一种开关元件及使用该开关元件的开关设备的制作方法

本实用新型涉及一种开关元件及使用该开关元件的开关设备。

背景技术：

低压开关设备和控制设备已广泛的应用到生产、加工、测试的各个领域，开关元件则是构成低压开关设备和控制设备的关键部件之一，开关元件的性能基本决定了低压开关设备和控制设备的使用性能、维护成本、使用寿命及人机交互界面的良好操作性。为确保控制电路的电气可靠性和操作人员安全性，目前人机交互界面的控制设备多采用机械式开关元件，机械式开关元件在物理空间上接触式的接通和断开确保了电气绝缘性能和耐高压冲击性能，同时具有很好的抗电磁干扰能力和耐候性。机械式开关元件由多个零件组装而成，包括导电零件、非导电零件和弹性零件等三类。开关元件各零件间的放电烧损、机械磨损和热量传导引起的零件熔化和变形是导致开关元件功能失效的主要因素。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种开关元件，以降低开关元件的失效概率；同时，本实用新型的目的还在于提供一种使用该开关元件的开关设备。

为实现上述目的，本实用新型的一种开关元件采用如下技术方案：一种开关元件，包括底座，所述底座上依次间隔设置有公共端子、常开端子和常闭端子，常开端子上设置有常开端子触点，常闭端子上设置有常闭端子触点，公共端子上通过第一安装结构可转动安装有导电的转动片，公共端子上通过第二安装结构可转动安装有导电的弹跳片，弹跳片上设置有弹跳片触点，弹跳片触点位于常开端子触点和常闭端子触点之间，转动片与弹跳片之间连接有弹簧，转动片具有在弹簧作用下使弹跳片触点与常闭端子触点接触并保持以使常闭端子与公共端子之间电路导通的第一工作位，转动片还具有摆动后带动弹跳片动作使弹跳片触点与常开端子触点接触并保持以使公共端子与常开端子之间电路导通的第二工作位。

所述第一安装结构包括相对设置的一对槽口背向弹跳片触点的下安装槽和一对上限位凸台，转动片具有与下安装槽配合安装并使转动片能够沿槽宽方向摆动的第一安装板，转动片还具有朝上延伸的凸部朝向弹跳片触点的弧形结构的第二安装板，转动片位于第一工作位时第二安装板与上限位凸台挡止配合，弹簧的一端连接在转动片远离弹跳片触点的一端，弹簧的另一端连接在弹跳片上。

所述第二安装结构包括朝向弹跳片触点的V形安装槽，弹跳片包括位于常开端子触点和常闭端子触点之间的供弹跳片触点安装的第一部分、用于安装在V形安装槽中的第二部分和位于第一、第二部分之间的中间部分，弹簧的相应端连接于中间部分上，所述转动片穿装于第二部分和中间部分围城的空腔内。

所述底座上设置有供公共端子穿装的第一安装槽、供常闭端子穿装的第二安装槽和供常开端子穿装的第三安装槽，第一安装槽的槽宽方向和第二安装槽的槽宽方向平行设置，第三安装槽的槽宽方向垂直于第一安装槽的槽宽方向，底座的上端面为台阶结构，底座的上端面包括第一台阶面和第二台阶面，第二安装槽和第三安装槽设置于第一台阶面上。

所述常闭端子为L形结构，常闭端子包括用于穿装于第二安装槽中的常闭端子竖向部分和常闭端子横向部分，常闭端子触点设置于常闭端子横向部分上，常开端子包括常开端子竖向部分和穿装部分，穿装部分包括横向穿装部分和用于穿装于第三安装槽中的竖向穿装部分，常开端子触点设置于横向穿装部分上，常开端子竖向部分和穿装部分连接处设有台阶用于顶压在底座的下端面上，公共端子包括用于穿装在第一安装槽中的公共端子穿装部分和朝向常开端子的公共端子安装部分，转动片和弹跳片均安装于公共端子安装部分上，公共端子穿装部分和公共端子安装部分形成阶梯同于顶压在底座的上端面上，常闭端子竖向部分、常开端子竖向部分和公共端子安装部分平行设置。

本实用新型的一种开关设备采用如下技术方案：一种开关设备，包括外壳、开关元件和电器元件，开关元件，包括底座，所述底座上依次间隔设置有公共端子、常开端子和常闭端子，常开端子上设置有常开端子触点，常闭端子上设置有常闭端子触点，公共端子上通过第一安装结构可转动安装有导电的转动片，公共端子上通过第二安装结构可转动安装有导电的弹跳片，弹跳片上设置有弹跳片触点，弹跳片触点位于常开端子触点和常闭端子触点之间，转动片与弹跳片之间连接有弹簧，转动片具有在弹簧作用下使弹跳片触点与常闭端子触点接触并保持以使常闭端子与公共端子之间电路导通的第一工作位，转动片还具有摆动后带动弹跳片动作使弹跳片触点与常开端子触点接触并保持以使公共端子与常开端子之间电路导通的第二工作位。

所述第一安装结构包括相对设置的一对槽口背向弹跳片触点的下安装槽和一对上限位凸台，转动片具有与下安装槽配合安装并使转动片能够沿槽宽方向摆动的第一安装板，转动片还具有朝上延伸的凸部朝向弹跳片触点的弧形结构的第二安装板，转动片位于第一工作位时第二安装板与上限位凸台挡止配合，弹簧的一端连接在转动片远离弹跳片触点的一端，弹簧的另一端连接在弹跳片上。

所述第二安装结构包括朝向弹跳片触点的V形安装槽，弹跳片包括位于常开端子触点和常闭端子触点之间的供弹跳片触点安装的第一部分、用于安装在V形安装槽中的第二部分和位于第一、第二部分之间的中间部分，弹簧的相应端连接于中间部分上，所述转动片穿装于第二部分和中间部分围城的空腔内。

所述底座上设置有供公共端子穿装的第一安装槽、供常闭端子穿装的第二安装槽和供常开端子穿装的第三安装槽，第一安装槽的槽宽方向和第二安装槽的槽宽方向平行设置，第三安装槽的槽宽方向垂直于第一安装槽的槽宽方向，底座的上端面为台阶结构，底座的上端面包括第一台阶面和第二台阶面，第二安装槽和第三安装槽设置于第一台阶面上。

所述常闭端子为L形结构，常闭端子包括用于穿装于第二安装槽中的常闭端子竖向部分和常闭端子横向部分，常闭端子触点设置于常闭端子横向部分上，常开端子包括常开端子竖向部分和穿装部分，穿装部分包括横向穿装部分和用于穿装于第三安装槽中的竖向穿装部分，常开端子触点设置于横向穿装部分上，常开端子竖向部分和穿装部分连接处设有台阶用于顶压在底座的下端面上，公共端子包括用于穿装在第一安装槽中的公共端子穿装部分和朝向常开端子的公共端子安装部分，转动片和弹跳片均安装于公共端子安装部分上，公共端子穿装部分和公共端子安装部分形成阶梯同于顶压在底座的上端面上，常闭端子竖向部分、常开端子竖向部分和公共端子安装部分平行设置。

本实用新型的有益效果：除了常闭端子、公共端子和常开端子与底座接触外，转动片、弹跳片和弹簧均设置于公共端子上，均不与底座接触，有益于减少热能传递到底座上，避免因为底座温度过高而引起的软化变形。而且，这三个动作部件都安装在公共端子上，有益于保证组装精度，降低零件间运动时的机械磨损，延长开关元件的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的一种开关设备的一个实施例中的开关元件的结构示意图；

图2是转动片位于第一工作位时的结构示意图；

图3是转动片位于第二工作位的结构示意图；

图4是图1中开关元件的爆炸图；

图5是图1中开关元件的分解结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的一种开关设备的实施例，如图1-图5所示，包括外壳、开关元件和电器元件，开关元件包括壳体和底座1，底座1上依次间隔设置有公共端子2、常开端子3和常闭端子4，常开端子3上设置有常开端子触点33，常闭端子4上设置有常闭端子触点43，公共端子2上通过第一安装结构可转动安装有导电的转动片5。公共端子2上通过第二安装结构可转动安装有导电的弹跳片6，弹跳片6上设置有弹跳片触点61，弹跳片触点61位于常开端子触点33和常闭端子触点43之间。转动片5与弹跳片6之间连接有弹簧7，弹簧7把弹跳片6和转动片5连接为一组转动机构。转动片5具有在弹簧7作用下使弹跳片触点61与常闭端子触点43接触并保持以使常闭端子4与公共端子2之间电路导通的第一工作位，转动片5还具有摆动后带动弹跳片6动作使弹跳片触点61与常开端子触点33接触并保持以使公共端子2与常开端子3之间电路导通的第二工作位。

第一安装结构包括相对设置的一对槽口背向弹跳片触点61的下安装槽23和一对上限位凸台25，转动片5具有与下安装槽23配合安装并使转动片5能够沿槽宽方向摆动的第一安装板51，下安装槽23为V形结构。转动片5还具有朝上延伸的凸部朝向弹跳片触点61的呈弧形结构的第二安装板52，转动片位于第一工作位时第二安装板与上限位凸台挡止配合，弹簧7的一端连接在转动片5远离弹跳片触点的61一端，弹簧的7另一端连接在弹跳片6上。第二安装结构包括朝向弹跳片触点61的V形安装槽24，弹跳片6包括位于常开端子触点33和常闭端子触点43之间的供弹跳片触点61安装的第一部分62、用于安装在V形安装槽24中的第二部分64和位于第一、第二部分之间的中间部分63，弹簧7的相应端连接于中间部分63上。转动片5穿装于第二部分64和中间部分63围城的空腔内。当转动片5位于第一工作位时，在弹簧7拉力的作用下，转动片5停靠在公共端子2上部的两侧的上限位凸台25的位置，弹跳片6停靠在常闭端子触点43的限定位置。此时弹簧7、弹跳片6和转动片5之间构成了稳态的受力三角形使其保持在第一工作位。

底座1上设置有供公共端子2穿装的第一安装槽15、供常闭端子4穿装的第二安装槽13和供常开端子3穿装的第三安装槽14，第一安装槽15的槽宽方向和第二安装槽13的槽宽方向平行设置，第三安装槽14的槽宽方向垂直于第一安装槽15的槽宽方向。底座1的上端面为台阶结构，底座1的上端面包括第一台阶面11和第二台阶面12，第二安装槽13和第三安装槽14设置于第一台阶面11上。常闭端子4为L形结构，常闭端子4包括用于穿装于第二安装槽13中的常闭端子竖向部分41和常闭端子横向部分42，常闭端子触点43设置于常闭端子横向部分42上。常开端子3包括常开端子竖向部分31和穿装部分32，穿装部分32包括横向穿装部分和用于穿装于第三安装槽14中的竖向穿装部分，常开端子触点33设置于横向穿装部分上，常开端子竖向部分31和穿装部分32连接处设有台阶用于顶压在底座1的下端面上。公共端子2包括用于穿装在第一安装槽15中的公共端子穿装部分21和朝向常开端子3的公共端子安装部分22，转动片5和弹跳片6均安装于公共端子安装部分22上，即第一安装结构和第二安装结构均设置于公共端子安装部分22上。公共端子穿装部分21和公共端子安装部分22形成阶梯同于顶压在底座1的上端面上，常闭端子竖向部分41、常开端子竖向部分31和公共端子安装部分21平行设置。

底座1：非导电零件，由防火阻燃的工程塑料生产而成。主要用于支撑和固定其它的开关元件零件，具有坚固可靠和绝缘的特性。

常开端子3：导电零件，由导电性能良好的金属材料生产而成。在开关元件非按压操作状态时保持电路断开。同时用于连接外部电路，具有一定的强度、导电和导热的特性。

常闭端子4：导电零件，由导电性能良好的金属材料生产而成。在开关元件非按压操作状态时保持电路接通。同时用于连接外部电路，具有一定的强度、导电和导热的特性。

公共端子2：导电零件，由导电性能良好的金属材料生产而成。在开关元件非按压操作状态时与常开端子保持断开；与常闭端子保持导通。同时用于连接外部电路，具有一定的强度、导电和导热的特性。

弹跳片6：导电零件，由导电性能良好的金属材料生产而成。用于传递公共端子和常闭端子/常闭端子之间的闭合/断开动作。具有优良的强度和耐磨损性、导电和导热的特性。

转动片5：导电零件，由导电性能良好的金属材料生产而成。主要用于支撑和传递开关元件操作的按压力和动作。具有优良的强度和耐磨损性、导电和导热的特性。

弹簧7：弹性零件，由强度、硬度和耐磨损性优良的金属材料生产而成。主要用于产生触点间接触时的初始压力和开关元件按压力消失时的回弹力。

本实用新型的一种开关元件的工作过程为：开关元件在非按压操作状态下，由于弹簧7在组装时被拉伸而产生拉力，弹簧7拉动弹跳片6以连接到公共端子2上的V形安装槽24为支点转动，直到弹跳片触点61接触到常闭端子触点43并被限定在这一位置。在常闭端子4和公共端子2之间形成闭合的回路，电路导通。当按压开关元件上的转动片时，转动片5以公共端子2上的V形安装槽24为支点向下转动，同时弹簧7被拉伸。当转动片5向下转动到某一设定位置，弹簧7被拉伸到该机构设定的最大长度，此时弹簧7与弹跳片6呈现在同一直线上，弹簧7、弹跳片6和转动片5之间构成的稳态的受力三角形处于突变的状态。继续向下按压转动片，弹簧7越过最大拉伸位置，同时拉动弹跳片6以公共端子2上的V形安装槽24为支点快速向下转动，直到接触到下面的常开端子触点33位置。

在本实用新型的一种开关设备的其他实施例中，常闭端子、常开端子和公共端子采用模内镶嵌注塑成型的生产方法紧密、牢靠地固定在底座上，此时不设置第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽。

本实用新型的一种开关元件的实施例与上述一种开关设备的各实施例中的开关元件的结构相同，此处不再赘述。