一种大电流电动工具开关的制作方法

1.本发明涉及一种电动工具开关，具体是指一种大电流电动工具开关。


背景技术：

2.随着市场上工具整机的功率需求越来越高，对电动工具开关的载流要求也越来越高，目前常用电动工具开关，由于载流结构设计及局部发热温升等原因，导致所适应的电流应用有所限制。一是现有电动工具开关的主开关结构设计形式主要为拉簧式结构及弹头式结构，对应的支架端子和导电接桥的接触部位均为冲压工艺加工形成，导致开关闭合或开关断开的过程中在支架端子和导电接桥的接触区域容易产生局部集中发热，开关温升过高；二是现有调速开关的弹头结构较难解决开关的快速通断及动、静触点之间的防回跳、防拉弧等问题,导致触点在同等功率的情形下更容易烧蚀、粘连和产生高温，并降低工作可靠性和缩短使用寿命；三是现有电动工具开关的换向组件，在应用大电流并使用换向组件作为电流开关时，换向组件不能有效快速的进行转动定位，从而导致换向接片与马达端子之间在换向组件作为开关时容易产生电弧打火，继而导致换向组件升温熔化变形失效；四是现有电动工具开关的换向组件中，马达端子易在使用中受冲击、振动影响而松动，同样也会导致换向组件在使用时产生电弧和升温熔化变形失效。同时，除了上述这四点主要使用缺陷之外，现有结构形式也存在装配工艺复杂、不容易实现自动化生产和成本相对较高等缺点。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种既能有效减少导电接桥与支架端子的接触区域产生局部发热和降低温升，又能实现导电接桥上的动触点和静触片端子上的静触点之间的快速通断、防回跳、防拉弧，还能防止换向组件作为开关使用时产生电弧打火和升温熔化变形失效，从而更好的保证使用可靠性和延长使用寿命的大电流电动工具开关。
4.本发明的技术问题通过以下技术方案实现：一种大电流电动工具开关，包括壳体，安装在壳体内的支架端子、静触片端子、正极端子和换向组件，以及安装在壳体外的扳机组件和换向杆；所述的支架端子上设有翘板式转动安装的导电接桥，该导电接桥具有相邻静触片端子的后端和远离静触片端子的前端；所述的扳机组件上设有弹性顶推在导电接桥外表面的弹头，该弹头受扳机组件驱动贴着导电接桥的外表面作前、后往复滑动，并带动导电接桥的前、后端分别形成翘板式的上升或下降，所述的支架端子顶部设有导电棒和弹性座；所述的导电接桥中部内表面通过弧形接触转动配装在导电棒上，导电接桥中部外表面设有快速通断凸起；所述的弹性座上具有分别延伸至导电接桥两侧的弹性侧壁，该两侧弹性侧壁的相对面上分别设有限位凸包；所述的扳机组件向内按压移动，并驱动弹头向后滑动越过快速通断凸起，该弹头顶推导电接桥后端快速下降接触静触片端子，进而构成静触片端子与支架端子之间的快速接通导电，
且导电接桥后端快速下降的同时也被两侧弹性侧壁上的限位凸包下压限位；所述的扳机组件向外移动复位，并驱动弹头向前滑动越过快速通断凸起，该弹头顶推导电接桥前端快速下降而后端快速上升脱离静触片端子，进而构成静触片端子与支架端子之间的快速断开导电，且导电接桥后端快速上升的同时也被两侧弹性侧壁上的限位凸包上推限位。
5.所述的换向组件包括换向底壳、安装在换向底壳外的马达端子、转动配装在换向底壳内的换向转盘和安装在换向转盘上的换向接片，该换向转盘上设有偏心轴，且偏心轴穿过换向底壳上的弧形孔配装在换向杆前部的直圆孔内，换向杆中部转动安装在壳体内；所述的换向杆围绕中部转动，并经直圆孔驱动偏心轴沿着弧形孔往复滑动，该偏心轴带动换向转盘在换向底壳内往复转动，进而带动换向接片接通马达端子与正极端子之间的导电或断开马达端子与正极端子之间的导电。
6.所述的换向杆前端设有弹性向前顶推的外定位珠，相应在换向底壳外表面设有呈波浪形设置的过档凸起，且换向杆围绕中部转动并带动外定位珠选择定位在该过档凸起内；所述的换向转盘转动配装在换向底壳的转槽内，该换向转盘的外圆周面上设有弹性向外顶推的内定位珠，相应在转槽的内槽壁上设有若干个定位槽，且换向转盘在转槽内往复转动，并带动内定位珠选择定位在该若干个定位槽内。
7.所述的导电接桥中部内表面设有沿导电接桥宽度方向延伸的弧形槽，所述的导电棒呈圆柱型，所述的导电接桥中部内表面经该弧形槽配装在圆柱型的导电棒上而构成弧形接触转动。
8.所述的导电接桥后端两侧分别设有倒角斜面，弧形槽的两端分别设有限位槽；所述的快速通断凸起是一个设置在导电接桥中部外表面的斜坡，该斜坡的坡底靠近导电接桥前端作为第一过档点，斜坡的坡顶靠近导电接桥后端作为第二过档点。
9.所述的支架端子顶部设有向后弯折的定位舌片，该定位舌片的两侧分别设有供所述导电棒穿过并形成导电安装的连接缺和连接孔，在连接缺一侧设有与导电棒一端形成焊接导电的连接引脚。
10.所述的弹性座是由底板和底板两端同向弯折而成的弹性侧壁共同构成的u型座，该底板与定位舌片之间分别设有构成定位配装固定的定位孔和定位柱，底板后侧与定位舌片后端之间分别设有构成定位配装固定的定位脚和定位缺。
11.每个所述的弹性侧壁一侧均设有弧形扣耳。
12.所述的支架端子上设有安装槽和防松凸包。
13.所述的静触片端子顶部设有静触点，相应在导电接桥后端设有配合接触所述静触点的动触点，所述的静触片端子底部和支架端子底部均伸出壳体外露，并在静触片端子底部和支架端子底部之间设有导电连接的连接器组件。
14.与现有技术相比，本发明主要是在支架端子顶部增设有导电棒和弹性座，并将导电接桥中部内表面通过弧形接触转动配装在导电棒上，导电接桥中部外表面还设有快速通断凸起，而弹性座上具有分别延伸至导电接桥两侧的弹性侧壁，并在两侧弹性侧壁的相对面上分别设有限位凸包；这样，当扳机组件向内按压移动，就能驱动弹头向后滑动越过快速通断凸起，该弹头即可顶推导电接桥后端快速下降接触静触片端子，进而构成静触片端子与支架端子之间的快速接通导电，且导电接桥后端快速下降的同时也被两侧弹性侧壁上的限位凸包下压限位；当扳机组件向外移动复位，就能驱动弹头向前滑动越过快速通断凸起，
该弹头即可顶推导电接桥前端快速下降而后端快速上升脱离静触片端子，进而构成静触片端子与支架端子之间的快速断开导电，且导电接桥后端快速上升的同时也被两侧弹性侧壁上的限位凸包上推限位。显然，通过上述结构改进既能有效减少导电接桥与支架端子的接触区域产生局部发热和降低温升，又能实现导电接桥上的动触点和静触片端子上的静触点之间的快速通断、防回跳、防拉弧；同时，还对换向杆带动换向转盘在换向底壳内的往复转动进行了双重定位，既能减少马达端子在实际使用中受冲击、振动影响而导致的松动，又能避免出现换向接片与马达端子之间在换向组件作为开关使用时容易产生电弧打火，继而导致换向组件升温熔化变形失效的情况；因此，上述这些结构改进都能更好保证大电流电动工具开关的使用可靠性，也极大延长了使用寿命。
附图说明
15.图1为电动工具开关处于打开状态的剖视结构示意。
16.图2为图1中导电接桥、支架端子和静触片端子之间处于打开状态的位置关系图。
17.图3为电动工具开关处于闭合状态的剖视结构示意。
18.图4为图3中导电接桥、支架端子和静触片端子之间处于闭合状态的位置关系图。
19.图5为构成本发明的各个组成部件分解开的立体分解图。
20.图6为图5中各个组成部件完全分解开的立体分解图。
21.图7为导电接桥安装在支架上并处于后端上翘前端下降的结构示意图。
22.图8为图7的左视图。
23.图9为图7的右视图。
24.图10为图7的a处放大图。
25.图11为图7的立体图。
26.图12为图11的立体分解图。
27.图13为支架端子的其中一个视向立体图。
28.图14为支架端子的另一个视向立体图。
29.图15为弹性座的立体图。
30.图16为导电接桥的结构示意图。
31.图17为图16的b处放大图。
32.图18为图16的俯视图。
33.图19为图16的立体图。
34.图20为扳机组件的结构示意图。
35.图21为图20的立体分解图。
36.图22为换向杆配合换向组件处于其中一个位置的结构示意图。
37.图23为图22的后视图。
38.图24为换向杆配合换向组件处于另一个位置的结构示意图。
39.图25为图24的后视图。
40.图26为换向组件的立体图。
41.图27为相对图26相背一面的立体图。
42.图28为图27的立体分解图。
具体实施方式
43.下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
44.如图1~图28所示，1.壳体、10.连接器组件、11.底壳、111.扣槽、12.壳盖、13.弹簧、14.导电棒、2.支架端子、21.定位舌片、211.定位柱、212.定位缺、22.连接缺、23.连接孔、24.连接引脚、25.安装槽、26.防松凸包、3.静触片端子、30.静触点、4.正极端子、5.扳机组件、51.弹头、52.推杆、521.端孔、522.侧孔、53.防尘圈、54.扳机块、55.定位销、56.推杆弹簧、57.弹头弹簧、6.导电接桥、60.动触点、61.弧形槽、62.快速通断凸起、621.第一过档点、622.第二过档点、63.限位槽、64.倒角斜面、7.弹性座、71.底板、711.定位孔、712.定位脚、72.弹性侧壁、721.限位凸包、722.弧形扣耳、8.换向杆、81.转轴、82.直圆孔、83.外定位珠、9.换向组件、91.换向底壳、911.转槽、912.过档凸起、913.定位槽、914.弧形孔、92.换向转盘、921.偏心轴、93.内定位珠、94.换向接片、95.马达端子。
45.一种大电流电动工具开关，如图1~图6所示，主要作为载流要求较高的电动工具开关使用，本实施例以图1所示的视图左侧作为电动工具开关的后端、视图右侧作为电动工具开关的前端，其结构包括壳体1，安装在壳体内的支架端子2、静触片端子3、正极端子4和换向组件9，以及安装在壳体外的扳机组件5和换向杆8等。
46.其中，壳体1是由底壳11和壳盖12相互扣合固定而成，该底壳11和壳盖12均为非导电的塑料材质制成，并通过底壳11和壳盖12的相互扣合而将其它部件封闭在内。
47.所述的静触片端子3、支架端子2和正极端子4按照图1、图3所示从左到右的顺序依次并排间隔设置，且静触片端子3底部、支架端子2底部和正极端子4底部均伸出壳体1底部外露，并在静触片端子3底部和支架端子2底部之间设有导电连接的连接器组件10。
48.所述的静触片端子3顶部垂直弯折后设有固定的静触点30；所述的支架端子2顶部设有导电棒14、弹性座7和翘板式转动安装在导电棒14上的导电接桥6，具体结构为：支架端子2的顶部如图13、图14所示设有冲压折弯90度向后伸出、也就是朝向静触片端子3垂直弯折的定位舌片21，该定位舌片上设有冲压成型呈圆柱型的定位柱211，定位舌片后端设有矩形状的定位缺212；所述的定位舌片21两侧分别设有连接缺22和连接孔23，该连接缺22是指定位舌片21其中一侧设有朝上开口的缺口槽，且该缺口槽向后弯折90度形成，该连接孔23是指定位舌片21另一侧设有矩形状的通孔，且该通孔向后弯折90度形成。
49.所述的导电棒14呈圆柱型，该圆柱型的导电棒14两端分别穿在连接缺22和连接孔23内而形成导电安装，且在连接缺22一侧设有连接引脚24，而位于连接缺一端的导电棒14折弯后与该连接引脚24通过电焊工艺或锡焊工艺形成焊接导电。
50.所述的连接孔23一侧设有安装槽25，支架端子2中部设有防松凸包26，该支架端子2通过安装槽25和防松凸包26吻合嵌装在壳体1内，从而形成较为稳定的安装结构，其设计目的是为了在电动工具开关的使用中，即使受到冲击、振动等影响也不会导致支架端子2出现安装松动，保证了支架端子2的使用可靠性。
51.所述的导电接桥6为长条板状部件，该导电接桥6的中部内表面设有沿导电接桥宽度方向延伸的弧形槽61，且导电接桥6正是通过中部内表面的弧形槽61配装在圆柱型的导电棒14上而构成弧形接触的顺畅转动，也就是翘板式转动，从而使得导电接桥6具有相邻静触片端子3的后端和远离静触片端子3的前端，该导电接桥6后端还设有动触点60，可与静触片端子3顶部的静触点30形成配合接触导电；所述的弧形槽61两端分别设有限位槽63，可卡
装在支架端子2顶部。
52.所述的导电接桥6中部外表面设有冲压成型的快速通断凸起62，该快速通断凸起是一个设置在导电接桥6中部外表面的斜坡，且斜坡的坡底靠近导电接桥前端作为第一过档点621，斜坡的坡顶靠近导电接桥后端作为第二过档点622。
53.所述的弹性座7如图15所示，它是由底板71和底板两端同向弯折而成的弹性侧壁72共同构成的u型座，该底板71上设有圆形的定位孔711，底板71后侧设有向上弯折的定位脚712；这样，弹性座7通过底板71上的定位孔711与定位舌片21上的定位柱211构成定位配装后，经铆接工艺固定一体；还通过底板71后侧的定位脚712卡在定位舌片21后端的定位缺212内也构成定位配装固定，从而使得弹性座7在支架端子2顶部形成安装固定。
54.同时，弹性座7的两个弹性侧壁72分别延伸在导电接桥6的后端两侧，该两个弹性侧壁72形成相对内凸的弧形状，并在导电接桥6后端两侧的弹性侧壁72相对面上分别设有限位凸包721，以及每个弹性侧壁72一侧均设有弧形扣耳722；其中，当导电接桥6后端快速下降的同时可通过两侧弹性侧壁72上的限位凸包721被下压限位，也就是保证电动工具开关维持在较为稳定的打开状态；当导电接桥6后端快速上升的同时可通过两侧弹性侧壁72上的限位凸包721被上推限位，也就是保证电动工具开关维持在较为稳定的关闭状态；所述的导电接桥6后端两侧分别设有倒角斜面64，以便于配合该限位凸包721的下压限位或上推限位，而两侧的弧形扣耳722主要提供弹力以将导电接桥6压住，并使导电接桥中部内表面的弧形槽61能与导电棒14的外表面形成紧密可靠的接触而不松动。
55.所述的扳机组件5如图20、图21所示，包括一根推杆52，该推杆内端，即图1所示后端伸入壳体1内设有端孔521，推杆外端，即图1所示前端伸出壳体1安装扳机块54，在推杆52外端还套装有防尘圈53与扳机块54相间隔，以起到推杆52往复移动时的防尘作用；所述的端孔521内设有由推杆弹簧56作弹性向后顶推的定位销55，且定位销定位固定在壳体1内，由此通过推杆弹簧56即可为推杆52提供弹性向外移动的复位推力，相应的当扳机块54向内按压就会带动推杆52同步向内移动并压缩推杆弹簧56；所述的推杆52前部底侧设有向下开口的侧孔522，该侧孔内设有由弹头弹簧57作弹性向下顶推的弹头51，且弹头正好被弹性顶推在导电接桥6的外表面上，故弹头51受扳机组件5的内、外驱动就能贴着导电接桥6的外表面作前、后往复滑动，即可带动导电接桥的前、后端分别围绕导电棒14转动而形成翘板式的上升或下降。
56.并且，弹头51受扳机组件5驱动贴着导电接桥6的外表面作前、后往复滑动时都会通过快速通断凸起62，具体为：当扳机组件5向内按压移动，并驱动弹头51向后滑过第一过档点621而未滑过第二过档点622时，弹头51上受到的弹力顶推是直接作用在导电棒14上的，此时导电接桥6的后端还是被两侧弹性侧壁72上的限位凸包721上推限位，也就是电动工具开关在该结构状态下仍然处于关闭状态。
57.当扳机组件5继续向内按压移动，并驱动弹头51继续向后滑过第二过档点622时，该弹头51上受到的弹力顶推直接作用在导电接桥6的后端，此时导电接桥后端受到的弹力将克服两侧弹性侧壁72上限位凸包721的上推限位，从而顶推导电接桥6后端快速下降接触静触片端子3，进而构成静触片端子3与支架端子2之间的快速接通导电，也就是电动工具开关在该结构状态下处于打开状态，并且导电接桥6后端快速下降的同时又被两侧弹性侧壁72上的限位凸包721下压限位。
58.上述向内按压移动扳机组件5时，会始终压缩推杆弹簧56，故当松开扳机组件5上的向内按压力时，该扳机组件就会受到推杆弹簧56的弹力顶推向外移动复位，并驱动弹头51向前滑过第二过档点622，由于快速通断凸起62这种特殊的斜坡设计使得弹头51同样快速的滑过第一过档点621，并使弹头51上受到的弹力顶推直接作用在导电接桥6的前端，此时导电接桥前端就会快速下降而导电接桥后端快速上升，该快速上升的导电接桥后端就会克服两侧弹性侧壁72上限位凸包721的下压限位快速脱离静触片端子3，进而构成静触片端子与支架端子2之间的快速断开导电，也就是电动工具开关在该结构状态下又会处于关闭状态，并且导电接桥6后端快速上升的同时又被两侧弹性侧壁72上的限位凸包721上推限位。
59.所述的换向组件9包括换向底壳91、安装在换向底壳外的马达端子95、转动配装在换向底壳91内的换向转盘92和通过弹簧13弹性安装在换向转盘92上的换向接片94，该换向转盘92上设有偏心轴921，且偏心轴穿过换向底壳91上的弧形孔914配装在换向杆8前部的直圆孔82内，而换向杆8中部通过转轴81转动安装在壳体1内，具体是安装在由底壳11和壳盖12的半圆形扣槽111相互扣合形成的圆形轴孔内；这样，换向杆8围绕中部的转轴81转动，就能经直圆孔82驱动偏心轴921沿着弧形孔914作往复滑动，该偏心轴921就能带动换向转盘92在换向底壳91内形成往复转动，进而带动换向接片94接通马达端子95与正极端子4之间的导电或断开马达端子95与正极端子4之间的导电。
60.另外，换向杆8前端设有由弹簧13作弹性向前顶推的外定位珠83，相应在换向底壳91外表面设有呈波浪形设置的过档凸起912，故换向杆8围绕转轴81转动时，就能带动外定位珠83选择定位在过档凸起812内；同时，换向转盘92转动配装在换向底壳91的转槽911内，该换向转盘92的外圆周面上也设有由弹簧12作弹性向外顶推的内定位珠93，相应在转槽911的内槽壁上设有若干个定位槽913，且换向转盘92在转槽911内往复转动，就能带动内定位珠93选择定位在该若干个定位槽913内。由此，使得换向杆8带动换向转盘92在换向底壳91转槽911内的往复转动形成了双重定位，故既能减少马达端子95在实际使用中受冲击、振动影响而导致的松动，又能避免出现换向接片94与马达端子95之间在换向组件9作为开关使用时，因换向组件不能有效快速的进行转动定位而容易产生电弧打火，继而导致换向组件9升温熔化变形失效的情况。
61.综上所述，本发明主要具有如下结构优点：一、支架端子2作为载流部件，由于导电棒14的外圆表面与导电接桥6的弧形槽61采用了弧面接触配合，故在接通或断开的动作过程中，有效降低了电弧的产生，并具有明显的灭弧效果，从而减少了两者接触部位产生发热的可能，也获得了更大的载流能力。
62.二、支架端子2在结构上采用连接缺22和连接孔23的形式来安装导电棒14，并将导电棒一端焊接在支架端子2的连接引脚24上，既能保证导电棒14的安装稳固性，又能有效提高接触载流能力，而且结构及装配工艺更加简单，极大降低了生产成本。
63.三、支架端子2上设计的安装槽25和防松凸包26，能使支架端子2定位在壳体1内不松动，避免在使用过程出现振动而导致的导电接桥6与导电棒14之间产生电弧，延长电动工具开关的使用寿命。
64.四、弹片座7上弧形扣耳722所产生的弹力，它能确保导电接桥6与支架端子2上的导电棒14即使在振动条件下也能有效保持良好接触，防止电弧及过热现象的产生。
65.五、扳机组件5带动弹头51向后滑动，也就是电动工具开关从关闭状态向打开状态切换时，通过弹片座7上的两个限位凸包721所产生的弹力来配合导电接桥6上的快速通断突起62及其后端两侧的倒角斜面64，能使导电接桥6与静触片端子3之间实现快速接通，避免了闭合过程中回跳的产生，并在振动条件下仍然能够保持有效接触，避免触点之间的打火及烧蚀，延长电动工具开关的电气使用寿命。
66.六、扳机组件5带动弹头51向前滑动，也就是电动工具开关从打开状态向关闭状态切换时，弹片座7上的两个限位凸包721所产生的弹力配合导电接桥6上的快速通断突起62，能使导电接桥6与静触片端子3之间实现快速断开，避免了触点之间的拉弧及烧蚀，延长电动工具开关的电气使用寿命。
67.七、换向杆8前端的外定位珠83与换向底壳91上的过档凸起912，以及换向转盘92外圆周面上的内定位珠93与转槽911内槽壁上的若干个定位槽913形成双重定位配合使用，极大增强了换向组件9的快速换向能力，有效防止换向接片91与马达端子95之间的电弧产生，延长电动工具开关的电气使用寿命。
68.以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例等同的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。