CN102347543B - 旋转式电连接装置及其插头、插座、插线板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式电连接装置，包括：插头，具有插接栓，底面设置有至少两个第一金属触点；插座，具有适配插接栓插拔的插接栓孔，底部设置有至少两个第二金属触点，在插接栓孔内设置有防护门组件；防护门组件包括定片和相对于定片可旋转的动片，定片具有遮挡部分，动片具有垂直贯通的容纳部分，在非工作状态下，动片的容纳部分被定片的遮挡部分所遮挡，在工作状态，动片的容纳部分不被定片的遮挡部分所遮挡。本发明还涉及一种旋转式电连接插头、插座和插线板。本发明实施例中的旋转式电连接装置的插头和插座的金属触点均设在底部，并通过防护门组件进行遮挡，从而在非工作状态下，用户无法直接接触到带电的金属触点，从而避免了触电危险。

Description

旋转式电连接装置及其插头、插座、插线板

技术领域

本发明涉及电连接装置，具体涉及一种旋转式电连接装置，以及插头、插座、插线板。

背景技术

目前，比较传统的电连接方式以及电连接装置均是采用直插式连接，这种传统的连接方式实现和使用均非常简便，但由于其结构是通过电极的金属触点自身的弹性和导电性来完成电连接，因此要求金属触点同时具备导电和夹紧的功能。但电连接装置通常在使用一定时间后，金属触点的弹性下降或者变形，很容易导致金属触点的虚接，进而影响电连接的可靠性。

传统的电连接装置中还存在电极的金属片外露过多，存在触电隐患，在家庭使用中，儿童在不了解触电危险的情况下，极容易在玩耍时触电。此外，在插拔电连接装置的插头时，由于很难保证操作上的同时插入和拔出，很容易导致起弧现象，存在火灾隐患。

为了克服传统的直插式电连接装置的缺点，现有技术中出现了一种旋转式电连接装置，该装置具有旋转式插头和带有安全防护装置的插座，其中旋转式插头和插座具有相同轴心，旋转式插头的侧面和插座的内腔侧壁均设有电极，通过将旋转式插头插入插座并旋转，使得旋转式插头的侧面的电极与插座的内腔侧壁的电极接触导电。

发明内容

现有技术中的旋转式电连接装置虽然一定程度上解决了传统的直插式电连接装置的连接不可靠、存在安全隐患的缺点，但发明人发现该旋转式电连接装置仍然存在一些需要克服的问题，例如现有技术中的旋转式电连接装置在插座的侧壁设置电极，对于喜好玩耍的孩童，可能会试图用手指或金属棍捅触插座中的电极，这会造成极大地触电危险。

此外，现有技术中的旋转式电连接装置采用侧面的接触方式，为了保证一定的接触率，需要确保接触面为较为精密的圆弧，这必然导致加工的难度增加，同时圆弧的接触方式要求较多的导电材料，这也会导致制造成本增加。

基于发明人发现的上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种旋转式电连接装置及其插头、插座、插线板，能够尽可能地避免触电危险。

本发明的另一目的在于提供一种旋转式电连接装置及其插头、插座，能够既保证电极的接触率，同时也能降低加工精度，节省制造成本。

本发明的一个方面提出一种旋转式电连接装置，包括：

插头，具有插接栓，在所述插接栓的底面设置有至少两个第一金属触点；

插座，具有适配所述插接栓插拔的插接栓孔，在所述插接栓孔的底部设置有至少两个第二金属触点，在所述插接栓孔内设置有防护门组件；

所述防护门组件包括定片和相对于所述定片可旋转的动片，所述定片具有遮挡部分，所述动片具有垂直贯通的容纳部分，在非工作状态下，所述动片的容纳部分被所述定片的遮挡部分所遮挡，在工作状态，所述动片的容纳部分不被所述定片的遮挡部分所遮挡。

在上述技术方案中，插头和插座的金属触点均设在底部，并通过防护门组件进行遮挡，从而在非工作状态下，用户无法直接接触到带电的金属触点，从而避免了触电危险。

优选的，所述第一金属触点和第二金属触点的接触面为平面。平面的接触方式相比于其他的接触方式(例如弧面接触等)能够保证较高的接触率，同时也能降低加工精度和难度，节省制造成本。

优选的，所述至少两个第二金属触点相互之间设有绝缘结构，在所述插接栓插入所述插接栓孔的底部的位置，所述绝缘结构和所述定片呈压紧状态，以将所述至少两个第一金属触点和第二金属触点相互之间分割为独立的电极仓。这种将电极独立分仓的方式使得电极之间不会发生电弧，这样既减少了电极的碳化程度，提高接触率，而且也不会因为电弧的高温造成插座和插头内的构造和元件发生熔化或失效，进而提高了接通和断开电连接时的安全性。

优选的，所述插接栓孔和所述插接栓之间设置有相配合的插入导向机构，用于导引所述插接栓插入所述插接栓孔至预设深度；所述插接栓孔和所述插接栓之间设置有相配合的限位卡紧机构，用以使所述插接栓在插入所述插接栓孔预定深度并旋转预定角度后卡紧。通过插入导向机构和限位卡紧机构方便用户准确的将插头插入插座并通过旋转完成稳固的电连接。

优选的，所述至少两个第二金属触点与所述插座的底座之间设置有顶紧弹簧。通过顶紧弹簧可以使插座上的金属触点与旋转到位的插头上的金属触点能够较紧密的接触，进一步提高接触率；同时还能够在电连接器使用较长时间后，由于金属触点的磨损可能导致接触不良的情况下通过弹簧的弹力确保金属触点之间的接触强度。

优选的，所述插接栓孔和所述插接栓之间还设置有相配合的拔出导向机构，用于导引所述插接栓从所述插接栓的第一金属触点与所述插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置拔出。通过设置拔出导向机构，用户在使用过程中，可以根据需要选择直接将插头从插座中拔出，断电速度快捷，在紧急情况下也能够实现快速断电。

优选的，所述插接栓沿插入方向还设有空腔，在所述插接栓孔的底部还设有与所述空腔配合的导向轴，所述定片的中心设有穿过所述导向轴的通孔。在用户将插头插入插座时，可以利用插座的导向轴与插头的空腔之间的配合，使得插头能够准确的插入到合适深度，以进行后续的旋转动作来完成电连接。

优选的，所述插座还具有顶盖，所述顶盖设有与所述插接栓孔同轴的导向通孔，导向通孔的边缘设有与所述第二插入导向槽对应的卡槽，所述动片的顶面边缘设有台阶和限位凸台，在插接栓未插入的状态时，所述动片的台阶顶靠在所述顶盖的所述导向通孔的下底面，所述限位凸台卡入所述与所述导向通孔的边缘的卡槽。通过动片和顶盖之间的限制关系来保证动片在非工作状态时不会发生转动，使其容纳部分脱离定片的遮挡部分的遮挡，从而暴露出插接栓孔底部的电极，通过这种结构使得不得要领的用户(包括儿童等)不会因为误操作而造成不必要的触电危险。

本发明的另一个方面提供了一种电连接插头，具有插接栓，在所述插接栓的底面设置有至少两个第一金属触点。

本发明的又一个方面提供了一种电连接插座，具有插接栓孔，在所述插接栓孔的底部设置有至少两个第二金属触点，在所述插接栓孔内设置有防护门组件；

所述防护门组件包括定片和相对于所述定片可旋转的动片，所述定片具有遮挡部分，所述动片具有垂直贯通的容纳部分，在非工作状态下，所述动片的容纳部分被所述定片的遮挡部分所遮挡，在工作状态，所述动片的容纳部分不被所述定片的遮挡部分所遮挡。

本发明的再一个方面提供了一种插线板，包括至少两个的前述的电连接插座。

基于上述技术方案，本发明实施例中的旋转式电连接装置的电连接插头和插座的金属触点均设在底部，并通过防护门组件进行遮挡，从而在非工作状态下，用户无法直接接触到带电的金属触点，从而避免了触电危险；在另一个较优实施例中，金属触点间采用平面的接触方式，以此来保证较高的接触率，同时也能降低加工精度和难度，节省制造成本；在又一个较优实施例中，通过金属触点之间的绝缘结构和动片的配合，使得金属触点之间在完成电连接之前被分割成独立的电极仓，从而使得电极之间不会发生电弧，这样既减少了电极的碳化程度，提高接触率，而且也不会因为电弧的高温造成插座和插头内的构造和元件发生熔化或失效，进而提高了接通和断开电连接时的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1A为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插头的立体结构示意图。

图1B为图1A插头的另一方向的立体结构示意图。

图2为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座的立体结构示意图。

图3A为图2的插座的正面分解结构示意图。

图3B为图2的插座的背面分解结构示意图。

图4A为本发明一旋转式电连接装置实施例中的防护门组件的正面立体结构示意图。

图4B为图4A的防护门组件的背面立体结构示意图。

图4C为图4A的防护门组件中的动片的正面立体结构示意图。

图4D为图4A的防护门组件中的动片的背面立体结构示意图。

图4E为图4A的防护门组件中的定片的正面立体结构示意图。

图4F为图4A的防护门组件中的定片的背面立体结构示意图。

图5A为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座的顶盖的正面立体结构示意图。

图5B为图5A的顶盖的背面立体结构示意图。

图6为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座的底座部分的内部分解结构示意图。

图7A为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座中构成插接栓孔的接地模块的正面立体结构示意图。

图7B为图7A的接地模块的背面立体结构示意图。

图8A为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座中构成插接栓孔的绝缘垫的正面立体结构示意图。

图8B为图8A的绝缘垫的背面立体结构示意图。

图9为本发明一旋转式电连接装置实施例中插头插入插座的动作示意图。

图10为本发明一插线板实施例的正视示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1A所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插头的立体结构示意图。在本实施例中，旋转式电连接装置的插头100可以与旋转式电连接装置实施例中的插座相配合，该插头100具有插接栓101，在插接栓101的底面设置有至少两个第一金属触点，在第一金属触点可以设置为至少两个第一电源电极，在本实施例中，在插接栓101的底面设置有两个第一电源电极的金属触点102、103。在另一实施例中，插接栓101的底面可以设置至少三个金属触点，可以包括至少两个第一电源电极，以及至少一个接地电极。

在插接栓101插入插座的插接栓孔中并旋转至预设角度的导电位置，插座内的至少两个第二电源电极分别与至少两个第一电源电极接触通电，而在导电位置之前的位置，至少一个第二接地电极分别与至少一个第一接地电极接触通电。

插接栓101的电源电极和接地电极均可以设置接线端，在图1A中，各个电极的接线端均从插接栓101的顶部延伸出，在另一个实施例中，各个电极的接线端也可以从插接栓101的顶部或侧面延伸出。

如图1B所示，为图1A插头的另一方向的立体结构示意图。在图1B中，插接栓101底部的第一金属触点的底面作为接触面可采用平面，采用平面的接触方式相比于其他的接触方式(例如弧面接触等)能够保证较高的接触率，同时也能降低加工精度和难度，节省制造成本。在接触率一定的情况下，所用的导电材料也相应地会节省。

在插接栓101的侧壁还可以设置至少一个第一凸块，从图1B可以看出，在插接栓101的侧壁设置了两个相互对称的第一凸块104、105，该第一凸块104、105可以为第一接地电极，也可以为非导电的凸起结构，第一凸块104、105可以用于接地，还可以用于插头与插座的插入导向、横向限位等。在另一实施例中，还可以以插接栓101的轴线为中心在插接栓101的侧壁对称分布设置多个第一凸块，以此来确保插头的插接栓在插座的插接栓孔内的稳定性。

在插接栓101的沿插入方向还可以设有空腔作为导向孔106，可以通过引导插座中的导向轴在导向孔106内移动来协助用户进行拔插。

插头的插接栓101可以根据需要设计为如图1A所示的柱形体，也可以采用除柱形体之外的其他立体形状，例如圆台或棱台等，横向界面除了采用如图1A所示的圆形截面，还可以采用其他截面形状，例如椭圆或多边形等，对于非圆形截面的其他截面形状，为便于插头的插接栓101在插接栓孔中能够顺利旋转，可以为插头配置外置的圆形套，或者在插接栓孔内设置相应的可旋转结构。另外，还可以根据需要在插接栓上不设置或设置一个以上的台阶，例如考虑到插接栓孔的深度、卡紧、节省材料等因素。

如图2所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座的立体结构示意图。在本实施例中，插座200包括底座201和顶盖202扣合而形成的插接栓孔(本图未示出)，在顶盖202的中央设有导向通孔，在导向通孔中设有防护门组件203，防护门组件204的中心穿设有与插接栓孔同轴的导向轴204，可与图1B中的导向孔106相配合，防护门组件204可以沿导向轴204上下移动。在防护门组件204和插接栓孔的底部之间还可以设置复位弹簧(图中未示出)，以使得防护门组件203在非工作状态下顶在顶盖202位置，从而更好的遮挡插接栓孔的入口，保证用户使用的安全性。

顶盖202上还可以设置作为插入导向作用的插入口205、206，以及可以设置作为拔出导向作用的拔出口207、208。

下面通过图3A对图2的插座内部的结构进行说明，图3A为插座的正面分解结构示意图，从上至下分别包括顶盖202、防护门组件203、接地模块209、绝缘垫210和底座201。其中接地模块209、绝缘垫210均具有中空部分，与底座201共同形成了插接栓孔。从图3B所示出的插座的背面分解结构示意图中，可以从另一角度看到插座的内部结构。

下面对插座内部的组成部件分别进行说明。如图4A-4F所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的防护门组件的整体和组成部件的正面及背面的立体结构示意图。防护门组件203包括定片400和相对于定片400可旋转的动片300，从图4A的示例中，可以看出动片300的中孔303套设于定片400的中心轴404，以此相对于定片400的中心轴404转动。

动片300具有垂直贯通的容纳部分，容纳部分用来容纳插头的插接栓底部的金属触点，在图4C的示例中，动片300的容纳部分为两个相对于中心对称设置的通孔301、302，可以分别容纳两个金属触点。在世用户使用插头插入插座时，插头的插接栓底部的金属触点会进入到动片300的通孔中，在旋转插头的插接栓时，金属触点会带动动片转动。

定片400具有遮挡部分，在非工作状态下，动片300的容纳部分被定片400的遮挡部分所遮挡；在工作状态，动片300的容纳部分不被定片400的遮挡部分所遮挡。在图4B和图4E-4F的示例中，定片400的遮挡部分为两个相对于中心轴404对称设置的扇形挡片401、402，扇形挡片401、402的区域可以基本覆盖动片300的通孔301、302，更优的方式是设置超出动片300的通孔301、302的区域的扇形挡片401、402。

动片300可以叠合在定片400上，通过中孔303和中心轴404之间的套接方式来形成防护门组件203。防护门组件203在非工作状态下，定片的遮挡部分遮挡住动片的容纳部分，这样使用户在非工作状态下不能直接的接触到插座内部的带电的金属触点，例如电源电极等，从而避免了触电危险。

当用户使用本实施例的旋转式电连接装置时，通过将插头100的插接栓101底部的金属触点102、103插入到动片300的通孔301、302，在到达插座200的插接栓孔的底部后，通过旋转插接栓101，通过金属触点102、103带动动片300旋转，将金属触点102、103旋转到定片400的扇形挡片401、402所遮挡的区域之外，从而与插座200底部的金属触点进行电连接。

在另一实施例中，动片的容纳部分还可以根据需要(例如根据插头的金属触点的个数和设置位置等)设置为至少两个用于容纳插头的插接栓底部的第一金属触点的通孔，定片的遮挡部分也可以根据需要(例如根据通孔的个数、形状和设置位置等)设置至少两个挡片。在另一个较优的实施例中，容纳部分和遮挡部分均设置为相对于中心对称，这样可以增加金属触点之间的距离，增加安全性。

为了使动片300的容纳部分能够在非工作状态下保持被定片400的遮挡部分遮挡，可以在动片300和定片400之间设置复位弹簧403，复位弹簧403的一端固定在动片300的弹簧约束端307上，另一端固定在定片400的弹簧约束端406。通过设置复位弹簧403，可以使动片在非工作状态下由于复位弹簧的弹力的作用旋转复位到容纳部分被遮挡部分遮挡的状态。

在动片300和定片400上可以设置可以控制复位位置的复位控制结构，具体到图4D-4E的示例中为动片300上的两个对称的凸台307和定片400上的两个挡块407，在非工作状态，动片300和定片400的相对位置如图4A所示，其中由于复位弹簧403的作用，动片300的凸台307会顶住顶片上的挡块407，从而保持定片的遮挡部分对东片的容纳部分的遮挡。

定片400的中心轴404可以设置空心的通孔，套设在插座200的底座201中的导向轴上，为了保证定片不会发生转动，可以在中心轴404的空心通孔中增加转动方向的限位结构，在图4E示出的示例中，限位结构为与中心轴404平行的凸起结构405，而在中心轴404上可以设置对应的凹槽结构。保证定片不发生转动的结构并不限定于在定片的空心通孔部分设定，也可以采用其他可以达到限制定片转动的结构，例如在插座200的底座201内增加对定片300的外周的限位结构，通过在顶片300的外周也设定相应的凸起结构，与底座201中的相应的凹槽结构相配合，保证定片300不能发生转动。

在动片300的顶面边缘还可以设置台阶306和限位凸台304、305，在插接栓201未插入的状态时，动片300的台阶306顶靠在顶盖202的导向通孔的下底面，限位凸台304、305卡入导向通孔边缘的卡槽，这些用于卡住动片300的卡槽可以使用如图5A所示的作为插入导向作用的插入口205、206，以及可以设置作为拔出导向作用的拔出口207、208。

在顶盖202上还设有相应的装配孔211，通过装配孔可以将顶盖202稳定扣合在底座201上，从图5B中可以看到在顶盖202的底部还设有锁紧结构212，用来锁紧插座200内部结构中的接地模块209、绝缘垫210，以确保内部结构的稳定性。

下面对插座200的底座201内部的结构进行说明，如图6所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座的底座部分的内部分解结构示意图。在底座201中对应于形成的插接栓孔的底部设置有至少两个第二金属触点，图6中示出的实例中第二金属触点是两个电源电极501、502，在另一实施例中，第二金属触点可以包括形成的插接栓孔的底部设置的至少两个电源电极和至少一个接地电极。设置的位置优选采用如图6所示的对称位置，也可以采用其他非对称的设置方式。

插座200内的金属触点的接触面可以设置为平面，采用平面的接触方式相比于其他的接触方式(例如弧面接触等)能够保证较高的接触率，同时也能降低加工精度和难度，节省制造成本。在接触率一定的情况下，所用的导电材料也相应地会节省。

插头100的插接栓101在插入插座200的插接栓孔，通过旋转插接栓101的方式使得插接栓101上的第一金属触点与插座200内的插接栓孔底部的第二金属触点磨擦接触。插座200内的插接栓孔底部的第二金属触点可以利用自身金属的弹性来保证与插接栓101上的第一金属触点之间的接触率，在图6所示出的较优的实施例中，在两个电源电极501、502与底座201之间还可以设置顶紧弹簧503、504，通过顶紧弹簧503、504可以使插座200上的第二金属触点与旋转到位的插头100上的第一金属触点能够较紧密的接触，进一步提高接触率；同时还能够在电连接装置使用较长时间后，由于金属触点的磨损可能导致接触不良的情况下通过顶紧弹簧的弹力确保金属触点之间的接触强度。

在前文提到还可以在防护门组件203和插接栓孔的底部之间还可以设置复位弹簧，在图6所示出的实施例中，在底座201的底部还设有复位弹簧安装槽505，用来安设复位弹簧。在装配时，复位弹簧套在导向轴204上，复位弹簧的下端固定在复位弹簧安装槽505中。

在底座201内还可以设置多个安装柱506，可以与顶盖202上的锁紧结构212配合，对插座200内部结构中的接地模块209、绝缘垫210进行锁紧，以确保内部结构的稳定性。

插座200的底座201内至少两个第二金属触点相互之间还可以设置绝缘结构，具体到图6所示的实施例，绝缘结构507分为四个仓，各个仓之间均有高度不低于第二金属触点的接触面的绝缘板，其中相对于导向轴对称两个仓装设顶紧弹簧和第二金属触点，另两个仓为空仓，当插接栓101插入插接栓孔的底部的位置，绝缘结构507和防护门组件203中的定片400呈压紧状态，此时插接栓101底部的第一金属触点插入到动片300的容纳部分对应于空仓的两个仓，而第二金属触点处于另两个仓，从而从空间上形成相分割的独立的四个电极仓。

在另一实施例中，插接栓底部的至少两个第一金属触点和插接栓孔底部的至少两个第二金属触点相互之间同样分割为独立的电极仓。

通过本实施例，使得插头插座的金属触点之间在完成电连接之前被分割成独立的电极仓，从而使得电极之间不会发生电弧，这样既减少了电极的碳化程度，提高接触率，而且也不会因为电弧的高温造成插座和插头内的构造和元件发生融化或失效，进而提高了接通和断开电连接时的安全性。

在上述各旋转式电连接装置实施例中，还可以在插接栓孔和插接栓之间设置有相配合的插入导向机构，用于导引插接栓插入插接栓孔至预设深度，还可以在插接栓孔和插接栓之间设置有相配合的限位卡紧机构，用以使插接栓在插入插接栓孔预定深度并旋转预定角度后卡紧。

如图7A-7B所示，示出了构成一部分插接栓孔的接地模块209，其中接地模块209具有中心的通孔，在通孔的孔壁可以设置用于为插接栓101插入插接栓孔导向的插入导向槽601、602，还可以设置拔出导向的拔出导向槽603、604，接地模块209还可以在插入导向槽601、602的预设深度横向设置凹入部分，与图8A-8B中的绝缘垫共同构成的横向限位的滑槽607。

在滑槽607可以设置第二接地电极609、610，该第二接地电极609、610可以引出共同的接地端606。通过在滑槽607中设置第二接地电极609、610，可以在电源电极接通前先接地，确保电连接的安全。在第二接地电极609、610与滑槽607之间还可以设置压紧弹簧612、613，通过压紧弹簧612、613可以使插接栓101的第一凸块104、105在滑槽607中横向滑动时与第二接地电极609、610保持紧密接触。

在接地模块209的拔出导向槽603、604中还可以设置弯片605，弯片605可在垂直插接栓孔的轴线的方向上来回移动，在插接栓101的第一凸块旋转的结束位置611，由于插接栓孔底部的第二金属触点的压力，使得第一凸块会向拔出导向槽603、604中回弹一段位移，从而使第一凸块在横向上被卡紧，避免插接栓因受到震动，从滑槽607中反向旋转，影响插头和插座的金属触点之间的接触不良或断开。

弯片605的弯折部分可以起到对第一凸块在插接栓101拔出方向的阻挡作用，保证了插接栓101底部的第一金属触点和插接栓孔的第二金属触点之间的接触强度，同时由于弯片605自身的弹性，可以在插接栓孔的轴线的垂直方向上来回移动，这样就使得用户能够在紧急情况下通过直接拔出插接栓来快速断电。弯片605可与第二接地电极连接，使得接地连接断开晚于电源电极的连接的断开，从而确保电连接装置的安全。

如图8A-8B所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的插座中构成插接栓孔的绝缘垫的正面和背面的立体结构示意图。绝缘垫210具有中心的通孔，与接地模块209的中心的通孔共同构成了插接栓孔，其中绝缘垫210的上表面还可以与接地模块209横向设置的凹入部分共同构成插接栓上第一凸块的横向限位滑槽。

在绝缘垫210的下表面可以设置用于遮挡第二金属触点的遮挡结构，在图8A示出的实例中，该遮挡结构为向中心的通孔的轴心延伸的挡片701、702。绝缘垫210可以起到隔离底座201中的第二金属触点所在的仓和接地模块209，保持接地电极与底座的金属触点之间的安全距离的作用，同时还与接地模块209共同形成横向限位的滑槽。

在形成插接栓孔的结构中，除了采用接地模块209和绝缘垫210的这种构成方式之外，还可以采用一体制造的方式，或者根据需要(例如根据设置的导向、限位等功能)将形成插接栓孔的结构拆分成更多的部分。

在图7A和图8A中，接地模块209和绝缘垫210各自具有安装孔608和安装孔703，可以与底座201内设置的多个安装柱506和顶盖202上的锁紧结构212配合，锁紧接地模块209、绝缘垫210，以确保内部结构的稳定性。

在上述的旋转式电连接装置的实施例中，在插接栓孔和插接栓之间设置有相配合的插入导向机构，用于导引插接栓插入插接栓孔至预设深度。在插接栓孔和所述插接栓之间还可以设置相配合的限位卡紧机构，用以使插接栓在插入插接栓孔预定深度并旋转预定角度后卡紧。

前面的图1A、图7A和图8A所示出的实施例中已经给出了一种插入导向机构和限位卡紧结构的具体实现结构。除了这种结构之外，插入导向机构可以为其它的具体实现结构，例如该实现结构包括设置在插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，以及垂直设置在插接栓的侧壁的与至少一个第二凸块分别配合的至少一个第一插入导向槽。另一种限位卡紧机构的具体实现结构包括：设置在插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，设置在插接栓的侧壁的与第二凸块配合的第一横向限位滑槽，以及设置在第一横向限位滑槽末端的第一垂直回弹锁定槽。插入导向机构和限位卡紧机构中的第二凸块可以采用相同凸块。

这里的第二凸块可以为第二接地电极，在第一横向限位滑槽中设置第一接地电极，使得插接栓在接通电源电极之前先完成接地连接，保证电连接装置的安全性。为了使第一接地电极与第二凸块更好的接触，可以在第一接地电极与第一横向限位滑槽之间设置压紧弹簧。

为了便于快速拔出，还可以在插接栓孔和所述插接栓之间设置相配合的拔出导向机构，用于导引插接栓从插接栓的第一金属触点与插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置拔出。

前面的图1A、图7B所示出的实施例中已经给出了一种拔出导向机构的具体实现结构。除了这种结构之外，插入导向机构可以为其它的具体实现结构，例如所述拔出导向机构包括：设置在插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，以及垂直设置在插接栓的侧壁的与至少一个第二凸块分别配合的至少一个第一拔出导向槽，在第一拔出导向槽中设有可在垂直插接栓的轴线的方向上来回移动的弯片，在弯片和第一拔出导向槽的孔壁之间设有顶紧弹簧，在插接栓的第一金属触点与插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置，弯片的凸起部分顶住第二凸块的下沿，以避免所述插接栓向上滑出。这里的拔出导向机构中的第二凸块与插入导向机构和限位卡紧机构中的第二凸块可以采用相同凸块。

这里的第二凸块可以为第二接地电极，弯片与第一接地电极连接。这使得插接栓在断开电源电极之后仍处于接地连接的状态，接地连接的断开时刻晚于电源电极的断开时刻，从而保证电连接装置的安全性。

图9为本发明一旋转式电连接装置实施例中插头插入插座的动作示意图。对于本实施例的旋转式电连接装置，用户可以将插头的插接栓底面的第一金属触点对准插座上的防护门组件的动片的容纳部分，对插头施加压力，将插头插入插座的插接栓孔，其中插头上的第一凸块会沿着插接栓孔孔壁的插入导向槽滑动，同时插接栓孔中心的导向轴和插接栓的导向孔也起到导向的作用，防止插接栓的歪斜。

防护门组件受到插接栓的压力也同时向下运动，防护门组件与插接栓孔底部之间的复位弹簧被压缩。当到达第一凸块到达绝缘片的上部时，被绝缘片挡住，此时插接栓到达直线插入的结束位置。同时，防护门组件也进入预定位置，使呈空间分布的第一金属触点的两个电源电极和第二金属触点的两个电源电极以及作为第一凸块的接地电极均实现隔离，形成独立电极仓，防止打火、拉弧，提高产品寿命，保障用电安全。

此时防护门组件中的定片由于底座中的限定结构不能旋转，同时导向轴也起到了限制定片旋转的作用。在保持垂直于底座平面的向下压力的同时，对插接栓施加沿预定方向(如顺时针)的扭转力。作为第一凸块的接地电极分别沿接地模块和绝缘片形成的横向限位滑槽旋转，同时插接栓底部的第一金属触点带动动片旋转，因定片受约束静止不动，复位弹簧受到扭转力发生变形。

当插接栓旋转预定初始角度(如10度)时，第一金属触点和第二金属触点之间还保持一定安全距离时，作为第一凸块的接地电极会与滑槽中设置的接地电极先行摩擦接触，并在各自的弹簧的压力下，持续保持良好的接触状态。

随着插接栓的继续旋转，第二金属触点分别同时受到插接栓上的第一金属触点的边缘部的圆弧面的持续挤压而开始向下运动，然后第一金属触点的端面分别和第二金属触点的上端面开始接触。当旋转至预定角度(如90度)时，作为第一凸块的接地电极分别受滑槽的终端面的限制不能继续旋转，此时第一金属触点的端面分别和第二金属触点的上端面完全平面摩擦接触，并在第二金属触点与底座之间的顶紧弹簧的作用下保持有效的接触压力。

此时在上述压力及扭矩力的共同保持下，第一金属触点分别与第二金属触点处于完全导电状态，接地电极也均能保持良好的接触状态。在旋转过程中，通过第一金属触点与第二金属触点相互接触的两平面的相互摩擦，还可以去除可能存在的灰尘和污物，保证电连接的可靠性。

在旋转结束位置，在解除上述压力和扭转力的状态下，在顶紧弹簧的作用下，插接栓受到第二金属触点的压力，沿插入的相反方向回弹预定距离(如1mm)，带动作为第一凸块的接地电极进入接地模块中的拔出导向槽，并同时受到拔出导向槽中的弯片的弯折部分的限制不再回弹。

第一凸块受到滑槽通道的两侧面的限制不能向前和向后旋转，可防止因电极库的回旋而意外断电的发生。制造者可以通过调整弯片的弯折角度或者弯片与拔出导向槽之间的顶紧弹簧的可以控制直线退出插接栓所需的拔出力。

当用户需要断开电连接时，可以选择两种拔出方式：一种是压入后回旋再回弹的断电方式，一种是直线拔出断电方式。

压入后回旋再回弹的断电方式的过程包括：首先给插接栓施加与插入方向一致的压力，使作为第一凸块的接地电极从拔出导向槽中退回至接通电源时的旋转结束位置；然后给插接栓再施加与接通电源时旋入方向相反的扭矩力，使插接栓上的第一凸块延接地模块和绝缘垫形成的横向限位滑槽内回旋至接通电源时的旋转开始位置。

在此旋转过程中，第一金属触点和第二金属触点的接触面积逐渐减少，直至完全脱离完成断电。而这时作为第一凸块的接地电极仍在滑槽内继续旋转，且与滑槽内的接地电极保持良好的接触状态，这样保证了先断电后断接地的连接方式。在此旋转过程中，第一金属触点同时带动防护门组件的动片回旋，并恢复动片至接通电源时未旋转前的位置，此时动片的容纳部分被定片的遮挡部分所遮挡。

在插接栓回旋到位时，解除加在插接栓上的上述扭矩力和压力，防护门组件在复位弹簧的作用力下沿导向轴回弹至初始位置，防护门组件的回弹带动插接栓上的第一凸块沿插入导向槽退出。至此完成电连接的压入后回旋再回弹的断电方式并恢复至初始位置。

直线拔出断电方式的过程包括：需要断电时，特别是在遇紧急情况需快速断电时，直接对插接栓施加与插入方向相反的拉力。在此拉力的作用下，插接栓上的第一凸块克服弯片的限制，使得插接栓底部的第一金属触点分别与插接栓孔底部的第二金属触点瞬间脱离，完成断电。

由于断电后，第一凸块的外圆弧面仍然与弯片保持一段距离的接触，然后第一凸块从拔出导向槽退出，接着插接栓底部的第一金属触点分别从防护门组件中动片的容纳部分退出，此时插接栓完全退出，这种方式保证了先断电后断接地的连接方式。

断电的同时，防护门组件在复位弹簧的作用力下沿导向轴回弹，由于定片受上述导向轴的限制不能旋转，因此当第一金属触点从动片中完全退出时，防护门中的动片受复位弹簧的作用回旋，并受动片上的凸台和定片上的挡块的限制，回旋至防护门组件的原始位置，然后动片的台阶恢复到顶靠在顶盖的导向通孔的下底面，限位凸台卡入顶盖的导向通孔边缘的卡槽，至此完成电连接的直线拔出断电并恢复至初始位置。

本发明的旋转式电连接装置中的插头和插座均可以单独制造和使用，其中插座还可以通过组合多个插座形成插线板，插线板中的多个插座可以沿直线顺序排列(如图10所示)，也可以沿多边形、圆形、椭圆形等进行排列。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (46)

1.一种旋转式电连接装置，其特征在于，包括：

插头，具有插接栓，在所述插接栓的底面设置有至少两个第一金属触点；

插座，具有适配所述插接栓插拔的插接栓孔，在所述插接栓孔的底部设置有至少两个第二金属触点，在所述插接栓孔内设置有防护门组件；

所述防护门组件包括定片和相对于所述定片可旋转的动片，所述定片具有遮挡部分，所述动片具有垂直贯通的容纳部分，在非工作状态下，所述动片的容纳部分被所述定片的遮挡部分所遮挡，在工作状态，所述动片的容纳部分不被所述定片的遮挡部分所遮挡；

所述第一金属触点包括至少两个第一电源电极和至少一个第一接地电极；

所述第二金属触点包括至少两个第二电源电极和至少一个第二接地电极；

在所述插接栓插入所述插接栓孔并旋转至预设角度的导电位置，所述至少两个第二电源电极分别与所述至少两个第一电源电极接触通电；

在所述插接栓插入所述插接栓孔并旋转至预设角度的导电位置之前的位置，所述至少一个第二接地电极分别与所述至少一个第一接地电极接触通电。

2.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述动片叠合在所述定片上，所述定片的遮挡部分为至少两个挡片，所述动片的容纳部分为至少两个用于容纳所述第一金属触点的通孔，所述动片和定片之间还设有复位弹簧。

3.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，在所述防护门组件与所述插接栓孔的底部之间设有复位弹簧。

4.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插接栓孔和所述插接栓之间设置有相配合的插入导向机构，用于导引所述插接栓插入所述插接栓孔至预设深度；所述插接栓孔和所述插接栓之间设置有相配合的限位卡紧机构，用以使所述插接栓在插入所述插接栓孔预定深度并旋转预定角度后卡紧。

5.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述至少两个第二金属触点相互之间设有绝缘结构，在所述插接栓插入所述插接栓孔的底部的位置，所述绝缘结构和所述定片呈压紧状态，以将所述至少两个第一金属触点和第二金属触点相互之间分割为独立的电极仓。

6.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第一金属触点和第二金属触点的接触面为平面。

7.根据权利要求4所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插入导向机构包括：设置在所述插接栓侧壁的至少一个第一凸块，以及垂直设置在所述插接栓孔的孔壁的与所述至少一个第一凸块分别配合的至少一个第二插入导向槽；

所述限位卡紧机构包括：所述设置在所述插接栓侧壁的至少一个第一凸块，设置在所述插接栓孔的孔壁的与所述第一凸块配合的第二横向限位滑槽，以及设置在所述第二横向限位滑槽末端的第二垂直回弹锁定槽。

8.根据权利要求7所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第一凸块为第一接地电极，所述第二横向限位滑槽中设有第二接地电极。

9.根据权利要求8所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第二接地电极与所述第二横向限位滑槽之间还设有压紧弹簧。

10.根据权利要求4所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插入导向机构包括：设置在所述插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，以及垂直设置在所述插接栓的侧壁的与所述至少一个第二凸块分别配合的至少一个第一插入导向槽；

所述限位卡紧机构包括：所述设置在所述插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，设置在所述插接栓的侧壁的与所述第二凸块配合的第一横向限位滑槽，以及设置在所述第一横向限位滑槽末端的第一垂直回弹锁定槽。

11.根据权利要求10所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第二凸块为第二接地电极，所述第一横向限位滑槽中设有第一接地电极。

12.根据权利要求11所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所第一接地电极与所述第一横向限位滑槽之间还设有压紧弹簧。

13.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述至少两个第二金属触点与所述插座的底座之间设置有顶紧弹簧。

14.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插接栓沿插入方向还设有空腔，在所述插接栓孔的底部还设有与所述空腔配合的导向轴，所述定片的中心设有穿过所述导向轴的通孔。

15.根据权利要求7所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插座还具有顶盖，所述顶盖设有与所述插接栓孔同轴的导向通孔，导向通孔的边缘设有与所述第二插入导向槽对应的卡槽，所述动片的顶面边缘设有台阶和限位凸台，在插接栓未插入的状态时，所述动片的台阶顶靠在所述顶盖的所述导向通孔的下底面，所述限位凸台卡入所述与所述导向通孔的边缘的卡槽。

16.根据权利要求1所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述插接栓孔和所述插接栓之间还设置有相配合的拔出导向机构，用于导引所述插接栓从所述插接栓的第一金属触点与所述插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置拔出。

17.根据权利要求16所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述拔出导向机构包括：设置在所述插接栓侧壁的至少一个第一凸块，以及垂直设置在所述插接栓孔的孔壁的与所述至少一个第一凸块分别配合的至少一个第二拔出导向槽，在所述第二拔出导向槽中设有可在垂直插接栓孔的轴线的方向上来回移动的弯片，在所述弯片和所述第二拔出导向槽的孔壁之间设有顶紧弹簧，在所述插接栓的第一金属触点与所述插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置，所述弯片的凸起部分顶住所述第一凸块的上沿，以避免所述插接栓向上滑出。

18.根据权利要求17所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第一凸块为第一接地电极，所述弯片与第二接地电极连接。

19.根据权利要求16所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述拔出导向机构包括：设置在所述插接栓孔孔壁的至少一个第二凸块，以及垂直设置在所述插接栓的侧壁的与所述至少一个第二凸块分别配合的至少一个第一拔出导向槽，在所述第一拔出导向槽中设有可在垂直插接栓的轴线的方向上来回移动的弯片，在所述弯片和所述第一拔出导向槽的孔壁之间设有顶紧弹簧，在所述插接栓的第一金属触点与所述插接栓孔的底部的第二金属触点摩擦接触的位置，所述弯片的凸起部分顶住所述第二凸块的下沿，以避免所述插接栓向上滑出。

20.根据权利要求19所述的旋转式电连接装置，其特征在于，所述第二凸块为第二接地电极，所述弯片与第一接地电极连接。

21.一种电连接插头，其特征在于，具有插接栓，在所述插接栓的底面设置有至少两个第一金属触点；

在所述插接栓的侧壁垂直设置有至少一个第一插入导向槽；在所述插接栓的侧壁还设置有第一横向限位滑槽，在所述第一横向限位滑槽末端还设置有第一垂直回弹锁定槽；

所述第一横向限位滑槽中设有第一接地电极。

22.根据权利要求21所述的电连接插头，其特征在于，所述第一金属触点的电连接接触面为平面。

23.根据权利要求21所述的电连接插头，其特征在于，所述第一金属触点包括：至少两个第一电源电极。

24.根据权利要求23所述的电连接插头，其特征在于，所述第一金属触点还包括：至少一个第一接地电极。

25.根据权利要求21所述的电连接插头，其特征在于，在所述插接栓侧壁还设置有至少一个第一凸块。

26.根据权利要求25所述的电连接插头，其特征在于，所述第一凸块为第一接地电极。

27.根据权利要求21所述的电连接插头，其特征在于，所述插接栓沿插入方向还设有空腔。

28.根据权利要求21所述的电连接插头，其特征在于，在所述插接栓的侧壁垂直设置有至少一个第一拔出导向槽，在所述第一拔出导向槽中设有可在插接栓的轴线的垂直方向上来回移动的弯片，在所述弯片和所述第一拔出导向槽的孔壁之间设有顶紧弹簧。

29.根据权利要求28所述的电连接插头，其特征在于，所述弯片与第一接地电极连接。

30.一种电连接插座，其特征在于，具有插接栓孔，在所述插接栓孔的底部设置有至少两个第二金属触点，在所述插接栓孔内设置有防护门组件；

所述防护门组件包括定片和相对于所述定片可旋转的动片，所述定片具有遮挡部分，所述动片具有垂直贯通的容纳部分，在非工作状态下，所述动片的容纳部分被所述定片的遮挡部分所遮挡，在工作状态，所述动片的容纳部分不被所述定片的遮挡部分所遮挡；

在所述插接栓孔的孔壁垂直设置有至少一个第二插入导向槽；在所述插接栓孔的孔壁设置有第二横向限位滑槽，在所述第二横向限位滑槽末端设置有第二垂直回弹锁定槽。

31.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，所述动片叠合在所述定片上，所述定片的遮挡部分为至少两个挡片，所述动片的容纳部分为至少两个通孔，所述动片和定片之间还设有复位弹簧。

32.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，在所述防护门组件与所述插接栓孔的底部之间设有复位弹簧。

33.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，所述至少两个第二金属触点相互之间设有绝缘结构，在插头的插接栓插入所述插接栓孔的底部的位置，所述绝缘结构和所述定片呈压紧状态，形成独立的电极仓。

34.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，所述第二金属触点的电连接接触面为平面。

35.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，所述第二金属触点包括：至少两个第二电源电极。

36.根据权利要求35所述的电连接插座，其特征在于，所述第二金属触点还包括：至少一个第二接地电极。

37.根据权利要求36所述的电连接插座，其特征在于，所述第二横向限位滑槽中设有第二接地电极。

38.根据权利要求37所述的电连接插座，其特征在于，所述第二接地电极与所述第二横向限位滑槽之间还设有压紧弹簧。

39.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，在所述插接栓孔孔壁设置有至少一个第二凸块。

40.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，所述至少两个第二金属触点与所述插座的底座之间设置有顶紧弹簧。

41.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，在所述插接栓孔的底部还设有导向轴，所述定片的中心设有穿过所述导向轴的通孔。

42.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，还具有顶盖，所述顶盖设有与所述插接栓孔同轴的导向通孔，导向通孔的边缘设有与所述第二插入导向槽对应的卡槽，所述动片的顶面边缘设有台阶和限位凸台。

43.根据权利要求30所述的电连接插座，其特征在于，在所述插接栓孔的孔壁垂直设置有至少一个第二拔出导向槽，在所述第二拔出导向槽中设有可在插接栓孔的轴线的垂直方向上来回移动的弯片，在所述弯片和所述第二拔出导向槽的孔壁之间设有顶紧弹簧。

44.根据权利要求43所述的电连接插座，其特征在于，所述弯片与第二接地电极连接。

45.根据权利要求39所述的电连接插座，其特征在于，所述第二凸块为第二接地电极。

46.一种插线板，其特征在于，包括至少两个的权利要求30～45任一所述的电连接插座。