专利名称：电源插座及开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源插座插口和电源开关。
电源插座插口广泛使用于居住房屋和商业建筑中以提供可利用它向电气设备供给主电源的插座。例如，在澳大利亚，电源插座插口通常可安装于墙壁的下部区域，并具有可插入三个插头脚的插口插孔，分别对应着有源连接、中性连接及接地连接。连接导线安装于建筑墙壁内以将插口插孔的相应触片在如建筑的开关或熔线盒处连接到主电源，并连接到建筑同一区域内的其它电源插座。通常，为了使墙壁内的连接导线与电源插座插口的电触片之间的电连接牢固可靠，可使用螺丝触点。螺丝触点要求除去连接导线一端的绝缘材料，将暴露出来的导体插入触片孔内，然后通过将触点螺丝拧入该触片孔内以便与露出来的导体部分在物理上和电路上啮合从而形成牢固可靠的电触片。尽管这并不是特别困难的操作，但如果有许多电源插座需要安装，那么最好能减少为实现各个电源插座的电连接所需操作的数目和复杂程度。
根据本发明，提供了一种具有至少一个电源插座插口的电源插座，电源插座插口包括一组插口插孔，其具有用于在电插头插入插口插孔内时与电插头的相应插脚建立电连接的相应输出电触片，并包括一组与各输出电触片相连的输入电触片，各输入电触片用于建立输出电触片与主电源之间的电连接，每个输入电触片适用于与具有一层绝缘包皮的导线或电缆建立电连接，其中每个输入电触片具有至少一个绝缘皮切棱或切面，切棱或切面适用于通过导线或电缆与输入电触片之间的相对运动切去所述绝缘导线或电缆的绝缘包皮并与其中的导体建立电连接。
本发明的原理同样可适用于电源开关装置，如用来在居住房屋和商业建筑中接通和断开灯具等的电源开关装置。在那种情况下，输入电触片就会与至少一个相应的开关电触片电连接，而不是与电源插座中的输出电触片电连接。
在本发明的一个实施例，每个电源插座插口包括三个输出电触片，分别对应着有源连接、中性连接和接地连接。与每个这些输出电触片相连的是一组输入电触片；在下文中所示和所述的实施方案中，每个电源插座中有四个输入电触片，并且每个电源插座包括两个电源插座插口(即每个电源插座中有两组输出电触片和四组输入电触片，每组触片包括一个有源触片、一个中性触片和一个接地触片)。
根据本发明的一种形式，每个输入电触片包括一对基本平行的触片脚，在各触片脚相对的触片棱之间有一个槽。槽在触片脚端部的脚稍稍变细处以基本为V形的结构向外开口，这便于从开口端将绝缘导线或电缆插入槽中，在将绝缘导线或电缆横向插入槽中时，触片棱已适于切去绝缘包皮并与其中的导线或电缆导体建立电连接。导线或电缆也同样牢固可靠地固定于触片棱之间的槽中。显然，为使触片棱能切去绝缘皮，穿过绝缘包皮的槽的宽度尺寸至少要小于绝缘包皮的外径。尽管如果触片脚能可弹回地防止相互背离移动，槽的结构可放置一系列不同规格范围的绝缘导线/电缆并与建立电连接。导线/电缆待连接到电源插座插口的一端用以例如为向其提供主电源，其优选地利用插入工具插入输入电触片的槽中。
触片脚的底部优选地与连接支架相连，其它的输入电触片和输出电触片也都与连接支架相连。在优选的形式中，支架、输入电触片和输出电触片全都由一块适当的导体金属材料作为一个整体加工而成。这可以例如通过压制金属薄板并将压制过的触片和支架弯曲或压成所需的形状来成形。对于有源触片，优选地是，输出电触片由不同于输入电触片和支架的单独的材料制成，以便可利用一个开关机构来可选择地在输入电触片及对应的输出电触片之间建立电连接。
根据本发明的另一种形式，每个输入电触片包括一个其中带有一个槽的基本平直的触片部分，该槽具有一个狭窄的固定部分，它带有与加宽的插入部分相邻的基本平行的触片棱。固定部分的触片棱间隔开以便将插入其中的导线/电缆的绝缘皮由棱切掉，从而使棱与导线/电缆导体建立电连接。插入部分的尺寸使得导线/电缆的一端可沿平直触片部分的横向插入其中以便之后平行于槽移至固定部分中。在本发明的这种形式中，优选地带有一个可滑动构件并且它由电源插座插口邻近于输入电触片平直触片部分的一个平直侧面来支托。可滑动构件上带有一个通孔并可滑动以便可使孔从与插入部分对准的位置移至与固定部分对准的位置。在操作过程中，将要与之建立接触的导线/电缆的绝缘端插入可滑动构件中的孔内并插入槽的插入部分中。随后可滑动构件被移至与槽的固定部分对准的位置，接着将导线/电缆推入固定部分的触片棱之间，切掉绝缘皮并在棱与导线/电缆导体之间建立电连接。
本发明还提供了一种电源开关装置，适用于接通或关断灯具等的电源，包括至少一个输入电触片，至少一个相应的输出电触片以及一个开关机构，该开关机构连接在至少一个输入电触片和输出电触片之间用于电连通或断开对应的输入和输出触片以便控制与至少一个输入和输出电触片相连的电路之间的电源供给，其中每个输入和输出电触片适于与具有绝缘包皮的导线或电缆建立电连接，并且每个电触片具有至少一个绝缘皮切棱或切面，切棱或切面适于通过导线或电缆与电触片之间的相对运动切掉所述绝缘导线或电缆的绝缘包皮并与其中的导体建立电连接。
本发明在下文中参照附图所示的实施方案，仅通过实例进行更详细的描述，其中
图1是一个具有两个插口和相应电源开关的电源插座的正面等角视图；图2是根据本发明的第一实施方案制造的电源插座底座部分的后视图；图3是根据本发明的第一实施方案制造的电源插座底座部分的正视图；图4是第一实施方案的电触片组的正视图；图5A、5B和5C分别是第一实施方案的接地电触片、有源电触片和中性电触片的视图；图6示出了适用于将导线/电缆插入第一实施方案的输入电触片的两种不同工具；图7是根据本发明的第二实施方案制造的电源插座底座部分的后视图；图8是根据本发明的第二实施方案制造的电源插座底座部分的正视图；图9是第二实施方案的电触片组的正视图；图10A、10B和10C分别是第二实施方案的接地电触片、有源电触片和中性电触片的视图；图11是第二实施方案的一个变型的输入触片部分的透视图。
在图1中示出了一个电源插座2的正视图，在这种情况中，它适用于与两个标准的家用三脚电插头分别建立电连接。面板6和底座部分顶盖4从前面盖住了电源插座。对于每个插口10，底座部分顶盖具有三个脚插孔以及一个从底座部分顶盖上凸出的相应开关8。
图2通过后视图示出了根据本发明的第一实施方案的电源插座的底座部分12，而图3是底座部分顶盖拆去时底座部分12的正视图。如图3所示，在底座部分12上分别具有两组有源输出触片、中性输出触片和接地触片34、44、54位于底座部分上相应的凹槽中。当底座部分顶盖4安装在底座部分12上时，插口10的孔与相应的输出触片对准，以便使要插入孔中的插头脚能与输出触片啮合。
有三组输入触片，包括有源输入触片32、中性输入触片42以及接地输入触片52。每组包括四个输入触片，它们通过相应的触片支架30、40、50连在一起(对应着有源、中性及接地)。对于中性和接地触片，触片支架40、50也直接与相应的中性和接地输出触片44、54相连。然而，对于有源触片支架30，有源输出触片34单独加工形成，以便使开关8能够控制相应的有源输出触片34和有源触片支架及输入触片之间的电连接。图4示出了同底座部分12分离时的触片和触片支架的轮廓。
从正视图中可以看出，每个输入触片均安放在底座部分12上的分离的凹槽中，有源触片、中性触片及接地触片每组的四个凹槽排成相应的水平行。水平行与从底座部分12后部凸出的三行输入触片盖台20、21、22(对应着有源、中性及接地)相对应。底座部分前面的凹槽各自与盖台20、21、22中的相应导线触片开口24相对应。因此，每个输入触片安放在一个相应的导线触片开口24中，在导线触片开口24中可通向输入触片，以便使其与绝缘导线或电缆接通。输出触片34、44、54由输出触片盖18从后部进行保护(图2)。
图5A分别示出了作为一个整体加工的接地输入触片、触片支架和输出触片52、50、54的两个视图。输入和输出触片及触片支架由一块金属薄板材料等通过压制所需的形状然后将压制后的薄板材料弯曲或成形成如图所示的理想结构来整体加工而成。触片支架50是纵长的，输出触片54位于两端，而输入触片52沿该支架在两个输出触片之间相间分布。输出触片为用于盛放家用插头或类似插头的平直触片脚的常用形式。如图所示，基本为U形并且开口向上。输入触片52从触片支架向下弯曲，每个输入触片的平面进行弯曲从而横穿过触片支架的长度方向延伸，大约与其成45°。每个输入触片52包括两个平行的脚，它们之间有一个开口向下的槽，该开口在触片脚的末端处开口且基本为V形结构以便于将导线或电缆插入触片脚之间。沿着槽，触片脚具有相应的触片棱，触片棱相互平行并相距足够近，以便如果绝缘导线从槽开口插入其间时，触片棱将切掉部分绝缘包皮并与其中的导体建立电连接，并且与导线机械啮合。在脚的底部处槽可加宽以便使脚具有稍大一点的弹性以容纳触片脚之间的导线。
图5C示出了中性输入和输出触片及触片支架的两个视图，它的结构与参照图5A所述的结构相似，但是输出触片44成一定的角度以便与其中所要安放的相应插头脚的方位相适应。
图5B示出了有源输入触片和触片支架32、30，它的结构也与接地输入触片和触片支架52、50相似。然而，对于有源来说，如上所述，输出触片单独加工，并且如图4所示，位于邻近触片支架30的端部的位置。
在本发明的这个实施方案的一种形式中，输入触片可以进行成形以便分别适应不同尺寸的导线或电缆。例如，每个有源、中性和接地触片中的两个输入触片可在触片棱之间带有比较狭窄的间隙，而另外两个输入触片的相应触片棱之间则带有较宽的间隙，以便适应不同规格的电缆或导线。另外，输入触片的脚的弹性使得并不需要不同尺寸的槽用以在给定的输入触片中安放不同规格的导线或电缆。
如图2中可最清楚地看出，有源、中性和接地输入触片的两脚之间的槽在相应行的输入触片盖台20、21和22的导线触片开口24中可以够得着。导线触片开口且因而输入触片从电源插座2的后部可以够得着，即使底座部分顶盖4和面板6安上以后也是如此，但当电源插座安装好以便使用时，它们通常伸入墙壁或类似结构中。
参照图2，导线触片开口24为在输入触片盖台(20、21,22)中的间隙的形式，而各个输入触片(32、42、52)则横向(优选以45°左右)处于相应的各个导线触片开口24中。这样，导线或电缆可从底座部分12的后面插入具体的导线触片开口24中以便与相应的输入触片接合。导线/电缆的端部插入时其长度方向基本与底座部分的平面平行并与触片盖台或输入触片支架的长度方向成直角。因为输入触片与输入相应触片开口中的导线成一定角度，所以输入触片槽的棱可更有效地切掉导线绝缘皮以便与其中的导体建立电连接。利用称作“Terminator”(商标)工具的一种工具，导线可方便地插入导线触片开口中以便与输入触片相连，这种工具可从Krone(澳大利亚)Technique Pty有限公司买到。
图7示出了根据本发明的第二实施方案制造的底座部分60的后部。图8示出了底座部分60的正视图，而图9示出了第二实施方案的有源、中性和接地触片的轮廓。
尽管输入触片和触片支架的结构形式与第一实施方案的底座部分12不同，并且因此第一实施方案的纵向延伸的输入触片盖台由横向延伸的触片凹槽62和相应的支架块64所代替，但底座部分60的结构基本与第一实施方案的底座部分12相同。对于每个有源、中性和接地触片，底座部分60的后部带有两个首尾相连的纵长触片凹槽62。有源、接地和中性触片的触片凹槽并列排放以便形成两组三个平行的触片凹槽62，它们位于底座部分60的后部、在位于电源插座前面的各插口10的位置之间。
在每个触片凹槽62中安装有一个支架块64。支架块64的长度比纵长的凹槽短，且可从凹槽的一端滑动地移到另一端。支架块64中具有两个穿过其中的导线孔65，导线孔65从底座部分的后部向安装于底座部分前部的输入触片延伸。
图10B示出了单独的第二实施方案的有源触片70，而不包括有源输出触片部分76。有源触片70包括一个纵长的输入触片部分72及从其一端横向延伸的支架部分74。如图9中看得最清楚，当从电源插座的前面观察时，有源输入触片部分72位于底座部分结构的左侧，触片支架74位于结构的上方并向两侧延伸以靠近相应的有源输出触片76以便与相应的开关8(图9中未画出)相连。输入触片部分72包括两(上、下)组输入触片，每组输入触片包括两个触片开口75和相应的触片槽73。每个触片开口75包括一个基本为圆形的孔，而每个触片槽从圆形孔的一侧延伸并且具有基本平行的棱。在每组孔槽中孔75和槽73相互交错，两组孔、槽位于输入触片部分72的相对两端。输入触片部分72基本平直，但与支架部分84的平面成一定角度。支架部分84和输入触片部分72可作为一个整体加工而成，如前文参照第一实施方案所述，或者分别单独加工并通过焊接、软焊、铆接等方法连接到一起。
图10C示出了具有一个输入触片部分82的中性触片80，输入触片部分82的结构基本与有源触片70的输入触片部分72相似。然而，在这种情况中，支架部分84从输入触片部分82的中心延伸，并与位于其端部远离输入触片部分的输出触片部分86作为一个整体加工而成。另外，支架部分84相对于输入触片部分稍稍抬起，以便当中性触片80位于电源插座的底座部分上的位置时，使支架部分从有源和接地触片70、90的上方越过，而不会与它们产生电连接，如图9所示。如图8和图9所示，当从前面观察时，中性输入触片部分位于底座部分结构的右侧。
如图10A所示，接地触片90的结构也基本与中性触片和有源触片相似，尽管与有源触片70相比，它的支架部分94从输入触片部分92的对面一端横向延伸。支架部分94与输出触片部分96在其远离输入触片部分的端部作为一个整体加工而成。
特别参照图7，如上所述支架块64可滑动地位于触片凹槽62内。当支架块64位于相应触片凹槽62的一端时，导线孔65与相应输入触片组的触片开口75对准。当支架块65移至触片凹槽的另一端时，导线孔65与相应的输入触片组的对应触片槽73对准。当支架块处于第一个所述的位置时，绝缘导线或电缆的端部可从底座部分60的后部插入导线孔65中，以便穿过相应的输入触片开口75。如果支架块64随后在触片凹槽中移至它的另一端，那么伸入其中的导线或电缆的端部被推入成角度的触片槽73中。这一动作使得槽73的棱切掉导线或电缆的绝缘包皮并与其中的导体建立电连接。导线或多根导线穿入其中的支架块64的运动通常可利用一个螺丝刀或类似工具顶在支架块的一端和凹槽62的一端的杠杆作用来完成。为此目的，支架块64和凹槽62加工时可在凹槽端部与支架块端部之间保留一个杠杆开口66，以便安放一根平直伸入件如螺丝刀尖端。一旦与导线或电缆建立电连接后，对应的支架块64留在触片凹槽该端的位置上。如果想拆下导线/电缆，可以从另一端施加类似的杠杆作用以便将导线/电缆推回对应的触片开口75以抽出导线/电缆端部。
可以理解，并不一定要求输入触片开口和槽必须具有如图7～10中所示的形状，而可以进行许多改变。在图11中示出了根据第二实施方案的一个变型的一个输入触片部分的透视图。在这种情况中，输入触片部分与支架部分分开单独加工，并构造成使其可在其一端处通过焊接、软焊、铆接或类似方法与支架部分相连。图11中所示的触片开口和相应的触片槽形状也与前面讨论的那些不同，其中触片开口基本为矩形并带有一个伸入相应触片槽中的逐步变细的部分。同样，在图11中所示的输入触片部分上独立加工形成单个的触片开口和槽，这可有利于提高触片部分的结构刚度，特别是如果它由较薄的薄板材料等制成的话。另外，图11中所示的触片槽可具有位于槽棱之相对两侧的倒角，以便在导体插入其中时有助于去除导体的绝缘皮和开槽。所有的槽和孔部件可沿相同方向排列，或者例如一对可以处于与另一对相反的方向。
通过以上描述，本领域的普通技术人员可以很容易地明白此处所公开的电源插座以及特别是输入触片的结构形式便于简单快速地与电导线/电缆相连，而用普通的插座则难以实现。在连接之前并不需要从导线/电缆上除去绝缘皮，并且连接过程也特别简单，而且仅需要一种简单的工具。
本发明的以上详细描述仅通过实施例进行说明，并且如同此处所附的权利要求中所述，并非被看作是对本发明的限制。
权利要求
1．一种具有至少一个电源插座插口的电源插座，该电源插座插口包括一组插口插孔，其具有用于在电插头插入插口插孔时与电插头的相应插脚建立电连接的相应输出电触片，还包括一组与各输出电触片相连的输入电触片，该输入电触片用于在输出电触片和主电源之间建立电连接，每个输入电触片适用于与具有一层绝缘包皮的导线或电缆建立电连接，其中每个输入电触片具有至少一个绝缘皮切棱或切面，切棱或切面适用于通过导线或电缆与输入电触片之间的相对运动切掉所述绝缘导线或电缆的绝缘包皮并与其中的导体建立电连接。
2．权利要求1的电源插座，它包括连在至少一个输入电触片和至少一个相应的输出电触片之间的开关，以便控制向至少一个电源插座插口的电源供给。
3．权利要求1或2的电源插座，其特征在于，电源插座插口包括三个输出电触片，其对应于相应的有源连接、中性连接和接地连接；并且一组所述的输入电触片与每个所述的输出电触片相连。
4．权利要求3的电源插座，包括两个电源插座插口和四个用于各有源连接、中性连接及接地连接的输入电触片。
5．权利要求1或2的电源插座，其特征在于，每个输入电触片包括一对基本平行的触片脚，该触片脚在其相应的相对触片棱之间具有一个槽，触片脚的底部连在一起并且触片脚末端逐渐变细，从而使槽在该处向外开口以便于从开口端将绝缘导线将电缆插入槽中；当将绝缘导线或电缆横向插入槽中时，触片棱适用于切掉绝缘包皮并与其中导线或电缆的导体建立电连接。
6．权利要求5的电源插座，其特征在于，槽内在各触片棱之间的导线或电缆的接合在输入电触片与导线或电缆之间提供了牢固可靠的物理连接并与导体建立了牢固可靠的电连接。
7．权利要求6的电源插座，其特征在于，触片脚能可弹回地防止相互背离的移动以便使输入电触片的结构可安放一系列不同规格的绝缘导线或电缆并与之建立电连接。
8．权利要求4的电源插座，其特征在于，为每个有源连接、中性连接和接地连接提供了一个相应的连接支架，相应的输入电触片和输出电触片与其相连。
9．权利要求8的电源插座，其特征在于，用于接地连接和中性连接的连接支架、输入电触片和输出电触片由一块导体金属材料整体加工而成。
10．权利要求1或2的电源插座，其特征在于，每个输入电触片包括其中带有一个槽的一个基本平直的触片部分，该槽具有一个位于基本平行的触片棱之间的狭窄的固定部分，该固定部分与一个加宽的插入部分相邻。
11．权利要求10的电源插座，其特征在于，固定部分的触片棱间隔开以便使插入其中的导线/电缆的绝缘皮由触片棱切掉，从而使触片棱与导线或电缆的导体建立电连接。
12．权利要求11的电源插座，其特征在于，插入部分的尺寸使得导线或电缆的一端可沿平直触片部分的平面横向插入其中以便之后沿槽移至固定部分中。
13．权利要求12的电源插座，其特征在于，每个输入电触片带有一个邻近输入电触片触片部分之一个平直侧面的可滑动构件；并且可滑动构件上带有一个通孔并可滑动，以便可使孔从与插入部分对准的位置移至与固定部分对准的位置。
14．权利要求13的电源插座，其特征在于，每个输入电触片具有多个固定部分及相邻的插入部分；并且每个可滑动构件具有多个用于安放导线或电缆端部的相应的孔以便多根导线或电缆可与每个输入电触片相连。
15．一种适用于接通或关断灯具等的电源的电源开关装置，它包括至少一个输入电触片、至少一个相应的输出电触片以及一个连在至少一个输入电触片和输出电触片之间的开关装置，该开关装置用于接通或断开对应的输入和输出电触片以便控制与至少一个输入和输出电触片相连的电路之间的电源供给，其特征在于，每个输入和输出电触片适于与具有绝缘包皮的导线或电缆建立电连接；并且每个电触片具有至少一个绝缘皮切棱或切面，该切棱或切面适于通过导线或电缆与电触片之间的相对运动切掉所述绝缘导线或电缆的绝缘包皮并与其中的导体建立电连接。
16．权利要求15的电源开关装置，其特征在于，每个电触片包括一对基本平行的触片脚，该触片脚相对的触片棱之间有一个槽，触片脚的底部连在一起并且触片脚末端逐渐变细，从而使槽在该处向外开口以便于从开口端将绝缘导线或电缆插入槽中；并且当将绝缘导线或电缆横向插入槽中时，触片棱适用于切掉绝缘包皮并与其中的导线或电缆的导体建立电连接。
17．权利要求16的电源开关装置，其特征在于，槽内各触片棱之间的导线或电缆的接合使电触片与导线或电缆之间具有牢固可靠的物理连接并与导体建立了牢固可靠的电连接。
18．权利要求17的电源开关装置，其特征在于，触片脚能可弹回地防止相互背离的移动以便使电触片的结构可安放一系列不同规格的绝缘导线或电缆并与之建立电连接。
19．权利要求15的电源开关装置，其特征在于每个电触片包括一个其中带有一个槽的基本平直的触片部分，该槽具有一个位于基本平行的触片棱之间与加宽的插入部分相邻的狭窄的固定部分。
20．权利要求19的电源开关装置，其特征在于，固定部分的触片棱间隔开以便使插入其中的导线或电缆的绝缘包皮由触片棱切掉，从而使棱与导线或电缆的导线建立电连接。
21．权利要求20的电源开关装置，其特征在于，插入部分的尺寸使得导线或电缆的一端可沿平直触片部分的平面横向插入其中以便之后沿该槽移至固定部分中。
22．权利要求21的电源开关装置，其特征在于，每个电触片带有一个邻近于电触片触片棱之一个平直侧面的可滑动构件；并且可滑动构件上带有一个通孔并可滑动以便可使该孔从与插入部分对准的位置移至与固定部分对准的位置。
23．权利要求22的电源开关装置，其特征在于，每个输入电触片具有多个固定部分及相邻的插入部分；并且每个可滑动构件具有多个用于安放导线或电缆端部的相应的孔以便多根导线或电缆可与每个输入电触片相连。
全文摘要
一种电源插座或开关装置,其触片构件具有位于触片棱之间的槽以使绝缘导线或电缆的端部能插入其中。插入时触片棱切掉绝缘部分以与其中的导体电连接并在机械上将导线/电缆端部紧固。在一种结构中,提供了邻近槽并具有通孔的可滑动块,该通孔可与槽的加宽部分对准。导线/电缆端部可插入孔和槽的加宽部分中且可滑动块可沿槽滑动以将导线/电缆端部推入槽中并与触片棱接合。该连接系统能使导线快速有效地连接于电源插座或开关装置。
文档编号H01R13/70GK1219005SQ9812238
公开日1999年6月9日 申请日期1998年12月2日 优先权日1997年12月2日
发明者R·蒙施 申请人:克罗内有限公司