专利名称：一种防电流过载安全保护开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源开关，具体指一种小型化手动复位的防电流过载安全保护开关。
背景技术：
目前，在用电器的电源插座中均安装有电源开关，该电源开关有采用普通开关，同 时配备有过载保护装置，或者采用具有防电流过载的安全保护开关，如中国发明专利号 为02136265.3《防过流过载安全保护开关》就公开了这样一种开关，该安全保护开关包 含有带切换钮的中空壳体，壳体其一侧立面是与壳体呈可脱卸连接，壳体的底板上固定 有第一、第二、第三接线端子，壳体下部内腔中有一水平布置的导电双金属片，它的一 端与第三接线端子相连接，其另一端头为自由端，在该自由端头上设有导电触点，该导 电触点与第二接线端子上的白金触点相互间形成可开可闭的导电通路开关触点，上述双 金属片的自由端通过导电触点、绝缘驱动块、L型杆和切换钮一端形成的枢支联接形成 一个开关动力传输机构，在壳体的中部内腔有一包含有跃变弹簧、绝缘驱动块的机械式 双稳态弹簧定位机构，驱动块和L型杆的上端头通过一根横销穿接，与所述切换钮的一 端孔形成枢支连接，从而形成一个传输动力的联动机构，一U型双头销的一端为绝缘驱 动块提供枢支，另一端插入开设在壳体一侧立面内壁上的凹腔中，所述的凹腔由一个底 平面和一个斜平面相截交割出形成，U型双头销的一端插入孔就位于所述凹腔的侧端壁 上。釆用上述结构后，使该安全保护开关的双金属片起跳速度快，灵敏度高，有效地保 证了开关的开断性能。但在上述开关制造及使用过程中发现:(l)由于绝缘驱动块与横销采用分体式结构， 为了满足装配需要， 一般在绝缘驱动块与横销之间、横销与切换钮之间预留一定的间隙， 可这样会引起间隙误差累积，影响绝缘驱动块上下行程的准确性，最终使得开关在闭合 状态下，切换钮的稳定性差而影响开关的开断性能；其次，绝缘驱动块与L型杆之间需 采用挡块相分隔限位，使得结构复杂化；再者，这样的分体结构还存在着安装不便的缺 陷。(2)由于上述跃变弹簧一端是通过插接件定位在壳体内壁上，插接件与壳体之间是 插配连接的，因而在两者之间也存在着间隙，此间隙在弹簧发生跃变后，导致插接件对 弹簧的支持力呈向上或向下的状态，即很难保持水平指向，从而影响弹簧的作用力，进 一步影响双金属片的起跳性能。而增设的插接件，同样具有成本高，安装不便的弊端。 (3)当线路处于短路状态下，开关内双金属片起跳时产生的电弧会冲破切换钮后外喷，因此还有待于改进，以符合相关的安全标准。 发明内容本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术现状，提供一种结构合理、 易于制作且操作稳定性好的防电流过载安全保护开关。本实用新型所要解决的另一个技术问题是针对现有技术现状，提供一种双金属片的 起跳灵敏度好而提高开关电气性能的防电流过载安全保护开关。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该防电流过载安全保护开关包 括枢支在壳体上部的切换钮和位于壳体底板上的第一、第二、第三插脚，在壳体的内腔 中水平布置有一双金属片，该双金属片的一端与第三插脚相连接，其另一端为自由端， 在所述双金属片的自由端上设有活动触点，以触及位于第二插脚上的固定触点；在所述 壳体空腔中还设有机械式双稳态弹簧定位机构，该双稳态弹簧定位机构包括位于双金属 片之上的驱动块和与驱动块相联动的跃变弹簧，在与所述驱动块相邻的壳体内壁上开有 由底平面和斜平面相截交割而出的凹腔，一 U型双头销的一销脚插入该驱动块的销孔中 以形成可运动的枢支点，其另一销脚位于所述的凹腔中并插入该凹腔侧壁的插孔以形成 静止枢支点，且在壳体内腔中还设有一L型连杆，上述驱动块和该L型连杆的上端部通 过一横销与切换钮的一端相枢接，该L型连杆的下方弯折部位于所述双金属片自由端之 下，其特征在于所述的驱动块和横销制成一体件，且所述的横销表面设计成不等径结 构，以形成供所述L型连杆上端部侧面相抵的一限位部。作为本实用新型的进一步改进，在所述壳体内壁上可以设置有底部为平面的定位 槽，所述的跃变弹簧一端抵于所述的驱动块上、另一端插入上述定位槽中。较为实用的是，横销两端的外径小于横销中部的外径，这样可实现快速装配和定位。在上述各方案中，在所述凹腔之下的壳体内壁上还可以安装有第一电弧挡板，且当 双金属片的活动触点触及固定触点的状态下，第一电弧挡板对应于该双金属片的自由端 上方。为了能承受更高的电流，在凹腔之上的壳体内壁上也最好设计有第二电弧挡板， 当双金属片的活动触点触及固定触点的状态下，第二电弧挡板正好与切换钮相抵触。同 时在壳体底板上开有界于相邻插脚之间的导弧通孔。这样一旦发生短路时，产生的电弧 在上述两电弧挡板的作用下，可从导弧通孔中喷出，从而更有效地防止电弧从正面喷出 的现象。与现有技术相比，由于本实用新型将驱动块和横销制成一体件，且在横销上制有 限位部，因而完全消除了驱动块和横销之间的误差，也无需另设挡块，即可方便、快速 地将驱动块、L型连杆和切换钮枢支成一体，这样既可提高装配精度和定位的准确性， 最终确保切换钮的稳定性，又使得结构更加简单，有利于快速组装。其次，借助于定位 槽及其底部的平面，使跃变弹簧的另一端直接与该定位槽的底部平面相抵触，使跃变弹簧的受力不再受原插接件的影响，保证了跃变弹簧的水平受力方向，以提高本实用新型 在电流过载下的跳脱精度及灵敏度，且结构更加简单，便于制作。
图1是本实用新型实施例在断开状态下的结构示意图(打开壳体一侧面后)；图2为图1的立体分解示意图；图3为图2中壳体的另一方向立体示意图；图4为本实用新型实施例在导通状态下的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1至图3所示，该保护开关包括呈长立方体形状的中空壳体1、位于壳体上部 的切换钮2和第一插脚3、第二插脚4、第三插脚5，其中，壳体l的顶面呈敞开式，壳 体的一侧面11通过销钉或卡扣等常规方式与壳体1进行脱卸连接，并在该侧面的内壁 上设有供切换钮2定位的限位条12，请参见图l。上述切换钮2安放在壳体1顶面的敞开部位，其通过销轴与壳体进行枢接。上述第一插脚3、第二插脚4和第三插脚5位于壳体的底板上，且第三插脚5连接 有向第二插脚4延伸的双金属片6，双金属片6的自由端上设有活动触点，以触及位于 第二插脚4上的固定触点而形成回路。同时在壳体1的空腔中还设有机械式双稳态弹簧定位机构，该双稳态弹簧定位机构 包括位于双金属片6自由端之上的驱动块8和跃变弹簧7，其中，驱动块8的上部一体 制有横销81，横销表面设计成不等径结构，以形成一限位部82，而驱动块的立面上设 有向水平方向突出的供跃变弹簧7套入就位的凸头83。上述跃变弹簧7位于双金属片6 的上方，并大致与双金属片6相平行，其一端抵于上述驱动块8凸头83上、另一端所 对应的壳体内壁上设有定位槽13，请参见图3，该定位槽13大致呈C形，且底部为平 面，并定位槽四周的壳体内壁上依次分布有第一凸块19a、第二凸块19b、第三凸块19c 和位于侧面11上的第四凸块19d，在这四个凸块的共同定位下，使跃变弹簧7的另一端 稳定地插入在上述定位槽13中，这样使跃变弹簧7的另一端与定位槽13的底部平面相 抵触，使该底部平面为一受力平面。在与上述驱动块8相邻的壳体内壁上开有由底平面和斜平面相截交割而出的凹腔 14， 一U型双头销9的一销脚插入该驱动块8的销孔中以形成可运动的枢支点，其另一 销脚位于上述凹腔14中并插入该凹腔14侧壁的插孔以形成静止枢支点。且在壳体内腔 中还设有一L型连杆IO，该L型连杆10的上端设有销孔，销孔穿装在驱动块8上部的 横销81中，使L型连杆的一侧与横销上的限位部82相紧抵，以使L型连杆与驱动块保持一定的间隔。为了便于将横销81装配定位在切换钮2上，在这里，横销81的两端外 径均小于横销中部的外径，以形成台阶，装配时，只要将横销81的端部直接插入到切 换钮2上的端孔21中即可形成一枢支点。而L型连杆10的下方弯折部位于上述双金属 片6的自由端之下，可防止双金属片6自由端起跳后回复到原位，使保护开关在起跳后 维持在电路断开的状态。在电路发生短路时，为了确保双金属片起跳时所产生的电弧不从切换钮2处飞出， 在本实施例中，在凹腔14之下的壳体内壁上安装有第一电弧挡板20，而在凹腔之上的 壳体内壁上设有第二电弧挡板15，其中，第一电弧挡板20采用金属材质，它部分嵌设 在壳体内壁的凹槽16中，且当上述双金属片6的活动触点触及固定触点的状态下，该 第一电弧挡板20的外露部分对应于该双金属片的自由端上方，请参见图4。上述第二电 弧挡板15由壳体一体制成，当双金属片的活动触点触及固定触点的状态下，第二电弧 挡板15正好与所述的切换钮相抵触。同时在壳体底板上开有界于相邻插脚之间的导弧 通孔17。若在使用过程中，电路一旦发生短路，在两电弧挡板的作用下，电弧会从导弧 通孔17中喷出，所以不会发生正面伤击人体或引燃易燃品的危险。为了使U型双头销9紧插于驱动块8及凹腔14的插孔中，对应于壳体侧面11的 内壁上上还设有为其提供背撑的限位柱18。同时为了及时清楚地显示开关的通断状态， 在所述的壳体侧面上还设有指示灯30,请参见图l。当负载过大引起双金属片6发热时，该双金属片6开始产生变形，使其自由端产生 向上挠曲而起跳，此时向上跳动的动力作用于驱动块8的底部上，致使驱动块8以U型 双头销9的底边长度作为运动半径，使驱动块8在与壳体容腔内壁无摩擦的状态下绕静 止枢支点转动，将动力传递至壳体1顶面的切换钮2—端，令切换钮2—端向上运动； 同时在驱动块8向上转动的过程中，带动跃变弹簧7—端向上运动，使跃变弹簧7越过 临界点位置而发生跃变，迫使驱动块8更加快捷地向上转动，实现过渡时间极短的、干 脆的开关动作，与此同时双金属片6自由端上的活动触点与第二插脚上的固定触点相互 脱离，使回路处于切断状态，如图1所示。而在断开后的状态下，由于L型连杆10的 弯折部插在双金属片6的下面，它在此时起到双金属片6的自由端处于上抬起跳位置上 的维持作用，以免出现双金属片6可能因变形而向下回跳到与固定触点重新接触导通的 现象。当人工按动切换钮2使其向下复位时，切换钮2通过枢支点推动驱动块8作向下移 动，并使驱动块8绕静止枢支点转动，带动相应跃变弹簧7的一端转动，当跃变弹簧7 越过临界点位置时发生跃变，驱动块8快速地向下压迫双金属片6的自由端，使其上的 活动触点恢复到与固定触点结合而接触导通的状态，并稳定在那里，此时，保护开关又 使回路保持接通的状态，请参见图4。
权利要求1、一种防电流过载安全保护开关，其包括枢支在壳体(1)上部的切换钮(2)和位于壳体底板上的第一、第二、第三插脚(3、4、5)，在壳体的内腔中水平布置有一双金属片(6)，该双金属片的一端与第三插脚(5)相连接，其另一端为自由端，在所述双金属片(6)的自由端上设有活动触点，以触及位于第二插脚(4)上的固定触点；在所述壳体空腔中还设有机械式双稳态弹簧定位机构，该双稳态弹簧定位机构包括位于双金属片之上的驱动块(8)和与驱动块相联动的跃变弹簧(7)，在与所述驱动块相邻的壳体内壁上开有由底平面和斜平面相截交割而出的凹腔(14)，一U型双头销(9)的一销脚插入该驱动块(8)的销孔中以形成可运动的枢支点，其另一销脚位于所述的凹腔(14)中并插入该凹腔侧壁的插孔以形成静止枢支点，且在壳体内腔中还设有一L型连杆(10)，上述驱动块(8)和该L型连杆(10)的上端部通过一横销(81)与切换钮的一端相枢接，该L型连杆(10)的下方弯折部位于所述双金属片(6)自由端之下，其特征在于所述的驱动块(8)和横销(81)制成一体件，且所述的横销(81)表面设计成不等径结构，以形成供所述L型连杆(10)上端部侧面相抵的一限位部(82)。
2、 根据权利要求1所述的防电流过载安全保护开关，其特征在于在所述壳体内 壁上设置有底部为平面的定位槽(13)，所述的跃变弹簧(7)—端抵于所述的驱动块(8)上、 另一端插入上述定位槽(13)中。
3、 根据权利要求1所述的防电流过载安全保护开关，其特征在于所述横销(81) 的两端外径均小于横销中部的外径。
4、 根据权利要求1或2或3所述的防电流过载安全保护开关，其特征在于在所 述凹腔之下的壳体内壁上安装有第一电弧挡板(20)，且当所述双金属片(6)的活动触点触 及固定触点的状态下，所述的第一电弧挡板(20)对应于该双金属片(6)的自由端上方。
5、 根据权利要求4所述的防电流过载安全保护开关，其特征在于在所述凹腔之 上的壳体内壁上设有第二电弧挡板(15)，当所述双金属片(6)的活动触点触及固定触点的 状态下，所述的第二电弧挡板(15)正好与所述的切换钮(2)相抵触。
6、 根据权利要求5所述的防电流过载安全保护开关，其特征在于所述的壳体(l) 底板上开有界于相邻插脚之间的导弧通孔(17)。
专利摘要本实用新型涉及一种防电流过载安全保护开关，其在原有的壳体、切换钮、双金属片、弹性片、驱动块、横销和L型连杆等基础上加以改进，即所述的驱动块和横销制成一体件，且横销表面设计成不等径结构，以形成供L型连杆上端部侧面相抵的一限位部。采用上述结构后，完全可消除了驱动块和横销之间的误差，也无需另设挡块，即可方便、快速地将驱动块、L型连杆和切换钮枢支成一体，这样既可提高装配精度和定位的准确性，最终确保切换钮的稳定性，又使得结构更加简单，有利于快速组装。同时借助于壳体内壁上的定位槽，使跃变弹簧的另一端直接与该定位槽的底部平面相抵触，使跃变弹簧的受力不再受原插接件的影响，保证了跃变弹簧的水平受力方向，以提高本实用新型在电流过载下的跳脱精度及灵敏度。
文档编号H01H73/00GK201167074SQ200820083560
公开日2008年12月17日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者周国森 申请人:周国森