CN107134384B - 基于双弹性件的微动限位通用开关 - Google Patents

基于双弹性件的微动限位通用开关 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双弹性件的微动限位通用开关，包括壳体，该壳体内设有一端伸出壳体外的常开接插件、常闭接插件和公共接插件，壳体内设有动触片，以及用于限制动触片运动轨迹的导向组件，动触片上依次联动连接有用于驱动该动触片运动的弹性组件和触发组件；弹性组件包括主弹片、用于产生辅助下压力的辅助弹簧、以及穿设在主弹片上且与导向组件相摆动抵接的活动块，该活动块上具有与导向组件的斜面相接触的弧形接触面。本发明采用弹性组件作为开关的驱动机构产生弹力实现开关切换，且在切换过程中，弧形接触面与导向组件的斜面之间产生竖直方向的压力作用于动触片上，避免动触片从常闭跳到常开或常开跳到常闭时出现力平衡产生微小移动而出现闪烁或断电现象。

Description

基于双弹性件的微动限位通用开关
技术领域
本发明涉及一种开关，尤其涉及一种基于双弹性件的微动限位通用开关。
背景技术
微动开关是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有触发杆的一种开关，因为其开关的触点间距比较小，故名微动开关。外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力移去后，动作簧片产生反向动作力，当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后，瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。
传统的微动开关包括壳体、面板、常开接插件、常闭接插件、公共接插件和在常开接插片和常闭接插件之间切换的动滑片，驱动动滑片动作的单弹片或单弹簧，目前市面上使用的微动开关因其自身结构的限制存在诸多缺陷，无法满足诸多行业标准要求，不能在安全系数要求较高的场合或领域使用，市场广度低。具体的缺陷如下几点：
(1)无法实现动静触点之间的强制分离，不符合行业标准要求，开关安全系数低，不能使用在有安全领域要求的场合，比如电梯等；
(2)通过金属单弹片变形或单弹簧受拉产生弹力实现开关切换，在开关跳变临界位置，会存在触片从常闭切换到常开过程中会出现平衡，从而导致开关会存在常开或常闭接插件都不通电或动静触点之间接触不良导致开关信号出现闪烁现象，导致设备无法使用，比如家用制冰机等；
(3)微动开关本身结构尺寸小，导致导电金属片截面积小，无法承受较大电流，在需要较大电流的使用场合就容易烧毁，比如装有锂电池的园林电动工具。
因此，亟待解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种可解决开关切换过程因出现力平衡状态所导致的不通电或动静触点之间接触不良导致开关信号出现闪烁现象的基于双弹性件的微动限位通用开关。
技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种基于双弹性件的微动限位通用开关，包括壳体，该壳体内设有一端伸出壳体外的常开接插件、常闭接插件和公共接插件，所述壳体内设有与公共接插件电连接、且对应设置在常开接插件和常闭接插件的静触点之间可切换连通的动触片，以及用于限制动触片运动轨迹的导向组件，所述动触片上依次联动连接有用于驱动该动触片运动的弹性组件和触发组件；所述弹性组件包括主弹片、用于产生辅助下压力的辅助弹簧、以及穿设在主弹片上且与导向组件相摆动抵接的活动块，该活动块上具有与导向组件的斜面相接触的弧形接触面。该基于双弹性件的微动限位通用开关采用由双弹性件构成的弹性组件，即组合使用主弹片、辅助弹簧和活动块作为开关的驱动机构产生弹力实现开关切换，且在切换过程中，活动块的弧形接触面与导向组件的斜面之间产生竖直方向的压力作用于动触片上，避免动触片从常闭跳到常开或常开跳到常闭时瞬时出现力平衡产生微小移动而出现闪烁或断电现象。
本发明另一种基于双弹性件的微动限位通用开关，包括壳体，该壳体内设有一端伸出壳体外的常开接插件或常闭接插件、以及公共接插件，所述壳体内设有与公共接插件电连接、且与常开接插件或常闭接插件的静触点可连通的动触片，以及用于限制动触片运动轨迹的导向组件，所述动触片上依次联动连接有用于驱动该动触片运动的弹性组件和触发组件；所述弹性组件包括主弹片、用于产生辅助下压力的辅助弹簧、以及穿设在主弹片上且与导向组件相摆动抵接的活动块，该活动块上具有与导向组件的斜面相接触的弧形接触面。
其中，所述主弹片的一端与触发组件相连接，另一端穿过活动块与动弹片相连接，所述辅助弹簧的一端固定于主弹片上，另一端与活动块相连接。该弹性组件利用弹片和弹簧的组合结构有效避免了开关使用过程中单弹性元件容易造成的弹性元件老化，弹力衰减导致开关失灵、接触不良等现象；且该活动块穿设在主弹片上且可沿主弹片自由滑动，该主弹片起到一定的导向作用。
优选的，所述活动块上开设有用于穿过主弹片的通孔和用于抵接辅助弹簧的连接柱。本发明中活动块通过通孔穿设在主弹片上，可沿主弹片上滑动，该主弹片起到一定导向作用；连接柱用于定位辅助弹簧，辅助弹簧在压缩变形过程中产生弹力并作用于活动块上，使得活动块的弧形接触面与导向组件的斜面相接触，活动块受到导向组件产生反作用力通过主弹片作用于动触片上。
其中，所述触发组件包括触发杆和套设在触发杆下端的复位弹簧，所述触发杆具有位于壳体外部的游离端，以及位于壳体内部、与主弹片相连的连接部。
再者，所述触发组件上设有限位块，所述壳体内设有与该壳体可转动连接的常闭分离拨杆，该常闭分离拨杆具有位于限位块下方的拨动端以及位于动触片下端的分离端，触发组件向下运动，限位块推动拨动端，带动常闭分离拨杆逆时针转动，使得分离端推动动触片向上运动脱离常闭接插件。该基于双弹性件的微动限位通用开关利用常闭分离拨杆实现开关切换过程中常闭触点与动触片之间的强制分离，提高了开关的安全系数，满足安全开关行业使用需求。
优选的，所述动触片通过可导电的滚动体与公共接插件活动连接。该动触片采用滑动方式通过滚动体与公共接插件活动连接，减少摩擦力且实现动触片上下运动，且平行于触发组件运动方向；同时滚动体在弹性组件的弹力作用下保持与公共接插件接触，从而实现与常闭接插件通电及动触片跳变后与常开接插件接触通电，实现开关切换。
再者，所述动触片包括由金属合金制成的整体式触片基体，当需要更大电流时也可选用金属合金制成的整体式触片基体，其中优选银镍或银镉合金。
进一步，所述动触片包括开设有两圆孔的由铜制成的基座，该基座上的圆孔内均嵌设有导电触点柱。该动触片可采用通电截面积大的铜制作基座，在基座表面开圆孔使两导电触点柱(优选银柱银镍或银镉合金)双面铆压变形固定在基座上形成整体，以满足大电流使用要求。
进一步，所述导向组件包括位于壳体内的导向座和设于该导向座上的导向块，该导向块穿设于动触片上，用于导向动触片运动，导向块的端面具有与活动块的弧形接触面相接触的斜面。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
(1)本发明基于双弹性件的微动限位通用开关采用由双弹性件构成的弹性组件，即组合使用主弹片、辅助弹簧和活动块作为开关的驱动机构产生弹力实现开关切换，且在切换过程中，活动块的弧形接触面与导向组件的斜面之间产生竖直方向的压力作用于动触片上，避免动触片从常闭跳到常开或常开跳到常闭时瞬时出现力平衡产生微小移动而出现闪烁或断电现象；
(2)本发明中弹性组件利用弹片和弹簧的组合结构有效避免了开关使用过程中单弹性元件容易造成的弹性元件老化，弹力衰减导致开关失灵、接触不良等现象；且该活动块穿设在主弹片上且可沿主弹片自由滑动，该主弹片起到一定的导向作用；
(3)本发明中活动块通过通孔穿设在主弹片上，可沿主弹片上滑动，该主弹片起到一定导向作用；连接柱用于定位辅助弹簧，辅助弹簧在压缩变形过程中产生弹力并作用于活动块上，使得活动块的弧形接触面与导向组件的斜面相接触，活动块受到导向组件产生反作用力通过主弹片作用于动触片上；
(4)本发明基于双弹性件的微动限位通用开关利用常闭分离拨杆实现开关切换过程中常闭触点与动触片之间的强制分离，常闭分离结构最大限度的提高了开关的安全系数，满足安全开关行业使用需求；
(5)本发明中动触片采用滑动方式通过滚动体与公共接插件活动连接，减少摩擦力且实现动触片上下运动，且平行于触发组件运动方向；同时滚动体在弹性组件的弹力作用下保持与公共接插件接触，从而实现与常闭接插件通电及动触片跳变后与常开接插件接触通电，实现开关切换；
(6)该动触片可采用通电截面积大的铜制作基座，在基座表面开圆孔使两导电触点柱(优选银镍或银镉合金)双面铆压变形固定在基座上形成整体，以满足大电流使用要求；或当需要更大电流时也可选用金属合金制成的整体式触片基体，其中优选银镍或银镉合金。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明中动触片的结构示意图；
图5为本发明中动触片和导向组件的配合示意图；
图6为图5中A处的放大示意图；
图7为本发明中导向组件的安装示意图；
图8为本发明中去掉壳体的结构示意图；
图9为本发明中弹性组件的主视图；
图10为本发明中弹性组件的结构示意图；
图11为本发明中弹性组件的爆炸示意图；
图12为本发明中活动块的立体图；
图13为本发明中活动块的结构示意图；
图14为本发明中弹性组件与导向组件的配合示意图；
图15为图14中局部示意图；
图16为本发明中触发杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1、图2和图3所示，本发明一种基于双弹性件的微动限位通用开关，包括壳体1和与该壳体1相适配的面盖11，该壳体内设有常开接插件2、常闭接插件3、公共接插件4、动触片5、导向组件6、弹性组件7和触发组件8。常开接插件2和公共接插件4的一端从壳体的同一侧边伸出作为接插端子，常开接插件2和公共接插件4的另一端位于壳体1内，且常开接插件2上具有用于与动触片5实现导通或断开的常开触点。常闭接插件3的一端位于壳体1内，其上具有用于与动触片5实现导通或断开的常闭触点，另一端从壳体1的一侧边伸出作为常闭接插端子。动触片5与公共接插件4电连接、且对应设置在常开接插件2和常闭接插件3的静触点之间可切换连通，动触片5通过与常开接插件2和常闭接插件3切换接通实现开关的切换。导向组件6用于限制动触片5运动轨迹，即仅可沿导向组件上下移动，且平行于触发组件运动方向。动触片5上依次联动连接有用于驱动该动触片5运动的弹性组件7和触发组件8。
本发明另一种基于双弹性件的微动限位通用开关，包括壳体1和与该壳体1相适配的面盖11，该壳体内设有常开接插件2或常闭接插件3，壳体1内还设有公共接插件4、动触片5、导向组件6、弹性组件7和触发组件8。动触片5与公共接插件4电连接、且与常开接插件2或常闭接插件3的静触点可连通，动触片5通过与常开接插件2或常闭接插件3接通实现开关的切换。
如图4所示，动触片5包括开设有两圆孔的由铜制成的基座501，该基座501上的圆孔内均嵌设有导电触点柱502。该动触片亦可采用通电截面积大的铜制作基座，在基座表面开圆孔使两导电触点柱(优选银镍或银镉合金)双面铆压变形固定在基座上形成整体，可满足大电流使用要求。当需要更大电流时动触片5也可选用金属合金制成的整体式触片基体，其中优选银镍或银镉合金。
如图5和图6所示，导向组件6位于公共接插件4左端，导向组件6包括位于壳体内的导向座602，该导向座602上设有导向块603，动触片5的中间开设有与导向块603相适配的凹槽503，导向块603插入凹槽503内实现动触片5和导向组件6的装配。如图7所示，导向组件6上预留有可放置滚动体10的空间，动触片5通过滚动体10与公共接插件4活动连接。该动触片5采用滑动方式通过滚动体10与公共接插件4活动连接，减少摩擦力且实现动触片5上下运动，且平行于触发组件运动方向；同时滚动体10在弹性组件7的弹力作用下保持与公共接插件4接触，从而实现与常闭接插件3通电及动触片5跳变后与常开接插件2接触通电，实现开关切换。
如图8、图9和图10所示，弹性组件7包括主弹片701、用于产生辅助下压力的辅助弹簧702、以及穿设在主弹片701上且与导向组件6相摆动抵接的活动块703，该活动块703上具有与导向组件6的斜面601相接触的弧形接触面。如图11所示，主弹片701的一端与触发组件8相连接，另一端延伸出两伸出端706穿过活动块703与动弹片5相连接，主弹片701的两伸出端706之间具有辅助弹簧702的空间，该辅助弹簧702的一端固定于主弹片701上，另一端与活动块703的连接柱705相连接，如图14和图15所示。如图12和图13所示，活动块703上开设有用于穿过主弹片701的通孔704，本发明中活动块通过通孔穿设在主弹片上，可沿主弹片上滑动，该主弹片起到一定导向作用。活动块703上还设有用于抵接辅助弹簧702的连接柱705，连接柱705用于定位辅助弹簧702，辅助弹簧702在压缩变形过程中产生弹力并作用于活动块703上，使得活动块703的弧形接触面与导向组件6的斜面601相接触，活动块703受到导向组件6产生反作用力通过主弹片701作用于动触片5上。上述活动块703的弧形接触面位于其端部的中间，且与导向块603对应设置，且导向块603上与活动块703的弧形接触面相互作用的斜面具有上下对称的斜度，倾斜方向均是斜向远离活动块703的方向。本发明基于双弹性件的微动限位通用开关采用由双弹性件构成的弹性组件，即组合使用主弹片、辅助弹簧和活动块作为开关的驱动机构产生弹力实现开关切换，且在切换过程中，活动块的弧形接触面与导向组件的斜面之间产生竖直方向的压力作用于动触片上，避免动触片从常闭跳到常开或常开跳到常闭时瞬时出现力平衡产生微小移动而出现闪烁或断电现象。且本发明中弹性组件利用弹片和弹簧的组合结构有效避免了开关使用过程中单弹性元件容易造成的弹性元件老化，弹力衰减导致开关失灵、接触不良等现象。
如图3所示，触发组件8包括触发杆801和套设在触发杆801下端的复位弹簧802，触发杆801的一端伸出壳体1外作为开关的外部施加外力的部件，复位弹簧802为触发杆801的向上运动提供回弹力，保障触发杆801可回到初始状态。
如图16所示，该触发杆801具有位于壳体外部的游离端803，以及位于壳体1内部、与主弹片701相连的连接部804。如图3所示，触发组件8上设有限位块805，壳体1内设有与该壳体可转动连接的常闭分离拨杆9，该常闭分离拨杆9具有位于限位块805下方的拨动端以及位于动触片5下端的分离端，触发组件8向下运动，限位块805推动拨动端，带动常闭分离拨杆9逆时针转动，使得分离端推动动触片5向上运动脱离常闭接插件3。当动触片5偶尔出现没有往上运动情况下，该基于双弹性件的微动限位通用开关利用常闭分离拨杆实现开关切换过程中常闭触点与动触片之间的强制分离，常闭分离结构最大限度的提高了开关的安全系数，满足安全开关行业使用需求。
本发明的工作过程：初始状态动触片5在弹性组件7的主弹片701的压力作用下与常闭接插件3保持接触状态，动触片5在弹性组件7的主弹片701的压力作用下与滚动体10保持接触，滚动体10与公共接插件4之间在动触片5压力下保持接触。触发杆801在外力作用下往下运动，弹性组件7中的主弹片701和辅助弹簧702压缩变形，当主弹片701垂直与动触片时，主弹片701处于最大压缩量，此时主弹片701弹力最大；此时辅助弹簧702产生辅助弹力作用于活动块703上，活动块703与导向组件的斜面601相接触，使得活动块703和导向组件之间产生向下压力，该向下压力避免动触片5从常闭跳到常开或常开跳至常闭时瞬间出现力平衡产生微小位移而出现闪烁或断电现象。当触发杆801继续往下微小距离，此时动触片5受到向上力作用而瞬间往上滑动与常开接插件2接触，此时常闭触点断电，常开触点接通。触发杆801继续往下运动，触发杆801的限位块805与常闭分离拨杆9的拨动端接触，常闭分离拨杆9绕壳体1逆时针旋转，当动触片5偶尔出现没有往上运动情况下，此时常闭分离拨杆9会强制将动触片5与常闭接插件3分离，从而保证动触片5与常闭触点断电；触发杆801在复位弹簧802的回弹力作用下往回运动，当弹性组件7垂直与动触片5时，主弹片701处于最大压缩量，此时弹力最大，当触发杆801继续往上微小距离就此时动触片5受到向下力作用而瞬间往下滑动与常闭接插件3接触，此时常开触点断电，常闭触点接通。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：包括壳体(1)，该壳体(1)内设有一端伸出壳体外的常开接插件(2)、常闭接插件(3)和公共接插件(4)，所述壳体(1)内设有与公共接插件(4)电连接、且对应设置在常开接插件(2)和常闭接插件(3)的静触点之间可切换连通的动触片(5)，以及用于限制动触片(5)运动轨迹的导向组件(6)，所述动触片(5)上依次联动连接有用于驱动该动触片(5)运动的弹性组件(7)和触发组件(8)；所述弹性组件(7)包括主弹片(701)、用于产生辅助下压力的辅助弹簧(702)、以及穿设在主弹片(701)上且与导向组件(6)相摆动抵接的活动块(703)，该活动块(703)上具有与导向组件(6)的斜面(601)相接触的弧形接触面。
2.一种基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：包括壳体(1)，该壳体(1)内设有一端伸出壳体外的常开接插件(2)或常闭接插件(3)、以及公共接插件(4)，所述壳体(1)内设有与公共接插件(4)电连接、且与常开接插件(2)或常闭接插件(3)的静触点可连通的动触片(5)，以及用于限制动触片(5)运动轨迹的导向组件(6)，所述动触片(5)上依次联动连接有用于驱动该动触片(5)运动的弹性组件(7)和触发组件(8)；所述弹性组件(7)包括主弹片(701)、用于产生辅助下压力的辅助弹簧(702)、以及穿设在主弹片(701)上且与导向组件(6)相摆动抵接的活动块(703)，该活动块(703)上具有与导向组件(6)的斜面(601)相接触的弧形接触面。
3.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述主弹片(701)的一端与触发组件(8)相连接，另一端穿过活动块(703)与动弹片(5)相连接，所述辅助弹簧(702)的一端固定于主弹片(701)上，另一端与活动块(703)相连接。
4.根据权利要求3所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述活动块(703)上开设有用于穿过主弹片(701)的通孔(704)和用于抵接辅助弹簧(702)的连接柱(705)。
5.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述触发组件(8)包括触发杆(801)和套设在触发杆(801)下端的复位弹簧(802)，所述触发杆(801)具有位于壳体外部的游离端(803)，以及位于壳体(1)内部、与主弹片(701)相连的连接部(804)。
6.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述触发组件(8)上设有限位块(805)，所述壳体(1)内设有与该壳体可转动连接的常闭分离拨杆(9)，该常闭分离拨杆(9)具有位于限位块(805)下方的拨动端以及位于动触片(5)下端的分离端，触发组件(8)向下运动，限位块(805)推动拨动端，带动常闭分离拨杆(9)逆时针转动，使得分离端推动动触片(5)向上运动脱离常闭接插件(3)。
7.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述动触片(5)通过可导电的滚动体(10)与公共接插件(4)活动连接。
8.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述动触片(5)包括由金属合金制成的整体式触片基体。
9.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述动触片(5)包括开设有两圆孔的由铜制成的基座(501)，该基座(501)上的圆孔内均嵌设有导电触点柱(502)。
10.根据权利要求1或2所述的基于双弹性件的微动限位通用开关，其特征在于：所述导向组件(6)包括位于壳体(1)内的导向座(602)和设于该导向座(602)上的导向块(603)，该导向块(603)穿设于动触片(5)上，用于导向动触片(5)上下运动，导向块(603)的端面具有与活动块的弧形接触面相接触的斜面(601)。
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