专利名称：具有漏电及短路保护的按钮开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种具有漏电及短路保护的按钮开关，尤指一种在电源开关内设置一摆翘装置，来控制电端脚与一弹性活动触件的接合，且于该装置中设置结合短路跳脱线圈、漏电跳脱线圈、漏电信号检测单元及一漏电信号放大器等构件，以感知电路中是否有漏电与断路情形，并在漏电或短路情况发生后迫使摆翘装置释放活动触件与电端脚间的接触，并做有效的断电处理，以为一种用电安全的维护。
随着科技的进步与工商繁荣的结果，各种电气化产品不断推陈出新，以持续改善人们的生活，然而，各种电器的使用，都需利用电力方能发挥功能，因此，电力在现代生活中实在具有举足轻重的地位，但是，随着电力使用日益普遍，用电不当所造成的意外灾害也日渐频繁，因此，如何改进用电安全，是现代人极须苦思对策并加以改进的重要课题。
目前一般较常使用的用电安全保护措施，即首重于用电的主要线路或电器的电源输入端上装置一限制电流的装置，如保险丝或断路器，可于电流过大时切断电流，但由于保险丝于每次烧断后必须予以更换，使用上极为不便，而断路器的价格则较为昂贵，因此若于每一线路上或电器的各电源端使用该断路器，则使用上极不符合经济效益，并且浪费资源，再且该装置于装设的施工上也有复杂、困难的缺点，因此一般断路器都是制成较大的电流规格，而可将数个电流较小的线路共用一断路器，以节省成本与施工的便利，因此，断路器的灵敏度实无法满足各种不同额定电流的电器线路的保全需要。
再者，现今一般家庭或工业的用电需求是日益增加，不论任何大大小小的电器所使用的电流总量已与昔日的农业社会差异甚多，因此用电高峰时段或夏天时常可见到停电、跳电以及电器无故烧坏的情形，令人感受到十分之不悦并附带危险性，一般的电器于电路的保护几乎只能依靠另设置的断路器来防护过载电流的侵害，而对于电路的短路或不明漏电的状况，则无法以其侦测过载的功能来做防范，因此一旦线路中若有短路，则首当其冲的伤害使用中的电器以致坏损，再则若线路中发生漏电的情况，则会导致整个电流源的供需电压不稳定，进而致使电器因电压的不稳而酿成作功效率的不良，使造成该等电器的加速损坏。
然而有关于电力的取用，任何电器都必须具备电源开关装置，以直接控制电源的导通与否，因此，若能于一般电源开关内附加独特的结构，使其兼具过载、短路及漏电的断电保护，则其不但具有完善的安全保护性，更可因不需要另联结保全器材而达节省空间及降低成本的功效，实为一值得思考的发展方向。
本实用新型的主要目的在于提供一种兼具断电及短路保护功能的按钮开关。
本实用新型的目的是这样实现的，本实用新型的壳体设成第一槽室和第二槽室，第一槽室与第二槽室之间设有中间分隔挡墙，中间分隔挡墙上设有弧形排槽，第一槽室中设有短路跳脱线圈、电磁铁芯及电磁摆动片，短路跳脱线圈缠绕于电磁铁芯上；第二槽室中设有按钮、连动装置、中继装置、双金属片组及电端脚等装置，壳体上设有按钮，按钮设有连动延伸部枢结连动装置，连动装置设有一连动臂及一连动杆，连动臂具有枢转轴位枢定于壳体上，连动臂另设有二枢结点分别枢结连动延伸部及连动杆的一端，连动杆的另一端枢接于中继装置的可动摆片的枢结点上，连动臂与壳体间、连动臂与连动杆间设有弹性元件。中继装置包括可动摆片、滑移片、弹性活动触件及弹性装置，可动摆片一端具有凹陷顶制部，另一端具有推顶端，滑移片设置于壳体的一承座上，弹性活动触件一端设有触点与电端脚的电触点弹性触接，另一端延伸成一段片与双金属片组连通，双金属片组是设于弹性活动触件与一电端脚间，段片设有联通件连接至短路跳脱线圈的一端，短路跳脱线圈另一端设有联通件连接双金属片组，弹性活动触件的上端部枢设有弹性装置。第一槽室中另设有漏电信号检测元件、漏电跳动脱线圈及漏电信号放大器，漏电跳脱线圈缠绕于电磁铁芯上并线接至漏电信号放大器，漏电信号放大器连接有漏电信号检测元件，漏电信号检测元件两侧设有二中性线接脚；二中性线接脚间设有导体穿过漏电信号检测元件，电磁摆动片的两端间设有枢结点枢结于中间分隔挡墙上，可动摆片上枢设有摆翘延伸杆穿设于第一槽室与第二槽室之间，摆翘延伸杆的一端延伸至电磁摆动片的一端。
至于本实用新型的详细构造、应用原理、作用与功效，则参照下列附图所作的说明即可得到完全的了解
图1是本实用新型按钮的立体剖视图。
图2是本实用新型按钮关断状态的第一槽室动作剖视图。
图3是本实用新型按钮关断状态的第二槽室动作剖视图。
图4是本实用新型按钮开启状态的第一槽室动作剖视图。
图5是本实用新型按钮开启状态的第二槽室动作剖视图。
图6是本实用新型按钮的电流过载跳脱动作示意图。
图7是本实用新型按钮的短路、漏电跳脱动作的第一槽室示意图。
图8是本实用新型按钮的短路、漏电跳脱动作的第二槽室示意图。
图9是本实用新型按钮的整体电路图。
请参阅各附图所示，本实用新型的具有漏电及短路保护的按钮开关，其是将一按钮开关壳体1的内部具设成两槽室11、12，并以第一槽室11与第二槽室12来构置内部机件的摆设，主要包括有按钮2、连动装置3、中继装置4、双金属片组5、电端脚6、7、短路跳脱线圈20、漏电信号放大器30、电磁铁片40、中性线接脚50、60以及摆翘延伸杆70等主要部份；其中壳体1上设有一按钮2，并于上述壳体1内的第二槽室12中设置一连动装置3、一中继装置4、一双金属片组5、两电端脚6、7以及中性线接脚50等装置；该按钮2设有一连动延伸部21，且该连动延伸部21处枢结有上述连动装置3；而上述连动装置3包括有一连动臂31及一连动杆32，该连动臂31具有一枢转轴位311直接枢定于壳体1，此处可设一弹性元件314作用于连动臂31与壳体1之间，令连动臂31具有朝按钮2方向回动的趋势，另于分别对应枢结上述按钮2的连动延伸部21及连动杆32一端321处设有枢结点312、313；连动杆32的一端321枢结于上述一枢结点313，另端322则枢结于中继装置4的一可动摆片41的枢结点411处，于连动臂31与连动杆32之间设有弹性元件323，令连动杆32具有受力而自然下摆的趋势。
上述中继装置4主要包括有一可动摆片41、一滑移片42、一弹性活动触件43及弹性装置44等部份；其中的可动摆片41具有一枢结点411，以枢结上述连动杆端322，且其一端具有一凹陷顶制部412，恰能朝上述活动触件43电接触的方向顶推滑移片42，另端则具一推顶端413，其对应设置于上述双金属片组5的变形方向位置；该弹性活动触件43的一端设为触点431，可与一电端脚6的电触点61弹性触接，另一端则依壳体1的设形而绕设固定，并再延伸一段片432与双金属片组5连通，且双金属片组5的另端则弯延连接至另一电端脚7，进而以此双金属片组5在上述两电触点431、61接触导通电流时，可直接作为两电端脚6、7之间过载电流的热导感知控制；再而该位于段片432与双金属片组5两者之间，是各设有一联通至另一第一槽室11内的联通件14、15，是可将该延伸的段片432经联通件14与第一槽室11内的短路跳脱线圈8一端连接，而该短路跳脱线圈8是缠绕于一电磁铁心9上，再将该线圈8的尾段穿设漏电信号检测元件10的内部，以提供其通电电流的状况，而后再将短路跳脱线圈8的另一端透过联通件15穿联至第二槽室12内，并接引至双金属片组5上，作为电路导通中的短路、漏电感知回路；而上述弹性活动触件43两端之间是接受上述滑移片42的推引，使得活动触件43的触点431可在滑移片42对其推抵时，让触点431可弹性偏移至和电端脚6之触点61触接，再者，该活动触件43的上端部是枢设有弹性装置44，该弹性装置44是能于弹性活动触件43在受上述滑移片42的推引而朝直立方向偏移的同时，使弹性装置44受制迫紧，于是当弹性活动触片43被推移至超过正直位置时，即会由于弹性装置的弹性释放产生一瞬间偏移的助力将活动触件43快速而有力的推抵至电端脚6的触点61上，而可减短两电触点接触的时间与有效减低电击火花产生的机会；反之，若滑移片42的推抵作用释放且按钮回复时，则可通过其本身的弹性回复至非接触位置，并同时赋予滑移片42回退至推抵前原位置的弹性回复力；另该滑移片42则滑撑于壳体1内的一承座13上；双金属片组5是适当装设于上述壳体1的第二槽室12底部，而该双金属片组5其中一端是与上述短路跳脱线圈8所引出联通件15的段部相连接合后，并再将其双金属片组5延伸设形成一双层U状的可绕形体，另一端再与一电端脚7连接，而该双金属片组在电流值超过设定值时，即持续产生一定值的热度，则通过其该热导特性在感知过载的情形时，乃由于高热而令其本身逐渐产生向上的变形伸翘，进而直接对上述可动摆片41的推顶端413做向上顶制的动作达到释放可动摆片41对滑移片42的推顶，及弹性活动触件43顺势回退断电的目的；而依上述由于其双金属片组5的受热感应也由自身直接产热而发生，以达到高度敏锐的断电保护方式。
再者，上述体壳1的第一槽室11内中除设置有上述一短路跳脱线圈8、一电磁铁心9外，另设置有一漏电信号检测元件10、漏电跳脱线圈20、一漏电信号放大器30、一电磁摆动片40、一中性线接脚50以及一摆翘延伸杆70等装置，而上述短路跳脱线圈8是承接于上述段片432与双金属片组5两者间，且在该短路跳脱线圈8所缠绕的电磁铁心9上，是再绕设有一漏电跳脱线圈20，并将该漏电跳脱线圈20的一端线接至漏电信号放大器30中，接受漏电信号检测元件10所感应，与短路跳脱线圈8所导引流经电磁铁心9的电流值相比较，以测出是否有漏电的信号，并将此一漏电信号传至漏电信号放大器30中，以做漏电分析处理，并放大发出较高的电流传至漏电跳脱线圈20上，以便激发电磁铁心9发出磁力吸引电磁摆动片40；该电磁摆动片40两端402、403之间是设有一固定于壳体的中央分隔挡墙16上的枢结点401，以提供电磁摆动片40做摇摆翘活动的支撑体，且其一端402恰能触抵位于其上方，且穿设中间分隔挡墙16而枢设于可动摆片41上的摆翘延伸杆70，在其产生翘摆时对之向上摆移推动，进而导引上述可动摆片41产生向上摆移的动作；上述的摆翘延伸杆70是枢设于可动摆片41上，并具穿设于第二槽室12与第一槽室11间，一端延伸至电磁摆动片40的一端403而移动的范围是由设于中间分隔挡墙16上的弧形排槽161来导引；再上所述的短路跳脱线圈8若受短路电流的影响后，即会令电磁铁心9直接感应产生电磁力将电磁摆动片40的磁吸一端403吸引，迫使该摆动片40的另一端402向上翘起顶制摆翘延伸杆70向上滑动，进而迫使可动摆片41被推动向上摆移；再该上述的中性线接脚50及60设于漏电信号检测元件10两侧，两者间是具设一导体相连接合，且该导体具穿设过漏电信号检测元件10，以提供电流信号来与短路跳脱线圈8所流通的电流作比较，以利于做感应漏电流的感测处理。
以上所述结构，图2所为本实用新型开关尚未启动导通电源的状态，此时连动臂31是处于上摆位置，连动杆32与可动摆片41则由于受弹性元件323的作用，令连动杆32轻压于滑移片42上，且可支摆片41的凹陷顶制部412轻抵于滑移片42的状态，滑移片42受弹性活动触件43的引动而处于回退的位置，且弹性活动触件43是于非接触的切断电源状态；而当按钮2往启动方向按压时，连动臂31乃依其枢转轴位311为旋转中心向下摆压，进而经由连动杆32压推到可动摆片41，随之可动摆片41即以其凹陷顶制部412推动滑移片42及弹性活动触件43的触点431朝电端脚6方向移动，而该弹性活动触件43于移动过程中，是能以推引力将设于活动触件43的上端所枢设的弹性装置44予以逐渐推制迫紧，当其迫紧至超过活动触件43的起立位置时，即会因弹性力的作用产生瞬间推移的助力，将活动触件43快速而有力的推抵至与电端脚6上的电触点61形成触接，即形成导通两电端脚6、7之间电源状态，因此，上述的弹性装置44的推动助力，乃具有提供减短两电接触点接触的时间与降低动作迟缓而产生电击火花的功能，进一步达到保护开关寿命与用电安全的目的；再而上述导通电源下的可动摆片41的推顶端413虽仍处于双金属片组5的上方位，但可动摆片41是处于迫紧不动状态，而非上述的轻压状态，因此如待用电流过载时，由于通过双金属片组5的是电流具有急速增大进而产生高温，使得双金属片5因受热而朝上弯伸变形，此瞬间的变形乃得以快速推撞可动摆片41的推抵端413，使得可动摆片41得以依推抵滑移片42以凹陷顶制部412为支点，令推顶端413向上翻动，且当翻动程度令枢结连动杆32的枢结点411超过滑移片42的相对水平顶制位置时，可动摆片41对滑移片42所产生的推压作用即消失，致使滑移片42会因受弹性活动触件43的弹性恢复力作用而快速往初怒吼位置回退，相对即使得活动触件43与电端脚6间的触接关系快速脱离，随后由于连动装置3与可动摆片41在此时呈轻压状态，因此装设于连动臂31的枢转轴位311处的弹性元件314，即以其弹性恢复力作用连动臂31往按钮2关断方向转移，同时连动装置3也逐渐脱带连动杆32及可动摆片41并通过连动杆32上的弹性元件323使可动摆片往初方向回转，直到可动摆片41随连动杆32轻压于滑移片42，且推顶端413垂靠于双金属片5的上方；值得特别注意的是，此时双金属片组5尚未回复冷却自然状态，因此，可动摆片41与连动杆32的枢结点411的垂直位置，尚未能回降至滑移片42顶制可动摆片41的凹陷顶制部412支点位置之下，因此若此再加以按钮2的启动按压，则仅会直接让连动装置3推动可动摆片41向上直接翻动，而无法对滑移片42产生推移效果，即无法致使活动触件43朝向电端脚6移动触接导通，而得以保持于切断电源的状态。
再则上述弹性活动触件43的段片432与双金属片组5间是各枢设有联通至另一第一槽室11内的联通件14、15，因此当按钮2启动活动触件43与另一电端脚6接触通电时，可通过联通件14将活动触件43所导引的电流经该联通件14的连接，直接将电流传输至短路跳脱线圈8上，经短路跳脱线圈8与电磁铁心9的互感电流作用，再经漏电信号检测元件10的感测，并再以联通件15的引导连通将该线路连接至双金属片组5处，而为一短路检测的回路，若该电路有短路的情形时，则可于短路跳脱线圈8的电流急剧增大感应下，直接使电磁铁心9产生磁力将电磁摆动片40的磁吸端403吸引，进而迫使电磁摆动片40另一端402产生摆翘，而该摆翘的行程恰能迫使摆翘延伸杆70引动可动摆片41依所设弧形排槽161的滑动轨向上移推动，导引上述可动摆片41处上摆移的动作，以做电流短路的迅速保护措施；又，在位于上述的电磁铁心9上所绕设的漏电跳脱线圈20，其能直接感测短路跳脱线圈8及介于两中性线接脚50、60间导体所流通电流的微量差异，检测出漏电流情形，此经一漏电信号检测元件10的感测，再传至漏电信号放大器30中将该漏电信号予以放大增强输出至漏电跳脱线圈20上，以产生电磁力将电磁摆动片40吸引，迫使该摆动片40产生摆翘的动作，也可将通电中的电流予以迅速切断以保护用电安全。
综合上所述可知，本实用新型的此种具漏电、短路及过载保护的按钮开关，确实具有预防电路过载、短路及漏电所造成对电器或线路的破坏，能够确保用电安全。
权利要求1.一种具有漏电及短路保护的按钮开关，主要由壳体(1)、按钮(2)、连动装置(3)、中继装置(4)、电端脚(6)、(7)、短路跳脱线圈(8)、电磁铁芯心(9)及电磁摆动片(40)等部份组成，其特征在于壳体(1)上设有按钮(2)，壳体(1)内部设成第一槽室(11)和第二槽室(12)，短路跳脱线圈(8)、电磁铁芯(9)及电磁摆动片(40)设于第一槽室(11)内，短路跳脱线圈(8)缠绕于电磁铁心(9)上；连动装置(3)、中继装置(4)、电端脚(6)、(7)设置于第二槽室(12)内，按钮(2)设置于连动延伸部(21)，连动延伸部(21)枢结连动装置(3)，中继装置(4)设置于电端脚(6)、(7)之间，中继装置(4)设有可动摆片(41)、滑移片(42)及弹性活动触件(43)。
2.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于第一槽室(11)与第二槽室(12)之间设有中间分隔挡墙(16)，中间分隔挡墙(16)上设有弧形排槽(161)。
3.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于壳体(1)设有承座(13)，中继装置(4)的滑移片置于承座(13)上。
4.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于连动装置(3)设有连动臂(31)及连动杆(32)，连动臂(31)具有枢转轴位(311)枢定于壳体(1)，连动臂(31)设有枢结点(312)、(313)分别枢结连动延伸部(21)及连动杆(32)的一端(321)，连动杆(32)的另一端(322)则枢结于可动摆片(41)的枢结点(411)。
5.如权利要求1或4所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于壳体(1)与连动臂(31)间设有弹性元件(314)，连动臂(31)与连动杆(32)间设有弹性元件(323)。
6.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于中继装置(4)的可动摆片(41)一端具有凹陷顶制部(412)，另一端设有推顶端(413)。
7.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于弹性活动触件(43)一端设有触点(431)与电端脚(6)的电触点(61)弹性触接，另一端延伸设有段片(432)，弹性活动触件(43)与电端脚(7)设有双金属片组(5)，双金属片组(5)与段片(432)相连通。
8.如权利要求1或7所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于弹性活动触件(43)的段片(432)设有联通元件(14)与短路跳脱线圈(8)的一端连接，短路跳脱线圈(8)另一端设有联通用件(15)连接双金属片组(5)。
9.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于中继装置(4)设有弹性装置(44)，弹性装置(44)枢设于弹性活动触件(43)的上端部。
10.如权利要求1所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于壳体(1)的第一槽室内另设有漏电信号检测元件(10)、漏电跳脱线圈(20)、漏电信号放大器(30)，漏电跳脱线圈(20)缠绕于电磁铁心(9)上，漏电跳脱线圈(20)线接有漏电信号放大器(30)，漏电信号放大器(30)另连接有漏电信号检测元件(10)。
11.如权利要求1或2所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于电磁摆动片(40)的两端(402)、(403)间设有枢结点(401)枢结于中间分隔挡墙(16)上。
12.如权利要求1或10所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于漏电信号检测元件(10)两侧设有中性线接脚(50)及(60)，中性线接脚(50)、(60)间设有一导体穿过漏电信号检测元件(10)。
13.如权利要求1或2所述的具有漏电及短路保护的按钮开关，其特征在于可动摆片(41)上枢设有摆翘延伸杆(70)，摆翘延伸杆(70)穿设于第一槽室(11)与第二槽室(12)间，摆翘延伸杆(70)的一端延伸至电磁摆片(40)的一端(403)。
专利摘要本实用新型是一种具有漏电及短路保护的按钮开关,其主要是在于一开关内衔接电源线的两电端脚间设具一连动装置及一中继装置,而该上述的中继装置受一由短路跳脱线圈、电磁铁心、漏电信号检测元件、漏电信号放大器、电磁摆动片及摆翘延伸杆等构件所构成的漏电及短路感应装置所带动,可迅速恢复切断电源的状态,中继装置与其中一电端脚与一弹性活动触件间可衔接有双金属片组,以达电流过载的保护功能,具有更为完善的电路应用保护功效。
文档编号H01H71/10GK2426209SQ9922582
公开日2001年4月4日 申请日期1999年2月25日 优先权日1999年2月25日
发明者黄浙川 申请人:黄浙川