CN212230721U - 一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体是一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，解决了现有防过载移动插座无法防护单个插孔、结构复杂难以推广的问题。一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，金属簧片夹圆弧面的一侧固定连接有第一形状记忆合金部件；翘板按钮为T型结构，翘板按钮的下端部滑动接触于导电翘板触片的上表面；导电翘板触片的下表面一体设置有动触点；动触点的正下方设置有接线片；接线片、静触点、动触点、导电翘板触片依次串联连接于供电电路中；导电翘板触片与开关壳体之间设置有第二形状记忆合金部件。本实用新型实现了翘板开关断电及插孔断电的双重防过载保护，具有结构简单、响应灵敏、安全性高、成本低、适用范围广、易于推广的优点。

Description

一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座

技术领域

本实用新型属于电气元件领域，具体是一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座。

背景技术

随着家用电器的日渐增加，家庭用移动插座的电流负载越来越大。电流过大、电线短路、电器过热等均会引发电气火灾，为避免电气火灾的发生，防过载移动插座的使用得到广泛普及。

现有市售防过载移动插座多通过设置过载保护器来实现防过载的功能，但在发生单个插孔的电路过载时，无法实现断电保护，无法完全消除引发电气火灾的风险。专利CN109524857A公开了一种自动断电的防过热插座，通过设置导电柱和绝缘层，当插座发热情况较严重时，会使水银发生膨胀，从而使电路断开，起到过温保护的作用。但该实用新型结构复杂，且用到对人体有害的水银，不利于推广使用。基于此，有必要设计一种温度响应快、控温精度高、结构简单、可防护单个插孔的防过载移动插座，以解决现有防过载插座无法防护单个插孔、结构复杂难以推广的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有防过载移动插座无法防护单个插孔、结构复杂难以推广的问题，提供了一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，包括插座壳体、供电电路、翘板开关和若干个金属簧片夹；供电电路与各个金属簧片夹均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹呈Ω形，且其圆弧部的一侧固定连接有与其圆弧面贴合的第一形状记忆合金部件；

所述翘板开关包括开关壳体、翘板按钮和位于开关壳体内部且呈左高右低倾斜放置的导电翘板触片；开关壳体设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；翘板按钮为下端面呈圆弧面的T型结构，且其上部贯穿凸设于开关壳体的上壁、中部铰接于开关壳体的上内壁；翘板按钮的下端部滑动接触于导电翘板触片的上表面；导电翘板触片的右端部与开关壳体固定连接；且其下表面左端一体设置有动触点；动触点的正下方设置有一个顶端带有静触点且与开关壳体固定连接的接线片；接线片、静触点、动触点、导电翘板触片依次串联连接于供电电路中；导电翘板触片的下表面与开关壳体的下内壁之间沿竖向设置有第二形状记忆合金部件。

第一形状记忆合金部件与第二形状记忆合金部件均由镍钛合金、镍钛铜合金或镍钛铌合金制成。

所述第二形状记忆合金部件呈弹簧形、U形、C形、N形或M形。

所述金属簧片夹由铜制成；金属簧片夹与第一形状记忆合金部件之间通过低温钎焊、胶接或铆接固定连接。

当本移动插座上的单一电器电路过载造成局部导线过热时，金属簧片夹温度升高，第一形状记忆合金部件温度同步升高，激发其由柔软无弹性的马氏体相转变为超弹性的奥氏体相，恢复预设形状使其弧度发生改变，由此带动金属簧片夹发生变形，实现金属簧片夹与插头分离的目的，从而实现单一电器电路过载时的断电。当本移动插座上的电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热时，翘板开关的内腔温度随之升高，第二形状记忆合金部件温度同步升高，激发其由柔软无弹性的马氏体相转变为超弹性的奥氏体相，恢复预设形状使其高度增加，使得导电翘板触片向上移动，由此带动静触点与动触点分离，从而实现电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热时的断电。当排除电路过载因素后，翘板开关内第二形状记忆合金部件及金属簧片夹上的第一形状记忆合金部件温度降至相变温度之下，由具有超弹性高强度的奥氏体相转变为柔软的马氏体相，本移动插座可恢复正常供电。

本实用新型结构设计合理可靠，实现了翘板开关断电及插孔断电的双重防过载保护，而且形状记忆合金温度感知精确，动作响应迅速，可靠性高，稳定性高，同时能够实现温度降至安全工作温度之下后可恢复供电的功能，具有结构简单、响应灵敏、安全性高、成本低、适用范围广、易于推广的优点。

附图说明

图1是本实用新型中翘板开关的结构示意图；

图2是本实用新型中金属簧片夹的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中单一电器电路过载时金属簧片夹自动断开的状态参考图；

图4是本实用新型实施例1中电器总功率超过负载时翘板开关自动断开的状态参考图。

图中，1-金属簧片夹，2-第一形状记忆合金部件，3-开关壳体，4-翘板按钮，5-导电翘板触片，6-动触点，7-静触点，8-接线片，9-第二形状记忆合金部件。

具体实施方式

实施例1

一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，包括插座壳体、供电电路、翘板开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈Ω形，且其圆弧部的一侧固定连接有与其圆弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述翘板开关包括开关壳体3、翘板按钮4和位于开关壳体3内部且呈左高右低倾斜放置的导电翘板触片5；开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；翘板按钮4为下端面呈圆弧面的T型结构，且其上部贯穿凸设于开关壳体3的上壁、中部铰接于开关壳体3的上内壁；翘板按钮4的下端部滑动接触于导电翘板触片5的上表面；导电翘板触片5的右端部与开关壳体3固定连接；且其下表面左端一体设置有动触点6；动触点6的正下方设置有一个顶端带有静触点7且与开关壳体3固定连接的接线片8；接线片8、静触点7、动触点6、导电翘板触片5依次串联连接于供电电路中；导电翘板触片5的下表面与开关壳体3的下内壁之间沿竖向设置有第二形状记忆合金部件9。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件9均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件9呈弹簧形。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过高强度瞬干胶胶接固定连接。

第一形状记忆合金部件2的性能检测：将第一形状记忆合金部件2使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度A_f点为55℃；将第一形状记忆合金部件2使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第一形状记忆合金部件2由室温升温至60℃时的形变输出力为35N。

第二形状记忆合金部件9的性能检测：将第二形状记忆合金部件9使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度A_f点为56℃；将第二形状记忆合金部件9使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第二形状记忆合金部件9由室温升温至60℃时的形变输出力为14N。

所述开关壳体3的高为8mm、宽为10mm、长为15mm，经检测，将导电翘板触片5的动触点6与接线片8的静触点7分离所需力为10N；将金属簧片夹1的夹口张开所需力为20N；上述过程制备的第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件9能够满足本实施例的设计要求。

防过载功能验证实验一：

将本移动插座配以额定电流为16A的RVV导线，电压为220V，可承载总功率为3520W，安全工作温度设定为不高于60℃（该温度根据符合国标要求的RVV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆使用温度范围制定，市售RVV电缆推荐安全使用温度范围为-30℃~70℃）；将本移动插座上接入一台额定功率为3000W的电加热炉，该电加热炉所配导线为额定电流为10A的RVV导线；实验过程中采用无接触红外测温仪监测本移动插座及导线温度。

如图1所示，按下翘板按钮4，电路接通，电加热炉开始加热；此时第二形状记忆合金部件9处于马氏体相，与导电翘板触片5无接触，第一形状记忆合金部件2处于马氏体相，金属簧片夹1与插头紧密接触。通电4min后测量本移动插座导线温度为32℃，翘板开关温度33℃，电加热炉导线温度为49℃，插孔金属簧片夹1温度45℃。通电6min后金属簧片夹1自动张开与插头分离如图3所示，同时电加热炉停止工作，此时测量金属簧片夹1温度为57℃，电加热炉导线温度66℃，本移动插座导线温度34℃，翘板开关温度35℃。由于翘板开关温度未达到安全工作温度上限，因此翘板开关未自动断开。

该实验代表了单一电器电路过载造成局部导线过热的情况，该条件下电器所接插孔金属簧片夹1先达到安全工作温度上限，自动断电，避免了电路的持续过载。将电加热炉移除后10min后本移动插座翘板开关及金属簧片夹1恢复至室温，本移动插座恢复供电功能。

防过载功能验证实验二：

将本移动插座配以额定电流为10A的RVV导线，电压为220V，可承载总功率为2200W，安全工作温度设定为不高于60℃（该温度根据符合国标要求的RVV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆使用温度范围制定，市售RVV电缆推荐安全使用温度范围为-30℃~70℃）；将本移动插座上接入三台额定功率为1000W的电加热炉，该电加热炉所配导线为额定电流为10A的RVV导线；实验过程中采用无接触红外测温仪监测本移动插座及导线温度。

如图1所示，按下翘板按钮4，电路接通，三台电加热炉开始加热；此时第二形状记忆合金部件9处于马氏体相，与导电翘板触片5无接触，第一形状记忆合金部件2处于马氏体相，金属簧片夹1与插头紧密接触。通电4min后测量本移动插座导线温度为46℃，翘板开关温度48℃，三台电加热炉导线温度分别为31℃、32℃、30℃，插孔金属簧片夹1温度34℃。通电8min后翘板开关自动向另一方向压下，如图4所示，动触点6与静触点8分离，电路断开，本移动插座及电加热炉均停止工作，此时测量本移动插座导线温度为69℃，翘板开关温度61℃，3台电加热炉导线温度分别为32℃、33℃、31℃，插孔金属簧片夹1温度为36℃。由于金属簧片夹1温度未达到安全工作温度上限，因此金属簧片夹1未自动张开。

该实验代表了本移动插座上电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热的情况，该情况下各分电器未发生单独过载，但是由于总功率过大造成本移动插座整体过载，本移动插座导线及翘板开关温度迅速上升，当达到安全工作温度时翘板开关自动断电，避免了导线温度的持续升高，从而对电路及电器起到了防过载保护作用。将电加热炉移除后10min后本移动插座翘板开关及金属簧片夹1恢复至室温，本移动插座恢复供电功能。

实施例2

一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，包括插座壳体、供电电路、翘板开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈Ω形，且其圆弧部的一侧固定连接有与其圆弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述翘板开关包括开关壳体3、翘板按钮4和位于开关壳体3内部且呈左高右低倾斜放置的导电翘板触片5；开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；翘板按钮4为下端面呈圆弧面的T型结构，且其上部贯穿凸设于开关壳体3的上壁、中部铰接于开关壳体3的上内壁；翘板按钮4的下端部滑动接触于导电翘板触片5的上表面；导电翘板触片5的右端部与开关壳体3固定连接；且其下表面左端一体设置有动触点6；动触点6的正下方设置有一个顶端带有静触点7且与开关壳体3固定连接的接线片8；接线片8、静触点7、动触点6、导电翘板触片5依次串联连接于供电电路中；导电翘板触片5的下表面与开关壳体3的下内壁之间沿竖向设置有第二形状记忆合金部件9。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件9均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件9呈U形。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过低温钎焊固定连接。

具体实施过程中，所述第一形状记忆合金部件2呈圆弧形，且设置于金属簧片夹1的外弧面，第二形状记忆合金部件9与导电翘板触片4之间留设有操作间隙；翘板按钮4的中部通过铰座铰接于开关壳体3的上内壁；接线片8与外接电源的火线端连接；导电翘板触片5的一端通过动触点串接于供电电路中，另一端通过固定于其下表面中部的接线片I串接于供电电路中，且接线片I滑动贯穿于开关壳体3的下壁；第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件9均由单程记忆的形状记忆合金制成；导电翘板触片5的右端部通过一根竖向固定杆固定于开关壳体3的内底壁；接线片8与开关壳体3的底壁固定连接。

Claims (4)

1.一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，包括插座壳体、供电电路、翘板开关和若干个金属簧片夹（1）；供电电路与各个金属簧片夹（1）均设置于插座壳体的内部；其特征在于：所述金属簧片夹（1）呈Ω形，且其圆弧部的一侧固定连接有与其圆弧面贴合的第一形状记忆合金部件（2）；

所述翘板开关包括开关壳体（3）、翘板按钮（4）和位于开关壳体（3）内部且呈左高右低倾斜放置的导电翘板触片（5）；开关壳体（3）设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；翘板按钮（4）为下端面呈圆弧面的T型结构，且其上部贯穿凸设于开关壳体（3）的上壁、中部铰接于开关壳体（3）的上内壁；翘板按钮（4）的下端部滑动接触于导电翘板触片（5）的上表面；导电翘板触片（5）的右端部与开关壳体（3）固定连接；且其下表面左端一体设置有动触点（6）；动触点（6）的正下方设置有一个顶端带有静触点（7）且与开关壳体（3）固定连接的接线片（8）；接线片（8）、静触点（7）、动触点（6）、导电翘板触片（5）依次串联连接于供电电路中；导电翘板触片（5）的下表面与开关壳体（3）的下内壁之间沿竖向设置有第二形状记忆合金部件（9）。

2.根据权利要求1所述的一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，其特征在于：第一形状记忆合金部件（2）与第二形状记忆合金部件（9）均由镍钛合金、镍钛铜合金或镍钛铌合金制成。

3.根据权利要求1所述的一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，其特征在于：所述第二形状记忆合金部件（9）呈弹簧形、U形、C形、N形或M形。

4.根据权利要求1所述的一种具有双重防过载功能的翘板式移动插座，其特征在于：所述金属簧片夹（1）由铜制成；金属簧片夹（1）与第一形状记忆合金部件（2）之间通过低温钎焊、胶接或铆接固定连接。

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