电源插座的制作方法

本发明涉及电源插座，尤其涉及能够兼容使用两极插头和三极插头的电源插座。

背景技术：

电源插座的应用几乎涵盖了各个领域，例如民用开关、车载电源等行业。目前，电源插座的应用已经越趋向于通用化，在保证安全使用的前提下，在一个插座上能够兼容使用两极插头（具有L极插销和N极插销）和三极插头（具有L极插销、N极插销和E极插销）的需求也越来越普遍。

对于这种通用化设计的电源插座，最重要的问题就是安全问题，也就是说插座在使用过程中要能够有效防止儿童的误触碰、防止异物的非正式插入、有效防止多个插头同时使用而产生的过载等情况。现有的一些解决方案难以同时兼顾安全保护和产品的使用便利性，另外，产品尺寸外形偏大，结构不够紧凑。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种兼容使用两极插头和三极插头的电源插座，其能防止两极插头和三极插头的同时使用，还可避免因将导电物体插入电源插座的单个插孔内所导致的触电情况，安全性好，且结构简单紧凑。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

电源插座，包括两极插座端子、三极插座端子、面壳、中间支撑座、两极插座保护门和三极插座保护门；面壳设有分别与两极插座端子和三极插座端子相对应的面壳两极插孔和面壳三极插孔；中间支撑座位于面壳与两极插座端子及三极插座端子之间，并设有分别与两极插座端子和三极插座端子相对应的中间两极插孔和中间三极插孔；两极插座保护门和三极插座保护门设置于面壳与中间支撑座之间，并均可在遮挡位置与打开位置之间移动；两极插座保护门和三极插座保护门在遮挡位置时分别遮挡中间两极插孔和中间三极插孔；其特点在于，两极插座保护门设有第一插孔和第一打开导向结构，第一插孔对齐三极插座端子中的接地端子，第一打开导向结构用于与插入面壳两极插孔内的一对插销相互配合，以使两极插座保护门由遮挡位置移动到打开位置；三极插座保护门部分地叠置于两极插座保护门；三极插座保护门设有第二插孔和第二打开导向结构，第二插孔位于第一插孔前方，第二导向结构用于与插入第二插孔的插销相互配合，以使三极插座保护门由遮挡位置移动到打开位置；电源插座还包括弹性元件、第一限位部、第二限位部、第三限位部和第四限位部；弹性元件设置在两极插座保护门与三极插座保护门之间，并可向两极插座保护门和三极插座保护门施加由打开位置复位到遮挡位置的弹力；两极插座保护门和三极插座保护门分别沿第一方向和第二方向由遮挡位置移动到打开位置，第一方向与第二方向相反； 第一限位部在两极插座保护门处于遮蔽位置时限制两极插座保护门沿第二方向移动；第二限位部在三极插座保护门处于遮蔽位置时限制三极插座保护门沿第一方向移动；第三限位部和所述第四限位部分别设置在两极插座保护门和三极插座保护门，并可在两极插座保护门移动至打开位置时相互抵接，以限制三极插座保护门向打开位置方向移动；第三限位部和第四限位部在三极插座保护门移动至打开位置时相互抵接，和/或第一插孔的长度与穿过第二插孔并插入第一插孔中的插销的宽度相等，以限制两极插座保护门向打开位置方向移动。

采用上述技术方案后，本发明至少具有以下优点和特点：

1. 本发明的插座能够兼容两极插头和三极插头使用，应用范围广；而且，本发明的插座针对两极插头和三极插头分别设有独立的保护门，保护门能够通过互锁机制保证在任一时刻只能够插入一种插头，从而避免了两极插头和三极插头的同时使用，有效保证了用户在使用过程的安全，防止插座在使用过程中的过载；

2、 本发明插座中的每一个保护门都具备单孔保护的功能，符合防止人为误插入金属异物而引发人身危险的相关标准要求，这一点对儿童的保护尤为重要；对于面壳两极插孔来说，在使用过程中任意一个单孔被金属异物插入都不能够打开两极插座保护门，也就不能够启动插座，必须是要两孔同时被插销插入才能够打开保护门并进一步启动插座；对于面壳三极插孔来说，在使用过程中任意一个非接地孔被金属异物插入都不能够打开三极插座保护门，也就不能够启动插座，两个非接地孔同时被金属异物插入也不行，必须是先插入接地的插销，然后是进一步同时插入两个非接地的插销才能够打开保护门并启动插座；如果是单独插入接地插销，可以打开保护门，但是无法启动插座；

3、本发明的插座设有微动开关，可以分别控制和保护两极插头及三极插头在使用过程中的导电及电路通断；对于每一个微动开关来说，仅靠任意一个弹片都无法完全接通微动开关，必须是同一个微动开关上的两个弹片同时有效触发后才能够将微动开关接通，从而实现了电气上的保护；

4. 本发明的插座由于具有多级保护机制，因而具有更高的安全性能；

5. 本发明的插座结构紧凑，外形尺寸小，便于制造装配。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的电源插座的整体示意图。

图2示出了根据本发明一实施例的电源插座的立体分解示意图。

图3示出了根据本发明一实施例的两极插座保护门和三极插座保护门均处于遮蔽位置的示意图。

图4示出了根据本发明一实施例的两极插座保护门的正面示意图。

图5示出了根据本发明一实施例的两极插座保护门的背面示意图。

图6示出了根据本发明一实施例的三极插座保护门的正面示意图。

图7示出了根据本发明一实施例的三极插座保护门的背面示意图。

图8示出了根据本发明一实施例的中间支撑座的正面示意图。

图9示出了根据本发明一实施例的中间支撑座的正面的局部放大示意图。

图10示出了根据本发明一实施例的中间支撑座的背面示意图。

图11示出了根据本发明一实施例的三极插座保护门处于打开位置时的示意图。

图12示出了根据本发明一实施例的两极插座端子、三极插座端子、第一微动开关和第二微动开关处于装配状态下的示意图。

图13示出了根据本发明一实施例的第一微动开关的结构示意图。

图14示出了根据本发明一实施例的第二微动开关的结构示意图。

图15示出了根据本发明一实施例的第一微动开关的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图、并以车载电源插座的内部结构举例来对本发明进行详细说明。

请参阅图1至图15。根据本发明一实施例的电源插座，包括两极插座端子12、三极插座端子13、面壳2、中间支撑座3、底座4、一对侧盖5、两极插座保护门62、三极插座保护门63、弹性元件7、第一微动开关81和第二微动开关82。

面壳2分别与一对侧盖5卡扣连接。面壳2设有分别与两极插座端子12和三极插座端子13相对应的面壳两极插孔22和面壳三极插孔23。

中间支撑座3位于面壳2与两极插座端子12及三极插座端子13之间，并设有分别与两极插座端子12和三极插座端子13相对应的中间两极插孔32和中间三极插孔33。在本实施例中，两极插座端子12及三极插座端子13安装在中间支撑座3的背面。如图10所示，中间支撑座3的背面设有用于安装两极插座端子12的两极插座端子安装部35和用于安装三极插座端子13的三极插座端子安装部36，在两极插座端子安装部35上设有用于安装两极插座端子12的卡口37，在三极插座端子安装部36上设有用于安装三极插座端子13中火线端子和零线端子的卡口38。两极插座端子12和三极插座端子13分别设有与卡口37和卡口38卡接配合的卡扣。采用卡接安装结构不仅便于安装，在紧凑的尺寸下保证防呆安装、易装难拆，而且还能够抵挡插头在插入过程中对插座端子所产生的偏转力，保证插座端子在工作过程中位置固定及自身结构的稳定性。

底座4分别与中间支撑座3以及一对侧盖5卡扣连接。

两极插座保护门62和三极插座保护门63设置于面壳2与中间支撑座3之间，并均可在遮挡位置与打开位置之间移动。两极插座保护门62和三极插座保护门63分别沿第一方向和第二方向由遮挡位置移动到打开位置，第一方向与第二方向相反。两极插座保护门和三极插座保护门在遮挡位置时分别遮挡中间两极插孔32和中间三极插孔33，而在打开位置时分别暴露中间两极插孔32和中间三极插孔33。

弹性元件7设置在两极插座保护门62与三极插座保护门63之间，并可向两极插座保护门62和三极插座保护门63施加由打开位置复位到遮挡位置的弹力。该弹力还可以同时起到两极插座保护门和三极插座保护门在互锁时的锁紧力的作用，下文将对互锁工作原理做更详细的描述。

两极插座保护门62设有第一插孔621和第一打开导向结构622，第一插孔621对齐三极插座端子13中的接地端子，第一打开导向结构用于与插入面壳两极插孔22内的一对插销相互配合，以使两极插座保护门62由遮挡位置移动到打开位置。三极插座保护门63部分地叠置于两极插座保护门62。三极插座保护门63设有第二插孔631和第二打开导向结构632，第二插孔631位于第一插孔621前方，第二导向结构632用于与插入第二插孔631的插销相互配合，以使三极插座保护门63由遮挡位置移动到打开位置。

在中间支撑座3的正面设有第一限位部301和第二限位部302。第一限位部301在两极插座保护门62处于遮蔽位置时限制两极插座保护门62沿第二方向移动；第二限位部302在三极插座保护门63处于遮蔽位置时限制三极插座保护门63沿第一方向移动。两极插座保护门62设有第三限位部623，三极插座保护门63的背面设有第四限位部634，第三限位部623和第四限位部634可在两极插座保护门62移动至打开位置时相互抵接，以限制三极插座保护门63向打开位置方向移动，从而将三极插座保护门63锁定在了遮蔽位置，如此使得本发明实施例的插座在使用两极插头的同时无法使用三极插头。

第三限位部623和第四限位部634在三极插座保护门移动至打开位置时相互抵接，和/或第一插孔621的长度与穿过第二插孔并插入第一插孔中的插销的长度相等，以限制两极插座保护门向打开位置方向移动，从而使两极插座保护门在三极插座保护门在打开位置时被锁定在遮蔽位置，如此使得本发明实施例的插座在使用三极插头的同时无法使用两极插头。

上述的第三限位部623和第四限位部634在三极插座保护门移动至打开位置时相互抵接，和/或第一插孔621的长度L1与穿过第二插孔631并插入第一插孔621中的插销的宽度相等，包含了三种将两极插座保护门锁定在遮蔽位置的方式：第一种方式是第三限位部623和第四限位部634在三极插座保护门移动至打开位置时相互抵接；第二种方式是第一插孔621的长度与穿过第二插孔631并插入第一插孔621中的插销的宽度相等；由于第一插孔621的长度与插销的宽度相等，因此在插销插入第一插孔621中时会抵住第一插孔621，使两极插座保护门62无法沿第一方向移动；而第三种方式是同时采用第一和第二种方式，从而起到多级保护的作用。

进一步地，第一限位部301在两极插座保护门62处于遮蔽位置时抵靠两极插座保护门62，并限制两极插座保护门62沿第二方向移动以及左右摆动；第二限位部302在三极插座保护门63处于遮蔽位置时抵靠三极插座保护门63，并限制三极插座保护门63沿第一方向移动以及左右摆动。

需要说明的是，本申请中所使用的方向和位置术语“左”、“右”是基于本申请说明书附图3所示的方向和位置关系，本申请中所说的“正面”是指靠近电源插座用户的一面，“背面”是指远离电源插座用户的一面，“前方”是指靠近电源插座用户的一侧，以上方向和位置术语仅仅是为了简化描述，而并非指示本申请的装置和元件必须以该特定的方向构造或操作，因此不能理解为对本申请的限制。

两极插座保护门62的背面中部支承于中间支撑座3上，并使两极插座保护门62的左右两端可围绕平行于第一方向的摆动轴线做此升彼降的翘板式摆动。本实施例中，两极插座保护门62的背面设有沿第一方向延伸的圆弧凹槽620，中间支撑座3的表面设有伸入圆弧凹槽620内的圆弧凸条30，该结构使两极插座保护门62的左右两端可围绕平行于第一方向的摆动轴线做此升彼降的翘板式摆动，并可以保证两极插座保护门62相对于中间支撑座3顺利地滑动。在任意的单极插销插入时，无法推动两极插座保护门62，只有两极插头的两个插销都同时插入并保持左右两个插销施力平衡的时候才能够推动两极插座保护门62移动到打开位置。两极插座保护门62还设有第五限位部，面壳2和/或中间支撑座3设有第六限位部，第六限位部可在两极插座保护门62做翘板式摆动时与第五限位部凹凸配合，从而限制两极插座保护门62除摆动方向之外的其余方向的自由度。第五限位部和第六限位部在后文将做出更详细的说明。

请结合图12至图15所示。第一微动开关81和第二微动开关82中，各微动开关包括开关本体和一对弹片；开关本体设有分别与一对弹片相配合的一对开关按钮；一对弹片的一端固定在开关本体上；微动开关在一对弹片均触发相应的开关按钮时才能导通。其中，第一微动开关81的开关本体811固定在中间支撑座3的背面，并位于两极插座端子12的一对端子之间；第一微动开关81的一对弹片812分别设于开关本体811的两侧，用于触发开关本体811上的一对开关按钮813。该一对弹片812的另一端分别设置于两极插头的一对插销的移动路径上。第二微动开关82的开关本体821固定在中间支撑座3的背面，并位于三极插座端子13的三个端子之间。第二微动开关82的一对弹片822分别设于开关本体821的两侧，用于触发开关本体821上的一对开关按钮823。第二微动开关82的一对弹片822的另一端分别设置于三极插头的火线插销和零线插销的移动路径上。对于每一个微动开关来说，仅靠任意一个弹片都无法完全接通微动开关，必须是同一个微动开关上的两个弹片同时有效触发后才能够将微动开关接通，从而实现了电气上的保护。

在本实施例中，两极插座保护门62与三极插座保护门63均呈T形。两极插座保护门62包括第一横边部64和第一竖边部66，第一打开导向结构设置在第一横边部64，第一插孔621设置在第一竖边部66。第一打开导向结构由一对第一导向斜面622构成，斜面能够保证插头插销以较小的摩擦力顺利插入插座，减少了插座磨损的机会。三极插座保护门63包括第二横边部65和第二竖边部67；第二插孔631和第二打开导向结构均设置在第二竖边部67；第二竖边部67叠置于第一竖边部66。第二打开导向结构由一个第二导向斜面632构成，有利于插头的顺利插入，第二导向斜面632设置在第二插孔631远离第二限位部302的一端。第二导向斜面632是三极插座保护门63的唯一驱动方式，直接插入一个或两个非接地插销是无法打开三极插座保护门63的。

进一步地，本实施例的电源插座还包括移动导向结构，移动导向结构用于对两极插座保护门62和三极插座保护门63在遮挡位置与打开位置之间的移动进行导向。该移动导向结构包括设于两极插座保护门62正面的导向通道68以及设于三极插座保护门63的第二竖边部67背面的导向块69。导向通道68由围绕第一竖边部66正面整个外边缘的挡墙681以及设于第一横边部64正面的一对侧挡块682共同围成，挡墙681的左侧边683和右侧边685远离第一竖边部自由端的一端分别与一对侧挡块682的一端相连；导向块69可滑移地设置在导向通道68中。导向通道68确保了三极插座保护门63的顺利滑动，也能够防止三极插座保护门63在运动过程中跳脱而可能导致的卡死。一对侧挡块682能够起到防止异物插入的阻挡作用；挡墙681能够起到两极插座保护门62和三极插座保护门63的分隔器的作用，在保证按照固定轨道运动的同时保证三极插座保护门63上下有一定的运动间隙，能够减少两极插座保护门62和三极插座保护门63在相对运动时的摩擦力。

进一步地，该移动导向结构还包括设于导向块69的一对导轨694、设于第二竖边部67的一对侧翼压条673、以及分别设于挡墙681的左侧边683和右侧边685、与一对导轨694相配合的一对滑槽684。一对导轨694分别设置于导向块69的左侧面和右侧面的底部；一对侧翼压条673分别设置于第二竖边部67的左侧面和右侧面，一对侧翼压条673远离第二横边部65的一端靠近第二竖边部67的中部。一对导轨694可滑移地分别设于一对滑槽684中，一对侧翼压条673分别抵压挡墙681的左侧边683和右侧边685。较佳的是，导轨694的横截面呈梯形。导轨694与侧翼压条673配合组成不连续的导向滑槽，确保两极插座保护门62在其中顺利滑动。侧翼压条673也能够起到两极插座保护门62和三极插座保护门63的分隔器的作用，在保证三极插座保护门63按照固定轨道运动的同时保证三极插座保护门63上下有一定的运动间隙，能够减少两极插座保护门62和三极插座保护门63在相对运动时的摩擦力。

本实施例中，第一竖边部66的自由端端部呈梯形，该梯形端部两侧的斜面构成前述的第三限位部623；第二横边部65的背面设有与梯形端部相配合的倒梯形槽634，倒梯形槽634构成所述的第四限位部634。第二横边部65远离第二竖边部67的那一侧设有梯形凸起部651，第二限位部302具有与该梯形凸起部651相配合的倒梯形限位槽。设置梯形凸起部651不仅有利于定位，同时也便于导向。优选地，在倒梯形限位槽的内壁上设有倒扣挡块303，在梯形凸起部651的顶端设有与倒扣挡块303相配合的缺口653。

本实施例中，第一横边部64的正面和背面分别设有一对第一止动凸块641和一对第二止动凸块642（请参考图4和图5）。一对第一止动凸块641和一对第二止动凸块642均分别位于第一插孔61的左右两侧。该一对第一止动凸块641和一对第二止动凸块642构成前述的第五限位部。面壳2的背面设有与一对第一止动凸块642凹凸配合的第一止动凹槽（图中未示出），中间支撑座3的正面设有与一对第二止动凸块642凹凸配合的第二止动凹槽342。该第一止动凹槽和第二止动凹槽构成前述的第六限位部。

进一步地，第二横边部65的背面间隔设有多条沿第一方向延伸的凸条655，多条凸条655压在中间支撑座3的表面，有利于减少三极插座保护门63在运动过程中与中间支撑座3的摩擦，也有利于减少由于一个完整的大平面在制造过程中的零件变形而造成对保护门运动的影响。

弹性元件7为弹簧，弹簧的数量为一对。该一对弹簧7分别位于第一竖边部66和第二竖边部67的两侧，各弹簧的两端分别抵接第一横边部64和第二横边部65。为了方便弹簧的安装并起到固定弹簧的作用，第一横边部64和第二横边部65还分别设有一对弹簧安装导向柱644和654。

本发明的电源插座设置了多级保护，能够保证自身和用户的安全，具有较高的安全性，并且，电源插座的零件布局紧凑，便于安装。