专利名称：配备具有自动和手动控制构件的中心夜灯的电子配线设备的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及电子配线设备，并且更具体地涉及具有安全构 件的电子配线设备。
背景技术：
用于典型配电系统的AC电源接口公知为断电器面板。断电器面板中止 由电力企业提供的AC电源服务并将AC电源分配到安装在该结构中的一个 或多个分支电路。分支电路通常包括一个或多个电子配线设备，诸如容纳 电源插头的插座出线口，以及诸如接地故障断路器(GFCI)、接地故障装备 保护器(GFEP)、电弧故障断路器(AFCI)、瞬态电压浪涌抑制器(TVSS) 或浪涌保护器(SPD)的电路保护设备。这一清单包括典型的实例但并不意 味着是穷尽的。 一些设备包括GFCI和AFCI两者。受到极大关注的另一安 全问题涉及给定房间或空间中环境照明的量。存在灯开关不可用或不容易 使用的情况。也存在其它情况，即进入黑暗房间的人出于礼貌不愿意将灯 点亮。
需要一种电子配线设备，其包括适于配线设备外形尺寸并且在给定空 间中的环境光低于安全水平时提供充足照明量的光源。还需要一种配线设 备，其既解决安全问题，即电子故障情况，又解决环境照明问题。
实用新型内容
本实用新型通过提供一种电子配线设备来满足上述需要，该电子配线 设备包括适于配线设备外形并且配置用于解决上述缺陷和需要的光源。本 实用新型的配线设备可配置用于既解决安全问题，即电子故障情况，又解 决环境照明问题。
本实用新型的一方面提供一种电子配线设备，其包括具有多个线路端 子的壳体。将盖组件耦接到该壳体，该盖组件包括设置在所述盖组件中心部分的任一侧上的至少一组插座开口。多个插座端子设置在该壳体中，该 多个插座端子中的每一个被耦接到多个负载端子结构中的相应一个。该多 个插座端子中的每一个与该至少一组插座开口中的相应一个连通。灯组件 设置在盖组件的中心部分中并且被耦接到所述多个线路端子或所述多个负 载端子。灯组件具有设置在所述中心部分中的发光区。该发光区占据所述 盖组件的宽度的实质部分。自动控制机构被耦接到该灯组件并且被配置以 对预定激励做出响应而将该灯组件有选择地从断电状态驱动到发光状态。 手动控制机构被耦接到该灯组件并且被配置以有选择地调制该灯组件在发 光状态时的发光量。
本实用新型额外的特征和优点将在以下详细说明书中阐明，并且其部 分特征和优点对于本领域的技术人员来说，从该说明书中将容易显而易见， 或者可通过实施在此所述的实用新型，包括详细说明书、所附权利要求书 以及附图来认识。
应该理解，前述的一般说明及以下的详细说明均仅为本实用新型的示 例，并且意欲提供用于理解如所请求保护的本实用新型的本质和特征的概 貌或框架。所包括的附图提供对于本实用新型的进一步理解，并且结合和 构成本申请文件的一部分。附图示出了本实用新型的各种实施例，并且与 说明书一起用于解释本实用新型的原理和操作。
图1为根据本实用新型的完全组装的设备的透视图； 图2为图l所示设备的分解图3为根据本实用新型一个实施例的中心夜灯组件的示意图； 图4为根据本实用新型另一实施例的中心夜灯电路的示意图； 图5为根据本实用新型另一实施例的中心夜灯组件的示意图； 图6为可选地与本实用新型结合使用的罩组件的透视图；以及 图7为根据本实用新型又一实施例的电子配线设备的示意图。
具体实施方式
现将详细参照本实用新型的示例性实施例，其实例在附图中示出。在附图中将尽可能地使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。图1中示
出本实用新型示例性实施例的电子配线设备，并基本上通篇以附图标记10 表不。
如在此处具体实施并且在图1中示出的，其表示了根据本实用新型的
完全组装的设备的透视图。在本实施例中，设备10为具有中心夜灯组件200 的插座出线口设备。盖组件20包括设置在任一端处的插座开口 22以及中 心夜灯透镜206。透镜206很大并且几乎覆盖该盖20表面区域的三分之一。 传感器透镜207和手动滑块控制杆2160被表示为设置在透镜206的底部边 缘。然而，在本实用新型的替代实施例中，这些元件可沿着透镜206的任 一外围边缘设置。
图2为图1中所示电子配线设备的分解图。再者，盖部件20包括设置 在中心部分的任一端处的插座开口 22，该中心部分具有形成在其中的开口 208。当然，开口 208被配置以容纳透镜元件206。透镜206被配置以与反 射体部件204配合，该反射体部件204包括设置在其中的白色LED 202。 LED202连接到跨接在插座端子结构40、 42之间的尾端线。当然，盖部件 20也容纳罩60。
当然，火线和零线插座端子(40、 42)设置在背体部件12中。当接地 母线结构16从背后插入体部件12时，火线插座端子420、零线插座端子 400以及地线端子160与盖20中它们各自的面插座开口 22完好地对准。注 意，印刷电路板包括电位计216。电位计216被机械地耦接到滑块元件2160。 当然，滑块2160为用户提供用于控制电位计216的手段。
参照图3，其示出了根据本实用新型一个实施例的中心夜灯组件的示意 图。PCB201接收来自插座端子40、 42的电能。当环境光在特定水平之上 时，光传感器212对该环境光水平做出反应并且二极管D3开始导通。在一 个实施例中，使用光感测二极管来实现传感器212并且通过传感器212传 导的电流量与入射环境光的量相关。当环境光增加超过预定水平时，这可 以在工厂中通过电位计R6来调节，达林顿晶体管对(Ql、 Q2)截止。具 体而言，通过D4的电流下拉晶体管Q1的基极。顺次地，Q1下拉Q2的基 极。当环境光开始降低时，例如随着夜幕降临，流经传感器212的电流开 始相应地降低。在某一预定的环境光水平时，流经传感器212的电流减小到通过二极管D3和电阻R1建立电流的点。随后，晶体管Q1和Q2导通， Q2中的集电极/发射极电流流动使LED 202加电。
在图3所示的示意图中，提供了调光电位计216，其允许用户调节LED 202的亮度。在另一实施例中，可使用光感测可变电阻器实现光传感器212。 在该实施例中，传感器212和电阻器214用作分压器。因此，提供给二极 管D3的电压根据传感器212的可变电阻变化。还可包括额外的特征和优点。 例如，可配置该电路以提供滞后。例如，根据所选择的滞后曲线，LED 202 导通时的环境光量可以不同于LED 202截止时的环境光量。只有在两个条 件都符合时才能够使LED 202加电。设备10必须复位并且环境光水平必须 下降到预定水平以下。因此，在该实施例中，灯组件200本身并不是复位
在本实用新型的另一实施例中，传感器电路可以通过近程、运动感测 或温度感测电路来替换或增强。尽管该传感器电路严格地用作夜灯组件200 的开/关控制，但是其也可被配置以调整夜灯的功率，使得发光强度与入射 环境光成比例。参照美国专利申请序列No. 11/294,167，可获得对这种类型 的光传感器电路的更详细解释，该美国专利申请全部引用在此作为参考。
图4为根据本实用新型第二实施例的中心夜灯电路的示意图。除了将 调光电位计216耦接到通常处于打开位置的开关S1以外，此处所示的电路 与图3中所示的相似。开关Sl与晶体管Ql和Q2并联耦接。当用户超出 电位计216的一个调节极限时，配置开关S1以闭合从而提供"全通(fbll-on)" 旁路。在该模式下，LED完全导通，而与环境光的强度无关。
调光电位计216还耦接到通常处于闭合位置的开关S2。开关S2与晶体 管Ql和Q2串联连接。当用户将电位计216调节超出该电位计216的另一 个调节极限时，配置开关Sl以打开从而提供"全断(fUll-off)"旁路。在 该模式下，LED截止，而与环境光的强度无关。本领域的普通技术人员将 理解，开关Sl和开关S2可单独使用或彼此结合使用。
图5为根据本实用新型第三实施例的中心夜灯电路的示意图。在该实 施例中，灯组件200为"智能控制灯"，这意味着响应于更大量的房间环境 光将发出更多的光。感光设备212传导由环境光强度决定的电流量。当环 境光强度增加超过某一预设值时，通过D3传输的电流将导通Ql和Q2。结果，二极管D1和D2发光。随着房间环境光增加，Q1和Q2以更长的占 空因数导通，并且Dl、 D2发出增加的光强度。调光电位计216允许用户 调节由Dl和D2发出的光强度。可以包括开关Sl或S2。它们提供与图4 中所示的SK S2相似的功能。
如在此处具体实施并且在图6中示出的，其表示可以可选地用于本实 用新型第一实施例中的罩的透视图。参照美国专利申请序列No. 10/729,685， 10/900,778和11/609,793，可获得对该保护罩组件30各种实施例的更详细 解释，所述美国专利申请全部引用在此作为参考。罩组件可以可选地用于 在此处所公开的任一实施例。
在组装时，将上罩350插入到下罩300中，直到止动部件3520延伸超 出轨道导向3082并且卡入到位。该位置表示闭合位置，其中上横向结构356 覆盖零线孔304 (未图示)并且上基部358覆盖火线孔306 (未图示)。响 应于通过电插头的火线插头片和零线插头片的同时接合，下罩部件300和 上罩部件350相对于彼此从闭合位置移动到打开位置。为了有利于该移动， 罩组件(300、 350)由具有天然润滑性的塑料类材料制成。这些塑料包括 尼龙6-6、迭尔林(Delrin)以及特富龙(Teflon)。罩组件(300、 350)可 由其上涂覆有这些材料的基底制成，该基底具有不同的可燃或弯曲特性。
如果将与火线插头片具有基本上相同宽度的异物插入火线插座开口， 则罩组件保持闭合。异物使斜面3084并且因此使下罩300移动。然而，该 异物插入不会使上罩350相对于罩300移动。结果，插入火线插座开口的 异物撞击上罩的基部部件358。另一方面，如果将与零线插头片具有基本上 相同宽度的异物插入零线插座开口，则横向结构356将移动上罩350，但不 移动下罩300。因此，下基部部件308不移动并且不会暴露零线孔304 (未 图示)。因此，插入零线插座开口的异物撞击下基部部件308。
只有在电插头的火线插头片和零线插头片分别同时接合斜面3084和斜 面3562吋，下罩部件300和上罩部件350才相对于彼此从闭合位置移动到 打开位置。在打开位置处，下火线孔306与上火线触点孔354对准，并且 下零线触点孔304的内部边缘实质上与斜面3562的外部边缘对准。在该位 置处，下罩300和上罩350允许插头触点片通过保护罩30并且结合设置在 电子配线设备内部的触点。另一方面，诸如发夹的异物可能滑离斜面3084或斜面3562的任一侧。显然，如果异物滑离斜面，则不会对该物体施加力 而打开相应的罩。
在另一实施例中，打开罩的预定电插头几何结构可以只包括某些已描 述的特征。该几何结构可以只包括下面的一个或多个分开预定距离的两 个插头片；同时接触两个片结构的插头片；具有预定宽度的零线插头片； 或具有预定宽度的火线插头片。如果斜面284和/或462达到它们各自的触 点结构的宽度，则插头片的宽度无关紧要。
在另一实施例中，罩(300、 350)响应于两个物体的插入而打开，而 无需特别关注它们的几何结构。这可通过扩展斜面3084和斜面3562的宽 度以使得与物体尺寸无关来实现，当将物体中的任一个或两个插入设备时， 对于它们而言没有地方可离开该斜面。这样，确保了两个罩将打开。
上罩350和下罩300的移动通过弹簧部件32实现。配置弹簧部件32 以将无框架罩子组件，即下罩300和上罩350偏置于闭合位置。弹簧部件 32在打开位置被进一步压縮，并因此抵抗无框架罩子组件从闭合位置到打 开位置的移动。因此，当移除电插头时，弹簧将无框架罩子组件从打开位 置移动到闭合位置。换言之，仅需要单个弹簧来实现罩组件的闭合位置。
如上面间接提到的，保护罩组件30包括弹簧保持器机构。该弹簧保持 器机构包括下罩保持器凹槽3080和上罩保持器凹槽3560。配置该弹簧保持 器机构以将弹簧部件32保持在无框架罩子组件中并且基本上防止弹簧部件 离开无框架罩子组件。本领域的普通技术人员将意识到，保护罩组件30在 自动组装期间可能下落和/或暴露于振动和/或机械力。如图4所示，保持器 凹槽(3080、 3560)配备有防止弹簧部件松动的保持器唇状物。
如在此处具体实施并且在图7中示出的，其公开了根据本实用新型第 四实施例的电路保护设备10的示意图。在该实例中，该示意图示出了包括 接地故障断路器的保护设备。
设备10包括线路端子(2、 4)、负载端子(6、 8)以及插座端子(400、 420)。再者，负载端子6、 8在此处也可表示为直通(feed-through)端子。 如上所述，这些端子可以连接到被配置以向下游插座或开关供电的配线。 插座负载端子400、 420被配置以与电插头配合从而向电器或这样的用户可 联接的其它负载供电。当设备10复位时，线路端子2、 4电连接到负载端子6、 8和插座端子400、 420。当处于跳闸状态时，断路器120将负载端子 与线路端子断开。另外，断路器可将至少一个直通端子与相应的插座端子 断开。
接地故障电路包括差动变压器102，配置其以感测负载侧的地面故障。 将变压器104配置为接地的零线发射器并且用于感测接地的零线故障情况。 差动变压器102和接地零线变压器104均耦接至检测器电路106。电源112 为GFI检测器电路106供电。检测器106基于变压器输出而在输出引脚7 上提供输出信号。检测器输出信号由电路108滤波。滤波器电路108过滤 掉噪声，从而基本上减少误跳闸的可能性。将已经滤波的输出信号提供至 SCR IIO的控制输入端。当SCR IIO导通时，螺线管116被加电。螺线管 116致动跳闸机构从而使断路器120跳闸。跳闸螺线管U6被加电直到断路 器跳闸以去除故障情况。因此，在输出引脚7处没有信号并且SCR 110截 止。螺线管保持被加电的时间小于约25毫秒。在故障情况已经消除之后， 断路器120可通过复位按钮260复位。
本实用新型通过在设备不能工作时断电来解决一定的报废情况。 一种 报废情况会在故障情况不存在或在断路器处于跳闸状态时使螺线管保持被 加电。在SCR IIO持续导通时，螺线管易于烧毁。这通常在SCR110持续 短路时发生。将绝大多数螺线管配置为仅瞬间被加电。如果加电超过大约1 秒，它们将易于烧毁。 一旦螺线管烧毁，断路器不能跳闸。结果，负载端 子被持续地连接至线路端子，即使在存在故障情况时。
在该实施例中，通过辅助开关114来防止螺线管烧毁。配置辅助开关 114以在断路器120处于跳闸位置时打开。如果SCR 110短路或持续导通， 则辅助开关114确保螺线管116不会持续连接至电流源。因此，如果复位 按钮260被激活，则断路器120复位但响应于该跳闸机构而立即跳闸，这 反过来在螺线管116能够烧毁之前将辅助开关114移动到打开位置。
辅助开关114提供其他优点。本领域的普通技术人员将理解，金属氧 化物变阻器(MOV)经常在保护设备中使用以保护电子电路避免有时在配 电系统中产生的电压浪涌。MOV的报废故障模式通常是电短路。产生的电 流可足以热损坏保护设备的壳体。在本实用新型的一个实施例中，MOV 118 与辅助开关114和跳闸螺线管116串联连接以消除绝大多数过电流情形。因此，当MOV118达到报废并且短路时，跳闸螺线管116被加电以打开辅 助开关114并且短路电流的流动在任何损坏发生之前就己终止。
该实施例包括与辅助开关114并联设置的附加指示器150。如上所述， 配置辅助开关114以在断路器120处于跳闸位置时打开。如果SCR38短路 或持续导通，辅助开关114确保螺线管116不会持续连接至电流源。因此， 如果复位按钮145被激活，断路器120复位但响应于跳闸机构而立即跳闸， 这反过来在螺线管116能够烧毁之前将辅助开关114移动到打开位置。指 示器150实施为跳闸指示器，在断路器120处于跳闸状态时，即在辅助开 关114打开时发出可视和/或听觉指示信号。因此，跳闸指示器LED 150在 线路端子上具有功率并且断路器处于跳闸情况时被加电。该指示器150在 设备10处于复位状态时关闭。指示器150可实施为红色LED或听觉指示 器，或者两者。该指示器也可被配置以发出重复信号(闪光或嘟嘟声)。
当然，以上所述的每个灯组件实施例可以按照图7的GFCI实施例来实 施。火线插座端子结构420通过连接"A"的方式连接至灯组件200。零线 插座端子结构400通过连接"B"的方式连接至灯组件200。
在本实用新型的又一实施例中，辅助电源，诸如电池或充电电容器， 可设置在壳体12中以作为在由配电系统提供的主AC电源发生故障时的备 用电源。参照美国专利申请序列No. 11/294,167，可获得对辅助电源的更详 细的解释，所述美国专利申请全部引用在此作为参考。
这里所引用的所有参考文献，包括公开文献、专利申请文献以及专利 文献以相同的程度进行参照结合，正如每一篇参考文献被单独和特定指示 以通过引用进行结合，并且在此引用其全部内容作为参考。
这里对数值范围的叙述只是意欲用作分别指示落入该范围中的每一个 离散值的速记方法，除非在此有相反的指示，并且将每一个离散值以如同 其单独记载在此一样地结合到本说明书中。在本说明书中，没有任何语言 应该被逐字解释为表明任何未声明的元件对于本实用新型的实施来说是必 不可少的。
对于本领域的普通技术人员来说，显而易见的是，在不偏离本实用新 型的原理和范围的情况下，可做出各种修改和变型。这里不意欲将本实用 新型限定于在此公开的特定形式，而是相反，其意欲覆盖落入本实用新型原理和范围的所有修改、替代结构或等同物。因此，本实用新型意欲覆盖 落入所附权利要求书及其等同物范围内的修改和变型。
权利要求1、一种电子配线设备，其特征在于，包括包括多个线路端子的壳体；耦接到所述壳体的盖组件，所述盖组件包括设置在所述盖组件的中心部分的任一侧上的至少一组插座开口；设置在所述壳体中的多个插座端子，所述多个插座端子中的每一个被耦接到多个负载端子结构中的相应一个，所述多个插座端子中的每一个与所述至少一组插座开口中的相应一个连通；设置在所述盖组件的所述中心部分中并且耦接到所述多个线路端子或所述多个负载端子的灯组件，所述灯组件具有设置在所述中心部分中的发光区，所述发光区占据所述盖组件的宽度的实质部分；自动控制机构，其被耦接到所述灯组件并且被配置以对预定激励做出响应而将所述灯组件有选择地从断电状态驱动到发光状态；以及手动控制机构，其被耦接到所述灯组件并且被配置以有选择地调整所述灯组件处于所述发光状态时的发光量。
2、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括至少一个保护罩 组件，所述至少一个保护罩组件在所述盖组件中设置在所述至少一组插座 开口的每一组与所述相应的插座端子之间，配置所述至少一个保护罩组件 以仅对接合一组插头片做出响应而从闭合位置移动到打开位置，从而在所 述多个插座端子与所述一组插头片之间建立电气连接，每一个保护罩组件 为包括第一罩部件和第二罩部件的无框架罩组件，配置所述第一罩部件和 第二罩部件以仅对接合具有至少一个预定插头片几何结构的一组插头片做 出响应而从闭合位置移动到打开位置。
3、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自动控制机构包括 光传感器和控制电路，配置所述控制电路以对由所述光传感器检测的环境 光量做出响应而调整由所述灯组件发出的光的强度。
4、 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，由所述灯组件发出的所 述光的强度随着所述环境光的强度降低而增加，或者由所述灯组件发出的 所述光的强度随着所述环境光的强度增加而增加。
5、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述手动控制机构包括 滑动的、旋转的或按钮操作的致动器，所述致动器的手动调节用于调整由 所述灯控制组件发出的所述光的强度，并且其中所述手动控制构件包括开 关，所述开关有选择地将所述灯控制组件驱动至所述断电状态或所述加电 状态，而与所述预定激励的情况无关。
6、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自动控制机构包括 设置在透镜下方的传感器并且所述手动控制构件包括用户可触及的致动 器，所述透镜或所述用户可触及的致动器或者上述两者设置在所述盖组件 的所述中心部分中。
7、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括 耦接到所述多个线路端子的故障检测组件，配置所述故障检测组件以对检测故障情况做出响应而提供故障检测输出，所述故障检测组件设置在第一印刷电路板上并且所述灯组件设置在第二印刷电路板上；以及耦接在所述多个线路端子与多个负载端子之间的断路器，所述断路器 包括第一组触点，配置所述第一组触点以在复位状态下在所述多个线路端 子、所述多个负载端子以及所述多个插座端子之间建立至少一条电气连接 路径，配置所述第一组触点以对所述故障检测输出做出响应而断开所述至少一条电气连接路径，以进入跳闸状态；设置在所述前盖组件的中心部分中并且耦接到所述断路器的复位机 构，配置所述复位机构以在其将所述设备从所述跳闸状态驱动到所述复位 状态时产生所述预定激励；以及设置在所述前盖组件的中心部分中并且耦接到所述多个线路端子的跳 闸指示器，所述跳闸指示器在所述跳闹状态下被加电。
8、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述灯组件还包括 设置在所述盖组件的所述中心部分中的所述发光区下方的反射体部件；设置在所述反射体部件中的多个发光二极管；以及设置在所述发光区中并覆盖所述反射体部件的透镜元件，配置所述透 镜元件以根据预定模式折射由所述发光二极管发出的光；以及配置以容纳耦接到所述控制电路的环境光传感器的传感器塔，配置所 述传感器塔以将所述环境光传感器定位在最接近所述透镜元件的所述中心 部分中，配置所述传感器塔以遮蔽所述环境光传感器免受由所述发光二极 管发出的光。
9、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自动控制机构包括 耦接到晶体管电路的环境光传感器，配置所述晶体管电路以对所检测的环 境光低于预定阈值做出响应而使所述发光二极管加电。
10、 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述手动控制机构包 括耦接到用户可触及的控制元件和所述发光二极管的调光电路，配置所述 调光电路以调整由所述发光二极管发出的光的强度。
专利摘要本实用新型涉及一种电子配线设备，其包括具有多个线路端子的壳体。将盖组件耦接到该壳体，该盖组件包括设置在该盖组件中心部分的任一侧上的至少一组插座开口。多个插座端子设置在该壳体中，该多个插座端子中的每一个被耦接到多个负载端子结构中的相应一个。该多个插座端子中的每一个与该至少一组插座开口中的相应一个连通。灯组件设置在盖组件的中心部分中并且被耦接到多个线路端子或多个负载端子。灯组件具有设置在中心部分中的发光区。该发光区占据盖组件的宽度的实质部分。自动控制机构被耦接到该灯组件并且被配置以对预定刺激做出响应而将该灯组件有选择地从断电状态驱动到发光状态。手动控制机构被耦接到该灯组件并且被配置以有选择地调整该灯组件在发光状态时的发光量。
文档编号H01R25/00GK201327974SQ200820177429
公开日2009年10月14日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月1日
发明者G·O·威尔逊, J·C·理查兹, K·R·G·P·R·布拉, R·威克斯, 小G·R·萨维茨基 申请人:帕西·西姆公司