JP2020009735A

JP2020009735A - 熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセント

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Publication number: JP2020009735A
Application number: JP2018153175A
Authority: JP
Inventors: 湘雲易; Hsiang Yun I
Original assignee: Green Idea Tech Inc
Current assignee: Green Idea Tech Inc
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-01-16
Also published as: TWI676200B; US10680391B2; US20200014156A1; CN110676135A; TW202006771A; CN110676135B

Abstract

【課題】熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントを提供する。【解決手段】本発明の熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントは、該熱破壊式電力切断スイッチが、第１導電部材と、第２導電部材と、可動導電部材と、過熱破壊部材と、操作ユニットと、第２弾性部材を含み、該可動導電部材が該第１導電部材と第２導電部材を導通させ、該操作ユニットが操作部材と、第１弾性部材を有し、該第１弾性部材及び該第２弾性部材が該操作部材上で作用し、該第１弾性部材が圧縮されると第１弾性力を有し、該第２弾性部材が第２弾性力を有し、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該第１弾性力が小さくなるか、消失し、該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなって、該可動導電部材が第１導電部材と第２導電部材の導通状態を切断し、過熱保護の効果を達する。該コンセントは該熱破壊式電力切断スイッチを含む。【選択図】図１

Description

本発明は熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントに関し、特に、ヒューズ及びバイメタルの切断構造とは異なり、電流の通過に依存することなく破壊を実行できる過熱破壊部材であって、熱エネルギーの伝達を通じて破壊を実行し、スイッチに導通を切断させる、熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントに関する。

従来のロッカースイッチは、制御スイッチを一定の角度範囲内で往復枢動させることで、スイッチの接続または切断を制御しており、例えば、中華民国特許第５６０６９０号「切替スイッチの火花遮蔽構造」は、スイッチの枢動時に位置決め部材を利用して第１位置または第２位置にスイッチを位置決めすることで、接続または切断を形成している。

従来の押しボタンスイッチは、毎回の押圧操作でスイッチの接続と切断を反復制御することができ、ボタンには従来の自動ボールペンの往復ボタンに似た構造を利用し、該スイッチのボタンを押すたびに下方位置または上方位置に位置決めしており、一例として中国特許第ＣＮ１０３４４１０１９号の「ボタンスイッチ」がある。

中華民国特許第３２１３５２号の「ワイヤ上スイッチ構造の改良」はヒューズを備えたスイッチ構造を開示しているが、該ヒューズが電源活線の経路中に配置されているため、保護作用が電流の通過に依存しており、特に過負荷の電流でやっと該ヒューズを切断させることができるもので、ヒューズの動作時に電流を通過させる必要があり、一方で電流が過大のときのみヒューズの切断が可能であるため、往々にして低融点の鉛錫合金、亜鉛を使用してヒューズとするが、その導電性は銅にはるかに及ばない。延長コンセントを例とすると、延長コンセントは主に銅を導電体として使用するが、延長コンセントに中華民国特許第３２１３５２号のスイッチを組み合わせて電源を制御する場合、ヒューズの導電率が優れず、エネルギー消費の問題が生じやすい。

中華民国特許第Ｍ３８２５６８号の「双極自動切断式安全スイッチ」は、バイメタル型の過負荷保護スイッチを開示しているが、バイメタルは同様に電流が通過する経路中に配置する必要があり、電流の通過によって変形を生じ、特に過負荷の電流でやっと該バイメタルを変形させて電気回路を中断させることができる。

中華民国特許第Ｍ２５０４０３号の「グループ式コンセントに用いる過負荷保護スイッチの構造」は、延長コンセントに応用した過負荷保護スイッチを開示しており、該特許の過負荷保護スイッチにはバイメタルが設置され、延長コンセント全体の総仕事率が超過したとき、該バイメタルが熱で変形して自動的にトリップし、電気を遮断して保護の作用を達成する。しかしながら、該バイメタルの過負荷保護作用は電流の通過に依存する必要があり、バイメタルの導電率は銅にはるかに及ばないため、エネルギー消費の問題が生じやすい。

また、電流の過負荷で過熱が引き起こされるほか、延長コンセントを例とすると、次の状況でいずれも任意のコンセントの過熱が発生する可能性がある。

１.プラグの金属刃が重度に酸化し、金属刃が酸化物に覆われると、プラグをコンセントに差し込んだとき、導電性が悪い酸化物によって抵抗が大きくなり、コンセントが過熱する。

２. プラグの金属刃をコンセントに差し込んだとき、差込みが不十分で、局部のみの接触となり、過小な接触面積がコンセントの過熱につながる。

３.プラグの金属刃が変形または摩損し、コンセントに差し込んだときの接触が不完全となり、過小な接触面積によってコンセントの過熱が引き起こされる。

４.プラグの金属刃またはコンセントの金属片に異物（埃や汚れなど）が付着し、導電性が悪くなり、抵抗が大きくなって過熱する。

上述の状況下では、コンセントの動作温度と過負荷保護スイッチの動作温度に大きな落差が生じる。

発明者は、米国特許出願第ＵＳ９６９８５４２号の「Ａｓｓｅｍｂｌｙａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｐｌｕｒａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｓｌｏｔｓｓｈａｒｉｎｇａｎｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｆｉｘｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ」出願において、銅片の距離と温度の差異の実験を開示しており、ＵＳ９６９８５４２号特許出願のＴＡＢＬＥ２の試験では、上述の過熱したコンセントがＴＡＢＬＥ２の実験の位置１０に位置し、上述の過負荷保護スイッチがＴＡＢＬＥ２の実験の位置１に位置する場合、両者間の距離は９センチであり、コンセントの動作温度が２０２.９℃に達し、２５分経過後、過負荷保護スイッチの動作温度はわずか１１０.７℃であったことが分かった。つまり、コンセントと過負荷保護スイッチ間の距離が９センチのとき、コンセントの動作温度がすでに過熱して２０２.９℃に達し、燃焼事故が起こる可能性があるとき、過負荷保護スイッチのバイメタルはまだ１１０.７℃で、変形の温度に達しておらず、過負荷保護スイッチは自動的にトリップして電気を遮断しない。

コンセントに過熱を生じる状況はさまざまであり、かつコンセントと過負荷保護スイッチのバイメタルの距離によって極めて大きな温度差が生じるため、効果的に過熱保護を達成するには、延長コンセントの各コンセント上に過負荷保護スイッチを設置すべきであるが、バイメタル型の過負荷保護スイッチは価格が比較的高く、延長コンセントの各コンセントすべてに設置する場合、価格の大幅な上昇を免れず、逆に普及使用に不利となる。

中華民国特許第５６０６９０号明細書中国特許第ＣＮ１０３４４１０１９号明細書中華民国特許第３２１３５２号明細書中華民国特許第Ｍ３８２５６８号明細書中華民国特許第Ｍ２５０４０３号明細書米国特許出願第ＵＳ９６９８５４２号明細書

上述の欠点に鑑み、本発明の目的は、熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントを提供することにある。

本発明の熱破壊式電力切断スイッチは、座体と、第１導電部材と、第２導電部材と、可動導電部材と、過熱破壊部材と、操作ユニットと、第２弾性部材を含み、該座体が収納空間を備え、該第１導電部材及び該第２導電部材が該座体に穿置され、該可動導電部材が該収納空間内に設置され、該第１導電部材に電気的に接続され、かつ該第２導電部材に選択的に接続され、該過熱破壊部材が破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜２５０℃であり、該操作ユニットが該座体に組み込まれ、該操作ユニットが操作部材と第１弾性部材を含み、該操作部材が接触部材と規制部材を含み、該過熱破壊部材が該接触部材に当接され、該第１弾性部材が該接触部材と該規制部材の間で圧縮されて規制され、第１弾性力を有し、該第２弾性部材が第２弾性力を備え、該第２弾性力が該操作部材に作用する。

該操作部材が第１位置にあるとき、該第１弾性力が該可動導電部材を該第２導電部材に接触させて通電状態を形成し、該通電状態下で、電流が該第１導電部材、該可動導電部材、該第２導電部材を通過して熱エネルギーが生成され、該過熱破壊部材が該熱エネルギーを吸収し、該破壊温度下で破壊され、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われ、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなり、該第２弾性力が該操作部材を第２位置まで移動させ、それにより該可動導電部材が該第２導電部材を離脱して電力切断状態が形成される。

さらに、該第１弾性部材及び該第２弾性部材はいずれもばねである。

さらに、該第１導電部材と該第２導電部材の排列方向を縦方向と定義し、該操作部材が該縦方向上に一定長さを備え、該第１弾性部材が該長さの中央位置に設置され、該第２弾性部材の該長さにおける設置位置と、該中央位置の間には一定の距離がある。

さらに、該可動導電部材はロッキング導電部材であり、該ロッキング導電部材が該第１導電部材に跨設され、該接触部材が該ロッキング導電部材上で摺動し、該ロッキング導電部材をシーソーのような運動形態で該第２導電部材と接触または分離させる。さらに、該操作部材に枢着点が設けられ、該枢着点が該座体に枢着され、該操作部材が該枢着点を軸心として一定限度内で往復枢動し、該接触部材を該ロッキング導電部材上で摺動させる。さらに、該規制部材が内側に凹陥した収容空間を備え、該収容空間が開口を有し、該第１弾性部材が該収容空間内に挿入され、該接触部材の一部が該収容空間に穿入されて、該接触部材の一部が該開口から突出される。さらに、該接触部材が空心状を呈する熱伝導ハウジングであり、該熱伝導ハウジングが開口端と弧形の接触端を含み、該接触端が該可動導電部材に接触し、該過熱破壊部材が該開口端から該熱伝導ハウジング内に設置される。

さらに、該過熱破壊部材が破壊部と、２つの凸部を備え、該２つの凸部が該破壊部の相対する面に配置され、かつそのうち１つの凸部が該第１弾性部材内に挿入され、該第１弾性部材を該破壊部上に当接させ、該破壊部を該熱伝導ハウジングに接触させる。或いは、該過熱破壊部材がさらに支持部材と、ロッド部と、ヘッド部を含み、該支持部材が該ロッド部上に設置され、かつ該熱伝導ハウジングに接触し、該ロッド部が該第１弾性部材内に挿入され、該第１弾性部材を該支持部材上に当接させ、該ヘッド部を該熱伝導ハウジングに当接させる。

さらに、該可動導電部材がカンチレバー導電部材であり、該第２弾性部材はばね片であり、該第１導電部材、該ばね片、該カンチレバー導電部材の三者が一体成形される。さらに、該座体に突出部が設けられ、該操作部材が該突出部に被せて設置され、該操作部材が該突出部で一定限度内の往復移動をする。

さらに、該過熱破壊部材が該可動導電部材に固定される。さらに、該可動導電部材に取付孔が設けられ、該過熱破壊部材が該取付孔に固定され、該取付孔の最小直径が該接触部材の最大直径より大きい。さらに、該過熱破壊部材は通孔を備え、かつ周縁にフランジを備え、該過熱破壊部材が該取付孔に穿入されて該取付孔の内縁に密嵌され、該フランジが該可動導電部材の該取付孔の周縁に当接される。さらに、該接触部材が支持座部と、２つの位置規制柱を備え、該２つの位置規制柱が該支持座部の相対する面に配置され、そのうち１つの位置規制柱が該第１弾性部材に挿入され、もう１つの位置規制柱が該過熱破壊部材的の通孔に挿入される。

上述の過熱破壊部材は、円形片体、柱体、帽子状体、ブロック体、球体、不規則体または放射状片体とすることもできる。

本発明のスイッチを備えたコンセントは、上述の熱破壊式電力切断スイッチ、活線差込片、活線導電部材、中性線導電部材、ハウジングを備え、そのうち、該ハウジングが活線差込口と、中性線差込口を含み、該活線差込片が該第２導電部材に電気的に接続され、該活線差込片が該活線差込口に対応する活線差込部を含み、該活線導電部材が活線連接端を含み、該活線連接端が該第１導電部材に電気的に接続され、該中性線導電部材が該中性線差込口に対応する中性線差込部を含む。

さらに、該熱破壊式電力切断スイッチは複数であり、該活線差込口は複数である。該活線差込片は複数であり、各活線差込片が各該第２導電部材にそれぞれ電気的に接続される。該活線導電部材は複数の活線連接端を含み、各活線連接端が各該第１導電部材に電気的に接続される。該中性線差込口は複数である。該中性線差込部は複数であり、すべての該中性線差込部が該中性線導電部材に接続される。

上述の技術的特徴に基づき、次の効果を達成することができる。

１.過熱破壊部材が電流伝達経路上になく、電流の伝達を担わないため、本発明を電器製品や延長コンセントに使用したとき、過熱破壊部材の導電性が銅に及ばなくても、電器や延長コンセントの電力性能に直接影響しない。

２.全体構造が簡単で製造しやすく、スイッチの体積が明らかに増加することもなく、かつ製造コストが比較的低く、既知のロッカースイッチ、押しボタンスイッチ、その他スイッチに実施しやすい。

３.体積が小さくコストが低いため、延長コードのスイッチでの応用に適しており、延長コードの各コンセントにそれぞれ１つ熱破壊式電力切断スイッチを配置すれば、各スイッチに対応する各コンセント差込口の使用時における安全性が確約される。これにより従来のバイメタルの価格が高く、複数のコンセント差込口で１つの過負荷保護スイッチを共用しなければならない欠点を改善することができる。かつ、過負荷保護スイッチから距離が比較的遠いコンセント差込口がすでに過熱していて温度上昇が起こっていても、過負荷保護スイッチがトリップ温度に達していないためトリップしない現象が発生しない。

本発明の実施例１を示す断面図であり、ロッカースイッチの構造及び該ロッカースイッチがオフの位置にあることを示す。本発明の実施例１を示す断面図であり、該ロッカースイッチがオンの位置にあることを示す。本発明の実施例１を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱し、該ロッカースイッチがオンの位置からオフの位置に戻ることを示す。本発明の実施例２を示す断面図であり、別のロッカースイッチの構造及び該別のロッカースイッチがオフの位置にあることを示す。本発明の実施例２を示す断面図であり、該別のロッカースイッチがオンの位置にあることを示す。本発明の実施例２を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱し、該別のロッカースイッチがオンの位置からオフの位置に戻ることを示す。本発明の実施例３を示す断面図であり、押しボタンスイッチの構造及び該押しボタンスイッチがオフの位置にあることを示す。本発明の実施例３を示す断面図であり、該押しボタンスイッチがオンの位置にあることを示す。本発明の実施例３を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱して電力切断を形成することを示す。本発明の熱破壊式電力切断スイッチを延長コンセントに用いた立体分解図である。本発明の熱破壊式電力切断スイッチを延長コンセントに用いた構造透視図である。

上述の技術的特徴を総合し、本発明の熱破壊式電力切断スイッチ及び該スイッチを備えたコンセントの主な効果について、以下で実施例を挙げて詳しく説明する。

本発明の実施例１を図１に示す。本実施例は熱破壊式電力切断スイッチであり、かつ本実施例においてはロッカースイッチであり、図１に該ロッカースイッチがオフの状態を示す。

該ロッカースイッチは、座体１Ｉと、第１導電部材２Ｉ及び第２導電部材３Ｉと、可動導電部材と、過熱破壊部材５Ｉを含む。

該座体１Ｉは収納空間１１Ｉを備えている。該第１導電部材２Ｉ及び第２導電部材３Ｉはいずれも該座体１Ｉに穿置される。該可動導電部材は該収納空間１１Ｉ内に設置され、該可動導電部材がロッキング導電部材４Ｉであり、該ロッキング導電部材４Ｉが該第１導電部材２Ｉに跨設され、該第１導電部材２Ｉに電気的に接続される。該過熱破壊部材５Ｉは破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜２５０℃であり、該過熱破壊部材５Ｉは電流の持続的供給を維持するために用いるものではないため、例えばプラスチックなどの絶縁材料を選択して用いることができ、または非絶縁材料の低融点の合金や低融点の金属を選択して用いることもできる。上述の低融点の合金は、例えばビスマスとカドミウム、インジウム、銀、錫、鉛、アンチモン、銅のうちのいずれかまたは複数を組み合わせた合金であり、そのうち錫ビスマス合金の融点は約１３８℃である。本実施例において、該過熱破壊部材５Ｉは、破壊部５１Ｉと、２つの凸部５２Ｉを含み、該２つの凸部５２Ｉは該破壊部５１Ｉの相対する面に配置されるが、過熱破壊部材５Ｉは円形片体、柱体、帽子状体、ブロック体、球体、不規則体または放射状片体とすることもできる。

動作温度が異常に上昇した場合、活線回路を切断することが最善であるため、該第１導電部材２Ｉが使用上活線第１端、該第２導電部材３Ｉが使用上活線第２端となっており、該ロッキング導電部材４Ｉにより該第１導電部材２Ｉと第２導電部材３Ｉを導通させて、活線回路を形成する。

本実施例の該ロッカースイッチはさらに、操作ユニット６Ｉを備え、該ロッキング導電部材４Ｉを操作して該第１導電部材２Ｉと該第２導電部材３Ｉを連通させ、活線回路を形成する、または該第１導電部材２Ｉと該第２導電部材３Ｉの回路を切断し、活線に切断を形成するために用いられる。該操作ユニット６Ｉは該座体１Ｉ上に組み込まれ、操作部材６１Ｉと、第１弾性部材６２Ｉを含み、該操作部材６１Ｉの押圧表面は絶縁体であり、該操作部材６１Ｉに枢着点６１１Ｉが設けられ、該枢着点６１１Ｉが該座体１Ｉに枢着され、該枢着点６１１Ｉを軸心として該操作部材６１Ｉに一定限度内で往復枢動させることができる。該操作部材６１Ｉがさらに接触部材と、規制部材６１２Ｉを含み、該接触部材が空心状を呈する熱伝導ハウジング６１３Ｉであり、該熱伝導ハウジング６１３Ｉが開口端６１３１Ｉと弧形の接触端６１３２Ｉを含み、該熱伝導ハウジング６１３Ｉの該接触端６１３２Ｉが該ロッキング導電部材４Ｉに接触し、該規制部材６１２Ｉが内側に凹陥した収容空間６１２１Ｉを備え、該収容空間６１２１Ｉが開口６１２２Ｉを有し、該第１弾性部材６２Ｉが該収容空間６１２１Ｉ内に挿入される。該熱伝導ハウジング６１３Ｉが該開口６１２２Ｉに局部的に挿入され、該過熱破壊部材５Ｉが該開口端６１３１Ｉから該熱伝導ハウジング６１３Ｉ内に設置され、そのうち１つの凸部５２Ｉが該熱伝導ハウジング６１３Ｉに当接され、かつ該破壊部５１Ｉも該熱伝導ハウジング６１３Ｉに接触し、もう１つの凸部５２Ｉが該第１弾性部材６２Ｉ内に挿入され、該第１弾性部材６２Ｉの一端が該規制部材６１２Ｉの内面に当接され、他端が該過熱破壊部材５Ｉの破壊部５１Ｉ上に押止され、該第１弾性部材６２Ｉが圧縮されて第１弾性力を有する。

本実施例のロッカースイッチはさらに第２弾性部材７Ｉを備え、該第２弾性部材７Ｉは本実施例においてばねであり、該第２弾性部材７Ｉは第２弾性力を備え、該第２弾性力が該操作部材６１Ｉに作用する。

図２に示すように、使用者が該操作部材６１Ｉを操作して該枢着点６１１Ｉの周りを枢動させ、該熱伝導ハウジング６１３Ｉを該ロッキング導電部材４Ｉ上で摺動させると、該ロッキング導電部材４Ｉにシーソーのような運動形態で該第２導電部材３Ｉと選択的に接触または分離させることができる。該熱伝導ハウジング６１３Ｉが該ロッキング導電部材４Ｉ上で該ロッキング導電部材４Ｉ上の銀接点４１Ｉの方向に摺動すると、該第１弾性力が該銀接点４１Ｉを該第２導電部材３Ｉに接触させて、通電状態を形成する。

図３に示すように、第１導電部材２Ｉまたは第２導電部材３Ｉに接続された外部導電設備に異常な状態が発生したとき、例えば外部導電設備がコンセントである場合、プラグの金属刃とコンセントの間に酸化物や埃がある、金属刃の挿入が不完全である、金属刃が変形している等の現象があると、コンセントの導電部位に比較的大きな熱エネルギーが発生し、該熱エネルギーが第１導電部材２Ｉまたは第２導電部材３Ｉを介してロッキング導電部材４Ｉに伝達され、さらに該熱伝導ハウジング６１３Ｉから該過熱破壊部材５Ｉの破壊部５１Ｉに伝達され、該破壊部５１Ｉは該熱エネルギーを吸収して徐々にその材料の融点に達する前に、徐々に剛性を失い始める。例えば、該過熱破壊部材５Ｉの材質が錫ビスマス合金である場合、その融点は１３８℃であるが、融点に近づく前に剛性が失われ始めるため、該第１弾性力の作用下で、該過熱破壊部材５Ｉの破壊部５１Ｉが該第１弾性部材６２Ｉの圧迫を受けて変形し、さらには該破壊部５１Ｉが突破され、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなる。本実施例において、該第１導電部材２Ｉと該第２導電部材３Ｉの排列方向を縦方向と定義し、該操作部材６１Ｉが該縦方向上に一定長さを備え、該第１弾性部材６２Ｉが該長さの中央位置に設置され、該第２弾性部材７Ｉの設置位置は該中央位置から一定の距離があるため、該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなると、該操作部材６１Ｉがトルクの作用で、該枢着点６１１Ｉを軸心として枢動され、該熱伝導ハウジング６１３Ｉを動かして該ロッキング導電部材４Ｉ上で摺動させ、該操作部材６１Ｉがオフの位置に移動されるため、該ロッキング導電部材４Ｉの銀接点４１Ｉが該第２導電部材３Ｉを離脱し、電力の切断状態が形成され、これにより過熱保護作用が達成される。

本発明の実施例２を図４に示す。本実施例は熱破壊式電力切断スイッチであり、かつ本実施例においてはロッカースイッチであり、図４に該ロッカースイッチがオフの状態を示す。本実施例は実施例１とほぼ同じであり、異なる点は次のとおりである。

本実施例は過熱破壊部材５Ｊと、第１弾性部材６２Ｊと、接触部材を有する。該接触部材は熱伝導ハウジング６１３Ｊであり、該過熱破壊部材５Ｊは支持部材５１Ｊと、相互に連接されたロッド部５２Ｊ及びヘッド部５３Ｊを含み、該支持部材５１Ｊが該ロッド部５２Ｊ上に設置され、かつ該熱伝導ハウジング６１３Ｊに接触し、該ヘッド部５３Ｊの幅が該ロッド部５２Ｊの幅より大きく、該ロッド部５２Ｊが該支持部材５１Ｊに穿通され、かつ該第１弾性部材６２Ｊ内に挿入されて、該支持部材５１Ｊが該ヘッド部５３Ｊに押止され、該ヘッド部５３Ｊが該熱伝導ハウジング６１３Ｊ上に当接され、該第１弾性部材６２Ｊが該支持部材５１Ｊ上に当接される。

図５に示すように、本実施例の活線導通形態は実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。

図６に示すように、本実施例の過熱破壊部材５Ｊの支持部材５１Ｊが活線の過熱により該第１弾性力の作用下で該第１弾性部材６２Ｊの圧迫を受けて変形し、さらには該支持部材５１Ｊが突破されると、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなり、実施例１と同じように電力の切断状態が形成される。

本発明の実施例３を図７に示す。本実施例は熱破壊式電力切断スイッチであり、かつ本実施例においては押しボタンスイッチであり、図７に該押しボタンスイッチがオフの状態を示す。

該押しボタンスイッチは、座体１Ｋと、第１導電部材２Ｋ及び第２導電部材３Ｋと、可動導電部材と、過熱破壊部材５Ｋを含み、該座体１Ｋが収納空間１１Ｋと、突出部１２Ｋを備えている。該第１導電部材２Ｋ及び第２導電部材３Ｋはいずれも該座体１Ｋに穿置される。該可動導電部材が該収納空間１１Ｋ内に設置され、該可動導電部材はカンチレバー導電部材４Ｋである。該過熱破壊部材５Ｋは破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜２５０℃であり、該過熱破壊部材５Ｋは電流の持続的供給を維持するために用いるのではないため、例えばプラスチックなどの絶縁材料を選択して用いることができ、または非絶縁材料の低融点の合金や低融点の金属を選択して用いることもできる。そのうち低融点の合金は、例えばビスマスとカドミウム、インジウム、銀、錫、鉛、アンチモン、銅のうちのいずれかまたは複数を組み合わせた合金であり、例えば錫ビスマス合金の融点は約１３８℃である。本実施例において、該カンチレバー導電部材４Ｋ上には取付孔４１Ｋが設けられ、該過熱破壊部材５Ｋは環状を呈し、通孔５１Ｋを備えており、かつ該過熱破壊部材５Ｋの外周縁を延伸してフランジ５２Ｋが設けられ、該過熱破壊部材５Ｋが該取付孔４１Ｋに設置され、該フランジ５２Ｋが該取付孔４１Ｋの周縁に当接される。

電気回路に過熱状態が発生した場合、活線を切断することが最善であるため、該第１導電部材２Ｋが使用上活線第１端、該第２導電部材３Ｋが使用上活線第２端となっており、該カンチレバー導電部材４Ｋにより該第１導電部材２Ｋと導電部材３Ｋを導通させ、活線回路を形成する。

本実施例の該押しボタンスイッチはさらに操作ユニット６Ｋを備え、該カンチレバー導電部材４Ｋを操作して、該第１導電部材２Ｋと該第２導電部材３Ｋを連通させ、活線回路を形成するか、或いは該第１導電部材２Ｋと該第２導電部材３Ｋの導通を切断し、活線に切断を形成する。該操作ユニット６Ｋは該座体該座体１Ｋに組み込まれ、操作部材６１Ｋと、第１弾性部材６２Ｋを含み、該操作部材６１Ｋの押圧表面が絶縁体であり、該操作部材６１Ｋが該突出部１２Ｋに被せて設置され、該操作部材６１Ｋは該突出部１２Ｋで一定限度内の往復移動をすることができる。操作ユニット６Ｋ全体の往復移動と位置決め構造は従来の自動ボールペンの押しボタン構造または先行技術で述べた中国特許第CN１０３４４１０１９号の「ボタンスイッチ」の構造と同じであるため、本実施例の図面では従来の位置決め構造を一部省略し、表示していない。該操作部材６１Ｋはさらに、規制部材６１２Ｋと、接触部材６１３Ｋを含み、該規制部材６１２Ｋが内側に凹陥した収容空間６１２１Ｋを備え、該接触部材６１３Ｋが支持座部６１３１Ｋと、２つの位置規制柱６１３２Ｋを備えており、該２つの位置規制柱６１３２Ｋが該支持座部６１３１Ｋの相対する面に配置される。そのうち１つの位置規制柱６１３２Ｋが該過熱破壊部材５Ｋの通孔５１Ｋ内に挿入され、該第１弾性部材６２Ｋが該収容空間６１２１Ｋ内に挿入される。そのうち、該接触部材６１３Ｋのもう１つの位置規制柱６１３２Ｋが該第１弾性部材６２Ｋに挿入され、該第１弾性部材６２Ｋが該過熱破壊部材５Ｋと規制部材６１２Ｋの間で圧縮されて規制され、該第１弾性部材６２Ｋに第１弾性力を具備させる。

本実施例の該押しボタンスイッチはさらに第２弾性部材を備え、該第２弾性部材はばね片７Ｋであり、かつ該第１導電部材２Ｋ、該ばね片７Ｋ、該カンチレバー導電部材４Ｋの三者が一体成形されており、該ばね片７Ｋが第２弾性力を有し、該第２弾性力は該操作部材６１Ｋに作用する。

図８に示すように、使用者は自動ボールペンのボタンのように、該操作部材６１Ｋを操作して該突出部１２Ｋに相対して移動させることで、該カンチレバー導電部材４Ｋと該第２導電部材３Ｋを選択的に接触または分離させる。該操作部材６１Ｋがカンチレバー導電部材４Ｋに向かって移動され、位置決めされると、該接触部材６１３Ｋの支持座部６１３１Ｋによって該カンチレバー導電部材４Ｋの銀接点４２Ｋが押圧され、該カンチレバー導電部材４Ｋが該第２導電部材３Ｋに接触して通電状態が形成される。同時に、該第１弾性部材６２Ｋがさらに圧縮され、該第１弾性力が大きくなり、このとき該第１弾性力が該第２弾性力より大きくなる。

図９に示すように、第１導電部材２Ｋまたは第２導電部材３Ｋに接続された外部導電設備に異常な状態が発生したとき、例えば外部導電設備がコンセントである場合、プラグの金属刃とコンセントの間に酸化物や埃がある、金属刃の挿入が不完全である、金属刃が変形している等があると、コンセントの導電部位に比較的大きな熱エネルギーが発生し、該熱エネルギーが第１導電部材２Ｋまたは第２導電部材３Ｋを介してカンチレバー導電部材４に伝達され、さらに該カンチレバー導電部材４Ｋから該過熱破壊部材５Ｋに伝達され、該過熱破壊部材５Ｋは該熱エネルギーを吸収して徐々にその材料の融点に達する前に、徐々に剛性を失い始める。例えば、該過熱破壊部材５Ｋの材質が錫ビスマス合金である場合、その融点は１３８℃であるが、ほぼ融点近くになると剛性が失われ始め、同時に該第１弾性力の作用下で、該接触部材６１３Ｋが該第１弾性部材６２Ｋに押圧され、さらに該接触部材６１３Ｋが該過熱破壊部材５Ｋを押圧し、該過熱破壊部材５Ｋが圧迫を受けて変形し、さらには破壊され、該第１弾性部材６２Ｋを規制することができなくなる。図９に示す該過熱破壊部材５Ｋはすでに破壊されており、破壊された部分の過熱破壊部材５Ｋが元の位置を離脱して、第１弾性部材６２Ｋが長く伸び、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなるため、該カンチレバー導電部材４Ｋが元の位置を回復し、該カンチレバー導電部材４Ｋの銀接点４１Ｋが該第２導電部材３Ｋを離脱して電力切断状態が形成され、これにより過熱保護作用が達成される。

図１０と図１１に本発明のさらに別の実施例を示す。本実施例は前述の実施例の熱破壊式電力切断ロッカースイッチを３組のコンセント差込口８１を含む延長コンセントに応用したもので、該延長コンセントが、ハウジング８と、活線導電部材９と、中性線導電部材１０と、３つの過熱破壊スイッチ２０を含む。

該ハウジング８が、上ハウジング８Ａと、下ハウジング８Ｂを有し、該上ハウジング８Ａが３組のコンセント差込口８１を含み、各コンセント差込口８１が活線差込口８１１と、中性線差込口８１２を含む。該活線導電部材９は該ハウジング８に設置され、該活線導電部材９に、活線差込片９１に対応する３つの活線連接端９２が間隔をあけて設けられ、各活線差込片９１が活線差込部９１１を含み、かつ該活線差込部９１１が該活線差込口８１１に対応している。該中性線導電部材１０は該ハウジング８に設置され、該中性線導電部材１０に、３つの中性線差込部１０１が間隔をあけて設けられ、かつ各中性線差込部１０１が該中性線差込口８１２に対応している。該３つの熱破壊式電力切断スイッチ２０は、前述の実施例１から実施例４で述べたとおりであり、そのうち、該熱破壊式電力切断スイッチ２０の第１導電部材２０１が該活線導電部材９の活線連接端９２に連接され、該第２導電部材２０２が該活線差込片９１に連接される、または、該熱破壊式電力切断スイッチ２０の第１導電部材２０１が該活線差込片９１に連接され、該第２導電部材２０２が活線導電部材９の活線連接端９２に連接される。本実施例は該第１導電部材２０１が該活線導電部材９の活線連接端９２に連接され、該第２導電部材２０２が該活線差込片９１に連接された例である（この部分の連接の特徴はすでに実施例１から実施例３で説明済みであるため、個々では説明を省略する）。これにより、該延長コンセントのいずれかの活線差込片９１の動作温度が異常に高くなったとき、熱エネルギーが第１導電部材２０１または第２導電部材２０２から所属する該熱破壊式電力切断スイッチ２０に伝達され、該熱破壊式電力切断スイッチ２０が過熱によって電気回路を切断し、電源供給が停止され、このとき温度異常が発生した該活線差込片９１はすぐに電源を終止し、動作温度の上昇が継続されず、動作温度を下げることができる。各熱破壊式電力切断スイッチ２０が独立して１組の活線差込口８１１と中性線差込口８１２を制御するため、いずれか１組の熱破壊式電力切断スイッチ２０が過熱で電気回路を切断しても、その他の活線差込口８１１と中性線差込口８１２は正常な使用を継続することができる。

上述の実施例の説明を総合すると、本発明の操作、使用及び本発明の効果について充分に理解することができる。以上の実施例は、本発明の最良の実施例に基づくものであり、これらを以って本発明の実施の範囲を限定することはできず、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいた同等効果の簡単な変化や修飾はすべて本発明の範囲内に含まれる。

１Ｉ座体
１１Ｉ収納空間
２Ｉ第１導電部材
３Ｉ第２導電部材
４Ｉロッキング導電部材
４１Ｉ銀接点
５Ｉ過熱破壊部材
５１Ｉ破壊部
５２Ｉ凸部
６Ｉ操作ユニット
６１Ｉ操作部材
６１１Ｉ枢着点
６１２Ｉ規制部材
６１２１Ｉ収容空間
６１２２Ｉ開口
６１３Ｉ熱伝導ハウジング
６１３１Ｉ開口端
６１３２Ｉ接触端
６２Ｉ第１弾性部材
７Ｉ第２弾性部材
５Ｊ過熱破壊部材
５１Ｊ支持部材
５２Ｊロッド部
５３Ｊヘッド部
６１３Ｊ熱伝導ハウジング
６２Ｊ第１弾性部材
１Ｋ座体
１１Ｋ収納空間
１２Ｋ突出部
２Ｋ第１導電部材
３Ｋ第２導電部材
４Ｋカンチレバー導電部材
４１Ｋ取付孔
４２Ｋ銀接点
５Ｋ過熱破壊部材
５１Ｋ通孔
５２Ｋフランジ
６Ｋ操作ユニット
６１Ｋ操作部材
６１２Ｋ規制部材
６１２１Ｋ収容空間
６１３Ｋ接触部材
６１３１Ｋ支持座部
６１３２Ｋ位置規制柱
６２Ｋ第１弾性部材
７Ｋばね片
８ハウジング
８Ａ上ハウジング
８Ｂ下ハウジング
８１コンセント差込口
８１１活線差込口
８１２中性線差込口
９活線導電部材
９１活線差込片
９１１活線差込部
９２活線連接端
１０中性線導電部材
１０１中性線差込口
２０熱破壊式電力切断スイッチ
２０１第１導電部材
２０２第２導電部材

Claims

熱破壊式電力切断スイッチであって、座体と、第１導電部材と、第２導電部材と、可動導電部材と、過熱破壊部材と、操作ユニットと、第２弾性部材を含み、
該座体が収納空間を備え、
該第１導電部材が該座体に穿置され、
第２導電部材が該座体に穿置され、
該可動導電部材が該収納空間内に設置され、該第１導電部材に電気的に接続され、かつ該第２導電部材に選択的に接続され、
該過熱破壊部材が、破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜２５０℃であり、
該操作ユニットが該座体に組み込まれ、操作部材と、第１弾性部材を含み、該操作部材が接触部材と、規制部材を含み、該過熱破壊部材が該接触部材に当接され、該第１弾性部材が該接触部材と該規制部材の間で圧縮されて規制され、第１弾性力を有し、
該第２弾性部材が第２弾性力を有し、該第２弾性力が該操作部材に作用し、
該操作部材が第１位置にあるとき、該第１弾性力が該可動導電部材を該第２導電部材に接触させて通電状態を形成し、該通電状態下で、電流が該第１導電部材、該可動導電部材、該第２導電部材を通過して熱エネルギーを生成し、該過熱破壊部材が該熱エネルギーを吸収して、該破壊温度下で破壊され、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われ、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなり、該第２弾性力が該操作部材を第２位置まで移動させ、それにより該可動導電部材が該第２導電部材を離脱して電力切断状態が形成されることを特徴とする、熱破壊式電力切断スイッチ。
前記第１弾性部材及び該第２弾性部材がばねであることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記第１導電部材と該第２導電部材の排列方向を縦方向と定義し、該操作部材が該縦方向上に一定長さを備え、該第１弾性部材が該長さの中央位置に設置され、該第２弾性部材の該長さにおける設置位置と、該中央位置の間には一定の距離があることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記可動導電部材がロッキング導電部材であり、該ロッキング導電部材が該第１導電部材に跨設され、該接触部材が該ロッキング導電部材上で摺動し、シーソーのような運動形態で該ロッキング導電部材と該第２導電部材が接触または分離されることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記操作部材に枢着点が設けられ、該枢着点が該座体に枢着され、該操作部材が該枢着点を軸心として一定限度内で往復枢動し、該接触部材を該ロッキング導電部材上で摺動させることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記規制部材が内側に凹陥した収容空間を備え、該収容空間が開口を有し、該第１弾性部材が該収容空間内に挿入され、該接触部材の一部が該収容空間に穿入されて、該接触部材の一部が該開口から突出されることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記接触部材が空心状を呈する熱伝導ハウジングであり、該熱伝導ハウジングが開口端と弧形の接触端を含み、該接触端が該可動導電部材に接触し、該過熱破壊部材が該開口端から該熱伝導ハウジング内に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記過熱破壊部材が破壊部と、２つの凸部を備え、該２つの凸部が該破壊部の相対する面に配置され、かつそのうち１つの凸部が該第１弾性部材内に挿入され、該第１弾性部材を該破壊部上に当接させ、該破壊部を該熱伝導ハウジングに接触させることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記過熱破壊部材がさらに支持部材と、ロッド部と、ヘッド部を含み、該支持部材が該ロッド部上に設置され、かつ該熱伝導ハウジングに接触し、該ロッド部が該第１弾性部材内に挿入され、該第１弾性部材を該支持部材上に当接させ、該ヘッド部を該熱伝導ハウジングに当接させることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記過熱破壊部材が、円形片体、柱体、帽子状体、ブロック体、球体、不規則体または放射状片体であることを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記可動導電部材がカンチレバー導電部材であり、該第２弾性部材がばね片であり、該第１導電部材、該ばね片、該カンチレバー導電部材の三者が一体成形されたことを特徴とする、請求項１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記座体に突出部が設けられ、該操作部材が該突出部に被せて設置され、該操作部材が該突出部で一定限度内の往復移動をすることを特徴とする、請求項１１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記過熱破壊部材が該カンチレバー導電部材に固定されることを特徴とする、請求項１１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記カンチレバー導電部材に取付孔が設けられ、該過熱破壊部材が該取付孔に固定され、該取付孔の最小直径が該接触部材の最大直径より大きいことを特徴とする、請求項１１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記過熱破壊部材が通孔を備え、かつ周縁にフランジを備え、該過熱破壊部材が該取付孔に穿入されて該取付孔の内縁に密嵌され、該フランジが該カンチレバー導電部材の該取付孔の周縁に当接されることを特徴とする、請求項１１に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
前記接触部材が支持座部と、２つの位置規制柱を備え、該２つの位置規制柱が該支持座部の相対する面に配置され、そのうち１つの位置規制柱が該第１弾性部材に挿入され、もう１つの位置規制柱が該過熱破壊部材的の通孔に挿入されることを特徴とする、請求項１５に記載の熱破壊式電力切断スイッチ。
スイッチを備えたコンセントであって、請求項１乃至１６のいずれかに記載された熱破壊式電力切断スイッチ、活線差込片、活線導電部材、中性線導電部材、ハウジングを含み、そのうち、
該ハウジングが活線差込口と、中性線差込口を含み、
該活線差込片が該第２導電部材に電気的に接続され、該活線差込片が該活線差込口に対応する活線差込部を含み、
該活線導電部材が活線連接端を含み、該活線連接端が該第１導電部材に電気的に接続され、
該中性線導電部材が該中性線差込口に対応する中性線差込部を含む、
ことを特徴とする、スイッチを備えたコンセント。
前記熱破壊式電力切断スイッチが複数であり、該活線差込口が複数であり、該活線差込片が複数であり、各活線差込片が各該第２導電部材にそれぞれ電気的に接続され、該活線導電部材が複数の活線連接端を含み、各活線連接端が各該第１導電部材に電気的に接続され、該中性線差込口が複数であり、該中性線差込部が複数であり、すべての該中性線差込部が該中性線導電部材に接続されることを特徴とする、請求項１７に記載のスイッチを備えたコンセント。