CN107946815A - 一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法 - Google Patents

Abstract

一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法涉及幼童的安全教育领域，为减少幼童玩弄插座的兴趣，技术方案是：盖板的上表面有插孔，插孔布置触摸连通型开关，开关与直流电源和电机串联，盖板的左侧面有两个凹槽，每个凹槽内能够插入一根条状的薄板，薄板的左侧末端固定一个电机外壳，电机的转动轴固定细杆的一端，细杆的另一端固定一个橡胶锤，橡胶锤为长方体或者圆球，一个接线板，接线板的下方有电极板，接线板的上表面的边缘有两个挡板，接线板的下方有两个电极接线柱，电极板的边缘圆环为金属电极，边缘圆环有两个缺口，称为安全缺口。有益效果是：通过橡胶锤的敲打，实现对幼童的警示作用；不会给幼童带来实质性伤害。

Description

一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法

技术领域

本发明涉及幼童的安全教育领域，特别是家用市电电源插座的安全方面。

背景技术

幼童来到这个世界，充满好奇、喜好学习，但是由于缺少知识，不了解存在的风险，幼童很无畏，但是，现实的世界也很容易带来伤害，而用电的伤害可能是永久和致命的，所以，让幼童远离电源插座就是一个很头疼的问题。

在幼童刚刚能独立活动的时候，幼童就喜欢通过触摸、啃咬等方式来认识周围的物体，虽然，父母的呵斥能够临时起作用，但是在父母没有关注的时候，反而会由于好奇的驱动以及逆反的作用，更容易去触摸插座，可能导致很可怕的后果。

由于知识量的限制，幼童很难通过传授获得对外界事物的认识；幼童在玩耍时受到的打击或者伤害，在幼童的记忆里堆积和重复验证，逐渐建立对某些物品或现象的敬畏心态，然后逐渐成熟起来。随着知识量的增加，才逐渐过度到能够通过传授获得知识和认识。

发明内容

为减少幼童玩弄插座的兴趣，本发明设计一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法，其特征是：一个盖板，盖板的上表面有两个或者三个插孔，每个插孔布置一个触摸连通型开关，所有插孔的开关并联，并联后的开关组合与直流电源和电机串联，直流电源和电机能够位于盖板的外部，电机与开关的连接线从盖板的左侧通孔引出；盖板的左侧面有两个凹槽，每个凹槽内能够插入一根条状的薄板，薄板有2-10个圆孔，一个螺钉，穿过盖板上表面和圆孔，能够将薄板固定，固定在薄板不同的圆孔，则薄板左侧的伸出长度将会发生变化，薄板的左侧末端固定一个电机外壳，电机外壳内侧固定电机的定子和转子，电机的转动轴固定细杆的一端，细杆的另一端固定一个橡胶锤，橡胶锤为长方体或者圆球，装置同时提供长方体橡胶锤和圆球橡胶锤，长方体橡胶锤有三种硬度，圆球橡胶锤也有三种硬度，细杆分成两段，细杆的两段通过螺纹连接，螺纹旋入的长度改变细杆的总长；一个接线板，接线板的下方有电极板，电极板中心和接线板的中心套入圆柱，圆柱和电极板固定在电机的定子的内侧底部，即电机外壳内侧的底部，接线板能够绕圆柱旋转，接线板的上表面的边缘有两个挡板，挡板之间的夹角在120度，两个挡板分别称为左侧挡板和右侧挡板，接线板的下方有两个电极接线柱，电极接线柱内部有弹簧促使电极接线柱的长度能够伸缩，两个电极接线柱相对于接线板的圆心成120度夹角；电极板的边缘圆环为金属电极，边缘圆环有两个缺口，称为安全缺口，安全缺口将边缘圆环分成两个部分，两个部分分别连接直流电源的正极和负极，即电极板的边缘圆环的两部分分别为电源的正极和负极，接线板下方的两个电极接线柱分别接触电极板的边缘圆环的正极和负极；电极板右侧安全缺口的两侧分别有一个弹簧卡凸，即一个金属外筒内部有一根支撑弹簧，导致金属外筒的顶部突出，受到压力，弹簧缩短，金属外筒的顶部下移；细杆处于左侧平放时，触摸插孔则连通直流电源的开关，电源连通电机，促使细杆向右旋转，在电机旋转到120度时电机转子末端的撞杆撞击接线板的右侧挡板，使接线板旋转，接线板下方的电极接线柱撞击电极板的边缘圆环的弹簧卡凸，然后越过电极板的右侧安全缺口，再撞击另一侧的弹簧卡凸，实现电极的换向，此时角度在140-150度，即电极板的边缘圆环有20-30度的圆弧区域是没有敷设金属，电极接线柱宽度小于安全缺口的宽度；在电机反向后，电机的转动轴向左侧旋转，在细杆与水平面成40-50度时，电机转子末端的撞杆撞击接线板的左侧挡板，使接线板向左旋转，接线板下方的电极接线柱撞击电极板的右侧弹簧卡凸，然后越过边缘圆环的安全缺口，再撞击左侧弹簧卡凸，实现电极的换向，此时由于惯性，橡胶锤向左侧旋转并接触平面反弹回来，进行下一次捶打。

本发明的有益效果是：接线板起着换向开关手柄的作用，依靠细杆和橡胶锤的运动惯性（动能）实现换向；接线板实现换向后，并不需要接线板随着电机旋转，即因为电机反转、接线板能够静止不动，直到电机的撞杆接触到另一侧的挡板实现再次换向，有利于减少电极接线柱与边缘圆环（相当于电源的电刷）的接触时间，有利于减少磨损，延长使用寿命；弹簧卡凸有一定的强度，具备电极接线柱的定位功能，左侧挡板的左侧位置极限和右侧挡板的右侧位置极限决定电机换向的时机，左侧挡板和右侧挡板之间的间距（与圆心所张的角度）决定电机不换向能够自由运动的行程；通过橡胶锤的敲打，实现对幼童的警示作用；最初使用软质长方体橡胶锤击打幼童位于插孔位置的手指，如果橡胶锤的强度不够，逐渐提高橡胶锤的强度，按照软质长方体橡胶锤、半硬质长方体橡胶锤、硬质长方体橡胶锤、软质圆球橡胶锤、半硬质圆球橡胶锤和硬质圆球橡胶锤的次序更换，圆球相对于长方体，由于接触面积的减少，冲击力增加、从而增强痛感；由于使用橡胶材质，本身不太硬，不会给幼童带来实质性伤害；通过给予玩弄插座的幼童以痛感，促使其逐渐建立回避插座的意识。

附图说明

图1是装置示意图；图2是接线板示意图，图3是电极板示意图；

其中，1、盖板，2、外壳，3、插孔，4、薄板，5、圆孔，6、螺钉，7、细杆，8、橡胶锤，9、撞杆，10、接线板，11、电极板，12、左侧挡板，13、右侧挡板，14、电极接线柱，15、边缘圆环，16、安全缺口，17、弹簧卡凸，+、正极，-、负极。

具体实施方式

一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法，包括一个盖板1，盖板1的上表面有两个或者三个插孔3，使盖板1看起来与插座表面没有差别，诱导幼童认为就是插座，每个插孔3布置一个触摸连通型开关（弹簧片开关或者其它类型触摸开关），触摸则连通开关，不触摸则开关断开，所有插孔3的开关并联，并联后的开关组合与直流电源（比如充电电池）和电机串联，即触摸任何一个插孔3，都能够闭合开关，换句话说，都能够连通直流电源，直流电源和电机能够位于盖板1的外部，电机与开关的连接线（连接线即导线，一般两根导线即可以实现开关的开和闭的功能）从盖板1的左侧通孔引出；盖板1的左侧面有两个凹槽，每个凹槽能够插入一根条状的薄板4，薄板4有2-10个圆孔5，一个螺钉6，穿过盖板1上表面和圆孔5，能够将薄板4固定，固定方式可以是圆孔5有内螺纹，或者盖板1有内螺纹，固定在薄板4不同的圆孔5，则薄板4左侧的伸出长度将会发生变化，薄板4的左侧末端固定一个电机外壳2（外壳2内侧固定电机的定子和转子），电机的转动轴固定细杆7的一端，电机外壳2有一个孔洞供细杆7旋转（也可以是电机的转动轴的末端露出电机的外壳2，转动轴的末端固定细杆7的一端，这是现有技术常见的固定方式），细杆7的另一端固定一个橡胶锤8，橡胶锤8为长方体或者圆球，长方体橡胶锤8有三种硬度，圆球橡胶锤8也有三种硬度，即装置配备三种硬度的长方体橡胶锤8和三种硬度的圆球橡胶锤8，细杆7分成两段，细杆7的两段通过螺纹连接，螺纹旋入的长度改变细杆7的总长；一个接线板10，接线板10的下方有电极板11，电极板11中心和接线板10的中心套入圆柱，圆柱和电极板11固定在电机的定子的内侧底部（即电机外壳2内侧的底部），接线板10能够绕圆柱旋转，接线板10的上表面的边缘有两个挡板，挡板之间的夹角在120度（如果不考虑挡板的厚度，挡板之间的另一个方向的夹角在240度），为描述方便，两个挡板分别称为左侧挡板12和右侧挡板13，接线板10的下方有两个电极接线柱14，电极接线柱14内部有弹簧，电极接线柱14的长度能够伸缩（现有技术能够实现，比如：一个戴帽圆筒和一个带底圆筒嵌套在一起，一根弹簧位于带底圆筒的内侧底部和戴帽圆筒的内侧顶部，即弹簧位于两个圆筒形成的两端封闭圆筒的内部、并接触两端），两个电极接线柱14相对于接线板10的圆心成120度夹角（不考虑电极接线柱14的大小，即两个电极接线柱14的中心轴线相对于接线板10的圆心成120度夹角），两个电极接线柱14（即中心轴线）和接线板10的圆心成三角形，三角形在圆心位置的顶角为120度，其实这个角度也不是一定得设置为120度，也可以是对等的180度，即两个电极接线柱14在一条直线上，在本发明中电机接线柱14的移动距离（转动的角度）可以很小，如果摩擦足够大或者有其他阻挡装置，电极接线柱14实现电极换向后，电极接线柱14是可以静止的（因为电机已经可以反转了，当然，因为运动惯性，会继续运动，直到摩擦、电机反向逐渐削弱细杆和橡胶锤具备的动能）；电极板11的边缘圆环15为金属电极，边缘圆环15有两个缺口，称为安全缺口16，安全缺口16将边缘圆环15分成两个部分，两个部分分别连接直流电源的正极+和负极-，即电极板11的边缘圆环15的两部分分别为电源的正极和负极，接线板10下方的两个电极接线柱14分别接触电极板11的边缘圆环15的正极+和负极-；电极板11右侧安全缺口16的两侧分别有一个弹簧卡凸17，即一个金属外筒内部有一根支撑弹簧，导致金属外筒的顶部突出，受到压力，弹簧缩短，金属外筒的顶部下移；细杆7处于左侧平放时，触摸插孔3则连通直流电源的开关，电源连通电机，促使细杆7向右旋转，在电机旋转到120度时电机转子末端（转动轴末端，图1的下端）的撞杆9撞击接线板10的右侧挡板13，使接线板10旋转，接线板10下方的电极接线柱14撞击电极板11的边缘圆环15的弹簧卡凸17，在运动惯性作用下，然后越过电极板11的右侧安全缺口16，电极接线柱14再撞击另一侧的弹簧卡凸17，实现电极的换向，电机应该反转，即左转（当然由于惯性电机还会向右旋转一定角度），此时的角度在140-150度（图3标记140度），即电极板11的边缘圆环15两侧各有20-30度（忽略弹簧卡凸17所占用的宽度）的圆弧区域没有敷设金属（不导电），即前面所述的安全缺口16，目的在于避免短路，即接线板10下方的电极接线柱14的宽度应该小于安全缺口16的宽度，比如安全缺口16为20-30度，则每个电极接线柱14的宽度与圆心的张角在5-15度比较合适，即安全缺口16一半的宽度以下；在电机反向后，电机的转动轴向左侧旋转，在细杆7与水平面成40-50度时（由于电极接线柱14越过弹簧卡凸17会存在一定的惯性，带动右侧挡板13移动一段角度，接线板10被右侧挡板13带动移动一段角度，具体的角度的数值与电极接线柱14与边缘圆环15的摩擦以及橡胶锤8和细杆7的总动能有关，因此在电机回转，电机末端的撞杆9与接线板10左侧挡板12的接触角度是不确定，接线板10在大多数的时间是不旋转的，仅仅是在电源极性换向时，才需要接线板10动作，接线板10相当于换向开关的功能，此处是指接线板10左转、其下方的电极接线柱14接触右侧弹簧卡凸17时，细杆7与左侧水平面的夹角为40-50度）电机转子末端的撞杆9撞击接线板10的左侧挡板12，使接线板10向左旋转，接线板10下方的电极接线柱14撞击电极板11的边缘圆环15（电刷）的右侧弹簧卡凸17，然后越过边缘圆环15的安全缺口16，再撞击左侧弹簧卡凸17，实现电极的换向，此时由于惯性，橡胶锤8向左侧旋转并接触平面墙面并反弹回来，进行下一次捶打。

橡胶锤8分成两种形状，分别为长方体和圆球，长方体橡胶锤8为三种规格，建议：在相同的压力F作用于相对的两面，两面之间的长度分别减少4x、2x、x，其中x为两面之间的长度变化量最小值，即最硬质的橡胶长方体，即4x、2x、x分别对应软质长方体橡胶锤8、半硬质长方体橡胶锤8和硬质长方体橡胶锤8，建议采用软质长方体橡胶锤8，调整细杆的长度，使电机旋转打击到右侧水平面的测力计，测到的冲击力为1公斤力（即10牛顿左右），该标定过程可由厂家完成后给出细杆长度的参考值；圆球橡胶锤8也为三种规格，两个相互平行的平板作用于圆球橡胶锤8，在相同的压力F（与长方体橡胶锤8测试力量F相同）作用于圆球橡胶锤8直径的两端，圆球橡胶锤8的直径方向分别减少4x、2x、x，其中的x为变化量的最小值，即最硬质的橡胶圆球，即4x、2x、x分别对应软质圆球橡胶锤8、半硬质圆球橡胶锤8和硬质圆球橡胶锤8。

在本发明中，接线板10相当于换向开关的手柄，在大多数的时间是不需要移动（转动）的，仅仅在需要换向的时候转动，其动作依靠左侧挡板12和右侧挡板13来实现，其左侧挡板12和右侧挡板13之间的间隔与细杆7的行程（转动角度）相匹配。由于手指位于插孔、橡胶锤8有一定的厚度，因此，细杆7的转动角度不可能达到180度，如果估计幼童手指的厚度在1cm、橡胶锤8的厚度也在1cm，如果细杆7的行程在150度，则手指和橡胶锤8的总厚度2cm，对应的细杆的长度（因为180-150=30度）应该不小于2cm/sin30^o=4cm，建议细杆7的长度在8-10cm；由于旋转，薄板4需要一定的强度，因此，建议薄板4为1mm厚度、1cm宽的不锈钢板。

Claims (1)

1.一种捶击插孔区域驱离幼童玩弄插座的方法，其特征是：一个盖板（1），盖板（1）的上表面有两个或者三个插孔（3），每个插孔（3）布置一个触摸连通型开关，所有插孔（3）的开关并联，并联后的开关组合与直流电源和电机串联，直流电源和电机能够位于盖板（1）的外部，电机与开关的连接线从盖板（1）的左侧通孔引出；盖板（1）的左侧面有两个凹槽，每个凹槽内能够插入一根条状的薄板（4），薄板（4）有2-10个圆孔（5），一个螺钉（6），穿过盖板（1）上表面和圆孔（5），能够将薄板（4）固定，固定在薄板（4）不同的圆孔（5），则薄板（4）左侧的伸出长度将会发生变化，薄板（4）的左侧末端固定一个电机外壳（2），电机外壳（2）内侧固定电机的定子和转子，电机的转动轴固定细杆（7）的一端，细杆（7）的另一端固定一个橡胶锤（8），橡胶锤（8）为长方体或者圆球，装置同时提供长方体橡胶锤（8）和圆球橡胶锤（8），长方体橡胶锤（8）有三种硬度，圆球橡胶锤（8）也有三种硬度，细杆（7）分成两段，细杆（7）的两段通过螺纹连接，螺纹旋入的长度改变细杆（7）的总长；一个接线板（10），接线板（10）的下方有电极板（11），电极板（11）中心和接线板（10）的中心套入圆柱，圆柱和电极板（11）固定在电机的定子的内侧底部，即电机外壳（2）内侧的底部，接线板（10）能够绕圆柱旋转，接线板（10）的上表面的边缘有两个挡板，挡板之间的夹角在120度，两个挡板分别称为左侧挡板（12）和右侧挡板（13），接线板（10）的下方有两个电极接线柱（14），电极接线柱（14）内部有弹簧促使电极接线柱（14）的长度能够伸缩，两个电极接线柱（14）相对于接线板（10）的圆心成120度夹角；电极板（11）的边缘圆环（15）为金属电极，边缘圆环（15）有两个缺口，称为安全缺口（16），安全缺口（16）将边缘圆环（15）分成两个部分，两个部分分别连接直流电源的正极（+）和负极（-），即电极板（11）的边缘圆环（15）的两部分分别为电源的正极和负极，接线板（10）下方的两个电极接线柱（14）分别接触电极板（11）的边缘圆环（15）的正极和负极；电极板（11）右侧安全缺口（16）的两侧分别有一个弹簧卡凸（17），即一个金属外筒内部有一根支撑弹簧，导致金属外筒的顶部突出，受到压力，弹簧缩短，金属外筒的顶部下移；细杆（7）处于左侧平放时，触摸插孔（3）则连通直流电源的开关，电源连通电机，促使细杆（7）向右旋转，在电机旋转到120度时电机转子末端的撞杆（9）撞击接线板（10）的右侧挡板（13），使接线板（10）旋转，接线板（10）下方的电极接线柱（14）撞击电极板（11）的边缘圆环（15）的弹簧卡凸（17），然后越过电极板（11）的右侧安全缺口（16），再撞击另一侧的弹簧卡凸（17），实现电极的换向，此时角度在140-150度，即电极板（11）的边缘圆环（15）有20-30度的圆弧区域是没有敷设金属，电极接线柱（14）宽度小于安全缺口（16）的宽度；在电机反向后，电机的转动轴向左侧旋转，在细杆（7）与水平面成40-50度时，电机转子末端的撞杆（9）撞击接线板（10）的左侧挡板（12），使接线板（10）向左旋转，接线板（10）下方的电极接线柱（14）撞击电极板（11）的右侧弹簧卡凸（17），然后越过边缘圆环（15）的安全缺口（16），再撞击左侧弹簧卡凸（17），实现电极的换向，此时由于惯性，橡胶锤（8）向左侧旋转并接触平面反弹回来，进行下一次捶打。