专利名称：按键开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种按键开关，特别是一种可自动跳脱的按键开关，其为一种当电流过高时，可自动跳脱成断路状态，以确保用电安全的按键开关。
图1为一种习知按键式开关1的分解图，包括一上壳体10与一下壳体11，约于上壳体10的中央处向上延伸形成一突出的中空圆柱壳体12，其上端设有一突缘7，其内侧表面具有四条各自相隔九十度角的直线形导槽13，各导槽13间设有一倾斜的阶梯面14，而阶梯面14的上方厚度较大而朝中空圆柱壳体12内侧突出。开关1包括一圆柱状的按钮15，其底侧具有四个五边形的突起16，嵌合于直线形导槽13中并可沿其方向移动，且五边形突起16的尖端22朝下，而其间按钮15的底缘17则依尖端22向上延伸形成倒V形，使按钮15的整体底缘17环绕成锯齿状。按钮15内可套设一套件18，套件18内为一方形孔19，其底侧具有四个三角形的突起20，此等三角形突起20的外径恰好界于中空圆柱壳体12内的阶梯面上下所形成的两个大小不同的内径之间，而该等三角形突起20的斜面21是与按钮15底侧的五边形突起16的尖端22配合设置。
套件18下方另具有一从动旋转体23，其上部为一恰可插入套件18的方形孔19内的方形柱24，故从动旋转体23可被套件18带动旋转，从动旋转体23的底部为一圆盘25，其上具有一弹簧26，弹簧26套设于方形柱24上，弹簧26的上端抵于套件18的下缘，圆盘25底侧的靠外侧处设有二相对的凸起面27，其厚度沿圆盘25的圆周方向向下渐增，而于近圆盘25中央处则设有二分离的半圆形承座28，二承座28的内缘亦为弧形，其间设一类似Z字形的金属片29，如图1所示。习知开关1的下壳体11形成一圆形的凹陷2，以容纳从动旋转体23底部的圆盘25，凹陷2中央处设一突粒3，供圆盘25底侧的二半圆形承座28套于其上。下壳体11上另设有二金属制成的导电端子4，其末端5于圆形凹陷2内形成薄片延伸进入并些微地向上翘起，二导电端子4上各设一螺丝6，以便与导线(图未示)相接。
图2A至2C为习知按钮式开关1的剖面示意图，以显示其于通路与断路间的切换状态。图2A为开关1为断路时的状态，此时二端子4的末端5与圆盘25底侧的凸起面27接触，由于从动旋转体23由绝缘材料制成，故此时的开关1为断路。欲将开关1切换为通路时，将按钮15压下，此时按钮15底侧的五边形突起16与套件18底侧的三角形突起20(如图2A中所示)上下叠置，且皆嵌合于直线形导槽13中，故按钮15与套件18皆仅可垂直地向下移动。当套件18的位置向下移动至中空圆柱壳体12内的阶梯面14的范围外时，由于套件18底侧的三角形突起20的外径较阶梯面14以下的中空圆柱壳体12的内径小，故此时套件18已不再受制于直线形导槽13而可旋转。由于弹簧26被套件18压缩后具有一压力向上施加于套件18上，故促使套件18底侧的三角形突起20依循按钮15的五边形突起16与据齿状底缘17向上移动，同时旋转，若由开关1的上方观察，套件18依逆时钟方向旋转一小角度，使三角形突起20卡入按钮15的倒V形锯齿底缘17中，如图2B所示，且驱使从动旋转体23同步地旋转。
当使用者将按钮15松开后，藉由弹簧26的推力，促使套件18向上移动，因此，套件18的三角形突起20即抵靠至倾斜的阶梯面14的下缘，进而依循其轨迹继续依逆时针方向旋转，同时向上移动，并带动从动旋转体23同步地旋转，直到套件18的三角形突起20再度进入直线形导槽13中。此时，按钮15底侧的五边形突起16与套件18底侧的三角形突起20又形成上下叠置的状态，且按钮15及套件18继续被弹簧26向上推动，直到按钮15的五边形突起16抵至中空圆柱壳体12的突缘7为止，如图2C所示。此时，从动旋转体23正好相对于开关1的上下壳体10及11旋转九十度，而圆盘25底面上的Z字形金属片29的两侧即分别与二导电端子4的末端5接触，使二端子4间可经由其末端5及Z字形金属片29加以导通，使开关1成为通路状态。
欲将开关1由通路切换为断路时，再次将按钮15压下然后松开，使套件18及从动旋转体23以相同方式旋转九十度，造成二导电端子4的末端5与圆盘25底侧的凸起面27接触，即与图2A相同的状态而回复为断路状态。
但此种习知结构为一被动式开关，其每次电源通路或断路的变换均必须由按压动作才可完成，故其不具自动切换的功能。因此，当开关于通路状态，而电力使用超过负载时，易造成电线走火，使用不安全。
本实用新型的主要目的在于提供一种可自动跳脱的按键开关。
为达到上述目的本实用新型采取如下措施本实用新型的按键开关，包括一开关壳体、一按键、一绝缘圆柱壳体；开关壳体内侧具有至少一导槽及一导轨；其特征在于，还包括固设于开关壳体上的二端子片；第一端子片上设有一第一接点，第二端子片上连接一可随温度变化而变形的双金属片，双金属片上设有一第二接点，其位置与第一接点相对且间隔一距离；按键上设有至少一第一突起部以与开关壳体内的导槽嵌合，以限制按键仅可沿导槽方向移动，按键内侧边缘呈锯齿状；绝缘圆柱壳体可动地设于开关壳体内，其一端具有与按键的锯齿状边缘配合的锯齿状边缘，于按压按键时被转动，绝缘圆柱壳体上设有至少一个第二突起部，其另一端设有至少一轴向的开口槽，开口槽的闭合端形成一斜面；一弹性元件，设于绝缘圆柱壳体及第一端子片之间；双金属片弹性地压向绝缘圆柱壳体；按键开关位于一第一位置，即第二突起部受制于导轨内，绝缘圆柱壳体保持于静止状态时，第二接点倚靠于绝缘圆柱壳体上，按键开关形成断路状态；藉由按键与绝缘圆柱壳体的转动，按键开关位于一第二位置时，由于双金属片的弹力，使其上的第二接点卡于绝缘圆柱壳体的开口槽中并与第一接点接触，使按键开关形成通路；而当按键开关的电流过高时，双金属片变形，并将第二接点自开口槽处移开，按键开关即回复到第一位置的断路状态。
所述的按键开关，其特征在于，所述按键开关处于第一位置的断路状态时，绝缘圆柱壳体的开口槽位于脱离所述第一、二接点的位置；按键开关处于第二位置的通路状态时，绝缘圆柱壳体的开口槽位于所述第一、二接点的位置。
所述的按键开关，其特征在于，所述双金属片由两种或两种以上的热膨胀系数不同的金属片结合而成。
所述的按键开关，其特征在于，所述双金属片由冲压成形使其弹性地压向所述绝缘圆柱壳体。
所述的按键开关，其特征在于，还包括一弹性体，弹性体一端固设于开关壳体上，而另一端与所述双金属片接触并促使双金属片弹性地压向所述绝缘圆柱壳体。
所述的按键开关，其特征在于，所述弹性体为一弧形弹片，其上设有一细缝以供所述双金属片插入。
所述的按键开关，其特征在于，所述弹性元件为一螺旋弹簧，所述绝缘圆柱壳体的呈开口状的一端，一垫片设于其中以与螺旋弹簧相接触，垫片上并设有一供螺旋弹簧套置的柱体。
所述的按键开关，其特征在于，所述导槽呈直线状。
所述的按键开关，其特征在于，所述导轨为二倾斜的半圆形阶梯面，并于二半圆形阶梯面的交接处设有二凹槽。
所述的按键开关，其特征在于，所述第一端子片与第二端子片是弯摺的矩形片，其末端露于所述开关壳体外，以与电线相接。
所述的按键开关，其特征在于，所述绝缘圆柱壳体的中部形成一较细小的颈部，绝缘圆柱壳体上的开口槽的闭合端形成一斜面；第二端子片上具有一缺口，以套设于绝缘圆柱壳体的颈部上；所述第二端子片呈具两边的L形，其缺口设在一边上，所述第二接点固定在第二端子片的另一边的端部；该端部弹性地压向绝缘圆柱壳体。
当本实用新型的按键开关位于第一位置，即第二突起部受制于该导轨内使绝缘圆柱壳体保持于静止状态时，第二接点倚靠于绝缘圆柱壳体上使按键开关形成断路状态；而藉由按键与绝缘圆柱壳体的配合使按键开关位于第二位置时，由于双金属片弹性地压向绝缘圆柱壳体，使其上的第二接点卡于绝缘圆柱壳体的开口槽中并与第一接点接触而使按键开关形成通路状态。
与现有技术相比，本实用新型具有如下效果由于本实用新型的电路中设有可随温度而变形的双金属片，于电流负载过使温度升高时，因其变形即可自动跳脱，使按键开关形成断路状态。此时即使再将按键压入，亦无法形成通路，而必须等到双金属片自然冷却恢复原状后，才可再次进行正常的开、关动作。因此，本实用新型的按键开关可确保用电安全。
结合附图及较佳实施例对本实用新型的结构特征详细说明如下附图简单说明图1为习知按钮式开关的分解示意图；图2A至2C为习知按钮式开关的剖面示意图；图3为本实用新型的立体分解示意图；图4为将本实用新型的开关壳体结合后的立体示意图；图5A至5G为本实用新型的动作状态示意图，其中绝缘圆柱壳体的部分为剖视图。
如图3所示，本实用新型的按键开关包括一可被分成两部分的开关壳体30，其内侧具有至少一导槽31及一导轨32，本实施例中，具有四条直线形的导槽31，而导轨32具有二倾斜的半圆形阶梯面33，其设于一圆柱壳34内，并于二半圆形阶梯面33的交接处设有二凹槽35。图4显示开关壳体30(不包括其它元件)，其可清楚地显示本实用新型中的导槽31与导轨32的分布状态。
如图3所示，本实用新型还包括一第一端子片41及一第二端子片42，皆固设于开关壳体30上，此二端子片41及42为弯摺的矩形片，其末端露于开关壳体30外，以与电线(图未示)相连接。第一端子片41的弯摺部分上具有一第一接点孔43，第一接点44设于其上；第二端子片42的弯摺部分连接一可变形的双金属片45。双金属片45上具有一第二接点孔46，一第二接点47设于其上，其位置与第一接点44上下相对且间隔一适当距离。本实用新型并包括一按键50，其上设有至少一第一突起部51，以与开关壳体30内的导槽31嵌合，本实施例中，配合直线形导槽31的数量而设置四个第一突起部51，使按键50受到外力作用时仅可沿导槽31的直线方向前后移动；按键50的内侧形成一锯齿状边缘52。按键50的内侧方向另设有一绝缘圆柱壳体53，其一端与按键50接触并具有锯齿状边缘54，且按键50及绝缘圆柱壳体53的锯齿的数目相同。绝缘圆柱壳体53上设有至少一第二突起部55，本实施例中，此第二突起部55为二个梯形块。绝缘圆柱壳体53的另一端设有二个开口槽56，此槽的闭合端形成一斜面57。本实用新型实施例的绝缘圆柱壳体53另具一较为细小的颈部58，以与第二端子片42上的缺口48相配合，将第二端子片42套设于绝缘圆柱壳体53的颈部58上。
本实用新型还包括一弹性元件，如本实施例中的螺旋弹簧59。螺旋弹簧59的一端可固定于开关壳体30上，或可如本实施例一般固定于第一端子片41上，此外，绝缘圆柱壳体53的一端形成开口状，并藉由一垫片60设于其中以与螺旋弹簧53的另一端相接触。垫片60上并设有一柱61用以导引螺旋弹簧59。
本实用新型中的双金属片45可经冲压后，使其可弹性地压向绝缘圆柱壳体53，或可另设一弹性体，如本实施例的弧形弹片40，其一端固设于开关壳体30上，另一端设有一细缝49，以供双金属片45插入，以对双金属片45提供一朝向绝缘圆柱壳体53方向的适当的力。
图5A至5G为本实用新型实施例的示意图，其中绝缘圆柱壳体53的一部分为剖视图，藉以显示其内部的结构及本实用新型于断路、通路间切换及跳脱时的一连串动作过程。其中，图5A显示按键开关位于一第一位置，由图可知，此时的第二接点47倚靠于绝缘圆柱壳体53上，而未与第一接点44接触，故本实用新型此时的电路状态为断路；而绝缘圆柱壳体53上的第二突起部55受制于导轨32的凹槽35内，使绝圆柱壳体53保持静止状态。欲使按键开关自第一位置的断路状态改变为通路状态时，将按键50压入，按键50随即将绝缘圆柱壳体53相对于螺旋弹簧59向内推动。如图5B所示，当第二突起部55的位置移至导轨32的半圆形阶梯面33范围以外时，由于按键50的锯齿状边缘52与绝缘圆柱壳体53的锯齿状边缘54原来是错开的，且螺旋弹簧59持续地对垫片60施加一压力，因此，可使错开的按键50与绝缘圆柱壳体53齿合，进而造成绝缘圆柱壳体53沿图5C中的箭头62方向转动一小角度。此时将按键50松开后，由于螺旋弹簧59的推力，使绝缘圆柱壳体53上的第二突起部55抵靠至倾斜的半圆形阶梯面33，进而依循其轨迹使绝缘圆柱壳本53继续旋转，直到绝缘圆柱壳体53的n形槽56(如图3)旋转至第二接点47位置时，如图5D所示，由于双金属片45始终藉由其自身的弹性，或由于弧形弹片40的作用，而压向绝缘圆柱壳体53，所以，双金属片45此时即可向下弯曲，造成其上的第二接点47卡入绝缘圆柱壳体53的开口槽56(如图3)。使绝缘圆柱壳体53无法继续旋转，同时，第二接点47与第一接点44接触，使按键开关处于一第二位置的通路状态。值得注意的是，此时的按键50的锯齿状边缘52与绝缘圆柱壳体53的锯齿状边缘54又再次成为错开的状态。
欲使按键开关自第二位置的通路状态再次切换成第一位置的断路状态时，针对处于图5D状态的按键开关，再次将按键50压入，使其成为图5E的位置，因绝缘柱壳体53的开口槽56的闭合端为一斜面57，故可藉其将第二接点47向上顶起，使第二接点47倚靠在绝缘圆柱壳体53上，形成断路。此时又由于绝缘圆柱壳体53已不再被第二接点47限制其转动，故由按键50的锯齿状边缘52与绝缘圆柱壳体53的锯齿状边缘54的作用，以及螺旋弹簧59持续地对垫片60施加压力，使绝缘圆柱壳体53转动一角度，使错开的按键50与绝缘圆柱壳体53齿合，如图5F所示。然后，将按键50松开，由于螺旋弹簧59的推力，使绝缘圆柱壳体53向外侧移动，造成其上的第二突起部55再次抵靠于倾斜的半圆形阶梯面33上，如图5G所示，进而依循其轨迹运动使绝缘圆柱壳体53继续旋转，此第二突起部55最后回到导轨32的凹槽35内，即图5A时的第一位置的断路状态。
本实用新型的重要特征之一，在于当此按键开关处于第二位置的通路状态而电流负载过高时，双金属片45会因温度升高而向上方弯曲变形，并可克服其自身因冲压成形所具的弹力，或弧形弹片40的弹力，连带地将第二接点47自开口槽56移开，如图5D中的虚线所示的情况，此时，绝缘圆柱壳体53即藉由螺旋弹簧59的推力使其向外侧移动，造成其上的第二突起部55再次抵靠于倾斜的半圆形阶梯面33上，进而依循其轨迹运动使绝缘圆柱壳体53继续旋转，第二突起部55最后回到导轨32的凹槽35内，即图5A时的第一位置而形成与断路时相同的状态。因此，本实用新型于电流负载过高时，即可自动跳脱，使按键开关形成与断路时相同的状态。此时即使再将按键50压入，亦无法将第二接点47与第一接点44接触，使按键开关形成通路，而必须等到双金属片45自然冷却而恢复原状后，才可再次进行正常的开、关动作。因此，本实用新型可于电流过载时自动跳脱成断路状态，确保用电安全。
本实用新型的开关壳体30内可另设一凸块36，以便于当双金属片45因过热而变形时，可藉由凸块36加以阻挡，以使双金属片45于冷却后可自动恢复至未变形之前的形状。
本实用新型的开关壳体30的外侧可另设置至少一个耳部63(如图4所示)，以便将本实用新型的整体固设于墙壁或其他设施上。
以上叙述是借实施例来说明本实用新型的结构特征，并非用于限制本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种按键开关，包括一开关壳体、一按键、一绝缘圆柱壳体；开关壳体内侧具有至少一导槽及一导轨；其特征在于，还包括固设于开关壳体上的二端子片；第一端子片上设有一第一接点，第二端子片上连接一可随温度变化而变形的双金属片，双金属片上设有一第二接点，其位置与第一接点相对且间隔一距离；按键上设有至少一第一突起部以与开关壳体内的导槽嵌合，以限制按键仅可沿导槽方向移动，按键内侧边缘呈锯齿状；绝缘圆柱壳体可动地设于开关壳体内，其一端具有与按键的锯齿状边缘配合的锯齿状边缘，于按压按键时被转动，绝缘圆柱壳体上设有至少一个第二突起部，其另一端设有至少一轴向的开口槽，开口槽的闭合端形成一斜面；一弹性元件，设于绝缘圆柱壳体及第一端子片之间；双金属片弹性地压向绝缘圆柱壳体；按键开关位于一第一位置，即第二突起部受制于导轨内，绝缘圆柱壳体保持于静止状态时，第二接点倚靠于绝缘圆柱壳体上，按键开关形成断路状态；藉由按键与绝缘圆柱壳体的转动，按键开关位于一第二位置时，由于双金属片的弹力，使其上的第二接点卡于绝缘圆柱壳体的开口槽中并与第一接点接触，使按键开关形成通路；而当按键开关的电流过高时，双金属片变形，并将第二接点自开口槽处移开，按键开关即回复到第一位置的断路状态。
2.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述按键开关处于第一位置的断路状态时，绝缘圆柱壳体的开口槽位于脱离所述第一、二接点的位置；按键开关处于第二位置的通路状态时，绝缘圆柱壳体的开口槽位于所述第一、二接点的位置。
3.根据权利要求1或2所述的按键开关，其特征在于，所述双金属片由两种或两种以上的热膨胀系数不同的金属片结合而成。
4.根据权利要求1或所述的按键开关，其特征在于，所述双金属片由冲压成形使其弹性地压向所述绝缘圆柱壳体。
5.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，还包括一弹性体，弹性体一端固设于开关壳体上，而另一端与所述双金属片接触并促使双金属片弹性地压向所述绝缘圆柱壳体。
6.根据权利要求5所述的按键开关，其特征在于，所述弹性体为一弧形弹片，其上设有一细缝以供所述双金属片插入。
7.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述弹性元件为一螺旋弹簧，所述绝缘圆柱壳体的呈开口状的一端，一垫片设于其中以与螺旋弹簧相接触，垫片上并设有一供螺旋弹簧套置的柱体。
8.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述导槽呈直线状。
9.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述导轨为二倾斜的半圆形阶梯面，并于二半圆形阶梯面的交接处设有二凹槽。
10.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述第一端子片与第二端子片是弯摺的矩形片，其末端露于所述开关壳体外，以与电线相接。
11.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述绝缘圆柱壳体的中部形成一较细小的颈部，绝缘圆柱壳体上的开口槽的闭合端形成一斜面；第二端子片上具有一缺口，以套设于绝缘圆柱壳体的颈部上；所述第二端子片呈具两边的L形，其缺口设在一边上，所述第二接点固定在第二端子片的另一边的端部；该端部弹性地压向绝缘圆柱壳体。
专利摘要一种按键开关,包括开关壳体、按键、绝缘圆柱壳体;按键及圆柱壳体位于开关壳体内;开关壳体上固定有二个端子片,其上分别设有一接点;第二端子片上连接一可变形的双金属片,二接点相对并间隔一距离;按键及圆柱壳体一端呈锯齿状;按压按键时圆柱壳体被转动,圆柱壳体的另一端设有开口槽;一弹性元件设于圆柱壳体及第一端子片之间;按键开关处于通路及断路状态时,绝缘圆柱壳体的开口槽分别位于二接点的位置及脱离接点的位置。
文档编号H01H73/00GK2377671SQ9920571
公开日2000年5月10日 申请日期1999年2月25日 优先权日1999年2月25日
发明者游聪谋 申请人:游聪谋