专利名称：平面平行防触电插头插座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电器产品。
插座主要用于家庭、办公场所、宾馆、工厂等，量大面广，且其产品质量和安全性能的好坏对人们生命、财产及周围环境的安全影响极大。我们国家对此类产品制定了专门的标准，它们是GB2099．1—1996／家用和类似用途插头插座／第一部分通用要求和GB1002—1996／家用和类似用途单相插头插座／型式、基本参数和尺寸，虽然国家通过贯彻标准的方式，对此类产品生产确保了一定的质量和安全要求，但是，仍然存在着明显的质量和安全问题，存在这些问题的根本原因是基本技术方案有缺陷，具体表现在GB1002—1996中规定的两极式、两极带接地式和两极双用式这三种基本型式均存在着以下技术落后因素(1)插销与插套接触面不是平面，接触面积小，负荷能力差，接触电阻大切不稳定；(2)插销和插套接触面与插座安装面垂直，不利于插座超薄设计；(3)插座两极带电体及地线插套本质上都是外露的，就连GB2099．1—1996确认的带保护门式也是如此，因为它们统统没有彻底解决防触电设计应该解决的一个凸出问题插头未插入插座时，手持缝衣针或0．5毫米左右刀片等能触及到插套带电体的问题，带保护门设计方案在防触电性能方面好一些，也只能达到看不见插套带电体，并在一定程度上减小了触电的可能性。“带保护门的插座在结构上还应做到在插销不于插座插合的情况下，用一般探针是不能触及带电部件的，(见GB2099．1—1996第11页)，也就是说，但用更细的针或用更大的力是能够触到带电体的，更为严重的是，市场正在销售的和实际使用中90％以上的插座并不带有保护门，外露插套带电体的插座随处可见，特别是两极双用式插座，5．5毫米粗的钢丝可触及插套带电体，整天露着两个带电大黄牙，时刻威胁着千万独生子女的安全；(4)拔下插头和插上插头时，只作简单的插拔动作，因而容易产生误断开；(5)用青铜片插套变形产生接触压力，接触压力小、设计值不易控制且量值极不稳定、容易引起插套与插销接触不上或接触不良现象。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，从而提供一种安全可靠的插头插座。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的(1)插销与插套的有效接触面均为刚性平面；(2)插套与插销的接触平面与插座的安装平面平行；(3)插套与插销的有效接触面积不随接触压力大小变化而变化；(4)一对插头插座插合好后，三对插销与插套的接触压力，均由插头的一个专用弹簧产生；(5)基本结构型式为两极带接地式。
根据上述基本特征，本实用新型可分为如下形式1．平面平行防触电插头插座基本结构型式为两极带接地式，如果不接地线，也可作为两极式使用；2．按照插头插入插座的动作及插套与插销结构不同分为压挂卡型和压插卡型。插头插入插座时，前者需作压、挂、卡三个动作。而后者需作压、插、卡三个动作。3．该系列产品也可参照国GB 2099．1—1996(第9页7．2项)的分类方法进行分类。通常可分为(1)固定式插座和移动式插座。墙壁上使用的一般为固定式插座；桌面上使用的一般为移动式插座。(2)按固定在一起的插座个数可分为单个插座和两位及多位插座。(3)按插座的使用安装方法分为明装式插座；暗装式插座；镶板式插座；框缘式插座等。本实用新型使用最广的使用型式是墙壁上使用的超薄一位或两位插座(明装式和暗装式)及配套插头和桌面使用的多位插座及配套插头。也可在这些插座上增加一些其它付件，如保险丝、开关、指示灯、电压表等。
1．首先以压挂卡型平面平行防触电、超薄二位固定式插座及配套插头为典型说明，插座是由绝缘体插座底座(7)、插座盖(2)和三条导电接触板条(11)、(13)、(17)组成的，插头是由插头盖(36)、插头底座(37)和三个插销组成，插座上面一般为一长方形或正方形，插座底座(7)下部为一带底座结构，而上部为盒状结构的塑料盒状体，盒状体的上面特征是纵向一条长通槽，横向接触板条安三条，中间低，两边高，高的正好搭成桥，即纵向长通槽(19)上段与火线接触板条(11)构成火线插套；下段与中线接触板条(17)构成中线插套，而地线接触板条(13)与插座盖(2)形成地线插套，插座盖(2)上面给每个插座设计有一个火线(L)插口(3)、一个地线(E)插口(4)和一个中线(N)插口(5)，火线接触板条(11)上设有卡位孔(9)，并用螺钉(10)将该板条和连接导线的端子一起固定到插座底座上，用螺钉(14)将地线接触板条(13)和连接导线的端子一起固定到插座底座上，中线接触板条(17)设有卡位孔(18)，并用螺钉(16)将该板条和连接导线的端子一起固定到插座底座上。火线插套缝隙口(8)和中线插套缝隙口(15)是各自对应插销头插入插套的插入口。通过固定台阶孔(12)可用螺钉将插座底座固定到墙壁上。螺钉(6)用来将插座盖固定到底座上。电源线入口(1)引入单相电源。插头的插头盖(36)和插头底座(37)构成绝缘壳体。中线插销(32)和火线插销(34)均为П字型结构，壳体外露水平板部分中间分别设有卡位孔(31)和(35)。壳体内部水平板部分中间均设有一个固定孔，用螺钉(39)将П字型插销另一端同连接导线的端子一起从插头盖内侧固定到插头盖上。地线插销(33)为一T字形插销，外露立杆顶端压配合一平板。它在插头壳体内部部分为一压簧(39A)受压时的立竿上下移动机构，(39B)为立竿上下移动机构的定向键槽，立竿中间设有螺纹和两个螺母(39C)，用以直接固定导线或固定连接导线的端子。电源线引入口(30)引入单相电源。
2．压插卡型平面平行防触电、超薄二位固定插座及配套插头。插座是由插座底座(7)、插座盖(2)和三条接触板条(11)、(13)、(17)组成的。插头是由插头盖(36)、插头底座(37)和三个插销组成。插座具有压挂卡型插座的大多数特征，不同之处在于(一)插口(3T)和插口(5T)均多了一个纵向窄插槽。(二)纵向插槽(9T)和(18T)替换了卡位孔(9)和(18)。(三)当插头与插座插合后，凸台(50)对与插套的火线接触板条(11T)压紧接触的火线插销(34T)进行了有效卡位。使其不能向插口方向滑动，脱离接触。(四)其余特征与压挂卡型插座相同。插头不同于压挂卡型插头的特征在于(1)中线插销(32T)和火线插销(34T)均为工字形结构。(2)其余特征于压挂卡型插头相同。
3．防触电结构设计在图6中，火线插套接触板条(11)和中线插套接触板条(17)，它们的位置均往插套口里面设置了2毫米。而且，它们均装配在插座盖的背面，并有插座盖(2)的小凸沿挡着。箭头Z1表示用一个缝衣针示意从插痤的火线插口插入，直接尽量触及火线插套接触板条(11)或火线插套接触板条卡位销(9)。图中清楚看出，根本接触不到。箭头2x表示用一个缝衣针示意从中线插口插入，直接尽量触及中线插套接触板条(17)或中线插套接触板条卡位销(18)，如图所示，也是根本触不到。
图13D—D剖视图表示，在压插卡插座中凸台(50)正好挡住插头火线插套接触板条(11T)，缝衣针(Z3)示意从插痤的火线插口插入，直接尽量触及火线插套接触板条(11T)，也是根本触不到，同样，中线插座的插套也设计了这一防触电结构。
4．墙壁固定式插座的超薄设计方案优势现行插座插头插合后，插套和插销接触面垂直于插座的安装面。插套和插销在插座厚度方向所占尺寸最少也要占到16毫米。而本方案插套和插销接触面于插座的安装面平行。从图10可以看出，插套和插销在插座厚度方向所占尺寸最多也只有8毫米，所以，此方案可以设计出15毫米左右厚的超薄插座。
5．用插头的一个压缩弹簧产生三个接触压力。压挂卡型插座与插头插合好后，压缩弹簧(39A)受到压缩，地线插销(33)对地线插套的地线接触板条(13)施加上接触压力。同时火线插销(34)也对火线插套的火线接触板条(11)施加上接触压力。中线插销(32)也对中线插套的中线接触板条(17)施加上接触压力。压挂卡型插座与插头插合好后的情况于此相同。
6．插套与插销的接触是刚性平面与刚性平面的接触方式插套的接触板条(11)、(13)、(17)和插销接触面均为刚性平面。这种接触方式，接触面积不随压力大小而变化。
7．接触压力是压紧力而不是夹紧力，接触压力是在弹簧力的作用下，插销(34)压紧接触板条(11)；插销(33)压紧接触板条(13)；插销(32)压紧接触板条(17)，产生了三个接触压力。而现有插头插入插座后，插套与插销之间的接触压力是靠插套弹性变形夹紧插销的力而产生的，缺点很多。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点(1)插座的插套两极带电体丝毫不外露，眼睛完全看不见。手持缝衣针或任意薄厚宽窄的刀片等根本接触不到两极带电体。从结构方案上根除了小孩玩耍触电的可能性。(2)特别适合设计与制造超薄型明装(15毫米左右厚)或暗装插座。用于工业与民用建筑墙上电源安装，美观大方。(3)从插座上拔下插头时，必须作压、解卡、推三个动作，所以，不会象现行插座那样，因为容易产生夹紧力减小，插头“自动拔下”，造成电源误断开。(4)插销与插套插合时，由于有足够并能长期保持稳定的接触压力，不会产生接触不上或接触不良现象。(5)插销与插套带电体有效接触面积大且稳定、接触电阻小、负荷能力强、接触稳定性好。(6)用弹簧产生接触压力，接触压力大，而且稳定性好。(7)不用青铜材料，结构及工艺简单，成本低。(8)也适合制作桌面使用的固定式多位或单个插座及插头。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述图1是压挂卡型平面平行防触电、超薄二位插座立体图，左半部分是一个插座的外形图，右半部分为另一个插座揭开插座盖的内部结构图，它的透视图及剖视图如图2，图2为正视图，图中，(H)二位超薄插座厚度，图3为俯视图，图4为A—A剖视图。螺钉固定处一般可安装端子或直接连接导线。图5为B—B剖视图。图6为C—C剖视图。图7是与压挂卡型平面平行防触电插座配套的插头立体图。图8为E—E(对称中心)剖视图。图中代表符号含意如下(30)电源线引入口，(31)中线插销卡位孔；(32)中线插销；(33)地线插销；(34)火线插销；(35)火线插销卡位孔；(36)插头盖；(37)插头底座；(38)插头盖固定螺钉；(39)П字形插销固定螺钉；(39A)压缩弹簧；(39B)定向键键槽；(39C)双螺母；(P)压缩弹簧试验压力。图中看出，插销(32)和插销(34)均为П字形结构，外露水平板部分中间均设有一个卡位孔，用以在插头与插座插合时，固定卡位。固定卡位后，用压、解卡、推三个动作才能将插头拔下。内部水平板部分中间均设有一个固定孔，用螺钉(39)将П字形插销另一端从插头盖内侧固定到插头盖上。并将连接导线的端子(未画出)一起同П字插销固定到插头盖上。T字形插销(33)外露立杆顶端压顶端压配合一平板。插销(33)在插头内部部分为一弹簧受压时的立竿上下移动机构，如图8所示当地线插销接触板条受一外力(P)加压时，压缩弹簧(39A)受压，正个插销沿导向槽(39B)往下移动，此导向槽与一螺钉配合，使其当插销(33)受压时，只能作往下移动，不能转动，。立竿中间设有螺纹和双螺母(39C)，用以直接固定导线或固定连接导线的端子。
图9是压挂卡型平面平行防触电、超薄二位插座和与它配套的插头插合过程立体示意图，图10为插头与插座插合好之后沿中心线F—F向剖视图。图9连接过程分三步(一)，压三个插销(32)、(33)、和(34)压入各自对应的插口，如箭头①所示，此时插头地线接触板条(33)首先受到压力并使弹簧(39A)压缩；(二)，挂插销(34)、(32)压到长通槽底部时，三个插销同时向箭头②所示方向插入，并一直插到底，达到插销(34)挂到接触板条(11)底部，插销(32)挂到接触板条(17)底部的目的；(三)，卡抬手去掉手臂压力，卡位销(9)、(18)同时分别卡入卡位孔(35)和卡位孔(31)，如箭头③所示放手后，自动释放人为压力(P)，此时，受压弹簧并未完全解除受压，而是受到一个额定压力，受压弹簧的恢复力通过各自的插销给每个插套的接触板条产生了额定接触压力，完成了压挂卡全过程之后插套与插销的接触状况如图10所示。图11为压插卡平面平行防触电超薄二位插座和与它配套的插头立体图，图11为压插卡二位插座立体图，图12为压插卡插头立体图，图13为压插卡插座与插头的插合过程示意图，其中，带T字的代号与不含T字的代号含意有以下不同(一)，插口(3T)和插口(5T)均多了一个纵向窄插槽；(二)，压插卡型插头的火线插销(34T)和中线插销(32T)均为工字形插销而不是П字形插销；(三)，压插卡式插头插座插合好后的卡位，是用在插口边沿设置凸台的方法实现的；如图13中D—D局部剖示图所示，(50)卡位凸台对插头火线插销(34T)进行了有效卡位。图13所示连接过程也分三步(一)，压插销(32T)、(33)和(34T)同时压入各自对应的插套口(3T)、(4)和(5T)，如箭头①所示；(二)，插插销(32T)、(33)和(34T)同时拉动，插入各自对应的插套，并一直插到底，如箭头②所示；(三)，卡放手取掉人为压力(P)如箭头③所示。此时，受压弹簧(39A)受额定压力压缩，并给每个接触板条均产生了额定接触压力。此时，凸台(50)(见D—D向剖视图)正好挡住插头火线插套接触板条(34T)，起到卡位作用［凸台(50)同时也可设在中线插套接触板条对应位置］。图14为带保险丝和按扭开关的压挂卡型平面平行防触电、超薄二位插座。图中(60)暗保险丝；(61)按扭开关；图15为桌面或工作台用压挂卡型四位防触电插座简单示意图。该实用新型也特别适合制作四位等不同位数的固定式插座。
权利要求1．一种平面平行防触电插头插座，其特征在于插销与插套的有效接触面均为刚性平面；插套与插销的接触平面与插座的安装平面平行；一对插头插座插合好后，三对插销与插套的接触压力，均由插头的一个专用弹簧产生；为两极带接地式。
2．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于插座是由绝缘体插座底座(7)、插座盖(2)和三条导电接触板条(11)、(13)、(17)组成的，插头是由插头盖(36)、插头底座(37)和三个插销组成，插座上面一般为一长方形或正方形，插座底座(7)下部为一带底座结构，而上部为盒状结构的塑料盒状体，盒状体的上面纵向一条长通槽，横向接触板条安三条，中间低，两边高，高的正好搭成桥，即纵向长通槽(19)上段与火线接触板条(11)构成火线插套；下段与中线接触板条(17)构成中线插套，而地线接触板条(13)与插座盖(2)形成地线插套，插座盖(2)上面给每个插座设计有一个火线(L)插口(3)、一个地线(E)插口(4)和一个中线(N)插口(5)，火线接触板条(11)上设有卡位孔(9)，并用螺钉(10)将该板条和连接导线的端子一起固定到插座底座上，用螺钉(14)将地线接触板条(13)和连接导线的端子一起固定到插座底座上，中线接触板条(17)设有卡位孔(18)，并用螺钉(16)将该板条和连接导线的端子一起固定到插座底座上，火线插套缝隙口(8)和中线插套缝隙口(15)是各自对应插销头插入插套的插入口，通过固定台阶孔(12)可用螺钉将插座底座固定到墙壁上，螺钉(6)用来将插座盖固定到底座上，电源线入口(1)引入单相电源，插头的插头盖(36)和插头底座(37)构成绝缘壳体，中线插销(32)和火线插销(34)均为П字型结构，壳体外露水平板部分中间分别设有卡位孔(31)和(35)，壳体内部水平板部分中间均设有一个固定孔，用螺钉(39)将П字型插销另一端同连接导线的端子一起从插头盖内侧固定到插头盖上，地线插销(33)为一T字形插销，外露立杆顶端压配合一平板，它在插头壳体内部部分为一压簧(39A)受压时的立竿上下移动机构，(39B)为立竿上下移动机构的定向键槽，立竿中间设有螺纹和两个螺母(39C)用以直接固定导线或固定连接导线的端子，电源线引入口(30)引入单相电源。
3．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于压插卡型平面平行防触电、超薄二位固定插座及配套插头的插座是由插座底座(7)、插座盖(2)和三条接触板条(11)、(13)、(17)组成的，插头是由插头盖(36)、插头底座(37)和三个插销组成，插口(3T)和插口(5T)均多了一个纵向窄插槽，纵向插槽(9T)和(18T)替换了卡位孔(9)和(18)，当插头与插座插合后，凸台(50)对与插套的火线接触板条(11T)压紧接触的火线插销(34T)进行了有效卡位，使其不能向插口方向滑动，脱离接触，插头中线插销(32T)和火线插销(34T)均为工字形结构。
4．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于防触电结构的火线插套接触板条(11)和中线插套接触板条(17)它们的位置均往插套口里面设置了2毫米，而且，它们均装配在插座盖的背面，并有插座盖(2)的小凸沿挡着中线插座的插套也设计了这一防触电结构。
5．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于用插头的一个压缩弹簧产生三个接触压力，压挂卡型插座与插头插合好后，压缩弹簧(39A)受到压缩，地线插销(33)对地线插套的地线接触板条(13)施加上接触压力，同时火线插销(34)也对火线插套的火线接触板条(11)施加上接触压力，中线插销(32)也对中线插套的中线接触板条(17)施加上接触压力，压挂卡型插座与插头插合好后的情况与此相同。
6．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于插套与插销的接触是刚性平面与刚性平面的接触方式，插套的接触板条(11)、(13)、(17)和插销接触面均为刚性平面，这种接触方式，接触面积不随压力大小而变化。
7．根据权利要求1所述的插头插座，其特征在于接触压力是压紧力而不是夹紧力，接触压力是在弹簧力的作用下，插销(34)压紧接触板条(11)；插销(33)压紧接触板条(13)；插销(32)压紧接触板条(17)，产生了三个接触压力。
专利摘要平面平形防触电插头插座属于量大面广的家用电器产品。其基本特征是:(1)插销与插套接触面均为平面,接触面积大,负荷能力强,接触电阻小而且稳定。(2)插销于插套接触面和插座安装面平行,有利于插座超薄设计。(3)插座两极及接地触头不但均不外露,而且用刀片、缝衣针等均触不到带电极。(4)拔下插头时,要作压、解卡、推三个动作。因而插上插头时不会产生误断开,或接触不良现象。(6)用弹簧产生接触压力,接触压力大、稳定、易控制。
文档编号H01R13/46GK2413403SQ99255158
公开日2001年1月3日 申请日期1999年11月29日 优先权日1999年11月29日
发明者郭少南 申请人:郭少南, 郭晓军, 郭丽君