TWI685866B

TWI685866B - 復位開關

Info

Publication number: TWI685866B
Application number: TW104125071A
Authority: TW
Inventors: 張大海; 張友亮; 王猛
Original assignee: 澳大利亞商施耐德電氣(澳大利亞)有限公司
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2020-02-21
Also published as: PH12017500179A1; HK1221068A1; WO2016019883A1; PH12017500179B1; TW201626415A; CN105336529A

Abstract

本發明的實施方式涉及一種復位開關，包括：按鈕(1)；驅動件(2)，其樞轉安裝在所述按鈕(1)上；殼體(6)；擺桿(4)，其樞轉安裝在所述殼體(6)上，用於驅動接通元件(7)在接通電路的位置和斷開電路的位置之間運動；其中，在所述擺桿(4)上安裝有復位彈簧(3)，所述復位彈簧(3)抵靠所述驅動件(2)。該復位開關工作效率高、切換穩定可靠，並且易於製造。

Description

復位開關

本發明的各實施方式涉及開關領域，尤其涉及復位開關。

復位開關是一種在每次按壓操作後按鈕能夠回到原位的開關。在一次按壓後，復位開關能切換到導通或斷開狀態，而在下一次按壓操作後，復位開關將從導通或斷開狀態切換到其相反的(斷開或導通)狀態。

第一圖中示出了一種現有的復位開關，其包括按鈕101、驅動塊102、旋轉驅動件103、擺桿104、第一復位彈簧105和第二復位彈簧106。通過按壓按鈕101使得旋轉驅動件103能夠抵靠擺桿104的一端而使擺桿104逆時針或順時針旋轉，以帶動擺桿下方的接通元件在接通位置與斷開位置之間擺動，從而接通或斷開電路。

為了使擺桿能夠在兩個相反的方向上擺動足夠的幅度以達到接通和斷開位置而不被旋轉驅動件103的不與其抵靠的另一端所阻擋，需要使旋轉驅動件103能根據擺桿的擺動方向在兩個方向上發生傾斜以為擺桿的擺動讓位。在第一圖的現有方案中，在驅動塊102上設置兩個限位面107和108，使得旋轉驅動件103能夠在該兩個限位面之間的範圍內發生傾斜以進行讓位。

在未按壓按鈕101時，旋轉驅動件103處於中間位置。當按壓按鈕101後，旋轉驅動件103的一端首先接觸到擺桿104翹起的一端(第一圖中的左側)。繼續按壓按鈕101，在擺桿104翹起的一端的阻擋下，旋轉驅動件103也將朝向擺桿104翹起的方向發生旋轉(第一圖中為順時針旋轉)，直到旋轉驅動件103碰到限位面107而無法繼續旋轉，以完成旋轉驅動件103的傾斜讓位。此時，旋轉驅動件103才由起始的中間狀態進入到工作狀態。再繼續按壓按鈕101，無法繼續旋轉的旋轉驅動件103才能開始壓迫擺桿104的翹起端使其發生旋轉，從而完成開關的切換動作。當不再按壓按鈕101後，在第一復位彈簧105的作用下，傾斜的旋轉驅動件103將回復到中間位置，並且在第二復位彈簧106的作用下，旋轉驅動件103、驅動塊102及按鈕101將回復到未被按下的初始位置。在下一次的按壓操作中，旋轉驅動件103仍將首先朝向與前次按壓中相反的方向傾斜一定角度後才開始推動擺桿104擺動到另一切換位置。

在現有的上述方案中，由於在從按下按鈕到驅動擺桿動作之間旋轉驅動件103先要旋轉傾斜一定角度，這使得從按鈕的操作到開關的切換動作之間存在延時，而這不利於對開關的及時準確的控制。另外，在旋轉驅動件103旋轉過程中，旋轉驅動件與擺桿的接觸面將產生摩擦，一方面，如果該摩擦面因灰塵、製造、使用等原因變得粗糙時，有可能使驅動件103不能旋轉，從而開關失去功能；另一方面，該摩擦長期導致的磨損可能改變旋轉驅動件103和擺桿104的接觸點的尺寸和形狀，從而使得旋轉驅動件無法與擺桿準確配合而驅動擺桿動作。這使得該開關的工作不穩定可靠。而且，現有技術中的該開關的零件較多，對零件的製造和裝配精度要求較高，這也增加了該開關的製造成本。

鑒於上述原因，本發明的實施例提供了一種復位開關，其用於解決上述現有的復位開關中所存在的問題的至少一部分。

根據本發明的一方面，提供一種復位開關，包括：按鈕；驅動件，其樞轉安裝在所述按鈕上；殼體；擺桿，其樞轉安裝在所述殼體上，被配置為使接通元件在接通電路的位置和斷開電路的位置之間切換；其中在所述擺桿上安裝有復位彈簧，所述復位彈簧抵靠所述驅動件。

根據本發明的另一方面，所述驅動件具有第一止動位置和第二止動位置，其中所述驅動件可朝第一方向樞轉到所述第一止動位置，並且可朝與所述第一方向相反的第二方向樞轉到所述第二止動位置。

根據本發明的另一方面，所述驅動件被配置為當按壓所述按鈕時，所述驅動件的一端抵靠所述擺桿的一端以驅動所述擺桿朝一個方向旋轉，同時所述驅動件保持在其第一止動位置或第二止動位置而不旋轉。

根據本發明的另一方面，所述復位彈簧被配置為當不按壓所述按鈕時，抵靠所述驅動件並使驅動件旋轉到其第一止動位置或第二止動位置。

根據本發明的另一方面，所述驅動件被配置為當不按壓所述按鈕時，處於所述第一止動位置或第二止動位置的所述驅動件相對于所述按鈕的傾斜方向與所述擺桿相對于所述按鈕的傾斜方向相同。

根據本發明的另一方面，所述復位彈簧還配置為使所述按鈕連同所述驅動件一起回復到未被按壓的初始位置。

根據本發明的另一方面，在所述按鈕上具有限位元件，以限定所述驅動件的所述第一止動位置和第二止動位置。

根據本發明的另一方面，所述驅動件具有驅動腿以用於驅動擺桿，所述驅動腿關於所述驅動件的樞軸對稱。

根據本發明的另一方面，所述驅動件在所述第一止動位置時相對于所述按鈕的平面的角度與其在所述第二止動位置時相對于所述按鈕的平面的角度大小相同。

根據本發明的另一方面，所述驅動件的一側具有接觸筋以用於與所述復位彈簧相抵靠。

根據本發明的另一方面，所述接觸筋被配置為當所述復位彈簧處於相對于所述按鈕的傾斜位置時，所述復位彈簧的端部的僅一邊或者相對的兩邊都抵靠所述接觸筋，從而將所述驅動件推動到第一止動位置或第二止動位置。在本發明的一些實施方式中，通過將復位彈簧安裝在擺桿上，在每次操作完復位開關後，驅動件都能夠被回復到下次操作所需的傾斜位置，以為下次操作做好準備，使得開關動作及時，工作效率高。由於驅動件在驅動擺桿之前不相對於擺桿運動，從而使得該復位開關的動作更加穩定可靠。復位彈簧同時用於按鈕的向上復位和驅動件的旋轉復位，從而減少了零件數量，提高了生產效率，並節省了成本。

根據本發明的另一方面，在所述驅動件和/或擺桿上具有讓位結構。

根據本發明的另一方面，在所述擺桿上具有中空部分，使得當所述驅動件的一端抵靠所述擺桿一端使所述擺桿旋轉時，所述驅動件的另一端能夠進入所述擺桿的所述中空部分中。

根據本發明的另一方面，所述驅動件的面向所述按鈕的一側具有朝向兩個不同方向傾斜的斜面。

根據本發明的另一方面，所述擺桿在其樞軸兩側分別具有用於與所述驅動件接觸的接觸面，所述兩個接觸面關於所述擺桿的樞軸對稱。

本發明的實施方式的復位開關在驅動件驅動擺桿的過程中，驅動件對擺桿的踩壓量大，使得擺桿受力穩定，從而降低了零件的製造精度要求。讓位結構的設置使得驅動件能夠在有限空間內實現更大的運動範圍，以將擺桿可靠地驅動到位。

101‧‧‧按鈕

102‧‧‧驅動塊

103‧‧‧驅動件

104‧‧‧擺桿

105‧‧‧復位彈簧

106‧‧‧復位彈簧

107‧‧‧限位面

108‧‧‧限位面

1‧‧‧按鈕

1-1‧‧‧限位件

2‧‧‧驅動件

2-1‧‧‧驅動腿

2-2‧‧‧接觸筋

2-3‧‧‧斜面

2-4‧‧‧斜面

3‧‧‧復位彈簧

4‧‧‧擺桿

4-1‧‧‧柱體

4-2‧‧‧撥桿

4-3‧‧‧中空部分

5‧‧‧上殼體

6‧‧‧下殼體

7‧‧‧接通元件

A‧‧‧樞軸

B‧‧‧樞軸

當結合附圖閱讀下文對示範性實施方式的詳細描述時，這些以及其他目的、特徵和優點將變得顯而易見，在附圖中：第一圖是現有技術的復位開關的截面圖；第二圖是根據本發明的一個實施方式的復位開關的分解視圖；第三圖是第二圖中的復位開關的立體截面圖；第四A圖是第二圖中的復位開關的截面圖，其中復位開關處於初始狀態；第四B圖是第二圖中的復位開關的立體圖，其中復位開關處於初始狀態；第五A圖是第二圖中的復位開關的截面圖，其中驅動件開始驅動擺桿；第五B圖是第二圖中的復位開關的立體圖，其中驅動件開始驅動擺桿；第六A圖是第二圖中的復位開關的截面圖，其中驅動件驅動擺桿結束；第六B圖是第二圖中的復位開關的立體圖，其中驅動件驅動擺桿結束；第七A圖是第二圖中的復位開關的截面圖，其中復位開關回到另一初始狀態；第七B圖是第二圖中的復位開關的立體圖，其中復位開關回到另一初始狀態。

現在將僅通過示例性方式來詳細地描述本發明的各種實施方式。

參考第二圖至第三圖，其示出了根據本發明的一個實施方式的復位開關。該復位開關包括按鈕1；驅動件2，其通過樞軸A樞轉安裝在按鈕1上；殼體，其可以分為相互配合的上殼體5和下殼體6，其中上殼體5可與按鈕1滑動配合以引導按鈕1的按下和復位運動；擺桿4，其通過樞軸B樞轉安裝在下殼體6上。在擺桿4上端安裝有復位彈簧3，該復位彈簧3可選地套設在擺桿4上的柱體4-1上，使得復位彈簧3的軸向基本上垂直於擺桿4的平面。復位彈簧3還抵靠驅動件2下端的接觸筋2-2。驅動件2下端還具有向下延伸的驅動腿2-1，該驅動腿2-1具有位於樞軸A兩側的兩端面，以用於分別踩壓擺桿4的位於其樞軸B兩側的兩端以驅動擺桿4在兩個相反方向上旋轉。驅動腿2-1的位於樞軸A兩端的用於驅動擺桿4的端面關於驅動件2的樞軸A對稱。在擺桿4下端具有撥桿4-2，以用於隨著擺桿4在兩個不同方向的旋轉而驅動接通元件7在接通電路的位置和斷開電路的位置之間運動。下殼體6中可以容納電觸頭等開關中必要的電氣元件。

驅動件2樞轉安裝在按鈕1下側，其在關於按鈕1樞轉時具有第一止動位置和第二止動位置，在第一止動位置，驅動件2朝第一方向樞轉到第一極限位置，在所述第二止動位置，驅動件2朝與第一方向相反的第二方向樞轉到第二極限位置。可以通過按鈕1的下表面限定該第一止動位置和第二止動位置。可選地，在按鈕1的下表面上設置兩個突起的限位件1-1，以限定驅動件2的第一止動位置和第二止動位置。通過適當設置驅動件2的形狀和按鈕1下表面的形狀/限位件1-1的形狀及位置，使得在第一止動位置和第二止動位置，驅動件2關於樞軸A在兩個不同旋轉方向上相對於按鈕1的平面旋轉相同的角度。由於驅動腿2-1的上述兩個端面關於驅動件2的樞軸A是對稱結構，在驅動件2關於樞軸A朝向兩個相反方向旋轉相同角度分別到達第一止動位置和第二止動位置時，驅動腿2-1的該兩個端面將分別旋轉傾斜到兩個關於樞軸A對稱的位置，以便通過驅動腿2-1的兩端面分別同樣程度地驅動擺桿。

擺桿4樞轉安裝在下殼體6上並位於驅動件2的驅動腿2-1的下方。擺桿4的樞軸B和驅動件2的樞軸A所在的平面與按鈕1的平面垂直。擺桿4在其樞軸B兩側分別具有用於與驅動件2接觸的接觸面，所述兩個接觸面關於擺桿4的樞軸B對稱。因此，兩個接觸面關於樞軸B具有相同的旋轉半徑。這樣，當驅動件的驅動腿2-1的兩端分別以相同的程度踩壓擺桿4的兩個接觸面時，擺桿4將因而在相反的方向旋轉相同的角度。因此，擺桿4能夠驅動接通元件7朝兩個相反的方向來回擺動切換。

在按鈕1未被按壓的狀態下，擺桿4處於朝向樞軸B一側傾斜的狀態(電路接通或斷開的位置)(見第三圖)。擺桿4上的復位彈簧3因而也跟隨擺桿4而朝向同樣一側傾斜，並因此傾斜抵靠驅動件2下側的接觸筋2-2。在此狀態下，復位彈簧3被稍微壓縮，從而向驅動件2提供傾斜的推力以使驅動件2旋轉傾斜到與擺桿4的傾斜方向相同的第一止動位置或第二止動位置並保持該傾斜狀態。在該狀態，擺桿4與驅動件2的驅動腿2-1之間可以稍微具有點間隙。復位彈簧3的中心軸線通過擺桿4的樞軸B，使得擺桿在不同傾斜方向時其上的復位彈簧3能夠在不同方向向驅動件2提供基本相同角度和大小的推力。可以適當匹配接觸筋2-2的長度與復位彈簧3的直徑，使得當復位彈簧3處於相對于按鈕1的傾斜位置而傾斜抵靠接觸筋2-2時，復位彈簧3的端部的僅一邊能夠抵靠接觸筋2-2，而該端部的另一邊(彈簧的直徑上相對的另一邊)無法抵靠接觸筋2-2，從而復位彈簧3能夠僅在驅動件2的樞軸A的一側向驅動件2提供推力，以將驅動件2旋轉推動到與彈簧傾斜方向相同的第一止動位置或第二止動位置。或者，接觸筋2-2也可以足夠長，使得復位彈簧3在傾斜時其與接觸筋2-2抵靠的一端的兩邊(即端面整體)都抵靠接觸筋2-2。此時，由於傾斜的彈簧兩側的壓縮量不同，彈簧施加給接觸筋2-2的推力也是一邊大於另一邊，因而能夠將驅動件2旋轉推動到第一止動位置或第二止動位置。

可選地，在驅動件2和/或擺桿4上可以具有讓位結構，以使驅動件2能夠在按鈕1和擺桿4之間的有限空間內實現更大程度的傾斜而不被干涉。例如，可以在擺桿4上具有中空部分4-3，使得當驅動件2的一端抵靠擺桿4一端使擺桿4旋轉時，驅動件2的另一端能夠進入擺桿4的所述中空部分4-3中而不會被擺桿4擋住。驅動件2的面向按鈕1的一側也可以具有朝向兩個不同方向傾斜的斜面2-3和2-4，使得驅動件2在兩個不同方向旋轉到第一和第二止動位置之前不會被按鈕1所擋住。

下面結合附第四A圖至第七B圖描述根據本發明的實施方式的復位開關的工作過程。在第四A圖和第四B圖中，復位開關處於初始狀態，其中按鈕1未被按下，擺桿4處於朝向一側傾斜的位置使得接通元件7朝一側傾斜而處於接通電路或斷開電路的位置。驅動件2被隨擺桿4傾斜的復位彈簧3抵靠而傾斜到其左側斜面2-3抵靠按鈕1左側的限位元件1-1，從而保持在第一止動位置。此時，驅動件2與擺桿4朝向相同方向傾斜，但是傾斜角度不必完全相同，並且驅動件2的驅動腿2-1的左端與擺桿4的左端具有間隙。

當開始按下按鈕1(見第五A圖至第五B圖)，按鈕1帶動其上的驅動件2克服復位彈簧3的阻力向下運動，使得驅動件2的驅動腿2-1的左側運動到開始接觸擺桿4的向上翹起的左端。在此過程中，由於按鈕1是通過樞軸A向驅動件2施加的力而不會產生轉矩，而復位彈簧3仍然傾斜地將驅動件2抵靠在其第一止動位置，因此，驅動件2在向下運動中不會發生旋轉，而仍然被保持在傾斜的第一止動位置。

當繼續按壓按鈕1時(見第六A圖至第六B圖)，驅動件2的驅動腿2-1的左側將踩壓擺桿4的左端使得擺桿4旋轉到其右端上翹的傾斜位置。由於擺桿4的旋轉，擺桿4下端的撥桿4-2撥動接通元件7朝向另一側擺動，以將開關切換到斷開或接通位置。從第六A圖中可以看到，由於在擺桿4中具有中空部分4-3的讓位結構，在驅動件2下壓的過程中，驅動件2的驅動腿2-1的右側能夠進入到擺桿4的中空部分4-3中，從而擺桿4的翹起的右端不會碰撞到驅動腿2-1的右側。這使得驅動件2能夠被下壓到足以驅動擺桿4旋轉到使開關切換的程度。由於在驅動件2的驅動腿2-1剛開始接觸擺桿4的一端時，驅動件2已經處於其第一止動位置，即已經傾斜到一側的極限位置，因此當再繼續按壓按鈕1時，驅動件2將立即開始驅動擺桿4旋轉，而驅動件2由於已經在左側達到極限旋轉位置因而自身不會再發生旋轉而繼續保持在第一止動位置。

與現有技術的復位開關相比，本實施方式的復位開關由於其復位彈簧3安裝在擺桿4上，復位彈簧3能夠在初始位置就將驅動件驅動到下次操作所需的傾斜位置(即工作傾斜狀態)，因而在按下按鈕後，驅動件2能夠直接驅動擺桿4動作，而無需像現有技術中的開關一樣先要經歷將驅動件2中中間位置運動到所需的傾斜位置的中間過程，因此本實施方式的復位開關在操作時的動作延遲更短，從而更利於該復位開關的準確操作。而且，現有技術的復位開關的上述的中間過程中，驅動件在抵靠擺桿的情況下的轉動會產生驅動件與擺桿之間的滑動和摩擦。該滑動可能導致驅動件與擺桿之間的相對位置不到位而無法驅動擺桿動作。該摩擦導致的驅動件與擺桿的接觸面的磨損更增大了驅動件與擺桿之間的配合不到位的可能性。本實施方式的復位開關通過省去了該中間過程，只要驅動件接觸擺桿，即開始驅動擺桿旋轉，從而使得該復位開關的動作更加穩定可靠。

當開關狀態已經完成切換後，停止按壓按鈕1(見第七A圖至第七B圖)，復位彈簧3將通過回復力推動驅動件2和按鈕1向上運動回復到未被按壓的初始位置。同時，由於此時擺桿4的傾斜方向已經改變為其右端翹起即向左側傾斜，擺桿4上的復位彈簧3因此也變為朝向左側傾斜定位。因此，復位彈簧3上端與驅動件2的接觸筋2-2的接觸角度也發生變化。復位彈簧3傾向於朝向自身不產生偏斜的左側傾斜定位的趨勢使得其推動驅動件2朝向與之前傾斜方向相反的方向旋轉到第二止動位置，使驅動件2的傾斜方向變得與擺桿4相同。這樣，驅動件2被回復到下次工作時所需的另一傾斜位置。當再次按下按鈕1時，驅動件2不用再旋轉即可通過其驅動腿2-1右側直接驅動擺桿4右端以使擺桿4旋轉。

再次按壓按鈕1後復位開關的動作與前述的描述類似，只是驅動件2改為用驅動腿2-1右側踩壓擺桿4的右端使擺桿向右側傾斜，從而驅動接通元件7再次切換回到左側的接通或斷開位置以切換開關狀態。而鬆開按鈕1後驅動件2將被復位彈簧3回復到向右側傾斜的第一止動位置，以再次為下次操作做好準備。此時，復位開關的狀態與第四A圖-4B中示出的初始狀態相同。

通過復位彈簧3隨擺桿4的傾斜，在每次操作完復位開關後，驅動件2都能夠被回復到下次操作所需的傾斜位置，以為下次操作做好準備，使得開關動作及時，工作效率高。在驅動件2驅動擺桿4的過程中，驅動件2驅動擺桿4旋轉的角度大，並且擺桿4的受力穩定，這保證了開關的動作穩定可靠，降低了對零件的製造精度要求。而且，復位彈簧3同時用於按鈕1的向上復位和驅動件2的旋轉復位，避免了為按鈕單獨設置一個復位彈簧需要，從而減少了零件數量，提高了生產效率，並節省了成本。

應當瞭解，出於方便描述的目的，本文基於復位開關的按鈕平面水準並且朝向垂直上方放置的方位進行描述。本文中的「上、下、左、右」等方向都是基於該定位而描述的。顯然，根據需要，該復位開關可以以各種朝向進行佈置。而本文中所述的各特徵之間的「上、下、左、右」的方向性描述都將隨著復位開關放置朝向的變化而相應的變化，但各特徵之間的相對位置關係將不會變化。

已經出於示出和描述的目的給出了本發明的說明書，但是其並不意在是窮舉或者限制於所公開形式。本領域技術人員可以想到很多修改和變化。

因此，實施方式是為了更好地說明本發明的原理、實際應用以及使本領域技術人員中的其他人員能夠理解以下內容而選擇和描述的，即，在不脫離本發明精神的前提下，做出的所有修改和替換都將落入所附申請專利範圍所定義的本發明保護範圍內。