CN204834421U - 一种按动开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种按动开关，散热器扣合在下壳体上，从而对所述安装空间起到密封作用，这样在散热器的内部加装绝缘导热件则会起到使散热器不带电且具有良好导热的效果，因此当按动开关应用于切割金属的电动工具，或其他金属粉末较多的使用场景中时，金属粉末不会进入到安装空间中，且和输入输出端子之间的距离较远，从而有效避免了按动开关的极间短路；另一方面，散热器相比于现有技术中使用的散热片或其他散热结构来说，其散热面积大大增加，从而能够满足高发热零部件的散热需求，从而整体上提高了本实施例中按动开关的安全系数。

Description

一种按动开关

技术领域

本实用新型涉及一种按动开关，属于低压电器技术领域。

背景技术

按动开关一般用于控制电动机的起动和运转中分断，是机械装置中重要的触发部件，一般的按动开关包括机壳、设置在机壳内的触头组件、线路板和伸出机壳并用于控制电路接通或分断的压杆，使用时用手按压压杆使其下移，在此过程中压杆将带动触头组件中的动触头与静触头接通，当手松开压杆时，压杆下方的弹簧将带动压杆复位，同时带动动触头和静触头分离。随着场景的越来越广泛，对按动开关的要求也越来越高，如中国专利文献公开的一种带停电保护的按动开关，将信号线路板与双向可控硅结合应用到电动开关中，运用可控硅接收周期性触发信号后周期性接通电路、没有接收触发信号电压过零断开电路的功能，进而防止电动工具在突然来电的情况下自行运行造成人身、财产等安全隐患。

这种停电保护开关中，双向可控硅和线路板在通电时会产生大量的热，如热量不能即时散去，容易造成双向可控硅和线路板烧毁，进而造成危险情况的发生，为解决散热问题，现有技术中采取的散热方式是将双向可控硅固定连接在其中一片静触头上，该静触头可一体延伸出散热部分，通过散热部分带来的较大的散热面积为双向可控硅散热，但这种散热方式存在以下缺陷：由于静触头和散热片一体成型设置，导致散热片在通电时呈带电状态，当按动开关应用于切割金属的电动工具时，在切割过程中工件表面将产生金属粉尘，这些金属粉尘落入散热片上容易造成按动开关极间短路，因而存在人机安全隐患；此外，由于按动开关的体积较小，因此散热片所能提供的散热面积有限，其散热效果不能满足需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题是，现有的按动开关散热效果不佳、并且存在人机安全隐患，从而提供一种散热效果好、并且安全系数高的按动开关。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种按动开关，包括具有安装空间的壳体、设置在所述安装空间内的触头组件和主线路板、信号线路板、以及设置在壳体上的按钮组件，其特征在于：所述壳体包括下壳体和扣合在所述下壳体上的金属材料制成的散热器，所述散热器内设置有绝缘导热件。

所述散热器上设置有使散热表面积增大的散热部。

所述散热器包括矩形顶面和相对设置在矩形顶面两侧的竖直面，所述散热部为沿所述竖直面延伸方向形成的凸肋。

所述线路板靠近所述散热器的顶面设置，所述绝缘导热件设置在所述线路板和所述散热器之间。

所述绝缘导热件为绝缘导热垫片。

所述触头组件包括：

第一静触头，与主线路板电压输入端电连接；

第三静触头，与主线路板电压输入端电连接；

第二静触头，与主线路板电压输出端电连接；

第四静触头，与主线路板电压输出端电连接；

动触头，受所述按钮组件驱动下位移，并在位移过程中连通或断开所述第一静触头与所述第二静触头之间电路；

以及双向可控硅，双向可控硅的第一阳极T1与所述第三静触头电连接，所述双向可控硅的第二阳极T2与所述第四静触头电连接，双向可控硅设置在线路板和绝缘导热件之间。

还包括压敏电阻，所述压敏电阻的两端分别与所述主线路板的电压输入端和电压输出端耦接。

所述压敏电阻为连接在所述第三静触头与所述第四静触头之间的裸片压敏电阻，第一导电弹片分别连接所述压敏电阻和所述第四静触头。

还包括连接所述第三静触头用于外接用电器的第二导电弹片，所述第二导电弹片设置在所述安装空间内部，所述壳体对应所述第二导电弹片位置设置有供端子接入的接线孔。

所述下壳体包括位于下方设置的密封盖和围成矩形的四个侧面，所述第二导电弹片紧靠所述密封盖并设置在限位凹槽中，所述限位凹槽连通所述接线孔。

所述按钮组件包括压杆、复位件、以及与所述压杆联动的信号控制开关联动机构，所述信号控制开关联动机构用于控制所述双向可控硅的导通或关闭，以在所述按钮组件下压的过程中先带动动触头与静触头接触，再通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅的导通；在所述按钮组件复位的过程中先通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅的关闭，再带动所述动触头与所述静触头分离；还包括双向可控硅的触发电路，所述触发电路和双向可控硅连接，且与信号控制开关联动机构连接。

所述信号控制开关联动机构包括与所述压杆联动、且与所述动触头的电刷，所述电刷在运动过程中触发或断开所述双向可控硅的触发电路。

还包括信号线路板，所述双向可控硅的触发电路设置在所述信号线路板上。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型的按动开关中，散热器扣合在下壳体上，从而对所述安装空间起到密封作用，这样在散热器的内部加装绝缘导热件则会起到使散热器不带电的效果，因此当按动开关应用于切割金属的电动工具，或其他金属粉末较多的使用场景中时，金属粉末不会进入到安装空间中，从而有效避免了按动开关的极间短路；另一方面，散热器相比于现有技术中使用的散热片或其他散热结构来说，其散热面积大大增加，从而能够满足高发热零部件的散热需求，从而整体上提高了本实施例中按动开关的安全系数。

2、本实用新型的按动开关中，第二导电弹片连接所述第三静触头，所述壳体对应所述第二导电弹片位置设置有供端子接入的接线孔，接线端子插入到该接线孔中即可与第二导电弹片相连，连接方式快捷可靠，进一步，所述下壳体包括位于下方设置的密封盖和围成矩形的四个侧面，所述第二导电弹片紧靠所述密封盖并设置在限位凹槽中，所述限位凹槽成型在所述安装空间中，所述限位凹槽连通所述接线孔，第二导电弹片由于被限位凹槽限定位置，因此不会被插入的接线端子移动位置；且由于所述限位凹槽的限制作用，第二导电弹片不会与第四静触头相接触，或与第一导电弹片相接触，从而避免了短路情况的发生，相比于现有技术中使用导线连接或其他连接方式，本实施例的按动开关接线时第三静触头和第四静触头不会出现短路，安全系数更高。

3、本实用新型的按动开关中，还包括两端分别和主线路板的电压输入端和电压输出端耦接的压敏电阻，压敏电阻具有其两端电压小于阈值时，电阻非常大；当两端电压大于阈值时电阻非常小的特性。这样压敏电阻的设置，使得本实用新型的按动开关能够承受浪涌测试、雷击等过压状况，具体地，一般的按动开关仅能够通过1KV的浪涌测试，而本实施例的按动开关能够通过2KV的浪涌测试，可见本实施例的按动开关可靠性更强。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，

图1是本实用新型按动开关的爆炸示意图；

图2是本实用新型按动开关的俯视图；

图3是图2中沿B-B面的剖视示意图；

图4是图2中沿C-C面的剖视示意图；

图5是去掉密封盖后的按动开关结构示意图；

图6是图2中沿D-D的剖视示意图；

图7是触发电路的电路原理图。

附图标记说明

11-下壳体；12-散热器；31-绝缘导热件；121-散热部；21-第一静触头；22-第二静触头；23-第三静触头；24-第四静触头；20-动触头；41-双向可控硅；25-压敏电阻；26-第一导电弹片；27-第二导电弹片；111-密封盖；13-接线孔；51-压杆；52-复位件；53-电刷；54-信号线路板。

具体实施方式

以以下将结合附图对本实用新型的按动开关进行进一步介绍,在此需要说明的是，对于以下实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

参考图1、图2，本实施例提供一种按动开关，包括具有安装空间的壳体、设置在所述安装空间内的触头组件和主线路板、信号线路板、以及设置在壳体上的按钮组件，使用时用手按压按钮组件使按钮组件中的压杆下移，在此过程中压杆将带动触头组件中的动触头与静触头接通，当手松开压杆时，压杆下方的弹簧将带动压杆复位，同时带动动触头和静触头分离。在本实施例中，壳体包括下壳体11和扣合在所述下壳体11上的金属材料制成的散热器12，所述散热器12内设置有绝缘导热件31，下壳体11一般由塑料材料制成，散热器12一般由导热性能较好的金属材料制成，例如铝、或锌铝合金等，散热器12由于是扣合在下壳体11上，从而对所述安装空间起到密封作用，这样在散热器12的内部加装绝缘导热件31则会起到使散热器12不带电的效果，因此当按动开关应用于切割金属的电动工具，或其他金属粉末较多的使用场景中时，金属粉末不会进入到安装空间中，从而有效避免了按动开关的极间短路；另一方面，散热器12相比于现有技术中使用的散热片或其他散热结构来说，其散热面积大大增加，从而能够满足高发热零部件的散热需求，从而整体上提高了本实施例中按动开关的安全系数。

以下结合图1，详细说明本实施例中散热器12的设置方式：散热器12包括一个顶面，在如图1所示的实施方式中，该顶面呈矩形，在矩形顶面的四周成型有四个竖直面，四个竖直面和矩形顶面围成一定空间，这样散热器12在扣合到下壳体11后将构成密闭的所述安装空间。四个竖直面中有两个相对的竖直面面长度较长，且其上成型有用于增大散热面积的凸肋，该凸肋朝着竖直面的延伸方向形成，该凸肋的设置不仅增加了本实施例按动开关的散热效果，还有助于提升按动开关的防护等级，避免磕碰损坏。

在按动控开关中，发热量较大的部件为线路板，因而作为一种优选的实施方式，将线路板靠近所述散热器12的顶面设置，并将绝缘导热件31设置在所述线路板和所述散热器12之间，绝缘导热件31一方面有助于引导热量从线路板传递至散热器12，另一方面能够隔绝电流，使散热器12不带电，从而提高安全系数。所述绝缘导热件31为绝缘导热垫片，或涂覆的硅脂，而采用绝缘导热垫片更便于生产制造。

以下参考图3、图4、图5，详细说明本实施例中触头组件的设置方式，并举例说明双向可控硅在按动开关中的应用：

作为一种优选的实施方式，所述触头组件包括：第一静触头21，与主线路板电压输入端电连接；第三静触头23，与主线路板电压输入端电连接；第二静触头22，与主线路板电压输出端电连接；第四静触头24，与主线路板电压输出端电连接；动触头20，受所述按钮组件驱动下位移，并在位移过程中连通或断开所述第一静触头21与所述第二静触头22之间电路；以及双向可控硅41，双向可控硅41的第一阳极T1与所述第三静触头23电连接，所述双向可控硅41的第二阳极T2与所述第四静触头24电连接，双向可控硅41设置在线路板和绝缘导热件31之间。

使用按动开关时，需先将所述第一静触头21、所述第三静触头23接通电源，然后通过按动按钮组件使所述动触头20连通所述第一静触头21与所述第二静触头22，此时线路板将形成产生周期性触发信号的回路，并将所述触发信号传递至双向可控硅41，双向可控硅41接收到所述触发信号后导通所述第三静触头23与所述第四静触头24之间的电路，此时所述与输出端电路连接的所述第二静触头22、第四静触头24均通电，从而使电动工具开始工作。

当电动工具在使用过程中突然出现停电的情况，在按钮锁定装置的作用下，所述动触头20依然连通所述第一静触头21与所述第二静触头22，所述第一静触头21、所述第三静触头23依然接通电源；突然来电时，由于所述动触头20导通所述第一静触头21与所述第二静触头22，线路板将不形成产生触发信号的回路，不能导通双向可控硅41，则此时双向可控硅41将所述第三静触头23与所述第四静触头24之间的电路断开，电动工具不能够自行启动。

由此可见双向可控硅41在电动工具运行状态下处于常通电状态，通电状态下产生的热量如不及时散去将导致其烧毁，因此作为一种优选的实施方式，双向可控硅41设置在线路板和绝缘导热件31之间，这样双向可控硅41和线路板所产生的热量适宜通过绝缘导热件31向散热器12传递，从而起到良好的散热效果，而现有技术中将双向可控硅41固定设置在静触头上，并由静触头上延伸出增大散热表面积的散热片，该散热片如不伸出壳体外难以起到良好的散热效果，如散热片伸出壳体，将导致壳体不能密封，金属粉末等物质容易进入按动开关内引起极间短路，造成设备故障甚至威胁人身安全。本实施例的设置方式，一方面保证了双向可控硅41和线路板能够获得良好的散热效果，同时避免了散热器12带电。

在本实施例中，还包括压敏电阻25，压敏电阻25的两端分别和主线路板的电压输入端和电压输出端耦接。压敏电阻25具有其两端电压小于阈值时，电阻非常大；当两端电压大于阈值时电阻非常小的特性。这样压敏电阻25的设置，使得本实施例的按动开关能够承受浪涌测试、雷击等过压状况，具体地，一般的按动开关仅能够通过1KV的浪涌测试，而本实施例的按动开关能够通过2KV的浪涌测试，可见本实施例的按动开关可靠性更强。

具体地，参考图4，所述压敏电阻25为连接在所述第三静触头23与所述第四静触头24之间的裸片压敏电阻，第一导电弹片26分别连接所述压敏电阻25和所述第四静触头24。在本实施例中，第三静触头23和第四静触头24之间的间隙能够容纳压敏电阻25，使得压敏电阻25不需要导线连接即可并联到电路中，并且这种安装方式十分稳定可靠。同时压敏电阻25和第四静触头之间的间隙可以用于连接第一导电弹片26，从而使第一导电弹片26稳定导电。

在本实施例中，参考图5，还包括连接所述第三静触头23用于外接用电器的第二导电弹片27，一般常见的用电器包括电机马达等，第二导电弹片27设置在所述安装空间内部，所述壳体对应所述第二导电弹片27位置设置有供端子接入的接线孔13，接线端子插入到该接线孔13中即可与第二导电弹片27相连，连接方式快捷可靠。

进一步，参考图3，所述下壳体11包括位于下方设置的密封盖111和围成矩形的四个侧面，所述第二导电弹片27紧靠所述密封盖111并设置在限位凹槽中，所述限位凹槽成型在所述安装空间中，所述限位凹槽连通所述接线孔13，第二导电弹片27由于被限位凹槽限定位置，因此不会被插入的接线端子移动位置；由于第二导电弹片27设置在安装空间中，这使第二导电弹片27和相邻导电弹片之间的电气距离较大，即便在金属粉末容易堆积的环境中，耦接在第二导电弹片27上的用电器也不容易和相邻导电弹片短路，从而避免本实施例的按动开关断电保护失效，相比于现有技术中各个导电弹片并列的插片式布置方式，本实施例中用于外接用电器的第二导电弹片27和其他导电弹片之间的电气间隙足够大，在金属粉尘的测试中不会出现短路(如短路可能会引发开关烧毁或着关键的断电保护功能失效)，安全系数更高，能够保证断电保护稳定可靠。

以下参考图1、图6、图7，详细说明本实施中按钮组件的设置方式：

在本实施例中，按钮组件包括压杆51、复位件52、以及与所述压杆51联动的信号控制开关联动机构，所述信号控制开关联动机构用于控制所述双向可控硅45的导通或关闭，以在所述按钮组件下压的过程中先带动动触头与静触头接触，再通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅45的导通；在所述按钮组件复位的过程中先通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅45的关闭，再带动所述动触头与所述静触头分离。

进一步，所述信号控制开关联动机构包括与所述压杆51联动、且与所述动触头20的电刷53，所述电刷53在运动过程中触发或断开所述双向可控硅45的触发电路。

还包括双向可控硅45的触发电路，所述触发电路和双向可控硅45连接，且与信号控制开关联动机构连接，所述双向可控硅45的触发电路设置在所述信号线路板54上。具体地，所述触发电路可以是图7所示的电路，在图7所示的触发电路中，C为电容、R为电阻、D1为双向触发二极管、VS为双向可控硅45、Q为MOSFET管、SW1为主回路开关、S1为触发电路开关。电刷53电连接在动触头20的下游，从而可以实现在下压压杆51时，所述触发电路相对于主回路来说延时接通和提前分断的效果，从而保护了双向可控硅的寿命；同时避免了动触头20和静触头之间触点的烧弧现象，延长了本实施例按动开关的使用寿命。

具体地，图7所示的触发电路中，SW1和S1是通过所述电刷53联动开启的，当下压按钮组件时：SW1先通，S1后通,按钮复位时，S1先断开，SW1后断开。其中，R1，R2，D1，C1,R3组成开关前级电源端的信号检测电路，时间常数为τ1，用来控制Q2；R4，R5组成分压电路；C2，R6，R7，RV1，D2，S1组成的由开关控制的移相控制电路，时间常数为τ2，用于控制Q1，以检测开关后级负载端的状态；R4，R5，Q1，Q2组成了一个互锁电路，例如当Q1导通后会锁定Q2一直处于关闭状态，如Q2导通后会锁定Q1一直处于关闭状态；以下详细阐述该触发电路进行详细说明：

1、SW1和S1同时闭合时接通输入电源，因τ1＞τ2，所以会通过R4，R5组成的分压电路控制Q1导通，限制Q2导通，由S1，R6，R7，D2,C2组成的移相电路就不会工作，可控硅就不会导通，从而起到断电保护功能。

2、如果先接通电源，再接通SW1，但S1未闭合，由R1，R2，D1，C1,R3组成开关前级电源端的信号检测电路会工作，Q2导通，因S1未闭合由S1，R6，R7，D2,C2，RV1组成的移相电路就不会工作，可控硅就不会导通，开关无输出，从而起到控制开关SW1在接通时无电流通过，即不会产生电弧，起到保护触点的作用。

3、继续下压按钮，S1闭合，由R1，R2，D1，C1,R3组成开关前级电源端的信号检测电路会工作，Q2导通，因S1闭合由S1，R6，R7，D2,C2组成的移相电路就开始工作，可控硅就会导通，开关有输出，反之按钮复位时,直到S1断开后通过可控硅的电流关闭，再后退SW1断开回到原始位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种按动开关，包括具有安装空间的壳体、设置在所述安装空间内的触头组件和主线路板、信号线路板、以及设置在壳体上的按钮组件，其特征在于：所述壳体包括下壳体(11)和扣合在所述下壳体(11)上的金属材料制成的散热器(12)，所述散热器(12)内设置有绝缘导热件(31)。

2.根据权利要求1所述的按动开关，其特征在于：所述散热器(12)上设置有使散热表面积增大的散热部(121)。

3.根据权利要求2所述的按动开关，其特征在于：所述散热器(12)包括矩形顶面和相对设置在矩形顶面两侧的竖直面，所述散热部(121)为沿所述竖直面延伸方向形成的凸肋。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的按动开关，其特征在于：所述线路板靠近所述散热器(12)的顶面设置，所述绝缘导热件(31)设置在所述线路板和所述散热器(12)之间。

5.根据权利要求4所述的按动开关，其特征在于：所述绝缘导热件(31)为绝缘导热垫片。

6.根据权利要求4所述的按动开关，其特征在于，所述触头组件包括：

第一静触头(21)，与主线路板电压输入端电连接；

第三静触头(23)，与主线路板电压输入端电连接；

第二静触头(22)，与主线路板电压输出端电连接；

第四静触头(24)，与主线路板电压输出端电连接；

动触头(20)，受所述按钮组件驱动下位移，并在位移过程中连通或断开所述第一静触头(21)与所述第二静触头(22)之间电路；

以及双向可控硅(41)，双向可控硅(41)的第一阳极T1与所述第三静触头(23)电连接，所述双向可控硅(41)的第二阳极T2与所述第四静触头(24)电连接，双向可控硅(41)设置在线路板和绝缘导热件(31)之间。

7.根据权利要求6所述的按动开关，其特征在于：还包括压敏电阻(25)，所述压敏电阻(25)的两端分别与所述主线路板的电压输入端和电压输出端耦接。

8.根据权利要求7所述的按动开关，其特征在于：所述压敏电阻(25)为连接在所述第三静触头(23)与所述第四静触头(24)之间的裸片压敏电阻，第一导电弹片(26)分别连接所述压敏电阻(25)和所述第四静触头(24)。

9.根据权利要求8所述的按动开关，其特征在于：还包括连接所述第三静触头(23)用于外接用电器的第二导电弹片(27)，所述第二导电弹片(27)设置在所述安装空间内部，所述壳体对应所述第二导电弹片(27)位置设置有供端子接入的接线孔(13)。

10.根据权利要求9所述的按动开关，其特征在于：所述下壳体(11)包括位于下方设置的密封盖(111)和围成矩形的四个侧面，所述第二导电弹片(27)紧靠所述密封盖(111)并设置在限位凹槽中，所述限位凹槽连通所述接线孔(13)。

11.根据权利要求6所述的按动开关，其特征在于：所述按钮组件包括压杆(51)、复位件(52)、以及与所述压杆(51)联动的信号控制开关联动机构，所述信号控制开关联动机构用于控制所述双向可控硅(45)的导通或关闭，以在所述按钮组件下压的过程中先带动动触头与静触头接触，再通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅(45)的导通；在所述按钮组件复位的过程中先通过所述信号控制开关联动机构触发所述双向可控硅(45)的关闭，再带动所述动触头与所述静触头分离；

还包括双向可控硅(45)的触发电路，所述触发电路和双向可控硅(45)连接，且与信号控制开关联动机构连接。

12.根据权利要求11所述的按动开关，其特征在于:所述信号控制开关联动机构包括与所述压杆(51)联动、且与所述动触头(20)的电刷(53)，所述电刷(53)在运动过程中触发或断开所述双向可控硅(45)的触发电路。

13.根据权利要求12所述的按动开关，其特征在于：还包括信号线路板(54)，所述双向可控硅(45)的触发电路设置在所述信号线路板(54)上。