TWI679664B - 開關的過熱破壞式斷電方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種開關的過熱破壞式斷電方法，係使一第一彈性力同時施力於一過熱破壞件及一活動導電件，且施力方向係使該活動導電件同時接觸一第一導電件與一第二導電件，以形成一電流通路。一第二彈性力作用於該活動導電件，且施力方向係使該活動導電件遠離該第一導電件或該第二導電件。該過熱破壞件設置在一非電流傳遞必要路徑上，且遠離該活動導電件。當該過熱破壞件在一破壞溫度下破壞或變形，該第一彈性力因此變小或喪失，該第二彈性力此時迫使該活動導電件改變位置，以中斷該電流通路。

Description

開關的過熱破壞式斷電方法
本發明係有關於一種開關的過熱破壞式斷電方法，特別是指一種有別於保險絲與有別於雙金屬片的斷電方法，本發明過熱破壞件設置在非電流傳遞必要路徑上，不依賴電流通過來執行破壞，而係藉由熱能傳遞執行破壞並使開關斷電。
習知的翹板開關是控制開關在一定角度範圍作往復式樞轉，來控制開關的通路與斷路，例如中華民國專利第560690號「切換開關之火花遮蔽構造」，在開關樞轉時，利用定位特徵將其定位在一第一位置或一第二位置來形成通路或斷路。
習知的按壓開關，每次按壓操作可以反覆控制該開關的通路與斷路，按鈕利用了類似習知自動原子筆的往復按鈕構造，使該開關的按鈕在每次壓按時定位在下方位置或上方位置，例如中國專利第CN103441019號「按鈕開關」所揭露者。
在中華民國專利第321352號「線上開關結構改良」揭露一種具有保險絲的開關構造，但該保險絲位在『電流傳遞必要路徑』中，保險絲需要依賴電流通過才有保護作用，特別是過載的電流才能有機會融斷該保險絲。既然保險絲在工作時需要讓電流通過，但又必須在電流過大時可以被融斷，因此常 使用低熔點的鉛錫合金、鋅作為保險絲，保險絲的電阻較大，導電性遠不如銅，但因為保險絲是位在電流傳遞必要路徑上，因此會有耗能的問題。
在中華民國專利第M382568號「雙極自動斷電式安全開關」揭露一種雙金屬片型態的過載保護開關，但該雙金屬片同樣必須位在『電流傳遞必要路徑』中，需要依賴電流通過的熱能以產生變形，特別是需要過載的電流才能使該雙金屬片變形而中斷電路，因此同樣有耗能的問題。
然而除了電流過載會導致過熱之外，以延長線插座為例，下列狀況均可能導致任一插座的過熱，包括：
1.插頭的金屬插腳嚴重氧化，金屬插腳披覆有氧化物，當插頭插於插座時，導電性不佳的氧化物使得電阻變大，插座因此過熱。
2.插頭的金屬插腳插入插座時，插入不完全，導致只有局部接觸，過小的接觸面積導致插座過熱。
3.插頭的金屬插腳變形或磨損，導致插入插座時接觸不完全，過小的接觸面積引起插座過熱。
4.插頭的金屬插腳或插座的金屬片沾有異物，例如灰塵或污垢，使得導電性不佳，因此電阻變大而過熱。
在上述狀況下，插座所在處的工作溫度與過載保護開關所在處的工作溫度會有嚴重落差。
發明人在美國專利申請第US9698542號「Assembly and method of plural conductive slots sharing an overheating destructive fixing element」一案中，曾揭露銅片距離與溫度差異的實驗，由US9698542專利案TABLE 2的測試可知，如果上述過熱的插座位於TABLE 2實驗的位置10，上述過載保護開關位於 TABLE 2實驗的位置1，二者相距9公分，則當插座工作溫度達202.9℃，在25分鐘之後，過載保護開關的工作溫度也只有110.7℃。亦即當插座與過載保護開關相距9公分，當插座工作溫已經過熱達202.9℃而有意外燃燒之可能時，當時過載保護開關的雙金屬片仍只有110.7℃，尚未達變形的溫度，過載保護開關不會自動跳脫斷電。
由於產生插座過熱的情形有許多種，且插座與過載保護開關的雙金屬片的距離會導致極大的溫差，因此為有效的達到過熱保護，在延長線插座的每一個插座上都應設置過載保護開關，但雙金屬片型態的過載保護除了有耗能的缺點之外，價格也較而昂貴，若要在延長線插座的每一個插座上皆設置，會有較嚴重的耗能問題，價格也會大幅上升，不利於普及使用。
基於上述原因，為了克服該缺失，本發明提出一種開關的過熱破壞式斷電方法，包括下列步驟：使一第一彈性件的一第一彈性力透過一操作件同時施力於一過熱破壞件及一活動導電件，該第一彈性力的施力方向係使該活動導電件能同時接觸一第一導電件與一第二導電件，以形成一電流通路；使一第二彈性件的第二彈性力透過該操作件作用於該活動導電件，該第二彈性力的施力方向係使該活動導電件遠離該第一導電件或該第二導電件；在該活動導電件同時接觸該第一導電件與該第二導電件時，使該過熱破壞件設置在一非電流傳遞必要路徑上，且該過熱破壞件係設置在遠離該活動導電件的位置，在該非電流傳遞必要路徑上，該過熱破壞件能接受上述電流通路的熱能；使上述電流通路的一熱能依序經由該活動導電件、該第一彈性件，再傳遞至該過熱破壞件；當該過熱破 壞件接受該熱能而升溫接近一破壞溫度時，藉由該第一彈性力的施力，使該過熱破壞件被破壞或變形，該第一彈性件隨之產生形變，使該第一彈性力作用於該活動導電件的施力因此變小或喪失，該第二彈性力迫使該活動導電件改變位置，使該活動導電件不再同時導通該第一導電件與該第二導電件，以中斷該電流通路。
進一步，該過熱破壞件的破壞溫度介於100℃至400℃之間。
進一步，該過熱破壞件由塑膠材料製成，包含熱塑性塑膠與熱固性塑膠；或者，該過熱破壞件係由金屬或合金製成，該合金的主要成份包含鉍、鎘、錫、鉛、鏑、銦中之任二種以上，例如該合金係一錫鉍合金，或在錫與鉍中另添加下列金屬之一或組合：鎘、銦、銀、錫、鉛、銻及銅。
根據上述技術特徵可達成以下功效：
1.過熱破壞件位在『非電流傳遞必要路徑』上，過熱破壞件不是傳遞電流的必要元件，本發明過熱破壞件的導電性即使不如銅，由於電流會選擇電阻最小的『電流傳遞必要路徑』流動，因此本發明將過熱破壞件設置在『非電流傳遞必要路徑』上可以有效避免耗能。
2.本發明的方法容易使用於現有的開關，不會增加開關的體積，應用於已知的翹板開關、按壓開關等，所增加的成本非常有限，容易實施。
3.因為體積小且成本低，可以應用於現有的電器用品，例如應用於延長線時，如果將延長線的每一插座均各自配置一枚本發明的熱破壞斷電的開關，可以確保對應於每一個開關的每一組插座孔於使用時的安全。也可藉此可改善習知雙合金屬片耗能、價格昂貴、必須多組插座孔共用一個過載保護開 關的缺點。而且不會有距離過載保護開關較遠的插座孔已過熱而造成溫度上昇，而過載保護開關因尚未達到跳脫溫度而仍未跳脫的現象。
(1A)‧‧‧座體
(11A)‧‧‧容納空間
(2A)‧‧‧第一導電件
(3A)‧‧‧第二導電件
(31A)‧‧‧第二銀接點
(4A)‧‧‧翹板導電件
(41A)‧‧‧第一銀接點
(5A)‧‧‧過熱破壞件
(51A)‧‧‧連接部
(52A)‧‧‧待破壞部
(53A)‧‧‧支撐部
(531A)‧‧‧位移空間
(54A)‧‧‧套合部
(6A)‧‧‧操作組件
(610A)‧‧‧樞接點
(61A)‧‧‧操作件
(611A)‧‧‧容置管部
(612A)‧‧‧接觸件
(62A)‧‧‧第一彈性件
(621A)‧‧‧一端
(622A)‧‧‧另一端
(63A)‧‧‧第一凸部
(7A)‧‧‧第二彈性件
(10A)‧‧‧第二凸部
(1B)‧‧‧座體
(11B)‧‧‧容納空間
(2B)‧‧‧第一導電件
(3B)‧‧‧第二導電件
(31B)‧‧‧第二銀接點
(4B)‧‧‧翹板導電件
(41B)‧‧‧第一銀接點
(5B)‧‧‧過熱破壞件
(51B)‧‧‧連接部
(52B)‧‧‧待破壞部
(53B)‧‧‧支撐部
(531B)‧‧‧位移空間
(54B)‧‧‧套合部
(6B)‧‧‧操作組件
(61B)‧‧‧操作件
(610B)‧‧‧樞接點
(611B)‧‧‧容置管部
(612B)‧‧‧接觸件
(62B)‧‧‧第一彈性件
(621B)‧‧‧第一彈簧
(622B)‧‧‧第二彈簧
(7B)‧‧‧第二彈性件
(1C)‧‧‧座體
(11C)‧‧‧容納空間
(12C)‧‧‧凸出部
(2C)‧‧‧第一導電件
(3C)‧‧‧第二導電件
(31C)‧‧‧第二銀接點
(4C)‧‧‧懸臂導電件
(41C)‧‧‧第一銀接點
(5C)‧‧‧過熱破壞件
(6C)‧‧‧操作組件
(61C)‧‧‧操作件
(611C)‧‧‧容置管部
(6111C)‧‧‧組裝位置
(6112C)‧‧‧開口
(6113C)‧‧‧貫穿孔
(612C)‧‧‧接觸件
(6121C)‧‧‧限位柱
(6122C)‧‧‧支撐座
(613C)‧‧‧限制件
(6131C)‧‧‧空間
(62C)‧‧‧第一彈性件
(621C)‧‧‧第一端
(622C)‧‧‧第二端
(7C)‧‧‧簧片
[第一圖]係為本發明第一實施例的示意圖，示意一翹板開關構造以及該翹板開關處於關閉位置。
[第二圖]係為本發明第一實施例的示意圖，示意該翹板開關處於開啟位置。
[第三圖]係為本發明第一實施例的示意圖，示意當該過熱破壞件因過熱破壞時，該活動導電件脫離該第二導電件，使該翹板開關由開啟位置回到關閉位置而形成斷路。
[第四圖]係為本發明第二實施例的示意圖，示意另一翹板開關構造以及該另一翹板開關處於關閉位置。
[第五圖]係為本發明第二實施例的示意圖，示意該另一翹板開關處於開啟位置。
[第六圖]係為本發明第二實施例的示意圖，示意當該過熱破壞件因過熱破壞時，該活動導電件脫離該第二導電件，使該另一翹板開關由開啟位置回到關閉位置。
[第七圖]係為本發明第三實施例的示意圖，示意一壓按開關構造以及該壓按開關處於關閉位置。
[第八圖]係為本發明第三實施例的示意圖，示意該壓按開關處於開啟位置。
[第九圖]係為本發明第三實施例的示意圖，示意當該過熱破壞件因過熱破壞時，該活動導電件脫離該第二導電件，使該壓按開關由開啟位置回到關閉位置。
本發明的技術用語，定義如下：『電流傳遞必要路徑』，指傳遞電流的必要路徑，電流傳遞必要路徑中的任一元件必須都是導電體，當電流傳遞必要路徑的任一元件被破壞，電流即無法繼續傳遞，例如當保險絲設置在電流通路時，保險絲即是電流傳遞必要路徑中的一個元件。『非電流傳遞必要路徑』，指不是傳遞電流的必要路徑，非電流傳遞必要路徑的元件可以是導電體或絕緣體。
本發明的各實施例中，第一銀接點與第二銀接點，是為了提高翹板導電件與第二導電件之間的電流導通效率而設置，但是如果不設置該第一銀接點與第二銀接點，直接使翹板導電件接觸第二導電件，也是可行的方式，亦即該第一銀接點與第二銀接點並非必要的元件。在以下的說明中，翹板導電件接觸或分開於該第二導電件，均隱含表示該第一銀接點接觸或分開於該第二銀接點。
在以下說明中，過熱破壞件或待破壞部的『破壞』，包含失去剛性、軟化、變形、熔化、氣化、裂解、分解、焦化等方式。
本發明第一實施例請參閱第一圖所示，本實施例以一過熱破壞式開關來說明本發明的過熱破壞式斷電方法，且在本實施例中係為一翹板開關，而第一圖呈現該翹板開關為關閉的狀態。該翹板開關包括有： 一座體(1A)，具有一容納空間(11A)。一第一導電件(2A)及一第二導電件(3A)，皆穿置於該座體(1A)。一活動導電件，設置於該容納空間(11A)中，該活動導電件係一翹板導電件(4A)，該翹板導電件(4A)跨置於該第一導電件(2A)而電性連接該第一導電件(2A)。當工作溫度異常升高時，最好是在火線產生斷路，因此該第一導電件(2A)使用上為火線第一端，該第二導電件(3A)使用上為火線第二端，並藉由該翹板導電件(4A)導通該第一導電件(2A)及第二導電件(3A)，而形成火線通路。該翹板導電件(4A)設有一第一銀接點(41A)，該第二導電件(3A)對應設有一第二銀接點(31A)，上述翹板導電件(4A)與第二導電件(3A)之間，藉由該第一銀接點(41A)與該第二銀接點(31A)的接觸而導通。最好是該第一導電件(2A)、該第二導電件(3A)及該翹板導電件(4A)的材料皆為銅，該第一銀接點(41A)與該第二銀接點(31A)的材料為銀。當翹板開關切換至開啟位置，該第一導電件(2A)、該翹板導電件(4A)、該第一銀接點(41A)、該第二銀接點(31A)與該第二導電件(3A)共同形成『電流傳遞必要路徑』。
一過熱破壞件(5A)，在一破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度介於100℃至400℃，該過熱破壞件(5A)位在『非電流傳遞必要路徑』，因此可以選用絕緣材料例如塑膠，包括熱塑性塑膠與熱固性塑膠，或選用非絕緣材料，包含金屬或合金，例如包含鉍、鎘、錫、鉛、鏑、銦中之任二種以上的合金，其中錫鉍合金的熔點約在138℃，是一種好的偵測電路過熱的材料。本實施例中，該過熱破壞件(5A)包含一連接部(51A)、一待破壞部(52A)及一支撐部(53A)，更包含一套合部(54A)。該支撐部(53A)連接該連接部(51A)及該待破壞部(52A)，該支撐部(53A)於其軸向外圍界定一位移空間(531A)，例如該支撐部(53A)直徑寬度相 對小於該連接部(51A)而形成該位移空間(531A)，該待破壞部(52A)設置於該支撐部(53A)外緣，且不在該位移空間(531A)中，該位移空間(531A)是為該待破壞部(52A)所預留的一個空間，以便使得該待破壞部(52A)被破壞後，能夠有移動的空間，該套合部(54A)連接該待破壞部(52A)。
一操作組件(6A)，用來操作該翹板導電件(4A)連通該第一導電件(2A)與該第二導電件(3A)，形成火線通路，或斷開該第一導電件(2A)與該第二導電件(3A)的通路，使火線形成斷路。該操作組件(6A)組裝於該座體(1A)上，包含一操作件(61A)及一第一彈性件(62A)，該操作件(61A)設有一樞接點(610A)，該樞接點(610A)樞接於該座體(1A)，使該操作件(61A)可以該樞接點(610A)做為軸心而有限度的往復旋動，該操作件(61A)還包含一限制件及一接觸件(612A)，該限制件是一容置管部(611A)，該過熱破壞件(5A)置入該容置管部(611A)中。該第一彈性件(62A)也置入該容置管部(611A)，使該第一彈性件(62A)的一端(621A)套接在該過熱破壞件(5A)的套合部(54A)，並抵在該待破壞部(52A)上。該接觸件(612A)為導熱殼體且安裝於該容置管部(611A)並接觸該翹板導電件(4A)，該第一彈性件(62A)另一端(622A)則抵在該接觸件(612A)上，該過熱破壞件(5A)設置在遠離該翹板導電件(4A)的位置，且該第一彈性件(62A)被壓縮地限制在該接觸件(612A)與該過熱破壞件(5A)之間而具有一第一彈性力。該接觸件(612A)、該第一彈性件(62A)及該過熱破壞件(5A)都位在『非電流傳遞必要路徑』。
一第二彈性件(7A)，該第二彈性件(7A)在本實施例係一彈簧，該第二彈性件(7A)具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該操作件(61A)。例如該操作件(61A)偏離該樞接點(610A)處設有一第一凸部(63A)，該座體(1A)於對應 該第一凸部(63A)處有一第二凸部(10A)，該第二彈性件(7A)兩端分別套於該第一凸部(63A)與該第二凸部(10A)。
參閱第二圖所示，使用者藉由操作該操作件(61A)繞著該樞接點(610A)旋動，使該接觸件(612A)在該翹板導電件(4A)上滑移，驅使該翹板導電件(4A)以翹板運動型態而選擇式地接觸或分離於該第二導電件(3A)。當該接觸件(612A)在該翹板導電件(4A)上朝向該翹板導電件(4A)上的第一銀接點(41A)的方向滑移時，該第一彈性力將迫使該第一銀接點(41A)接觸該第二銀接點(31A)，使該第一導電件(2A)、該翹板導電件(4A)與第二導電件(3A)之間形成通電狀態。
參閱第三圖所示，當第一導電件(2A)或第二導電件(3A)所連接的外部導電設備有異常之狀態，例如外部導電設備為插座，則當插頭的金屬插腳與插座之間存有氧化物、灰塵、金屬插腳插入不完全、金屬插腳變形等現象，都會使插座的導電部位產生較大的熱能，該熱能經由第一導電件(2A)或第二導電件(3A)傳遞至該翹板導電件(4A)，再依序經由接觸件(612A)、該第一彈性件(62A)而傳遞至該過熱破壞件(5A)，該過熱破壞件(5A)之待破壞部(52A)吸收該熱能而逐漸達到破壞溫度，此時該過熱破壞件(5A)之待破壞部(52A)會被『破壞』，開始逐漸失去剛性，例如該過熱破壞件(5A)之材質為錫鉍合金，雖然其熔點在138℃，但在接近熔點時即開始失去剛性，同時在該第一彈性力的作用下，該過熱破壞件(5A)之待破壞部(52A)被該第一彈性件(62A)施壓，而逐漸往該位移空間(531A)方向位移，造成該第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性力會大於該第一彈性力。本實施例中，該第一導電件(2A)與該第二導電件(3A)的排列方向定義為一縱向，該操作件(61A)在該縱向上具有一長度，該第一彈性件(62A)設置於該長度的一中央位置，該第二彈性件(7A)在該長度的設置位置與該中央位置係 相距有一距離。因此當該第二彈性力大於該第一彈性力，該操作件(61A)因為力矩的作用，可以該樞接點(610A)為軸心旋動，並帶動該接觸件(612A)在該翹板導電件(4A)上滑移，因而迫使該操作件(61A)移動到關閉的位置，該翹板導電件(4A)的第一銀接點(41A)脫離該第二銀接點(31A)，亦即該翹板導電件(4A)脫離該第二導電件(3A)，形成斷電狀態，藉此達到過熱保護的作用。
請參閱第二圖，當該翹板導電件(4A)連通該第一導電件(2A)與該第二導電件(3A)時，該翹板導電件(4A)、該第一導電件(2A)與該第二導電件(3A)三者皆位在『電流傳遞必要路徑』，且三者的材質皆為銅，電阻較小。但該接觸件(612A)、該第一彈性件(62A)及該過熱破壞件(5A)都位在『非電流傳遞必要路徑』，其中至少該第一彈性件(62A)及該過熱破壞件(5A)的材質都不是銅，該第一彈性件(62A)及該過熱破壞件(5A)電阻比銅還大。由於電流會往電阻最小的路徑流動，因此當翹板開關處於第二圖所示的狀態，電流會循著電阻最小的該第一導電件(2A)、該翹板導電件(4A)、該第二導電件(3A)的路徑傳遞。因為本發明的過熱破壞件(5A)與第一彈性件(62A)均位在『非電流傳遞必要路徑』，因此過熱破壞件(5A)與第一彈性件(62A)的材質即使電阻較大，也不會造成耗能，所以本發明的斷電方法與傳統保險絲的斷電方法完全不同，也與過載開關雙金屬片構造的斷電方法完全不同。
本發明第二實施例請參閱第四圖所示，本實施例同樣以一過熱破壞式開關來說明本發明的過熱破壞式斷電方法，本實施例同樣為一翹板開關，而第四圖呈現該翹板開關為關閉的狀態。該翹板開關包括有：一座體(1B)，具有一容納空間(11B)。一第一導電件(2B)及一第二導電件(3B)，皆穿置於該座體(1B)。一活動導電件，設置於該容納空間(11B)中， 該活動導電件係一翹板導電件(4B)，該翹板導電件(4B)跨置於該第一導電件(2B)而電性連接該第一導電件(2B)。當工作溫度異常升高時，最好是在火線產生斷路，因此該第一導電件(2B)使用上為火線第一端，該第二導電件(3B)使用上為火線第二端，並藉由該翹板導電件(4B)導通該第一導電件(2B)及第二導電件(3B)，而形成火線通路。該翹板導電件(4B)設有一第一銀接點(41B)，該第二導電件(3B)對應設有一第二銀接點(31B)，上述翹板導電件(4B)與第二導電件(3B)之間，藉由該第一銀接點(41B)與該第二銀接點(31B)的接觸而導通。當翹板開關切換至開啟位置，該第一導電件(2B)、該翹板導電件(4B)、該第一銀接點(41B)、該第二銀接點(31B)與該第二導電件(3B)共同形成『電流傳遞必要路徑』。
一過熱破壞件(5B)，在一破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度介於100℃至400℃，該過熱破壞件(5B)位在『非電流傳遞必要路徑』，因此可以選用絕緣材料例如塑膠，包括熱塑性塑膠與熱固性塑膠，或選用非絕緣材料的金屬或合金，例如包含鉍、鎘、錫、鉛、鏑、銦中之任二種以上的合金，其中錫鉍合金的熔點約在138℃，是一種好的偵測電路過熱的材料。本實施例中，該過熱破壞件(5B)包括一連接部(51B)、一待破壞部(52B)及一支撐部(53B)，更包含一套合部(54B)，該支撐部(53B)連接該連接部(51B)及該待破壞部(52B)，該支撐部(53B)於軸向外圍界定一位移空間(531B)，例如該支撐部(53B)直徑寬度相對小於該連接部(51B)而形成該位移空間(531B)，該待破壞部(52B)設置於該支撐部(53B)外緣，且不在該位移空間(531B)中，該位移空間(531B)是為該待破壞部(52B)所預留的一個空間，以便使得該待破壞部(52B)被破壞後，能夠有移動的空間，該套合部(54B)連接該待破壞部(52B)。
一操作組件(6B)，用來操作該翹板導電件(4B)連通該第一導電件(2B)與該第二導電件(3B)，形成火線通路，或斷開該第一導電件(2B)與該第二導電件(3B)的通路，使火線形成斷路。該操作組件(6B)組裝於該座體(1B)上，包含一操作件(61B)及一第一彈性件(62B)，該操作件(61B)設有一樞接點(610B)，該樞接點(610B)樞接於該座體(1B)，使該操作件(61B)可以該樞接點(610B)為軸心而有限度的往復旋動，該操作件(61B)還包含一接觸件(612B)及一限制件，該接觸件(612B)係呈空心狀的一導熱殼件，該導熱殼件接觸該翹板導電件(4B)，該限制件是一容置管部(611B)，而該第一彈性件(62B)包括一第一彈簧(621B)及一第二彈簧(622B)，該第一彈簧(621B)、該第二彈簧(622B)及該過熱破壞件(5B)係設入於該容置管部(611B)內，其中，該第二彈簧(622B)抵於該接觸件(612B)，該過熱破壞件(5B)設置在該第一彈簧(621B)與該第二彈簧(622B)之間，因此該過熱破壞件(5B)透過該該第一彈簧(621B)而設置在遠離該翹板導電件(4B)的位置，該第一彈簧(621B)及該第二彈簧(622B)並因而被壓縮而分別具有一彈性力，該第一彈簧(621B)及該第二彈簧(622B)的彈性力總和為一第一彈性力。
一第二彈性件(7B)，該第二彈性件(7B)在本實施例係一彈簧，該第二彈性件(7B)具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該操作件(61B)。
參閱第五圖所示，使用者藉由操作該操作件(61B)繞著該樞接點(610B)旋動，使該接觸件(612B)在該翹板導電件(4B)上滑移，驅使該翹板導電件(4B)以翹板運動型態而選擇式地接觸或分離於該第二導電件(3B)。當該接觸件(612B)在該翹板導電件(4B)上朝向位在該翹板導電件(4B)上之一第一銀接點(41B)的方向滑移時，該第一彈性力將迫使該第一銀接點(41B)接觸該第二導電件 (3B)上的第二銀接點(31B)，使該第一導電件(2B)、該翹板導電件(4B)與該第二導電件(3B)三者形成電流通路。
參閱第六圖所示，當該第一導電件(2B)或該第二導電件(3B)所連接的外部導電設備有異常之狀態，例如外部導電設備為插座，則當插頭的金屬插腳與插座之間存有氧化物、灰塵、金屬插腳插入不完全、金屬插腳變形等現象，都會使插座的導電部位產生較大的熱能，該熱能經第一導電件(2B)或第二導電件(3B)傳遞至翹板導電件(4B)，再依序經由該接觸件(612B)及該第二彈簧(622B)而傳遞至該過熱破壞件(5B)，該過熱破壞件(5B)的待破壞部(52B)吸收該熱能而逐漸達到其破壞溫度，此時該過熱破壞件(5B)的待破壞部(52B)會被『破壞』，開始逐漸失去剛性，例如該過熱破壞件(5B)之材質為錫鉍合金，雖然其熔點在138℃，但在接近熔點時即開始失去剛性，同時在該第一彈性力的作用下，使該過熱破壞件(5B)之待破壞部(52B)被該第一彈簧(621B)及該第二彈簧(622B)施壓而逐漸往該位移空間(531B)方向位移，造成該第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性力會大於該第一彈性力。本實施例中，該第一導電件(2B)與該第二導電件(3B)的排列方向定義為一縱向，該操作件(61B)在該縱向上具有一長度，該第一彈性件(62B)設置於該長度的一中央位置，該第二彈性件(7B)的設置位置與該中央位置相距有一距離，因此當該第二彈性力大於該第一彈性力，該操作件(61B)因為力矩的作用，可以該樞接點(610B)為軸心旋動，並帶動該接觸件(612B)在該翹板導電件(4B)上滑移而迫使該操作件(61B)移動到關閉的位置，該翹板導電件(4B)的銀接點(41B)因此脫離該第二導電件(3B)，形成斷電狀態，藉此達到過熱保護的作用。
請參閱第五圖，當該翹板導電件(4B)連通該第一導電件(2B)與該第二導電件(3B)時，該翹板導電件(4B)、該第一導電件(2B)與該第二導電件(3B)三者皆位在『電流傳遞必要路徑』，且三者的材質皆為銅，電阻較小。但該接觸件(612B)、該第二彈簧(622B)及該過熱破壞件(5B)都位在『非電流傳遞必要路徑』，其中至少該第二彈簧(622B)及該過熱破壞件(5B)的材質都不是銅，該第二彈簧(622B)及該過熱破壞件(5B)電阻比銅還大。由於電流會往電阻最小的路徑流動，因此當翹板開關處於第五圖所示的狀態，電流會循著電阻最小的第一導電件(2B)、翹板導電件(4B)、第二導電件(3B)的路徑傳遞。因為本發明的過熱破壞件(5B)與第二彈簧(622B)均位在『非電流傳遞必要路徑』，因此過熱破壞件(5B)與第二彈簧(622B)的材質即使電阻較大，也不會造成耗能，所以本發明的斷電方法與傳統保險絲的斷電方法完全不同，也與過載開關雙金屬片構造的斷電方法完全不同。
本發明第三實施例請參閱第七圖所示，本實施例同樣以一過熱破壞式開關來說明本發明的過熱破壞式斷電方法，本實施例為一壓按開關，而第七圖呈現該壓按開關為關閉的狀態。該壓按開關包括有：一座體(1C)，具有一容納空間(11C)及一凸出部(12C)。一第一導電件(2C)及一第二導電件(3C)，皆穿置於該座體(1C)。一活動導電件，設置於該容納空間(11C)中，該活動導電件係一懸臂導電件(4C)。當工作溫度異常升高時，最好是在火線產生斷路，因此該第一導電件(2C)使用上為火線第一端，該第二導電件(3C)使用上為火線第二端，並藉由該懸臂導電件(4C)導通該第一導電件(2C)及第二導電件(3C)，而形成火線通路。該懸臂導電件(4C)設有一第一銀接點(41C)，該第二導電件(3C)對應設有一第二銀接點(31C)，上述懸臂導電件 (4C)與第二導電件(3C)之間，藉由該第一銀接點(41C)與該第二銀接點(31C)的接觸而導通。當壓按開關切換至開啟位置，該第一導電件(2C)、該懸臂導電件(4C)、該第一銀接點(41C)、該第二銀接點(31C)與該第二導電件(3C)共同形成『電流傳遞必要路徑』。
一過熱破壞件(5C)，在一破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度介於100℃至400℃，該過熱破壞件(5C)位在『非電流傳遞必要路徑』，因此可以選用絕緣材料例如塑膠，包括熱塑性塑膠與熱固性塑膠，或選用非絕緣材料的金屬或合金，例如包含鉍、鎘、錫、鉛、鏑、銦中之任二種以上的合金，其中錫鉍合金的熔點約在138℃，是一種好的偵測電路過熱的材料。該過熱破壞件(5C)的型態如同前述第一實施例及第二實施例。
本實施例之該壓按開關進一步有一操作組件(6C)，用來操作該懸臂導電件(4C)連通該第一導電件(2C)與該第二導電件(3C)，形成火線通路，或斷開該第一導電件(2C)與該第二導電件(3C)的通路，使火線形成斷路。該操作組件(6C)組裝於該座體(1C)，該操作組件(6C)包含一操作件(61C)及一第一彈性件(62C)，該操作件(61C)係套設於該凸出部(12C)，該操作件(61C)可在該凸出部(12C)有限度的往復移動。整個操作組件(6C)的往復移動與定位構造，如同習知的自動原子筆按壓鈕構造或中國專利第CN103441019號「按鈕開關」的構造，因此本實施例的圖式中省略若干習知的定位構造未予繪出。該操作件(61C)還包含一容置管部(611C)、一接觸件(612C)及一限制件(613C)。該容置管部(611C)遠離該懸臂導電件(4C)的一端設有一組裝位置(6111C)，該容置管部(611C)鄰近該懸臂導電件(4C)的一端有一開口(6112C)，該容置管部(611C)並於遠離懸臂導電件(4C)的一端設有一貫穿孔(6113C)，該過熱破壞件(5C)由該開口(6112C)裝入該容 置管部(611C)，使該過熱破壞件(5C)位於該組裝位置(6111C)。該限制件(613C)例如為一筒體而界定一空間(6131C)，藉由該限制件(613C)抵於過熱破壞件(5C)，使該過熱破壞件(5C)位於該容置管部(611C)之組裝位置(6111C)。該第一彈性件(62C)置入該空間(6131C)使該第一彈性件(62C)的第一端(621C)抵於該過熱破壞件(5C)。該接觸件(612C)包含一限位柱(6121C)及一支撐座(6122C)，該限位柱(6121C)伸入該第一彈性件(62C)的第二端(622C)，使該第一彈性件(62B)抵於該支撐座(6122C)上，該支撐座(6122C)並接觸該懸臂導電件(4C)。該過熱破壞件(5C)抵於該限制件(613C)，該第一彈性件(62C)被壓縮地限制在該接觸件(612C)與該過熱破壞件(5C)之間而具有一第一彈性力。
本實施例之該壓按開關進一步有一第二彈性件，該第二彈性件係一簧片(7C)，且該第一導電件(2C)、該簧片(7C)與該懸臂導電件(4C)三者係一體成形，該簧片(7C)具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該懸臂導電件(4C)。
參閱第八圖所示，使用者藉由操作該操作件(61C)相對位移於該凸出部(12C)，猶如自動原子筆的按鈕一般，使該懸臂導電件(4C)選擇式地接觸或分離於該第二導電件(3C)。當該操作件(61C)朝向懸臂導電件(4C)位移並定位，該接觸件(612C)的支撐座(6122C)將壓按該懸臂導電件(4C)，使第一銀接點(41C)接觸第二銀接點(31C)，亦即該懸臂導電件(4C)接觸該第二導電件(3C)而形成一通電狀態，同時該第一彈性件(62C)會進一步再被壓縮，加大該第一彈性力，此時該第一彈性力係大於該第二彈性力。
參閱第九圖所示，當第一導電件(2C)或第二導電件(3C)所連接的外部導電設備有異常之狀態，例如外部導電設備為插座，則當插頭的金屬插腳與插座之間存有氧化物、灰塵、金屬插腳插入不完全、金屬插腳變形等，都會 使插座的導電部位產生較大的熱能，該熱能經由第一導電件(2C)或第二導電件(3C)傳遞至懸臂導電件(4C)，再依序經由該接觸件(612C)、該第一彈性件(62C)而傳遞至該過熱破壞件(5C)，該過熱破壞件(5C)吸收該熱能而逐漸到達其破壞溫度，此時過熱破壞件(5C)會開始逐漸失去剛性，例如該過熱破壞件(5C)之材質為錫鉍合金，雖然其熔點在138℃，但在接近熔點時即開始失去剛性，同時在該第一彈性力的作用下，使該過熱破壞件(5C)被該第一彈性件(62C)施壓變形甚至破壞，無法再限制該第一彈性件(62C)，造成該第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性力會大於該第一彈性力，因而迫使該懸臂導電件(4C)復位，使該懸臂導電件(4C)的第一銀接點(41C)脫離該第二導電件(3C)的第二銀接點(31C)，形成一斷電狀態，藉此達到過熱保護的作用。
請參閱第八圖，當該懸臂導電件(4C)連通該第一導電件(2C)與該第二導電件(3C)時，該懸臂導電件(4C)、該第一導電件(2C)與該第二導電件(3C)三者皆位在『電流傳遞必要路徑』，且三者的材質皆為銅，電阻較小。但該接觸件(612C)、該第一彈性件(62C)及該過熱破壞件(5C)都位在『非電流傳遞必要路徑』，其中至少該第一彈性件(62C)及該過熱破壞件(5C)的材質都不是銅，該第一彈性件(62C)及該過熱破壞件(5C)電阻比銅還大。由於電流會往電阻最小的路徑流動，因此當壓按開關處於第八圖所示的狀態，電流會循著電阻最小的第一導電件(2C)、懸臂導電件(4C)、第二導電件(3C)的路徑傳遞。因為本發明的過熱破壞件(5C)與第一彈性件(62C)均位在『非電流傳遞必要路徑』，因此過熱破壞件(5C)與第一彈性件(62C)的材質即使電阻較大，也不會造成耗能，所以本發明的斷電方法與傳統保險絲的斷電方法完全不同，也與過載開關雙金屬片構造的斷電方法完全不同。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

Claims (3)

  1. 一種開關的過熱破壞式斷電方法，包括下列步驟：使一第一彈性件的一第一彈性力透過一操作件同時施力於一過熱破壞件及一活動導電件，該過熱破壞件係由合金製成，該合金的主要成份包含鉍、鎘、錫、鉛、鏑、銦中之任二種以上，該第一彈性力的施力方向係使該活動導電件能同時接觸一第一導電件與一第二導電件，以形成一電流通路；使一第二彈性件的第二彈性力透過該操作件作用於該活動導電件，該第二彈性力的施力方向係使該活動導電件遠離該第一導電件或該第二導電件；在該活動導電件同時接觸該第一導電件與該第二導電件時，使該過熱破壞件設置在一非電流傳遞必要路徑上，且該過熱破壞件係設置在遠離該活動導電件的位置，在該非電流傳遞必要路徑上，該過熱破壞件能接受上述電流通路的熱能；使上述電流通路的一熱能依序經由該活動導電件、該第一彈性件，再傳遞至該過熱破壞件；當該過熱破壞件接受該熱能而升溫接近一破壞溫度時，藉由該第一彈性力的施力，使該過熱破壞件被破壞或變形，該第一彈性件隨之產生形變，使該第一彈性力作用於該活動導電件的施力因此變小或喪失，該第二彈性力迫使該活動導電件改變位置，使該活動導電件不再同時導通該第一導電件與該第二導電件，以中斷該電流通路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之開關的過熱破壞式斷電方法，其中，該過熱破壞件的破壞溫度介於100℃至400℃之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之開關的過熱破壞式斷電方法，其中，該合金係為一錫鉍合金，或在錫與鉍中另添加下列金屬之一或組合：鎘、銦、銀、錫、鉛、銻及銅。
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