一种高负载能力的漏电保护插头的制作方法

[0001]
本实用新型涉及插头的技术领域，特别涉及一种高负载能力的漏电保护插头。


背景技术：

[0002]
随着家用电器的日益普及，家用电器的使用安全日益受到人们的重视。目前，人们经常使用的电源插头结构都比较简单，功能也比较单一。
[0003]
人们经常使用的电源插头包括壳体和安装在壳体上的两个或三个插片，插片的一端裸露在壳体的外面，另一端通过导线与家用电器内的控制线路板上的电源火线、零线、地线输入端相连。在使用家用电器时，只需要将插头的插片插入电源插座内即可。这种电源插头的作用只是将电源插座内的电源引入到家用电路线路板上，使其带电工作，而对于电源插头输出侧火线、零线和地线的漏电故障，给家用电器造成的损害没有任何的保护作用，安全保护性能较差。
[0004]
公告号为cn20363692u的中国专利公开了一种漏电保护插头，包括插头本体和漏电保护装置，所述插头本体一端连接负载，另一端的底部设置有与外部电源连接的两插片，漏电保护装置包括内置在插头本体中用于感应电源的火线与零线上的电流是否相等的互感器、一与互感器连接的脱扣机构、一根据互感器的感应信号、在电源线的火线与零线之间的电流差值超过预定值时，控制脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接的pcb控制板，插头本体上设有一控制脱扣机构使电源与负载复位连接的复位机构，互感器、脱扣机构均与pcb控制板电性连接。应用上述漏电保护插头，在正常工作条件下，促使插头接通电源与负载间的电路，但当互感器感应到电源端火线与零线之间的电流差值超过预定值时，则断开电源与负载之间的电路连接，达到漏电安全防护的作用。
[0005]
其中上述实现电源与负载之间电力连接的是依靠脱扣机构的活动片来实现，活动片一端固定在插头本体上并与电源线相连，另一端设有动触点，在活动片另一端的动触点与插片的静触点相接触或断开时，能够实现电源与负载之间接通或断开电力连接。
[0006]
但上述活动片另一端的动触点与插片的静触点相接触或断开的动作，是依靠活动片自身弹性来实现，其中依靠自身弹性方式来实现动触分离的活动片，活动片的厚度不宜过大，使得活动片对于电力的负载能力较低。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型的目的在于提供一种高负载能力的漏电保护插头，具有负载能力高的特点。
[0008]
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0009]
一种高负载能力的漏电保护插头，包括插头壳体，所述插头壳体上设置有用于连接外部电源的插片、以及用于连接负载的电源线，所述插头壳体内设置有用于实现插片和电源线之间电力连接的漏电保护装置，所述漏电保护装置包括互感器、脱扣机构、控制电路板和复位机构，所述脱扣机构包括脱扣器、扣片、促动器和一对动触片；
[0010]
所述动触片可滑动地设置在插头壳体内，所述动触片上设置有与插片的静触点接触的动触点，所述促动器的两侧设有提臂，所述提臂位于动触片的下方，所述扣片的一端插入到促动器中，所述复位机构伸入到促动器可与扣片的一端形成卡接配合，所述扣片的另一端活动连接于脱扣器；
[0011]
所述复位机构用于勾起促动器向上运动，使得提臂带动动触片向上运动以保持动触点和静触点相接触；所述脱扣器用于带动扣片脱离复位机构，使得促动器向下运动，动触片的动触点与插片的静触点相脱离。
[0012]
通过上述技术方案，复位机构用于勾起促动器向上运动，使得提臂带动动触片向上运动以保持动触点和静触点相接触，接通电源与负载之间的电力连接；当电源火线或电源零线因老化或破损、芯线裸露而产生的漏电现象时，互感器检测到漏电现象，进而生成漏电流信号发送至控制电路板，控制电路板控制脱扣器动作，脱扣器带动扣片移动以脱离复位机构，使得促动器向下运动，动触片的动触点与插片的静触点相脱离，断开电源与负载之间的电力连接。
[0013]
其中，本申请中动触片采用上下滑动地方式安装在插头本体内，摒弃传统动触片一端固定，另一端进行接触和分离的方式，本申请中动触片滑动方式实现动触片与插片之间的接触和分离，进而可以将动触片的厚度进行增加，使得动触片对于电力的负载能力提高。
[0014]
优选的，所述插头壳体内设置有用于提供动触片的动触点远离插片的静触点一侧分离力的触点弹簧。
[0015]
通过上述技术方案，触点弹簧提供动触片的动触点远离插片的静触点一侧分离力，从而提高了动触片与插片静触点之间的分离效果。
[0016]
优选的，所述插头壳体内设置有供动触片滑动安装的滑座，所述滑座上开设有滑动槽，所述动触片上设置有与滑动槽滑动配合的滑动端。
[0017]
通过上述技术方案，动触片通过滑动端滑动设置在滑座中，从而确保动触片上下移动的稳定性，保证动触片的动触点与插片的静触点接触与分离时的稳定性。
[0018]
优选的，所述动触片的厚度为0.8mm。
[0019]
通过上述技术方案，厚度0.8mm的动触片，具有良好的电力负载能力。
[0020]
优选的，所述脱扣器包括中空的线圈骨架、缠绕在线圈骨架外的线圈、以及插接在线圈骨架中的脱扣铁芯，所述线圈骨架中安装有与脱扣铁芯相连的脱扣弹簧，所述线圈骨架的一端与控制电路板电性连接。
[0021]
通过上述技术方案，线圈得电时，能够产生驱使脱扣铁芯的磁力，进而实现与脱扣铁芯相连的扣片的运动。
[0022]
优选的，所述扣片的一端开设有第一槽口，所述扣片的一端伸入到促动器中以与复位机构形成卡接配合，所述扣片的另一端设有第二槽口以与脱扣铁芯相连接。
[0023]
通过上述技术方案，上述扣片结构能够有效实现与复位机构与脱扣机构的联动配合。
[0024]
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
[0025]
本申请中动触片采用上下滑动地方式安装在插头本体内，摒弃传统动触片一端固定，另一端进行接触和分离的方式，本申请中动触片滑动方式实现动触片与插片之间的接
触和分离，进而可以将动触片的厚度进行增加，使得动触片对于电力的负载能力提高。
附图说明
[0026]
图1为本实用新型技术方案中漏电保护插头的结构示意图；
[0027]
图2为本实用新型技术方案中上盖的安装示意图；
[0028]
图3为本实用新型技术方案中漏电保护装置的安装示意图；
[0029]
图4为本实用新型技术方案中脱扣机构的安装示意图；
[0030]
图5为本实用新型技术方案中脱扣机构的爆炸示意图；
[0031]
图6为本实用新型技术方案中电源线的安装示意图；
[0032]
图7为本实用新型技术方案中上盖的结构示意图；
[0033]
图8为本实用新型技术方案中漏电保护电路的电路图。
[0034]
附图标记：1、插头壳体；101、底座；102、衬套；103、上盖；2、插片；201、静触点；3、电源线；301、电源线管；302、电源线端头；303、插入端；304、环形卡槽；4、漏电保护装置；41、脱扣机构；411、脱扣器；4111、线圈骨架；4112、脱扣铁芯；4113、脱扣弹簧；4114、环形槽；412、扣片；413、促动器；414、动触片；4141、动触点；4142、滑动端；415、第一槽口；416、第二槽口；417、提臂；418、中央通孔；419、触头弹簧；42、互感器；43、控制电路板；44、复位机构；441、复位按钮；442、复位杆；443、卡勾；444、复位弹簧；45、测试开关；451、模拟实验开关；5、主安装位；6、卡脚；7、卡边；8、卡接安装位；9、副安装位；10、卡扣；11、卡块；12、压紧块；13、滑槽；14、插接块；15、插接槽；16、金属引脚；17、滑座；18、滑动槽；19、封堵块；20、嵌装槽；21、密封边；22、支架；23、防水帽；24、安装座；25、出线端；26、引出口；27、凹槽；28、密封圈；29、卡板；291、卡口；292、弯折端；30、导向块；31、导向槽；32、限位筋；33、斜角；34、抗拉筋；35、嵌槽；36、凸边；37、密封槽；38、密封凸沿。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置不限制本实用新型的范围。
[0036]
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0037]
参照图1所示，一种漏电保护插头，包括插头壳体1，插头壳体1上设置有用于连接外部电源的插片2、以及用于连接负载的电源线3，插片2的数量根据插头的类型设置为两个或三个，当插片2的数量为两个时，插片2分别为电源火线插片2和电源零线插片2，当插片2的数量为三个时，插片2分别为电源火线插片2、电源零线插片2和地线插片2。
[0038]
电源线3伸入到插头壳体1内与插片2连接，从而实现插头与负载（家用电器）之间的连接。同理，本领域技术人员应当知晓，电源线3内设有电源火线、电源零线，或者电源线3
内设有电源火线、电源零线和地线将根据插头和负载的类型进行适配，本实施例不作具体限定与阐述。
[0039]
结合图1和图2所示，插头壳体1内设置有用于实现插片2和电源线3之间电力连接的漏电保护装置4，漏电保护装置4包括脱扣机构41、互感器42、控制电路板43、复位机构44和测试机构。互感器42为环形塑壳，电源线3中的电源火线和电源零线穿过互感器42后分别焊接在脱扣机构41中的动触片414上，互感器42上缠绕有线圈绕组，线圈绕组连接于控制电路板43，互感器42用于感应电源火线与电源零线上的电流是否相等，在正常工作条件下，流过电源火线与电源零线的电流相等，当存在电源火线或电源零线出现漏电故障时，电源火线与电源零线之间则存在电流差，互感器42将感应的电源火线与电源零线之间的漏电流信号发送至控制电路板43。
[0040]
控制电路板43上设置有漏电保护电路，当接收到互感器42发送过来的漏电流信号时，控制电路板43控制脱扣机构41断开电源与负载之间的电路连接。当电源与负载断开连接后，通过复位机构44控制脱扣机构41使电源与负载复位连接。
[0041]
结合图3和图4所示，本申请中，插头壳体1包括底座101、衬套102和上盖103，插片2设置在底座101上，插片2的一端裸露在底座101外，插片2的另一端伸入到底座101内，若插片2的数量设置为三个，电源火线插片2和电源零线插片2伸入到底座101内的端部铆接有静触点201。地线插片2的一端裸露在底座101外，另一端穿过底座101与一接地线片压铆固定在底座101上。
[0042]
底座101上设置有主安装位5，主安装位5由两块间隔设置的安装板围合而成，脱扣机构41设置在主安装位5中，底座101在主安装位5的两侧设置有卡脚6，衬套102的侧边设置有用于与卡脚6卡接配合的卡边7，衬套102卡接安装在底座101上以位于主安装位5的上方并覆盖住脱扣机构41。
[0043]
衬套102上设置有卡接安装位8，控制电路板43卡接在衬套102上的卡接安装位8上以与脱扣机构41相分隔。其中，底座101在主安装位5的一侧设置有副安装位9，互感器42设置在副安装位9中，控制电路板43被限定在衬套102的卡接安装位8中后，控制电路板43将互感器42限定在副安装位9中。
[0044]
底座101的四周边沿设置有若干卡扣10，参照图7所示，上盖103的内壁上设置有用于与卡扣10配合卡块11，上盖103卡接安装在底座101上，其中，上盖103的内壁设置有若干压紧块12，在上盖103卡接安装在底座101上时，压紧块12抵触在衬套102边沿以将衬套102压紧在主安装位5上。
[0045]
本申请中脱扣机构41设置在底座101与衬套102之间，控制电路板43设置在衬套102上，上盖103将衬套102进行压紧，复位机构44在控制电路板43与上盖103之间，插头壳体1采用层层卡接，层层压紧的方式，摒弃了传统螺丝安装的方式，提高了装配便利性。
[0046]
具体的，复位机构44包括复位按钮441以及位于复位按钮441下方的复位杆442，复位按钮441设置在上盖103上，复位杆442穿过控制电路板43和衬套102伸入到主安装位5中，复位杆442的下端设置有与脱扣机构41卡扣10连接的卡勾443，复位杆442上套接有复位弹簧444，复位弹簧444的一端抵触在衬套102上，所述复位弹簧444的另一端抵触在复位按钮441上。
[0047]
结合图4和图5所示，脱扣机构41包括脱扣器411、扣片412、促动器413和一对动触
片414。脱扣器411嵌装固定在主安装位5中，脱扣器411包括中空的线圈骨架4111、缠绕在线圈骨架4111外的线圈、以及插接在线圈骨架4111中的脱扣铁芯4112，线圈骨架4111中安装有与脱扣铁芯4112相连的脱扣弹簧4113，线圈骨架4111的一端与控制电路板43电性连接。扣片412整体呈l字形设置，扣片412的一端开设有第一槽口415，扣片412的另一端设有第二槽口416以与脱扣铁芯4112相连接，第二槽口416与扣片412另一端的端部相通，脱扣铁芯4112的端部设有与第二槽口416相嵌合的环形槽4114。
[0048]
促动器413设置在主安装位5中并可在主安装位5中上下移动，促动器413的左右两侧设有提臂417，主安装位5的两侧设置有供促动器413的提臂417上下滑动的滑槽13，主安装位5在滑槽13的两侧槽口处设置有插接块14，衬套102上开设有供插接块14插接的插接槽15，由此，衬套102卡接安装在底座101上时，插接块14插接在插接槽15中，进而衬套102能够将滑槽13的槽口进行封堵，确保促动器413在主安装位5中上下滑动的稳定性。
[0049]
其中，促动器413上开设有侧孔，扣片412具有第一槽口415的一端从侧孔插入到促动器413中，促动器413的顶部设有纵向贯穿的中央通孔418，复位机构44的复位杆442可从中央通孔418伸入到促动器413中，复位杆442的卡勾443与扣片412的第一槽口415形成卡接配合。
[0050]
动触片414可滑动地设置在主安装位5的两侧，动触片414上设置有与插片2的静触点201接触的动触点4141，衬套102上设置有金属引脚16，动触片414通过导线焊接在金属引脚16上，电源线3中的电源火线和电源零线焊接在金属引脚16上。
[0051]
值得说明的是，动触片414可滑动的安装方式为，底座101在主安装位5的两侧设置有滑座17，滑座17上沿竖直方向开设有滑动槽18，滑动槽18与滑座17的顶部贯通，动触片414上设置有与滑动槽18滑动配合的滑动端4142，衬套102上设置有用于封堵滑动槽18的封堵块19。本申请中，动触片414是采用整体上下滑动的方式实现动触片414动触点4141与插片2静触点201分离，避免依靠动触片414自身弹性来实现动触点4141与静触点201分离，通过此种方式，本申请将动触片414整体的厚度进行增大，以有效提高动触片414对于大电流的负载能力。在一个实施例中，动触片414的厚度为0.8mm。
[0052]
其中，为了提高动触片414上动触点4141与插片2静触点201之间的分离力，动触片414与衬套102之间安装有触头弹簧419，触头弹簧419的一端连接在动触片414上，触头弹簧419的另一端连接在衬套102上。
[0053]
值得说明的是，为了提高衬套102对于控制电路板43与脱扣机构41之间的隔离效果。衬套102的两侧与主安装位5之间形成隔离区，动触片414位于所述隔离区中，插片2从底座101中伸入中且位于隔离区中，动触片414的动触点4141与插片2的静触点201在隔离区内接触和分离。
[0054]
主安装位5的两侧还设置有嵌装槽20，衬套102上设置有用于与嵌装槽20嵌合的嵌装片，嵌装片嵌装在嵌装槽20中时，嵌装片包覆在插片2外，由此，嵌装片不仅提高了衬套102安装在底座101上的稳定性，并且嵌装片能够进一步提高衬套102的隔离效果。
[0055]
结合图3和图8所示，测试机构包括测试按钮和模拟实验开关451，测试按钮设置在上盖103上，模拟实验开关451设置在控制电路板43上，互感器42上还缠绕有模拟线圈绕组，模拟实验开关451的一端连接于电源零线，模拟实验开关451的另一端连接于模拟线圈绕组的一端，模拟线圈绕组的另一端连接在电源火线上。
[0056]
控制电路板43的上方还设置有支架22，支架22上设置有若干定位孔，上盖103的内壁上设置有与定位孔相适配的定位柱，并且在支架22上还设置有防水帽23，防水帽23覆盖在复位按钮441和测试按钮上，并由支架22压紧固定在上盖103上，起到防水效果，其中，测试按钮隐藏在防水帽23内并与防水帽23结合为一体。
[0057]
图8为本申请漏电保护电路的电路图，参照图8所示，漏电保护电路包括放大电路、整流电路、电阻r1和可控硅scr，放大电路具有供电端、输入端和输出端，互感器42的线圈绕组耦接于放大电路的输入端，放大电路的输出端耦接于可控硅scr的控制极，脱扣器411的线圈一端耦接于电源火线，脱扣器411的线圈另一端耦接于整流电路，放大电路的供电端通过电阻r1耦接于整流电路，可控硅scr分别耦接于整流电路和电源零线形成导通回路。
[0058]
以下结合漏电保护电路对漏电保护插头的工作原理进行如下说明：
[0059]
在正常工作条件下，当按下复位按钮441后，复位杆442伸入到促动器413中，并在脱扣弹簧4113的作用下，扣片412的第一槽口415上卡在复位杆442的卡勾443上，这时释放复位按钮441，在复位弹簧444的作用下，复位杆442向上移动，并通过扣片412带动促动器413一起向上运动，使得提臂417带动动触片414向上运动，从而保持动触点4141与静触点201相接触，以接通负载与电源之间的电力连接。
[0060]
当电源火线或电源零线因老化或破损、芯线裸露，而产生漏电现象时，电源火线与电源零线之间则存在电流差，互感器42将感应到电源火线与电源零线之间的电流差，进而生成漏电流信号发送至控制电路板43，控制电路板43的放大电路接收到漏电流信号，产生信号并触发可控硅scr导通，控制脱扣器411的线圈得电，产生足以驱动脱扣铁芯4112的磁场，脱扣铁芯4112伸缩使得横置在促动器413内的扣片412动作，扣片412的第一槽口415与复位杆442的卡勾443脱离，使得促动器413向下运动，动触片414在触片弹簧的作用下，动触片414的动触点4141与插片2的静触点201相脱离，断开负载与电源之间的电力连接。
[0061]
当想测试该漏电保护插头时，只需要按下测试按钮，测试按钮使模拟实验开关451闭合，在互感器42中引入测试电流，使得互感器42生成漏电流信号至控制电路板43，控制电路板43的放大电路接收到漏电流信号，产生信号并触发可控硅scr导通，控制脱扣器411的线圈得电，产生足以驱动脱扣铁芯4112的磁场，脱扣铁芯4112伸缩使得横置在促动器413内的扣片412动作，扣片412的第一槽口415与复位杆442的卡勾443脱离，使得促动器413向下运动，动触片414在触片弹簧的作用下，动触片414的动触点4141与插片2的静触点201相脱离，断开负载与电源之间的电力连接。
[0062]
为了显示该漏电保护插头的工作状态，漏电保护电路还包括发光二极管led，发光二极管led串联在整流电路和可控硅scr之间，并在上盖103表面设置可显示发光二极管led状态的指示灯孔。当可控硅scr导通时，发光二极管led将发出指示，以表明负载、电源火线或电源零线出现漏电的情况。
[0063]
以下对本申请的防水设置做如下说明：
[0064]
参照图4所示，插片2一体注塑成型在底座101上，使得插片2镶嵌并固定在底座101上。其中，插片2中电源火线插片2和电源零线插片2呈l字形设置，由此，在插片2一体注塑成型在底座101上时，底座101上形成有供插片2安装的呈l字形弯折的安装座24，通过安装座24弯折的结构设计，提高了插片2与底座101之间的防水性能。
[0065]
结合图5和图6所示，底座101的一端设置为出线端25，出线端25上设置有供电源线
3穿过的引出口26，引出口26呈圆形以与电源线3相适配。其中，电源线3包括电源线管301以及固定在电源线管301上的电源线端头302，在一个实施例中，电源线端头302模压固定在电源线管301上。电源火线和电源零线穿设在电源线管301中，电源线端头302上设置有插入端303，插入端303整体呈圆柱形，插入端303与引出口26插接配合，电源线端头302抵紧在底座101的出线端25上，并且电源线端头302的端面与底座101出线端25的外壁保持贴合状态，电源线端头302的端面覆盖住引出口26。
[0066]
值得说明的是，出线端25的外璧围绕引出口26设置有凹槽27，凹槽27内设置有密封圈28，密封圈28被电源线端头302抵紧。
[0067]
底座101内部在引出口26的两侧分别滑动安装有卡板29，卡板29紧贴出线端25的内壁滑动，其中卡板29的滑动安装方式为，底座101在引出口26的两侧设置有导向块30，导向块30与出线端25内壁之间形成有导向槽31，卡板29可滑动地安装在导向槽31中。
[0068]
两个卡板29同时向电源线3一侧移动，两个卡板29卡紧住电源线端头302的插入端303。具体的，插入端303的外壁上设置有环形卡槽304，卡板29上设置有与环形卡槽304相适配的卡口291，每个卡板29的卡口291呈半圆形设置，卡口291的弧度与环形卡槽304的弧度相同，且两个卡板29拼接后，两个卡口291形成的圆孔直径与环形卡槽304的内圈直径相同。
[0069]
由此，卡板29通过卡口291嵌合进入到插入端303的环形卡槽304中后，实现电源线3在底座101上的安装固定，并且两个对接后卡板29能够将引出口26覆盖，以达到防水密封的效果。
[0070]
参照图7所示，上盖103的内壁设置有与卡板29数量相同的限位筋32，以上盖103扣合并卡接安装在底座101上时的视角为参考方向，限位筋32分别位于引出口26的两侧，限位筋32用于与卡板29端部相抵以迫使卡板29卡紧在电源线3上。值得说明的是，限位筋32上设置有斜角33，斜角33用于与卡板29端部抵触以引导卡板29滑动，卡板29远离卡口291的端部设置有用于与斜角33抵触的弯折端292。
[0071]
上盖103的内壁上还设置有至少一个抗拉筋34，在一个实施例中，抗拉筋34的数量设置有三个，抗拉筋34上设置有嵌槽35，底座101的外边缘上设置有与嵌槽35相嵌合的凸边36。其中，抗拉筋34位于上盖103与出线端25相对的内壁位置。抗拉筋34的嵌槽35与凸边36相嵌合，不仅提高上盖103与底座101之间的安装强度，也增加了引出口26的抗拉强度。
[0072]
底座101的四周边沿设置有密封槽37，上盖103的四周设置有密封凸沿38，上盖103扣合安装在底座101上时，密封凸沿38嵌合进入到密封槽37中。密封凸沿38上还设置有呈v型设置密封边21，密封边21用于与密封槽37的槽底抵触，密封槽37中设置有密封橡胶圈，密封边21用于将密封橡胶圈挤压并限定在密封槽37中。
[0073]
以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。