专利名称：一种机械连锁插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电插座，具体涉及一种 能限定用户在断电下进行插、拔插头操作的机械连锁插座。
背景技术：
普通的插座不具有能限定用户只能在断电下进行插、拔插头操作的机械连锁功能，所述的机械连锁功能是指通过机械方式锁定插座，只有在断电情况下才可被操作。普通的插座，如家用插座，都是采用直接插、拔电源的方式取电、断电的。这种直接插拔电源取电、断电的方式，易产生电火花，当将这种插座应用于大电流电路时，电路易因瞬间加载大电流而引发火灾、爆炸或短路事故。
发明内容
本发明提供一种能限定用户只有在断电的情况下才能插、拔插头的机械连锁插座。本发明所要解决的技术问题通过如下技术方案实现一种能限定用户在断电下进行插、拔插头操作的机械连锁插座，它包括壳体、用于控制插座电路接通或断开的插座开关、插口构件，所述插座开关为旋钮开关，包括旋钮、旋钮开关轴和开关机构，开关机构在壳体内与插口构件相邻，其特征在于在旋钮开关与插口构件之间增设有一联动锁定机构，用于在旋转开关断开操作后被联动而撤销限位，以使插头针对插口构件能够插入或者拔出，并且在插头插入插口构件后将旋转开关转动接通电源时，使插头锁定在插口构件上。本发明所述联动锁定机构可以采用以下的技术方案它包括传动件、连杆和制动片，所述传动件为一带角度的杠杆件，该传动件的支点位于杠杆件的转角处，并安装在壳体下方，传动件从该支点起的一边平伸向旋钮开关的下方为传动件的联动臂，该联动臂的端部再与竖向的连杆连为一体，同时在该联动臂处设置复位弹簧，竖向的连杆在复位弹簧的作用下始终与安装在旋钮开关轴上的制动片底面接触；传动件从支点起的另一边伸出至插口构件与壳体侧壁之间的空间处为限位臂，在其端部设置用于插头插入插口构件时限制插头插、或拔的挡片，该挡片是限位臂端头上伸向插口构件方向的弯折片，它与限位臂构成钩状结构；所述制动片底面具有高、低至少二级不同高度的面，两个面之间由平滑过渡的斜面相接合，使得连杆端部与制动片的接触点随旋钮开关的接通或断开的旋转而被制动片升高或压低，以便通过传动件的杠杆作用使挡片摆动到限位处或者是非限位处，即联动锁定机构处在锁定状态或者非锁定状态，通过阻止或者允许插头上的对位片移动来实现对插头插、或拔的安全控制。使用时，操作旋转开关从断开到接通的转动时，安装在旋钮开关轴上的制动片随之转动，制动片的低面接触到连杆，即向下压低了连杆，并通过连杆作用到传动件的联动臂上，根据杠杆原理，传动件的限位臂上的挡片绕支点向插口构件靠近，即摆动到限位处，挡片与现有配用插头上的对位片形成互抵结构，从而使联动锁定机构处在锁定状态，既可以阻止插头的插入，也可以限制插头的拔出；而旋转开关从接通到断开的转动时，制动片转动到高面与连杆接触，由于复位弹簧支撑传动件的联动臂带动连杆回弹与制动片保持接触，从而使传动件的限位臂上的挡片绕支点摆动从限位处移至非限位处，解除与现有插头上的对位片形成的互抵结构，即联动锁定机构处在非锁定状态，以便能够对插头进行正常的插、或拔操作。本发明还可进一步改进为不仅限定用户只有在断电的情况下才能插、或拔插头，而且是限定用户只有在插头插入后，才能操作旋钮开关接通，即在插头未插入插口构件时，使旋钮开关必定是锁定在断开状态，这样能更进一 步地防止操作者意外接触到插口构件内的导电体，从而避免触电事故的发生，保证用于大电流电路插座的安全性。以下的技术措施是实现本改进目的一种实施例
本发明所述制动片上设有一在旋钮开关断开时用于容置所述连杆端头以使连杆端头锁定在制动片内的定位口 ；在所述传动件的限位臂上增设一压片，所述压片前端与挡片一样伸向插口构件，与限位臂构成钩状，该压片与挡片基本平行，两者之间的间距正好能容纳插头上的对位片，与挡片不同的是，所述压片相对于挡片更靠近支点，并且当联动锁定机构处在非锁定状态时，压片的前端仍处于插入插座的插头上的对位片的正下方，可以被所述对位片接触到。使用时，当操作插头插入插座的插口构件时，旋转开关同样必须是处在断开的状态下，联动锁定机构才能处在非锁定状态，即传动件上的挡片处在非限位处，不会阻止插头上的对位片通过，故允许插头插入插座中，但在插头插入到位时，其上的对位片会作用到传动件上的压片上，下压压片，使所述传动件上的限位臂起到杠杆动力臂的作用，使限位臂的挡片摆动到限位处，在锁定插头的同时，通过传动件的杠杆作用，带动连杆向下移动，使连杆端头从所述制动片的定位口中脱离出来，旋钮开关处于自由状态，可旋转接通；需拔出插头时，先操作旋转开关至断开，所述制动片上的定位口与连杆的端头上下对位，拔出插头的过程中，传动件上的联动臂和限位臂在复位弹簧的作用下顺时针转动，从而带动连杆上移，使其端头进入定位口内，旋钮开关被锁定在断开状态，同时，限位臂上的挡片也从限位处移至非限位处，至此，插头才可以被拔出。本发明的所述联动锁定机构中的连杆可以为直杆，也可以为在直杆上端横向延伸出定位臂构成的直角杆状物，且定位臂上表面还设有凸块，还可根据不同型号插座的具体结构，设计成其他形状的杆，以便适应不同规格型号的插座内的旋转开关与插口构件之间的相对位置或者尺寸的变化。本发明推荐的实施方式是，所述壳体由上盖和下座通过连接件对接而成，上盖上设有柱状的插口，插口构件设置在插口内且其侧壁与插口内壁具有一定的间隙，插口的内壁上、相对于挡片上方处，设有一平行于插口轴线的内凹槽，以便于插头的对位片对位插入，所述挡片在联动锁定机构处在锁定状态时即在旋钮开关处于接通状态时处于所述内凹槽的正下方。作为推荐实施方式所述的插口的中轴线倾斜于旋转开关轴线，使位于插口中的插口构件相对与旋钮开关轴线同样斜向设置。大多数情况下，本发明是安装在墙壁上使用的，插口构件斜向设置，向其中插入插头时，倾斜向下用力，更便于插头的插入。所述传动件的联动臂下方的下座底面上设有一支柱，联动臂上对应所述支柱位置设置一开孔，所述复位弹簧套装在支柱上且夹装在所述下座底面与联动臂之间。复位弹簧设置在联动臂下方，尽量远离带电的插口构件，不但更加安全而且安装方便。所述上盖的插口处铰接一插口盖体，所述插口盖体铰接在插口外壁并扣装在插口的上端外沿上，用于在没有插头插入插口构件时阻挡外界物质进入插座内侧，确保其安全性。所述制动片上表面径向设有加强肋，加强制动片的结构，使其不易发生变形，以便保持制动片底面的高、低落差。本发明所述的与机械连锁插座匹配的插头，是现有与大电流电路专用插座配套使用的插头，所述插头包括插头座和若干个插针， 所述插针布设在插头座上，插头座上围绕所述插针设有一与插口构件和上盖上的插口之间的间隙相适配的环状罩体，在该环状罩体的外侧壁上设有一突出的对位片，所述对位片与插口侧壁上的内凹槽相适配。相对现有技术，本发明具有如下有益效果
1)本发明设置联动锁定机构，用于在旋钮开关接通时，与同插座匹配的插头上的对位片形成互抵结构，阻止插头的带电插或拔；只有当旋钮开关旋至断开状态时，互抵结构才被解开，才能正常插、拔插头，解决了带电插拔大电流电路的插头易产生电火花或因瞬间加载大电流而引发火灾、爆炸或短路等事故的问题；
2)本发明的联动锁定机构，利用杠杆原理，巧妙的通过在旋钮开关轴上的制动片的底面设置高低面，以利用旋转开关做接通或者断开的旋转而驱动制动片高低面的变化，从而带动杠杆绕支点旋转，实现联动锁定机构的锁定或非锁定，结构简单，完全采用机械联动，操作上非常可靠；
3)发明还通过对所述联动锁定机构的进一步完善，即在联动锁定机构的传动件上设置压片，同时在制动片上设置与连杆配合的定位口，不仅限定用户只有在断电的情况下才能插、拔插头，而且还进一步限定用户只有在插头插入后，才能操作旋钮开关接通插座电路，即在插头未插入插口构件时，使旋钮开关必定是锁定在断开状态，以便更进一步地防止操作者意外接触到插口构件内的导电体，从而完全避免大电流电路上的插座发生触电事故，保证用于大电流电路插座的使用安全性。
图I为本发明实施例一的内部结构示意图，此时，旋钮开关接通一联动锁定机构锁定，插头不能插入；
图2为本发明实施例一的俯视图，此时旋钮开关接通；
图3为本发明实施例一沿图2中A-A处剖开的的内部剖视图，图中未画出插口盖体113，此时旋钮开关接通一插头插入插座一联动锁定机构锁定；
图4为本发明实施例一的互抵结构的放大图，此时，旋钮开关接通一联动锁定机构锁定，插头不能插入；
图5为图3的N向视图(插头未画出)；
图6为本发明实施例二的内部结构示意图，此时，旋钮开关断开一联动锁定机构非锁
定;
图7为本发明实施例二的俯视图，此时旋钮开关断开；图8为本发明实施例二沿图7中B-B处剖开的的内部剖视图，此时旋钮开关断开一联动锁定机构非锁定；
图9为本发明实施例二互抵结构的放大图，此时，旋钮开关接通一联动锁定机构锁定，插头不能拔出；
图10为本发明实施例二中的连杆和传动件的立体图。
具体实施例方式本发明通过重新设计大电流电路的专用插座，旨在使本发明的插座具有机械连锁功能，当将其与匹配的专用插头配套使用时，可以确保用户只有在断电的情况下才能插、或拔插头；另外，还可进一步将本发明的机械连锁插座改进为不仅限定用户只有在断电的情况下才能插、或拔插头，而且保证在插头未插入插座 时，使插座的电路锁定在断开状态，避免触电事故的发生，进一步提高大电流电路插座的安全性。下面结合附图，对本发明作进一步描述图Γ5为本发明实施例一的各视图，如图所示，本实施例是一种能限定用户只有在断电情况下才能进行插、或拔插头操作的机械连锁插座，它包括壳体I、用于控制插座电路接通或断开的旋钮开关2、插口构件3、以及设于旋钮开关2与插口构件3之间的联动锁定机构4。所述旋钮开关2，由旋钮23、旋钮开关轴22和开关机构21组成，开关机构21在壳体I内与插口构件3左右相邻(参见图I 3)。插口构件3安装在插座支架31上，插座支架31底部两侧通过设于壳体I底面上靠近立壁的支撑柱123固定。联动锁定机构4主要由传动件41、连杆42和安装在旋钮开关轴22上并随其转动的制动片43组成。其中，传动件41为一带角度的杠杆件，该传动件41的支点414设在杠杆件的转角处，并通过设置在壳体I底面上的支点固定柱124上而与壳体I相铰接。参见图1、3，传动件41上位于支点414左边的部分为传动件41的联动臂411,所述联动臂411从插座支架31下方平伸向旋钮开关2的下方。本实施例中，由于旋钮开关2与插口构件3不在同一水平直线上，联动臂411依次包括一横向的延伸段和一纵向的过渡段构成L形，如图I所示，该联动臂411的端部再与竖向的连杆42连为一体。竖向的连杆42是一个在上端横向延伸出定位臂421的直角杆状物，所述定位臂421的端部上设置有一凸块422，用于与制动片43下表面相接触。如图3所示，所述联动臂411下方设置有复位弹簧122，本实施例中的复位弹簧122采用的是压簧，复位弹簧122具体的安装结构为在联动臂411下方的壳体底面上设置一支柱121，联动臂411上对应所述支柱121位置设置一开孔413，复位弹簧122套装在支柱121上且夹装在壳体I底面与联动臂411之间。连杆42的定位臂421上的凸块422在复位弹簧122的作用下始终与安装在旋钮开关轴22上的制动片43的底面接触。所述复位弹簧122可以选择扭力弹簧、或者弹片等，适应性调整上述安装结构即可实现，在此不作细述。所述传动件41支点414右边的部分为限位臂412，如图1、3所示，该限位臂412从支点414处向右上方斜向伸出至插口构件3与壳体I侧壁之间的空间处，在其端部设置用于插头5插入插口构件3时限制插头5插、或拔的挡片415，该挡片415是限位臂412端头上伸向插口构件3方向的弯折片，它与限位臂412构成钩状结构。
所述制动片43底面具有高、低至少二级不同高度的面，如图3所示，两个面之间由平滑过渡的斜面相接合，连杆42的定位臂421上的凸块422与制动片43下表面的接触点随旋钮开关2为接通或断开所做的旋转而被制动片43升高或压低，并且，制动片43上表面径向设有加强肋。操作旋转开关2从断开状态变到接通状态的转动过程中，旋钮开关轴22上的制动片43的底面从高面转到低面与连杆42的定位臂421上的凸块422接触，即向下压低连杆42，并通过连杆42作用到传动件41的联动臂411上，根据杠杆原理，传动件41的限位臂412上的挡片415绕支点414会向插口构件3摆动，并摆动到限位处，挡片415与专用的插头5上设置的对位片51形成互抵结构，从而使联动锁定机构4处在锁定状态。如果此时专用插头5尚未插入到插口构件3中，则可以阻止插 头5的插入，如图1、4所示；如果此时专用插头5已插入到插口构件3中，则可以限制插头5的拔出，如图3所示。而旋转开关2从接通状态变到断开状态的转动过程中，制动片43的底面从低面转动到高面与连杆42的定位臂421上的凸块422接触，由于复位弹簧122的作用，传动件41上的联动臂411绕支点414顺时针摆动,从而带动连杆42向上回弹,保持连杆42的端头即其上的定位臂421上的凸块422始终与制动片43底面相接触，所述限位臂412上的挡片415则也绕支点414顺时针摆动，从限位处摆动到非限位处，解除与插头5上的对位片51之间的互抵结构，即联动锁定机构4处在非锁定状态，以便能够对插头5进行正常的插、或拔操作。本实施例中的壳体I由上盖11和下座12通过连接件如螺栓对接而成，上盖11上设有柱状的斜向插口 111，插口构件3设置在插口 111内且其侧壁与插口 111内壁具有一定的间隙，插口 111的内壁上、相对于挡片415上方处，设有一平行于插口 111轴线的内凹槽112，以便于插头5的对位片51对位插入，挡片415在联动锁定机构4处在锁定状态时即在旋钮开关2处于接通状态时处于内凹槽112的正下方。插口 111的中轴线倾斜于旋转开关2轴线，使位于插口 111中的插口构件3也相对于旋钮开关2轴线是斜向设置的，以便于在插入插头5时，用力方面更符合人体工程学，更便于插头5的插入。如图6 10所示，为本发明实施例二的各视图，由于实施例一与实施例二结构大体相同，现只对其不同处，作详细介绍，相同结构从略。实施例二相对实施例一的主要改进在于将本发明的机械连锁插座改进为不仅限定用户在断电的情况下才能插、或拔插头，而且保证在插头未插入插座时，使插座的电路锁定在断开状态，确保插座只在插头插入后才能开通。在本实施例二中，制动片43边缘处还设有用于在旋钮开关2处于断开状态时与连杆42上的定位臂421端头上的凸块422相配合的定位口 431，如图6所示，旋钮开关2转入断开位置、联动锁定机构4处于非锁定状态时，所述凸块422正位于所述定位口 431的下方，在复位弹簧122的作用下，所述凸块422进入所述定位口 431中，使得插头5未插入时，旋钮开关2无法被转动，从而将旋钮开关2锁定在断开状态。在本实施例中，如图6、8、9、10所示，在传动件41支点414右边部分的限位臂412上还增设一压片416，该压片416前端与挡片415 —样伸向插口构件3，与限位臂412构成钩状，压片416与挡片415基本平行，两者之间的间距正好能容纳插头5上的对位片51，两者不同的是，压片416相对于挡片415更靠近支点414，并且当联动锁定机构4处在非锁定状态时，压片415的前端仍处于插入插座的插头5上的对位片51的正下方，可以被所述对位片51接触到。当准备操作插头5插入插座的插口构件3时，旋转开关2必然是被锁定在断开状态，如图6所示，此时，联动锁定机构4处在非锁定状态，即传动件41上的挡片415处在非限位处，不会阻止插头5上的对位片51通过；当插头5端面越过挡片415进一步插入到位时，其上的对位片51会作用到所述压片416上，并下压压片416 (参见图8)，使所述限位臂412绕支点414逆时针摆动，所述挡片415随之摆动到限位处锁定插头5，与此同时，通过传动件41的杠杆作用，带动连杆42向下移动，使连 杆42定位臂421端头的凸块422从制动片43上的定位口 431中脱离出来，解除旋钮开关2的被锁定状态而使其处于自由状态，此时可以旋动旋钮23至接通状态；需拔出插头5时，必须先操作旋转开关2至断开位置，使所述制动片43上的定位口 431与连杆42上的定位臂421端头上的凸块422上下对位，拔出插头5的过程中，传动件41上的联动臂411和限位臂412在复位弹簧122的作用下顺时针转动，从而带动连杆42上移，使所述凸块422进入定位口 431内，旋钮开关2被锁定在断开状态，同时，限位臂412上的挡片415也从限位处移至非限位处，至此，插头5才可以被拔出。图8显示上盖11的插口 111处铰接一插口盖体113，所述插口盖体113用于在没有插头插入插口构件3时扣装在插口 111的上端外沿上，以阻挡外界物质如雨水进入插座内侧，确保其安全性。如图I或图6所示，本发明的壳体I的左右侧面上都设有进出线孔13，插座电路通过所述进出线孔13与外部电路相连(图中没有画出电连接线)。对于壳体I左右侧的备用的进出线孔13上还设置有备用塞14，如图3、5、8所示。本发明不可与家庭电路中用于防止儿童触摸或尖锐物体意外触碰的插座简单类t匕，他们存在使用环境、发明目的等方面的明显区别。另外，以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围；凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。如连杆42还可根据不同型号插座的具体结构，设计成直杆或其他形状的杆，以便适应不同规格型号的插座内的旋转开关与插口构件之间的相对位置或者尺寸的变化。
权利要求
1.一种能限定用户在断电下进行插、拔插头操作的机械连锁插座，它包括壳体(I)、用于控制插座电路接通或断开的插座开关、插口构件(3)，所述插座开关为旋钮开关(2)，包括旋钮(23 )、旋钮开关轴(22 )和开关机构(21)，开关机构(21)在壳体(I)内与插口构件(3)相邻，其特征在于在旋钮开关(2)与插口构件(3)之间增设有一联动锁定机构(4)，用于在旋转开关(2)断开操作后被联动而撤销限位，以使插头(5)针对插口构件(3)能够插入或者拔出，并且在插头(5)插入插口构件(3)后将旋转开关(2)转动接通电源时，使插头(5)锁定在插口构件⑶上。
2.根据权利要求I所述的机械连锁插座，其特征在于所述联动锁定机构(4)包括传动件(41)、连杆(42 )和制动片(43 )，所述传动件(41)为一带角度的杠杆件，该传动件(41)的支点(414)位于杠杆件的转角处，并安装在壳体(I)下方，传动件(41)从该支点(414)起的一边平伸向旋钮开关(2)的下方为传动件(41)的联动臂(411)，该联动臂(411)的端部再与竖向的连杆(42)连为一体，同时在该联动臂(411)处设置复位弹簧(122)，竖向的连杆(42)在复位弹簧(122)的作用下始终与安装在旋钮开关轴(22)上的制动片(43)底面接触；传动件(41)从支点(414 )起的另一边伸出至插口构件(3 )与壳体(I)侧壁之间的空间处为限位臂(412)，在其端部设置用于插头(5)插入插口构件(3)时限制插头(5)插、拔的挡片(415)，该挡片(415)是限位臂(412)端头上伸向插口构件(3)方向的弯折片，它与限位臂(412)构成钩状结构；所述制动片(43)底面具有高、低至少二级不同高度的面，两个面之间由平滑过渡的斜面相接合，使得连杆(42)端部与制动片(43)的接触点随旋钮开关(2)的接通或断开的旋转而被制动片(43)升高或压低，以便通过传动件(41)的杠杆作用使挡片(415)摆动到限位处或者是非限位处，即联动锁定机构(4)处在锁定状态或者非锁定状态，通过阻止或者允许插头(5)上的对位片(51)移动来实现对插头(5)插、拔的安全控制。
3.根据权利要求2所述的机械连锁插座，其特征在于所述制动片(43)上设有一在旋钮开关(2)断开时用于容置所述连杆(42)端头以使连杆(42)端头锁定在制动片(43)内的定位口(431);在所述传动件(41)的限位臂(412)上增设一压片(416)，所述压片(416)前端与挡片(415) —样伸向插口构件(3)，与限位臂(412)构成钩状，该压片(416)与挡片(415)基本平行，两者之间的间距正好能容纳插头(5)上的对位片(51)，所述压片(416)相对于挡片(415)更靠近支点(414)，并且当联动锁定机构(4)处在非锁定状态时，压片(416)的前端仍处于插入插座的插头(5)上的对位片(51)的正下方，可以被所述对位片(51)接触到。
4.根据权利要求2或3所述的机械连锁插座，其特征在于所述联动锁定机构(4)中的连杆(42)为直杆，或为在直杆上端横向延伸出定位臂(421)构成的直角杆状物，且定位臂(421)上表面还设有凸块(422)。
5.根据权利要求4所述的机械连锁插座，其特征在于所述壳体(I)由上盖(11)和下座(12 )通过连接件对接而成，上盖(11)上设有柱状的插口( 111 )，插口构件(3 )设置在插口(111)内且其侧壁与插口(111)内壁具有一定的间隙，插口(111)的内壁上、相对于挡片(415)上方处，设有一平行于插口( 111)轴线的内凹槽(112)，以便于插头(5)的对位片(51)对位插入，所述挡片(415)在联动锁定机构(4)处在锁定状态时即在旋钮开关(2)处于接通状态时处于所述内凹槽(112)的正下方。
6.根据权利要求5所述的机械连锁插座，其特征在于所述的插口(111)的中轴线倾斜于旋转开关(2)轴线，使位于插口(111)中的插口构件(3)相对与旋钮开关(2)轴线同样斜向设置。
7.根据权利要求6所述的机械连锁插座，其特征在于所述传动件(41)的联动臂(411)下方的下座(12)底面上设有一支柱(121)，联动臂(411)上对应所述支柱(121)位置设置一开孔(413)，所述复位弹簧(122)为压簧套装在支柱(121)上且夹装在所述下座(12)底面与联动臂(411)之间。
8.根据权利要求7所述的机械连锁插座，其特征在于所述上盖(11)的插口(111)处铰接一插口盖体(113)，所述插口盖体(113)铰接在插口(111)外壁并扣装在插口(111)的上端外沿上。
9.根据权利要求8所述的机械连锁插座，其特征在于所述制动片(43)上表面径向设有加强肋。
全文摘要
一种机械连锁插座，包括壳体(1)、旋钮开关(2)、插口构件(3)，所述旋钮开关(2)包括旋钮(23)、旋钮开关轴(22)和开关机构(21)，开关机构(21)在壳体(1)内与插口构件(3)相邻，在旋钮开关(2)与插口构件(3)之间增设有一联动锁定机构(4)，用于在旋转开关(2)断开操作后被联动而撤销限位，以使插头(5)针对插口构件(3)能够插入或者拔出，并且在插头(5)插入插口构件(3)后将旋转开关(2)转动接通电源时，使插头(5)锁定在插口构件(3)上。本发明的机械连锁插座能限定用户只有在断电的情况下才能插、拔插头，解决了带电插拔大电流电路的插头易产生电火花或因瞬间加载大电流而引发火灾、爆炸或短路等事故的问题。
文档编号H01R13/70GK102769236SQ20121022861
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年1月6日
发明者吴长松, 朱新平, 马飞 申请人:佛山市海默工业技术有限公司