TWI587346B

TWI587346B - 具陶瓷複合材料之繼電器開關元件

Info

Publication number: TWI587346B
Application number: TW104123756A
Authority: TW
Inventors: 吳頌仁
Original assignee: 松川精密股份有限公司
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-06-11
Also published as: TW201705166A

Description

具陶瓷複合材料之繼電器開關元件

本發明一種具陶瓷複合材料之繼電器開關元件，詳指應用於電子設備中能夠控制電路的開路或閉路之電子元件，其特徵在於能夠避免電流產生的火花觸及非金屬的部分，進一步減少非金屬部分的熔化、焦化發生而影響整體電流上的運作，即為一種實用性極佳之發明。

在一般較精密的電子設備中，電路板是核心所在之處，再配合周邊的電子元件之使用，讓整體的電子設備得以正常運作，電子元件(electronic component)，是電子電路中的基本元素，通常是個別封裝，並具有兩個或以上的引線或金屬接點。電子元件須相互連接以構成一個具有特定功能的電子電路，例如：放大器、無線電接收機、振盪器等，連接電子元件常見的方式之一是焊接到印刷電路板上。電子元件也許是單獨的封裝(電阻器、電容器、電感器、電晶體、二極體等)，或是各種不同複雜度的群組，例如：積體電路(運算放大器、排阻、邏輯閘等)，另外眾多的電子元件可分為端子與連接器(用於電路連接的裝置)、電線(用於連結介面或終端)、開關(能夠控制電路的開路或閉路的電子元件)、電阻(電阻類的電子元件)、保護裝置(在過高的電壓或電流之中保護電路的被動元件)、電容(在電場存儲的電荷的元件，電容器在電路中用於過濾，電容器通常會改變所通過的交流電壓，而不會改變恆定的直流電壓)、電磁感應裝置(使用磁的電子元件)、網路(使用多個或多種類型的被動元件組成的複合電路元件)、憶阻器、壓電裝置與晶體諧振器(使用壓電效應的被動元件)、電源(電流來源)、感測器等。

上述眾多的電子元件大部分會以合成樹脂(Resin dispensing)包覆封裝，尤其是開關類的電子元件，以提高絕緣與保護不受環境的影響，但是當通電流的狀態產生且導電的兩端開離時會產生火花，而火花會對電子元件予以破壞外，又因電子元件中封包完成後的外殼係為塑膠殼，像是繼電器、各電子元件的插座、計時器等不少電子元件的外觀係以塑膠殼予以包覆，故火花的產生很容易造成塑膠殼的熔融、焦化，不少火災的起因也是因為電子裝置內部的電子元件產生火花而釀成大火，而原本利用合成樹脂的封包雖然可以提高絕緣性，但是卻不耐高熱，且長時間的使用會造成合成樹脂的脆化而無法達到高絕緣的功效，最後火花還是會破壞塑膠殼以及內部的零組件等問題。

有鑑於上述情形，本發明人投入許多時間研究相關知識，並加以比較各項優劣，進行相關產品的研究及開發，並歷經了多次實驗及測試，而終於推出一種『具陶瓷複合材料之繼電器開關元件』改善上述缺失，以符合大眾所需使用。

本發明主要目的在於防止通電流的狀態產生且導電的兩端開離時而產生的火花觸及電子元件之塑膠殼，並保護內部零組件的正常運作，其改善習知開關類的電子元件會因通電流的狀態產生且導電的兩端開離時所產生的火花而觸及塑膠殼而造成熔融、焦化，甚至引發火災的成形等問題。為此，本發明人極力達成前述之目的與功效，本發明一種具陶瓷複合材料之繼電器開關元件，其包括：一殼體，其具有一第一組合部與一第二組合部，又該第一組合部與該第二組合部結合的內部形成有一容置室；一掣動零件總成，其裝設於容置室內並裝設於第二組合部；及一絕緣複合材，其組設於第二組合部對應容置室的一側之表面，該絕緣複合材係阻絕第二組合部與掣動零件總成之接觸。

本發明進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材係為陶瓷片體，並罩蓋於第二組合部對應容置室的一側。

本發明進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材係為陶瓷粉體，並以塗佈方式結合於第二組合部對應容置室的一側表面。

本發明進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材係為陶瓷粉體，並以塗佈方式塗設於第二組合部整體之內外表面。

本發明進一步的技術特徵在於，該掣動零件總成進一步包括有一磁吸線圈部及一導電金屬部。

本發明進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材進一步設置於第一組合部對應容置室的一側表面。

本創作另一實施型態係為一種具陶瓷複合材料之繼電器開關元件，其包括：一殼體，其具有一第一組合部與一第二組合部，又該第一組合部與該第二組合部的結合於內部形成有一容置室；一掣動零件總成，其裝設於容置室內並裝設於第二組合部；及一絕緣複合材，其組設於第一組合部對應容置室的一側之表面，該絕緣複合材係阻絕第一組合部與掣動零件總成之接觸。

根據上述本創作另一實施型態說明下，其進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材係為陶瓷片體，並罩蓋於第一組合部對應容置室的一側。

根據上述本創作另一實施型態說明下，其進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材係為陶瓷粉體，並以塗佈方式結合於第二組合部對應容置室的一側表面。

根據上述本創作另一實施型態說明下，其進一步的技術特徵在於，該絕緣複合材進一步設置於第二組合部對應容置室的一側表面。

綜觀上述針對本發明所描述的各項技術特徵之下，其優點在於透過絕緣複合材的組設能夠確實杜絕當通電流的狀態產生且導電的兩端開離時會產生的火花影響第一組合部及第二組合部的毀損，以及掣動零件總成的運作，並且降低災害的發生。因此，本發明誠可謂一種相當具有實用性及進步性之發明，值得產業界大力推廣，並公諸於社會大眾。

(1)‧‧‧殼體

(11)‧‧‧第一組合部

(12)‧‧‧第二組合部

(121)‧‧‧底板

(122)‧‧‧架板

(13)‧‧‧容置室

(2)‧‧‧掣動零件總成

(21)‧‧‧磁吸線圈部

(22)‧‧‧導電金屬部

(221)‧‧‧金屬板片

(222)‧‧‧金屬鎖片

(3)‧‧‧絕緣複合材

(31)‧‧‧孔條

第一圖係本發明應用於繼電器之立體示意圖。

第二圖係本發明第一實施例之局部立體示意圖。

第三圖係第二圖之分解立體示意圖。

第四圖係第二圖AA線段剖面示意圖。

第五圖係第四圖之局部放大示意圖。

第六圖係第一實施例另一型態之分解立體示意圖。

第七圖係本發明第二實施例局部立體示意圖。

第八圖係第七圖之BB線段剖面示意圖。

第九圖係第八圖之局部放大示意圖。

第十圖係本發明第三實施例局部立體示意圖。

第十一圖係第十圖之分解立體示意圖。

第十二圖係第十圖之CC線段剖面示意圖。

第十三圖係本發明第四實施例之立體示意圖。

第十四圖係第十三圖之DD線段剖面示意圖。

第十五圖係於第一組合部及第二組合部皆設有絕緣複合材之剖面示意圖。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。以下係以較佳實施型態說明，且並非對本發明作任何形式上之限制，參閱第一圖至第十二圖所示，本發明一種具陶瓷複合材料之繼電器開關元件，其包括：一殼體(1)，其具有一第一組合部(11)與一第二組合部(12)，又該第一組合部(11)與該第二組合部(12)結合的內部形成有一容置室(13)，又該第二組合部(12)具有一底板(121)及二直立於底板(121)一側之架板(122)；一掣動零件總成(2)，其裝設於容置室(13)內並裝設於第二組合部(12)，該掣動零件總成(2)係用以控制電路基板電路的開路或閉路；一絕緣複合材(3)，其組設於第二組合部(12)對應容置室(13)的一側之表面，該絕緣複合材(3)係阻絕第二組合部(12)與掣動零件總成(2)之接觸(前述為本發明主實施例之主要技術特徵，其對應本案申請專利範圍第一項的內容，得以詳知本發明之目的與實施型態，而其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵是為對申請專利範圍第一項內容的詳述或附加技術特徵，而非用以限制申請專利範圍第一項的界定範圍，應知本案申請專利範圍第一項不必要一定包含其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵)。

一般的電子開關元件主要是用來控制電路的開路或閉路，簡單來說就類似啟動器般，而電子開關元件常見的具有幾種，一、開關(Switch)：手動操作的開關。二、Keypad：一群按鈕開關的集合(例如只能輸入數字的小鍵盤)。三、繼電器(Relay)：電流操作的開關，它是一種電磁元件，有別於固態繼電器(Solid State Relay)。四、電磁開關(Contactor)。五、自動調溫器(Thermostat)：溫度自動調整的開關。六、斷路器(Circuit Breaker)：過電流自動斷路的開關。七、限位開關(Limit switch)：機械式的啟動開關。八、水銀開關(Mercury switch)。九、離心開關(Centrifugal switch)。十、連接器(Connector)。上述幾種是現今精密儀器內的電路基板中常使用的相關電子開關元件，然而此些電子開關元件的共同特性在於都具有塑膠製的外殼，因此很容易當內部通電流的狀態產生且導電的兩端開離時而產生火花，火花的產生具有極高的瞬間高溫，導致低熔點的塑膠製品熔融、焦化，甚至產生火源而引發災害，因此本發明利用絕緣複合材(3)的裝設，將會產生火花處的掣動零件總成(2)以及低熔點的第一組合部(11)及第二組合部(12)予以阻隔，如此一來火花不會直接觸及到第一組合部(11)及第二組合部(12)，也就不會釀成災害的發生。

而本發明在絕緣複合材(3)的設置型態上係具有兩種，第一種係將該絕緣複合材(3)以片體呈現，且片體係以陶瓷為主要材料所製成，一般而言，陶瓷材料具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨耗、重量輕、具電、磁、光、熱之特性等，故透過絕緣複合材(3)以陶瓷為主要材料所成形的型態能夠承受電流所產生的火花，並進一步阻隔火花與第二組合部(12)的接觸，降低損害與危險的發生；絕緣複合材(3)以陶瓷片體的方式裝設於第二組合部(12)對應容置室(13)的一側係方便日後的替換，且能夠確實的阻絕火花影響第二組合部(12)，請參閱第二、三、六、十、十一圖所示；另一種則以塗覆方式設置，其將絕緣複合材(3)以塗覆佈設在第二組合部(12)的外表面，請參閱第七圖至第九圖所示。

承接上述之說明，根據上述所描述之下進一步將第一種區分為兩種實施例呈現，現於下一一分別說明，首先請參閱第二圖至第六圖所示，其裝設於第二組合部(12)之絕緣複合材(3)係以蓋體的方式呈現，並進一步蓋覆第二組合部(12)之底板(121)及架板(122)的表面，藉此隔絕掣動零件總成(2)與第二組合部(12)之間的碰觸，以達到降低火花對第二組合部(12)的影響(其中該絕緣複合材(3)的覆蓋型態係可根據底板(121)及架板(122)的型態而改變，在此並不受限制)；另請參閱第十圖至第十二圖所示，圖中所示之絕緣複合材(3)並未蓋覆底板(121)上之架板(122)，故會在如蓋體之絕緣複合材(3)上開設有二孔條(31)，因此位於底板(121)上之架板(122)會穿過絕緣複合材(3)之二孔條(31)後，使絕緣複合材(3)貼附於底板(121)之表面；接著請參閱第七圖至第九圖所示，其在第二組合部(12)之架板(122)、底板(121)兩部份所有的外表面塗覆有絕緣複合材(3)，進一步完全包覆底板(121)與架板(122)，使得底板(121)與架板(122)確實能夠的阻絕與掣動零件總成(2)之間的接觸，上述所列之三種實施例之說明，其主要目的皆是用以隔絕塑膠製之第二組合部(12)與掣動零件總成(2)中容易產生火花之物件，降低火花引發塑膠製之第二組合部(12)的焦化、熔融，但絕緣複合材(3)蓋覆、包覆第二組合部(12)的型態並非上述各實施例為限制，亦可針對第二組合部(12)對應掣動零件總成(2)中最容易產生火花之處進行蓋覆、包覆、或塗佈保護即可，上述三種實施例僅表示較佳實施例予以說明。

而本創作更具有第四實施例，請參閱第十三圖至第十四圖所示，第四實施例不同於前述各實施例之處在於，該絕緣複合材(3)係設置於第一組合部(11)對應容置室(13)的一側，除此之外亦可將第四實施例結合上述各項實施例，使得整體在第一組合部(11)內壁面，以及第二組合部(12)對應容置室(13)的一側面、或是第二組合部(12)整體表面皆設有絕緣複合材(3)，透過不同組合上之搭配進一步強化整體電子開關元件在保護上之功效。

又本發明在掣動零件總成(2)的設置中進一步包括有一磁吸線圈部(21)及一導電金屬部(22)，其中該磁吸線圈部(21)係裝設於第二組合部(12)之二架板(122)之間，而該導電金屬部(22)係具有一金屬板片(221)及一金屬鎖片(222)，該金屬板片(221)係裝設於二架板(122)的頂端，該金屬鎖片(222)則裝設於二架板(122)其中一片之一外側，且該金屬鎖片(222)的一端係與金屬板片(221)相組接，另一端則接設架板(122)的外側面，請參閱第一圖所示，而第一圖所揭示之繼電器係為本創作其中一種較佳的實施例，而上述所列舉之磁吸線圈部(21)及一導電金屬部(22)的設置僅為特定繼電器的內部組件且為習知的結構特徵，並非用以限制全部類型的繼電器，並且其絕緣複合材(3)的使用可於其他會產生火花而造成焦化現象之電子開關元件，並非以繼電器為限制。

電子開關元件透過絕緣複合材(3)的設置並配合陶瓷的特性能夠阻絕火花直接觸及第一組合部(11)及第二組合部(12)，如此一來即可達到確實降低災害的發生，另一角度來看也可以保護電子開關元件內部之掣動零件總成(2)以及電子開關元件整體的使用，比起習知的電子元件來說更具有一定的安全性及實用性。由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「具陶瓷複合材料之繼電器開關元件」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請鈞局早日審查，並給予肯定。