TWI412189B - 插頭 - Google Patents

Description

插頭

本發明是關於用以連接至直流(direct current，DC)插座(outlet)的插頭(plug)。

習知地，已知有向DC電源供應器作為驅動電源供應器之DC裝置(例如，收音機、電視機或類似物)供應DC電力之DC插座，以及以可分離方式連接至DC插座之插頭(參見例如日本專利申請公開案第H7-15835號，[0021]至[0023]段及圖1，)(JP7-15835A)。

JP07-015835A之DC插座包含：主體，其容納於提供於牆壁內部之開關盒(switch box)中；以及轉換器，其提供於主體內部以將AC電力轉換為DC電力。此外，DC插座包含：AC連接端子，其提供於主體之面對開關盒的後側上；以及插座部分，其提供於主體之面對房間(room)內部的前側上。安裝於牆壁內部之AC電源之電力線(power line)連接至AC連接端子，且電力裝置之插頭以可分離方式連接至插座部分。因此，當AC電源之電力線連接至DC插座之AC連接端子時，AC電力由轉換器轉換為DC電力，使得DC電力可供應至具有連接至其插座部分之插頭的電力裝置。

同時，當插頭連接至DC插座及從DC插座斷開時，可能產生電弧(arc)。具體而言，與AC插座相比而言，在用於供應DC電力之DC插座之情況下，所產生之電弧可維持，因此DC插座需要電弧保護單元。然而，JP07-015835A之DC插座具有針腳插孔(pin-jack)型端子之插座部分，且插頭經形成為針腳插孔型插頭以連接至針腳插孔型端子。因此，其並未具備用於包圍插頭之插頭針腳之部件。因此，可自外部看見所產生之電弧。

作為包含電弧保護單元之DC插座及DC插頭之實例，已揭露藉由IEC標準(CEI/IEC 60906-3)標準化之安全超低壓(safety extra low voltage，SELV)電壓之插頭及插口(socket)。圖15C及圖15D繪示由IEC標準標準化之插頭110。兩個插頭針腳112配置於圓柱形部分111內部，圓柱形部分111提供於插頭110之前端部分處。

同時，如圖15A及圖15B所示，插口100包含：圓形開口101，插頭110之圓柱形部分111插入穿過其中；圓柱形突出部分102，其自圓形開口101突出以插入至圓柱形部分111中；針腳插入孔103，其向突出部分102之前端表面開放；以及針腳接納片104，其提供於突出部分102內部以與針腳插入孔103連通。當插頭110連接至插口100時，穿過針腳插入孔103插入至突出部分102中之插頭針腳112分別與針腳接納片104嚙合，使得電力自插口100供應至插頭110。

如圖15A至圖15D所示，在由IEC標準標準化之插口100中，兩個針腳插入孔103在延伸穿過突出部分102之中心的線L1上開放且處於相對於突出部分102之中心之兩個對稱位置處，且兩個插頭針腳112設置於延伸穿過 圓柱形部分111之中心的線L2上且處於相對於圓柱形部分102之中心之兩個對稱位置處。為此原因，鍵槽(keyway)105形成於突出部分102之周邊表面上，且肋狀物(rib)113形成於圓柱形部分111之內部周邊表面上，使得插頭針腳112將不會在其極性未對準之狀態下插入至針腳插入孔103中。

此外，由IEC標準標準化之插頭110及插口100對應於四種供應電壓。為識別供應電壓之種類，插口100及插頭110分別包含：電壓識別凹槽(groove)106，其形成於突出部分102之周邊表面上相對於鍵槽105成預定角度；以及電壓識別肋狀物114，其以突出方式形成於插頭110之圓柱形單元111之內部周邊表面上相對於肋狀物113成預定角度。

接著，藉由使鍵槽105及電壓識別凹槽106與肋狀物113及電壓識別肋狀物114分別嚙合而防止在其極性未對準之情況下相反地或錯誤地將插頭110插入至插口100中。然而當圓柱形部分111插入於圓形開口101中時，需要在旋轉插頭110的同時找到圓柱形部分111之肋狀物113及114分別與插口100之鍵槽105及凹槽106嚙合的位置。因此，使用插口100及插頭110變得不方便。

在上述插口100及插頭110中，為防止在不使用鍵槽105及肋狀物113之情況下將插頭110相反地插入於插口100中，考慮將兩個針腳插入孔103配置於線L1下方或上方之一側(例如，線L1下方之一側)，同時將插頭針腳112配置於線L2下方或上方之一側(例如，線L2下方之一側)，如圖15A及圖15C中由點線所示。然而由於圓柱形部分111具有圓柱形形狀，因此當插頭針腳112配置於線L2下方或上方之一側處時，插頭針腳112之間的距離變得較近。因此，插頭110變為按比例增大以便獲得絕緣距離。

鑒於上述內容，本發明提供一種插頭，其能夠防止其相反地插入至DC插座中而不用按比例增大，且在插頭連接至DC插座時容易與DC插座對準。

根據本發明之一態樣，提供一種插頭，其用以連接至直流(DC)插座以向其供應DC電力，所述DC插座具有插入凹槽及針腳接納片。插入凹槽是圍繞在前側開放之多個針腳插入孔而形成。針腳接納片對應於所述針腳插入孔。所述插頭包含：多個圓桿形插頭針腳，其自插頭主體之前表面突出，所述插頭針腳用以經由所述DC插座之所述針腳插入孔連接所述針腳接納片，且被供應來自所述DC插座之電力；以及包圍壁，其自所述插頭主體之所述前表面突出以包圍所述插頭針腳，所述包圍壁用以插入至所述DC插座之所述插入凹槽中。其中所述包圍壁自其前側觀看實質上呈四邊形形狀，且所述插頭針腳沿對應於所述包圍壁之一個內表面之參考表面配置，且偏移至比與所述參考表面相對之內表面更靠近所述參考表面。

自所述前側觀看之所述包圍壁之形狀可取決於供應電壓、供應電流或電源供應電路之種類而部分改變。

此外，自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域減小。在此情況下，自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，可藉由取決於所述供應電壓、供應電流或電源供應電路之所述種類來切割所述包圍壁之所述實質上四邊形形狀之至少一隅角而部分改變。

較佳地，取決於所述供應電壓、供應電流或電源供應電路之所述種類而改變形狀之所述包圍壁之一部分，比所述參考表面更靠近與所述參考表面相對之所述內表面。

或者，自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域增加。

此外，自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，可藉由形成自所述包圍壁之表面突出之延伸部分而部分改變。在此情況下，所述延伸部分自所述包圍壁之內表面向內延伸。較佳地，所述延伸部分較靠近與所述包圍壁之所述參考表面相對之表面而設置。或者，所述延伸部分可自所述包圍壁之外表面向外延伸。

此外，自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀可僅當所述電源供應電路為安全超低壓(SELV)電路時而部分改變。

另外，所述插頭之所述插頭針腳可包含接地針腳。在此情況下，所述接地針腳可偏移至較靠近與所述參考表面相對之所述內表面設置。

此外，所述插頭主體可包含：盒形前殼體，其具有開放後部部分，所述包圍壁位於所述前殼體之前表面上；以及盒形後殼體，其具有開放前部部分，所述後殼體固定至所述前殼體以便阻擋所述前殼體之向後開放，其中所述插頭針腳接納於所述前殼體及所述後殼體中。

或者，所述插頭主體可包含：固定部分，其用於固定所述插頭針腳；以及外殼，其藉由二次成型形成於所述固定部分之外部，所述外殼由合成樹脂製成，且其中所述包圍壁與所述外殼形成為一單元。

根據上述本發明，電力供應至之插頭針腳沿對應於實質上四邊形包圍壁之一個內表面之參考表面配置，且比與所述參考表面相對之內表面更靠近所述參考表面偏移。因此，可能容易辨識將插入至DC插座中之插頭的定向(orientation)。此外，實質上四邊形包圍壁插入至DC插座之插入凹槽中，使得將插入至DC插座中之插頭之定向受限。此允許插頭之容易的位置對準，且使得能夠實現使用方便且具有防止相反插入之組態的插頭。即使多個插頭針腳較靠近參考表面偏移配置，插頭針腳之間的間隙亦由於包圍壁之實質上四邊形形狀而不減小。因此，不必按比例增大插頭以確保絕緣距離。

此外，由於自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是藉由取決於供應電壓、供應電流或電源供應電路之種類來切割所述包圍壁之隅角中之至少一者而部分改變，因此使用者可容易根據包圍壁之形狀來識別供應電壓、供應電流或電源供應電路之種類，且辨識將插入DC插座中之插頭的定向。因此，可容易進行插頭與DC插座之位置對準。

另外，自所述前側觀看之所述包圍壁之形狀藉由在與包圍壁之參考表面相對之表面附近切割隅角而部分改變，使得與在參考表面附近切割隅角之情況相比，可能獲得插頭針腳與包圍壁之間的足夠距離。此使得能夠容易製造插頭。

而且，供應電壓、供應電流或電源供應電路之種類可藉由自包圍壁之表面突出之延伸部分來識別。延伸部分自包圍壁之表面延伸，使得延伸部分與其與包圍壁分開形成之情況相比具有足夠強度。

除此之外，藉由在內表面處形成延伸部分，與在包圍壁之外表面處形成延伸部分之情況相比可防止插頭之按比例增大。

此外，藉由在靠近與包圍壁之參考表面相對之表面的所述包圍壁之內表面處形成延伸部分，與延伸部分靠近參考表面形成之情況相比可能獲得插頭針腳與包圍壁之間的足夠距離。此使得能夠容易製造插頭。

現將參看形成本發明一部分之附圖來描述本發明之實施例。

(第一實施例)

將參看圖1A至圖2C描述本發明之第一實施例。根據此實施例之插頭1(例如)以可分離方式連接至DC插座2，DC插座2埋入於諸如牆壁之建築表面中。如圖1B所示，用於DC電力之插頭連接器由插頭1及DC插座2構成，DC插座2連接至插頭1以向其供應DC電力。除非另外描述，否則插頭1之向上、向下、左及右方向是基於圖1A而界定。圖1A中之紙張表面指示插頭1之前側。

如圖1A及圖1B說明，插頭1包含插頭主體11，其具有水平伸長之長方體形狀及可由使用者握持之大小，插頭主體11由熱塑性合成樹脂製成。來自DC插座2之電力供應至之兩個圓桿形插頭針腳12自插頭主體11之前表面(面對DC插座2之表面)突出。包圍壁13與插頭主體11形成為一單元，且自其突出以包圍兩個插頭針腳12。此外，負載裝置之電線14自插頭主體11之後表面延伸。因此，當插頭1連接至DC插座2時，DC電力經由電線14供應至負載裝置。

自插頭主體11之前表面突出之包圍壁13如在插頭插入方向(自前側)上觀看以實質上四邊形形狀形成。兩個插頭針腳12沿對應於包圍壁13之一個內表面(例如，上部內表面)之參考表面配置，且比與參考表面相對之內表面(下部內表面)偏移更靠近參考表面。而且，在此實施例中，插頭針腳12與包圍壁13之上部內表面之間的距離為插頭針腳12與包圍壁13之下部內表面之間的距離的1/2或1/2以下，使得可容易辨識偏移更靠近上部側之插頭針腳12。另外，插頭主體11之前表面與包圍壁13之前端之間的距離設定為稍微大於插頭主體11之前表面與插頭針腳12之前端之間的距離。

同時，如圖1B及圖2A~圖2C所示，插頭1以可分離方式連接至DC插座2，DC插座2包含由合成樹脂製成且埋入建築表面中之插座主體20。插座主體20具有：實質上盒形體21，其具有開放前部且由合成樹脂製成；以及實質上盒形蓋22，其具有開放後部且由合成樹脂製成。盒形體21及蓋22可藉由由金屬製成之組裝框架23而彼此組裝。

插座主體20具有符合日本工業標準(見JIS C 8303)之大小。插座主體20具有一個模組尺寸，且三個插座主體可並排附接至安裝框架以用於互換大的方形轂型(square boss type)佈線裝置(見JIS C 8375)。

雖然將固定至夾具之插座描述為連接至插頭1之DC插座2之實例，但插頭1可連接至固定至電力裝置之插座、用於電線(cord)在未固定之情況下之延伸連接之電線連接器體、未固定之多插座電源板(power strip)及類似物。

在蓋22之前表面上，突起(boss)22a自其向前突出，作為將固定於安裝框架(未圖示)之開口中的單一單元。實質上U形組裝框架13之中心部分安裝於肩部(shoulder)22b中之每一者中，肩部22b提供於突起22a之相對末端側處。組裝框架23之相對末端側分別插入形成於蓋22及盒形體21之側表面處之嚙合凹座(engaging recess)22c及21a中，且提供於組裝框架23之相對末端側之前端部分處之實質上V形嚙合爪(engaging claw)23c分別擴展以與嚙合凹座21a之相對末端部分嚙合。因此，盒形體21及蓋22由組裝框架23組合。

以突出方式提供於組裝框架23之中心部分之外部周邊部分處的是一對嚙合爪23a，其能夠與提供於由合成樹脂材料製成之安裝框架上之嚙合開口嚙合。此外，嚙合開口23b提供於一突出部分處，所述突出部分自組裝框架23之中心部分之內部周邊部分向前突出以在安裝於安裝框架中時與由金屬材料製成之安裝框架(未圖示)之嚙合爪嚙合。

提供於突起22a之前表面上的是插頭1以可分離方式連接至之插座單元24。具體而言，插座單元24提供於突起22a之前表面之中心部分處。插座單元24具有自其前部所見實質上四邊形形狀，且包含：插頭接納部分25，其中形成兩個圓形針腳插入孔26；插入凹槽27，其形成為圍繞插頭接納部分25以便接納插頭1之包圍壁13；以及兩個針腳接納片28，其用於分別與經由針腳插入孔26插入至插座主體20之插頭1之插頭針腳12嚙合。

具體而言，提供兩個針腳插入孔26以對應於用於供應DC電力之兩個(正及負)針腳接納片28。針腳插入孔26沿插頭接納部分25之一側(例如，在本實施例中充當參考側KL之上部側)配置，且比其與參考側KL相對之下部側更靠近插頭接納部分25之上部側(參考側KL)。

接納於插座主體20中的是將分別電連接至針腳接納片28之所謂快速連接端子結構之連接端子(未圖示)。DC電源供應器之電源供應器線(未圖示)經由在盒形體21之後側處開放之線插入孔而插入以連接至連接端子。此外，例如第H10-144424號日本專利申請公開案中揭露之習知快速連接端子可用作快速連接端子結構之連接端子(未圖示)，且將省略其描述及說明。

當插頭1連接至DC插座2時，插頭1首先接近DC插座2，使得插頭針腳12與針腳插入孔26對準。隨後，將插頭1之包圍壁13插入至DC插座2之插入凹槽27中，且插頭針腳12配合於針腳插入孔26中。隨後，插頭1連續到達預定位置以藉此以電及機械方式使插頭針腳12與針腳接納片28嚙合。另外，當插頭針腳12嚙合於針腳接納片28時，包圍壁13之前端部分已插入於插入凹槽27中。因此，即使當在插頭針腳12之嚙合期間產生電弧時，自外部亦看不見所產生之電弧。

當插頭1自DC插座2斷開時，首先握持插頭1且將其拉出。隨後，使插頭針腳12自針腳接納片28及針腳插入孔26脫離。隨後，將插頭1之包圍壁13自插入凹槽27分離出，藉此容易地使插頭1DC插座2斷開。另外，當插頭針腳12自針腳接納片28脫離時，包圍壁13之前端仍插在插入凹槽27中。因此，即使當在插頭針腳12之脫離期間產生電弧，自外部亦看不見所產生之電弧。

在此實施例之插頭1中，包圍壁13具有自前側(在插頭插入方向上)觀看之實質上四邊形形狀，且兩個插頭針腳13沿對應於包圍壁13之一個內表面(上部內表面)之參考表面配置，且比與參考表面相對之內表面(下部內表面)偏移更靠近參考表面。因此，可容易辨識將插入至DC插座2中之插頭1的定向(orientation)。

由於實質上四邊形包圍壁13插入至圍繞四邊形插頭接納部分25形成之插入凹槽27中，因此將插入至DC插座2中之插頭1之定向受限。此允許插頭1之位置與DC插座2之位置容易對準。因此，可實現使用方便且具有防止相反插入之組態的插頭1。

不同於上文提及之在IEC標準中指定之用於SELV電路之具備相反插入防止肋狀物的插頭，插頭主體11在其前表面上具有圍繞插頭針腳12形成之包圍壁13。因此，插頭1可具有簡單形狀，且不必按比例增大插頭1以確保強度。

當包圍壁13具有在插頭插入方向(自前側)觀看之圓柱形形狀時，若兩個插頭針腳12較靠近包圍壁13之一側偏移而配置，則兩個插頭針腳12之間的間隙減小。然而，在此實施例中，包圍壁13具有在插頭插入方向上觀看之實質上四邊形形狀。因此，即使多個(例如，在此實施例中，兩個)插頭針腳12較靠近參考表面偏移而配置，插頭針腳12之間的間隙亦不減小。因此，不必按比例增大用於插口的插頭1以確保絕緣距離。

在上述插頭連接器中，插頭1可具備平坦插頭葉片(blades)而非圓桿形插頭針腳12，且插頭接納部分25可具備矩形針腳插入孔。在所述情況下，平坦插頭葉片之垂直大小變為大於圓桿形插頭針腳12之大小，以便具有相同橫截面積。因此，形成於插頭接納部分25處之針腳插入孔26'之垂直大小大於圓形針腳插入孔26之垂直大小，如圖8A可見。當插座主體20具有一個模組尺寸之大小時，針腳插入孔26'與插頭接納部分25之垂直大小之間的差異較小。因此，即使針腳插入孔26'相對於插頭接納部分25之中心較靠近上部側偏移而配置，針腳插入孔26'之偏移量亦不增加。此使得難以區別針腳插入孔26'是較靠近上部側或是下部側偏移而配置。同樣對於插頭1，難以確定平坦插頭葉片是較靠近上部側或是下部側而偏移。而且，針腳插入孔26'之垂直大小大於平坦插頭葉片之垂直大小。因此，若針腳插入孔26'之垂直偏移量較小，則平坦插頭葉片之末端可能在插頭1在相反定向上連接時插入於針腳插入孔26'中。為此，需增加針腳插入孔26'之開放位置之垂直偏移量，如圖14B所示。同樣在插頭1中，插頭主體11之垂直大小及平坦插頭葉片之垂直偏移量需增加，其導致插座主體20或插頭1之按比例增大。因此，在此實施例中，插頭針腳12以圓桿形狀形成，且針腳插入孔26以圓孔形狀形成。與插頭針腳以平坦葉片形狀形成之情況相比，此可增加插頭針腳12之垂直偏移量，使得可能容易辨識插頭針腳12是較靠近上部側或是下部側而偏移。因此，可防止插頭1不正確(相反)地插入至針腳插入孔26中。

同時，本實施例之DC插座2在圖7所示之DC電力分配系統中使用。圖7繪示其中DC電力分配系統應用於獨建住宅(detached house)H之實例。或者，DC電力分配系統可應用於多戶住宅(multi-family attached house)或諸如租住建築(tenant building)之建築。

在住宅H中，安裝：DC電源供應單元52，其用於輸出DC電力；DC插座2，提供於必要位置處，DC電力經由DC供應線Wdc供應至DC插座2；以及多個電力裝置(例如，冰箱60a、TV 60b以及電話60c)，其藉由DC電力操作。藉由將電力裝置60a至60c之插座插頭連接至DC插座2而將DC電力供應至電力裝置60a至60c。此外，DC斷路器53分別提供於DC電源供應單元52與DC插座2之間，以便監視流過DC供應線Wdc之電流，且在偵測到異常時限制或中斷自DC電源供應單元52經由DC供應線Wdc至DC插座2之電力供應。

DC電源供應單元52通常將自住宅H外部之AC電源AC(例如，商用電源)供應之AC電力轉換為DC電力。在圖7中，DC電源供應單元52包含AC/DC轉換器54及控制單元55，且AC電力經由提供於電力分配器50中之主斷路器(master breaker)51輸入至包含切換電源之AC/DC轉換器54。經轉換DC電力經由控制單元55輸入至各別DC斷路器53。

DC電源供應單元52進一步包含二次電池(secondary battery)57以準備無電力自AC電源AC供應(例如，AC電源AC之停電(blackout))的時刻。除二次電池57外可一起使用用於產生DC電力之燃料電池58及/或太陽能電池56。在此情況下，相對於包含藉由使用自AC電源AC供應之AC電力而產生DC電力之AC/DC轉換器54的主電源，太陽能電池56、二次電池57及/或燃料電池58充當分散的電源。另外，太陽能電池56、二次電池57及燃料電池58中之每一者包含用於控制輸出電壓之電路單元。此外，二次電池57包含用於控制充電之電路單元以及用於控制輸出電壓之電路單元。

電力裝置60a至60c取決於裝置類型而需要多種電壓。為此原因，控制單元55較佳包含DC/DC轉換器，用於將自主電源及分散電源供應之特定電壓轉換為必要電壓以分別將經轉換電壓供應至對應DC插座2。DC電力之供應電壓可取決於電力裝置及/或建築之使用環境來充分確定。此處，用於將DC電力供應至DC插座2之電源之電源供應器電路提供於AC電源供應器AC與DC插座2之間，例如電力分配器50內部。

(第二實施例)

將參看圖3A至圖3F描述本發明之第二實施例。此實施例之插頭1用於多個供應電壓，且包圍壁13之形狀取決於供應電壓之種類而部分改變。除包圍壁13之形狀外，第二實施例與第一實施例相同。因此，相同部件由相同參考標號指定，且將省略其冗餘描述。

此實施例之插頭1用於四個DC供應電壓(例如，約6 V、12 V、24 V及48 V)。因此，包圍壁13之形狀取決於供應電壓之種類而部分改變。

圖3A至圖3D提供分別用於6 V、12 V、24 V及48 V之插頭1之正視圖。在用於24 V之插頭1中，包圍壁13具有在插頭插入方向(自前側)上觀看之實質上四邊形形狀。在用於6 V、12 V及48 V之插頭1中，如自插頭主體11之前側觀看之包圍壁13之形狀，其因取決於供應電壓之種類來切割包圍壁13之至少一隅角而部分改變。舉例而言，在用於6 V之插頭1中，藉由傾斜地切割包圍壁13之右下隅角而形成傾斜部分13a。在用於12 V之插頭1中，藉由傾斜地切割包圍壁13之左下隅角而形成傾斜部分13a。在用於48 V之插頭1中，藉由傾斜地切割包圍壁13之右下隅角及左下隅角而形成傾斜部分13a。由於插頭1之包圍壁13之形狀改變，因此DC插座2之插入凹槽27之形狀亦取決於供應電壓之種類而改變。

在用於四個電壓之插頭1中，用於24 V之插頭1具有如自前側觀看以實質上四邊形形狀形成之包圍壁13。在用於6 V、12 V及48 V之插頭1中，如自插頭主體11之前側觀看之包圍壁13之形狀因切割包圍壁13之至少一隅角而部分改變。為此原因，使用者可容易根據自前側觀看之包圍壁13之形狀來辨識供應電壓之種類。此外，可容易辨識包圍壁13與插入凹槽27之形狀之間的差異，使得可進行插頭1與DC插座2之位置對準。由於插頭1之包圍壁13及插入凹槽27之形狀取決於供應電壓之種類而部分改變，因此可防止插頭1不正確地連接至用於不同供應電壓之DC插座2。因此，可能防止將不同於額定電壓之DC電壓供應至負載裝置。

在此實施例中，當包圍壁13之形狀取決於供應電壓之種類而改變時，實質上四邊形形狀之至少一隅角經切割，以便減少由包圍壁13包圍之區域。此防止包圍壁13之向外延伸，且因此可避免對插頭1之按比例增大。雖然包圍壁13之隅角在此實施例中經傾斜地切割，但可以任何形狀切割隅角。舉例而言，可藉由以實質上直角切割隅角來形成角形凹座13b，如圖3E所示。

此外，當取決於供應電壓之種類而切割實質上四邊形形狀之隅角時，切割包圍壁13之下部隅角。因此，與靠近插頭針腳12在參考表面(上部內表面)附近切割上部隅角之情況相比，可能獲得插頭針腳12與包圍壁13之間的足夠距離，且此使得能夠容易製造插頭1。然而，可切割包圍壁13之參考表面附近的隅角。此外，可切割上部隅角(參考表面附近)及下部隅角(與參考表面相對之表面附近)兩者，如自圖3F可見。

當包圍壁13之隅角之形狀取決於供應電壓之種類而改變時，只要可識別供應電壓之種類，那麼將改變之隅角之位置及數目以及所改變部分之形狀可在不限於上述實施例中所描述之情況下變化。

此外，除了插頭1之包圍壁13取決於供應電壓之種類的形狀改變外，插頭1之包圍壁13之形狀可單獨地、或再加上取決於供應電流之種類而改變，如圖4A至圖4C所示。

參見圖4A至圖4C，將描述用於48 V之供應電壓之插頭1作為實例。

有多個電子裝置需要供應電流(例如，6、12、16 A)。此處，其前部觀看之包圍壁17之形狀藉由在其內表面上形成一或多個肋狀物而改變，藉此取決於供應電流之種類而使插頭1可區別。換言之，基於如圖4A所示之用於6A之供應電流之插頭1，將肋狀物提供於12A及16A之供應電流之插頭1。

具體而言，在如圖4B所示之用於12A之插頭1中，三角形肋狀物13a'藉由向內部分地突出傾斜部分13a而提供於傾斜部分13a之上部部分處。而且，在如圖4C所示之用於16A之插頭1中，肋狀物13a'提供於傾斜部分13a之上部部分兩者處。同時，在傾斜部分13a未提供於包圍壁13之情況下，肋狀物可形成為具有如自其前部觀看實質上四邊形形狀。

(第三實施例)

將參見圖5A至圖6E描述本發明之第三實施例。在第二實施例中，包圍壁13之隅角之形狀取決於供應電壓之種類而改變。然而，在第三實施例中，取決於充當電力供應源之電源供應電路之種類，藉由自包圍壁13之表面突出形成延伸部分而使包圍壁13的形狀部分改變。除包圍壁13之形狀外，第三實施例與第二實施例相同。因此，相同部件由相同參考標號指定，且將省略其冗餘描述。

充當電力供應源之電源供應電路(例如，SELV電路、ELV電路、FELV電路及類似電路)在IEC標準中標準化。在用於SELV電路之插頭1中，延伸部分15自包圍壁13之下部中心部分向內突出，如圖5A至圖5D中說明。圖5A至圖5D繪示分別處置6 V、12 V、24 V及48 V之用於插口的插頭1。如第一實施例中，自插頭主體11之前側觀看之包圍壁13之形狀藉由切割包圍壁13之至少一隅角而部分改變。在圖7之電力分配系統中，充當電力供應源之電源供應電路提供於AC電源供應器與DC插座2之間，例如電力分配器50內部。

用於ELV電路之插頭1不具備延伸部分15，如圖3A至圖3D所示。因此，電源供應電路之種類可根據延伸部分15之存在/不存在來容易辨識。

在用於SELV電路之DC插座2中，識別凹槽經形成為自插入凹槽27延伸至插頭接納部分25中，延伸部分15用以配合於識別凹槽中。然而，用於ELV電路之DC插座2不具有識別凹槽。因此，用於ELV電路之插頭1可連接至用於ELV電路之DC插座2及用於SELV電路之DC插座2，而用於SELV電路1之插頭1可僅連接至用於SELV電路之DC插座2。

SELV電路之絕緣等級高於ELV電路之絕緣等級，使得與在ELV電路中使用之負載裝置(下文中稱為「ELV裝置」)相比，在SELV電路中使用之負載裝置(下文中稱為「SELV裝置」)不需要高絕緣效能。由於SELV裝置之絕緣效能低於ELV裝置之絕緣效能，因此當與ELV裝置相比具有不足絕緣效能之SELV裝置在絕緣等級低於SELV電路之絕緣等級的ELV電路中使用時，可能發生由電洩漏引起之擊穿或類似事情。然而，在此實施例中，SELV裝置無法在ELV電路中使用。此是因為用於SELV電路之插頭1無法連接至用於ELV電路之DC插座2，而可僅連接至用於SELV電路之DC插座2。同時，ELV裝置可連接至用於SELV電路之DC插座2。當ELV裝置在SELV電路中使用時，不產生上述問題。此是因為ELV裝置具有高於SELV裝置之絕緣效能的絕緣效能，且SELV電路之絕緣等級高於ELV電路之絕緣等級。

在此實施例之插頭1中，用於識別電源供應電路之種類的延伸部分15自包圍壁13之表面突出，使得與延伸部分15與包圍壁1分開形成時相比，延伸部分15之強度可維持。

而且，延伸部分15自包圍壁13之內表面向內突出。因此，與延伸部分15形成於包圍壁13之外部部分處時相比，插頭1未按比例增大。

此外，形成於包圍壁13之內表面處之延伸部分15設置於包圍壁13之與參考表面(上部壁之內表面)相對之表面處。因此，與延伸部分15設置於參考表面處時相比，延伸部分15與插頭針腳12之間的距離可增加，且此使得能夠容易製造插頭1。延伸部分之位置、形狀及數目不限於上述實施例之位置、形狀及數目，且只要可識別作為電力供應源之電源供應電路之種類便可改變。

在圖5A至圖5D中描繪之插頭1中，取決於電源供應電路之種類，藉由自包圍壁13之內表面向內突出形成延伸部分15而使包圍壁13的形狀部分改變。然而，包圍壁13之形狀可藉由形成自包圍壁13之外表面向外突出之延伸部分16而部分改變，如圖6A所示。圖6A繪示用於SELV電路之插頭1之正視圖。圖6A所示之延伸部分16自包圍壁13之左下部分向外突出。

在對應於此插頭1之用於SELV電路之DC插座2中，識別凹槽(未圖示)自插入凹槽27向外延伸，且延伸部分16用以配合於識別凹槽中。同時，用於ELV電路之插頭1不具備延伸部分16，且用於ELV電路之DC插座2亦不具有識別凹槽。

因此，用於ELV電路之插頭1可連接至用於ELV電路之DC插座2及用於SELV電路之DC插座2兩者，而用於SELV電路之插頭1可僅連接至用於SELV電路之DC插座2。當延伸部分16自包圍壁13之外表面向外突出時，插頭針腳12與包圍壁13之間的空間不減小，其使得能夠容易製造插頭1。

延伸部分16之位置、形狀及數目不限於上述實施例之位置、形狀及數目。延伸部分16可如圖6B所示自包圍壁13之左表面之下部部分向外突出，或如圖6C所示自包圍壁13之下部表面之右部分向外突出。或者，延伸部分16可如圖6D描繪自包圍壁13之右表面之下部部分向外突出。

另外，包圍壁13之形狀可改變，以便藉由在包圍壁13之一部分處形成放大部分17而非延伸部分15或16來增加包圍壁13包圍之區域，如自圖6E可見。在所述情況下，插頭針腳12與包圍壁13之間的空間不減小，其使得能夠容易製造插頭1。

DC插座2之插頭接納部分25及插入凹槽27之形狀亦根據此實施例之插頭1之包圍壁13的形狀而改變。插口2之插頭接納部分25及插入凹槽27之形狀描述於本申請人申請之PCT申請案第PCT/IB2010/001892號中，所述PCT申請案之內容以引用方式併入本文。

(第四實施例)

將參看圖5A~圖5D至圖8A、圖8B描述本發明之第四實施例。在第四實施例之描述中，相同參考標號將用於與上述實施例之組件相同的組件，且將省略其冗餘描述。

如圖8A、圖8B至圖11A~圖11C所示，此實施例之插頭1之插頭主體11在前後方向上分割為兩部分。插頭主體11具有可用手握持之大小，且包含：盒形前殼體30，其由合成樹脂製成且具有開放後部分；以及盒形後殼體31，其由合成樹脂製成且具有開放前部分，其藉由螺釘32固定至前殼體30以便阻擋前殼體30之向後開放。插頭主體11在其中容納接觸器區塊34。在接觸器區塊34中，具有一端子板37及來自DC插座2之電力供應至之兩個圓桿形插頭針腳12之電極區塊36由內殼體35支撐，內殼體35由合成樹脂製成。

兩個插頭針腳12自插頭主體11之前表面(亦即，前殼體30之前表面(面對DC插座2之表面))向前突出。包圍壁13與前殼體30形成為一單元，以便自其突出且包圍兩個插頭針腳12。

前殼體30之包圍壁13具有在插頭插入方向上(自前側)觀看之實質上四邊形形狀，且內殼體35之前表面之中心部分經由包圍壁13之內部部分而暴露。兩個插頭針腳12沿對應於包圍壁13之一個內表面(例如，上部內表面)之參考表面配置，且比與參考表面相對之內表面(下部內表面)偏移至更靠近參考表面。而且，在此實施例中，插頭針腳12與包圍壁13之上部內表面之間的距離為插頭針腳12與包圍壁13之下部內表面之間的距離之1/2或1/2以下，使得可容易辨識靠近上部側而偏移之插頭針腳12。此外，插頭主體11之前表面與包圍壁13之前端之間的距離設定為稍微大於插頭主體11之前表面與插頭針腳12之前端之間的距離。

內殼體35具有具開放後表面之實質上盒形狀，且由分隔壁(partition wall)分隔為多個隔室(compartment)35a。電極區塊36附接至隔室35a中之每一者。突出台(protruding table)35b與內殼體35形成為一單元，且自內殼體35之前表面之中心向前突出以插入至前殼體30之包圍壁13中。突出台35b具有對應於隔室35a開放之插入通孔(through hole)35c，使得插頭針腳12之前端經由插入通孔35c向前突出。

電極區塊36之端子板37包含：固定片37a，其具有用於固定形成於插頭針腳12之後端部分處之軸向部分12a的開口；以及端子片37b，其自固定片37a之一側向後延伸，固定片37a及端子片37b形成為一單元。來自負載裝置之電線14之芯(core)經夾持且固定於端子螺釘38與端子片37b之間。插頭針腳12之軸向部分12a固定至固定片37a之開口，且隨後插頭針腳12自內殼體35之隔室35a之後部部分插入至插入通孔35c中。隨後，固定螺釘39(例如，自攻螺釘(tapping screw))插入至插入通孔37c中且耦接至內殼體35之固定孔35d。因此，電極區塊36固定至內殼體35。當電極區塊36固定至內殼體35時，插頭針腳12之前端部分經由內殼體35之插入通孔35c向前突出。

另外，電線插入通孔31a在插頭主體11之後表面(亦即，後殼體31)處開放，且經由電線插入通孔31a插入之負載裝置之電線14由螺釘固定至電極區塊36之端子板37。當接觸器區塊34容納於前殼體30中時，後殼體31附接至前殼體30之後表面。藉由以螺釘32耦接前殼體30與後殼體31，從而形成插頭主體11。當組裝完成時，插頭針腳12定位於包圍壁13之內部部分處。除此之外，用於固持電線14之電線固持板40由螺釘41固定至後殼體31之後部部分，且減少施加於電線14與端子板37之間的連接部分之張力。當插頭1連接至DC插座2時，DC電力經由電極區塊36及電線14供應至負載裝置。

在插頭主體11水平或垂直分隔為兩部分之情況下，包圍壁13未與其形成為一單元，所以會降低包圍壁13之強度。因此，當插頭主體11附接至DC插座2或自DC插座2分離時，包圍壁13可能損壞。然而，在此實施例中，插頭主體11是藉由耦接具有包圍壁13之前殼體30與後殼體31而形成。因此，包圍壁13可與插頭主體11形成為一單元，其增加包圍壁13之強度。

(第五實施例)

將參看圖12A及圖12B描述本發明之第五實施例。在第五實施例之描述中，相同參考標號將用於與上述實施例之組件相同的組件，且將省略其冗餘描述。

如圖12A及圖12B中說明，插頭主體11包含：內殼體11a(固定部分)，用於固定兩個插頭針腳12；以及外殼體11b(外殼)，其藉由二次成型形成於內殼體11a之外側處且具有與其形成為一單元的包圍壁13，外殼體11b由合成樹脂製成。電連接至插頭針腳12之端子112a自內殼體11a之後部部分向外突出，且電線13之芯填縫固定(caulk-fixed)至端子112a。當外殼體11b由二次成型形成時端子112a由樹脂覆蓋，使得充電部分不暴露。插頭主體11可簡單地藉由在用於固定插頭針腳12之內殼體11a之外部部分處形成具有包圍壁13之外殼體11b來組裝。此外，內殼體11a固定以預定間隔彼此隔開之多個(在此實施例中，兩個)插頭針腳12，同時維持絕緣性質。在此實施例中，插頭針腳12由以合成樹脂製成之內殼體11a支撐。然而，只要插頭針腳12彼此絕緣，則內殼體11a可不由合成樹脂製成。

在上文提及之實施例中描述之插頭1不具有接地電極針腳。然而，如圖13所示，除插頭針腳12外可提供接地電極針腳19。雖然圖13繪示接地電極針腳提供於第五實施例之插頭1處，但接地電極針腳19可提供於其他實施例之插頭1處。在圖13之插頭1中，接地電極針腳19定位於一等腰三角形(isosceles triangle)之頂點處，所述等腰三角形之底邊連接充當電壓電極之兩個插頭針腳12。然而，接地電極針腳19之位置不限於圖13所示之位置。

雖然已關於實施例繪示及描述本發明，但熟習此項技術者將瞭解，在不背離如所附申請專利範圍中界定之本發明之範圍的情況下可作出各種改變及修改。

1‧‧‧插頭

2‧‧‧DC插座

11‧‧‧插頭主體

11a‧‧‧內殼體

11b‧‧‧外殼體

12‧‧‧插頭針腳

12a‧‧‧軸向部分

13‧‧‧包圍壁

13a‧‧‧傾斜部分

13a'‧‧‧肋狀物

13b‧‧‧角形凹座

14‧‧‧電線

15‧‧‧延伸部分

16‧‧‧延伸部分

17‧‧‧包圍壁/放大部分

19‧‧‧接地電極針腳

20‧‧‧插座主體

21‧‧‧盒形體

21a‧‧‧嚙合凹座

22‧‧‧盒形蓋

22a‧‧‧突起

22b‧‧‧肩部

22c‧‧‧嚙合凹座

23‧‧‧組裝框架

23a‧‧‧嚙合爪

23b‧‧‧嚙合開口

23c‧‧‧嚙合爪

24‧‧‧插座單元

25‧‧‧插頭接納部分

26‧‧‧針腳插入孔

26'‧‧‧針腳插入孔

27‧‧‧插入凹槽

28‧‧‧針腳接納片

30‧‧‧前殼體

31‧‧‧後殼體

31a‧‧‧電線插入通孔

32‧‧‧螺釘

34‧‧‧接觸器區塊

35‧‧‧內殼體

35a‧‧‧隔室

35b‧‧‧突出台

35c‧‧‧插入通孔

35d‧‧‧固定孔

36‧‧‧電極區塊

37‧‧‧端子板

37a．．．固定片

37b．．．端子片

37c．．．插入通孔

38．．．端子螺釘

39．．．固定螺釘

40．．．電線固持板

41．．．螺釘

50．．．電力分配器

51．．．主斷路器

52．．．DC供應電源單元

53．．．DC斷路器

54．．．AC/DC轉換器

55．．．控制單元

56．．．太陽能電池

57．．．二次電池

58．．．燃料電池

60a．．．冰箱

60b．．．TV

60c．．．電話

100．．．插口

101．．．圓形開口

102．．．突出部分

103．．．針腳插入孔

104．．．針腳接納片

105．．．鍵槽

106．．．電壓識別凹槽

110．．．插頭

111．．．圓柱形部分

112．．．插頭針腳

112a．．．端子

113．．．肋狀物

114．．．電壓識別肋狀物

自結合附圖給出之以下實施例之描述將顯而易見本發明之其他目的及特徵，附圖中：圖1A及圖1B描繪根據本發明第一實施例之插頭，其中圖1A為自前部觀看之透視圖，且圖1B為自後部觀看之透視圖，其描繪在插頭連接至DC插座之前的狀態。

圖2A至圖2C說明插頭連接至之DC插座，其中圖2A為俯視圖，圖2B為右側視圖，且圖2C為局部仰視截面圖。

圖3A至圖3F繪示根據本發明第二實施例之插頭之正視圖。

圖4A至圖4C繪示根據本發明第二實施例之插頭之修改。

圖5A至圖5D呈現根據本發明第三實施例之插頭之正視圖。

圖6A至圖6E表示插頭之另一實例之正視圖。

圖7描繪使用插頭之DC電力分配系統之組態。

圖8A及圖8B繪示根據本發明第四實施例之插頭，其中圖8A為自前部觀看之透視圖，且圖8B為自後部觀看之透視圖，其描繪在插頭連接至DC插座之前的狀態。

圖9A至圖9C為第四實施例之插頭之正視圖、右側視圖及仰視圖。

圖10為第四實施例之插頭之分解透視圖。

圖11A~圖11C繪示第四實施例之插頭之接觸器區塊，其中圖11A為自前部觀看之透視圖，圖11B為自後部觀看之透視圖，且圖11C為自後部觀看之分解透視圖。

圖12A及圖12B繪示根據本發明第五實施例之插頭，其中圖12A為自前部觀看之透視圖，且圖12B為自後部觀看之透視圖，其描繪在藉由二次成型形成外殼體之前的狀態。

圖13為具有接地針腳之第五實施例之插頭的透視圖。

圖14A至圖14D闡釋插頭之插頭針腳具有平坦葉片形狀之情況。

圖15A至圖15D說明由IEC標準標準化之SELV電路的插頭及插口，其中圖15A及圖15C分別為插口及插頭之正視圖，且圖15B及圖15D分別為插口及插頭之橫截面圖。

1．．．插頭

11．．．插頭主體

12．．．插頭針腳

13．．．包圍壁

14．．．電線

Claims (24)

1. 一種插頭，用以連接至直流(DC)插座以向所述DC插座供應直流(DC)電力，所述DC插座具有插入凹槽及針腳接納片，所述插入凹槽是圍繞在前側開放之多個針腳插入孔而形成，且所述針腳接納片對應於所述針腳插入孔，所述插頭包括：多個圓桿形插頭針腳，自插頭主體之前表面突出，所述插頭針腳用以經由所述DC插座之所述針腳插入孔連接所述針腳接納片，且被供應來自所述DC插座之電力；以及包圍壁，自所述插頭主體之所述前表面突出，以包圍所述插頭針腳，所述包圍壁用以插入至所述DC插座之所述插入凹槽中，其中所述包圍壁自其前側觀看實質上呈四邊形形狀，且所述插頭針腳沿對應於所述包圍壁之一個內表面之參考表面配置，且偏移至比與所述參考表面相對之內表面更靠近所述參考表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀取決於供應電壓或供應電流之種類而部分改變。
3. 如申請專利範圍第2項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域減小。
4. 如申請專利範圍第3項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是藉由取決於所述供應電壓或供應電流之所述種類來切割所述包圍壁之所述實質上四邊形形狀之至少一隅角而部分改變。
5. 如申請專利範圍第2項所述之插頭，其中取決於所述供應電壓或供應電流之所述種類而改變形狀之所述包圍壁之一部分，比所述參考表面更靠近與所述參考表面相對之所述內表面。
6. 如申請專利範圍第2項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀經，是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域增加。
7. 如申請專利範圍第2項或第4項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是藉由形成自所述包圍壁之表面突出之延伸部分而部分改變。
8. 如申請專利範圍第7項所述之插頭，其中所述延伸部分自所述包圍壁之內表面向內延伸。
9. 如申請專利範圍第7項所述之插頭，其中所述延伸部分是設置成比所述參考表面更靠近與所述包圍壁之所述參考表面相對之表面。
10. 如申請專利範圍第7項所述之插頭，其中所述延伸部分自所述包圍壁之外表面向外延伸。
11. 如申請專利範圍第1項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀取決於充當電力供應源 之電源供應電路之種類而部分改變。
12. 如申請專利範圍第11項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域減小。
13. 如申請專利範圍第12項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是藉由取決於所述電源供應電路之所述種類來切割所述包圍壁之所述實質上四邊形形狀之至少一隅角而部分改變。
14. 如申請專利範圍第11項所述之插頭，其中取決於所述電源供應電路之所述種類而改變形狀之所述包圍壁之一部分，比所述參考表面更靠近與所述參考表面相對之所述內表面。
15. 如申請專利範圍第11項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀是改變成與所述包圍壁自所述前側觀看具有所述實質上四邊形形狀之情況相比，使得由所述包圍壁包圍之一部分的區域增加。
16. 如申請專利範圍第11項或第13項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀藉由形成自所述包圍壁之表面突出之延伸部分而部分改變。
17. 如申請專利範圍第16項所述之插頭，其中所述延伸部分自所述包圍壁之內表面向內延伸。
18. 如申請專利範圍第16項所述之插頭，其中所述延伸部分是設置成比所述參考表面更靠近與所述包圍壁之所 述參考表面相對之表面。
19. 如申請專利範圍第16項所述之插頭，其中所述延伸部分自所述包圍壁之外表面向外延伸。
20. 如申請專利範圍第11項所述之插頭，其中自所述前側觀看之所述包圍壁之所述形狀，是僅當所述電源供應電路為安全超低壓(SELV)電路時而部分改變。
21. 如申請專利範圍第1項所述之插頭，其中所述插頭之所述插頭針腳包含接地針腳。
22. 如申請專利範圍第21項所述之插頭，其中所述接地針腳是偏移地設置成比所述參考表面更靠近與所述參考表面相對之所述內表面。
23. 如申請專利範圍第1、2、11及21項中之任一項所述之插頭，其中所述插頭主體包含：盒形前殼體，具有開放後部部分，所述包圍壁位於所述前殼體之前表面上；以及盒形後殼體，具有開放前部部分，所述後殼體固定至所述前殼體以便阻擋所述前殼體之向後開放，且其中所述插頭針腳接納於所述前殼體及所述後殼體中。
24. 如申請專利範圍第1、2、11及21項中之任一項所述之插頭，其中所述插頭主體包含：固定部分，用於固定所述插頭針腳；以及外殼，藉由二次成型形成於所述固定部分之外部，所述外殼由合成樹脂製成，且其中所述包圍壁與所述外殼形成為一單元。