专利名称：旋转式用电安全插接装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转式用电安全插接装置及方法，该装置及方法特别适用于电器插头及插座、插线板、暗盒插座等。
目前，常见的用电插接方法是直接插入式[即插入(通电)，拔出(断电)]，系将用电器的插头直接插入带有电源的插座或暗盒插座的插孔里，达到用电目的的。此种用电插接方法比较简单、方便，但危险性较大，人们(特别是小孩)常因不小心将导电物插入插孔而触电，甚至出现伤亡事故，故实用中不能令人满意。
为了克服现有的用电插接装置及方法不安全、危险性大的缺点，特提出一种结构简单、使用方便、安全可靠、造价低的旋转式用电安全插接装置及方法，以弥补目前的不足。本发明的其它目的可从以下的本发明叙述中得出。
根据本发明，一种旋转式用电安全插接装置包括一旋转式插座组件和一端凸式插头。所述端凸式插头的由绝缘材料制作的插头体的一侧面上具有联有导线的向外延伸的两个或三个插接栓，每个插接栓端部至少有一凸部。所述旋转式插座组件由插座盖、插接件、接线件、插座盒组成;插座盖可为其一侧有一大圆柱形空间，该圆柱形空间的圆周上具有一个以上的可对称布置的向中心延伸的凸起，该圆柱形空间的直径略为大于插接件的最大外包络圆周直径(插座盖亦可为其内部有由三个圆柱形空间同轴依次相接而构成的中心线均同心的贯通的空间，其中于一侧的大圆柱形空间的圆周上具有一个以上的可对称布置的向中心延伸的弧形凸起，该圆柱形空间的直径略为大于插接件的最大外包络圆周直径，中间的圆柱形空间的直径与插接件上的轴柱的直径相应，另一侧的圆柱形空间的直径大于中间圆柱形空间的直径，以容纳所述轴柱端部的凸缘)，插座盖的另一侧上具有与所述大圆柱形空间相贯通的弧形导槽，该弧形导槽的数目等于所述端凸式插头上的插接栓的数目，其宽度大于所述插接栓的直径或宽度(即大于插接栓中部的直径或宽度)，但小于插接栓端部的凸部的直径或宽度，各弧形导槽相同的端部为圆弧形，该圆弧形端部的圆弧的直径大于所述插接栓端部的凸部的直径或宽度;所述插接件可呈圆形块状，插接件上的A面可为全封闭，插接件上具有与所述端凸式插头上的插接栓端部形状相对应的插孔，并且，该插孔的数目、相互相对位置、插孔相对插接件中心位置与插接栓数目、相互相对位置、插接栓相对的中心位置是一致的;该插孔中可有一导电块(亦可没有导电块而为一通孔)，所述插接件外圆周上布有均匀分布的凸齿，该凸齿的断面表面形状为曲线，最好为圆弧。
插接件可顶压而装入所述插座盖的大圆柱形空间中，可被拨转而相对插座盖转动并由于所述插座盒上的顶针的顶压定位而不会轴向分离(插接件亦可加压而装入所述插座盖的空间中，可被拨转而相对插座盖转动并由于插接件上的轴柱端部的凸缘的扣接而不会轴向分离)，所述端凸式插头上的插接栓是穿过弧形导槽的圆弧形端部而以其端部的凸部插入插接件上的插孔中并与插孔中的导电块接触的，导电块是由于插接栓拨转动同插座盖配合的插接件，旋转到位后而与同电源线相联通的接线件上的触点相接触的;当然，亦可以不要导电块，而是以插接栓端部的凸部直接插入插孔的通孔靠旋转到位后由凸部直接同触点接触的。不过请注意，最合理最安全的该装置系没有通孔而具有导电块的装置。
一种旋转式用电安全插接方法为将端凸式插头插入并旋转到位方能接通电源，取下时得反旋回位才能拔出的，插入→旋转→到位(通电)，反旋(断电)→回位→拔出，的方法;即将端凸式插头的插接栓端部的凸部穿过插座盖上的圆弧形端部而插入插接件上的插孔中，并与插孔中的导电块接触(由于同电源相联通的接线件上的触点与插接件上垂直于旋转轴的A面有一定间距，且接线件上的触点位于弧形导槽末端B，而凸出于A面的并可同接线件上的触点相接触的导电块此时位于圆弧形端部，故此时导电块未接触电源)，然后沿着弧形导槽，以弧形导槽的中心线(即等分弧形导槽宽度的中心弧线)的圆心为轴旋转端凸式插头，使插接栓沿着弧形导槽以弧形导槽的圆心为轴转动并到位(从圆弧形端部转至弧形导槽末端B)，即定位并接通电源(由于同插接栓端部的凸部接触的凸出于插接件的A面并可同接线件上的触点相接触的导电块已旋至弧形导槽末端B而同接线件上同电源相联通的触点相接触，且由于此时插接件上的凸齿与插座盖上的凸起相啮合而定位);取下则是沿着弧形导槽反方向转动端凸式插头，使插接栓沿着弧形导槽从弧形导槽末端B转至圆弧形端部，即可拔出端凸式插头(由于插接栓端部的凸部的直径或宽度大于弧形导槽的宽度，必须要转至其圆弧直径大于插接栓端部的凸部的直径或宽度的圆弧形端部才能将端凸式插头拔出，且拔出时插孔及导电块与圆弧形端部在同一轴线上，并由于插接件上的凸齿与插座盖上的凸起相啮合而定位，且插接件上的A面为全封闭的，只有旋转到位，导电块才能接触触点，故将端凸式插头拔出后，无论将任何导电物从插座盖和弧形导槽任何部位插入均不会接触电源)。
一种旋转式用电安全插接装置可以由多种材料，如金属、高分子材料等制成，可通过多种工艺，如模压、机加工、注塑等方法而成。插座盖、插接件(导电块除外)、插座盒最好是用绝缘材料制成;接线件可全由导电材料制成(如附图中5b)，亦可由绝缘件加导电件组成(如附图中5a)。插接栓可为圆柱形或扁平片形等，可以有多种剖面形状，较好地，如圆形。插接栓端部的凸部可以不止一个，并可呈多种形状。插座盖和插座盒的外形可以呈多种形状，其中，常用的为矩形。插座盖与插座盒接触的一面上可有一个以上的便于配合时导向的导向块。插座盒内可有便于接线件定位的定位块和定位台以及定位凸部，可有便于插接件定位并转动的顶针，并可有一个或一个以上的进线孔。接线件上可有定位凹部，并可采用快速连接栓与之配合。
该发明具有下列主要优点(1)应用广泛，特别适用于电器插头、插座、接线板、暗盒插座等;(2)材料易得，工艺简单，造价低;(3)可标准化、通用;(4)结构简单合理，使用操作方便;(5)安全可靠，保险系数高。
本发明的实施例结合
如下该装置主要取材于金属、高分子材料等，经模压、机加工、注塑等方法而成。
图1为本发明的一种实施例的装配使用的示意的主剖视示意图;
图2为图1的左剖视示意图;
图3为图4的右视示意图;
图4为图1的旋转式插座组件的插座盖的主剖视示意图;
图5为图4的左视示意图;
图6为图7的右视示意图;
图7为图1的旋转式插座组件的插接件的主剖视示意图;
图8为图7的左视示意图;
图9为图10的右视示意图;
图10为图1的旋转式插座组件的接线件的主剖视示意图;
图11为图10的左视示意图;
图12为图1的旋转式插座组件的插座盒的主半剖视示意图;
图13为图12的左视示意图;
图14为图1的端凸式插头的主视示意图;
图15为图14的左剖视示意图;
图16为本发明的另一种实施例的端凸式插头的主视示意图;
图17为图16的左剖视示意图;
图18为本发明的另一种实施例的端凸式插头的主视示意图;
图19为图18的右视示意图;
图20为图1的旋转式插座组件的插座盒的轴侧示意图;
图21为图1的旋转式插座组件的接线件的轴侧示意图;
图22为图1的旋转式插座组件的插座盖和插接件配合后的轴侧示意图;
图23为图22的A向视图;
图24为本发明的另一种实施例的装配使用示意的主剖视示意图;
图25为图24的左剖视示意图;
图26为本发明的另一种实施例的旋转式插座组件的插座盖和插接件配合后的轴侧示意图;
图27为本发明的另一种实施例的旋转式插座组件的接线件和插座盒配合后的轴侧示意图。
请参照图1至图15和图20至图23(图1为插接栓已处于弧形导槽末端B时的情况)，该实施例为用于房屋墙上的旋转式插座组件一暗盒插座(建筑时预先将插座盒埋于墙上)和插接栓为圆柱形的端凸式插头。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，采用机加工、注塑等方法加工出带有加工有凸部(40)的插接栓(10)和导线(39)的端凸式插头(2)，加工出旋转式插座组件(1)上的插座盖(3)、插接件(4)、接线件(5a)、插座盒(6)，然后将插接件(4)上的凸缘(17)对位从插座盖(3)上的大圆柱形空间(16a)处穿过贯通的圆柱形空间(16b)而配合压入另一圆柱形空间(16c)里，使插接件(4)同插座盖(3)组合成为能绕轴柱(22)的中心线旋转的组合体;安装旋转式插座组件时，先将插座盒(6)预埋在墙壁(12)上，然后将已从进线孔(36)穿入的电源线(9)穿过接线件(5a)上的通孔(43)，再将电源线(9)的线头插入快速连接栓(25)上的接线孔(27)里，旋紧压紧螺栓(30)，尔后将弹簧(28)套入快速连接栓(25)，再将快速连接栓的端翼(32)对位放进并穿过翼孔(31)，用力顶压并同时将快速连接栓旋转90°，然后解除顶压力，由于弹簧(28)的作用，使端翼(32)卡进并固定在固栓槽(29)里，再将接线件(5a)上的顶针套孔(23)和定位凹部(24)对位压入顶针(34)和定位凸部(33)里，由于定位台(35)和定位块(38)的定位和(34)、(33)的导向，使接线件(5a)准确地配合进了插座盒(6)里，然后将已配合成为组合体的插接件(4)、插座盖(3)通过导向块(15)导向将顶针(34)套进顶针孔(21)里，最后将固定螺钉(11)套进固定螺钉孔(13)里，旋紧固定螺钉(11)，使其同固定螺钉螺孔(37)配合，即将旋转式插座组件安装好(暗盒插座一般是在建房时由施工队统一安装，安装好后再通电)。
使用时，先将端凸式插头(2)的凸部(40)穿过圆弧形端部(8)插入插孔(18)中，同导电块(20)接触，然后以两插接栓(10)之间的轴柱(22)的圆心(与弧形导槽中心线的圆心同心)为轴旋转端凸式插头(2)，由于轴柱(22)和顶针(34)的作用，插接栓(10)沿弧形导槽(7)运动(此时，由于插接栓的凸部(40)的作用，插接件(4)亦随插接栓(10)做绕轴运动)，直至插接栓(10)转至弧形导槽末端B，并由于插座盖(3)上的弧形凸起(14)同插接件(4)上的凸齿(19)啮合而定位，此时，由于凸出于插接件A面的导电块(20)随插接栓转动而转至弧形导槽末端B处而同接线件上的同电源联通的触点(26)相接触，即达到用电目的。
取下则是沿着弧形导槽(7)反方向转动端凸式插头，使插接栓(10)沿着弧形导槽(7)从弧形导槽末端B转至圆弧形端部(8)，即可拔出端凸式插头。
图16和图17表示本发明的另一种实施例的端凸式插头的情况，与图14和图15的不同之处是该端凸式插头的插接栓(10)和凸部(40)均为扁平的片状，插接栓数为三个;(39)为导线。
图18和图19表示本发明的另一种实施例的端凸式插头的情况，与图14和图15的不同之处是该端凸式插头的插接栓(10)和凸部(40)均为扁平的片形，而不是圆柱形;(39)为导线。
图24和图25表示本发明的另一种实施例的旋转式插座组件的情况(图24为插接栓已位于弧形导槽末端B时的情况)。该实施例亦为预埋在墙上的暗盒插座，与图1至图15的不同之处，一是该旋转式插座组件(1)的插接件(4)上是用顶尖轴柱(41)来替代了上述实施例的轴柱(22)和凸缘(17);二是该旋转式插座组件(1)的接线件(5a)上的触点(26)是金属片，而不是上述实施例的快速连接栓。图24和图25中，(2)为端凸式插头，(10)为插接栓，(40)为插接栓端部的凸部，A为插接件A面，B为弧形导槽末端，(3)为插座盖，(6)为插座盒，(7)为弧形导槽，(8)为圆弧形端部，(9)为电源线，(11)为固定螺钉，(12)为墙壁，(19)为凸齿，(20)为导电块，(30)为压紧螺栓，(34)为顶针，(36)为进线孔，(38)为定位块。
请参照图26和图27，该实施例为一种插线板。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，采用机加工、注塑等方法加工出插座盖(3)、接线件(5b)、插座盒(6)、插接件(本实施例的插接件同图24的插接件结构一样，本实施例具有三个插接件并已装入插座盖内);安装时，先将带插头的电源线(9)的线头通过压紧螺栓(30)同接线件(5b)连接，然后将同联好电源线(9)的接线件(5b)对位放入插座盒(6)里，再用压紧弹簧(42)将接线件(5b)定位并压紧，尔后将已同插座盖(3)配合好的插接件上的顶针孔对位套进顶针(34)里，盖好插座盖(3)，最后将固定螺钉(11)旋入插座盒(6)上的固定螺钉螺孔(37)里，即安装完毕。
使用时，先将端凸式插头的凸部穿过圆弧形端部(8)插入插接件上的插孔里，再以顶针(34)的中心线为轴旋转端凸式插头，由于插接件上的顶尖轴柱和插座盒(6)上的顶针(34)的作用，插接栓沿弧形导槽(7)运动直转至弧形导槽末端B并定位，此时，由于凸出于插接件A面的导电块随插接栓转动而转至弧形导槽末端B处而同接线件上的触点(26)相接触，即达到用电目的。
取下则是沿着弧形导槽(7)反方向转动端凸式插头，使插接栓沿着弧形导槽(7)从弧形导槽末端B转至圆弧形端部(8)，即可将端凸式插头拔出。
权利要求
1.一种旋转式用电安全插接装置，其特征是该装置包括一旋转式插座组件和一端凸式插头；所述端凸式插头的插接栓端部至少有一凸部；所述旋转式插座组件由插座盖、插接件、接线件和插座盒组成；所述插座盖的一侧有一大圆柱形空间，该圆柱形空间的圆周上具有一个以上的对称布置的向中心延伸的凸起，该圆柱形空间的直径略为大于插接件的最大外包络圆周直径，插座盖的另一侧上具有与所述大圆柱形空间相贯通的弧形导槽，该弧形导槽的数目等于所述端凸式插头上的插接栓的数目，弧形导槽的宽度大于所述插接栓的直径(即大于所述插接栓中部的直径)，但小于所述插接栓端部的凸部的直径，各弧形导槽相同的端部为圆弧形，该圆弧形端部的圆弧的直径大于所述插接栓端部的凸部的直径；所述插接件上具有与所述端凸式插头上的插接栓端部形状相对应的插孔，并且，该插孔的数目、相互相对位置、插孔相对插接件中心位置与插接栓数目、相互相对位置、插接栓相对中心的位置是一致的，该插孔中有一导电块，所述插接件外圆周上布有均匀分布的凸齿；插接件可顶压而装入所述插座盖的大圆柱形空间中，可被拨转而相对插座盖转动并由于所述的插座盒上的顶针的顶压定位而不会轴向分离，所述端凸式插头上的插接栓是穿过弧形导槽的圆弧形端部而以其端部的凸部插入所述插接件上的插孔中，并与插孔中的导电块接触的，导电块是由于插接栓拨转动同插座盖配合的插接件，到位后而与接线件上的同电源线相联通的接线件上的触点相接触的。
2.一种旋转式用电安全插接装置，其特征是该装置包括一旋转式插座组件和一端凸式插头;所述端凸式插头的插接栓端部至少有一凸部;所述旋转式插座组件由插座盖、插接件、接线件和插座盒组成;所述插座盖的内部具有由三个圆柱形空间同轴依次相接而构成的中心线均同心的贯通的空间，于一侧的大圆柱形空间的圆周上具有一个以上的可对称布置的向中心延伸的弧形凸起，该圆柱形空间的直径略为大于插接件的最大外包络圆周直径，中间的圆柱形空间的直径与插接件上的轴柱的直径相应，另一侧的圆柱形空间的直径大于中间圆柱形空间的直径，以容纳所述轴柱端部的凸缘，插座盖的一侧上具有与所述大圆柱形空间相贯通的弧形导槽，该弧形导槽的数目等于所述端凸式插头上的插接栓的数目，其宽度大于所述插接栓的宽度(即插接栓中部的宽度)，但小于所述插接栓端部的凸部的宽度，各弧形导槽相同的端部为圆弧形，该圆弧形端部的圆弧的直径大于所述插接栓端部的凸部的宽度;所述插接件上具有与所述端凸式插头上的插接栓端部形状相对应的插孔，该插孔中可有一导电块，所述插接件外圆周上布有均匀分布的凸齿;插接件可加压而装入所述插座盖的空间中，可与插座盖之间相对拨转并由于轴柱端部的凸缘的扣接而不会轴向分离，所述端凸式插头上的插接栓是穿过弧形导槽的圆弧形端部而以其端部的凸部插入插接件上的插孔中，并与插孔中的导电块接触的，导电块是由于插接栓拨转动同插座盖配合的插接件，到位后而与接线件上的同电源线相联的触点相接触的。
3.根据权利要求1或2所述旋转式用电安全插接装置，其特征是，所述端凸式插头上的插接栓为圆柱形。
4.根据权利要求1或2所述旋转式用电安全插接装置，其特征是，所述端凸式插头上的插接栓为扁平片状。
5.一种旋转式用电安全插接方法，其方法为将端凸式插头插入并旋转到位才能接通电源，取下时得反旋回位才能拔出的，插入、旋转、到位(通电)，反旋(断电)、回位、拔出，的方法;即将端凸式插头的插接栓端部的凸部穿过插座盖上的圆弧形端部而插入插接件上的插孔中，并与插孔中的导电块接触(由于同电源相联通的接线件上的触点与插接件上垂直于旋转轴的A面有一定间距，且接线件上的触点位于弧形导槽末端B，而凸出于A面的并可同接线件上的触点相接触的导电块此时位于圆弧形端部，故此时导电块未接触电源)，然后沿着弧形导槽，以弧形导槽的圆心为轴旋转端凸式插头，使插接栓沿着弧形导槽以弧形导槽的圆心为轴转动并到位(从圆弧形端部转至弧形导槽末端B)，即定位并接通电源(由于同插接栓端部的凸部接触的凸出于插接件的A面并可同接线件上的触点相接触的导电块已旋至弧形导槽末端B而同接线件上同电源相联通的触点相接触，且由于此时插接件上的凸齿与插座盖上的凸起相啮合而定位);取下则是沿着弧形导槽反方向转动端凸式插头，使插接栓沿着弧形导槽从弧形导槽末端B转至圆弧形端部，即可拔出端凸式插头(由于插接栓端部的凸部的直径大于弧形导槽的宽度，必须要转至圆弧形端部才能将端凸式插头拔出，且拔出时插孔及导电块与圆弧形端部在同一轴线上，并由于插接件上的凸齿与插座盖上的凸起相啮合而定位，且插接件上的A面为全封闭的，只有旋转到位导电块才能接触触点，故将端凸式插头拔出后，无论将任何导电物从插座盖和弧形导槽任何部位插入均不会接触电源)。
全文摘要
本发明提供一种旋转式用电安全插接装置及方法，该装置及方法特别适用于电器、插座、插线板及暗盒插座等；其特征是，该装置包括旋转式插座组件和端凸式插头，端凸式插头的插接栓上至少有一凸部，旋转式插座组件包括插座盖、插座盒、插接件和接线件，所述的端凸式插头与旋转式插座组件相配合。
文档编号H01R13/625GK1063182SQ9110000
公开日1992年7月29日 申请日期1991年1月7日 优先权日1991年1月7日
发明者张宁 申请人:张宁