TW201638983A - 開關結構 - Google Patents

Abstract

一種開關結構，用以啟閉電子系統。開關結構包括主體、切換件、第一導電部、第二導電部以及力偶組件。切換件樞接於主體。第一導電部設置於主體內且電性連接電子系統。第二導電部電性連接電子系統且可移動地設置在切換件與第一導電部之間並位於切換件的樞轉路徑上。第一導電部位於第二導電部的移動路徑上。切換件位在力偶組件的驅動範圍內。力偶組件在不同工作時間抵接切換件，以驅動切換件相對於主體樞轉，並進一歩使切換件驅動第二導電部抵接第一導電部或移離第一導電部。第一導電部與第二導電部相互抵接時啟動或關閉電子系統。

Description

開關結構

本發明是有關於一種開關結構。

電力的開發為近代人們帶來生活型態的完全改變，也促使工業與科技大幅的發展與進步，各式各樣的電子電路與資訊系統應用在生活環境之中。但，伴隨科技發展而來的氣候異常，使人們的環保意識逐漸抬頭，而對能源的使用種類與效率提出各式改善方法，然不論何種新能源，均需能搭配節能觀念，才能真正發揮節能減碳之效果。

節能除了使用低耗能的電器設備外，最主要來自於隨手關閉不用電器設備的電源，以減少能源不必要的浪費。換言之，若能藉由良好的電力管理手段，不僅可有效的避免電力浪費，並能提高用電的安全。因此，對於目前各式的電子系統而言，除了藉由近端的控制外，更需設法開發能從遠端便進行的控制方式，以提高電力管理的效率，而同時達到智能生活與節能減碳的效果。

本發明提供一種開關結構，其能以自動方式或手動方式啟閉電子系統。

本發明的開關結構，用以啟閉電子系統。開關結構包括主體、切換件、第一導電部、第二導電部以及力偶組件。切換件樞接於主體。第一導電部設置於主體內且電性連接電子系統。第二導電部電性連接電子系統。第二導電部可移動地設置在切換件與第一導電部之間，且第二導電部位於切換件的樞轉路徑上。第一導電部位於第二導電部的移動路徑上。力偶組件設置於主體且切換件位在力偶組件的驅動範圍內。力偶組件在不同工作時間抵接切換件，以驅動切換件相對於主體樞轉，並進一歩使切換件驅動第二導電部抵接第一導電部或移離第一導電部。第一導電部與第二導電部相互抵接時啟動或關閉電子系統。

在本發明的一實施例中，上述的力偶組件包括至少一動力源以及一對第一驅動件。第一驅動件連接動力源且分別位於切換件與主體之樞接處的相對兩側。動力源驅動第一驅動件於不同工作時間抵接切換件，而以相反方向樞轉切換件。

在本發明的一實施例中，在另一工作時間時，上述的第一驅動件均移離且不抵接切換件。

在本發明的一實施例中，上述的一對第一驅動件分別為一凸輪，位於切換件的下方且沿第一軸(axis)旋轉，各凸輪以凸部向上頂推切換件。

在本發明的一實施例中，上述的一對凸輪，其凸部在第一軸的法平面上的正投影具有不同指向。

在本發明的一實施例中，上述的不同指向之間存在90度的夾角。

在本發明的一實施例中，上述的至少一動力源為一個馬達，所述一對凸輪組裝於馬達的同一轉軸(shaft)上。

在本發明的一實施例中，上述的至少一動力源為一對馬達，所述一對凸輪分別組裝於該對馬達的一對轉軸上。

在本發明的一實施例中，上述的力偶組件還包括槓桿，設置於主體內且位於切換件旁。槓桿沿第二軸旋轉，且第二軸未經過切換件。所述一對第一驅動件分別為一滑塊，設置在槓桿的相對兩側。動力源連接並驅動槓桿轉動，以帶動滑塊分別抵推切換件的相對兩側。

在本發明的一實施例中，上述的力偶組件包括動力源與至少一第二驅動件。第二驅動件連接動力源且行經切換件與主體之樞接處的相對兩側。動力源驅動第二驅動件於不同工作時間抵接該切換件的不同處，而以相反方向樞轉切換件。

在本發明的一實施例中，上述的力偶組件還包括轉動環，連接動力源且設置在主體內並位於切換件的下方。轉動環沿第三軸旋轉，且第三軸行經切換件。所述第二驅動件為凸起，設置在轉動環面對切換件的表面上。動力源驅動轉動環轉動，以使切換件與主體之樞接處的相對兩側位於凸起的移動路徑上。

在本發明的一實施例中，上述的力偶組件包括一對凸起，分別設置在轉動環面對切換件的表面上。所述一對凸起與第三軸不在轉動環的同一直徑上。

基於上述，在上述實施例的開關結構中，切換件除能受外部施力而予以驅動(切換)之外，還能藉由遠端控制主體內的力偶組件，以在無法近端控制的情形下使切換件能直接藉由力偶組件而驅動(切換)，以讓使用者無論以近端或遠端方式同樣能達到控制啟動或關閉電子系統的效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

20、50‧‧‧電子系統

40‧‧‧遙控裝置

100、200、300‧‧‧開關結構

110、310‧‧‧切換件

112、312、412‧‧‧按壓部

114‧‧‧樞接部

116‧‧‧抵接臂

120、320‧‧‧主體

122‧‧‧框架

122a‧‧‧頂部

122b‧‧‧底部

124‧‧‧前蓋

130、230、330、430‧‧‧力偶組件

132、232A、232B、332‧‧‧動力源

134、136、234、236、334、336、431‧‧‧驅動件

138‧‧‧轉軸

140、240‧‧‧導電模組

142、146、242、245、246‧‧‧導電部

144、243、244‧‧‧接點

150‧‧‧控制模組

241‧‧‧基部

312a‧‧‧導引面

331‧‧‧槓桿

334a‧‧‧抵接面

433‧‧‧轉動環

435‧‧‧環形齒輪

D1、D2‧‧‧指向

E1、E2、E3、E4‧‧‧端部

F‧‧‧施力

L1、L2、L3‧‧‧軸

R1、R2‧‧‧軌道

S1‧‧‧第一側

S2‧‧‧第二側

S3‧‧‧第三側

S4‧‧‧第四側

T1‧‧‧夾角

圖1是依據本發明一實施例的一種開關結構的示意圖。

圖2是圖1的開關結構的剖視圖。

圖3是圖2的開關結構中相關構件的連接示意圖。

圖4是圖2的開關結構中力偶組件的示意圖。

圖5繪示本發明另一實施例的一種開關結構的示意圖。

圖6繪示本發明另一實施例的一種開關結構的示意圖。

圖7繪示圖6的開關結構的沿B-B’的局部剖視圖。

圖8繪示本發明另一實施例的力偶組件的部分構件示意圖。

圖9繪示圖8的力偶組件與切換件的作動示意圖。

圖1是依據本發明一實施例的一種開關結構的示意圖。圖2是圖1的開關結構的剖視圖。圖3是圖2的開關結構中相關構件的連接示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，開關結構100用以開啟或關閉電子系統20，在此所述電子系統20泛指家居生活中所能被應用的各式電子裝置或電路系統。

開關結構100包括主體120、切換件110、導電模組140、控制模組150以及力偶組件130。主體120包括嵌設於牆內的框架122與前蓋124，其中框架122例如是由前表面開口的矩形箱狀的合成樹脂成形品而構成，其適於被嵌置於牆壁內而作為容置其他構件之用。前蓋124用以局部覆蓋框架122的前表面開口且外露於牆面。切換件110例如是船型開關(rocker switch)的按柄(handle)部分，其樞接於框架122的頂部122a而擺動地位於前蓋124的中央開口處，亦即，開關結構100僅藉由前蓋124與切換件110外露於牆面，其外觀與現有家居開關結構類似，使用者能直接以施力F加於切換件110(施力F能施加於圖2所示切換件110的左側與右側，在此僅繪示於右側為例)而據以控制開關100的啟閉動作。

進一歩地說，本實施例的切換件110呈現T字形結構，包括按壓部112、抵接臂116以及連接在按壓部112與抵接臂116之間的樞接部114，其中樞接部114樞接於框架122的頂部122a，按壓部112位於前蓋124的中央開口處以承受施力F，使切換件 110藉由樞接部114於主體120內部進行擺動而達到切換的效果。設置於主體120之框架122內的導電模組140包括導電部142與146，其中導電部142例如是簧片結構，其具有相對的兩端部E1、E2，端部E1固定於框架122的底部122b且電性連接至電子系統20，端部E2從端部E1處延伸且形成懸臂結構(在未受切換件110抵接時，詳後述)。再者，導電部146固定於框架122的底部122b且電性連接至電子系統20，且導電部146與導電部142位於端部E1處的接點144彼此對應。

換句話說，導電部142的端部E2是可移動地位於切換件110與導電部146之間，且導電部142是位在切換件110(之抵接臂116)的樞轉路徑(擺動路徑)上，且導電部146是位在導電部142之接點144的移動路徑上。如此一來，當使用者將施力F加於切換件110的按壓部112時，便能驅動切換件110相對於主體120樞轉，進而讓抵接臂116抵壓在導電部142的端部E2，以讓端部E2因彈性變形移近導電部146而使接點144與導電部146抵接在一起，而達到讓電子系統20電性導通的狀態，以開啟或關閉電子系統20。

值得注意的是，力偶組件130設置於主體120的框架122內且電性連接控制模組150，在本實施例中，力偶組件130包括動力源132(例如是電性連接控制模組150的馬達)與一對驅動件134、136，控制模組150適於接受遙控裝置40的無線訊號，而據以啟動動力源132，其中如圖2所示，驅動件134、136是一對凸 輪，其分別設置在切換件110與主體120之樞接處的相對兩側，且讓按壓部122位於驅動件134、136的驅動範圍內，以在馬達啟動時能帶動凸輪旋轉，並進而頂推切換件110。

圖4是圖2的開關結構中力偶組件的示意圖。請同時參考圖2與圖4，詳細而言，本實施例的驅動件134、136是設置在同一轉軸138上的一對凸輪，其位在按壓部112的下方且受馬達驅動而同沿軸L1進行旋轉，以使各凸輪在轉動的過程中，其凸部能向上頂推按壓部112。如圖4所示，驅動件134、136的凸部在軸L1的法平面上的正投影具有不同的指向D1、D2，而所述指向D1、D2存在角度錯位，如本實施例所示指向D1、D2之間存在90度的夾角(如圖4右側的指向示意，指向D1、D2之間存在夾角T1)。如此一來，力偶組件130便能在不同的工作時間抵接切換件110的不同部分，以讓切換件110相對於主體120而分別以相反方向樞轉以達到切換的效果。

如圖2所示，當指向D1朝向切換件110的按壓部112時，指向D2實質上是處於射入圖面的狀態，亦即代表著此時的驅動件134是以其凸部頂推按壓部112，而驅動件136則否，因此按壓部112即呈現左上右下的狀態，以讓此時的抵接臂116能驅動導電部142、146相互抵接並電性導通。

相對地，當指向D2朝向按壓部112而指向D1射出圖面時，則代表此時是以驅動件136頂推按壓部112，而驅動件134則否，以藉此讓抵接臂116向圖面右側擺動(即圖2的切換件110 以逆時針方向樞轉)而移離導電部142(按壓部112形成為左下右上的狀態)，因此讓導電部142藉其彈性恢復力而使端部E2移離導電部146，形成電性斷路的狀態。據此，切換件110便能藉由施力F或力偶組件130的驅動而達到啟動或關閉電子系統20的目的。

另需提及的是，在驅動件134、136均未頂推按壓部112時，即代表此時的切換件110是適於受施力F而進行切換動作的狀態。換句話說，在本實施例的開關結構100中，其存在一工作時間時，驅動件134、136是處於與切換件110無結構關係的狀態，以避免讓力偶組件130與施力F之間產生干涉，亦即，在本實施例的其中一使用狀態中，當控制模組150在完成以力偶組件130驅動切換件110的動作後，其會驅動力偶組件130而讓指向D1、D2不再面向按壓部112，即相當於讓驅動件134、136退回一安全範圍內，讓使用者能順利地以施力F近端控制開關結構100，亦即遠端控制並未強制近端開啟或關閉。當然，在另一使用狀態下，也可藉由讓力偶組件130驅動完切換件110後維持原位置，以確保開關結構100能維持於同一(開啟或關閉)狀態而不受外部施力F的影響，亦即遠端控制對近端控制具有強制力。

圖5繪示本發明另一實施例的一種開關結構的示意圖。請參考圖5，本實施例與前述不同的是，開關結構200的力偶組件230包括一對動力源(馬達)232A、232B與一對驅動件234、236，其中動力源232A、232B如同前述電性連接至控制模組(在此未繪示，請參考前述實施例所示的控制模組150)，而驅動件234、236 亦如前述凸輪結構，惟不同的是所述凸輪是分別連接對應的馬達上，亦即驅動件234、236各自受控於對應的動力源232A、232B而彼此獨立運轉。此舉讓驅動件234、236的凸部指向無須相互搭配，即，本實施例的驅動件234、236的運轉方式改由控制模組進行操控，而同樣也能讓切換件110的按壓部112在不同工作時間被驅動件234、236頂推而達到切換效果。

此外，在本實施例的導電模組240中，其包括導電部242、245與246，其中導電部242例如是雙側式簧片，其中央藉由基部241而設置在框架122的底部122b，且基部241電性連接於電子系統50，導電部245、246分別固定於底部122b且電性連接電子系統50。再者，導電部242的相對兩端部E3、E4分別具有接點243、244，且在未受切換件110的抵接臂116抵壓時是以懸臂狀態對應於導電部245、246。如圖5右側端部E3的接點243，其遠離導電部245，而左側端部E4的接點244則受抵接臂116的抵壓而抵接並與導電部246電性導通。如此一來，本實施例的開關結構200便能藉由切換件的不同擺動位置而讓電子系統50藉由基部241、導電部246的電性導通，或是基部241、導電部245的電性導通而處於不同狀態。

圖6繪示本發明另一實施例的一種開關結構的示意圖。圖7繪示圖6的開關結構的沿B-B’的局部剖視圖。請同時參考圖6與圖7，與前述實施例不同的是，本實施例的開關結構300的力偶組件330包括動力源(馬達)332、槓桿331以及一對驅動件334、 336，在此以俯視視角繪示開關結構300且將切換件310與主體320的部分以虛線繪示，以利於清楚辨識設置在主體320內的力偶組件330。

驅動件334、336例如是滑塊，其分別可滑動地設置在主體320內的軌道R1、R2中，且分別連接在槓桿331的相對兩端。槓桿331樞接於主體320，動力源332連接於槓桿331以驅動槓桿331沿軸L2樞轉。當槓桿331沿軸L2旋轉時，驅動件334、336得以被驅動而分別在不同工作時間沿軌道R1、R2移入切換件310的下方。

進一歩地說，以驅動件334為例而如圖7所示，切換件310的按壓部312具有位於其一下側的導引面312a，而驅動件334則具有位於騎上側的抵接面334a，因此藉由導引面312a與抵接面334a的相互搭配，而使驅動件334得以順利地伸入按壓部312的下方，並據以向上頂推按壓部312的第一側S1，即讓按壓部312呈現第一側S1在上而第二側S2在下的狀態。相對地，當動力源332驅動槓桿331反向轉動而改以驅動件336伸入按壓部312下方並向上頂推第二側S2時(導引面與抵接面亦如前述，在此不再贅述)，則使按壓部312呈現第一側S1在下而第二側S2在上的狀態。據此，切換件310便能藉由動力源332、槓桿331與驅動件334、336而達到切換的效果。

在本實施例中，所述滑塊是設置在切換件110旁，且軸L2並未通過切換件310，亦即，此舉讓力偶組件330於其中一工 作時間時是與切換件310之間無任何結構關係(即圖6所示之槓桿331此時是呈水平狀態)，以利於施力F(標示於前述實施例)的施加，而讓力偶組件330不致與施力F產生干涉。

圖8繪示本發明另一實施例的力偶組件的部分構件示意圖。圖9繪示圖8的力偶組件與切換件的作動示意圖，在此以剖視圖繪示。請同時參考圖8與圖9，在本實施例中，力偶組件430包括驅動件431、轉動環433以及動力源(如前述實施例的馬達，在此省略未繪示)，轉動環433沿軸L3旋轉，且軸L3行經切換件的按壓部412。驅動件431是一凸起，其設置在轉動環433面對按壓部412的表面上，以讓動力源驅動轉動環433旋轉時，按壓部412的第三側S3與第四側S4會位於驅動件431的移動路徑上。據此，切換件的按壓部412便能藉由驅動件431的頂推與否而達到切換的效果。與前述實施例類似地，當驅動件431移離按壓部412後，使用者便能以施力F加於按壓部412而不致與力偶組件430發生干涉的情形。

在本實施例中，轉動環433是同軸(L3)設置在環形齒輪435上，以藉由動力源驅動環形齒輪435而帶動轉動環433同步旋轉。惟本實施例並未限制動力源驅動轉動環433的結構，現有已知的傳動構件中能達到讓轉動環433旋轉效果者，均可適用於本實施例。

此外，在本發明另一未繪示的實施例中，力偶組件包括一對驅動件，即一對凸起，設置在前述轉動環433面對按壓部412 的表面上，且該對凸起與軸L3並不在轉動環433的同一條直徑上。據此，藉由一對驅動件的配置，轉動環433便能減少其轉動角度，而因此降低動力源的耗能。由此進一歩推知，在不與施力F的前提下，設計者可藉由多個驅動件(凸起)配置在轉動環上而減少動力源的輸出功率，以達到節能的效果。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，開關結構供除外部受力的驅動模式外，還能藉由遠端遙控力偶組件，而使切換件能直接藉由主體內的力偶組件驅動，而同樣能達到控制導電部是否抵接以啟動或關閉電子系統的效果。再者，力偶組件可藉由前述實施例中所述同轉軸的凸輪、不同轉軸的凸輪、槓桿帶動滑塊，以及轉動環上的凸起結構，而據以達到驅動切換件相對於主體進行樞轉的切換效果。其中，力偶組件能依據使用需求，而在不與外部施力相互干涉，或藉由干涉而確保不受外部施力之影響等條件下，提供使用者不同的使用效果，並據以增加開關結構的是用範圍。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧電子系統

110‧‧‧切換件

112‧‧‧按壓部

114‧‧‧樞接部

116‧‧‧抵接臂

120‧‧‧主體

122‧‧‧框架

122a‧‧‧頂部

122b‧‧‧底部

124‧‧‧前蓋

130‧‧‧力偶組件

132‧‧‧動力源

134、136‧‧‧驅動件

138‧‧‧轉軸

140‧‧‧導電模組

142、146‧‧‧導電部

144‧‧‧接點

150‧‧‧控制模組

D1、D2‧‧‧指向

E1、E2‧‧‧端部

F‧‧‧施力

Claims (13)

1. 一種開關結構，用以啟閉一電子系統，該開關結構包括：一主體；一切換件，樞接於該主體；一第一導電部，設置於該主體內且電性連接該電子系統；一第二導電部，電性連接該電子系統，該第二導電部可移動地設置在該切換件與該第一導電部之間，且該第二導電部位於該切換件的樞轉路徑上，該第一導電部位於該第二導電部的移動路徑上；以及一力偶組件，設置於該主體且該切換件位在該力偶組件的驅動範圍內，該力偶組件在不同工作時間抵接該切換件，以驅動該切換件相對於該主體樞轉，並進一步使該切換件驅動該第二導電部抵接該第一導電部或驅動該第二導電部移離該第一導電部，其中該第一導電部與該第二導電部相互抵接時啟動或關閉該電子系統。
2. 如申請專利範圍第1項所述的開關結構，其中該力偶組件包括：至少一動力源；以及一對第一驅動件，連接該動力源且分別位於該切換件與該主體之樞接處的相對兩側，該動力源驅動該對第一驅動件於不同工作時間抵接該切換件，而以相反方向樞轉該切換件。
3. 如申請專利範圍第2項所述的開關結構，其中在另一工作 時間時，該對第一驅動件均移離且不抵接該切換件。
4. 如申請專利範圍第2項所述的開關結構，其中該對第一驅動件分別為一凸輪，位於該切換件的下方且沿一第一軸(axis)旋轉，各該凸輪以一凸部向上頂推該切換件。
5. 如申請專利範圍第4項所述的開關結構，其中該對凸輪的該對凸部在該第一軸的法平面上的正投影具有不同指向。
6. 如申請專利範圍第5項所述的開關結構，其中所述的不同指向之間存在90度的夾角。
7. 如申請專利範圍第4項所述的開關結構，其中該至少一動力源為一馬達，該對凸輪組裝於該馬達的同一轉軸(shaft)上。
8. 如申請專利範圍第4項所述的開關結構，其中該至少一動力源為一對馬達，該對凸輪分別組裝於該對馬達的一對轉軸上。
9. 如申請專利範圍第2項所述的開關結構，其中該力偶組件還包括：一槓桿，設置於該主體內且位於該切換件旁，該槓桿沿一第二軸旋轉，且該第二軸未經過該切換件，而該對第一驅動件分別為一滑塊，設置在該槓桿的相對兩側，該動力源連接並驅動該槓桿轉動，以帶動該對滑塊分別抵推該切換件的相對兩側。
10. 如申請專利範圍第1項所述的開關結構，其中該力偶組件包括：一動力源；以及至少一第二驅動件，連接該動力源且行經該切換件與該主體 之樞接處的相對兩側，該動力源驅動該第二驅動件於不同工作時間抵接該切換件的不同處，而以相反方向樞轉該切換件。
11. 如申請專利範圍第10項所述的開關結構，其中該力偶組件還包括：一轉動環，連接該動力源且設置在該主體內並位於該切換件的下方，該轉動環沿一第三軸旋轉，且該第三軸行經該切換件，而該至少一第二驅動件為一凸起，設置在該轉動環面對該切換件的一表面上，該動力源驅動該轉動環轉動，以使該切換件與該主體之樞接處的相對兩側位於該凸起的移動路徑上。
12. 如申請專利範圍第11項所述的開關結構，其中該力偶組件包括一對凸起，分別設置在該轉動環面對該切換件的該表面上，該對凸起與該第三軸不在該轉動環的同一直徑上。
13. 如申請專利範圍第1項所述的開關結構，還包括：一控制模組，電性連接該力偶組件，該控制模組適於接受無線訊號而據以驅動該力偶組件。