一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座的制作方法

本实用新型属于电气元件领域，具体是一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座。

背景技术：

随着家用电器的日渐增加，家庭用移动插座的电流负载越来越大。电流过大、电线短路、电器过热等均会引发电气火灾，为避免电气火灾的发生，防过载移动插座的使用得到广泛普及。

现有市售防过载移动插座多通过设置过载保护器来实现防过载的功能，但在发生单个插孔的电路过载时，无法实现断电保护，无法完全消除引发电气火灾的风险。专利cn109524857a公开了一种自动断电的防过热插座，通过设置导电柱和绝缘层，当插座发热情况较严重时，会使水银发生膨胀，从而使电路断开，起到过温保护的作用。但该实用新型结构复杂，且用到对人体有害的水银，不利于推广使用。基于此，有必要设计一种温度响应快、控温精度高、结构简单、可防护单个插孔的防过载移动插座，以解决现有防过载插座无法防护单个插孔、结构复杂难以推广的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有防过载移动插座无法防护单个插孔、结构复杂难以推广的问题，提供了一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座，包括插座壳体、供电电路、按钮开关和若干个金属簧片夹；供电电路与各个金属簧片夹均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹呈ω形，且其圆弧部的一侧固定连接有与其圆弧面贴合的第一形状记忆合金部件；

所述按钮开关包括开关壳体和绝缘按钮，开关壳体设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；绝缘按钮的上部贯穿开关壳体的上壁，且两者之间沿竖向设置有一根复位弹簧；绝缘按钮的底部固定连接有一个动接线片，动接线片的其中一个表面一体设置有动触点；开关壳体上固定有静接线片，静接线片与动接线片相向的表面上一体设置有与动触点上下正对的静触点，静接线片与动接线片通过动触点与静触点串联连接于供电电路中；动接线片和与其相向的开关壳体内壁之间设置有与动触点同侧设置的第二形状记忆合金部件。

第一形状记忆合金部件与第二形状记忆合金部件均由镍钛合金、镍钛铜合金或镍钛铌合金制成。

所述第二形状记忆合金部件呈弹簧形。

所述动触点的数量为一个或两个，所述静触点与动触点沿竖向一一对应接触。

所述金属簧片夹由铜制成；金属簧片夹与第一形状记忆合金部件之间通过低温钎焊、胶接或铆接固定连接。

当本移动插座上的单一电器电路过载造成局部导线过热时，金属簧片夹温度升高，第一形状记忆合金部件温度同步升高，激发其由柔软无弹性的马氏体相转变为超弹性的奥氏体相，恢复预设形状使其弧度发生改变，由此带动金属簧片夹发生变形，实现金属簧片夹与插头分离的目的，从而实现单一电器电路过载时的断电。当本移动插座上的电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热时，按钮开关的内腔温度随之升高，第二形状记忆合金部件温度同步升高，激发其由柔软无弹性的马氏体相转变为超弹性的奥氏体相，恢复预设形状使其高度增加，使得动接线片与静接线片之间的距离增加，由此带动静触点与动触点分离，从而实现电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热时的断电。当排除电路过载因素后，按钮开关内第二形状记忆合金部件及金属簧片夹上的第一形状记忆合金部件温度降至相变温度之下，由具有超弹性高强度的奥氏体相转变为柔软的马氏体相，本移动插座可恢复正常供电。

本实用新型结构设计合理可靠，实现了按钮开关断电及插孔断电的双重防过载保护，而且形状记忆合金温度感知精确，动作响应迅速，可靠性高，稳定性高，同时能够实现温度降至安全工作温度之下后可恢复供电的功能，具有结构简单、响应灵敏、安全性高、成本低、适用范围广、易于推广的优点。

附图说明

图1是本实用新型中实施例3中单触点常闭按钮开关的结构示意图的；

图2是本实用新型中实施例1中单触点常开按钮开关的结构示意图；

图3是本实用新型中实施例2中双触点常闭按钮开关的结构示意图；

图4是本实用新型中实施例4中双触点常开按钮开关的结构示意图；

图5是本实用新型中金属簧片夹的结构示意图；

图6是本实用新型本实用新型实施例1中单一电器电路过载时按钮开关的状态参考图；

图7是本实用新型本实用新型实施例1中单一电器电路过载时金属簧片夹自动断开的状态参考图；

图8是本实用新型实施例2中电器总功率超过负载时按钮开关自动断开的状态参考图。

图中，1-金属簧片夹，2-第一形状记忆合金部件，3-开关壳体，4-绝缘按钮，5-复位弹簧，6-动接线片，7-动触点，8-静接线片，9-静触点，10-第二形状记忆合金部件。

具体实施方式

实施例1

一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座，如图2与图5所示，包括插座壳体、供电电路、按钮开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈ω形，且其圆弧部的外侧固定连接有与其外弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述按钮开关包括开关壳体3和绝缘按钮4，开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；绝缘按钮4的上部贯穿开关壳体3的上壁，且两者之间沿竖向设置有一根位于开关壳体3上方的复位弹簧5，复位弹簧5套设于绝缘按钮4的上部，且其底端部与开关壳体3的上壁固定连接；绝缘按钮4的底部固定连接有一个动接线片6，动接线片6的左部贯穿固定于开关壳体3的左侧壁、右部向上翘起，且其下表面右端一体设置有一个动触点7；开关壳体3的右侧壁贯穿固定有静接线片8，静接线片8的上表面一体设置有一个位于动触点7正下方的静触点9，且静触点9与动触点7之间留设有操作间隙；静接线片8与动接线片6通过动触点7与静触点9可阻断地串接于供电电路中；动接线片6的右部下方沿竖向设置有一个第二形状记忆合金部件10，且第二形状记忆合金部件10的底部与开关壳体3的内底壁固定。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件10呈弹簧形。

所述动触点7的数量为一个，所述静触点9与动触点7沿竖向接触。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过高强度瞬干胶胶接固定连接。

第二形状记忆合金部件10的性能检测：将第二形状记忆合金部件10使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度af点为56℃；将第二形状记忆合金部件10使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第二形状记忆合金部件10由室温升温至60℃时的形变输出力为14n。

第一形状记忆合金部件2的性能检测：将第一形状记忆合金部件2使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度af点为55℃；将第一形状记忆合金部件2使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第一形状记忆合金部件2由室温升温至60℃时的形变输出力为35n。

所述开关壳体3的高为10mm、宽为10mm、长为15mm，经检测，将动接线片6的动触点7与静接线片8的静触点9分离所需力为10n；将金属簧片夹1的夹口张开所需力为20n；上述过程制备的第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10能够满足本移动插座的设计要求。

防过载功能验证实验：

将本移动插座配以额定电流为16a的rvv导线，电压为220v，可承载总功率为3520w，安全工作温度设定为不高于60℃（该温度根据符合国标要求的rvv聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆使用温度范围制定，市售rvv电缆推荐安全使用温度范围为-30℃~70℃）；将本移动插座上接入一台额定功率为3000w的电加热炉，该电加热炉所配导线为额定电流为10a的rvv导线；实验过程中采用无接触红外测温仪监测本移动插座及导线温度。

如图6所示，按下绝缘按钮4，电路接通，电加热炉开始加热；此时第二形状记忆合金部件10处于马氏体相，与动接线片6无接触，第一形状记忆合金部件2处于马氏体相，金属簧片夹1与插头紧密接触。通电4min后测量本移动插座导线温度为32℃，按钮开关温度33℃，电加热炉导线温度为49℃，插孔金属簧片夹1温度45℃。通电6min后金属簧片夹1自动张开与插头分离如图7所示，同时电加热炉停止工作，此时测量金属簧片夹1温度为57℃，电加热炉导线温度66℃，本移动插座导线温度34℃，按钮开关温度35℃。由于按钮开关温度未达到安全工作温度上限，因此按钮开关未自动断开。

该实验代表了单一电器电路过载造成局部导线过热的情况，该条件下电器所接插孔金属簧片夹1先达到安全工作温度上限，自动断电，避免了电路的持续过载。将电加热炉移除后10min后本移动插座按钮开关及金属簧片夹1恢复至室温，本移动插座恢复供电功能。

实施例2

一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座，如图3与图5所示，包括插座壳体、供电电路、按钮开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈ω形，且其圆弧部的外侧固定连接有与其外弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述按钮开关包括开关壳体3和绝缘按钮4，开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；绝缘按钮4的上部贯穿开关壳体3的上壁，且两者之间沿竖向设置有一根位于开关壳体3上方的复位弹簧5，复位弹簧5套设于绝缘按钮4的上部，且其底端部与开关壳体3的上壁固定连接；绝缘按钮4的底部固定连接有一个水平放置的动接线片6，动接线片6上表面的左、右端各一体设置有一个动触点7；开关壳体3的左、右侧壁各贯穿固定有一个静接线片8，两个静接线片8的下表面分别一体设置有两个静触点9，两个静触点9与两个动触点7一一对应地接触，静接线片8与动接线片6通过动触点7与静触点9串联连接于供电电路中；绝缘按钮4的中部沿竖向活动套设有一个第二形状记忆合金部件10，且第二形状记忆合金部件10与开关壳体3的上内壁之间留设有操作间隙。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件10呈弹簧形。

所述动触点7的数量为两个，所述静触点9与动触点7沿竖向一一对应接触。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过高强度瞬干胶胶接固定连接。

第二形状记忆合金部件10的性能检测：将第二形状记忆合金部件10使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度af点为56℃；将第二形状记忆合金部件10使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第二形状记忆合金部件10由室温升温至60℃时的形变输出力为14n。

第一形状记忆合金部件2的性能检测：将第一形状记忆合金部件2使用差示扫描量热仪进行检测，检测结果显示其奥氏体相转变结束温度af点为55℃；将第一形状记忆合金部件2使用带有环境温度箱的万能拉伸试验机进行检测，检测结果表明第一形状记忆合金部件2由室温升温至60℃时的形变输出力为35n。

所述开关壳体3的高为10mm、宽为10mm、长为15mm，经检测，将动接线片6的动触点7与静接线片8的静触点9分离所需力为10n；将金属簧片夹1的夹口张开所需力为20n；上述过程制备的第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10能够满足本移动插座的设计要求。

防过载功能验证实验：

将本移动插座配以额定电流为10a的rvv导线，电压为220v，可承载总功率为2200w，安全工作温度设定为不高于60℃（该温度根据符合国标要求的rvv聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆使用温度范围制定，市售rvv电缆推荐安全使用温度范围为-30℃~70℃）；将本移动插座上接入三台额定功率为1000w的电加热炉，该电加热炉所配导线为额定电流为10a的rvv导线；实验过程中采用无接触红外测温仪监测本移动插座及导线温度。

如图3所示，绝缘按钮弹起状态为电路接通，三台电加热炉开始加热；此时第二形状记忆合金部件10处于马氏体相，与开关壳体的上内壁无接触，第一形状记忆合金部件2处于马氏体相，金属簧片夹1与插头紧密接触。通电4min后测量本移动插座导线温度为46℃，按钮开关温度48℃，三台电加热炉导线温度分别为31℃、32℃、30℃，插孔金属簧片夹1温度34℃。通电8min后按钮开关自动按下，如图8所示，动触点7与静触点9分离，电路断开，本移动插座及电加热炉均停止工作，此时测量本移动插座导线温度为69℃，按钮开关温度61℃，3台电加热炉导线温度分别为32℃、33℃、31℃，插孔金属簧片夹1温度为36℃。由于金属簧片夹1温度未达到安全工作温度上限，因此金属簧片夹1未自动张开。

该实验代表了本移动插座上电器总功率超过负载造成本移动插座导线过热的情况，该情况下各分电器未发生单独过载，但是由于总功率过大造成本移动插座整体过载，本移动插座导线及按钮开关温度迅速上升，当达到安全工作温度时按钮开关自动断电，避免了导线温度的持续升高，从而对电路及电器起到了防过载保护作用。将电加热炉移除后10min后本移动插座按钮开关及金属簧片夹1恢复至室温，本移动插座恢复供电功能。

实施例3

一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座，如图1与图5所示，包括插座壳体、供电电路、按钮开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈ω形，且其圆弧部的外侧固定连接有与其外弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述按钮开关包括开关壳体3和绝缘按钮4，开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；绝缘按钮4的上部贯穿开关壳体3的上壁，且两者之间沿竖向设置有一根位于开关壳体3上方的复位弹簧5，复位弹簧5套设于绝缘按钮4的上部，且其底端部与开关壳体3的上壁固定连接；绝缘按钮4的底部固定连接有一个动接线片6，动接线片6的左部贯穿固定于开关壳体3的左侧壁、右部向下弯曲，且上表面右端一体设置有动触点7；开关壳体3的右侧壁贯穿固定有静接线片8，静接线片8的下表面一体设置有一个与动触点7上下接触的静触点9；静接线片8与动接线片6通过动触点7与静触点9串接于供电电路中；绝缘按钮4的中部沿竖向活动套设有一个第二形状记忆合金部件10，且第二形状记忆合金部件10与开关壳体3的上内壁之间留设有操作间隙。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件10呈弹簧形。

所述动触点7的数量为一个，所述静触点9与动触点7沿竖向接触。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过低温钎焊固定连接。

实施例4

一种具有双重防过载功能的按钮式移动插座，如图4与图5所示，包括插座壳体、供电电路、按钮开关和若干个金属簧片夹1；供电电路与各个金属簧片夹1均设置于插座壳体的内部；所述金属簧片夹1呈ω形，且其圆弧部的外侧固定连接有与其外弧面贴合的第一形状记忆合金部件2；

所述按钮开关包括开关壳体3和绝缘按钮4，开关壳体3设置于插座壳体的内部，且其上壁与插座壳体的上壁衔接为一体；绝缘按钮4的上部贯穿开关壳体3的上壁，且两者之间沿竖向设置有一根位于开关壳体3上方的复位弹簧5，复位弹簧5套设于绝缘按钮4的上部，且其底端部与开关壳体3的上壁固定连接；绝缘按钮4的底部固定连接有一个水平放置的动接线片6，动接线片6下表面的左、右端各一体设置有一个动触点7；开关壳体3的左、右侧壁各贯穿固定有一个静接线片8，两个静接线片8的上表面分别一体设置有位于两个动触点7正下方的两个静触点9，且上下对应静触点9与动触点7之间均留设有操作间隙；静接线片8与动接线片6通过动触点7与静触点9可阻断地串接于供电电路中；动接线片6的下方沿竖向设置有一个第二形状记忆合金部件10，且第二形状记忆合金部件10的底部与开关壳体3的内底壁固定。

第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10均由镍钛合金制成。

所述第二形状记忆合金部件10呈弹簧形。

所述动触点7的数量为两个，所述静触点9与动触点7沿竖向一一对应接触。

所述金属簧片夹1由铜制成；金属簧片夹1与第一形状记忆合金部件2之间通过铆接固定连接。

具体实施过程中，所述第一形状记忆合金部件2呈圆弧形；静接线片8、静触点9、动触点7、动接线片6依次串接于邻近火线端的供电电路中；第一形状记忆合金部件2与第二形状记忆合金部件10均由单程记忆的形状记忆合金制成；图1与图2为本实用新型中单动触点按钮开关结构示意图；图3与图4为本实用新型中双动触点按钮开关的结构示意图；图1所示单动触点常闭开关及图3所示双动触点常闭开关，按钮处于弹出状态时动触点与静触点接触开关为闭合状态，按钮按下时动触点与静触点分离开关为断开状态；图2所示单动触点常开开关及图4所示双动触点常开开关，按钮处于弹出状态时动触点与静触点分离开关为断开状态，按钮按下时动触点与静触点接触开关为闭合状态。