具有封閉的摺疊插腳的插頭橋的製作方法

2023-10-04 18:48:14

具有封閉的摺疊插腳的插頭橋的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於電器插頭（1）的插頭橋，以便將電器連接到交流電網的插座上，所述電器插頭（1）作為單元由插頭橋構成，所述插頭橋與用於該電器的三芯連接電纜的端部件連接且在注射模中被注射包封，插頭橋本身由形狀穩定的絕緣體（2）構成，所述絕緣體用於容納和固定分別為矩形的相線插腳（3b）、中線插腳（3c）和地線插腳（3a），並且相線插腳（3b）、中線插腳（3c）和地線插腳（3a）分別滿足英國標準BS1363並且相線插腳（3b）、中線插腳（3c）和地線插腳（3a）分別構造為摺疊插腳，所述摺疊插腳從首先平坦的由金屬板（16）製成的衝壓件拉制、摺疊到其最終的空間形狀並且在絕緣體（2）的注射過程中將塑料填充到摺疊插腳的空隙和間隙中，所述插頭橋的特徵在於，在注射包封插頭橋之後相線插腳、中線插腳（3c）和地線插腳（3a、b、c）的這樣形成的所有表面，包括插入斜面（5）在插座側至少直至絕緣體側的絕緣部（4）由金屬板（16）構成。藉助根據本發明的插頭橋可在製造時明顯節省材料，但插腳（3a、b、c）在插座側的接觸區域中不具有塑料嵌入物。
【專利說明】具有封閉的摺疊插腳的插頭橋
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於電器插頭的插頭橋，用於將電器、尤其是家用電器連接到交流電網的插座上，所述電器插頭作為單元由插頭橋構成，所述插頭橋與用於該電器的三芯連接電纜的端部件連接且在注射模中被注射包封，插頭橋本身由形狀穩定的絕緣體構成，用於容納和固定分別為矩形的相線插腳、中線插腳和地線插腳，並且在一個與絕緣體的注射相同的工序中在與所述插腳橫截面相對應的絕緣體通孔中所述相線插腳、中線插腳和地線插腳被注射在絕緣體上或中，在此相線插腳、中線插腳和地線插腳相對於插頭橋和電器插頭分別充分地突出，以便插入插座中，相線插腳、中線插腳和地線插腳分別具有插入斜面，相線插腳和中線插腳分別具有絕緣體側的絕緣部並且相線插腳、中線插腳和地線插腳分別構造為摺疊插腳，所述摺疊插腳從首先平坦的由金屬板製成的衝壓件被牽引、摺疊到其最終的空間形狀中並且在絕緣體的注射過程中摺疊插腳在空隙和間隙中用塑料填充，使得在注射過程之後相線插腳、中線插腳或地線插腳具有其最終輪廓。
【背景技術】
[0002]這種插頭橋例如在DE102009049369A1中說明。
[0003]這種插頭橋尤其是在英國和英語語言地區使用。該插頭的特點在於地線插腳在電器插頭插入電流或電壓供應網的插座中時用作機械解鎖裝置。地線插腳構造得比相線插腳和中線插腳要長，並且只有當地線插腳插入時，其它兩個插腳才能滿足功能地插入。
[0004]根據英國標準BS1363,在英國相線和中線必須構造成尺寸為3.98x6.35x17.7mm(+/-0.08x0.13x0.5mm)的矩形，在插頭側必須絕緣9.35mm(+/-0.15mm)。地線插腳必須以22.23mm(+/-0.13mm)的距離在中間高出其它兩個插腳地安裝。該插腳也構造成矩形的，尺寸為 3.975x7.93x22.73mm(+/-0.08x0.13x0.5mm)，但不需要絕緣。
[0005]除了上面描述的機械式保險以外，現今的電器插頭出於電氣安全原因由鑄造或注射的插接體構成，用於待連接的電器的連接電纜和用於插座的連接插腳或者說插頭插腳之間的電連接封裝在插接體的內部。一般來說，電纜不能與插頭分離。各種形式的連接輔助裝置簡化了電纜的安全可靠的連接。在插頭側，插頭插腳不僅可通過壓接觸頭(Crimpkontakt)也可通過鉚接觸頭連接。
[0006]這樣的和類似的插頭橋在生產電器插頭時大量安裝。由於在激烈的市場競爭中即使很小的價格差異也會對競爭力產生明顯影響，所以旨在節約成本或材料的開發工作在這個【技術領域】中起著非常重要的作用。因此在GB2092836A中記載了一種由衝壓件摺疊成的插腳。毫無疑問這實現了顯著的材料節約。然而這涉及一種安裝系統，在其中插腳和插頭側的觸頭不像現今常見的那樣在鑄造方法中被封裝。因此與現代插頭系統相反，在該設計中不能確保單個導線從殼體內部向外突出。此外這種摺疊插腳由於其結構方式機械穩定性差，此外由於大的空腔溼氣可到達插頭內部。除此之外，該系統由於其結構方式不適合批量生產，因為這裡不能簡單地實現在上面提到的標準BS1363中規定的相線插腳和中線插腳的部分絕緣。出於這個原因，GB2092836A中所描述的結構不得不被認為已經過時，因而本領域技術人員沒有動機來改進這種插頭系統。
[0007]此外，基於如在DE19801896C1和DE10051348C2中所描述的符合標準的結構，特別是曾試圖通過粗銑並且以塑料填充否則為實心的插腳來節約材料，如例如在DE102007009422A1中所示。但由於複雜的加工，這種材料節約方法會不利地影響生產速度並因此最終影響製造成本。實心插腳產量達到每分鐘約80至100件，而銑削的插腳產量則僅為每分鐘60至80件。
[0008]在DE4314195A1中記載了一種插腳,該插腳由捲起的金屬板條成形。插腳內部也可以澆注塑料。但以這種方式只能製造圓形插腳。
[0009]在DE2009049369A1中記載了一種具有摺疊插腳的插頭橋，所述摺疊插腳在注射包封時獲得其最終的外部形狀。在此尤其是省略了大量材料。但所述插腳的插入斜面卻由於摺疊過程在插腳的窄面上具有空隙，該空隙在注射包封時被塑料填充。然而這種塑料嵌入物在大電流和高溫的極端情況下被證明是不利的。另外在此也不能接通。因而英國當局不再允許使用這種插腳。

【發明內容】

[0010]有鑑於此，本發明的目的在於，以儘可能簡單的技術手段以小投入且低成本的方式改進所述類型的插頭橋，使得在製造該插頭橋時仍可明顯節省材料，並且插腳在插座側的接觸區域中不具有塑料嵌入物。
[0011]根據本發明，該目的以出人意料地簡單且有效的方式如下解決:在注射包封插頭橋之後在插座側如此產生的相線插腳、中線插腳和地線插腳的所有表面、包括插入斜面至少直至絕緣體側的絕緣部由金屬板製成。
[0012]與實心的結構方式相比，通過用衝壓件進行製造明顯節省材料。另外由於機械的摺疊和對此可供使用的機器以這種方式可顯著提高生產速度。摺疊插腳必要的穩定性和空腔密封在此通過特別簡單和低成本的方式在一個藉助澆注(Guss)方法的步驟中實現，原本就要藉助澆注方法來澆注整個插頭。與實心的金屬插腳相比節省了 60%的材料並且因此為歐洲委員會所要求的高效資源利用做出了貢獻。
[0013]DE102009049369A1的摺疊插頭由矩形衝壓件制出並且這樣摺疊，使得兩個窄的側邊(作為鉚接套管或壓接套管和鎖緊邊緣)在插頭側鎖緊。插入斜面由衝壓件的中間摺疊出。在此不可避免地在摺疊完成的插腳的窄面上出現缺口，該缺口隨後用塑料填充。
[0014]但在本發明中，衝壓件在摺疊時在窄面上形鎖合和力鎖合地鎖緊。電纜側的連接套管在此由衝壓件的中央衝壓並摺疊製成，而不是由板條端部摺疊出。通過使矩形衝壓件的短的側邊構成插入斜面，可使插座側的接觸區域的所有表面都由衝壓件製成並且因此避免在所有與插座的導電部件接觸的表面上出現塑料嵌入物。
[0015]現在由於摺疊的方式，衝壓件也可直接由長的矩形金屬板製成。目前為止必須首先衝裁出衝壓件，然後再逐個摺疊。現在通過所述新的摺疊方法這可在一個工序中實現。相對於實心材料插腳每分鐘70 - 80件的產量，可以實現每分鐘320 - 360件的產量。這意味著，在件數相同時生產時間降低了約75 %。
[0016]根據本發明的插頭橋的一種特別優選的實施方式的特徵在於，所述平坦的衝壓件一一由其拉制和摺疊出相線插腳、中線插腳或地線插腳的最終空間形狀——在衝裁和摺疊之前是長的金屬板，其寬度為相線插腳、中線插腳或地線插腳的兩倍長度。因此可將長的金屬板供應給加工機。這簡化了生產和操作。由於金屬板具有恰好是各插腳長度兩倍的寬度，所以顯著降低了生產時的「金屬廢料」量。
[0017]該實施方式的一種優選擴展方案的特徵在於，由所述長的金屬板衝出多個板條，在此在橫向軸線的中央保留一個接片，所述接片在摺疊後構成相線插腳、中線插腳或地線插腳的插頭側的端部。並非衝出摺疊插腳本身，而是衝出間隙。在中央保留一個接片，由該接片出發「未來」的插腳體翼狀地延伸。在插腳摺疊之後才分離接片並由此形成單獨的插腳。因此進一步減少了未使用材料量並且使生產更有效和快速地進行。
[0018]另一種實施方式的特徵在於，藉助前部變細的衝頭在接片中衝出錐形孔，該錐形孔在摺疊後構成鉚接套管。鉚接套管無需釺焊安裝、熔焊安裝或螺紋連接，而是集成於摺疊插腳中。
[0019]上述實施方式的一種擴展方案的特徵在於，由衝出的板條之間保留的金屬片摺疊出相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、c、a)。由此進一步降低了未使用材料量並且使生產更有效和快速地進行。
[0020]在另一種有利的實施方式中，相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、C、a)在摺疊縫上具有凸起和切口，在摺疊時凸起變形地嵌入切口並且因此可實現形鎖合和力鎖合的連接。這使得摺疊插腳的兩個半部更穩定地鎖緊。
[0021]一種有利的實施方式的特徵在於，由用於相線插腳或中線插腳的平坦的衝壓件關於縱軸線鏡像地衝出長孔，所述長孔在摺疊後定位於矩形的相線插腳或中線插腳的寬面上並且之後在注射包封時可使塑料以特別有利的方式圍繞待絕緣的位置流動。該實施方式的另一有利效果在於附加的材料節省。
[0022]另一種優選實施方式的特徵在於，所述相線插腳(3b)和中線插腳(3c)在其連接電纜側的區段中具有側面裁切口，所述側面裁切口在澆注過程中容納根據BS1363的絕緣塑料。
[0023]根據本發明的插頭橋的一種實施方式是優選的，其中所述相線插腳和中線插腳在至少一個側翼上具有壓印部(Abprigung)、優選0.5mm到0.3mm的壓印部。由此進一步簡化了上述局部絕緣的製造過程。
[0024]有利的是，所述相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、C、a)分別在其連接電纜側的端部上具有空心鉚釘。藉助這種實施方式可在插頭側簡單地鉚接導電觸頭。
[0025]在另一種實施方式中，所述用於相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、C、a)的平坦的衝壓件由導電材料、優選黃銅板製成，所述黃銅板由於其良好的導電特性和機械穩定特性以及其較低的腐蝕傾向優選用作導電部件的原材料。
[0026]此外優選這樣的實施方式，其特徵在於，設置用於防止出現過高電流的電保險件。這在上面提到的英國標準BS1363中有所規定。因此該實施方式對於在英國使用的插頭橋是強制性的。
[0027]本發明其它優點由下述說明和附圖給出。上面提到以及下面列舉的特徵可單獨或多個以任意組合被使用。所顯示和所描述的實施方式不應理解為窮舉的，而是僅具有用於說明本發明的示例性特徵。【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]附圖如下:
[0029]圖1為具有本發明插頭橋的電器插頭的一種實施方式的立體圖；
[0030]圖2為如圖1的實施方式的局部剖開的立體圖；
[0031]圖3為從不同於圖1的視角觀察的具有本發明插頭橋的電器插頭的一種實施方式的立體圖；
[0032]圖4為相線插腳或中線插腳的摺疊成空間形狀的坯料的立體圖；
[0033]圖5為地線插腳的摺疊成空間形狀的坯料的立體圖；
[0034]圖6為本發明的地線插腳的衝裁和摺疊過程的立體圖；
[0035]圖7為從不同於圖5的視角觀察本發明的地線插腳的衝裁和摺疊過程的立體圖的放大的局部。
【具體實施方式】
[0036]圖1示出電器插頭I的一種實施方式的立體圖，電器插頭I包括根據本發明的插頭橋，所述插頭橋具有由絕緣材料製成的絕緣體2和由導電材料製成的插腳3a、3b、3c。地線插腳3a的接觸面在其整個長度上包括該插腳的縱向側面。相線插腳3b和中線插腳3c的接觸面大致在一半長度上被絕緣部4包圍。所有可在插座側與導電部件接觸的表面、尤其是插入斜面5由金屬製成。根據英國當局的要求，根據本發明的插腳3a、3b、3c在插座的導電的對應觸頭與插腳3a、3b、3c接觸的位置不具有塑料表面。
[0037]插腳3a、3b、3c在接縫6上具有凸起7a和相應的凹部7b。這允許特別牢固的形鎖合和力鎖合的鎖緊。
[0038]在根據本發明的插頭橋中設置用於保險件的保持裝置8，所述保持裝置在電器插頭插入時不能觸及。
[0039]在圖2中再次以局部剖開的視圖示出具有根據本發明的插頭橋的電器插頭I的結構。在該視圖中可清楚地看到保險件保持裝置8和鉚接套管9，藉助所述鉚接套管插腳3a、3b、3c與匯流排10 (圖3)鉚接。匯流排10將電流引導至相應的用於連接電源線的絞合線的壓接套管11 (圖3)。
[0040]圖4示出相線插腳或中線插腳3b、c的摺疊成空間形狀的坯料立體圖。在此可清楚地看出，相線插腳或中線插腳3b、c插座側的端部上的接觸面完全由金屬製成。在此凸起7a和凹部7b沿摺疊縫6彼此嵌接，以便形鎖合和力鎖合地鎖緊摺疊插腳。對於相線插腳或中線插腳3b、c,英國標準BS1363規定,必須在插頭側設置9.35mm (+/-0.15mm)的絕緣部4 (以虛線表示)。為了使絕緣部4與絕緣體2 (圖1)的注射包封能夠在一個工序中進行，相線插腳或中線插腳3b、c的摺疊的衝壓件具有長孔12。注射材料通過所述長孔12可更好地到達相線插腳或中線插腳3b、c的內部。側面的裁切口 13和壓印部14有助於整齊地製造絕緣部4並獲得規定的輪廓。通過所示的結構，注射材料可到達相線插腳或中線插腳3b、c的內部，但由於與插座導電部件接觸的表面的形鎖合和力鎖合鎖緊的金屬表面，塑料不與所述導電部件接觸。
[0041]圖5所示的地線插腳3a雖然不與插座的永久導電的部件接觸，但它仍可能需要導出靜電荷或故障電流。出於這個原因，英國當局也要求該插腳具有封閉的不含塑料嵌入物的金屬外殼。
[0042]在DE102009049369A1中介紹的摺疊插腳中，在摺疊後窄面是敞開的，因此在注射包封后這種插腳在窄面上具有塑料表面，按英國當局的觀點這是不允許的。即使為這種摺疊插腳進一步構造翼片以封閉窄面，窄面的插入斜面由設計決定始終仍具有塑料表面。
[0043]不難看到，圖5所示的地線插腳3a包括斜面5具有環繞的金屬表面。凸起7a嵌入凹部7b中並且沿摺疊縫6形鎖合和力鎖合地封閉地線插腳3a。以後被絕緣體2 (圖1)包圍的填充孔15確保注射材料可達到地線插腳3a內部並因此使其具有附加的穩定性。
[0044]圖6示出根據本發明的地線插腳3a的衝裁和摺疊過程的立體圖。在此首先由長的金屬板16、優選黃銅板衝出填充孔15。金屬板16在此具有未來的地線插腳3a長度L的兩倍的寬度B。在衝出填充孔15後，衝出地線插腳3a之間的間隙17。出於經濟和生態原因間隙17保持儘可能小，以便減少產生的金屬廢料。現在已可清楚地看到具有摺疊時彼此嵌接的凸起7a和凹部7b的地線插腳3a的外輪廓。現在，藉助錐形變細的衝裁工具從保留的接片18中部分衝出、部分壓出鉚接套管9。
[0045]此後彎曲窄面。接片18的寬度進一步縮窄到地線插腳3a的未來厚度D。
[0046]地線插腳3a的摺疊沿接片18的稜邊19進行。凸起7a在此嵌入凹部7b中並且形鎖合和力鎖合地鎖緊地線插腳。
[0047]圖7從另一視角觀察示出所述過程。由該透視圖可特別清楚地看到部分衝出、部分壓出的鉚接套管9。
[0048]相線插腳或中線插腳3b、3c以類似方式摺疊，在此代替填充孔15衝出長孔12並且另外還要衝出或壓印出裁切口 13和壓印部14。
[0049]附圖標記列表
[0050]I電器插頭
[0051]2絕緣體
[0052]3a地線插腳
[0053]3b相線插腳
[0054]3c中線插腳
[0055]4根據BS1363的絕緣部
[0056]5插入斜面
[0057]6摺疊縫
[0058]7a凸起
[0059]7b凹部
[0060]8保險件保持裝置
[0061]9鉚接套管
[0062]10電流導軌
[0063]11用於電纜絞合線的彎邊套管
[0064]12長孔
[0065]13裁切口
[0066]14壓印部
[0067]15填充孔[0068]16長的金屬板
[0069]17間隙
[0070]18接片
[0071]19摺疊邊緣
[0072]L各插腳3a、3b、3c的長度
[0073]B金屬板16的寬度
[0074]D各插腳3a、3b、3c的厚度
【權利要求】
1.一種用於電器插頭(I)的插頭橋，用於將電器、尤其是家用電器連接到交流電網的插座上，所述電器插頭(I)作為單元由插頭橋構成，所述插頭橋與用於電器的三芯連接電纜的端部段連接且在注射模中被注射包封，插頭橋本身由形狀穩定的絕緣體(2)構成，所述絕緣體用於容納和固定分別為矩形的相線插腳(3b)、中線插腳(3c)和地線插腳(3a)，並且在絕緣體(2)的注射的同一個工序中在絕緣體(2)的與所述插腳橫截面相對應的通孔中附裝注射或嵌入注射所述相線插腳、中線插腳和地線插腳(3a、b、C)，相線插腳、中線插腳和地線插腳(3a、b、c)相對於插頭橋和電器插座(I)充分突出，以便被插入插座中，相線插腳(3b)、中線插腳(3c)和地線插腳(3a)分別具有插入斜面(5)，相線插腳(3b)和中線插腳(3c)分別具有絕緣體側的絕緣部(4)，並且相線插腳(3b)、中線插腳(3c)和地線插腳(3a)分別構造為摺疊插腳，所述摺疊插腳從首先平坦的由金屬板(16)製成的衝壓件被拉制、摺疊成其最終的空間形狀並且在絕緣體(2)的注射過程中向摺疊插腳的空腔和間隙中填充塑料，使得在注射過程之後相線插腳、中線插腳或地線插腳(3a、b、c)具有其最終輪廓，其特徵在於，在注射包封插頭橋之後，這樣形成的相線插腳、中線插腳或地線插腳(3a、b、c)的所有表面、包括插入斜面(5)在插座側至少直至絕緣體側的絕緣部(4)由金屬板(16)製成。 根據權利要求1的插頭橋，其特徵在於，拉制和摺疊成相線插腳、中線插腳或地線插腳(3a、b、c)的最終空間形狀的所述平坦的衝壓件在衝裁和摺疊之前是長的金屬板(16)，所述金屬板的寬度(B)為相線插腳、中線插腳或地線插腳(3a、b、c)的長度(L)的兩倍。
2.根據權利要求2的插頭橋，其特徵在於，由所述長的金屬板(16)衝裁出多個板條(17),在此在橫向軸線的中央保留Iv接片(18),所述接片在折置後構成相線插腳、中線插腳或地線插腳(3a、b、c)的插頭側的端部。
3.根據權利要求3的插頭橋，其特徵在於，藉助前部變細的衝頭在接片(18)中衝出錐形的孔，所述孔在摺疊後構成鉚接套管(9)。
4.根據權利要求3或4的插頭橋，其特徵在於，由在衝出的板條(17)之間保留的金屬片摺疊成相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、a、c)。
5.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、a、c)在摺疊縫(6)上具有凸起(7a)和凹部(7b)，在摺疊時凸起(7a)變形地嵌入凹部(7b)並且因此能實現形鎖合和力鎖合的連接。
6.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，由用於相線插腳(3b)或中線插腳(3c)的平坦的衝壓件關於相線插腳(3b)或中線插腳(3c)的縱軸線鏡像對稱地衝出長孔(12)，所述長孔在摺疊後定位在矩形的相線插腳(3b)或中線插腳(3c)的寬面上。
7.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，所述相線插腳(3b)和中線插腳(3c)具有側面的裁切口(13)。
8.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，所述相線插腳(3b)和中線插腳(3c)在至少一個側翼上具有壓印部(14)、優選從0.5mm到0.3mm的壓印部。
9.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，所述相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、a、c)分別在其絕緣體側的端部上具有空心鉚釘(9)。
10.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，用於相線插腳、中線插腳或地線插腳(3b、a、c)的所述平坦的衝壓件由導電材料、優選黃銅板製成。
11.根據上述權利要求之一的插頭橋，其特徵在於，設置用於防止出現過高電流的電保險件。
【文檔編號】H01R103/00GK103733438SQ201280034830
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年5月23日 優先權日:2011年5月25日
【發明者】R·特拉特納 申請人:塔勒有限公司