專利名稱：自鎖電插座的制作方法
自鎖電插座
相關(guān)申請的相互參考
本發(fā)明根據(jù)35 U.S.C.119要求享有于2007年3月14日提交的名稱為 "LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE"的美國臨時(shí)申請60/894,849號
的優(yōu)先權(quán)，該申請所陳述的全部內(nèi)容都并入本發(fā)明中。
背景技術(shù)：
眾所周知，已有品種繁多的接線盒(electrical connectors )為電源和電氣 裝置之間提供電接觸。 一般而言，接線盒包括通常被稱為插頭的插腳型終端 和通常被稱為插座(receptacles )、被設(shè)計(jì)成用來接納插腳型終端的塞孔 (female connectors ),其往往凈皮稱為電氣輸出口 ( electrical outlets ),或簡稱
為輸出口。最常見的輸出口類型包括一對終端觸點(diǎn)，它們接納聯(lián)結(jié)到"通電 (hot)"導(dǎo)體和"中性"導(dǎo)體的插頭插腳。此外，輸出口包括接納插頭的接 地插腳(ground prong )的終端觸點(diǎn)。
上述插頭和插座系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常加裝有將兩部分固定在嚙合位置的僅 起摩擦作用的器件。摩擦系數(shù)可隨條件的變化而變，這些條件包括但不限于 制造工藝、起潤滑劑作用的外來物質(zhì)、以及組件的變形和磨損。這種特點(diǎn)使 得兩個(gè)裝置之間AC電源的互連不可靠?？梢哉撟C，這種方式是功率輸出系 統(tǒng)與使用這種系統(tǒng)的電氣或電子裝置連結(jié)的最薄弱方式。然而，其在世界范 圍內(nèi)卻作為標(biāo)準(zhǔn)被廣泛使用，而且因其制造費(fèi)用低廉、制造過程中質(zhì)量容易 控制、及對于預(yù)期進(jìn)行的功率輸出而言能夠有效利用空間而主要被使用。
這種連接技術(shù)的主要局限在于簡單的摩擦適配組成部分。在電力的連續(xù) 性起決定作用的某些應(yīng)用中，如在數(shù)據(jù)或醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，人們期望牢固的嚙合 連接技術(shù)以提高可靠性。這一點(diǎn)尤其在機(jī)械作用區(qū)域、例如存在震動(dòng)的區(qū)域 或者外部作用可能引起聯(lián)接到插頭和插座的塞繩以任何方式被機(jī)械地彎曲 或損傷之處是現(xiàn)實(shí)的。
因此，針對此背景技術(shù)開發(fā)了本發(fā)明的自鎖電插座(locking electrical rec6ptacl6 )。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及使電連接(electrical connection)可靠的技術(shù)。在某些情況中， 在功率輸出系統(tǒng)中嚙合插頭和窩孔(socket)的電連接可能是最不可靠的連 結(jié)。傳統(tǒng)上，這些連接僅通過摩擦配合固定。很多因素可能影響這種連接的 可靠性。本發(fā)明提供了一種夾緊機(jī)構(gòu)，其中在其他情況下傾向于將所述連接 拉開的那些實(shí)際的力(very forces)起作動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的作用，從而使嚙合的 雙方安全可靠。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單且操作非?？煽?。此外，可將本發(fā)明簡單地 實(shí)施為與新的或改裝的插座裝置連接。因此，本系統(tǒng)與現(xiàn)有的插頭及其他基 礎(chǔ)設(shè)施兼容。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種安全使用電連接的設(shè)備。該電連接由嚙 合構(gòu)造形成，嚙合構(gòu)造包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座(例如，塞繩 帽(cord cap )或輸出插座(outlet receptacle )),通過從插座中拔出插腳可斷 開連接。值得指出的是，壁式輸出插座呈凹形，而塞繩帽可以呈凸形或凹形。 該設(shè)備包括可在夾緊結(jié)構(gòu)和釋放結(jié)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)的夾緊元件，該夾緊元件使嚙 合構(gòu)造以連接狀態(tài)保持在夾緊結(jié)構(gòu)中。響應(yīng)傾向于從插座中拔出插腳的力， 作動(dòng)元件迫使夾緊元件進(jìn)入夾緊結(jié)構(gòu)。按照這種方式，在其他情況傾向于拉 開所述連接的力在現(xiàn)情況下則使得本發(fā)明的設(shè)備將所述連接夾緊在固定狀 態(tài)。
可用各種不同構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)上述夾緊功能。這種構(gòu)造可與凸形組件和/或凹 形組件關(guān)聯(lián)。在一種實(shí)施方式中，只以凹形組件的方式實(shí)現(xiàn)該設(shè)備。例如， 夾緊元件可作用于凸形組件的一或多個(gè)插腳上。在一具體實(shí)施方式
中，夾緊 元件作用于接地插腳上，維持地電位，因此就夾緊元件的設(shè)計(jì)而論，不必考 慮施加到被夾緊的插腳上的電位。這也能保證或有利于與安全本體/塞繩調(diào)整 一致。
如上所述，夾緊元件可包括用于在夾緊結(jié)構(gòu)中接觸一個(gè)插腳的接觸表 面。就此而論，作動(dòng)元件可將插腳相對于插座的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為進(jìn)入夾緊結(jié)構(gòu)的 接觸表面的運(yùn)動(dòng)。例如，可將插腳的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與被夾緊插腳呈鄰接關(guān)系的 接觸表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該設(shè)備還可包括用于使夾緊元件運(yùn)動(dòng)到釋放結(jié)構(gòu)的釋 放元件。例如，使用者通過擠壓或滑動(dòng)插頭殼體的元件可操作釋放元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種對于固定裝置的使用方法。該固定裝置包括如上所述的作動(dòng)元件和夾緊元件。使用者可通過將凸形組件的插腳插 入凹形組件的插座中作動(dòng)該固定裝置。在這種嚙合配置中，如上所述地固定 電連接。使用者還可通過迫使夾緊元件進(jìn)入釋放結(jié)構(gòu)，例如，通過擠壓凸形 組件的殼體使固定裝置進(jìn)一步釋放。在這種情況下，可根據(jù)使用者的需要簡 便地固定和解除電連接。


圖1A-1C示出了夾緊機(jī)構(gòu)一實(shí)施例的操作過程；
圖2A-2B示出了自鎖電插座的一實(shí)施例；
圖3A-3B示出了圖2A-2B所示的自鎖電插座的一種應(yīng)用；
圖4A-4C示出了用于為標(biāo)準(zhǔn)插座提供鎖定結(jié)構(gòu)部分(feature)的設(shè)備;
圖5示出了標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合式(duplex)自鎖插座的一實(shí)施例；
圖6A-6B示出了包括凸輪鎖緊件的自鎖插座的一實(shí)施例；
圖7A-7D示出了用于鎖定插頭和插座的嚙合組件的裝置的一實(shí)施例；
圖8A-8B示出了包括鎖定機(jī)構(gòu)的插頭的一實(shí)施例；
圖9A-9B示出了包括鎖定機(jī)構(gòu)的插頭的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明可以有各種改型和可替換形式，借助附圖中的實(shí)例示出了本 發(fā)明的一些具體實(shí)施例，本說明書將對這些具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。當(dāng)然， 應(yīng)指出的是，本發(fā)明不限于所公開的具體方式，相反，本發(fā)明可涵蓋由權(quán)利 要求限定的落入本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有改型、等同變換及可供選擇的 方式。
圖1A-1C示出了用于固定嚙合的電連接的夾緊機(jī)構(gòu)的一實(shí)施例的操作 情況，該夾緊機(jī)構(gòu)可被包括在本發(fā)明的自鎖插座內(nèi)。在圖1A-1C的每幅圖中， 下部部分為插腳16和夾緊機(jī)構(gòu)12的側(cè)視圖，上部部分為透視圖。首先參考 圖1A,該圖示出了插入插座IO之前的插頭插腳16。插腳16可以是標(biāo)準(zhǔn)插 頭(例如，IEC320插頭，NEMA5-15或類似插頭)的接地插腳，其可以具 有各種尺寸和形狀。此外，插座10可以是標(biāo)準(zhǔn)輸出口 (例如，NEMA標(biāo)準(zhǔn) 塞繩帽，正C320塞繩帽，等)的地面插座(ground receptacle),其起接納標(biāo) 準(zhǔn)插頭的作用。插座10還包括被聯(lián)結(jié)到樞軸14的夾緊機(jī)構(gòu)12。夾緊機(jī)構(gòu)12包括尺寸略大于插腳16的孔，使得夾緊機(jī)構(gòu)的長度基本垂直于插腳16的長度時(shí)插腳16只能穿過該孔。也就是說，夾緊機(jī)構(gòu)12的設(shè)計(jì)利用了簡單的滑動(dòng)和俘獲技術(shù)。
圖1B示出了插入插座10中的插腳16。如圖所示，插腳16穿過夾緊機(jī)構(gòu)12中的孔并插入插座10內(nèi)，因此相應(yīng)的插頭和輸出口處于嚙合位置。夾緊機(jī)構(gòu)12還可包括止擋件(未示出)，以便在插入插腳16的過程中防止夾緊機(jī)構(gòu)12樞轉(zhuǎn)。出于這種考慮，在插入插腳16的過程中，夾緊機(jī)構(gòu)12的長度應(yīng)保留基本垂直于插腳16的長度，這可使插腳穿過夾緊機(jī)構(gòu)12上的孔。
圖1C示出了傾向于從插座10中拔出插腳16時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)12以對插腳16上的力反作用的方式呈現(xiàn)的夾持作用。在對拔出插腳16的反作用中，夾緊機(jī)構(gòu)12圍繞樞軸14成角度地偏轉(zhuǎn)(即，轉(zhuǎn)動(dòng))，導(dǎo)致夾緊機(jī)構(gòu)12上的孔夾持插腳16。于是，傾向于從插座中拔出插腳16的實(shí)際的力起到作動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)12與插腳16配合的作用，借此可防止插腳16拔出并維持嚙合組件的電連接。夾緊機(jī)構(gòu)12可由任何合適的材料構(gòu)成，所述材料包括帶有被嵌入的金屬夾持齒的高強(qiáng)度絕緣材料。若插腳16是接地插腳，也可使用全金屬制的夾緊機(jī)構(gòu)。
圖2A-2B示出了自鎖電插座20的 一個(gè)實(shí)施例的橫截面。插座20是IEC320型塞繩帽插座，其包括鎖定機(jī)構(gòu)。插座20包括裝有接觸窩孔26和28的內(nèi)接觸載體模塊24。導(dǎo)線36和38聯(lián)接到接觸窩孔，該導(dǎo)線穿過塞繩34伸出插座20?？蓪⑤d體模塊24聯(lián)接到塞繩拉力消除件32,該拉力消除件的作用是向塞繩34施加力時(shí)防止電連接斷開。在鄰近載體模塊24的表面之處設(shè)有彈簧插腳定位件40,該定位件延伸橫過插座20的插腳接納部分44。彈簧插腳定位件40的 一端圍繞內(nèi)接觸載體模塊24的端部彎曲，將所述一端固定在組件內(nèi)，另一端連接到鎖定釋放夾22。與圖1A-1C所示的夾緊機(jī)構(gòu)12類似，彈簧插腳定位件40包括孔，該孔的尺寸為允許插頭的接地插腳通過進(jìn)入窩孔26。彈簧插腳定位件40內(nèi)的孔的尺寸可略大于標(biāo)準(zhǔn)插頭的一個(gè)插腳(例如，接地插腳)，因此該孔可用來用于自鎖插座20的夾緊機(jī)構(gòu)。下面將詳細(xì)討論彈簧插腳定位件40的夾緊結(jié)構(gòu)部分的操作。
圖2A示出了塞繩34上拉力很小或沒有拉力時(shí)的自鎖插座20。如圖所示，安置在插座20的插腳接納部分44內(nèi)的彈簧插腳定位件40的那部分基本上沒有處于豎直位置。類似于圖1A-1C所示的夾緊機(jī)構(gòu)12的操作，此結(jié)構(gòu)中的彈簧插腳定位件40的孔允許插頭的插腳在插腳被插入時(shí)自由通過進(jìn)
入窩孔26內(nèi)。這是因?yàn)楫?dāng)插頭的插腳作用于彈簧插腳定位件40上時(shí)，能夠 沒有限制地將彈簧插腳定位件的位置改變到基本豎直的位置。
圖2B示出了沿與夾持釋放把手30相對的方向向插座20的塞繩34施 加力時(shí)的自鎖插座20,示出的是插座20的"釋放位置"，為使操作清晰起見， 沒有示出嚙合的插腳。圖3A和3B中示出了引向該位置的動(dòng)作。
圖3A示出了圖2A-2B所示的自鎖電插座20的操作。當(dāng)插頭50的插腳 54經(jīng)鎖定釋放夾22中的孔最初插進(jìn)插座20時(shí)，其與此時(shí)未處于垂直方位的 彈簧插腳定位件40相碰。插進(jìn)更多時(shí)，由于插腳54施加到彈簧插腳定位件 上的力，彈簧插腳定位件40偏轉(zhuǎn)到垂直位置。插腳54穿過彈簧插腳定位件 40中的孔并進(jìn)入接觸窩孔26，建立所需的電連接。釋放插入力且沒有任何 軸向拉力作用到嚙合的插頭50和插座20上時(shí)，彈簧插腳定位件40僅部分 地移離垂直軸線。
圖3B以夸張方式示出了向插座20的塞繩34施加軸向拉力的情況。輕 微的回縮運(yùn)動(dòng)拉彈簧插腳定位件40,由此增大夾持角，隨后使彈簧插腳定位 件40和插腳54的偏轉(zhuǎn)角張緊。接著，插座20和插頭50在這種條件下完全 鎖定。在釋放夾持把手30和插頭50之間施加軸向拉力時(shí)，彈簧插腳定位件 40的位置回到如圖3A所示的接近垂直的位置，因此插腳54與彈簧插腳定 位件40松開。因?yàn)樗砷_，插座20很容易與插頭50分離。
通過采用只俘獲插頭50的接地插腳的夾緊機(jī)構(gòu)(如，彈簧插腳定位件 40),可大大提高插座20的安全性。就此而言，可消除對組件的夾緊機(jī)構(gòu)施 加不同電位的影響，這可簡化插座的制造并提高其整體安全性。
圖4A-4C示出了用于為標(biāo)準(zhǔn)插座提供鎖定結(jié)構(gòu)部分的鎖定裝置60。如 圖4A所示，鎖定裝置60包括用于將鎖定裝置60定位到標(biāo)準(zhǔn)插座上的下部 保持構(gòu)件64和上部保持構(gòu)件62。鎖定裝置60還包括將保持構(gòu)件62、 64相 互聯(lián)結(jié)的部分66以便提供與插座的可靠聯(lián)接。鎖定裝置60還包括聯(lián)結(jié)到樞 軸70的夾緊機(jī)構(gòu)68。夾緊機(jī)構(gòu)68的操作與圖1A-1C所示的夾緊機(jī)構(gòu)12的 操作類似。鎖定裝置60也可包括釋放機(jī)構(gòu)72,可操作該釋放機(jī)構(gòu)使得使用 者能在需要的時(shí)候?qū)A緊機(jī)構(gòu)68脫開而使插頭與插座分離。
圖4B示出了被定位在標(biāo)準(zhǔn)插座80上的鎖定裝置60。為便于鎖定裝置 60的安置，保持構(gòu)件62和64可由彈性材料構(gòu)成，使得使用者可將它們朝外
10彎曲并將裝置60定位在插座80上。例如，保持構(gòu)件62、 64可由塑料制成。 此外，如圖所示，可將保持構(gòu)件62、 64成型為使得一旦將其安置到插座80 上使用者不使保持構(gòu)件62、 64變形，裝置60不容易拆卸。也就是說，可將 保持構(gòu)件62、 64成型為緊配于標(biāo)準(zhǔn)插座上，以致于常規(guī)運(yùn)動(dòng)不會(huì)使裝置60 與插頭80分離。
圖4C示出了插座80與標(biāo)準(zhǔn)插頭84嚙合時(shí)鎖定裝置60的操作。插頭 84的接地插腳86穿過夾緊機(jī)構(gòu)68中的孔并插入插座80。如果在標(biāo)準(zhǔn)插頭 84的塞繩或插座80的塞繩上施加傾向于斷開已嚙合連接的拔出力，夾緊機(jī) 構(gòu)68將轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致其夾持標(biāo)準(zhǔn)插頭84的接地插腳，因此維持電連接。如果 使用者希望斷開連接，其可使釋放元件72配合，這種配合可操作地將夾緊 機(jī)構(gòu)68維持在相對于接地插腳86基本垂直的位置，從而可從插座80中拔 出標(biāo)準(zhǔn)插頭84的插腳86。應(yīng)理解的是，雖然圖示說明了鎖定裝置60的一個(gè) 具體實(shí)施例，也可以用一些變換方式來實(shí)現(xiàn)利用本發(fā)明的技術(shù)可改裝標(biāo)準(zhǔn)插 座的鎖定裝置。
圖5示出了標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合式自鎖插座100的一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，夾緊 機(jī)構(gòu)112和114被集成到插座100內(nèi)。插座100的上部部分包括用于分別接 納標(biāo)準(zhǔn)插頭126的插腳128、 130的窩孔102、 104。相似地，插座100的下 部部分包括用于分別接納第二標(biāo)準(zhǔn)插頭的窩孔106、 108。每個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)112、 114可分別圍繞樞軸116、 118樞轉(zhuǎn)。另外，插座IOO也可包括釋放元件120、 122，可操作該釋放元件以便需要時(shí)使用者可斷開連接。夾緊機(jī)構(gòu)112、 114 的操作與上面描述過的實(shí)施例類似。即，響應(yīng)傾向于從插座IOO拔出插頭126
的力，夾緊機(jī)構(gòu)112沿插頭126的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并與接地插腳130配合，防止 已嚙合的連接斷開。如果使用者想從插座100中卸下插頭126,其可作動(dòng)釋 放機(jī)構(gòu)120而拔出插頭126。
圖6A-6B為插座150的側(cè)視圖，該插座包括凸輪鎖緊件152,此凸輪鎖 緊件用于鎖定插頭160的插腳162以維護(hù)插座150和插頭160之間已嚙合的 連接。圖6A示出了插頭160插入插座之前及可使凸輪鎖緊件152不受限制 地懸伸在樞軸153上的情況。就此而論，可將凸輪鎖緊件152的一端定位在 插座150的適于接納插頭160的插腳162的開口處。
圖6B示出了插頭160和插座150嚙合連接的情況。如圖所示，在嚙合 位置插腳162使凸輪鎖緊件152圍繞樞軸153偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致凸輪鎖緊件152與插頭160成角度地遠(yuǎn)離并與插腳162鄰接。因此，向插頭160或插座150施加軸向拉力時(shí)，凸輪鎖緊件152和插腳162之間的摩擦部分傾向于迫使凸輪鎖緊件152朝向插腳162下行，其作用是支持插頭162處于嚙合位置。如果使用者想從插座100中卸下插頭126,其可按壓可操作的作動(dòng)機(jī)構(gòu)154,以轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪鎖緊件152使其離開插腳162，借此使用者可以自由地從插座150中拔出插頭160。應(yīng)理解的是，凸輪鎖緊件152和作動(dòng)機(jī)構(gòu)可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，凸輪鎖緊件152由金屬構(gòu)成，而作動(dòng)機(jī)構(gòu)154由絕緣材料構(gòu)成，例如，由塑料構(gòu)成。
圖7A-7D示出了可用于固定插頭和插座之間的已嚙合連接的裝置170。如圖所示，裝置170包括上表面173、下表面175、以及前表面171。三個(gè)表面171、 173、 175的尺寸和取向通常被確定為在塞繩(即，塞繩帽)的端部處能圍繞標(biāo)準(zhǔn)插座178的外部適配。每一上表面173和下表面175分別包括鉤174和176，這些鉤被用于將裝置170固定到插座178上(圖7D所示)?，F(xiàn)將參考圖7D描述鉤174和176的操作，該圖是將裝置安置在插座178外部周圍時(shí)裝置170的側(cè)視圖。可將鉤174、 176彼此向內(nèi)彎曲并圍繞插座178的端部179包繞，以將裝置170固定到插座178上。插座178的另一端(即，帶有用于接納插頭的插腳的開口 181的那端)可與裝置170的前表面171鄰接。
該裝置還包括用來將插頭的插腳固定就位的突片172。圖7B清楚地示出了突片172的操作，該圖示出了將裝置170安置在插頭180的插腳182、184上方時(shí)的裝置170。插頭180可以是包括插腳的任何插頭，包括被設(shè)置在電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備后面的常規(guī)插頭。如圖所示，通過使裝置170朝插頭180軸向滑動(dòng)安置該裝置時(shí)，突片172略朝向插腳182、 184的端部偏轉(zhuǎn)。在這種情況下，如果施加傾向于將裝置170從插頭180上拔出的軸向力，突片172將抵靠插腳182、 184施加向下的力。由于裝置170中的開口僅略大于插腳182、 184，這種向下的力使插腳182、 184相對于裝置170支持在它們的位置上。此外，如圖7C所示，因?yàn)榭蓪⒀b置170固定到標(biāo)準(zhǔn)插座上，突片172可防止插座178和插頭180之間的連接斷開。裝置170可由任何合適的材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置170由半剛性塑料構(gòu)成。在這種情況下，裝置170可為單一用途的裝置，其中使用者必須用大力氣地從插頭180的插腳182、 184中拔出已安置的裝置170，而使塑料變形和/或使突片172斷裂?？上氲降氖牵绻褂谜哂蔚舨遄?78，其可簡單地從端部179展開鉤174、176并使嚙合的連接脫開，而留下安置在插頭上的裝置170。
圖8A-8B示出了插入插座210之前的插頭190,該插頭包括鎖定機(jī)構(gòu)。如圖中簡化地示出的那樣，插座210包括凹部212和214。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)插座包4舌凹部或肩部，這些凹部或肩部處于適于4妄納插頭插腳的開口的內(nèi)側(cè)。可根據(jù)制造需求、例如用來制造插座的造型工藝的需求而設(shè)置凹部。此外，插座中需要包括各種組成部分(例如，電連接件、螺釘?shù)?也可能需要小的凹部。
插頭190利用凹部214可有利地形成鎖定機(jī)構(gòu)。如圖所示，插頭190的中空插腳194 (例如，接地插腳)包括樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到插腳194的內(nèi)部部分上的突片196。彈簧198和作動(dòng)機(jī)構(gòu)200共同作用以使突片196定向于鎖定結(jié)構(gòu)(如圖8A-8B所示)和釋放結(jié)構(gòu)中。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧198的作用是將突片196偏壓在釋放位置，該位置可以是插腳194內(nèi)側(cè)大致水平的位置。再者，可操作作動(dòng)機(jī)構(gòu)200使突片196轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定位置(如圖8A-8B所示)，此時(shí)突片196在朝向插腳190的主體某一角度處突出于插腳194外側(cè)。使用者通過可被定位在插頭l卯前面的控制開關(guān)202可控制作動(dòng)機(jī)構(gòu)200。
圖8B示出了處于與插座210嚙合的位置的插頭190。如圖所示，借助作動(dòng)機(jī)構(gòu)200將突片196置于鎖定位置。在此結(jié)構(gòu)中，突片196將抵抗傾向于從插座210中拔出插頭190的任何軸向力。這是因?yàn)榘疾?14對于突片196起止擋部的作用。因此，可將插頭190牢靠地固定在插座210上。使用者欲從插座210中卸下插頭190時(shí)，其可切換插頭190前面的控制開關(guān)202，促動(dòng)作動(dòng)機(jī)構(gòu)200和彈簧198,以將突片196轉(zhuǎn)動(dòng)到釋放位置。
圖9A-9B示出了插入插座240之前、包括鎖定機(jī)構(gòu)的插頭220的另一實(shí)施例。類似于圖8A-8B所示的插頭190，插頭220適于與包括凹部242和244的標(biāo)準(zhǔn)插座240 —起工作。插頭220可包括被設(shè)置在中空插腳224 (例如，接地插腳)內(nèi)側(cè)的發(fā)夾形彈簧226。在釋放位置，彈簧226的兩端部227處于插腳224內(nèi)側(cè)并鄰近插腳224中的開口 。插頭220可進(jìn)一步包括作動(dòng)才幾構(gòu)228,該作動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)到處于插頭220前面的控制開關(guān)230,以便將彈簧226偏壓到鎖定位置，在該位置彈簧226的兩端227突出于插腳224內(nèi)的開口的外側(cè)(參看圖9B)。
圖9B示出了安置到標(biāo)準(zhǔn)插座240內(nèi)的插頭220。如圖所示，作動(dòng)機(jī)構(gòu)228已朝彈簧226軸向運(yùn)動(dòng)，使得兩端部227分開并伸出插腳224中的開口 。 插腳224的開口與凹部242和244對齊，因此在鎖定位置時(shí)彈簧226的兩端 處于凹部242和244內(nèi)。于是，如可理解的那樣，當(dāng)施加傾向于從插座240 拔出插頭220的力時(shí)，彈簧226的兩端227被壓迫而抵靠凹部242和244, 阻止插腳224脫出插座240。使用者欲將插頭220從插座240中卸下時(shí)，其 可操作控制開關(guān)230，導(dǎo)致作動(dòng)機(jī)構(gòu)軸向抽回彈簧226。依次地引起彈簧226 的端部227退回到插腳224內(nèi)，因此使用者隨后可方便地從插座240中卸下 插頭220。
本發(fā)明上面的描述僅出于圖示和描述的目的。此外，這些描述并不意味 著將本發(fā)明限制在本說明書所公開的形式中。因此，與上面教導(dǎo)等同的各種 變換和改型以及相關(guān)技術(shù)的技藝和知識(shí)都應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本說明書 上面所描述的那些實(shí)施例進(jìn)一步試圖說明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，因此，本 領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能以這些或其他一些實(shí)施例的方式連同因本發(fā)明的具 體應(yīng)用(一或多種)或使用(一或多種)所需的各種改型一起利用本發(fā)明。 本申請力圖將所附權(quán)利要求撰寫成包括現(xiàn)有技術(shù)允許范圍內(nèi)的那些可供選 擇的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于固定電連接的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述電連接，所述設(shè)備包括夾緊元件，其可在夾緊結(jié)構(gòu)和釋放結(jié)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)，其中所述夾緊元件使所述嚙合構(gòu)造以連接狀態(tài)保持在所述夾緊結(jié)構(gòu)中；及作動(dòng)元件，其用于響應(yīng)傾向于從所述插座中拔出所述插腳的力促使所述夾緊元件進(jìn)入所述夾緊結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件可操作以將夾緊力 施加在所述插腳的至少之一上。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件可操作以將夾緊力 施加在維持地電位的接地插腳上。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)所述插腳的拔出運(yùn)動(dòng)，所述 作動(dòng)元件促使所述夾緊元件進(jìn)入所述夾緊結(jié)構(gòu)，所述拔出運(yùn)動(dòng)小于斷開所述 連接所需要的運(yùn)動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件包括用于在所述夾 緊結(jié)構(gòu)中接觸所述插腳之一的接觸表面，所述作動(dòng)元件可操作以將所述插腳 的拔出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的運(yùn)動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述作動(dòng)元件將所述插腳的拔出 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為具有橫向于所述插腳的所述運(yùn)動(dòng)的組成部分的所述接觸表面的 運(yùn)動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述作動(dòng)元件將所述插腳的所述 拔出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，還包括用于使所述夾緊元件運(yùn)動(dòng) 到所述釋放結(jié)構(gòu)中的釋放元件。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述釋放元件適于由使用者操作， 致使在需要時(shí)斷開所述連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述釋放元件由沿與所述插腳的 拔出運(yùn)動(dòng)方向基本相同的方向的運(yùn)動(dòng)操作。
11. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座中。
12. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合式 插座內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備適用于適配到標(biāo)準(zhǔn)墻式 插座上。
14. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)塞繩帽插 座內(nèi)。
15. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備適用于適配到標(biāo)準(zhǔn)塞繩 帽插座上。 15. —種在固定電連接中使用的方法，所述電連接由包括凸形組件的插 腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳 斷開所述電連接，該方法包括以下步驟提供固定裝置，該裝置包括夾緊元件和作動(dòng)元件，所述夾緊元件可在夾 緊結(jié)構(gòu)和釋放結(jié)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)，其中所述夾緊元件將所述嚙合構(gòu)造保持在連接 狀態(tài)，所述作動(dòng)元件用于響應(yīng)傾向于從所述插座中拔出所述插腳的力促使所 述夾緊元件進(jìn)入所述夾緊結(jié)構(gòu)；及通過將所述插腳插入所述插座作動(dòng)所述固定裝置。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，還包括通過迫使所述夾緊元件 進(jìn)入所述釋放結(jié)構(gòu)使所述固定裝置釋放和通過從所述插座中拔出所述插腳 斷開所述連接的步驟。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述釋放步驟包括沿與所述插 腳的拔出方向基本相同的方向拉所述固定裝置。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，操作所述夾緊元件以便在所述 插腳中的至少之一上施加夾緊力。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，操作所述夾緊元件以便在保持 地電位的接地插腳上施加夾緊力。
20. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述夾緊元件包括用于在所述 夾緊結(jié)構(gòu)中接觸一個(gè)所述插腳的接觸表面，操作所述作動(dòng)元件以將所述插腳 的拔出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的運(yùn)動(dòng)。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述作動(dòng)元件將所述插腳的拔 出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為具有橫向于所述插腳的所述運(yùn)動(dòng)的組成部分的所述接觸表面 的運(yùn)動(dòng)。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述作動(dòng)元件將所述插腳的所 述拔出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
23. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，還包括用于使所述夾緊元件運(yùn) 動(dòng)到所述釋放結(jié)構(gòu)的釋放元件。
24. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述釋放元件適于由使用者操 作而在需要時(shí)斷開所述連接。
25. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述釋放元件由沿與所述插腳 的拔出運(yùn)動(dòng)基本相同的方向的運(yùn)動(dòng)操作。
26. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座內(nèi)。
27. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合式 插座內(nèi)。
28. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述設(shè)備用于適配到標(biāo)準(zhǔn)插座上。
29. —種用于固定電連接的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和 凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開 所述電連接，所述設(shè)備包括鎖定元件，其定位在所述凹形組件的殼體內(nèi)側(cè)并延伸到所述凹形組件的 插座內(nèi)，所述鎖定元件可在鎖定結(jié)構(gòu)和釋放結(jié)構(gòu)之間樞轉(zhuǎn)，其中所述鎖定元作動(dòng)元件，其用于響應(yīng)傾向于從所述插座中拔出所述插腳的力促使所述 鎖定元件進(jìn)入所述鎖定結(jié)構(gòu)中，其中所述作動(dòng)元件包括在所述鎖定元件和所 述凸形組件的插腳之間的摩擦部分。
30. 如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，還包括釋放元件，該釋放元件 適于使所述鎖定元件從所述鎖定結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)到所述釋放結(jié)構(gòu)。
31. 如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，所述鎖定元件包括金屬。
32. —種用于固定電連接的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和 凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開 所述電連接，所述設(shè)備包括鎖定元件，其用于將所述設(shè)備固定到所述凸形組件的所述插腳上，所述 鎖定元件包括孔和至少一個(gè)突片，所述孔的尺寸確定為接納所述插腳，所述 至少一個(gè)突片被安置為鄰近所述孔的至少之一，其中所述至少一個(gè)突片適于響應(yīng)傾向于從所述設(shè)備中拔出所述插腳的力向所述插腳施加力；及聯(lián)結(jié)元件，其被聯(lián)接到所述鎖定元件上，以便可選擇地將所述設(shè)備聯(lián)結(jié) 到所述標(biāo)準(zhǔn)凹形組件上。
33. —種用于在固定電連接中使用的凸形組件，所述電連接由包括凸形 組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出 所述插腳斷開所述電連接，所述凸形組件包括插腳，其包括在所述插腳的中空部分內(nèi)的鎖定元件，所述鎖定元件可選 擇地定位于鎖定結(jié)構(gòu)和釋放結(jié)構(gòu)之間，其中當(dāng)處于所述鎖定結(jié)構(gòu)中時(shí)所述鎖 定元件的一部分突出到所述插腳外側(cè)，而處于所述釋放結(jié)構(gòu)中時(shí)所述部分被 安置在所述插腳的內(nèi)側(cè)；及控制機(jī)構(gòu)，其用于將所述鎖定元件可選擇地定位到所述鎖定結(jié)構(gòu)和所述 釋放結(jié)構(gòu)中；凸形組件的力接觸所述凹形組件的 一部分將電連接固定在所述凸形組件和 所述凹形組件之間。
34. 如權(quán)利要求32所述的凸形組件，其中，所述鎖定元件包括可在所 述鎖定結(jié)構(gòu)和所述釋放結(jié)構(gòu)之間旋轉(zhuǎn)的突片。
35. 如權(quán)利要求32所述的凸形組件，其中，所述鎖定元件包括發(fā)夾形彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于固定電連接的方法和設(shè)備(“公用設(shè)施”)，該電連接由包括凸形組件(50)的插腳和凹形組件(20)的插座的嚙合構(gòu)造形成。公用設(shè)施包括夾緊機(jī)構(gòu)(40)，其中其他情況下傾向于拉開連接的實(shí)際的力起作動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)(40)的作用，因此使嚙合的雙方安全可靠。該設(shè)備可被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座或改裝的插座內(nèi)以便與現(xiàn)有裝置一起工作。在一個(gè)實(shí)施例中，夾緊機(jī)構(gòu)(40)僅作用在標(biāo)準(zhǔn)凸形組件(50)的接地插腳(54)上，因此就夾緊機(jī)構(gòu)(40)的設(shè)計(jì)而論，不必考慮施加到被夾緊的插腳(54)上的電位。此外，可將凸形組件(50)的插腳(54)的拔出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與被夾緊的插腳(54)呈鄰接關(guān)系的夾緊機(jī)構(gòu)(40)的一部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號H01R25/00GK101682154SQ200880015560
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者史蒂夫·查普爾, 威廉·帕喬德 申請人:佐尼特結(jié)構(gòu)解決方案有限責(zé)任公司