CN107833777A - 一种短行程微动开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种短行程微动开关，包括底壳、按钮、设置在按钮下方的用于传递运动的多级传动组件、以及设置在多级传动组件下方的电开关，所述多级传动组件包括若干个转换件，各个转换件都能够围绕各自支撑点为支点摆动，并且依次通过力臂接触，按钮接触第一个转换件，电开关位于最后一个转换件下方，通过按钮和多级传动组件的联动，触发电开关动作，实现开关通电与断电功能。相对于现有技术，本发明开关通过多级传动组件实现开关超小动作行程，提高开关动作精度，同时还可提高密封件寿命及使用环境，确保开关在行业上应用更加安全可靠，具有广泛应用前景。

Description

一种短行程微动开关

技术领域

本发明涉及一种短行程微动开关，属于微动限位开关技术领域。

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，其外部有驱动杆的一种开关，因为其开关的触点间距比较小，故名微动开关，又叫灵敏开关。其工作原理是：当外界力通过传动元件将力作用于动作簧片上，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。

现有市场上基本所有微动开关密封基本都采用橡胶件，通过在橡胶件开圆孔套接在按钮凹槽里，通过橡胶拉伸产生的弹力使橡胶紧紧包裹在按钮的凹槽上，从而形成密封功能，此种密封结构容易失效，原因在于橡胶长期在受拉状态容易老化，弹性衰减或消失，橡胶随按钮上下运动过大容易疲劳。现有开关受环境影响容易失效，橡胶在低温下容易硬化无弹性无法起到密封效果，高温下软化影响密封也容易老化。

现有开关公差都相对比较大，无法使用在要求精度比较高场合，目前普遍应用在比较低端市场。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种短行程微动开关，通过多级转换机构实现开关超小动作行程，同时提高开关动作精度，此外，本发明开关还可采用外壳陶瓷与金属柔性弹性件及焊料高温烧结紧密结合技术，可彻底解决普通开关橡胶密封高、低温以及老化等失效问题，确保开关在行业上应用更加安全可靠，具有广泛应用前景。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明提供了一种短行程微动开关，包括底壳、按钮、设置在按钮下方的用于传递运动的多级传动组件、以及设置在多级传动组件下方的电开关，所述多级传动组件包括若干个转换件，各个转换件都能够围绕各自支撑点为支点摆动，并且依次通过力臂接触，按钮接触第一个转换件，电开关位于最后一个转换件下方，通过按钮和多级传动组件的联动，触发电开关动作，实现开关通电与断电功能。

通过作用于按钮作用力传递到与其接触的转换件，然后转换件摆动传递到下一个转换件，依次类推，直至最后一个转换件，最后将作用力传递到电开关上。

进一步，所述多级传动组件中的转换件的数量为1个，2个，3个或更多，本发明优选转换件的数量为3个。

进一步，在所述的底壳上设置有可围绕支点摆动的摆动件，其设置在多级传动组件和开关组件之间，所述多级传动组件运动触发摆动件摆动并触发电开关。

进一步，所述电开关包括电开关按钮、开关上盖、电开关外壳和开关接插件，以及安置上盖与电开关外壳内部空间的电开关动作组件。

优选地，所述电开关抵接在底壳底部，电开关为独立体可与底壳分离，电开关为微动开关或限位开关芯部，或者也可以将电开关与底壳设置为一体式结构。

进一步，上述微动开关或限位开关可采用多种触点形式，比如：1NC，1NO、2NC、2NO、1NO\1NC、2NO\1NC、1NO\2NC、2NO\2NC等。

进一步，所述的多级传动组件上设置有起复位作用的复位件。

进一步，所述复位件可以是扭簧、压簧、拉簧、弹片中一种或多种组合，所述的复位件起到使多级转换件复位作用。

进一步，所述多级传动最后一个转换件上设置有带螺纹的调节件，此调节件可以抵消开关因零件公差造成尺寸链误差从而导致开关动作精度降低。

进一步，所述底壳包裹在外壳内腔，所述外壳表面设有与按钮相接触的柔性弹性薄片，并且其他部件根据需要固定在底壳上。

优选地，上述柔性弹性薄片采用不锈钢材料，外壳采用陶瓷材料，通过在两者之间加焊料通过高温烧结技术将不锈钢材料精密焊接在陶瓷上。

技术效果：相对于现有技术，本发明短行程微动开关具有以下优势：

1、本发明开关中设置多级传动组件，通过多级转换件来将按钮微小运动行程传递，就可产生实现较大行程的作用，从而避免柔性弹性薄片疲劳失效，此方案同时极大提高了开关动作参数精度。

2、通用性强，电开关可选择市场上现有的普通的微动开关或限位开关芯部，应用范围极广，微动开关或限位开关可采用多种触点形式，比如：1NC，1NO、2NC、2NO、1NO\1NC、2NO\1NC、1NO\2NC、2NO\2NC等。

3、采用外壳陶瓷材料与金属柔性弹性件及焊料高温烧结紧密结合技术，可有效解决普遍开关橡胶老化、疲劳导致密封失效问题，可更广泛应用在苛刻环境。

附图说明

图1：本发明短行程微动开关外壳结构示意图；

图2：本发明短行程微动开关内部主结构示意图；

图3：本发明短行程微动开关中开关头部组件结构爆炸图；

图4：本发明短行程微动开关中电开关结构示意图；

图5：本发明开关中传动组件三级传动结构示意图；

图6：本发明实施例2开关中传动组件二级传动结构示意图；

图7：本发明实施例3开关中传动组件一级传动结构示意图；

图8：本发明开关底壳上部结构示意图；

图9：本发明开关底壳底部结构示意图；

图10：本发明短行程微动开关无摆动件主结构示意图；

图11：本发明短行程微动开关中壳体与电开关上的壳体连为一体时的结构示意图；

图12：本发明实施例10短行程微动开关的主结构示意图；

图13：本发明实施例10短行程微动开关中多级传动组件(三级)结构爆炸图；

图14：本发明实施例10短行程微动开关中多级传动组件(三级)结构示意图；

图15：本发明实施例11短行程微动开关的主结构示意图；

图16：本发明实施例11短行程微动开关中多级传动组件(二级)结构爆炸图；

图17：本发明实施例11短行程微动开关中多级传动组件(二级)结构示意图；

图18：本发明实施例12短行程微动开关壳体与电开关上的壳体连为一体时的主结构示意图；

图19：本发明实施例14短行程微动开关的主结构示意图(电开关为限位开关)；

图20：本发明实施例15短行程微动开关的主结构示意图(电开关为限位开关)。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例1：

一种短行程微动开关，如图2所示，包括底壳1、设置在底壳1上并且能够做往返运动的按钮5、设置在按钮5下方的用于传递运动的多级传动组件、以及设置在多级传动组件下方的电开关13，按钮5触发多级传动组件运动并最终触发电开关动作，实现开关通电与断电功能。

如图2，图3所示，多级传动组件包括若干个转换件，各个转换件都能够围绕各自支撑点为支点摆动，并且依次通过力臂接触，按钮5接触第一个转换件，电开关13位于最后一个转换件下方，通过作用于按钮1作用力传递到与其接触的转换件，然后转换件摆动传递到下一个转换件，依次类推，直至最后一个转换件，最后将作用力传递到电开关13上。

在本实施例中，如图3和图5所示，转换件的数量为3个，按钮1下面接触转换件2，转换件2最长力臂接触转换件3靠近支点较小力臂位置，转换件3最长力臂接触转换件4靠近支点较小力臂位置，转换件2、转换件3和转换件4分别用销钉轴6、销钉轴7和销钉轴8穿过底板件12对应孔位铆接固定，并且能够分别以销钉轴6、销钉轴7和销钉轴8为支点灵活摆动。

如图2和图3所示，多级传动组件上设置有起复位作用的复位件，复位件为扭簧9，如图5和图9所示，扭簧一端穿插在与转换件4上孔4-1或抵接在转换件4侧边4-2表面，另一端与底壳1上的凹槽102抵接。

如图2和3所示，底壳1上设置有可围绕支点运动的摆动件10，摆动件套接在销轴11上，所述摆动件10设置在多级传动组件最后一个转换件和电开关13之间，多级传动组件运动触发摆动件10摆动并触发电开关13。在本实施例中如图3所示，摆动件10用销钉轴11定位在底壳1上，销钉轴11穿过底壳1对应孔穿出底壳并铆接固定在底壳1上，摆动件10可围绕销钉轴11摆动，其设置在转换件4和电开关13之间。

如图4所示，电开关13包括电开关按钮131、电开关上盖132、电开关外壳133和电开关接插件134，以及安置在电开关上盖与电开关外壳内部空间的电开关动作组件，按钮向下运动触发电开关动作组件动作，实现电开关通电与断电功能，电流通过接插件与外部元件连接。

如图1和图8所示，本发明短行程微动开关中，底壳1包裹在外壳17内腔，外壳17表面设有与按钮5相接触的柔性弹性薄片16，并且其他部件根据需要固定在底壳17上。

如图1所示，柔性弹性薄片16可以是金属弹性材料，优选地，采用不锈钢材料，优选地，外壳采用陶瓷材料，通过焊料在高温环境通过烧结工艺将金属弹性材料与外壳陶瓷紧密结合形成一个整体。柔性弹性薄片16也可以选择其他非金属弹性材料，外壳非金属材料，通过外部压力将柔性弹性薄片16压缩在外壳上或两者结合处加胶密封。整个开关工作原理：

1.开关按钮5下压过程：

开关外部力作用在柔性弹性薄片16，柔性弹性薄片16向下变形促使按钮5向下运动，按钮5下表面接触转换件2，转换件2围绕销钉轴6逆时针旋转，转换件2另一端凸起部接触转换件3，带动转换件3围绕销钉轴7顺时针旋转，转换件3另一端凸起部接触转换件4，转换件4逆时针旋转并接触摆动件10，同时压缩扭簧9，摆动件10围绕销钉轴11顺时针旋转，摆动件10旋转接触电开关13上电开关按钮131并触发开关动作，从而实现开关通、断电功能。

2.开关按钮5复位过程：

此过程与下压过程原理相同，柔性弹性薄片16无外力作用，扭簧9弹力开始释放，扭簧9弹力通过多级转换件传递后促使按钮5及柔性弹性薄片16复位。电开关13在自身电开关动作组件弹力作用下回到初始状态。

实施例2：

如图2和图6所示，与实施例1基本相同，不同之处在于：

本实施例转换件数量为2个，取消转换件2，按钮1下表面直接接触转换件3。

其工作原理也与实施例1相同。

实施例3：

如图2和图7所示，与实施例1基本相同，不同之处在于：

本实施例转换件数量为1个，取消转换件2和3，按钮1下表面直接接触转换件4。

其工作原理也与实施例1相同。

实施例4：

如图10和图5所示，与实施例1基本相同，不同之处在于，所述壳体上取消摆动件10和销钉轴11。

其工作原理也与实施例1基本相同，不同之处在于：

最后一个转换件4凸起部直接与电开关13上电开关按钮131接触并触发开关动作。

实施例5：

如图10和图6所示，与实施例4基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为2个，取消转换件2，按钮1下表面直接接触转换件3。

其工作原理也与实施例4相同。

实施例6：

如图10和图7所示，与实施例4基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为1个，取消转换件2和3，按钮1下表面直接接触转换件4。

其工作原理也与实施例4相同。

实施例7：

如图11和图5所示，与实施例1基本相同，不同之处在于，

所述壳体1与电开关13上的壳体133连为一体，电开关13不是独立体。

其工作原理也与实施例1相同。

实施例8：

如图11和图6所示，与实施例7基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为2个，取消转换件2，按钮1下表面直接接触转换件3。

其工作原理也与实施例7相同。

实施例9：

如图11和图7所示，与实施例7基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为1个，取消转换件2和3，按钮1下表面直接接触转换件4。

其工作原理也与实施例7相同。

实施例10：

如图12所示，与实施例4基本相同，不同之处在于，

取消销钉6、7和8，取消扭簧9，增加压簧9。

如图12、13和14所示，转换件2上设有凸出部201，与该凸出部对应的底壳1上设有凹槽101，凸出部201卡接在凹槽101里，转换件2可围绕此凹槽支撑点摆动；转换件3上设有凸出部301，与该凸出部301对应的底壳1上设有凹槽102，转换件3可围绕此凹槽支撑点摆动；转换件4上设有凸出部401，与该凸出部对应的底壳1上设有凹槽103，凸出部301卡接在凹槽103里，转换件3可围绕此凹槽支撑点摆动。

此外，底壳1上端部凹槽上设有面盖20。

如图14所示，转换件4设有螺纹调节件19，通过调节件与转换件对应表面之间的距离，可以抵消开关因零件公差造成尺寸链误差从而提高开关动作精度。

其工作原理也与实施例4基本相同，差别在于：

转换件4上的调节件19与电开关按钮接触。

实施例11：

如图15、16和图17所示，与实施例10基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为2个，取消转换件2，按钮1下表面直接接触转换件3。

其工作原理也与实施例10相同。

实施例12：

如图18所示，与实施例10基本相同，不同之处在于，

如图11和如图18，所述壳体1与电开关13上的壳体133连为一体，电开关13不是独立体。

其工作原理也与实施例10相同。

实施例13：

与实施例12基本相同，不同之处在于，

本实施例转换件数量为2个，取消转换件2，按钮1下表面直接接触转换件3。

其工作原理也与实施例12相同。

实施例14：

与实施例10相同，不同之处在于：

如图19所示，所述电开关为限位开关，取消复位件9

其工作原理也与实施例10相同。

实施例15：

与实施例1相同，不同之处在于：

如图20所示，取消复位件9，所述电开关为限位开关

其工作原理也与实施例1相同。

实施例16：

与实施例2相同，不同之处在于：

取消复位件9，电开关为限位开关。

其工作原理也与实施例1相同。

实施例17：

与实施例3相同，不同之处在于：

取消复位件9，电开关为限位开关。

其工作原理也与实施例3相同。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (9)

1.一种短行程微动开关，其特征在于，包括底壳(1)、按钮(5)、设置在按钮(5)下方的用于传递运动的多级传动组件、以及设置在多级传动组件下方的电开关(13)，所述多级传动组件包括若干个转换件，各个转换件都能够围绕各自支撑点为支点摆动，并且依次通过力臂接触，按钮(5)接触第一个转换件，电开关(13)位于最后一个转换件下方，通过按钮(5)和多级传动组件的联动，触发电开关(13)动作，实现开关通电与断电功能。

2.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述传动组件中的转换件的数量可设置成1个，2个，3个或更多。

3.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，在所述的底壳(1)上设置有可围绕支点摆动的摆动件(10)，其设置在多级传动组件最后一个转换件和电开关(13)之间。

4.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述电开关(13)抵接在底壳(1)底部，电开关(13)可与底壳(1)分离，或者电开关(13)外壳与底壳(1)一体。

5.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述电开关(13)为微动开关或限位开关芯部。

6.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述的多级传动组件上还设置有起复位作用的复位件(9)。

7.根据权利要求7所述的短行程微动开关，其特征在于，所述复位件(9)为扭簧、压簧、拉簧、弹片中一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述多级传动最后一个转换件上设置有带螺纹的调节件(19)。

9.根据权利要求1所述的短行程微动开关，其特征在于，所述底壳(1)包裹在外壳(17)内腔，所述外壳(17)表面设有与按钮(5)相接触的柔性弹性薄片(16)，并且其他部件根据需要固定在底壳(1)上。