TWI426668B - An electrical connector that corrects conductive polarity - Google Patents

Description

可校正導電極性的電連接器

一種可校正導電極性的電連接器，特別是指一種可判別插孔內電力極性，並可調轉電力極性的電連接器。

現今電氣設備的發達，使得市面上流通各種用途的電氣裝置，為了方便各種電氣裝置取得電力，因而生活中常見許多不同型態的電連接器(包含了插座、轉接器等)。而眾所周知的，電連接器至少包含了一火線槽(Line)以及一中性槽(Neutral)，最基本的電連接器即僅具有一火線槽以及一中性槽。起初由於電連接器無法從外觀分辨火線槽或中性槽，使得一般使用者幾乎不區分電器插頭的火線極與中性極就插入插座中，雖然電器可正常使用，但火線極與中性極反插會造成電器外殼電壓升高，提高了使用者接觸感電的危險。尤其是人體常觸碰的電腦，若插頭與插座相接的極性相反，會讓使用者在觸碰電腦外殼時感覺到輕微感電的刺痛。再者，在使用高度要求性能表現的電器時(如高階音響)，若插頭與插座連接的極性相反，將影響電器的性能表現。

因此習知的技術問題在於，該電連接器無法讓使用者得知該電連接器所導接的電力極性為何，使用者無法得知插頭插入電連接器之插孔後極性是否相匹配。

雖現今生產的插頭與插座加入了接地桿與接地槽(Ground)，插頭加入接地桿後不止可讓電器接地，更由於接地桿的位置明確，避免了火線極與地線極反插，以確保用電的安全。

然而，往來於各國之間的商務人士常需要一組電連接器以轉接不同規格的插座，透過該電連接器轉接後卻讓使用者更難分辨極性，導致偶有接觸電器而感電受傷的憾事發生。

有鑒於習知的電連接器中，並無法讓使用者簡易的判別電器連接插座的極性是否相匹配，產生使用者感電機率較高的隱憂，有待進一步改善以確保電器使用安全。因此本案第一個目的在於提供一種電連接器，令該電連接器在與電器相接後，使用者可透過該電連接器本身的位移而改變該電連接器本身導接的極性。本案的第二個目的在於提供一種極性標示的結構，讓使用者了解該電連接器目前所導接的電力極性。讓極性標示功能搭配前述可調整極性的功能，最終可讓使用者了解該電連接器目前所導接的電力極性，並可依使用者調整而調換該電連接器所導接的電力極性。

本案提供一種可校正導電極性的電連接器，本案第一個特徵是該電連接器具有可調換該電連接器接電極性的結構。該電連接器包括一絕緣底座與一端子承載座可相對旋轉的結合，一可動端子組固定於該端子承載座中，該可動端子組包含了複數可動端子。而該絕緣底座與該端子承載座之間裝設一固定端子組，該固定端子組具有兩組導電端點，該端子承載座可選擇轉動到一第一極性位置令該可動端子組與第一組導電端點電性連接，或該端子承載座 可選擇轉動到一第二極性位置令該可動端子組與第二組導電端點電性連接，且該可動端子組在該第一極性位置所導接的極性相對與第二極性位置相反。另外，該電連接器中具有可判斷該電連接器是否正常接地的一接地指示元件，以及可輔助使用者研判電力極性的極性標示元件。該接地指示元件與該極性標示元件透過與該電連接器內的端子電性連接，使該電連接器在正常接電後可形成電流路徑而啟動該接地指示元件與該極性標示元件，令使用者得以透過接地指示元件與該極性標示元件了解該電連接器接電之狀態。因此可判斷插孔內所導接的電力極性，並透過該端子承載座與該絕緣座體的相對轉動，快速的校正導接的極性。

1‧‧‧絕緣底座

10‧‧‧標示號誌

11‧‧‧限位窗口

2‧‧‧端子承載座

20‧‧‧插孔

21‧‧‧調轉部

22‧‧‧接地指示元件

221‧‧‧限流電阻

222‧‧‧接電端點

223‧‧‧延伸導電片

224‧‧‧延伸接點

31‧‧‧火線固定端子

310‧‧‧導電線路

311‧‧‧第一火線端點

312‧‧‧第二火線端點

32‧‧‧中性固定端子

320‧‧‧導電線路

321‧‧‧第一中性端點

322‧‧‧第二中性端點

33‧‧‧接地固定端子

330‧‧‧導電線路

331‧‧‧第一接地端點

332‧‧‧第二接地端點

41‧‧‧第一可動端子

410‧‧‧接觸端

42‧‧‧第二可動端子

420‧‧‧接觸端

43‧‧‧可動接地端子

430‧‧‧接觸端

51‧‧‧觸控感應元件

52‧‧‧限流電阻

53‧‧‧極性標示元件

54‧‧‧標示窗口

6‧‧‧安全門

7‧‧‧插頭

71‧‧‧左端子

72‧‧‧右端子

圖1為本案揭示之電連接器的外觀示意圖。

圖2為該電連接器之另一態樣的外觀示意圖。

圖3為該電連接器之俯視圖。

圖4為該電連接器之剖面圖。

圖5為該電連接器之橫向剖面圖。

圖6-1為該可動端子組在斷電位置之示意圖。

圖6-2為該可動端子組在第一極性位置之示意圖。

圖6-3為該可動端子組在第二極性位置之示意圖。

圖7為該電連接器的另一實施態樣。

圖8為該電連接器的再一實施態樣。

本案為一種可校正導電極性的電連接器，請參閱圖1、圖3與圖4，圖1所示為該電連接器之一實施態樣之外觀，由圖4的剖面示意 中可見該電連接器之結構。該電連接器包括一絕緣底座1與一端子承載座2，該絕緣底座1與該端子承載座2可相對旋轉的結合，由圖4中可見，該絕緣底座1與該端子承載座2結合，並讓該端子承載座2具有旋轉空間的定位於該絕緣底座1內。為了讓使用者可轉動該端子承載座2，該絕緣底座1設有一限位窗口11，該端子承載座2設有一調轉部21突出於該限位窗口11供使用者施力於該調轉部21而帶動該端子承載座2轉動，並且該限位窗口11亦限制該端子承載座2轉動的行程。該絕緣底座1的表面上更設有複數標示號誌10，該些標示號誌10的功用待稍後再詳述。而該絕緣底座1的表面可見一接地指示元件22，該接地指示元件22係用於指示該電連接器是否確實接地，而詳細結構亦待稍後再詳述。在該端子承載座2露出的表面上設有複數插孔20供外部插頭7(示於圖6-1至圖6-3)插入，且該插孔20內還包含了符合安全法規的一安全門6，但安全門6的技術已屬習知，故不再贅述。該端子承載座2裝設有一伴隨該端子承載座2同步旋轉的可動端子組，於圖4中可見，該可動端子組包含了一第一可動端子41、一第二可動端子42以及一可動接地端子43，該第一可動端子41、第二可動端子42、可動接地端子43恰對應該些插孔20的位置，而形成外部的插頭7穿過該些插孔與該該第一可動端子41、第二可動端子42、可動接地端子43電性連接的路徑。在此先行敘述，該接地指示元件22係電性連接該可動接地端子43。該絕緣底座1在與該端子承載座2之間的空間裝設一固定端子組，於圖4中可見，該固定端子組包括一火線固定端子31、一中性固定端子32，並且可選擇的，該固定端子組更包括一接地固定端子33(示於圖5)，該火線固定端子 31、中性固定端子32、接地固定端子33穿過該絕緣底座1表面形成插頭狀。該固定端子組係用於導接一電力(可為商用電力或者該固定端子組再透過另一電連接器取得電力)，且該固定端子組與該可動端子組電性連接，因此該電連接器可透過該固定端子組傳導電力至該可動端子組，再進一步傳導至外部的插頭7(示於圖6-1至圖6-3)。當使用者將該電連接器插入一插座取得一商用電力時，假設該火線固定端子41並非導接於該插座的火線極，因此本案之電連接器中包含有標示極性的結構。請參閱圖4，該端子承載座2之調轉部21上可設有一觸控感應元件51，該觸控感應元件51可為一導體，該觸控感應元件51連接一限流電阻52。而該電連接器中設有一受電力驅動的極性標示元件53，其中該極性標示元件53之一端電性連接該可動端子組之其中一可動端子，該極性標示元件53另一端透過該限流電阻52電性連接該觸控感應元件51。使用者觸摸該觸控感應元件51時會形成一電迴路。於圖4中所示，該極性標示元件53電性連接於該第二可動端子42，若該第二可動端子42所導接的極性為火線極的話，使用者觸摸該觸控感應元件51形成電迴路，將產生微小電流驅動該極性標示元件53動作；反之，若該第二可動端子42所導接的電力極性不是火線極的話，使用者觸摸該觸控感應元件51則無法讓該極性標示元件53動作。該極性標示元件53可為一受電力驅動的發光元件，並且該端子承載座2具有一標示窗口54讓該極性標示元件53得以指示出該第二可動端子42所導接的極性是否為火線極。

請參閱圖2，圖2中所示的該極性標示元件53以及該標示窗口54設 置於該絕緣底座1上，有別於圖1將該極性標示元件53以及該標示窗口54設置於該端子承載座2之態樣。該極性標示元件53以及該標示窗口54可依設計者需求而改變，並且該極性標示元件53亦可為一發出警示聲音的聲響元件。

透過該極性標示元件53的狀態，使用者可得知該極性標示元件53所連接的第二可動端子42導接的電極性，但本案更進一步讓使用者可透過轉動該端子承載座2而調換該第一可動端子41、第二可動端子42的導接的電極性。請參閱圖4與圖5，該可動端子組中的該第一可動端子41、第二可動端子42、可動接地端子43各具有一延伸至該絕緣底座1與該端子承載座2之間的接觸端410、420、430以便電性連接該固定端子組。而該固定端子組在絕緣底座1上的配置形態可參見圖5，其中該火線固定端子31、中性固定端子32與接地固定端子33取得一商用電力，且該火線固定端子31、中性固定端子32與接地固定端子33並未直接與該第一可動端子41、第二可動端子42、可動接地端子43接觸。該火線固定端子31透過一導電線路310而電性連接一第一火線端點311、一第二火線端點312；該中性固定端點32透過一導電線路320而電性連接一第一中性端點321、一第二中性端點322；該接地固定端子33透過一導電線路330而電性連接一第一接地端點331、一第二接地端點332。並且該第一火線端點311、第一中性端點321、第一接地端點331構成一組供可動端子組電性連接該固定端子組的導電端點；該第二火線端點312、第二中性端點322、第二接地端點332構成另一組供可動端子組電性連接該固定端子組的導電端點。且該端子承 載座2可選擇轉動到一第一極性位置令該可動端子組與一組導電端點電性連接，或該端子承載座2可選擇轉動到一第二極性位置令該可動端子組與另一組導電端點電性連接，且該可動端子組在該第一極性位置所導接的電力極性相對與第二極性位置相反。再者，該火線固定端子31與該中性固定端子32中至少其一電性連接一限流電阻221與一接電端點222。而該電連接器設有一受電力驅動的接地指示元件22，其中該接地指示元件22之一端電性連接該可動接地端子43(電性連接該接觸端430亦與電性連接該可動接地端子43相同)，該接地指示元件22另一端連接一延伸導電片223(示於圖6-1至圖6-3)，該延伸導電片223末端設有一延伸接點224(示於圖6-1至圖6-3)延伸至該端子承載座2與該絕緣底座1之間。但圖5中為了單純表示為於該絕緣底座1內緣的端點，因此該接地指示元件22以及該延伸導電片223並未在圖5中示出。

前述之第一、第二極性位置請參閱圖6-1、圖6-2與圖6-3，圖6-1至圖6-3中可見該電連接器的俯視外觀以及對應的剖面。於圖6-1，可見一插頭7利用一左端子71、一右端子72插入插孔20中，並且該端子承載座2內可動端子組所延伸的接觸端410、420、430利用虛線表示於圖6-1的絕緣底座1上。當該端子承載座2位於圖6-1所示的一斷電位置時，該接觸端410、420、430與各個第一火線端點311、第二火線端點312…等多個導電端點是區隔開的，因此該可動端子組與該固定端子組呈隔離斷路之狀態，使得該插頭7無法從該電連接器取得電力。再者，於圖6-1中可見，該固定端子組中的火線固定端子31與中性固定端子32可各別電性連接連接 一限流電阻221與一接電端點222。而該該接地指示元件22一端電性連接該可動接地端子43，另一端連接該延伸導電片223(示於圖6-1至圖6-3)，該延伸導電片223末端設有一延伸接點224。該延伸導電片223隨該端子承載座2連動，在圖6-1中，該延伸導電片223末端的延伸接點224並未與其他元件接觸，使該接地指示元件22無電流通過。

使用者可透過該調轉部21轉動該端子承載座2，該端子承載座2轉動至一第一極性位置之狀態請參閱圖6-3，當該端子承載座2轉動至圖6-3所示的第一極性位置時，該端子承載座2內可動端子組所延伸的接觸端410、420、430與該絕緣底座1上的第一火線端點311、第一中性端點321、第一接地端點331接觸，使該插頭7的左端子71得以透過該可動端子組自該第一火線端點311取得電力；該插頭7的右端子72得以透過該可動端子組自該第一中性端點321取得電力。同時，該延伸導電片223隨該端子承載座2一併移動，並且在該第一極性位置時該延伸導電片223末端的延伸接點224與該接電端點222接觸而電性連接，令該第一火線端點311、延伸導電片223、接地指示元件22電性連接，並且在該可動接地端子43與其他電器插頭形成電流通路時，令電流通過該延伸導電片223而流過該接地指示元件22，進而驅動該接地指示元件22運作以表示該電連接器為正常接地狀態。

該端子承載座2轉動至一第二導電位置之狀態請參閱圖6-2，於圖6-2中，當該端子承載座2轉動至圖6-2所示的第二導電位置時，該端子承載座2內可動端子組所延伸的接觸端410、420、430與該 絕緣底座1上的第二火線端點312、第二中性端點322、第二接地端點332接觸，使該插頭7的左端子71透過該可動端子組自該第二中性端點322取得電力；該插頭7的右端子72透過該可動端子組自該第二火線端點312取得電力。同樣的，在該第二極性位置時該延伸導電片223末端的延伸接點224與該接電端點222接觸而電性連接，令該第二中性端點322、延伸導電片223、接地指示元件22電性連接，並且在該可動接地端子43與其他電器插頭形成電流通路時，令電流通過該延伸導電片223而流過該接地指示元件22，進而驅動該接地指示元件22運作以表示該電連接器為正常接地狀態。

上述的接地指示元件22可以為受電力驅動的一發光元件或一聲響元件。

透過比較圖6-2、圖6-3的差別，可見該端子承載座2轉動到該第一極性位置或該第二極性位置時，透過該接觸端410、420的位置轉換，該可動端子組的第一可動端子41、第二可動端子42所導接的電力極性是相反的。且該第一極性位置與該第二極性位置之間具有該可動端子組與該固定端子組隔離斷路的一斷電位置。為了標示上述的第一極性位置、第二極性位置與斷電位置，該絕緣底座1設有複數標示號誌10以指示該第一極性位置、第二極性位置與斷電位置。

藉此，當該電連接器轉接於任一插座而導接商用電力時，使用者得依據該極性標示元件53而判斷插孔20的電力極性，若該極性標示元件53並未有反應，亦可透過轉動該端子承載座2調換該些插 孔20的電力極性。同時，使用者還可透過該接地指示元件22來判斷該電連接器是否正常接地，以確保用電安全。

上述的電連接器為最常見的態樣，但該電連接器形態亦可如俗稱的延長線一樣，如圖7所示，由一電力纜線穿過該絕緣底座1，且該電力纜線依極性而分別電性連接該接地固定端子33、火線固定端子31、中性固定端子32，其餘結構則與先前所述的主要態樣相同。或者該絕緣底座1固定於牆壁上，且該固定端子組導接一商用電力，形成固定的插座型態。另外，在圖7亦可見其中一組端子承載座2並未具有穿過該絕緣底座1的調轉部21。本案揭示的端子承載座2亦可選擇不使用該調轉部21、該絕緣底座1不設限位窗口11，而是由插頭插入該端子承載座2後，由該插頭的轉動帶動該端子承載座2轉動。

上述技術的另一實施態樣請參閱圖8，該圖中可見該電連接器的端子承載座2上設有該接地指示元件22，而圍繞於該端子承載座2上的絕緣底座1周緣設有複數標示號誌10，該標示號誌10可為與該可動端子組電性連接而取得電力運作的發光元件，當該可動端子組獲得電力時，該標示號誌10可發亮以達到警示的作用。再者，該標示號誌10更可一併標示電壓數值，標示電壓數值有其使用上的意義，由於部份使用220V規格的導極性與其他使用110V規格的電力極性相反，因此該標示號誌10除了標示相異的極性位置以外，更可一併標示相對應的電壓數值，以便使用者了解在220V規格或110V規格下對應的電力極性。

1‧‧‧絕緣底座

10‧‧‧標示號誌

2‧‧‧端子承載座

20‧‧‧插孔

21‧‧‧調轉部

22‧‧‧接地指示燈

221‧‧‧限流電阻

222‧‧‧接地端點

223‧‧‧延伸導電片

224‧‧‧延伸接點

31‧‧‧火線固定端子

310‧‧‧導電線路

311‧‧‧第一火線端點

312‧‧‧第二火線端點

32‧‧‧中性固定端子

320‧‧‧導電線路

321‧‧‧第一中性端點

322‧‧‧第二中性端點

33‧‧‧接地固定端子

330‧‧‧導電線路

331‧‧‧第一接地端點

332‧‧‧第二接地端點

410‧‧‧接觸端

420‧‧‧接觸端

430‧‧‧接觸端

51‧‧‧觸控感應元件

54‧‧‧標示窗口

7‧‧‧插頭

71‧‧‧左端子

72‧‧‧右端子

Claims (16)

1. 一種可校正導電極性的電連接器，該電連接器包括一絕緣底座與一端子承載座可相對旋轉的結合，一可動端子組固定於該端子承載座中，該可動端子組包含了複數可動端子，且該電連接器的特徵在於包括：該絕緣底座與該端子承載座之間裝設一固定端子組，該固定端子組具有電性連接的一第一火線端點與一第二火線端點、電性連接的第一中性端點與一第二中性端點、一電性連接該第一火線端點與該第二火線端點的火線固定端子、以及一電性連接該第一中性端點與該第二中性端點的中性固定端子，該火線固定端子與該中性固定端子穿過該絕緣底座表面形成插頭，該端子承載座表面設有複數插孔，該些插孔形成供一外部插頭插入該端子承載座而與該可動端子電性連接的路徑，該端子承載座可選擇轉動到一第一極性位置令該可動端子組與該第一火線端點及該第一中性端點電性連接，或該端子承載座可選擇轉動到一第二極性位置令該可動端子組與該第二火線端點及該第二中性端點電性連接，且該可動端子組在該第一極性位置所導接的電力極性相對與第二極性位置相反。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該第一極性位置與該第二極性位置之間具有該可動端子組與該固定端子組隔離斷路的一斷電位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的可校正導電極性的電連接器，其中 該絕緣底座設有複數標示號誌以指示該第一極性位置、第二極性位置與斷電位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該標示號誌可為電性連接該可動端子組而取得電力的發光元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該固定端子組更包含電性連接的一第一接地端點與一第二接地端點，且該可動端子組包含一可動接地端子在該第一極性位置與該第一接地端點電性連接，該可動接地端子在該第二極性位置與該第二接地端點電性連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該固定端子組包含了一接地固定端子、一火線固定端子以及一中性固定端子，其中該接地固定端子電性連接該第一接地端點、第二接地端點，該火線固定端子電性連接該第一火線端點、第二火線端點，該中性固定端子電性連接該第一中性端點、第二中性端點。
7. 如申請專利範圍第6項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該接地固定端子穿過該絕緣底座表面形成插頭狀。
8. 如申請專利範圍第6項所述的可校正導電極性的電連接器，其中一電力纜線穿過該絕緣底座，且該電力纜線依極性而分別電性連接該接地固定端子、火線固定端子、中性固定端子。
9. 如申請專利範圍第5項所述的可校正導電極性的電連接器，其中，該電連接器設有一受電力驅動的接地指示元件，其中該接地指示元件之一端電性連接該可動接地端子，該接地指示元件另一端連接一延伸導電片，而該火線固定端子與該中性固定端子中至少 其中之一電性連接一限流電阻與一接電端點，該延伸導電片隨該端子承載座連動，並且至少在該第一極性位置上該延伸導電片與接電端點接觸而電性連接，令電流通過該延伸導電片、接地指示元件以及可動接地端子以驅動度地指示元件表示正常接地狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述的可校正導電極性的電連接器，其中，該固定端子組中的火線固定端子與中性固定端子各別電性連接連接一限流電阻與一接電端點，令該延伸導電片隨該端子承載座連動，且於該第一極性位置與該第二極性位置上，該延伸導電片與接電端點接觸而電性連接，令電流通過該延伸導電片、接地指示元件以及可動接地端子以驅動接地指示元件表示正常接地狀態。
11. 如申請專利範圍第1項所述的可校正導電極性的電連接器，其中，該電連接器設有一受電力驅動的極性標示元件，其中該極性標示元件之一端電性連接該可動端子組之其中一可動端子，該極性標示元件另一端透過一限流電阻電性連接一設於該端子承載座的觸控感應元件，使用者觸摸該觸控感應元件時形成一電迴路導引電流驅動該極性標示元件運作。
12. 如申請專利範圍第11項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該絕緣底座設有一限位窗口，該端子承載座設有一調轉部突出於該限位窗口以限制該端子承載座轉動的行程，供使用者施力於該調轉部而帶動該端子承載座轉動，且該觸控感應元件設於該調轉部上。
13. 如申請專利範圍第9項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該接地指示元件為受電力驅動的一發光元件或一聲響元件。
14. 如申請專利範圍第11項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該極性標示元件為受電力驅動的一發光元件或一聲響元件。
15. 如申請專利範圍第1項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該可動端子組中的每一可動端子各具有一延伸至該絕緣底座與該端子承載座之間的接觸端以便在第一極性位置、第二極性位置電性連接該固定端子組。
16. 如申請專利範圍第1項所述的可校正導電極性的電連接器，其中該絕緣底座固定於牆壁上，且該固定端子組導接一商用電力。