CN212230720U - 电连接保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电连接保护装置，至少包括壳体和设置于壳体内的机芯组件，机芯组件包括控制电路板以及与控制电路板耦接的驱动组件、漏电检测组件以及输入输出组件。所述驱动组件至少包括第一驱动线圈和第二驱动线圈以及置于第一驱动线圈和第二驱动线圈内的驱动铁芯。初始状态下，驱动铁芯位于第一位置；当第一驱动线圈和第二驱动线圈中的一个工作时，驱动铁芯移动至第二位置以连通输入输出组件的电力连接；当第一驱动线圈和第二驱动线圈中的另一个工作时，驱动铁芯移动至第三位置以断开输入输出组件的电力连接。本实用新型通过提供两个驱动线圈，确保准确实施输入输出组件的电力连接的连通或断开，保证产品使用安全性。

Description

电连接保护装置

技术领域

本实用新型总的涉及电气领域，尤其涉及一种电连接保护装置。

背景技术

随着人们用电安全意识的不断提升，为了提高用电的安全性，电连接保护装置的使用越来越广泛，应用领域及使用场景也随之持续增加，这就给电连接保护装置的研发制造提出了更高的要求。现有的电连接保护装置一般使用继电线圈，当产品正常工作时，线圈处于工作状态，能耗高，温升高，成本高，且可能造成线圈的损伤，降低电连接装置的使用寿命。因此，需要设计新的电连接保护装置来弥补这些缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电连接保护装置，基于上述需考虑的因素提出改进，进一步提升使用安全性并降低成本。

为此，根据本实用新型，提供一种电连接保护装置，至少包括壳体和设置于所述壳体内的机芯组件，所述机芯组件包括控制电路板，以及与所述控制电路板耦接的驱动组件、漏电检测组件以及输入输出组件，其中，所述驱动组件至少包括第一驱动线圈和第二驱动线圈以及置于所述第一驱动线圈和第二驱动线圈内的驱动铁芯；初始状态下，所述驱动铁芯位于第一位置；当第一驱动线圈和第二驱动线圈中的一个工作时，所述驱动铁芯移动至第二位置以连通输入输出组件的电力连接；当第一驱动线圈和第二驱动线圈中的另一个工作时，所述驱动铁芯移动至第三位置以断开输入输出组件的电力连接。

根据上述技术构思，本实用新型可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述驱动铁芯在连通输入输出组件的电力连接之后从第二位置复位至所述第一位置，以及所述驱动铁芯在断开输入输出组件的电力连接之后从第三位置复位至所述第一位置，其中所述第一位置在所述第二位置和所述第三位置之间。

在某些可选形式中，所述驱动组件还包括与所述驱动铁芯协同动作的驱动杆，以及由所述驱动杆驱动的驱动器，所述驱动器被设置为绕其枢轴可枢转，以连通或断开输入输出组件的电力连接。

在某些可选形式中，所述驱动组件还包括驱动支架，以至少接收及连接所述驱动器，所述驱动支架上设有与所述驱动器的枢轴对应的枢轴孔。

在某些可选形式中，所述驱动杆与所述驱动铁芯彼此连接或形成为一体，其中，所述驱动铁芯由金属材料制成，所述驱动杆由绝缘材料制成。

在某些可选形式中，所述驱动组件还包括将所述驱动铁芯保持于所述第一位置的弹性组件，所述弹性组件包括抵接于所述驱动铁芯一端的第一弹簧，以及布置于所述驱动杆上的第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧的作用力方向相反。

在某些可选形式中，所述第二弹簧包括定位端及作用端，所述定位端通过所述驱动支架上的定位柱固定，所述作用端嵌入所述驱动杆上的定位孔中。

在某些可选形式中，所述驱动组件还包括与所述驱动器适配的锁扣，所述锁扣被设置为绕其枢轴可枢转，以实现对所述驱动器的锁定及解锁，所述驱动支架上设有与所述锁扣的枢轴对应的枢轴孔。

在某些可选形式中，所述锁扣被设置为在所述驱动铁芯移动至第二位置时将所述驱动器保持于锁定状态，并且在所述驱动铁芯移动至第三位置时由所述驱动杆驱动枢转以释放所述驱动器于解锁状态；其中，所述锁扣通过弹性限位片枢转切换于所述锁定状态和解锁状态。

在某些可选形式中，所述输入输出组件包括至少一对输入触头臂和至少一对输出触头臂，各个输入触头臂设有静电触头，各个输出触头臂设有动电触头以与所述静电触头配合，所述驱动器设有促使所述动电触头与所述静电触头接触或脱离的驱动臂。

在某些可选形式中，所述电连接保护装置还包括热保护组件，所述热保护组件至少包括与所述输入触头臂接触的导热片及热保护开关。

在某些可选形式中，所述输入输出组件还包括设有静电触头的地线输入触头臂和设有动电触头的地线输出触头臂，所述漏电检测组件设有供载流线穿过的孔，以及用于定位所述地线输出触头臂的凹槽。

本实用新型的电连接保护装置通过提供两个驱动线圈，确保准确实施输入输出组件的电力连接的连通或断开，保证产品使用安全性。产品优化了布局，易于装配，并且降低成本，提高生产加工效率，应用广泛。

附图说明

本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：

图1为根据本实用新型一种实施方式的电连接保护装置的外形示意图；

图2为根据本实用新型一种实施方式的电连接保护装置的驱动组件的示意图；

图3是图1的电连接保护装置的分解示意图；

图4是图2的电连接保护装置的驱动组件的分解示意图；

图5A是图4中电连接保护装置的驱动支架一个视角的示意图；

图5B是图4中电连接保护装置的驱动支架另一个视角的示意图；

图6A是图2中电连接保护装置的驱动组件接通后的工作示意图；

图6B是图2中电连接保护装置的驱动组件断开后的工作示意图；

图6C是图2中电连接保护装置的驱动组件接通时的工作示意图；

图6D是图2中电连接保护装置的驱动组件断开时的工作示意图；

图7为根据本实用新型一种实施方式的电连接保护装置的电路原理示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

在本文中，术语“耦接”、“连接”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“耦接”可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

在所示例的实施方式中，以插头作为示例，然而应理解的是，并不排除其余任何可适用于本实用新型构思的电连接保护装置。

首先参见图1，本实用新型的电连接保护装置包括壳体和设置于壳体内的机芯组件，壳体可包括通过多个紧固件或机械结构卡扣固定连接在一起的上盖7A和底座7B。在某些实施方式中，电连接保护装置可包括复位组件和测试组件，其中复位组件用于控制机芯组件接通电源并包括设置于壳体外部的复位按钮7C，测试组件用于模拟测试漏电电流并包括设置于壳体外部的测试按钮7D。复位按钮7C和测试按钮7D可从上盖7A突伸出。

结合图2和图3所示，机芯组件包括控制电路板(PCB)6，以及与控制电路板6耦接的驱动组件1、漏电检测组件5以及输入输出组件。其中，输入输出组件包括至少一对输入触头臂和至少一对输出触头臂。例如，输入触头臂包括火线(L)插头片81和零线(N)插头片82，各个输入触头臂分别包括静电触头81A、82A；相应地，输出触头臂包括L触头臂2和N触头臂3，各个输出触头臂分别包括动电触头2A、3A。可选地，在某些实施方式中，输入输出组件还可包括地线(PE)插头片83和PE触头臂4，PE插头片83设有静电触头83A，PE触头臂4设有对应的动电触头4A。L插头片81、N插头片82和PE插头片83延伸出底座7B，L触头臂2、N触头臂3和PE触头臂4则经由L接线端2B、N接线端3B和PE接线端4B连接至输出电线或负载端。

结合图4，根据本实用新型的构思，电连接保护装置的驱动组件1至少包括第一驱动线圈121和第二驱动线圈122以及置于第一驱动线圈121和第二驱动线圈122内的驱动铁芯14，从而通过两个驱动线圈分别实现输入输出组件的电力连接的连通或断开，有效避免故障失效，保证使用安全。此外，虽然设置两个驱动线圈，由于对驱动组件中各部件的运动方式合理设计，本实用新型的布局方式不会对产品的整体尺寸带来较大的影响，符合小型化的设计趋势，这将在下文的具体描述中得以体现。

在某些实施方式中，驱动铁芯14可被设置为在初始状态下位于第一位置A(例如图6A、图6B)，也就是静态位置。当第一驱动线圈121和第二驱动线圈122中的一个工作时，驱动铁芯14响应驱动线圈的磁场移动至第二位置B(例如图6C)以连通输入输出组件的电力连接；当第一驱动线圈121和第二驱动线圈122中的另一个工作时，驱动铁芯14同样响应驱动线圈的磁场移动至第三位置C(例如图6D)以断开输入输出组件的电力连接。

在某些实施方式中，驱动铁芯14在连通输入输出组件的电力连接之后从第二位置B复位至第一位置A，以及驱动铁芯14在断开输入输出组件的电力连接之后从第三位置C复位至第一位置A，其中第一位置A在第二位置B和第三位置C之间。以这种方式，有助于使得产品内部零件布局更为合理和紧凑，减小产品整体尺寸。

为使得驱动铁芯14的移动促使输入输出组件的电力连接的连通或断开，驱动组件1还包括与驱动铁芯14协同动作的驱动杆15，以及由驱动杆15驱动的驱动器16。驱动杆15可与驱动铁芯14彼此连接或形成为一体。作为选择，驱动铁芯14由金属材料制成，驱动杆15可由绝缘材料制成。

从图4中可见，驱动杆15可穿过驱动器16上的驱动杆孔162并设有尺寸扩大的限位端151，用以随着驱动铁芯14的移动而同步带动驱动器16运动。有利地是，驱动器16被设置为绕其枢轴161A、161B可枢转。为此，驱动组件1还包括驱动支架11，以至少接收及连接驱动器16。结合图5A和图5B，驱动支架11上设有与驱动器16的枢轴161A、161B对应的枢轴孔110A、110B。此外，驱动器16还设有促使动电触头2A、3A和/或4A与静电触头81A、82A和/或83A接触或脱离的驱动臂164。

驱动组件1还包括与驱动器16适配的锁扣17，锁扣17被设置为绕其枢轴171A、171B可枢转，以实现对驱动器16的锁定及解锁。相应地，驱动支架11上设有与锁扣17的枢轴171A、171B对应的枢轴孔111A、111B，以接收及连接锁扣17。这里，锁扣17对驱动器16的锁定及解锁意味着：锁扣17在驱动铁芯14移动至第二位置B时能够将驱动器16保持于锁定状态，并且在驱动铁芯14移动至第三位置C时由驱动杆15驱动枢转以释放驱动器16于解锁状态。

为获得上述效果，锁扣17可通过弹性限位片18枢转切换于锁定状态和解锁状态。在某些实施方式中，参见图4，锁扣17上可设有弹片限位槽172，弹性限位片18可嵌入弹片限位槽172中，以提供弹性力促使锁扣17移动及复位。同时，锁扣17上设有锁扣端173，其与驱动器16上设置的驱动锁扣端163相适配，通过彼此的接触抵接或脱离接触实现互锁和释放。当驱动器16沿着其枢轴161A、161B枢转到使锁扣端173和驱动锁扣端163互锁时，驱动臂164能够抬高所承载的L触头臂2、N触头臂3和/或PE触头臂4，使得动电触头与静电触头相接触，实现输入输出组件的电力连接，反之，则断开输入输出组件的电力连接。

从图4中还可见，驱动组件1还包括将驱动铁芯14保持于第一位置A的弹性组件，所述弹性组件包括抵接于驱动铁芯14一端的第一弹簧13，以及布置于驱动杆15上的第二弹簧19。在某些实施方式中，第二弹簧19可包括定位端192及作用端191，所述定位端192可通过驱动支架11上的定位柱112固定，所述作用端191则嵌入驱动杆15上的定位孔152中。有利地是，第一弹簧13和第二弹簧19的作用力方向相反，从而在静态时将驱动铁芯14保持于居间的第一位置A。

在某些实施方式中，如图3所示，漏电检测组件(CT)5上设置有供载流线穿过的孔5A，以检测穿过的载流线上是否有漏电电流。在某些实施方式中，漏电检测组件5上还可设置有对PE触头臂4定位的凹槽5B，以方便参数调整和生产加工。

在某些实施方式中，L插头片81、N插头片82和PE插头片83可通过插头片支架8来接收及固定，插头片支架8对应设有容纳孔或槽。在某些实施方式中，电连接保护装置还可包括热保护组件，所述热保护组件至少包括与L插头片81、N插头片82接触的导热片81B、82B及热保护开关85。导热片81B、82B及热保护开关85可限位及固定至插头片支架8上，通过导热片81B、82B将N插头片82、L插头片81的温度传导给热保护开关85，当N插头片82、L插头片81温度超过热保护开关85的设定值时，断开输入与输入的电力连接。

下面结合图6A至图7描述本实用新型的电连接保护装置的工作原理。

初始状态或静态时，由于第一弹簧13、第二弹簧19的作用，驱动铁芯14处于第一位置A，如图6A和图6B。其中，图6A为驱动组件接通后的工作示意图，图6B为驱动组件断开后的工作示意图，驱动铁芯14均复位至第一位置A。

当接通电源时，驱动线圈组件SOL1得电，例如第一驱动线圈121产生磁场，如图6C所示，驱动铁芯14从虚线示出的初始位置向右移动到第二位置B，并压缩第一弹簧13，由此带动驱动杆15，进而带动驱动器16沿其枢轴161B按逆时针方向枢转。此时，由于弹性限位片18对锁扣17施加的力，促使驱动锁扣端163卡入锁扣端173中，从而驱动臂164抬升并保持于锁定状态，闭合静电触头81A、82A、83A与动电触头2A、3A、4A，实现输入与输出的电力连接。根据图7原理图所示，当负载端电源接通后，通过处理器U2驱动晶体管Q3导通，SOL1失电，由于第一弹簧13的作用，驱动铁芯14复位回到第一位置A，即图6A所示，电连接保护装置正常工作。

当漏电检测组件CT检测到L、N出现漏电电流时，CT将检测到的漏电电流信号传送给处理器U1。如果漏电电流超过设定值，U1发出信号驱动可控硅Q2导通，从而驱动线圈组件SOL2得电，例如第二驱动线圈122产生磁场，如图6D所示，驱动铁芯14从虚线示出的初始位置向左移动到第三位置C，驱动杆15将力传导给锁扣17，使得锁扣17沿其枢轴按逆时针方向枢转，从而按压弹性限位片18向下压缩，促使驱动锁扣端163从锁扣端173中脱落。由于触头臂2、3、4的回弹力释放，驱动器16沿其枢轴161按顺时针方向枢转，驱动臂164下落，断开静电触头81A、82A、83A与动电触头2A、3A、4A，从而断开输入与输出的电力连接。同时，由于第一弹簧13、第二弹簧19的作用，驱动铁芯14复位回到第一位置A，即图6B所示，电连接保护装置停止工作。

应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本实用新型的电连接保护装置的各个可选部件的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本实用新型的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实用新型的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利要求所确定。

Claims (12)

1.一种电连接保护装置，至少包括壳体和设置于所述壳体内的机芯组件，所述机芯组件包括控制电路板(6)，以及与所述控制电路板(6)耦接的驱动组件(1)、漏电检测组件(5)以及输入输出组件，其特征在于，所述驱动组件(1)至少包括第一驱动线圈(121)和第二驱动线圈(122)以及置于所述第一驱动线圈(121)和第二驱动线圈(122)内的驱动铁芯(14)；

初始状态下，所述驱动铁芯(14)位于第一位置(A)；

当第一驱动线圈(121)和第二驱动线圈(122)中的一个工作时，所述驱动铁芯(14)移动至第二位置(B)以连通输入输出组件的电力连接；

当第一驱动线圈(121)和第二驱动线圈(122)中的另一个工作时，所述驱动铁芯(14)移动至第三位置(C)以断开输入输出组件的电力连接。

2.根据权利要求1所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动铁芯(14)在连通输入输出组件的电力连接之后从第二位置(B)复位至所述第一位置(A)，以及所述驱动铁芯(14)在断开输入输出组件的电力连接之后从第三位置(C)复位至所述第一位置(A)，其中所述第一位置(A)在所述第二位置(B)和所述第三位置(C)之间。

3.根据权利要求1所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动组件(1)还包括与所述驱动铁芯(14)协同动作的驱动杆(15)，以及由所述驱动杆(15)驱动的驱动器(16)，所述驱动器(16)被设置为绕其枢轴(161A、161B)可枢转，以连通或断开输入输出组件的电力连接。

4.根据权利要求3所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动组件(1)还包括驱动支架(11)，以至少接收及连接所述驱动器(16)，所述驱动支架(11)上设有与所述驱动器(16)的枢轴(161A、161B)对应的枢轴孔(110A、110B)。

5.根据权利要求3所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动杆(15)与所述驱动铁芯(14)彼此连接或形成为一体，其中，所述驱动铁芯(14)由金属材料制成，所述驱动杆(15)由绝缘材料制成。

6.根据权利要求4所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动组件(1)还包括将所述驱动铁芯(14)保持于所述第一位置(A)的弹性组件，所述弹性组件包括抵接于所述驱动铁芯(14)一端的第一弹簧(13)，以及布置于所述驱动杆(15)上的第二弹簧(19)，所述第一弹簧(13)和所述第二弹簧(19)的作用力方向相反。

7.根据权利要求6所述的电连接保护装置，其特征在于，所述第二弹簧(19)包括定位端(192)及作用端(191)，所述定位端(192)通过所述驱动支架(11)上的定位柱(112)固定，所述作用端(191)嵌入所述驱动杆(15)上的定位孔(152)中。

8.根据权利要求4所述的电连接保护装置，其特征在于，所述驱动组件(1)还包括与所述驱动器(16)适配的锁扣(17)，所述锁扣(17)被设置为绕其枢轴(171A、171B)可枢转，以实现对所述驱动器(16)的锁定及解锁，所述驱动支架(11)上设有与所述锁扣(17)的枢轴(171A、171B)对应的枢轴孔(111A、111B)。

9.根据权利要求8所述的电连接保护装置，其特征在于，所述锁扣(17)被设置为在所述驱动铁芯(14)移动至第二位置(B)时将所述驱动器(16)保持于锁定状态，并且在所述驱动铁芯(14)移动至第三位置(C)时由所述驱动杆(15)驱动枢转以释放所述驱动器(16)于解锁状态；其中，所述锁扣(17)通过弹性限位片(18)枢转切换于所述锁定状态和解锁状态。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的电连接保护装置，其特征在于，所述输入输出组件包括至少一对输入触头臂(81、82)和至少一对输出触头臂(2、3)，各个输入触头臂(81、82)设有静电触头(81A、82A)，各个输出触头臂(2、3)设有动电触头(2A、3A)以与所述静电触头(81A、82A)配合，所述驱动器(16)设有促使所述动电触头(2A、3A)与所述静电触头(81A、82A)接触或脱离的驱动臂(164)。

11.根据权利要求10所述的电连接保护装置，其特征在于，所述电连接保护装置还包括热保护组件，所述热保护组件至少包括与所述输入触头臂(81、82)接触的导热片(81B、82B)及热保护开关(85)。

12.根据权利要求10所述的电连接保护装置，其特征在于，所述输入输出组件还包括设有静电触头(83A)的地线输入触头臂(83)和设有动电触头(4A)的地线输出触头臂(4)，所述漏电检测组件(5)设有供载流线穿过的孔(5A)，以及用于定位所述地线输出触头臂(4)的凹槽(5B)。

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