CN113363089B - 翘板及翘板开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了翘板及翘板开关,属于电器技术领域,该翘板包括:导电臂、支撑部、动触点和装配部;导电臂包括:第一导向臂、第二导向臂,第一导向臂的第一端与支撑部的一侧连接,第一导向臂的第二端与第二导向臂连接;第二导向臂上具有增弹结构,增弹结构被配置为用于增加第二导向臂的弹性;动触点位于第二导向臂上;装配部与支撑部连接。具有弹性的第二导向臂能够有效吸收因碰撞而产生的能量,最终达到减少动触点弹跳次数以及减少拉弧次数的目的,减少了动触点和静触点因拉弧而导致的烧损,利于提高翘板开关的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电器技术领域,特别涉及翘板及翘板开关。
背景技术
翘板开关是一种电流通断装置,其包括:具有动触点的翘板、具有静触点的端子组件、用于支撑翘板并允许翘板摆动的支撑件、用于驱动翘板摆动的弹子组件。用户拨动翘板开关的按钮,按钮通过弹子组件向翘板施力使翘板摆动,以使动触点与静触点接触或分离,进而达到通断电流的目的。
相关技术中,翘板包括:导电臂、支撑部、动触点、装配部,导电臂为实心折板状,导电臂的第一端与支撑部的一端连接,动触点与导电臂的第二端连接,装配部与支撑部连接,装配部用于与支撑件可转动连接。
然而,相关技术提供的翘板,在翘板运动至动触点与静触点首次碰撞接触后,动触点在惯性作用下会进行多次碰撞弹跳,使得拉弧次数也相应增加,增加对动触点和静触点的烧损。
发明内容
鉴于此,本发明提供了翘板及翘板开关,能够解决上述技术问题。
具体而言,包括以下的技术方案:
一方面,提供了一种翘板,所述翘板包括:导电臂、支撑部、动触点和装配部;
所述导电臂包括:第一导向臂、第二导向臂,所述第一导向臂的第一端与所述支撑部的一侧连接,所述第一导向臂的第二端与所述第二导向臂连接;
所述第二导向臂上具有增弹结构,所述增弹结构被配置为用于增加所述第二导向臂的弹性;
所述动触点位于所述第二导向臂上;
所述装配部与所述支撑部连接。
在一些可能的实现方式中,所述增弹结构为第一空腔,所述第一空腔开设于所述第二导向臂上。
在一些可能的实现方式中,所述第二导向臂包括:外分隔部和内分隔部;
所述内分隔部位于所述外分隔部的内部,且所述外分隔部和所述内分隔部之间具有间隙,所述间隙为所述第一空腔;
所述动触点位于所述内分隔部上。
在一些可能的实现方式中,所述内分隔部的第一端与所述外分隔部连接,所述内分隔部第二端悬空且面向所述第一导向臂;
其中,所述内分隔部的第二端与所述内分隔部的第一端为相对的两端。
在一些可能的实现方式中,所述第一空腔为U型结构。
在一些可能的实现方式中,所述第一导向臂上具有第二空腔,所述第二空腔与所述第一空腔连通。
在一些可能的实现方式中,所述第二导向臂包括:第一连接段、第二连接段和第三连接段;
所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段顺次连接并配合形成所述第一空腔;
所述第一连接段和所述第三连接段还与所述第一导向臂的第二端连接;
所述动触点位于所述第二连接段上。
在一些可能的实现方式中,所述第二连接段包括:连接部分和承载部分;
所述连接部分的第一端分别与所述第一连接段和所述第三连接段连接,所述连接部分的第二端与所述承载部分连接;
所述承载部分的宽度小于所述连接部分的宽度,其中,所述宽度方向与所述第一连接段至所述第三连接段的分布方向相同;
所述动触点位于所述承载部分上。
在一些可能的实现方式中,所述增弹结构为弹性件;
所述第二导向臂包括:导向部和承载部,所述导向部的第一端与所述第一导向臂的第二端连接;
所述承载部通过所述弹性件与所述导向部连接;
所述动触点位于所述承载部上。
在一些可能的实现方式中,所述导电臂和所述动触点的数量均为两个;
两个所述导电臂对称地位于所述支撑部的两侧;
两个所述动触点与两个所述导电臂一一对应,所述动触点位于对应的所述导电臂的第二导向臂上。
另一方面,提供了一种翘板开关,所述翘板开关包括上述所述的任一种翘板。
在一些可能的实现方式中,所述翘板开关包括:用于拨动所述翘板的弹子组件、用于与所述动触点相接触的静触点,所述弹子组件每拨动一次所述翘板,使得所述动触点与所述静触点进行多次碰撞接触后达到稳定接触;
所述动触点和所述静触点在进行所述多次碰撞接触时对应的多个接触位置不同。
在一些可能的实现方式中,在所述动触点和所述静触点进行第二次接触之后以及稳定接触之前,所述动触点和所述静触点进行接触的多个位置按照时间顺序沿着由第二接触位置指向第一接触位置的方向依次间隔分布;
其中,所述第一接触位置为所述动触点和所述静触点进行首次接触时对应的位置;
所述第二接触位置为所述动触点和所述静触点进行第二次接触时对应的位置。
在一些可能的实现方式中,所述动触点和所述静触点的稳定接触位置位于所述动触点和所述静触点的中心位置处;
其中,所述稳定接触位置为所述动触点和所述静触点在稳定接触状态下对应的位置。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本发明实施例提供的翘板能够用于翘板开关,除了上述的翘板之外,翘板开关至少还包括与翘板的作业过程直接相关的以下部件:具有静触点的端子组件、用于支撑翘板并允许翘板摆动的支撑件、用于驱动翘板摆动的弹子组件。用户通过拨动翘板开关的按钮,按钮通过弹子组件向翘板施力使翘板摆动,以使动触点与静触点接触或分离,进而达到通断电流的目的。
本发明实施例提供的翘板,通过增弹结构来增加第二导向臂的弹性,使第二导向臂具有更强的弹性,这样,当位于第二导向臂上的动触点与翘板开关中的静触点发生碰撞接触后,具有更强弹性的第二导向臂能够有效吸收因碰撞而产生的能量,对动触点在惯性作用下进行的弹跳过程进行有效缓冲,最终达到减少动触点弹跳次数,以及减少拉弧次数的目的,减少了动触点和静触点因拉弧而导致的烧损,利于提高翘板开关的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的在两种视角状态下获得的翘板的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一示例性翘板开关的局部结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一示例性翘板中的动触点在一次驱动下的接触位置分布示意图;
图4为本发明实施例提供的一示例性翘板中的动触点的首次接触位置分布示意图;
图5为本发明实施例提供的一示例性翘板中的动触点的第二次接触位置分布示意图;
图6为本发明实施例提供的一示例性翘板中的动触点的最终稳定接触位置分布示意图;
图7为本发明实施例提供的一示例性翘板的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的另一示例性翘板的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的再一示例性翘板的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的又一示例性翘板的结构示意图。
附图标记分别表示:
1-导电臂,
11-第一导向臂,111-第二空腔,
12-第二导向臂,
121-外分隔部,122-内分隔部,
123-第一连接段,124-第二连接段,125-第三连接段,
1241-连接部分,1242-承载部分,
126-导向部,127-承载部,
13-增弹结构,13a-第一空腔,13b-弹性件,
2-支撑部,
3-动触点,
4-装配部,
100-翘板,
200-端子组件,
201-进线端子组件,202-出线端子组件,203-静触点,
300-支撑件,
400-弹子组件。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例中,以翘板在翘板开关中的装配状态为基准,将翘板面向翘板开关中支撑件的方向称为底部方向或者下部方向,将翘板面向翘板开关中弹子组件的方向称为顶部方向或者上部方向。
翘板开关又称船形开关、翘板开关、IO开关、或者电源开关,是一种电流通断装置,翘板开关包括:具有动触点的翘板、具有静触点的端子组件、用于支撑翘板并允许翘板摆动的支撑件、用于驱动翘板摆动的弹子组件。用户通过拨动翘板开关的按钮,按钮通过弹子组件向翘板施力使翘板摆动,以使动触点与静触点接触或分离,进而达到通断电流的目的。
相关技术中,翘板包括:导电臂、支撑部、动触点、装配部,导电臂为实心折板状,导电臂的第一端与支撑部的一端连接,动触点与导电臂的第二端连接,装配部与支撑部的底部连接,装配部用于与支撑件可转动连接。
然而,导电臂为实心折板状,在翘板运动至动触点与静触点首次碰撞接触后,动触点在惯性作用下会进行多次碰撞弹跳,使得拉弧次数也相应增加,增加的拉弧次数会增加对动触点和静触点的烧损。
随着翘板开关控制负载的功率和种类的增加,对于大电流翘板开关的需求越来越普遍,随之而来的,翘板开关的性能方面也面临越来越严格的测试考验。利用相关技术提供的翘板制备得到的翘板开关,在温升测试和寿命测试中,经常出现温升不合格、触点之间粘接等不良问题。
本发明实施例提供了一种翘板,附图1分别示出了翘板在不同视角下的结构布置,如附图1所示,该翘板包括:导电臂1、支撑部2、动触点3和装配部4;其中,导电臂1包括:第一导向臂11、第二导向臂12,第一导向臂11的第一端与支撑部2的一侧连接,第一导向臂11的第二端与第二导向臂12连接;第二导向臂12上具有增弹结构13,增弹结构13被配置为用于增加第二导向臂12的弹性。动触点3位于第二导向臂12上,装配部4与支撑部2连接。
本发明实施例提供的翘板能够用于翘板开关,除了上述的翘板100之外,如附图2所示,翘板开关至少还包括:与翘板100作业直接相关的以下部件:具有静触点203的端子组件200、用于支撑翘板100并允许翘板100摆动的支撑件300、用于驱动翘板100摆动的弹子组件400。用户通过拨动翘板开关的按钮,按钮通过弹子组件400向翘板100施力使翘板100摆动,以使动触点3与静触点203接触或分离,进而达到通断电流的目的。
本发明实施例提供的翘板,通过增弹结构13来增加第二导向臂12的弹性,使第二导向臂12具有更强的弹性,这样,当位于第二导向臂12上的动触点3与翘板开关中的静触点203发生碰撞接触后,具有更强弹性的第二导向臂12能够有效吸收因碰撞而产生的能量,对动触点3在惯性作用下进行的弹跳过程进行有效缓冲,最终达到减少动触点3弹跳次数,以及减少拉弧次数的目的,减少了动触点3和静触点203因拉弧而导致的烧损,利于提高翘板开关的使用寿命。
示例性地,第一导向臂11和第二导向臂12均为板状结构,例如,第一导向臂11包括相连接的等宽部分和增宽部分,等宽部分的宽度保持不变,等宽部分的第一端与支撑部2的一端连接,等宽部分的第二端与增宽部分的第一端连接;增宽部分的宽度沿着远离等宽部分的方向逐渐增大,并且,增宽部分的第一端的宽度与等宽部分的宽度相同,等宽部分的第二端的宽度达到最大,等宽部分的第二端与第二导向臂12连接。如此设置,利于增加第一导向臂11的强度。
例如,第二导向臂12为对称的几何形状,例如为矩形、圆弧形、等腰梯形等。本发明实施例中,使第二导向臂12的外轮廓为矩形形状,第二导向臂12的宽度与第一导向臂11的增宽部分的最大宽度相同,如此设置,不仅利于成型制备,且利于使第二导向臂12提供更大的承载面积。
第一导向臂11用于将第二导向臂12递送至合适的位置处,最终使得第二导向臂12上的动触点3与对应的静触点203在合适位置处相对分布,以进行动触点3和静触点203之间的接触或者分离。例如,第一导向臂11倾斜设置,第一导向臂11的第一端与支撑部2的一侧连接,第一导向臂11的第二端位于支撑部2的上方且与第二导向臂12的第一端连接(即,第一导向臂11的第二端向着上方延伸)。
第二导向臂12或者水平设置,或者倾斜设置,当第二导向臂12倾斜设置时,第二导向臂12与支撑部2板面所在方向之间的夹角例如小于15°、或者进一步小于10°、或者进一步小于5°,并且,第二导向臂12的第二端向着上方延伸。
本公开实施例中,第二导向臂12需要满足以下条件:(1)第二导向臂12的材质具有一定的硬度,该硬度能够满足对动触点3进行有效支撑,在没有受到外力作用时,第二导向臂12始终稳定,不会发生位移,确保动触点3与静触点203之间的稳定接触;(2)第二导向臂12具有一定的弹性,该弹性能够满足在特定外力作用下,第二导向臂12能够发生相应的变形运动,并且在该特定外力取消后,第二导向臂12能够复位至初始状态。
如上所述,本发明实施例提供的翘板用于翘板开关,如附图2所示,翘板开关包括:用于拨动翘板100的弹子组件400和用于与动触点3相接触的静触点203。弹子组件400每拨动一次翘板100,使得动触点3在与静触点203进行多次碰撞接触后达到稳定接触。也就是说,当拨动翘板开关的按钮时,按钮驱动弹子组件400运动,运动的弹子组件400向翘板100施力使翘板100进行一次摆动,并使得动触点3与静触点203会发生多次碰撞接触直至两者稳定地接触。
研究发现,在确保第二导向臂12具有足够支撑性的前提下,期望第二导向臂12的弹性越大越好,在第二导向臂12的弹性足够大时,能够使动触点3在进行上下方向上的弹跳运动的同时,动触点3还可以同时进行水平方向的平移运动,也就是说,使动触点3和静触点203进行多次接触时对应的多个接触位置不同。可见,期望增弹结构13被配置为使第二导向臂12的弹性增大至使动触点3和静触点203在进行多次接触时对应的多个接触位置不同。
动触点3和静触点203的多个接触位置彼此不同,至少能保证动触点3的弹跳位置(即拉弧位置)与动触点3和静触点203的稳定接触位置相互分离,这利于改善动触点3和静触点203之间的接触性能,进而提升翘板开关的寿命。由于每一次接触位置不相同,这样,在进行动触点3和静触点203进行当前接触时,之前接触产生的积碳能够由当前的碰撞接触被撞掉,减少积碳,改善动触点3和静触点203之间的接触稳定性。
如附图3所示,将动触点3和静触点203进行首次接触时对应的位置称为第一接触位置P1,将动触点3和静触点203进行第二次接触时对应的位置称为第二接触位置P2。
在动触点3和静触点203的第二次接触之后以及在稳定接触之前,动触点3和静触点203进行接触的多个位置按照时间顺序的分布方式包括以下:
例如,参见图3,动触点3和静触点203进行接触的多个位置按照时间顺序沿着由第二接触位置P2指向第一接触位置P1的方向依次间隔分布。或者,动触点3和静触点203进行接触的多个位置按照时间顺序在第二接触位置P2和第一接触位置P1之间往复分布,例如,第三次接触时对应的接触位置与第一接触位置P1重合,第四次接触时对应的接触位置位于第二接触位置P2和第一接触位置P1之间等。
举例来说,动触点3和静触点203进行接触的多个位置按照时间顺序沿着由第二接触位置P2指向第一接触位置P1的方向依次间隔分布,参见图3并结合图4,图3中的第一接触位置P1为动触点3和静触点203发生首次接触的位置,图4中,该第一接触位置P1对应虚线B,其位于触点的中心线A的左侧。
参见图3并结合图5,第二接触位置P2为动触点3和静触点203发生第二次接触的位置(动触点3在与静触点203发生首次接触之后,会发生首次弹跳并最终返回至再与静触点203进行接触,此时的接触位置就是动触点3和静触点203发生第二次接触的位置)。图5中,该第二接触位置P2对应虚线B,其位于触点的中心线A的右侧。
受弹子组件400的驱动作用,在图3中的P1位置处,动触点3和静触点203进行了首次接触,在这个首次接触位置,动触点3和静触点203发生碰撞接触,随后会产生触点之间的弹跳和拉弧。在首次接触的P1位置,翘板的碰撞速度是最大的,受翘板的惯性和弹子组件压力的瞬间作用力,动触点3和静触点203在第二次接触位置,即图3中的P2位置,会产生瞬时的弹性较大的变形。随着时间的进行,翘板的弹跳幅度会逐渐降低,并且弹子组件的施加压力会逐渐温度,这样,动触点3对静触点203的碰撞速度随之减少,使得翘板的弹性变形也相应的减少直至趋于稳定。
参见图3,在动触点3和静触点203的第二次接触之后以及在稳定接触之前,动触点3每次碰撞后,动触点3与静触点203的接触位置均位于第一接触位置P1和第二接触位置P2之间,并且,这多个接触位置按照时间顺序沿着第二接触位置P2指向第一接触位置P1的方向依次间隔分布,此处所述的多个接触位置可以参见图1中的P3、……Pn-1。最终动触点3在稳定接触位置pn处与静触点203稳定接触。
可见,动触点3在整个弹跳运动过程中,动触点3与静触点203的接触位置彼此分离,利于改善动触点3和静触点203之间的接触性能,进而提升翘板开关的寿命。
基于上述多个接触位置的分布,在动触点3稳定接触之前,动触点3和静触点203之间来回发生相对位置的移动,由于每一次接触位置不同,在进行动触点3和静触点203进行当前接触时,之前接触产生的积碳能够由当前的碰撞接触被撞掉,减少积碳,实现了自清洁因触点拉弧而在动触点3和静触点203表面产生的积碳等脏污,不仅有效改善了动触点3与动触点3的接触稳定性,还利于提升翘板开关的温升性能以及避免触点粘结现象。
本发明实施例中,参见图3并结合图6,使动触点3和静触点203的最终稳定接触位置pn位于动触点3和静触点203的中心位置处。图6中,该最终稳定接触位置pn对应虚线B,其和触点的中心线A重合。这样不仅满足上述各接触位置的分离,并且,还使得动触点3和静触点203稳定接触时受力更加均匀,利于提高接触稳定性。
为了尽可能提高第二导向臂12的弹性,使得动触点3的运动能满足上述的与静触点203具有多个接触位置,以下就能够实现上述操作的一些增弹结构13的实现方式进行示例性描述:
(1)在一些实现方式中,如附图7所示,增弹结构13为第一空腔13a,第一空腔13a开设于第二导向臂12上。
采用在第二导向臂12上设置第一空腔13a的方式来增加第二导向臂12的弹性,第一空腔13a的存在,使得第二导向臂12具有更多的形变空间,第二导向臂12能够储存或者释放弹力,具有更大的弹性,同时也利于简化第二导向臂12的结构。
在该种设置方式中,第二导向臂12的材质须满足以下条件:(1)第二导向臂12的材质具有一定的硬度,该硬度能够满足对第二导向臂12进行有效支撑,在没有受到外力作用时,第二导向臂12始终稳定,不会发生位移;(2)第二导向臂12的材质具有一定的弹性,该弹性能够满足在特定外力作用下,第二导向臂12能够发生相应的变形运动,并且在该特定外力取消后,第二导向臂12能够复位至初始状态。
基于在第二导向臂12上设置第一空腔13a来赋予其弹性的实现方式,以下就第一空腔13a在第二导向臂12上布置方式进行示例性说明:
(1.1)在一些可能的实现方式中,如附图7所示(参见图7的左侧区域),第二导向臂12包括:外分隔部121和内分隔部122;内分隔部122位于外分隔部121的内部,且外分隔部121和内分隔部122之间具有间隙,间隙为第一空腔13a;动触点3位于内分隔部122上。
举例来说,如附图7的右侧区域所示,使外分隔部121包括:第一长臂梁1211、短臂梁1212、第二长臂梁1213,其中,第一长臂梁1211、短臂梁1212、第二长臂梁1213顺次连接以配合构成容置空间(例如,三者顺次垂直连接),内分隔部122位于该容置空间内。第一长臂梁1211和第二长臂梁1213的远离短臂梁1212的一端均与第一导向臂11的端部连接。
通过使第一长臂梁1211、短臂梁1212、第二长臂梁1213围设形成容置空间,利于增加第一长臂梁1211、短臂梁1212、第二长臂梁1213的弹性。
可以通过在一整体的平板上进行冲压成型的方式,形成上述第一空腔13a,进而形成被第一空腔13a所隔开的外分隔部121和内分隔部122,即,外分隔部121和内分隔部122一体成型。
第一空腔13a的形状包括但不限于以下:圆形结构、矩形结构、U型结构等,例如,第一空腔13a为结构简单且便于冲压成型的U型结构。
通过设置第一空腔13a的设置,利于增加第二导向臂12的弹性形变程度,不仅能够满足拉弧时对应的接触位置和稳定接触位置的分离,还利于进一步提高导电臂1吸收因碰撞产生的能量的能力。
外分隔部121和内分隔部122均为平板状,内分隔部122上开设有沿上下方向贯通的装配孔,该装配孔用于与动触点3连接。
内分隔部122的一端与容置空间的一个内壁连接,内分隔部122的顶部表面和底部表面与外分隔部121的顶部表面和底部表面分别对应持平,这样,能够使内分隔部122位于容置空间内部,上述第一空腔13a围绕内分隔部122布置。
通过上述间隙结构的第一空腔13a的设置,内分隔部122也具有一定的变形空间,增加了内分隔部122发生弹性形变的程度,也就是说,第二导向臂12获得了更大的弹性,这样,不仅能够满足拉弧时对应的接触位置和稳定接触位置的分离,还利于进一步提高第二导向臂12吸收因碰撞产生的能量的能力。
内分隔部122能够与第一空腔13a中任一位置处的内壁连接,示例地,如附图7所示,内分隔部122的第一端与外分隔部121连接,内分隔部122第二端悬空且面向第一导向臂11。其中,内分隔部122的第二端与内分隔部122的第一端为相对的两端(即,分别如附图7中所述的右端和左端)。
内分隔部122的第二端或者为弧形结构,或者为平直的线性结构,例如,为弧形结构,这样内分隔部122为U型平板状结构,且内分隔部122的弧形端部作为其第二端,内分隔部122的平直端部作为其第一端,相应地,第一空腔13a也为U型结构。
上述结构布置,不仅能显著增加第二导向臂12的弹性,且利于通过冲压成型方式而获得,减少原料使用量。
进一步地,如附图7所示,第一导向臂11上具有第二空腔111,第二空腔111与第一空腔13a相连通,内分隔部122的第二端面向第二空腔111。通过第二空腔111的设置,能够进一步增加导电臂1的弹性。
第二空腔111和第一空腔13a的中轴线重合,在一些示例中,第二空腔111仅开设于第一导向臂11的增宽部分的端部部分,这样,在不影响第一导向臂11的强度的前提下,达到增加导电臂1弹性的目的。
举例来说,第二空腔111为矩形形状,并且,第二空腔111的宽度是增宽部分的最大宽度的五分之一至四分之一。
在一些示例中,使用如上述实现方式(1.1)所示的翘板(参见图7)和相关技术提供的实心板状翘板在受力变形前后的形态进行了模拟测试,测试结果表明,相关技术提供的实心板状翘板受力变形之前和之后的形态基本相同,形态曲线重合。本发明实施例提供的如图7所示的翘板在受力变形前的形态曲线以及受力变形后的形态曲线不相同,这说明,本发明实施例提供的如图7所示的翘板在受力后获得了更大的变形量,这不仅利于显著减少动触点3的碰撞弹跳次数,即拉弧次数,且能够满足动触点3拉弧时对应的接触位置和稳定接触位置的分离,提高动触点3和静触点203之间的接触稳定性。
另外,测试过程还发现,使用上述实现方式(1.1)所示的翘板,在动触点3稳定接触之前,动触点3和静触点203之间来回发生相对位置的移动(如图3至图5所示),由于每一次接触位置不同,在进行动触点3和静触点203进行当前接触时,之前接触产生的积碳能够由当前的碰撞接触被撞掉,减少积碳,实现了自清洁因触点拉弧而在动触点3和静触点203表面产生的积碳等脏污,不仅有效改善了动触点3与动触点3的接触稳定性,还利于提升翘板开关的温升性能以及避免触点粘结现象。最终,动触点3和静触点203的最终稳定接触位置pn位于动触点3和静触点203的中心位置处。
(1.2)在一些可能的实现方式中,如附图8所示,第二导向臂12包括:第一连接段123、第二连接段124和第三连接段125;其中,第一连接段123、第二连接段124和第三连接段125顺次连接并配合形成上述的第一空腔13a;第一连接段123和第三连接段125还与第一导向臂11的第二端连接;动触点3位于第二连接段124上。
示例性地,第一空腔13a为矩形空腔,圆形空腔,椭圆形空腔、梯形空腔均可,只要使得第二导向臂12的弹性增加即可。
可以通过在一整体的平板上进行冲压成型的方式,形成上述第一空腔13a,进而形成一体成型的第一连接段123、第二连接段124和第三连接段125。
在该示例中,如附图8所示,第二连接段124可以为等宽的矩形条板状结构,第二连接段124上开设有沿上下方向贯通的装配孔,该装配孔用于与动触点3连接。
或者,如附图9所示,第二连接段124还可以进一步设计为包括:连接部分1241和承载部分1242;连接部分1241的第一端分别与第一连接段123和第三连接段125连接,连接部分1241的第二端与承载部分1242连接;承载部分1242的宽度小于连接部分1241的宽度,其中,这里所述的宽度方向与第一连接段123至第三连接段125的分布方向相同(也就是图9中所示的双箭头直线所指示的方向);动触点3位于承载部分1242上。
承载部分1242上具有用于装配动触点3的装配孔,通过如上设置,使得承载部分1242的宽度小于连接部分1241的宽度,使得承载部分1242具有更大的变形空间,能进一步增加动触点3所处位置处的弹性,优化上述效果。
承载部分1242的自由端或者为弧形结构,或者为平直的线性结构,例如,为弧形结构,这样承载部分1242为U型平板状结构,且承载部分1242的弧形端部作为其自由端。
以上就增弹结构13为第一空腔13a的一类实施方式进行了示例性描述,下面对另一类实施方式进行示例性描述:
(2)在一些可能的实现方式中,如附图10所示,增弹结构13为弹性件13b;第二导向臂12包括:导向部126和承载部127,导向部126的第一端与第一导向臂11的第二端连接;承载部127通过弹性件13b与导向部126连接;动触点3位于所述承载部127上。
举例来说,承载部127位于导向部126的下方,弹性件13b的上端与导向部126连接,弹性件13b的下端与承载部127连接。
在该种方式中,承载部127上仍然可以设置空腔,该空腔能够允许动触点的弹跳运动。
弹性件13b须满足以下条件:在特定大小的外力作用下,弹性件13b才可以被压缩或者伸展,并且在该特定外力取消后,弹性件13b能够复位至初始状态,该外力的大小根据第二导向臂12的对碰撞能量的缓冲能力来确定即可。
示例性地,弹性件13b的结构包括但不限于:压缩弹簧、金属弹片(例如,Z字形、U型、V形、梯形等结构)、橡胶块等。
在一些示例中,弹性件13b设置为均匀部分的多个,例如两个、三个等。
承载部127上具有开设有沿上下方向贯通的装配孔,该装配孔用于与动触点3连接,例如,承载部为平板状结构。
上述就增弹结构13增加第二导向臂12弹性的一些实现方式进行了示例性描述,在上述实现方式的基础上,还可以对各个部件的尺寸比例及具体布置位置等进行调节,以获得更优异的以下技术效果:使拉弧位置和稳定接触位置分离,使动触点3自清洁因拉弧而产生的脏污,以及显著减少拉弧次数。
在一些示例中,可以使上述的导电臂1和动触点3的数量均设置为一个,并且,两者位于支撑部2的同一侧。
在一些示例中,如附图1所示,使导电臂1和动触点3的数量均为两个;两个导电臂1对称地位于支撑部2的两侧;两个动触点3与两个导电臂1一一对应,动触点3位于对应的导电臂1的第二导向臂12上。也就是说,每一个导电臂1上均具有第二导向臂12,动触点3位于相应的第二导向臂12上。应用时,这两个动触点3中的一个与翘板开关中进线端子组件中的静触点203相互作用,另一个与翘板开关中出线端子组件中的静触点203相互作用。
另一方面,本发明实施例还提供了一种翘板开关,该翘板开关包括上述所述的任一种翘板100。
除了上述的翘板100之外,如附图2所示,本发明实施例提供的翘板开关至少还包括与翘板100作业直接相关的以下部件:具有静触点203的端子组件200、用于支撑翘板100并允许翘板100摆动的支撑件300、用于驱动翘板100摆动的弹子组件400。用户通过拨动翘板开关的按钮,按钮通过弹子组件400向翘板100施力使翘板100摆动,以使动触点3与静触点203接触或分离,进而达到通断电流的目的。
以下分别对上述这些部件进行示例性说明:
为了实现翘板开关对于电路导通或者中断的控制,如图1所示,翘板开关还包括进线端子组件201和出线端子组件202,进线端子组件201和出线端子组件202均与翘板开关的控制电路电线连通。
进线端子组件201包括:进线端子和位于进线端子顶部的第一静触点203,进线端子与翘板开关的控制电路电性连接,进线端子还与第一静触点203电性连接。
出线端子组件202包括:出线端子和位于出线端子顶部的第二静触点203,出线端子与翘板开关的控制电路电性连接,出线端子还与第二静触点203电性连接。
本发明实施例提供的翘板100包括两个导电臂1和两个动触点3,两个导电臂1对称地位于支撑部2的两侧,两个动触点3与两个导电臂1一一对应,每一个导电臂2上均具有第二导向臂12,动触点3位于相应的第二导向臂12上。应用时,这两个动触点3中的一个与翘板开关中进线端子组件201中的第一静触点203相互作用,另一个与翘板开关中出线端子组件202中的第二静触点203相互作用。
为了实现翘板100的摆动,如图2所示,翘板开关还包括:用于支撑翘板100并允许翘板100摆动的支撑件300,在一些示例中,支撑件300包括:板状本体以及位于板状本体顶部的转轴。翘板100的装配部具有容纳空间,转轴伸入至装配部的容纳空间内,且转轴的顶部与容纳空间的顶部搭接抵靠,使得装配部能够绕着转轴进行转动。
容纳空间的形状包括但不限于:梯形、矩形、三角形、弧形等任何规则或者不规则的几何形状。
在一些示例中,翘板100的装配部4设置为两个,两个装配部4分别位于支撑部2的与导电臂1垂直的两端,翘板100的装配部4和支撑部2可以采用同一个板材通过冲压工艺一体成型制备得到。
翘板开关中通过弹子组件400直接驱动翘板100摆动,弹子组件400包括:弹子主体、伸缩头和弹簧;弹子主体的上端与翘板开关的按钮进行连接,弹子主体的下端具有盲孔,伸缩头安装于盲孔中,伸缩头的下端位于盲孔外并且抵靠于支撑部的顶部,弹簧位于伸缩杆的上端与盲孔的顶壁之间。
通过拨动按钮来驱动弹子组件400运动,使得伸缩杆的下端压缩弹簧,以及伸缩头的下端与翘板100的支撑部2的顶部表面发生相对滑动,最终使得伸缩头的下端由支撑部2顶部的一端滑动至另一端。在此过程中,由于弹簧的弹力作用,伸缩杆的下端始终与支撑部2贴合,并向支撑部2施加一个摆动力,使得翘板100可以在弹子组件400的驱动下进行摆动,进而实现对翘板开关的操作控制。
本发明实施例提供的翘板开关中,弹子组件400每拨动一次翘板,使得动触点3与静触点203进行多次碰撞接触后达到稳定接触;特别地,动触点3和静触点203在进行多次碰撞接触时对应的多个接触位置不同。
动触点3和静触点203的多个接触位置彼此不同,至少能保证动触点3的弹跳位置(即拉弧位置)与动触点3和静触点203的稳定接触位置相互分离,这利于改善动触点3和静触点203之间的接触性能,进而提升翘板开关的寿命。由于每一次接触位置不相同,这样,在进行动触点3和静触点203进行当前接触时,之前接触产生的积碳能够由当前的碰撞接触被撞掉,减少积碳,改善动触点3和静触点203之间的接触稳定性。
在一些可能的实现方式中,参见图3,在动触点3和静触点203进行第二次接触之后以及稳定接触之前,动触点3和静触点203进行接触的多个位置按照时间顺序沿着由第二接触位置P2指向第一接触位置P1的方向依次间隔分布。
其中,第一接触位置P1为动触点3和静触点203进行首次接触时对应的位置;第二接触位置P2为动触点3和静触点203进行第二次接触时对应的位置。
参见图3并结合图4,图3中的第一接触位置P1为动触点3和静触点203发生首次接触的位置,图4中,该第一接触位置P1对应虚线B,其位于触点的中心线A的左侧。参见图3并结合图5,第二接触位置P2为动触点3和静触点203发生第二次接触的位置。图5中,该第二接触位置P2对应虚线B,其位于触点的中心线A的右侧。
受弹子组件400的驱动作用,在图3中的P1位置处,动触点3和静触点203进行了首次接触,在这个首次接触位置,动触点3和静触点203发生碰撞接触,随后会产生触点之间的弹跳和拉弧。在首次接触的P1位置,翘板的碰撞速度是最大的,受翘板的惯性和弹子组件压力的瞬间作用力,动触点3和静触点203在第二次接触位置,即图3中的P2位置,会产生瞬时的弹性较大的变形。随着时间的进行,翘板的弹跳幅度会逐渐降低,并且弹子组件的施加压力会逐渐温度,这样,动触点3对静触点203的碰撞速度随之减少,使得翘板的弹性变形也相应的减少直至趋于稳定。
参见图3,在动触点3和静触点203的第二次接触之后以及在稳定接触之前,动触点3每次碰撞后,动触点3与静触点203的接触位置均位于第一接触位置P1和第二接触位置P2之间,并且,这多个接触位置按照时间顺序沿着第二接触位置P2指向第一接触位置P1的方向依次间隔分布,此处所述的多个接触位置可以参见图1中的P3、……Pn-1,最终动触点3在稳定接触位置pn处与静触点203稳定接触。
可见,动触点3在整个弹跳运动过程中,动触点3与静触点203的接触位置彼此分离,利于改善动触点3和静触点203之间的接触性能,进而提升翘板开关的寿命。在动触点3和静触点203稳定接触之前,动触点3和静触点203之间来回发生相对位置的移动,由于每一次接触位置不同,在进行动触点3和静触点203进行当前接触时,之前接触产生的积碳能够由当前的碰撞接触被撞掉,减少积碳,实现了自清洁因触点拉弧而在动触点3和静触点203表面产生的积碳等脏污,不仅有效改善了动触点3与动触点3的接触稳定性,还利于提升翘板开关的温升性能以及避免触点粘结现象。
本发明实施例中,参见图3并结合图6,使动触点3和静触点203的最终稳定接触位置pn位于动触点3和静触点203的中心位置处。稳定接触位置Pn为动触点3和静触点203在稳定接触状态下对应的位置,图6中,该最终稳定接触位置pn对应虚线B,其和触点的中心线A重合。
这样不仅满足上述各接触位置的分离,并且,还使得动触点3和静触点203稳定接触时受力更加均匀,利于提高接触稳定性。
在本发明实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种翘板开关,其特征在于,所述翘板开关包括:翘板,所述翘板包括:导电臂(1)、支撑部(2)、动触点(3)和装配部(4);
用于拨动所述翘板的弹子组件(400);
用于与所述动触点(3)相接触的静触点(203);
用于支撑所述翘板并允许所述翘板摆动的支撑件(300);
所述导电臂(1)包括:第一导向臂(11)、第二导向臂(12),所述第一导向臂(11)的第一端与所述支撑部(2)的一侧连接,所述第一导向臂(11)的第二端与所述第二导向臂(12)连接;
所述第二导向臂(12)上具有增弹结构(13),所述增弹结构(13)被配置为用于增加所述第二导向臂(12)的弹性;
所述动触点(3)位于所述第二导向臂(12)上;
所述装配部(4)与所述支撑部(2)连接。
2.根据权利要求1所述的翘板开关,其特征在于,所述增弹结构(13)为第一空腔(13a),所述第一空腔(13a)开设于所述第二导向臂(12)上。
3.根据权利要求2所述的翘板开关,其特征在于,所述第二导向臂(12)包括:外分隔部(121)和内分隔部(122);
所述内分隔部(122)位于所述外分隔部(121)的内部,且所述外分隔部(121)和所述内分隔部(122)之间具有间隙,所述间隙为所述第一空腔(13a);
所述动触点(3)位于所述内分隔部(122)上。
4.根据权利要求3所述的翘板开关,其特征在于,所述内分隔部(122)的第一端与所述外分隔部(121)连接,所述内分隔部(122)第二端悬空且面向所述第一导向臂(11);
其中,所述内分隔部(122)的第二端与所述内分隔部(122)的第一端为相对的两端。
5.根据权利要求4所述的翘板开关,其特征在于,所述第一空腔(13a)为U型结构。
6.根据权利要求4所述的翘板开关,其特征在于,所述第一导向臂(11)上具有第二空腔(111),所述第二空腔(111)与所述第一空腔(13a)连通。
7.根据权利要求2所述的翘板开关,其特征在于,所述第二导向臂(12)包括:第一连接段(123)、第二连接段(124)和第三连接段(125);
所述第一连接段(123)、所述第二连接段(124)和所述第三连接段(125)顺次连接并配合形成所述第一空腔(13a);
所述第一连接段(123)和所述第三连接段(125)还与所述第一导向臂(11)的第二端连接;
所述动触点(3)位于所述第二连接段(124)上。
8.根据权利要求7所述的翘板开关,其特征在于,所述第二连接段(124)包括:连接部分(1241)和承载部分(1242);
所述连接部分(1241)的第一端分别与所述第一连接段(123)和所述第三连接段(125)连接,所述连接部分(1241)的第二端与所述承载部分(1242)连接;
所述承载部分(1242)的宽度小于所述连接部分(1241)的宽度,其中,所述承载部分(1242)和所述连接部分(1241)的宽度方向与所述第一连接段(123)至所述第三连接段(125)的分布方向相同;
所述动触点(3)位于所述承载部分(1242)上。
9.根据权利要求1所述的翘板开关,其特征在于,所述增弹结构(13)为弹性件(13b);
所述第二导向臂(12)包括:导向部(126)和承载部(127),所述导向部(126)的第一端与所述第一导向臂(11)的第二端连接;
所述承载部(127)通过所述弹性件(13b)与所述导向部(126)连接;
所述动触点(3)位于所述承载部(127)上。
10.根据权利要求1-9任一项所述的翘板开关,其特征在于,所述导电臂(1)和所述动触点(3)的数量均为两个;
两个所述导电臂(1)对称地位于所述支撑部(2)的两侧;
两个所述动触点(3)与两个所述导电臂(1)一一对应,所述动触点(3)位于对应的所述导电臂(1)的第二导向臂(12)上。
11.根据权利要求1所述的翘板开关,其特征在于,所述翘板开关包括:用于拨动所述翘板的弹子组件(400)、用于与所述动触点(3)相接触的静触点(203),所述弹子组件(400)每拨动一次所述翘板,使得所述动触点(3)与所述静触点(203)进行多次碰撞接触后达到稳定接触;
所述动触点(3)和所述静触点(203)在进行所述多次碰撞接触时对应的多个接触位置不同。
12.根据权利要求1所述的翘板开关,其特征在于,在所述动触点(3)和所述静触点(203)进行第二次接触之后以及稳定接触之前,所述动触点(3)和所述静触点(203)进行接触的多个位置按照时间顺序沿着由第二接触位置(P2)指向第一接触位置(P1)的方向依次间隔分布;
其中,所述第一接触位置(P1)为所述动触点(3)和所述静触点(203)进行首次接触时对应的位置;
所述第二接触位置(P2)为所述动触点(3)和所述静触点(203)进行第二次接触时对应的位置。
13.根据权利要求1所述的翘板开关,其特征在于,所述动触点(3)和所述静触点(203)的稳定接触位置(Pn)位于所述动触点(3)和所述静触点(203)的中心位置处;
其中,所述稳定接触位置(Pn)为所述动触点(3)和所述静触点(203)在稳定接触状态下对应的位置。
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