CN216055201U - 可定制的电气组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及可定制的电气组件，尤其是一种可调节且可重复使用的电气组件，该电气组件具有电气单元，例如插头单元或灯单元，其被构造成与电缆接合。该电气单元具有本体，该本体限定有通道，该通道连接相对的两个贯通开口。第一接触构件和第二接触构件被定位成使得它们的至少一部分位于所述本体中，每个接触构件都具有穿刺构件。在电缆延伸穿过所述通道并且一个穿刺构件与一根电线导电接触而另一个穿刺构件与另一根电线导电接触的情况下，该电缆能够与插头单元接合。该电缆能够从插头单元脱离，并在不同的横向位置处重新接合，以更改所述组件的长度。

Description

可定制的电气组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月7日提交的名为“无焊料且无工具的电力插头(Solder-less and Tool-less Power Plug)”的美国临时专利申请 No.62/931873的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及电气系统。更具体地，本公开涉及无需工具的、可定制且可重复使用的电气系统，例如电力插头或灯单元。

背景技术

电力插头和适配器与不计其数的产品和附件一起使用以提供从电源到产品的电信号，包括例如在乐器放大附件和效果器附件中使用。这些电力电缆通常是预成型的模制独立产品，且一个或多个插头沿着电力电缆定位在预定位置处。电力插头有多种类型，包括“本垒打式 (home run)”构造，这种构造提供从主电源到产品处的输入端的直接的、隔离的电信号。另一种形式的电力插头构造被称为“菊花链”构造，这是一种布线方案，其中多个插头单元依次布线在一起。

大多数本垒打式电力插头和菊花链电力插头都是预成型的模制单元，在插头单元之间具有预定的有限电缆长度，从而需要用户购买不同长度的插头以用于不同用途。在许多环境中，这导致装置之间过多的电缆，这样可能会造成凌乱，美学上令人不快，并且在某些情况下很危险。在某些情况下尤其如此，在这些场景中，部件或附件被定位得非常近和/或彼此之间的距离不一致。

一种这样的场景是在用于改变乐器(通常是电吉他)的声音特性的效果器踏板中。用户将多个不同的效果器踏板安装到吉他手或其他乐器演奏者可以用来产生各种声音效果或变更的踏板面板 (pedalboard)上。面板上的所有效果器踏板都必须连接到供电部(除了音频信号连接之外)，这通常会导致一束凌乱的缠结的电力电缆。

此外，筒形插孔和插头存在于公构造和母构造中，以提供各种连接选项。此类筒形插孔也有多种尺寸，例如6.4x4.4mm、6.3x3.0mm、 5.5x2.5mm、5.5x2.1mm、5.5x1.7mm、4.0x1.7mm和3.5x1.35mm。

具有不同默认极性的筒形插头和插孔已在许多行业中使用。例如，在音乐行业中，几乎所有的吉他效果器单元都利用“颠倒”极性，其中极套带有正连接，而极头带有负连接。这与使用带有正极头和负极套的“标准”极性的许多行业相反。一些老式的定制音乐效果器单元也具有标准极性。这种现象会造成混乱和风险。如果用户不小心将其电缆布线成与设备的布线具有相反的极性，则连接电缆可能会损坏该设备，因为较早的效果器单元通常没有完善的电路保护来检测错误的极性。

因此，有用的是提供一种电力插头，该电力插头能够在电缆长度和电气构造方面容易地定制，并且具有能够重复使用的部件。将进一步有用的是，提供一种电力插头，其中正/负极性易于识别并且可反过来。最后，将有用的是，提供一种供在其它场景中使用的、类似地可适应且可重复使用的电气组件或系统。

发明内容

在一个实施例中，电气组件包括细长电缆、电气单元和两个接触构件，该细长电缆具有两根电线。该电气单元具有本体，该本体具有纵向轴线和细长槽，该细长槽横向延伸穿过相反的两侧。第一接触构件和第二接触构件被独立地定位在所述本体的至少一部分内。在电缆横向延伸穿过所述本体的细长槽并且电缆的第一横向部段被保持在所述本体内的情况下，该电缆能够与所述电气单元接合，从而在第一电线和第一接触构件之间建立导通接触并在第二电线和第二接触构件之间建立导通接触。该电缆能够从所述电气单元脱离，并且在该电缆延伸穿过所述本体的细长槽且该电缆的第二横向部段被保持在所述本体内的情况下，该电缆能够与所述电气单元重新接合，从而在第一电线和第一接触构件之间建立导通接触并且在第二电线和第二接触构件之间建立导通接触。

在另一实施例中，电气单元包括本体，该本体具有第一导电接触构件和第二导电接触构件。该本体包括从中间部段纵向延伸的管状突出部。槽从第一贯通开口横向延伸到第二贯通开口，通道在该第一贯通开口和第二贯通开口之间延伸。第一接触构件被定位在所述本体的至少一部分内并具有第一穿刺构件，该第一穿刺构件纵向延伸到所述通道中。第二接触构件也定位在所述本体的至少一部分内并具有第二穿刺构件，该第二穿刺构件纵向延伸到所述通道中。所述槽被构造成将具有两根导电电线的细长电缆收容在所述通道，且该电缆横向延伸穿过所述第一贯通开口和第二贯通开口，并且该电缆的第一部段在所述壳体内。该电缆上的纵向力使第一穿刺构件与第一导电电线导电接触以将第一电荷传输通过第一接触构件，并且该电缆上的纵向力迫使第二穿刺构件与第二导电电线导电接触以将第二电荷传输通过第二接触构件。该电缆能够从所述通道被释放，从而使第一穿刺构件从第一电线脱离并且使第二穿刺构件从第二电线脱离。然后，该电缆能够重新定位成横向延伸穿过所述第一贯通开口和第二贯通开口，且第二部段从所述壳体内的第一部段中横向地移除。该电缆上的纵向力使第一穿刺构件与第一导电电线导电接触以将第一电荷传输通过第一接触构件，并且该电缆上的纵向力迫使第二穿刺构件与第二导电电线导电接触以将第二电荷传输通过第二接触构件。

在又一个实施例中，电气单元具有本体、第一导电接触构件和第二导电接触构件。该本体限定有横向相对的两个贯通开口，且横向通道在所述相对的两个贯通开口之间延伸。第一接触构件具有第一穿刺构件，该第一穿刺构件纵向延伸到所述通道中，并且第二接触构件具有第二穿刺构件，该第二穿刺构件纵向延伸到所述通道中。该本体被构造成在第一位置收容具有第一电线和第二电线的电缆，该电缆延伸穿过所述第一贯通开口和第二贯通开口，且该电缆的第一横向部段被捕获在所述通道内。在该第一位置，第一穿刺构件与第一电线导电接触且第二穿刺构件与第二电线导电接触，这建立了从该电缆通过第一接触构件和第二接触构件的导电路径。该电缆可从第一位置移除并且可移动到第二位置，且该电缆的与此不同的第二横向部段被捕获在所述通道内，并且第一穿刺构件与第一电线导电接触且第二穿刺构件与第二电线导电接触，这建立了从该电缆通过第一接触构件和第二接触构件的导电路径。

在所有实施例中，电缆护套都由具有柔软且柔韧成分的材料形成，该成分通过关闭较早的穿刺孔而“自我修复”，从而提供必要的绝缘并防止短路。

所公开的实施例可以另外包括用于识别和可选地颠倒极性的颜色编码系统。例如，在该系统的一个实施例中，电缆的电线分别是黑色和红色的，并且电气单元的一侧被标记为红色。如果用户具有极头负取向(tip negative orientation)的标准效果器单元，则他或她只需将红色电线与该电气单元的红色指示器侧对准就能进行正确的连接，或者替代地，通过将黑色电线与电气单元上的红色指示器侧对齐来颠倒极性。

所公开的电气组件的特别优选的实施例是具有与电缆接合的单独插头单元的、可适应的电力插头系统。然而，所公开的可定制的连接系统可适应于其它场景，例如相对低电压的灯的装饰串。

如从本文的描述中将变得明显的，所公开的实施例具有在已知的电力插头中未发现的以下独特特征：

·自己动手可定制的解决方案，无需任何工具即可操作。

·电缆能够形成为菊花链构造或作为本垒打式连接(home run connections)回到主供电部。

·插头能够容易地重复使用，并且可以从电缆上的一个位置移动到新位置，而不必丢弃该电缆。

·允许定制，以便将效果器踏板面板上的所有踏板整齐有序地连接电力。

·包括简单的颜色编码系统，该系统使得接头极性能够在极头正极(tippositive)/环负极(ring negative)与环正极(ring positive)/极头负极(tip negative)之间容易地颠倒，以适应任何极性要求。

附图说明

将参考附图来描述优选实施例的形态，其中相同的附图标记表示相同的元件：

图1是根据本公开的公电力插头的实施例的透视图；

图2是图1的电力插头的分解图；

图3是图1的电力插头的俯视图和截面图；

图4是根据本公开的母电力插头的实施例的透视图；

图5是图4的电力插头的分解图；

图6是图4的电力插头的俯视图和截面图；

图7是图1的公插头的俯视图和截面图，其中电缆以直通(单根电缆)构造被接合；

图8是图1的公插头的俯视图和截面图，其中电缆以端部插头(折叠)构造被接合；

图9是图1的母插头的俯视图和截面图，其中电缆以直通(单根电缆)构造被接合；

图10是图1的母插头的俯视图和截面图，其中电缆以端部插头(折叠)构造被接合；

图11描绘了与处于本垒打式构造(home run configuration)中的电力电缆接合的本发明插头的示图；

图12描绘了与处于菊花链构造中的电力电缆接合的本发明插头的示图；

图13示出了在插头系统内使用的示例性拉链式电缆(power zip cable)；

图14是具有用于测试导频电路(test pilot circuit)的迹线(tracings) 的插头单元的截面图；

图15示出了在图14的插头单元中使用的示例性测试电路；

图16示出了具有发光单元的电气单元的另一实施例；

图17是图16的电气单元的截面视图；

图18是图16的电气单元的分解图；并且

图19示出了电气组件，该电气组件包括与电缆接合的图16的电气单元。

具体实施方式

在本文所公开的益处和改进中，从以下内容，所公开的实施例的其它目的和优点将变得明显，其中在所有几幅图中，相同的附图标记表示相同的部件。公开了无需焊接或工具的、可定制且可调节的电气组件(例如电力插头或灯单元)的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅是可以以各种形式实施的本发明的说明。另外，结合本发明的各种实施例给出的每个示例都旨在是说明性的，而非限制性的。

在整个说明书和权利要求书中，除非上下文另外明确指出，否则以下术语具有本文中明确关联的含义。尽管本文中使用的短语“在一些实施例中”不一定是指相同的实施例，但它可以指相同的实施例。尽管这里使用的短语“在另一实施例中”和“在一些其他实施例中”不一定是指不同的实施例，但它可以指不同的实施例。因此，如下所述，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，各种实施例可以容易地组合。

另外，如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则术语“或”是包含性的“或”运算符，并且等同于术语“和/或”。除非上下文另外明确指出，否则术语“基于”不是排他性的，而是允许基于未描述的其它因素。另外，在整个说明书中，“一”、“一个”和“该”的含义包括复数引用。“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”。

此外，术语“大致”、“大致地”、“相似”、“相似地”、“类似”、“类似地”、“近似”、“近似地”及其任意组合表示所比较的特征或特性之间的差异小于衡量和/或定义所比较的特征或特性的相应值/大小的25％。

参考附图，其中在所有图中，相同的附图标记表示相同的部件，插头形式的、本发明的可定制电气组件总体上包括插头单元10/110和电缆C。尽管图1至图15示出了电气组件电力插头，并且图16至图 19将该电气组件示出为灯单元，但应理解，赋予可定制性和可重用性的独特元素、关系和总体构思能够并入众多替代性的电气单元中。

在图1至图3中示出了公电力插头单元10的第一实施例。插头单元10包括本体12，该本体12具有上螺纹部段13、中间部段11和下管状突出部15，该下管状突出部15限定插头10的纵向轴线。细长槽 30纵向地延伸穿过上螺纹部段13，部分地穿过中间部段11，并且横向贯穿相反两侧以限定径向相对的贯通开口32和34。中间部段11限定侧槽，该侧槽保持用于识别正电荷侧或负电荷侧的嵌入件28(即，为了识别正电荷侧，该嵌入件(insert)是红色构件，或者包括一些其它的正电荷指示)。

本体管15的正极侧具有内壁部段38，并且限定有向外侧敞口的轴向细长槽36。本体管15的负极侧具有外壁部段40，该外壁部段40 具有向该本体管的内侧敞口的内凹口46。负极内管26带有末端凸缘 27，并且被总体上设定尺寸和形状以紧密地装配在本体管15内，在图 3的截面图中能够最清楚地看到这一点。正极外管14被设定尺寸和形状以紧密地围绕本体管15的外侧装配。

第一(负极)接触构件18包括下接触支腿42，该下接触支腿42 经由复合弯曲部48过渡到上部穿刺构件19。下接触支腿42呈弓形，使得它具有凸表面，该凸表面朝向本体管15的负极侧的敞口内部区域。第二(正极)接触构件20具有与负极接触构件18类似的构造，具有下接触支腿44，该下接触支腿44经由复合弯曲部50过渡到上部正极穿刺构件21。下正极支腿44呈弓形，具有凸表面，该凸表面朝向本体管15的正极侧的敞口外部区域。如图所示，所述正极接触构件和负极接触构件都是扁平的金属片或金属条。如图中可见，在本实施例中，第一穿刺构件19和第二穿刺构件21被形成为在所述第一接触构件和第二接触构件的上端上的尖头。然而，存在替代的穿刺构件，包括被构造成刺穿电缆的绝缘护套并与下面的电线导电地接触的插脚、钩、爪或类似元件。

插头10还包括内部绝缘体16，该内部绝缘体16成形为被收容在本体12的中间部段11内。该内部绝缘体16是盘形的，具有横向槽52，该横向槽52轴向延伸穿过顶表面并横向贯穿相反的径向侧。当绝缘体槽52接合在本体12内时，绝缘体槽52与本体槽30对准，使得绝缘体槽52和本体槽30配合而形成贯通通道，用于收容具有相应的正电线和负电线的电缆C。如所描绘的，优选地，内部绝缘体16包括：一对相对的突片，用于帮助在所述本体内适当地对准；以及在槽52内的表面轮廓，该表面轮廓被设定尺寸和形状以在相应的正电线和负电线插入时支托(cradle)该正电线和负电线。内部绝缘体16还限定有：轴向槽54，负极穿刺构件19纵向延伸穿过该轴向槽54；以及用于正极穿刺构件21的相当的轴向槽(图2中未示出)。

参考图3，当组装时，负极接触构件18被定位成使得其支腿42 在本体管15的负极侧的路径46中(其中所述凸形支腿表面暴露于本体管的内侧部段)，并且负极穿刺构件19延伸穿过内部绝缘体16的轴向槽54。类似地，正极接触构件20被定位成使得其支腿44在本体管15的正极侧的外路径47中，并且所述凸形支腿表面暴露于本体管的外区域，并且正极穿刺构件21延伸穿过内部绝缘体16的正极轴向槽。如图3中可见，相应的负极接触构件和正极接触构件中的弯曲部 48和50用作抵靠内部绝缘体16的底表面的抵接表面。

插头单元10还包括可移除的嵌入件24，该嵌入件24用于在接合处于直通构造中的电缆时使用，如下面将详细描述的。主要参考图2 和图3，嵌入件24包括细长本体56和从该本体向上延伸的中心圆柱形突出部58。插头单元10还包括：盖22，该盖22具有封闭的顶部60；和圆柱形壁，该圆柱形壁从该顶部延伸到底边缘64。该圆柱形壁具有内螺纹23，该内螺纹23与插头本体的上部段的外螺纹13匹配。中空的中心圆柱形壁62从盖顶部60向下延伸，并且与内螺纹壁23径向间隔开以形成环形腔，该环形腔被设定尺寸和形状以紧密地对应于插头本体的上部段13，这在图3的截面视图中可以最佳地看到。还如图3 中所示，该中空的中心圆柱形壁被设定尺寸以在安装时容纳嵌入件24 的圆柱形突出部58。

当组装该插头单元10时，负极接触构件18提供了从其位于本体中间部段11和绝缘体16的内部区域内的穿刺构件19经过负极下支腿 42到负极内管26的电气路径。类似地，正极接触构件20提供了从其位于本体中间部段11和绝缘体16的内部区域内的穿刺构件21经过正极下支腿44到正极外管14的电气路径。

插头本体12、内部绝缘体16、盖22和嵌入件24全部由绝缘材料形成，而接触构件18和20以及内管14和外管26由导电材料形成。例如，这些绝缘元件能够由热塑性或其它聚合材料形成，特别优选的实施例由聚甲醛(POM)形成。这些导电元件能够由诸如铜、黄铜或其组合的金属材料形成。在优选实施例中，接触构件18和20由回火铍铜形成，并且管14和26由黄铜形成。

图4至图6、图9和图10描绘了具有“母”插头元件的插头单元 110的另一实施例。如这些图中可见，母插头单元110与公插头单元 10共享许多共同的元件和关系。该母插头组件使用了基本相同的嵌入件124、内部绝缘体116和盖122，所述嵌入件124、内部绝缘体116和盖122以与公插头单元10的类似元件相同的方式配合。

另外，本体112包括基本相同的上螺纹部段113和中间部段111，然而，下管状部段115具有更大的直径以符合母插头的规格。本体115 还能够包括一个或多个侧槽以容纳嵌入件128，从而识别正电荷侧或负电荷侧以便于电缆的插入。在所描绘的实施例中，嵌入件128标识了正极侧并且可以是红色构件。下管状部段115限定插头110的纵向轴线，并且本体112包括在该轴线上的开口，内负极插脚126延伸穿过该开口。正极接触管114抵靠着下管状部段115的内壁被收容在下管状部段115内，并且与负极插脚126间隔开。正极接触管114可以包括：沿着其内圆周的一系列弓形部段117(见图10)；和向内延伸的上环形凸缘166。

负极接触构件118带有上部穿刺构件119，该上部穿刺构件119 经由锐角弯曲部148过渡到下支腿142。如图6中所示，当组装时，下支腿142终止于壳体112内并抵接中心插脚126的上凸缘127，从而建立了从所述尖头经过该插脚的负电荷电气路径。正极接触构件120具有上部穿刺构件121，并且经由复合弯曲部150延伸到下支腿144，该下支腿144带有脚部145，该脚部145抵接正极接触管114的环形凸缘 166。类似于公插头10的先前实施例，各个穿刺构件119和121轴向定位在本体112的中间部段中的内部绝缘体116内。如图所示，负极接触构件118和中心插脚126保持在它们各自的间隔开的位置，并且经由所述壳体的内部构造和所述内部绝缘体而与正极接触构件120和正极管114绝缘。

具有可移除的螺纹盖22/122和其它配合元件的、插头单元10和 110的所公开的实施例被构造成收容具有负电线90和正电线92的拉链式电缆C(见图13)，以形成相应的插头10/110。在完全可适应且可重复使用的电力插头系统中，电缆C在壳体12/112内的适当位置对准，以便被相应的负极穿刺构件(19/119)/正极穿刺构件(21/121)刺穿。用户能够通过移除所述盖(和嵌入件24/124，如果适用的话)来打开插头10/110，将电缆C从顶部插入，经由细长槽30/130，在沿着电缆 C的任何期望的横向位置处延伸穿过贯通开口32/34/132/134，然后紧固螺纹盖22/122，以通过所述接触构件的所述尖头形成电连接。当组装时，经由所述盖的紧固而产生的向下力在嵌入件24(如果存在的话) 上向下压，并且使所述尖头刺穿电线90和92的外护套并接触导电的内部电线。

为了简单起见，将使用来自阳插头10的附图标记进一步描述插头组件10/110的效用的示例。然而，应当理解，下面描述的实施例和特征也完全适用于母插头110。

首先，图7大致描绘了与处于直通构造中的电缆C接合的插头10。在这种构造中，电缆C被收容在本体12内，从两个相对的贯通开口32 和34延伸出来。用户可以将插头10定位在沿着电缆C的任何横向位置处，以根据需要定制该电力电缆的长度。在直通构造中，嵌入件24 安装在本体12内的位于电缆C的顶部上的适当位置，然后盖22通过与本体12的上部段13的螺纹连接被紧固。盖22和嵌入件24未螺纹连接或其它方式旋转地彼此配合，这允许所述盖独立于所述嵌入件(和所接合的电缆C)旋转。如图7的底视图中所示，当盖22被紧固时，盖22的底边缘64迫使嵌入件24向下，从而使电缆C被夹紧，并且负电线90被负极穿刺构件19刺穿，且正电线92被正极穿刺构件92刺穿。

图8描绘了处于折叠电缆构造中的插头单元10，该插头单元被用于一连串的端部插头。在这种构造中，电缆C在第一方向上延伸穿过贯通开口34，从相反的贯通开口32伸出，然后以与电缆C的近侧部分堆叠的布置结构被折回到本体12的内部中。盖22通过螺纹接合被附接并紧固到本体12，而无需使用嵌入件24。该盖的底边缘64直接抵接该折叠电缆C的顶部(远侧)部分，且电线的末端被隐藏在本体12 内以将该电缆固定在插头10内。如上文所讨论的，插头单元10和110 包括侧面标记或彩色嵌入件28/128，以识别正极(和/或负极)侧，以便电线90和92在所述壳体内的正确对准。

所公开的可定制插头组件允许所定制的电力电缆形成为菊花链构造(图12)或作为返回至主供电部的本垒打式连接(图11)。所公开的实施例相比于已知的菊花链电力电缆得到显著改进，已知的菊花链电力电缆通常是预制的模制菊花链电力电缆，在每个插头之间有过量的电线，这些过量的电线会缠结或干扰或必须被捆扎。此外，在某些情况下，对于现有电缆，相继的插头之间的长度不足以用于期望的用途。所公开的插头10和110允许用户创建定制的本垒打式应用和菊花链应用或其任意组合。图12是组装好的插头的绘图，其示出了用于连接到电源的母端部插头单元110和处于菊花链构造中的六个公插头。

除了所公开的实施例提供的可定制性之外，插头单元10/110还能够重复使用，并且能够沿着电缆从一个位置移动到该电缆上的新位置，而不必丢弃该电缆。电力电缆C本身在正电线和负电线周围具有柔软的外绝缘护套。该护套通常由柔软的弹性体(例如PVC)制成，从而允许用户仅通过旋松所述盖、将该插头移动到新位置并重新附接所述盖就可沿着菊花链重新放置该插头或缩短本垒打式电缆。在最初连接该插头的区域中，柔软的外绝缘层会闭合并“自我修复”。这允许重新使用该电缆和插头元件。

在特别优选的、其上安装有用于吉他的多个效果器踏板的踏板面板内的使用场景中，本发明的插头和电缆允许到效果器踏板面板上的所有踏板的、干净而整洁的电连接，而踏板之间没有任何不期望的过量电缆。该系统允许用户制作定制的电力插头，以便产生对所有电连接的有序、整洁的安装，并且避免了必须在每个效果器踏板之间捆扎过量的电缆。附图中描绘的公信号元件和母信号元件是最优选的实施例，因为它们通常用于给吉他效果器踏板和类似的附件供电。然而，应当理解，本文中公开的可定制插头系统的发明构思和特征不以此方式受到限制，而是可以适于为插头单元提供多种信号连接器。

通常，用于乐器效果器的现代踏板被布线为经由插头来供电，其中在插头单元的中心具有负电荷，并且对外管(“标准踏板”)具有正电荷，这对应于上面描述的插头的本发明实施例的主要构造。然而，一些效果器踏板(通常是较旧的踏板)具有颠倒的极性(即，插头具有负极外管和正极中心；“老式踏板”)。为了给标准踏板供电，用户能够通过简单地将插头的颜色编码侧(由嵌入件28/128标识)与电缆C中的电线90和92的颜色或其它+/-标识符匹配而以上述通用方式为所公开的插头单元10/110布线。如果用户希望颠倒该插头的极性以适应老式踏板，他可以简单地将电缆C相对于插头本体翻转以颠倒+/- 接头(即，将正电线92连接到第一(负极)穿刺构件19/119，并将负电线90连接到第二(正极)穿刺构件21/121)。

如先前的段落中所述，将该插头的极性颠倒会带来潜在风险，因为颠倒布线的插头意外连接到标准效果器踏板或其它装置(或将标准布线的插头连接到老式踏板)可能会损坏电路。因此，插头的一些实施例在插头单元中包括LED测试电路，以告知该插头是以标准布线还是以颠倒的极性连接。该电路可另外用作先导通知(pilot notification)，以测试特定的插头和菊花链是否正常工作。

图14示出了具有这种电路的示例的插头单元210，该电路提供双色LED通知，该双色LED通知用作指示灯(pilot light)和极性指示器。如图所示，具有双色LED的PCB 270安装在具有透镜或窗口271的盖 222内，该透镜或窗口271允许在外部看到来自LED的光。附图标记 272和274表示盖222和本体212之间的电接触点。插头单元210包括负极迹线276和正极迹线278，该负极迹线276和正极迹线278被包覆模制到盖212中。负极迹线276在点280处接触负极接触构件218，以形成通过所有“负极”构件到达PCB 270的电气路径。类似地，正极迹线278在点282处与正极外管214接触，以形成通过所有“正极”构件到达PCB电路板270的电气路径。迹线276和278与图14中描绘的其它元件之间的特定接触点是非限制性的，只要所述PCB保持与正电气路径和负电气路径中的每一个接触即可。另外，所述PCB可以包括多个LED来代替双色LED。

如果该插头正常运行并且以标准极性(即，负电线90经由负极穿刺构件219连接，而正电线92经由正极穿刺构件221连接)布线，则该电路将以第一颜色(即，绿色)点亮所述LED。如果该插头以颠倒的极性布线并且正常运行(即，负电线90经由正极穿刺构件221连接，而正电线92经由负极穿刺构件219连接)，则以不同的颜色(即，红色)点亮所述LED。如果该插头不能正确地导通，例如，所述电线中的一根或两根电线没有被相应的穿刺构件刺穿，则所述LED根本不会点亮。图15示出了示例性的电路，该电路使用单向二极管D1来影响所述LED(红色或绿色)的交替点亮。

图16和图17中描绘了可定制的电气组件310的另一实施例。本实施例包括存在于专注插头的先前实施例中的许多独特元件和关系。该电气单元不是提供从电缆到插头元件的导电路径，而是用来激励光电路，例如图16中所示的示例性的LED二极管326。电气单元310包括本体312，该本体312具有上螺纹部分313和相反的下部分315。还与先前的实施例一样，横向细长槽330延伸穿过顶部部分313，以在第一贯通开口332和第二贯通开口334之间限定内部通道。盖322具有与上部分313的外螺纹匹配的内螺纹，以附接该盖并将电缆C捕获在壳体内。

第一接触构件318带有第一穿刺构件319，并且第二接触构件320 带有第二穿刺构件。穿刺构件319和321中的每一个都纵向延伸到所述横向通道的一部分中，以与所述电缆的其中一根电线接合。这些接触构件不是通过本体312提供到插头元件或类似导体的电接触，而是，这些接触构件是具有至少一个灯单元326的电气元件的一体部分。此外，所述本体的下部分315是封闭的，并且包括半透明透镜或本身由半透明材料形成，这允许光从电气单元310的内部通过。存在如下实施例：其包括具有不同颜色的透镜或半透明本体和/或发出不同颜色光的内部光单元。在所描绘的实施例中，盖322包括中心突出部362，该中心突出部362被设定尺寸和形状，以在将该盖被螺纹连接到所述本体的上部分时抵接电缆C并在电缆C上向下压。在图17的截面图中，能够最清楚地看到中心突出部362。

该本体可以包括内部元件，例如环形支座(ledge)或中央支撑构件/对准构件，该内部元件被构造成机械地保持灯单元326并将灯单元 326维持在该本体内的优选位置。在图16至图19中未绘出的替代实施例中，该电气组件能够包括在所述盖和电缆之间的可移除的上部嵌入件，就像如图2中的附图标记24所示的那样的嵌入件。该组件还可以包括在穿刺构件319/321和灯单元326之间的绝缘体(就像图2中的附图标记16那样的绝缘体)，所述穿刺构件延伸穿过该绝缘体。如先前的实施例中一样，当存在该绝缘体时，该绝缘体支托被接合的电缆并将第一接触构件和第二接触构件彼此绝缘。

电气单元310也以与先前实施例相同的方式运行。电缆C经由顶部槽310插入，并且横向延伸穿过在贯通开口332和贯通开口334之间限定的通道。当该电缆处于图19中所示的标准直通取向时，将盖322 向下螺纹连接到上部分313上。该盖的接合使中心突出部362在该电缆上施加向下的力，该向下的力又有助于迫使电缆C压到穿刺构件319 和321上，所述穿刺构件319和321刺穿电缆护套，并在电缆内部电线与接触构件318、320之间产生导通接触。

替代地，可以将上部嵌入件纵向地放置在本体312内，在电缆C 和盖322之间。就像在图8和图10中所示的端部插头那样，可以将端部电气单元310构造成一串(string)。从所述本体中移除该电缆上方的所述嵌入件，并且该电缆的末端折回到所述本体中且直接经由盖322 被捕获在适当位置。

电气单元310可以接合在沿着该电缆的任何横向位置处，并且可选地被移除并重新定位。另外，电气系统可以将一连串的电气灯单元 310和端部插头单元组合在该电缆上，以便为一串灯供电，或者一个或多个灯单元310可以散布在电力插头的菊花链上，以在黑暗背景中提供光。本领域技术人员可以容易地理解，所述本体和接触构件与所述穿刺构件的创新性组合提供了完全可定制且可重复使用的电气系统，而不必限于本文中具体示出和描述的插头单元和灯单元。

优选地，所述导电元件由导电金属形成，例如银、铜、金、锡镍或钢中的一种或多种或者它们的组合。用于非导电元件的优选材料包括所有刚性且耐用的惰性材料，例如弹性聚合物、热塑性塑料、硅树脂材料和橡胶。

另外，尽管主要参考为乐器附件(特别是吉他效果器踏板)供电来描述所公开的电力插头的实施例，但本发明构思适用于要求相对较低电压的任何数量的其它电子产品的插头，所述其它电子产品例如是家庭影院和数据中心机架、LED传感器、路由器、调制解调器和无线适配器。

主要参考标准极性来描述所公开的实施例：(a)具有第一穿刺构件(尖头)的第一接触构件与负电缆电线以导通方式接合，从而为公插头中的内管(或母插头中的中心插脚)提供负电荷；(b)具有第二穿刺构件(尖头)的第二接触构件与正电缆电线以导通方式接合，从而为公插头中的外管(或母插头中的外筒体)提供正电荷。然而，本发明显然不限于此。在所公开的实施例中，可以在接合时简单地通过颠倒该电缆的正电线和负电线的对准来颠倒极性。另外，在插头系统中实施的、完全可定制且可重复使用而无需工具或焊接连接的本发明构思适用于任何数量的不同样式的插头——不限于在本文中作为示例性的优选实施例而描述和示出的特定公接头和母接头。

在附图中，附图标记A-A代表了定义图3和6中的剖切平面的方向和位置的剖切线；B-B代表了定义图7和图9中的剖切平面的方向和位置的剖切线；C-C代表了定义图8和图10中的剖切平面的方向和位置的剖切线。

尽管已经出于举例说明的目的阐述了优选实施例，但前面的描述不应被认为是对本发明的限制。因此，在不脱离本发明的精神和所要求保护的范围的前提下，本领域技术人员可以想到各种修改、改编和替代方案。

Claims (19)

1.一种可定制的电气组件，包括：

细长电缆，所述细长电缆具有第一电线和第二电线；以及

电气单元，所述电气单元包括本体，所述本体限定纵向轴线并且具有横向通道，所述横向通道横向延伸穿过相反的两侧；

第一接触构件，所述第一接触构件位于所述本体的至少一部分内并且带有第一穿刺构件，所述第一穿刺构件纵向至少部分地延伸到所述通道中；

第二接触构件，所述第二接触构件位于所述本体的至少一部分内并且带有第二穿刺构件，所述第二穿刺构件纵向至少部分地延伸到所述通道中，其特征在于

在所述电缆横向延伸穿过所述本体的所述通道并且所述电缆的第一横向部段被保持在所述本体内的情况下，所述电缆能够被所述电气单元接合，其中所述第一穿刺构件刺穿所述第一电线且所述第二穿刺构件刺穿所述第二电线，从而在所述第一电线和所述第一接触构件之间建立导通接触并在所述第二电线和所述第二接触构件之间建立导通接触，并且

所述电缆能够从所述电气单元脱离，并且在所述电缆延伸穿过所述本体的所述通道且所述电缆的第二横向部段被保持所述本体内的情况下，所述电缆能够被所述电气单元重新接合，其中，所述第一穿刺构件刺穿所述第一电线且所述第二穿刺构件刺穿所述第二电线，从而在所述第一电线和所述第一接触构件之间建立导通接触并在所述第二电线和所述第二接触构件之间建立导通接触。

2.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，包括可移除的嵌入件，所述可移除的嵌入件被构造成定位在所述本体内，在所述电缆的与所述第一穿刺构件和所述第二穿刺构件纵向相反的纵向侧上，其中所述嵌入件被构造成帮助将所述电缆捕获在壳体内。

3.根据权利要求2所述的可定制的电气组件，包括盖，所述盖能够附接到所述本体，其中，所述嵌入件被构造成安装在所述本体内，在纵向上位于所述电缆和所述盖之间。

4.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，所述电气单元是插头单元，所述第一接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触第一导电管，并且所述第二接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触第二导电管，其中所述第一接触构件及所述第一导电管与所述第二接触构件及所述第二导电管电绝缘。

5.根据权利要求4所述的可定制的电气组件，其中，所述本体包括管状突出部，所述管状突出部纵向延伸并限定有内壁和外壁，所述第一导电管被定位在所述外壁上，且所述第二导电管被定位在所述内壁内。

6.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，所述本体包括上螺纹部段，所述电气组件包括可移除的盖，所述可移除的盖具有与所述上螺纹部段匹配的螺纹。

7.根据权利要求6所述的可定制的电气组件，其中，将所述盖螺纹连接到所述上螺纹部段会导致在所述电缆上沿纵向方向朝着所述第一接触构件和所述第二接触构件施加力。

8.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，所述电气单元是灯单元，所述本体包括透光透镜，并且所述第一接触构件和所述第二接触构件与发光构件以导通方式接合。

9.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，所述电缆被构造成与所述插头单元脱离，并且在所述电缆延伸穿过所述本体的所述通道并且所述第一电线被所述第二穿刺构件刺穿且所述第二电线被所述第一穿刺构件刺穿的情况下，所述电缆与所述插头单元重新接合，从而在所述第一电线和所述第二接触构件之间建立导通接触并在所述第二电线和所述第一接触构件之间建立导通接触。

10.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，所述电气单元是插头单元，所述第一接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触第一接触管，且所述第二接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触中心插脚，所述中心插脚被定位成与所述第一接触管同轴并且在所述第一接触管的径向内侧，其中所述第一接触管与所述中心插脚电绝缘。

11.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，其中，在第一位置或第二位置，所述电缆穿过所述通道在所述插头单元的相反两侧中的一侧上折叠并穿过所述通道返回，且所述第一电线和所述第二电线的末端被收容在所述本体中。

12.根据权利要求1所述的可定制的电气组件，包括测试电路，所述测试电路在所述第一电线是第一极性而所述第二电线是第二极性且所述电缆被接合时提供第一通知，并且在所述第一电线是第二极性而所述第二电线是第一极性且所述电缆被接合时提供不同的第二通知。

13.一种可定制的电气组件，包括：

本体，所述本体具有槽，所述槽相对于纵向方向从第一贯通开口横向延伸到第二贯通开口，且通道在所述第一贯通开口与所述第二贯通开口之间延伸；

第一导电接触构件，所述第一导电接触构件被定位在所述本体的至少一部分内，所述第一导电接触构件具有第一穿刺构件，所述第一穿刺构件纵向延伸到所述通道中；

第二导电接触构件，所述第二导电接触构件被定位在所述本体的至少一部分内，所述第二导电接触构件具有第二穿刺构件，所述第二穿刺构件纵向延伸到所述通道中；以及

盖，所述盖被构造成与所述本体接合，其特征在于

所述槽被构造成将具有两根导电电线的细长电缆收容在所述通道内，所述电缆横向延伸穿过所述第一贯通开口和所述第二贯通开口，且所述电缆的在所述壳体内的第一部段限定所述第一位置，因此所述电缆上的纵向力使所述第一穿刺构件与所述第一导电电线导电接触以将第一电荷传输通过所述第一接触构件，并且所述电缆上的纵向力使所述第二穿刺构件与所述第二导电电线导电接触以将第二电荷传输通过所述第二接触构件，并且，所述盖与所述本体的接合将所述电缆捕获在所述第一位置。

14.根据权利要求13所述的可定制的电气组件，其中，所述本体包括管状突出部，所述管状突出部从中间部段纵向延伸并限定有内部，所述电气单元包括第一导电管和第二导电管，所述第一导电管外接于所述本体的所述管状突出部，所述第二导电管在所述管状突出部的内部，其中所述第一接触构件与所述第一管导电接触，且所述第二接触构件与所述第二管导电接触，并且所述第一接触管与所述第二接触管电绝缘。

15.根据权利要求13所述的可定制的电气组件，包括可移除的嵌入件，所述可移除的嵌入件被构造成定位在所述本体内，在所述盖和所述电缆之间，其中，在所述嵌入件存在的情况下，将所述盖附接到所述本体会使所述嵌入件沿所述纵向方向在所述电缆上施压。

16.根据权利要求13所述的可定制的电气组件，其中，所述第一接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触第一接触管，而所述第二接触构件延伸穿过所述本体的一部分并接触中心插脚，所述中心插脚被定位成与所述第一接触管同轴且在所述第一接触管的径向内侧，其中所述第一接触管与所述中心插脚电绝缘。

17.根据权利要求13所述的可定制的电气组件，其中，所述本体包括由壁限定的管状突出部，所述管状突出部从所述本体纵向延伸并限定有内部，所述壁在第一位置上具有纵向槽，其中所述第一导电接触构件被定位成使得所述第一导电接触构件的一部分从所述纵向槽露出并与所述管状突出部的所述内部绝缘。

18.根据权利要求17所述的可定制的电气组件，其中，所述壁在与所述第一位置间隔开的第二位置上具有凹口，所述凹口通向所述管状突出部的所述内部，且所述第二导电接触构件的一部分被定位在所述凹口内。

19.根据权利要求13所述的可定制的电气组件，其中，所述本体包括透光的透镜部分，所述第一接触构件和所述第二接触构件与发光构件以导通方式接合。

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