CN102570189A - 用于大形状系数功率连接器的活动接地销针 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于大形状系数功率连接器的活动接地销针。一种电源连接器包括可滑动地定位的接地销针。接地销针能够以行进或小形状系数和操作形状系数定位。连接器的壳体包括具有限定接地销针的滑动路径的狭槽的部件。该部件还具有用于在接地销针上接收一组弹簧加载的突出体的两组凹槽。突出体在各组凹槽中的一个中达到静止，从而限定小形状系数和操作形状系数。

Description

用于大形状系数功率连接器的活动接地销针
技术领域
本发明涉及电源插座连接器领域。更具体地，本发明涉及具有接地销针(earth pin)的大形状系数(form factor)电源插座连接器。
背景技术
图1示出“G型”电源插头的前视图和侧视图。G型电源插头100也称为英国标准1363(BS 1363)插头或“13安插头”。BS 1363是具有形成三角形的三个矩形插脚的大插头。BS 1363将火线110和零线120定义为18mm长且间隔开22mm，在插脚的尾部末端处具有9mm的绝缘防止在插头被部分地插入的同时与裸露连接器的意外接触。接地销针130为约4乘8mm且23mm长。应注意的是插头100的壳体受限于形状系数可能有多小，因为接地销针130在相对于由火线110和零线120销针限定的线的正交位置中是22mm。
G型设计不仅在英国使用，而且还在爱尔兰、斯里兰卡、巴林、阿联酋、卡塔尔、也门、阿曼、约旦、塞浦路斯、马尔他、直布罗陀、博茨瓦纳、加纳、香港、澳门、文莱、马来西亚、新加坡、印度尼西亚、孟加拉国、肯尼亚、乌干达、马拉维、尼日利亚、毛里求斯、伊拉克、科威特、坦桑尼亚、赞比亚和津巴布韦使用。BS 1363也是多个前英属加勒比海群岛(诸如伯利兹城、多米尼加、圣卢西亚、圣文森特以及格林纳丁斯群岛和格林纳达)的标准。其在沙特阿拉伯还被用于230V装置中，虽然使用NEMA连接器的110V装置更加常见。
虽然BS 1363连接器被公认为最安全的电源连接器插头，但是其还被通常被嘲笑为大且笨重的。通常，已采用BS 1363的国家中的那些人会注意到在某些应用中，连接器比用插头插入其中的设备大。在便携式、可再充电设备中尤其如此。BS 1363连接器比最流行移动设备(诸如Apple iPhone、索尼的PSP以及RIM的各种黑莓型号)体积大。一个现有技术解决方案提供了一种在接地销针被旋转至操作形状系数时仅与内部接地连接器进行小的接触的可旋转接地销针。
发明内容
依照本发明的电源连接器在保持小形状系数的同时符合BS1363。有利地，电源连接器包括被可滑动地耦合到主壳体的接地销针。由于可滑动定位，能够在接地销针与插头壳体内的接地触点之间进行稳健的接地或地线连接。用户能够将接地销针闩锁在明显减小连接器所占据的体积的小形状系数位置。用户稍后能够将接地销针定位于其中插脚被定位于上述BS 1363布置中的操作形状系数。虽然在本文中描述了BS 1363标准，但通常设想用于减小连接器的总形状系数的可滑动定位销针。为了简洁和明了起见，仅讨论BS1363。然而，受益于本公开的普通技术人员将认识到本发明能够应用于多种连接器。
在本发明的第一方面，一种用于壁装电源插座的连接器包括具有用于面对壁装电源插座的表面的壳体。正、负和接地销针从壳体向外延伸，其中，接地销针可滑动地定位于第一和第二位置中。优选地，接地销针在第一和第二位置二者上从用于面对壁装电源插座的表面向外延伸。在第一位置中，连接器处于小形状系数。在第二位置中，连接器处于操作形状系数。在某些实施例中，壳体包括用于执行滑动运动的部件，其具有用于限定接地销针的滑动路径的狭槽。在狭槽内，壳体具有用于将接地销针保持在第一位置中的第一组凹槽和用于将接地销针保持在第二位置中的第二组凹槽。该部件还包括位于第一和第二组凹槽之间的细长凹槽。为了与各组凹槽协作，接地销针包括具有一组突出体的弹簧机构，其中，该突出体被构造为配合到第一和第二组凹槽中的一个中，从而选择性地将接地销针保持在第一和第二位置中。该组突出体被构造为使得能够实现沿着该组凹槽的滑动运动。优选地，接地销针包括止动突出体，并且连接器壳体具有沿着滑动路径用于防止接地销针的不期望运动的锁定边缘。
在本发明的另一方面，一种系统包括具有G型电源插头连接器的电气设备。优选地，该连接器具有壳体和正引线、负引线以及从壳体向外延伸的接地销针，其中，接地销针可在两个分离位置中滑动地定位。在某些实施例中，连接器的壳体包括被构造为将接地销针保持在两个分离位置中的闩锁机构。并且，该闩锁机构包括沿着滑动路径用于将接地销针保持在第一位置中的第一组凹槽和沿着滑动路径用于将接地销针保持在第二位置中的第二组凹槽。为了与各组凹槽协作，接地销针包括弹簧机构，其具有用于在第一和第二组凹槽中达到静止的弹簧致动的一组突出体。在某些实施例中，所述接地销针包括锁定边缘，并且所述壳体包括沿着滑动路径用于使接地销针停止非故意移动的止动边缘。
附图说明
图1示出按照BS 1363的现有技术G型电源连接器。
图2A示出按照本发明的实施例的G型电源连接器的接地销针。
图2B示出按照本发明的实施例的G型电源连接器的接地销针。
图3示出按照本发明的实施例的G型电源连接器的接地销针的配件。
图4A示出处于操作形状系数的与图3的配件协作的图2的接地销针。
图4B示出处于中间形状系数的与图3的配件协作的图2的接地销针。
图4C示出处于行进形状系数的与图3的配件协作的图2的接地销针。
图5A示出按照本发明的实施例的G型连接器壳体。
图5B示出用于与图3的配件协作的G型连接器的壳体。
图5C示出特别地处于从第一角度的小形状系数的按照本发明的实施例的G型连接器。
图5D示出特别地处于从第二角度的小形状系数的按照本发明的实施例的G型连接器。
图5E以横截面示出按照本发明的实施例的G型连接器中的接地销针的滑动运动。
图5F示出特别地处于操作形状系数的按照本发明的实施例的G型连接器。
图6A和6B以透视图示出按照本发明的G型连接器的接地销针的滑动运动。
具体实施方式
连接系统的实施例使得用户能够可滑动地对电源插头的接地销针进行定位，使得电源插头相对于操作位置处于小形状系数。虽然随后的讨论一般地描述依照BS 1363标准的“G型”连接器(也称为“13安”连接器)，但对于受益于本公开的技术人员来说显而易见的是本发明可以应用于在全世界使用的电源连接器及其它多插脚连接器的多个形状系数。
图2A示出G型电源连接器的接地销针200的有角度视图和顶视横截面透视图。接地销针200包括用于与壁装插头(未示出)中的阴接地连接器接触的插入部分210。接地销针200还包括滑动部分220和插入部分210。插入部分210优选地被构造为符合BS 1363要求或接地销针200适合用于的任何其它标准。如下文将使得显而易见的，滑动部分220使得能够实现接地销针200到两个不同位置的运动：小形状系数位置和操作位置。为此，将滑动部分220的底座处的组件215构造为如图2B所示地接收弹簧闩锁部件240。参考图2B，弹簧闩锁部件240由诸如金属或塑料的有弹性但稳健的材料构成，使得闩锁突出体245能够在滑动部分220在配件(图3)内可滑动地移动时向后弯曲到在组件215上形成的空间216中。突出体245应能够在滑动部分220的位置与闩锁凹槽重合时从空间216弹回来，所述闩锁凹槽被适当地确定尺寸并构造为接收突出体245。
图3分别示出依照本发明的一个实施例的用于接收图2A和图2B的接地销针200的滑动部分220的配件300的有角度视图和顶视横截面图。配件300被构造为配合在用于大形状系数电源插座(图5A)的壳体中。配件300优选地包括被确定尺寸并构造为用于接收图2A和图2B的接地销针200的滑动部分220的滑动路径310。向滑动路径310中切割凹口320以形成用于处于小形状系数位置中的插入部分210的底座的静止位置。滑动路径310的侧表面包括多种凹槽。每组凹槽优选地相对于沿着滑动路径310的二等分线而言对称地在彼此对面。第一组凹槽330被构造为使得每个凹槽被确定尺寸为以牢固且紧密的配合接收一个闩锁突出体(245，图2B)。有利地，牢固且紧密的配合将使得接地销针200保持在使得接地销针200的滑动部分220将从连接器的壳体(501，图5A)向外突出的位置中。结果，接地销针200和插头将处于操作形状系数。在第一组凹槽330与细长引导件340之间，第一组止动件(detent)335防止接地销针200的滑动部分220的不期望运动，除非用户施加足够大的力来克服弹簧闩锁部件240的弹簧常数使得闩锁突出体245凹入空间216中。当闩锁突出体245这样凹陷时，减小了滑动部分220的总厚度且接地销针200能够沿着引导件340移动。引导件340相对于第一组凹槽300中的凹槽被延长，使得接地销针200的滑动部分220能够在操作形状系数与小形状系数之间自由地移动。引导件340优选地是平滑且基本上平面的，但是可以包括用于相应地引导闩锁突出体245的任何结构。第二组止动件345提供用于滑动部分220的移动的止动点。再次地，当用户克服了弹簧闩锁部件240的弹簧常数时，突出体245被推回到空间216中且滑动部分220实现最小厚度。然后，闩锁突出体245能够闩锁到第二组凹槽350中。配件300还包括将配件300安装到壳体的装置。在本示例中，提供了两个螺钉孔315。受益于本公开的普通技术人员将认识到将配件300安装到壳体的多个其它装置。
图4A至图4C分别示出处于操作形状系数、中间或滑动形状系数和行进形状系数的与配件300配合的接地销针200。在图4A中，接地销针200的滑动部分220配合到图3的滑动路径310中，并且闩锁突出体245与第一组凹槽330配合，将接地销针200置于操作形状系数，这意味着接地销针200被扩展并定位为适当地配合在插座内。第一组止动件(335，图3)将闩锁突出体245保持在适当位置直到施加了足够的力以克服弹簧部件215中的固有弹簧常数为止。当施加了此类力时，滑动部分220离开操作形状系数。在图4B中，闩锁突出体245位于细长引导件340内。闩锁突出体245凹入图2A所示的空间216中。如可以看到的，滑动部分220可以在当突出体245配合在第一组凹槽330和第二组凹槽350中的一个内时限定的两个闩锁位置之间自由地移动。当由用户沿着滑动路径310沿着任一方向施加力时，闩锁突出体245遇到第一末端341或第二末端342中的一个。由于该末端根据突出体245的形状成圆形，所以弹簧闩锁部件215的弹簧常数能够被用户克服且突出体245凹入空间216中。结果，将包括突出体245的滑动部分220的厚度减小至滑动路径310的最小厚度。随着突出体245通过第一组凹槽330和第二组凹槽350中的一个，弹簧闩锁部件215的弹簧常数迫使突出体245向外与凹槽330或350配合。图4C示出处于行进形状系数的接地销针200。闩锁突出体245与第二组凹槽350配合。结果，接地销针200被缩回并占据较少的空间。
图5A示出能够接收图3和图4的配件300的按照本发明的实施例的连接器500。壳体501具有与壁装插座(未示出)进行接触的接触表面505。正插脚502和零线插脚503从接触表面505向外延伸。优选地将切口部分510确定尺寸并构造为接收配件300。优选地，切口部分510包括背表面530。图3的背表面530能够在前图的接地销针200被推入小形状系数位置时停止其任何不期望运动。在另一表面上，切口部分510包括具有止回器525的狭槽520。止回器525在接地销针200被拉入操作形状系数时停止其非期望运动。
图5B示出与连接器500的壳体501协作的配件300。配件300用被拧到孔456中的螺钉455固定到接触表面505上。接地销针200的插入部分210从接触表面505向外延伸。
图5C和图5D从正面和背面角度示出接地销针200处于小形状系数的连接器500且图5F分别在前视图和后视图中示出操作形状系数。图5C示出处于小形状系数位置的接地销针200。小形状系数位置对于搬运而言是理想的。用户将认识到连接器的厚度Y相对于BS1363标准连接器而言被大大地减小。连接器500将更容易地配合到背包的口袋、公文包等中并具有基本上微小的形状系数，减小了体积。图5F示出处于操作形状系数的连接器500。接地销针200能够向外延伸，使滑动部分220暴露。插入部分210保持从由接触表面505限定的平面指向外。优选地，操作形状系数位置相对于接地销针200而言符合BS 1363。
图5E在二等分侧视图中示出处于小形状系数和操作形状系数两者的连接器500。当首先在图2A中示出的止动突出体230与首先在图5A中示出的止回器525接触时，阻止接地销针200超过操作形状系数位置的运动。首先在图5A中示出的背表面530阻止接地销针200超过小形状系数位置的不期望移动。在某些实施例中，接地销针200与壳体500内的可选接地销针触点580进行稳健的安全的接触。触点580被电连接至要求地线或接地连接的电气设备(未示出)内的电路。图5F在前视图和后视图中示出处于操作形状系数的连接器500，其中接地销针200被伸展。
图6A和图6B分别示出接地销针200处于小形状系数位置和操作形状系数位置的情况下的连接器500的透视图。在图6A中，弹簧闩锁部件240上的锁定突出体245与第二组凹槽350配合，从而将接地销针200闩锁在小形状系数。由用户沿着所示的X轴施加于接地销针200的力使得能够实现接地销针200到图6B的操作形状系数位置的滑动运动。这里，闩锁突出体与第一组接点330配合。
如上所述，在多个图中呈现的实施例描述BS 1363“G型”连接器。然而，受益于本公开的技术人员将容易地认识到能够将闩锁、可滑动地移动的接地或地线销针或任何其它销针与多种电源或信号连接器一起使用。已经按照结合了细节以促进对本发明的构造和操作的理解的特定实施例描述了本发明。相对于各种模块及其之间的互连所示的特定结构仅仅是出于示例的目的。在本文中对特定实施例及其细节的此类参考并不意图限制由所附权利要求书限定的本发明的范围。对于本领域的技术人员来说显而易见的是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对被选用于图示的实施例进行修改。

Claims (15)

1.一种用于壁装电源插座的连接器，包括：
a.壳体，其具有用于面对壁装电源插座的表面；
b.正插脚，其从用于面对壁装电源插座的表面向外延伸；
c.负插脚，其从用于面对壁装电源插座的表面向外延伸；以及
d.接地销针，其从用于面对壁装电源插座的表面向外延伸，其中，接地销针可滑动地定位于第一和第二位置中。
2.权利要求1的连接器，其中，所述接地销针在第一和第二位置中从用于面对壁装电源插座的表面向外延伸。
3.权利要求1的连接器，其中，在第一位置中，所述连接器处于小形状系数。
4.权利要求1的连接器，其中，在第二位置中，所述连接器处于操作形状系数。
5.权利要求1的连接器，其中，所述壳体包括用于接收接地销针并执行滑动运动的配件，该配件具有：
i.狭槽，其用于限定接地销针的滑动路径；
ii.第一组凹槽，其用于将接地销针保持在第一位置中；以及
iii.第二组凹槽，其用于将接地销针保持在第二位置中。
6.权利要求5的连接器，其中，所述配件还包括位于第一和第二组凹槽之间的细长平面引导件。
7.权利要求5的连接器，其中，所述接地销针包括弹簧闩锁部件，该弹簧闩锁部件具有一组突出体，其中，该突出体被构造为配合到第一和第二组凹槽中的一个中，从而分别选择性地将接地销针保持在第一和第二位置中。
8.权利要求5的连接器，其中，所述一组突出体被构造为使得能够实现沿着细长凹槽组的滑动运动。
9.权利要求5的连接器，还包括沿着滑动路径用于防止接地销针的不期望运动的锁定边缘。
10.权利要求9的连接器，其中，所述接地销针包括用于与锁定边缘进行接触并防止接地销针的不期望运动的止动突出体。
11.一种系统，包括：
a.电气设备；以及
b.G型电源插头连接器，其被电耦合到电气设备，所述连接器具有：
i.壳体；以及
ii.正引线、负引线以及从壳体向外延伸的接地销针，其中，所述接地销针可在两个分离位置中滑动地定位。
12.权利要求11的系统，其中，所述连接器的壳体包括被构造成将接地销针保持在两个分离位置中的闩锁机构。
13.权利要求12的系统，其中，所述闩锁机构具有沿着滑动路径用于将接地销针保持在第一位置中的第一组凹槽和沿着滑动路径用于将接地销针保持在第二位置中的第二组凹槽。
14.权利要求13的系统，其中，所述接地销针包括弹簧机构，该弹簧机构具有用于在第一和第二组凹槽的一个中达到静止的弹簧致动的一组突出体。
15.权利要求13的系统，其中，接地销针包括止动突出体，并且所述壳体包括沿着滑动路径用于阻止接地销针的非故意移动的止动边缘。
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