CN113300169A - 插套和插座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种插套、插座和插套的制作方法。插套包括：底座结构；两个插接臂，两个插接臂连接在底座结构上且间隔设置，插接臂包括顺次连接的导向段、夹持段和容纳段，容纳段与底座结构连接，两个夹持段之间的间隙为夹持间隙，夹持间隙靠近导向段的一端的宽度和夹持间隙靠近容纳段的一端的宽度均大于夹持间隙的中部的宽度，以使插销插入插套的过程中，插销与夹持段始终线接触。本发明解决了现有技术中插套存在使用寿命短的问题。

Description

插套和插座

技术领域

本发明涉及电器设备技术领域，具体而言，涉及一种插套、插座和插套的制作方法。

背景技术

目前，电源插座是利用插套的弹片对插销进行夹持来完成电源转接的过程，其中插套的夹持形式与夹持力的大小是影响插座寿命及可靠性的主要因素，E极插销插入深度大，经过磨损段时间较长，磨损剧烈，导致插套产生接触不良的情况，使得插套的使用寿命较短。

也就是说，现有技术中插套存在使用寿命短的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种插套、插座和插套的制作方法，以解决现有技术中插套存在使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种插套，包括：底座结构；两个插接臂，两个插接臂连接在底座结构上且间隔设置，插接臂包括顺次连接的导向段、夹持段和容纳段，容纳段与底座结构连接，两个夹持段之间的间隙为夹持间隙，夹持间隙靠近导向段的一端的宽度和夹持间隙靠近容纳段的一端的宽度均大于夹持间隙的中部的宽度，以使插销插入插套的过程中，插销与夹持段始终线接触。

进一步地，两个导向段之间的间隙为导向间隙，导向间隙的宽度大于夹持间隙的宽度，两个容纳段之间的间隙为容纳间隙，容纳间隙的宽度大于夹持间隙的宽度，插销顺次经导向间隙和夹持间隙伸入到容纳间隙内。

进一步地，导向间隙的宽度向靠近夹持间隙的方向逐渐减小。

进一步地，容纳间隙的宽度向远离夹持间隙的方向先增大后减小。

进一步地，夹持间隙中靠近导向段的一端为入口端，夹持间隙中靠近容纳段的一端为出口端，出口端的宽度大于等于入口端的宽度。

进一步地，底座结构包括：底座本体，底座本体具有成角度设置的第一板段和第二板段，第一板段上设置有接线脚，两个插接臂分别连接在第二板段相对的两侧；塑料限位件，塑料限位件为两个，两个塑料限位件分别连接在第二板段相对的两侧，插接臂的外侧与塑料限位件抵接形成支撑点。

进一步地，插接臂的容纳段的外侧与塑料限位件抵接形成支撑点。

进一步地，夹持段对插销的夹持力F满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为夹持间隙的撑开量；L为力臂，且力臂为插接臂与插销的夹持点50到支撑点的垂直距离。

进一步地，夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为插销的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为夹持段的磨损厚度；夹持间隙的入口端的宽度d1，夹持间隙的中部的宽度d0，宽度d0小于宽度d1，由公式可知，夹持间隙的中部的撑开量ΔS0大于夹持间隙的入口端的撑开量ΔS1；夹持间隙的入口端的力臂L1大于夹持间隙的中部的力臂L0，由公式可知，夹持段的中部对插销的夹持力F0大于夹持段的入口端对插销的夹持力F1，以使插销插入插套的过程中，对插销的推力由小变大。

根据本发明的另一方面，提供了一种插套的制作方法，插套的制作方法用于制作上述的插套，插套的制作方法包括：步骤S10：根据预设的插销插入插套中所受的夹持力的情况确定插套的夹持间隙的撑开量ΔS，夹持力满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为夹持间隙的撑开量；L为力臂，且力臂为插套的插接臂与插销的夹持点到支撑点的垂直距离；步骤S20：根据插套的夹持间隙的撑开量ΔS的情况确定插套的夹持间隙的宽度，其中夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为插销的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为插套的夹持段的磨损厚度。

根据本发明的另一方面，提供了一种插座，包括上述的插套。

应用本发明的技术方案，插套包括底座结构和两个插接臂，两个插接臂连接在底座结构上且间隔设置，插接臂包括顺次连接的导向段、夹持段和容纳段，容纳段与底座结构连接，两个夹持段之间的间隙为夹持间隙，夹持间隙靠近导向段的一端的宽度和夹持间隙靠近容纳段的一端的宽度均大于夹持间隙的中部的宽度，以使插销插入插套的过程中，插销与夹持段始终线接触。

底座结构能够与其他结构连接，使得插套的位置被固定，进而使得插接臂的位置被固定，以便于插接臂与插销之间稳定配合，实现插套与插销之间完成电源转接的过程，增加了插套工作的稳定性和安全性。导向段的设置便于插销插入到两个插接臂之间的间隙中，且在插销插入到夹持间隙中后插销被夹持段加紧，以完成插销与插套之间的电连接。由于夹持间隙的宽度两端大中间小，就使得插销在插入到夹持间隙中时，插销与夹持段接触形成的夹持点不断往下移动，进而使得插销与夹持段始终是线接触，大大减小了插销与夹持段之间的摩擦力，减少了对夹持段的磨损，进而增加了夹持段结构使用的稳定性，增加了插套的使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一个可选实施例的插套的结构示意图；以及

图2示出了图1中P处的放大图；

图3示出了图1中插套未安装塑料限位件时的一个角度的结构示意图；

图4示出了图1中插套未安装塑料限位件时的另一个角度的结构示意图；

图5示出了插销插入插套的夹持间隙的入口端的状态图；

图6示出了图5中Q处的放大图；

图7示出了插销插入插套的夹持间隙的中部的状态图；

图8示出了图7中R处的放大图；

图9示出了图7中夹持臂磨损情况的状态图；

图10示出了图9中T处的放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座结构；11、底座本体；111、第一板段；112、第二板段；113、接线脚；12、塑料限位件；20、插接臂；21、导向段；22、夹持段；23、容纳段；30、插销；40、支撑点；50、夹持点。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中插套存在使用寿命短的问题，本发明提供了一种插套、插座和插套的制作方法。

如图1至图10所示，插套包括底座结构10和两个插接臂20，两个插接臂20连接在底座结构10上且间隔设置，插接臂20包括顺次连接的导向段21、夹持段22和容纳段23，容纳段23与底座结构10连接，两个夹持段22之间的间隙为夹持间隙，夹持间隙靠近导向段21的一端的宽度和夹持间隙靠近容纳段23的一端的宽度均大于夹持间隙的中部的宽度，以使插销30插入插套的过程中，插销30与夹持段22始终线接触。

底座结构10能够与其他结构连接，使得插套的位置被固定，进而使得插接臂20的位置被固定，以便于插接臂20与插销30之间稳定配合，实现插套与插销30之间完成电源转接的过程，增加了插套工作的稳定性和安全性。导向段21的设置便于插销30插入到两个插接臂20之间的间隙中，且在插销30插入到夹持间隙中后插销30被夹持段22加紧，以完成插销30与插套之间的电连接。由于夹持间隙的宽度两端大中间小，就使得插销30在插入到夹持间隙中时，插销30与夹持段22接触形成的夹持点50不断往下移动，进而使得插销30与夹持段22始终是线接触，大大减小了插销30与夹持段22之间的摩擦力，减少了对夹持段22的磨损，进而增加了夹持段22结构使用的稳定性，增加了插套的使用寿命。

如图2所示，两个导向段21之间的间隙为导向间隙，导向间隙的宽度大于夹持间隙的宽度，两个容纳段23之间的间隙为容纳间隙，容纳间隙的宽度大于夹持间隙的宽度，插销30顺次经导向间隙和夹持间隙伸入到容纳间隙内。导向间隙的宽度大于夹持间隙的宽度，使得插销30在导向间隙时，导向段21不会与插销30接触，只有在插销30插入到夹持间隙后插接臂20才会与插销30接触实现电连接，保证插销30与插套之间连接稳定后才能够供电，保证了插套使用的稳定性和安全性。容纳间隙的宽度大于夹持间隙的宽度使得伸入到容纳间隙的部分插销30与容纳段之间间隔设置，使得插销30与插接臂20之间只在夹持段22处接触，这样插接臂20对插销30的夹持力不会过大，便于插销30在插套中插拔，增加了插套使用的便捷性。

如图1所示，导向间隙的宽度向靠近夹持间隙的方向逐渐减小。这样设置使得导向间隙的宽度在远离夹持间隙的方向较大，便于插销30伸入到导向间隙处。而导向间隙的宽度向靠近夹持间隙的方向逐渐减小，便于将插销30引导至夹持间隙处，使得插销30与夹持段22之间抵接实现电连接。

如图1所示，容纳间隙的宽度向远离夹持间隙的方向先增大后减小。容纳间隙的宽度远离夹持间隙的方向先增大是为了使得容纳间隙的宽度大于夹持间隙，这样便于将插销30插入到插套中，保证插销30能够顺利插入到插套中，同时在将插销30插入插套的过程中，使插销30与夹持段22之间始终线接触。而将容纳间隙的宽度向远离夹持间隙的方向先增大后减小，能够增加插接臂20的结构强度，使得插接臂20工作的稳定性。

具体的，夹持间隙中靠近导向段21的一端为入口端，夹持间隙中靠近容纳段23的一端为出口端，出口端的宽度大于等于入口端的宽度。这样设置便于插销30从夹持间隙中逐渐伸出的过程中，插接臂20与插销30的夹持点50始终在夹持段22上，进而使得插销30在插入到两个插接臂20之间时，用户对插销30的推力由小逐渐变大，使得用户使用时的手感体验好。

如图1所示，底座结构10包括底座本体11和塑料限位件12，底座本体11具有成角度设置的第一板段111和第二板段112，第一板段111上设置有接线脚113，两个插接臂20分别连接在第二板段112相对的两侧；塑料限位件12为两个，两个塑料限位件12分别连接在第二板段112相对的两侧，插接臂20的外侧与塑料限位件12抵接形成支撑点40。第一板段111上的接线脚113与其他结构电连接，以使得底座本体11能够将电导入到插接臂20上，以使得插销30与插套之间导电的功能。同时第一板段111与其他结构连接，以保证底座本体11立置的稳定性，以保证底座本体11的位置不会改变，增加了插套工作的稳定性。塑料限位件12连接在第二板段112相对的两侧且位于两个插接臂20的外侧，以将两个插接臂20限位在两个塑料限位件12之间，以限制两个插接臂20之间最大的开合角度，进而使得插销30插入到两个插接臂20之间时能够始终与插接臂20连接，使得插套能够稳定工作。同时塑料限位件12还不导电，避免电外漏，增加了插套使用的安全性。

塑料限位件12的设置是为了避免插接臂20发生形变后使得两个插接臂20之间的间隙变大，插接臂20的外侧与塑料限位件12之间抵接使得塑料限位件12对插接臂20之间具有一定的限位作用，避免插接臂20在反复插拔的过程中向外变形，保证了两个插接臂20之间的插接间隙，大大增加了插套工作的稳定性。

如图4所示，第一板段111和第二板段112垂直。这样设置便于底座本体11的制作，由于第二板段112还需要对插接臂20进行支撑，将第一板段111和第二板段112设置成垂直的便于第一板段111对第二板段112进行支撑，保证底座本体11工作的稳定性。

具体的，插接臂20与底座本体11一体成型，且插接臂20与第一板段111的延伸方向相反。插接臂20与第一板段111的延伸方向相反便于底座本体11的平衡，插接臂20与底座本体11都是金属件，具有导电的功能。

需要说明的是，插接臂20与底座本体11是由钣金件翻折后形成的，这样能够保证插接臂20与底座本体11之间连接的稳定性，以保证电流能够稳定的由底座本体11传递到插接臂20上，大大增加了插套工作的稳定性。

具体的，插接臂20与底座本体11的材料采用高弹性的磷锡铜，

如图1所示，插接臂20的容纳段23的外侧与塑料限位件12抵接形成支撑点40。容纳段23的外侧与塑料限位件12抵接，使得支撑点40位于靠近底座本体11的位置处，能够大大节省插套使用的材料，节省了生产成本。同时容纳段23与塑料限位件12采用过盈配合的方式配合，使得容纳段23与塑料限位件12能够一起晃动，增加了容纳段23与塑料限位件12之间抵接的稳定性，保证了插套工作的稳定性。

具体的，夹持段22对插销30的夹持力F满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为夹持间隙的撑开量；L为力臂，且力臂为插接臂20与插销30的夹持点50到支撑点40的垂直距离。从公式(1)中可以明显的得出，夹持段22对插销30的夹持力F与力臂L之间是成反比的一个关系，也就是说力臂越大，夹持段22对插销30的夹持力F越小，也就是说用户需要克服的力越小，所以用户的推力越小。

具体的，夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为插销30的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为夹持段22的磨损厚度。插销30的厚度是不变的，夹持间隙的中部的宽度d0小于夹持间隙的入口端的宽度d1，由公式(2)可以得知，夹持间隙的中部的撑开量ΔS0大于夹持间隙的入口端的撑开量ΔS1。由公式(1)可知夹持间隙的撑开量ΔS越大，夹持段22对插销30的夹持力F越小，若是不考虑力臂L的前提下，夹持段22的中部对插销30的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。

由于夹持间隙的入口端的力臂L1大于夹持间隙的中部的力臂L0，由公式(1)可知，夹持段22的中部对插销30的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。

然后综合考虑夹持间隙的撑开量ΔS和力臂L的影响，夹持间隙的中部的撑开量ΔS0大于夹持间隙的入口端的撑开量ΔS1，夹持段22的中部对插销30的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。且夹持间隙的入口端的力臂L1大于夹持间隙的中部的力臂L0，夹持段22的中部对插销30的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。所以在夹持段22的中部的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。这就是说，用户在将插销30插入到插套中时，需要克服的力是逐渐增大的，也就是说，用户对插销30的推力是由小变大的，手感体验好。

如图5至图8所示，插销30插入时，首先经过导向间隙，然后进入夹持间隙内，插销30与夹持段22的夹持点50向靠近底座本体11的方向不断转移，即在插销30插入夹持间隙的过程中，插销30与夹持段22始终保持线接触，由上述的受力分析，可以得出在夹持段22的中部的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1。因此在插销30插入的过程中，初始插入力F1较小，然后逐渐增大，手感体验好。

插销30插拔寿命测试过程中，插套的两个插接臂20会有磨损现象，由于插销30与夹持段22始终保持线接触，夹持点50处于运动状态，因此，插套的磨损得到了有效的分担，使得局部磨损减轻，整体磨损均匀，大大延长了插套的使用寿命。

插座包括上述的插套。具有上述插套的插座具有手感体验好、使用寿命长的优点。

根据本发明的另一方面，提供了一种插套的制作方法，插套的制作方法用于制作上述的插套，插套的制作方法包括：步骤S10：根据预设的插销插入插套中所受的夹持力的情况确定插套的夹持间隙的撑开量ΔS，夹持力满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为夹持间隙的撑开量；L为力臂，且力臂为插套的插接臂与插销的夹持点到支撑点的垂直距离；

步骤S20：根据插套的夹持间隙的撑开量ΔS的情况确定插套的夹持间隙的宽度，其中夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为插销的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为插套的夹持段的磨损厚度。

用户在将插销30插入到插套中时，用户对插销的推力逐渐增大时用户的手感体验好，所以在设计插套的夹持力时，夹持段22的中部对插销30的夹持力F0大于夹持段22的上部对插销30的夹持力F1，这样可以让用户有一个好的体验感。而根据公式(1)夹持间隙的中部的撑开量ΔS0大于夹持间隙的入口端的撑开量ΔS1；插销30的厚度和夹持段22的磨损厚度是不变的，根据公式(2)可以得到夹持间隙的中部的宽度d0小于夹持间隙的入口端的宽度d1。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种插套，其特征在于，包括：

底座结构(10)；

两个插接臂(20)，两个所述插接臂(20)连接在所述底座结构(10)上且间隔设置，所述插接臂(20)包括顺次连接的导向段(21)、夹持段(22)和容纳段(23)，所述容纳段(23)与所述底座结构(10)连接，两个所述夹持段(22)之间的间隙为夹持间隙，所述夹持间隙靠近所述导向段(21)的一端的宽度和所述夹持间隙靠近所述容纳段(23)的一端的宽度均大于所述夹持间隙的中部的宽度，以使插销(30)插入所述插套的过程中，所述插销(30)与所述夹持段(22)始终线接触。

2.根据权利要求1所述的插套，其特征在于，两个所述导向段(21)之间的间隙为导向间隙，所述导向间隙的宽度大于所述夹持间隙的宽度，两个所述容纳段(23)之间的间隙为容纳间隙，所述容纳间隙的宽度大于所述夹持间隙的宽度，所述插销(30)顺次经所述导向间隙和所述夹持间隙伸入到所述容纳间隙内。

3.根据权利要求2所述的插套，其特征在于，所述导向间隙的宽度向靠近所述夹持间隙的方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的插套，其特征在于，所述容纳间隙的宽度向远离所述夹持间隙的方向先增大后减小。

5.根据权利要求1所述的插套，其特征在于，所述夹持间隙中靠近所述导向段(21)的一端为入口端，所述夹持间隙中靠近所述容纳段(23)的一端为出口端，所述出口端的宽度大于等于所述入口端的宽度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的插套，其特征在于，所述底座结构(10)包括：

底座本体(11)，所述底座本体(11)具有成角度设置的第一板段(111)和第二板段(112)，所述第一板段(111)上设置有接线脚(113)，两个所述插接臂(20)分别连接在所述第二板段(112)相对的两侧；

塑料限位件(12)，所述塑料限位件(12)为两个，两个所述塑料限位件(12)分别连接在所述第二板段(112)相对的两侧，所述插接臂(20)的外侧与所述塑料限位件(12)抵接形成支撑点(40)。

7.根据权利要求6所述的插套，其特征在于，所述插接臂(20)的容纳段(23)的外侧与所述塑料限位件(12)抵接形成支撑点(40)。

8.根据权利要求6所述的插套，其特征在于，所述夹持段(22)对所述插销(30)的夹持力F满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为所述夹持间隙的撑开量；L为力臂，且所述力臂为所述插接臂(20)与所述插销(30)的夹持点50到所述支撑点(40)的垂直距离。

9.根据权利要求8所述的插套，其特征在于，所述夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为所述插销(30)的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为所述夹持段(22)的磨损厚度；所述夹持间隙的入口端的宽度d1，所述夹持间隙的中部的宽度d0，所述宽度d0小于所述宽度d1，由所述公式(2)可知，所述夹持间隙的中部的撑开量ΔS0大于所述夹持间隙的入口端的撑开量ΔS1；所述夹持间隙的入口端的力臂L1大于所述夹持间隙的中部的力臂L0，由所述公式(1)可知，所述夹持段(22)的中部对所述插销(30)的夹持力F0大于所述夹持段(22)的入口端对所述插销(30)的夹持力F1，以使所述插销(30)插入所述插套的过程中，对所述插销(30)的推力由小变大。

10.一种插套的制作方法，其特征在于，所述插套的制作方法用于制作权利要求1至7中任一项所述的插套，所述插套的制作方法包括：

步骤S10：根据预设的插销(30)插入插套中所受的夹持力的情况确定所述插套的夹持间隙的撑开量ΔS，所述夹持力满足：

F＝3Ei×ΔS/L3 公式(1)

其中，Ei为材料刚度，为常数；ΔS为夹持间隙的撑开量；L为力臂，且所述力臂为所述插套的插接臂(20)与所述插销(30)的夹持点(50)到支撑点(40)的垂直距离；

步骤S20：根据所述插套的夹持间隙的撑开量ΔS的情况确定所述插套的夹持间隙的宽度，其中所述夹持间隙的撑开量ΔS满足：

ΔS＝T-d-δ 公式(2)

其中，T为所述插销(30)的厚度，d为夹持间隙的宽度，δ为所述插套的夹持段(22)的磨损厚度。

11.一种插座，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的插套。

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