RU2287213C2 - Электрический разъем (варианты), бесшнуровой электрический чайник (варианты), способ его сборки - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическому разъему для использования в бесшнуровом электрическом приборе, таком как чайник, утюг и другие. Электрический разъем обеспечивает электрическое соединение между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания. Разъем имеет вилочную часть разъема и розеточную часть, причем розеточная часть имеет углубления, в которые распространяются электрические контакты, а вилочная часть содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях розеточной части, давая возможность вхождения в контакт вилочной и розеточной частям разъема через 360° относительной вращательной ориентации. Розеточная часть обеспечена изолирующим выключателем или выключателями, соединенными с электрическими контактами и имеющими подвижные приводы выключателей, распространяющиеся в кольцевую прорезь на разъеме и отделенные промежутком друг от друга. Вилочная часть разъема обеспечена кольцевой поверхностью, устроенной для того, чтобы выступать в упомянутую прорезь для того, чтобы входить в контакт с приводами и замыкать упомянутые выключатели последовательно после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема. Технический результат - повышение безопасности и упрощение. 8 н. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к электрическому разъему для использования в бесшнуровом электрическом приборе, в частности, но не исключительно, таком как чайники или утюги, или тому подобные.

Хорошо известно предоставлять так называемый "бесшнуровой", питаемый от электричества электрический прибор определенного типа, который держится в руках или поднимается пользователем. Обеспечивается отдельная часть основания, которая вставляется в стенную электрическую розетку, причем электрический прибор помещается на основании для приема электрического питания. Обеспечивается электрический разъем вилочного и розеточного типа, одна часть которого соединена с основанием или сформирована в нем, а другая соединена с нижней частью корпуса электрического прибора или сформирована в ней. Обычно штырьковые выводы в вилочной части входят в контакт с контактами, обеспеченными в углублениях или отверстиях в розеточной части.

Также известно обеспечивать электрический разъем в бесшнуровом электрическом приборе, в котором вилка и розетка являются такой конструкцией, которая позволяет ставить электрический прибор на основание в любой относительной вращательной ориентации через вертикальную ось. Такие разъемы типа 360 раскрыты в патентах Великобритании №2285716А и №2297438А, где они используются в бесшнуровых чайниках.

Главными требованиями в конструкции таких разъемов типа 360 являются безопасность, простота использования и долговечность. Настоящее изобретение старается предоставить усовершенствованные разъемы типа 360° для использования, в частности, в чайниках, но также находящие применимость в другом бесшнуровом электрическом приборе.

В соответствии с первым аспектом изобретения предоставляется электрический разъем для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с электрическим прибором, либо с основанием, и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема, содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты приспособлены для того, чтобы дать возможность вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна часть разъема для основания обеспечена изолирующим выключателем или выключателями, соединенными с электрическими контактами, имеющими подвижный привод выключателя или приводы, с которыми могут входить в контакт средства вхождения в контакт на другой части разъема, в котором приводы и упомянутые средства вхождения в контакт расположены относительно электрических контактов на упомянутых частях разъема так, что физический контакт между упомянутыми электрическими контактами создается перед замыканием выключателя или выключателей после сопряжения частей разъема.

Предпочтительно обеспечена пара изолирующих выключателей, соединенных с соответствующими контактами, которые при использовании являются активным и нейтральным контактами, причем упомянутые изолирующие выключатели приспособлены для того, чтобы замыкаться и размыкаться последовательно один перед другим после сопряжения и выхождения из контакта частей разъема.

Обеспечение изолирующего выключателя или выключателей, управляемых приводами, как описано, обеспечивает конструкцию, которая является очень безопасной, так как, когда бытовое электрическое оборудование не установлено на основании, контакты в разъеме являются отдельно электрически изолированными. Кроме того, случайное включение является чрезвычайно трудным.

Последовательное электрическое включение активного и нейтрального контактов обеспечивает важные выгоды безопасности. Электрические компоненты в чайнике обеспечивают как сопротивление, так и индуктивность (в частности, нагревательные элементы резистивной спирали), а также некоторую степень емкости в элементах управления. Обнаружено, что, если как активное, так и нейтральное соединения размыкаются одновременно, может случиться дуговой разряд или искровой разряд с искрами, перескакивающими в землю. Эта проблема становится хуже, если чайник отсоединяется очень быстро. Последовательное размыкание (и создание) электрической цепи преодолевает или, по меньшей мере, уменьшает эту проблему.

В предпочтительном осуществлении розеточная часть разъема содержит первое внешнее кольцевое углубление и второе кольцевое углубление, расположенное в первом углублении и концентрическое с ним, и центральное третье углубление во втором углублении, причем электрические контакты распространяются в каждое углубление, при этом вилочная часть разъема содержит первый внешний кольцевой контакт, второй кольцевой контакт в первом кольцевом контакте и третий центральный контакт во втором кольцевом контакте для вхождения в контакт в первом, во втором и третьем углублениях розеточной части разъема соответственно. Два электрических контакта, соединенных с изолирующими выключателями, сформированы вместе с пружинящими полосками или соединены с ними, расположенными обращенными друг к другу и отделенными промежутком от неподвижных контактных накладок, и в которых упомянутые приводы выключателей сформированы из непроводящего материала, размещенного для того, чтобы входить в контакт с пружинящими полосками, посредством чего перемещение приводов побуждает пружинящие накладки входить в контакт с неподвижными контактными полосками. Расстояние между неподвижной контактной полоской и противоположной пружинящей полоской меньше в случае одного из выключателей по сравнению с другим. Средства выключателей соединены с электрическими контактами, распространяющимися в центральное углубление и во второе кольцевое углубление, причем они являются активным и нейтральным контактами. Предпочтительно одна часть разъема для основания обеспечена кольцевым углублением, в котором распространяется привод выключателя или приводы и в котором другая часть разъема обеспечена кольцевой поверхностью, приспособленной, чтобы выступать в упомянутое кольцевое углубление и замыкать упомянутые выключатели после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема. Предпочтительно приводы расположены диаметрально противоположно друг к другу в их углублении. Кольцевое углубление имеет, по меньшей мере, одно отверстие в нем для удаления любой жидкости, которая пролита в углублении. Кроме того, привод или приводы могут иметь вертикальные юбочные части на их нижнем конце или концах с вертикальной юбочной частью для отделения любой воды, которая могла бы намочить боковую поверхность привода.

Кольцевая поверхность поверхности вилочной части разъема имеет ведущий край, который отделен промежутком в осевом направлении от ведущих краев первого и второго электрических кольцевых контактов и третьего центрального контакта. Более конкретно, электрические контакты в углублениях или отверстиях розеточной части разъема являются пружинными контактами, с которыми контакты вилочной части разъема входят в контакт после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема.

Установление физического соединения между электрическими контактами перед электрической активизацией выключателя уменьшает риск дугового разряда, который иначе может случиться, если электрическое соединение создается после начального физического контакта. Аналогично, разрыв электрической цепи перед физическим отсоединением уменьшает риск дугового разряда после разделения частей разъема.

В дополнительном аспекте изобретение находится в электрическом разъеме для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с бытовым электрическим оборудованием, либо с основанием, и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты приспособлены для того, чтобы дать возможность вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна часть разъема, являющаяся для основания, обеспечена изолирующими выключателями, соединенными соответственно с активным и нейтральным электрическими контактами, имеющими подвижные приводы выключателей, с которыми могут входить в контакт средства вхождения в контакт на другой части разъема, причем упомянутые изолирующие выключатели приспособлены замыкаться последовательно один перед другим после сопряжения частей разъема.

В дополнительном аспекте изобретение находится в электрическом разъеме для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового бытового электрического оборудования и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с электрическим прибором, либо с основанием, и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты приспособлены для того, чтобы дать возможность вхождения в контакт вилочной и розеточной частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна розеточная часть разъема для основания обеспечена изолирующим выключателем или выключателями, соединенным с электрическими контактами, имеющими подвижные приводы выключателей, распространяющиеся в кольцевое углубление на этой части разъема, и в котором другая часть разъема обеспечена кольцевой поверхностью для того, чтобы выступать в упомянутое кольцевое углубление для того, чтобы входить в контакт с приводами и замыкать упомянутые выключатели после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема.

Изобретение также находится в бесшнуровом чайнике с основанием, имеющем разъем, как определено выше.

Еще в одном дополнительном аспекте изобретение находится в бесшнуровом электрическом чайнике, имеющем основной корпус с несущим воду сосудом и основание, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, и разъем для того, чтобы обеспечить электрическое соединение между основным корпусом и основанием в любой относительной вращательной ориентации, в котором отношение диаметра части разъема на основании к диаметру основного корпуса, где он садится на основание, по меньшей мере 0,18. Отношение может быть, по меньшей мере, 0,22.

Более конкретно, когда диаметр основного корпуса предпочтительно около 200 мм, упомянутое отношение равно приблизительно 0,18, когда диаметр около 160 мм, упомянутое отношение предпочтительно равно приблизительно 0,22.

Еще в одном дополнительном аспекте изобретение предоставляет электрический разъем для использования в обеспечении электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную и розеточную части, причем розеточная часть разъема включает множество концентрических кольцевых или круговых углублений, в которые распространяются электрические контакты, а вилочная часть включает соответствующие кольцевые или круговые контакты, которые могут входить в контакт с контактами в углублениях, посредством чего электрическое соединение может быть реализовано в любой относительной вращательной ориентации, в котором розеточная часть разъема имеет диаметр, который по меньшей мере в 3 раза больше осевого расстояния относительного перемещения, которое происходит, когда части разъема перемещаются между полным вхождением в контакт и выхождением из контакта. Разъем такого размера особенно легко ввести в контакт на основании, давая возможность использования даже слабыми или неспособными людьми, которые иначе не могут использовать чайники с обычными разъемами типа 360°.

Еще в одном дополнительном аспекте изобретение находится в бесшнуровом электрическом чайнике, имеющем основной корпус с несущим воду сосудом, нагревательный элемент и теплочувствительный выключатель, и основание, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, с электрическим разъемом, имеющим вилочную часть разъема либо на основном корпусе, либо на основании, и розеточную часть разъема на другом из основного корпуса и основания для того, чтобы обеспечить электрическое соединение между ними в любой относительной вращательной ориентации вокруг вертикальной оси, в котором часть разъема на основном корпусе поддерживается на части корпуса электрического нагревательного элемента, в котором электрические проводники, которые соединяют часть разъема на основном корпусе с нагревательным элементом и/или теплочувствительным выключателем постоянно прикреплены к упомянутой части разъема на основном корпусе, и в котором часть кожуха для ограждения нижней области сосуда, несущего воду, нагревательного элемента и теплочувствительного выключателя поддерживается на упомянутой части разъема.

Еще в одном дополнительном аспекте изобретение находится в бесшнуровом электрическом чайнике, имеющем основной корпус с несущим воду сосудом, нагревательный элемент, теплочувствительный выключатель и основание с электрическим соединением между основанием и основным корпусом чайника через электрическое соединение, имеющее вилочный разъем, обеспеченный либо на основном корпусе, либо на основании, и розеточный разъем, обеспеченный на другом из основного корпуса или основания, причем способ включает шаги: (а) постоянного прикрепления электрических проводников к части разъема для основного корпуса чайника; (b) прикрепления нагревательного элемента и теплочувствительного выключателя на нижнюю область сосуда, несущего воду; (с) прикрепления упомянутых проводников к нагревательному элементу и/или к теплочувствительному выключателю; (d) прикрепления упомянутой части разъема к части корпуса нагревательного элемента; и (е) прикрепления части кожуха для того, чтобы оградить нижнюю область сосуда, несущего воду, нагревательный элемент и теплочувствительный выключатель в упомянутом разъеме.

Еще в одном дополнительном аспекте изобретение предоставляет электрический разъем для обеспечения электрического соединенеия между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения с бытовым электрическим оборудованием и розеточную часть разъема для соединения с основанием, причем розеточная часть разъема имеет корпус, определяющий вертикально обращенные углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, распространяющимися в них, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты приспособлены для того, чтобы дать возможность вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором розеточная часть разъема обеспечена изолирующим выключателем или выключателями внизу углублений или отверстий, соединенными с электрическими контактами, имеющими подвижный привод выключателя или приводы, с которыми могут входить в контакт средства вхождения в контакт на вилочной части разъема, причем (или) каждый выключатель содержит контактную пару, включающую подвижную часть контакта, соединенную с источником электрического питания, и неподвижную часть контакта, соединенную с контактами, распространяющимися внутри углублений или отверстий, в котором подвижная часть контакта расположена в камере, определенной в корпусе разъема, которая не имеет вертикальной связи с углублениями или отверстиями, и расположена выше неподвижной части контакта.

Это устройство гарантирует, что активные электрически проводящие активные части в основании остаются сухими даже, если существенное количество воды проливается на разъем.

В предпочтительной конструкции корпус розеточного разъема имеет стенки, которые определяют в его самых нижних краях самую нижнюю поверхность корпуса, причем упомянутый подвижный контакт отделен промежутком от самой нижней поверхности корпуса. Часть подвижного контакта прикреплена к пружинящей полоске, отделенной промежутком от упомянутой самой нижней поверхности корпуса, с которой входит в контакт нижний конец привода. Камера с открытым дном расположена так, чтобы не задерживать никакую воду, входящую в нее.

Теперь описывается осуществление изобретения только в качестве примера со ссылкой на следующие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает чайник с основанием, в которое подано электропитание, включающим разъем в соответствии с осуществлением изобретения с видимой розеточной частью разъема;

фиг.2 изображает корпус чайника, в котором видима вилочная часть разъема чайника;

фиг.3 изображает розеточную часть разъема, отделенную от основания;

фиг.4 - вид с нижней стороны розеточной части разъема;

фиг.5 - вид в разрезе вдоль линии А-А на фигуре 4 (обратный относительно фигуры 4);

фиг.6 - вид в разрезе вдоль линии В-В на фигуре 4 (обратный относительно фигуры 4);

фиг.7 - вид в разрезе вдоль линии С-С на фигуре 4;

фиг.8 - деталировочный вид проводящих частей розеточной части разъема;

фиг.9 - вид с нижней стороны вилочной части разъема;

фиг.10 - вид сверху вилки части разъема;

фиг.11 - разобранный вид проводящих частей вилочной части разъема;

фиг.12 - вид чайника сверху; и

фиг.13 - вид в разрезе вдоль линии Х-Х фигуры 12 нижней части чайника, как он устанавливается на основании.

Обращаясь к чертежам и более конкретно к фиг.1 и 2, которые изображают корпус чайника, указанный в целом цифрой 2, имеющий полое вместилище 4 содержания воды и отдельное подающее питание основание 6. Чайник будет иметь крышку, но она не изображена по причине ясности. При использовании подающее питание основание 6 обеспечено шнуром 7 питания, дающим возможность его соединения с источником электропитания электрической сети. Чайник включает электрический нагревательный элемент, который может принимать множество видов, такой как скрытый или подпольного типа нагревательный элемент 80, такой как печатный тонкопленочного типа или с минеральным наполнителем резистивный проводного типа, как изображен на фиг.12. Обеспечен электрический разъем, имеющий вилочную и розеточную части 10, 12 разъема соответственно, которые установлены в основание 6 или на основании 6 и корпусе 4 чайника соответственно. Электропитание подается из основания 6 в корпус 4 чайника через разъем. Чайник 2 включает другие компоненты, такие как устройство управления с термочувствительным элементом для того, чтобы обнаруживать пар, чтобы выключать чайник после закипания, и другие связанные компоненты, такие как защита от сухого кипячения, которые являются традиционными.

Фиг.3 изображает розеточную часть 12 разъема, удаленную из основания 6. Как видно на фиг.3 - 7, розеточная часть 12 разъема содержит формованный корпус, имеющий часть 14 вертикальной внешней круглой стенки, которая при установке выступает вертикально из основания 6, и отливки, которые определяют три концентрические кольцевые стенки 16, 18 и 20. Стенки 14, 16 18 и 20 определяют между собой кольцевые углубления 22, 24 и 26 и центральное круглое отверстие 28. Каждое углубление 22, 24 и 26 имеет слепой нижний конец. В конкретных местоположениях электрические контакты распространяются в центральное отверстие 28 и углубление 26 и 24 соответственно через отверстия, причем контакты являются нейтральным (Н), активным (А) и земляным (3) контактами соответственно. Изолирующие электрические выключатели соединены как с активным, так и с нейтральным контактами, как объяснено дополнительно ниже.

Более конкретно, в центральном отверстии 28 обеспечен вертикальный контакт 30 в виде элемента формы U, определяющего пару противоположных пружинящих стержней, прикрепленных на основании к одному концу удлиненной пластины 32. (Несмотря на то, что центральное отверстие изображено как круглое, вместо этого могло бы быть обеспечено кольцевое отверстие с подходящей адаптацией к центральному контакту вилочной части). Пластина 32 образует часть первого выключателя, как сейчас объясняется. Противоположный конец пластины 32 образует часть неподвижного контакта и сформирован с частью 33 контакта, которая может быть сформирована из серебра или меди. Подвижная пружинящая полоска 34, лучше всего видная на фигуре 8, поддерживается на одном конце 36 посредством резкого искривления, где сформирован лопаточный контакт для прикрепления электрических проводов (не изображены). На противоположном конце полоска 34 имеет часть 38 контакта из серебра или меди, которая находится сверху части 33 контакта, отделенной промежутком небольшого расстояния от части 33 контакта (когда вилочная и розеточная части 10, 12 разъема разделены). Стойка 40 привода, сформированная из изоляционного материала, находится над полоской 34 около ее средней точки и распространяется вертикально через цилиндрическое проходное отверстие в корпусе розеточной части разъема, распространяющейся через отверстие в нижнем конце углубления 22. Нижний конец стойки привода опирается на полоску или взаимодействует с ней так, что ослабление стойки 40 привода замыкает первый выключатель. Как видно на фиг.6, 1 и 8, нижний конец стойки 40 привода сформирован с вертикальной юбочной частью 41, что-то вроде перевернутого гриба. Целью этой юбки 41 является удерживать любую пролитую воду, которая извлекается (например, посредством капиллярного эффекта) через небольшой зазор между стойкой 40 привода и отверстием в корпусе. Небольшой зазор между юбкой 41 и корпусом стойки 40 привода эффективно удерживает посредством капиллярного эффекта любую такую воду, убирая ее от электрически активных частей выключателя.

Активный электрический контакт 42 обычно имеет форму L (смотри фиг.4) и распространяется вверх в углубление 26, содержащее пружинящую металлическую полоску, имеющую изгиб через верхний конец для того, чтобы образовать пружинящий контакт, и распространяется в его нижнем конце горизонтально, определяя пластину 44. Второй выключатель составлен с помощью пружинящей полоски 46 (лучше всего видна на фиг.6 и 7), имеющей резкое искривление и конечную часть, определяющую лопаточный контакт 48 для присоединения электрических проводов, и изоляционную стойку 50 привода, идентичную стойке 40, которая распространяется в углубление 22 в местоположении в углублении 22, диаметрально противоположном приводу 40. Стойка 50 также сформирована с удерживающей воду юбочной частью 55. Верхний конец привода 50 почти виден на фиг.3 и 6. Части 51, 53 контактов (фиг.7) сформированы на противоположных концах пластин 44, 46, которые могут быть серебряными или медными контактами с нанесенным на поверхность сплавом серебра, что является традиционным.

Первый и второй выключатели не одинаковы, а устроены так, что одинаковое ослабление двух приводов 40 и 50 заставляет первый выключатель для активного контакта замыкаться первым, а выключатель для нейтрального контакта вторым. Это достигается рядом возможных способов, например, делая расстояние между частями 33 и 38 контактов меньше, чем расстояние между частями 51 и 53 контактов (с помощью увеличения их толщины или относительного расположения) или увеличения длины привода 40 по сравнению с приводом 50.

Обычно земляной контакт 52 формы L распространяется в углубление 24, также имеющее пружинящий изгиб через конечную часть, для того, чтобы образовать пружинящий контакт, и нижнюю часть 54, составляющую лопаточный контакт для соединения электрического провода.

Кольцевое углубление 24 и 26 и центральное отверстие 28 являются все небольшого радиального размера, обычно между 1,8 и 3,1 мм. Кроме того, контакты 30, 42 и 52 расположены ниже ведущего конца корпуса, определяемого верхними краями различных стенок, на безопасном расстоянии, которое гарантирует, что чрезвычайно трудно неумышленно осуществить доступ к контактам. Более конкретно, земляной контакт 52 отделен промежутком от самых верхних краев смежных стенок на самое малое расстояние, причем активный контакт 42 и нейтральный контакты отделены промежутком на расстояние, немного большее расстояния ниже верхних краев смежных стенок. Помещение приводов 40, 50 внутри углубления 22 и на его противоположных сторонах означает, что почти невозможно случайно замкнуть выключатель, пока не будет осуществлен доступ к проводнику.

Также видимыми на перевернутом виде фиг.4 являются водосливные отверстия 56, которые позволяют воде вытекать из углублений в случае, когда вода случайно пролита в разъем. Такие отверстия обеспечены в каждом углублении, включая самое внешнее углубление 22 для приводов. Точки 58 крепления сформированы для того, чтобы позволить прикрепить розеточную часть разъема 12 на основании 6 беспроводного бытового электрического оборудования.

Дополнительной важной особенностью розеточной части разъема является то, что те части, которые являются электрически активными, то есть постоянно активны, пока основание соединено с источником элетропитания электрической сети, изолированы от любых частей, которые намокают в случае случайного проливания воды. Более конкретно, как лучше всего видно на фиг.4 и 1, полоска 46 активного пружинящего контакта и ее часть 53 контакта расположены в камере с открытым дном, которая определяется нижней стороной поверхности 90 корпуса и противоположными стенками 92, 94 и отделены промежутком на значительное расстояние от самых нижних концов стенок 92, 94. Часть 53 контакта расположена над частью 51 контакта неподвижной контактной накладки 22, и в разомкнутом положении отделена от него промежутком. Если вода пролита на розеточный разъем 12, она может войти только в углубление и отверстия 24, 26, 28 и 30. Большая часть воды будет проходить через дренажные отверстия 56, но некоторое количество может достигнуть выступающих контактов 42, 30, 52. Рассматривая в первую очередь только контакт 42, который создает активное соединение, любая вода, проходящая вниз него, будет преимущественно падать вертикально через разъем, но даже, если некоторое количество воды проходит вдоль полоски 44 в часть 51 контакта, отделенная промежутком часть 53 контакта и полоска 46 и контакт 48 остаются сухими. Подобным образом нейтральная контактная полоска 34 и часть 38 расположены в аналогичной камере, определенной стенками 96, 98 и поверхностью 100 нижней стороны, расположенной сверху неподвижного контакта 32, и часть 33 контакта также остается сухой в случае проливания воды.

Теперь обратимся к вилочной части разъема 10, верхняя сторона разъема изображена на фиг.9. Разъем 10 содержит формованный пластмассовый корпус, на котором установлены центральный проводящий штырьевой контакт 60 и концентрические кольцевые контакты 62 и 64. Они создают нейтральный, активный и земляной соединения соответственно. Как лучше всего видно на частично разобранном виде фиг.11, обеспечены пластинчатые электрические проводники 66, 68 и 70 для штырьевого контакта 60 и контактов 62 и 64 соответственно, распространяющиеся наружу из соответствующих контактов, к которым прикрепляются электрические провода традиционным способом. Сформованной в корпус разъема снаружи самого внешнего кольцевого контакта 64 является дополнительная кольцевая поверхность 72 уменьшенной высоты по сравнению с контактами 60, 62 и 64. Обеспечена внешняя зависящая юбка 73, которая окружает внешнюю стенку 14 розеточной части разъема при вхождении в контакт.

При разделении изолирующие выключатели гарантируют, что активный и нейтральный контакты изолированы от электрического питания. Когда вилочная и розеточная части разъема сопряжены, контакты 60, 62 и 64 физически входят в контакт с контактами 30, 42 и 52 соответственно. Благодаря относительным расположениям контактов земляное соединение создается сначала, за ним следует физическое вхождение в контакт активного и нейтрального контактов. Когда кольцевая поверхность 72 входит в углубление 22, она входит в контакт с приводами 40, 45 и ослабляет выключатели в замкнутое положение, причем активное электрическое соединение создается сначала, за ним следует нейтральное электрическое соединение, так что электропитание подается последовательно на активный и нейтральный контакты.

Как будет понятно, вилочная и розеточная части разъема могут входить в контакт в любой вращательной ориентации через полные 360°. Они могут также относительно поворачиваться, когда сопряжены вместе. Создание физического соединения между электрическими контактами, пока еще электрически изолированными, имеет результат, что эффективный физический контакт может быть гарантирован перед активизацией электрического контакта, таким образом уменьшая риск дугового разряда. Последовательное электрическое соединение активного и нейтрального контактов дополнительно уменьшает риск дугового разряда, возникающего из-за индуктивного и резистивного эффектов электрических компонентов, таких как нагревательный элемент и элемент управления.

Когда чайник снят с основания и разъемы разъединены, выключатели и контакты разъединяются в обратном порядке, выключатель для нейтрального контакта разъединяется сначала, за ним следует выключатель для активного контакта, затем следует физическое разъединение активного и нейтрального кольцевых контактов 60, 62 с контактами 30, 42 и, наконец, разрывается земляное соединение. Опять риск дугового разряда значительно уменьшается.

Как видно из фигур, разъемы 10, 12 являются широкой и относительно мелкой конструкции. Испытания показали, что чайники более приземистой конструкции, которые обычно имели бы внешний диаметр около 200 мм, если отношение входящей в контакт поверхности разъема, то есть диаметр через розеточный разъем 12, измеренный между противоположными сторонами внешней стенки 14 к внешнему диаметру корпуса чайника в его основании больше, чем приблизительно 0,18, вхождение в контакт разъемов является особенно легким. В случае более вертикальных конструкций, которые обычно имеют внешний диаметр приблизительно 160 мм, отношение входящей в контакт поверхности разъема к наружному диаметру чайника должно быть больше, чем приблизительно 0,22. Наличие такого широкого и все же мелкого разъема облегчает правильное вхождение в контакт корпуса чайника на основании. Это в противоположность ко многим конструкциям предшествующего уровня техники, где разъемы более вертикальной конструкции и обычно меньшего диаметра, где пользователь должен очень точно выравнивать электрический прибор и основание перед вхождением в контакт.

Обычно внешний диаметр розеточного разъема 12 находится в области 3,9 см. Расстояние вертикального перемещения обычно находится в области 1,2 см.

Фиг.13 - схематический вид в разрезе вдоль линии Х-Х фиг.12 чайника 2, установленного на свое бесшнуровое основание 6. В существующих бесшнуровых чайниках типа 360° с разъемами, установленными отдельно от теплочувствительных выключателей, вилочный разъем обычно прикрепляется на часть кожуха и поддерживается частью кожуха, которая ограждает основание чайника и помещает нагревательный элемент, выключатели сухого кипячения и связанные компоненты. Наоборот, настоящее осуществление поддерживает вилочный разъем 10 на части корпуса 80 самого нагревательного элемента. С этой целью разъем обеспечен приливами 82, имеющими отверстия, через которые устанавливаются винты (не изображены) для прикрепления к корпусу 80 нагревательного элемента. После сборки чайника вилочный разъем 10 должен быть электрически соединен с нагревательным элементом и устройствами защиты от сухого кипячения и другими связанными компонентами. Это является трудным, так как большое количество проводников и компонентов необходимо соединить и способом, когда они не могут касаться нагревательного элемента, а затем они должны быть вложены внизу кожуха. С помощью постоянного прикрепления проводников для активного, нейтрального и земляного контактов (как лучше всего видно на фиг.9), например с помощью сварки или пайки, перед прикреплением разъема возможно использовать более короткие проводники, которые могут быть легко соединены с нагревательным элементом и выключателем (выключателями) и легко ограничены внизу кожуха 76. Более конкретно, способ сборки включает постоянное прикрепление электрических проводников к вилочному разъему, соединение проводников с установленным нагревательным элементом и выключателями, с последующим прикреплением розеточного разъема к нагревательному элементу 80, с последующим прикреплением кожуха 76 к вилочному разъему с использованием винтов, которые входят в зацепление со вторым множеством приливов, обеспеченных на вилочном разъеме.

Будет понятно, что края вилочного разъема 10 вложены внизу нижнего кожуха 76 и распространяются через отверстие в кожухе. Вокруг внешнего края отверстия кожух сформирован с краевой областью 78, которая расширяется наружу, в которой определяется искривленная поверхность, которая облегчает начальную установку бытового электрического оборудования и помогает с помощью облегчения эффекта вращения или поворота чайника, когда один край обычно входит в зацепление с боковой стенкой 14, когда чайник устанавливается на основании 6.

Таким образом, разъем, как описано выше, обеспечивает конструкцию, которая очень безопасна, а также обеспечивает преимущества простоты использования.

Claims (26)

1. Электрический разъем для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое выполнено с возможностью при использовании соединяться с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с электрическим прибором, либо с основанием, и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты выполнены с возможностью вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна часть разъема для основания обеспечена изолирующим выключателем или выключателями, соединенными с электрическими контактами, имеющими подвижный привод выключателя или приводы, с которыми входит в контакт средство вхождения в контакт на другой части разъема, в котором приводы и упомянутое средство вхождения в контакт расположены относительно электрических контактов на упомянутых частях разъема так, что физический контакт между упомянутыми электрическими контактами создается перед замыканием выключателя или выключателей после сопряжения частей разъема.

2. Электрический разъем по п.1, в котором обеспечена пара изолирующих выключателей, соединенных с соответствующими контактами, которые при использовании являются активным и нейтральным контактами, причем упомянутые изолирующие выключатели выполнены с возможностью последовательного один перед другим замыкания и размыкания после сопряжения и выхождения из контакта частей разъема.

3. Электрический разъем по п.1 или 2, в котором розеточная часть разъема содержит первое внешнее кольцевое углубление и второе кольцевое углубление, расположенное в первом углублении и концентрическое с ним, и центральное третье углубление во втором углублении, причем электрические контакты распространяются в каждое углубление, при этом вилочная часть разъема содержит первый внешний кольцевой контакт, второй кольцевой контакт в первом кольцевом контакте и третий центральный контакт во втором кольцевом контакте для вхождения в контакт в первой, во второй и третьей прорезях розеточной части разъема соответственно.

4. Электрический разъем по п.2, в котором упомянутые два электрических контакта, соединенных с изолирующими выключателями, сформированы вместе с пружинящими полосками или соединены с ними, расположенными обращенными друг к другу и отделенными промежутком от неподвижных контактных полосок, и в котором упомянутые приводы выключателей сформированы из непроводящего материала, размещенного с возможностью вхождения в контакт с пружинящими полосками, посредством чего перемещение приводов побуждает вхождение пружинящих полосок в контакт с неподвижными контактными полосками.

5. Электрический разъем по п.4, в котором расстояние между неподвижной контактной полоской и противоположной пружинящей полоской меньше в случае одного из выключателей по сравнению с другим.

6. Электрический разъем по п.3, в котором выключатели соединены с электрическими контактами, распространяющимися в центральное углубление и во второе кольцевое углубление.

7. Электрический разъем по п.3 или 7, в котором электрические контакты, распространяющиеся в первое кольцевое углубление, второе кольцевое углубление и третье кольцевое углубление, являются земляным активным и нейтральным контактами соответственно.

8. Электрический разъем по любому предыдущему пункту, в котором одна часть разъема для основания обеспечена кольцевым углублением, внутри которого распространяется привод выключателя или приводы, и в котором другая часть разъема обеспечена кольцевой поверхностью, расположенной с возможностью выступа в упомянутое кольцевое углубление и замыкания упомянутого выключателя после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема.

9. Электрический разъем по п.8, в котором привод выключателя или приводы обеспечены на нижнем конце вертикальной юбочной частью.

10. Электрический разъем по п.8 или 9, в котором приводы расположены диаметрально противоположно друг к другу в их углублении.

11. Электрический разъем по п.10, в котором упомянутое кольцевое углубление имеет, по меньшей мере, одно отверстие в нем для удаления любой жидкости, которая пролита в углубления.

12. Электрический разъем по п.10 или 11, в котором кольцевая поверхность, обеспеченная на вилочной части разъема, имеет ведущий край, который отделен промежутком в осевом направлении от ведущих краев первого и второго электрических кольцевых контактов и третьего центрального контакта.

13. Электрический разъем по любому предыдущему пункту, в котором электрические контакты в углублениях или отверстиях розеточной части разъема являются пружинными контактами, с которыми контакты вилочной части разъема входят в контакт после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема.

14. Электрический разъем для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с электрическим прибором, либо с основанием и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты выполнены с возможностью вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна часть разъема, являющаяся для основания, обеспечена изолирующими выключателями, соединенными соответственно с активными нейтральным электрическими контактами, имеющими подвижные приводы выключателей, с которыми осуществляется контакт средствами вхождения в контакт на другой части разъема, причем упомянутые изолирующие выключатели приспособлены замыкаться последовательно один перед другим после сопряжения частей разъема.

15. Электрический разъем для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения либо с электрическим прибором, либо с основанием и розеточную часть разъема для соединения с вилочной частью разъема электрического прибора или с основанием, причем розеточная часть разъема содержит углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты выполнены с возможностью вхождения в контакт вилочной и розеточной частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором одна розеточная часть разъема для основания обеспечена изолирующим выключателем или выключателями, соединенным с электрическими контактами, имеющими подвижные приводы выключателей, распространяющиеся в кольцевое углубление на этой части разъема, и в котором другая часть разъема обеспечена кольцевой поверхностью, выполненной с возможностью выступать в упомянутое кольцевое углубление, для вхождения в контакт с приводами и замыкания упомянутых выключателей после сопряжения вилочной и розеточной частей разъема.

16. Бесшнуровой электрический чайник, имеющий разъем, по любому из предыдущих пунктов.

17. Бесшнуровой электрический чайник, имеющий основной корпус с несущим воду сосудом и основание, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, и разъем для того, чтобы обеспечить электрическое соединение между основным корпусом и основанием в любой относительной вращательной ориентации, в котором отношение диаметра части разъема на основании к диаметру основного корпуса, где он сидит на основании, по меньшей мере, 0,18.

18. Бесшнуровой электрический чайник по п.17, в котором упомянутое отношение равно, по меньшей мере, 0,22.

19. Бесшнуровой электрический чайник по п.17, в котором диаметр основного корпуса чайника равен 200 мм, а упомянутое отношение равно 0,18.

20. Бесшнуровой электрический чайник по п.17, в котором диаметр чайника равен 160 мм, а упомянутое отношение равно 0,22.

21. Бесшнуровой электрический чайник, имеющий основной корпус с несущим воду сосудом, нагревательный элемент и теплочувствительный выключатель, и основание, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, с электрическим разъемом, имеющим вилочную часть разъема, обеспеченную либо на основном корпусе, либо на основании, и розеточную часть разъема на другом из основного корпуса и основания для того, чтобы обеспечить электрическое соединение между ними в любой относительной вращательной ориентации вокруг вертикальной оси, в котором часть разъема на основном корпусе поддерживается на части корпуса электрического нагревательного элемента, в котором электрические проводники, которые соединяют часть разъема на основном корпусе с нагревательным элементом и/или теплочувствительным выключателем, постоянно прикреплены к упомянутой части разъема на основном корпусе, и в котором часть кожуха для ограждения нижней области сосуда, несущего воду, нагревательного элемента и теплочувствительного выключателя поддерживается на упомянутой части разъема.

22. Способ сборки бесшнурового электрического чайника, имеющего основной корпус с несущим воду сосудом, нагревательный элемент и теплочувствительный выключатель, и основание с электрическим соединением между основанием и основным корпусом чайника через электрическое соединение, имеющее вилочный разъем, обеспеченный либо на основном корпусе, либо на основании, и розеточный разъем, обеспеченный на другом из основного корпуса или основания, причем способ включает шаги, при которых осуществляют

(a) постоянное прикрепление электрических проводников к части разъема для основного корпуса чайника;

(b) прикрепление нагревательного элемента и теплочувствительного выключателя на нижнюю область сосуда, несущего воду;

(c) прикрепление упомянутых проводников к нагревательному элементу и/или к теплочувствительному выключателю;

(d) прикрепление упомянутой части разъема к части корпуса нагревательного элемента;

(е) прикрепление части кожуха для того, чтобы вложить нижнюю область сосуда, несущего воду, нагревательный элемент и теплочувствительный выключатель в упомянутый разъем.

23. Электрический разъем для обеспечения электрического соединения между корпусом бесшнурового электрического прибора и основанием, которое при использовании соединяется с источником электрического питания, причем разъем содержит вилочную часть разъема для соединения с бытовым электрическим оборудованием и розеточную часть разъема для соединения с основанием, причем розеточная часть разъема имеет корпус, определяющий вертикально обращенные углубления или отверстия, обеспеченные электрическими контактами, распространяющимися в них, а вилочная часть разъема содержит электрические контакты для вхождения в контакт с контактами в углублениях или отверстиях розеточной части разъема, причем упомянутые углубления и контакты выполнены с возможностью вхождения в контакт частей разъема через 360° относительной вращательной ориентации, в котором розеточная часть разъема обеспечена изолирующим выключателем или выключателями внизу углублений или отверстий, соединенными с электрическими контактами, имеющими подвижный привод выключателя или приводы, с которыми осуществляется контакт средств вхождения в контакт на вилочной части разъема, причем выключатель или каждый выключатель содержит контактную пару, включающую часть подвижного контакта, соединенную с источником электрического питания, и часть неподвижного контакта, соединенную с контактами, распространяющимися внутри углублений или отверстий, в котором часть подвижного контакта расположена в камере, определенной в корпусе разъема, в которой отсутствует вертикальная связь с углублениями или отверстиями, и которая расположена выше части неподвижного контакта.

24. Электрический разъем по п.23, в котором корпус розеточного разъема имеет стенки, которые определяют в его самых нижних краях самую нижнюю поверхность корпуса, причем упомянутый подвижный контакт отделен промежутком от самой нижней поверхности корпуса.

25. Электрический разъем по п.24, в котором часть подвижного контакта прикреплена к пружинящей полоске, отделенной промежутком от упомянутой самой нижней поверхности корпуса, с которой входит в контакт нижний конец привода.

26. Электрический разъем по любому из пп.23-25, в котором упомянутая камера является камерой с открытым дном.

Images