CN106058550A - 设有改良式安全门的电源连接器产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有改良式安全门的电源连接器产品。所述电源连接器设置有三件式安全门架构，以避免插头的单一插脚意外或不合宜地插入电源插口中。优选地，所述电源连接器另设置有一德式接地框架与一直接电连架构，使得本发明符合对于家用插头、转接器与插座的严格国际安全标准。

Description

设有改良式安全门的电源连接器产品

技术领域

本发明涉及一种用于承接电插头的电源连接器，尤其是涉及配置有一改良式安全门的电源连接器，且其较佳为另配置有一改良式德式(Schuko)接地支持系统及/或创新的电力输送架构，使得本发明符合对于家用插头、转接器与插座的严格国际安全标准。

背景技术

每个国家和地区都有自己专属类型的电插头与插座，适用于特定电流额定值，而每个国家和地区所使用的插头/插槽类型通常按照国家标准来规范，其中许多国家标准被列示在国际电工委员会(IEC)的技术报告TR 60083中。在这些国家标准当中，SASO/IEC60884-2-5标准要求插头或转接器，在接受一小时的过载测试后，温升值不应超过45°K，而UL 498A进一步要求，当一装置承载其最大额定电流时，最高温升值必须低于30℃。这些标准的严格性使得传统架构几乎不可能符合规定。

图17显示一种传统转接器，其未能通过下文所述温升测试。虽然不希望受到任何理论所拘束，但据信这失败是导因于下列事实：电源框架20””是藉由在其和插脚81””之间放置一铜片25””并将它们按压在一起而间接地连接至插脚81””，造成电源框架20””与插脚81””之间的接触不良和高电阻，因而增加发热。

同时，一些欧洲国家，包括葡萄牙、芬兰、丹麦、挪威和瑞典，要求在插座内安装安全门，以避免儿童将物体戳入插座内。为了满足插座安全门仅容许在插头的火线插脚与中性线插脚同时插入的时候才可开启的这个要求，本技术领域中已提出一些单件式安全门的设计，例如揭示于英国专利公开案第793000号与第2199996号中的设计。然而，这类设计经常被发现很难运作，因为需要相当大的力量来驱使较大的安全门板件至其开启位置。同时也发现到，在承接带有较尖锐边缘的电插头时，例如承接图8所显示的典型美式极化插头9而其具有与扁平顶端呈50°倾斜的边缘时，一些习用插座的安全门将无法发挥作用且安全门的承接表面会很快磨损。这些缺点可能是由于插头顶端与安全门之间的微小接触面积，以及在垂直于插入方向的方向产生相对较弱的分力所导致。

其他的问题可能是由于安全门板件必须和插槽空腔内的其他组件共享有限空间而引起。举例来说，参照图17所显示的传统万用插座配置，一直立式接地系统50””装设在插座空腔中央，于是，安全门30””在朝向接地系统50””移动时将会受到空间上的阻碍。为解决这个问题，安全门30””被配置成藉由朝向远离接地系统50””的方向移动来打开插口。结果，所述传统装置具有无法令人满意的过大尺寸，且其携带性欠佳。而且，当这类插座承接具有扁平接地接点的德式CEE 7/4插头时，被螺旋弹簧33””偏压的安全门30””将会施力至德式插头的火线插脚与中性线插脚，因而将插头推离插座的接地金属片，在插头与插槽之间造成空隙，导致接地连接性不良。本申请的发明人所进行的非正式测试显示出，这类习用安全门可能不利地造成不可靠的接地连接性，导致高达40％的接地故障率。

因此，业界需要一种可以满足国家安全规定并且解决上述缺陷的电源连接器装置。

发明内容

在一个方面，本申请所提供的是一种用于和一电插头接合的新颖改良式电源连接器，所述电源连接器配备有安全门，以避免插头的单一公型接脚不必要或不合宜地插入其电源插口。所述电源连接器包含：

一介电壳体，包含一顶面面板，其中所述顶面面板形成有两个电源插口，而所述公型电源接脚可以经由所述两电源插口插入；

两个电源输出框架，间隔地设置在所述壳体内，而且各具有一面向所述顶面面板且适于经由个别电源插口沿着一插入方向承接所述电插头的个别公型接脚的输出接触部，以及一远离所述顶面面板的输入部；

一对安全门，彼此平行地设置在所述壳体内，其中所述安全门藉由个别偏压组件沿着一大致上垂直于所述插入方向的行进方向被偏压至一前进位置，以关闭所述电源插口，而且所述安全门各形成有一导引组件；以及

一长形锁杆，沿着一横越所述行进方向的横越方向延伸，且以能够沿着所述横越方向移动但不能够沿着所述行进方向移动的方式设置在所述壳体内，其中所述锁杆设置有一第一接合部和一第二接合部，所述第一接合部和所述第二接合部以一给定距离彼此间隔且可滑动地接合个别的导引组件，以使得所述两个导引组件彼此以所述给定距离平行地隔开；

藉此，回应所述公型电源接脚的插入，所述安全门会彼此相依地沿着所述行进方向移行至一回缩位置，而开启所述电源插口。

凭借上述三件式安全门架构，解决了习用单件式安全门所导致的问题。简单地说，安全门藉由锁杆可滑动地锁定而呈现彼此平行，仅容许彼此相依地沿着行进方向移行，使得锁杆可以阻止单一个电源插脚开启插口，但在两个安全门同时被两个电源插脚推动时，锁杆将会沿着横越方向滑动而开启安全门。相较于图16所示符合于美国国家标准但没有设置安全门的对应装置，本申请所披露的电源连接器可以避免插头的单一公型接脚不必要或不合宜地插入电源插口。也值得注意的是，本申请所披露的万用插座配置非常紧密，使得其整体尺寸相较于图17所显示的传统装置减少一半。

在本申请所提供的一较佳方面中，第一和第二接合部各自被构形成一由锁杆向上延伸的凸部，而两个导引组件中的其中一个被构形成一导引凹槽的形式，而另一个被构形成安全门的侧壁的形式。

在本申请所提供的一替代性较佳方面中，第一和第二接合部各自被构形成一由锁杆向上延伸的凸部，而两个导引组件都被构形成一导引凹槽的形式，以承接凸部状的接合部。优选地，锁杆在第一和第二接合部之间另形成有一凸块，且凸块形成有两个端面，这两个端面朝向且可滑动地抵靠于安全门的个别侧壁。如此，藉由凸部和凸块一起运作，使两个安全门彼此隔开保持一预定距离，从而使安全门相依地移行。

在本申请所提供的另一较佳方面中，安全门各自包括一斜面，所述斜面配置成邻近顶面面板并适于接受来自于公型电源接脚的按压力。优选地，所述斜面被构形成相对于行进方向呈约30度的角度倾斜，藉此克服安全门失效的问题。

在本申请所提供的另一较佳方面中，所述电源连接器更设置有一通用接地框架，所述通用接地框架包含一面向顶面面板的弹性金属夹片。所述弹性金属夹片具有两个向上并且向外延伸超出顶面面板的自由端部，以构成一锚固在顶面面板上且呈现两个金属板件形式的德式接头。优选地，所述德式接头被反折以提供额外强度，供用于对抗因为插入三插脚插头所产生的向下力。

在本申请所提供的另一较佳方面中，安全门被配置成当电插头插入时会被驱使朝向德式接头移动。本申请的发明人意外地发现到，这种配置方式可以藉由迫使安全门将插头推向德式接头，有助于德式CEE 7/4插头的扁平式接地头贴附至本申请所披露的电源连接器的德式接头上。结果，在插头与电源连接器之间的潜在空隙几乎不存在，而且将传统装置中所发生的不可靠接地的问题减至最低。

在本申请所提供的另一较佳方面中，电源输出框架各自包含一面向底面面板的输入部，而且通用接地框架包含一面向底面面板的通用接地基座。值得注意的是，输入部与通用接地基座各自直接地铆接有一导电耦接器，以电性连接至一外部电源。本申请的发明人意外地发现到，电源输出框架/接地框架与导电耦接器的直接电连连接不仅可实现强固的电源输送架构，也可以大幅地克服传统装置中所发生的温升问题。

本申请所揭示的电源连接器可以作为一种通用架构，应用于各式各样的转接器和插座。

附图说明

图1A为根据本发明一具体例的电源连接器的分解示意图；

图1B为根据本发明一具体例的电源连接器的立体示意图；

图2显示根据本发明一具体例的电源连接器的顶面面板；

图3显示根据本发明一具体例的电源连接器的电源输出框架；

图4A-4D为根据本发明一具体例的安全门的示意图；

图5A-5D为显示根据本发明一具体例的安全门的操作示意图；

图6A-6D为根据本发明另一具体例的安全门的示意图；

图7A-7D为显示根据本发明另一具体例的安全门的操作示意图；

图8为显示美式极化插头与安全门接触的示意图；

图9A-9B为根据本发明一具体例的通用接地框架的示意图；

图9C为根据本发明一替代性具体例的通用接地框架的示意图；

图9D和9E为根据本发明一具体例的电源连接器的示意图，其中通用接地框架没有德式接脚；

图10A-10D为显示根据本发明一具体例的德式接头的优选形式的示意图；

图11A为根据本发明一具体例的电源连接器的示意图，所述电源连接器呈万用插座的形式；

图11B为显示根据本发明一具体例的万用插座的持线器的示意图；

图12A为根据本发明一替代性具体例的电源连接器的示意图，所述电源连接器呈万用电源排插的形式；

图12B为显示电源排插与电源线之间的接合机制示意图；

图13A为根据本发明另一替代性具体例的电源连接器的示意图，所述电源连接器呈万用转接器的形式；

图13B为显示通用接地框架与接地插脚之间的直接电连连接的示意图；

图13C为显示电源输出框架与电源插脚之间的直接电连连接的示意图；

图14A-14B为根据本发明另一替代性具体例的电源连接器的立体图，所述电源连接器呈多合一转接器套组的形式；

图15为显示多合一转接器套组被组装成金字塔状组件的示意图；以及

图16为一未设有安全门的电源连接器的示意图；以及

图17为一习用电源连接器的分解示意图。

附图符号说明：

电源连接器1、万用转接器1”、万用插座1’、1”’、美式极性插头9、壳体10、顶面面板11、底面面板12、内部空腔13、电源端子16、接地端子17、凸缘19、电源框架20””、电源输出框架21、电源输出框架22、铜片25””、安全门30””、安全门31、安全门32、偏压组件33、螺旋弹簧33””、支撑构件34、支撑构件35、锁杆40、接合部41、接合部42、凸块43、通用接地框架50、接地系统50””、接受部51、通用接地基座52、凹槽55、持线器60、线孔61、螺纹孔62、螺栓63、介电底盘70、电源线71、插脚81、插脚82、插脚81””、铆钉83、铆钉84、插头板90、电源插孔91、接地插孔92、电源刃片95、接地插脚96、凹槽99、扣持架110、火线插口111、中性线插口112、德式接地插口113、瑞士式接地插口114、义式接地插口115、巴西式接地插口116、肩部117、凸缘121、水平薄板161、输出接触部211、输入部212、输出接触部221、输入部222、导引组件311、上斜面312、下表面313、侧壁315、导引组件321、上斜面322、下表面323、螺柱324、侧壁325、前壁341、后壁342、行进路径343、前壁351、后壁352、行进路径353、螺柱354、侧面411、侧面412、侧面413、侧面414、侧面421、侧面422、侧面423、侧面424、端面431、端面432、德式接受部511、夹持部512、德式接头513、扩展开口911、狭窄开口912、弹性导电接头913、弹性接地接头923、弯折部3111、弯折部3211、笔直部3112、笔直部3212、弯曲部5121、钉状结构5131、发夹状结构5132。

具体实施方式

参照以下较佳具体例的详细说明伴随相关附图，本发明的技术内容和特征将变得显明。

根据本发明一较佳具体例的电源连接器1显示于图1A与1B，其包含一介电壳体10、设置于壳体10内的两个电源输出框架21、22、平行设置于壳体10内的一对安全门31、32，以及一与安全门30呈可脱离地且可滑动地接合的长形锁杆40。

介电壳体10包含顶面面板11、底面面板12和周围侧壁，以界定出内部空腔13。优选地，介电壳体10包括平行配置的两分隔壁面，将内部空腔13划分成位于分隔壁面之间的中间室以及两个位于中间室的两相对侧的侧室。介电壳体10是由本领域习用的任何介电材料制成，例如塑料与酚系树脂。在一较佳具体例中，顶面面板11是和壳体10的其余部分分别地被射出成型，随后组装在一起而形成单一模块。

顶面面板11形成有复数个插口，以构成一个万用插座布局，用于承接在世界各地普遍使用的插头类型，这些插口包括但不限于：欧式、英式、美式、北非式和澳式插头。如图2所示，万用插座布局包括两电源插口，亦即中性线(N)和火线(L)插口111、112，其适于承接电插头的中性线和火线接头。优选地，一或多个接地插口形成在顶面面板11上，以承接插头的接地接头，所述接地插口可以包括但不限于德式接地插口113、瑞士式接地插口114以及合并有巴西式接地插口116的义式接地插口115。应注意到的是，本申请所披露的瑞士式接地插口114的位置有别于紧邻义式接地插口115的习用位置，是座落于万用插座布局的极外侧。这个新的位置将迫使瑞士式插头以不同方向插入电源连接器1，从而克服了传统万用插座布局中的N-L倒置问题，而这个问题在过去二十五年持续存在，一直无法解决。

电源输出框架21、22是以彼此隔开的方式被固定在壳体10的内部，优选地分别被固定在内部空腔13的侧室内。电源输出框架21、22各自优选地为一单件式组件，由高导电性材料所制成，优选地由一或多种导电金属元素或金属合金所制成，例如由黄铜或磷铜所制成。电源输出框架21、22可以藉由本领域习知的任何方法制作，包括金属模锻法与冲压法。如图1A与3所示，电源输出框架21、22各自包括一朝向顶面面板11的输出接触部211、221，以及一远离顶面面板11且较佳为朝向底面面板12的输入部212、222。输出接触部211、221各自包括一用于固持插头的公型电源接脚的弹性构件，所述弹性构件优选地被构形成为一弹性金属夹片的形式，所述弹性金属夹片具有一在形状上符合用于不同国家的插头的尖角状、刃片状或插脚状公型接脚的夹持部件。输出接触部211、221对准于电源插口111、112，使得它们适于经由电源插口111、112而沿着箭头A所指示的插入方向承接电插头的电源接头，藉此建立起电源输出框架21、22与电插头之间的电性连接。

现在参照图4A-4B，安全门31、32较佳由介电材料制成，它们设置在壳体10内并藉由下述锁杆40维持大致上彼此平行间隔的关系。这可以藉由在壳体10内界定出供安全门31、32来回行进的两个限定平行路径来实现。在较佳具体例中，行进路径是单独地由一对支撑构件34、35界定出来，或是由所述支撑构件34、35和壳体10共同界定出来。支撑构件34、35较佳由介电材料制成，它们设置在内部空腔13的两侧室内，各自包含两相对前壁341、351和后壁342、352，以及在前壁341、351和后壁342、352之间延伸的行进路径343、353，沿着行进路径343、353，安全门31、32可在前壁341、351和后壁342、352之间朝向箭头B所指示行进方向滑动，所述行进方向B大致上垂直于插入方向A且大致上平行于顶面面板11。

安全门31、32各自以其后端接附至一偏压组件33，所述偏压组件33转而锚定至后壁342、352。优选地，安全门31、32的后端以及壁面342、352各自设置有一用于锚定偏压组件33的螺柱324、354。在较佳具体例中，偏压组件33是一个朝行进方向B延伸的略微压缩弹簧，使得安全门31、32的前端通常被推抵至前壁341、351并偏压至图4B所示的前进位置，藉此关闭电源插口111、112。对熟悉本技术的人员来说，其他类型的偏压组件显然也可用于本发明，只要它们可以使安全门31、32偏压至前进位置即可。

如图4C-4D所示，安全门31、32各自设置有一个大致上沿着行进方向B延伸的导引组件311、321。导引组件311、321各自被构形成包括有一与行进方向B呈锐角延伸的弯折部3111、3211，其例如呈约30-45°的角度延伸，以及一连接且并合于弯折部3111、3211而且沿着行进方向B延伸的笔直部3112、3212。个别的笔直部3112、3212可以平直状或圆弧状的内部转角与对应的弯折部3111、3211相接。由于两个安全门31、32藉由锁杆40而随时维持相互大致平行，所以两个导引组件311、321同样地随时以固定距离D平行地隔开。另外，安全门31、32各自包括邻近顶面面板11的一上斜面312、322，以及一相对于上斜面312、322且较佳为背向且大致上平行于顶面面板11的下表面313、323。优选地，安全门31、32渐缩成楔状形式，使得上斜面312、322各自呈现朝着下表面313、323向下倾斜的斜面形式。

锁杆40较佳由介电材料制成，它被设置在壳体10内并且沿着箭头C所指示的横越且较佳为实质正交于行进方向B的横越方向延伸。锁杆40被壳体10所固持，优选地被局限在由壳体10所界定的一隔室内，其以在横越方向C可滑动地移动但在行进方向B不可移动的方式设置。锁杆40设置有以相同距离D彼此隔开的第一接合部41和第二接合部42，以便可滑动地接合导引组件311、321。熟悉本技术的人员皆可明了，接合部41、42和导引组件311、321可为任何构形，只要在它们之间能够建立起可滑动式的接合关系即可。在一些较佳具体例中，两个导引组件311、321其中一个或所有两个可以被构形成为一被形成在下表面313、323上的导引凹槽的形式，以承接被构形成由锁杆40向上延伸的凸部形式的接合部41、42。在其他较佳具体例中，导引组件311、321其中一个或所有两个可以被构形成为安全门31、32垂直于下表面313、323的侧壁的形式，而接合部41、42能够沿着这些侧壁来回滑动。

在图4A至4D所显示的较佳具体例中，导引组件311呈现一导引凹槽的形式，而导引组件321呈现安全门32之一侧壁的形式。凸部状接合部41、42各自包括一侧面411、421，而侧面411、421相对于行进方向B以与弯折部3111、3211相同之角度倾斜，而且当安全门31、32停驻于其前进位置时，侧面411、421适于抵靠弯折部3111、3211。凭借着这个抵靠关系，如果安全门31、32沿着行进方向B朝向锁杆40移动，则倾斜的侧面411、421在横越方向C上将同步地承接相等分力，从而驱动锁杆40沿着横越方向C移动。

现在参照图5A-5D说明本具体例的操作情形。当具有二或三个插脚的电插头被插入电源连接器1时，火线与中性线公型接脚会沿着插入方向A在上斜面312、322上施加按压力，这将会在行进方向B上产生一分力，而对抗偏压组件33所施加的偏压力，促使安全门31、32离开前壁341、351。由于施加至个别上斜面312、322上的分力约略相等，所以接合部41、42的个别倾斜侧面411、421因其抵靠在弯折部3111、3211上而被对等地推动，藉此驱使锁杆40沿着横越方向C移动，同时安全门31、32沿着行进方向B向后移动。随着安全门31、32移动至图5B与5D所显示的回缩位置，电源插口111、112会完全开启，而且接合部41、42与笔直部3112、3212相接。当公型接脚从电源连接器1移离时，安全门31、32会返回图5A与5C所示的前进位置，以关闭电源插口111、112，锁杆40也返回原位。

根据图4A至4D和图5A至5D所显示的具体例，接合部41、42与弯折部3111、3211之间的接合关系，确保了接合部42被单独驱动时，将会卡在弯折部3211内。举例来说，在安全门32连同其呈侧壁形式的导引组件321被单独推向锁杆40的情况下，接合部42会承接在横越方向C的一分力。然而，由于安全门31没有在行进方向B上承受任何力量而仍然座落在前进位置，因此接合部41仍抵靠于弯折部3111的倾斜侧面，使得锁杆40在横越方向C上的移动受阻。因此，两个安全门31、32仅被容许在行进方向彼此相依地移行，从而避免插头的单一个公型接脚不必要或不合宜地插入电源插口。

在图6A至6D所显示的更佳具体例中，两个导引组件311,321皆被构形成为位于下表面313、323上的导引凹槽的形式，以承接被构形成由锁杆40向上延伸的凸部形式的接合部41、42。优选地，导引组件311,321分别由两个在下表面313、323上延伸的肋部所界定出来。凸部状接合部41、42各自包括一侧面411、421，而侧面411、421相对于行进方向B以与弯折部3111、3211相同之角度倾斜，而且当安全门31、32停驻于其前进位置时，侧面411、421适于抵靠弯折部3111、3211。凭借着这个抵靠关系，如果安全门31、32沿着行进方向B朝向锁杆40移动，则倾斜的侧面411、421在横越方向C上将同步地承接相等分力，从而驱动锁杆40沿着横越方向C移动。更优选地，锁杆40在两个接合部41、42之间另形成有一凸块43。凸块43包括两个端面431、432，而端面431、432面向安全门31、32垂直于上斜面312、322和下表面313、323的个别侧壁315、325，并且适于可滑动地抵靠在个别侧壁315、325。

在一些具体例中，凸部状接合部41、42各自被构形成如图6C所示具有四个侧面的平行四面体(parallelogramoid body)，其中倾斜的侧面411、421和与其平行的相对侧面413、423皆被配置成相对于行进方向B呈倾斜，而且当安全门31、32停驻于其前进位置时，侧面411、421和侧面413、423会抵接着弯折部3111、3211。侧面412、422和与其平行的相对侧面414、424被配置成大致平行于行进方向B，并且在安全门31、32沿着行进方向B移动的期间会抵接着笔直部3112、3212。

现在参照图7A-7D说明本具体例的操作情形。当具有二或三个插脚的电插头被插入电源连接器1时，火线与中性线公型接脚会沿着插入方向A在上斜面312、322上施加按压力，这将会在行进方向B上产生一分力，而对抗偏压组件33所施加的偏压力，促使安全门31、32离开前壁341、351。由于施加至个别上斜面312、322上的分力约略相等，所以接合部41、42的个别倾斜侧面411、421因其抵靠在弯折部3111、3211上而被对等地推动，藉此驱使锁杆40沿着横越方向C移动，同时安全门31、32沿着行进方向B向后移动。凸块43藉由使其两个端面431、432可滑动地抵靠于安全门31、32的侧壁315、325来辅助并且稳定整个滑动过程。随着安全门31、32移动至图7B与7D所显示的回缩位置，电源插口111、112会完全开启，而且接合部41、42与笔直部3112、3212相接。当公型接脚从电源连接器1移离时，安全门31、32会返回图7A与7C所示的前进位置，以关闭电源插口111、112，锁杆40也返回原位。

根据图6A至6D和图7A至7D所显示的具体例，接合部41、42与弯折部3111、3211之间的接合关系，确保了接合部41、42被单独驱动时，将会卡在弯折部3111、3211内。因此，如果使用人尝试将一物体单独插入火线插口111、或是单独插入中性线插口112，则安全门31、32将维持停留在前进位置。在上述任一种情况下，由于弯折部3111、3211与接合部41、42之间的接合关系，安全门31、32会卡滞于前进位置。举例来说，在安全门32被单独推向锁杆40的情况下，接合部42会承接在横越方向C的一分力。然而，由于安全门31没有在行进方向B上承受任何力量而仍然座落在前进位置，因此接合部41仍抵靠于弯折部3111的倾斜侧面，使得锁杆40在横越方向C上的移动受阻。因此，两个安全门31、32仅被容许在行进方向彼此相依地移行，从而避免插头的单一个公型接脚不必要或不合宜地插入电源插口。

在较佳具体例中，上斜面312、322被构形成相对于行进方向B以约30度的角度倾斜，如图8所示。

在一些较佳具体例中，本申请所披露的电源连接器1另包含一通用接地框架50。优选地，通用接地框架50被固定于内部空腔13的中间室内。通用接地框架50优选为由高导电性材料所制成的单件式组件，更优选为由一或多种导电金属或金属合金所制成，例如由黄铜或磷铜所制成。通用接地框架50可藉由本领域习知的任何方法制作，例如金属模锻法与冲压法。如图1与9A、9B所示，通用接地框架50包括一或多个面向顶面面板11的接受部51，以及一远离顶面面板11且较佳为面向底面面板12的通用接地基座52。接受部51各自包括一用于承接并固持插头的接地接头的弹性构件，所述弹性构件较佳被构形成为一弹性金属夹片的形式，其具有一在形状上符合插头接头的夹持部。接受部51对准位于顶面面板11上的接地插口113-116，使得它们适于沿着插入方向A经由接地插口113-116来承接电插头的接地接头，藉此建立起通用接地框架50与电插头之间的电性连接。在这些接受部51当中，德式接受部511适于接受美式、丹麦式或以色列式插头的公型接地接脚。本申请使用的术语“德式(Schuko)”是指欧盟电气设备合格性测试委员会(CEE)定义为CEE7/3插座和CEE7/4插头的交流电源插头与插座系统。根据所述标准，德式插头的特征是直径4.8毫米的两圆形插脚(19毫米长，中心相隔19毫米)，用作为火线与中性线接头，加上位于插头顶部与底部侧的两个扁平接点区域，供用作为保护性接地结构。德式接受部511的夹持部512具有经由德式接地插口113向上并向外延伸超出顶面面板11的两自由端部，以构成一扁平德式接头513。德式接头513被构形成贴卧在位于德式接地插口113周围的肩部117上的两个金属板的形式，并且适于与CEE 7/4德式插头的接地接头接合。肩部117可被切掉一深度，以锚固德式接头513。更优选地，德式接头513以稍微突出超过顶面面板11的方式建构，例如1-10毫米高于顶面面板11的表面，以确保与插头产生良好的接地。

德式接受部511在夹持部512中段形成有一弯曲部5121，藉此获取足够的弹性，以接受4.8毫米的美式接地插脚和6.0毫米的丹麦接地插脚，且随后恢复德式接地所需要的原始位置和形状。

为了解决德式接受部511可能被下推而永久地陷入内部空腔13内或是在重复地承接美式、丹麦式和以色列式插头后不可逆地变形的问题，通用接地框架50设置有下述四个结构配置。首先，通用接地基座52被构形成延伸至全长度，以便牢固地抵靠介电壳体10的内壁。第二，德式接受部511由具有1-10毫米厚度的金属材料制成，使其足够强固，以维持其形状与位置。第三，通用接地框架50的外壁上形成有长形凹槽55，而被形成在介电壳体10内的对应凸缘121卡合至凹槽55内，将通用接地框架50固定就位。第四，德式接头513被弯折，以提供额外强度用于对抗三插脚插头插入时所产生的向下力量。如图10A所示，德式接头513可进一步向下弯折，以形成一适于钉入肩部117的钉状结构5131，以将德式接头513紧扣在肩部117上。或者，德式接头513可往下反折，以形成一发夹状结构5132，如图10B-10D所示，所述结构可提供一弹簧效应，以帮助对抗向下的力。在图10D所显示的具体例中，发夹状结构5132具有向上延伸的一自由端部，在自由端部上可套接一螺旋弹簧，以增加反制力。

在一更佳具体例中，安全门31、32配置成可使得它们在响应一电插头的插入时会被驱动朝向德式接头513移动。本申请的发明人意外地发现到，藉由促使安全门31、32将插头推向德式接头513，这种配置方式有助于使德式CEE 7/4插头的扁平地面接头贴附至德式接头513上。结果，前文所叙述的晃动问题减至最少，而插头与电源连接器之间的潜在空隙也几乎不存在。

通用接地框架50可以被构形成具有任意的接受部51组合，以便接受特定规格的插头。在不打算接受德式插头的电源连接器1的替代性具体例中，通用接地框架50可以不设置用于接合德式插头的接地端的德式接头。在这个情形下，通用接地框架50不会具有朝外延伸超过顶面面板11的构成组件，如图9C所示。图9D和9E显示两个电源连接器1，其中通用接地框架没有设置德式接头。

输入部212、222和通用接地基座52被耦合至各式各样的导电耦接器，以电性连接至一外部电源。在本申请中，这种耦合关系称作“直接电连(direct wiring)”，意指个别导电耦接器直接地铆接至输入部212、222和通用接地基座52，其间并无任何机械性连接机构介入。优选地，个别导电耦接器在实体上与输入部212、222和通用接地基座52相接。如下文所例示，直接电连被证实在电力输送期间产生减少温升的极有利效果。

在一具体例中，本申请所披露的电源连接器被制作成图11A与11B所显示的万用插座1’，其导电耦接器各自被构形成一持线器60的形式。持线器60较佳为一中空金属管，在管的开放端部形成有一盲线孔61，用于承接一电线，而且持线器60更形成有一径向延伸的螺纹孔62，用于承接一紧固螺栓63，以固持插入线孔61中的电线。熟悉本技术的人员皆知还有许多其他类型的持线器可用于本申请，例如适于固持电线的线夹。

在另一具体例中，本申请所披露的电源连接器被制作成图12A所显示的万用电源排插，其中藉由一通用介电底盘70来固持图11A所显示的数个万用插座1’，并且以串联方式电性连接至一电源线71。

在一替代性具体例中，本申请所披露的电源连接器被制作成万用转接器1”，其除了包含一适于承接各式各样电插头的顶面面板11以外，在另一侧还包含适于插入当地市电插座的插头部件。如图13A所示，万用转接器1”包含数个导电耦接器，其被构形成符合当地标准的插脚81、82的形式。根据本申请所披露的具体例，接地插脚81是藉由一体成形在接地插脚81上的铆钉83而被耦合至通用接地基座52，如图13B所示，而火线与中性线插脚82同样地以铆钉84紧扣至输入部212、222，如图13C所示。

本申请所例示的直接电连模型是在沙特阿拉伯与中国的必维国际检验公司(BV)实验室接受SASO/IEC60884-2-5标准所规范的温升测试。图16所显示的传统转接器也接受测试并作为比较模型。所述测试大致上根据下列步骤进行：

1.在14安培负载下以一小时测试N-L插脚的温升，并记录较高温度作为N-L温升；

2.使用N-L温升，搭配接地插脚E构成完整电路；以及

3.测试N-E或L-E，并记录接地插脚的温升。

测试结果显示于下方表1。

表1.温升测试报告

	L-N	N-E
			直接电连模型	35.0°K	37.0°K
比较模型	未通过	未通过

根据表1所示结果，在一小时过载测试后，直接电连模型以达成低于45°K的温升通过测试。相对地，比较模型在15分钟内即未能通过测试，因为温升达到100°K。

在另一替代性具体例中，本申请所披露的电源连接器被制作成多合一转接器套组，其包含图14A所示的万用插座1”’以及适于可拆除式接合且电性连接至万用插座1”’的一组可更换式插头板90。所述套组容许使用人将图14B例示的一插头板90和设置有不同类型插头插脚的另一插头部件互换。根据本申请的揭示内容，万用插座1”’可以任何适宜方式和可更换式插头板90结合，以建立起所希望的电性连接，例如扣合接附、滑动接合、以及任何其他适宜的可拆卸式连接方式。在一更佳具体例中，万用插座1”’包括三个导电耦接器。其中二个分别以直接电连方式配置至输入部212、222，并向外延伸超出底面面板12，以构成电源端子16。理想地，电源端子16各自被构形成为一垂直刃片，其具有一端部被弯折成为一平行于底面面板12的水平薄板161。剩余的一个导电耦接器被直接电连至通用接地基座52，并向外延伸超出底面面板12，以构成一接地端子17，其较佳被构形成一金属短柱的形式。如图14B所例示，可更换式插头板90各自形成有两个用于承接电源端子16的电源插孔91，以及一个用于承接接地端子17的接地插孔92。电源插孔91各自在其一端部设置有一容许水平薄板161进入的扩展开口911，以及一位于相对端部而且和扩展开口911合并的狭窄开口912，藉此，水平薄板161一旦插入就不能从狭窄开口912拔出。电源插孔91与接地插孔92彼此呈大致上平行关系配置，以使得接地端子17随着电源端子16经由扩展开口911进入电源插孔91而进到接地插孔92里面。随后，可以沿着电源插孔91移动电源端子16，使其由端部911滑动至相对端部912，而电源端子16在相对端部912处会与被连接至插头板90的电源刃片95的弹性导电接头913相接。随着电源端子16和弹性导电接头913接合，接地端子17也会抵靠一被埋设在接地插孔92内的弹性接地接头923，且与插头板90的接地插脚96相接。

上述接合机制也可以应用于图12A与12B显示的万用电源排插，作为一种将介电底盘70耦合至电源线71并且建立起万用插座1’与电源线71之间的电性连接的工具。根据本具体例，万用插座1’的输入部212、222分别以串联方式电性连接至电源端子16，同时个别通用接地基座52以串联方式连接至接地端子17。电源端子16适于与被形成在电源线71内的电源插孔91相接，以连接电源线，而接地端子17适于插入接地插孔92，以连接至配设在电源线71内的地线。本申请所披露的接合机制具有下列优点：必须先相对于介电底盘70垂直地移动电源线71，再水平地拔出电源线71，才能够使电源线71脱离介电底盘70，藉此克服习用接合机制可能由于作用在电源在线的非蓄意拉力而意外松动的长期问题。

在一较佳具体例中，万用插座1”’另配置有防错机制，以确保可更换式插头板90和万用插座1”’只能够以正确的位向相接。所述防错机制可涉及本领域所熟知的任何公型-母型耦合机制，例如图14A-14B所显示的凸缘19与凹槽99的接合关系。

多合一转接器套组可以另包含一多面体状扣持架110，而万用插座1”’与数个可更换式插头板90被可拆卸地卡接至扣持架110，以构成单一总成。在一较佳具体例中，扣持架111为立方体状，其中五个切面分别被构形成形状上互补于万用插座1”’和这些可更换式插头板90，使得所述多合一转接器套组在组装后变成一个具备高度携带性与紧密性的金字塔状装置。

虽然本发明已被详细描述于说明书中，但在本发明精义和范围内的各种修改和变化对于本领域技术人员而言属于明显。基于前述的披露内容，相关技术中的知识以及在发明背景和发明的详细叙述中所讨论到的参考文献的披露内容完全地被纳入于此作为参考。

Claims (13)

1.一种电源连接器，其用于接合一具有两个公型电源接脚的电插头，所述电源连接器包含：

一介电壳体，包含一顶面面板，其中所述顶面面板形成有两个电源插口，而所述公型电源接脚可以经由所述电源插口插入；

两个电源输出框架，间隔地设置在所述壳体内，而且各具有一面向所述顶面面板且适于经由个别电源插口沿着一插入方向承接所述电插头的个别公型接脚的输出接触部，以及一远离所述顶面面板的输入部；

一对安全门，彼此平行地设置在所述壳体内，其中所述安全门藉由个别偏压组件沿着一大致上垂直于所述插入方向的行进方向被偏压至一前进位置，以关闭所述电源插口，而且所述安全门各形成有一导引组件；以及

一长形锁杆，沿着一横越所述行进方向的横越方向延伸，且以能够沿着所述横越方向移动但不能够沿着所述行进方向移动的方式设置在所述壳体内，其中所述锁杆设置有一第一接合部和一第二接合部，所述第一接合部和所述第二接合部以一给定距离彼此间隔且可滑动地接合个别的导引组件，以使得所述两个导引组件彼此以所述给定距离平行地隔开；

藉此，回应所述公型电源接脚的插入，所述安全门会彼此相依地沿着所述行进方向移行至一回缩位置，而开启所述电源插口。

2.根据权利要求1所述的电源连接器，其中所述安全门各自包括一上斜面，而所述上斜面被配置成邻近所述顶面面板，并且适于承接来自所述公型电源接脚的按压力。

3.根据权利要求2所述的电源连接器，其中所述上斜面被构形成相对于所述行进方向以约30度的角度倾斜。

4.根据权利要求2所述的电源连接器，其中所述导引组件各自包含一相对于所述行进方向呈锐角延伸的弯折部，以及一连接至所述弯折部并且沿着所述行进方向延伸的笔直部。

5.根据权利要求4所述的电源连接器，其中所述第一接合部与所述第二接合部各自被构形成一由所述锁杆延伸出来的凸部，并包含一相对于所述行进方向以与所述个别弯折部相同的角度倾斜的第一侧面，以使得当所述安全门停驻于所述前进位置时，所述第一接合部与所述第二接合部适于利用所述第一侧面抵靠其对应弯折部。

6.根据权利要求5所述的电源连接器，其中所述导引组件其中一个被构形成一导引凹槽，以承接其对应接合部，而所述导引组件的另一个被构形成其对应安全门的侧壁。

7.根据权利要求5所述的电源连接器，其中所述导引组件皆被构形成导引凹槽，以承接其对应接合部。

8.根据权利要求7所述的电源连接器，其中所述锁杆在所述第一接合部与所述第二接合部之间另形成有一凸块，而且所述凸块形成有两个端面，所述端面面向所述安全门垂直于所述上斜面的个别侧壁，并且适于可滑动地抵靠在所述个别侧壁。

9.根据权利要求8所述的电源连接器，其中所述凸部各自被构形成具有四个侧面的平行四面体，其中所述第一侧面和与其平行的第二侧面皆被配置成相对于所述行进方向呈倾斜，而且当所述安全门停驻于所述前进位置时，所述第一侧面和第二侧面会抵接着所述弯折部，且第三侧面和与其平行的第四侧面被配置成大致平行于所述行进方向，并且在所述安全门沿着所述行进方向移动的期间会抵接着所述笔直部。

10.根据权利要求7所述的电源连接器，其更包含一对设置在所述壳体内的支撑构件，其中所述支撑构件各自包含两相对侧壁，以及一在所述相对侧壁之间沿着所述行进方向延伸的行进路径，所述安全门可以个别地沿着所述行进路径在所述两相对侧壁之间沿着所述行进方向滑动。

11.根据权利要求10所述的电源连接器，其中所述偏压组件为一弹簧，所述弹簧的一端抵靠所述安全门，而另一端抵靠所述支撑构件的两相对侧壁其中一个。

12.根据权利要求11所述的电源连接器，其更包含一通用接地框架，所述通用接地框架包含一面向所述顶面面板的弹性金属夹片，且其中所述弹性金属夹片具有向上并向外延伸超出所述顶面面板的两自由端部，以构成锚固在所述顶面面板上呈两片金属板的德式接头。

13.根据权利要求12所述的电源连接器，其中所述安全门被配置成可使得它们在响应所述电插头的插入时会被驱动朝向所述德式接头移动。