

本发明涉及一种机械锁定结构中使用的锁针，特别是涉及一种自锁装置中使用的锁针以及具有该锁针的自锁装置。

背景技术

自锁机构开关具有多种结构形式，其中，自锁按钮开关是指开关自带机械锁定功能的一种开关。一般用于指令信号设备中，在机器或电设备中用于控制机器或电设备的运行。典型地工作方式为，按下时接通或断开电路，释放后即复原。为了达到在按下时保持“被按下”的状态，需要在开关上设置自锁功能，通过开关上的机械锁定机构控制动触点和静触点一直保持接通或断开状态实现电路切换，自锁按钮开关通常包括套筒、推杆、密封圈、锁针、弹簧、两岸、固定螺母等，一般安装在仪表板、控制面板、配电柜或壳体上。自锁按钮开关穿过安装板上的开口，然后机械固定于安装板上，通过复位弹簧实现按钮锁定和释放。

如中国专利CN103270569A，公开了一种压力开关，具有操纵件和管状的本体，推杆嵌在连杆上，锁针固定在推杆上，推杆的下部放置复位弹簧，自锁机芯设在套筒内壁，锁针设置成规则的环状结构，且推杆上供锁针收缩的空间为掏空结构，在按压过程中，锁针头部受到挤压，导致锁针在存在空隙的掏空结构中滑动，形成跳针使得自锁不可靠。

又如中国实用新型专利CN2692869Y，公开了一种具有自锁机构的开关按钮头，自锁机构机芯在推杆上部外壁上，在推杆上部外壁上设置有边框，边框内设有自锁运动运动轨迹的沟槽，沟槽上部设置有锁定凸台，沟槽下部设置有释放凸台。但是生产中两侧面加工轨迹无法保证完全一致，常常有误差，使得两侧的锁杆匹配出现问题，锁杆在动作过程中不平顺，常常出现按钮卡住，无法可靠实现自锁机构的锁定和释放功能。

发明内容

由此，本发明要解决的一技术问题是：提供一种锁针及具有该锁针的自锁装置，避免上述现有技术中在操作过程中形成跳针的缺陷。

本发明要解决的又一技术问题是：提供一种锁针及具有该锁针的一种自锁装置，使得释放出一个“柔和”的弹力，在保证了锁针的头部得以可靠的与套筒内壁接触的同时，也不会因为力过大而损坏锁针及机芯功能面，增强产品的机械寿命。

本发明要解决的又一技术问题是：提供一种锁针及具有该锁针的一种自锁装置，使装置在锁定和释放时发出清脆的“嘀嗒”声，以此判可断出装置已达到锁定与释放的状态。

具体通过如下方案实现：

本发明提供一种锁针，用于自锁装置的推杆，所述自锁装置具有机芯，所述推杆上设有容纳所述锁针的环形槽，其特征在于：所述的环形槽包括第一小凹槽；所述锁针的锁针头部与所述锁针的主体之间包括第一凸圆部；所述第一凸圆部构造为在所述自锁装置的操作过程中，始终被夹持在所述第一小凹槽内，以使得所述锁针头部在所述自锁装置的操作过程中始终保持在所述机芯的自锁运动轨迹的沟槽内。

优选地，所述环形槽还包括第四小凹槽以及多个凸台，所述多个凸台将所述第一小凹槽和第三小凹槽间隔开；所述锁针的主体还包括第二凸圆部，并且所述第二凸圆部构造为在自锁装置的操作过程中，被始终限定在所述第三小凹槽的内部。

优选地，所述环形槽还包括第二小凹槽、第四小凹槽，所述第一小凹槽、第二小凹槽、第三小凹槽、第四小凹槽沿所述环形槽顺序设置；并且所述凸台被构造为朝向所述第一小凹槽的面相对于朝向所述第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化，朝向所述第三小凹槽的面相对于朝向所述第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化。

优选地，所述自锁装置具有套筒，所述机芯设置在所述套筒的内壁上；所述机芯内设有几何造型自锁运动轨迹的沟槽，在所述沟槽上部设有锁定点凸台，所述锁定点凸台形成为倒置的立体式桃芯形状。

优选地，所述机芯的所述自锁运动轨迹的沟槽包括锁定沟槽、释放沟槽、释放点凸台；在所述自锁装置的操作过程中，当所述锁针头部运动到所述锁定沟槽时，或当所述锁针头部从所述锁定沟槽经所述释放点凸台滑到所述释放沟槽中时，产生清脆的“嘀嗒”声，完成所述自锁装置的锁定或释放动作。

本发明提供还一种自锁装置，具有前述任意方案所述的锁针。

本发明的有益效果是：

1.自锁装置的使用过程中，锁针头部在自锁装置的操作过程中始终保持在机芯的自锁运动轨迹的沟槽内，避免了现有技术的自锁装置在使用中时常出现的跳针现象。

2.自锁装置的使用过程中，锁针释放出一个“柔和”的弹力，在保证了锁针的头部得以可靠的与套筒内壁接触的同时，也不会因为力过大而损坏锁针及机芯功能面，增强产品的机械寿命。

3.自锁装置的使用过程中，锁针使装置在锁定和释放时发出清脆的“嘀嗒”声，以此判可断出装置已达到锁定与释放的状态。

附图说明

图1是现有技术的自锁装置的结构示意图。

图2是本发明的机芯正视图。

图3是本发明的锁针结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

如图1所示，如现有技术中的自锁装置，本发明提供一种自锁机构的自锁装置，包括包括钮片01、符号片02、前环03、推杆04、密封圈05、压圈06、面板密封圈07、螺母08、套筒09、复位弹簧10、锁针11。

其中，前环03嵌在套筒09顶部并与其构成一体，密封圈05设置与推杆04上，以在套筒内部产生密封作用。

推杆04设置在套筒09内，推杆04与套筒09的内壁安装有复位弹簧10，推杆04上的环形槽400内设置有锁针11，钮片01与符号片02嵌入推杆4的顶部。

使用中，该自锁装置安装在安装面板上，面板上设置有面板密封面，自锁装置通过螺母固定在面板上，自锁和释放动作的实施通过套筒09、推杆04、锁针11、以及复位弹簧10的相互配合而实现。

实施例1

本发明的一实施方式的改进之处在于：

如图2所示，自锁装置的机芯50是立体式桃芯结构，使装置在锁定和释放时发出清脆的“嘀嗒”声，以此判可断出装置已达到锁定与释放的状态。

自锁装置的机芯50，设置在套筒09的内壁上，锁针11的锁针头部115在自锁装置的运动过程中始终保持在机芯50的自锁运动轨迹的沟槽内。机芯50内设有几何造型自锁运动轨迹的沟槽，在沟槽上部设有锁定点凸台52，该锁定点凸台52形成为倒置的桃芯形状，在桃芯形状的下部设有释放点凸台59，其中运动轨迹的沟槽自上而下呈现阶梯结构，运动轨迹的沟槽从锁定沟槽51至释放沟槽53的深度逐渐递减，从释放沟槽53至第二运动沟槽54的深度逐渐递增，使得锁针11在运动过程中只能朝向逆时针方向运动。而且使得锁针11在自上而下运动过程中获得空间不断变化，以可靠地实现锁针11的锁定和释放。

在推杆04与锁针11被按压向下运动时，锁针11由第一运动沟槽55经滑动导向凸台56至锁定沟槽51的过程，受滑动凸台56的作用，锁针11沿着逆时针方向运动，经过锁定点凸台52斜面的作用沿着逆时针方向转动直至被锁定，此时锁针11停止运动，自锁动作完成。

当继续按压推杆04向下运动时，经过释放点凸台59滑到释放沟槽53中受凸台斜面影响，锁针11继续沿着逆时针方向转动并且滑向释放沟槽中，在复位弹簧10的作用下，沿着运动轨迹沟槽运动，受斜面的影响，锁针运动到初始位置，完成释放动作。

实施例2

本发明的又一实施方式的改进之处在于：

如图3所示，推杆04上设有容纳锁针11的环形槽，该环形槽由多个凸台117间隔成多个分段空间。其中每一分段空间内均有小段凹槽。

接下去描述环形槽的构造，按从锁针11的头部至尾端部的分布顺序(即图3中顺时针顺序)，分别为第一小凹槽110、第二小凹槽(图中未标记)、第三小凹槽112、第四小凹槽113，其中对称布置的凸台117将这些小凹槽间隔开。

优选的，第一小凹槽110和第二小凹槽之间的凸台形状被设置为，使得凸台朝向第一小凹槽110的面相对于朝向第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化。类似的，在第二小凹槽与第三小凹槽112凸台117的形状被设置为，凸台朝向第三小凹槽112的面相对于朝向第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化。如此设置，使得凸台117具有大致镜像对称的形状，从而第一小凹槽110关于第三小凹槽112成镜像对称，而第二小凹槽关于第四小凹槽113成镜像对称。但是第一小凹槽110、第三小凹槽112与第二小凹槽、第四小凹槽113的形状不相同或不相似。

虽然如图3所述，第一小凹槽110关于第三小凹槽112成镜像对称，但这是考虑生产方便的优选设置，本领域技术人员可以使得第一小凹槽110和第三小凹槽112不对称布置，甚至不是相同形状。

接下来，描述锁针11的构造，锁针11的主体构造为具有缺口部的环形，其中锁针头部115在锁针11主体所在的平面内，径向弯曲一个角度，以使得锁针头部115在自锁装置的运动过程中始终保持在机芯50的自锁运动轨迹的沟槽内。

在锁针头部115与锁针11的主体的连接处，在锁针11主体所在的平面内，锁针弯曲形成一个向锁针11主体的环形内部凸起的第一凸圆部，当锁针头部115被机芯50压迫朝向锁针11的环形内部运动时，第一凸圆部的存在使得锁针头部115在两侧凸台的夹持作用下，始终适当地保持在机芯50的自锁运动轨迹的沟槽内，即使是由于运动轨迹的沟槽高度的突变，也不会由于锁针11弹力突变产生的跳动而使得锁针头部115脱出。

进一步地，在锁针11的主体上，距离锁针头部115一定距离，在对应环形槽的第三小凹槽112处，在锁针11主体所在的平面内，锁针11主体弯曲形成第二凸圆部114。在自锁装置的操作过程中，第二凸圆部114被始终限定在第三小凹槽112的内部。

优选的，如图3所示，该第二凸圆部11是朝向环形的外部凸起。

接下来，描述锁针11与推杆01在自锁装置的操作过程中的配合关系，锁针11环抱在推杆04上的环形槽内，同时环形槽与锁针11之间的具有适当的间隙，使得锁针11在自锁和释放的状态中自由滑动。在环形槽的内部设有小段凹槽110、112、113，自锁装置动作时，锁针11在小段凹槽中自由地滑动。

进一步接合图2、图3，描述锁针11的运动过程为，在自锁装置的运动过程中，由于活动空间的变化，锁针11受到挤压，该小段凹槽110、112、113提供一个向里收缩的内部空间防止锁针11过度的变形而使得自锁装置，进而影响自锁装置的可靠性。

当锁针11沿运动导向槽运动至运动沟槽时，锁针11活动空间减小，锁针受到挤压，在弹性力作用下，向小段凹槽110、112、113里收缩，第二凸圆部114与套筒09内壁挤压接触，锁针11处于弹性变形导致的平衡状态中，当锁针11从第一运动沟槽55运动到锁定沟槽51时，由于空间突变，在锁针11自身弹性力作用下，锁针11的头部会滑向锁定沟槽51，并与锁定沟槽51碰撞地接触，完成锁定动作。

本发明的自锁装置的操作过程如下：

当下压推杆04时，锁针11沿运动导向槽运动至第一运动沟槽55(参照图2)时，锁针11的活动空间减小，锁针头部115受挤压，在自身弹力的作用下往里收缩，同时第一凸圆部也与推杆04的环形槽内壁，第二凸圆部114与套筒09内壁接触挤压，发生弹性变形，由于多个凸台117的卡合作用，整个锁针处于平衡稳定的状态，不会因为滑动造成锁定动作不可靠。当锁针从第一运动沟槽55(参照图2)运动到锁定沟槽51时，由于运动空间突然增大，在锁针弹力的作用下，锁针的头部会突然滑向锁定沟槽51，与其接触碰撞，产生清脆的“嘀嗒”声，完成锁定动作。

当再次下压推杆时，锁针头部115从锁定沟槽51经释放点凸台59滑到释放沟槽53中，受释放点凸台59斜面的影响，产生清脆的“嘀嗒”声，完成释放动作，锁针11继续往逆时针方向转动并且滑向释放沟槽53中，在复位弹簧的弹力作用下，沿第二运动沟槽54(参照图2)，受其斜面的影响锁针往顺时针方向运动，直至运动到初始位置，释放动作完成。使装置断开，该自锁机构确保了开关按钮的锁定，释放动作可靠，同时也创造出了非常舒适的使用手感。

凸台117的卡合作用是为了增强产品的机械寿命，得在上述动作时给锁针提供一个“柔和”的弹力，保证锁针头部及机芯表面不被损坏。由于整个活动空间的变化值设计在一个较小的范围内，因此锁针的变形量会很小。而凸台117与锁针11之间适当的间隙保证了锁针11在自锁及释放动作中可自由滑动。

而小段凹槽通过与小凸圆的配合，在活动空间突然增大时，发生弹性释放，释放出一个“柔和”的弹力，在保证了锁针的头部得以可靠的与套筒内壁接触的同时，也不会因为力过大而损坏锁针及机芯功能面。

上述具体实施例只是对本发明内容的示意性说明，不代表对本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是，本发明中具体结构可以有很多的变化形式，但其采用技术方案的主要技术特征与本发明相同或相似，均应涵盖于本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种锁针(11)，用于自锁装置的推杆(04)，所述自锁装置具有机芯(50)，所述推杆(04)上设有容纳所述锁针(11)的环形槽，其特征在于：

所述的环形槽包括第一小凹槽(110)；

所述锁针(11)的锁针头部(115)与所述锁针(11)的主体之间包括第一凸圆部；

所述第一凸圆部构造为在所述自锁装置的操作过程中，始终被夹持在所述第一小凹槽(110)内，以使得所述锁针头部(115)在所述自锁装置的操作过程中始终保持在所述机芯(50)的自锁运动轨迹的沟槽内。

2.根据权利要求1所述的一种锁针(11)，其特征在于：

所述环形槽还包括第四小凹槽(113)以及多个凸台(117)，所述多个凸台(117)将所述第一小凹槽(110)和第三小凹槽(112)间隔开；

所述锁针(11)的主体还包括第二凸圆部(114)，并且所述第二凸圆部(114)构造为在自锁装置的操作过程中，被始终限定在所述第三小凹槽(112)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种锁针(11)，其特征在于：

所述环形槽还包括第二小凹槽、第四小凹槽(113)，所述第一小凹槽(110)、第二小凹槽、第三小凹槽(112)、第四小凹槽(113)沿所述环形槽顺序设置；

并且所述凸台(117)被构造为朝向所述第一小凹槽(110)的面相对于朝向所述第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化，朝向所述第三小凹槽(112)的面相对于朝向所述第二小凹槽的面具有更陡峭的坡度变化。

4.根据权利要求1所述的一种锁针(11)，其特征在于：

所述自锁装置具有套筒(09)，所述机芯(50)设置在所述套筒(09)的内壁上；

所述机芯(50)内设有几何造型自锁运动轨迹的沟槽，在所述沟槽上部设有锁定点凸台(52)，所述锁定点凸台(52)形成为倒置的立体式桃芯形状。

5.根据权利要求4所述的一种锁针(11)，其特征在于：

所述机芯(50)的所述自锁运动轨迹的沟槽包括锁定沟槽(51)、释放沟槽(53)、释放点凸台(59)；

在所述自锁装置的操作过程中，当所述锁针头部(115)运动到所述锁定沟槽(51)时，或当所述锁针头部(115)从所述锁定沟槽(51)经所述释放点凸台(59)滑到所述释放沟槽(53)中时，产生清脆的“嘀嗒”声，完成所述自锁装置的锁定或释放动作。

6.一种自锁装置，具有前述任一权利要求所述的锁针。