专利名称：直流电插头和插座的制作方法
技术领域：
本实用新型直流电插头和插座属于线路连接器领域，特别是涉及一种直流电源用的电插头和插座。
背景技术：
直流电源用的电插头和插座在10-15安培或更大的电流级别上，会在电气连接处造成热量的聚积的问题，插头插入到插座时，会在该插头的正端与插座的正端形成了一个接触区域，由于接触区域位于插座的顶部位置并且很小，那么该区域的电流密度在大电流负载时会相对比较大，电流密度越大，该区域所产生的热量就越大，结果就是，聚积的热量严重地削弱了工作特性，减少了它们的使用寿命，该现象对于负接点来说也是一样的，由其表面区域来决定，用来连接12V或24V车载直流电源系统像车载电池或车载交流发动机的直流电插头和插座，用来为车载附件提供电源，就是在10-15安培或更大的电流级别上，使用车辆附件插座，严重地削弱了这些大电流车载附件的工作特性，同时也减少了它们的使用寿命。
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供具有大电流能力和减少电流密度来避免热量的聚积问题的插头和插座，本发明在电插头和插座的极性插座中提供内置的阻隔装置来防止不当的连接，通过极性插头来确保与极性插座的正确连接。
实用新型内容 本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，它是由一个插头，包括一个绝缘本体，第一插头和第二插头，第一插头和第二插头都连接在绝缘本体上，第一插头的形状是完全不同于第二插头的形状，第一插头具有与其同方向的中心轴，第一插头包括至少3个从中心轴扩展而来的扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度，第一插头具有4个从中心轴延伸而来的扩展口，它们之间相互成90度角，第二插头只有一个扩展口，第一插头可以呈现通用的“+”交叉形状；第二插头可以呈现“-”形状，第一插头在其同方向上有一中心轴，第二插头在其同方向上有一中心轴，这两个中心轴是平行的。
本实用新型的第一插头可以通过3个扩展口来呈现“Y”字形，它们之间互成120度角。
本实用新型的第一插头可以通过4个扩展口来呈现“X”形。“X”形插座的扩展口之间并不是相互垂直，尽管第一插头的某些形状在这些具体化中已经描述了，但对工艺比较熟练的人来说，他们将会认识到没有偏离发明的宗旨和范围而做出的对细节和形状的改变。
本实用新型的第二插头可以呈现“O”形状。
本实用新型的插座特别包括了一个或多个极性插座，第一导线以及第二导线，另外插座还可能会包括一个用来控制其通断的开关，极性插座特别包括了第一插槽，第二插槽，正接点以及负接点，正接点和负接点位于极性插座的内侧，正接点与第一插槽适宜位于同一行，类似地，负接点与第二插槽适宜位于同一行，第一插槽的形状完全不同于第二插槽的形状，第一插槽包括一个中心轴和从其延伸的至少三个扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度，第一插槽具有一通常的“+”形的孔径，它的四个扩展口相互之间的所成的角度为90度，“+”形的扩展口，它们之间是互相垂直的，第二插槽是一通常的“-”形，且只有一个扩展口。
本实用新型的插座第一插槽可能会呈现为“Y”形，具有3个扩展口，它们相互之间所成的角度为120度。
本实用新型的插座第一插槽可能由中心轴的扩展口来呈现为“X”形。“X”形的扩展口之间不是相互垂直的。尽管第一插槽的某些形状在这些具体化中已经描述了，但对工艺比较熟练的人来说，他们将会认识到没有偏离发明的宗旨和范围而做出的对细节和形状的改变。
本实用新型的插座第二插槽可以呈现“O”形状。
第一插头的形状与大小正好与极性插座的第一插槽相匹配；同理，第二插头的形状与大小也正好与极性插座的第二插槽相吻合。在分别插入极性插座的第一插槽和第二插槽后，第一插头和第二插头便与插座内置的正极接头和负极接头接通，有“+”和“-”形状插头的极性插头，和有“+”和“-”形状插槽的插座具有突出的优势，用户可以简单地通过观察其外观就可区别插头的极性。特别是“+”形表示正极端，而“-”形表示负极端。另外，“+”形的插头绝对不会意外地插入“-”形的槽中，因为插头与插槽的形状不相容。因此，使用“+”形和“-”形的插头和插槽即可轻松避免错误的连接。因此，按照目前发明制作的极性插头和插座在防止车载附件极性接反方面提供了较高的保护度。
本实用新型为了进一步防止出现错误的连接，在插槽上设置阻隔装置，阻隔装置位于插座之内并与第一插槽对齐，阻隔装置至少有一个活门。活门的数量最好与第一插槽的扩展口的数量相等。活门可在阻隔位置和未阻隔位置之间活动。活门包括一个阻隔部分，该阻隔部分与第一插槽的第一扩展口对齐，在活门处于阻隔位时阻止第一极插入。当活门移到未阻隔位时，第一极即可插入第一扩展口。活门还包括一个驱动部分，该驱动部分与阻隔部分相连接。驱动部分与第一插槽的第二扩展口对齐。驱动部分可由第一插头的第二极移动，即当第二极插入第二扩展口时，活门从阻隔位移到未阻隔位。当活门处于未阻隔位时，第二极通过驱动部分边缘的摩擦力来保持位置。
活门包括一个阻隔部分，该阻隔部分与第一插槽的第一扩展口对齐，在活门处于阻隔位时，驱动部分和阻隔部分阻止第一极插入，活门还包括一个驱动部分，驱动部分与阻隔部分相连接，驱动部分与第一插槽的第二扩展口对齐，只有在第二极推动驱动部分，使当活门移到未阻隔位时，第一极推动驱动部分，同时阻隔部分移到未阻隔位，即第一极可插入第一扩展口。第一极插入第一扩展口需要第一极推动驱动部分，同时第二极推动驱动部分使活门移到未阻隔位，阻隔部分移到未阻隔位，才能使第一极插入。
活门包括一个滑轨。滑轨最好位于连接阻隔部分和驱动部分的中间部分上。阻隔装置最好包括一个位于插座内的底座上的固定滑块。固定滑块可与滑轨相啮合，引导活门在阻隔位和未阻隔位之间活动。
阻隔装置包括一个偏置构件，构件为弹簧。偏置构件连接在活门和固定滑块之间。偏置构件驱使活门移到阻隔位。
当“+”形插头的极推动驱动部分时，活门克服来自偏置构件的弹力，分别沿着滑轨的方向移动。固定滑块分别与滑轨啮合，引导活门的运动。阻隔部分不再挡道。当活门继续移动时，阻隔部分不再阻碍极的插入。然后极就可以完全插入“+”形的插槽，并与正极接头相接通。
要从“+”形的插槽中拔出“+”形的插头，当驱动部分的边缘摩擦力不再保持极的位置时，活门回到各自的阻隔位置。偏置构件驱使活门移到其阻隔位置。
阻隔装置具有突出的优势，它可以阻隔与正极接头的错误连接，同时接通与正极接头正确的连接。虽然已经较具体地描述了这一发明，但熟练工人都知道，在不违背该发明的要旨与范围的情况下，可能需要对其形式及细节作一些改动。另外，该发明的所有细节部分并非限制死的，只要不违背该发明的要旨与范围，就可以作适当的改动。
本实用新型具有大电流能力，避免热量的聚积问题，确保极性插头与极性插座的正确连接，插头的外形与相应的插座的插槽都标明了极性，适合于用来连接12V或24V车载直流电源系统像车载电池或车载交流发动机的直流电插头和插座，以便用来为车载附件提供电源。
附图1是本实用新型的插头和插座结构示意图。
附图2是图1的插座板的俯视图。
附图3是本实用新型的极性插座的一个实施例结构示意图。
附图4是本实用新型的插头和插座结构示意图。
附图5是本实用新型的一个实施例结构示意图。
附图6是本实用新型的阻隔位置具有4个活门的阻隔装置的俯视图。
附图7a是图6中的阻隔装置以及该装置中使用的“+”字形插头的透视图。
附图7b是图7a中的阻隔装置和插头的透视图，图中的位置为“+”字形插头在阻隔装置的活门以及将活门从阻隔位置移动到非阻隔位置。
附图7c是图7b中的阻隔装置和插头，在插头完全把活门从非阻隔位置中移开，电气连接到正触点位置的透视图。
附图7d是阻隔装置的活门从阻隔位置移动到非阻隔位置时的透视图。
附图8是阻隔装置的单个活门的顶视图，图中所示的是活门在固态的阻隔位置及非固态中的非阻隔位置。
附图9a是活门在阻隔位置时的部件侧视图。
附图9b是活门在阻隔位置移动到非阻隔位置的部件侧视图。
附图9c是活门在非阻隔位置的部件侧视图附图10是图解内侧和外侧位置的极性插座的插槽的系统俯视图。
具体实施方式
如附图1、附图2和附图3所示，本实用新型电插座10是为陆地机动车辆或者是为个人水上交通工具像游艇而设计的，它特别适合连接12V或24V的车载直流电源系统12，像汽车电池或陆地及水上交通工具的交流发电机。电插座10特别包括了一个或多个极性插座16，第一导线22以及第二导线24，还可能会包括一个用来控制其通断的开关30。极性插座16特别包括了第一插槽18，第二插槽20，正接点21以及负接点23，正接点21和负接点23位于极性插座16的内侧。正接点21与第一插槽18适宜位于同一行，类似地，负接点23与第二插槽20适宜位于同一行。为避免与极性插座的不当连接，第一插槽18的形状完全不同于第二插槽20的形状。通常的形状就是，第一插槽包括一个中心轴13和从其延伸的至少三个扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成的角度是相等的。如附图1和附图2所示，第一插槽18具有一通常的“+”形的孔径，它的四个扩展口相互之间的所成的角度为90度。换句话说，“+”形的扩展口，它们之间是互相垂直的。第二插槽20是一通常的“-”形，且只有一个扩展口。第一导线22特别包括了连接极性插座16的正接点21的第一接线终端以及连接车载直流电源系统12的正极接头26，例如车载电池或者是车载交流发电机的正极的第二接线终端。同样的，第二导线24特别包括了连接极性插座16的负极接头23的第一接线终端以及连接车载直流电源系统12的负极接头28的第二接线终端。导线22和23使用的是传统的电气隔离导线。极性插头15包括一个绝缘插座本体25，第一插头17，第二插头19。第一插头17和第二插头19都挂接在插座的本体上，第一插头17的形状是完全不同于第二插头19的形状，第一插头17具有与其同方向的中心轴27。第一插头17具有4个从中心轴27延伸而来的扩展口，它们之间相互成90度角。第二插头19只有一个扩展口，换句话说，第一插头可以呈现通用的“+”(加法符号)交叉形状；第二插头可以呈现“-”(减法符号)形状。第一插头在其同方向上有一中心轴27，第二插头在其同方向上有一中心轴29，这两个中心轴是平行的。第一插头17的形状与大小正好与极性插座16的第一插槽18相匹配；同理，第一插头19的形状与大小也正好与极性插座16的第二插槽20相吻合。在分别插入极性插座16的第一插槽18和第二插槽20后，第一插头17和第二插头19便与插座16内置的正极接头21和负极接头23接通，因此，车载附件第14项就有了一个完整的电路，以便与车载直流电电源系统12接通通电。
如附图4所示，本实用新型电插座10还包括一个电流适配器，该适配器可将带有标准插头45的传统车载附件与目前发明中的电插座10连接起来。电流适配器最好有一个传统的插座42和一个极性插头15，用电缆44连接起来，插座42是用来插入传统的车载附件插头45的。适配器11的极性插头15与上面所述的插头是一模一样的。
如附图5所示，是本实用新型的另外一个方案，本实用新型电插座110的极性插座116只有一个插槽118，包括一个中心轴113，而不是两个插槽。正极接头121位于极性插座116内，最好与插槽118对齐。导线122最好包括与极性插座116的正极接头121相接通的第一端部分，以及可以和车载直流电源系统112(例如车载电瓶的正极或车载交流发电机)的正极端126接通的第二端部分。高电流的车载附件114最好包括一个专门设计和制造的极性插头115，极性插头115包括一个绝缘插座本体125，该插头通过导线129与附件的正极相接通。极性插头115只有一个插头117，有一中心轴127。该插头的形状与大小正好与极性插座匹配。插入极性插座116的插槽中后，插头117便与正极接头121相接通。同时，导线131的第一端部分可与车载附件114的负极端128接通，导线131的第二端部分可与车辆的外车身135相接通。这样，车载附件就有了一个完整的电路，可以与车载直流电源系统112通电。
如附图6、附图7a所示，极性插座16的第一插槽18最好有一个带4个扩展口的“+”形小孔，也就是第一扩展口68，第二扩展口168，第三扩展口268，第四扩展口368。阻隔装置60最好位于插座16之内并与第一插槽18对齐，通过极性插头15的第一插头17阻断与正极接头的错误连接，并且接通与正极接头正确的连接。如附图7a-d所示，正极接头都位于阻隔装置60的下方。每一正极接头都与第一插槽18的相应扩展口相对齐。极性插头15的第一插头17的剖面形状最好是“+”(正)形状。“+”形的插头17包括4个极，也就是第一极70，第二极170，第三极270和第四极370。一般而言，第一插头17的极的数量与方向最好与插槽18的扩展口的数量与方向相一致。阻隔装置60至少有一个活门62。活门的数量最好与第一插槽18的扩展口的数量相等。活门的大小与物理外观最好相同。如附图6和附图7a-d所示，在“+”形插槽中的阻隔装置60包括4个一模一样的活门62，162，262和362。
活门62包括一个阻隔部分64，该阻隔部分64与第一插槽18的第一扩展口68对齐，在活门62处于阻隔位时阻止第一极70插入，活门62还包括一个驱动部分66，驱动部分66与阻隔部分64相连接，驱动部分66与第一插槽18的第二扩展口168对齐，只有在第二极170推动驱动部分66，使当活门62移到未阻隔位时，第一极70推动驱动部分366，同时阻隔部分64移到未阻隔位，即第一极70可插入第一扩展口68。第一极70插入第一扩展口68需要第一极70推动驱动部分366，同时第二极170推动驱动部分66使活门62移到未阻隔位，阻隔部分64移到未阻隔位，才能使第一极70插入。
活门62包括一个滑轨80。滑轨80最好位于连接阻隔部分64和驱动部分66的中间部分82上。阻隔装置60最好包括一个位于插座16内的底座上的固定滑块84。固定滑块可与滑轨80相啮合，以沿着箭头404的方向引导活门62在阻隔位74和未阻隔位76之间活动。箭头404的方向与滑轨80相平行。
阻隔装置60最好包括一个偏置构件72，该构件最好为弹簧。偏置构件72连接在活门62和固定滑块84之间。偏置构件72驱使活门62移到阻隔位74。活门162，262和362的工作方式与活门62是一样的，而且偏置构件172，272和372与固定滑块184，284和384的工作方式分别与偏置构件72和固定滑块84相同。
如附图8所示，活门62可在阻隔位置74和未阻隔位置76之间活动。如附图6和附图7a-d所示，活门162，262和362均可在各自的阻隔位与未阻隔位之间活动。活门62包括一个阻隔部分64，该阻隔部分64与第一插槽18的第一扩展口68对齐，在活门62处于阻隔位时阻止第一极70插入。当活门62移到未阻隔位时，第一极70即可插入第一扩展口68。活门62还包括一个驱动部分66，该驱动部分与阻隔部分64相连接。驱动部分66最好与第一插槽18的第二扩展口168对齐。
如附图9a-c所示，驱动部分66可由第一插头17的第二极170移动，即当第二极170插入第二扩展口168时，沿着箭头404的方向从阻隔位74移到未阻隔位76。当活门62处于未阻隔位76时，第二极170通过驱动部分66边缘的摩擦力来保持位置。
附图7a-d和附图9a-c标明了阻隔装置60是如何在带有“+”形插槽的插座16内工作的。如附图7a-b、附图7d和附图9a-b所示，当“+”形插头的极70、170、270和370沿着箭头412所示的方向推动驱动部分66，166，266和366时，活门62、162、262和362克服来自偏置构件72、172、272和372的弹力，分别沿着箭头404、406、408和410所示的滑轨80、180、280和380的方向移动。固定滑块84、184、284和384则分别与滑轨80、180、280和380啮合，引导活门62、162、262和362的运动。同时，阻隔部分64、164、264和364则不再挡道。如图7c-d和图9c所示，当活门62、162、262和362沿着箭头404、406、408和410所示的方向继续移动时，阻隔部分64、164、264和364则不再阻碍极70、170、270和370的插入。然后极70、170、270和370就可以完全插入“+”形的插槽，并与正极接头90、190(图上未标出)、290和390相接通。在这个位置上，极70、170、270和370分别依靠驱动部分66、166、266和366的边缘的摩擦力保持位置。
要从“+”形的插槽中拔出“+”形的管脚，极70、170、270和370须按与箭头412相反的方向移出正极接头90、190(图上未标出)、290和390。当驱动部分66、166、266和366的边缘摩擦力不再保持极70、170、270和370的位置时，活门62、162、262和362分别按与箭头404、406、408和410相反的方向移回到各自的阻隔位置。偏置构件72、172、272和372分别驱使活门62、162、262和362移到其阻隔位置。
附图10所示，第一插槽18的每一扩展口都有内侧部分400和外侧部分402。驱动部分66位于其中的一个400，402部分内，而阻隔部分64位于另外的一个400，402部分内。如附图6和附图7a所示，驱动部分66位于内侧部分400内，而阻隔部分64位于外侧部分402内。内侧部分400和外侧部分402的大小可以一样，也可以不一样。
虽然已经较具体地描述了这一实用新型，但熟练工人都知道，在不违背该实用新型的要旨与范围的情况下，可能需要对其形式及细节作一些改动。另外，该实用新型的所有细节部分并非限制死的，只要不违背该实用新型的要旨与范围，就可以作适当的改动。
权利要求1.一种直流电插座，有一个或多个极性插座，第一导线以及第二导线，极性插座包括了第一插槽，第二插槽，正接点以及负接点，正接点和负接点位于极性插座的内侧，正接点与第一插槽适宜位于同一行，负接点与第二插槽适宜位于同一行，第二插槽是“-”形，且只有一个扩展口，其特征是第一插槽的形状完全不同于第二插槽的形状，第一插槽包括一个中心轴和从其延伸的至少三个扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度。
2.据权利要求1所述的直流电插座，其特征是第一插槽具有一通常的“+”形的孔径，它的四个扩展口相互之间的所成的角度为90度，“+”形的扩展口，它们之间是互相垂直的。
3.根据权利要求1所述的直流电插座，其特征是在插槽上设置阻隔装置，阻隔装置位于插座之内并与第一插槽对齐，阻隔装置至少有一个活门，活门的数量与第一插槽的扩展口的数量相等，活门可在阻隔位置和未阻隔位置之间活动，活门包括一个阻隔部分，该阻隔部分与第一插槽的第一扩展口对齐，在活门处于阻隔位时阻止第一极插入，活门包括一个驱动部分，该驱动部分与阻隔部分相连接，驱动部分与第一插槽的第二扩展口对齐，活门包括一个滑轨，滑轨位于连接阻隔部分和驱动部分的中间部分上，阻隔装置包括一个位于插座内的底座上的固定滑块，固定滑块可与滑轨相啮合，引导活门在阻隔位和未阻隔位之间活动，阻隔装置包括一个偏置构件，偏置构件为弹簧，偏置构件连接在活门和固定滑块之间。
4.一种直流电插头，包括一个绝缘本体，第一插头和第二插头，第一插头和第二插头都连接在绝缘本体上，第二插头呈现“-”形状，第二插头只有一个扩展口，其特征是第一插头的形状是完全不同于第二插头的形状，第一插头具有与其同方向的中心轴，第一插头包括至少3个从中心轴扩展而来的扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度。
5.根据权利要求4所述的直流电插头，其特征是第一插头具有4个从中心轴延伸而来的扩展口，它们之间相互成90度角，第一插头呈现“+”交叉形状。
6.一种直流电插座，有一个或多个极性插座，极性插座包括第一插槽，其特征是第一插槽包括一个中心轴和从其延伸的至少三个扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度。
7.根据权利要求6所述的直流电插座，其特征是第一插槽具有一通常的“+”形的孔径，它的四个扩展口相互之间的所成的角度为90度，“+”形的扩展口，它们之间是互相垂直的。
8.根据权利要求6所述的直流电插座，其特征是在插槽上设置阻隔装置，阻隔装置位于插座之内并与第一插槽对齐，阻隔装置至少有一个活门，活门的数量与第一插槽的扩展口的数量相等，活门可在阻隔位置和未阻隔位置之间活动，活门包括一个阻隔部分，该阻隔部分与第一插槽的第一扩展口对齐，在活门处于阻隔位时阻止第一极插入，活门包括一个驱动部分，该驱动部分与阻隔部分相连接，驱动部分与第一插槽的第二扩展口对齐，活门包括一个滑轨，滑轨位于连接阻隔部分和驱动部分的中间部分上，阻隔装置包括一个位于插座内的底座上的固定滑块，固定滑块可与滑轨相啮合，引导活门在阻隔位和未阻隔位之间活动，阻隔装置包括一个偏置构件，偏置构件为弹簧，偏置构件连接在活门和固定滑块之间。
9.一种直流电插头，包括一个绝缘本体，第一插头，第一插头连接在绝缘本体上，其特征是第一插头具有与其同方向的中心轴，第一插头包括至少3个从中心轴扩展而来的扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度。
10.根据权利要求9所述的直流电插头，其特征是第一插头具有4个从中心轴延伸而来的扩展口，它们之间相互成90度角，第一插头呈现“+”交叉形状。
专利摘要本实用新型直流电插头和插座属于线路连接器领域，第一插头的形状是完全不同于第二插头的形状，第一插头具有与其同方向的中心轴，第一插头包括至少3个从中心轴扩展而来的扩展口，每个扩展口与其相邻的扩展口之间所成一定的角度，极性插座包括了第一插槽，第二插槽，第一插头的形状与大小正好与极性插座的第一插槽相匹配，本设计具有大电流能力，确保极性插头与极性插座的正确连接，插头的外形与相应的插座的插槽都标明了极性，适合于用来连接12V或24V车载直流电源系统的直流电插头和插座。
文档编号H01R13/10GK2676447SQ0320137
公开日2005年2月2日 申请日期2003年1月21日 优先权日2003年1月21日
发明者廖耀正 申请人:廖耀正