JP6656339B1 - スイッチの過熱破壊式電力切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチの過熱破壊式電力切断方法の提供。【解決手段】本発明のスイッチの過熱破壊式電力切断方法は、第１弾性力が過熱破壊部材と可動導電部材に同時に付勢し、かつ付勢方向が、該可動導電部材を第１導電部材と第２導電部材に同時に接触させる方向であり、電流通路を形成する工程と、第２弾性力が該可動導電部材に作用し、かつ付勢方向が該可動導電部材を該第１導電部材または該第２導電部材から遠ざける方向である工程と、該過熱破壊部材が電流の伝達に必要な経路以外に、かつ該可動導電部材から離れて設置され、該過熱破壊部材が破壊温度下で破壊または変形されると、該第１弾性力が小さくなるか失われ、このとき該第２弾性力により該可動導電部材の位置が変化し、該電流通路が中断される工程を含む。【選択図】図１

Description

本発明はスイッチの過熱破壊式電力切断方法に関し、特に、ヒューズ及びバイメタルの切断方法とは異なり、本発明の過熱破壊部材は電流の伝達に必要な経路以外に設置され、電流の通過に依存することなく破壊を実行でき、熱エネルギーの伝達を通じて破壊を実行し、スイッチに導通を切断させる、スイッチの過熱破壊式電力切断方法に関する。

従来のロッカースイッチは、制御スイッチを一定の角度範囲内で往復枢動させることで、スイッチの接続または切断を制御しており、例えば、中華民国特許第５６０６９０号「切替スイッチの火花遮蔽構造」は、スイッチの枢動時に位置決め部材を利用して第１位置または第２位置にスイッチを位置決めすることで、接続または切断を形成している。

従来の押しボタンスイッチは、毎回の押圧操作でスイッチの接続と切断を反復制御することができ、ボタンには従来の自動ボールペンの往復ボタンに似た構造を利用し、該スイッチのボタンを押すたびに下方位置または上方位置に位置決めしており、一例として中国特許第ＣＮ１０３４４１０１９号の「ボタンスイッチ」がある。

中華民国特許第３２１３５２号の「ワイヤ上スイッチ構造の改良」はヒューズを備えたスイッチ構造を開示しているが、該ヒューズが「電流の伝達に必要な経路」中に配置されているため、ヒューズによる保護作用が電流の通過に依存しており、特に過負荷の電流でやっと該ヒューズを切断させることができるものである。ヒューズの動作時に電流を通過させる必要があるが、電流が過大であるとき溶断できる必要があるため、往々にして低融点の鉛錫合金、亜鉛を使用してヒューズとしており、ヒューズは電気抵抗が比較的大きく、導電性が銅には遥かに及ばないが、ヒューズが電流伝達に必要な経路上に配置されているため、エネルギー消耗の問題がある。

中華民国特許第Ｍ３８２５６８号の「双極自動切断式安全スイッチ」は、バイメタル型の過負荷保護スイッチを開示しているが、バイメタルは同様に「電流の伝達に必要な経路」中に配置する必要があり、電流が通過する熱エネルギーに依存して変形を生じさせ、特に過負荷の電流でやっと該バイメタルを変形させて電気回路を中断させることができるため、同様にエネルギー消耗の問題がある。

また、電流の過負荷で過熱が引き起こされるほか、延長コンセントを例とすると、次の状況でいずれも任意のコンセントの過熱が発生する可能性がある。

１．プラグの金属刃が重度に酸化し、金属刃が酸化物に覆われると、プラグをコンセントに差し込んだとき、導電性が悪い酸化物によって抵抗が大きくなり、コンセントが過熱する。

２．プラグの金属刃をコンセントに差し込んだとき、差込みが不十分で、局部のみの接触となり、過小な接触面積がコンセントの過熱につながる。

３．プラグの金属刃が変形または摩損し、コンセントに差し込んだときの接触が不完全となり、過小な接触面積によってコンセントの過熱が引き起こされる。

４．プラグの金属刃またはコンセントの金属片に異物（埃や汚れなど）が付着し、導電性が悪くなり、抵抗が大きくなって過熱する。

上述の状況下では、コンセントの動作温度と過負荷保護スイッチの動作温度に大きな落差が生じる。

発明者は、米国特許出願第ＵＳ９６９８５４２号の「Ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｌｕｒａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｌｏｔｓ ｓｈａｒｉｎｇ ａｎ ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｆｉｘｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ」において、銅片の距離と温度の差異の実験を開示しており、ＵＳ９６９８５４２号特許出願のＴＡＢＬＥ ２の試験では、上述の過熱したコンセントがＴＡＢＬＥ ２の実験の位置１０に位置し、上述の過負荷保護スイッチがＴＡＢＬＥ ２の実験の位置１に位置する場合、両者間の距離は９センチであり、コンセントの動作温度が２０２．９℃に達し、２５分経過後、過負荷保護スイッチの動作温度はわずか１１０．７℃であったことが分かった。つまり、コンセントと過負荷保護スイッチ間の距離が９センチのとき、コンセントの動作温度がすでに過熱して２０２．９℃に達し、燃焼事故が起こる可能性があるとき、過負荷保護スイッチのバイメタルはまだ１１０．７℃で、変形の温度に達しておらず、過負荷保護スイッチは自動的にトリップして電気を遮断しない。

コンセントに過熱を生じる状況はさまざまであり、かつコンセントと過負荷保護スイッチのバイメタルの距離によって極めて大きな温度差が生じるため、効果的に過熱保護を達成するには、延長コンセントの各コンセント上に過負荷保護スイッチを設置すべきであるが、バイメタル型の過負荷保護はエネルギー消耗の欠点があるほか、価格も比較的高く、延長コンセントの各コンセントすべてに設置する場合、重大なエネルギー消耗の問題が生じ、また価格の大幅な上昇も免れず、普及使用に不利となる。

中国特許第ＣＮ１０３４４１０１９号明細書 中華民国特許第３２１３５２号明細書 中華民国特許第Ｍ３８２５６８号明細書 米国特許出願第ＵＳ９６９８５４２号明細書

上述の原因に基づき、本発明の目的は、それらの欠点を克服することができる、スイッチの過熱破壊式電力切断方法を提供することにある。

本発明のスイッチの過熱破壊式電力切断方法は、第１弾性部材の第１弾性力が操作部材を介して過熱破壊部材と可動導電部材に同時に付勢し、該第１弾性力の付勢方向が、該可動導電部材を第１導電部材と第２導電部材に同時に接触させる方向であり、電流通路を形成することができる工程と、第２弾性部材の第２弾性力が該操作部材を介して該可動導電部材に作用し、該第２弾性力の付勢方向が該可動導電部材を該第１導電部材または該第２導電部材から遠ざける方向である工程と、該可動導電部材が該第１導電部材と該第２導電部材に同時に接触するとき、該過熱破壊部材が電流の伝達に必要な経路以外に設置され、かつ該過熱破壊部材が該可動導電部材から離れた位置に設置され、該電流の伝達に必要な経路以外で、該過熱破壊部材が該電流通路の熱エネルギーを受け取ることができる工程と、該電流通路の熱エネルギーが、順に該可動導電部材、該第１弾性部材を経由して、該過熱破壊部材に伝達される工程と、該過熱破壊部材が該熱エネルギーを受け取り、温度が上昇して破壊温度に近付くと、該第１弾性力の付勢により、該過熱破壊部材が破壊または変形され、それに伴い該第１弾性部材に変形が生じ、これにより該可動導電部材に作用する該第１弾性力の付勢が小さくなるか失われ、該第２弾性力により該可動導電部材の位置が変化し、該可動導電部材が該第１導電部材と該第２導電部材を同時に導通しなくなり、該電流通路が中断される工程を含む。

さらに、該過熱破壊部材の破壊温度が１００℃〜４００℃の間である。

さらに、該過熱破壊部材がプラスチック材料で製造され、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含み、または、該過熱破壊部材が金属、或いは合金で製造され、該合金の主要成分が、ビスマス、カドミウム、錫、鉛、ジスプロシウム、インジウムのうちいずれか２種類以上を含み、例えば、該合金が錫ビスマス合金である、または錫とビスマス中にさらにカドミウム、インジウム、銀、錫、鉛、アンチモン、銅のいずれか、または組み合わせが添加される。

上述の技術的特徴に基づき、次の効果を達成することができる。

１．過熱破壊部材が「電流の伝達に必要な経路以外」に配置され、過熱破壊部材が電流の伝達に必要な部材ではないため、本発明の過熱破壊部材の導電性が銅に及ばなくても、電流は抵抗が最小の「電流の伝達に必要な経路」を選択して流れるため、本発明は過熱破壊部材を「電流の伝達に必要な経路以外」に設置することで、エネルギー消耗を効果的に回避できる。

２．本発明の方法は現有のスイッチに容易に使用でき、スイッチの体積が増加することがなく、既知のロッカースイッチ、押しボタンスイッチ等に応用しても、増加するコストは非常に限定的であり、実施しやすい。

３．体積が小さくコストが低いため、現有の電器用品に応用でき、例えば延長コードに応用する場合、延長コードの各コンセントにそれぞれ１つ本発明の過熱破壊式電力切断スイッチを配置すれば、各スイッチに対応する各コンセント差込口の使用時における安全性が確約される。これにより従来のバイメタルのエネルギー消耗が大きい、価格が高い、複数のコンセント差込口で１つの過負荷保護スイッチを共用しなければならない、という欠点を改善することができる。かつ、過負荷保護スイッチから距離が比較的遠いコンセント差込口がすでに過熱していて温度上昇が起こっていても、過負荷保護スイッチがトリップ温度に達していないためトリップしない現象が発生しない。

本発明の実施例１を示す断面図であり、ロッカースイッチの構造及び該ロッカースイッチがオフの位置にあることを示す。 本発明の実施例１を示す断面図であり、該ロッカースイッチがオンの位置にあることを示す。 本発明の実施例１を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱し、該ロッカースイッチがオンの位置からオフの位置に戻り、電力切断を形成することを示す。 本発明の実施例２を示す断面図であり、別のロッカースイッチの構造及び該別のロッカースイッチがオフの位置にあることを示す。 本発明の実施例２を示す断面図であり、該別のロッカースイッチがオンの位置にあることを示す。 本発明の実施例２を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱し、該別のロッカースイッチがオンの位置からオフの位置に戻ることを示す。 本発明の実施例３を示す断面図であり、押しボタンスイッチの構造及び該押しボタンスイッチがオフの位置にあることを示す。 本発明の実施例３を示す断面図であり、該押しボタンスイッチがオンの位置にあることを示す。 本発明の実施例３を示す断面図であり、該過熱破壊部材が過熱により破壊されると、該可動導電部材が該第２導電部材を離脱し、該押しボタンスイッチがオンの位置からオフの位置に戻ることを示す。

本発明の技術用語は次の通り定義される。「電流の伝達に必要な経路」とは、電流の伝達に必要な経路を指し、電流の伝達に必要な経路のうちのあらゆる部材が導電体でなければならず、電流の伝達に必要な経路のいずれかの部材が破壊されると、電流の伝達を継続できなくなり、例えばヒューズが電流通路に設置されているとき、ヒューズは電流の伝達に必要な経路のうちの１つの部材となる。「電流の伝達に必要な経路以外」とは、電流の伝達に必要な経路ではなく、電流の伝達に必要な経路以外の部材は導電体または絶縁体とすることができる。

本発明の各実施例において、第１銀接点と第２銀接点は、ロッキング導電部材と第２導電部材の間の電流導通効率を高めるために設置されているが、該第１銀接点と第２銀接点を設置せず、直接ロッキング導電部材を第２導電部材に接触させることもでき、即ち、該第１銀接点と第２銀接点は必須の部材ではない。以下の説明において、ロッキング導電部材と該第２導電部材の接触または分離は、該第１銀接点と該第２銀接点の接触または分離を暗に含めて表す。

以下の説明において、過熱破壊部材または被破壊部の「破壊」とは、剛性の喪失、軟化、変形、溶化、気化、熱分解、分解、コークス化等の方式を含む。

本発明の実施例１を図１に示す。本実施例は過熱破壊式スイッチで本発明の過熱破壊式電力切断方法を説明し、かつ本実施例において該過熱破壊式スイッチはロッカースイッチであり、図１に該ロッカースイッチがオフの状態を示す。該ロッカースイッチは、座体１Ａと、第１導電部材２Ａ及び第２導電部材３Ａと、可動導電部材と、過熱破壊部材５Ａと、操作ユニット６Ａと、第２弾性部材７Ａを含む。

該座体１Ａは収納空間１１Ａを備えている。該第１導電部材２Ａ及び第２導電部材３Ａはいずれも該座体１Ａに穿置される。該可動導電部材は該収納空間１１Ａ内に設置され、該可動導電部材がロッキング導電部材４Ａであり、該ロッキング導電部材４Ａが該第１導電部材２Ａに跨設され、該第１導電部材２Ａに電気的に接続される。動作温度が異常に上昇した場合、活線回路を切断することが最善であるため、該第１導電部材Ａ２が使用上活線第１端、該第２導電部材３Ａが使用上活線第２端となっており、該ロッキング導電部材４Ａにより該第１導電部材２Ａと第２導電部材３Ａを導通させて、活線回路を形成する。該ロッキング導電部材４Ａに第１銀接点４１Ａが設けられ、該第２導電部材３Ａに第２銀接点３１Ａが対応して設けられ、該ロッキング導電部材４Ａと第２導電部材３Ａの間が、該第１銀接点４１Ａと該第２銀接点３１Ａの接触により導通される。好ましくは、該第１導電部材２Ａ、該第２導電部材３Ａ及び該ロッキング導電部材４Ａの材料がいずれも銅であり、該第１銀接点４１Ａと該第２銀接点３１Ａの材料が銀である。ロッカースイッチがオンの位置に切り替えられると、該第１導電部材２Ａ、該ロッキング導電部材４Ａ、該第１銀接点４１Ａ、該第２銀接点３１Ａ、該第２導電部材３Ａが共同で「電流の伝達に必要な経路」を形成する。

該過熱破壊部材５Ａは、破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜４００℃であり、該過熱破壊部材５Ａは「電流の伝達に必要な経路以外」に位置する。このため、例えば、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含むプラスチックなどの絶縁材料、または例えば、ビスマス、カドミウム、錫、鉛、ジスプロシウム、インジウムのうちいずれか２種類以上の合金を含む、金属または合金を含む、非絶縁材料を選択して用いることができ、そのうち、錫ビスマス合金の融点は約１３８℃であり、回路の過熱を検出する好ましい材料である。本実施例において、該過熱破壊部材５Ａは、連接部５１Ａと、被破壊部５２Ａと、支持部５３Ａと、さらに嵌合部５４Ａを含む。該支持部５３Ａは該連接部５１Ａと該被破壊部５２Ａに連接され、該支持部５３Ａの軸方向の外囲に移動空間５３１Ａが定義され、例えば、該支持部５３Ａの直径の幅が該連接部５１Ａよりも小さく、該移動空間５３１Ａが形成される。該被破壊部５２Ａは該支持部５３Ａの外縁に設置され、かつ該移動空間５３１Ａ内になく、該移動空間５３１Ａは該被破壊部５２Ａのためにあらかじめ留めおいた空間であり、該被破壊部５２Ａが破壊された後、移動可能な空間となり、該嵌合部５４Ａが該被破壊部５２Ａに連接される。

該操作ユニット６Ａは、該ロッキング導電部材４Ａを操作して該第１導電部材２Ａと該第２導電部材３Ａを連通させ、活線回路を形成するか、或いは該第１導電部材２Ａと該第２導電部材３Ａの導通を切断し、活線に切断を形成する。該操作ユニット６Ａは該座体１Ａ上に組み込まれ、操作部材６１Ａと第１弾性部材６２Ａを含み、該操作部材６１Ａに枢着点６１０Ａが設けられ、該枢着点６１０Ａが該座体１Ａに枢着され、該枢着点６１０Ａを軸心として該操作部材６１Ａに一定限度内で往復枢動させることができる。該操作部材６１Ａはさらに規制部材と接触部材６１２Ａを含み、該規制部材が収容管部６１１Ａであり、該過熱破壊部材５Ａが該収容管部６１１Ａ内に挿入して設置される。該第１弾性部材６２Ａも該収容管部６１１Ａに挿入され、該第１弾性部材６２Ａの一端６２１Ａが該過熱破壊部材５Ａの嵌合部５４Ａに嵌着され、かつ該被破壊部５２Ａ上に当接される。該接触部材６１２Ａは熱伝導ハウジングであり、かつ該収容管部６１１Ａに設置され、かつ該ロッキング導電部材４Ａに接触される。該第１弾性部材６２Ａの他端６２２Ａが該接触部材６１２Ａ上に当接され、該過熱破壊部材５Ａが該ロッキング導電部材４Ａから離れた位置に設置され、かつ該第１弾性部材６２Ａが該接触部材６１２Ａと該過熱破壊部材５Ａの間で圧縮されて規制され、第１弾性力を具備する。該接触部材６１２Ａ、該第１弾性部材６２Ａ及び該過熱破壊部材５Ａはすべて「電流の伝達に必要な経路以外」に位置する。

該第２弾性部材７Ａは、本実施例においてばねであり、該第２弾性部材７Ａが第２弾性力を備え、該第２弾性力が該操作部材６１Ａに作用する。例えば、該操作部材６１Ａの該枢着点６１０Ａから離れた箇所に第１凸部６３Ａが設けられ、該座体１Ａの該第１凸部６３Ａに対応する箇所に第２凸部１０Ａが設置され、該第２弾性部材７Ａの両端が該第１凸部６３Ａと該第２凸部１０Ａにそれぞれ嵌着される。

図２に示すように、使用者が該操作部材６１Ａを操作して該枢着点６１０Ａの周りを枢動させ、該接触部材６１２Ａを該ロッキング導電部材４Ａ上で摺動させると、該ロッキング導電部材４Ａにシーソーのような運動形態で該第２導電部材３Ａと選択的に接触または分離させることができる。該接触部材６１２Ａが該ロッキング導電部材４Ａ上で該ロッキング導電部材４Ａ上の第１銀接点４１Ａの方向に摺動すると、該第１弾性力が該第１銀接点４１Ａを該第２銀接点３１Ａに接触させ、該第１導電部材２Ａ、該ロッキング導電部材４Ａ、第２導電部材３Ａの間に通電状態が形成される。

図３に示すように、第１導電部材２Ａまたは第２導電部材３Ａに接続された外部導電設備に異常な状態が発生したとき、例えば外部導電設備がコンセントである場合、プラグの金属刃とコンセントの間に酸化物や埃がある、金属刃の挿入が不完全である、金属刃が変形している等の現象があると、コンセントの導電部位に比較的大きな熱エネルギーが発生し、該熱エネルギーが第１導電部材２Ａまたは第２導電部材３Ａを介して該ロッキング導電部材４Ａに伝達され、さらに順に接触部材６１２Ａ、該第１弾性部材６２Ａを介して該過熱破壊部材５Ａに伝達され、該過熱破壊部材５Ａの被破壊部５２Ａが該熱エネルギーを吸収して徐々に破壊温度に達し、このとき、該過熱破壊部材５Ａの被破壊部５２Ａが「破壊」され、徐々に剛性を失い始める。例えば、該過熱破壊部材５Ａの材質が錫ビスマス合金である場合、その融点は１３８℃であるが、融点に近付くときに剛性が失われ始め、同時に該第１弾性力の作用下で、該過熱破壊部材５Ａの被破壊部５２Ａが該第１弾性部材６２Ａの圧迫を受けて徐々に該移動空間５３１Ａの方向に移動され、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなる。本実施例において、前記第１導電部材２Ａと該第２導電部材３Ａの排列方向を縦方向と定義し、該操作部材６１Ａが該縦方向上に一定長さを備え、該第１弾性部材６２Ａが該長さの中央位置に設置され、該第２弾性部材７Ａの該長さにおける設置位置と、該中央位置の間には一定の距離がある。このため、該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなると、該操作部材６１Ａがトルクの作用で、該枢着点６１０Ａを軸心として枢動され、該接触部材６１２Ａを動かして該ロッキング導電部材４Ａ上で摺動させ、該操作部材６１Ａがオフの位置に移動されるため、該ロッキング導電部材４Ａの第１銀接点４１Ａが該第２銀接点３１Ａを離脱し、即ち、該ロッキング導電部材４Ａが該第２導電部材３Ａを離脱して、電力の切断状態が形成され、これにより過熱保護作用が達成される。

図２に示すように、該ロッキング導電部材４Ａが該第１導電部材２Ａと該第２導電部材３Ａを連通させたとき、該ロッキング導電部材４Ａ、該第１導電部材２Ａ、該第２導電部材３Ａの三者すべてが「電流の伝達に必要な経路」に位置し、かつ三者の材質はいずれも銅であるため、電気抵抗が比較的小さい。但し、該接触部材６１２Ａ、該第１弾性部材６２Ａ、該過熱破壊部材５Ａはすべて「電流の伝達に必要な経路以外」に位置し、そのうち少なくとも該第１弾性部材６２Ａ及び該過熱破壊部材５Ａの材質は銅ではなく、該第１弾性部材６２Ａ及び該過熱破壊部材５Ａの電気抵抗は銅より大きい。電流は電気抵抗が最小の経路に向かって流れるため、ロッカースイッチが図２に示す状態にあるとき、電流は電気抵抗が最小の該第１導電部材２Ａ、該ロッキング導電部材４Ａ、該第２導電部材３Ａの経路に沿って伝達される。このため、本発明の過熱破壊部材５Ａと第１弾性部材６２Ａはいずれも「電流の伝達に必要な経路以外」に位置するため、過熱破壊部材５Ａと第１弾性部材６２Ａの材質の電気抵抗が大きくても、エネルギー消耗を引き起こすことがなく、本発明の電力切断方法は従来のヒューズの電力切断方法と完全に異なり、また過負荷スイッチのバイメタル構造の電力切断方法とも完全に異なる。

本発明の実施例２を図４に示す。本実施例は同様に過熱破壊式スイッチで本発明の過熱破壊式電力切断方法を説明し、本実施例は同様にロッカースイッチであり、図４に該ロッカースイッチがオフの状態を示す。該ロッカースイッチは、座体１Ｂと、第１導電部材２Ｂ及び第２導電部材３Ｂと、可動導電部材と、過熱破壊部材５Ｂと、操作ユニット６Ｂと、第２弾性部材７Ｂを含む。

該座体１Ｂは収納空間１１Ｂを備えている。該第１導電部材２Ｂ及び第２導電部材３Ｂはいずれも該座体１Ｂに穿置される。該可動導電部材は該収納空間１１Ｂ内に設置され、該可動導電部材がロッキング導電部材４Ｂであり、該ロッキング導電部材４Ｂが該第１導電部材２Ｂに跨設され、該第１導電部材２Ｂに電気的に接続される。動作温度が異常に上昇した場合、活線回路を切断することが最善であるため、該第１導電部材２Ｂが使用上活線第１端、該第２導電部材３Ｂが使用上活線第２端となっており、該ロッキング導電部材４Ｂにより該第１導電部材２Ｂと第２導電部材３Ｂを導通させて、活線回路を形成する。該ロッキング導電部材４Ｂに第１銀接点４１Ｂが設けられ、該第２導電部材３Ｂに第２銀接点３１Ｂが対応して設けられ、該ロッキング導電部材４Ｂと第２導電部材３Ｂの間が、該第１銀接点４１Ｂと該第２銀接点３１Ｂの接触により導通される。ロッカースイッチがオンの位置に切り替えられると、該第１導電部材２Ｂ、該ロッキング導電部材４Ｂ、該第１銀接点４１Ｂ、該第２銀接点３１Ｂ、該第２導電部材３Ｂが共同で「電流の伝達に必要な経路」を形成する。

該過熱破壊部材５Ｂは、破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜４００℃であり、該過熱破壊部材５Ｂは「電流の伝達に必要な経路以外」に位置する。このため、例えば、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含むプラスチックなどの絶縁材料、または例えば、ビスマス、カドミウム、錫、鉛、ジスプロシウム、インジウムのうちいずれか２種類以上の合金を含む、金属または合金を含む、非絶縁材料を選択して用いることができ、そのうち、錫ビスマス合金の融点は約１３８℃であり、回路の過熱を検出する好ましい材料である。本実施例において、該過熱破壊部材５Ｂは、連接部５１Ｂ、被破壊部５２Ｂ、支持部５３Ｂ、さらに嵌合部５４Ｂを含み、該支持部５３Ｂが該連接部５１Ｂと該被破壊部５２Ｂに連接され、該支持部５３Ｂの軸方向の外囲に移動空間５３１Ｂが定義され、例えば、該支持部５３Ｂの直径の幅が該連接部５１Ｂよりも小さく、該移動空間５３１Ｂが形成される。該被破壊部５２Ｂは該支持部５３Ｂの外縁に設置され、かつ該移動空間５３１Ｂ内になく、該移動空間５３１Ｂは該被破壊部５２Ｂのためにあらかじめ留めおいた空間であり、該被破壊部５２Ｂが破壊された後、移動可能な空間となり、該嵌合部５４Ｂが該被破壊部５２Ｂに連接される。

該操作ユニット６Ｂは、該ロッキング導電部材４Ｂを操作して該第１導電部材２Ｂと該第２導電部材３Ｂを連通させ、活線回路を形成するか、或いは該第１導電部材２Ｂと該第２導電部材３Ｂの導通を切断し、活線に切断を形成する。該操作ユニット６Ｂは該座体１Ｂに組み込まれ、操作部材６１Ｂと、第１弾性部材６２Ｂを含み、該操作部材６１Ｂに枢着点６１０Ｂが設けられ、該枢着点６１０Ｂが該座体１Ｂに枢着され、該枢着点６１０Ｂを軸心として該操作部材６１Ｂに一定限度内で往復枢動させることができる。該操作部材６１Ｂはさらに、接触部材６１２Ｂと、規制部材を含み、該接触部材６１２Ｂが空心状を呈する熱伝導ハウジングであり、該熱伝導ハウジングが該ロッキング導電部材４Ｂに接触し、該規制部材が収容管部６１１Ｂである。該第１弾性部材６２Ｂは、第１ばね６２１Ｂと、第２ばね６２２Ｂを含み、該第１ばね６２１Ｂ、該第２ばね６２２Ｂ及び該過熱破壊部材５Ｂが該収容管部６１１Ｂ内に挿入して設置される。そのうち、該第２ばね６２２Ｂが該接触部材６１２Ｂに当接され、該過熱破壊部材５Ｂが該第１ばね６２１Ｂと該第２ばね６２２Ｂの間に設置されるため、該過熱破壊部材５Ｂは該第１ばね６２１Ｂを通じて該ロッキング導電部材４Ｂから離れた位置に設置される。該第１ばね６２１Ｂと該第２ばね６２２Ｂは圧縮されてそれぞれ弾性力を備え、該第１ばね６２１Ｂと該第２ばね６２２Ｂの弾性力の総和が第１弾性力である。

該第２弾性部材７Ｂは、本実施例においてばねであり、該第２弾性部材７Ｂが第２弾性力を備え、該第２弾性力が該操作部材６１Ｂに作用する。

図５に示すように、使用者が該操作部材６１Ｂを操作して該枢着点６１０Ｂの周りを枢動させ、該接触部材６１２Ｂを該ロッキング導電部材４Ｂ上で摺動させると、該ロッキング導電部材４Ｂにシーソーのような運動形態で該第２導電部材３Ｂと選択的に接触または分離させることができる。該接触部材６１２Ｂが該ロッキング導電部材４Ｂ上で該ロッキング導電部材４Ｂ上の第１銀接点４１Ｂの方向に摺動すると、該第１弾性力が該第１銀接点４１Ｂを該第２導電部材３Ｂ上の第２銀接点３１Ｂに接触させ、該第１導電部材２Ｂ、該ロッキング導電部材４Ｂ、該第２導電部材３Ｂの三者に電流通路を形成させる。

図６に示すように、該第１導電部材２Ｂまたは該第２導電部材３Ｂに接続された外部導電設備に異常な状態が発生したとき、例えば外部導電設備がコンセントである場合、プラグの金属刃とコンセントの間に酸化物や埃がある、金属刃の挿入が不完全である、金属刃が変形している等の現象があると、コンセントの導電部位に比較的大きな熱エネルギーが発生し、該熱エネルギーが第１導電部材２Ｂまたは第２導電部材３Ｂを介してロッキング導電部材４Ｂに伝達され、さらに順に該接触部材６１２Ｂ及び該第２ばね６２２Ｂを介して該過熱破壊部材５Ｂに伝達され、該過熱破壊部材５Ｂの被破壊部５２Ｂが該熱エネルギーを吸収して徐々にその破壊温度に達し、このとき該過熱破壊部材５Ｂの被破壊部５２Ｂが「破壊」され、徐々に剛性を失い始める。例えば、該過熱破壊部材５Ｂの材質が錫ビスマス合金である場合、その融点は１３８℃であるが、融点に近付くときに剛性が失われ始め、同時に該第１弾性力の作用下で、該過熱破壊部材５Ｂの被破壊部５２Ｂが該第１ばね６２１Ｂと該第２ばね６２２Ｂの圧迫を受けて徐々に該移動空間５３１Ｂの方向に移動され、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなる。本実施例において、該第１導電部材２Ｂと該第２導電部材３Ｂの排列方向を縦方向と定義し、該操作部材６１Ｂが該縦方向上に一定長さを備え、該第１弾性部材６２Ｂが該長さの中央位置に設置され、該第２弾性部材７Ｂの設置位置は該中央位置から一定の距離があるため、該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなると、該操作部材６１Ｂがトルクの作用で、該枢着点６１０Ｂを軸心として枢動され、該接触部材６１２Ｂを動かして該ロッキング導電部材４Ｂ上で摺動させ、該操作部材６１Ｂがオフの位置に移動されるため、該ロッキング導電部材４Ｂの銀接点４１Ｂが該第２導電部材３Ｂを離脱し、電力の切断状態が形成され、これにより過熱保護作用が達成される。

図５に示すように、該ロッキング導電部材４Ｂが該第１導電部材２Ｂと該第２導電部材３Ｂを連通させたとき、該ロッキング導電部材４Ｂ、該第１導電部材２Ｂ、該第２導電部材３Ｂの三者がいずれも「電流の伝達に必要な経路」にあり、かつ三者の材質はいずれも銅であるため、電気抵抗が比較的小さい。但し、該接触部材６１２Ｂ、該第２ばね６２２Ｂ、該過熱破壊部材５Ｂはすべて「電流の伝達に必要な経路以外」にあり、そのうち少なくとも該第２ばね６２２Ｂ及び該過熱破壊部材５Ｂの材質はいずれも銅ではないため、該第２ばね６２２Ｂ及び該過熱破壊部材５Ｂの電気抵抗は銅より大きい。電流は電気抵抗が最小の経路に向かって流れるため、ロッカースイッチが図５に示す状態にあるとき、電流は電気抵抗が最小の該第１導電部材２Ｂ、ロッキング導電部材４Ｂ、第２導電部材３Ｂの経路に沿って伝達される。このため、本発明の過熱破壊部材５Ｂと第２ばね６２２Ｂはいずれも「電流の伝達に必要な経路以外」に位置するため、過熱破壊部材５Ｂと第２ばね６２２Ｂの材質の電気抵抗が大きくても、エネルギー消耗を引き起こすことがなく、本発明の電力切断方法は従来のヒューズの電力切断方法と完全に異なり、また過負荷スイッチのバイメタル構造の電力切断方法とも完全に異なる。

本発明の実施例３を図７に示す。本実施例は同様に過熱破壊式スイッチで本発明の過熱破壊式電力切断方法を説明し、本実施例は押しボタンスイッチであり、図７に該押しボタンスイッチがオフの状態を示す。該押しボタンスイッチは、座体１Ｃと、第１導電部材２Ｃ及び第２導電部材３Ｃと、可動導電部材と、過熱破壊部材５Ｃと、操作ユニット６Ｃと、を含む。

該座体１Ｃは、収納空間１１Ｃと、突出部１２Ｃを備えている。該第１導電部材２Ｃ及び第２導電部材３Ｃはいずれも該座体１Ｃに穿置される。該可動導電部材は該収納空間１１Ｃ内に設置され、該可動導電部材がカンチレバー導電部材４Ｃである。動作温度が異常に上昇した場合、活線回路を切断することが最善であるため、該第１導電部材２Ｃが使用上活線第１端、該第２導電部材３Ｃが使用上活線第２端となっており、該カンチレバー導電部材４Ｃにより該第１導電部材２Ｃと第２導電部材３Ｃを導通させて、活線回路を形成する。該カンチレバー導電部材４Ｃに第１銀接点４１Ｃが設けられ、該第２導電部材３Ｃに第２銀接点３１Ｃが対応して設けられ、該カンチレバー導電部材４Ｃと第２導電部材３Ｃの間が、該第１銀接点４１Ｃと該第２銀接点３１Ｃの接触により導通される。押しボタンスイッチがオンの位置に切り替えられると、該第１導電部材２Ｃ、該カンチレバー導電部材４Ｃ、該第１銀接点４１Ｃ、該第２銀接点３１Ｃ、該第２導電部材３Ｃが共同で「電流の伝達に必要な経路」を形成する。

該過熱破壊部材５Ｃは、破壊温度下で破壊され、該破壊温度が１００℃〜４００℃であり、該過熱破壊部材５Ｃは「電流の伝達に必要な経路以外」に位置する。このため、例えば、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含むプラスチックなどの絶縁材料、または例えば、ビスマス、カドミウム、錫、鉛、ジスプロシウム、インジウムのうちいずれか２種類以上の合金を含む、金属または合金を含む、非絶縁材料を選択して用いることができ、そのうち、錫ビスマス合金の融点は約１３８℃であり、回路の過熱を検出する好ましい材料である。該過熱破壊部材５Ｃの形態は前述の実施例１及び実施例２と同じである。

本実施例の該押しボタンスイッチはさらに操作ユニット６Ｃを備え、該カンチレバー導電部材４Ｃを操作して、該第１導電部材２Ｃと該第２導電部材３Ｃを連通させ、活線回路を形成するか、或いは該第１導電部材２Ｃと該第２導電部材３Ｃの導通を切断し、活線に切断を形成する。該操作ユニット６Ｃは該座体１Ｃに組み込まれ、操作部材６１Ｃと、第１弾性部材６２Ｃを含み、該操作部材６１Ｃが該突出部１２Ｃに被せて設置され、該操作部材６１Ｃは該突出部１２Ｃで一定限度内の往復移動をすることができる。該操作ユニット６Ｃ全体の往復移動と位置決め構造は、従来の自動ボールペンの押しボタン構造または中国特許第ＣＮ１０３４４１０１９号の「ボタンスイッチ」の構造と同じであるため、本実施例の図面では従来の位置決め構造を一部省略し、表示していない。該操作部材６１Ｃはさらに、収容管部６１１Ｃと、接触部材６１２Ｃと、規制部材６１３Ｃを含む。該収容管部６１１Ｃは、該カンチレバー導電部材４Ｃから離れた一端に組込み位置６１１１Ｃが設けられ、該収容管部６１１Ｃの該カンチレバー導電部材４Ｃに近い一端に開口６１１２Ｃが形成される。該収容管部６１１Ｃの該カンチレバー導電部材４Ｃから離れた一端に貫通孔６１１３Ｃが設けられ、該過熱破壊部材５Ｃが該開口６１１２Ｃから該収容管部６１１Ｃに挿入され、該過熱破壊部材５Ｃが該組込み位置６１１１Ｃに配置される。該規制部材６１３Ｃは例えば筒体であり、空間６１３１Ｃが定義され、該規制部材６１３Ｃを過熱破壊部材５Ｃに当接させることで、該過熱破壊部材５Ｃが該収容管部６１１Ｃの組込み位置６１１１Ｃに配置される。該第１弾性部材６２Ｃは該空間６１３１Ｃ内に設置され、該第１弾性部材６２Ｃの第１端６２１Ｃが該過熱破壊部材５Ｃに当接される。該接触部材６１２Ｃは位置規制柱６１２１Ｃと、支持座部６１２２Ｃを含み、該位置規制柱６１２１Ｃが該第１弾性部材６２Ｃの第２端６２２Ｃに挿入され、該第１弾性部材６２Ｃを該支持座部６１２２Ｃ上に当接させ、かつ該支持座部６１２２Ｃが該カンチレバー導電部材４Ｃに接触する。該過熱破壊部材５Ｃが該規制部材６１３Ｃに当接され、該第１弾性部材６２Ｃが該接触部材６１２Ｃと該過熱破壊部材５Ｃの間で圧縮されて規制され、第１弾性力を具備する。

本実施例の該押しボタンスイッチはさらに第２弾性部材を備え、該第２弾性部材はばね片７Ｃであり、かつ該第１導電部材２Ｃ、該ばね片７Ｃ、該カンチレバー導電部材４Ｃの三者が一体成形されており、該ばね片７Ｃが第２弾性力を有し、該第２弾性力が該カンチレバー導電部材４Ｃに作用する。

図８に示すように、使用者は自動ボールペンのボタンのように、該操作部材６１Ｃを操作して該突出部１２Ｃに相対して移動させることで、該カンチレバー導電部材４Ｃと該第２導電部材３Ｃを選択的に接触または分離させる。該操作部材６１Ｃがカンチレバー導電部材４Ｃに向かって移動され、位置決めされると、該接触部材６１２Ｃの支持座部６１２２Ｃによって該カンチレバー導電部材４Ｃが押圧されて第１銀接点４１Ｃが第２銀接点３１Ｃに接触し、即ち、該カンチレバー導電部材４Ｃが該第２導電部材３Ｃに接触して通電状態が形成され、同時に該第１弾性部材６２Ｃがさらに圧縮され、該第１弾性力が大きくなり、このとき該第１弾性力が該第２弾性力より大きくなる。

図９に示すように、第１導電部材２Ｃまたは第２導電部材３Ｃに接続された外部導電設備に異常な状態が発生したとき、例えば外部導電設備がコンセントである場合、プラグの金属刃とコンセントの間に酸化物や埃がある、金属刃の挿入が不完全である、金属刃が変形している等があると、コンセントの導電部位に比較的大きな熱エネルギーが発生し、該熱エネルギーが第１導電部材２Ｃまたは第２導電部材３Ｃを介してカンチレバー導電部材４Ｃに伝達され、さらに順に該接触部材６１２Ｃ、該第１弾性部材６２Ｃを介して該過熱破壊部材５Ｃに伝達され、該過熱破壊部材５Ｃが該熱エネルギーを吸収して徐々にその破壊温度に達し、このとき該過熱破壊部材５Ｃが徐々に剛性を失い始める。例えば、該過熱破壊部材５Ｃの材質が錫ビスマス合金である場合、その融点は１３８℃であるが、融点に近づくときに剛性が失われ始め、同時に該第１弾性力の作用下で、該過熱破壊部材５Ｃが該第１弾性部材６２Ｃの圧迫を受けて変形し、さらには破壊されて、該第１弾性部材６２Ｃを規制できなくなり、それにより該第１弾性力が小さくなるか失われて、このとき該第２弾性力が該第１弾性力より大きくなるため、該カンチレバー導電部材４Ｃが元の位置を回復し、該カンチレバー導電部材４Ｃの銀接点４１Ｃが該第２導電部材３Ｃの第２銀接点３１Ｃを離脱して電力切断状態が形成され、これにより過熱保護作用が達成される。

図８に示すように、該カンチレバー導電部材４Ｃが該第１導電部材２Ｃと該第２導電部材３Ｃを連通させたとき、該カンチレバー導電部材４Ｃ、該第１導電部材２Ｃ、該第２導電部材３Ｃの三者すべてが「電流の伝達に必要な経路」に位置し、かつ三者の材質はいずれも銅であるため、電気抵抗が比較的小さい。但し、該接触部材６１２Ｃ、該第１弾性部材６２Ｃ、該過熱破壊部材５Ｃはすべて「電流の伝達に必要な経路以外」に位置し、そのうち少なくとも該第１弾性部材６２Ｃ及び該過熱破壊部材５Ｃの材質は銅ではなく、該第１弾性部材６２Ｃ及び該過熱破壊部材５Ｃの電気抵抗は銅より大きい。電流は電気抵抗が最小の経路に向かって流れるため、押しボタンスイッチが図８に示す状態にあるとき、電流は電気抵抗が最小の該第１導電部材２Ｃ、カンチレバー導電部材４Ｃ、第２導電部材３Ｃの経路に沿って伝達される。このため、本発明の過熱破壊部材５Ｃと第１弾性部材６２Ｃはいずれも「電流の伝達に必要な経路以外」に位置するため、過熱破壊部材５Ｃと第１弾性部材６２Ｃの材質の電気抵抗が大きくても、エネルギー消耗を引き起こすことがなく、本発明の電力切断方法は従来のヒューズの電力切断方法と完全に異なり、また過負荷スイッチのバイメタル構造の電力切断方法とも完全に異なる。

上述の実施例の説明を総合すると、本発明の操作、使用及び本発明の効果について充分に理解することができる。以上の実施例は、本発明の最良の実施例に基づくものであり、これらを以って本発明の実施の範囲を限定することはできず、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいた同等効果の簡単な変化や修飾はすべて本発明の範囲内に含まれる。

１Ａ 座体
１１Ａ 収納空間
２Ａ 第１導電部材
３Ａ 第２導電部材
３１Ａ 第２銀接点
４Ａ ロッキング導電部材
４１Ａ 第１銀接点
５Ａ 過熱破壊部材
５１Ａ 連接部
５２Ａ 被破壊部
５３Ａ 支持部
５３１Ａ 移動空間
５４Ａ 嵌合部
６Ａ 操作ユニット
６１０Ａ 枢着点
６１Ａ 操作部材
６１１Ａ 収容管部
６１２Ａ 接触部材
６２Ａ 第１弾性部材
６２１Ａ 一端
６２２Ａ 他端
６３Ａ 第１凸部
７Ａ 第２弾性部材
１０Ａ 第２凸部
１Ｂ 座体
１１Ｂ 収納空間
２Ｂ 第１導電部材
３Ｂ 第２導電部材
３１Ｂ 第２銀接点
４Ｂ ロッキング導電部材
４１Ｂ 第１銀接点
５Ｂ 過熱破壊部材
５１Ｂ 連接部
５２Ｂ 被破壊部
５３Ｂ 支持部
５３１Ｂ 移動空間
５４Ｂ 嵌合部
６Ｂ 操作ユニット
６１Ｂ 操作部材
６１０Ｂ 枢着点
６１１Ｂ 収容管部
６１２Ｂ 接触部材
６２Ｂ 第１弾性部材
６２１Ｂ 第１ばね
６２２Ｂ 第２ばね
７Ｂ 第２弾性部材
１Ｃ 座体
１１Ｃ 収納空間
１２Ｃ 突出部
２Ｃ 第１導電部材
３Ｃ 第２導電部材
３１Ｃ 第２銀接点
４Ｃ カンチレバー導電部材
４１Ｃ 第１銀接点
５Ｃ 過熱破壊部材
６Ｃ 操作ユニット
６１Ｃ 操作部材
６１１Ｃ 収容管部
６１１１Ｃ 組込み位置
６１１２Ｃ 開口
６１１３Ｃ 貫通孔
６１２Ｃ 接触部材
６１２１Ｃ 位置規制柱
６１２２Ｃ 支持座部
６１３Ｃ 規制部材
６１３１Ｃ 空間
６２Ｃ 第１弾性部材
６２１Ｃ 第１端
６２２Ｃ 第２端
７Ｃ ばね片

Claims (6)

1. スイッチの過熱破壊式電力切断方法であって、
   第１弾性部材の第１弾性力が操作部材を介して過熱破壊部材と可動導電部材に同時に付勢し、該第１弾性力の付勢方向が、該可動導電部材を第１導電部材と第２導電部材に同時に接触させる方向であり、電流通路を形成することができる工程と、
   第２弾性部材の第２弾性力が該操作部材を介して該可動導電部材に作用し、該第２弾性力の付勢方向が該可動導電部材を該第１導電部材または該第２導電部材から遠ざける方向である工程と、
   該可動導電部材が該第１導電部材と該第２導電部材に同時に接触するとき、該過熱破壊部材が電流の伝達に必要な経路以外に設置され、かつ該過熱破壊部材が該可動導電部材から離れた位置に設置され、該電流の伝達に必要な経路以外で、該過熱破壊部材が該電流通路の熱エネルギーを受け取ることができる工程と、
   該電流通路の熱エネルギーが、順に該可動導電部材、該第１弾性部材を経由して、該過熱破壊部材に伝達される工程と、
   該過熱破壊部材が該熱エネルギーを受け取り、温度が上昇して破壊温度に近付くと、該第１弾性力の付勢により、該過熱破壊部材が破壊または変形され、それに伴い該第１弾性部材に変形が生じ、これにより該可動導電部材に作用する該第１弾性力の付勢が小さくなるか失われ、該第２弾性力により該可動導電部材の位置が変化し、該可動導電部材が該第１導電部材と該第２導電部材を同時に導通しなくなり、該電流通路が中断される工程と、
   を含むことを特徴とする、スイッチの過熱破壊式電力切断方法。
2. 前記過熱破壊部材の破壊温度が１００℃〜４００℃の間であることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチの過熱破壊式電力切断方法。
3. 前記過熱破壊部材がプラスチック材料で製造されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチの過熱破壊式電力切断方法。
4. 前記過熱破壊部材が金属または合金で製造されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチの過熱破壊式電力切断方法。
5. 前記合金の主要成分が、ビスマス、カドミウム、錫、鉛、ジスプロシウム、インジウムのうちいずれか２種類以上を含むことを特徴とする、請求項４に記載のスイッチの過熱破壊式電力切断方法。
6. 前記合金が、錫ビスマス合金である、または錫とビスマス中にさらに、カドミウム、インジウム、銀、錫、鉛、アンチモン、銅のいずれか、または組み合わせが添加されることを特徴とする、請求項４に記載のスイッチの過熱破壊式電力切断方法。

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