WO2018161909A1

WO2018161909A1 - 设模块化插头分离机构的弹出插头

Info

Publication number: WO2018161909A1
Application number: PCT/CN2018/078247
Authority: WO
Inventors: 柴雪可; 田赡民
Original assignee: 宁波鸥创电器科技有限公司
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2018-09-13
Also published as: AU2018230209B2; JP2020509567A; AU2018230209A1; US10826239B1; CN106953207B; EP3595098A1; JP6797443B2; EP3595098A4; CN106953207A

Abstract

一种设模块化插头分离机构的弹出插头，包括插头外壳（1）和插头分离机构（2），插头分离机构（23）包括套管（22）、穿设在套管（22）内的顶销（23）、顶销控制机构（21）和驱动顶销（23）从插片（11）所在侧伸出插头外壳（1）的第一弹簧（24），顶销控制机构（21）包括设置于顶销（23）的卡接部（212）、同卡接部（212）配合使顶销（23）保持在收缩状态的卡头（213）、驱动卡头（213）卡到卡接部（212）上的第二弹簧（214）和驱动卡头（213）同卡接部（212）分离的按钮（211），套管（22）设有托持部（221），托持部（221）连接有内盖（222），内盖（222）和托持部（221）之间形成滑孔（223），按钮（211）滑动连接在滑孔（223）内，顶销（23）悬挂在套管（22）内。这种设模块化插头分离机构的弹出插头解决了现有的插头分离机构各个部件处于离散状态、插头外壳拆卸开后会散开而导致使用者装配插头不便的问题。

Description

设模块化插头分离机构的弹出插头

技术领域

本发明涉及插头，尤其涉及一种设模块化插头分离机构的弹出插头。

背景技术

插头是用于同插座配合引人电源给电器的部件。插头的基本结构包括插头外壳和连接在插头外壳的插片（又称插销），使用时通过插片插入插座的插孔内后同插套连接在一起而引出电源。为了保证插套和插片之间的可靠连接，会将插套设计为以较大的夹持力夹持在插片上，为了拔出插头时不导致插座损坏，需要一只手按住插座、另一只手抓住插头的方式进行拔出，导致拔出时不便，尤其是插头插在移动插座上时、必须两只手才能够拔出；如果夹持力十分大或使用者力气较小时，使用者需要一边用力向外拔、一边向两边晃动插头才能够将插头拔出，这样将会导致插座的插套夹持力非正常下降和墙壁插座的脱落，为此设置出了具有分离机构的插头，插头的分离机构包括套管、穿设在套管内的顶销、顶销控制机构和驱动顶销从插片所在侧伸出插头外壳的第一弹簧，顶销控制机构包括设置于顶销的卡接部、同卡接部配合使顶销保持在收缩状态的卡头、驱动卡头卡到卡接部上的第二弹簧和驱动卡头同卡接部分离的按钮。现有的插头分离机构为以离散件的方式安装在插头外壳内的，当插头外壳拆卸开时，插头分离机构的各个部件会散开，散开后给使用者重新组装插头带来不便设置产生使用者装配不回的现象。

技术问题

本发明提供了一种设模块化插头分离机构的弹出插头，解决了现有的插头分离机构各个部件处于离散状态、插头外壳拆卸开后会散开而导致使用者装配插头不便的问题。

技术解决方案

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种设模块化插头分离机构的弹出插头，包括插头外壳，所述插头外壳设有插片，其特征在于，还包括插头分离机构，所述插头分离机构包括套管、穿设在套管内的顶销、顶销控制机构和驱动顶销从插片所在侧伸出插头外壳的第一弹簧，所述顶销控制机构包括设置于顶销的卡接部、同卡接部配合使顶销保持在收缩状态的卡头、驱动卡头卡到卡接部上的第二弹簧和驱动卡头同卡接部分离的按钮，其特征在于，所述套管设有托持部，所述托持部连接有内盖，所述内盖和托持部之间形成滑孔，所述按钮滑动连接在所述滑孔内，所述顶销悬挂在所述套管内，所述第一弹簧位于所述顶销和内盖之间，所述按钮和卡头连接在一起，所述插头外壳设有插片的一侧上设有供所述顶销穿出的顶销过孔，所述按钮一端穿设在所述插座外壳上。本发明套管和内盖构成固定限制其它部件的壳体，使得各个部件能够整体取下和安装上，模块化设计便于本发明的自动化生产和应用于一体化的插头（即插头外壳为一体结构的插头）。

使用时，假设初始状态时顶销处于伸出状态，当插片插入插座过程中，插座外壳挤压顶销朝向插头外壳内收缩而使得第一弹簧储能，顶销收缩到同卡头接触时顶开卡头并继续收缩、第二弹簧产生变形储能；插头插入到位后顶销停止收缩、此时卡接部同卡头对齐（或位于卡头远离顶销外端的一侧，此状态时在第一弹簧的作用下顶销或产生伸出动作），在第二弹簧的作用下卡头伸到卡接部而将顶销卡住不能够向外伸出。需要拔出插头时，按压按钮，按钮驱动卡头同卡接部分离且第二弹簧储能，在第一弹簧的作用下顶销弹出，顶销弹出时对插座外壳产生挤压力、插座对顶销产生反作用力，该反作用力起到将插头从插座上拔出的作用，从而使得拔出插头时省力。

作为优选，所述内盖设有穿设在所述第一弹簧远离顶销一端内的限位销。能够降低挤压过程中第一弹簧产生轴向弯折的可能性。

作为优选，所述卡头和按钮分布在所述顶销的径向两侧。在插头外壳为扁平结构时布局方便，三极插头即多为扁平结构。

作为优选，所述顶销控制机构还包括倒钩和同倒钩配合的设置在顶销上的钩接部，所述卡头和倒钩分布在顶销的两侧，倒钩铰接在所述插头外壳或套管上且通过所述按钮驱动而摆动。提供了一种顶销卡接机构的新的技术方案。

作为优选，卡头固接在按钮上且按压按钮时所述卡头做平移运动。如果卡头以摆动的方式同卡接部进行分合，则不但在插头内进行布局时不便，而且由于当卡头卡接在卡接部时第一弹簧对卡头产生的力矩难以为零、会导致第二弹簧需要设计为弹力较大的弹簧。

作为优选，所述顶销控制机构有两个，两个所述顶销控制机构的按钮分布在所述顶销的两侧，所述两个顶销控制机构共用第二弹簧。结构紧凑，驱动时省力。

作为优选，所述两个顶销控制机构中的一个顶销控制机构的按钮的内端设有从内端端面开始沿按钮的按压方向延伸的滑槽、另一个顶销控制机构的按钮的内端滑动连接在所述滑槽内，所述第二弹簧位于所述滑槽内且沿滑槽的延伸方向延伸，所述第二弹簧的两端分布同所述两个顶销控制机构的按钮连接在一起。

作为优选，所述顶销的内端设有沿顶销延伸方向延伸的弹簧安装孔，所述第一弹簧穿设在所述弹簧安装孔内。可以最大限度地利用插头的高度（插片延伸方向为插头的高度方向）空间，以降低产品高度，并可增加弹簧的安装空间。

作为优选，所述插头外壳内设有L极通断控制开关，所述L极通断控制开关包括第一触点、第二触点、换向块、永磁铁和滑动连接在第一触点与第二触点之间的导电块，所述导电块通过导电弹簧同所述第二触点连接在一起，所述导电块铰接有导电臂，所述第一触点同所述插片中的L极插片连接在一起，所述第二触点用于引出电源给插头的电源线，所述永磁铁用于将导电臂吸附到同第一触点连接在一起，所述导电臂还通过支撑在换向块上的拉索同顶销连接在一起，所述卡头同所述卡接部卡接在一起时，所述导电臂同所述第一触点连接在一起，所述顶销从被卡头配合卡接部固定住的位置产生朝向插头外壳外部移动的位移时、顶销通过所述拉索将导电臂同第一触点拉分离。现有的插头插入插座的过程中，只要插片同插座的插套接触到则点即被引入给连接插头的电器，但时插片需要在插套上运行一段距离与时间后才会插入到位或被拔出，该插入和拔出过程有时会导致插头的插片和插座的插套之间产生打火现象，该打火现象越长则产生不利后果的可能性越大（如导致接触电阻增加，点燃周边可燃物等），本技术方案则能够缩短打火时间。插入插头时：当顶销没有完全收缩到通过卡头配合卡接部被卡住的位置时，导电臂在拉索的作用下同第一触点断开（也即插入或拔出的动作过程中），故L极插片虽然同插套接触，但是电不能够经过插头的电线引出而通过电器形成回路，从而不会产生打火，当插头插入到位后，顶销收缩到被卡头配合卡接部卡接在一起，此时拉索不能够分开导电臂和第一触点、在永磁铁的作用下导电臂同第一触点接触在一起使得第一触点和第二触点导通，也即电能够进插头引出。拔出插头时，驱动按钮使得卡头和卡接部脱开、第一弹簧驱动顶销伸出，顶销伸出过程中通过拉索将导电臂和第一触点拉分开而实现断电。导电臂不之间设置在第二触点上，而是设计导电块并设计在可滑动的导电块上，然后导电块通过导电弹簧同第二触点进行连接，能够提高制作时的方便性。如果直接连接则对拉索的长度的精度要求较高、精度要求高则制作难度增加，该方案能够通过导电弹簧的伸缩来弥补拉索的长度差。

本发明还包括顶销固定助力机构，所述顶销固定助力机构包括设置于顶销的顶销部销孔、设置于插头外壳的外壳部销孔、位于外壳部销孔内的固定销、驱动固定销朝外壳部销孔内移动的吸铁石、驱动固定销克服吸铁石的吸力后朝向顶销部销孔内移动的电磁铁和按钮开关，所述按钮开关为常闭开关，所述电磁铁、按钮开关和所述L极通断控制开关串联连接在插片的L极和N极之间，所述按钮设有按压按压开关时驱动按压开关断开的顶头；所述顶销被卡头配合卡接部固定住时，所述顶销部销孔和外壳部销孔对齐，所述顶销部销孔的深度小于所述固定销的长度，所述外壳部销孔的深度大于所述固定销的长度。既能够在顶销处于收缩位置时对顶销进行可靠固定以降低卡头的受力，防止卡头损坏，有能够在卡销脱离时也脱离、不会影响顶销的弹出。

有益效果

本发明具有下述优点：单手操作即可轻松拔出插头，无需另一只手去压住插座；对于正常人来说，方便性大大地提高，对于只有一只手的残疾人来说，此产品将是必然选择；模块化设计便于本发明的自动化生产和应用于一体化的插头（即插头外壳为一体结构的插头）；优选方案中，便于实现卡头以平移的方式同卡接部进行分合。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为插头分离机构的爆炸图。

图3为本发明实施例一的使用状态示意图。

图4为本发明实施例二的示意图。

图5为本发明实施例三中的插头分离机构的爆炸图。

图6为本发明实施例四中的插头分离机构的爆炸图。

图7为本发明实施例五的示意图。

图8为本发明实施例六的结构示意图。

图9为电磁铁的控制电路图。

图中：插头外壳1、插片11、L极插片11-1、N极插片11-2、E极插片、第一半部12、顶销过孔121、第二半部13、螺母限位孔131、遮挡板14、按钮避让孔15、卡槽16、螺栓17、螺母18、插头分离机构2、顶销控制机构21、按钮211、凸起2211、卡接部212、卡头213、第二弹簧214、滑槽215、钩接部216、倒钩217、铰轴218、套管22、托持部221、内盖222、滑孔223、限位销224、悬挂台阶225、顶销23、弹簧安装孔231、第一弹簧24、内第一弹簧241、外第一弹簧242、L极通断控制开关3、第一触点31、第二触点32、换向块33、永磁铁34、导电块35、拉索与顶销的连接点36、导电弹簧37、导电臂38、拉索39、顶销固定助力机构4、顶销部销孔41、外壳部销孔42、固定销43、吸铁石44、电磁铁45、按钮开关46、顶头47。

本发明的实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种设模块化插头分离机构的弹出插头，包括插头外壳1和插头分离机构2。

插头外壳1设有插片11。插片11的数量视插头的极数而定，如果为二极插头则插片有2片，如果为3极插头则插片有3片。插头外壳1有一体式和分体式的，本实施例画出的为分体式的三级插头，此时插头外壳1包括第一半部12和第二半部13。插片11连接在第一半部12上。第一半部12和第二半部13通过螺栓穿过第一半部12后螺纹连接在位于第二半部13的螺母限位孔131内的螺母上而固定在一起，第二半部13还设有遮挡板14。遮挡板14用于遮挡住螺母限位孔131。第一半部12和第二半部13的对接处设于按钮避让孔15。

插头分离机构2包括顶销控制机构21、套管22和穿设在套管内的顶销23。顶销控制机构21有两个。两个顶销控制机构21分布在顶销23的两侧。顶销控制机构21包括按钮211。套管22的一端设有托持部221。托持部221有2个。2个托持部221分布在套管22的两侧。托持部221连接有内盖222。内盖222和托持部221之间形成滑孔223。按钮211滑动连接在滑孔223内使得按钮211滑动连接在托持部221上。

参见图2，还包括的第一弹簧24。第一弹簧24包括内第一弹簧241和外第一弹簧242。外第一弹簧242套设在内第一弹簧241上。顶销23的内端设有沿顶销延伸方向延伸的弹簧安装孔231。内盖222设有限位销224。顶销控制机构21还包括有卡接部212、配合使顶销保持在收缩状态的卡头213卡到卡接部上的第二弹簧214。卡接部212设置在顶销23的顶端的外表面。卡接部212为凸起结构。卡头213同按钮211一体成型。两个顶销控制机构21共用第二弹簧214。

两个顶销控制机构21中的位于左边的顶销控制机构的按钮的内端设有从内端端面开始沿按钮的按压方向延伸的滑槽215。

将本发明组装在一起的方法为：

参见图3，套管22的外端的内表面设有悬挂台阶225。当顶销23伸出到卡接部212钩在悬挂台阶225上时则顶销23不能够继续外移而悬挂在套管22内。

将顶销23穿设到套管22内，第一弹簧24穿设到顶销23的弹簧安装孔231内。将位于顶销控制机构21中位于左边的顶销控制机构的按钮搁置到托持部221上、卡头213位于顶销的右边而同位于右边的卡接部212配合。将第二弹簧214搁置在滑槽215内。将位于右边的顶销控制机构的按钮搁置在滑槽215内而实现隔震在托持部上，其卡头位于顶销的左侧而同位于左边的卡接不配合。第二弹簧214的两端分布同两个顶销控制机构的按钮连接在一起。然后将内盖222卡接到托持部221上，限位销224穿设在第一弹簧24远离顶销一端内。至此及完成了插头分离机构2的组装，插头分离机构2形成一个连接在一起的模块。

然后将插头分离机构以顶销23同第一半部12上的顶销过孔121对齐的方式安装在插头外壳1内。最后将第一半部12和第二半部13重新固定在一起即可。装配好后，按钮211经插头外壳上的按钮避让孔15伸出插头外壳1。

将具有本发明的插头从插座上拔出的过程为：同时按压两个顶销控制机构21的按钮211，按钮211产生内缩平移运动，按钮运动时驱动卡头213一起做方向相同的平移运动的同时挤压第二弹簧214而使得第二弹簧储能，卡头213同卡接部212分离，第一弹簧24释放能量而驱动顶销23从第一半部12上伸出，伸出的结果为挤压插座外壳，插座外壳对顶销23产生反作用力而使得插片11从插座上拔出。

实施例二，同实施例一的不同之处：

参见图4，顶销控制机构21只有一个。此时第二弹簧一端同按钮211抵接在一起、另一端同托持部221上的凸起2211抵接在一起。

实施例三，同实施例一的不同之处为：

参见图5，两个顶销控制机构21的按钮211以垂直于第一弹簧24伸缩的方向叠接在一起。实施例一中为沿着第一弹簧伸缩的方向叠接在一起的。当然本实施例也可以像实施例二一样，顶销控制机构只采用一个。

实施例四，同实施例三的不同之处为：

参见图6，同一个顶销控制机构21的按钮211、卡接部212和卡头213位于顶销23的同一侧。卡接部212的具体设计方式为，在顶销23上设置避让环232，避让环232的一侧侧壁构成卡接部212。装配时卡头213穿设在避让环232内同卡接部配合。

实施例五，同以上各实施例的不同之处为：

参见图7，虽然只设置一个顶销控制机构21，但是顶销控制机构21还包括倒钩217和同倒钩配合的钩接部216。钩接部216设置在顶销23上。卡头213和倒钩217分布在顶销23的两侧。倒钩217通过铰轴218铰接在套管22上且通过按钮驱动而摆动。

本实施例中卡头和按钮位于顶销的同一侧、倒钩和按钮位于顶销的两侧，当然也可以设计为卡头和按钮位于顶销的两侧、倒钩和按钮位于顶销的同一侧。

实施例六，同以上各个实施例的不同之处为：分别在以上各个实施例的基础上增加了如下结构：

参见图8和图9，，插头外壳1内还设有L极通断控制开关3和顶销固定助力机构4。二极插头的插片有L极插片和N极插片两片，三极插头有L极插片、N极插片和E极插片三片。

L极通断控制开关3包括第一触点31、第二触点32、换向块33、永磁铁34和导电块35。第一触点31同插片11中的L极插片电连接在一起。第二触点32同插头的供电源线的L线连接的接线端子连接在一起或者本身即为接线端子也可以。换向块33固定在插头外壳1上。换向块33和拉索与顶销的连接点36位于同一垂直于顶销延伸方向的直线上。导电块35沿第一触点和第二触点的分布方向可滑动地连接在插头外壳内。导电块35位于第一触点31和第二触点32之间。导电块35通过导电弹簧37同第二触点32连接在一起而实现电导通。导电弹簧37为拉簧。导电块35铰接有导电臂38。导电臂38通过拉索39同顶销22连接在一起。当卡头213卡接在卡接部212上时，永磁铁34对导电臂38产生的吸力使得导电臂38同第一触点31抵接在一起而实现电导通。本实施例中拉索的长度为仅卡头213卡接在卡接部212上时第一触点同导电臂能够导通。此时L极插片通过第一触点31、导电臂38、导电块35、导电弹簧37和第二触点32导通，使得电能够被引入设有本发明插头的电器。

当按压按钮211使得卡头213和卡接部212脱开时，顶销22朝外伸出插头外壳1即产生朝向插头外壳外部移动的位移、顶销22移动时通过拉索39拉导电臂38转动而同第一触点31分离，使得电不能够经过L极插片引出。此过程中如果拉索的长度不够而干涉顶销的输出时，则通过导电弹簧37的变形来弥补拉索长度的不足。

顶销固定助力机构4包括顶销部销孔41、外壳部销孔42、固定销43、吸铁石44、电磁铁45和按钮开关46。顶销部销孔41设置在顶销22上。顶销部销孔41的深度小于固定销43的长度。外壳部销孔42设置在插头外壳1上。外壳部销孔42的深度大于固定销43的长度。顶销22被卡头213配合卡接部212固定住时，顶销部销孔41和外壳部销孔42对齐。固定销43位于外壳部销孔42内。电磁铁45设置在顶销22上，用于吸附固定销43使得固定销43朝向顶销运动。固定销44固定在插头外壳1内，用于驱动固定销43收缩到外壳部销孔42内，电磁铁45对固定销43产生的吸力大于吸铁石44对固定销43产生的吸力。按钮开关46为常闭开关。按钮211设有顶头47。按压按钮211驱动卡头213同卡接部212分离时，顶头47按压按钮开关46的按压头使得按钮开关46断开，当按钮211复位时顶头47失去对按钮开关46的按压作用按钮开关46复位。

电磁铁45、按钮开关46和L极通断控制开关3串联连接在插片11的L极插片11-1和N极插片11-2之间。

顶销22被卡头213配合卡接部212固定住时，顶销部销孔41和外壳部销孔42对齐，此时顶头47按压不到按钮开关46处于闭合状态、顶销固定助力机构4也处于闭合状态，电磁铁45得电，电磁铁45产生的吸引力克服吸铁石44产生的吸引力使得固定销43插入到顶销部销孔41内，由于固定销长度大于顶销部销孔41深度，所以固定销还有部分插在外壳部销孔42内，固定销43实现将顶销22和插头外壳1固定在一起，以辅助卡头配合卡接部的固定。按压按钮211使得顶销22伸出时，按钮211还通过顶头47按压按钮开关46使得按钮开关断开而导致电磁铁45断电，电磁铁45失去吸附作用、此时吸铁石44的吸附力使得固定销完全收缩到外壳部销孔42内。第一弹簧将顶销弹出，顶销弹出到顶销固定助力机构4也断开时，即使按钮松开电磁铁也没有电，从而起到降低固定销同顶销之间产生磨损的作用。

Claims

一种设模块化插头分离机构的弹出插头，包括插头外壳，所述插头外壳设有插片，其特征在于，还包括插头分离机构，所述插头分离机构包括套管、穿设在套管内的顶销、顶销控制机构和驱动顶销从插片所在侧伸出插头外壳的第一弹簧，所述顶销控制机构包括设置于顶销的卡接部、同卡接部配合使顶销保持在收缩状态的卡头、驱动卡头卡到卡接部上的第二弹簧和驱动卡头同卡接部分离的按钮，其特征在于，所述套管设有托持部，所述托持部连接有内盖，所述内盖和托持部之间形成滑孔，所述按钮滑动连接在所述滑孔内，所述顶销悬挂在所述套管内，所述第一弹簧位于所述顶销和内盖之间，所述按钮和卡头连接在一起，所述插头外壳设有插片的一侧上设有供所述顶销穿出的顶销过孔，所述按钮一端穿设在所述插座外壳上。
根据权利要求1所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述内盖设有穿设在所述第一弹簧远离顶销一端内的限位销。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述卡头和按钮分布在所述顶销的径向两侧。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述顶销控制机构还包括倒钩和同倒钩配合的设置在顶销上的钩接部，所述卡头和倒钩分布在顶销的两侧，倒钩铰接在所述插头外壳或套管上且通过所述按钮驱动而摆动。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，卡头固接在按钮上且按压按钮时所述卡头做平移运动。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述顶销控制机构有两个，两个所述顶销控制机构的按钮分布在所述顶销的两侧，所述两个顶销控制机构共用第二弹簧。
根据权利要求6所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述两个顶销控制机构中的一个顶销控制机构的按钮的内端设有从内端端面开始沿按钮的按压方向延伸的滑槽、另一个顶销控制机构的按钮的内端滑动连接在所述滑槽内，所述第二弹簧位于所述滑槽内且沿滑槽的延伸方向延伸，所述第二弹簧的两端分布同所述两个顶销控制机构的按钮连接在一起。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述顶销的内端设有沿顶销延伸方向延伸的弹簧安装孔，所述第一弹簧穿设在所述弹簧安装孔内。
根据权利要求1或2所述的设模块化插头分离机构的弹出插头，其特征在于，所述插头外壳内设有L极通断控制开关，所述L极通断控制开关包括第一触点、第二触点、换向块、永磁铁和滑动连接在第一触点与第二触点之间的导电块，所述导电块通过导电弹簧同所述第二触点连接在一起，所述导电块铰接有导电臂，所述第一触点同所述插片中的L极插片连接在一起，所述第二触点用于引出电源给插头的电源线，所述永磁铁用于将导电臂吸附到同第一触点连接在一起，所述导电臂还通过支撑在换向块上的拉索同顶销连接在一起，所述卡头同所述卡接部卡接在一起时，所述导电臂同所述第一触点连接在一起，所述顶销从被卡头配合卡接部固定住的位置产生朝向插头外壳外部移动的位移时、顶销通过所述拉索将导电臂同第一触点拉分离。