專利名稱：電插頭與墻壁插座用扭鎖連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電連接器的鎖緊裝置，特別涉及一種用于保持電插頭和墻壁插座之間相接合的扭鎖(twist-lock)連接器組件。
背景技術(shù)：
當使用電動器具或電動工具時，很有必要保持電插頭與墻壁電源插座或電源接線盒之間的牢固接合，以保證向器具或電動工具提供不間斷的電源。電源線從相連的墻壁電源插座意外脫出會令人失望并降低生產(chǎn)率。例如，大多數(shù)人都經(jīng)歷過使用真空吸塵器時，多次意外地將電源線從墻壁插座中拉脫這樣常見的令人失望的現(xiàn)象。另一個例子是，計算機插頭從相連的墻壁電源插座松脫將造成數(shù)據(jù)丟失。再舉一例，工地上的建筑工人每次不得不將正在使用中的從墻壁插座或電源接線盒松脫的電動工具重新插入時，都造成了生產(chǎn)率損失。
為保證電插頭與墻壁插座或電源接線盒之間的接合，各種技術(shù)和裝置都已提出。例如，根據(jù)一種現(xiàn)有技術(shù)，電插頭上配備有一個金屬環(huán)或叉形舌片，通過螺釘連接到電源插座蓋板的中心孔。
該辦法的一個缺點是電源插頭每次插入墻壁插座或從其中撥出時，都要擰緊或擰掉蓋板中心螺釘。因此該方法對于僅需短時間插接的場合(例如使用真空吸塵器、園藝工具、電動工具等)非常不切實際。而且，該方法在每次將插頭鎖緊到插座或從插座中撥出時都需要螺絲刀。再者，當要連接的是一個三針插頭時，第三個插針(接地端)的存在意味著插頭只能沿一個方向插入墻壁插座。由于在蓋板上兩個插孔之間通常只有一個中心螺絲孔，每次只能有一個帶有金屬環(huán)片或叉形舌片的插頭可被螺釘固定到墻壁插座。因而，一種將插頭鎖緊到墻壁插座而不需要額外工具、并且能將多個電插頭同時鎖緊到插座的各個插孔的連接方式將會是一個技術(shù)上很大的進步。
對于在船塢中常見的裸露型接線盒，通常做法是用皮革帶子、繩索、甚至膠帶以保證電插頭與接線盒上的插孔相連接。另外還通常將插頭的導體插針折彎或變形，以便在接線盒內(nèi)形成較緊的接觸。顯然這些做法只是權(quán)宜之計，不能為插頭和插座提供一個耐久的可靠的接合。
本人先前解決該問題的辦法已在美國專利號5,344,333中揭示過。該辦法提出用一個可轉(zhuǎn)動的圓柱套筒將相配的電插頭扭鎖到墻壁插座的蓋板上。在該設(shè)計中，圓柱套筒的一端做成適于咬合插入到蓋板上的插座孔的形狀，第二套筒端沿其內(nèi)圓柱面上開有凹槽。電插頭配有一個沿外表面具有成型螺紋的圓板。使用時，插頭在插座中接合，旋轉(zhuǎn)套筒，使套筒上的凹槽與電插頭圓板上的螺紋相互鎖緊。
盡管本人先前的設(shè)計運行良好，并且比上述現(xiàn)有技術(shù)具有更多的優(yōu)點，但還存在一個問題，由于隨著時間的過去，套筒內(nèi)易于積存灰塵和碎屑，這會妨礙正確鎖合。并且，在我先前的設(shè)計中，需要用雙手來完成電插頭與墻壁插座之間的鎖合。因而，非常期望有一種能夠克服這些問題的扭鎖連接器裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種簡單、低成本的扭鎖連接器裝置，用于將相接合的電插頭固定到墻壁插座或電源接線盒中。
本發(fā)明的一個相關(guān)目的是提供一種其類型在此描述的扭鎖連接器裝置，該裝置允許方便的單手鎖緊操作，且無需任何工具來完成鎖緊操作。
簡要地說，根據(jù)一優(yōu)選實施例，本發(fā)明中的扭鎖連接器組件包含兩個主要部件一個包圍著電插頭絕緣體部分并可繞軸線轉(zhuǎn)動的圓柱套筒，和一個改進的蓋板，該蓋板取代了傳統(tǒng)的覆蓋在墻壁插座金屬接線盒上的蓋板。該圓柱套筒的第一套筒端沿突出的金屬導體或插針方向延伸出電插頭絕緣體部分一段距離，套筒的第二套筒端可轉(zhuǎn)動地安裝在電插頭的絕緣體部分。使用時，圓柱套筒可繞電插頭的長軸線自由轉(zhuǎn)動。套筒的第一套筒端沿其內(nèi)圓柱表面排列有多個沿徑向向內(nèi)的突起。
經(jīng)過改進的蓋板除了在每個插座孔周圍布置有一個直立的圓柱壁外，與傳統(tǒng)蓋板在設(shè)計上相似。每個直立圓柱壁帶有沿外壁面排列的多個相互間隔的不連續(xù)的螺紋組。每個直立圓柱壁的直徑尺寸要在圓柱套筒的前端內(nèi)形成緊公差配合。并且，外壁面上螺紋組的設(shè)計要使當套筒在直立圓柱壁上旋轉(zhuǎn)時，螺紋組與第一套筒端內(nèi)圓柱面上的突起相配合。
使用時，電插頭被插入墻壁插座的插孔中，圓柱套筒被旋轉(zhuǎn)大約1/4圈。這使套筒內(nèi)布置的突起鎖緊到蓋板上直立圓柱壁外布置的螺紋。電插頭通過其與圓柱套筒的第二套筒端的連接防止了被意外地從插座中拉脫。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中螺紋在凹槽內(nèi)的扭鎖連接器設(shè)計相比的優(yōu)點是使用套筒上的突起來代替凹槽，基本上消除了前述套筒內(nèi)積存灰塵和碎屑并妨礙鎖緊結(jié)構(gòu)正確扭鎖的問題。
可轉(zhuǎn)動套筒在電插頭上的位置也有利于用戶單手進行扭鎖操作。
在本發(fā)明的另一實施例中，扭鎖連接器組件包括三個部件，即一個用于固定到墻壁插座的蓋板，一個縮短的圓柱套筒，以及一個安裝到電插頭插針端或構(gòu)成電插頭插針端組成部分的適配器或圓板?？s短的圓柱套筒有兩端第一套筒端做成可咬合插入到蓋板上插座孔的形狀，第二套筒端帶有多個互相間隔的、沿內(nèi)圓柱表面排列的突起。一旦咬合到蓋板上的正確位置，縮短的圓柱套筒能夠相對于蓋板繞軸線轉(zhuǎn)動。電插頭插針端的圓板帶有多個外螺紋。使用時，電插頭插入墻壁插座的插孔中，轉(zhuǎn)動縮短的圓柱套筒，從而使布置在套筒的第二套筒端內(nèi)圓柱表面上的突起鎖緊到電插頭圓板上的外螺紋。
在本發(fā)明的另一實施例中，扭鎖連接器組件包含一個可轉(zhuǎn)動的套筒護套，包圍著電插頭。在可轉(zhuǎn)動套筒的前端部分排列有外螺紋。該扭鎖緊連接器組件還包括一個改進過的有插座孔的墻壁插座蓋板，在包圍每個插座孔的內(nèi)圓柱壁上排列有與內(nèi)壁成為一體的、互相間隔的、向內(nèi)的突起。使用時，電插頭的導體插針插入墻壁插座上相應的插座孔中，旋轉(zhuǎn)套筒，使可轉(zhuǎn)動套筒上的外螺紋鎖緊到蓋板上的突起。
在本發(fā)明的又一實施例中，扭鎖連接器組件適用于保持電插頭與外延電纜的陰插座端之間的接合。這種實施例直接針對于保持外延電纜與電動工具和/或器具之間的接合；而電動工具或器具帶有通過鞭狀部分相連接的或者與其把手結(jié)構(gòu)成為一體的陽電連接器或插針端。例如，這種連接器常用在室外園藝工具上，如樹葉吹掃機、真空吸塵器、樹籬裁剪機等。在該實施例中，鞭狀部分或把手上電連接器的陽端或插針端帶有一個圓板，圓板的圓柱形外壁上排列有多個螺紋。同前面一樣，連接器組件的陰端或插座端配有一個可旋轉(zhuǎn)可縮回的套筒。在套筒內(nèi)壁最前端部分排列有與其成為一體的向內(nèi)的突起。使用時，電插頭的導體插針插入陰插座的相應插孔，旋轉(zhuǎn)套筒，使可轉(zhuǎn)動套筒上向內(nèi)的突起鎖緊到蓋板上的螺紋。蓋板可能與陽連接器絕緣體部分形成一體或者按售后市場零件來提供。
本發(fā)明帶來的另一優(yōu)點是延長了工作壽命，并提高了電插頭和插座組件的電學接觸部件的可靠性。這是由于連接器組件的扭鎖特征基本上減小了電插頭上的張力，從而防止了陰插座和陽插頭組件電學接觸表面的過度磨損。
包含以上述特征和有效地發(fā)揮上述功能的方法和裝置構(gòu)成本發(fā)明的特定目的。
本發(fā)明的其它和更多的目的可從以下描述和權(quán)利要求中明顯看出，并表示在附圖中，這些附圖以示例的方式顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其原理，以及被認為是應用這些原理的最佳方式?？梢圆捎皿w現(xiàn)相同或相當原理的本發(fā)明其它實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可按需要做出結(jié)構(gòu)變化而不脫離本發(fā)明以及附加權(quán)利要求的范圍。


附圖作為說明書的一部分，示例了本發(fā)明的幾個方面，其與說明一起，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的扭鎖連接器組件的等角透視圖，顯示了電插頭與墻壁插座之間的鎖緊接合。
圖2是與圖1類似的一個等角透視圖，顯示了電插頭從墻壁插座撥出的情形。
圖3是圖2扭鎖連接器組件的一個側(cè)視剖面圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的扭鎖連接器組件的等角透視圖，顯示了電插頭與墻壁插座之間的鎖緊接合。
圖5是與圖4相似的本發(fā)明第二實施例的一個等角透視圖，顯示了電插頭從墻壁插座撥出的情形。
圖6是依據(jù)本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的一個墻壁插座蓋板的前視圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明第三實施例的用來保持電插頭與墻壁插座之間接合的扭鎖連接器組件的等角透視圖。
圖8是一個沿圖7中剖切線并朝箭頭8-8方向剖切的經(jīng)墻壁插座板組件和可轉(zhuǎn)動套筒的剖視圖。
圖9和圖10是依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，顯示了一系列前視圖，展示了墻壁插座蓋板組件縮回、開放的位置(圖9)和關(guān)閉位置(圖10)。
圖11是一個沿圖10中剖切線并朝箭頭11-11方向剖切的經(jīng)墻壁插座蓋板組件的剖面圖。
圖12是依據(jù)本發(fā)明第四實施例的用來保持電插頭與外延電纜陰插座部分之間接合的扭鎖連接器組件的等角透視圖。
圖13是一個沿圖12中剖切線并朝箭頭13-13方向剖切的經(jīng)陰插座連接器護套組件的剖面分解圖。
圖14是一個圖12所示的扭鎖連接器組件的側(cè)視圖，以剖面形式顯示了陰插座和陽插頭組件的扭鎖連接結(jié)構(gòu)。
圖14A是一個圖14中箭頭14A-14A圈住區(qū)域的局部放大圖。
圖15是一個陽插頭和陰插座組件的扭鎖連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，顯示了用于提供壓緊配合時接合區(qū)域的相互配合的圓錐形區(qū)域。
圖16是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個經(jīng)電連接器或者園藝工具把手或鞭狀部分插針端的局部剖視圖。
圖17是依據(jù)本發(fā)明第五實施例的用來保持電插頭與外延電纜陰插座部分之間接合的扭鎖連接器組件的局部被剖切掉的等角透視圖。
圖18是圖17扭鎖連接器組件的一個側(cè)視剖面圖。
圖19是一個沿圖18中剖切線并朝箭頭19-19方向剖切的經(jīng)連接器組件插針端的剖面圖。
圖20是一個圖19中箭頭20-20圈住區(qū)域的局部放大剖面圖。
現(xiàn)在詳細參見本發(fā)明各個優(yōu)選實施例，其實例在附圖中說明。
具體實施例方式
依據(jù)本發(fā)明第一實施例構(gòu)造的一個用于保持電插頭與墻壁插座之間的接合的扭鎖連接器組件總體上在圖1-3中用附圖標記10來表示。
扭鎖連接器組件10包含一個包圍著電插頭16的絕緣體部分14的大致為圓柱形的套筒12。從圖3可清楚地看到，套筒12的第一套筒端13比絕緣體部分14向前延伸出一段距離，這樣使得它部分地包圍著電插頭16的導體或插針(以虛線顯示)。套筒的第一套筒端13沿其內(nèi)圓柱表面排列有多個均勻地相互間隔開來的突起15。
套筒12的第二套筒端17具有可轉(zhuǎn)動安裝結(jié)構(gòu)，能夠可轉(zhuǎn)動地將套筒12安裝到電插頭16，以使套筒12可繞電插頭16的長軸線自由轉(zhuǎn)動，如方向箭頭A所示?？赊D(zhuǎn)動安裝結(jié)構(gòu)還用來將套筒12安裝或約束到電插頭16，其方式為保持套筒12與絕緣體部分14之間的如圖所示的軸向位置關(guān)系。在優(yōu)選實施例中，可轉(zhuǎn)動安裝結(jié)構(gòu)包含一個布置在套筒12最末端的鍵槽18。鍵槽18被做成適于被電插頭16上的環(huán)槽或縫隙20可滑動地接納的形狀。在本例中，縫隙20是由一側(cè)的絕緣體部分14和另一側(cè)的固定的圓錐形護套部分22形成的。
當然，還有許多其它可能的替代結(jié)構(gòu)形式，用來將套筒可轉(zhuǎn)動地安裝到電插頭上，以保持套筒與電插頭之間所期望的軸向位置關(guān)系(即帶有突起15的第一套筒端13剛好位于電插頭16的絕緣體部分14的前面)。例如，圓錐形端部22可能與圓柱套筒12成為一體(這種情況下，圓錐形端部不用螺釘固定到電插頭16)。這種改造過的套筒的圓錐形端部的尖端將包含一個孔，用來接納電插頭的電源線。一個附加的保持器，如一個環(huán)或相似的東西(未畫出)可能被安裝在電源線上來限制圓錐形端部相對于電插頭16的向后的位移，從而保持套筒與電插頭之間所期望的軸向位置關(guān)系。
扭鎖連接器組件10還包含一個取代傳統(tǒng)墻壁插座蓋板的、改造過的蓋板30。改造過的蓋板30最好包含一個中心孔32，用來接納一個將蓋板30固定到墻壁插座傳統(tǒng)中心螺釘位置的緊固螺釘(未畫出)。這在圖2和圖3中看得最清楚。另一可選方案如圖1所示，蓋板可能包含上、下螺釘孔34(以虛線表示)，用來將蓋板30固定到容納墻壁插座的電插孔部分35的金屬盒的上、下螺釘位置。
蓋板30上帶有由直立圓周壁面38圍成的插座孔36。每個壁面38形成一個圓柱形開口，其直徑尺寸要使其在第一套筒端13的圓柱形開口內(nèi)形成緊公差配合。壁面38的外表面包含多個外螺紋40；使用中，當電插頭插入插孔部分35，并轉(zhuǎn)動套筒12至鎖緊位置時，外螺紋40與第一套筒端13上的突起15相咬合。這樣，可轉(zhuǎn)動套筒12被扭鎖到蓋板30上的有刻槽的起立圓柱面38上，從而在電插頭16與墻壁插座的插孔部分35之間提供了正確的鎖緊接合。要將電插頭從墻壁插座中撥出時，只要將套筒12向相反方向旋轉(zhuǎn)即可，這樣將把突起15從它們與蓋板30上的直立圓柱壁面38上的外螺紋40之間的鎖合中脫開。
在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，有四個突起15和四個不連續(xù)的螺紋40，螺紋布置均按傳統(tǒng)的四(4)點十字交叉型。這種簡單布置允許扭鎖和撥出操作僅需套筒沿任一所需方向旋轉(zhuǎn)大約1/4圈。如果需要的話，可以采用更多的螺紋和突起。
依據(jù)本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的一個扭鎖連接器組件總體上在圖4和圖5中用附圖標記50來表示。
扭鎖連接器組件50包含一個連接于電插頭16插針端或與其成為一體的圓板52；一個取代傳統(tǒng)墻壁插座或電源接線盒蓋板的、改造過的蓋板56；和一個用于將圓板52可轉(zhuǎn)動地安裝到蓋板56的圓柱套筒54。套筒54是以上參照圖1-3所述實施例中套筒13的改造和縮短形式，其第一套筒端沿圓周有多個肋條58，用于“咬合-插入”到蓋板56的插座孔60。每個插座孔60最好包含至少一個向內(nèi)的凸臺或擋塊62，使用中緊靠第一套筒端上帶有的軸向擋塊64，以限制套筒54在插座孔60內(nèi)的軸向轉(zhuǎn)動范圍。該特征將在下面參照圖6作更詳細的討論。
套筒54的第二套筒端的內(nèi)圓柱表面排列有多個互相間隔的突起66。該內(nèi)圓柱表面的尺寸與電插頭16上的圓板52形成緊公差配合。當電插頭16上的導體部分68(以虛線顯示)接合到墻壁插座上插孔部分35中相應的接納槽后，即沿圖4中箭頭A方向旋轉(zhuǎn)套筒。這將使突起66鎖緊到圓板52上帶有的外螺紋70，從而使電插頭16鎖緊到蓋板56。可轉(zhuǎn)動套筒54最好包含突起72，以便用戶用手指進行扭鎖操作。
現(xiàn)在參照圖6，每個套筒54上的兩個突起72最好呈對角線相對布置，以使得當套筒54處于未鎖合位置時，它們位于插座孔的“兩點鐘”和“八點鐘”位置。當套筒旋轉(zhuǎn)到鎖合位置時，兩個突起72分別移動到大約“四點鐘”和“十點鐘”位置。增加或減小套筒54在每個插孔60內(nèi)的軸向轉(zhuǎn)動范圍可通過調(diào)整第一套筒端上軸向擋塊64的位置來完成；當可轉(zhuǎn)動套筒處于完全鎖合和未鎖合位置時，這些軸向擋塊緊靠在突起62上。軸向擋塊64相對于每個套筒上的突起72的位置之選擇也應保證上、下套筒上的突起72不會相互重疊和相互干涉。
依據(jù)本發(fā)明第三實施例構(gòu)造的一個用于保持電插頭與墻壁插座之間的接合的扭鎖連接器組件總體上在圖7-8中用附圖標記80來表示。
扭鎖連接器組件80包含一個取代傳統(tǒng)墻壁插座或電源接線盒蓋板的墻壁插座蓋板82。蓋板上包含開84，其尺寸和位置允許陽電插頭組件16插入墻壁插座的插孔部分86。每個開口84的內(nèi)圓柱表面排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起，以四個間隔均勻的突起為首選方式。每個開口84的內(nèi)圓柱壁面的深度要足以允許其與陽電插頭組件的可轉(zhuǎn)動套筒上的外螺紋完全扭鎖住(如下描述)。
扭鎖連接器組件80還包含一個可轉(zhuǎn)動圓柱套筒90，它包圍著陽電插頭組件16的絕緣體部分14。套筒90繞電插頭16的長軸線的轉(zhuǎn)動如方向箭頭A所示。套筒90在其前端配有多個外螺紋92。螺紋92的尺寸和數(shù)量要便于同墻壁插座蓋板82上的插孔84上的突起88相互鎖緊配合。套筒90還具有保持與電插頭16可轉(zhuǎn)動地配合的結(jié)構(gòu)。在所示的示例實施方式中，這種保持結(jié)構(gòu)包含一個布置在套筒90末端的凹刻的鍵槽94。
如在以上參照圖3所述的實施例中，凹刻的鍵槽94的形狀要適于可轉(zhuǎn)動地安裝到電插頭組件16的絕緣體部分14上的環(huán)狀槽或縫隙20。同前一樣，電插頭組件可能包含一個固定的圓錐形護套部分22，以使電插頭組件16形成有良好裝飾性效果的圓錐形外表面。
并且，在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，有四個突起88和四個不連續(xù)的螺紋92，螺紋布置按四(4)點十字交叉型。這種簡單布置允許扭鎖和撥出操作僅需套筒沿任一所需方向旋轉(zhuǎn)大約1/4圈。如果需要的話，可以采用更多的螺紋和突起。
本發(fā)明中的墻壁插座蓋板82意在永久替代目前家用和商用傳統(tǒng)墻壁插座蓋板?？梢哉J識到，除了插入本發(fā)明中有特別配置的扭鎖連接結(jié)構(gòu)的電插頭之外，用戶還會繼續(xù)使用墻壁插座來插入傳統(tǒng)電插頭(即那些不帶扭鎖連接結(jié)構(gòu)的插頭)。還可以認識到，蓋板82上的插座孔84上向內(nèi)的突起88可能妨礙當今使用的某些大直徑陽插頭與插座孔的連接。
參照圖9-11，可通過將蓋板82設(shè)計成一個可伸縮的蓋板組件來克服這個潛在問題，蓋板組件包含可撤回的外蓋板單元96a，96b和內(nèi)蓋板98。突起88排列在外蓋板單元96a，96b的插座孔84的內(nèi)圓柱壁面上。內(nèi)蓋板98的插座孔和厚度與傳統(tǒng)蓋板相同，以便在進行插入時，同傳統(tǒng)電插頭配置完全兼容。內(nèi)蓋板98通過一個中心螺釘99以傳統(tǒng)方式安裝到墻壁插座97上(見圖11)。
在內(nèi)蓋板98和外蓋板單元96a，96b的配合面上提供了合適的“凸榫在凹槽中”可撤回滑動結(jié)構(gòu)(例如內(nèi)蓋板98上的凸榫100和外蓋板單元96a，96b上的凹槽102)，以便于外蓋板單元移出原位置，使內(nèi)蓋板得以暴露。上述外蓋板單元的可撤回特征允許任何傳統(tǒng)電插頭無障礙地插入到墻壁插座。各個凹槽102和凸榫100的表面設(shè)有定位塊或突起104以及相配的接納槽106，將外蓋板單元96a，96b鎖定到完全撤回的開放位置(圖9)或閉合位置(圖10)。外蓋板單元96a，96b可能還包含帶有肋條或鋸齒紋的邊緣區(qū)域108，以方便用戶在將外蓋板單元96a，96b移入或移出原位置時用手把握。
可以理解上述可撤回、可扭鎖蓋板組件的實施例能夠變化和改進，并仍然能達到這樣的基本目的即把一個或多個外蓋板單元移出原位置從而允許傳統(tǒng)電插頭無障礙地插入其下面的陰插孔部分。例如，可用一個合適的鉸鏈或其它傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)將蓋板組件的外蓋板單元可轉(zhuǎn)動地安裝到內(nèi)蓋板上。另外，可將多個外蓋板單元做成一個以可旋轉(zhuǎn)、可樞轉(zhuǎn)或以其它可移出方式安裝(例如“咬合”安裝)到內(nèi)蓋板部分的單一的外蓋板部件。
參見圖12-13，顯示了依據(jù)本發(fā)明第四實施例的一個用來保持電插頭與外延電纜陰插座部分之間接合的扭鎖連接器組件。在該實施例中，陽電插頭組件16的絕緣體部分14帶有如以上參照圖7和圖8所述實施例相同的扭鎖連接結(jié)構(gòu)。也就是說，絕緣體部分14被一個可轉(zhuǎn)動套筒90所包圍；該套筒90在電插頭組件16的前端或插針端排列有外螺紋92。
陰插座110被一個可撤回套筒112和一個固定的圓錐形端部護套114所包圍?？沙坊靥淄?12可撤回地安裝在陰插座110上，允許套筒112在以下兩個位置之間有一定量的平移一個是完全撤回位置，此時套筒112的前端112a與陰插座110的前面110a平齊；另一個是延伸位置，此時套筒112的前端112a伸出陰插座110的前面110a一段距離。平移范圍如圖12中方向箭頭B所示。套筒112的前端112a排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起116。
從圖13看得最清楚，套筒112內(nèi)側(cè)包含一個或多個騎在陰插座110外表面上對應槽110b中的突起112b。另一可選方案為，突起112b可做成單一的環(huán)狀突起，對應槽做成單一的環(huán)狀凹槽。這種情況下，可撤回套筒112還能夠繞陰插座110的軸線旋轉(zhuǎn)。突起和對應槽的尺寸要為套筒112的前端112a提供超出陰插座110的前面110a一定范圍的平移。作為選擇，可撤回套筒112可被一個彈簧118擠壓到通常處于延伸位置。
操作時，陽電插頭與陰插座之間的扭鎖連接如下進行首先，陽電插頭組件16的導體插針端插入陰插座110相應的接納孔中。將套筒112移動到延伸位置(如果還未被彈簧118擠壓到延伸位置)，以使突起116延伸出陰插座前面110a一段足夠長的距離，以提供與陽電插頭組件16上可轉(zhuǎn)動套筒90上的螺紋92之間的充分接合。然后，用戶僅需按旋緊方向旋轉(zhuǎn)套筒(例如，對于右手螺紋為順時針方向，對于左手螺紋為逆時針方向)。對套筒90的旋緊便將螺紋92與突起116接合起來，這就將陽電插頭組件16的導體插針的剩余部分拉入陰插座110相應的接納孔中。要將陽電插頭16從陰插座110中撥出時，向相反方向旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)動套筒90，以使螺紋92與突起116分離。
從圖14和圖14a看得最清楚，可轉(zhuǎn)動套筒90與可撤回套筒112前、后端之一或兩端都能逐漸變細，成為圓錐形以提供一個阻擋灰塵、潮氣或污染物之類東西的密封。該“防塵密封”亦可應用到前述任一種或全部實施例中。
參見圖15，可轉(zhuǎn)動套筒90和可撤回套筒的前端各自的配合面都能互相配合地做成錐形，以便在扭鎖后提供一個期望的壓緊配合。在所示例子中，可撤回套筒112前端112a的內(nèi)圓柱壁面120與可轉(zhuǎn)動套筒90的有螺紋端92的外圓柱壁面122做成了相互配合的截頭圓錐形。圖7-11所示實施例中，面板82上圍繞每個插座孔84的內(nèi)圓柱壁面也可做成圓錐形以便與具有恰當配置的扭鎖連接結(jié)構(gòu)的電插頭形成期望的壓緊配合。
圖16顯示了經(jīng)常出現(xiàn)在室外園藝工具把手或鞭狀部分的凹進式插針端130。陽絕緣體部分132被包在護套134內(nèi)，護套134或與園藝工具把手成為一體，或成為與園藝工具把手相連的短鞭狀部分。插針136(它們可能只有兩個插針或者還有一個第三接地插針)縮回到護套134的凹進區(qū)域138。使用時，電纜的陰插座部分(未畫出)被凹進區(qū)域138接納，以便同插針136完成接合。
圖17顯示了依據(jù)本發(fā)明第五實施例將本發(fā)明應用于同園藝工具的鞭狀端保持扭鎖接合的情形。在該實施例中，陽電插頭組件216的絕緣體部分帶有一圓板218，在圓板218外圓柱表面上排列有多個螺紋292。螺紋292象前述實施例一樣，最好包含四或五個離散的螺紋件。在本實施例中，圓板218與陽絕緣體相連，能夠可移除地用螺釘或類似機械固定器固定到其上，或可能與陽絕緣體成為一體，或與包圍陽絕緣體的護套222成為一體。這里，陽電插頭組件216體現(xiàn)為凹進式連接，成為普通室外園藝電動工具鞭狀連接器端或把手部分的一部分。鞭狀連接器端或室外園藝工具把手結(jié)構(gòu)上的護套224圍繞著圓板218和插針或?qū)w236并向前伸出，其直徑尺寸要足夠大，以便能夠包圍可轉(zhuǎn)動、可撤回套筒212的前端部分。
如以上參照圖12-13所述的實施例，陰插座210被套筒212和固定的圓錐端護套214包圍。套筒212可撤回地安裝在陰插座210上，允許套筒212在以下兩個位置之間有一定量的平移(如箭頭B所示)一個是完全撤回位置，此時套筒212的前端212a與陰插座210的前面210a平齊；另一個是延伸位置，此時套筒212的前端212a伸出陰插座210的前面210a一段距離。套筒212內(nèi)側(cè)包含多個沿徑向向內(nèi)的突起212b，這些突起可被陰插座210外表面上相對應的環(huán)狀槽210b接納。另一可選方案為，突起212b可做成單一的環(huán)狀突起。這種情況下，可撤回套筒212還能夠繞陰插座210的軸線旋轉(zhuǎn)，如方向箭頭A所示。這些小突起(或一個長突起帶)和對應槽的尺寸要為套筒212的前端212a提供超出陰插座210的前面210a一定范圍的平移。套筒212的前端212a排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起216。
操作時，陽電插頭與陰插座之間的扭鎖連接如下進行首先，陽電插頭組件216的導體插針236插入陰插座210相應的接納孔中。再將可平移、可轉(zhuǎn)動套筒212移動到延伸位置，以使突起216延伸出陰插座前面210a一段足夠長的距離，以提供與陽電插頭組件216前端圓板218上的螺紋292之間的充分接合。然后，用戶僅需按旋緊方向旋轉(zhuǎn)套筒212(例如，對于右手螺紋為順時針方向，對于左手螺紋為逆時針方向)。對套筒212的旋緊便將突起216轉(zhuǎn)動并接合到螺紋292，這就將陽電插頭組件216的導體插針236的剩余部分拉入陰插座210相應的接納孔中。要將陽電插頭216從陰插座210中撥出時，向相反方向旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)動套筒212，以使螺紋292與突起216脫開。
套筒212最好縮回足夠長的距離，以便允許使用普通的大尺寸插頭連接器。圖17與圖18所示實施例的連接結(jié)構(gòu)可按需要改造，以便包含圖14-14A中的錐形防塵密封和圖15中的互相配合的截頭圓錐形壓緊結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參見圖19-20，圓板218的外圓周表面最好包含一個或多個在其上形成的溝槽或凹坑294。凹坑294被配置成當套筒轉(zhuǎn)動到與螺紋292接合時，凹坑相配地接納陰套筒212上的突起216之一。凹坑294相對于螺紋292的定位限定了套筒212與圓板218之間扭鎖接合的結(jié)束。這樣，用戶可以通過觸覺來判定是否已經(jīng)鎖緊，以避免連接器組件擰得過緊。
盡管已經(jīng)示例和描述了本人的發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是可以理解它們是能夠變化和改進的，因此我不愿被限制在所陳述的確切的細節(jié)中，而是期望使我們能在下述權(quán)利要求范圍內(nèi)利用這些變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種用于保持電插頭與墻壁插座之間接合的扭鎖連接器組件，該連接器組件包含a)一個用于包圍墻壁插座的蓋板，所述蓋板包含至少一個用于允許電插頭插入到所述墻壁插座的插孔部分的圓形插孔，所述插孔內(nèi)圓柱壁面上排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起；b)一個用于包圍電插頭絕緣體部分的套筒，套筒包括第一套筒端和第二套筒端，第一套筒端布置在所述電插頭的電纜端附近，第二套筒端布置在所述電插頭的插針端附近，其中i)所述第一套筒端可轉(zhuǎn)動地安裝到所述絕緣體部分，以允許所述套筒繞所述電插頭的所述絕緣體部分的軸線自由轉(zhuǎn)動；ii)所述第二套筒端的外圓柱壁面上沿其外表面具有多個隆起的螺紋件；并且iii)所述螺紋件能與所述蓋板上的所述突起有效地接合，并隨著所述套筒少于一圈的轉(zhuǎn)動，將所述電插頭拉入與所述墻壁插座的鎖緊接合中。
2.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)明，其中沿所述第二套筒端的所述外圓柱壁面的所述外表面布置的所述多個螺紋件包含獨立的不連續(xù)的螺紋。
3.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)明，其中所述第一套筒端包含一個由所述電插頭外表面上帶有的圓周槽可滑動地接納的凹刻的鍵槽。
4.如權(quán)利要求3中所述的發(fā)明，其中沿所述第二套筒端的所述外圓柱壁面的所述外表面布置的所述多個螺紋件包含獨立的不連續(xù)的螺紋。
5.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)明，其中所述第二套筒端的所述外圓柱壁面與所述蓋板插孔的所述內(nèi)圓柱壁面為相互配合的截頭圓錐形，以便在所述電插頭與所述墻壁插座接合后，提供一個壓緊配合。
6.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)明，其中所述套筒的所述第一和第二套筒端中的至少一個被變細，成為圓錐形并沿徑向向內(nèi)接觸到一個被包圍的絕緣體部分，從而提供一個防塵密封。
7.一種用于保持電插頭與墻壁插座之間接合的扭鎖連接器組件，該連接器組件包含a)一個用于包圍墻壁插座的蓋板組件，其中所述蓋板組件包含i)一個適于被直接安裝到所述墻壁插座的內(nèi)蓋板，所述內(nèi)蓋板上設(shè)有插孔，其尺寸允許無障礙地插入到所述墻壁插座的陰插孔部分；ii)一個具有至少一個圓形插孔的外蓋板，插孔的內(nèi)圓柱壁面包含多個沿徑向向內(nèi)的突起；以及iii)用于可滑動地將所述外蓋板連接到所述內(nèi)蓋板并用于將所述外蓋板在以下兩個位置之間移動的撤回方式第一閉合位置，此時所述外蓋板上至少有一個所述插孔位于所述墻壁插座的陰插孔部分之上；第二撤回的開放位置，此時圍繞陰插孔部分的所述內(nèi)蓋板的下面部分得以暴露；b)一個用于包圍電插頭絕緣體部分的套筒，套筒包括第一套筒端和第二套筒端，第一套筒端布置在所述電插頭的電纜端附近，第二套筒端布置在所述電插頭的插針端附近，其中i)所述第一套筒端可轉(zhuǎn)動地安裝到所述絕緣體部分，以允許所述套筒繞所述電插頭的所述絕緣體部分的軸線自由轉(zhuǎn)動；ii)所述第二套筒端的外圓柱壁面上沿其外表面具有多個隆起的螺紋件；并且iii)所述螺紋件能與所述外蓋板上的所述突起有效地接合，并隨著所述套筒少于一圈的轉(zhuǎn)動，將所述電插頭拉入與所述墻壁插座的鎖緊接合中。
8.如權(quán)利要求7中所述的發(fā)明，其中所述組件包含用于將所述外蓋板鎖定到所述第一閉合位置或所述第二撤回的開放位置兩者之一的鎖定結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8中所述的發(fā)明，其中所述外蓋板包含鋸齒狀邊緣部分，以方便用戶在將所述外蓋板在所述第一閉合位置和所述第二撤回的開放位置之間移動時用手把握。
10.一種用于保持電插頭與陰插座之間接合的扭鎖連接器組件，該連接器組件包含a)一個用于包圍電插頭絕緣體部分的第一套筒，第一套筒包括第一套筒端和第二套筒端，第一套筒端布置在所述電插頭的插針端附近，其中i)所述第一套筒端的外圓柱壁面上沿其外表面具有多個隆起的螺紋件；ii)所述第二套筒端可轉(zhuǎn)動地安裝到所述絕緣體部分，使所述套筒能夠繞所述電插頭的所述絕緣體部分的軸線自由轉(zhuǎn)動；以及b)一個用于包圍陰插座的第二套筒，所述第二套筒包含前端和后端，其中i)所述套筒前端的內(nèi)圓柱壁面上排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起，用于鎖緊到所述可轉(zhuǎn)動套筒的所述螺紋；并且ii)所述套筒后端被安裝到陰插座上，以使隨著所述第一套筒少于一圈的轉(zhuǎn)動，所述螺紋與所述突起之間的扭鎖便將電插頭拉入到與陰插座的鎖緊接合中。
11.如權(quán)利要求10中所述的發(fā)明，其中沿所述第一套筒的所述第一套筒端的所述外圓柱壁面上布置的所述多個螺紋件包含獨立的不連續(xù)的螺紋。
12.如權(quán)利要求10中所述的發(fā)明，其中所述第二套筒的所述后端可撤回地安裝在陰插座上，以允許所述套筒前端超出陰插座的前緣平移一段充分長的距離，以允許所述突起與所述螺紋之間的鎖緊接合。
13.如權(quán)利要求10中所述的發(fā)明，其中所述第一套筒的所述第一和第二套筒端以及所述第二套筒的所述前端和后端中的至少一個被變細，成為圓錐形并沿徑向向內(nèi)接觸到一個相應的被包圍的絕緣體部分或陰插座，從而提供一個防塵密封。
14.如權(quán)利要求10中所述的發(fā)明，其中所述第一套筒的所述第一套筒端的所述外圓柱壁面與所述第二套筒的所述前端的所述內(nèi)圓柱壁面為相互配合的截頭圓錐形，以便在所述電插頭在所述陰插座中接合后，提供一個壓緊配合。
15.一種用于電動器具的把手組件，以提供電動器具與陰插座之間的可靠連接，該陰插座有一個套筒包圍著插座并可轉(zhuǎn)動地安裝在插座上，該套筒具有前端，套筒前端的內(nèi)圓柱壁面上排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起，該把手組件包含一個適于支持電動器具的把手，把手上有一凹進處；以及一個適于同陰插座扭鎖接合的電插頭，電插頭與把手成為一體，并被布置在凹進處之內(nèi)；其中電插頭包含一個連接到電插頭插針端的圓板，所述圓板外圓柱壁面上排列有多個螺紋件，用于同套筒上的突起鎖緊接合；并且其中套筒的轉(zhuǎn)動使螺紋與突起相咬合，并將電插頭拉入到與陰插座的鎖緊接合中。
16.權(quán)利要求15中的把手組件，其中多個螺紋件是不連續(xù)的。
17.權(quán)利要求15中的把手組件，其中圓板的外圓柱壁面上包含一個或多個在其上形成的凹坑，該一個或多個凹坑的每一個被配置為用來正確地接納配合突起之一，以限定套筒扭鎖動作的結(jié)束。
18.權(quán)利要求15中的把手組件，其中圓板與所述電插頭的所述插針端形成為一體。
19.權(quán)利要求15中的把手組件，其中凹進處的尺寸適于在其中接納該套筒。
20.一種用于電動器具的把手組件，以提供電動器具與陰插座之間的可靠連接，該陰插座有一個套筒包圍著插座并可轉(zhuǎn)動地安裝在插座上，該套筒具有前端，套筒前端的內(nèi)圓柱壁面上排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起，該把手組件包含一個適于支持電動器具的把手，把手上有一凹進處；以及一個適于同陰插座扭鎖接合的電插頭，電插頭與把手成為一體，并被布置在凹進處之內(nèi)；其中電插頭包含一個連接到電插頭插針端的圓板，所述圓板外圓柱壁面上排列有多個螺紋件，用于同套筒上的突起鎖緊接合；并且其中套筒少于半圈的轉(zhuǎn)動使螺紋與突起相咬合，并將電插頭拉入到與陰插座的鎖緊接合中。
21.權(quán)利要求20中的把手組件，其中多個螺紋件是不連續(xù)的。
22.權(quán)利要求20中的把手組件，其中圓板的外圓柱壁面上包含一個或多個在其上形成的凹坑，該一個或多個凹坑的每一個被配置為用來正確地接納配合突起之一，以限定套筒扭鎖動作的結(jié)束。
23.權(quán)利要求20中的把手組件，其中圓板與所述電插頭的所述插針端形成為一體。
24.權(quán)利要求20中的把手組件，其中凹進處的尺寸適于在其中接納該套筒。
25.一種用于電動園藝工具的把手組件，以提供電動園藝工具與陰插座之間的可靠連接，該陰插座有一個套筒包圍著插座并可轉(zhuǎn)動地安裝在插座上，該套筒具有前端，套筒前端的內(nèi)圓柱壁面上排列有多個互相間隔的沿徑向向內(nèi)的突起，該把手組件包含一個適于支持電動園藝工具的把手，把手上有一凹進處；以及一個適于同陰插座扭鎖接合的電插頭，電插頭與把手成為一體，并被布置在凹進處之內(nèi)；其中電插頭包含一個連接到電插頭插針端的圓板，所述圓板外圓柱壁面上排列有多個螺紋件，用于同套筒上的突起鎖緊接合；并且其中套筒少于半圈的轉(zhuǎn)動使螺紋與突起相咬合，并將電插頭拉入到與陰插座的鎖緊接合中。
全文摘要
一種用于將相接合的電插頭緊固到電路插座(或電源插座)的扭鎖連接器組件，包含一個包圍著電插頭的可轉(zhuǎn)動的圓柱形套筒。使用時，電插頭被插入插座，圓柱套筒被轉(zhuǎn)動大約1/4圈。這就使套筒內(nèi)側(cè)布置的突起鎖緊接合到蓋板上直立圓柱壁外側(cè)布置的螺紋。這就避免了電插頭被意外地從插座中拉脫出來。該扭鎖連接器組件的一個方面提供了保持電插頭與外延電纜的陰插座部分之間的牢固接合。陰插座被一個可撤回的套筒所包圍，可撤回的套筒上帶有適于同電插頭上可轉(zhuǎn)動套筒上的外螺紋鎖緊配合的突起。該扭鎖連接器組件的另外一個方面提供了外延電纜上的陰連接器與室外電動工具的把手部分或鞭狀端的陽連接器端之間的快速扭鎖連接。
文檔編號H01R13/639GK1582517SQ01823876
公開日2005年2月16日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者菲利普·E·哈格 申請人:馬弗里克全球企業(yè)公司