专利名称：一种4齿端齿机构和带有4齿端齿机构的按钮开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关技术领域，尤其是涉及一种4齿端齿机构和带有4齿端齿机构的按钮开关。
背景技术：
现有按钮开关内部齿形的工作原理与圆珠笔相同，一般为4组齿形结构，每完成一个工作循环，端齿轴旋转90°。在实际应用中，现有开关的4组齿形结构，其齿形斜度设计存在一定的缺陷，致使机构运动灵活性产生障碍，偶有卡滞现象。中国专利文献(公告日:2006年9月6日，公告号:CN2814651Y)公开了一种新型按钮开关，它是由按杆组件、基座组件及动作机构组成，其中动作机构是由小轴、动触片组件、下压簧和上压簧组成，其中动触片组件装在小轴上台阶上方，下压簧装在小轴上台阶的下方，上压簧套在按杆上。上述技术方案是为了解决现有按钮开关中小轴变形及动、静触头在工作时的弹跳的问题，而对于机构卡滞现象则未加以解决。
实用新型内容本实用新型的第一个目的是为了解决现有技术中端齿的齿形受限，导致机构运动不灵活，出现卡滞现象的问题而提供一种4齿端齿机构。本实用新型的第二个目的是为了解决现有技术中按钮开关内部齿形受限，导致机构运动不灵活，出现卡滞现象的问题而提供一种带有4齿端齿机构的按钮开关。本实用新型实现其第一个技术目的所采用的技术方案是:一种4齿端齿机构，包括支架、端齿套和端齿轴以及弹性装置，所述的支架、端齿套和端齿轴与弹性装置连接，所述的端齿轴上设置有4组端齿,每一组端齿的齿形包括第一端齿和第二端齿,第二端齿的齿高低于第一端齿的齿高，每一组端齿之间设置有导向槽，所述的端齿套和支架配合设置，支架上设置有至少2根与导向槽相配合的导向筋，端齿套上至少设置有2个与端齿轴相配合的凸形齿。该端齿机构，端齿轴采用4组端齿，与其相配的端齿套上的凸形齿以及支架的上的导向筋至少配合设置2个。这样的结构，第二端齿的齿高低于第一端齿的齿高，端齿及凸形齿的齿形斜度可以设计得有利于端齿轴转动及推动端齿套远离端齿轴，保证机构工作时不会出现卡滞现象。该4齿端齿机构的4组端齿均采用一高一低两个齿形，这样的结构使得凸形齿的齿形不受限制，有效地解决了现有技术中端齿机构中的齿形受限，导致机构运动不灵活，出现卡滞现象的问题。作为优选，所述的支架上设置有4根与导向槽相配合的导向筋，所述的导向筋的端部设置有斜面，斜面的端部设置有支撑点，所述的端齿套的圆周上设置有4个凸形齿，所述的凸形齿的齿形向两侧倾斜。优选4根导向筋和4个凸形齿，是因为导向筋多，支撑点就多，支撑更平衡；支撑点多，每个支撑点的受力也小，支点的磨损也小，寿命长。作为优选，所述的第一端齿和第二端齿的齿形均为斜形齿，包括一条长齿形线和一条短齿形线。端齿轴的4个端齿的每一组齿形均包括第一端齿和第二端齿两种斜齿形，第二端齿的齿高低于第一端齿的齿，采用斜形齿和一高一低两个齿形，这是为了将端齿套的齿形角度Θ (即凸形齿较长斜齿线与水平线之间的夹角)设计得更小，端齿轴转动时更容易推动端齿套远离端齿轴，机构运动顺畅。作为优选，凸形齿包括一条长齿形线和一条短齿形线，凸形齿长齿形线与水平线之间的夹角Θ为20度至40度，所述的导向筋端部的斜面向端齿轴旋转方向倾斜。凸形齿较长斜齿线与水平线之间的夹角(即齿形角度)Θ优选20度至40度，导向筋端部的斜面向端齿轴旋转方向倾斜。这种设置刚好与端齿轴上的端齿相配合，使端齿机构运动顺畅，齿形角度Θ越小，端齿轴转动时更容易推动端齿套远离端齿轴，机构运动顺畅。作为优选，所述的弹性装置包括接触压簧和连接件，所述的端齿轴内部设置有空腔，所述的接触压簧设置在空腔内部。接触压簧和连接件的设置使得端齿轴及端齿套和支架，在工作时与接触压簧相配合。当需要接通开关时，端齿机构从“高位”(即“断开”位置)开始，用外力向下推动端齿套，由于支架上导向筋的导向作用，端齿套推动端齿轴向下滑动。当端齿轴上端齿齿尖与导向筋的顶点对齐时，此位置为不稳定的“过压”状态，此时端齿轴开始转动，直至转动到端齿轴对顶端齿套，随即停止转动，此时导向筋支撑点与端齿轴上端齿的齿顶有一个错位，以确保外力消失之后支撑点可以推动端齿轴转动。尔后，在接触压簧反弹力的作用下端齿轴的齿形斜面受到导向筋支撑点的阻档作用，端齿轴在向上滑动和转动的同时还推动端齿套离开端齿轴，当端齿轴的齿底接触导向筋支撑点时，端齿轴就停止运动，此位置即为开关导通的“低位”位置。动触点与静触点接触，开关接通。当需要断开开关时，其操作、运动过程与上述过程类似，所不同的是端齿轴、端齿套回到初始断开状态，即从“低位”回到“高位”。该按钮开关，每完成一个工作循环，端齿轴旋转90°。本实用新型实现其第二个技术目的所采用的技术方案是:一种带有4齿端齿机构的按钮开关，还包括底座、动触片组件和静触片组件，所述的动触片组件包括动片和动触头，所述的静触片组件包括静片和静触头，所述的静触片组件和动触片组件设置在底座内，动触头与动触片连接且设置在静触头的上方，所述的导向筋设置在支架的内壁上，所述的端齿轴与端齿套设置在支架内部且与导向筋相配合，所述的弹性装置的下端与动片接触。该带有新型端齿机构的按钮开关，动触片组件和静触片组件以及新型端齿机构设置在底座及支架内部，端齿机构从“高位”(即“断开”位置)开始，当需要接通开关时，用外力向下推动端齿套，由于支架上导向筋的导向作用，端齿套推动端齿轴向下滑动。当端齿轴上端齿齿尖与导向筋的顶点对齐时，此位置为不稳定的“过压”状态，此时端齿轴开始转动，直至转动到端齿轴对顶端齿套，随即停止转动，此时导向筋支撑点与端齿轴上端齿的齿顶有一个错位，以确保外力消失之后支撑点可以推动端齿轴转动。尔后，在接触压簧反弹力的作用下端齿轴的齿形斜面受到导向筋支撑点的阻档作用，端齿轴在向上滑动和转动的同时还推动端齿套离开端齿轴，当端齿轴的齿底接触导向筋支撑点时，端齿轴就停止运动，此位置即为开关导通的“低位”位置。动触点与静触点接触，开关接通。当需要断开开关时，其操作、运动过程与上述过程类似，所不同的是端齿轴、端齿套回到初始断开状态，即从“低位”回到“高位”。该按钮开关，每完成一个工作循环，与传统的端齿结构相比，在相同齿高的情况下，齿形斜度Θ可以设计得有利于端齿轴转动及推动端齿套远离端齿轴，机构不卡滞。作为优选，所述的支架的横截面呈倒T字形结构，支架的内部设置有通孔，所述的导向筋均匀设置在通孔的孔壁上，所述的端齿套设置在端齿轴的上端并与支架上的导向筋相配合。导向筋多，支撑点就多，支撑更平衡；支撑点多，每个支撑点的受力也小，支点的磨损也小，寿命长。作为优选，所述的弹性装置包括接触压簧、连接件和动触片组件，所述的接触压簧设置在端齿轴内部，接触压簧的下端通过连接件与动片接触。这样的结构设置，当开关接通时，动触片组件在接触压簧的按压下将动触点压触在静触片组件的静触点上:当开关断开时，按压弹簧向上弹起后，动触点与静触点分开，整个循环端齿轴旋转90度。本实用新型的有益效果是:通过降低端齿轴上同组端齿第二个齿形的齿高，与传统的端齿结构相比，齿形斜度可以设计得有利于端齿轴转动及推动端齿套远离端齿轴，使机构不卡滞。因此，该4齿端齿机构和带有该4齿端齿机构的按钮开关都有效地解决了现有技术中按钮开关内部齿形受限，导致机构运动不灵活，出现卡滞现象的问题，延长了端齿机构及按钮开关的工作寿命。
图1是本实用新型的4齿端齿机构的一种结构示意图；图2是本实用新型4齿端齿机构的展开示意图；图3是本实用新型4齿端齿机构的操作原理图；图4是本实用新型带有4齿端齿机构的按钮开关的一种结构示意图；图中:1、支架,2、端齿套,3、端齿轴,4、端齿,41、第一端齿,42、第二端齿,5、导向筋，6、凸形齿，7、支撑点，8、底座，9、接触压簧，10、动触片组件，11、静触片组件，12、动触头，13、静触头，14、动片，15、导向槽，16、连接件。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。实施例1:在图1所示的实施例中，一种4齿端齿机构，包括支架1、端齿套2和端齿轴3以及弹性装置，端齿轴3上设置有4组端齿4，端齿套2和支架I配合设置，支架I上设置有4根导向筋5与端齿套2、端齿轴3上的导向槽15相配合,导向筋5的端部设置有斜面,端齿套2上设置有4个与端齿4相配合的凸形齿6，凸形齿6的齿形向一侧倾斜，包括一条长齿形线和一条短齿形线，凸形齿6长齿形线与水平线之间的夹角Θ为31度左右(见图2)，导向筋5端部的斜面向端齿轴旋转方向倾斜，倾斜面的端部为支撑点7,导向筋5多,支撑点就多，支撑更平衡；支撑点多，每个支撑点的受力也小，支点的磨损也小，寿命长。端齿轴3上的每一组端齿4的齿形包括第一端齿41和第二端齿42,第一端齿41和第二端齿42均为斜形齿，分别包括一条长齿形线和一条短齿形线。第二端齿42的齿高低于第一端齿41的齿。每一组端齿之间设置有导向槽15，第二端齿42的长齿形线和第一端齿41的长齿形线向第一端齿41 一侧倾斜。每完成一个工作循环，端齿轴3旋转90°。与传统的端齿结构相t匕，由于降低了端齿轴上同组端齿第二个齿形的齿高，齿形斜度可以设计得有利于端齿轴3转动及推动端齿套2远离端齿轴3，机构不卡滞。弹性装置包括接触压簧9和连接件，端齿轴3内部设置有空腔，接触压簧9设置在空腔内部。[0024]图3所是其中一组端齿的运动图，其中P代表外力，N代表主动件对从动件的作用力，无字母的箭头代表运动方向。从“高位”(即“断开”位置)开始，当需要接通开关时，外力P推动端齿套，由于导向筋的导向作用，端齿套推动端齿轴向下滑动，如图3a所示。当端齿轴齿尖与导向筋的顶点对齐时(图3b)，此位置为不稳定的“过压”状态，此时端齿轴开始转动，直至转动到位置图3c所示，端齿轴对顶端齿套，随即停止转动，此时导向筋支撑点与端齿轴齿顶应有一个错位，以确保外力消失之后支撑点可以推动端齿轴转动。尔后，在反弹力的作用下端齿轴的齿形斜面受到导向筋支撑点的阻档作用，端齿轴在向上滑动和转动的同时还推动端齿套离开端齿轴，位置图3d是此过程示意图，当端齿轴的齿底接触导向筋支撑点时(位置图3e)，端齿轴就停止运动，此位置即为开关导通的“低位”位置。当需要断开开关时，其操作、运动过程与上述过程类似，所不同的是端齿轴、端齿套回到初始断开状态，即从“低位”回到“高位”，可以从位置图3f、图3g、图3h看出。如图4所示，一种带有4齿端齿机构的按钮开关，包括底座8、支架1、端齿套2、端齿轴3、接触压簧9、动触片组件10和静触片组件11,静触片组件11和动触片组件10设置在底座8内，动触片组件10中的动触头12设置在静触片组件11的静触头13的上方，端齿轴3与端齿套2配合设置在支架I内部，接触压簧9设置在端齿轴3内部，接触压簧9的下端与动触片组件10的动片14接触,端齿轴3上设置有4组端齿4,每一组端齿4的齿形包括第一端齿41和第二端齿42,第一端齿41和第二端齿42均为斜形齿,分别包括一条长齿形线和一条短齿形线，第二端齿42的齿高低于第一端齿41的齿高。每一组端齿之间设置有导向槽15。支架I上设置有4根导向筋5与端齿套2、端齿轴3上的导向槽15相配合，导向筋5的端部设置有斜面，端齿套2上设置有4个与端齿4相配合的凸形齿6，凸形齿6为斜形齿，包括一条长齿形线和一条短齿形线，凸形齿6的齿形向导向筋5两侧倾斜，凸形齿6长齿形线与水平线之间的夹角Θ为31度左右，导向筋5端部的斜面向端齿轴旋转方向倾斜，倾斜面的端部为支撑点7，导向筋5多，支撑点就多，支撑更平衡；支撑点多，每个支撑点的受力也小，支点的磨损也小，寿命长。本技术方案提出一种4齿端齿机构的按钮开关，每完成一个工作循环，端齿轴旋转90°，与传统的端齿结构相比，由于降低了端齿轴上同组端齿第二个齿形的齿高，齿形角度Θ可以设计得有利于端齿轴转动及推动端齿套远离端齿轴，机构不卡滞。该按钮开关的导向筋优选4个，是因为导向筋多，支撑点就多，支撑更平衡；支撑点多，每个支撑点的受力也小，支点的磨损也小，寿命长。而端齿轴上的每一组端齿设置第一端齿和第二端齿两个端齿，且第二端齿齿形的齿高比第一端齿齿形的齿高低，这是为了将端齿套的齿形角度Θ设计得更小，端齿轴转动时更容易推动端齿套远离端齿轴，机构运动顺畅。
权利要求1.一种4齿端齿机构，包括支架、端齿套和端齿轴以及弹性装置，所述的支架、端齿套和端齿轴与弹性装置连接，其特征在于:所述的端齿轴上设置有4组端齿，每一组端齿的齿形包括第一端齿和第二端齿，第二端齿的齿高低于第一端齿的齿高，每一组端齿之间设置有导向槽，所述的端齿套和支架配合设置，支架上设置有至少2根与导向槽相配合的导向筋，端齿套上至少设置有2个与端齿轴相配合的凸形齿。
2.根据权利要求1所述的一种4齿端齿机构，其特征在于:所述的支架上设置有4根与导向槽相配合的导向筋，所述的导向筋的端部设置有斜面，斜面的端部设置有支撑点，所述的端齿套的圆周上设置有4个凸形齿，所述的凸形齿的齿形向两侧倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种4齿端齿机构，其特征在于:所述的第一端齿和第二端齿的齿形均为斜形齿，包括一条长齿形线和一条短齿形线。
4.根据权利要求1或2所述的一种4齿端齿机构，其特征在于:凸形齿包括一条长齿形线和一条短齿形线，凸形齿长齿形线与水平线之间的夹角Θ为20度至40度，所述的导向筋端部的斜面向端齿轴旋转方向倾斜。
5.根据权利要求1所述的一种4齿端齿机构，其特征在于:所述的弹性装置包括接触压簧和连接件，所述的端齿轴内部设置有空腔，所述的接触压簧设置在空腔内部。
6.一种带有权利要求1所述的4齿端齿机构的按钮开关，还包括底座、动触片组件和静触片组件，所述的动触片组件包括动片和动触头，所述的静触片组件包括静片和静触头，其特征在于:所述的静触片组件和动触片组件设置在底座内，动触头与动触片连接且设置在静触头的上方，所述的导向筋设置在支架的内壁上，所述的端齿轴与端齿套设置在支架内部且与导向筋相配合，所述的弹性装置的下端与动片接触。
7.根据权利要求6所述的一种带有4齿端齿机构的按钮开关，其特征在于:所述的支架的横截面呈倒T字形结构，支架的内部设置有通孔，所述的导向筋均匀设置在通孔的孔壁上，所述的端齿套设置在端齿轴的上端并与支架上的导向筋相配合。
8.根据权利要求6所述的一种带有4齿端齿机构的按钮开关，其特征在于:所述的弹性装置包括接触压簧、连接件和动触片组件，所述的接触压簧设置在端齿轴内部，接触压簧的下端通过连接件与动片接触。
专利摘要本实用新型公开了一种4齿端齿机构，包括支架、端齿套和端齿轴以及弹性装置，所述的支架、端齿套和端齿轴与弹性装置连接，端齿轴上设置有4组端齿，每一组端齿的齿形包括第一端齿和第二端齿，第二端齿的齿高低于第一端齿的齿高，每一组端齿之间设置有导向槽，所述的端齿套和支架配合设置，支架上设置有至少2根与端齿相配合的导向筋，端齿套上至少设置有2个与端齿相配合的凸形齿。还公开了一种带有4齿端齿机构的按钮开关。通过在端齿轴上设置4组端齿，当每完成一个工作循环时，与传统的端齿结构相比，由于降低了端齿轴上同组端齿第二个齿形的齿高，齿形斜度可以设计得有利于端齿轴转动及推动端齿套远离端齿轴，使机构不卡滞。
文档编号H01H13/20GK202996616SQ201220695630
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者田赡民, 蔡映峰 申请人:公牛集团有限公司