CN110061394A - 连接器插头组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电动工具的连接器插头组件，其包括工具连接器和插头连接器，其中插头连接器设置成与工具连接器可拆卸地耦合以提供能量。工具连接器在一端包括至少一个阳端子或至少一个阴插座，其中工具连接器设置成在另一端与电动工具连接。插头连接器的一端包括至少一个阳端子或至少一个阴插座，以及另一端包括插头，其中插头设置为插入壁式插座中。连接器插头组件的防水设计和限制结构保护工具不会因为过载而损坏，以及防止用户发生诸如触电等的重大危险。

Description

连接器插头组件
技术领域
本发明涉及一种连接器插头组件，并且尤其(但不排他地)涉及一种用于将电动工具连接到壁式插座以获取能量的连接器插头组件。
背景技术
插头和插座通常用于将一个设备连接到另一个设备。在通常的设置中，插头指的是具有一些电触脚的阳插头，而插座指的是具有用于接收电触脚的一些接收结构的阴插座，并且因此实现一个设备与另一个设备之间的电气连接。
插头通常具有多于一个的销或接脚以插入阴插座，并且销或接脚被设计成具有与阴插座的形状和长度相对应的形状和长度。这对于在销或接脚与插座匹配时在插头和插座之间建立良好的电气连接来说是期望的。
在某些情况下，每个单独的阴插座被制造成连接到不同设备，使得具有阳插头的设备可以与具有阴插座的不同设备匹配，这取决于用户的需要。由于其便利性和通用性，插头和插座广泛用于许多电气设备中。然而，由于被设计为不同额定功率的连接器不匹配，事故是常见的，并且大部分(如果不是全部的话)插头和插座在接触水时容易受损，从而给用户带来显著的危险。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种工具连接器，其在一端包括至少一个阳端子或至少一个阴插座，其中工具连接器被设置在另一端与电动工具连接。
优选地，工具连接器还适于通过电缆、电源线或电线连接到电动工具，并且被设置为通过至少一个阳端子或至少一个阴插座与第二连接器耦合和电气地连接。
优选地，工具连接器还包括在该工具连接器的外周部分上的螺纹或者在锁定环的内周部分上的螺纹，其中锁定环设置成在耦合时将工具连接器与第二连接器固定。
更优选地，工具连接器还包括密封环，以将工具连接器与第二连接器密封地耦合。
根据优选实施例的一个变型，工具连接器还包括用于过电流保护的限制结构。优选地，限制结构包括对应于工具连接器的额定电流的多个键或凹槽。更优选地，键或凹槽的数量随着工具连接器的额定电流增加而增加。
根据本发明的第二方面，提供一种插头连接器，其包括在一端上的至少一个阳端子或至少一个阴插座；以及在另一端上的插头，其中插头被设置成插入到壁式插座中。
优选地，插头连接器还被设置为通过用于供应能量的至少一个阳端子或至少一个阴插座与第二连接器耦合和电气地连接。
优选地，插头连接器还包括在插头连接器的外周部分上的螺纹或者在锁定环的内周部分上的螺纹，其中，锁定环设置成在耦合时将插头连接器与第二连接器固定。
更优选地，插头连接器还包含密封环以将插头连接器与第二连接器密封地耦合。
在一个具体实施方式中，插头连接器还包括用于过电流保护的限制结构。优选地，限制结构包括对应于插头连接器的额定电流的多个键或凹槽。更优选地，键或凹槽的数量随着插头连接器的额定电流增加而增加。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于电动工具的连接器插头组件，包括本发明的第一方面的工具连接器和本发明的第二方面的插头连接器；其中插头连接器设置成可拆卸地与工具连接器耦合以提供能量。
优选地，插头连接器在一端包含插头，该插头设置成插入用于通过工具连接器向电动工具供应能量的壁式插座。
根据优选实施例的一个变型，连接器插头组件包括设置成固定工具连接器和插头连接器之间连接的锁定机构。优选地，锁定机构包括设置在工具连接器或插头连接器上的锁定环，当工具连接器和插头连接器之间耦合时，工具连接器和插头连接器在通过旋转锁定环而彼此螺纹地接合时处于锁定位置。
在一个具体实施中，连接器插头进一步包含在工具连接器和插头连接器之间的密封环。优选地，密封环设置成在锁定位置被压缩，使得连接器插头组件基本防水。
根据优选实施例的另一变型，连接器插头还包含用于过电流保护的限制结构。
优选地，工具连接器包括对应于工具连接器的额定电流的多个键。更优选地，插头连接器包括对应于插头连接器的额定电流的多个凹槽。最优选地，键和凹槽的数量随着工具连接器和插头连接器的额定电流增加而分别增加。理想地，键的数量等于或小于凹槽的数量，并且每个键被设置为插入一个所述凹槽中。
根据优选实施例的另一变型，工具连接器包括对应于工具连接器的额定电流的多个凹槽。优选地，插头连接器包括与插头连接器的额定电流对应的多个键。更优选地，凹槽和键的数量随着工具连接器和插头连接器的额定电流增加而分别增加。理想地，键的数量等于或小于凹槽的数量，并且每个键被设置成插入到一个所述凹槽中。
在一个具体实施中，限制结构进一步限制了连接时工具连接器和插头连接器之间的相对旋转。
根据优选实施例的进一步变型，连接器插头组件还包括用于将锁定环覆盖在锁定位置的可滑动盖套。优选地，连接器插头组件还包括用于将盖套的一端固定到工具连接器或插头连接器的唇缘上的匹配机构。理想地，盖套的一端与唇缘之间的最大间隙为0.4mm。
更优选地，匹配机构在盖套的内侧上包含凹部，该凹部设置成与工具连接器或插头连接器上的锁匹配。
在一个具体的实施方式中，盖套还包括切口，以便于将盖套从工具连接器或插塞连接器上取下。
本发明的一个目的是解决上述需要，以克服或基本上改善上述缺点，或者更一般地，提供一种防水连接器插头组件，其允许工具实际上被连接到具有不同电压输出的任何电器插口。由于可变插头连接器可用于将工具连接到不同类型的壁式插座，因此可以使工具以更灵活的方式被使用。本发明适用但不限于由业余用户使用电动工具。安全措施包括连接器上的限制结构，以避免用户在不兼容的连接器之间造成不匹配，从而保护工具和连接器免于因过载而损坏。此外，连接器插头组件还包括具有用于隐藏连接器之间连接的匹配机构的盖套，并防止插头连接器和工具连接器之间的轻易分离。
附图说明
现在将参照附图以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的工具连接器的横截面图；
图2示出了图1的工具连接器的透视图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的插头连接器的横截面图；
图4示出了图3的插头连接器的透视图；
图5a示出了包括图1的工具连接器和图3的插头连接器的连接器插头组件的横截面图；
图5b示出了图5的连接器插头组件在锁定位置中的横截面图；
图6示出了图5b的连接器插头组件的透视图；
图7a-7d示出了四个不同实施例中具有不同数量凹槽的插头连接器的前视图；
图7e-7h示出了四个不同实施例中具有不同数量键的工具连接器的前视图；
图8a示出了具有盖套的连接器插头组件的透视图；
图8b示出了图8a的连接器插头组件的盖套的透视图；
图8c示出了图8a的连接器插头组件的横截面图；以及
图9示出了另一个实施例中的图1的工具连接器的透视图。
具体实施方式
参考图1和图2，示出了一个实施例中的工具连接器100的横截面图。工具连接器100在一端包括一个阳端子102，并且其中工具连接器100设置成在另一端与电动工具(未示出)连接。工具连接器100适于通过电气连接104(诸如电缆、电源线或电线)连接到电动工具。注意，工具连接器100的一些部件(诸如，电导线)为了简单起见未在图1中示出。
工具连接器100被设置成通过至少一个阳端子102与第二连接器(未示出)耦合并且电气地连接。在该实施例中，存在两个阳端子102用于插入第二连接器的两个相应的阴插座(未示出)中。工具连接器100可以是细长的和圆柱形的。优选地，工具连接器100用绝缘材料(诸如塑料和橡胶)的外层包裹，以便在触电的情况下使用户的风险和危险最小化。在一个端部上，工具连接器100适于与电缆104连接以用于连接到电动工具或电气设备。
在该实施例中，工具连接器100在一端包括两个阳端子102，用于与第二连接器(未示出)的两个阴插座电气地连接。优选地，工具连接器100还包括锁定环106，用于在耦合时将工具连接器100与第二连接器固定。在锁定环106的内圆周部分上可以有螺纹，以用于与第二连接器的外圆周部分上的螺纹接合。
工具连接器100还包括用于过电流保护的限制结构108，其中限制结构108包括对应于工具连接器100的额定电流的多个键或凹槽。在该实施例中，工具连接器100包括一个键108。优选地，键108或凹槽的数量随着工具连接器100的额定电流的增加而增加。例如，额定电流为2.5A的工具连接器和额定电流为5A的另一个工具连接器可能分别有一个键和两个键。
图3和图4示出了一个实施例中的插头连接器200的横截面图和透视图。插头连接器200包括在一端上的至少一个阴插座202和在另一端上的插头204，其中插头204被设置成插入到壁式插座中。插头204可以是能够直接插入到壁式插座中用于供电的两脚插头或三脚插头。插头连接器是如上所述的适合于与图1和图2中的工具连接器匹配的第二连接器的示例。
在该实施例中，插头连接器200包括在一端容纳插头204而在另一端容纳阴插座202的主体210。插头连接器200被设置成通过两个阴插座202与第二连接器(未示出)耦合并电连接。优选地，主体210由诸如塑料和橡胶的绝缘材料制成，以最小化用户遇到触电事件的风险和危险。
优选地，插头连接器200还包括在外周部分上的螺纹206，用于在耦合时将插头连接器200与第二连接器接合。在该实施例中，插头连接器的外周部分上的螺纹206与第二连接器(未示出)的锁定环的内周部分上的螺纹接合。另外，插头连接器200可以包括用于与第二连接器密封地耦合的密封环212。在耦合并且与锁定环接合时，密封环被压缩，使得该连接能够基本上防水。
插头连接器200还包括用于过电流保护的限制结构208，其中限制结构208包括对应于插头连接器200的额定电流的多个键或凹槽208。在该示例中，插头连接器200包括一个凹槽。优选地，键或凹槽的数量随着插头连接器200的额定电流的增加而增加。例如，额定电流为2.5A的插头连接器和额定电流为5A的另一个插头连接器可以分别具有一个凹槽和两个凹槽。
图5a、5b和6图分别示出了用于在电动工具中处于解锁位置和锁定位置的连接器插头组件300，其中连接器插头组件300包括图1和图2中所示的工具连接器100以及图3和4中所示的插头连接器200，其中插头连接器200被设置为与工具连接器100可拆卸地耦合以提供能量。
在该实施例中，工具连接器100适于连接到电动工具的电缆104，并且插头连接器200在一端包括设置成插入壁式插座的两脚插头204。当工具连接器100和插头连接器200之间耦合并且将插头连接器200上的插头204插到壁式插座时，连接器插头组件300通过工具连接器100和插头连接器200向电动工具供电。优选地，连接器插头组件300的外部分是绝缘材料，诸如塑料和橡胶，以便在触电的情况下将用户的风险和危险降至最小，并且防止组件300与水接触或被水损坏。
锁定机构106设置成固定工具连接器100和插头连接器200之间的连接，使得到达电动工具的连接和能量供应不可能由于连接器分离而被意外中断。在该实施例中，锁定机构106包括设置在工具连接器100上的锁定环106。用户可以通过将工具连接器100的两个阳端子102插入到插头连接器200的两个阴插座202中以将工具连接器100与兼容的插头连接器200耦合。在耦合时，用户可以通过沿顺时针方向旋转锁定环106来将两个连接器锁定在一起，使得工具连接器100上的锁定环106与插头连接器200螺纹地接合。在该锁定位置，密封环212被压缩在工具连接器100和插头连接器200之间，使得连接器插头组件300基本防水。类似地，为了解锁两个连接器之间的连接，用户可以使锁定环106沿逆时针方向旋转，使得工具连接器100上的锁定环106与插头连接器200螺纹地脱离。
连接器插头组件300还包括用于过电流保护的限制结构。在该实施例中，工具连接器100可以包括与工具连接器100的额定电流相对应的多个键，并且插头连接器200可以包括与插头连接器200的额定电流相对应的多个凹槽。键和凹槽的数量分别随着工具连接器100和插头连接器200的额定电流的增加而增加。例如，具有额定电流为2.5A的工具连接器和插头连接器可以分别具有一个键和凹槽。具有额定电流为5A的工具连接器和插头连接器可以分别具有两个键和凹槽。限制结构进一步限制了连接时工具连接器100和插头连接器200之间的相对旋转。
图7a至图7d示出了四个实施例中具有不同数量的凹槽408的一组插头连接器400a、400b、400c和400d的前视图。图7e至7h示出了四个实施例中具有不同数量的键508的一组工具连接器500a、500b、500c和500d的正视图。在这个示例中，在图7a、7b、7c和7d中分别有一个、两个、三个和四个凹槽408，对应的额定电流分别为2.5A、10A、13A和16A。类似地，图7e、7f、7g和7h中分别有一个、两个、三个和四个键508，对应的额定电流分别为2.5A、10A、13A和16A。
为了使两个连接器耦合，键的数量必须等于或小于凹槽的数量。换句话说，工具连接器只允许连接具有相同或更高额定电流的插头连接器，以使得工具所消耗的电流不会超过连接器的最大限制值，且不会损坏连接器。为了说明，图7e中的具有一个键508和额定电流为2.5A的工具连接器500a可以与图7a至图7d中的插头连接器400a、400b、400c和400d连接，其中每个连接器具有等于或大于2.5A的额定电流。另一方面，图7g中具有三个键508和额定电流为13A的工具连接器500c只能与图7c和7d中的插头连接器400c和400d连接，其连接器分别具有13A和16A的额定电流。这种限制结构的设置特别有利于防止过电流，从而损坏连接器和工具。
参照图8a，示出了具有盖套的连接器插头组件300的侧视图。连接器插头组件300还可以包括用于将锁定环覆盖在锁定位置的可滑动盖套312。可选地，盖套312可以与工具连接器100和插头连接器200具有相同的颜色，使得连接看起来是无缝的。连接器插头组件300还包括用于将盖套312的一端固定到工具连接器100或插头连接器200上的唇缘314的匹配机构。
图8b和图8c分别示出了具有图8a的盖套312的连接器插头组件300的透视图和横截面图。匹配机构可以包括盖套312内侧上的凹部，以用于与工具连接器100或插头连接器200上的锁316匹配。优选地，盖套312的一端与唇缘314之间的最大间隙为0.4mm。这个间隙很小，以防止用户容易或意外地移除盖套312。盖套312进一步包括切口318，以便于合格人员从工具连接器100或插头连接器200将盖套312移除。
连接器插头组件300的优点在于，其包括在一侧上的插头204以将来自壁式插座的能量供应到电动工具。限制结构108、208为连接器和工具提供过电流保护，以防止连接器的不匹配和工具的损坏。此外，它还包括用于固定工具连接器100和插头连接器200之间连接的锁定环108、密封环212和盖套312，使得连接器插头组件对于一般用户是防水和安全的。
本领域技术人员应当理解，可以对具体实施方式中所示的本发明进行多种变型和/或修改，而不脱离如广泛描述的本发明的精神或范围。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。
例如，尽管在上述实施例中在工具连接器上示出了两个金属端子，但是本领域技术人员应当认识到，根据不同国家的电插座标准，可以有三个、四个或六个阳端子设置在工具连接器上以插入插头连接器的三个、四个或六个阴插座中。
上述实施例示出，插头连接器上配置有阴插座，并且工具连接器上配置有阳插座。然而，也可以制造包括阴插座和包括阳端子的插头连接器的工具连接器。类似地，上述实施例中的密封环被配置在插头连接器上，但也可以被配置在工具连接器上，如图9所示。
本领域技术人员也可以认识到，限制结构的键和凹槽的数量不限于一至四个，如图7a-7h所示，和/或工具连接器可以包含凹槽并且插头连接器可以包含键。
而且，与上述实施方式不同，插头连接器可以包含锁定环并且设置成与工具连接器的外周部分上的螺纹以螺纹方式接合，以用于确保两个连接器之间的连接。连接器插头的形状也可以是圆形以外的形状，例如矩形或正方形。
除非另外指明，否则本文所包含的对现有技术的任何提及不被视为承认该信息是公知常识。

Claims (35)

1.一种工具连接器，包括：
在一端上的至少一个阳端子或至少一个阴插座；其特征在于，所述工具连接器被设置成在其另一端上与电动工具连接。
2.如权利要求1所述的工具连接器，还适于通过电缆、电源线或电线连接到电动工具。
3.如权利要求1所述的工具连接器，其特征在于，所述工具连接器被设置成通过所述至少一个阳端子或所述至少一个阴插座来与第二连接器耦合并电气地连接。
4.如权利要求3所述的工具连接器，还包括：在所述工具连接器的外周部分上的螺纹，或在锁定环的内周部分上的螺纹，其特征在于，所述锁定环被设置成在耦合时将所述工具连接器与所述第二连接器固定。
5.如权利要求4所述的工具连接器，还包括：密封环，以将所述工具连接器与所述第二连接器密封地耦合。
6.如权利要求1所述的工具连接器，还包括用于过电流保护的限制结构。
7.如权利要求6所述的工具连接器，其特征在于，所述限制结构包括对应于所述工具连接器的额定电流的多个键或凹槽。
8.如权利要求7所述的工具连接器，其特征在于，所述键或凹槽的数量随着所述工具连接器的额定电流增加而增加。
9.一种插头连接器，包括：
在一端上的至少一个阳端子或至少一个阴插座；以及在另一端上的插头，其特征在于，所述插头被设置成插入到壁式插座中。
10.如权利要求9所述的插头连接器，被设置成通过所述至少一个阳端子或所述至少一个阴插座与第二连接器耦合并电气地连接以提供能量。
11.如权利要求9所述的插头连接器，还包括：在所述插头连接器的外周部分上的螺纹，或在锁定环的内周部分上的螺纹，其特征在于，所述锁定环被设置成在耦合时将所述插头连接器与所述第二连接器固定。
12.如权利要求11所述的插头连接器，还包括：密封环，以将所述插头连接器与所述第二连接器密封地耦合。
13.如权利要求9所述的插头连接器，还包括用于过电流保护的限制结构。
14.如权利要求13所述的插头连接器，其特征在于，所述限制结构包括对应于所述插头连接器的额定电流的多个键或凹槽。
15.如权利要求14所述的插头连接器，其特征在于，所述键或凹槽的数量随着所述插头连接器的额定电流增加而增加。
16.一种用于电动工具的连接器插头组件，包括：
如权利要求1-8中任意一条所述的工具连接器；以及
如权利要求9-15中任意一条所述的插头连接器；
其特征在于，所述插头连接器被设置成与所述工具连接器可拆卸地耦合以提供能量。
17.如权利要求16所述的连接器插头组件，其特征在于，所述插头连接器包括在一端上的插头，所述插头被设置成插入用于通过所述工具连接器向电动工具提供能量的壁式插座中。
18.如权利要求16所述的连接器插头组件，其特征在于，锁定机构被设置成固定所述工具连接器和所述插头连接器之间的连接。
19.如权利要求18所述的连接器插头组件，其特征在于，所述锁定机构包括被设置在所述工具连接器或所述插头连接器上的锁定环，并且在所述工具连接器和所述插头连接器之间耦合时，当通过旋转所述锁定环而使所述工具连接器和所述插头连接器彼此螺纹地接合时，所述工具连接器和所述插头连接器处于锁定位置。
20.如权利要求19所述的连接器插头组件，还包括：在所述工具连接器和所述插头连接器之间的密封环。
21.如权利要求20所述的连接器插头组件，其特征在于，所述密封环被设置成在所述锁定位置被压缩，从而使得所述连接器插头组件是大体防水的。
22.如权利要求16所述的连接器插头组件还包括：用于过电流保护的限制结构。
23.如权利要求22所述的连接器插头组件，其特征在于，所述工具连接器包括对应于所述工具连接器的额定电流的多个键。
24.如权利要求23所述的连接器插头组件，其特征在于，所述插头连接器包括对应于所述插头连接器的额定电流的多个凹槽。
25.如权利要求24所述的连接器插头组件，其特征在于，所述键或凹槽的数量分别随着所述工具连接器和所述插头连接器的额定电流增加而增加。
26.如权利要求22所述的连接器插头组件，其特征在于，所述工具连接器包括对应于所述工具连接器的额定电流的多个凹槽。
27.如权利要求26所述的连接器插头组件，其特征在于，所述插头连接器包括对应于所述插头连接器的额定电流的多个键。
28.如权利要求27所述的连接器插头组件，其特征在于，所述键或凹槽的数量分别随着所述工具连接器和所述插头连接器的额定电流增加而增加。
29.如权利要求25和28所述的连接器插头组件，其特征在于，所述键的数量等于或小于所述凹槽的数量，并且每个键被设置成插入到一个所述凹槽中。
30.如权利要求22所述的连接器插头组件，其特征在于，所述限制结构在连接时还限制所述工具连接器和所述插头连接器之间的相对旋转。
31.如权利要求16所述的连接器插头组件，还包括：用于在所述锁定位置覆盖所述锁定环的可滑动盖套。
32.如权利要求31所述的连接器插头组件，还包括：用于将所述盖套的一端固定到所述工具连接器或所述插头连接器上的唇缘的匹配机构。
33.如权利要求32所述的连接器插头组件，其特征在于，所述盖套的一端与所述唇缘之间的最大间隙为0.4mm。
34.如权利要求32所述的连接器插头组件，其特征在于，所述匹配机构包括在所述盖套的内侧上的凹部，所述凹部被设置成与所述工具连接器或所述插头连接器上的锁匹配。
35.如权利要求31所述的连接器插头组件，其特征在于，所述盖套还包括切口，以便于从所述工具连接器或所述插头连接器移除所述盖套。
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