一种开关的制作方法

文档序号:30847357发布日期:2022-07-23 02:56阅读:165来源:国知局
一种开关的制作方法

1.本发明涉及电器件领域,特别涉及一种开关。


背景技术:

2.翘板开关作为一种典型的开关,其包括:具有动触点的翘板、连接有弹子组件的过渡件、与过渡件相抵接的面板。用户通过按压面板来驱动过渡件转动,并带动弹子组件拨动翘板,使得动触点与静触点接触或分离,进而达到使开关接通或者断开的目的。
3.然而,一方面,由于面板的转轴与过渡件的转轴一致,如若使得弹子组件对翘板的拨动到位,需要使面板的转动角度足够大,这会增加开关的厚度。另一方面,受限于翘板开关中各部件的结构及布局,使得开关的厚度通常被设计为足够大。


技术实现要素:

4.鉴于此,本发明提供一种开关,能够解决上述技术问题。
5.具体而言,包括以下的技术方案:
6.一种开关,所述开关包括:面板、底座、行程放大组件、动触点组件和静触点组件;
7.所述动触点组件包括:弹片、连接并固定于所述弹片中部的接线端子、连接并固定于所述弹片端部的动触点;
8.所述动触点组件和所述静触点组件均位于所述底座内部,且所述动触点与所述静触点组件上的静触点相对应;
9.所述行程放大组件固定连接于面板且铰接于所述底座,所述行程放大组件上具有驱动部;所述行程放大组件被配置为,能够被所述面板按压以通过所述驱动部抵压所述弹片的相应位置使其变形,进而使得所述动触点与相应的所述静触点接触或者分离,并且,能够放大所述面板的转动行程。
10.在一些可能的实现方式中,所述行程放大组件包括:过渡件和对称布置的两个杠杆件;
11.所述过渡件固定连接于所述面板,并且,所述过渡件的沿第一方向分布的两侧分别与一个所述杠杆件铰接,以及,所述过渡件的中部与所述底座铰接;其中,所述第一方向与所述面板的两个按压侧的分布方向相同;
12.所述杠杆件还与所述底座铰接,并且,所述驱动部设置于所述杠杆件的一侧;
13.将所述过渡件与所述杠杆件的铰接支点定义为第一支点,所述杠杆件与所述底座的铰接支点定义为第二支点,所述驱动部与所述弹片的抵压支点定义为第三支点,其中,所述第二支点与所述第三支点之间的距离大于所述第二支点与所述第一支点之间的距离。
14.在一些可能的实现方式中,所述第二支点和所述第三支点分别位于所述杠杆件的沿所述第一方向分布的第一侧和第二侧,所述第一支点位于所述杠杆件的第一侧和第二侧之间的部分。
15.在一些可能的实现方式中,所述弹片包括两个弹性段,所述两个弹性段位于所述
接线端子的两侧;
16.所述两个杠杆件对称地布置于所述接线端子的两侧,所述杠杆件通过所述驱动部作用于对应侧的所述弹性段。
17.在一些可能的实现方式中,所述弹片包括两个弹性段,所述两个弹性段位于所述接线端子的两侧;
18.所述两个杠杆件沿第二方向部分重叠,使得所述杠杆件的第一侧和第二侧分别位于所述接线端子的两侧;
19.其中,所述第二方向在同一水平面内垂直于所述第一方向。
20.在一些可能的实现方式中,所述第一支点和所述第三支点分别位于所述杠杆件的沿第一方向分布的第一侧和第二侧,所述第二支点位于所述杠杆件的第一侧和第二侧之间的部分;
21.所述弹片包括两个弹性段,所述两个弹性段位于所述接线端子的两侧;
22.所述两个杠杆件沿第二方向部分重叠,使得所述杠杆件的第一侧和第二侧分别位于所述接线端子的两侧;
23.其中,所述第二方向在同一水平面内垂直于所述第一方向。
24.在一些可能的实现方式中,所述过渡件的侧部设置有第一销轴,所述杠杆件的相应位置处设置有第一轴孔;
25.所述第一轴孔被配置为,用于容纳所述第一销轴,且允许所述过渡件和所述杠杆件绕各自的转轴相对于所述底座进行转动。
26.在一些可能的实现方式中,所述第一轴孔为腰型孔。
27.在一些可能的实现方式中,所述开关还包括摆动定位件,所述摆动定位件连接于所述行程放大组件和所述底座之间,所述摆动定位件被配置为,用于增强所述行程放大组件和所述面板在闭合位置和断开位置的定位。
28.在一些可能的实现方式中,所述摆动定位件为瞬动弹簧,所述摆动定位件第一端连接于所述底座的侧部,所述摆动定位件的第二端连接于所述过渡件的侧部。
29.在一些可能的实现方式中,所述过渡件包括:过渡件主体和两个连接块,所述连接块上具有第一销轴以与所述杠杆件铰接;
30.所述连接块与所述过渡件主体位于同一水平面内,或者,所述连接块位于所述过渡件主体的下方。
31.在一些可能的实现方式中,所述连接块与所述过渡件主体位于同一水平面内;
32.所述杠杆件上设置有避让槽,所述避让槽被配置为用于容纳所述摆动定位件。
33.在一些可能的实现方式中,所述杠杆件包括:杠杆主体和所述驱动部,其中,所述驱动部与所述杠杆主体的第二侧连接且位于所述杠杆主体的下方;
34.所述杠杆主体上具有装配槽,所述装配槽以用于容纳所述过渡件的侧部以与其铰接。
35.在一些可能的实现方式中,所述杠杆主体上还具有避让槽,所述避让槽和所述装配槽沿第一方向依次分布且相连通;
36.所述避让槽的底部为开放式。
37.在一些可能的实现方式中,所述底座包括:座体和盖体,所述座体具有容置腔以容
纳所述动触点组件和所述静触点组件;
38.所述盖体与所述座体可拆卸连接且盖设于所述容置腔的上端口,所述盖体还用于与所述行程放大组件铰接;
39.所述驱动部贯穿所述盖体并伸入至所述容置腔内与所述弹片相作用。
40.在一些可能的实现方式中,所述底座包括:座体,所述座体具有容置腔以容纳所述行程放大组件、所述摆动定位件、所述动触点组件和所述静触点组件;
41.所述行程放大组件和所述摆动定位件与所述容置腔的内侧壁上相应位置处连接。
42.在一些可能的实现方式中,所述开关为常闭式开关,所述动触点位于相应的所述静触点的下方,且所述动触点和所述静触点之间的接触压力由所述弹片提供。
43.在一些可能的实现方式中,所述开关为常开式开关,所述动触点位于相应的所述静触点的上方,且所述动触点和所述静触点之间的接触压力由所述行程放大组件提供。
44.本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
45.本发明实施例提供的开关,相对于传统的翘板开关至少具有以下改进:
46.其一,使用了改进结构的动触点组件,其中,接线端子固定于弹片的中部,动触点固定于弹片的端部,通过驱动部抵压弹片的位于接线端子和动触点之间的部分使其弹性变形,进而实现动触点的位置变化,使得动触点与静触点接触或者分离。
47.与翘板开关中过渡件须驱动翘板摆动来实现动触点位置的变化相比,本发明实施例提供的动触点组件的该作业方式,使得过渡件和弹片的纵向尺寸(即厚度)均可以设计为较小,这利于显著降低开关的厚度,以制备超薄化开关。另外,由于端子连接段固定连接于弹片,在动触点位置变化过程中,接线端子与动触点始终电性连接,不会存在翘板开关因翘板跳动而引起的拉弧问题。
48.其二,使用了行程放大组件,行程放大组件固定连接于面板且铰接于底座,这样,面板驱动行程放大组件相对于底座的转动,转动的行程放大组件通过其驱动部作用于弹片的相应位置使其变形,进而使得动触点与静触点接触或者分离,在此过程中,驱动部的运动行程要大于面板的转动行程,即面板以较小的转动角度实现驱动部的较大行程。这不仅能够有效地控制动触点与静触点之间的接触或者分离,确保开关的通断作业可靠性,还利于开关的超薄化发展。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例提供的一示例性开关的组合图;
51.图2为本发明实施例提供的一示例性常闭式单联双控开关的爆炸图;
52.图3为本发明实施例提供的一示例性常闭式单联双控开关的截面图;
53.图4为本发明实施例提供的一示例性动触点组件的结构示意图;
54.图5为本发明实施例提供的一示例性弹片的结构示意图;
55.图6为本发明实施例提供的另一示例性弹片的局部结构示意图;
56.图7为本发明实施例提供的一示例性杠杆放大面板行程的原理图;
57.图8为本发明实施例提供的一示例性常开式单联双控开关的爆炸图;
58.图9为本发明实施例提供的一示例性常开式单联双控开关的截面图;
59.图10为本发明实施例提供的另一示例性常闭式单联双控开关的截面图;
60.图11为本发明实施例提供的再一示例性常闭式单联双控开关的截面图;
61.图12为本发明实施例提供的一示例性常闭式单联双控开关的局部结构示意图;
62.图13为基于图12的杠杆件分解图;
63.图14为本发明实施例提供的一示例性底座的组合图;
64.图15为本发明实施例提供的一示例性底座的爆炸图。
65.附图标记分别表示:
66.1、面板;10、按压侧;11、第二卡接结构;12、第一压筋;
67.2、底座;
68.200、容置腔;201、第二销轴;202、支架;
69.21、座体;22、盖体;221、过孔;
70.3、行程放大组件;
71.31、过渡件;
72.311、过渡件主体;312、连接块;
73.3101、第一销轴;3102、第一卡接结构;3103、第三销轴;
74.32、杠杆件;321、驱动部;322、杠杆主体;
75.3221、第一轴孔;3222、避让槽;3223、装配槽;3224、第二轴孔;
76.4、摆动定位件;
77.5、动触点组件;
78.51、弹片;52、接线端子;53、动触点;
79.511、端子连接段;512、弹性段;5121、第一弹性段;5122、第二弹性段;
80.513、触点连接段;5131、导向段;5132、连接触点段;
81.6、静触点组件;60、静触点;
82.o1、第一支点;o2、第二支点;o3、第三支点。
83.通过上述附图,已示出本技术明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
84.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
85.为使本技术的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
86.本发明实施例中所涉及的方位名词,如“上”、“下”、“侧”等,一般以开关的装配状
态为基准,且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系,并不是为了描述绝对的方位。其中,使开关的面板所在的方位作为“上”或者“顶”,使开关的底座所在的方位作为“下”或者“底”。本发明实施例中涉及的各部件的厚度,认为是沿上下方向(即纵向)上的尺寸。
87.翘板开关为目前常见的开关类型,其包括:具有动触点的翘板、连接有弹子组件的过渡件、与过渡件相抵接的面板。用户通过按压面板来驱动过渡件转动,并带动弹子组件拨动翘板,使得动触点与静触点接触或分离。
88.然而,一方面,由于面板的转轴与过渡件的转轴一致,如若使得弹子组件对翘板的拨动到位,需要使面板的转动角度足够大,这会增加开关的厚度。另一方面,受限于翘板开关中各部件的结构及布局,使得开关的厚度通常被设计为足够大。
89.针对上述技术问题,本发明实施例提供了一种开关,如附图1、图2和图3所示,该开关包括:面板1、底座2、行程放大组件3、动触点组件5和静触点组件6。其中,如附图5所示,动触点组件5包括:弹片51、连接并固定于弹片51中部的接线端子52、连接并固定于弹片51端部的动触点53;动触点组件5和静触点组件6均位于底座2内部,且动触点53与静触点组件6上的静触点60相对应。
90.行程放大组件3固定连接于面板1且铰接于底座2,行程放大组件3上具有驱动部321;行程放大组件3被配置为,能够被面板1按压以通过驱动部321抵压弹片51的相应位置使其变形,进而使得动触点53与相应的静触点60接触或者分离,并且,能够放大面板1的转动行程。
91.本发明实施例提供的开关,相对于传统的翘板开关至少具有以下改进:
92.其一,使用了改进结构的动触点组件5,其中,接线端子52固定于弹片51的中部,动触点53固定于弹片51的端部,通过驱动部321抵压弹片51的位于接线端子52和动触点53之间的部分使其弹性变形,进而实现动触点53的位置变化,使得动触点53与静触点60接触或者分离。
93.与翘板开关中过渡件须驱动翘板摆动来实现动触点位置的变化相比,本发明实施例提供的动触点组件5的该作业方式,使得过渡件31和弹片51的纵向尺寸(即厚度)均可以设计为较小,这利于显著降低开关的厚度,以制备超薄化开关。另外,由于端子连接段511固定连接于弹片51,在动触点53位置变化过程中,接线端子52与动触点53始终电性连接,不会存在翘板开关因翘板跳动而引起的拉弧问题。
94.其二,使用了行程放大组件3,行程放大组件3固定连接于面板1且铰接于底座2,这样,面板1驱动行程放大组件3相对于底座2的转动,转动的行程放大组件3通过其驱动部321作用于弹片51的相应位置使其变形,进而使得动触点53与静触点60接触或者分离,在此过程中,驱动部321的运动行程要大于面板1的转动行程,即面板1以较小的转动角度实现驱动部321的较大行程。这不仅能够有效地控制动触点53与静触点60之间的接触或者分离,确保开关的通断作业可靠性,还利于开关的超薄化发展。
95.以下针对开关中涉及的各部件的结构、布置及其作用分别进行示例性描述:
96.对于动触点组件5,参见附图4,其示例了一种弹片51的结构,如附图4所示,弹片51包括:端子连接段511、一个或两个弹性段512、一个或两个触点连接段513。其中,两个弹性段512的第一端各自与端子连接段511相对的两端连接,进而使得两个弹性段512位于端子
连接段511的两侧。
97.弹性段512和触点连接段513的数目相同且两者一一对应,例如,开关设计为单联单控开关时,弹性段512和触点连接段513可以均设置为一个,并位于端子连接段511的一侧。当然,弹性段512和触点连接段513均设置为两个并且对称布置于端子连接段511的两侧也是可行的,在该种情形下,可以仅在其中一个触点连接段513上设置动触点53。例如,开关设计为单联双控开关时,弹性段512和触点连接段513均设置为两个并且对称布置于端子连接段511的两侧,并且,每一个触点连接段513上均设置有一个动触点53。
98.其中,弹性段512的第一端与端子连接段511的一端连接,弹性段512的第二端与相应的触点连接段513连接。例如,弹性段512和触点连接段513均设置为两个时,两个弹性段512的第一端各自与端子连接段511相对的两端连接,进而使得两个弹性段512位于端子连接段511的两侧。两个弹性段512的第二端各自与对应的触点连接段513连接,以适应于双控开关。
99.通过位于弹片51中部的端子连接段511来固定连接接线端子52,通过位于弹片51两端的触点连接段513来固定连接动触点53,这样,通过按压位于接线端子52和动触点53之间的弹性段512,弹性段512能够发生弹性变形,进而带动动触点53的位置移动。
100.对于弹片51,其弹性段512、端子连接段511和触点连接段513之间可以采用多种方式连接,只要确保三者具有较高且可靠的连接强度即可,例如,这包括但不限于一体成型连接、焊接、粘接等连接方式。
101.一体成型连接方式具有连接强度高,结构稳定性强,制备工艺简单等优点,作为一种示例,本发明实施例提供的弹片51通过一体成型工艺制备得到。例如,采用高弹性的金属片材,对其进行冲压折弯以及切割等操作,即可形成一体式结构的弹片51。该金属片材可以为铜片,这使得弹片51兼具优异的弹性、导电性和导热性。
102.弹片51的两个弹性段512位于端子连接段511的两侧,这样,端子连接段511连接接线端子52后,两个弹性段512相对于接线端子52悬空布置,以确保自身弹力良好。
103.在一些示例中,弹性段512与端子连接段511之间具有夹角,该夹角的范围为120
°
~180
°
,例如,这包括但不限于:120
°
、130
°
、140
°
、150
°
、160
°
、170
°
、180
°
等。
104.参见图4,当弹性段512和端子连接段511之间的夹角为180
°
时,两者均沿水平方向布置且位于同一水平面内。参见图6,当弹性段512和端子连接段511之间的夹角小于180
°
且大于或等于120
°
时,弹性段512相对于端子连接段511倾斜布置,且弹性段512位于端子连接段511的上方。
105.该种设计方式下,弹性段512更容易被驱动而发生弹性变形,同时在变形时能够获得较大的弹性势能,这利于提高动触点53的动作力度,对于避免拉弧现象较为有利。
106.在一些示例中,触点连接段513与弹性段512均水平布置,并且两者位于同一水平面内(图中未示出)。举例来说,端子连接段511、弹性段512和触点连接段513整体位于同一水平面内。
107.在另一些示例中,参见图5,触点连接段513包括:相连接的导向段5131和连接触点段5132,导向段5131相对于弹性段512倾斜布置,使得连接触点段5132位于弹性段512的上方或者下方。
108.导向段5131相对于弹性段512可以倾斜向下布置,也可以倾斜向上布置,通过使导
向段5131倾斜布置,使得连接触点段5132位于弹性段512的上方或者下方。这样,动触点53连接于连接触点段5132后,使得动触点53相应地位于弹性段512的上方或者下方,以适应于不同类型的开关。
109.举例来说,对于常闭式开关,结合图3可知,使动触点53位于弹性段512的下方,对于常开式开关,结合图9可知,使动触点53位于弹性段512的上方,动触点53的上述方位布置,能够适应于不同类型的开关,确保动触点53和静触点60之间获得足够的接触压力。
110.在一些示例中,使连接触点段5132沿水平方向布置,这样,动触点53也相应地水平布置,在开关中的静触点60也水平布置时,动触点53和静触点60之间能够完全地面面接触,提高接触面积且获得较大的接触压力。
111.对于弹性段512,其可以呈宽度一致的长条状,也可以呈宽度不一致的长条状。其中,弹片51的长度方向指的是,自触点连接段513至端子连接段511的分布方向;弹片51的宽度方向指的是与其长度方向相垂直且沿水平面延伸的方向。
112.在一些示例中,弹性段512的宽度不一致,如附图5所示,弹性段512包括:相连接的第一弹性段5121和第二弹性段5122,第一弹性段5121的远离第二弹性段5122的一端连接于端子连接段511,第二弹性段5122的远离第一弹性段5121的一端连接于触点连接段513。自端子连接段511至第二弹性段5122,第一弹性段5121的宽度逐渐减小,且第一弹性段5121的最小宽度等于第二弹性段5122的宽度。
113.通过使第一弹性段5121的宽度在靠近端子连接段511的位置处较长,并且沿着远离端子连接段511的方向,宽度逐渐变小,这能够提高弹性段512与端子连接段511之间处的抗疲劳能力。这是因为,端子连接段511的位置固定,弹性段512相对于端子连接段511频繁发生变形位移,通过提高该位置处的宽度,以适应于弹性段512的频繁位移而防止发生不可恢复的硬变形。通过使第二弹性段5122的宽度等于第一弹性段5121的最小宽度,这利于提高第二弹性段5122的弹性变形能力,使其具有较高的变形量。
114.对于接线端子52,其连接于弹片51的端子连接段511,两者之间的连接方式包括但不限于:焊接、卡接、铆接等,其中,卡接、铆接等方式均容易拆卸,利于简化接线端子52的装配工艺且便于维护或者更换。举例来说,接线端子52卡接于端子连接段511。
115.对于动触点53,动触点53的结构及其与触点连接段513的连接方式均可以采用本领域常规技术,本发明实施例对此不作具体的限定。
116.本发明实施例涉及的开关,按其控制方式分类,其可以是单联单控开关,也可以是单联双控开关,其中,当开关为单联单控开关时,动触点组件5中动触点53的数目设计为一个;当开关为单联双控开关时,动触点组件5中动触点53的数目设计为对称的两个。
117.对于行程放大组件3,其不仅能够将面板1的按压力传递至弹片51,并且,还能够放大面板1的转动行程,使得弹片51的行程大于面板1的转动行程,这不仅能够提高开关的通断可靠性,还利于面板1的超薄化发展。
118.在一些示例中,如附图2或者附图8所示,行程放大组件3包括:过渡件31和对称布置的两个杠杆件32;其中,过渡件31固定连接于面板1,并且,过渡件31的沿第一方向分布的两侧分别与一个杠杆件32铰接,以及,过渡件31的中部与底座2铰接。
119.上述涉及的第一方向与面板1的两个按压侧10的分布方向相同。杠杆件32不仅与底座2铰接,杠杆件32还与底座2铰接,并且,驱动部321设置于杠杆件32的一侧的底部。在一
些示例中,驱动部321为驱动筋状。
120.关于杠杆件32对面板转动行程的放大原理可参见图7,需要说明的是,图7中各支点的位置仅作示意,在实际应用中,各支点的具体位置可能有所变化,例如,各支点不一定如图7所示的那样位于同一水平直线上。
121.将过渡件31与杠杆件32的铰接支点定义为第一支点o1,杠杆件32与底座2的铰接支点定义为第二支点o2,驱动部321的与弹片51的抵压支点定义为第三支点o3,其中,第二支点o2与第三支点o3之间的距离l2大于第二支点o2与第一支点o1之间的距离l1。
122.可以理解地,第一支点o1是过渡件31和杠杆件32之间的连接轴和/或孔的中心点,第二支点o2是杠杆件32和底座2之间的连接轴和/或孔的中心点,第三支点o3是驱动部321的与弹片51相接触的底部的中心点。
123.应用时,面板1驱动过渡件31转动,而过渡件31通过第一支点o1驱动杠杆件32转动,转动的杠杆件32带动其上的驱动部321上下运动。
124.对于杠杆件32,其同时与底座2、过渡件31和驱动部321具有连接关系,将第一支点o1在上下方向上的行程定义为h1(即过渡件31的与杠杆件32的铰接点的运动行程),将第三支点o3在上下方向上的行程定义为h2(即驱动部321的运动行程)。如附图7所示,基于杠杆放大原理可知,h2/l2=h1/l1,即,h2=h1
×
(l2/l1),由于l2大于l1,那么,h2势必要大于h1。
125.综上可知,通过使第二支点o2与第三支点o3之间的距离l2大于第二支点o2与第一支点o1之间的距离l1,使得驱动部321的运动行程大于过渡件31的运动行程,而过渡件31与面板1固定连接,两者的运动行程相一致,从而使得驱动部321的运动行程大于面板1的运动行程。从而能够将面板1的较小的转动行程放大到驱动部321任意运动行程,确保驱动部321的运动行程能够达到有效控制开关的通断的目的。
126.过渡件31在开关中的布置根据面板1来相应地进行确定,而杠杆件32在开关中的具体方式可以有多种形式,只要满足使第二支点o2与第三支点o3之间的距离l2大于第二支点o2与第一支点o1之间的距离l1即可,以下就满足上述条件的各开关分别进行示例性描述:
127.在一些实现方式(1)中,如附图2或者图10所示,第二支点o2和第三支点o3分别位于杠杆件32的沿第一方向分布的第一侧和第二侧,第一支点o1位于杠杆件32的第一侧和第二侧之间的部分。也就是说,杠杆件32的与底座2相连接第二支点o2和其上的驱动部321所在的第三支点o3分别位于杠杆件32的第一侧和第二侧,那么,杠杆件32的与过渡件31相连接的第一支点o1则位于杠杆件32的第一侧和第二侧之间。其中,杠杆件32的第一侧和第二侧的分布方向与面板1上的两个按压侧10的分布方向是相同的。
128.举例来说,杠杆件32的与过渡件31相连接的第一支点o1位于杠杆件32的中间位置处或者位于靠近杠杆件32的第一侧。
129.对于上述实现方式(1),杠杆件32至少包括以下两种设置方式:
130.在一些示例(1.1)中,如附图2所示,弹片51包括两个弹性段512,两个弹性段512位于接线端子52的两侧。以动触点组件5中的接线端子52为界,两个杠杆件32对称地布置于接线端子52的两侧,杠杆件32通过驱动部321作用于对应侧的弹性段512。
131.如附图2所示,其中一个杠杆件32整体位于接线端子52右侧的空间内,另一个杠杆
件32整体位于接线端子52左侧的空间内,位于右侧的杠杆件32上的驱动部321作用于接线端子52右侧的弹性段512,位于左侧的杠杆件32上的驱动部321作用于接线端子52左侧的弹性段512。
132.在一些示例(1.2)中,如附图10所示,弹片51包括两个弹性段512,两个弹性段512位于接线端子52的两侧。以动触点组件5中的接线端子52为界,两个杠杆件32沿第二方向部分重叠,使得杠杆件32的第一侧和第二侧分别位于接线端子52的两侧;其中,第二方向在同一水平面内垂直于第一方向。
133.也就是说,对于其中一个杠杆件32,该杠杆件32的第一侧(与底座2铰接)位于接线端右侧的空间内,而该杠杆件32的第二侧(驱动部321所在侧)位于接线端左侧的空间内,使得其上的驱动部321与左侧的弹性段512相作用。相应地,另一个杠杆件32的第一侧(与底座2铰接)位于接线端左侧的空间内,而该杠杆件32的第二侧(驱动部321所在侧)位于接线端右侧的空间内,使得其上的驱动部321与右侧的弹性段512相作用。
134.对于该示例(1.2),两个杠杆件32在第二方向上势必要部分重叠,为了防止两个杠杆件32造成干涉以及杠杆件32与过渡件31造成干涉,同时能够确保两个杠杆件32上的驱动部321各自作用于相应弹性段512的中间位置,可以使两个杠杆件32上各自布置有防干涉槽或者防干涉腔,同时,防干涉槽或者防干涉腔的设计还利于减小杠杆件32在开关内部的占据空间。
135.在该示例(1.2)中,杠杆件32的与过渡件31相连接的第一支点o1靠近杠杆件32的第一侧,即,杠杆件32的第一支点o1和第二支点o2位于接线端子52的同一侧。
136.在一些实现方式(2)中,如附图11所示,第一支点o1和第三支点o3分别位于杠杆件32的沿第一方向分布的第一侧和第二侧,第二支点o2位于杠杆件32的第一侧和第二侧之间的部分。也就是说,杠杆件32的与过渡件31相连接的第一支点o1和其上的驱动部321所在的第三支点o3分别位于杠杆件32的第一侧和第二侧,那么,杠杆件32的与底座2相连接第二支点o2则位于杠杆件32的第一侧和第二侧之间。
137.弹片51包括两个弹性段512,两个弹性段512位于接线端子52的两侧;以动触点组件5中的接线端子52为界,两个杠杆件32沿第二方向部分重叠,使得杠杆件32的第一侧和第二侧分别位于接线端子52的两侧;其中,第二方向在同一水平面内垂直于第一方向。
138.举例来说,杠杆件32的与过渡件31相连接的第一支点o1和杠杆件32的与底座2相连接第二支点o2位于接线端子52的同一侧,而其上的驱动部321位于接线端子52的另一侧,只要满足第二支点o2与第三支点o3之间的距离l2大于第二支点o2与第一支点o1之间的距离l1即可。
139.对于上述各示例中涉及的杠杆件32,其与过渡件31之间铰接方式,以及其与底座2之间的铰接方式,以及,其上设置的驱动部321的结构等均可以是相同的,区别仅在于杠杆件32的主体结构稍有不同,但是考虑到这些杠杆件32的主体结构相对于彼此存在的差别可以通过适应性调整而获得,所以,在确定一类杠杆件32的主体结构时,可以获知其余杠杆件32的主体结构。
140.以下以示例(1.1)涉及的杠杆件32的结构作示例性描述:
141.如附图2并结合图12和图13所示,杠杆件32包括杠杆主体322和驱动部321,其中,驱动部321与杠杆主体322的第二侧连接且驱动部321位于杠杆主体322的下方。
142.杠杆主体322的第一侧与底座2铰接,例如,杠杆主体322的第一侧具有第二轴孔3224,第二轴孔3224的轴向沿第二方向,相应地,底座2的一侧设置有第二销轴201,第二销轴201与第二轴孔3224适配连接,使得杠杆主体322相对于底座2能够转动。
143.在一些示例中,如附图13所示,杠杆主体322上设置有避让槽3222,该避让槽3222用于容纳下述的瞬动弹簧形式的摆动定位件4,这样,杠杆主体322的位于避让槽3222的沿第二方向分布的两侧的侧板上各自设置有一个第二轴孔3224。
144.杠杆主体322的与过渡件31侧部相对应的位置处设置有第一轴孔3221,以与过渡件31侧部上的第一销轴3101活动连接,使得杠杆件32和底座2均能够转动。
145.在一些示例中,如附图13所示,杠杆主体322上设置有装配槽3223,该装配槽3223用于容纳过渡件31的侧部,例如,容纳下述的过渡件31的连接块312。这样,杠杆主体322的位于装配槽3223两侧的侧板上各自设置有一个第一轴孔3221,这不仅方便过渡件31与杠杆主体322之间的铰接布置,且利于开关内部结构的紧凑化。
146.在一些示例中,如附图13所示,避让槽3222与装配槽3223沿第一方向依次分布且两者相连通,以简化杠杆主体322的成型难度,并且,为了提高杠杆件32的装配效率且减轻其重量,避让槽3222的底部为开放式的(即,避让槽3222不存在底壁),使装配槽3223的对应于第一轴孔3221的部分的底部设计为开放式的,而装配槽3223的剩余部分设计为封闭式的(即,该装配槽3223的剩余部分存在底壁),以便于与驱动部321实现可靠的连接。
147.本发明实施例中,如附图13所示,过渡件31的侧部设置有第一销轴3101,杠杆件32的相应位置处设置有第一轴孔3221;第一轴孔3221用于容纳第一销轴3101,且允许过渡件31和杠杆件32绕各自的转轴相对于底座2进行转动。
148.可以理解地,过渡件31和杠杆件32各自绕着它们与底座2的铰接点位进行转动,即,过渡件31和杠杆件32相对于底座2的转动位置是相应确定的,过渡件31和杠杆件32各自的转动轨迹均是确定的。
149.在满足过渡件31对杠杆件32有效驱动的前提下,为了防止过渡件31和杠杆件32对各自的转动造成干涉,在过渡件31和杠杆件32通过第一销轴3101和第一轴孔3221可转动连接时,使第一轴孔3221设计为能够修正上述干涉,使得过渡件31和杠杆件32各自绕其预定的转动轨迹进行转动。
150.第一轴孔3221与第一销轴3101相配合,能够将过渡件31的转动传递至杠杆件32,使得杠杆件32随之进行从动地转动,也就是说,第一轴孔3221的内壁能够与第一销轴3102的外壁相抵接,以实现过渡件31对杠杆件32的驱动。
151.第一轴孔3221可以设计为非圆形孔,例如,近似圆形的非整圆形、椭圆形、腰型孔等。举例来说,第一轴孔3221为腰型孔,这不仅能够解决上述技术问题且便于精确地成型制备。
152.本发明实施例涉及的开关,过渡件31和杠杆件32配合作用,两者的位置变化还能够使得它们稳定于闭合位置和断开位置处。其中,该闭合位置对应于开关的闭合状态,断开位置对应于开关的断开状态。
153.在一些实现方式中,本发明实施例涉及的开关还包括摆动定位件4,摆动定位件4连接于行程放大组件3和底座2之间,摆动定位件4被配置为,用于增强行程放大组件3和面板1在闭合位置和断开位置的定位。
154.翘板开关中对称布置有两组摆动定位件,其中一组摆动定位件4位于面板的上翘侧下方,另一组摆动定位件4位于面板的下垂侧的下方。
155.通过进一步地设置摆动定位件4,行程放大组件3在摆动定位件4的作用下能够稳定于闭合位置和断开位置,能够辅助增强面板1和过渡件31在闭合位置和断开位置的定位,并且,还能够促进面板1和过渡件31快速地在闭合位置和断开位置之间进行切换,利于提升开关的拨打手感,提高用户体验。
156.在开关处于常闭状态或者在常开状态下时,其中一个摆动定位件4对于过渡件31的一侧具有向上的拉力,另一个摆动定位件4对于过渡件31的另一侧具有向下的拉力,在不受外力时,该向上的拉力与向下的拉力保持平衡,使得摆动定位件4和过渡件31的位置固定,过渡件31的位置固定时,面板1和杠杆件32的位置也相应固定。
157.摆动定位件4可以设计为多种结构类型,只要其满足以下条件即可:能够随着过渡件31的转动而发生相应的位置变化,以适应过渡件31的位置变化,并且,能够在两个极限位置处达到稳定状态,实现自固定,进而定位过渡件31的位置,该自固定通过一定大小的外力才可以解除。
158.可以理解地,动触点53与静触点60之间的稳定的接触状态和稳定的分离状态由摆动定位件4的两个稳定状态控制,进而达到使开关通断的目的。
159.符合上述要求的摆动定位件4的一些示例包括但不限于:瞬动弹簧、相配合的连杆机构+弹簧等,考虑到开关的体积小型化需求,在一些示例中,使摆动定位件4为瞬动弹簧(参见图12-图13),瞬动弹簧作为摆动定位件4使用,不仅能够在极限位置处实现对过渡件31的固定,还能够适应于开关内部各部件的横向布局,利于开关的超薄化发展。另外,瞬动弹簧具有受外力后产生瞬间运动的特点,这不仅利于提高动触点53和静触点60接触或者分离时的速度,还利于提高用户按压面板1时的手感。
160.对于本发明实施例,瞬动弹簧的自身的弹力远大于弹片51的弹力,使得过渡件31和弹片51的位置固定可以仅由瞬动弹簧来控制。
161.参见图12,当摆动定位件4为瞬动弹簧时,摆动定位件4第一端连接于底座2的侧部,摆动定位件4的第二端连接于过渡件31的侧部。摆动定位件4与底座2,以及摆动定位件4与过渡件31之间的连接方式为固定式连接和/或活动连接。
162.以活动连接举例来说,其包括但不限于:轴套连接、钩环连接等,例如,可以使摆动定位件4与底座2和过渡件31之间采用轴套式连接。
163.在一些示例中,如附图3或者附图9所示,底座2的侧部和过渡件31的侧部各自布置有凸柱,使凸柱套设于摆动定位件4(即瞬动弹簧)的两端端口内,实现上述轴套式连接。
164.该种方式下,摆动定位件4(即瞬动弹簧)对过渡件31转动过程的适应性更强,使得面板1的按压操作更加顺畅。
165.开关的常开触点或者常闭触点在通断状态切换过程中,摆动定位件4和过渡件31均处于失稳状态,此时,可以使位于过渡件31两侧的摆动定位件4(即瞬动弹簧)均处于水平状态,即,底座2的侧部和过渡件31的侧部上的两个凸柱的中轴线相重合,此时,摆动定位件4的两端均受到挤压,使得摆动定位件4发生变形,进而失稳。
166.对于过渡件31,如附图12所示,过渡件31包括:过渡件主体311和两个连接块312,两个连接块312沿第一方向位于过渡件主体311的相对的两侧,连接块312上具有第一销轴
3101以与杠杆件32铰接;连接块312与过渡件主体311位于同一水平面内(参见图12),或者,连接块312位于过渡件主体311的面向弹片51的一侧(即连接块312位于过渡件主体311的下方,图中未示出,但是可参考图10和图11而知悉该结构布置)。
167.可见,连接块312的位置可以在上下方向上作相应地调整。以下分别就连接块312的上述两种布置分别作示例性说明:
168.在一些示例中,如附图12所示,连接块312与过渡件主体311位于同一水平面内,在该种示例中,可以使连接块312的靠近过渡件主体311的一侧用于与面板1固定连接,同时,使连接块312的远离过渡件主体311的另一侧设置上述第一销轴3101。
169.第一销轴3101与杠杆件32上的第一轴孔3221铰接,在一些示例中,参见图13,连接块312的最侧部的中间位置处设置有凸柱来与摆动定位件4轴套连接。
170.进一步地,为了减小开关的尺寸,连接块312的最侧部具有凹槽,该凸柱设置于凹槽内,以达到增加瞬动弹簧的长度,且不额外增加开关尺寸的目的。
171.进一步地,基于上述示例,过渡件主体311和连接块312可以为尺寸不同的平板状结构,例如为矩形平板,其中,连接块312的沿第二方向上的尺寸小于过渡件主体311的在该方向上的尺寸,以紧凑化开关的内部结构。
172.连接块312的靠近过渡件主体311的一侧固定连接于面板1,例如,两者之间的连接方式包括但不限于:卡接、铆接、焊接、粘接、一体成型连接等。
173.在一些示例中,如附图2、附图3及附图12所示,连接块312卡接于面板1,例如,连接块312上设有第一卡接结构3102,面板1的底部上相应位置处设置有第二卡接结构11,第一卡接结构3102与第二卡接结构11中的一个为卡扣,另一个为卡孔,卡扣与卡孔适配卡接,进而实现将过渡件主体311卡接于面板1。
174.例如,第一卡接结构3102为卡孔(位于同侧的卡孔的数目可以为一个、两个、三个或者更多个),第二卡接结构11为卡勾(卡勾的数目与卡孔的数目相一致)。
175.另外,连接块312与过渡件主体311位于同一水平面内时,杠杆件32上设置有避让槽3222,避让槽3222被配置为用于容纳摆动定位件4,如上所示,避让槽3222设置于杠杆主体322上,这不仅利于简化摆动定位件4的装配过程,且确保摆动定位件4具有足够的变形活动空间。
176.在另一些示例中,连接块312位于过渡件主体311的面向弹片51的一侧,连接块312的一端(上端)与过渡件主体311的侧部连接,连接块312的另一端(下端)向下延伸至与位于过渡件31下方的杠杆件32活动连接,即,连接块312的下端设置上述的第一销轴3101(图中未示出,但是可参考图10和图11而知悉该结构布置)。
177.基于上述示例,使过渡件主体311的沿第一方向分布的两侧分别固定连接于面板1的相应位置处的两侧,例如,两者之间的连接方式包括但不限于:卡接、铆接、焊接、粘接、一体成型连接等。
178.该种示例中,过渡件主体311与面板1之间的固定连接方式可以参见上述的连接块312与面板1之间的固定连接方式,在此不再一一赘述。
179.进一步地,基于该示例,可以使摆动定位件4的一端连接于过渡件主体311的一侧,摆动定位件4的另一端连接于底座2的侧部相应位置处。这种示例下,摆动定位件4和过渡件主体311位于杠杆件32的上方。
180.本发明实施例利用过渡件主体311铰接于底座2,举例来说,参见图12,过渡件主体311的沿第二方向分布的两侧的中部各自连接有一个第三销轴3103,底座2的侧部上相应位置处设置有具有轴孔的支架202,第三销轴3103可转动地套设于支架202上的轴孔内,以实现过渡件主体311与底座2的铰接。
181.为了提高面板1与过渡件主体311之间的作用面积,使得两者同步地转动,参见图3,还可以在面板1的底部设置多个第一压筋12,多个第一压筋12与过渡件主体311的顶部上相应位置处相抵。
182.可以理解地,除了上述的第二卡接结构11、第一压筋12等适应于本发明实施例所作的改进设计之外,面板1的主体结构可以采用本领域常见的面板结构。
183.本发明实施例中,通过底座2容纳并固定动触点组件5、静触点组件6等,底座2可以设计为一体式结构件,即采用一整体结构件来形成底座,底座2也可以采用多个分体式结构件组合而成,以下分别进行示例说明:
184.在一些示例中,如附图14和附图15所示,底座2采用多个分体式结构件组合而成,如附图15所示,底座2包括:座体21和盖体22,座体21具有容置腔200以容纳动触点组件5和静触点组件6;盖体22与座体21可拆卸连接且盖设于容置腔200的上端口,盖体22还用于与行程放大组件3铰接。
185.上述盖体22在本发明实施例中起到了压板的作用,盖体22封堵座体21的容置腔200的上端口且对行程放大组件3提供支撑。
186.盖体22沿第一方向分布的两侧分别与对应侧的杠杆件32相铰接,即上述提及的第二销轴201设置于盖体22的上述侧部。盖体22沿第一方向分布的两侧的中部还各自与一个摆动定位件4连接,盖体22的与摆动定位件4连接的位置位于其最侧端,而盖体22的与杠杆件32连接的位置相对于其最侧端稍微向里偏移一定的距离。
187.盖体22沿第二方向分布的两侧的中间位置分别与过渡件31的相应侧相铰接,即,上述提及的具有轴孔的支架202设置于盖体22的上述侧部。
188.驱动部321贯穿盖体22并伸入至容置腔200内与弹片51相作用,即,如附图15所示,盖体22上相应位置处具有过孔221,驱动部321贯穿该过孔221并伸入至座体21的容置腔200内。
189.通过使底座2设计为可拆卸连接的座体21和盖体22,使得开关内部各部件的装配更加方便高效。
190.进一步地,盖体22的底部还可以设置有多个第二压筋,多个第二压筋用于与动触点组件5和/或静触点组件6的顶部相抵,以起到对动触点组件5和/或静触点组件6进一步定位的目的。
191.对于动触点组件5,例如,可以使其弹片51的端子连接段511的顶部与盖体22底部相应位置处的第二压筋相抵。
192.对于静触点组件6,可以理解地,其包括相连接的接线端子52和具有静触点60的触片,可以使其触片的顶部与盖体22底部相应位置处的第二压筋相抵。
193.盖体22可以通过多种方式与座体21可拆卸连接,例如,这包括但不限于:卡接、铆接、螺钉连接等。
194.在另一些示例中,参见图10和图11,底座2为一体式结构件,底座2包括容置腔200,
容置腔200不仅容纳动触点组件5和静触点组件6,还容纳行程放大组件3和摆动定位件4,并且使容置腔200的内侧壁上相应位置分别与过渡件31、杠杆件32和摆动定位件4连接。
195.底座2的一体式结构设计,同样能够起到使得开关内部各个部件之间协同作用的目的。
196.可以理解地,对于上述涉及的座体21或者一体式结构的底座2,除了包括设置有容置腔200的底腔部分,还包括与底腔部分的上端连接且围设于面板1外侧的外围部分,以赋予开关良好的美观度。
197.在一些示例中,本发明实施例涉及的开关为一种墙壁开关,其底座2能够装配于墙壁上的接线盒内,由于底座2的深度设计为较小,使得对接线盒内空间的占用率较低。
198.本发明实施例涉及的开关,按其常态下得电方式分类,其可以是常闭式开关,也可以是常开式开关。
199.如附图2-附图3所示,当开关为常闭式开关时,动触点53位于相应的静触点60的下方,且动触点53和静触点60之间的接触压力由弹片51提供。
200.如附图8-附图9所示,当开关为常开式开关时,动触点53位于相应的静触点60的上方,且动触点53和静触点60之间的接触压力由行程放大组件3提供。
201.以单联双控开关举例来说,其同时包括一对由动触点53和静触点60构成的常闭触点,以及,一对由动触点53和静触点60构成的常开触点,常闭触点和常开触点位于开关的两侧。本发明实施例中,如若常闭触点与面板1的上翘侧相对应,则称之为常闭式单联双控开关,反之,如若常开触点与面板1的上翘侧相对应,则称之为常开式单联双控开关。
202.附图3示例了常闭式单联双控开关在常闭触点闭合状态下的结构示意图,附图3所示,面板1和过渡件31在摆动定位件4的作用下稳定于闭合位置处(其右侧处于上翘状态,其左侧处于下垂状态)。此时,位于左侧的过渡件31向下压紧左侧的杠杆件32,位于左侧的驱动部321抵压于弹片51的左侧弹性段512,左侧的动触点53在驱动部321的作用下与左侧的静触点60相分离,位于左侧的常开触点处于断开状态。以及,位于右侧的过渡件31向上拉紧右侧的杠杆件32,位于右侧的驱动部321与弹片51的右侧弹性段512相分离,右侧的动触点53在弹片51的右侧弹性段512的弹力作用下与右侧的静触点60相接触,位于右侧的常闭触点处于接通状态,并且它们在摆动定位件4的作用下保持稳定。
203.当常闭式单联双控开关在常闭触点由闭合状态切换至断开状态时,按压面板1的右侧,面板1和过渡件31在按压外力作用下顺时针旋转,同时,两个杠杆件32在过渡件31的带动下均逆时针旋转。在旋转至某一位置时,位于左侧的驱动部321抵压于弹片51的左侧弹性段512,位于右侧的驱动部321抵压于弹片51的右侧弹性段512,左侧的动触点53向上运动并且仍然与左侧的静触点60处于分离状态,右侧的动触点53向下运动并且仍然与右侧的静触点60处于接通状态(基于右侧的弹性段512的自身弹力作用)。虽然位于右侧的常闭触点处于接通状态,位于左侧的常开触点处于断开状态,然而,这种状态为失稳状态,即不稳定。
204.当常闭式单联双控开关切换至常闭触点断开状态时,继续按压面板1的右侧,面板1和过渡件31在按压外力作用下顺时针旋转,同时,两个杠杆件32在过渡件31的带动下均逆时针旋转。直至面板1和过渡件31在摆动定位件4的作用下迅速越过临界点,并止位于一稳定的状态,这样,面板1和过渡件31在摆动定位件4的作用下稳定于断开位置处(其左侧处于上翘状态,其右侧处于下垂状态)。此时,位于右侧的过渡件31向下压紧右侧的杠杆件32,使
其驱动部321抵压于弹片51的右侧弹性段512,右侧的动触点53在过渡件31的作用下与右侧的静触点60相分离,位于右侧的常闭触点处于断开状态。以及,位于左侧的过渡件31向上拉紧左侧的杠杆件32,位于左侧的驱动部321与弹片51的左侧弹性段512相分离,左侧的动触点53在弹片51的左侧弹性段512的弹力作用下与左侧的静触点60相接触,位于左侧的常开触点处于接通状态,并且它们在摆动定位件4的作用下保持稳定。
205.可见,对于上述常闭式开关,其至少具有以下优点:
206.(1)动触点53和静触点60之间的接触压力由弹片51的相应侧的弹性段512自身弹力来提供,这使得动触点53和静触点60之间的接触压力稳定可控。
207.(2)动触点53和静触点60之间的分离由按压外力提供,动触点53与静触点60分离时由过渡件31上的驱动部321瞬间顶开,分离速度快,与传统翘板开关的接触压力由大变小而容易引起拉弧相比,本发明实施例提供的常闭式开关显著降低了拉弧现象。
208.(3)弹片51位于静触点60的下方,弹片51的弹性段512具有较大的变形能力,进而赋予其较大的操作力,而这对于提高动触点53和静触点60之间的接触稳定性和接触速度特别有利,不仅确保开关的使用可靠性,且进一步降低了拉弧现象。
209.(4)通过布置行程放大组件3,基于杠杆放大原理,能够使面板1的较小的行程转化为驱动部321的较大的行程,进而使得开关的通断作业更加可靠,这也利于开关的超薄化发展。
210.常开式单联双控开关的工作原理与常闭式单联双控开关的工作原理较为类似,区别在于,动触点53和静触点60之间的接触压力由行程放大组件3上的驱动部321向下抵紧于弹片51而提供,动触点53和静触点60之间的分离由弹片51相应侧的弹性段512自身弹力来提供。
211.参考上述常闭式单联双控开关的工作原理能够容易地获知常开式单联双控开关的工作原理,在此不再对其进行阐述。
212.在本发明实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
213.以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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