开关装置 【技术领域】
本发明涉及被用作电器的电源开关的开关装置，尤其是涉及利用弹簧反转动作进行触点的接触分离的速动式开关装置。
背景技术
传统的速动式开关装置的结构是图13～图15所示的结构。图13是开关装置断开时的纵截面图，图14是所述开关装置接通时的纵截面图，图15是触点机构的局部说明图。
这种传统开关装置主要由用合成树脂等绝缘材料构成的外壳21、设置在外壳21内底部上的且在顶面上设有固定触点22a的固定端子22、与固定端子22相邻且也设置在外壳21内底部上的中央端子23、可动地支承在中央端子23上的且在一端上具有可接触离开固定端子22的活动触点的导体板28、与导体板28和中央端子23配合定位的且可动地支承导体板28的支承板27、弯曲定位在导体板28和中央端子23之间的并通过自身弯曲来驱动导体板28的板簧30、接触板簧30的突起30a地被驱动的且使导体板28向着固定端子22或离开固定端子22地位移地滑动件31构成。
由导电金属板等构成的中央端子23上，形成了与支承板27配合定位的支承板配合突起23a以及与板簧31配合定位的板簧配合突起23b。在支承板配合突起23a与板簧配合突起23b上，在大致相对的位置上设置了V形配合槽23c、23d，支承板27与板簧31的一端分别与V形配合槽23c、23d配合定位。
支承板27也由导电金属板构成，它在中央具有可以与板簧配合突起23b转动配合的开口并且它大致成U形，其一端与支承板配合突起23a的V形配合槽23c配合定位，另一端被固定在导体板28的活动触点29的固定侧附近。
导体板28也由导电金属板构成，它在中央具有可以与支承板配合突起23a与板簧配合突起23b转动配合的开口并且在一端上设置所述活动触点29。导体板28如此可动地安装在中央端子23上，即支承板27的一端定位开口内缘的一端上，开口的另一端与板簧30配合定位。
板簧30是用具有弹性的薄片状金属板被大致制成V形的，其一端与中央端子23的板簧配合突起23b的V形配合槽23d配合定位，另一端被定位在导体板28开口内缘的与支承板27配合的那端相反的另一端上。板簧30弯曲地设置在中央端子23与导体板28之间。在板簧30大致呈V形顶点附近，形成了在滑动件31滑动时驱动导体板28的致动突起30a。
在组装上述开关装置的触点机构的情况下，由于导体板28在转动配合的状态下被可动地安装在中央端子23上，所以，使支承板27的一端与导体板28的开口内缘的一端上配合定位，支承板27的另一端与中央端子23的支承板配合突起23a配合定位，在这样的状态下，在导体板28的开口内缘的另一端与中央端子23的板簧配合突起23b之间，必须使板簧30弯曲地安装所述板簧。此时，由于板簧30通过支承板27在弹顶状态下被安装在导体板28与中央端子23之间，所以，导体板28、支承板27和板簧30三者成一体地被可动地安装在中央端子23上。
现在，说明上述开关装置的动作。通过按压滑动件31，滑动件31向着按压方向(图的右方向)滑动，通过滑动件31按压板簧30的V形顶点附近，从而板簧30以中央端子23的板簧配合突起23b的V形配合槽23d为支点地顺时针转动。此时，导体板28和支承板27一起以中央端子23的支承板配合突起23a的V形配合槽23c为支点地向着图下方移动，当同板簧30的配合部超过了支承板配合突起23a的V形配合槽23c(板簧30的反转点)时，导体板28自动移向图的下方，活动触点29与固定触点22a相接触，从而电路处于导通状态。此时，滑动件31被锁定在压入位置上。
从这个状态开始，当继续按压滑动件31时，解除锁定，滑动件31通过复位弹簧26的弹力而与按压方向相反地返回(图的左方向)。此时，板簧30的致动突起30a受压，从而驱动板簧30逆时针转动，当超过板簧30的反转点时，导体板28自动移向图的上方，活动触点29与固定触点22a分开，从而电路处于断开状态。
【发明内容】
但是，在上述的传统速动式开关装置的结构中，当导体板28反转时，为了使活动触点29与固定触点22a接触而使用了板簧30，但必须使用因必要负荷高而允许应力高的弹簧材料(如铜钛合金、铍铜等)，因此，存在着很难维持加工性能和尺寸精度以及部件成本高的问题。
此外，由于分别将板材用于支承板27与板簧30，所以，形状变复杂的材料成品率也降低，由于与中央端子23配合的配合部接触切断面的边缘部，所以，中央端子容易磨损，存在着接触部可靠性降低的问题。
因此，本发明的目的是要解决上述问题，提供这样一种开关装置，即在速动式开关装置结构中，通过将圆线材用于触点机构的弹簧件，从而容易维持加工性能和尺寸精度，在能够相应降低成本的同时，能够提高接触部的可靠性。
为了解决上述问题，根据本发明并作为第一技术方案地提出了这样一种开关装置，它具有固定触点、具有可接触离开所述固定触点的导体板、可动地支承导体板的中央端子、其一端与导体板配合定位且另一端与中央端子配合定位的支臂、弯曲设置在所述导体板与中央端子之间的且与所述支臂动作协调地将导体板可动地支承在中央端子上的弹簧件、通过所述弹簧件的弹性而使所述导体板大致垂直于滑动方向地位移并由此使活动触点接触离开固定触点的滑动件，其中在所述支臂及弹簧件是用具有弹性的线材制成的同时，与支臂及弹簧件配合的导体板及中央端子的配合部成圆弧面形状。
此外，作为第二技术方案地提出了，所述支臂具有一对可挠曲地相对的臂片，所述臂片被导体板侧壁承受弹力。
此外，作为第三技术方案地提出了，在所述侧壁上形成了具有斜面的限制突起，当所述导体板大致垂直于滑动方向地位移并且活动触点由此移向接触固定触点的方向时，所述臂片弹压接触所述斜面。
此外，作为第四技术方案地提出了，所述弹簧件由扭转卷簧构成。
此外，作为第五技术方案地提出了，在所述滑动件上形成了由斜面构成的致动面，并且在所述导体板上形成了接触所述致动面的接触部，随着所述滑动件的滑动，所述致动面滑动接触该接触部，从而使所述导体板向着大致垂直于滑动方向的方向移动。
如上所述，由于本发明的开关装置具有固定触点、具有可接触离开所述固定触点的导体板、可动地支承导体板的中央端子、其一端与导体板配合定位且另一端与中央端子配合定位的支臂、弯曲设置在所述导体板与中央端子之间的且与所述支臂动作协调地将导体板可动地支承在中央端子上的弹簧件、通过所述弹簧件的弹性而使所述导体板大致垂直于滑动方向地位移并由此使活动触点接触离开固定触点的滑动件，其中在所述支臂及弹簧件是用具有弹性的线材制成的同时，与所述支臂及弹簧件配合的导体板及中央端子的配合部成圆弧面形状，所以，在形状变简单、材料成品率好且容易保持加工性能和尺寸精度的同时，由于与中央端子及导体板配合的配合部接触圆弧面，所以，难以磨损并且提高了接触部的可靠性。
此外，由于所述支臂具有一对可挠曲地相对的臂片并且所述臂片被导体板侧壁承受弹力，所以，支臂与导体板的连接变得可靠了，在开关接通/断开时，不用担心导体板与中央端子之间的连接因跳动和振动等分开，从而提高了接触可靠性。
此外，由于在所述侧壁上形成了具有斜面的限制突起，当所述导体板大致垂直于滑动方向地位移并且活动触点由此移向接触固定触点的方向时，所述臂片弹压接触所述斜面，所以，由于臂片与斜面的弹压接触压力随着导体板移向固定触点而增强，从而进一步提高了接触的可靠性。
此外，由于所述弹簧件由扭转卷簧构成，所以，与使用板簧等板状金属板冲压制造的情况相比，形状变简单了，加工性能和尺寸精度容易保持，可以相应地降低成本。此外，由于用截面成圆形的圆线材来制造，所以，与中央端子的配合槽及导体板的钩部的配合部成圆弧形，因而，在活动时顺利地滑动，不发生刮削等现象，因此，提高了接触可靠性。
此外，由于在所述滑动件上形成了由斜面构成的致动面，在所述导体板上形成了接触所述致动面的接触部，随着所述滑动件的滑动，所述致动面滑动接触该接触部，从而使所述导体板向着大致垂直于滑动方向的方向移动，所以，实现了开关装置的小型化和薄型化。
【附图说明】
图1是表示本发明第一实施例的开关装置被断开时的纵截面图。
图2是表示该实施例的开关装置被接通时的纵截面图。
图3是以截断状态表示该实施例的盖板与滑动件的局部的平面图。
图4是沿本发明图2的4-4线的截面图。
图5是表示本发明的导体板与支臂配合状态的平面图。
图6是表示该实施例的导体板与支臂配合状态的主视图。
图7是表示该实施例的导体板与支臂配合状态的侧视图。
图8是表示本发明的触点机构的初始状态(断开)的说明图。
图9是表示本发明导体板自动移动前的状态的说明图。
图10说明了本发明导体板自动移动而使触点接通的状态。
图11说明了本发明滑动件被锁定后的全行程状态。
图12是表示解除本发明滑动锁定且导体板自动移动地使触点断开前的状态的说明图。
图13是表示传统开关装置被断开时的纵截面图。
图14是表示所述传统开关装置被接通时的纵截面图。
图15是表示传统触点机构的局部说明图。
【具体实施方式】
以下，在图1～图12中表示了本发明开关装置的第一实施例。
在附图中，外壳1是用合成树脂等绝缘材料被制成上开口的箱形。在外壳1的开口内，形成了一对容纳部1a，在容纳部1a的内底面上，分别设置了在顶面上有固定触点2a的且由导电金属板构成的固定端子2、与固定端子2相邻地且也由导电金属板构成的中央端子3。
后述滑动件11容放在容纳部1a中，所述滑动件被设置成可以滑动。此外，在外壳1的前端上，安装了具有用于被装到电路基板等上的安装脚4a的且由金属板构成的支架4，在后端上，形成了安装后述盖板12的安装突起1b。在外壳1的前端上设置了支承在其一端与后述滑动件11的锁定凸轮11e配合的情况下将滑动件11锁定在压入位置上的锁定销5的另一端的轴孔1c。在轴孔1c的前端上，延长设置了与驱使后述滑动件11返回原位的复位弹簧6的一端配合的复位弹簧配合部1d。
在中央端子3上，分别垂直设置了与后述支臂7配合的支臂配合突起3a、与后述扭转卷簧10配合的弹簧配合突起3b。在支臂配合突起3a与弹簧配合突起3b上，在大致相对的位置上设置了配合槽3c、3d。后述支臂7与扭转卷簧10的一端分别与所述配合槽3c、3d配合定位。配合槽3c、3d与后述支臂7及扭转卷簧10的线径相符地分别成圆弧形。
支臂7是用有弹性的导电圆线材被大致制成U形，它具有与支臂配合突起3a的配合槽3c配合的配合轴7a、从配合轴7a延伸出来的可挠曲对置的一对臂片7b。在臂片7b的前端上，设置了可以与设置在后述导体板8侧壁8a上的配合孔8c转动配合的弯曲部7c。在弯曲部7c通过与配合孔8c配合而与导体板结合成一体的同时，臂片7b通过本身弹性而被导体板8侧壁8a承受弹力。
导体板8也由导电金属板构成，在两侧部上对置地设置了侧壁8a，在导体板8的中央开设了孔8b。在侧壁8a上设置了一对配合孔8c，支臂7的弯曲部7c可转动地与配合孔8c配合。此外，在配合孔8c的附近，形成了接触支臂7的臂片7b的且有斜面8d的限制突起8e。如此形成斜面8d，即限制突起8e接近侧壁8d顶面地突出。
通过在侧壁8a上形成限制突起8e，当导体板8大致垂直于滑动方向地位移且活动触点9移向接触固定触点2a的方向时，随着导体板8的移动，臂片7b沿斜面8d向上面移动，从而通过限制突起8e在内侧压缩臂片7b，弹压斜面8d的接触压力增强了。
就是说，由于支臂7的臂片7b向导体板8侧壁8a施加弹力，所以，支臂7与导体板8的连接变得可靠了，在开关接通/关闭时，不用担心导体板8与中央端子3连接因跳动和振动等分开，从而提高了接触可靠性。此外，由于在侧壁8a上设置了限制突起8e，所以，随着导体板8移向固定触点2a，臂片7b与斜面8d之间的弹压接触压力增强，从而进一步提高了接触可靠性。
此外，在孔8b内，支臂7与所述孔相配合的同时，支臂配合突起3a与后述扭转卷簧10等也与所述孔相配合。在孔8b的一端上形成了当把导体板8装在中央端子3上时受支臂突起3a插入引导的导槽8f。通过设导槽8f，导体板8活动定位地被安装在中央端子3上。
活动触点9被固定在导体板8的一端上。在固定活动触点9的导体板8的一端上，形成了配合孔8c，支臂7的弯曲部7c与之配合定位。在另一端上形成了与后述扭转卷簧10的另一端配合的钩部8g，它活动安装在中央端子3上。在比钩部8g更靠前的端部上，设置了接触后述滑动件11的致动面11d地使导体板8大致垂直于滑动方向地移动的且由圆弧面构成的接触部8h。
是弹簧件的扭转卷簧10是用有弹性的导电圆线材弯成卷状地形成的，它具有一对簧片10a、10b，其中一个簧片10a与中央端子3的弹簧配合突起3b的配合槽3d配合，另一个簧片10b与导体板8的钩部8g配合。扭转卷簧10弯曲设置在中央端子3与导体板8之间，导体板8通过扭转卷簧10的弹力而具有移向与固定触点2a的设置位置(容纳部1a的内底面侧)相反的方向的趋势。
由于弹簧件是用扭转卷簧10形成的，所以，与使用板簧等的板状金属片进行冲压的情况相比，形状变简单了，加工性能和尺寸容易保持，并且能够相应地降低成本。由于用截面成圆形的圆线材制成弹簧件，所以，中央端子3的配合槽3d及同导体板8钩部8g的配合部成圆弧形，因而顺利地滑动并且不发生刮削等现象，提高了接触的可靠性。
滑动件11是由合成树脂等绝缘材料制成的，它具有设置在外壳1的容纳部1a中的底部11a、延伸设置在底部11a的前端上的操作部11b。在底部11a上设置了容纳导体板8与支臂7等的导体板容纳部11c，在导体板容纳部11c上形成了与导体板8的接触部8h滑动接触地使导体板8大致垂直于滑动方向地移动的且由斜面构成的致动面11d。此外，在导体板容纳部11c的前端上形成了与锁定销5滑动接触地将滑动件11锁定在压入位置上的锁定凸轮11e。此外，在操作部11b上设置了容纳施加使滑动件11返回原位的力的复位弹簧6的复位弹簧容纳部11f。
盖板12用合成树脂等绝缘材料被制成方形，它是通过与在外壳1后端上的安装突起1d配合的安装柄部12a以及装在外壳1前端上的支架4覆盖住构成外壳1开口的容纳部1a地安装的。在导体板8的固定活动触点9那侧的顶面侧上，设置了接触导体板8前端地限制导体板8位置的突起12b。
在组装所述开关装置的触点机构的情况下，导体板8被安装在在设置在外壳1的内底面上的中央端子3上，在这种情况下，由于施加弹力地使支臂7与导体板8配合，导体板8与支臂7成为一体部件，中央端子3的支臂配合突起3a松插入导体板8的孔8b中，只将支臂7的配合轴7a组装到支臂配合突起3a的配合槽3c中，就能轻松地将导体板8装到中央端子上。此时，在导体板8上设置了导槽8f的情况下，导槽8f被支臂配合突起3a导向插入，从而定位。
从这个状态起，在使扭转卷簧10与导体板8的孔8b转动配合的状态下，使扭转卷簧10弯曲地配合定位于导体板8的钩部8g与中央端子3的扭转卷簧配合突起3b之间，从而完成触点机构的组装。
此时，导体板8通过扭转卷簧10的弹力而具有与容纳部1a的设置固定端子2的方向相反地移动趋势，固定活动触点9的上端面接触盖板12的突起12b，另一端的接触部8h接触致动面11d，导体板8在使活动触点9与固定触点2a保持一定间隔的状态下而大致平行地设置容纳部1a内。
接着，根据图8～图12来说明上述开关装置的动作。
如图8所示，在初始状态下，导体板8在活动触点9与固定触点2a以一定间隔分开的状态下变为触点断开状态。在这个状态下，导体板8通过扭转卷簧10的弹力转变为具有与固定端子2及固定触点2a相反地移动(向上)的趋势。
当滑动件11的操作部11b从这个状态开始克服复位弹簧6的弹力地被压入时，如图9所示，滑动件11的致动面11d按压导体板8的接触部8h，克服扭转卷簧10的弹力地将导体板8的接触部8h侧压向容纳部1a的内底面。
此时，如图9所示，以扭转卷簧10与导体板8的配合部与支臂7和中央端子3的配合部(支臂配合突起3a的配合槽3c)重叠时为界地，扭转卷簧10弹力的方向反转向下，导体板8自动移向容纳部1a的内底面，从而活动触点9接触固定触点2a地变为触点接通状态。
通过从这个状态开始继续压入滑动件11，如图10所示，导体板8的接触部8h被压到比滑动件11致动面11d更靠下的位置上，活动触点9通过板簧10的弹力被压向固定触点2a，从而可靠地进行接触。此时，滑动件11通过锁定销5与锁定凸轮11e的协调动作而被锁定在压入位置上。
当从这个状态开始解除锁定时，如图11所示，如果继续压下滑动件11的操作部11b，则锁定销5脱离锁定凸轮11e，滑动件11通过复位弹簧6的弹力返回初始位置。此时，如图12所示，当导体板8与扭转卷簧10的配合部超过了支臂7与中央端子3的配合部(支承板配合突起3a的配合槽3c)时，扭转卷簧10的弹力方向反转向上侧，导体板8自动移向与容纳部1a内底面相反的那一侧，活动触点9离开固定触点2a，触点变为断开状态并返回到图8所示的初始状态。
根据上述实施例，在用具有弹性的圆线材制成其一端与导体板8配合且其另一端与中央端子3配合的支臂7以及弯曲设置在导体板8与中央端子3之间地且活动地将导体板8支承在中央端子3上的弹簧件10的同时，支臂7、与弹簧件10配合的导体板8以及与中央端子3配合的配合部成圆弧面，因此，在形状变得简单、材料成品率好且容易保持加工性能和尺寸精度的同时，由于与中央端子3及导体板8配合的配合部成圆弧面，所以，难以磨损并且提高了接触部的可靠性。
此外，尽管根据上述实施例地，支臂7一端与导体板8配合定位的位置与活动触点9固定侧是同一侧，但它也可以定位在与之相反的那侧上。在这种情况下，扭转卷簧10与导体板8之间的配合位置与之相反地变为活动触点9的固定侧。在这种情况下，显然也获得了与上述结构一样的效果。