CN2383199Y - 开关结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关结构,它由一合金属片、摇摆装置及控制元件构成的制动元件,该摇摆装置组设于控制元件中,而在控制元件中往复动作,当合金属片因电流过载而过热时,将往控制元件方向弯曲变形,而顶掣摇摆装置向外摆动,脱离开关本体所设档部的支撑,控制元件向原始关闭位置摆动,使弹性接触片脱离被控制元件所压制状态而可以向上顶推,同时使连通电气回路的二接点跳脱,达到迅速反应、切断电流及用电安装的目的。

Description

开关结构

本实用新型属于电器元器件领域，特别涉及一种以简单的结构及以摇摆动作设计，使电流过载时能迅速地切断电源，维护用电安全的开关装置。

一般的电源开关只具有开及关的两种动作行程，完全由人手动控制，但在供电不稳的地区，时有过载的情况发生，此时人无法察觉此一现象而继续使用，将造成过载过热，造成电线走火甚至火灾的公共危险，形成开关的使用潜在危险，因此便有开关的进一步改良。

改良后的开关，内部设有一特殊材料的金属合金，如白金等，藉由其过热产生变形的现象，而在过载时自动弹开切断电源，有关此开关结构的专利不胜枚举，如US5786742、US5223813、US4937548、US661667、US4931762、US5451729、US4704594等不胜枚举。

举例来说，在US4937548中公开出一种利用合金片、受合金片动作的杠杆及一凸轮动作件来与跷板式动作器相配合，而使连通电气的二接点相接触与分离，并在合金片受热变形时，使杠杆位移而使凸轮动作件丧失支持进而跳脱断电，由于电流过载的反应是直接发生在合金片，而此专利案藉合金片动作杠杆、凸轮动作件来与跷板式动作器所构成的间接方式动作导电片，接点的分离迟缓，无法立即反应，过载的电流能在一瞬间通过点流入电器，仍存在造成电器损毁的情况。另外，导电片与合金片间需要另行备置电线连接，造成结构复杂，不易制造的缺点，且合金片担负同时动作跷板式动作器与杠杆跳脱的任务，恐有误作的可能。

此外，在上述公开的案中，如US5786742中，公开了利用合金属片的过热变形来推动限位座，使案作跳脱进而自动回复的构造，但由于其按键直接动作于接点上，在过载时仍会使接点接通而发生危险，且结构复杂，于是，这些专利虽能解决过载过热的用电危险，但却有反应过慢，结构复杂等缺点。

本实用新型的目的在于提出一种包含一控制元件、摇摆装置及合金属片所组成的开关结构，它不仅动作行程快，且结构简单，不会产生误动作，从而解决了现有技术所存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案在于它主要包括有：一开关本体、一开关、一接触簧片、一控制元件、一摇摆装置、一合金属片，藉由该摇摆装置及合金属片结合于控制元件上，开关结合接触簧片，配合弹性接触片依其位置关系共同组合于开关本体而成，其中，一控制元件，其一侧设有固定槽，用以固定在开关壳体所设的固定柱中，一端设有上下贯通的孔，供一插柱穿设入，与摇摆装置结合，并设有一穿孔，并藉由一支杆连结于开关底部的支杆孔；

一摇摆装置，其一端设有一孔，组合于控制元件中，供合金属片在过热时推抵向外摆动；

一合金属片，它设置于控制元件的一侧边，固定于第一接触端子。

所说的摇摆装置，在其上侧面可凸设有一凸抵柱，藉由弹性元件抵住组设于控制元件。

所说的开关本体，可增设一第三接触端子。

所说的接触簧片，它可组设于开关本体内，作为开关弹起的动力。

所说的插柱，它可为金属棒，其一端设有螺纹，用以固定导电螺旋弹簧，另一端则设有一圆端头。

所说的摇摆装置，其一端侧面可设有凸起部，供合金属片在过热时推抵向外摆动。

本实用新型的优点在于藉由合金属片、摇摆装置及控制元件的连动，使得电流过载时能迅速的连动，使弹性接触片跳开而断电，并能在电流过载的情况下自动回复成准备打开的状态，动作行程快且结构简单，不会产生误动作。

图1为本实用新型的立体分解图。

图2为显示本实用新型开关关闭情况下的剖面图。

图3为显示本实用新型开关打开情况下的剖面图。

图4为图3的局部力学示意图。

图5为显示本实用新型在电流过载，电气回路跳逃时的动作示意图。

图6为图5的局部力学示意图。

现在结合上述各附图来进一步说明本实用新型的较佳具体实施例，如图1所示，本实用新型包括有：

一开关10由一开关盖11及一开关基座12所组成，其开关盖11表面呈一凹入的弧边111，其二侧的适当位置设有轴孔112及扣孔113，而开关基座12，它与开关盖11的轴孔112及扣孔113相对位置凸设有二支点121及扣榫122，藉以与开关盖11结合成开关10，并可使开关10以支点121作两方向的接压动作。该开关基座12一侧凸设有一电阻座123，其内是可嵌入一晶片电阻124，它作为设于开关10内的氖灯114的限流电阻，作为开关打开的灯光显示，且该电阻座123的两侧各设有一穿孔125，该开关基座12底侧并设有三角片126，在三角片126中设有支杆127。

一开关本体20，它呈一具有开口21的中空壳体，在壳体内壁的适当位置分设有一档部22及一固定柱23。其顶端的开口21是街接开关10，底端设有数个插槽24，分别街接第一、第二及第三接触端子25、26及27；第一接触端子25连接合金属片60接通导电片251，该导电片251上是结合(铆)有一上接点252。

一接触簧片30，其一端穿设上述穿孔125与晶片电阻124接触，另一端弯折有一钩部31固结合(钩附)于第三接触端子27，作为开关10弹起的动力及作为氖灯114的一支接脚的电气连结。

一控制元件40，它概呈匚形状，其一侧设有直立椭圆状的固定槽41用以结合在开关本体20侧壁相对位置所设的固定柱23；该控制元件40一端设有一对贯通上下的孔42，供一插柱(金属棒)43穿设入，其另一侧设有一穿孔44藉由一支杆45连结于开关基座12底部的支杆孔127，使摇摆装置50能随着开关10的按压动作连动；上侧另凸设一支点柱46，供弹性元件116组合摇摆装置50使用。

一摇摆装置50，其一端设有一凸起部51，供合金属片60过热膨胀弯曲推抵向外侧摆动，另一端设有一孔52，配合上述控制元件40的孔42供插柱(金属棒)43穿过结合，上侧面靠近凸起部51一端凸设一凸抵柱53，设并藉由螺旋弹簧115尾端延设的线形弹形元件116以支杆45侧面底边为支点，线形弹性元件116的另一端抵柱凸抵柱53组设于控制元件40中，使摇摆装置50被弹性元件116的弹力抵靠于控制元件40中。

上述插柱(金属棒)43的一端设有螺纹431，另一端设有一圆端头432，该插柱(金属棒)43由下而上穿过控制元件40及摇摆装置50所设的孔42、52并分别使螺纹431及圆端头432显露出，该螺纹431固定一螺旋弹簧115，以螺旋弹簧115连接至氖灯114的另一支接脚，使氖灯114构成一完整的电气回路。

一合金属片60，概呈冂形状，是相对横置于控制元件40的一侧边，固定于第一接触端子25。

一弹性接触片70，其一端固定于第二接触端子26，顶面适当位置设有一圆凸部71，前端设有一接点孔72，并由底面结合(铆入)一下接点73。

本实用新型的开关动作行程包括有关闭(OFF)、打开(ON)及电流过载时跳电，以下将作详细的说明：

如图2所示，它显示本实用新型的开关关闭(OFF)的情况，或此关闭情况是由使用者自行关闭；当使用者向右端按下开关10，该接触簧片30将随此动作而伸张，使开关10以支点121为轴作顺时针旋转动作，使支杆孔127也以支点121为轴心顺时针方向作圆弧运动(于本实施例为向左)，而连动支杆45上端同向作动，支杆45下端连动控制元件40的穿孔44而将控制元件40的一端向上拉起，使插柱(金属棒)43的圆端头432不再对下方的弹性接触片70的圆凸部71施压，该弹性接触片70则因脱离控制元件40的压挚力而向上弹起，使下接点73与上接点252分离，使第一接触端子25与第二接触端26断路，而切断电源的供应路径。同时氖灯114则因第二接触端子26无电源输入而熄灭，为关闭(OFF)状态。

如图3所示，它显示本实用新型的开关打开(ON)的情况；当使用者按下开关10，该接触簧片30将被下压变形，使开关10以支点121为轴心作逆时针旋转动作，使支杆孔127也以支点121为轴心逆时针方向作圆弧运动(于本实施例为向右)，而运动支杆45上端同向(向右下方向)作动，支杆下端连动控制元件40的穿孔44而将控制元件40的一端下压，插柱(金属棒)43下端的圆端头432对弹性接触片70的圆凸部71接触下压，使弹性接触片70底面的下接点73与导电片251的上接点252接触，外界的电流即由第一接触端子25、导电片251、上接点252、下接点73、弹性接触片70至第二接触端子26，而构成一完整的电气回路，为打开(ON)状态。

上述的电气回路连通后，电流即经螺旋弹簧115传导至氖灯114的另一接脚，该氖灯114的另一接脚经晶片电阻124、接触簧片30连接至第三接触端子27，构成电气回路而发亮，以显示开关已打开(ON)。

再参图4所示，在开关打开(ON)的状态时，接触簧片30呈被压制变形，储存回复向上伸张的弹力301，由于其以穿孔125为施力点，支点121为轴心，穿孔125至支点121距离为力臂，所产生的力矩302被以支杆孔127为顶点连接支点121及穿孔44为两边的夹角303，其角度略大于180度，配合弹性接触片70的向上(反向)的擎顶力，故呈打开(ON)状态的开关10可呈定位状态。

而控制元件40的上下摆动是以直立椭圆形固定槽41，相对上、下滑动于固定柱23，如图2、3、5所示。

必须提醒注意的是，在上述开关关闭(OFF)及开关打开(ON)时，均为正常状态的电流断路或接通情形，故该摇摆装置50的左端下侧面均是被挡部22上顶面所抵顶，并无任何的动作产生。

如图5所示，它显示本实用新型于电流过载时，跳脱的动作示意图；当电流产生过载时，该合金属片60将会因过载的热量恒向控制元件40方向弯曲，随即推动摇摆装置50的凸起部51，使摇摆装置50左端下侧面脱离挡部22，该摇摆装置50连同控制元件40将失去支撑而向下掉落，呈现摇摆装置50的凸起部51端(左端)向下、固定孔51端相对向上的状况，而使圆端头432滑动无法对圆凸部71向下压迫，弹性接触片70得以原被压制下弯所蓄积的反弹力顺利的向上推顶，该下接点73与上接点252即呈分离状而断电。

此时，如图6所示，夹角303约为180度，力矩302可以轻易克服反制力，弹力301向上，若开关10无外力施压，接触簧片30将会舒张，而将开关10向上顶起，该开关10即以支点121为轴心顺时针旋转至关闭的位置(如图2所示)，而使控制元件40将随着支杆45倾斜而向上拉起回复正常位置(如图2所示)，合金属片60冷却后回复原先状态，该摇摆装置50将藉弹性元件116的弹力回复，使摇摆装置50的左端下侧面再次置于开关本体20所设的档部22上，以作下一次开关打开的准备，如图2所示。

以上已将本实用新型作一详细说明，以上所说的，仅为用以解释本实用新型较佳具体实施例而已，当然不能限定本实用新型实施的范围，于是，凡依本实用新型权利要求范围所作任何修饰或变更，均应仍属本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (6)

1、一种开关结构，它主要包括有：一开关本体、一开关、一接触簧片、一控制元件、一摇摆装置、一合金属片、一弹性接触片，由摇摆装置及合金属片结合于控制元件上，开关结合接触簧片，配合弹性接触片，依其位置关系共同组合于开关本体而成，其特征在于：

一控制元件，其一侧设有固定槽，并固定在本开关壳体所设的固定柱中，一端设有上下贯通的孔，可由一插柱穿设入，与摇摆装置结合，并设有一穿孔，由一支杆连结于开关底部的支杆孔；

一摇摆装置，其一端设有一孔，组合于控制元件中；

一合金属片，它设置于控制元件的一侧边，固定于第一接触端子。

2、按照权利要求1所说的开关结构，其特征在于所说的摇摆装置，其上侧面凸设有一凸抵柱，可由弹性元件抵住组设于控制元件。

3、按照权利要求1所说的开关结构，其特征在于所说的开关本体，它增设一第三接触端子。

4、按照权利要求1所说的开关结构，其特征在于所说的接触簧片，它是组设于开关本体内。

5、按照权利要求1所说的开关结构，其特征在于所说的插柱，它为金属棒，其一端设有用以固定导电螺旋弹簧的螺纹。

6、按照权利要求1所说的开关结构，其特征在于所说的摇摆结构，其一端侧面设有一凸起部。

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