TWI631589B - 開關結構 - Google Patents

Abstract

一種開關結構，用以啟閉電子系統。開關結構包括基座、開關本體、第一電極、第二電極、扭力組件以及動力源。開關本體樞接於基座。第一電極連接開關本體以受其驅動，第二電極設置於基座且對應第一電極，其中第一電極與第二電極分別電性連接電子系統。扭力組件連接並驅動開關本體，以驅動第一電極與第二電極在導電狀態與非導電狀態之間轉換。動力源連接扭力組件，在自動狀態下，動力源通過扭力組件提供扭力於開關本體，以驅動開關結構在導電狀態與非導電狀態之間轉換。

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，其藉由手動或自動模式而提高使用便利性。

本發明的開關結構，用以啟閉電子系統。開關結構包括基座、開關本體、第一電極、第二電極、扭力組件（torsion assembly）以及動力源。開關本體樞接於基座。第一電極連接開關本體以受其驅動。第二電極設置於基座且對應第一電極，其中第一電極與第二電極分別電性連接電子系統。扭力組件連接並驅動開關本體，以驅動第一電極與第二電極在導電狀態與非導電狀態之間轉換。動力源連接扭力組件，在自動狀態下，動力源通過扭力組件提供扭力於開關本體，以通過開關本體驅動第一電極與第二電極在導電狀態與非導電狀態之間轉換。

在本發明的一實施例中，上述的開關結構還包括卡掣件，而扭力組件包括傳動軸，連接在動力源與開關本體之間，在自動狀態下，卡掣件夾掣傳動軸，動力源經由卡掣件與傳動軸驅動開關本體。

在本發明的一實施例中，上述的卡掣件具有彈性，在手動狀態下，使用者施力於開關本體以驅動傳動軸並變形卡掣件。

在本發明的一實施例中，上述的扭力組件包括減速齒輪與驅動齒輪。減速齒輪連接動力源。驅動齒輪具有開口，傳動軸樞接於基座且穿設於開口，卡掣件嵌設於驅動齒輪並夾掣傳動軸。驅動齒輪連接減速齒輪。

在本發明的一實施例中，上述的驅動齒輪具有位於開口旁的容置槽，而傳動軸具有同軸設置的第一軸部、第二軸部與第三軸部，第二軸部位於開口，第三軸部穿出開口，第一軸部位於容置槽且被卡掣件所夾掣。

在本發明的一實施例中，上述的扭力組件還包括連動片，而第三軸部上具有轉孔，連動片的一端插設於轉孔，連動片的另一端插設於開關本體。

在本發明的一實施例中，上述的扭力組件還包括連動片，連動片連接在傳動軸與開關本體之間，在自動狀態下，傳動軸經由連動片轉動開關本體，在手動狀態下，開關本體經由連動片轉動傳動軸。

在本發明的一實施例中，上述的開關結構還包括控制模組，電性連接動力源。

基於上述，藉由在開關結構中配置扭力組件，以讓扭力組件連接在開關本體與動力源之間。如此，在自動狀態下，動力源驅動扭力組件以提供扭力於開關本體，以讓開關本體的不同轉動位置能對基座內的第一電極與第二電極產生對接或遠離的狀態，進而在電性上提供電性導通或電性開路，據而啟、閉電子系統。

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。

圖1是依據本發明一實施例的開關結構的示意圖。圖2是圖1開關結構的局部剖視圖。請同時參考圖1與圖2，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。在此，開關結構100包括基座110、開關本體120、第一電極A1與第二電極A2，其中第一電極A1與第二電極A2分別電性連接至電子系統20，第二電極A2設置於基座110內，且第一電極A1實質上附接於開關本體120而隨其擺動。如圖2所示，第一電極A1與第二電極A2分別經由各自的端子結構而與電子系統20電性連接。

開關本體120例如是船型開關（rocker switch）的按柄（handle）部分，其實質上樞接於基座110並能受力而旋轉擺動，以讓第一電極A1與第二電極A2在電性導通狀態（如圖2）與電性非導電狀態之間進行切換，在圖2所示的電性導通狀態下，使用者可藉由施力F可使開關本體120以順時針方向旋轉，而讓第一電極A1與第二電極A2彼此遠離而形成所述電性非導電狀態。對應地，若在電性導通狀態下提供施力F於開關本體120的左側，則能再次切換至目前圖2所示的電性導通狀態。

圖3是圖1開關結構的部分構件的組裝示意圖。圖4是圖3構件組裝後的簡易側視圖。請同時參考圖2至圖4，詳細而言，在本實施例中，開關結構100還包括扭力組件130、卡掣件141、142以及動力源150，如圖3所示，扭力組件130包括減速齒輪131、驅動齒輪132、傳動軸133以及連動片134，而動力源150例如是馬達，其包括本體151與螺桿152（或蝸桿）。如圖3、圖4所示，螺桿152與減速齒輪131的傳動齒131b嚙合，而減速齒輪131還具有傳動齒131a，其與傳動齒131b呈同心設置且嚙合於驅動齒輪133的傳動齒132d。如此，動力源150所產生的驅動力便能經由螺桿152、減速齒輪131而傳送至驅動齒輪132。需說明的是，由於齒輪輪廓為已知，因此本案圖式中對於所述齒輪構件皆以簡圖示之。

再者，驅動齒輪132還具有開口132b與容置槽132a（呈擴孔輪廓），而傳動軸133包括同軸設置且分具不同外形輪廓及外徑的第一軸部133a、第二軸部133b與第三軸部133c，其中第二軸部133b與第三軸部133c穿設於開口132b，其中第二軸部133b定位於開口132b而使第三軸部133c穿出於開口132b，而第一軸部133a則抵靠於容置槽132a。值得注意的是，驅動齒輪132還具有位於容置槽132a周緣且相互對應的嵌合槽132c，而卡掣件141、142分別是彈片，嵌設於所述嵌合槽132c而抵靠在第一軸部133a的相對兩側緣。在此，第一軸部133a可視為矩形塊，其相對兩側被卡掣件141、142所夾掣。

另一方面，傳動軸133還具有位於第三軸部133c上的轉孔133d，且連動片134的第一端E1插置於轉孔133d（亦即轉孔133d的輪廓適配於連動片134的第一端E1而呈片狀），而連動片134的第二端E2插置於開關本體120的軸孔121，因此讓傳動軸133在進行旋轉時，便能藉由連動片134而帶動開關本體120進行旋轉。相對地，當動力源150進行反向驅動時，即能反轉傳動軸133、連動片134與開關本體120。

如此一來，當動力源150提供動力驅使減速齒輪131與驅動齒輪132轉動時，便能藉由卡掣件141、142帶動傳動軸133旋轉，而達到驅使開關本體120及第一電極A1移動，並在前述電性導通狀態與電性非導電狀態之間轉換，以達到啟、閉電子系統20的目的。

圖5是圖1開關結構的電性連接示意圖。開關結構100還包括控制模組160，電性連接前述動力源150，因此使用者便能經由設定條件而讓控制模組160據以啟、閉動力源150，並達到所需的開關效果。此外，控制模組150還能適於接受遙控裝置30的無線訊號，而據以啟、閉動力源150。如此便能讓使用者以遠距控制開關結構100，達到智能家居的效果。

請再參考圖3與圖4，當遇到停電而無法據以驅動動力源150時，則使用者仍可手動提供施力F於開關本體120上以決定開關結構100的啟、閉效果。進一步地說，由於卡掣件141、142是彈片，因此提供施力F於開關本體120時，經由連動片134驅動傳動軸133，進而使傳動軸133的第一軸部133a（矩形塊）可以較大力量克服卡掣件141、142對傳動軸133的夾掣作用，而使卡掣件141、142可向外擴張，如圖4所示為卡掣件141、142呈上、下配置而緊抵於第一軸部133a的相對兩側緣，因此當施力F驅動傳動軸133旋轉，則第一軸部133a（矩形塊）因旋轉而能將卡掣件141、142分別向上、下撐開繼續旋轉，直至旋轉90度後停止施力F時，卡掣件141、142彈性恢復而再次抵靠於第一軸部133a的相對兩側緣。如此一來，便能應付停電狀態或是控制模組160、動力源150故障而無法啟、閉開關結構100的情形。

圖6與圖7分別是本發明不同實施例的局部示意圖。在此僅參考圖4所示而簡單繪示相關的構件。請先參考圖6，在本實施例中，驅動齒輪432上設置有三個卡掣件441、442、443，而傳動軸(的第一軸部)則為六面柱，且卡掣件441、442、443抵靠在六面柱上的三個柱面，且相對於傳動軸的抵靠力呈平衡狀態。如此一來，同樣能達到前述傳動軸133與卡掣件141、142之間的夾掣關係，同時也能達到手動狀態驅使傳動軸432變形卡掣件441、442、443的啟、閉效果。唯，不同的時，本實施例的傳動軸433的轉動角度較小（前述實施例是90度，本實施例則是60度），而能產生較為省力（包含施力F或動力源150所需的電力）的效果。類似地，圖7實施例所示的傳動軸533則如圖4所示為矩形塊，而不同的是以4個卡掣件541、542、543、544分別抵靠矩形塊的四個側緣，此舉除對傳動軸533提供較大夾掣力之外，也能在其中一卡掣件故障時仍能維持與前述相同的驅動效果。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，藉由在開關結構中配置扭力組件，以讓扭力組件連接在開關本體與動力源之間。如此，在自動狀態下，動力源驅動扭力組件以提供扭力於開關本體，以讓開關本體的不同轉動位置能對基座內的第一電極與第二電極產生對接或遠離的狀態，進而在電性上提供電性導通或電性開路（電流無法通過），據而啟、閉電子系統。

進一步地說，開關結構還藉由卡掣件設置在扭力組件的驅動齒輪上並夾掣扭力組件的傳動軸，而傳動軸又藉由連動件連接開關本體。如此一來，在自動狀態下，從動力源提供的動力在驅動扭力組件時，傳動軸能被卡掣件所夾掣而順利地將動力傳送至開關本體。同時，卡掣件具有彈性，因此當動力源未啟動時，使用者仍可施力於開關本體，藉由施力能克服卡掣件的變形力而使傳動軸仍能順利地被轉動，以達到手動啟、閉電子系統的目的。

據此，開關結構具備自動(受電)狀態與手動狀態等操作模式，而達到提高使用便利性及適用範圍的效果。

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。

100‧‧‧開關結構
110‧‧‧基座
120‧‧‧開關本體
121‧‧‧軸孔
130‧‧‧扭力組件
131‧‧‧減速齒輪
131a、131b、132d‧‧‧傳動齒
132‧‧‧驅動齒輪
132a‧‧‧容置槽
132b‧‧‧開口
132c‧‧‧嵌合槽
133‧‧‧傳動軸
133a‧‧‧第一軸部
133b‧‧‧第二軸部
133c‧‧‧第三軸部
133d‧‧‧轉孔

134‧‧‧連動片

141、142‧‧‧卡掣件

150‧‧‧動力源

151‧‧‧本體

152‧‧‧螺桿

160‧‧‧控制模組

432‧‧‧驅動齒輪

433‧‧‧傳動軸

441、442、443‧‧‧卡掣件

532‧‧‧驅動齒輪

533‧‧‧傳動軸

541、542、543、544‧‧‧卡掣件

20‧‧‧電子系統

30‧‧‧遙控裝置

A1‧‧‧第一電極

A2‧‧‧第二電極

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

F‧‧‧施力

圖1是依據本發明一實施例的開關結構的示意圖。 圖2是圖1開關結構的局部剖視圖。 圖3是圖1開關結構的部分構件的組裝示意圖。 圖4是圖3構件組裝後的簡易側視圖。 圖5是圖1開關結構的電性連接示意圖。 圖6與圖7分別是本發明不同實施例的局部示意圖。

Claims (8)

1. 一種開關結構，用以啟閉一電子系統，該開關結構包括：一基座；一開關本體，樞接於該基座；一第一電極，連接該開關本體以受其驅動；一第二電極，設置於該基座且對應該第一電極，其中該第一電極與該第二電極分別電性連接該電子系統；一扭力組件(torsion assembly)，連接並驅動該開關本體，以驅動該第一電極與該第二電極在導電狀態與非導電狀態之間轉換；以及一動力源，連接該扭力組件，在自動狀態下，該動力源通過該扭力組件提供扭力於該開關本體，以通過該開關本體驅動該第一電極與該第二電極在導電狀態與非導電狀態之間轉換。
2. 如申請專利範圍第1項所述的開關結構，還包括一卡掣件，而該扭力組件包括一傳動軸，連接在該動力源與該開關本體之間，在自動狀態下，該卡掣件夾掣該傳動軸，該動力源經由該卡掣件與該傳動軸驅動該開關本體。
3. 如申請專利範圍第2項所述的開關結構，其中該卡掣件具有彈性，在手動狀態下，使用者施力於該開關本體以驅動該傳動軸並變形該卡掣件。
4. 如申請專利範圍第2項所述的開關結構，其中該扭力組件包括：一減速齒輪，連接該動力源；以及一驅動齒輪，具有一開口，該傳動軸樞接於該基座且穿設於該開口，該卡掣件嵌設於該驅動齒輪並夾掣該傳動軸，該驅動齒輪連接該減速齒輪。
5. 如申請專利範圍第4項所述的開關結構，其中該驅動齒輪具有位於該開口旁的一容置槽，而該傳動軸具有同軸設置的一第一軸部、一第二軸部與一第三軸部，該第二軸部位於該開口，該第三軸部穿出該開口，該第一軸部位於該容置槽且被該卡掣件所夾掣。
6. 如申請專利範圍第5項所述的開關結構，其中該扭力組件還包括一連動片，而該第三軸部上具有一轉孔，該連動片的一端插設於該轉孔，該連動片的另一端插設於該開關本體。
7. 如申請專利範圍第3項所述的開關結構，其中該扭力組件還包括一連動片，該連動片連接在該傳動軸與該開關本體之間，在自動狀態下，該傳動軸經由該連動片轉動該開關本體，在手動狀態下，該開關本體經由該連動片轉動該傳動軸。
8. 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，電性連接該動力源。