固定电插座的制作方法

固定电插座的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于固定电连接的方法和设备(“公用设施”)，该电连接由包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座的啮合构造形成。公用设施包括夹紧机构，其中其他情况下倾向于拉开连接的实际的力起作动夹紧机构的作用，因此使啮合的双方安全可靠。该设备可被集成到标准插座或改装的插座内以便与现有装置一起工作。在一个实施例中，夹紧机构仅作用在标准插头组件的接地插脚上，因此就夹紧机构的设计而论，不必考虑施加到被夹紧的插脚上的电位。此外，可将插头的插脚的拔出运动转换成与被夹紧的插脚呈邻接关系的夹紧机构的一部分的旋转运动。
【专利说明】固定电插座
[0001]相关申请的相互参考
[0002]本申请是于2011年9月08日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLEWITH ELONGATE CLAMPING SURFACES”美国专利N0.13/228，331的部分继续申请且要求其优先权，N0.13/228，331是于2009年9月28日提交的名称为“LOCKING ELECTRICALRECEPTACLE”的美国专利N0.12/568，444的部分继续申请且要求其优先权，N0.12/568，444又是于2009年9月14日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE”的美国专利N0.12/531,235的部分继续申请，N0.12/531，235是于2008年3月14日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE” 的进入美国国家阶段的 PCT 申请 US2008/57149，其要求于2007年3月14日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE”的美国临时申请N0.60/894, 849的优先权。美国专利N0.12/568，444还要求于2009年7月10日提交的美国临时申请N0.61/221，793的优先权。该申请还要求于2012年4月2日提交的美国临时申请N0.61/619，137的优先权。该申请进一步是于2011年4月15日提交的名称为“LOCKINGELECTRICAL RECEPTACLE”的美国申请N0.13/088, 234的部分继续申请且要求其优先权，N0.13/088，234 要求于 2010 年 4 月 15 日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLESECURE LOCKING MECHANISM”的美国临时申请 N0.61/324，557、于 2010 年 5 月 19 日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE ALTERNATE OPERATING MECHANISMS”的美国临时申请N0.61/346，316、于 2010 年 6 月 10 日提交的名称为“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLEPROGRAMMABLE RELEASE TENSION MECHANISMS” 的美国临时申请 N0.61/353，496 的优先权。所有上述申请的内容以其所述的全部内容合并于本文且在美国法律和条例下要求全部这些申请的完全优先权。
【背景技术】
[0003]众所周知，已有品种繁多的接线盒(electrical connectors)为电源和电气装置之间提供电接触。一般而言，接线盒包括通常被称为插头的插脚型终端和通常被称为插座(receptacles)、被设计成用来接纳插脚型终端的塞孔(female connectors),其往往被称为电气输出口(electrical outlets)，或简称为输出口。最常见的输出口类型包括一对终端触点，它们接纳联结到“通电(hot)”导体和“中性”导体的插头插脚。此外，输出口可包括接纳插头的接地插脚(ground prong)的终端触点。在世界的各区域已经针对输出口开发了各种标准。
[0004]不管仍具争论的标准，上述最常见的插头和插座系统的设计通常加装有将两部分固定在啮合位置的仅在金属触点之间起摩擦作用的器件。摩擦系数可随条件的变化而变，这些条件包括但不限于制造工艺、起润滑剂作用的外来物质、以及组件的变形和磨损。这种特点使得两个装置之间电源的互连不可靠。可以论证，这种方式是功率输出系统与使用这种系统的电气或电子装置连结的最薄弱方式。然而，其在世界范围内却作为标准被广泛使用，而且因其制造费用低廉、制造过程中质量容易控制、及对于预期进行的功率输出而言能够有效利用空间而主要被使用。[0005]这种连接技术的主要局限在于简单的摩擦适配组成部分。在电力的连续性起决定作用的某些应用中，如在数据或医学应用中，人们期望牢固的啮合连接技术以提高可靠性。这一点尤其在机械作用区域、例如存在震动的区域或者外部作用可能引起联接到插头和插座的塞绳以任何方式被机械地弯曲或损伤之处是现实的。
[0006]因此，针对此【背景技术】开发了本发明的安全电插座(secure electricalreceptacle)。

【发明内容】

[0007]本发明涉及使电连接(electrical connection)可靠的技术。在某些情况中,在功率输出系统中啮合插头和窝孔(socket)的电连接可能是最不可靠的连结。传统上，这些连接仅通过电接触部配合的手动插入摩擦固定。很多因素可能影响这种连接的可靠性。本发明提供了各种固定机构，其中在其他情况下倾向于将所述连接拉开的那些实际的力(veryforces)起作动保持机构的作用，由此，将倾向于使得连接拉动分开的力用于作动保持机构，由此固定啮合的部件对，和/或其中以需要目的动作来释放连接的方式固定连接结构，且由此减少非故意的断开。本发明进一步提供各种机构，由此用户可手动地选择以作动保持机构，由此固定啮合部件对。本发明结构简单且操作非常可靠。此外，可将本发明简单地实施为与新的或改装的插座装置连接。因此，本系统与现有的插头及其他基础设施兼容。
[0008]根据本发明的一方面，提供一种安全使用电连接的设备。该电连接由啮合构造形成，啮合构造包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座(例如，塞绳帽(cord cap)或输出插座(outlet receptacle)),通过从插座中拔出插脚可断开连接。值得指出的是,壁式输出插座通常呈凹形，而塞绳帽可以呈凸形或凹形。该设备包括可在夹紧构造和释放构造之间运动的夹紧元件，该夹紧元件使啮合构造以连接状态保持在夹紧构造中。响应倾向于从插座中拔出插脚的力，作动元件迫使夹紧元件进入夹紧构造。按照这种方式，在其他情况倾向于拉开所述连接的力在现情况下则使得本发明的设备将所述连接夹紧在固定状态。
[0009]可用各种不同构造来实现上述夹紧功能。这种构造可与凸形组件和/或凹形组件关联。在一种实施方式中，只以凹形组件的方式实现该设备。例如，夹紧元件可作用于凸形组件的一或多个插脚上。在一【具体实施方式】中，夹紧元件作用于接地插脚上，维持地电位，因此就夹紧元件的设计而论，不必考虑施加到被夹紧的插脚上的电位。这也能保证或有利于寿命安全/行业规定相兼容。但是应理解，其他插脚可额外地或替换地接合。
[0010]如上所述，夹紧元件可包括用于在夹紧构造中接触一个或多个插脚的一个或多个接触表面。就此而论，作动元件可将插脚相对于插座的运动转换为进入夹紧构造的一个或多个接触表面的运动。例如，可将插脚的运动转换成与被夹紧插脚呈邻接关系的接触表面的旋转运动。替换地，施加在插头/插脚上的拔出力使得延长接触表面接合插脚的相反侧。该设备还可包括用于使夹紧元件运动到释放构造的释放元件。例如，可以通过用户挤捏、滑动、扭转或推动插头壳体的元件而操作释放元件。在一个实施方式中，塞绳帽壳体可以形成为两个部分，其被互连以用于以伸缩方式相对于彼此滑动。夹紧元件可随后通过用户手动地接合或响应于塞绳或塞绳帽的部分上的张力而自动地接合，由此接合锁定部，且通过选择和滑动所述滑动壳体部分的相应部分到释放位置而随后释放。应理解，壳体部分可由此被轻易地操作，以释放夹紧元件，甚至在拥挤的环境下也可以(例如在数据中心机架中)。而且，要被抓持以用于释放夹紧元件的壳体部分可以有颜色或以其他方式明显地识别，以帮助用户。还有，各种方法可用于至少一次用来指示夹紧机构是否已经释放。
[0011]根据本发明的另一方面，提供一种对于固定装置的使用方法。该固定装置包括如上所述的作动元件和夹紧元件。使用者可通过将凸形组件的插脚插入凹形组件的插座中或通过单独操作锁定作动器而作动该固定装置。在这种啮合配置中，如上所述地固定电连接。使用者还可通过迫使夹紧元件进入释放构造，例如，通过挤压凸形组件的壳体或让壳体部分滑动或作动凸片或按钮或旋钮(其为塞绳帽的一部分)或其他器件而使固定装置进一步释放。在这种情况下，可根据使用者的需要简便地固定和解除电连接。
[0012]根据本发明进一步的方面，自锁电插座的释放张力可针对限定的标准选择，以便避免对塞绳帽、缆索或插头的损坏，或满足与之相关的标准。在这方面，自锁插座的释放张力可通过改变夹紧机构的几何形状、厚度、材料性质和详细成形情况而被调整。已经认识至IJ，将释放张力设定得太高会对插座壳体、塞绳或啮合插头造成损坏，这又造成导线露出和安全方面的危险。而且，标准可以针对与这样的问题或其他问题有关的释放张力限定。根据本发明的相关方法涉及提供具有夹紧元件的自锁电插座；确定与用于电连接结构的安全操作标准相关的用于插座的释放张力极限；确定夹紧元件的规格或设定，以符合释放张力极限；和根据该规格或设定来构造或设定自锁电插座的调整机构。例如，释放张力可与端盖或插头或塞绳的结构规格相协调，以便基本上确保端盖或插头或塞绳不由于与过多释放张力相关的拉力而破坏或失效。以这种方式，自锁电插座的特点可改变，以解决安全问题或相关的标准或匹配用户的期望设定(这可随时间改变或取决于相关的应用而改变)。
[0013]根据本发明的进一步方面，拉力消除机构与电连接结构的锁定机构关联设置。如上所述，与自锁电连接结构相关的潜在问题是对端盖、插头、塞绳或其他结构的损坏，尤其是在期望高的消除张力的情况下。为了缓解这样的问题，拉力消除结构设置为用于将与夹紧机构操作相关的用于将啮合连接结构保持在连接状态的拉力从夹紧机构传递到供电塞绳或其他结构。例如，夹紧机构可以设置在插座端盖中，用于接合插头的一个或多个插脚。在这种情况下，可以设置拉力消除结构，其从夹紧机构延伸经过端盖的长度，用于附接到供电塞绳，例如通过卷压、焊接或以其他方式连接。替换地，拉力可以传递到与插座/插头分开的其他结构，例如墙壁插座支撑结构。拉力消除机构由此避免与端盖或其他结构上不适当的应力相关的危险，且减少或基本上消除端盖或其他结构的其他结构增强的需要。
[0014]根据本发明的另一方面，设备被设置为用于将电连接结构固定。电连接结构通过啮合结构形成，啮合结构包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座(例如塞绳帽或输出口插座)，其中通过从插座拔出插脚而断开连接。应注意，墙壁输出口插座通常是凹形的，而塞绳帽可以是凸形或凹形的。还应注意，用于电子数据处理(EDP)设备的插座通常是凸形的。即这种插座的壳体接收插头壳体的一部分，但是连接插脚在插座中，而不是插头。设备包括在固定构造和释放构造之间可动的保持元件，在所述固定构造中所述保持元件将啮合结构保持在连接状态。作动元件促使保持元件进入固定构造。可以设计为对趋向于将插脚从插座拔出的力做出响应。以这种方式，倾向于将连接结构拉动分开的力将使得本发明的设备保持在固定状态下的连接。
[0015]执行所述保持功能性的各种结构都是可以的。这种结构可以与凸形组件和/或凹形组件相关。在一个实施方式中，设备被单独地实施在凸形组件中。例如，保持元件可以作用在凹形组件的一个或多个表面上。在【具体实施方式】中，保持元件作用在凹形插座的两个或更多表面上。在应用倾向于将连接结构拉动分开的力时，凸形组件的部件运动，以经由通过这样的力作动的机构而更牢固地挤压在凹形组件的壁上。凸形组件的与插座表面接触的部分可以并入合适的部件，所述合适的部件用具体选择且成形的材料(例如高摩擦系数弹性体)制造，以优化其功能，或可以是混合设计，其结合了例如金属插入件或部件的其他材料，以最佳地执行其功能。设计可以利用另一材料部件，例如杆件、凸轮或斜面，其具有合适的机械和摩擦性能。弹性体或其他部件通过机构而被迫进入与插座壁的高压接触。接触表面可以配备有高摩擦材料，以增加凸形组件和插座的机械摩擦互锁。弹性体可成形为各种形状。例如，弹性材料环可以周向地围绕凸形组件和凹形组件或插座之间的界面。然而，接触表面不必延伸经过整个接口，而是可以仅存在于界面的更多部分中的一个处。通常，有用的是在相反表面上提供接触表面，从而它们平衡和彼此抵抗地作用。这些表面的位置可以被选择为以凸形和/或凹形组件的相接结构和/或在结构上更强或加强的表面上施加压力。在一个实施例中，接触表面或抓持元件设置在大致矩形接口的角部。以这种方式，可极大地增加连接结构的安全性，从而连接结构将在机械作动环境下维持其完整性且抵抗意外的断开，直到有期望或预设的拉动力出现。这还实现或有助于将寿命安全/行业规定相兼容。
[0016]如上所述，保持元件可以包括一个或多个接触表面，用于在保持构造下接触啮合插座的一个或多个表面(其可以是凸形或凹形的，例如IECC13和C14插头和插座，如在插头带和EDP设备功率输入中使用的)。在这方面，作动元件可以将插头相对于插座的运动转换为接触表面进入保持构造的运动。例如，插头的运动可以转变为接触表面进入与一个或多个插座表面成邻接关系的运动。设备可以进一步包括释放元件，用于让保持元件进入释放构造。例如，可以通过用户挤捏、滑动、扭转或推动插头壳体的元件而操作释放元件。在一个实施方式中，塞绳帽壳体可以形成为两个部分，其被互连以伸缩方式相对于彼此滑动。外壳体可以通过用户直接在壳体上推动、拉动、或挤捏的动作或通过用户手动地操作手动作动元件而运动，所述作动元件使得外壳体在固定和释放构造之间运动。保持元件可由此通过用户手动地或响应于塞绳上或塞绳帽部分上的张力而自动地接合，因此实现保持功能。通过选择且移动滑动壳体部分的相应部分到释放位置或让手动作动元件运动到释放位置，其可被较迟地释放。应理解，壳体部分或手动作动元件可由此被容易地操作，以在拥挤环境下释放保持元件(例如在数据中心机架中)。而且，要被抓持以用于释放保持元件的手动作动元件或壳体部分可以有颜色或以其他方式明显地识别，以帮助用户识别机构目前是否被固定或未被固定。还可带纹理或成形以帮助用户抓持它。还有，各种方法可用于至少有一次指示保持机构是否已经释放。
[0017]根据本发明的另一方面，提供用于使用固定装置的方法。固定装置包括保持元件和作动机构(自动或手动)，如上所述。用户可通过在插入之后单独操作锁定促动器而作动保持元件。在该啮合结构中，电连接被固定，如上所述。用户可进一步通过迫使作动元件进入释放构造，例如通过挤捏凸形组件的壳体、或让壳体部分滑动、或作动凸片或按钮或扭转螺母或把手(其是塞绳帽或其他器件的一部分)。利用螺母(螺纹)或把手(旋转斜盘或其他方法)以作动保持元件的方法可并入简单的棘轮机构(允许螺母或把手沿任一方向以小分度的增量转动)以允许用户选择和调整螺母或把手的紧固和调整分开固定连接结构所需的力。还有，螺母或螺纹的尺寸和形状以及它们带来的机械优势可被选择为使得其对于普通用户来说通过过多的手动地施加力而损坏固定机构或插头或插座将变得困难或不可能。该特征提供了可编制释放机构，其中破坏连接所需的力可被编制到设计中且进一步可在连接保持力值的期望范围内被用户调整和选择。还有，机构的特点与通过棘齿螺母或把手提供的运动范围和几何形状相组合可用于补偿大范围的空间公差，这在生产插头和插座是常见的。以这种方式，电连接结构可按照用户期望被简单地固定和释放，同时防止对连接的插头和插座的部件造成损坏。
[0018]根据本发明的进一步方面，提供用于使用固定机构的方法。在保持机构的另一实施方式中，设备可被实施为凹形或凸形组件。可提供可被适当成形和具有可变宽度的一个或多个保持凸片或钩。它们可用适当材料制造和具有几何形状。保持凸片或钩将接合在一个或多个开口中，例如槽道中，其在适当位置提供啮合插座。大多数商业可用插座通常具有这样的可用开口，其是允许插座卡扣到面板中的、插座中的指状物的一部分。这些开口不是总是被提供，但是这些操作可容易地改变，以在每个模型中提供这样的开口，即单个插座和多个插座模制的组件。这种修改将是制造简单且低成本的，且还可被例如UnderwritersLaboratories这样的安全认证机构认证。因此该保持机构可以容易且快速地进入市场，因此具有显著的商业和经济价值。凸片或钩保持机构可被设计为在开口可用时接合自动地(例如由于弹簧加载构造)或使用用户作动手动机构手动地接合。其可使用本文所述的的各种方法而被作动和/或释放，例如用于机械地将钩从开口拔出。其还可与本文所述的其他保持机构组合。
[0019]根据本发明进一步的方面，固定保持电插头或插座的释放张力可针对限定的标准选择，以便避免对塞绳帽、缆索或插头的损坏，或满足与之相关的标准。在这方面，自锁插座的释放张力可通过改变保持机构的几何形状、厚度、材料性质和详细成形情况而被调整。进一步地，可编制释放张力机构可被并入而作为保持机构的设计的一部分。已经认识到，将释放张力设定得太高会造成对插座壳体的损坏，造成导线露出和安全方面的危险。而且，标准可以针对与这样的问题或其他问题有关的释放张力限定。根据本发明的相关方法涉及提供具有保持元件的固定电插座；确定与用于电连接结构安全操作标准相关的用于插座的释放张力极限；确定保持元件的规格或设定，以符合释放张力极限；和根据规格或设定构造、或设定固定电插座的调整机构。例如，释放张力可与端盖或插头或塞绳的结构规格相协调，以便基本上确保端盖或插头或塞绳不由于与过多释放张力相关的拉力而破坏或失效。以这种方式，固定电插座的特点可改变，以解决安全问题或相关的标准或匹配用户的期望设定(这可随时间改变或取决于相关的应用而改变)。
[0020]根据本发明的进一步方面，拉力消除机构与电连接结构的保持机构关联设置。如上所述，与固定电连接结构相关的潜在问题是对端盖、插头、塞绳或其他结构的损坏，尤其是在期望高的消除张力的情况下。为了缓解这样的问题，拉力消除结构设置为用于将与夹紧机构操作相关的用于将啮合连接结构保持在连接状态的拉力从保持机构传递到供电塞绳或其他结构。例如，保持机构可以设置在插座端盖中。在这种情况下，可以设置拉力消除结构，其从保持机构延伸经过端盖的长度，用于附接到供电塞绳，例如通过卷压、焊接或以其他方式连接。替换地，拉力可以传递到与插座/插头分开的其他结构，例如墙壁插座支撑结构。拉力消除机构由此避免与端盖或其他结构上不适当的应力相关的危险，且减少或基本上消除端盖或其他结构的其他结构增强的需要。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1A-1C显示了根据本发明的夹紧机构的实施例的操作。
[0022]图1D-1F和1H-1J显示了根据本发明的夹紧机构的另一实施例的操作。
[0023]图1G显示了根据本发明的夹紧机构的另一实施例的操作。
[0024]图2A-2B显示了根据本发明的使用图1A-1C所述的夹紧机构的自锁电插座的实施例。
[0025]图2C示出了根据本发明的使用图1D-1FUH-1J或IG所述的夹紧机构的自锁电插座的实施例。
[0026]图3A-3B显示了图2A-2B所示的自锁电插座的应用。
[0027]图4A-4C显示了用于提供用于根据本发明的标准插座的锁定特征部的设备。
[0028]图5示出了根据本发明的标准双工自锁插座的实施例。
[0029]图6A-6B根据本发明显示了包括凸轮锁的自锁插座。
[0030]图7A-7D显示用于锁定根据本发明的插头和插座的啮合组件的装置的实施例。
[0031]图8A-8C显示了根据本发明的包括触发器锁定机构的插头的实施例。
[0032]图9A-9B显示了根据本发明的包括分支弹簧末端锁定机构的插头的另一实施例。
[0033]图10A-10B显示了并入了根据本发明的锁定机构的端盖的进一步实施例。
[0034]图11A-11B示出了根据本发明的弹簧插脚保持件的替换成形形式，其能实现改进的塞绳保持和增加的总强度。
[0035]图12是根据本发明的弹簧插脚保持件的替换实施例的透视图。
[0036]图13A-15B显示了根据本发明的锁定弹簧插脚保持件电插座和弹簧插脚保持器的替换实施例。
[0037]图16A-18D显示了根据本发明的保持机构的实施例的操作。
[0038]图19-22显示了根据本发明的保持机构的另一实施例的操作。
[0039]图23-24显示了根据本发明的包括凸片或钩保持机构的插头的实施例。
[0040]图25示出了根据本发明的机构的实施例，其在锁定螺母转动到释放位置时确保外壳的可靠退回。
【具体实施方式】
[0041]尽管本发明可以有各种改型和可替换形式，借助附图中的实例示出了本发明的一些具体实施例，本说明书将对这些具体实施例进行详细描述。当然，应指出的是，本发明不限于所公开的具体方式，相反，本发明可涵盖由权利要求限定的落入本发明的构思和范围内的所有改型、等同变换及可供选择的方式。
[0042]图1A-1C示出了用于固定啮合的电连接的夹紧机构的一实施例的操作情况，该夹紧机构可被包括在本发明的自锁插座内。在图1A-1C的每幅图中，下部部分为插脚16和夹紧机构12的侧视图，上部部分为透视图。首先参考图1A，该图示出了插入插座10之前的插头插脚16。插脚16可以是标准插头(例如，IEC320插头，NEMA5-15或类似插头)的接地插脚，其可以具有各种尺寸和形状。此外，插座10可以是标准输出口(例如，NEMA标准塞绳帽，IEC320塞绳帽,等)的接地插座(ground receptacle)或其他插座(一种或多种)，其起接纳标准插头的作用。插座10还包括被联结到枢轴14的夹紧机构12。夹紧机构12包括尺寸略大于插脚16的孔，使得夹紧机构的长度基本垂直于插脚16的长度时插脚16只能穿过该孔。也就是说，夹紧机构12的设计利用了简单的滑动和俘获技术。
[0043]图1B示出了插入插座10中的插脚16。如图所示，插脚16穿过夹紧机构12中的孔并插入插座10内，因此相应的插头和输出口处于啮合位置。夹紧机构12还可包括止挡件(未示出)，以便在插入插脚16的过程中防止夹紧机构12枢转。出于这种考虑，在插入插脚16的过程中，夹紧机构12的长度应保留基本垂直于插脚16的长度，这可使插脚穿过夹紧机构12上的孔。
[0044]图1C示出了倾向于从插座10中拔出插脚16时夹紧机构12以对插脚16上的力反作用的方式呈现的夹持作用。在对拔出插脚16的反作用中，夹紧机构12围绕弹簧枢轴14成角度地偏转(即，转动)，导致夹紧机构12上的孔夹持插脚16。于是，倾向于从插座中拔出插脚16的实际的力起到作动夹紧机构12与插脚16配合的作用，借此可防止插脚16拔出并维持啮合组件的电连接。夹紧机构12可由任何合适的材料构成，所述材料包括带有被嵌入的金属夹持齿的高强度绝缘材料。若插脚16是接地插脚，也可使用全金属制的夹紧机构。在这方面，可以使用所有金属夹紧机构，例如用于其他插脚，但是会需要作出修改以获得保险业实体的认可。
[0045]图1D-1F和1H-1J显示了用于固定啮合的电连接的夹紧机构的另一实施例的操作，该夹紧机构可被包括在本发明的自锁插座内。图1D的每一个视图500-505中，图的上方一行代表夹紧机构的端视图，而下方一行代表夹紧机构的侧视图，电接触插脚处于的状态是:1)脱开500,2)被插入501,3)完全插入502,4)在张力(tension)下完全插入503,5)被释放504，和6)接触移除过程中505。如图1E所示的示例性的夹紧机构具有抓持接触部的侧面的两个通道606和连接通道的交联弹簧(cross-link spring) 603?应注意，夹紧机构可用作电接触部和夹紧机构两者，或可仅是与单独电接触部整合的夹紧机构。图1H-1J显示了用作电接触部和夹紧机构两者的夹紧机构，且图1F显示了适用于单独电接触部的夹紧机构。图1H的细节包括抓持通道902、交联弹簧901、整合的电导体压边903、释放轴904和释放轴接触块905。可能的实施例可以用一种合适材料或几种材料(例如钢和铜)制造，以优化夹紧机构的功能性、电性能和机械性能、制造容易性和成本。材料可通过任何合适器件(例如机械互锁件、紧固件、胶粘等)按照需要连结在一起或固定，以一起发挥功能，以优化其功能和使得其成本最小化。
[0046]可能的例子是夹紧机构还是退火黄铜或磷青铜或其他合适材料制造电接触部。由于所选择材料的膨胀特点，与保持件接触部(插座)的加热相关的膨胀且更具体地是交联弹簧的膨胀(因其与插入的电插脚(应注意插脚可具有不同形状，其可以例如是插销)的连接中存在的任何电阻造成的)将造成抓持功能的逐渐紧固。即使插座不在初始插入时“锁定”到插脚，例如没有抽出力被施加以紧固抓持机构，且仅有施加到接触表面的承载力是交联弹簧动作的力，则在电流被施加时，窝孔和插脚的接合部将形成一定程度的加热。如果电阻足够高，若说插脚尺寸不足或被损坏且未均匀接触通道，则组件的温度将开始上升。此外，通道(即直接连接到进入导线的通道和经由交联弹簧连接的相对通道)之间的电连接可在横截面中被操作为在更高的电流水平下具有额外的加热，从而与其他位置相比在交联弹簧中发生更多加热。在任何情况下，交联弹簧的加热将造成膨胀。因为热量的散失主要是经由插入的插脚，且随后经由相关连接的导线，所以与插脚温度平均值相比交联弹簧的温度将更高。因此将存在略少的插脚膨胀。在某种程度上，差值将允许窝孔插座和加载弹簧的自然趋势，以克服通道和插脚边缘之间的分子锁定(静态摩擦)。通道将相对于插脚略微运动且将建立新的接合。在这点上，电阻将由于通道和插脚之间新建立的且略微更紧的连接而下降，且整个结构将开始冷却。此时，交联弹簧将变短，且施加在通道和插脚之间的撑点上的力将因为切向力而显著增加，类似于在拉出力施加时所施加的力，且将更有效地重新建立电连接。这又将使得电阻进一步减少且有效地将插座“锁定”到插脚，且保证优质电连接，甚至在存在有缺陷的啮合表面的情况下也可以。这是对不良连接做出响应的一种再生状态，且趋于自我修复不良电连接。
[0047]图1E显示了夹紧机构的机械性能。电接触部600 (或其他插头结构)插入到夹紧机构601。夹紧机构的尺寸被设定为使得接触部将夹紧机构展开。在这方面，夹紧机构的前端(首先被电接触部接触的端部)可以是带向外的凸缘的，以捕获接触部且有助于夹紧机构的展开。这种展开动作显示在图1D的511处。横向交联弹簧603用于抵抗夹紧机构的展开。这确保电接触部600的边缘被偏压为在限定的接触点609处接触通道。不同形状的电接触部和/或夹紧机构将具有不同的接触点和/或表面。在示出的实施例中，发生夹紧的接触点/表面主要或完全位于插脚的顶部和底部表面上，而不是在通常形成电连接的侧表面上。这是期望的，以避免与电接触部表面的任何可能劣化有关的问题，但是应注意，这种劣化在夹紧力与大长度(和潜在的宽接触部)上分布的情况下是不太可能的。一旦电接触插脚600已经插入到夹紧机构601中，则用于将插脚600从夹紧机构601除去的任何拉动力F(拉动)604将形成施加与插脚600侧面上的夹紧力F(抓持)605。夹紧力通过在夹紧机构每一侧上在通道606上拉动的横向交联弹簧的作用产生，从而通道被朝向彼此作动。力的关系通常是F(抓持)=F(拉动)/切角(角度Θ)。由此，夹紧力F(抓持)将比力F(拉动)增加得更快，所述力F(拉动)用于将插脚600从夹紧机构601除去。因此随着试图抽出插脚600的力增加，夹紧机构601在插脚600上的抓持将变得更牢固。一旦抓持机构已经被拉动力604作动,则摩擦将倾向于保持抓持机构紧紧接合。为了释放抓持机构，释放杆607被推动，产生力F(释放)608。该力将减少角度Θ且作动通道彼此离开，快速减少抓持力F (抓持)605且允许插脚600容易地从抓持机构601去除。实现释放所需的释放力608可以非常小。
[0048]在与标准NEMAC-13输出口相关的一个可行实施例中，横向交联弹簧可以用铜或铜合金形成且具有约50/1000 - 75/1000英寸的厚度。在这种情况下，曲面部分602可以是大致圆形的，具有约75/1000英寸的曲率半径。曲面部分602可以延伸到交联弹簧603中，从而半径逐渐变窄的颈部形成在交联弹簧603中。这种曲面部分602，除了实现期望的抓持机构的操作性能，还避免了会变成裂纹起始点或加速金属疲劳的尖锐的角部。颈部还有助于按照期望更好地限定交联弹簧603相对于通道的枢转点。应理解，具体的操作特点，例如(但不限于)在锁定之前允许任何轻微量的运动，施加在插脚上的夹紧力的位置和总量、夹紧机构将会释放时力的水平(如果有的话)和频繁循环使用下夹紧机构的耐久性可根据应用情况而不同且可以按照期望改变。许多其他构造的改变和构造技术是可以的，以改变这些操作特点。例如，交联弹簧(或其一部分)可以被扭曲(例如以相对于材料的冲压平面成90°的角度)，以按照期望实现弹簧的枢轴点和挠曲性能。
[0049]材料的选择、设备的厚度和几何形状和成形情况影响抓持机构601的操作性。横向交联弹簧可具有的弹簧常数会被所有这些变量影响。例如曲面部分602的半径、位置和形状以及横向交联弹簧603的颈部的厚度可改变，以实现不同值的弹簧常数。这是期望的，以优化通过弹簧在插入到保持机构中的接触部上施加的预张紧抓持力或优化抓持机构将作用到的接触部的尺寸范围。应注意:预张紧抓持力被限定为在任何拉动力604被置于接触部上之前通过横向交联弹簧的作用而施加在接触部600上的抓持力。
[0050]参见图1G，显示了另一可能情况。在该例子中，机构的操作类似于图(1-D到1F)中所述的操作。在插脚706上的力拉动710和反力拉动711之间张力施加到组件时,通道(704,705)的接触点(703,707)处和插入的接触插脚706 (应注意插脚可具有不同形状，其可能例如是插销)处的承载力幂指数地增加，形成插脚被通道立即捕获的结果。随着F拉动710增加，交联弹簧701中的张力也继续增加。在该例子中，交联弹簧是新月形的，与图1D-1F和1H-1J所述的直的弹簧不同。新月形状允许交联弹簧具有两种作用。第一，它们在到通道(704，705)的连接点处具有弹簧作用，且第二，它们沿交联弹簧(701)的长轴线具有弹簧作用。增加沿长轴线的弹簧作用允许交联弹簧具有可预期的变长或伸展的能力。随着F拉动710继续增加，交联弹簧701中的张力继续增加到交联弹簧开始沿其长轴线伸展的点。在这点上，所施加的F拉动710和在通道(704，705)与插入的接触插脚706的接触点(703，707)处的抓持力之间的关系停止增加。此时，增加的力拉动710克服接触点703，704处的摩擦，且接触销706将相对于通道(704，705)运动且因此相对于抓持机构700运动。如果力拉动710被保持，则接触插脚706将完全地从通道(704，705)提取。这种状态允许组件700在拉伸关系中具有可预测的点，在该点处插头和插座可被分离而不损坏主要部件、插脚或抓持机构(其可以是作为电接触部的抓持机构或是与电接触部整合的单独抓持机构，如前所述)。
[0051]再次参见图1D，显示了在插入插座中之前的插头的插脚530，电接触部由510所代表。插脚530可以是标准插头的接地插脚或其他插脚(例如IEC320插头，NEMA5-15等)且可以具有各种大小和形状。进一步地，含有电接触部510的插座可以是标准输出口的接地插座或其他插座(一个或多个)(例如NEMA标准塞绳帽(cord cap)，IEC320塞绳帽等)，其操作为接收标准插头。插座包括夹紧机构520且可以在一个插座中利用多于一个的夹紧机构。夹紧机构520的设计是使得可利用简单的滑动捕获技术。
[0052]根据本发明，可以有其他夹紧机构。例如，形成且尺寸设定为在其中接收接触部、插脚或其他插头结构(共同地，称为“接触部”)的金属丝网可以用于提供夹紧机构。金属丝网尺寸设定为在被塞住时摩擦接合接触部的至少一个表面。在力随后被施加以趋向于将接触部从插座拔出时,金属丝网被拉伸且横截面相应收缩，以便夹持在接触部上。Kellem式释放机构可以用于松弛网孔的编织结构，从而释放接触部。这种抓持机构例如在抓持圆柱形接触部时是有用的。
[0053]图2C显示了自锁电插座的一个可行实施例的横截面。插座820是IEC类型320塞绳帽插座，其包括一个或多个抓持机构828。插座820包括内接触部载体模块824，其含有抓持机构和电接触部826和828。附接到抓持机构和电接触窝孔的是导线836和838，其通过塞绳834延伸到插座820以外。载体模块824可以附接到塞绳拉力消除件832，其用于在力施加到塞绳834时防止塞绳从塞绳帽分开或对组件造成损坏。图2C显示了一个可行的释放机构作动方法。具体说，插座820形成为伸缩形式，具有在载体模块824和拉力消除件832上滑动的壳体822。壳体822上的突出部850接合机构828的释放部851，从而让壳体822滑动能将机构828接合到其释放构造。图1D-1J所述的夹紧机构可以组合所并入申请中所示的许多其他释放机构。
[0054]图2A-2B示出了自锁电插座20的一个实施例的横截面。插座20是IEC320型塞绳帽插座，其包括锁定机构。插座20包括装有接触窝孔26和28的内接触部载体模块24。导线36和38联接到接触窝孔，该导线穿过塞绳34伸出插座20。可将载体模块24联接到塞绳拉力消除件32，该拉力消除件的作用是防止塞绳从塞绳帽分开或对组件造成损坏。在邻近载体模块24的表面之处设有弹簧插脚保持件40，该保持件延伸横过插座20的插脚接纳部分44。弹簧插脚保持件40的一端围绕内接触部载体模块24的端部弯曲，将所述一端固定在组件内(在包覆模制材料32下方)。
[0055]替换地，弹簧插脚保持件40可以通过螺纹或其他紧固件而被固定到内接触部载体模块24和/或被嵌入在模块24中。经由包覆模制材料而嵌入在模块24中或替换地固定在线缆帽中的弹簧插脚保持件40的部分可以配置为(例如通过在嵌入部分中冲孔和/或使得边缘呈锯齿状或以其他方式使其成形)增强嵌入部分中的锚固强度。弹簧插脚保持件40的另一端部接触伸缩式锁定释放夹22。与图1A-1C所示的夹紧机构12类似，弹簧插脚保持件40包括孔，该孔的尺寸为允许插头的接地插脚通过进入窝孔26。弹簧插脚保持件40内的孔的尺寸可略大于标准插头的一个插脚(例如，接地插脚)，因此该孔可用来用于自锁插座20的夹紧机构。应理解，具有不同横截面形状的插脚(例如圆形插脚)可使用本文所述的保持机构，可进行弹簧插脚保持件的孔形状和几何尺寸的适当修改。这种修改可以针对各种插脚类型的横截面的不同形状设定。这种变化例基本上与本文所述的保持机构以相同的方式发挥作用。弹簧插脚保持件40可以进一步成形为且构造为(如在下文详细描述的)抑制与其他插脚的接触且提供期望的释放张力。而且，保持件40可以被保持在形成于模块24中的凹入通道中，以进一步抑制保持件40的移动或侧向移位。下面将详细讨论弹簧插脚保持件40的夹紧构造部分的操作。
[0056]图2A示出了塞绳34上拉力很小或没有拉力时的自锁插座20。如图所示，安置在插座20的插脚接纳部分44内的弹簧插脚保持件40的那部分基本上没有处于竖直位置。类似于图1A-1C所示的夹紧机构12的操作，此结构中的弹簧插脚保持件40的孔允许插头的插脚在插脚被插入时自由通过进入窝孔26内。这是因为当插头的插脚作用于弹簧插脚保持件40上时，能够没有限制地将弹簧插脚保持件的位置改变到基本竖直的位置。
[0057]图2B示出了沿与夹持释放把手30相对的方向向插座20的塞绳34施加力时的自锁插座20，示出的是插座20的“释放位置”，为使操作清晰起见，没有示出啮合的插脚。图3A和3B中示出了引向该位置的动作。
[0058]图3A示出了图2A-2B所示的自锁电插座20的操作。当插头50的插脚54经锁定释放夹22中的孔最初插进插座20时，其与此时未处于垂直方位的弹簧插脚保持件40相碰。插进更多时，由于插脚54施加到弹簧插脚保持件上的力，弹簧插脚保持件40偏转到垂直位置。插脚54随后穿过弹簧插脚保持件40中的孔并进入接触窝孔26，建立所需的电连接。释放插入力且没有任何轴向拉力作用到啮合的插头50和插座20上时，弹簧插脚保持件40仅部分地移离垂直轴线。应注意，在该连接构造中，在插头50的最前表面和邻近插头50的载体模块24的插座的端部之间存在小的分离，即插脚基本上在插座中延伸常规的范围。
[0059]图3B以夸张方式示出了向插座20的塞绳34施加轴向拉力的情况。轻微的回缩运动拉弹簧插脚保持件40，由此增大夹持角，随后使弹簧插脚保持件40和插脚54的偏转角张紧。接着，插座20和插头50在这种条件下完全锁定。在释放夹持把手30和插头50之间施加轴向拉力时，弹簧插脚保持件40的位置回到如图3A所示的接近垂直的位置，因此插脚54与弹簧插脚保持件40松开。因为松开，插座20很容易与插头50分离。因为释放夹持把手30安装为相对于载体模块24以伸缩的方式滑动且可被夹持以用于将插脚从顶部或侧面释放，所以锁定机构可被容易地释放，甚至在例如数据中心这样的拥挤或空间有限的环境下也可以。
[0060]图13A-13C显示了替换的弹簧插脚保持件。在如上所述和通过图1A到3B示出的实施例中，保持抓持点是沿插脚的短轴的平坦或半平坦的表面。孔的形状为矩形且矩形的顶部和底部包含插脚上的接触位置。施加到那些接触点的力被限制为插脚尺寸对孔尺寸的精确关系。在图13A的实施例中，孔具有矩形顶部和半个底部，其向下变窄或成锥形。这种设计的孔在三个位置1100、1101、1104接触插脚(见图13A-夸张视图)，即在插脚的顶部上和在底部出的每一侧上。
[0061]由于拉动扭矩的放大，不仅经由弹簧插脚的角位移而且还经由在啮合的插脚1103的短轴的每一个角部处的两个邻近接触点1100、1101处的楔形效果，可以显著增加抓持力。在拉动力施加在弹簧保持件1110的钩状凸片1106上时，发生初始动作，如针对图1A到IC的弹簧插脚保持件所述的。在试图拔出啮合的插脚1103的过程中在点1100、1101、1104处形成初始接触之后，被施加到啮合的插脚1103的力通过槽道1100、1001底部的倾斜平面而被放大。通过弹簧插脚保持件1110绕支点1105的轴向移位而在抓持早期阶段形成的张力被极大地放大，以在啮合的插脚1103的接触点处和弹簧插脚保持件底部接触点1100和1101处施加挤压力。由于弹簧插脚保持件1110绕支点1105的张力放大，该力被乘以10到
I。通过该方法可获得约80倍的总的力放大。应理解，通过调整倾斜平面1100和1101的角度，和形成支点1105的金属件1104的几何尺寸，可实现各种形式的力放大。还应理解，通过改变放大力，弹簧插脚保持件可被调节，以很好地与各种啮合的插脚材料和成品啮合。
[0062]由于这种放大，且由于弹簧插脚保持件、倾斜平面1112(图1301110，1101和啮合的插脚1103之间相对小的接触区域，可以获得至少30000磅psi (30Kpsi)的力，由此确保啮合的插脚1103的可靠抓持。应理解，使用这种替换的啮合插脚捕获方法还能容许插脚的制造差异。
[0063]图13B示出了用于该替换弹簧插脚保持件的释放方法。其类似于之前所述的弹簧插脚保持件的方法。在通过外壳体1116的面而将释放力施加到弹簧插脚保持件1111的端部时，弹簧插脚保持件1110的表面更垂直于啮合的插脚1103。而且，支点1105处的接触点被脱开且啮合插脚通常将自由以被取出，如针对之前实施例的弹簧插脚保持件40所述的。然而，在这方面，下接触点(示出在图13A) 1100、1101使得啮合的插脚1103在它们之间被捕获，且在这些点处发生啮合插脚1103的金属的很小变形。啮合的插脚1103因此可能还不能被释放。在外壳体1116挤压弹簧插脚保持件1110的面时，外壳体1115中模制的斜面开始向下推动弹簧插脚保持件，且又将下接触点1100和1101(在图13A中示出)向下推离啮合的插脚1103。最后，整个组件从啮合的插脚1103脱开。
[0064]应理解，弹簧插脚保持件的形状(在图13A中示出)也对脱开特点有贡献。弹簧插脚保持件1107的肩部被设置为使得，在力被施加到弹簧保持件以进行释放时，肩部接触外壳体1116的内表面。更接近垂直于啮合的插脚1103的、弹簧插脚保持件的面的继续旋转将使得弹簧插脚保持件1111的整个面被迫向下。该作用以及铸造到外壳体1115中的斜面的作用一起在弹簧插脚保持件上形成正的向下力，使得下接触点1100和1101(在图13A中示出)从啮合的插脚1103脱开。
[0065]图14A-15B显示了替换捕获机构。图14C示出了捕获机构的主要机械部件。鞍部和拉力消除部件1401被置于注射模制插座的塑料连接件载体中。捕获触发器(toggle) 1402插入到鞍部1401的端部处的两个孔中。鞍部和拉力消除部件1401的相反端部是夹紧在刚好超过外套的开始部分的塞绳端部或其他合适位置周围的卷压环，这取决于塞绳的设计。应理解，如果例如因制造容易而设计为用与载体或其他塞绳附接机构不同的材料制造拉力消除件和夹紧机构，例如用不同性能的金属，则通过将与塞绳的附接方法(例如卷压环)与拉力消除件分开且随后将它们机械地连接，这是容易实现的。应理解，本文所述的拉力消除机构可用于之前所述的两个额外保持机构。
[0066]图14A示出了鞍部1401的组件和塞绳组件1400、1407。塞绳组件包括主塞绳1400、电接口端子1406和连接到端子1406的上述塞绳的内部导体1407。端子1406位于鞍部的封闭端部中，且在外接触载体(未示出)中通过消除的方式，拉力消除部件1401和两个部件沿长轴线对准。如果期望或需要，出于组装容易、更大强度或其他目的，端子1406可机械地附接或连结到鞍部和拉力消除部件1401。在制造期间，捕获触发器1402被置于鞍部中且在鞍部1401中的两个孔之间。预加载弹簧1403将在捕获触发器1402上按压而释放作动杆1404抵靠触发器的相反侧。
[0067]图14B显示了该组件的侧视图。外接触部件载体1409承装和包含每一个部件，且在最后的外包覆模制注射过程中防止注射模制塑料进入载体内部。图14B还有助于了解捕获组件的基本操作。在已插入的插头1405的插脚插入到插座中时，它进入塑料载体1409，随后进入端子1406，且最后经过触发器1402下方，直到其完全插入且位于所示位置。如果张力施加到供电塞绳以试图将其从啮合的插头取出，则力从塞绳传递到插脚1405且因此传递到触发器1402(经由拉力消除部件和鞍部1401)，所述触发器通过插脚1405底部上鞍部1401的压力而压靠插脚1405的顶部，且通过电端子1406传递。触发器通过弹簧而被预加载以抵靠到插头连接件1405的插入插脚的顶部。如可理解的，触发器的形状(其中其在插脚上向下压)可成形为能控制到插脚的夹紧力的施加，例如，触发器可具有沟槽，以控制插脚上的力，以便不会使其扭曲。这还可针对鞍部的基部和啮合的端子做出，如果期望或必要的话。在鞍部/拉力消除件1401和成形为与插入件啮合的端子之间的合适形状的插入件可实现该功能。在施加到塞绳1407的力造成沿组件主轴线的微小运动时，啮合的插脚还开始试图退回，且触发器开始以迫使插头连接件1405的插入啮合插脚的顶部向下运动的方式旋转，使其更紧地挤入端子1406，且因此端子被挤入鞍部1401。端子1406、插头连接件1405的啮合插脚和鞍部1401之间的摩擦快速增加到使运动停止的点。啮合插脚1405向下压到电端子1406上还改善电连接的质量。插头连接件1405的插脚此时用于锁定到鞍部和拉力消除部件1401，且因此锁定到塞绳1407。图15A从端视图示出了涉及将部件锁定在一起的所有部件的关系。插入插头1405的插脚位于端子1406中，其被夹在插脚1405和鞍部1401之间。
[0068]图14B示出了将触发器1402和插头连接件1405的插脚之间的连接释放的机构。释放杆1404的相反端部可延伸穿过整个插座且伸出连接件或组件的背部以外(在该处其可被用户操作)。释放杆1404还可被其他器件作动，例如图14D所示的。在伸缩部分1412被用户向回拉动以将插头组件从插座组件分开时塞绳帽1412的伸缩部分(其包括机械联动装置1408)可将释放杆1404推靠到触发器1402 (线1413表示插头的前面的完全插入深度)。在这方面，伸缩部分1412的运动范围被元件1410和1411控制。杆1404的相对端部上的压力传递到触发器1402的背部且略微挤压弹簧1403。该作用使得触发器1402的底部向上且远离插入的插头连接件1405的插脚旋转，且减少或消除触发器1402和啮合插脚1405之间的接触力，允许啮合插脚沿退回方向运动。插座可随后从插头分离。系统可被设计为在用户释放部分1412时使得弹簧1403用于将伸缩部分1412返回到锁定构造。
[0069]图15A在横截面中不出了插头连接件1405的插入插脚的主要部件和插座的锁定部件。如前所述，触发器1402已经旋转到一位置，使得其压在插入插头连接件1405的插脚上。插脚1405又压在端子1406上且端子1406压在鞍部1401的底部上。应理解，在塞绳上的轴向张力增加时通过触发器1402施加的向下力也将增加。通过选择合适的角度和部件的合适尺寸，力的放大比为约10比I。换句话说，塞绳上10磅的应力将实现施加在插脚上的约IOOlbs的力。
[0070]还应理解，鞍部和拉力消除部件1401的底部可被制造为具有所示的王冠形状。在被插脚向下压时该王冠形状允许鞍部和拉力消除部件1401的底部类似叶簧那样起作用。通过在插脚上向下压的触发器和限制通过插脚和端子传递的力的弹簧的组合，鞍部的底部中的弹簧允许非常可控且可预测的力施加到插脚1405。插脚上触发器的最大夹紧力受到弹簧的阻力和行程的控制。该特征作用如下。在拉力施加到塞绳以将连接结构拉动分开时，触发器将其在插脚上的力增加且最后达到鞍部和拉力消除部件1401底部中的弹簧(或如下在替换的实施例中所述的)开始变平的点。这种作用允许从鞍部和拉力消除部件1401的基部到触发器1402的末端的距离增加，允许触发器1402旋转。在塞绳上的拉力继续增加时，将达到这样的点:鞍部和拉力消除部件1401与触发器1402之间的距离足够大而触发器1402将旋转且垂直于插脚。在该点，触发器1402上的凸片可不再对插脚1405增加任何额外压力，且插脚1405将在施加到塞绳1407的张力下运动，其将插头和插座分离。还应理解，发生释放时的张力可被可靠地预测发生，且可通过弹簧的强度和行程改变。这种设计对锁定机构的机械部件和插入的连接件插脚两者的制造差异有容许性。还应理解，啮合连接在拉力下释放时的张力可被可靠地预设。
[0071]在该设计中，图15A示出了鞍部和拉力消除部件1401的端视图，塞绳卷压端部远离观察者。前部1521视图中所示的王冠状弹簧具有在拉力条件下控制已连接组件的释放点的功能。在图15B中，王冠状弹簧显示为具有孔1541，所述孔用于改变王冠状弹簧的强度和行程。然而，例如所使用材料的厚度或类型或属性这样的其他方面可被选择，以控制弹簧的功能。考虑到孔1541的位置直接位于鞍部和拉力消除部件1401的鞍部部分下方的情况，应理解，王冠状弹簧作用的强度被改变。若不存在孔则将允许对弹簧冠部挤压造成最大阻力，且大的孔将造成弹簧强度的显著减少。通过减少弹簧强度，啮合连接件的部件的释放点随后被减小。因此，自锁插座的保持能力被可靠地设定为具体释放张力。应理解，该设计进一步促使制造容易且成本更低。冲压拉力消除件的压模可具有插入件，其可改变以改变叶簧中孔1541的尺寸，以适应各种值的释放张力。设定弹簧的强度和行程的其他方式可被使用，例如材料或其他器件的厚度和形状。还有，可以使用合适类型的均匀或可变强度弹簧(发卡形，叶片形、弹性体等)的其他器件，以在直接位于触发器1402下方的鞍部1401的底部上进行挤压。该情况下的鞍部将不需要并入弹簧，弹簧将从鞍部分开。这将允许添加工厂和/或最终用户的弹簧力调整机构，例如螺纹。该机构将控制压在鞍部上的弹簧的强度和行程，且因此控制抓持机构的释放张力，如前所述。调整的范围可被控制为满足任何所需要求。应理解，可靠地设定释放张力是非常有用的——这允许制造锁定塞绳而不需要单独的释放机构。释放是通过锁定机构在期望张力水平下实现的。
[0072]图14C显示了鞍部和拉力消除部件1401的正交视图。鞍部和拉力消除部件1401端部处的夹持环1408显示为是鞍部和拉力消除部件1401的整合部分。该环还可以是单独的压缩环，其在鞍部和拉力消除部件1401的端部上方插入，其中鞍部和拉力消除部件1402的端部可成形为被适当地夹在所述挤压环和附接塞绳的端部之间。由于沿鞍部和拉力消除部件1401的长度进行复合热处理有潜在的困难，所以提到了将鞍部和拉力消除部件1401附接到塞绳的替换方法。鞍部和拉力消除部件1401的鞍部端部通常将被热处理，而卷压环端部必须保持是可塑的。虽然可以将鞍部和拉力消除部件1401制造为具有这些特点，但是制造替换形状的鞍部和拉力消除部件1401且通过单独的挤压环将其组装到塞绳是更经济的。应理解，所述的保持机构将能很好地用于并非所示出形状的其他形状的插脚，其是平坦片类型的插脚。例如，保持机构将能很好地用于例如用在NEMA5-15和其他插头中的圆形插脚。仅需要很少的改变，例如使得触发器的端部成形，在该端部处其接触圆形插脚，以具有合适的啮合形状和厚度，以使得力如何施加到插脚的材料得到优化。这是期望的，因为许多圆插脚用管状非实心材料形成且因此可被施加到制造其的材料的过小区域的过大力所变形或挤压。类似地，鞍部的底部和/或电接触部可成形为将夹紧力更均匀地分布在圆插脚上，和/或鞍部和端子之间的插入件可用于该目的。虽然图14A-15B的实施例已经针对常规的塞绳帽进行了显示和描述，但是应理解，相似的结构可并入到其他类型的插座装置，例如包括名称为“Automatic Transfer Switch Module”的 PCT 申请 PCT/US2008/57140 中所述的结构，该申请通过引用并入本文。
[0073]通过采用只俘获插头50的接地插脚的夹紧机构(如，弹簧插脚保持件40)，可大大提高插座20的安全性。就此而言，可消除对组件的夹紧机构施加不同电位的影响，这可简化插座的制造并提高其整体安全性。
[0074]图4A-4C示出了用于为标准塞绳帽插座提供锁定结构部分的锁定装置60。如图4A所示，锁定装置60包括用于将锁定装置60定位到标准插座上的下部保持构件64和上部保持构件62。锁定装置60还包括将保持构件62、64相互联结的部分66以便提供与插座的可靠联接。锁定装置60还包括联结到枢轴70的夹紧机构68。夹紧机构68的操作与图1A-1C所示的夹紧机构12的操作类似。应理解还可采用如前所述的其他夹紧机构。如前所述的夹紧机构中的一些消除了提供单独释放机构的需要，且可选地为工厂和/或用户提供可调整的释放张力特征。锁定装置60也可包括释放机构72，可操作该释放机构使得使用者能在需要的时候将夹紧机构68脱开而使插头与插座分离。
[0075]图4B示出了被定位在标准插座80上的锁定装置60。为便于锁定装置60的安置，保持构件62和64可由弹性材料构成，使得使用者可将它们朝外弯曲并将装置60定位在插座80上。例如，保持构件62、64可由塑料制成。此外，如图所示，可将保持构件62、64成型为使得一旦将其安置到插座80上使用者不使保持构件62、64变形，装置60不容易拆卸。也就是说，可将保持构件62、64成型为紧配于标准插座上，以致于常规运动不会使装置60与插头80分尚。
[0076]图4C示出了插座80与标准插头84啮合时锁定装置60的操作。插头84的接地插脚86穿过夹紧机构68中的孔并插入插座80。如果在标准插头84的塞绳或插座80的塞绳上施加倾向于断开已啮合连接的拔出力，夹紧机构68将转动，导致其夹持标准插头84的接地插脚，因此维持电连接。如果使用者希望断开连接，其可使释放元件72配合，这种配合可操作地将夹紧机构68维持在相对于接地插脚86基本垂直的位置，从而可从插座80中拔出标准插头84的插脚86。应理解的是，虽然图示说明了锁定装置60的一个具体实施例，也可以用一些变换方式来实现利用本发明的技术可改装标准插座的锁定装置。
[0077]图5示出了标准复合式自锁插座100的一实施例。在该实施例中，夹紧机构112和114被集成到插座100内。插座100的上部部分包括用于分别接纳标准插头126的插脚128、130的窝孔102、104。相似地，插座100的下部部分包括用于分别接纳第二标准插头的窝孔106、108。每个夹紧机构112、114可分别围绕枢轴116、118枢转。另外，插座100也可包括释放元件120、122，可操作该释放元件以便需要时使用者可断开连接。夹紧机构112、114的操作与上面描述过的实施例类似。即，响应倾向于从插座100拔出插头126的力，夹紧机构112沿插头126的方向转动，并与接地插脚130配合，防止已啮合的连接断开。如果使用者想从插座100中卸下插头126，其可作动释放机构120而拔出插头126。应理解，可在标准双工自锁插座(duplex locking receptacle)中采用如前所述的其他夹紧机构。如前所述，夹紧机构中的一些消除了提供单独释放机构的需要，且可选地为工厂和/或用户提供可调整的释放张力特征。
[0078]图6A-6B为插座150的侧视图，该插座包括凸轮锁紧件152，此凸轮锁紧件用于锁定插头160的插脚162以维护插座150和插头160之间已啮合的连接。图6A示出了插头160插入插座之前及可使凸轮锁紧件152不受限制地悬伸在枢轴153上的情况。就此而论，可将凸轮锁紧件152的一端定位在插座150的适于接纳插头160的插脚162的开口处。
[0079]图6B示出了插头160和插座150啮合连接的情况。如图所示，在啮合位置插脚162使凸轮锁紧件152围绕枢轴153偏转，导致凸轮锁紧件152与插头160成角度地远离并与插脚162邻接。因此，向插头160或插座150施加轴向拉力时，凸轮锁紧件152和插脚162之间的摩擦部分倾向于迫使凸轮锁紧件152朝向插脚162下行，其作用是支持插头162处于啮合位置。如果使用者想从插座100中卸下插头126，其可按压可操作的作动机构154，以转动凸轮锁紧件152使其离开插脚162，借此使用者可以自由地从插座150中拔出插头160。应理解的是，凸轮锁紧件152和作动机构可由任何适当的材料构成。在一个实施例中，凸轮锁紧件152由金属构成，而作动机构154由绝缘材料构成，例如，由塑料构成。
[0080]图7A-7D示出了可用于固定插头和插座之间的已啮合连接的装置170。如图所示，装置170包括上表面173、下表面175、以及前表面171。三个表面171、173、175的尺寸和取向通常被确定为在塞绳(即，塞绳帽)的端部处能围绕标准插座178的外部适配。每一上表面173和下表面175分别包括钩174和176，这些钩被用于将装置170固定到插座178上(图7D所示)。现将参考图7D描述钩174和176的操作，该图是将装置安置在插座178外部周围时装置170的侧视图。可将钩174、176彼此向内弯曲并围绕插座178的端部179包绕，以将装置170固定到插座178上。插座178的另一端(即，带有用于接纳插头的插脚的开口 181的那端)可与装置170的前表面171邻接。
[0081]该装置还包括用来将插头的插脚固定就位的突片172。图7B清楚地示出了突片172的操作，该图示出了将装置170安置在插头180的插脚182、184上方时的装置170。插头180可以是包括插脚的任何插头，包括被设置在电子数据处理设备后面的常规插头。如图所示，通过使装置170朝插头180轴向滑动安置该装置时，突片172略朝向插脚182、184的端部偏转。在这种情况下，如果施加倾向于将装置170从插头180上拔出的轴向力，突片172将抵靠插脚182、184施加向下的力。由于装置170中的开口仅略大于插脚182、184，这种向下的力使插脚182、184相对于装置170支持在它们的位置上。此外，如图7C所示，因为可将装置170固定到标准插座上，突片172可防止插座178和插头180之间的连接断开。装置170可由任何合适的非导电性材料构成。在一个实施例中，装置170由半刚性塑料构成。在这种情况下，装置170可为单一用途的装置，其中使用者必须用大力气地从插头180的插脚182、184中拔出已安置的装置170，而使塑料变形和/或使突片172断裂。可想到的是，如果使用者欲拔掉插座178，其可简单地从端部179展开钩174、176并使啮合的连接脱开，而留下安置在插头上的装置170。
[0082]图8A示出了插入插座210之前的插头190，该插头包括锁定机构。如图中简化地示出的那样，插座210包括凹部212和214。大多数标准插座包括凹部或肩部，这些凹部或肩部处于适于接纳插头插脚的开口的内侧。可根据制造需求、例如用来制造插座的造型工艺的需求而设置凹部。此外，插座中需要包括各种组成部分(例如，电连接件、螺钉等)也可能需要小的凹部。如果已经不存在凹部，则它们可以被设计到插座中。
[0083]插头190利用凹部214可有利地形成锁定机构。如图所示，插头190的中空插脚194(例如，接地插脚)包括经由枢轴联接到插脚194的193内部部分上的触发器196。弹簧198、活塞199和作动机构200共同作用以使触发器196定向于锁定构造(如图8B所示)和释放构造(如图8C所示)中。在一个实施例中，弹簧198的作用是将突片196偏压在释放位置，该位置可以大致与插脚194内侧的水平位置对准。再者，可操作作动机构200使触发器196转动到解锁位置(如图SC所示)，此时触发器196在基本平行于插脚190的主体的一角度处退回到插脚194中。使用者通过可被定位在插头190前面的控制开关202可控制作动机构200。
[0084]图8B示出了处于与插座210啮合的位置的插头190。如图所示，借助由弹簧198和活塞199施加的压力将突片196置于锁定位置。在此结构中，突片196将抵抗倾向于从插座210中拔出插头190的任何轴向力。这是因为凹部214对于突片196起止挡部的作用。因此，可将插头190牢靠地固定在插座210上。图8C显示了在使用者欲从插座210中卸下插头190时，其可压下插头190前面的控制开关202，促动作动机构200和弹簧198，以将突片196转动到释放位置。
[0085]图9A-9B示出了插入插座240之前、包括分叉弹簧末端锁定机构的插头220的另一实施例。类似于图8A-8B所示的插头190，插头220适于与包括凹部242和244的标准插座240 —起工作。插头220可包括被设置在中空插脚224 (例如，接地插脚)内侧的发夹形弹簧226。在释放位置，弹簧226的两端部227处于插脚224内侧并邻近插脚224中的开口。插头220可进一步包括作动机构228，该作动机构联结到处于插头220前面的控制开关230，以便将弹簧226偏压到锁定位置，在该位置弹簧226的两端227突出于插脚224内的开口的外侧(参看图9B)。
[0086]图9B示出了安置到标准插座240内的插头220。如图所示，作动机构228已朝弹簧226轴向运动到标准插座240中，使得两端部227分开并伸出插脚224中的开口。插脚224的开口与凹部242和244对齐，因此在锁定位置时弹簧226的两端处于凹部242和244内。于是，如可理解的那样，当施加倾向于从插座240拔出插头220的力时，弹簧226的两端227被压迫而抵靠凹部242和244，阻止插脚224脱出插座240。使用者欲将插头220从插座240中卸下时，其可操作控制开关230，导致作动机构轴向抽回弹簧226。依次地引起弹簧226的端部227退回到插脚224内，因此使用者随后可方便地从插座240中卸下插头220。
[0087]图1OA和IOB显示了根据本发明进一步实施例的自锁电插座1000。插座1000通常在构造上与图2A-2B的结构相似。在这方面，示出的插座1000包括用外锁定释放夹1002形成的端盖，所述外锁定释放夹可滑动地安装在内接触部载体模块1004上。内接触部载体模块载有一些窝孔或插孔，通常通过附图标记1006表示。示出的插座1000进一步包括线缆拉力消除件1010和弹簧插脚保持件1008。
[0088]图10B显示了弹簧插脚保持件1008的透视图。如所示的，保持件1008包括一些抓持凸片1012，用于抓持接触部载体模块1004。在这方面，抓持凸片1012可以嵌入模制的接触部载体模块1004，以便更牢固地将保持件1008固定到载体模块1004。替换地，凸片1012可以被压入载体模块1004或通过粘接剂等附接到模块1004。以这种方式，凸片1012有助于将弹簧插脚保持件1008固定到接触载体模块1004和保持弹簧插脚保持件1008和接触载体模块1004之间的相对定位。从下文的描述可理解，这种相对定位对确保锁定机构的正确功能和控制释放张力来说是重要的。自锁电插座1000如上针对图2A-3B所述地发挥功倉泛。
[0089]图1lA和IlB显示了自锁电插座1100的进一步实施例。再次，插座1100基本类似于如上针对图2A和2B所述的结构且包括外锁定释放夹1102和内接触部载体模块1104，所述内接触部载体模块包括一些插孔1106和线缆拉力消除件结构1110。示出的实施例进一步包括并入了拉力消除件结构的弹簧插脚保持件1108。应理解，本发明的锁定机构可在大的张力施加到插头以抵靠锁定机构的情况下实现很大的应力施加到端盖。这种力可对端盖造成损坏和与露出导线相关的潜在危险，如果这样的力未被计入端盖设计的话。
[0090]因而，在示出的实施例中，弹簧插脚保持件1108包括拉力消除结构，用于将这样的拉力直接传递到供电塞绳。具体说，示出的弹簧插脚保持件1108被加长且包括在其后端的塞绳抓持结构1114。塞绳附接抓持结构1114附接到供电塞绳或以其他方式连接到卷压带1112，所述卷压带可经由卷压和/或焊接等固定到供电塞绳。以这种方式，与弹簧插脚保持件1108应力的操作相关的、用于抓持插头插脚的拉力被直接传递到供电塞绳。
[0091]本发明的自锁电插座的各种特点可被改变，以控制自锁电插座的释放应力。在这方面，抓持部件的几何形状、厚度、材料性质和详细成形情况可用于控制锁定机构的释放张力。作为例子，增加抓持部件的材料的厚度和/或刚度可增加锁定机构的释放张力。
[0092]这些弹簧插脚保持件的几何形状也可以改变，以提供改进的安全性和性能。图12显示了这方面的例子。示出的弹簧插脚保持件1200(其可以例如并入到图2A-2BU0A-10B或11A-11B的实施例)包括在弹簧插脚保持件的挠曲点1204和插脚接合开口之间的1202上的变窄的颈部部分。该颈部部分可以提供一些期望功能。例如，颈部部分1202可定位为在弹簧插脚保持件1200和插头的其他插脚之间提供更大的间隙。此外，窄部分1202可以设计为在结构失效的情况下提供限定的破坏点。即在由于应力或材料疲劳而发生破裂的情况下，颈部部分1202提供安全失效点，其将不会造成电连接的电危险或失效。
[0093]应理解，本文所述的可通过改变设计参数而具有改变的释放张力的所有保持机构可具有与插座设计或标准或规格相协调的释放张力，以便确保塞绳帽或插座不会造成导线的可能危险暴露这样的破坏。由此，例如，期望的是基于端盖或插座结构、调整要求或设计规格的分析而提供四十磅的释放应力。锁定机构可以通过所示的弹簧插脚保持件的方式实施，例如图2A-2B、10A-10B和11A-11B所示的。随后，弹簧插脚保持件的材料和厚度以及弹簧插脚保持件的具体几何形状可以被选择为能提供401bs的释放应力。具有401bs释放应力的锁定机构还可实施在例如在图14A-14D和15A-15B中所示的触发器和鞍部机构中。这些各种设计参数的值确定按照理论或按照经验确定，以提供期望的释放点。
[0094]图16A-16B显示用于固定啮合的电连接的保持机构的实施例，其可以被包括在本发明的固定连接结构中。在图16A-16B中，上部部分代表啮合的插头和插座100以及保持机构1020的俯视图，而下部部分代表透视图。电插脚1030可以是两个或更多个(例如IEC320插头，NEMA5-15等)且可以具有各种大小和形状。进一步地，插头和插座1000可以是标准输出口的插头和插座(例如IEC320塞绳帽，等)。插头还包括保持机构1020。固定保持机构1020的设计使得简单的滑动且随后的固定连接技术可被使用。接下来参见图17A，插头和插座显不为被哨合但是是在连接被固定之如。该实施例是用户必须手动地选择以进行固定的实施例，如前所述。
[0095]图17A-17B示出了在插入到插座2020中时的插头2010。如所示的，插头和插座处于啮合中，但是未处于固定位置。手动作动螺母2030通过用户扭转，以固定和释放连接结构。螺母可具有可选的棘齿机构，如前所述，但是未示出。在螺母被紧固时外壳2040通过螺母2030的作用而被压入弹性体2050。外壳在被紧固时将挤压弹性体，且将在螺母被松开时通过弹性体的膨胀而被向回推动。可选地，使用适当的机构(例如蘑菇状端部的销，其经过螺母中的半圆形槽道)，壳体可靠地附接到螺母，以确保在螺母被松开时可靠地退回。这种可选的构造未示出。图中的放大部分2100和2200显示了机构的该部分的两种不同的可能情况。细节图2030显示了机构的该区域的形状，其中弹性体被挤压为大致矩形。细节图2040显示了机构的该区域的形状，其中弹性体被挤压为能利用斜面来挤压弹性体的形状。如可理解的，2100和2200两者的材料和详细几何形状可改变，以优化如前所述的其功能。
[0096]图18A-18B示出了在插入到插座3020中时的插头3010。如所示的，插头和插座处于啮合和固定位置。手动作动螺母3030已经被用户扭转以固定所述连接。外壳304通过螺母3030(其被紧固)的作用而被压入弹性体3050。外壳挤压弹性体，其又紧紧地压靠邻接插座3020的壁3060。这在图3100和3200的放大部分中被详细显示。外壳3040将在螺母3030被松开时通过弹性体的膨胀而被推回。可选地，使用适当的机构(例如蘑菇状端部的销，其经过螺母中的半圆形槽道)，外壳3040可靠地附接到螺母，以确保在螺母被松开时可靠地退回。这种可选的构造未示出。细节图3100显示了机构的该区域的形状，其中弹性体被挤压为大致矩形。细节图3200显示了机构的该区域的形状，其中弹性体被挤压为能利用斜面来挤压弹性体的形式。如可理解的，3100和3200两者的材料和详细几何形状可改变，以优化如前所述的其功能。
[0097]图19C示出了本发明的另一可能例子的放大图。位于外壳3310上的凸片3300在螺母被紧固时通过螺母3340的作用而被轴向向前驱动。在组件的插入到啮合插座中的那部分中凸片3300在斜面3320上被向前推。所示的图19C中的例子是凸形件C13，而相同的原理和机制可用于图19D所示的凹形件C13。图19C所示的凸形件C13和图19D所示的凹形件C13之间构造的显著差异在于电接触部如何定位，在凹形件的方式中，接触部载体3480(其通常安全机构批准的零件)被模制到塞绳帽中。外壳3470可被包覆模制到接触部载体上或被制造为在接触部载体上跨过的单独零件，其构造如图3D所示。其他构造方法也是可以的。凸片3300、3400和斜面3320、3420的几何形状、材料、位置、数量和机械动作可变化，以确保通过与啮合插座接触的斜面施加的最大压力的区域按照期望定位。这对使得保持力最大化来说是重要的，且确保插座可承受通过凸片3300、3400施加的力，而不会损坏。凸片3300、3400可以是一个或多个，且可定位为使得机构的保持力最大化。它们可以定位为或可以不定位为彼此相对，这可用于确保施加到插座的力使得保持力最大化。如所示的，凸片3300、3400将倾向于将力施加到插座从而插座的壁承受张力，而这是期望的，且这取决于插座的材料。与啮合插座的壁接触的凸片3350、3450的表面可用具有合适机械和摩擦特点的一种或多种材料制造。可能的例子是用更硬且机械性强的材料制造外壳3310、3410且使得通过高摩擦系数的弹性体制造外套或凸片表面3350、3450。这可例如经济地经由共注射成型(“包夹”)模制过程实现。如可理解的,对施加到塞绳3380、3480的拔出力3385、3485做出反应，图18C、18D所示的保持机构将经由塞绳3380、3480将力传递到塞绳帽3390,3490的端部。这将挤压弹性体注射模制材料，所述材料共同用于制造电塞绳，使得塞绳帽的端部运动为略微靠近外壳3310、3410，其让凸片3300、3400在斜面3340、3440上运动得更远，所述斜面将凸片3350、3450的接触区域逐渐压近并接触插座的壁，使得插头和插座之间的摩擦互锁增加。由此，趋于将插头从拔出的力3385、3485用于接合保持机构，以与插座的壁摩擦互锁，由此防止插头拔出，且保持啮合组件的电连接。凸片3300、3400和斜面3320,3420的几何形状、材料和机械动作也可改变，以通过限制施加到啮合插座的壁的力和由此限制凸片3350、3450的接触表面和啮合插座的壁之间的摩擦互锁而提供可编制的释放机构。限制摩擦互锁能限制固定连接结构可承受的最大力。一旦应用了该水平的力，则插头和插座将分开。如前所述，最大力的水平可因此被设定为防止对插头和插座造成损坏和/或满足使用标准，且还如前所述，满足可通过用户经由螺母3340、3440的作用而被调整的保持力值的范围。
[0098]图19-22显示了用于固定已啮合的电连接结构的机构的另一实施例的操作，所述啮合的电连接结构可以被包括在本发明的固定连接结构中。该实施例是响应于倾向于将连接结构拉动分开的力6070而自动地将其本身固定的实施例。图20-22显示了以下状态的保持机构的俯视图:1)完全插入5000，2)在张力下完全插入6000，3)被释放7000。图19示出了插头和插座和保持机构的元件。图20示出了在插头已经插入到插座之后的连接结构但是没有施加倾向于将连接结构拉动分开的力。图21示出了对插头601上的倾向于将插头6010从插座6020拔出的力做出反应的保持机构6000的操作。对插头6010的拔出做出反应，放大视图中详细显示的经由倾斜斜面6040的作用，保持机构迫使弹性体6050靠近并接触插座6060的壁，使得插头6010和插座6020之间的摩擦互锁增加。由此，趋于将插头6010从插座6020拔出的力6070用于接合保持机构6000，以与插座6060的壁摩擦互锁，由此防止插头6010拔出，且保持啮合组件的电连接。保持机构6000可以用任何合适的材料构造，如前所述。图22示出了在固定连接结构释放期间的保持机构的操作。在用户期望释放连接结构时，它们可抓持和拉动外壳7030，其将退回，经由外壳7060的延伸部，在斜面7050上向回向下拉动7070弹性体7040，接触弹性体7040挤压，由此释放连接结构。
[0099]图23-24显示了用于固定啮合的电连接的机构的另一实施例的操作，所述啮合的电连接可以被包括在本发明的固定连接结构中。该实施例是响应于倾向于将连接结构拉动分开的力而自动地将其本身固定的实施例。图23示出了并入固定机构的插头8000的侧顶部，和典型的标准插座的侧视图8010和透视图8020。插座具有指状物8030，所述指状物用于在其卡入面板时固定插座8020。这些指状物8030通常设置在单独模制的卡扣插座8020中，且通常设置在于一个模制单元中提供2个、3个或更多插座的模制插座模块中，以用于卡扣插入到插头带(plugstrip)中。在插座8020被插入时指状物8030张开,插座8020本体中留出开口。在未设置指状物的情况下，制造商可改变模制，以确保它们，或类似地成形和定位的槽道或孔被设置在各个或多个插座的每个模型中，而对监督管理机构的批准有很小影响或没有影响，使其供应更容易且便宜。插头8000具有凸片8040 (其可选地成形为钩状)，其在插头8000插入到插座8020时将扩展且将其自身插入插座8020本体中的开口中。凸片8040的端部可定位为且成形为使得它们可将自身插入且将倾向于将连接结构拉动分开的力传递到插座的壁，但是不经过插座8020的壁中的开口。这确保凸片8020不会响应于倾向于将连接结构拉动分开且因此将插头8000和插座8020分开的力而通过插座的壁而受到楔入作用。凸片8020的这种成形方式确保固定连接结构将正确发挥功能且总是在期望时释放。为了释放连接结构，用户抓持外壳805，且将其向回拉动，以将插头8000拉动到插座8020以外。
[0100]图24a-24e是保持机构的俯视图，其具有以下状态的电接触插脚::I)部分地插入，图24a，；2)被插入但是未被固定，图24b ；3)完全插入且固定9020，图24c ；4)完全插入同时被释放9030，图24d ；5)被去除，由此断开连接9040，图24e。如上所述，且如图24a_24e所示，插头8000具有凸片8040(其可选地成形为钩状)，其在插头插入到插座8020时将扩展且将自身插入插座8020本体中的开口中。为了释放连接结构，用户抓持外壳8050，且将其向回拉动8060，以将插头8000拉动到插座8020，如图24d和图24e所示。外壳8050配备有适当成形的基本上矩形的开口，用于让凸片8040延伸穿过，且在外壳8050被用户向回拉动8060时，最靠近凸形插头前部的矩形开口的边缘8070将压着凸片8040，使得插头8000自由地从插座8020断开。保持机构可以用任何合适的材料构造，如前所述。应注意，机构的该实施例可容易地与之前所述的使用用户作动的手动保持机构的实施例组合。该例子将使用如前所述的作动螺母，以控制外壳的位置和运动。作动螺母的释放位置将外壳定位为压着凸片，防止其与插座接合，但是不防止插头插入到插座或从插座去除。作动螺母的固定位置将允许凸片与插座接合，使得连接结构固定。一些方式在一些情况下是有用的。
[0101]本发明上面的描述仅出于图示和描述的目的。此外，这些描述并不意味着将本发明限制在本说明书所公开的形式中。因此，与上面教导等同的各种变换和改型以及相关技术的技艺和知识都应落入本发明的范围内。本说明书上面所描述的那些实施例进一步试图说明本发明的最佳实施方式，因此，本领域的其他技术人员能以这些或其他一些实施例的方式连同因本发明的具体应用(一或多种)或使用(一或多种)所需的各种改型一起利用本发明。本申请力图将所附权利要求撰写成包括现有技术允许范围内的那些可供选择的实施例。
【权利要求】
1.一种用于与电插头结合使用的自锁电插座，所述电插头包括至少一个加长延伸的插头结构，所述自锁电插座包括: 插座结构，限定用于接收所述加长延伸的插头结构的插座； 加长抓持元件，可动地安装在所述插座结构上，所述抓持元件至少设置在所述插座的相对侧上；和 作动结构，与所述加长抓持元件操作性地相关，用于响应于施加在电插头上且促动所述加长延伸插头结构从所述插座拔出的拔出力而强迫所述加长抓持元件与所述加长延伸插头结构的相反表面固定摩擦接合。
2.如权利要求1所述的自锁电插座，其中，所述作动结构包括至少一个横向构件，用于与所述抓持元件互连，从而所述抓持元件中一个的相对于另一个的相对横向运动使得所述抓持元件被朝向彼此拉动，以便更牢固地抓持所述加长延伸插头结构。
3.如权利要求2所述的自锁电插座，其中，所述作动结构包括枢转地互连到所述抓持元件的多个横向构件，从而所述抓持元件被束缚，以维持相对于所述相对横向运动的基本上平行关系。
4.如权利要求3所述的自锁电插座，其中，所述横向构件可在张力下变长。
5.如权利要求4所述的自锁电插座，其中，所述横向构件具有在张力下弹性地变直的准确形状。
6.如权利要求1所述的自锁电插座，其中，所述加长延伸的插头结构包括插脚，所述插脚具有用于与所述插座中的接触表面形成导电接触的第一和第二侧表面，和在所述第一和第二侧表面之间延伸的顶部表面和底部表面，且所述加长抓持元件被定位为至少接合所述顶部表面和底部表面。
7.如权利要求1所述的自锁电插座，进一步包括释放机构，用于在期望时减少所述抓持元件和所述加长延伸插头结构的所述摩擦接合。
8.如权利要求7所述的自锁电插座，其中，所述释放机构包括释放构造，用于允许用户开始所述抓持元件之间的相对纵向运动。
9.如权利要求8所述的自锁电插座，其中，所述释放构造包括插座壳体壳部，其安装为相对于壳体芯部伸缩运动，其中所述抓持元件中的一个以固定到所述芯部的关系安装，且所述抓持元件中的另一个响应于所述壳体壳部的运动而运动。
10.如权利要求1所述的自锁电插座，其中，所述作动结构进一步操作为用于在所述加长延伸插头结构从所述插座拔出时将所述加长抓持元件促动到接收状态，所述抓持元件的至少一部分被分离的距离小于所述接收状态中所述相对表面之间的高度。
11.一种用于固定涉及电插头的电连接结构的方法，所述电插头包括至少一个加长延伸插头结构，所述方法包括的步骤是: 提供电插座单元，其包括插座结构，所述插座结构限定了用于接收所述加长延伸插头结构的插座，加长抓持元件可动地安装在所述插座结构上且具有接收状态和抓持状态，在所述接收状态下所述抓持元件准备好用于接收所述加长延伸插头结构，且在所述抓持状态下所述抓持元件中的至少一个设置为与所述加长延伸插头结构摩擦接合；和 将所述电插头的所述加长延伸插头结构插入所述电插座单元的所述插座，从而所述抓持元件处于所述抓持状态。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述插入步骤包括将所述抓持元件分开。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包括在将所述加长延伸插头结构从所述插座拔出之前，让所述抓持元件从所述抓持状态运动到释放状态。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述运动步骤包括造成所述抓持元件之间的相对纵向运动。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述电插座单兀包括壳体壳部,所述壳体壳部安装为用于相对于壳体芯部作伸缩运动，且所述造成步骤包括让所述壳体壳部相对于所述壳体芯部滑动。
16.一种用于与电插头结合使用的自锁电插座，所述电插头包括至少一个加长延伸的插头结构，所述自锁电插座包括: 插座结构，其限定用于接收所述加长延伸插头结构的插座，其中在所述插头结构被接收在所述插座结构中时在所述插座结构和所述插头结构的电接触表面之间建立电接触； 一个或多个抓持元件，至少设置在所述插座结构和所述插头结构之间的与所述电接触表面分开的周向界面的相对部分处； 作动结构，与所述抓持元件操作性地相关，用于将所述加长抓持元件定位为在所述周向界面处、在所述插座结构和所述插头结构之间成固定接合；和 释放构造，与所述抓持 元件操作性地相关，用于将所述抓持元件从固定接合释放，以便有助于将所述插头结构从所述插座结构除去。
17.一种用于固定电连接的设备，所述电连接由包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座的啮合构造形成，其中通过从所述插座中拔出所述插脚断开所述电连接，所述设备包括: 保持元件，其可在固定结构和释放构造之间运动，其中所述保持元件使所述啮合构造以连接状态保持在所述固定结构中；及 作动元件，其用于响应倾向于从所述插座中拔出所述插脚的力促使所述保持元件进入所述固定结构，其中所述作动元件在所述固定结构和所述释放构造之间可挠曲。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述夹紧元件可操作以将夹紧力施加在所述插脚的至少之一上。
19.如权利要求17所述的设备，其中，所述夹紧元件可操作以将夹紧力施加在维持地电位的接地插脚上。
20.如权利要求17所述的设备，其中，响应所述插脚的拔出运动，所述作动元件促使所述夹紧元件进入所述夹紧构造，所述拔出运动小于断开所述连接所需要的运动。
21.如权利要求20所述的设备，其中，所述夹紧元件包括用于在所述夹紧构造中接触所述插脚之一的接触表面，所述作动元件可操作以将所述插脚的拔出运动转换为所述接触表面的运动。
22.如权利要求21所述的设备，其中，所述作动元件将所述插脚的拔出运动转换为具有横向于所述插脚的所述运动的组成部分的所述接触表面的运动。
23.如权利要求21所述的设备，其中，所述作动元件将所述插脚的所述拔出运动转换为所述接触表面的旋转运动。
24.如权利要求17所述的设备，其中，还包括用于使所述夹紧元件运动到所述释放构造中的释放元件。
25.如权利要求24所述的设备，其中，所述释放元件适于由使用者操作，致使在需要时断开所述连接。
26.如权利要求25所述的设备，其中，通过抓持端盖的可滑动部分来操作所述释放元件，所述可滑动部分基本绕所述端盖的周边延伸。
27.如权利要求17所述的设备，其中，所述设备被集成到标准插座中。
28.如权利要求17所述的设备，其中，所述设备适用于适配到标准墙式插座上。
29.一种在固定电连接中使用的方法，所述电连接由包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座的啮合构造形成，其中通过从所述插座中拔出所述插脚断开所述电连接，该方法包括以下步骤: 提供固定装置， 该装置包括夹紧元件和作动元件，所述夹紧元件可在夹紧构造和释放构造之间运动，其中所述夹紧元件将所述啮合构造保持在连接状态，所述作动元件用于响应倾向于从所述插座中拔出所述插脚的力促使所述夹紧元件进入所述夹紧构造，所述固定装置与插座结构连接，所述插座结构具有第一壳体部分和第二壳体部分，所述第一壳体部分连接到供电塞绳、承装具有位于所述第一壳体部分的第一前表面处的端部的第一插座，所述第二壳体部分与所述第一壳体部分可动地互连且具有第二前表面；及 通过将所述插脚插入所述插座作动所述固定装置且让所述第二前表面相对于所述第一前表面运动。
30.如权利要求29所述的方法，其中，还包括通过迫使所述夹紧元件进入所述释放构造使所述固定装置释放和通过从所述插座中拔出所述插脚断开所述连接的步骤。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述释放步骤包括沿与所述插脚的拔出方向基本相同的方向拉所述固定装置。
32.如权利要求29所述的方法，其中，操作所述夹紧元件以便在所述插脚中的至少之一上施加夹紧力。
33.如权利要求29所述的方法，其中，操作所述夹紧元件以便在保持地电位的接地插脚上施加夹紧力。
34.如权利要求29所述的方法，其中，所述夹紧元件包括用于在所述夹紧构造中接触一个所述插脚的接触表面，操作所述作动元件以将所述插脚的拔出运动转换为所述接触表面的运动。
35.如权利要求34所述的方法，其中，所述作动元件将所述插脚的拔出运动转换为具有横向于所述插脚的所述运动的组成部分的所述接触表面的运动。
36.如权利要求34所述的方法，其中，所述作动元件将所述插脚的所述拔出运动转换为所述接触表面的旋转运动。
37.如权利要求33所述的方法，其中，还包括用于使所述夹紧元件运动到所述释放构造的释放元件。
38.如权利要求33所述的方法，其中，所述释放元件适于由使用者操作而在需要时断开所述连接。
39.如权利要求33所述的方法，其中，所述释放元件由沿与所述插脚的拔出运动基本相同的方向的运动操作。
40.如权利要求33所述的方法，其中，所述设备被集成到标准插座内。
41.如权利要求33所述的方法，其中，所述设备被集成到标准复合式插座内。
42.如权利要求33所述的方法，其中，所述设备用于适配到标准插座上。
43.一种用于固定电连接的设备，所述电连接由包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座的啮合构造形成，其中通过从所述插座中拔出所述插脚断开所述电连接，所述设备包括: 所述凹形组件的第一壳体部分，其连接到供电塞绳，所述第一壳体部分至少承装第一插座，所述插座具有在所述第一壳体部分的第一前表面处的端部；和 所述凹形组件的第二壳体部分，可动地互连到所述第一壳体部分，所述第二壳体部分包括第二前表面，所述第二前表面具有形成在其中的、与所述第一插座对准的开口，从而插脚可经由所述开口插入到所述第一插座； 其中所述第二壳体部分相对于所述第一插座的轴线在夹紧构造和释放构造之间相对于所述第一壳体部分可动，且所述啮合结构在所述夹紧构造下被固定于连接状态。
44.如权利要求43所述的设备，其中，通过让所述第二壳体部分运动，所述设备可运动到所述夹紧构造，从而所述第二前表面邻近所述第一前表面。
45.如权利要求43所述的设备，进一步包括夹紧元件，设置在所述第一前表面和所述第二前表面之间。
46.如权利要求45所述的设备，其中，所述夹紧元件包括可挠曲板。
47.如权利要求46所述的设备，其中，所述可挠曲板形成为薄片弹簧的整合部分，其相对于其预形成的弯曲形状挠曲。
48.如权利要求43所述的设备，其中，所述设备包括夹紧元件，所述夹紧元件可构造为提供期望的释放张力。
49.如权利要求48所述的设备，其中，所述设备并入到供电塞绳端盖且所述设备包括拉力消除结构，用于传递拉力消除结构，用于将拉力从所述夹紧元件传递到所述供电塞绳，同时绕过中间塞绳端盖结构。
50.如权利要求43所述的设备，其中，所述第二壳体部分包括外表面，基本上绕其周边延伸，其可被抓持，以让所述第二壳体部分在所述夹紧构造和所述释放构造之间运动。
51.一种用于供电塞绳的端盖组件，包括: 端盖结构，用于建立与啮合的电连接件的电互连，其中所述端盖结构和电连接件包括啮合机构，所述啮合机构通过凸形组件的插脚和凹形组件的插座限定； 夹紧机构，用于将所述啮合构造保持在连接状态；和 拉力消除结构，用于将与所述夹紧机构的操作相关的、用于将所述啮合构造保持在所述连接状态下的拉力从所述夹紧机构传递到所述供电塞绳。
52.如权利要求51所述的组件，其中，所述拉力消除结构包括加长拉力传递结构，所述结构具有连接到所述夹紧机构的第一端和连接到所述供电塞绳的第二端。
53.一种用于构造电连接的方法，一种用于在将电连接固定时使用的设备，所述电连接由包括凸形组件的插脚和凹形组件的插座的啮合构造形成，其中通过从所述插座中拔出所述插脚断开所述电连接，从所述插座，所述方法包括的步骤是: 提供用于供电塞绳的端盖结构，用于建立与啮合的电连接件的电互连，其中所述端盖结构和电连接件包括啮合机构，所述啮合机构通过凸形组件的插脚和凹形组件的插座限定; 提供夹紧机构，用于将所述啮合构造保持在连接状态；和 在所述夹紧机构和所述供电塞绳之间建立连接以便减少所述端盖结构上的拉力。
【文档编号】H01R13/629GK103918138SQ201280054998
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2011年9月8日
【发明者】W.帕乔德, S.查佩尔, M.S.里维斯 申请人:佐尼特结构解决方案有限责任公司