WO2011153826A1 - 旋转式电连接装置及插头、插座、插线板 - Google Patents

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WO2011153826A1
WO2011153826A1 PCT/CN2011/000968 CN2011000968W WO2011153826A1 WO 2011153826 A1 WO2011153826 A1 WO 2011153826A1 CN 2011000968 W CN2011000968 W CN 2011000968W WO 2011153826 A1 WO2011153826 A1 WO 2011153826A1
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electrical connection
metal
socket
metal contact
disposed
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PCT/CN2011/000968
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English (en)
French (fr)
Inventor
刘维民
夏永彬
Original Assignee
北京固融科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H01R13/453—Shutter or cover plate opened by engagement of counterpart
    • H01R13/4532—Rotating shutter

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection device, and in particular to a rotary electrical connection device, and a plug, a socket, and a patch panel. Background technique
  • the hand plug When the user needs to disconnect the electrical connection, the hand plug is required to pull the metal contact of the plug vertically from the electrode hole. At this time, the metal contact of the plug overcomes the clamping force of the metal contact of the socket, and the metal touch from the socket Point off the connection. Since the electrode hole is generally slightly wider than the thickness of the plug electrode, such that if the insertion angle is not perpendicular to the socket when the user inserts, the timing at which the different electrodes complete the electrical connection may be different, thereby forming a situation of arcing between the electrodes, and the high temperature. The arc may also cause components of the electrical connection device to fail or melt, thereby causing a fire hazard.
  • an object of the present invention is to provide a rotary electrical connection device and a plug, a socket and a power strip thereof, which can improve the reliability of the electrical connection of the in-line electrical connection method, and try to Eliminate security risks.
  • an aspect of the invention provides a rotary electrical connection device comprising:
  • a plug having a plug body, at least two first metal sockets on the bottom surface of the plug, having a base, at least two second metal contacts being disposed inside the base, the base further provided with guiding the first metal touch A point is rotated from the insertion position to the second metal contact to complete the electrical connection.
  • the above technical solution can make the metal contact can be more stably contacted based on the rotating guiding mechanism, and adopts the electric connection mode of the first non-electrical insertion and the re-rotation, and the metal contact can be more stably contacted.
  • an insulating structure is further disposed in the base of the socket, the insulating structure includes an insulating partition separating the second metal contacts, and the second metal contacts are divided into half by the insulating spacer Closed independent electrode compartment.
  • the creepage distance and the clearance between the second metal contacts can be increased by the insulating spacers to achieve a safe distance, avoid short circuits caused by instantaneous discharge between the electrodes, and improve the safety factor of the electrical connection device.
  • an insulating cover covering the second metal contact is further disposed in the base of the socket, and each second metal is touched by the insulating cover and the insulating spacer
  • the points are divided into closed independent electrode compartments.
  • the creepage distance and the clearance between the second metal contacts can be increased by the insulating spacer and the insulating cover to achieve a safe distance, avoid short circuit caused by instantaneous discharge between the electrodes, and improve the safety factor of the electrical connection device, and When the electrical connection is turned on and off, even if an arc is generated, it is blocked in the insulating cover and cannot jump out of the insertion hole, thereby eliminating the risk of electric shock to the user.
  • a protective door assembly is further disposed in the base of the socket, the protective door assembly includes a movable piece rotatable relative to the base, the movable piece has a vertically penetrating receiving portion, and the receiving portion is internally provided The occluding portion is occluded by the occluding portion in the non-operating state, and in the working state, the accommodating portion of the moving piece is not blocked by the occluding portion.
  • the protective door assembly By means of the protective door assembly, the user can not directly touch the metal contacts in the electrical connection socket when the rotary electrical connection device is in the non-operating state, even if the user uses the elongated conductive object to pass through the shielding portion of the moving piece due to its There is still a certain distance between the insertion position and the power electrode in the electrical connection socket, and it is still unable to directly contact the power electrode in the socket, thereby greatly reducing the risk of electric shock.
  • the protective door assembly can also be used to protect the metal contacts in the electrical outlet from dust.
  • a top spring is disposed between the base and the second metal contact. Since the metal contact will elastically decrease or deform after a period of use, the top spring has a much slower failure time than the metal contact due to its material and spiral structure, so that the metal contact can be tightened. The clamping force is maintained under the pressure of the spring to ensure the contact rate between the electrodes and the reliability of the electrical connection.
  • the first metal contact further comprises: at least one first ground electrode; the second metal contact comprises: at least one second ground electrode; inserting the at least one first ground electrode of the plug Electrically connecting the socket and rotating to a position before the conductive position, the at least one second ground electrode being in conduction with the at least one first ground electrode, respectively.
  • rotating the ground electrode to be turned on before the power electrode is turned on it is possible to achieve the ground electrode requirement before the power electrode Turning on, later than the safety requirement of the power electrode disconnection, eliminating the traditional in-line electrical connection device, because the insertion direction has a certain inclination, the ground electrode is required to be connected to the power electrode at the same time, or later than the power electrode is turned on, possibly User risk of electric shock.
  • the cross section of the first metal contact perpendicular to the insertion direction is a circular arc, and the circular arc sections of the respective first metal contacts have a common center.
  • This circular cross-section facilitates the rotational operation of the electrical connection plug in the electrical connection socket in a concentric configuration.
  • the second metal contact is a metal piece, and a cross section perpendicular to the insertion direction of the metal piece is a circular arc, and the metal piece and the circular cross section of the first metal contact have a common center .
  • the metal piece has a circular arc section and can be brought into closer contact with the first metal contact having a circular arc section under the pressure of the compression spring to achieve a higher contact rate.
  • the second metal contact is two metal pieces, and a cross section perpendicular to the insertion direction of at least one metal piece is an arc, and the metal piece having the circular arc section and the circle of the first metal contact
  • the arc sections have a common center.
  • the two pieces of metal have a circular cross section, and after being pressed by the compression spring, the first metal contact having a circular cross section can be brought into closer contact to achieve a higher contact rate.
  • each of the first metal contacts has a different radius
  • each of the second metal contacts has a different radius corresponding to the first metal contact.
  • an electrical connector plug having a plug body, at least two first metal contacts being provided on a bottom surface of the plug, the first metal contacts being perpendicular to the insertion direction
  • the cross section is an arc, the arc segments of the respective first metal contacts have a common center, and the first metal contacts include at least two first power electrodes.
  • an electrical connection socket having a base, and at least two second metal contacts are disposed inside the base, Two metal contacts and a rotating guide mechanism.
  • a further aspect of the present invention provides a power strip comprising at least two of the aforementioned electrical connection sockets.
  • an embodiment of the present invention uses an electrical connection mode that is first electrically inserted and then rotated, and the metal contact can be more stably contacted based on the rotation guiding mechanism, and the user's The operation may cause different arcs to be generated at different times when the electrodes are electrically connected.
  • the rotation of the rotating guide mechanism can ensure that the electrodes are simultaneously electrically connected as much as possible.
  • a tightening spring is disposed between the base and the metal contacts, so that the metal contacts are The clamping force of the spring is maintained to maintain a sufficient clamping force to ensure the contact rate between the electrodes and the reliability of the electrical connection;
  • each of the metal contacts in the socket can be provided with an insulating spacer. Creepage distance and clearance between metal contacts to achieve a safe distance Short circuit between electrodes, improve the safety factor of the electrical connection means.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the electrical connection plug of an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing the other direction of the electrical connection plug of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a front exploded structural view of an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a base of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic perspective structural view of a top cover of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • 6 is a front exploded view showing another embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view showing the structure of a protective door assembly for an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view showing the back side of the protective door assembly of Figure 7.
  • Fig. 9 is a front exploded view showing the embodiment of still another rotary electrical connecting device of the present invention.
  • Fig. 10 is a perspective view showing the structure of an insulating cover of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • Figure 11 is a perspective view showing the back side of the insulating cover of Figure 10.
  • Fig. 12 is a front exploded view showing the embodiment of still another rotary electrical connecting device of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 is a perspective view showing the electrical connection of an electrical connector in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the electrical connection plug 100 of the rotary electrical connection device cooperates with the electrical connection socket
  • the electrical connection plug 100 has a plug body 101
  • at least two first metal contacts are provided on the bottom surface of the plug body 100.
  • the first metal contact may include at least two first power electrodes, and may further include at least one first ground electrode, the first ground electrode may be slightly longer than the first power electrode, so that when the plug is pulled out during an emergency power failure, A ground electrode can be opened later than the first power electrode.
  • the bottom surface of the plug body 101 is provided with metal contacts 102 and 103 (shown in Figure 2) of two first power source electrodes and a metal contact 104 of a first ground electrode.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the other direction of the electrical connection plug of FIG. 1.
  • the cross section perpendicular to the insertion direction of the first metal contact may adopt a circular arc cross section, and the arc cross sections of the respective first metal contacts have a common center.
  • the circular arc section facilitates the rotational operation of the electrical connection plug in the electrical connection socket in a concentric configuration.
  • Other cross-sectional shapes of the first metal contacts may also be employed, such as a flat first metal contact or a first metal contact of a round body.
  • the respective first metal contacts on the bottom surface of the plug body 101 may have the same radius with respect to the center, and may have different radii.
  • the first metal contacts of the same radius are more standardized, easy to manufacture and use, and the first metal contacts can be adjusted to the distance between the first metal contacts by setting different radii, which can make it safe between metal contacts.
  • Distance and in the case of a safe distance, if it is to be used in a high power situation, the use of metal contacts of the same radius requires the manufacture of a larger size electrical connection plug, by setting a first metal contact of a different radius There is no need for a larger size electrical connection plug, thereby reducing the size of the electrical connection plug.
  • the second metal contact in the socket matched with the first metal contact may also adopt the same radius.
  • the ground wire electrode and the power electrode electrode are electrically connected with different radii, and the ground wire electrode in the socket is electrically connected.
  • the power electrode also adopts different radii correspondingly. If the user accidentally aligns the metal contact of the ground wire electrode with the insertion hole of the power electrode of the electrical connection socket, it may not be inserted due to the different radius, thereby reminding the user that the insertion position is not The correct insertion position requires the user to adjust to the correct insertion position for the insertion of the electrical connection plug.
  • the side wall of the plug body 101 can also be provided with a limiting protrusion 105, which can serve as a rotation limit of the plug body 101 after being rotated to a preset angle.
  • the angle limitation allows the metal contacts to be rotated to the desired contact position to ensure a sufficient contact area without excessive or false contact area due to insufficient or excessive rotation.
  • a positioning spring 107 is disposed between the limiting protrusion 105 and the plug body 101.
  • the positioning spring 107 can move the limiting protrusion 105 in the radial direction.
  • the limiting convex Block 105 will be retracted into the plug body 101, when When the pressure is released, the limit projection 105 is reset by the positioning spring 107 and protrudes from the plug body 101.
  • the plug body 101 can also be provided with a release limit protrusion 106 associated with the limit protrusion 105.
  • the user can retract the limit protrusion 105 by pressing the release limit protrusion 106.
  • the body 101 is thereby released to limit the rotation limit of the electrical connection plug.
  • a guide hole may also be disposed on the bottom surface of the plug body 101 to cooperate with a rotating shaft on the electrical connection socket to realize a rotary guiding function for the electrical connection plug.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of a front side of an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the electrical connection socket includes a top cover 200 and a base 202, and the top cover 200 is snapped over the base 202.
  • the structure of the base 202 and the top cover 200 will be described separately.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a base of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the second metal contact may include at least two second power electrodes, wherein the at least two first power electrodes of the electrical connection plug are inserted into the electrical connection socket and rotated to a conductive position of a preset angle, respectively, and at least two The first power electrode contacts the energization.
  • the base 202 may further include at least one second ground electrode, wherein the second ground electrode is at least one position of the electrical connection plug before the at least one first ground electrode of the electrical connection plug is inserted into the electrical connection socket and rotated to the conductive position The first ground electrode is in contact with the conduction.
  • the second metal contact includes two power supply electrodes 203, 204 and a ground electrode 205.
  • the ground electrode 205 is longer than the power electrodes 203 and 204.
  • a top spring is disposed between the internal structure of the base 202 and the second metal contact 206.
  • the second metal contact may be made of one metal piece or two metal pieces.
  • the topping spring rotates the metal sheet toward the insulating structure inside the socket, and the metal contact of the electrical connection plug is rotated to the gap between the metal sheet and the insulating structure to complete the electrical connection.
  • FIG. 4 also shows the case where the metal contacts of the electrical connection plug are rotated to the gap formed between the two metal sheets to complete the electrical connection, wherein the two are arranged in two
  • a clamping spring between the metal piece and the internal structure of the socket can achieve a clamping force between the metal sheets.
  • the metal contacts of the electrical connection socket of the rotary electrical connection device may be elastically lowered or deformed after a period of use, but the spring-loaded spring has a much slower failure time than the metal contact due to the material and the spiral structure used. Therefore, the metal contact can continue to maintain a sufficient clamping force under the pressure of the top spring, ensuring the contact rate between the electrodes and the reliability of the electrical connection, and from another angle, the electrical connection device is also greatly improved. Service life.
  • the rotation guiding mechanism may be disposed in a tangential direction of the second metal contact to guide the first metal contact to be screwed from the insertion position to the second metal contact to complete the electrical connection.
  • the rotation guiding mechanism may include a guiding groove 207 disposed between the insertion position of the first metal contact and the second metal contact, the guiding groove 207 being in a tangential direction of the second metal contact, the first metal contact passing The sliding in the guiding groove 207 can accurately contact the second metal contact, which is convenient for the user to operate.
  • a rotating shaft 208 may also be provided, which may be engaged with the guiding hole of the electrical connection plug 100, or may be rotated to guide the first metal contact to the second metal contact to complete the electrical connection.
  • the engagement of the rotating shaft 208 and the pilot hole also enables the insertion guide.
  • rotation guiding mechanism In addition to the rotation guiding mechanism described above, there may be other implementation forms, such as providing a guiding hole in the base 202 of the socket, and setting the bottom of the plug body 101.
  • a rotating shaft that cooperates with the guide hole.
  • an electrical connection guiding structure for guiding the entry of the first metal contact such as bending, may be provided at the edge of the metal piece of the second metal contact. Structure or arc structure.
  • the cross section perpendicular to the insertion direction of the second metal contact in the base of the electrical connection socket may adopt a circular arc section, and the circular arc sections of the respective second metal contacts have a common center, and the second metal contact may have the same
  • the first metal contacts of the circular arc section have the same center.
  • This circular arc section facilitates the rotational operation of the electrical connection plug in the electrical connection socket in a concentric configuration.
  • the metal piece has a circular cross section, and after being pressed by the compression spring, it can be brought into closer contact with the first metal contact having a circular arc cross section, thereby achieving a higher contact rate.
  • Other cross-sectional shapes of the second metal contacts may also be employed, such as a flat second metal contact or a second metal contact having a multi-arc cross section.
  • the respective second metal contacts of the base may have the same radius relative to the center and may also have different radii.
  • the second metal contacts of the same radius are more standardized for ease of manufacture and use, while the second metal contacts can be adjusted to provide a different radius to adjust the distance between the second metal contacts to achieve safety between the metal contacts.
  • Distance and in the case of a safe distance, if it is to be used in a high power situation, the use of metal contacts of the same radius requires the manufacture of a larger size electrical connection socket, and by setting a second metal contact of a different radius There is no need for a larger size electrical connection socket, thereby reducing the size of the electrical connection socket.
  • the grounding electrode and the power electrode are electrically connected with different radii.
  • the grounding electrode and the power supply electrode in the electrical connection socket also adopt different radii. If the user accidentally uses the metal contact of the grounding electrode. Quasi-electrical connection The insertion hole of the power electrode of the socket can not be inserted due to the different radius, thereby reminding the user that the insertion position is not the correct insertion position, and the user needs to adjust the insertion position to the correct insertion position for the insertion of the electrical connection plug.
  • An insulating structure is further disposed in the base 202 of the socket, and the insulating structure includes an insulating partition 209 for isolating the respective second metal contacts.
  • the insulating partition 209 may have a uniform straight shape or may have a plurality of different shapes.
  • An insulating spacer 209 formed of an insulating plate.
  • Each of the second metal contacts is spatially divided by a dielectric spacer 209 into a plurality of semi-closed individual electrode compartments.
  • the two power supply electrodes 203, 204 and the ground electrode 205 are each divided by the insulating spacer 209 into three semi-closed independent electrode compartments whose upper surfaces are open, and the insulating spacers 209 not only connect the power supply electrodes 203, 204 and ground.
  • the electrodes 205 are isolated, and the pressing springs 206 connected to the power electrodes 203, 204 and the ground electrodes 205 are also isolated to form separate electrode compartments.
  • the formation of the individual electrode compartments can increase the creepage distance and the clearance between the second metal contacts, thereby achieving a safe distance between the second metal contacts, thereby avoiding short circuits between the electrodes and improving the safety factor of the electrical connection device.
  • FIG. 5 it is a schematic structural view of a top cover of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the top cover 200 includes a cover body 201, and a through hole 210 through which the plug 100 is inserted can be disposed on the cover body 201, so that the electrical connection plug 100 can be inserted and rotated by the cylindrical contour matching through hole 210; or the through hole can be omitted.
  • a chute that facilitates movement of the first metal contact in the tangential direction is provided directly on the surface of the top cover 200.
  • the top cover 200 at the top of the socket may be provided with a limiting lateral sliding slot 211 that cooperates with the limiting protrusion of the plug body 101.
  • a vertical insertion opening 212 and a vertical extraction opening 213 may be disposed at both ends of the limiting lateral sliding slot 211.
  • the vertical insertion port 212 is convenient for the limiting protrusions of the plug body 101 to enter the limiting lateral sliding slot 211 when the limiting protrusions are not electrically connected, and the vertical pulling outlets 213 are convenient for the limiting protrusions of the plug body 101 to be separated from the limiting lateral direction when directly disconnecting the electrical connections.
  • the limit projection of the plug body 101 and the limit lateral slide 211 of the socket constitute an electrical connection locking mechanism for locking the first metal contact of the plug 100 after being inserted into the socket and rotated by a predetermined angle.
  • the electrical connection locking mechanism can also have other implementation manners, such as setting a limit pin on the plug body, and setting a limit hole at the top of the socket to cooperate with the limit pin, at the limit pin
  • a return spring is disposed between the body and the plug body, and the limit pin protrudes from the bottom of the plug body by the action of the return spring.
  • the limit pin is retracted to the plug body by the pressure on the surface of the socket, and when the plug is rotated to a preset angle, the limit pin is aligned with the limit hole, and the limit pin is received by the return spring. Function, extend the plug body, and enter the limit hole to complete the locking of the electrical connection position.
  • the release limit protrusion which is displaced in the extendable axial direction associated with the limit pin may be disposed on the side wall of the plug body, and the user passes the force in the pull-out direction.
  • the disengaged limit stopper is pushed to drive the limit pin out of the limit hole, thereby unlocking the electrical connection position.
  • FIG. 6 is a front exploded view showing another embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the present embodiment adds a protective door assembly that includes a top cover 200, a guard door assembly 400 and a base 202 that is snapped over the base 202.
  • FIG. 7 is a perspective structural view of a protective door assembly of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the protective door assembly 400 includes a movable piece 401 rotatable relative to the base 202.
  • the movable piece 401 has a vertically penetrating receiving portion, and the receiving portion is provided with a blocking portion. In the non-operating state, the receiving portion of the movable piece 401 is blocked. The occlusion, in the working state, the accommodating portion of the moving piece 401 is not blocked by the occluded portion.
  • the receiving portion may be at least two through holes 402 for receiving the first metal contacts, and the shielding portion may be a telescopic stop 405 (shown in FIG. 8) or bendable
  • a retaining spring 406 is disposed between the blocking piece 405 or the blocking piece and the moving piece 401.
  • a center hole 404 may also be disposed on the movable piece 401.
  • the first metal contact at the bottom of the plug body 101 can be inserted into the through hole 402 of the moving piece 401. Due to the pressure of the first metal contact, the stopper 405 is squeezed out and compressed.
  • the return spring 406, at which time the first metal contact passes through the through hole 402, is electrically connected to the second metal contact in the socket 202 after the electrical connection plug 100 and the rotor 401 are rotated.
  • the stopper 405 is reset by the pressure of the return spring 406, and the through hole 402 is again blocked, thereby preventing the base from being blocked when not in operation.
  • the risk of electric shock caused by the user's misoperation is avoided, and in the working state, the first metal electric shock gives the stopper a certain pressure to overcome the elastic force of the return spring 406, thereby passing through the through hole 402.
  • the movable piece 401 is rotatable by the first metal contact so that the first metal contact can be rotated to a preset angle to achieve electrical connection with the second metal contact.
  • a return spring for restoring the movable piece 401 to the non-operating state may be provided on the movable piece 401, for example, with the base 202 or A reset spring (not shown) is disposed between the top cover 200.
  • One end of the return spring is connected to the spring mounting post of the movable piece 401, and the other end is installed in the base or the top cover, and the rotating piece is rotated at a preset angle.
  • the tension of the rear return spring causes the rotor to return to the original position.
  • the movable piece 401 In order to prevent the rotor 401 from being rotated to an inappropriate angle in a non-operating state (for example, the through hole 402 is facing the second metal contact), the movable piece 401 needs to be limited, so that it can be set in the base 202 for The rotor limit structure of the rotational movement of the brake pad 401 in the non-operating state lower limit.
  • a specific implementation manner of the movable piece limiting structure includes a limiting slot 403 disposed on the movable piece 401, and a limiting pin (shown in FIG. 4) disposed in the base 201 to cooperate with the limiting slot 403.
  • the limit pin In the non-operating state, the limit pin is pressed into the limiting slot 403 by the pressure of the return spring, and the blocking piece 401 is rotated, and the user can release the limit of the moving piece 401 by using the limiting pin to exit the limiting slot 403 during use. Bit.
  • the limit pin is disposed below the accommodating portion of the movable piece 401 so as to be displaced downward by the pressure of the first metal contact, thereby exiting the limiting groove 403.
  • the first metal contact pushing the limit pin may use the first ground electrode or the first power electrode.
  • FIG. 9 is a front exploded view showing another embodiment of the rotary electrical connection device of the present invention.
  • an insulating cover 300 is disposed on the upper portion of the second metal contact, the second metal contact is blocked from the upper portion, and each of the second metal contacts can be disposed through the insulating spacer 209 and the insulating cover 300.
  • the two power supply electrodes 203, 204 and the ground electrode 205 are each divided into three separate electrode housings by the insulating spacer 209 and the insulating cover 300.
  • the insulating spacer 209 not only connects the power supply electrodes 203, 204 and the ground electrode.
  • the 205 is isolated, and the compression springs 206 connected to the power electrodes 203, 204 and the ground electrode 205 are also isolated to form separate electrode compartments.
  • the formation of the individual electrode compartments can increase the creepage distance and the clearance between the second metal contacts, thereby achieving a safe distance between the second metal contacts, thereby avoiding short circuits between the electrodes and improving the safety factor of the electrical connection device.
  • FIG. 10 is a perspective structural view showing an insulating cover of an electrical connection socket in an embodiment of a rotary electrical connection device according to the present invention.
  • the insulating cover 300 may be a thin plate having a certain thickness.
  • the insulating cover 300 is provided with a circular arc-shaped through groove 302 for facilitating the first metal contact to be screwed to the second metal contact in a tangential direction, and the outer cover of the insulating cover 300 may be disposed.
  • the convex portion 301 for fixing the insulating cover 300 so as not to rotate, the convex portion 301 can be caught by the structure inside the base 202.
  • a center hole 303 may be disposed in the center of the insulating cover 300.
  • the base 202 or the rotating shaft disposed at the bottom of the plug body 101 may pass through the center hole 303.
  • the center hole 303 may also be disposed to cooperate with the rotating shaft, and hinder the rotation of the insulating cover.
  • the wall is provided with a raised rib, and a through groove is formed in the hole wall of the center hole 303 to cooperate with the rib.
  • an insert 304 shown in FIG.
  • the embedded relationship between the member 304 and the insulating spacer 209 also allows the insulating cover 300 to be prevented from rotating, and can result in a relatively closed independent electrode compartment.
  • the electrical connection socket 200 in this embodiment includes a top cover 201, a protective door assembly 400, an insulating cover 300 and a base 202, and the top cover 201 is fastened over the base 202.
  • the limit protrusion of the electrical connection plug is aligned with the vertical insertion opening of the limit lateral chute provided by the top cover of the electrical connection socket, and after insertion, the P-position bump enters the vertical direction. Inserting the port, and the two first power electrodes and the first ground electrode of the electrical connection plug are inserted into the guiding slot through the through hole on the protective door assembly and the circular arc through slot on the insulating cover, and the second rotation of the socket base The shaft is inserted through the central hole in the protective door assembly and the central hole in the insulating cover into the first guiding hole at the bottom of the plug body.
  • the return spring is compressed to open the through hole, so that the first power electrode and the first ground electrode can be rotated through the through hole. .
  • the first grounding electrode downwardly pushes the opposite limiting pin out of the limiting slot on the moving piece, thereby releasing the limit restriction of the limiting pin to the moving piece.
  • the user applies a certain torque to the plug body, and the two first power electrodes of the electrical connection plug and the first ground electrode slide along the guiding slot to rotate the rotating piece together, wherein the second grounding electrode of the electrical connection socket and the plug The first ground electrode precedes two The second power electrode is in contact with the first power electrode.
  • the limiting lug is retracted into the plug body by the pressure of the inner wall of the chute, and compresses the positioning spring between the limiting lug and the plug body.
  • the first power electrode After rotating to a preset angle, the first power electrode is screwed between the two metal pieces of the second power electrode, and is subjected to the clamping force of the metal piece itself and the elastic force of the pressing spring, so that the first power electrode and the first power electrode
  • the two power electrodes are in close contact, and the first ground electrode is also in close contact with the second ground electrode, and the limit protrusion slides to the vertical pullout of the limit lateral chute to restrict the plug body from rotating forward and backward. Prevent accidental power failure due to the swing of the plug body.
  • the process of direct pull-out includes: When a power failure is required, especially in the event of an emergency, the user applies a pulling force to the plug body opposite to the insertion direction. Under the action of the pulling force, the bottom of the plug body The first metal contact overcomes the pressing force of the second metal contact of the socket and instantaneously disengages from the second metal contact to complete the power-off. At the same time, the limit projections on the plug body are disengaged from the vertical pull-outs of the limit lateral chutes at the top of the electrical connection socket.
  • the stopper in the through hole of the protective door assembly regains the through hole by the pressure of the return spring due to the loss of the pressure of the first metal contact, and the protective door assembly is returned to the original position by the pulling force of the return spring between the base and the base. .
  • the first ground electrode can be designed to be longer than the first power electrode, such that when the first power electrode and the second power electrode are disconnected, the first ground electrode and the second ground electrode still maintain good contact. This ensures the connection method of disconnecting the ground after the power is turned off first.
  • the process of rewinding the position before insertion and then pulling out comprises: first applying pressure to the lifting limit protrusion on the plug body, since the releasing limit protrusion is interlocked with the limiting protrusion, the limiting protrusion is retracted into the plug body, and is released. The stuck state with the vertical pullout. Then the user applies a torque force to the plug body that is opposite to the direction of screwing in when the power is turned on. The plug body is rotated back to the rotation start position when the power is turned on.
  • the contact area of the first metal contact and the second metal contact is gradually reduced until the complete disconnection is completed.
  • the stopper in the through hole of the protective door assembly re-blocks the through hole by the pressure of the return spring due to the loss of the pressure of the first metal contact.
  • the first ground electrode maintains a good contact state with the second ground electrode when the power is turned off, thus ensuring the connection mode of the grounding ground after the power is cut off first.
  • the limit projections slide along the inner wall of the limit lateral chute.
  • the plug body When the plug body is swung into position, the user applies a pulling force opposite to the insertion direction to disengage the first metal contact from the electrical connection socket. This completes the power-off mode of the pre-insertion position and then pulls it back to the original position.
  • connection plug and the electrical connection socket in the rotary electrical connection device of the present invention can be separately manufactured and used, wherein the electrical connection socket can also form a power strip by combining a plurality of electrical connection sockets, and a plurality of electricity in the power distribution board
  • the connection sockets may be arranged in a straight line order, or may be arranged along a polygon, a circle, an ellipse or the like.

Description

旋转式电连接装置及插头、 插座、 插线板 技术领域
本发明涉及电连接装置， 具体涉及一种旋转式电连接装置， 以及插头、 插座、 插线板。 背景技术
一直以来，较为传统的电连接方式以及电连接装置均是采用 直插式连接， 这种传统的连接方式实现和使用均非常简便， 其结 构是通过电极的金属触点自身的弹性和导电性来完成电连接， 用 户通过手持插头垂直插入插座的电极插孔中， 使得插头的金属触 点接触到插座的金属触点， 并被插座的金属触点所夹紧， 以此完 成电连接。
当用户需要断开电连接时， 需要手持插头将插头的金属触点 从电极孔中垂直拔出， 此时插头的金属触点会克服插座的金属触 点的夹紧力， 从插座的金属触点脱离连接。 由于电极孔通常要略 宽于插头电极的厚度， 这样使得用户在插入时如果插入角度不是 垂直于插座， 则可能造成不同的电极完成电连接的时刻不同， 从 而形成电极间拉弧的情况， 而高温的电弧还可能造成电连接装置 的部件失效或熔化， 从而造成火灾的隐患。 发明内容
传统的直插式电连接方式虽然存在一定的安全隐患，但由于 应用的场合通常是小功率电器的电源供应， 因此为人们广泛使用 了很多年。 发明人注意到随着日益增多的大功率电器 （例如空调 等） 进入到人们的办公场所和家庭， 目前大功率电器如果继续釆 用现有的直插式电连接方式， 该方式的安全隐患以及电连接的可 靠性等将可能带来严重的后果。
基于发明人发现的上述技术问题，本发明的一个目的是提出 一种旋转式电连接装置及其插头、 插座、 插线板， 能够改善直插 式电连接方式的电连接可靠性问题， 并尽量消除安全隐患。
为实现上述目的，本发明一个方面提供了一种旋转式电连接 装置， 包括：
插头， 具有插头本体， 在插头的底面设有至少两个第一金属 插座， 具有底座， 在底座内部设有至少两个第二金属触点， 所述底座还设有引导所述第一金属触点从插入位置旋至所述第二 金属触点完成电连接的旋转引导机构。
上述技术方案相比于传统的直插式电连接装置， 由于采用了 先无电插入， 再旋转接通的电连接方式， 基于旋转引导机构可以 使金属触点能够更稳定的接触， 并且尽量排除了由于用户的操作 可能造成的不同的电极完成电连接的时刻不同而产生的电弧， 在 确保了一定的制造精度的情况下， 借助旋转引导机构进行旋转接 电可以尽量保证电极同时完成电连接， 从而尽可能的减少和消除 电弧的产生， 消除火灾隐患， 并且对于小功率或者大功率的电器 均可以适用。
优选的， 所述插座的底座内还设有绝缘结构， 所述绝缘结构 包括隔离各个第二金属触点的绝缘隔板， 通过所述绝缘隔板将各 个第二金属触点之间分割为半封闭的独立电极仓。 通过绝缘隔板 可以提高各第二金属触点之间的爬电距离和电气间隙， 使其达到 安全距离， 避免电极之间瞬间放电引起的短路， 提高电连接装置 的安全系数。
优选的，在所述插座的底座内还设有覆盖在所述第二金属触 点之上的绝缘盖， 通过所述绝缘盖和绝缘隔板将各个第二金属触 点之间分割为封闭的独立电极仓。 通过绝缘隔板和绝缘盖可以增 加各第二金属触点之间的爬电距离和电气间隙， 使其达到安全距 离， 避免电极之间瞬间放电引起的短路， 提高电连接装置的安全 系数， 而且在接通和断开电连接时， 即使产生了电弧， 也会被挡 在绝缘盖内， 无法跃出插入孔， 从而消除了用户触电的危险。
优选的， 所述插座的底座内还设有防护门组件， 所述防护门 组件包括相对于所述底座可转动的动片， 所述动片具有垂直贯通 的容纳部分， 所述容纳部分内设有遮挡部分， 在非工作状态下， 所述动片的容纳部分被所述遮挡部分所遮挡， 在工作状态， 所述 动片的容纳部分不被所述遮挡部分所遮挡。
通过防护门组件可以使旋转式电连接装置在非工作状态时， 用户无法直接触碰到电连接插座内的金属触点， 即使用户用细长 的导电物体穿过动片的遮挡部分， 由于其插入位置距离电连接插 座内的电源电极之间还有一定距离， 仍是不能够直接的接触到插 座内的电源电极， 从而极大地降低了触电危险。 另外， 防护门组 件还可以很好的进行电连接插座内的金属触点的防尘。
优选的， 在所述底座与所述第二金属触点之间设有顶紧弹 簧。 由于金属触点在使用一段时间后会发生弹性下降或者变形， 但顶紧弹簧由于其采用的材料和螺旋结构导致其失效时间比金属 触点要慢得多， 因此可以使金属触点在顶紧弹簧的压力下继续保 持足够的夹紧力， 保证电极之间的接触率和电连接的可靠性。
优选的，所述第一金属触点还包括：至少一个第一接地电极； 所述第二金属触点包括： 至少一个第二接地电极； 在所述插头的 至少一个第一接地电极插入所述电连接插座并旋转到所述导电位 置之前的位置， 所述至少一个第二接地电极分别与所述至少一个 第一接地电极接触导通。 通过旋转方式使接地电极在先于电源电 极接通的位置就完成接通， 可以实现接地电极要求先于电源电极 接通， 晚于电源电极断开的安全要求， 消除了传统的直插式电连 接装置由于插入方向有一定倾斜导致接地电极要求与电源电极同 时接通， 或晚于电源电极接通而可能对用户造成的触电危险。
优选的， 所述第一金属触点的垂直于插入方向的截面为圆 弧， 各个第一金属触点的圓弧截面具有共同的圆心。 这种圓弧截 面在同心的结构下利于电连接插头在电连接插座中的旋转操作。
优选的， 所述第二金属触点为一个金属片， 所述金属片的垂 直于插入方向的截面为圆弧， 所述金属片与所述第一金属触点的 圆弧截面具有共同的圆心。 金属片采用圆弧截面， 在受到压紧弹 簧的压力后可以与具有圆弧截面的第一金属触点更紧密的接触， 实现更高的接触率。
优选的， 所述第二金属触点为两个金属片， 至少一个金属片 的垂直于插入方向的截面为圆弧， 所述具有圓弧截面的金属片与 所述第一金属触点的圓弧截面具有共同的圆心。 两片金属片采用 圆弧截面， 在受到压紧弹簧的压力后可以将其夹住的具有圆弧截 面的第一金属触点实现更紧密的接触， 达到更高的接触率。
优选的， 各个第一金属触点具有不同半径， 各个第二金属触 点具有与所述第一金属触点对应的不同半径。 采用不同半径的金 属触点， 可以增加各个金属触点之间的空间距离， 在实现安全距 离的同时减小插头和插座的尺寸。
为实现上述目的， 本发明的另一方面提供了一种电连接插 头， 具有插头本体， 在插头的底面设有至少两个第一金属触点， 所述第一金属触点的垂直于插入方向的截面为圆弧， 各个第一金 属触点的圆弧截面具有共同的圓心， 所述第一金属触点包括至少 两个第一电源电极。
为实现上述目的， 本发明的另一方面提供了一种电连接插 座， 具有底座， 在底座内部设有至少两个第二金属触点， 所述第 二金属触点和旋转引导机构。
为实现上述目的， 本发明的再一方面提供了一种插线板， 包 括至少两个的前述电连接插座。
基于上述技术方案， 本发明的一个实施例釆用了先无电插 入， 再旋转接通的电连接方式， 基于旋转引导机构可以使金属触 点能够更稳定的接触， 并且尽量排除了由于用户的操作可能造成 的不同的电极完成电连接的时刻不同而产生的电弧， 在确保了一 定的制造精度的情况下， 借助旋转引导机构进行旋转接电可以尽 量保证电极同时完成电连接， 从而尽可能的减少和消除电孤的产 生， 消除火灾隐患， 并且对于小功率或者大功率的电器均可以适 用； 在另一个实施例中， 在底座与金属触点之间设置顶紧弹簧， 使得金属触点在顶紧弹簧的压力下继续保持足够的夹紧力， 保证 电极之间的接触率和电连接的可靠性； 在又一个实施例中， 通过 在插座内金属触点间设置绝缘隔板可以提高各金属触点之间的爬 电距离和电气间隙， 使其达到安全距离， 避免电极之间的短路， 提高电连接装置的安全系数。 附图说明
图 1为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连接插头的 立体结构示意图；
图 2为图 1电连接插头的另一方向的立体结构示意图； 图 3为本发明一旋转式电连接装置实施例的正面分解结构示 意图。
图 4为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连接插座的 底座的立体结构示意图。
图 5为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连接插座的 顶盖的立体结构示意图。 图 6为本发明另一旋转式电连接装置实施例的正面分解结构 示意图。
图 7为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连接插座的 防护门组件的立体结构示意图。
图 8为图 7防护门组件的背面立体结构示意图。
图 9为本发明又一旋转式电连接装置实施例的正面分解结构 示意图。
图 10为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连接插座 的绝缘盖的立体结构示意图。
图 11为图 10绝缘盖的背面立体结构示意图。
图 12为本发明再一旋转式电连接装置实施例的正面分解结 构示意图。 具体实施方式
如图 1所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连 接插头的立体结构示意图。 在本实施例中， 旋转式电连接装置的 电连接插头 100与电连接插座配合相配合， 该电连接插头 100具 有插头本体 101， 在插头本体 100的底面设有至少两个第一金属 触点， 第一金属触点可以包括至少两个第一电源电极， 还可以包 括至少一个第一接地电极，第一接地电极可略长于第一电源电极， 以便紧急断电时插头被拔出时， 第一接地电极能晚于第一电源电 极断开。 在本实施例中， 插头本体 101的底面设置有两个第一电 源电极的金属触点 102和 103 (图 2中示出）和一个第一接地电 极的金属触点 104。
如图 2所示，为图 1电连接插头的另一方向的立体结构示意 图。 在图 2中， 第一金属触点的垂直于插入方向的截面可采用圆 弧截面， 且各个第一金属触点的圓弧截面具有共同的圓心， 这种 圆弧截面在同心的结构下利于电连接插头在电连接插座中的旋转 操作。 其他的第一金属触点的截面形状也是可以采用的， 例如平 板式的第一金属触点或者圆棍体的第一金属触点等。
在插头本体 101底面的各个第一金属触点相对于中心可以具 有相同的半径， 也可以具有不同的半径。 相同半径的第一金属触 点更为标准化， 便于制造和使用， 而第一金属触点可以通过设置 不同半径来调整第一金属触点之间的距离， 可以使其达到金属触 点间的安全距离， 而在符合安全距离的情况下， 如果要在功率较 大的场合使用， 采用相同半径的金属触点则需要制造较大尺寸的 电连接插头， 而通过设置不同半径的第一金属触点则不需要较大 尺寸的电连接插头， 从而减小电连接插头的尺寸。
另外， 通过设置不同半径的第一金属触点， 还可以确保用户 使用时不会插错。 与第一金属触点相配合的插座中的第二金属触 点也可以采用相同的半径， 以地线电极和电源电极采用不同半径 的电连接插头为例， 电连接插座中的地线电极和电源电极也相应 地采用不同半径， 如果用户使用时不小心将地线电极的金属触点 对准电连接插座的电源电极的插入孔， 则会由于半径不同无法插 入， 从而提醒用户该插入位置并非正确的插入位置， 需要用户自 己调整到正确的插入位置进行电连接插头的插入。
在图 1的实施例中，插头本体 101的侧壁还可以设置限位凸 块 105， 该限位凸块 105可以起到插头本体 101在转动到预设角 度后的转动限制， 通过对转动预设角度的限制可以金属触点能够 旋转到需要的接触位置以保证足够的接触面积， 而不会因旋转不 足或过度而造成接触面积过小或者虚接的情况。
在限位凸块 105与插头本体 101之间设置有定位弹簧 107， 该定位弹簧 107可以使限位凸块 105在径向上来回运动， 当限位 凸块 107的表面受压时， 限位凸块 105会缩入插头本体 101， 当 压力解除时， 限位凸块 105会在定位弹簧 107的作用下复位， 伸 出插头本体 101。
在另一实施例中， 插头本体 101 上还可以设置与限位凸块 105 联动的解除限位凸块 106， 用户可以通过压下解除限位凸块 106来使限位凸块 105缩回插头本体 101，从而解除限制电连接插 头的旋转限制。
在插头本体 101的底面上还可以设置导向孔，可以与电连接 插座上的旋转轴配合， 实现对电连接插头的旋转引导功能。
如图 3所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例的正面分 解结构示意图。 电连接插座包括顶盖 200和底座 202， 顶盖 200 扣合在底座 202之上。 接下来分别对底座 202和顶盖 200的结构 进行说明。
如图 4所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连 接插座的底座的结构示意图。 在底座 202内部设有至少两个第二 金属触点。 第二金属触点可以包括至少两个第二电源电极， 第二 电源电极在电连接插头的至少两个第一电源电极插入电连接插座 并旋转至预设角度的导电位置， 分别与至少两个第一电源电极接 触通电。 底座 202内还可以包括至少一个第二接地电极， 其中第 二接地电极在电连接插头的至少一个第一接地电极插入电连接插 座并旋转到导电位置之前的位置， 分别与电连接插头的至少一个 第一接地电极接触导通。
在本实施例中， 第二金属触点包括两个电源电极 203、 204 和一个接地电极 205。 其中接地电极 205比电源电极 203和 204 更长， 在电连接插头插入电连接插座后并旋转时， 由于接地电极 205的长度更长（图 4中示出） ， 使得接地电极先于电源电极接 通。
在底座 202 的内部结构与第二金属触点之间设有顶紧弹簧 206。第二金属触点可以釆用一个金属片，也可以采用两个金属片。 在釆用一个金属片的实施例中， 顶紧弹簧将该金属片顶向插座内 部的绝缘结构， 电连接插头的金属触点旋转到金属片和绝缘结构 之间的空隙来完成电连接。
在釆用两个金属片的实施例中， 图 4也示出了这种情形， 电 连接插头的金属触点旋转到两个金属片之间形成的空隙来完成电 连接， 其中设置在两个金属片与插座内部结构之间顶紧弹簧可以 实现金属片之间的夹紧力。 旋转式电连接装置的电连接插座的金 属触点在使用一段时间后会发生弹性下降或者变形， 但顶紧弹簧 由于其采用的材料和螺旋结构导致其失效时间比金属触点要慢得 多， 因此可以使金属触点在顶紧弹簧的压力下继续保持足够的夹 紧力， 保证电极之间的接触率和电连接的可靠性， 从另一个角度 上， 也极大地提高了电连接装置的使用寿命。
在底座 202中还设置了引导电连接插头的第一金属触点从插 入位置旋至第二金属触点完成电连接的旋转引导机构。 旋转引导 机构可以设置在第二金属触点的切线方向上， 引导第一金属触点 从插入位置以切线方向旋至第二金属触点完成电连接。 旋转引导 机构可以包括设置在第一金属触点的插入位置和第二金属触点之 间的引导槽 207， 该引导槽 207在第二金属触点的切线方向上， 第一金属触点通过在引导槽 207中滑动就可以准确地与第二金属 触点接触， 方便用户操作。
在底座 202中， 还可以设置旋转轴 208， 可以与电连接插头 100 的导向孔配合， 也可以实现第一金属触点旋转到第二金属触 点完成电连接的旋转引导。 旋转轴 208和导向孔的配合还可以实 现插入导向的作用。
除了以上描述的旋转引导机构之外，还可以有其它的实现形 式， 例如在插座的底座 202设置导向孔， 在插头本体 101底部设 置与导向孔配合的旋转轴。 又例如： 通过插头本体 101的圓形轮 廓与插座的顶盖 200的圓形通孔结构或底座 202的圆形内腔之间 的配合。
为了使第一金属触点更容易的与第二金属触点磨擦接触，可 以在第二金属触点的金属片的边缘设置导引第一金属触点进入的 电连接导引结构， 例如弯折结构或者圆弧结构。
电连接插座的底座内的第二金属触点的垂直于插入方向的 截面可采用圆弧截面， 且各个第二金属触点的圆弧截面具有共同 的圆心， 第二金属触点可以与同样具有圓弧截面的第一金属触点 具有相同的圆心。 这种圆弧截面在同心的结构下利于电连接插头 在电连接插座中的旋转操作。 金属片采用圆弧截面， 在受到压紧 弹簧的压力后可以与具有圆弧截面的第一金属触点更紧密的接 触， 实现更高的接触率。 其他的第二金属触点的截面形状也是可 以采用的， 例如平板式的第二金属触点或者多圆弧截面的第二金 属触点等。
在底座的各个第二金属触点相对于中心可以具有相同的半 径， 也可以具有不同的半径。 相同半径的第二金属触点更为标准 化， 便于制造和使用， 而第二金属触点可以通过设置不同半径来 调整第二金属触点之间的距离， 可以使其达到金属触点间的安全 距离， 而在符合安全距离的情况下， 如果要在功率较大的场合使 用，采用相同半径的金属触点则需要制造较大尺寸的电连接插座， 而通过设置不同半径的第二金属触点则不需要较大尺寸的电连接 插座， 从而减小电连接插座的尺寸。
另外， 通过设置不同半径的第二金属触点， 还可以确保用户 使用时不会插错。 以地线电极和电源电极采用不同半径的电连接 插头为例， 电连接插座中的地线电极和电源电极也相应地采用不 同半径， 如果用户使用时不小心将地线电极的金属触点对准电连 接插座的电源电极的插入孔， 则会由于半径不同无法插入， 从而 提醒用户该插入位置并非正确的插入位置， 需要用户自己调整到 正确的插入位置进行电连接插头的插入。
在插座的底座 202内还设有绝缘结构，该绝缘结构包括隔离 各个第二金属触点的绝缘隔板 209， 该绝缘隔板 209可以具有统 一的直板形状， 也可以是由多个具有不同形状的绝缘板形成的绝 缘隔板 209。 通过绝缘隔板 209将各个第二金属触点在空间上分 割为多个半封闭的独立电极仓。 在图 4中， 两个电源电极 203、 204和接地电极 205均被绝缘隔板 209分割为上表面开放的半封 闭的三个独立电极仓， 绝缘隔板 209 不仅将电源电极 203、 204 和接地电极 205隔离， 还将与电源电极 203、 204和接地电极 205 连接的压紧弹簧 206分别隔离， 形成独立电极仓。
独立电极仓的形成可以增加第二金属触点之间的爬电距离 和电气间隙， 使第二金属触点之间达到安全距离， 从而避免电极 之间的短路， 提高电连接装置的安全系数。
如图 5所示， 为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连 接插座的顶盖的结构示意图。顶盖 200包括盖体 201，在盖体 201 上可以设置电连接插头 100插入的通孔 210，便于电连接插头 100 插入并通过圆柱形轮廓配合通孔 210转动； 也可以不设置通孔， 而直接在顶盖 200的表面设置便于第一金属触点沿切线方向运动 的滑槽。
在插座顶部的顶盖 200可以设置与插头本体 101的限位凸块 配合的限位横向滑槽 211， 在限位横向滑槽 211的两端可以设置 垂直插入口 212和垂直拔出口 213。 其中垂直插入口 212便于插 头本体 101的限位凸块未电连接时进入限位横向滑槽 211， 垂直 拔出口 213便于插头本体 101的限位凸块在直接断开电连接时脱 离限位横向滑槽 211 插头本体 101的限位凸块和插座的限位横向滑槽 211构成了 使插头 100的第一金属触点在插入插座并旋转预定角度后卡紧的 电连接锁紧机构。
除了上述的电连接锁紧机构之外， 电连接锁紧机构还可以有 其它实现方式， 例如在插头本体设置限位销， 在插座顶部设置与 限位销配合的限位孔， 在限位销和插头本体之间设有复位弹簧， 限位销受到复位弹簧的作用从插头本体的底部伸出。 当插头底面 接触到插座时， 限位销受到插座表面的压力而缩回插头本体， 而 当插头旋转至预设角度后， 限位销对准限位孔， 此时限位销由于 受到复位弹簧的作用， 伸出插头本体， 并进入限位孔， 从而完成 电连接位置的锁定。
在需要将电连接插头旋转回初始位置拔出的场景，可以在插 头本体的侧壁设置与限位销联动的可延轴向发生位移的解除限位 凸块， 用户通过向拔出方向的力拨动解除限位凸块， 带动限位销 脱离限位孔， 从而解除电连接位置的锁定。
如图 6所示，为本发明另一旋转式电连接装置实施例的正面 分解结构示意图。 与图 3实施例相比， 本实施例增加了防护门组 件， 电连接插座包括顶盖 200、 防护门组件 400和底座 202, 顶盖 200扣合在底座 202之上。
如图 7所示，为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电连 接插座的防护门组件的立体结构示意图。 防护门组件 400包括相 对于底座 202可转动的动片 401， 动片 401具有垂直贯通的容纳 部分， 容纳部分内设有遮挡部分， 在非工作状态下， 动片 401的 容纳部分被遮挡部分所遮挡， 在工作状态， 动片 401的容纳部分 不被遮挡部分所遮挡。
容纳部分可以为至少两个用于容纳第一金属触点的通孔 402， 遮挡部分可以为可伸缩的挡块 405 (图 8中示出）或可弯折 的挡片 （图中未示出） ， 挡块 405或挡片与动片 401之间设有复 位弹簧 406。 在动片 401上还可以设置中心孔 404。
用户在使用旋转式电连接装置时，可以将插头本体 101底部 的第一金属触点插入动片 401的通孔 402中， 由于第一金属触点 的压力， 使得挡块 405被挤开， 压缩复位弹簧 406， 此时第一金 属触点穿过通孔 402， 以便在电连接插头 100与动片 401旋转后 与插座 202中的第二金属触点进行电连接。在拔出电连接插头时， 由于第一金属触点从通孔 402中脱离，挡块 405受到复位弹簧 406 的压力后复位， 重新挡住通孔 402， 从而实现了在非工作状态时， 挡住底座中的金属触点， 避免用户误操作导致的触电危险， 而在 工作状态下， 第一金属触电给予挡块一定的压力以克服复位弹簧 406的弹力， 从而穿过通孔 402。
动片 401在第一金属触点的带动下可以旋转， 以便第一金属 触点能够转至预设角度， 以实现与第二金属触点之间的电连接。 为了使动片 401在第一金属触点拔出后能够回到原始位置， 可以 在动片 401上设置用于使动片 401恢复到非工作状态下的位置的 复位弹簧， 例如与底座 202或顶盖 200之间设置复位弹簧（图中 未示出） ， 该复位弹簧的一端连接在动片 401的弹簧安装柱上， 另一端安装在底座或顶盖内， 利用动片在转动预设角度后复位弹 簧所具有的拉力， 使得动片回到原始位置。
为了防止动片 401 在非工作状态下被旋转到不合适的角度 (例如通孔 402正对着第二金属触点） ， 需要对动片 401进行限 位，因此在底座 202中可以设置用于在非工作状态下限制动片 401 的旋转运动的动片限位结构。
该动片限位结构的一种具体实现方式包括设在动片 401上的 限位槽 403， 以及设置在底座 201 内与限位槽 403配合的限位销 (图 4中示出） ， 在限位销与底座 201之间还设有复位弹簧（图 中未示出） 。 在非工作状态下， 限位销受到复位弹簧的压力进入 限位槽 403， 阻挡动片 401转动， 而用户在使用时可以通过将限 位销退出限位槽 403的方式解除动片 401的限位。 例如将限位销 设于动片 401的容纳部分的下方， 使其可以受到第一金属触点的 压力向下发生位移， 从而退出限位槽 403。 推动限位销的第一金 属触点可以釆用第一接地电极， 也可以采用第一电源电极。
如图 9所示，为本发明又一旋转式电连接装置实施例的正面 分解结构示意图。 与图 3实施例相比， 在第二金属触点的上部设 置了绝缘盖 300，从上部遮挡住第二金属触点，通过绝缘隔板 209 和绝缘盖 300可以将各个第二金属触点在空间上分割为多个封闭 的独立电极仓。 在图 4 中， 两个电源电极 203、 204和接地电极 205均被绝缘隔板 209和绝缘盖 300分割为封闭的三个独立电极 仓，绝缘隔板 209不仅将电源电极 203、204和接地电极 205隔离， 还将与电源电极 203、 204和接地电极 205连接的压紧弹簧 206 分别隔离， 形成独立电极仓。
独立电极仓的形成可以增加第二金属触点之间的爬电距离 和电气间隙， 使第二金属触点之间达到安全距离， 从而避免电极 之间的短路， 提高电连接装置的安全系数。
如图 10所示， 为本发明一旋转式电连接装置实施例中的电 连接插座的绝缘盖的立体结构示意图。 绝缘盖 300可以是具有一 定厚度的薄板， 在绝缘盖 300设有便于第一金属触点以切线方向 旋至第二金属触点的圆弧形通槽 302， 在绝缘盖 300的外缘可以 设置用于固定绝缘盖 300，使其不会发生转动的凸部 301， 该凸部 301可以与底座 202内部的结构卡住。 在绝缘盖 300的中心可以 设置中心孔 303， 底座 202或插头本体 101底部设置的的旋转轴 可以穿过该中心孔 303， 在中心孔 303也可以设置出与旋转轴配 合， 且阻碍绝缘盖转动的结构， 例如， 在底座 202的旋转轴的轴 壁设置凸起的肋板，在中心孔 303的孔壁设置与肋板配合的通槽。 为使绝缘盖 300能够稳定的盖合在绝缘隔板 209之上，在绝 缘盖 300的底部可以设置可以嵌入绝缘隔板 209形成的空腔的嵌 入件 304 (图 11中示出） ， 通过嵌入件 304和绝缘隔板 209之间 的嵌入关系， 也可以使得绝缘盖 300不至于发生转动， 并且能够 造成比较封闭的独立电极仓。
在图 12 中还给出了本发明再一旋转式电连接装置实施例的 正面分解结构示意图。 与图 3实施例相比， 本实施例中电连接插 座 200包括顶盖 201、 防护门组件 400、 绝缘盖 300和底座 202， 顶盖 201扣合在底座 202之上。
下面结合本发明的一个旋转式电连接装置的实施例 （图 12 实施例） 来说明在使用过程中装置的各部件的运转流程。
用户手持电连接插头插入电连接插座后，其中电连接插头的 限位凸块对准电连接插座的顶盖设置的限位横向滑槽的垂直插入 口， 插入后， P艮位凸块进入垂直插入口， 同时电连接插头的两个 第一电源电极和一个第一接地电极穿过防护门组件上的通孔和绝 缘盖上的圆弧形通槽插入到引导槽， 插座底座的第二旋转轴穿过 防护门组件上的中心孔和绝缘盖上的中心孔插入到插头本体底部 的第一导向孔。
防护门组件上的通孔中的挡块受到第一电源电极和第一接 地电极的压力后， 压缩复位弹簧， 从而开放通孔， 使得第一电源 电极和第一接地电极均能转过通孔。 其中第一接地电极向下将正 对的限位销挤出动片上的限位槽， 从而解除了限位销对动片的转 动限制。
用户对插头本体施以一定的扭矩， 电连接插头的两个第一电 源电极和一个第一接地电极沿着引导槽滑动，带动动片一起转动， 其中电连接插座的第二接地电极与插头的第一接地电极先于两个 第二电源电极与第一电源电极接触。 同时， 限位凸块受到滑槽内 壁的压力缩入插头本体， 并压缩限位凸块与插头本体之间的定位 弹簧。 当旋转到预设角度后， 第一电源电极旋入第二电源电极的 两片金属片之间， 受到金属片自身的夹紧力和压紧弹簧的弹力的 作用， 使得第一电源电极和第二电源电极紧密接触， 同时第一接 地电极也与第二接地电极紧密接触， 限位凸块滑到限位横向滑槽 的垂直拔出口卡住， 限制插头本体不能向前和向后旋转， 可防止 因插头本体的回旋而意外断电的发生。
当用户希望断开电连接时， 可以选择两种方式： 一种是直接 拔出， 一种是旋回插入前位置再拔出。
直接拔出的方式的过程包括： 需要断电时， 特别是在遇紧急 情况需快速断电时，用户对插头本体施以与插入方向相反的拉力， 在此拉力的作用下， 插头本体底部的第一金属触点克服插座的第 二金属触点的压紧力与第二金属触点瞬间脱离， 完成断电。 与此 同时， 插头本体上的限位凸块从电连接插座顶部的限位横向滑槽 的垂直拔出口脱出。
防护门组件的通孔中的挡块由于失去了第一金属触点的压 力， 受到复位弹簧的压力重新挡住通孔， 同时防护门组件受到与 底座之间的复位弹簧的拉力而重新返回原始位置。
第一接地电极可以设计成较第一电源电极更长的方式，这样 第一电源电极与第二电源电极之间断开连接时， 第一接地电极与 第二接地电极之间仍保持良好的接触， 这样保证了先断电后断接 地的连接方式。
旋回插入前位置再拔出的过程包括： 首先给插头本体上的解 除限位凸块施加压力， 由于该解除限位凸块与限位凸块联动， 因 此限位凸块缩入插头本体， 解除与垂直拔出口的卡住状态。 然后 用户给插头本体再施加与接通电源时旋入方向相反的扭矩力， 使 插头本体回旋至接通电源时的旋转开始位置。
在此旋转过程中，第一金属触点和第二金属触点的接触面积 逐渐减少， 直至完全脱离完成断电。 防护门组件的通孔中的挡块 由于失去了第一金属触点的压力， 受到复位弹簧的压力重新挡住 通孔。 而这时第一接地电极在断电时仍与第二接地电极保持良好 的接触状态， 这样保证了先断电后断接地的连接方式。 在此旋转 过程中， 限位凸块沿限位横向滑槽内壁滑动。
在插头本体回旋到位时， 用户施以与插入方向相反的拉力， 使第一金属触点从电连接插座脱离。 至此完成旋回插入前位置再 拔出的断电方式并恢复至初始位置。
本发明的旋转式电连接装置中的电连接插头和电连接插座 均可以单独制造和使用， 其中电连接插座还可以通过组合多个电 连接插座形成插线板， 插线板中的多个电连接插座可以沿直线顺 序排列， 也可以沿多边形、 圆形、 椭圓形等进行排列。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方 案而非对其限制； 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说 明， 所属领域的普通技术人员应当理解： 依然可以对本发明的具 体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换； 而不脱 离本发明技术方案的精神， 其均应涵盖在本发明请求保护的技术 方案范围当中。

Claims

权 利 要 求
1. 一种旋转式电连接装置， 其特征在于， 包括：
插头， 具有插头本体， 在插头本体的底面设有至少两个第一 金属触点；
插座， 具有底座， 在底座内部设有至少两个第二金属触点， 所述底座还设有引导所述第一金属触点从插入位置旋至所述第二 金属触点完成电连接的旋转引导机构。
2. 根据权利要求 1所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述旋转引导机构用于引导所述第一金属触点从插入位置以切线 方向旋至所述第二金属触点完成电连接。
3. 根据权利要求 2所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述插座的底座内还设有绝缘结构， 所述绝缘结构包括隔离各个 第二金属触点的绝缘隔板， 通过所述绝缘隔板将各个第二金属触 点之间分割为半封闭的独立电极仓。
4. 根据权利要求 3所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 在所述插座的底座内还设有覆盖在所述第二金属触点之上的绝缘 盖， 通过所述绝缘盖和绝缘隔板将各个第二金属触点之间分割为 封闭的独立电极仓。
5. 根据权利要求 4所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述绝缘盖上设有便于所述第一金属触点以切线方向旋至所述第 二金属触点的圆弧形通槽。
6. 根据权利要求 3或 4所述的旋转式电连接装置， 其特征 在于， 所述插座的底座内还设有防护门组件， 所述防护门组件包 括相对于所述底座可转动的动片， 所述动片具有垂直贯通的容纳 部分， 所述容纳部分内设有遮挡部分， 在非工作状态下， 所述动 片的容纳部分被所述遮挡部分所遮挡， 在工作状态， 所述动片的 容纳部分不被所述遮挡部分所遮挡。
7. 根据权利要求 6所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述容纳部分为至少两个用于容纳所述第一金属触点的通孔， 所 述遮挡部分为可伸缩的挡块或可弯折的挡片， 所述挡块或挡片与 所述动片之间设有复位弹簧。
8. 根据权利要求 7所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述动片上还设有用于使所述动片恢复到非工作状态下的位置的 复位弹簧。
9. 根据权利要求 6所述的旋转式电连接装置，其特征在于， 所述插座的底座内还设有在非工作状态下限制所述动片的旋转动 作的动片限位结构。
10. 根据权利要求 9 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述动片限位结构包括 在所述动片上的限位槽， 以及设置 在所述底座与所述限位槽配合的限位销， 所述限位销与所述底座 之间还设有复位弹簧， 所述限位销设于所述动片的容纳部分的下 方， 可受所述第一金属触点的压力向下发生位移。
11. 根据权利要求 2 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 在所述底座与所述第二金属触点之间设有顶紧弹簧。
12. 根据权利要求 2 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述旋转引导机构包括： 设置在所述第一金属触点的插入位 置和第二金属触点之间的引导槽。
13. 根据权利要求 2或 12所述的旋转式电连接装置， 其特 征在于， 所述旋转引导机构包括： 设置在所述插座的底座的第二 旋转轴， 以及设置在所述插头本体底部与所述第二旋转轴配合的 第一导向孔。
14. 根据权利要求 2或 12所述的旋转式电连接装置， 其特 征在于， 所述旋转引导机构包括： 设置在所述插座的底座的第二 导向孔， 以及设置在所述插头本体底部与所述第二导向孔配合的 第一旋转轴。
15. 根据权利要求 2 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述第一金属触点包括：
至少两个第一电源电极；
所述第二金属触点包括： 至少两个第二电源电极；
在所述插头的至少两个第一电源电极插入所述电连接插座并 旋转至预设角度的导电位置， 所述至少两个第二电源电极分别与 所述至少两个第一电源电极接触通电。
16. 根据权利要求 15所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述第一金属触点还包括：
至少一个第一接地电极；
所述第二金属触点包括： 至少一个第二接地电极；
在所述插头的至少一个第一接地电极插入所述电连接插座并 旋转到所述导电位置之前的位置， 所述至少一个第二接地电极分 别与所述至少一个第一接地电极接触导通。
17. 根据权利要求 2 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述第一金属触点的垂直于插入方向的截面为圆弧， 各个第 一金属触点的圆弧截面具有共同的圆心。
18. 根据权利要求 17所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述第二金属触点为一个金属片， 所述金属片的垂直于插入 方向的截面为圆弧， 所述金属片与所述第一金属触点的圆弧截面 具有共同的圆心。
19. 根据权利要求 17所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述第二金属触点为两个金属片， 至少一个金属片的垂直于 插入方向的截面为圆弧， 所述具有圆弧截面的金属片与所述第一 金属触点的圆弧截面具有共同的圆心。
20. 根据权利要求 18或 19所述的旋转式电连接装置， 其 特征在于， 所述金属片的边缘设有导引第一金属触点进入的电连 接导引结构。
21. 根据权利要求 20所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述电连接导引结构为弯折结构或圓弧结构。
22. 根据权利要求 15或 16所述的旋转式电连接装置， 其 特征在于， 各个第一金属触点和第二金属触点具有相同半径。
23. 根据权利要求 15或 16所述的旋转式电连接装置， 其 特征在于， 各个第一金属触点具有不同半径， 各个第二金属触点 具有与所述第一金属触点对应的不同半径。
24. 根据权利要求 2 所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述插头和插座之间还设有使所述插头的第一金属触点在插 入所述插座并旋转预定角度后卡紧的电连接锁紧机构。
25. 根据权利要求 24所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述电连接锁紧结构包括： 设置在所述插头本体侧壁的限位 凸块， 以及设置在所述插座顶部与所述限位凸块配合的限位横向 滑槽， 所述限位滑槽的两端各设有所述限位凸块的垂直插入口和 垂直拔出口，所述限位凸块与所述插头本体之间设置有定位弹簧， 以使所述限位凸块在径向上运动， 在插头本体上还设置有与所述 限位凸块联动的解除限位凸块。
26. 根据权利要求 24所述的旋转式电连接装置， 其特征在 于， 所述电连接锁紧结构包括： 设置在所述插头本体的限位销， 以及设置在所述插座顶部与所述限位销配合的限位孔， 所述限位 销在所述插头本体的底部伸出， 在所述限位销和所述插头本体之 间设有复位弹簧， 所述插头本体的侧壁还设有与所述限位销联动 的可延轴向发生位移的解除限位凸块。
27. 一种电连接插头， 其特征在于， 具有插头本体， 在插 头的底面设有至少两个第一金属触点， 所述第一金属触点的垂直 于插入方向的截面为圆弧， 各个第一金属触点的圆弧截面具有共 同的圆心， 所述第一金属触点包括至少两个第一电源电极。
28. 根据权利要求 27所述的电连接插头， 其特征在于， 所 述插头本体底部中心设置有第一导向孔或第一旋转轴。
29. 根据权利要求 27所述的电连接插头， 其特征在于， 所 述第一金属触点还包括： 至少一个第一接地电极。
30. 根据权利要求 27所述的电连接插头， 其特征在于， 在 所述插头本体侧壁设置有限位凸块， 所述限位凸块与所述插头本 体之间设置有定位弹簧， 以使所述限位凸块在径向上运动， 在插 头本体上还设置有与所述限位凸块联动的解除限位凸块。
31. 根据权利要求 27所述的电连接插头， 其特征在于， 在 所述插头本体设置有限位销， 所述限位销在所述插头本体的底部 伸出， 在所述限位销和所述插头本体之间设有复位弹簧， 所述插 头本体的侧壁还设有与所述限位销联动的可延轴向发生位移的解 除限位凸块。
32. 一种电连接插座， 其特征在于， 具有底座， 在底座内 部设有至少两个第二金属触点和旋转引导机构。 。
33. 根据权利要求 32所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述旋转引导机构设置在所述第二金属触点的切线方向上。
34. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述插座的底座内还设有绝缘结构， 所述绝缘结构包括隔离各个第 二金属触点的绝缘隔板， 通过所述绝缘隔板将各个第二金属触点 之间分割为半封闭的独立电极仓。
35. 根据权利要求 34所述的电连接插座， 其特征在于， 在 所述插座的底座内还设有覆盖在所述第二金属触点之上的绝缘 盖， 通过所述绝缘盖和绝缘隔板将各个第二金属触点之间分割为 封闭的独立电极仓。
36. 根据权利要求 35所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述绝缘盖上设有与所述第二金属触点对应的圆弧形通槽。
37. 根据权利要求 34或 35所述的电连接插座， 其特征在 于， 所述插座的底座内还设有防护门组件， 所述防护门组件包括 相对于所述底座可转动的动片， 所述动片具有垂直贯通的容纳部 分， 所述容纳部分内设有遮挡部分， 在非工作状态下， 所述动片 的容纳部分被所述遮挡部分所遮挡， 在工作状态， 所述动片的容 纳部分不被所述遮挡部分所遮挡。
38. 根据权利要求 37所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述容纳部分为至少两个通孔， 所述遮挡部分为可伸缩的挡块或可 弯折的挡片， 所述挡块或挡片与所述动片之间设有复位弹簧。
39. 根据权利要求 38所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述动片上还设有用于使所述动片恢复到非工作状态下的位置的复 位弹簧。
40. 根据权利要求 37所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述底座内还设有动片限位结构， 用于在非工作状态下限制所述动 片的旋转动作。
41. 根据权利要求 40所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述动片限位结构包括设在所述动片上的限位槽， 以及设置在所述 底座与所述限位槽配合的 P艮位销， 所述限位销与所述底座之间还 设有复位弹簧， 所述限位销设于所述动片的容纳部分的下方， 可 向下发生位移。
42. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 在 所述底座与所述笫二金属触点之间设有顶紧弹簧。
43. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述旋转引导机构包括： 设置第二金属触点的切线方向的引导槽。
44. 根据权利要求 33或 43所述的电连接插座， 其特征在 于， 所述底座还设置有第二旋转轴或第二导向孔。
45. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述第二金属触点包括： 至少两个第二电源电极。
46. 根据权利要求 45所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述第二金属触点包括： 至少一个第二接地电极， 所述第二接地电 极比所述第二电源电极更长， 所述第二接地电极的接触导通位置 在所述第二电源电极接触通电的导电位置之前。
47. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述第二金属触点为一个金属片， 所述金属片的垂直于插入方向的 截面为圆弧， 所述金属片具有共同的圆心。
48. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述第二金属触点为两个金属片， 至少一个金属片的垂直于插入方 向的截面为圆弧， 所述具有圆弧截面的金属片具有共同的圆心。
49. 根据权利要求 47或 48所述的电连接插座， 其特征在 于， 所述金属片的边缘设有导引第一金属触点进入的电连接导引 结构。
50. 根据权利要求 49所述的电连接插座， 其特征在于， 所 述电连接导引结构为弯折结构或圆弧结构。
51. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 在 所述电连接插座顶部设有限位横向滑槽， 所述限位滑槽的两端各 设有垂直插入口和垂直拔出口。
52. 根据权利要求 33所述的电连接插座， 其特征在于， 在 插座顶部设有限位孔。
53. 一种插线板， 其特征在于， 包括至少两个的权利要求 33-52任一所述的电连接插座。
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