CN100428579C - 通用型旋转回弹式安全电源插座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种特别适用于与普通插头匹配的电器插座、插线板、暗盒插座、专用活动插座等的通用型旋转回弹式安全电源插座。该插座包括带有定位导向凸台以及第一金属触点的旋转回弹式插接栓和其孔壁上带有定位导向凹槽以及第二金属触点的插接件，通过第一金属触点同第二金属触点的啮合来完成电连接。该插座具有应用范围广，结构合理，生产工艺简单，造价低，可标准化，操作方便，防止触电，接插性能可靠，电连接效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种通用型旋转回弹式安全电源插座，该通用型旋转回弹式安全电源插座特别适用于与通用型插头、即普通插头匹配的电器插座、插线板、暗盒插座、专用活动插座等。
背景技术
目前，常见的电源插座是直接插入式的，即插入——通电，拔出——断电；系将用电器的普通插头直接插入带有电源的插座的插孔里，达到用电目的的。此种电源插座比较简单、方便，但不能保证同步插入，造成经常“起弧”，损坏用电器，甚至酿成用电事故；此种电源插座危险性较大，人们(特别是小孩)常因不小心将手或导电物通入插孔而触电，伤亡事故时有发生；此种电源插座可靠性较差，常出现接触不良，乃至插头脱落等故障；故实用中不能令人满意。
发明内容
为了克服现有的电源插座不安全、危险性大、损坏用电器、可靠性差等缺点，特利用本人的专利——“旋转回弹式电连接方法及装置”(专利号：ZL96120295.5)中的电连接方法，提出一种结构简单、使用方便、安全可靠、造价低的能与普通插头匹配使用的通用型旋转回弹式安全电源插座，以弥补目前的不足。
根据本发明，一种通用型旋转回弹式安全电源插座，其特征在于该插座包括至少一个旋转回弹式插接栓和至少一个弹簧和至少一个插接件，所述插接件上至少有一个插接栓孔，插接栓孔的孔壁上加工有凹下的与旋转回弹式插接栓上的定位导向凸台形状、数量以及位置相适配的定位导向凹槽，插接栓孔的孔壁上还加工有至少两个凸起的与旋转回弹式插接栓上的第一金属触点形状、数量以及位置相匹配的同电源导线相连的第二金属触点，所述旋转回弹式插接栓上加工有与插接件上的定位导向凹槽相配合的能引导自身旋转并能准确导向定位的定位导向凸台，旋转回弹式插接栓上还加工有至少两个与普通插头上的插销相匹配的插销孔，插销孔里镶嵌有至少一条金属带，该金属带的一端有与插销相配合的插导端面，另一端有与插接件上的第二金属触点相匹配的第一金属触点，所述的旋转回弹式插接栓上的第一金属触点与插接件上的第二金属触点是通过装在旋转回弹式插接栓和插接件之间的弹簧的回弹力的作用相互啮合而导通电源的。所述的旋转回弹式插接栓上还可以加工有至少一个与插接件上的第二锁定机构相匹配的集锁紧插销和旋转定位功能为一体的第一锁定机构；所述的插接件上还可以加工有至少一个与旋转回弹式插接栓上的第一锁定机构相匹配的集锁紧插销和旋转定位功能为一体的第二锁定机构；所述的第一锁定机构包括安装在芯轴上的扭转弹簧和锁定块，扭转弹簧的一端卡在旋转回弹式插接栓上的铰链套上，另一端卡在锁定块的前喙部位，锁定块的前喙部位在扭转弹簧的作用下进入旋转回弹式插接栓上供插销插入的插销孔里；所述的第二锁定机构包括与第一锁定机构上的锁定块的后端部位相配合的锁紧斜面和定位挡块。当然，所述的能引导自身旋转并能准确导向定位的相互间能匹配的旋转回弹式插接栓上的定位导向凸台和插接件上的定位导向凹槽是可以对调使用的，即旋转回弹式插接栓上带有定位导向凹槽，插接件上带有定位导向凸台。旋转回弹式插接栓可以是将插接栓盖、插接栓体等部件加工成一体的独立体，亦可以是通过人工将插接栓盖、插接栓体等部件装配成一体的组装体；旋转回弹式插接栓上的第一锁定机构的锁定块，可以是7型、L型、Z型或其它多种形状，其中7形较好；锁定块上的与插销接触的前喙部位里可以有金属镶件，金属镶件、前喙部位以及插销孔的形状可以根据与其配合的插销是扁形插销或是圆形插销还是方形插销的插销剖面形状而定。第一锁定机构和第二锁定机构的锁定形式，可以是渐开线滑块式、杠杆凸缘式、弹性元件卡紧式等多种形式。插接件可以是独立体，亦可以是与插座盖加工为一体的即具有插接件功能的插座盖，还可以是由插座盖同插接件体组合成为一体的组合体；插接件上的定位导向凹槽，可以是J型、L型、U型或其它多种形状，其中U形较好；插接件上的第二金属触点，可以是矩形块状、斜面块状、柱状、半球状或其它多种形状，其中块状较好；插接件上的第二锁定机构的锁紧斜面，可以是渐开线式、斜面式、槽式或其它多种形式，其中渐开线槽式较好；插接件上的第二锁定机构的定位挡块，可以是块式、凸缘式、槽式或其它多种形式，其中凸缘槽式较好；弹簧最好是套在台阶柱上来保证弹簧的配合位置，当然，弹簧亦可根据需要设置在旋转回弹式插接栓和插接件上的其它适合的位置。
根据本发明，一种通用型安全电源插座，其工作原理及电连接方法是将普通插头上的插销对位插入本插座的旋转回弹式插接栓上的插销孔，然后对插头施加顶压力并通过旋转回弹式插接栓将与其配合的弹簧压缩，再以旋转回弹式插接栓的圆心为轴旋转插头并且到位，整个插进并旋转的过程是靠定位导向凸台导向而准确无误地到位的，到位后解除顶压力，依靠弹簧的回弹力迫使旋转回弹式插接栓后退(回弹)，使旋转回弹式插接栓上的第一金属触点和插接件上的第二金属触点相互啮合而完成电连接，取下时则将插头顶压到位并反旋回位即可拔出(施加顶压力后由于旋转回弹式插接栓向前运动将弹簧压缩，到位后反向旋转插头，使旋转回弹式插接栓上的定位导向凸台沿着插接件上的定位导向凹槽旋至定位导向凸台与定位导向凹槽侧壁接触，即可拔出)；简洁的讲，其工作原理及电连接方法是：插入顶压、旋转到位、解除顶压——回弹啮合——通电，顶压到位——断电、反旋拔出；以使在依靠第一金属触点和第二金属触点自身的导电性能的同时，提高第一金属触点同第二金属触点之间的配合精度，增强第一金属触点与第二金属触点之间的相互啮合力来完成电连接。
一种通用型安全电源插座可以由多种材料，如金属、高分子材料等制成，可通过多种工艺，如模压、机加工、注塑等方法而成。该插座上的弹簧最好采用弹簧钢丝来制造，其几何形状最好为圆柱形，并可根据电连接的需要来选择其强度。旋转回弹式插接栓、插接件最好采用绝缘材料制成(金属带和金属触点等除外)。旋转回弹式插接栓和插接件的外形可根据需要而定。
该发明具有下列主要优点：(1)应用范围广，适用于计算机、音像设备、通信设备、无线电器材、电子仪器、宇航设备等，特别适用于家用电器使用的插座、插线板、暗盒插座、专用活动插座等；(2)能确保安全，防止触电，大幅度降低“起弧”，独特的结构和固有的操作方式，可确保在插头从带电的插座上拔出后(此时，本插座进入待使用状态)，即使用手将导电物体通入孔洞敞开的孔内，哪怕是用三根铜丝同时通入三个孔里，仍然不会发生触电事故(此时，第一金属触点与带电的第二金属触点相互间具有安全距离并错开了一定的角度，且被完全隔离而位于另一封闭的空间；也就是说，唯一的能与插销或其它外界的导电物体接触的第一金属触点是不带电的，并同带电的第二金属触点保持了绝对安全的距离)；在单孔插入等非正常插入的特殊情况下，亦能确保旋转回弹式插接栓始终被锁定机构锁定而不能转动(要将插头正确插入插销孔内，并顶压使至少两个插销同时将第一锁定机构推出插销孔，才能转动旋转回弹式插接栓)，消除了“误插触电”的隐患；(3)材料易得，工艺简单，可节省有色金属材料，造价低；(4)可标准化，能互换、通用；(5)结构合理，操作简便，接插性能可靠，特别是在电源导通的情况下，锁定机构能卡紧并锁住插销，使插销与插导端面贴合得更紧并确保了插头不会误脱落，在震动、冲击的情况下，电连接效果仍然很好(将插头插入插销孔内并到位，然后顺时针旋转并到位，松开手即连通；此时，连接器件相互呈啮合卡死状态并通电，抗振、抗冲击、抗跌落性能极佳，非手反程序操作不可能分离，确保不会出现松动、脱落或接触不良，并能防止因接触不良引起的过热)。
附图说明
本发明的实施例结合附图说明如下：
本插座主要取材于金属、高分子材料等，经模压、机加工、注塑等方法而成。
图1为本发明的一种实施例的装配待使用的示意的主剖视示意图；
图2为图1的A-A剖视示意图；
图3为图4的A向视示意图；
图4为本发明的上述实施例的装配使用(电连通时)的示意的主剖视示意图；
图5为图4的B-B剖视示意图；
图6为图4的C-C剖视示意图；
图7为图4的D-D剖视示意图；
图8为图5的F-F剖视示意图；
图9为本发明的另一种实施例的装配使用(电连通时)的示意的主剖视示意图。
具体实施方式
请参照图1至图8。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由插接栓盖(16)和插接栓体(17)组成的带有定位导向凸台(18)和第一金属触点(19)以及插销孔(20)和金属带(21)、第一锁定机构(23)的旋转回弹式插接栓(1)，加工出带有插接栓孔(4)、定位导向凹槽(6)、第二金属触点(8)、第二锁定机构(9)的插接件(3)，加工出弹簧(2)，然后通过插接栓盖上的连接销(30)同插接栓体上的连接销孔(31)的配合连接顺势将旋转回弹式插接栓(1)对位装进插座盖(14)上的插接栓孔(4)里，使旋转回弹式插接栓(1)上的定位导向凸台(18)顺利进入插接栓孔的孔壁(5)上的定位导向凹槽(6)，再将弹簧(2)分别对位套在旋转回弹式插接栓(1)和插接件体(32)的台阶柱(15)上，尔后将插接件体(32)与插座盖(14)组合装配好，使锁定块(26)的后端部位(29)顺利进入第二锁定机构(9)的相应位置，同时，锁定块(26)的前喙部位(28)在扭转弹簧(25)的作用下亦顺利进入插销孔(20)的相应位置[此时，锁定块(26)的后端部位(29)已顺利地进入到定位挡块(凸缘槽式)(11)里，即已将旋转回弹式插接栓(1)锁住，使其无法正常旋转]，最后对位将电源导线与第二金属触点连接好，即准备就绪进入待使用状态[此时，第一金属触点与第二金属触点相互间具有安全距离并错开了一定的角度，且被完全隔离而位于另一封闭的空间；也就是说，唯一的能与插销或其它外界的导电物体接触的第一金属触点是不带电的，并同带电的第二金属触点保持了绝对安全的距离]。使用时，先用手捏住普通插头(12)，将插头上的插销(13)对位插入旋转回弹式插接栓上的插销孔(20)里，然后对插头施加顶压力并通过旋转回弹式插接栓(1)将与其配合的弹簧(2)压缩[此时，插销(13)头部已将插销孔(20)里的锁定块(26)的前喙部位(28)顺利地推出了插销孔(20)，通过芯轴(24)的作用，使锁定块(26)的后端部位(29)顺利地脱离开定位挡块(凸缘槽式)(11)，即已解锁]，再以旋转回弹式插接栓(1)的圆心为轴顺时针方向旋转插头(12)并且到位，整个插进并旋转的过程是靠定位导向凸台(18)导向而准确无误地到位的[此时，通过旋转并在锁紧斜面(渐开线槽式)(10)的作用下，使锁定块(26)的后端部位(29)顺利地卡在了锁紧斜面(渐开线槽式)(10)的末端，同时，通过芯轴(24)和杠杆的作用，使锁定块(26)的前喙部位(28)卡紧并锁住了插销(13)，使插销(13)与金属带(21)上的插导端面(22)贴合得更紧并限制了插头(12)的正常拔出]，到位后解除顶压力，依靠弹簧(2)的回弹力迫使旋转回弹式插接栓(1)后退(回弹)，使旋转回弹式插接栓上的第一金属触点(19)和插接件上的第二金属触点(8)相互啮合而接通电源，达到用电之目的。需取下时，则先用手捏住插头(12)施加顶压力并压到位(即断电)，然后逆时针方向旋转插头(12)，待转不动时[此时定位导向凸台(18)已接触并顶住定位导向凹槽侧壁(7)]，即可将插头(12)拔出(插头拔出后，本插座即又进入待使用状态)。图中(27)为旋转回弹式插接栓上的铰链套。
请参照图9。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由插接栓盖(16)和插接栓体(17)组成的带有定位导向凸台(18)和第一金属触点(19)以及插销孔(20)和金属带、第一锁定机构的旋转回弹式插接栓(1)，加工出带有插接栓孔(4)、定位导向凹槽(6)、第二金属触点(8)、第二锁定机构(9)的插接件(3)，加工出弹簧(2)，然后将插接栓盖(16)与插接栓体(17)组合成一体，顺势将组合成的旋转回弹式插接栓(1)对位装进插座盖(14)上的插接栓孔(4)里，使旋转回弹式插接栓(1)上的定位导向凸台(18)顺利进入插接栓孔的孔壁(5)上的定位导向凹槽(6)里，再将弹簧(2)分别对位套在旋转回弹式插接栓(1)和插接件体(32)的台阶柱(15)上，尔后将插接件体(32)与插座盖(14)组合装配好，使锁定块的后端部位(29)顺利进入第二锁定机构(9)的相应位置，同时，锁定块的前喙部位(28)在扭转弹簧(25)的作用下亦顺利进入插销孔(20)的相应位置[此时，锁定块的后端部位(29)已顺利地进入到定位挡块里，即已将旋转回弹式插接栓(1)锁住，使其无法正常旋转]，再对位将电源导线与第二金属触点连接好，最后将插座盒(33)同插座盖(14)组装连接好，即准备就绪进入待使用状态[此时，第一金属触点与带电的第二金属触点相互间具有安全距离并错开了一定的角度，且被完全隔离而位于另一封闭的空间；也就是说，唯一的能与插销或其它外界的导电物体接触的第一金属触点是不带电的，并同带电的第二金属触点保持了绝对的安全距离]。使用时，先用手捏住普通插头(12)，将插头上的插销(13)对位插入旋转回弹式插接栓上的插销孔(20)里，然后对插头施加顶压力并通过旋转回弹式插接栓(1)将与其配合的弹簧(2)压缩[此时，插销(13)头部已将插销孔(20)里的锁定块的前喙部位(28)顺利地推出了插销孔(20)，通过芯轴(24)的作用，使锁定块的后端部位(29)顺利地脱离开定位挡块，即已解锁]，再以旋转回弹式插接栓(1)的圆心为轴顺时针方向旋转插头(12)并且到位，整个插进并旋转的过程是靠定位导向凸台(18)导向而准确无误地到位的[此时，通过旋转并在锁紧斜面的作用下，使锁定块的后端部位(29)顺利地卡在了锁紧斜面的末端，同时，通过芯轴(24)和杠杆的作用，使锁定块的前喙部位(28)卡紧并锁住了插销(13)，使插销(13)与金属带上的插导端面贴合得更紧并限制了插头(12)的正常拔出]，到位后解除顶压力，依靠弹簧(2)的回弹力迫使旋转回弹式插接栓(1)后退(回弹)，使旋转回弹式插接栓上的第一金属触点(19)和插接件上的第二金属触点(8)相互啮合而接通电源，达到用电之目的。需取下时，则先用手捏住插头(12)施加顶压力并压到位(即断电)，然后逆时针方向旋转插头(12)，待转不动时[此时定位导向凸台(18)已接触并顶住定位导向凹槽侧壁]，即可将插头(12)拔出(插头拔出后，本插座立即进入待使用状态)。
Claims (3)
1、一种通用型旋转回弹式安全电源插座，其特征在于该插座包括至少一个旋转回弹式插接栓和至少一个弹簧和至少一个插接件，所述插接件上至少有一个插接栓孔，插接栓孔的孔壁上加工有凹下的与旋转回弹式插接栓上的定位导向凸台形状、数量以及位置相适配的定位导向凹槽，插接栓孔的孔壁上还加工有至少两个凸起的与旋转回弹式插接栓上的第一金属触点形状、数量以及位置相匹配的同电源导线相连的第二金属触点，所述旋转回弹式插接栓上加工有与插接件上的定位导向凹槽相配合的能引导自身旋转并能准确导向定位的定位导向凸台，旋转回弹式插接栓上还加工有至少两个与普通插头上的插销相匹配的插销孔，插销孔里镶嵌有至少一条金属带，该金属带的一端有与插销相配合的插导端面，另一端有与插接件上的第二金属触点相匹配的第一金属触点，所述的旋转回弹式插接栓上的第一金属触点与插接件上的第二金属触点是通过装在旋转回弹式插接栓和插接件之间的弹簧的回弹力的作用相互啮合而导通电源的。
2、根据权利要求1所述的通用型旋转回弹式安全电源插座，其特征在于该插座的旋转回弹式插接栓上加工有至少一个与插接件上的第二锁定机构相匹配的集锁紧插销和旋转定位功能为一体的第一锁定机构，该插座的插接件上加工有至少一个与旋转回弹式插接栓上的第一锁定机构相匹配的集锁紧插销和旋转定位功能为一体的第二锁定机构。
3、根据权利要求2所述的通用型旋转回弹式安全电源插座，其特征在于该插座的旋转回弹式插接栓上的第一锁定机构包括安装在芯轴上的扭转弹簧和锁定块，扭转弹簧的一端卡在旋转回弹式插接栓上的铰链套上，另一端卡在锁定块的前喙部位，锁定块的前喙部位在扭转弹簧的作用下进入旋转回弹式插接栓上供插销插入的插销孔里，该插座的插接件上的第二锁定机构包括与第一锁定机构上的锁定块的后端部位相配合的锁紧斜面和定位挡块。
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Effective date of registration: 20100129 Address after: Beijing Dongcheng District Hepingli East Street, No. 11, building 3, four floor, China Construction Technology Co., Ltd. Patentee after: China Construction Technology Co.,Ltd. Address before: Beijing city Haidian District Xizhimen Shangyuan Village No. 3 Beijing Jiaotong University Department of science and technology Patentee before: Zhang Ning |
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Addressee: Patents of Beihuide Technology Co.,Ltd. Person in charge of patents Document name: Notice of Termination of Patent Rights |