TWI817752B - 具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良 - Google Patents

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Abstract

一種具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，尤指一種隨操作次數自體衰退型雙合金屬片，其側蓋或殼體內緣面相對於雙合金屬片下方設有一與其呈垂直向的橫柱，俾當雙合金屬片形成斷路(OFF)，防止接觸彈片向下彈跳時過度變形，增進使用壽命；再者，翹板型燈罩外側向下延伸設有一凸脊塊，其上方形成一壓制斜面，下方形成一頂靠斜面；一彈性片，係設在凸脊塊的外側，用以提供燈罩一彈性卡制力，令燈罩切換至OFF時，彈性片係位於凸脊塊的壓制斜面上定位於OFF，且令燈罩切換至ON時，彈性片係位於凸脊塊下方的頂靠斜面定位於ON，確保燈罩及連動件在殼體內可準確定位的功效增進。

Description

具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良
本發明係有關一種過載保護開關改良，尤指一種翹板型燈罩外側向下延伸設有一凸脊塊，確保燈罩及連動件在殼體內準確定位於ON、OFF位置；且具有防止接觸彈片向下彈跳時過度變形及抑制振盪擺動，以增進使用壽命的過載保護開關。
按，低壓斷路器歐美國家稱模殼式斷路器(Molded-case circuit breaker，簡稱MCCB)是一種低壓過電流保護斷路器，與微型斷路器(MCB)相比，塑殼斷路器具有較大的額定電流和分斷能力，日本稱無熔絲斷路器(NFB)，我國稱無熔線斷路器；另外一種有漏電保護的產品分類為漏電斷路器(ELCB)，對於一般比較小容量的產品稱為MCB或ELB。通常MCCB、ELCB斷路器使用於遮斷容量大，俗稱為工業型。而MCB、ELB使用於遮斷容量小，俗稱為家用燈插迴路斷路器，其功能主要是保護設備以及線路安全的一種開關，當發生過載或短路事故時進行跳脫，隔離電源。若是ELCB、ELB則加上漏電跳脫的保護功能。斷路器是世界上做為保護設備及線路安全的主要隔離開關，也是目前全世界最通用之產品。
按，圖1A及圖1B係揭露習用一種過電流保護開關10，其大體上包含：一殼體11，其上端設有一按壓用燈罩12，又於底端處分設有第一接線片12a、第二接線片12b，有的過電流保護開關10更包括設有一第三接線片12c，用以提供一氖燈15所需電源，但不限於此，其中該第一接線片12a設有一雙合金屬接觸簧片13及第一接點131，該第二接線片12b上方相對於該第一接點，設有一可與其接觸之第二接點121；一連動件14，其一端樞口設在 該燈罩12底部，另一端連動該雙合金屬接觸簧片13之自由端，俾藉由該燈罩12之按壓，驅動該雙合金屬接觸簧片13上之第一接點131接觸該第二接點121形成導通(ON)，且當電流發生過載時，該雙合金屬接觸簧片13之曲張度因溫度升高而發生變形，並使該第一接點131脫離該第二接點121形成斷路(OFF)，據以構成一過電流保護開關10之形態。此類型專利見諸於我國公告第540811、367091、320335、262168、208384號等專利中。
惟查，上揭這種習用的小型過電流保護開關10，不具有大型過載開關(MCCB)慣用之多段切換安全防呆操作方法，因係採用循環跳脫結構，故當該燈罩12被壓住或卡住時，該雙合金屬接觸簧片13係作重複開路、斷路動作(ON
Figure 111137549-A0305-02-0004-2
OFF)，導致反覆過載而尚失過載保護的功能，因此使用壽命及使用安全上仍有不足。
是以，發明人先前以第I747721號「具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關」發明專利，改善上揭問題點，可達成小型過載開關上亦具有大型過載開關(MCCB)慣用之三段切換安全防呆操作方法，採用無阻礙的完全分離跳脫結構，當燈罩受外力阻擋時，雙合金屬片依然可順利完成單次跳脫動作，且需以防呆操作來重啟，具有增長使用壽命及使用安全之功效增進。惟查，上揭第I747721號發明專利在使用時，發現有二個問題點，如圖2A~圖3B所示，該第一接線片40上連接一雙合金屬片41，該雙合金屬片41的自由端411內側中間延伸設有一可上下彈跳的接觸彈片42，該接觸彈片42遠離該自由端411的上方設有一第一觸接點421，該第二接線片50的上段部51相對於該第一觸接點421，設有一可與其接觸之第二觸接點511；其中圖2A、3A係顯示該雙合金屬片41的自由端411呈現下凹彎弧狀411b，使該接觸彈片42向上彈跳的示意圖。又圖2B、3B係顯示該雙合金屬片41的自由端411呈現上凹彎弧狀411a，使該接觸彈片42向下彈跳的示意 圖。由於該雙合金屬片41是發明人先前以第I765390號「雙合金屬片之碟狀縮合結構的製造方法」發明專利所製造而成。惟查，上述「雙合金屬片」41的碟狀縮合結構，確實具有可使過電流跳脫之準確度提升，並可有更高的縮合良率的功效增進。但是，碟狀縮合結構使得該接觸彈片42向下彈跳時，因其沒有像向上彈跳時有第一觸接點421接觸到第二觸接點511而定位，以致於該接觸彈片42向下彈跳時，會如圖3B虛線所示，呈現過度彈跳，隨切換次數而破壞其內部應力結構，導致降低其使用壽命，因此屬於一種隨操作次數自體衰退型雙合金屬片。再者，該彈性片70包括一本體71，係以鉚接方式711結合在該第二接線片50上，及設於該本體71上方的一彈性接觸端72，且以該彈性接觸端72係頂置在該頂靠片322的外側。惟查，該頂靠片322僅係一延伸平面，沒有定位面，因此只能確保該翹板型燈罩32及連動件33在殼體31內僅可準確單向定位於ON位置。
雖然上述二個問題點，瑕不掩瑜，但發明人本著精益求精的理念，不斷研究改進，以期解決上述自體衰退型雙合金屬片的問題點。
本發明之主要目的，係在提供一種具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其翹板型燈罩外側以向下延伸凸脊塊，確保燈罩及連動件在殼體內準確定位於ON位置，使雙合金屬片可完成無阻礙的完全分離跳脫外，並亦可定位於OFF位置達成質感提升的功效增進。
本發明又一目的，係在提供一種具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其具有防止接觸彈片向下彈跳時過度變形及抑制振盪擺動以增進使用壽命。
為達上述目的，本發明所採用的技術手段包含：一殼體，具有 一上開口及一側開口，其上開口設有一按壓用的翹板型燈罩，又於底端分設有一第一接線片、一第二接線片，其中該第一接線片上連接一雙合金屬片，該雙合金屬片延伸設有一可上下彈跳的接觸彈片，該接觸彈片上方設有一第一觸接點，該第二接線片的上段部相對於該第一觸接點，設有一可與其接觸之第二觸接點；一連動件，其一端樞設在該燈罩底部偏內的一樞轉孔，另一端向外偏移連動該雙合金屬片，進而使該樞轉孔推向內部時，該雙合金屬片上之第一觸接點接觸該第二觸接點形成導通(ON)，且當電流發生過載時，該雙合金屬片之曲張度因溫度升高而發生變形，並使該第一觸接點脫離該第二觸接點形成斷路(OFF)，據以構成一電流過載保護開關之型態；其特徵在於：該翹板型燈罩對應於該樞轉孔的另一端設有一凸脊塊，該凸脊塊由該燈罩外側向下延伸所構成，其上方形成一壓制斜面，而下方形成一頂靠斜面；一彈性片，係設在該第二接線片上方且位於該凸脊塊的外側，用以提供該燈罩一彈性卡制力，令該燈罩切換至OFF時，該彈性片係位於該凸脊塊的壓制斜面上，且令該燈罩切換至ON時，該彈性片係位於該凸脊塊下方的頂靠斜面，確保該燈罩及該連動件在該殼體內準確定位於ON、OFF位置。
依據前揭特徵，該彈性片可包括一本體，及設於該本體上方的一弧形彈性接觸端。
依據前揭特徵，該彈性片包括以鉚接方式固定在該第二接線片上。
依據前揭特徵，該彈性片包括以一定位件或利用殼體內的卡槽固定在該殼體內。
依據前揭特徵，該連動件可包括：一成形在該連動件本體上段的橫 桿，用以穿設在該燈罩底部偏內的樞轉孔；一成形在該連動件下半段且向內延伸的向上推頂及向下推頂制動片，用以連動該雙合金屬片的自由端向下或向上偏移。
依據前揭特徵，殼體更可包括設有一第三接線片。
依據前揭特徵，該接觸彈片係可由該雙合金屬片的自由端內側中間延伸所構成。
依據前揭特徵，該燈罩下方更可包括設有一氖燈。
依據前揭特徵，該彈性片的鉚接方式，包括為一雙壓元寶型的鉚接點所構成。
依據前揭特徵，該殼體更包括設有一側蓋，用以封閉該側開口，且該側蓋內緣面相對於該雙合金屬片下方設有一與其呈垂直向的橫柱，當該側蓋封閉該側開口時，該橫柱係位於該雙合金屬片的接觸彈片下方，俾當該雙合金屬片形成斷路(OFF)時，該接觸彈片向下彈跳時，防止其過度彈跳變形及抑制振盪擺動。
藉助上揭技術手段，本發明以該燈罩所設凸脊塊，於三角形凸脊兩側所形成的壓制斜面及頂靠斜面，用以提供該燈罩彈性卡制力，使得該燈罩切換至OFF時，該彈性片的弧形彈性接觸端，係位於該凸脊塊的壓制斜面上方呈向下推頂於OFF終端位置，且當該燈罩切換至ON時，該弧形彈性接觸端係位於該凸脊塊下方的頂靠斜面下方向上推頂於ON終端位置，據此，確保該燈罩及該連動件在該殼體內準確定位於ON位置外、並亦可定位於OFF位置達成質感提升的功效增進。再者，該側蓋或殼體內緣面相對於該雙合金屬片下方所設的橫柱，當雙合金屬片形成斷路(OFF)，防止接觸彈片向下彈跳時過度變形及抑制振盪擺動，具有增進使用壽命的功效增進。
30:過載保護開關
31:殼體
311:側蓋
312:橫柱
313:上開口
314:側開口
32:翹板型燈罩
321:樞轉孔
322A:凸脊塊
3221:壓制斜面
3222:頂靠斜面
33:連動件
331:橫桿
332:制動片
34:氖燈
35:凹弧面
40:第一接線片
41:雙合金屬片
411:自由端
411a:上凹彎弧狀
411b:下凹彎弧狀
42:接觸彈片
421:第一觸接點
50:第二接線片
51:上段部
511:第二觸接點
60:第三接線片
70:彈性片
71:本體
711:鉚接方式
72:弧形彈性接觸端
圖1A係習用一種過電流保護開關的外觀立體圖。
圖1B係習用一種過電流保護開關的剖視圖。
圖2A係習用第I747721號專利之雙合金屬片呈現下凹的立體圖。
圖2B係習用第I747721號專利之雙合金屬片呈現上凹的立體圖。
圖3A係習用第I747721號專利之雙合金屬片呈現下凹的開關側面剖視圖。
圖3B係習用第I747721號專利之雙合金屬片呈現上凹的開關側面剖視圖。
圖4係本發明較佳實施例的分解立體圖。
圖5係本發明之彈性片與燈罩的外觀立體圖。
圖6係本發明殼體與側蓋的分解立體圖。
圖7係本發明較佳實施例的外觀立體圖。
圖8A係本發明較佳實施例的剖視圖，其顯示TRIP狀態。
圖8B係圖8A中8B所指區域的構造放大示意圖。
圖9係本發明較佳實施例的剖視圖，其顯示ON狀態。
圖10係本發明較佳實施例的剖視圖，其顯示OFF狀態。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
首先，請參閱圖4~圖10所示，本發明之過載保護開關30一較佳實施例包括有：一殼體31，具有一上開口313及一側開口314，其上開口313設有一按壓用的翹板型燈罩32，本實施例中，該翹板型燈罩32下方更包括設有 一氖燈34。又於底端分設有第一接線片40、第二接線片50，本實施例中，更包括設有一第三接線片60，但不限於此。其中該第一接線片40上連接一雙合金屬片41，該雙合金屬片41的自由端411內側中間延伸設有一可上下彈跳的接觸彈片42，該接觸彈片42遠離該自由端411的上方設有一第一觸接點421，該第二接線片50的上段部51相對於該第一觸接點421，設有一可與其接觸之第二觸接點511。
一連動件33，其一端樞設在該翹板型燈罩32底部偏內的一樞轉孔321，另一端向外偏移連動該雙合金屬片41，本實施例中，該連動件33包括：一成形在該連動件33本體上段的橫桿331，用以穿設在該翹板型燈罩32底部偏內的樞轉孔321：一成形在該連動件33下半段且向內延伸的向上推頂及向下推頂制動片322，用以連動該雙合金屬片的自由端向下或向上偏移。進而該樞轉孔321推向內部時，使該雙合金屬片41上之第一觸接點421接觸該第二觸接點511形成導通(ON，即SET端)，且當電流發生過載時，該雙合金屬片41之曲張度因溫度升高而發生變形，並使該第一觸接點421脫離該第二觸接點511形成斷路(OFF)，據以構成一電流過載保護開關之型態；惟查，上述構成係為先前技術(Prior Art)，非本發明的專利標的，容不贅述。
本發明主要特徵在於：該殼體31更包括設有一側蓋311，用以封閉該側開口314，且該側蓋311或殼體31內緣面相對於該雙合金屬片41下方設有一與其呈垂直向的橫柱312，當該側蓋311封閉該側開口314時，該橫柱312係位於該雙合金屬片41的接觸彈片42下方，俾當該雙合金屬片41形成斷路(OFF)，該接觸彈片42向下彈跳時，防止其過度彈跳變形及抑制振盪擺動。如圖6所示，其顯示該橫柱312設在該側蓋311內緣面，但不限定於此。如圖4所示，該橫柱312也可設在該殼體31內，例如與該殼體31一體成型，亦可實施。
如圖9所示，該過載保護開關30呈現ON狀態時，該雙合金屬片41的自由端411向下偏移，呈下凹彎弧狀411b，該接觸彈片42向上彈升，但因該接觸彈片42上的第一觸接點421會碰觸到第二觸接點511，所以無過度彈跳變形及重覆振盪擺動之虞。
如圖10所示，本發明中，當該接觸彈片42向下彈跳變形後，會被該橫柱312所支撐，所以不會再向下位移，如此一來，該橫柱312所在位置只須滿足最低絕緣距離即可，不會影響到該雙合金屬片41的彈跳變形，卻又不會讓該雙合金屬片41過度彈跳變形及重覆振盪擺動，而破壞其內部應力結構，導致降低其使用壽命。是以，雖然僅是一根小小的橫柱312，但卻能達到提升切換使用壽命的實質效益。
該翹板型燈罩32對應於該樞轉孔321的另一端設有一凸脊塊322A，該凸脊塊322A由該翹板型燈罩32外側向下延伸所構成，其上方形成一壓制斜面3221，而下方形成一頂靠斜面3222。
一彈性片70，係設在該第二接線片50上方且位於該凸脊塊322A的外側，用以提供該翹板型燈罩32一彈性卡制力，令該翹板型燈罩32切換至OFF時，該彈性片70係位於該凸脊塊322A的壓制斜面3221上，且令該翹板型燈罩32切換至ON時，該彈性片70係位於該凸脊塊322A下方的頂靠斜面3222，確保該翹板型燈罩32及該連動件33在該殼體31內準確定位。
本實施例中，該彈性片70包括一本體71，及設於該本體71上方的一弧形彈性接觸端72，該彈性片70係以鉚接方式711固定在該第二接線片50上，但不限定於此。亦即，該彈性片70亦包括以一定位件或利用殼體內的卡槽(圖未示)，固定在該殼體31內，也可以實施，容不贅述。
如圖5所示，本實施例中，該彈性片70的鉚接方式711，係以一雙壓元寶型的鉚接點所構成，具有防反折變形的功效增進，但不限定於此。
基於上述構成，請參閱圖8A、8B所示，其顯示該過載保護開關30呈現TRIP狀態(跳開)，此時該彈性片70的弧形彈性接觸端72，係位於在該凸脊塊322A下方的頂靠斜面3222，且接近「山峰」的位置。
接著，請參閱圖9所示，其顯示該過載保護開關30呈現ON狀態，此時該翹板型燈罩32右側下壓，該凸脊塊322A向上揚起，此時該彈性片70的弧形彈性接觸端72，係位於該頂靠斜面3222的下方，也就是位在該凸脊塊322A下緣的「山坡下」位置，而呈現向上推頂該凸脊塊322A的彈性力，可確保該翹板型燈罩32於ON的終端位置。
接著，請參閱圖10所示，其顯示該過載保護開關30呈現OFF狀態，此時該翹板型燈罩32左側下壓，該彈性片70的弧形彈性接觸端72，係位於該凸脊塊322A外側上緣的壓制斜面3221上緣，也就是位在該凸脊塊322A的「山谷」位置，而呈現向下壓制該凸脊塊322A的彈性力，可確保該翹板型燈罩32於OFF的終端位置。
本案係針對發明人先前第I747721號「具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關」發明專利，進一步所作的改良；因此「具反向重啟切換結構」的細節及功效，容不贅述。另外，該雙合金屬片41也是發明人先前第I765390號「雙合金屬片之碟狀縮合結構的製造方法」發明專利所製造而成，非本發明的專利標的，細節及功效，亦不贅述。
本實施例中，該殼體31在OFF端的表面設有一凹弧面35，用以供使用者方便將該翹板型燈罩32向下按壓至復歸(RESET)的位置。
藉助上揭技術手段，本發明具有下述功效增進需再闡明者：
一、再者，該翹板型燈罩32所設凸脊塊322A，於三角形凸脊兩側所形成的壓制斜面3221及頂靠斜面3222，用以提供該翹板型燈罩32彈性卡制力，使得該翹板型燈罩32切換至OFF時，該彈性片70的弧形 彈性接觸端72，係位於該凸脊塊322A的壓制斜面3221上緣的「山谷」位置，且當該翹板型燈罩32切換至ON時，該弧形彈性接觸端72係位於該凸脊塊322A下方頂靠斜面3222的「山坡下」位置，據此，確保該翹板型燈罩32及該連動件33在該殼體31內準確定位的功效增進。
二、藉由上述兩項技術手段，提升了先前第I747721號「具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關」專利的操作質感問題，進一步提升過載保護開關的使用壽命、安全性及可靠度之功效增進，使其更加完善。
三、以該側蓋311或殼體31內緣面相對於該雙合金屬片41下方所設的橫柱312，當雙合金屬片41形成斷路(OFF)，可防止該接觸彈片42向下彈跳時過度變形及抑制振盪擺動，具有增進使用壽命的功效增進。
綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。
惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。
312:橫柱
32:翹板型燈罩
321:樞轉孔
322A:凸脊塊
3221:壓制斜面
3222:頂靠斜面
33:連動件
331:橫桿
332:制動片
34:氖燈
40:第一接線片
41:雙合金屬片
411:自由端
411a:上凹彎弧狀
42:接觸彈片
421:第一觸接點
50:第二接線片
51:上段部
511:第二觸接點
60:第三接線片
70:彈性片
71:本體
711:鉚接方式
72:弧形彈性接觸端

Claims (10)

  1. 一種具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，包含: 一殼體，具有一上開口及一側開口，其上開口設有一按壓用的翹板型燈罩，又於底端分設有一第一接線片、一第二接線片，其中該第一接線片上連接一雙合金屬片，該雙合金屬片延伸設有一可上下彈跳的接觸彈片，該接觸彈片上方設有一第一觸接點，該第二接線片的上段部相對於該第一觸接點，設有一可與其接觸之第二觸接點； 一連動件，其一端樞設在該翹板型燈罩底部偏內的一樞轉孔，另一端向外偏移連動該雙合金屬片，進而使該樞轉孔推向內部時，該雙合金屬片上之第一觸接點接觸該第二觸接點形成導通(ON)，且當電流發生過載時，該雙合金屬片之曲張度因溫度升高而發生變形，並使該第一觸接點脫離該第二觸接點形成斷路(OFF)，據以構成一電流過載保護開關之型態； 其特徵在於： 該翹板型燈罩對應於該樞轉孔的另一端設有一凸脊塊，該凸脊塊由該燈罩外側向下延伸所構成，其上方形成一壓制斜面，而下方形成一頂靠斜面；以及 一彈性片，係設在該第二接線片上方且位於該凸脊塊的外側，用以提供該燈罩一彈性卡制力，令該燈罩切換至OFF時，該彈性片係位於該凸脊塊的壓制斜面上，且令該燈罩切換至ON時，該彈性片係位於該凸脊塊下方的頂靠斜面，確保該燈罩及該連動件在該殼體內準確定位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該彈性片包括一本體，及設於該本體上方的一弧形彈性接觸端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該彈性片包括以鉚接方式固定在該第二接線片上。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該彈性片包括以一定位件或利用該殼體內的卡槽固定在該殼體內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該連動件包括:一成形在該連動件本體上段的橫桿，用以穿設在該翹板型燈罩底部偏內的樞轉孔；一成形在該連動件下半段且向內延伸的向上推頂及向下推頂制動片，用以連動該雙合金屬片的自由端向下或向上偏移。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，殼體更包括設有一第三接線片。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該接觸彈片係由該雙合金屬片的自由端內側中間延伸所構成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該燈罩下方更包括設有一氖燈。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中，該彈性片的鉚接方式，包括為一雙壓元寶型的鉚接點所構成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具反向重啟切換結構的完全跳脫過載保護開關改良，其中， 該殼體更包括設有一側蓋，用以封閉該側開口，且該側蓋或殼體內緣面相對於該雙合金屬片下方設有一與其呈垂直向的橫柱，當該側蓋封閉該側開口時，該橫柱係位於該雙合金屬片的接觸彈片下方，俾當該雙合金屬片形成斷路(OFF)，該接觸彈片向下彈跳時，防止其過度彈跳變形及抑制振盪擺動。
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