CN112072388A - 一种智能安全插座 - Google Patents

Abstract

一种智能安全插座，利用插头插入的推动力来驱动内部结构发生变化，达到锁定插头、接通电路的目的，本发明具有如下特性：1)双按开关，即插头按入通电为开，再按弹开为关；2)安全通电，插头或手指接触电极片时不通电，插头推进到尽头才通电，按插过程中没有触电风险；3)插头拔出后推块和电极片都被锁死，电路断开，无触电风险；4)省力，插入轻松，老弱皆宜；5)通电接触面为压合接触，导电性能优良，插头端子被抱紧，不易脱落，确保安全使用。

Description

一种智能安全插座

技术领域

本发明涉及插座技术领域，具体为一种智能通断电的安全插座。

背景技术

随着科技发展，插座已成为人们高频使用的必备用具，然而当前使用的插座面临着几个令人尴尬缺陷：夹持不力，插头松动或脱落；通电不良甚至起火，损毁电器事故频发；电极带电裸露引发触电事故；按压费力老弱者使用困难；使用时手指接触插头端子触电；诸如此类，已有的插座设计被诟病已久，时代的步伐正催生行业变革，期待新设计点亮视野、一扫沉疴。

发明内容

本申请提供了一种智能安全插座，解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能安全插座，它包括推块、限位销、复位弹簧1、定位销、电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、导线、弹性胶垫、箱体、自锁簧钩、插座盒、盒盖，所述电极片套入复位弹簧2与连接套连接，所述弓字扣与连接套连接且部分植入连接套，所述连接套底部装有导电砧，所述导电砧与导线连接，所述导电砧与弹性胶垫连接，所述电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、弹性胶垫与导线组合一体成通电单元，所述通电单元安装在箱体底面上，所述箱体两侧植入自锁簧钩，所述推块从开口处进入箱体，所述定位销穿过复位弹簧1连接推块与箱体，所述限位销穿过箱体和推块，所述自锁簧钩与推块侧面的自锁槽相扣。

所述通电单元，包括电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、弹性胶垫与导线，其中连接套为绝缘材质，电极片具有导电性能，为外包围式电极片，内部尺寸大于插头端子，具有从动斜面，底部有通电触面，受推块挤压力时能抱紧插头端子，通电触面连接导电砧可通电，推块挤压力解除后受复位弹簧2推动脱离导电砧断开电源，自身张开恢复空间；进一步地，所述电极片内侧构造根据插头端子形状变化，可以成平面，也可以为圆柱面，其从动斜面相应变化；所述连接套与弓字扣相连，弓字扣阻止电极片过度运动脱出，所述连接套具有散热槽，用于排气散热和走线；根据插头需要，通电单元为两组或三组。

所述导电砧、弹性胶垫与导线三者固定为一体，所述导电砧与导线焊接成通路，所述导电砧底下大部固定在弹性胶垫内，露出上表通电面；所述弹性胶垫具有绝缘性与弹性，以保证电极片下行缓冲，且通电接触面具有弹性压力；保证电路以外安全绝缘；所述导线与插座合中的主线路连接。

所述箱体为一面开口的长方盒体，中空，绝缘材质，具有散热孔、装配槽、定位销孔、自锁装配孔、止口、限位槽，其中散热孔用于排气散热和走线，装配槽与连接套底部匹配，用于装配通电单元，定位销孔与定位销匹配，用于和推块平面定位，自锁装配孔内有自锁簧钩，并与推块的自锁槽对应，方便装配，止口与权利要求1所述盒盖匹配，限位槽与限位销匹配。

所述推块具有主动斜面、定位销孔、弹簧位、限位销孔、止退槽、自锁槽、插孔，绝缘材质，其中主动斜面位于推块内部切出的腔体，与权利要求2所述电极片的从动斜面匹配，当推块受插头推力下行时，推动电极片下行，且合拢抱紧插头端子；斜面随电极片相应变化，可以成平面，也可以成圆锥面，腔体数量根据插头端子数而定；定位销孔与定位销做滑动配合，保证推块直线运动且与箱体平面定位；弹簧位内藏复位弹簧1，限位销孔内装入限位销，推块上行至顶时止退槽卡入弓字扣，自锁槽与自锁簧钩相扣形成自锁构造，插孔用于插头端子进入；推块装入箱体内由定位销平面定位，由限位销在运动方向限制运行区间。

所述的自锁构造由自锁簧钩和自锁槽组成，其中自锁槽是位于推块侧壁上的凹槽，定义有锁点和开点，插头插入推动推块下行，自锁簧钩从开点沿斜槽相对上行，越过最高点后在弹力作用下落入锁点，钩住推块处于工作状态，通电回路闭合；断开时按动插头，推块稍微下行，自锁簧钩在弹力作用下从锁点越过最高点滑进直槽，复位弹簧1推动推块上行，自锁簧钩下滑进入开点，通电回路断开（所述上行与下滑为相对运动，实际只是推块在运动）。

所述弓字扣两个为一组与连接套相连，相对而立，且一部分固定在连接套内，形如弓字，具有较高强度和一定弹性，不受外力时弓头自然张开成喇叭状，弓头卡入推块的止退槽内，弓尾则钩住上升的电极片，同时锁定推块和电板片进入安全状态；插头进入时挤压弓身，两弓字扣平行直立，电极片和推块都解锁下行进入工作状态。

进一步地，本发明揭示了两极锁定的功能，即开机锁定和关机锁定，插头拔出时插座不能推动，同时电极片断电，非特殊用具（形如插头端子）即使进入插孔也不能轻易推动电极片接通电路，此为关机锁定；工作时，插头端子如同钥匙一样完全进入插座后，打开弓字扣的锁定，推块和电极片下行到位，自锁簧钩进入锁点，插座进入工作状态，插头端子被抱紧锁住，插座被自锁簧钩锁住，此为开机锁定。

进一步地，本发明具有如下特性：

1)双按开关，即按入通电为开，再按弹开为关；

2)安全通电，插头或手指接触电极片时不通电，插头推进到尽头才通电，按插过程中没有触电风险；

3)插头拔出后推块和电极片都被锁死，电路断开，同样无触电风险；

4)插入轻松，无费力之虞；

5)通电接触面为压合接触，导电性能优良，且不易脱落，确保安全使用。

所述推块、限位销、复位弹簧1、定位销、电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、导线、弹性胶垫、箱体、自锁簧钩组合一体构成插座模组，且根据世界各地插头形状、尺寸和端子数不同可以形成相应的插座模组，这种模组化方案极大地简化了插座设计难度，促进行业多元化发展，同时组装方便，有利于大规模生产和销售。

进一步地，所述插座模组预留有止口与插座盒相配，用以组装，如特殊需要，仍可在模组上增加螺孔、螺柱、接线柱或其它定位特征，上述所列皆在本发明技术范围之内。

进一步地，插座模组适用于两孔插头、三孔或多孔插头及世界各地不同制式的插头，包括圆端子、方端子插头，其相应的插座模组原理相同，尺寸和形状略异，插孔数随插头端子数而异。

附图说明

图1是本发明结构零件爆炸图（以中式两孔插座为例）

图2是推块结构特征说明

图3是通电单元结构零件和特征说明

图4是箱体结构特征说明

图5是自锁结构和功能说明

图6是插座盒截图及相关特征说明

图7是插座工作时弓字扣直立的截面图

图8是插头退出时弓字扣锁定插座的截面图

图9是中式三孔插座爆炸图

图10是英式2孔圆孔插座爆炸图

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本申请实施例采用递进的方式撰写

一种智能安全插座，如图3所示为一个通电单元，包括电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、弹性胶垫与导线，这些部件组合起来即成一个可控的通断电的最小单元，一个单元对应一个插头端子，通过镶嵌的方式固定在箱体底部，上面装入推块，推块底面与箱体有定位锁和复位弹簧1连接，前后侧壁上有限位销连接，限位销可随推块在箱体的限位内上下移动，左右侧壁上有自锁槽和自锁簧钩连接，这样就完成了一个插座模组，把插座模组固定到插座盒内并连接主电路，插座即可工作。

当插头插入插座时，插头端子挤压弓字扣迫使其喇叭口收缩成平行直立状，即同时解除弓字扣对推块和电极片的锁定，插头推动推块下行，推块内腔的主动斜面压迫电极片上的从动斜面，使电极片向内合拢抱紧插头端子，运行到位时电极片底部的通电触面接触导电砧接通电路；下行过程中左右侧壁的自锁槽与自锁簧钩也在相对运动，自锁簧钩进入锁点即锁定推块进入工作状态。

需要特别提到的是，导电砧底部连接的是弹性胶垫，对导电砧施加弹性压力，同时缓冲电极片下行时过冲冲程，还具有对外绝缘的作用，电极下行的过冲冲程是为自锁簧钩进入锁点准备的，因为自锁簧钩必须越过最高点才能进入锁点，这个冲程为0.8mm；而工作状态电极片对导电砧过压量为0.2mm，弹性胶垫提供的缓冲冲程为1mm。

小结，工作状态下插头端子被外力抱紧，获得良好的导电面积，同时保证插头不易松动脱离；插头插入时所需克服的力来自复位弹簧1、复位弹簧2和弹性胶垫，三者力量都小，插头伸入弓字扣时有微小阻力，但这个力短暂，没有作用在推块上，此外，电极片张开时与插头端子间留有间隙，不存在摩擦阻力。

需要移除插头时再按一次插头，自锁簧钩越过最高点后在自身弹力作用下进入下滑轨道，推块在复位弹簧1的推动下上行，同时复位弹簧2推动电极片上行2mm受到弓字扣拦截停止，电路断开，电极片弹性张开，自锁簧钩进入开点，插头拔出，弓字扣在自身弹力作用下张开，弓头卡入推块止退槽锁定推块，弓尾钩住电极片同步锁定，推块顶面凸出插座盒表面5mm，此时外力作用于推块和电极片上不发生变化，也无触电风险。

对应不同插头构成相应的插座模组，根据需要可以设计出不同的插座盒，搭配组装多样性插座，适用于世界各地不同场所，凭着其显著的优势和广泛的适应性，无疑具有广阔的市场前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于本发明所申请保护的范围内。

Claims (7)

1.一种智能安全插座，（本申请以中式插头为对象描述）其特征在于：包括推块、限位销、复位弹簧1、定位销、电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、导线、弹性胶垫、箱体、自锁簧钩、插座盒、盒盖，所述电极片套入复位弹簧2与连接套连接，所述弓字扣与连接套连接且部分植入连接套，所述连接套底部装有导电砧，所述导电砧与导线连接，所述导电砧与弹性胶垫连接，所述电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、弹性胶垫与导线组合一体成通电单元，所述通电单元安装在箱体底面上，所述箱体两侧植入自锁簧钩，所述推块从开口处进入箱体，所述定位销穿过复位弹簧1连接推块与箱体，所述限位销穿过箱体和推块，所述自锁簧钩与推块侧面的自锁槽相扣。

2.权利要求1所述通电单元，包括电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、弹性胶垫与导线，其中连接套为绝缘材质，电极片具有导电性能，为外包围式电极片，内部尺寸大于插头端子，具有从动斜面，底部有通电触面，受推块挤压力时能抱紧插头端子，通电触面连接导电砧可通电，推块挤压力解除后受复位弹簧2推动脱离导电砧断开电源，自身张开恢复空间；进一步地，所述电极片内侧构造根据插头端子形状变化，可以成平面，也可以为圆柱面，其从动斜面相应变化；所述连接套与弓字扣相连，弓字扣阻止电极片过度运动脱出，所述连接套具有散热槽，用于排气散热和走线；根据插头需要，通电单元为两组或三组。

3.权利要求2所述导电砧、弹性胶垫与导线三者固定为一体，所述导电砧与导线焊接成通路，所述导电砧底下大部固定在弹性胶垫内，露出上表通电面；所述弹性胶垫具有绝缘性与弹性，以保证电极片下行缓冲，且通电接触面具有弹性压力；保证电路以外安全绝缘；所述导线与插座盒中的主线路连接。

4.权利要求1所述箱体为一面开口的长方盒体，中空，绝缘材质，具有散热孔、装配槽、定位销孔、自锁装配孔、止口、限位槽，其中散热孔用于排气散热和走线，装配槽与连接套底部匹配，用于装配通电单元，定位销孔与定位销匹配，用于和推块平面定位，自锁装配孔内有自锁簧钩，并与推块的自锁槽对应，方便装配，止口与权利要求1所述盒盖匹配，限位槽与限位销匹配。

5.权利要求1所述推块具有主动斜面、定位销孔、弹簧位、限位销孔、止退槽、自锁槽、插孔，绝缘材质，其中主动斜面位于推块内部切出的腔体，与权利要求2所述电极片的从动斜面匹配，当推块受插头推力下行时，推动电极片下行，且合拢抱紧插头端子；斜面随电极片相应变化，可以成平面，也可以成圆锥面，腔体数量根据插头端子数而定；定位销孔与定位销做滑动配合，保证推块直线运动且与箱体平面定位；弹簧位内藏复位弹簧1，限位销孔内装入限位销，推块上行至顶时止退槽卡入弓字扣，自锁槽与自锁簧钩相扣形成自锁构造，插孔用于插头端子进入；推块装入箱体内由定位销平面定位，由限位销在运动方向限

权利要求5所述的自锁构造由自锁簧钩和自锁槽组成，其中自锁槽是位于推块侧壁上的凹槽，定义有锁点和开点，插头插入推动推块下行，自锁簧钩从开点沿斜槽相对上行，越过最高点后在弹力作用下落入锁点，钩住推块处于工作状态，通电回路闭合；断开时按动插头，推块稍微下行，自锁簧钩在弹力作用下从锁点越过最高点滑进直槽，复位弹簧1推动推块上行，自锁簧钩下滑进入开点，通电回路断开（所述上行与下滑为相对运动，实际只是推块在运动）。

6.权利要求1所述的弓字扣两个为一组与连接套相连，相对而立，且一部分固定在连接套内，形如弓字，具有较高强度和一定弹性，不受外力时弓头自然张开成喇叭状，弓头卡入推块的止退槽内，弓尾则钩住上升的电极片，同时锁定推块和电板片进入安全状态；插头进入时挤压弓身，两弓字扣平行直立，电极片和推块都解锁下行进入工作状态。

7.权利要求1所述的推块、限位销、复位弹簧1、定位销、电极片、复位弹簧2、弓字扣、连接套、导电砧、导线、弹性胶垫、箱体、自锁簧钩组合一体构成插座模组，且根据世界各地插头形状、尺寸和端子数不同可以形成相应的插座模组，这种模组化方案极大地简化了插座设计难度，促进行业多元化发展，同时有利于大规模生产和销售。

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