按钮开关的制作方法

本实用新型的各实施方式涉及开关领域，尤其涉及按钮开关。

背景技术：

按钮开关是一种典型的开关类型，其通过按钮的反复按压操作而交替地接通和断开一个电路，或者交替地接通两个电路。

目前的按钮开关通过按压按钮来驱动驱动件和摆杆绕垂直于按钮运动方向的轴线偏转，来使得由摆杆驱动的导电桥在两个位置之间偏转从而接通或断开电路。这种类型的按钮开关要求在按钮被按下时驱动件与摆杆的一侧之间具有足够的干涉量以允许驱动件可靠地驱动摆杆一侧使其朝一个方向偏转，而同时又要求在释放按钮后，摆杆的另一侧也与驱动件具有足够的干涉量，以便于在下一次按压按钮时驱动件能够从另一侧驱动摆杆使其朝另一个方向偏转。为了使驱动件驱动摆杆一侧时不至于与摆杆的另一侧发生干涉以妨碍摆杆的摆动，同时又使摆杆的另一侧在按钮释放时能够达到与驱动件干涉的位置，驱动件和摆杆的形状和尺寸都需要精细地设计，开关中的各零件的尺寸都需要非常精准，并且各零件的装配也需要非常精准，这样才能同时满足以上两个要求。而这种开关在使用过程中导致的零件磨损以及灰尘的聚集都可能导致驱动件和摆杆无法按照设计的那样精准地配合，从而将导致按钮开关的操作不稳定甚至失效。

技术实现要素：

鉴于上述原因，本实用新型的实施例提供一种按钮开关，其用于解决上述现有的按钮开关中所存在的问题的至少一部分。

根据本实用新型的实施方式，提供一种按钮开关，包括：摆杆，具有彼此相反的第一端和第二端；驱动件，可在第一限位和第二限位之间旋转地连接到所述摆杆的第一端；导电桥，导电连接至第一导体并可偏转地耦合到所述摆杆的第二端；弹性元件，耦合在所述驱动件与所述导电桥之间；和按钮，被配置为在被按下时按压处于所述第一限位和第二限位中的一个位置的驱动件以使驱动件和摆杆一起绕偏转轴偏转，使得摆杆驱动所述导电桥偏转而与触头接触或脱离接触。该弹性元件被配置为在所述按钮被按下而使所述导电桥偏转时被弹性变形，而在所述按钮被释放时拨动所述驱动件旋转到所述第一限位和第二限位中的另一个位置。

在某些实施方式中，在所述摆杆的第一端上设有分别位于所述偏转轴两侧的两个限位件，以限定所述第一限位和第二限位。

在某些实施方式中，所述弹性元件的一端在所述两个限位件之间的位置耦合到所述驱动件。

在某些实施方式中，所述弹性元件为螺旋弹簧、盘簧、片簧或弹力绳。

在某些实施方式中，在所述驱动件上设有两个驱动块，所述驱动件被配置为当其处于所述第一限位或第二限位时，所述按钮在被按下时仅按压所述两个驱动块中的一个以使所述驱动件和所述摆杆一起偏转。

在某些实施方式中，在所述驱动件上仅设有一个驱动块，所述驱动件被配置为当其处于所述第一限位和第二限位时，所述按钮在被按下时在所述偏转轴的不同侧按压所述驱动块以使所述驱动件和所述摆杆一起偏转。

在某些实施方式中，所述按钮开关包括两个触头，所述两个触头分别位于所述导电桥的两侧。

在某些实施方式中，所述按钮开关仅包括一个触头。

在某些实施方式中，在所述摆杆上具有穿孔，所述弹性元件穿过所述穿孔。

在某些实施方式中，所述驱动块的形状为球面。

根据本实用新型的实施方式，通过将驱动件设置为与摆杆在不同的平面中旋转，使得驱动件与摆杆之间不会发生干涉，由此提供了按钮开关的可靠的开关操作。并且，这使得降低了按钮开关的各零件的制造和装配的精度要求，并且使得按钮开关的可靠操作对零件的磨损和变形不敏感。因此，根据本实用新型的实施方式的按钮开关的制造简单并且可靠耐用。

根据本实用新型的实施方式，通过在驱动件与导电桥之间直接连接弹性元件，使得能够在导电桥的位置或姿态发生变化后直接通过弹性元件将导电桥的变化反映于驱动件上，因而按钮在每次被按下时都能够准确地驱动驱动件执行相应的动作以将按钮开关从当前操作状态切换到另一个操作状态，而不会出现按钮开关的误动作。

根据本实用新型的实施方式，由于采用结构简单的弹性元件，该弹性元件能够非常容易地安装到按钮开关中，并且基本不占用按钮开关内部的额外空间。这使得按钮开关便于装配制造，并且能够整体容纳于具有规则形状的较小体积的壳体中。

附图说明

当结合附图阅读下文对示范性实施方式的详细描述时，这些以及其他目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1是根据本实用新型的实施例的按钮开关的主视图；

图2是根据本实用新型的实施例的按钮开关的后视图；

图3示出了图1中的按钮开关的驱动件和摆杆；

图4示出了图1中的按钮开关的导电桥和弹性元件；

图5示出了处于第一状态的图1中的按钮开关；

图6示出了处于第二状态的图1中的按钮开关；

图7示出了处于第三状态的图1中的按钮开关。

具体实施方式

现在将仅通过示例性方式来详细地描述本实用新型的各种实施方式。

参考图1，其示出了根据本实用新型的实施方式的按钮开关100，其中，封闭该按钮开关100的壳体10被部分地去除，以更好地示出其内部构造。该按钮开关100包括通过偏转轴13被旋转支撑在壳体10中的摆杆1，该摆杆1具有彼此相对的第一端和第二端。驱动件2通过摆杆1的第一端上的旋转轴14旋转连接到摆杆1的平坦的第一端，从而可以绕轴14相对于摆杆1旋转。摆杆1的偏转轴13与驱动件2的旋转轴14垂直。优选地，驱动件2的旋转轴14的轴线与摆杆1的偏转轴13的轴线相交。

在摆杆1的第二端中具有盲孔，盲孔中安装有螺旋弹簧8(见图3)。导电桥3通过其上的突起31与螺旋弹簧8接合(见图4)。在摆杆1的第二端的盲孔的两侧具有开口15，使得当导电桥3通过螺旋弹簧8被接合到摆杆1的第二端时，导电桥3可以相对于摆杆1的第二端偏转而不会受到摆杆1的第二端的干涉。导电桥3由导电材料制成，例如由铜制成。导电桥3的底部沿直线延伸并由第一导体4支撑，从而在与第一导体4形成电连接的同时可以相对于第一导体4偏转。导电桥3上还具有触点33，触点33可以形成在导电桥3的相对的两侧上或仅在一侧上，以分别用于与按钮开关100的两个触头电接触和仅与一个触头电接触。触点33位于摆杆1的外部并不被摆杆1所干涉，因而可以随导电桥3的偏转而摆动。

在如图1-2所示的实施方式中，在导电桥3的两侧分别具有一个触头71和72，以分别用于与导电桥3上的两个触点33电接触。接线螺丝91和92可以将不同的接线端子分别固定并且电连接至触头71和72。触头71和72可以分别电连接第一电路的一个接线端子和第二电路的一个接线端子。而第一导体4通过另一个接线螺丝93被固定并电连接到这两个电路的公共的一个接线端子。由此，可以通过触头71和72和第一导体4在一个按钮开关100中形成用于两个并联的电路的分别的开关电路，这对于通常的通过市电取电的两个用电设备是适用的，因为连接市电的多个用电设备通常都是并联连接的。

然而，也可以在一个按钮开关100中仅提供一个触头71或72以及相应的接线螺丝91或92，同时仍提供接线螺丝93；或者仅使用两个接线螺丝91和92中的一个以将一个电路中的接线端子固定并电连接至相应的一个触头71或72，而另一个触头不电连接任何接线端子。这样，在一个按钮开关100中仅形成用于单个用电设备的单个开关电路。

在摆杆1的第一端上设有分别位于偏转轴13两侧的两个限位件11和12，以限定驱动件2的旋转的两个极限位置。在驱动件2上具有两个伸长的臂23和24，并且在每个臂23和24的末端的顶部分别具有一个驱动块21和22。当臂23碰撞到限位件11时，驱动件2旋转到第一限位，而当臂24碰撞到限位件12时，驱动件2旋转到第二限位。

在驱动件2上方还具有按钮6。按钮被通过弹簧63弹性支撑在壳体10中并且部分从壳体10中露出以便于用户操作。在按钮6的面向驱动件2的一侧具有两个接触面61和62。接触面61和62被设置为：当驱动件2处于第一限位时，接触面62与驱动块22对准，而当驱动件2处于第二限位时，接触面61与驱动块21对准，即按钮6上的接触面总是仅与驱动件2上的不和摆杆1上的限位件碰撞的一侧上的那一个驱动块对准，而不存在两个接触面61和62同时与两个驱动块21和22对准的情况。这使得按钮6在每个时刻仅能在偏转轴13的一侧向驱动件2施加力矩，这对于摆杆1的顺利偏转以及按钮开关100的开关功能是至关重要的，这将在后面详细介绍。

按钮6在被按下时，其中的一个接触面61或62将与驱动件2上的一个驱动块21或22对准并接触。为了使按钮6能够与驱动件2每次都在确切的位置相互接触以实现对驱动件2的可靠的驱动，并且为了避免按钮在被按下时的移动中与偏转的驱动块2发生干涉，按钮6上的接触面61、62可以朝向驱动件2的方向突起，并且驱动件2上的驱动块21、22也可以朝向按钮6的方向突起。这样，接触面61、62可以与相应的驱动块21、22在确切的区域接触并且按钮和驱动件的其他部位不会在此时发生干涉。

有利地，驱动块21、22的形状可以为球面，以便于驱动块21、22在被按钮6的接触面61、62按压的同时，仍然能够相对于接触面61、62顺利地转动，以使得驱动件2以及摆杆1能够在按钮6被按压时顺利地发生偏转。但是，驱动块21、22的形状也可以是任意其他曲面，甚至是平面。有利地，按钮6上的接触面61、62也可以是与驱动块21、22互补的形状，例如凹球面，以便于在驱动件2的偏转过程中保持与驱动块21、22的可靠接触。

在驱动件2与导电桥3之间连接有弹性元件5。弹性元件5可以由各种能够被弹性变形并提供弹性回复力的元件形成，包括但不限于螺旋弹簧、盘簧、片簧或弹力绳等。弹性元件5可以通过各种方式连接到驱动件2和导电桥3，只要确保在导电桥3和驱动件2的偏转运动中仍能保持弹性元件5与导电桥3和驱动件2的可靠连接即可。在图1所示的实施方式中，弹性元件5为螺旋弹簧，并且弹性元件5的一端与驱动件2的一侧上的联接结构25耦合。该联接结构25例如是如图3所示的环。弹性元件5的一端伸入该环中并能在该环中移动，并且弹性元件5的一端伸入该环中足够长使得该弹性元件5在变形过程中不会滑出该环。该联接结构25位于摆杆1上的两个限位件11、12之间，以便于不论在驱动件2处于第一限位时还是处于第二限位时，该弹性元件5的该端都能通过拨动该环而在该联接结构25处向驱动件1施加弹性回复力以拨动驱动件2旋转到另一个限位。弹性元件5的另一端可以拧在导电桥3的一个突起上，或者穿过导电桥3上的一个系孔而被连接到导电桥。为了便于弹性元件5能够穿过摆杆1将导电桥3和驱动件2连接并且不妨碍摆杆1通过偏转轴13被支撑到壳体10，可以在摆杆1上设有穿孔16以供弹性元件5从中穿过。穿孔16足够宽以允许弹性元件5的一定程度的偏转。

弹性元件5的长度以及弹性系数被适当配置，以使得在按钮6被按下而使导电桥3偏转时，弹性元件5能够被弹性变形，而在按钮6被释放时弹性元件5的弹性回复力能够拨动驱动件2旋转到另一限位。有利的是，在按钮6被释放的状态下，当弹性元件5的弹性回复力拨动驱动件2旋转到一个限位后，此时弹性元件5仍然处于被稍微弹性变形的状态以通过稍微的弹性回复力将驱动件2保持在该限位，以便于再次按下按钮6时按钮6的接触面61、62之一能够与处于该限位的驱动件2上的相应的驱动块对准从而完成下一次的驱动动作。

下面结合图5-7来说明按钮开关100的工作过程。如图5所示，在按钮6被按下之前的初始状态，按钮6被弹簧63支撑而使得接触面61、62不与驱动件2的任何驱动块21、22接触，或者一个接触面61刚刚与一个驱动块21接触但不向驱动块21施加力。此时，摆杆1处于向右倾斜(以摆杆1的顶部的倾斜方向为基准)的状态，而通过螺旋弹簧8与摆杆1接合的导电桥3的顶部则被摆杆1的向左倾斜的下部向左拨动，使得导电桥3处于向左倾斜的位置。在此位置，导电桥3上的触点33也向左倾斜而与位于导电桥3左侧的触头71电接触。触头71连接有第一电路接线端子，触头72连接有第二电路接线端子，并且与第一导体4也连接有第一电路和第二电路的公共接线端子的情况下，该状态下的按钮开关100通过触头71、触点33、导电桥3、第一导体4的依次导电连接而使第一电路处于闭合状态，同时由于触点33不与导电桥3的另一侧的触头72接触而使得第二电路处于断开状态。而在触头71和72中的任一个没有接线的情况下或者仅具有其中一个触头71或72的情况下，该状态下的按钮开关100仅闭合与触头71连接的第一电路，或者仅断开与触头72连接的第二电路。

在图5的状态中，驱动件2不受按钮6的约束和驱动，而仅受到弹性元件5的稍微的弹性回复力的作用。此时的弹性元件5的与导电桥3连接的一端由于随导电桥3一起向左倾斜，弹性元件5作用在驱动件2的联接结构25上的力将具有向左方向的分量，由此对驱动件2产生使其绕旋转轴14顺时针转动(从面向驱动件2的顶面的角度看)的扭矩。由于该扭矩的作用，驱动件2处于其中驱动块22所在的臂24抵靠限位件12的第二限位，此时按钮6上的接触面61刚好与驱动件2上的另一臂23上的驱动块21对准。

如图6所示，当克服弹簧63的弹力按下按钮6后，按钮6左侧的接触面61首先接触到因摆杆1向右倾斜而抬高的并且与接触面61对准的驱动块21。按钮6的继续向下按压动作将通过驱动块21向驱动件2连同摆杆1施加向下的压力。该压力的作用点即驱动块21的位置，其位于摆杆1的偏转轴13的左侧。因此，该压力向摆杆1施加了逆时针方向的扭矩，使得摆杆1以及驱动件2一起绕偏转轴13向左偏转，而摆杆1的下部将向右偏转从而将导电桥3从向左侧倾斜的定位拨动到向右侧倾斜的定位。在此过程中，驱动件2由于在驱动块21处被按钮6所按压而不能相对于摆杆1绕旋转轴14旋转，因此，弹性元件5的与驱动件2连接的一端相对于驱动件2和摆杆1的位置保持不变。而弹性元件5的与导电桥3连接的一端由于导电桥3的向右偏转而发生了位置变化。这样，弹性元件5的两端之间的直线距离被增大，因而弹性元件5在按压按钮6的力的作用下被迫弹性变形。

在图6的状态下，由于导电桥3从向左侧倾斜的定位偏转到向右侧倾斜的定位，导电桥3上的触点33与其左侧的触头71的电接触被断开，而触点33开始与其右侧的触头72(图6中不可见)电接触。因此，按钮开关100通过触头72、触点33、导电桥3、第一导体4的依次导电连接而使与触头72连接的第二电路处于闭合状态，并使得与触头71连接的第一电路处于断开状态。而在触头71和72中的任一个没有接线的情况下或者仅具有其中一个触头71或72的情况下，该状态下的按钮开关100仅闭合与触头72连接的第二电路，或者仅断开与触头71连接的第一电路，由此实现对一个电路或两个电路的状态切换。

如图7所示，当将按钮6从被按压状态释放时，按钮6在弹簧63的弹性回复力的作用下向上移动到其自然状态，使得接触面61与驱动块21脱离接触。由于驱动件2不再受到按钮6的按压，由在之前的导电桥3偏转过程中被弹性变形的弹性元件5作用在驱动件2的联接结构25处的弹性回复力对驱动件2所产生扭矩将使驱动件2发生旋转。具体地，由于弹性元件5此时已经偏向了右侧，而驱动件2上的联接结构25在旋转前还处于图5中所示的左侧(此处的左侧、右侧可以以偏转轴13为基准)，因此弹性元件5在联接结构25处作用与驱动件2的回复力将具有向右的分量，由此产生对驱动件2的逆时针的扭矩(从面向驱动件2的顶面的角度看)。由于该扭矩的作用，驱动件2将从图5中所示的第二限位逆时针旋转，直到驱动块22的臂23抵靠到限位件11，由此驱动块2旋转到第一限位。弹性元件5的剩余的弹性回复力将驱动块2保持在该第一限位。此时按钮6上的接触面62刚好与驱动件2上的臂24上的驱动块22对准，从而为按钮6的下一次按压操作做好准备。

当再次按下按钮6时，按钮6上的接触面62将接触并按压驱动块22，从而驱动驱动件2以及摆杆1一起绕偏转轴13向右偏转，而摆杆1的下部将向左偏转从而将导电桥3从向右侧倾斜的定位拨动到向左侧倾斜的定位，使得导电桥3再次与其左侧的触头71电接触而与其右侧的触头72脱离电接触，从而实现第一电路和/或第二电路的再次开关切换。与之前关于图6-7所描述的过程相似的，弹性元件5仍然在导电桥3的偏转过程中被弹性变形，并且在按钮6被再次释放时驱动驱动块2旋转，只是这次由于弹性元件5已经随导电桥3被偏转到了向左侧倾斜，弹性元件5将向驱动块2施加顺时针方向的扭矩而再次将驱动块2旋转到如图5中所示的第二限位，即使得驱动块2的臂24再次抵靠限位件12，并且驱动块21再次与接触面61对准，以为下一次的按钮操作做好准备。

由此，每次按下按钮6时，导电桥3都会在摆杆1的拨动下偏转，但是偏转的方向依照按下按钮6的顺次交替地变化，从而能够实现对第一电路和/或第二电路的交替的接通和断开。而驱动件2则在每次释放按钮6时从当前的第一限位和第二限位中的一个被弹性元件5驱动到第一限位和第二限位中的另一个，以为下一次按压按钮6时向反方向拨动导电桥3做好准备。

由于驱动件2的旋转轴14与摆杆1的偏转轴13垂直，驱动件2在不同于摆杆1的偏转平面内旋转，因此驱动件2的旋转和摆杆1的偏转二者彼此互不干涉。这确保了摆杆1每次都能充分偏转到使导电桥3与相应触头电接触或断开接触的工作位置，同时确保驱动件2每次都能充分旋转到支持下一次在相反方向受到按钮6按压的限位。由此，根据本实用新型的实施方式的按钮开关提供了可靠的开关操作。同时，由于驱动件2和摆杆1的运动路径彼此独立而不会发生干涉，因此对驱动件2、摆杆1以及按钮开关100的相关其他零件的制造精度和各零件的装配精度要求无需太高就足以保证按钮开关100的可靠操作，而且按钮开关100的零件即使在多次使用而存在磨损和变形的情况下，也不会由于配合精度的下降而导致按钮开关100的操作不可靠甚至失效。

根据本实用新型的实施方式中，由于直接在导电桥3与驱动件2之间连接有弹性元件5，因而能够在导电桥3的位置或姿态发生变化后直接通过弹性元件5将导电桥3的变化反映于驱动件2上。这样，代表按钮开关100的实际操作状态的导电桥3的位置或姿态与决定按钮开关100的每次操作所执行的动作的驱动件2的位置的直接关联能够确保驱动件2始终处于与按钮开关100的当前实际操作状态相匹配的位置，因而按钮6在每次被按下时都能够准确地驱动驱动件2执行相应的动作以将按钮开关100从当前操作状态切换到另一个操作状态，而不会由于复杂零件的不可靠动作传递而导致驱动件的位置与当前开关的实际操作状态不匹配的情形。

根据本实用新型的实施方式中，由于弹性元件5结构简单，其尺寸和占地都非常小，并且被简单地连接至驱动件2和导电桥3，弹性元件5能够非常容易地安装到按钮开关100中，并且基本不占用按钮开关100内部的额外空间。这使得按钮开关100便于装配制造，并且能够整体容纳于具有规则形状的较小体积的壳体10中。

应当了解，出于方便描述的目的，本文基于附图中所示的按钮开关100的放置方位进行描述。本文中的“上、下、左、右”的方向都是基于该定位而描述的。显然，根据需要，该按钮开关可以以各种朝向进行布置。而本文中所述的各特征之间的“上、下、左、右”的方向性描述都将随着按钮开关100的放置朝向的变化而相应的变化，但各特征之间的相对位置关系将不会变化。

已经出于示出和描述的目的给出了本实用新型的说明书，但是其并不意在是穷举或者限制于所公开形式。本领域技术人员可以想到很多修改和变体。例如，驱动件2上可以仅设有一个驱动块，该驱动块能够在弹性元件5的驱动下随驱动件2的旋转而到达第一限位和第二限位，以在按钮6每次被按下时该驱动块在偏转轴13的不同侧被按钮6的不同接触面61或62按压，以使驱动件2和摆杆1一起朝不同方向偏转来实现开关操作。

因此，实施方式是为了更好地说明本实用新型的原理、实际应用以及使本领域技术人员中的其他人员能够理解以下内容而选择和描述的，即，在不脱离本实用新型精神的前提下，做出的所有修改和替换都将落入所附权利要求定义的本实用新型保护范围内。