电插座的磁性闭合器的制造方法
【专利摘要】一种电插座，其包括：电插孔；用于所述插孔的盖；将所述盖连接到所述插孔的合叶，使得所述盖可以朝向和远离所述插孔中的开口而枢转，以允许电插头插到所述插孔中。本发明提供了成对组合件，该成对组合件包括在所述盖和所述插孔中的一个上的磁体和磁体吸引区域，以在所述盖达到距离所述插孔预定距离时引起所述盖被吸到所述插孔上，由此当所述插头没有插入时，使所述盖通过磁吸引闭合到所述插孔上。
【专利说明】电插座的磁性闭合器
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请是于2011年5月 18 日提交的、名称为〃MAGNETIC CLOSURE FOR ELECTRICALSOCKET〃、序列号为13/110，264的美国申请的部分继续申请，并且要求于2011年7月5日提交的、名称为"MAGNETIC CLOSURE FOR ELECTRICAL SOCKET〃、序列号为 13/176，167 的美国部分继续申请的优先权，上述每个申请的内容通过引用并入本文中。
【技术领域】
[0003]本发明涉及电插座，例如，电源插座，并且更具体地涉及具有合叶盖的电插座。更具体地，本发明涉及具有通过磁力保持在闭合位置的合叶盖的电插座，并且尤其在机动车中用作电源插座，例如，用于将车辆系统电功率提供给多个便携的插入式电气设备或电子设备。
【背景技术】
[0004]尽管用于电插座的合叶盖已经应用在汽车上，目前的工业方法是使用弹簧将盖保持在闭合位置，或者使用机械棘爪型闩锁来保持盖闭合。如果不需要弹簧，则使用摩擦型合叶。后者的设计允许盖在多个位置保持打开。
[0005]还已知的是，将磁性闭合器用作完全不同的应用，例如，用作手提包和蜂窝电话皮套的闭合元件。
[0006]需要提供一种电插座，其比现有技术的设计更简单，并且具有更少的承受破坏和磨损的部件，例如弹簧、闩锁和棘爪。在该设计中，磁体变成盖的主要部分，这简化了结构并且消除了滞留的担心，变得松动和快速搭合。另外，还需要提供一种被覆盖的电源插座，该插座允许盖在多个位置保持打开，没有闩锁或弹簧断裂或磨损的风险，且不受到由弹簧加载的盖急速闭合的影响。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种电插座的闭合器，该电插座具有磁体和合叶以允许盖在多个位置保持打开，没有闩锁和弹簧断裂或破损的风险，且消除了弹簧急速闭合的影响。优选的是，合叶为摩擦合叶。
[0008]通过消除闩锁或弹簧的断裂或磨损，使用磁吸引保持盖在插座上闭合，增加了耐用性。磁吸引还提供了比弹簧或闩锁更令人满意的打开力和关闭力。根据本发明的闭合器，当盖移动到闭合位置时，还提供了可听到的卡嗒音。
[0009]在基于机械棘爪的现有技术闩锁设计中，闭合力为正。这表示为了完全闭合盖，需要努力克服最大力。相反地，用于本发明的磁力是吸引力。因此当盖接近闭合位置时，闭合力实际上为负。这表示为了完全闭合盖，不需要克服最大力。
[0010]此外，随着移动距离或角度的改变，力是平滑的。但是，更重要的是，由于随着时间的变化没有机械磨损或弹簧疲劳，力随着时间的改变也是恒定的。这也提高了耐用性。[0011]根据一个实施例，本发明包括:插孔，该插孔具有用于接收电气设备或电子设备的电插头的开口，所述插孔内还具有用于与所述电插头进行电接触的电气连接件；用于所述插孔的盖；合叶，其将所述盖连接到所述插孔，使得所述盖可以朝向和远离所述插孔中的所述开口而枢转，以允许所述电插头插到所述插孔中；还包括在所述插孔上的区域，当所述盖关闭时，所述区域与所述盖相邻；并且还包括成对组合件，该成对组合件包括在所述盖和在所述插孔上的所述区域中的一个上的磁体和磁体吸引元件，以当所述盖达到距离所述插孔预定距离时引起所述盖由磁力吸到所述插孔上，由此当所述插头没有插到所述插孔中时，弓I起所述盖通过磁吸引闭合在所述插孔开口上。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]在下面参照附图的详细说明书中，将对本发明作更详细的描述，在附图中:
[0013]图1是例如车辆的电源插座或点烟器插座的电插座的局部立体图，其盖位于部分打开的位置，；
[0014]图2示出了根据本发明的电插座的盖的磁体和部分合叶；
[0015]图3示出了盖在插座上完全打开，示出了磁体；
[0016]图4示出了将磁体固定在盖中的一种方法；
[0017]图5示出了将磁体固定在盖中另一种方法；
[0018]图6示出了将磁体固定在盖中的又一种方法；
[0019]图7示出了穿过盖的截面图，示出了磁体和磁化线的方向；并且
[0020]图8示出了随移动角度而施加到盖的力的曲线图。
【具体实施方式】
[0021]现在参考附图，图1示出了包括具有合叶盖20的插孔10的电源插座。插孔10在开口 12中具有合适的电气连接件(未不出),用于从插到开口 12中的电气设备或电子设备接收电插头。该电气连接件是本领域中公知的电气连接件。插孔包括基体区域22 (图3)，典型地，来自电源的电气连接件(未示出)在该基体区域处连接至插孔，为插孔通电。
[0022]盖20形成为插孔10的盖板。盖板具有设置在顶侧或底侧的用于接收磁体25的位置。参见图2，磁体25通过不同的方法固定在凹口中，例如使用粘合剂或通过卡合或被包塑到盖中。盖20可以由合适的塑料材料制造，或者可以由其它的材料制造，例如金属。
[0023]根据一个实施例，磁体由例如钕的未磁化的材料形成。磁体是合成(非永久)型。通过烧结或模铸制成所需的形状和尺寸。
[0024]然后可以用适当的塑料包塑磁体来形成盖。然后，用已知的方式磁化被包塑的磁体以获取它的磁属性。
[0025]在该设计中，磁体变成盖的主要部分，这简化了结构并且消除了滞留的担心，变得松动及快速搭合。
[0026]磁体可以模制成井的形状，从而使磁力尺寸比最佳并使触感最佳。磁体也可以模制为适合于组装的任何形状或尺寸。
[0027]图4示出了一个实施例，其中磁体25插到模制在盖中的孔内。
[0028]图5示出了另一个实施例，其中用适当的粘合剂将磁体结合到盖上。[0029]图6示出了上述的实施例，其中磁体包塑在盖中。
[0030]尽管优选的实施例使用烧结的或模制的合成材料形成磁体且稍后磁化该磁体，但是也可以使用永久型磁体或任何其它的磁性材料。
[0031]如图1所示，盖20铰接到插孔10上，优选使用摩擦合叶14。摩擦合叶14提供足够的摩擦，以将盖保持在任何期望的打开位置，例如图1所示，或者保持在完全打开的位置。但是，当盖几乎闭合时，尽管摩擦合叶提供了摩擦，在磁体25和铁磁性表面16或插孔10上的其它磁体吸引区域之间的磁吸引将促使盖闭合。
[0032]图7是穿过盖的截面图。磁化方向，即磁通线，优选的是沿箭头示出的方向穿过磁体。
[0033]图8示出了随盖的移动角度而施加到盖上的力的曲线图。如图所示，当盖从其闭合位置附近被打开时，打开的力矩更大。在锐角开口角处的力矩最大，随着盖完全打开，力矩迅速减小。
[0034]电插孔10可以是任何类型。图1示出的是在车辆中常用的电插座类型的电源插座或是可以用作点烟器插孔的电源插座。
[0035]如图3所示，插孔10包括可以由铁磁材料制成的环16。该环典型地形成插孔的接地电连接，并且包括接收来自电气设备或电子设备的电插头的金属圆柱井凸缘。
[0036]另选地，磁体吸引区域可以包括铁磁材料或者其自身可以是磁体，其可以设置在18处以吸引盖闭合。可以包括钢嵌件的元件18，可以设置在插孔10的例如由塑料制造的环形结构19中。如果元件18是磁体，其被设置为使得在盖中朝向磁体25的极片与在盖中邻接于磁体的极片极性相反。
[0037]另选地，元件18可以是磁体并且盖20可以包括代替磁体25的铁磁性物体，例如钢嵌件。
[0038]本发明提供了优于现有技术的由弹簧加载或具有摩擦合叶的装置的优点。本发明提供了更令人满意的打开力和闭合力，消除了闩锁或弹簧断裂的情况；当闭合时，由于磁吸弓丨，本发明提供了正闭合以及可听到的轻微的卡嗒音，而不受到弹簧加载的急速闭合的影响。
[0039]尽管本发明已经描述了其具体实施例，对本领域技术人员而言，许多变型和修改以及其它应用是显而易见的。因此，优选的是，本发明并不是通过本文公开的内容来限定，而是仅由随附的权利要求限定。
【权利要求】
1.一种电插座,该电插座包括: 插孔，该插孔具有用于接收电气设备或电子设备的电插头的开口，所述插孔内还具有用于与所述电插头进行电接触的电气连接件； 盖，其用于所述插孔； 合叶，其将所述盖连接至所述插孔，使得所述盖可以朝向和远离所述插孔中的所述开口而枢转，以允许所述电插头插到所述插孔中； 还包括所述插孔上的区域 ，当所述盖关闭时，所述区域与所述盖相邻；并且 还包括成对组合件，该成对组合件包括在所述盖和在所述插孔上的所述区域中的一个上的磁体和磁体吸引元件，以当所述盖达到距离所述插孔预定距离时引起所述盖由磁力吸至所述插孔，由此当所述插头没有插到所述插孔中时，引起所述盖通过磁吸引闭合在所述插孔开口上。
2.根据权利要求1所述的电插座，其中所述磁体设置在所述盖上，并且所述插孔包括磁体吸引元件。
3.根据权利要求1所述的电插座，其中所述插孔包括磁体，并且所述盖包括磁体吸引元件。
4.根据权利要求1所述的电插座，其中所述磁体吸引元件包括磁体。
5.根据权利要求1所述的电插座，其中所述插孔包括车辆中的电源插孔。
6.根据权利要求5所述的电插座，其中所述电插孔包括点烟器插孔。
7.根据权利要求1所述的电插座，其中在所述盖和所述插孔之间的所述合叶包括摩擦合叶。
8.根据权利要求1所述的电插座，其中所述盖由塑料制造，并且具有用于接收所述磁体或所述磁体吸引元件的凹口。
9.根据权利要求1所述的电插座，其中所述插孔包括围绕所述开口的塑料环，并且其中所述塑料环包括用于接收磁体或铁磁嵌件的凹口。
10.根据权利要求9所述的电插座，其中所述铁磁嵌件包括钢嵌件。
11.根据权利要求1所述的电插座，其中所述插孔包括用于吸引设置在所述盖上的所述磁体的铁磁环。
12.根据权利要求9所述的电插座，其中所述塑料环围绕供所述插头插入的金属圆柱井的凸缘。
13.根据权利要求1所述的电插座，其中所述盖由塑料制造，并且所述磁体被包塑在所述盖的所述塑料中。
14.根据权利要求13所述的电插座，其中所述磁体由最初未磁化的材料制造成所需的形状和尺寸，然后所述磁体被包塑在所述盖的塑料材料中，然后将被包塑的未磁化的材料磁化从而为其提供磁属性。
15.根据权利要求14所述的电插座，其中所述磁体通过烧结或模铸制造。
16.根据权利要求14所述的电插座，其中所述磁体由钕制造。
17.根据权利要求1所述的电插座，其中所述磁体是合成型的。
18.根据权利要求1所述的电插座,其中所述磁体为永磁体。
19.根据权利要求1所述的电插座，其中所述磁体插到所述盖中的孔中。
20.根据权利要求1所`述的电插座，其中所述磁体结合在所述盖上。
【文档编号】H01R11/30GK103563178SQ201280023673
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年2月15日 优先权日:2011年5月18日
【发明者】格雷戈里·J·霍兰德 申请人:卡斯柯生产公司