CN106356234B - 自弹式防水旋钮开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自弹式防水旋钮开关，包括开关外罩和旋钮，开关外罩侧壁设有向外凸起的开关空腔，开关空腔内设有安全开关组件,安全开关组件包括壳体和开关按钮；开关按钮包括硅胶皮碗和活动触头，壳体设有第一容腔、第二容腔、第一接线端子和第二接线端子，硅胶皮碗包括底盘部、斗口部、容纳腔和息口部；当硅胶皮碗不受外力挤压时，硅胶皮碗具有弹性回复力，斗口部弹出并使息口部挤压封闭容纳腔，可以将第一容腔与容纳腔完全隔离，第一接线端子封闭起来，有效防止水汽进入第一容腔内，使第一接线端子和第二接线端子处于完全的断开状态，防水且不易受潮老化，安全性能高。

Description

自弹式防水旋钮开关

技术领域

本发明涉及电路控制装置，它是自弹式防水旋钮开关。

背景技术

开关是用于控制电路通断电的装置，但是由于开关内基本上处于通电的状态(即火线上保持有电压)，因此当开关不用时，开关内的线路依旧留有电，当液体进入开关时，由于火线上依旧保持有电压，液体进入的瞬间使开关内的电路短路，导致电器或开关烧毁，存在较高的安全性问题。

同时，如果开关长时间处于水汽较高的环境中时，水汽将加速开关内电路的老化和氧化，导致开关控制失灵。

因此如何阻止液体或者水汽接触开关内的电路是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的发明目的是为了提供自弹式防水旋钮开关，防水且不易受潮老化，安全性能高。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：自弹式防水旋钮开关，包括开关外罩和旋钮，所述旋钮套接于开关外罩内壁，所述开关外罩侧壁设有向外凸起的开关空腔，所述开关空腔内设有安全开关组件；

所述安全开关组件，包括壳体和开关按钮；

-所述开关按钮包括活动触头、摁压部和可活动伸缩复位的硅胶皮碗，摁压部位于壳体外，所述硅胶皮碗位于同摁压部相对的活动触头末端；

-所述壳体设有第一容腔和第二容腔，壳体内设有平行安装于壳体一侧的第一接线端子和第二接线端子，第一接线端子末端设有第一接触部，第一接触部位于第一容腔内；第二接线端子末端设有与活动触头电连接第二连接部，第二连接部位于第二容腔内，活动触头和硅胶皮碗均位于第二容腔内；

-硅胶皮碗包括盘状的底盘部和管状的斗口部，所述底盘部的外周与壳体内壁相固定，所述斗口部中部设有容纳活动触头的容纳腔，所述底盘部和斗口部的连接处设有随硅胶皮碗活动启闭容纳腔的息口部；

当插头的插片***火线插套时，插片推压开关按钮使活动触头向内移，摁压部向内挤压硅胶皮碗，斗口部向内移动并挤压底盘部向外侧变形，息口部随底盘部向外侧移动，容纳腔与第一容腔之间连通并使活动触头穿过，活动触头前端抵压在第一接触部，第二连接部、活动触头和第一接触部依次电连通，开关处于连通状态；

当插头从插座内拔出时，开关按钮不受到外力，在硅胶皮碗的底盘部弹性回弹作用下，斗口部带动活动触头一同向外移动，活动触头与第一接触部分离；并且息口部由外侧恢复至原位，息口部挤压并封闭容纳腔与第一容腔之间的通道，开关处于断开状态。

优选的，所述斗口部朝向外侧的一端还设有硬质套部，所述硬质套部的侧壁表面设有刚性外层，硬质套部与斗口部连接并同步移动，所述活动触头固定于硬质套部的中部。

优选的，所述活动触头包括触头端部和导电的触头杆部，所述硬质套部内开设有杆部固定腔和端部固定腔，所述端部固定腔位于硬质套部背向硅胶皮碗的一侧，触头杆部固定于杆部固定腔内，触头端部固定于端部固定腔内。

优选的，所述壳体内还设有用于底盘部向外侧移动变形的导向锥板，所述导向锥板呈锥形，导向锥板位于第一容腔和第二容腔之间，导向锥板中部设有供活动触头通过的通孔，所述通孔连通第一容腔和第二容腔。

优选的，所述壳体内还设有用于增加息口部密闭性的保持套，所述保持套固定于壳体内部，所述保持套为环形套件，保持套纵截面呈“L”型，保持套包括套筒和保持底板，所述斗口部套设于套筒内；当开关按钮不受外力恢复原状时，所述息口部于套筒和保持底板交界处挤压并封闭容纳腔。

优选的，所述底盘部与壳体内壁的连接处设有供底盘部发生更大形变量的褶皱环，所述褶皱环呈环形的波浪状，所述褶皱环与底盘部一体成型设置。

优选的，所述第一接线端子的第一接触部采用记忆合金材料，第一接触部包括端部、用于同活动触头接触的弧形触部和加热使弧形触部与活动触头分离的弯折部；所述端部位于第一接触部的两端且与壳体内部固定，所述弯折部位于弧形触部与端部之间。

优选的，所述推压凸块呈弧面，摁压部朝向推压凸块的一面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与推压凸块相配合。

优选的，所述开关外罩共设有3个安全开关组件，所述安全开关组件沿开关外罩周向均匀排列。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的自弹式防水旋钮开关，具有如下有益效果：

一、采用本发明的自弹式防水旋钮开关，安全开关组件内的底盘部的外周与壳体内壁连接，可以有效的将壳体的第一容腔和第二容腔完全隔离，而水汽仅可从壳体和斗口部的连接处进入第二容腔内，无法进入第一容腔，有效阻止水汽或液体进入第一接线端子和其第一接触部内，增加对第一接线端子的保护，使旋钮开关内的电路完全隔绝开来，保证在开关按钮摁下前，旋钮开关电路处于绝对断开状态，第一接触部处于完全封闭状态。因此，当摁压部弹出时，旋钮开关安全性高，防液体防水汽，不易损坏和老化。

二、由于活动触头固定于硅胶皮碗内部，活动触头在使用过程中可能会出现裂痕，水汽有可能随活动触头与斗口部的内壁的缝隙进入容纳腔内，此时息口部在硅胶皮碗回弹时，由底盘部向斗口部移动过程中，将活动触头所在的容纳腔完全关闭，使容纳腔与第一接触部所在的第一容腔完全隔绝，即使水汽进入容纳腔也会被息口部阻挡，使得整个安全开关组件处于断开的状态。仅有外力推动摁压部，使活动触头前移并接触第一接触部，使得开关的内部电路连通，整个开关才通电。

三、单个旋钮开关可以包含多个安全开关组件，通过旋转旋钮控制安全开关组件的启闭，达到一控多的目的，且安全开关组件防水，使得旋钮开关可以在潮湿的环境内使用。

附图说明

图1为本实施例中安全开关组件的剖视图(不受力状态)；

图2为本实施例中安全开关组件的剖视图(摁压部受力状态)；

图3为本实施例中硅胶皮碗和硬质套部的剖视图；

图4为本实施例中活动触头的剖视图；

图5为本实施例中硅胶皮碗的半剖结构示意图；

图6为本实施例中保持套的结构示意图；

图7为本实施例中第一接触部与活动触头的连接示意图(正常状态)；

图8为本实施例中第一接触部与活动触头的连接示意图(过载状态)；

图9为本发明自弹式防水旋钮开关实施例的结构示意图；

图10为本发明自弹式防水旋钮开关实施例的剖视图；

图11为图10中A处的局部放大图。

附图标记：1、安全开关组件；10、第一接线端子；100、第一接触部；1000、端部；1001、弧形触部；1002、弯折部；11、第二接线端子；110、第二连接部；12、导向锥板；2、保持套；20、保持底板；21、套筒；30、硅胶皮碗；30a、底盘部；30b、斗口部；300、息口部；301、褶皱环；302、容纳腔；31、硬质套部；310、杆部固定腔；311、端部固定腔；312、导向嵌槽；313、刚性外层；32、活动触头；320、触头杆部；321、触头端部；322、导向环；33、摁压部；4、旋钮；40、推压凸块；41、开关空腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至11所示的一种自弹式防水旋钮开关，包括开关外罩和旋钮4，所述旋钮4套接于开关外罩内壁，所述开关外罩侧壁设有向外凸起的开关空腔41，所述开关空腔41内设有3个安全开关组件1，安全开关组件1沿开关外罩周向均匀排列。

通过旋转旋钮开关上的旋钮4，即可使旋钮4底部的推压凸块40跟随其共同转动，推压凸块40可以跟安全开关组件1的摁压部33作用，达到单个旋钮控制多个安全开关组件1的启闭的作用。

如图10所示，旋钮4的侧壁设有转动用于推动安全开关组件1的摁压部33伸缩的推压凸块40；推压凸块40呈弧面，摁压部33朝向推压凸块40的一面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与推压凸块40相配合。

如图11所示，摁压部33上的弧形凹槽与推压凸块40的弧面结构相配合，使旋钮在转动时，推压凸块40对接到摁压部33时能够有一定的卡接停顿效果，当弧面结构的推压凸块40卡入凹槽时，则表示已对准。

旋钮开关在安装时竖直固定安装，安装完毕后旋钮4方向朝上，其内部的安全开关组件1内的活动触头32的伸缩方向为水平面内伸缩，可以使液体不容易直接受到重力作用进入第二容腔内。

如图1至图8所示，本实施例中的安全开关组件1，包括壳体和开关按钮。

如图1所示，开关按钮包括活动触头32、摁压部33和可活动伸缩复位的硅胶皮碗30，摁压部33位于壳体外，硅胶皮碗30位于同摁压部33相对的活动触头32末端。

壳体内设有平行安装于壳体一侧的第一接线端子10和第二接线端子11，壳体包括第一容腔和第二容腔，第一接线端子10末端设有第一接触部100，第一接触部100位于第一容腔内；第二接线端子11末端设有第二连接部110，第二连接部110与活动触头32电连接，第二连接部110、活动触头32和硅胶皮碗30均位于第二容腔内。

如图3所示，硅胶皮碗30包括底盘部30a和斗口部30b，底盘部30a呈盘状，斗口部30b呈管状，斗口部30b垂直连接于底盘部30a。

底盘部30a的外周通过褶皱环301与壳体内壁相固定，褶皱环301位于底盘部30a和壳体内壁之间，褶皱环301呈环形的波浪状，褶皱环301与底盘部30a一体成型设置，褶皱环301可以被更大限度的压缩和拉伸，保证底盘部30a可以发生更大限度的变形。

斗口部30b中部设有容纳活动触头32的容纳腔302，底盘部30a和斗口部30b的连接处设有息口部300，息口部300的壁厚大于斗口部30b的壁厚。

壳体内还设有保持套2和导向锥板12。保持套2固定于壳体内部，保持套2为环形套件，保持套2纵截面呈“L”型，保持套2包括套筒21和保持底板20，斗口部30b套设于套筒21内，息口部300的厚度大于套筒21的内壁半径；当开关按钮不受外力恢复原状时，息口部300于套筒21和保持底板20交界处挤压并封闭容纳腔302。在硅胶皮碗30恢复时增加息口部300对容纳腔302的密封性。

导向锥板12可以对底盘部30a的移动方向进行引导，导向锥板12呈锥形，导向锥板12位于第一容腔和第二容腔之间，导向锥板12中部设有供活动触头32通过的通孔，通孔连通第一容腔和第二容腔。

如图2所示，当旋钮4转动使推压凸块40挤压摁压部33时，摁压部33带动斗口部30b向壳体内侧移动，斗口部30b挤压息口部300沿导向锥板12向第二容腔的上下两侧移动，底盘部30a被挤压并带动褶皱环301变形，息口部300也向外周移动，中部的容纳腔302打开，并且活动触头32的触头杆部320通过导向锥板12的通孔与第一接触部100接触，实现第二连接部110、活动触头32和第一接触部100的电连通，安全开关组件1处于连通状态，安全开关组件1电路闭合。

如图1所示，当旋钮4转动使推压凸块40脱离与摁压部33的接触，硅胶皮碗30不受力，在硅胶的弹性内应力的复位作用下，底盘部30a由第二容腔的两端向中部回复，活动触头32跟随斗口部30b由壳体内部向外部移动，息口部300也有外侧进入保持套2的套筒21内，由于套筒21的筒壁内径小于息口部300的厚度，息口部300于套筒21和保持底板20的连接处相互挤压，将容纳腔302封闭，断开容纳腔302与第一容腔的连接，通过刚性的保持套2增加了息口部300的密封性，同时安全开关组件内部回路变为开路，第一接线端子和第二接线端子的连接断开，此时即使有水汽从杆部固定腔310进入容纳腔302内，由于息口部300的挤压封闭作用，对水汽进行阻隔，使第一容腔处于密闭状态，安全开关组件1断电。

斗口部30b朝向外侧的一端还设有硬质套部31，硬质套部31的侧壁表面设有刚性外层313，硬质套部31内部为与硅胶皮碗30材料相同的硅胶，硬质套部31与斗口部30b连接并同步移动，活动触头32固定于硬质套部31的中部。通过增加刚性外层313增加了摁压部33的抗弯性能，即使摁压过程中受力方向产生歪斜，也不会对硬质套部31也不会变弯使得硬质套部31无法伸缩。

活动触头32呈“T”型，包括触头端部321和导电的触头杆部320，硬质套部31内开设有杆部固定腔310和端部固定腔311，端部固定腔311位于硬质套部31背向硅胶皮碗30的一侧，触头杆部320固定于杆部固定腔310内，触头端部321固定于端部固定腔311内。

杆部固定腔310和端部固定腔311有效提高活动触头32于硬质套部31内的固定，防止其在橡胶皮碗30变形和移动过程中产生的偏移和错位脱出现象。

触头端部321背向触头杆部320的一侧表面设有便于触头端部321穿过杆部固定腔310到达端部固定腔311并且防止触头端部321移位的导向环322，导向环322的厚度由触头端部321边缘至内侧依次递增，端部固定腔311内设有与导向环322相适配导向嵌槽312。导向环322的作用在于可以有效的提高活动触头32的安装，并且增加其固定效果。

第一接线端子10的第一接触部100采用记忆合金材料，第一接触部100包括端部1000、用于同活动触头接触的弧形触部1001和加热使弧形触部1001与活动触头32分离的弯折部1002；端部1000位于第一接触部100的两端且与壳体内部固定，弯折部1002位于弧形触部1001与端部1000之间。

本实施例中采用的记忆合金材料有一个特点，即在第一接触部100温度上升时，弯折部1002的弯折角度会变大，端部1000是用于第一接触部100两端的固定。

如图7和图8所示，当开关元气件的功率过大或过载时，第一接触部100内通过的电流较大，产生的热量变多，第一接触部100整体温度上升，由于端部1000两端是固定的，因此弯折部1002收缩并向两端靠近，弧形触部1001整体向左边偏移，与活动触头32产生间距并与活动触头32断开，此时开关处于断开状态，避免用电器过载，保证安全性。

以上是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自弹式防水旋钮开关，包括开关外罩和旋钮(4)，所述旋钮(4)套接于开关外罩内壁，其特征在于：所述开关外罩侧壁设有向外凸起的开关空腔(41)，所述开关空腔(41)内设有安全开关组件(1)，

所述安全开关组件(1)，包括壳体和开关按钮；

-所述开关按钮包括活动触头(32)、摁压部(33)和可活动伸缩复位的硅胶皮碗(30)，摁压部(33)位于壳体外，所述硅胶皮碗(30)位于同摁压部(33)相对的活动触头(32)末端；

-所述壳体设有第一容腔和第二容腔，壳体内设有平行安装于壳体一侧的第一接线端子(10)和第二接线端子(11)，第一接线端子(10)末端设有第一接触部(100)，第一接触部(100)位于第一容腔内；第二接线端子(11)末端设有与活动触头(32)电连接第二连接部(110)，第二连接部(110)位于第二容腔内，活动触头(32)和硅胶皮碗(30)均位于第二容腔内；

-硅胶皮碗(30)包括盘状的底盘部(30a)和管状的斗口部(30b)，所述底盘部(30a)的外周与壳体内壁相固定，所述斗口部(30b)中部设有容纳活动触头(32)的容纳腔(302)，所述底盘部(30a)和斗口部(30b)的连接处设有随硅胶皮碗(30)活动启闭容纳腔(302)的息口部(300)；

当旋钮(4)转动使推压凸块(40)挤压摁压部(33)时，摁压部(33)带动斗口部(30b)向壳体内侧移动，活动触头(32)向内移，摁压部(33)向内挤压硅胶皮碗(30)，斗口部(30b)向内移动并挤压底盘部(30a)向外侧变形，息口部(300)随底盘部(30a)向外侧移动，容纳腔(302)与第一容腔之间连通并使活动触头(32)穿过，活动触头(32)前端抵压在第一接触部(100)，第二连接部(110)、活动触头(32)和第一接触部(100)依次电连通，开关处于连通状态；

当旋钮(4)转动使推压凸块(40)脱离与摁压部(33)的接触，硅胶皮碗(30)不受力，在硅胶皮碗(30)的底盘部(30a)弹性回弹作用下，斗口部(30b)带动活动触头(32)一同向外移动，活动触头(32)与第一接触部(100)分离；并且息口部(300)由外侧恢复至原位，息口部(300)挤压并封闭容纳腔(302)与第一容腔之间的通道，开关处于断开状态；

所述第一接线端子(10)的第一接触部(100)采用记忆合金材料，第一接触部(100)包括端部(1000)、用于同活动触头接触的弧形触部(1001)和加热使弧形触部(1001)与活动触头(32)分离的弯折部(1002)；所述端部(1000)位于第一接触部(100)的两端且与壳体内部固定，所述弯折部(1002)位于弧形触部(1001)与端部(1000)之间；

所述推压凸块(40)呈弧面，摁压部(33)朝向推压凸块(40)的一面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与推压凸块(40)相配合。

2.根据权利要求1所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述斗口部(30b)朝向外侧的一端还设有硬质套部(31)，所述硬质套部(31)的侧壁表面设有刚性外层(313)，硬质套部(31)与斗口部(30b)连接并同步移动，所述活动触头(32)固定于硬质套部(31)的中部。

3.根据权利要求2所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述活动触头(32)包括触头端部(321)和导电的触头杆部(320)，所述硬质套部(31)内开设有杆部固定腔(310)和端部固定腔(311)，所述端部固定腔(311)位于硬质套部(31)背向硅胶皮碗(30)的一侧，触头杆部(320)固定于杆部固定腔(310)内，触头端部(321)固定于端部固定腔(311)内。

4.根据权利要求1所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述壳体内还设有用于底盘部(30a)向外侧移动变形的导向锥板(12)，所述导向锥板(12)呈锥形，导向锥板(12)位于第一容腔和第二容腔之间，导向锥板(12)中部设有供活动触头(32)通过的通孔，所述通孔连通第一容腔和第二容腔。

5.根据权利要求1所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述壳体内还设有用于增加息口部(300)密闭性的保持套(2)，所述保持套(2)固定于壳体内部，所述保持套(2)为环形套件，保持套(2)纵截面呈“L”型，保持套(2)包括套筒(21)和保持底板(20)，所述斗口部(30b)套设于套筒(21)内；当开关按钮不受外力恢复原状时，所述息口部(300)于套筒(21)和保持底板(20)交界处挤压并封闭容纳腔(302)。

6.根据权利要求1所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述底盘部(30a)与壳体内壁的连接处设有供底盘部(30a)发生更大形变量的褶皱环(301)，所述褶皱环(301)呈环形的波浪状，所述褶皱环(301)与底盘部(30a)一体成型设置。

7.根据权利要求1所述的自弹式防水旋钮开关，其特征在于：所述开关外罩共设有3个安全开关组件(1)，所述安全开关组件(1)沿开关外罩周向均匀排列。