CN1315231C - 安全电气连接器 - Google Patents

Abstract

安全电气连接器，包括连接头和相配套的连接座，连接座内设有由导电的内外壁和中间绝缘层组成圆环接电端以及处于连接座中间接地柱，连接头上设有与所述连接座各接电端相接合的电接触片，连接头内各对电触点之间设隔离圈，限位器设于隔离圈内；隔离圈的位移受限位器位移的控制，而限位器的位移受接地柱位移的控制。本发明具有全密封的结构，各对接电触点在接地柱未插入到位之前被隔离圈封闭隔离，隔离圈的位移受限位器位移的控制，限位器又受接地棒的控制采用连环闭锁结构，同时结构上保证接地线必须先行接触，其他电触点才闭合，从而在根本上避免由于电器其他元件漏电隐患。此外还设计二条泄水直流通道，防止倒翻和泄漏的事故隐患。

Description

安全电气连接器

技术领域

本发明涉及一种电源连接器件，特别是关于家用电热容器例如电热杯或电热水壶加热电源的连接器。

背景技术

现有家用电热容器的电加热连接器一般包括插头和插座，不带电线的家用电加热容器，习惯称为无绳电连接器，为解决不带电线和使用安全问题，对这种电连接器进行不断地改进，其中如CN1056474C提出的无绳电器及其接头专利，它是一种可直接看到电源相线触点的连接头，使用者若不注意，使用导电物质误碰插入电源相线间的导电物体，就会发生触电事故，因而危及人身安全。CN2422757Y提出一种电气连接器专利对上述所说无绳电器接头进行改造，使之不能在正常情况下看到电源相线触点连接头，而在各相线触点组间用绝缘环套相隔离，且零电位触点处在火线和地线之间，其绝缘屏蔽性进一步提高，但仍然存在安全隐患，例如插头在未与插座接插时，绝缘环套受挤压会自行位移，使各组触点脱离绝缘环套的隔离保护而造成触电事故。此外尚有很多产品也存在问题无法通过国际电工标准(IEC关于连接基座滴加盐水的试验)的要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述无绳电器接头所存在的安全隐患和达不到国际电工标准(IEC)要求等问题，设计一种无安全隐患和能够能过国际电工标准要求的无绳安全电气连接器。

本发明的设计方案是，安全电气连接器，包括连接头和配套的连接座，连接座内设有由导电的内外壁和中间的绝缘层组成圆环接电端以及处于连接座中间的接地柱，连接头上设有与所述连接座各接电端相接合的内外触片，其特征是连接头内的内外触片之间设有隔离圈，由长方形限位框、限位框前端凸头、限位弹片和接地触片组成限位器，隔离圈中间横向搁置限位框，限位框前端凸头与隔离圈上部内侧的弦向凸块相顶持，与限位框的前端相对的底边由接地触片与限位弹片弹性夹持，所述隔离圈的位移受限位器位移的控制，所述限位器的位移受接地柱位移的控制。

上述设计方案除了原来的结构外，主要增设了隔离圈限位装置，使之在不工作时无法按下隔离圈，完全避免了电源触点外露。同时对隔离圈进行了结构改进，使之为原有的阻止水进入触点部位，改为使水按隔离圈要求流经隔离圈，而不经过电源触点部位。其结构特征主要体现了在二个方面。其一，由连接头体、接地触片、限位框、限位弹片组成的对隔离圈进行限位控制的限位装置，限位框可在连接头体接地柱插入孔头部滑动，其中心内侧面与接地柱相碰，外侧面与限位弹片呈弹压状态，限位框的另一头端外侧有一向外凸出的凸头是最终的限位控制点。接地柱的插入会使这个限位控制点移动。其二，由连接头体、隔离圈、隔离圈压缩弹簧组成的被限位、泄水和触点隔离结构，改进后的隔离圈与以前的隔离圈完全不同，二层隔离圈中有四个集水排泄孔，排泄孔直接插入连接头体的对外排泄部位。内外圈上部边缘有45度角向圈壁中心倾斜的倒角，不工作时隔离圈顶端斜面与连接头体的倒角相配合，将触点隔离在连接头体内，同时将危及连接头的水排除在外面排泄。隔离圈的上部内侧有一个凸起部位为被限位控制点，与限位框前端凸头相顶持的凸块，在不工作时呈止位状，使隔离圈无法往下滑动。

上述设计的显著特点在于应用了连环自锁结构在连接座与连接头未接插时，连接头上的各电接触点由隔离圈安全绝缘隔离，隔离圈由于限位器的限位作用，不会因为受挤压而位移，而限位器一般也不会受挤压而动作，只有连接头与连接座相互接插时，连接座间的接地端子挤压设在隔离圈内的限位器，此时限位器横向位移，打开隔离圈纵向位移的卡销，若连接座与连接头分离开，则限位器回复原始位置，隔离圈也复位，处在连环自锁状态。此种连环自锁功能完全能排除触电隐患的存在，即使小孩或无知者将导电金属物插入连接头内，都不会触及带电源的电触点，因为在接触电触点前，设置了只有在中心孔内插入接地端子才能打开的“门”，这就根本上避免了触电事故的发生。从结构上设计了必须接地端子先接触的顺序，在接地端子不先接入，想单独接入相线电触点是不可能的，从而完全避免由于电器其他部份漏电等引发安全事故的发生。

附图说明

图1为连接头、连接座垂直剖视图，图1-a为连接座横向垂直剖视图，图1-b为连接头横向垂直剖视图，图1-c为连接头纵向垂直剖视。

图2为连接头、连接座半接插剖视图，图2-b为横向垂直剖视，图2-c为纵向垂直剖视。

图3为安全连接器垂直剖视图，图3-b为横向垂直剖视，图3-c为纵向垂直剖视。

图4为安全插头水平剖视图，图4-1为图1-b的A-A剖面视图，图4-2为图3-b的B-B剖面视图。

图5为隔离圈横向垂直剖视示意图。

图6为限位框架立体示意图。

图7为安全插头部份结构立体示意图。

上述图中，1为内连接片，2为接地柱，3为外连接片，4为绝缘环，5为外导电环，6为内导电环，7为隔离圈，8为连接头体，9为螺旋弹簧，10为内触片，11为外触片，12为接地触片，13为导向圈，14为导向圈中心孔，15为限位弹片，16为连接头体中心腔，17为连接头体圆环腔，18为限位框，19为隔离圈外圈顶斜面，20为隔离圈内圈顶斜面，21为限位框前端凸头，22为弦向凸块，23为隔离圈集水排泄孔，24为限位框内斜面，25为限位框底边，26为弹簧孔，27为隔离圈环形泄水槽，28为隔离圈中泄腔。

具体实施方式

本安全电气连接器由带电线的连接头和不带电线的连接座相互接插组成。如电热水壶的连接座设在水壶底下，加热时将壶底中的连接座对准连接头连接，未接插时如图1所示，连接头体8内包含内触片10和外触片11，隔离圈7和导向圈13将内触片10与外触片11包围并隔离开(图1-b)。导向圈13设在隔离圈7的上端，其中心孔14张开并与连接座中心的接地柱2相对应，导向圈的环形孔与连接座上的绝缘环4相对应。隔离圈7中间横向搁置限位框18，此限位框底边25由接地触片12与限位弹片15两面夹持(图1-c)，限位器由长方形限位框18，限位框前端凸头21夹持框架底边的限位弹片15和接地触片12组成，并呈弹性夹持(图2-c和图3-c所示)。限位框有一底边为方形柱，其他三边的顶面为向内倾斜的斜面24(见图6)，隔离圈7为2层或2层以上同心圆绝缘圈，层之间底部相连，并开有4个集水排泄孔23内圈上部设有弦向凸块22，外圈底部设有轴向弹簧9(图5)。

在连接头与连接座未相接对，连接头有2条泄水通孔，其一是环形泄水通道如图1-b图1-c和图5所示，导向圈13环形槽与隔离圈环形泄水槽27和集水排泄孔23相通，其二是如图1-c和图5所示导向圈的中心孔14直通向隔离圈中泄腔28直接排水，防止渗入电触点，同时由于隔离圈7的外圈顶斜面19为向内壁倾斜45度的倒角，内圈顶斜面20为向外圈壁倾斜45度的倒角，上述倒角又与导向圈向下斜的倒角相对应形成自然密封状态不用软胶密封，同时隔离圈7的内外圈之间设有4个集水排泄孔23，并与导向圈13接纳绝缘环4的位置相对应。导向圈13内圆环孔与隔离圈7内外层间的环形泄水槽27相对应，形成泄水直流通道。在按国际电工标准IEC实验，盐水会按上述结构的通道排泄，全部排出连接器之外，能经受国际标准实验的考验。

连接器在夹连接时，如图1所示，连接座与连接头相分离，此时的连接头压缩弹簧9完全放松向上弹起，将隔离圈7顶在导向圈13之下和连接头体8之上，同时限位框18受限位弹片15的弹压将限位框18的限位点插入隔离圈7限位点下，此时使用一般的外力无法使隔离圈7往下压，因为往下压受到限位框18限位框前端凸头21的阻止，外触片11触点和内触片10触点，虽受外触片11内触片10的弹压，但由于隔离圈7的阻挡，将无法伸入到隔离圈外面。此时，如在连接头上注入盐水，盐水则会通过如图1-c所示，水流途经连接头体中心腔16流出连接头，而不会渗入连接头内相线与零线的连接触片与触点，从而保证相线与零线，相线与地线，之间的耐压不受影响。

此连接器在插入时，如图2-b和2-c所示，连接座插入连接头的第一步，接地铜柱2先插入导向圈13内进而插入限位框18和接地触片12，此时接地触片12向外移位，推动限位框18向一侧移动，将限位弹片15压缩，此时的限位框18的限位点从隔离圈限位点下向中间收缩，限位框前端凸头21与弦向凸块22分离，使隔离圈7有一个向下滑动的机会，此时外连接触片11和内连接触片触点10因连接座没有进一步下压而无法伸出隔离圈7。同时由于连接座已局部压入连接头，连接头上上部仍被盖住，不可能有水进入连接头的内部。

此时的连接座若继续往下压，如图3-b，图3-c所示，则连接座顶住隔离圈7，隔离圈7因限位框18已被接地柱2挤压而回缩，不受到限位，进而压紧压缩弹簧9，隔离圈7下降，最终隔离圈7的上半部移至内、外连接触片触点10、11以下，内外触片10、11触点受内外触片的弹压伸出隔离圈7以外，与内导电环1和外导电环5接触形成电连接，达到最终的目的。如将连接座往上提时，则会发生隔离圈7受压缩弹簧9的作用向上移动，盖住外触片10、11触点，隔离圈顶住导向圈13和连接头体8，如继续上提时接地柱2脱离接地触片12、限位框18受限位弹簧9的弹压而复位，最终顶住限位框18，限位框18的限位点把隔离圈7的限位点扣住，将隔离圈7限制在隔离圈自然形态的最上部，而完成一次插拔的循环。

Claims (7)

1、安全电气连接器，包括连接头和配套的连接座，连接座内设有由导电的内外壁和中间绝缘层组成圆环接电端(5、6)以及处于连接座中间的接地柱(2)，连接头上设有与所述连接座各接电端相接合的内外触片(10、11)，其特征是连接头(8)内的内外触片(10、11)之间设有隔离圈(7)，由长方形限位框(18)、限位框前端凸头(21)、限位弹片(15)和接地触片(12)组成限位器，隔离圈(7)中间横向搁置限位框(18)，限位框前端凸头(21)与隔离圈上部内侧的弦向凸块(22)相顶持，与限位框(18)的前端相对的底边由接地触片(12)与限位弹片(15)弹性夹持，所述隔离圈(7)的位移受限位器位移的控制，所述限位器的位移受接地柱(2)位移的控制。

2、根据权利要求1所述的安全电气连接器，其特征是隔离圈(7)为2层或2层以上同心圆绝缘圈，层之间底部相连接，并设4个集水排泄孔(23)。

3、根据权利要求1所述的安全电气连接器，其特征是隔离圈(7)上端设导向圈(13)，下端设压缩弹簧(9)。

4、根据权利要求3所述的安全电气连接器，其特征是隔离圈(7)上的导向圈中心孔(14)直通隔离圈(7)中泄腔(28)，形成泄水直流通道。

5、根据权利要求3所述的安全电气连接器，其特征是导向圈(13)的环形槽与隔离圈环形泄水槽(27)和集水排泄孔(23)相通。

6、根据权利要求2所述的安全电气连接器，其特征是隔离圈的外圈顶斜面(19)为向内圈壁倾斜45度的倒角，内圈顶斜面(20)为向外圈壁倾斜45度的倒角。

7、根据权利要求1所述的安全电气连接器，其特征是长方形的限位框(18)的底边为方形柱，其余三边的顶面为向内倾斜的斜面(24)。

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