防觸電插座的製作方法

2023-08-03 07:12:01

本發明涉及一種插座，尤其涉及一種防觸電插座，屬於一種電氣設計中的元器件。

背景技術：

插座，又稱電源插座、開關插座，是電連接器的一部分，是為家用電器提供電源接口的電氣設備，也是住宅電氣設計中使用較多的電氣附件，與人們生活有著十密切的關係，插座和插頭一起使用，完成電氣連接，插座主要是供電方，和市電的火線和零線之間具有連接關係，為具有插頭的用電器提供電力，插座分為兩種，一種是可以移動排插，另一種是設置在牆面上固定插座，插座一般裸露在外面上，所以需要一定保護，一般情況下，插座都具有基體和蓋體，基體和蓋體安裝形成一個內腔，內腔中固定有火線插接口和零線插接口，這樣火線插接口和零線插接口就會處在基體和蓋體組成的內腔中，並且在蓋體上設有供插頭的接線片伸入的插接孔。目前市場上的插座的功能都很簡單，不能防觸電功能，對兒童有嚴重的安全威脅，尤其是安裝在牆壁上的地插，不像排插一樣可以在不用的時候收起來，而且，位置較低，兒童容易夠到。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種防觸電插座，以解決現有技術中的插座因沒有防觸電保護而成容易出現安全威脅的問題。

為了實現以上目的，本發明的防觸電插座的一種形式採用如下技術方案：

一種防觸電插座，包括基體和蓋體，基體和蓋體安裝形成一個內腔，內腔中固定有火線插接口和零線插接口，蓋體上設置有與火線插接口和零線插接口對應的插孔，火線插接口和零線插接口上分別電連有相對懸伸的電連片，基體上於兩電連片的位置分別具有供兩電連片支撐的平面，兩電連片的上面分別設置有絕緣齒輪，絕緣齒輪輪面的中間部位具有環形槽，絕緣齒輪輪面的兩側具有傳動齒，絕緣齒輪轉動裝配在基體上，絕緣齒輪的環形槽的底面與對應的電連片壓緊配合，兩絕緣齒輪遠離電連片的一側分別具有滑動裝配在基體上的齒條，兩齒條分別與兩絕緣齒輪嚙合傳動，兩齒條相對的一端之間具有兩端分別頂壓在兩齒條上的復位壓簧，兩齒條上具有朝向相背的臺階面，兩齒條的臺階面分別與基體擋止配合，兩齒條的另外一端分別伸向火線插接口和零線插接口的上方，兩齒條的另外一端的端頭具有用於與插頭的金屬插片推壓配合、使兩齒條相對移動的斜面，兩絕緣齒輪的環形槽的底面上固定設置有在兩齒條相對移動到位後與電連片接觸電連的導電塊，兩導電塊通過各自對應的滑動電連裝置分別用於與火線和零線相連，基體的內表上與兩齒條之間向上滑動導向設置有限位柱，限位柱與基體之間具有頂壓壓簧，限位柱的端面上凸設有伸入兩齒條之間防止兩齒條相對移動的凸柱，兩齒條的對應表面分別與限位柱的處於凸柱兩側的端面頂壓配合，凸柱或者限位柱上於兩齒條的兩側凸設有頂壓頭，頂壓頭上設置有伸出蓋體的外表面的頂壓柱，頂壓柱導向設置在蓋體上並在被插頭壓下時推壓限位柱使凸柱由兩齒條之間移出。

所述的電連片的兩側具有翻邊，所述的絕緣齒輪的環形槽的槽底上設置有供所述翻邊卡入的溝槽，導電塊的兩側延伸至對應溝槽，導電塊的兩側面能與所述翻邊接觸。

所述的滑動電連裝置包括設置在絕緣齒輪中心的金屬套，金屬套通過設置在絕緣齒輪內部的導線與導電塊電連，絕緣齒輪的轉軸為導電軸並與金屬套滑動電聯，絕緣齒輪的轉軸與對應的火線或零線相連。

所述的復位壓簧的導向為復位壓簧內穿設的導向杆，導向杆的兩端分別伸入兩齒條上開設的盲孔中，所述的導向杆為中間直徑大兩端直徑小的階梯杆，導向杆的兩個臺階面分別能與兩齒條的端面限位配合。

所述的頂壓壓簧的導向為基體的內表面上向上凸設的導向筒體，導向筒體處在頂壓壓簧的外側，應限位柱與導向筒體的滑動導向配合。

所述的導向筒體具有延伸部分，導向筒體的延伸部的橫截面為方形，導向筒體的延伸部的兩側具有供兩齒條嵌入的U形槽，齒條的臺階面通過與導向筒體的延伸部的內表面的限位配合實現與基體的限位配合，在導向筒體的延伸部的內表面上向內側凸設有與兩齒條一一對應的支撐槽體，支撐槽體的底面與U形槽的底面共面，支撐槽體的底面以及兩個側面分別與齒條的對應面滑動配合。

所述的蓋體的內表面上凸設有限位筒體，所述頂壓柱與所述限位筒體導向配合。

所述限位筒體的端面上凸設有伸入所述U形槽的凸條，所述凸條的頂端凸設有處在支撐槽體的上方與齒條的對應面滑動配合的限位板。

所述的頂壓柱上具有與蓋體的內表面限位配合的防脫臺階面。

本發明的防觸電插座的另一形式採用如下技術方案：

一種防觸電插座，所述防觸電插座與上述所述的防觸電插座的差別在於：所述的頂壓柱處在蓋體的外表面以內。

本發明在插頭沒有插接的時候，火線插接口和零線插接口是不與火線和零線接觸的，也就是不帶電，而且，由於兩齒條之間頂壓了凸柱，不會移動，齒條擋在火線插接口和零線插接口上，異物完全無法插入，需要同時按壓頂壓柱使得凸柱離開，插頭才能插入，同時，在插頭的金屬插片的推壓下兩齒條相對移動，絕緣齒輪轉動，火線插接口和零線插接口才會帶電。由凸柱與兩齒條之間的頂壓，在不按壓頂壓柱的情況下，即便用尖銳的器物大力破壞了齒條與火線插接口和零線插接口接觸到，也是安全的，因為此時，火線插接口和零線插接口與火線並不接觸，強力使齒條移動是完全不可能的，因為，必須將凸柱擠碎才形，這是完全不可能，因此，本發明的安全性能非常高。

本發明的電連片的兩側具有翻邊，所述的絕緣齒輪的環形槽的槽底上設置有供翻邊卡入的溝槽，導電塊的兩側延伸至對應溝槽，導電塊的兩側面能與翻邊接觸，這樣一來就提高了電連接觸面積，減小電阻，使得本發明不易發熱，延長使用壽命。

本發明的復位壓簧的導向為復位壓簧內穿設的導向杆，導向杆的兩端分別伸入兩齒條上開設的盲孔中，導向杆為中間直徑大兩端直徑小的階梯杆，導向杆的兩個臺階面分別能與兩齒條的端面限位配合，導向杆的臺階面的存在可以防止一側的齒條被過度壓縮，保證產品的使用穩定性。

本發明的另一種形式的頂壓柱處在蓋體的外表面以內，在使用時，需要與專門的插頭配合使用，插頭絕緣體上設置一個可以伸入蓋體內的凸起，在插頭和插座插接的時候，採用凸起頂壓頂壓柱，這樣，凸起的橫截面可以設置的非常小，相應的蓋體上的孔也可以非常小，使得大部分物件都無法通過，可以最大程度的提高產品的防觸電性能。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的整體結構示意圖；

圖2是圖1中的絕緣齒輪的結構示意圖；

圖3是圖2中的金屬套的結構示意圖；

圖4是圖1中的限位筒體的結構示意圖；

圖5是圖1中的導向筒體的結構示意圖；

圖6是圖5的左視圖；

圖7是圖1中的電連片的橫截面圖；

圖8是本發明實施例2的整體結構示意圖。

具體實施方式

一種防觸電插座的實施例1，在圖1中，其基體1和蓋體2是裝配在一起的，兩者裝配完成後形成一個內腔，本實施例中的基體1為一個矩形的槽體狀，而蓋體2為板狀，蓋體2封在基體1的開口上，兩者通過螺釘固定在一起。在基體1的內表面上凸設有兩個平臺3，在兩個平臺3相距較遠的一側固定設置有火線插接口4和零線插接口5，在蓋體2上開設兩插孔，兩插孔分別與火線插接口4和零線插接口5對應，插孔供插頭的兩個金屬插片通過，插頭的金屬插片是要插接在火線插接口4和零線插接口5上的，因此，插孔的位置分別與火線插接口4和零線插接口5對應。火線插接口4和零線插接口5與對應的平臺3接觸的底部電連有電連片6，兩電連片6相對懸伸，也就是兩電連片6的懸伸方向剛好相反，兩電連片6分別支撐在各自對應的平臺3的表面上，這裡的電連片6為弧形的，中間凸起遠離平臺3的表面，電連片6的彎曲度很好，受壓時會產生彈性變形。在兩平臺3相鄰的一側各設置有絕緣齒輪7，兩絕緣齒輪7分別處在兩電連片6的上方，兩絕緣齒輪7是轉動裝配在兩平臺3上的，在兩個平臺3上分別設置有兩個支撐座8，兩支撐座8分別處在對應的電連片6的兩側，絕緣齒輪7的轉軸的兩端固定穿設在兩個支撐座8上，絕緣齒輪7的輪面的中間部位設置有環形槽9，環形槽9的槽底彈性壓緊在對應的電連片上，由於平臺3的表面較大，因此，平臺3的對應位置開設了兩條容納絕緣齒輪7的輪面的兩側部分的溝槽，絕緣齒輪7輪面的兩側具有傳動齒。電連片6的兩側具有翻著的翻邊10，在絕緣齒輪7的環形槽的槽底上設置有供所述翻邊卡入的溝槽，在絕緣齒輪7轉動時，翻邊10一直卡在絕緣齒輪7的溝槽內，在兩絕緣齒輪7遠離電連片6的一側分別具有齒條11，兩齒條11分別與各自對應的絕緣齒輪7的傳動齒嚙合傳動。兩齒條11在同一直線上移動，兩齒條11不相鄰的一端分別處在火線插接口4和零線插接口5的正上方，分別將滑動裝配在火線插接口4和零線插接口5遮擋，兩齒條遮擋火線插接口4和零線插接口5的一端的端頭部具有斜面，該斜面用以與插頭的金屬插片推壓配合，金屬插片的推壓力會使得兩齒條11相對移動，所謂的相對移動指的是向一塊移動，兩者之間的間距減小的意思。

在兩個平臺3之間的基體1的內表面上凸設有導向筒體12，導向筒體12的下部為圓形筒體，上部為方形筒體，兩者結合的地方具有臺階面，導向筒體12上部的橫截面的內切圓大於其下部的橫截面的內徑。在導向筒體12的下部滑動設置有限位柱13，限位柱13與基體1之間設置有頂壓壓簧14，頂壓壓簧14由導向筒體12的下部分保持穩定。導向筒體12的上部分上午的兩側面上具有由端面向下延伸的U形槽15，兩齒條11分別卡入對應的U形槽15內，兩齒條11上具有朝向相反的臺階面，兩齒條11的臺階面分別與導向筒體12的內表面限位配合，齒條11可以相對於導向筒體12滑動，兩齒條11相對的一端處在導向筒體12內，兩齒條11相對的一端開設有盲孔，導向杆16的兩端分別插設在兩齒條11的盲孔中，導向杆16上套設有復位壓簧17，復位壓簧17的兩端分別頂壓在兩齒條11的端面上，導向杆16為階梯杆，其兩端的直徑較小，中間的直徑較大，也就是具有兩個臺階面，導向杆16的這兩個臺階面分別與齒條11的相對的兩個端面限位配合，這樣可以防止一側的齒條的移動距離過程，失去功能。

在導向筒體12的內表面上於兩齒條11處分別一體設置有支撐槽體24，兩支撐槽體24與各自對應齒條11的三個表面滑動導向配合，支撐槽體24的槽底面與對應的U形槽的槽底共面。

限位柱13端面上凸設有伸入凸柱18，在頂壓壓簧14的作用下，凸柱18伸入兩個齒條11相對的兩端之間，凸柱18與兩齒條11配合的表面為垂直於齒條11移動方向的平面，並且兩齒條11與凸柱18配合的平面與凸柱的平面是平行的，這樣，凸柱18的擋止作用非常可靠，凸柱18不從兩個齒條之間脫出，兩個齒條絕對無法相對移動。在齒條11與支撐槽體的底面配合的表面與限位柱13處於凸柱18之外的部分頂壓配合。在限位柱13的端面上於兩齒條11的兩側設置有向蓋體延伸的頂壓頭19。

在蓋體2的內表面上設置有限位筒體20，限位筒體20的端面上凸設有伸入U形槽15內的凸條21，兩凸條21一致延伸到對應的齒條11處，在凸條21的頂端凸設有限位板22，限位板22處在支撐槽體24的上方，與支撐槽體24的延伸方向一致，限位板22與齒條的對應面滑動配合，實現對齒條11的導向，限位筒體內設置有頂壓柱23，頂壓柱23的內端用於頂壓頂壓頭19，頂壓柱23的外端頭由蓋體2上開設的通孔中伸出，頂壓柱23上設置有一個軸環25，該軸環25與蓋體2的內表面配合，防止頂壓柱23由蓋體2的通孔中脫出丟失，軸環25與限位筒體20的內表面配合，軸環25的一個表面形成防脫臺階面。在插頭和插座插接的時候會推壓頂壓柱23，頂壓柱會頂壓頂壓頭19，限位柱會克服頂壓壓簧的彈簧力下移，凸柱18由兩齒條之間脫出，兩齒條11可以在插頭的金屬插片的作用下，相對移動，避開火線插接口4和零線插接口5，使得插頭的金屬插片可以插入火線插接口4和零線插接口5中。

在兩絕緣齒輪7的環形槽9的底面上固定設置有導電塊26，在插頭的技術插片插入火線插接口4和零線插接口5中時，推壓兩齒條11，使得齒條11相對移動，在齒條11相對移動到位後，所謂的到位，指的是不再移動了，在金屬插片插入火線插接口4和零線插接口5的過程中，齒條11會相對逐漸移動，當齒條11完全將火線插接口4或零線插接口5讓開口，齒條11將不再移動，這時，也就移動到位了。在齒條11移動的過程中，絕緣齒輪7在齒條11的驅動下會轉動，在齒條11移動到位後，導電塊26剛好壓在電連片6上，兩者接觸電連。導電塊26一種延伸到環形槽9的側壁處，能與電連片6的翻邊接觸，使得電連效果更好。

在絕緣齒輪7的中心固定嵌設有金屬套27，金屬套27與導電塊26電連，將兩者電連的導線成型在絕緣齒輪7內部，其實，在絕緣齒輪7成型的時候可以之間將導電塊、金屬套以及將導電塊和金屬套電連在一起的導線一起成型在絕緣齒輪7上。絕緣齒輪7的轉軸穿設在金屬套27的內孔，絕緣齒輪7的轉軸是可以導電的，並且與金屬套滑動電連，兩絕緣齒輪7的轉軸分別與火線和零線相連，為了使得金屬套7和絕緣齒輪7的轉軸之間的電連效果達到最好，在金屬套27的上布設了一組翹片28，翹片28是採用U形槽直接由金屬套27上成型出來的，翹片28的一端與金屬套27連接，另一端傾斜朝向金屬套的內部，這些翹片28彈性壓緊在絕緣齒輪7的轉軸上。

一種防觸電插座的實施例2，在圖2中，本實施例與實施例1區別僅僅在與：本實施例中的頂壓柱沒有突出蓋體的外表面，在蓋體的外表面之下，在使用的時候，需要在配套的插頭的絕緣體上凸設一個凸起，在插頭和插座插接時嗎，該凸起伸入蓋體內頂壓頂壓柱，完成齒條的解鎖，使得齒條可以自由移動。

上述實施例中的電連片的兩側設置有翻邊，在其它實施例中也不可以不設置這一翻邊，在上述實施例中，絕緣齒輪可以與電連片可以壓的非常緊，兩者之間電連效果也可以非常好。

上述實施例中的火線插接口和零線插接口已經與兩者連接電連片均是設置在平臺上的，在其他實施例中也可以不設置在平臺上，直接設置在基體上，而，平臺是設置在基體的內表面上，平臺上表面也是間接設置在基體上的。

上述實施例中的基體為矩形槽體狀，蓋體為平面狀，在其他實施例中，基體也可以為平面狀，蓋體為矩形槽體狀。

上述實施例中的插座可以用作可以移動的排插，也可以用作可以設置在建築牆體內的插座，也可以是設置在建築內部作為電氣原件的插座。

上述實施例中的齒條通過一種具體的結構實現了與基體的滑動裝配，在其他實施例中，本領域的技術人員所熟知的其他結構也可以。

上述實施例中的基體和蓋體是固定在一起的，基體和蓋體的角色可以相互轉換。

上述實施例是結合附圖給出的一種具體的實施方式，本發明的保護範圍並緊緊局限於上述具體的結構。

上述實施例中的支撐槽體設在導向筒體的內側面上，也可以設置在外表面上，如果設置在外表面上效果會更好一點，相應的限位的懸伸方向也也隨之調整到外側。

上述實施例中的防觸電插座的工作原理如下：首先，在插頭與插座沒有插接的時候，兩齒條在復位壓簧的作用下，具有分離的趨勢，一個齒條移向插入火線插接口，另一個移向零線插接口，由於齒條上設置的臺階面與導向筒體的內表面配合，齒條不會無限制的移動，導向筒體會最終會承受來自復位壓簧的彈簧力，整個彈簧系統趨於平衡，這時候，兩個齒條距離較遠的一端伸向各自對應的火線插接口或零線插接口，分別將火線插接口或零線插遮擋住。與此同時，在頂壓壓簧的作用下，限位柱13在會上移，由於兩個齒條分開，兩者之間的距離使得限位柱13端面上的凸柱可以伸入，凸柱伸入兩個齒條之間以後，因為凸柱的擋止作用。兩個齒條將不再能相對移動，也就是兩個齒條之間的距離將不再能縮小，齒條被凸柱和限位筒體限位，無法隨意移動，由於較小的間隙而造成的移動可以忽略，這不影響功能的實現。在齒條處於上述的狀態的情況下，絕緣齒輪上導電塊遠離電連片，火線插接口和零線插接口無法與火線和零線電連。

其次，在插頭和插座插接的時候，插頭的金屬插片伸入蓋體內，分別與兩齒條接觸，與此同時，插頭推壓頂壓柱，頂壓柱頂壓頂壓頭，限位柱克服頂壓壓簧的作用下移，凸柱隨之下移，兩齒條相對移動的約束接觸，由於齒條與金屬插片接觸的端頭具有斜面，在金屬插片的作用下，齒條相對移動，將火線插接口和零線插接口讓開，金屬插片插入火線插接口和零線插接口中，與此同時，絕緣齒輪在齒條的驅動下轉動，導電塊轉向電連片，兩者電連，火線插接口和零線插接口經過各自的電連片、導電塊、導線、金屬套以及絕緣齒輪的轉軸後與對應的火線和零線電連，完成導電過程。

再次，拔掉插頭後，齒條失去頂壓力，在復位壓簧的作用下，齒條復位，凸柱具有了上移空間，並頂壓柱失去插頭驅動力，限位柱將在頂壓壓簧的作用下上移，凸柱再次伸入兩齒條之間，為齒條定位，同時，齒條在移動過程中驅動絕緣齒輪轉動，導電塊離開電連片，整個插座各個零件完成復位，火線插接口和零線插接口與火線和零線斷開，齒條繼續遮擋火線插接口和零線插接口。