專利名稱：陶瓷材料整體式安全插座的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電源插座，具體是關(guān)于一種陶瓷材料整體結(jié)構(gòu)的電源插座。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電源插座、接線板等，都是由零件組裝而成的。其特征是產(chǎn)品由絕緣和導電兩部分復雜的部件構(gòu)成，通過設置結(jié)構(gòu)卡槽或用螺絲等緊固結(jié)構(gòu)件，將產(chǎn)品的絕緣和導電部分結(jié)合在一起構(gòu)成一個完整的產(chǎn)品。絕緣部分通常用PC材料，由至少兩部分合蓋成為一個完整的絕緣體。導電部分通常用機械加工等金屬成型工藝，將銅等導電金屬做成若干個組裝部件。
零件式的插座產(chǎn)品，其緊固件的松動容易使要用電的插頭插接后取不了電或接觸不良，使正在用電的電器產(chǎn)品造成被迫斷電。更重要的是其緊固件的松動可能會使帶電的電線脫離絕緣體的完全保護，造成嚴重的安全隱患?，F(xiàn)有的插座產(chǎn)品普遍都采用PC材料(一種工程塑料，屬高分子材料，聚碳酸酯的簡稱)作為絕緣部分。PC材料不耐強酸和強堿，不耐紫外線，PC材料的燃燒點低，而且燃燒有特殊氣味，并不能從根本上徹底消除因漏電而產(chǎn)生的火災等安全隱患。此外，PC材料價格貴，很多優(yōu)質(zhì)的PC材料目前還需要進口?，F(xiàn)有的插座產(chǎn)品的導電金屬普遍用銅，銅是一種貴金屬材料。通常是用金屬機械鍛壓等工藝制成銅片，按插座產(chǎn)品的電路要求，用預設的卡槽或緊固件將銅零件固定在PC材料的絕緣基礎結(jié)構(gòu)上。這種零件式的插座產(chǎn)品，銅不僅是用來導電，還需要承擔產(chǎn)品的一部分結(jié)構(gòu)的緊固作用，這就加大了銅的用量。陶瓷材料是指用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫燒結(jié)制成的一類無機非金屬材料，包括可以借助三維成鍵的材料，通過成型和高溫燒結(jié)所得到的燒結(jié)體。陶瓷材料分為普通陶瓷(傳統(tǒng)陶瓷)材料和特種陶瓷(現(xiàn)代陶瓷)材料兩大類，玻璃材料也包括在其中。普通陶瓷材料采用天然原料如長石、粘土和石英等燒結(jié)而成，是典型的硅酸鹽材料。特種陶瓷材料采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特殊性能，以適應各種需要。例如氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等。陶瓷材料作為電工電氣組件的絕緣材料部分已有應用，但制作成整體成型的電源插座尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種耐火、耐高溫、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且耗材量少的陶瓷材料整體式安全插座。為達成上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案一種陶瓷材料整體式安全插座，包括插座板、導電金屬片和金屬導線；其中，該插座板是插座的絕緣基體部分，是由陶瓷材料制成的整體式結(jié)構(gòu)，其表面上設置至少一組容納插頭的插孔組，每個插孔組由2-4個長條形插孔凹槽組成；該金屬導線埋設于插座板內(nèi)部，與插座板的陶瓷材料鑄合在一起；該導電金屬片設置于該插孔凹槽內(nèi)，與金屬導線電性連接。 如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該插座板內(nèi)部可具有至少兩條導線孔道，每條導線孔道的一端連通各插孔組中的一個插孔，另一端開口于插座板外側(cè)；導線孔道內(nèi)容納金屬導線，金屬導線一端連接導電金屬片，另一端與插座板外電源線路連接。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該插座板可以由兩部分合模成一個完整的絕緣基體，兩部分基體間以預留導線孔道所在平面為分界面；該上部基體上設置構(gòu)成各組插孔的長條形鏤空部，上部基體的下表面上設置至少兩條第一導線凹槽，每條導線凹槽分別連通各插孔組中的一個鏤空部，另一端開口于基體外側(cè)；下部基體的上表面上設置構(gòu)成各組插孔的長條形插孔凹部和至少兩條第二導線凹槽，其位置和形狀分別對應該上部基體的鏤空部和第一導線凹槽；合模后，兩部分的導線凹槽組合成導線孔道，鏤空部和插孔凹部組合成插孔。 如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該插孔凹槽的側(cè)壁和/或底邊上設置卡槽或嵌槽，所述導電金屬片嵌插于該卡槽或嵌槽之中。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該插孔凹槽的兩側(cè)壁上可具有一個或多個凹部；所述導電金屬片包括鑲接段和彈性段，鑲接段中與側(cè)壁接觸部分的金屬填充入該凹部中，實現(xiàn)導電金屬片與陶瓷凹槽側(cè)壁的鑲接；導線孔道一端開口于該凹部處；該彈性段與凹槽側(cè)壁無連接。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該凹部可以是鋸齒形、楔形、槽型等任意形狀。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該鑲接段可位于導電金屬片的上部，該彈性段可位于導電金屬片的下部。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該凹槽的兩側(cè)壁可以是分別向內(nèi)凹陷的弧形，導電金屬片可以是弧形。如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該導電金屬片的厚度優(yōu)選為O. 3 O. 9mmο如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該金屬孔道的內(nèi)徑優(yōu)選為I. 78 2. 76mm0如上所述的陶瓷材料整體式安全插座，其中，該陶瓷材料為傳統(tǒng)陶瓷、玻璃或特種陶瓷。傳統(tǒng)陶瓷材料是以粘土、石英、長石為主要原料，經(jīng)過常規(guī)陶瓷生產(chǎn)工藝加工而成。
本發(fā)明所述的插座又稱電源插座，包括為各種電器提供電源接口的電氣設備。本發(fā)明所述的玻璃材料是指硅酸鹽玻璃經(jīng)過常規(guī)玻璃生產(chǎn)工藝加工而成，優(yōu)選鋼化玻璃。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的陶瓷材料整體式安全插座由于使用陶瓷材料(例如傳統(tǒng)陶瓷或鋼化玻璃)作絕緣和基礎結(jié)構(gòu)材料，使電源插座產(chǎn)品的安全防火性能更優(yōu)異；因為內(nèi)部的導電金屬部件是一次性鑄造、碰焊或注射成型，導電金屬部件間無間斷式連接，不需要用緊固件或預設卡槽，很大程度降低了因緊固件或卡槽的松動而造成的接觸不良、令使用中的電器被迫斷電的可能，更為重要的是減少了漏電的安全隱患。本發(fā)明的陶瓷材料整體式安全插座采用了資源更為普遍和豐富的陶瓷、玻璃為絕緣及基礎結(jié)構(gòu)材料，不僅更為經(jīng)濟，而且材料資源的獲得更為持久和普遍。同時，金屬材料在結(jié)構(gòu)中只作為導電部分而不起結(jié)構(gòu)和緊固作用，因此除插孔中的導電金屬片外，其它導線部分可以是細小的金屬線而非片狀金屬，所使用的銅等導電金屬得以大量節(jié)省。


圖I為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的俯視圖。圖2為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的主視圖。圖3為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的仰視圖。圖4為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的橫向剖視圖。圖5為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的縱向局部示意圖。圖6為實施例2中下部坯體的俯視圖。 圖7為實施例2澆注裝置的縱向剖視圖。圖8為實施例2的局部動作示意圖。圖9為實施例2的局部示意圖。圖10為實施例2的局部動作示意圖。圖11為實施例3中插孔凹槽111的縱向剖視圖。圖12為實施例4中下部坯體的俯視圖。
具體實施例方式以下僅以實施例說明本發(fā)明可能的實施方式，然并非用以限制本發(fā)明所要求的保護范圍。實施例I陶瓷材料整體式安全插座本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式如圖I至圖4所示，陶瓷材料整體式安全插座包括插座板I、導電金屬片2和金屬導線3 ；該插座板I是插座的絕緣基體部分，是由陶瓷材料制成的整體式結(jié)構(gòu)，其表面上設置三組容納插頭的插孔組11，每個插孔組由三個長條形插孔凹槽111組成；插孔凹槽111內(nèi)較長的側(cè)壁上鑲接或嵌接導電金屬片2 ；插座板橫向斷面結(jié)構(gòu)如圖4所示，插座板內(nèi)部具有三條導線孔道12，每條導線孔道分別連通各插孔組中的一個插孔凹槽111，另一端開口于插座板外側(cè)；導線孔道12內(nèi)容納金屬導線3，金屬導線3 —端連接導電金屬片2，另一端與插座板外電源線路4連接。如圖5所示，插孔凹槽111的兩側(cè)壁上具有一個或多個凹部112，該凹部可以是鋸齒形、楔形、槽型等任意形狀；導電金屬片2包括鑲接段21和彈性段22，鑲接段21位于導電金屬片的上部，鑲接段中與側(cè)壁接觸部分的金屬填充入該凹部112中，實現(xiàn)導電金屬片與陶瓷凹槽側(cè)壁的鑲接；導線孔道12 —端開口于該凹部112處，由此實現(xiàn)導電金屬片2和金屬導線3的連接；彈性段22位于導電金屬片的下部，彈性段22與插孔凹槽111側(cè)壁無連接。插孔凹槽111的兩側(cè)壁可以是分別向內(nèi)凹陷的弧形，相應地，導電金屬片2可以是弧形。導電金屬片的厚度為O. 5mm。金屬孔道的內(nèi)徑為2mm。實施例2制造陶瓷整體式安全插座(一 )陶瓷粉料
陶瓷粉料的組成及配比粘土 60wt% ;高嶺土 5wt% ;石英15wt% ;長石20wt%。顆粒級別260pm< d50顆粒形狀采用陶瓷泥漿噴霧干燥制備近似球狀顆粒粉料含水率I. 5 3%粉料容重840 1000克/升粉料的壓縮比> 2( 二)陶瓷成型使用等靜壓成型機進行陶瓷坯體成型，工作壓力為6500kgf/cm2。陶瓷坯體包括上、下兩部分坯體，可合模成為一體，合模后構(gòu)成實施例I所述的插座板I結(jié)構(gòu)，上、下兩部分坯體以導線孔道所在平面為分界面。圖6所示為下部坯體的俯視圖，下部坯體的上表面上設置構(gòu)成各組插孔的長條形插孔凹槽111和三條第一導線凹槽122，每條導線凹槽122分別連通各插孔組中的一個插孔凹槽111，另一端開口于基體外側(cè)。如圖I所示，上部坯體上設置構(gòu)成各組插孔的長條形鏤空部，上部坯體的下表面上設置三條第二導線凹槽(圖中未顯示)，其位置和形狀分別對應該下部坯體的插孔凹槽111和三條第一導線凹槽122。凹槽直徑為2mm。另如圖5所示，插孔凹槽111和鏤空部的兩側(cè)壁上設置多條平行凹部112。合模后，上、下兩部分的導線凹槽組合成導線孔道12，鏤空部和插孔凹槽111組合成插孔。在各導線孔道12上設置垂直于導線孔道且貫通下部坯體的澆冒口121。陶瓷坯體成型后，在兩部分坯體結(jié)合部涂抹上粘接原料進行合模，制成一個完整 的插座板還體。粘接原料的組成和配比為粘土 55wt% ;高嶺土 15wt% ;長石30wt%,加水再進行精細球磨，顆粒粒度為74目。將陶瓷坯體進行干燥，使陶瓷坯體中的水份小于3 %。(三)陶瓷燒成將干燥和修檢后的陶瓷坯體，放入陶瓷燒成窯爐中進行燒煉，在經(jīng)1050°C以上高溫熔燒6小時以上，獲得完整一體的陶瓷插座板基體。(四)銅水澆鑄步驟I :銅水熔煉。在熔化爐內(nèi)將固態(tài)銅熔化成銅液，為使鑄造所需的銅液有良好的流動性，銅液溫度在1100 1300°C。步驟2:準備模范。上述制備的陶瓷插座板基體即是用于銅水澆注的模范。銅水澆注用的陶瓷模范，應趁熱進行銅水澆注，或另行加熱至400 700度。步驟3 ;銅水澆注。如圖7和圖8所示，在陶瓷插座板的插孔凹槽111側(cè)壁下部涂一層耐高溫脫模劑，有插孔的一面朝下將插座板固定在鑄造外模5上。鑄造外模由陶瓷材料制成，其結(jié)構(gòu)包括外?；w51和基體上設置的插孔范堵52。該插孔范堵對應于插座板的各插孔凹槽111設置，其形狀與凹槽形狀吻合。固定時插孔范堵52分別插入對應的插孔凹槽111中。請參照圖9所示，固定后插座板I的上表面與鑄造外模5的上表面緊密接合，插孔范堵52的上表面與插孔凹槽111的底面緊密接合。插孔范堵52與插孔凹槽111兩側(cè)壁的距離為2 2. 76mm。備好外接電源的銅線，將銅線的一部分露銅，并插入陶瓷插座板的導電通孔12內(nèi)，封好范堵，將銅水從澆冒口 121澆注進陶瓷模范內(nèi)，銅水充滿導電通孔12、凹槽側(cè)壁凹部112和插孔范堵與凹槽側(cè)壁間隙，形成金屬導線3和導電金屬片2。冷卻后取下鑄造外模5，請參照圖10和圖5所示，由于插孔凹槽111側(cè)壁下部預先涂了一層耐高溫脫模齊U，取下鑄造外模5后，導電金屬片2下部脫離插孔壁形成彈性段22，導電金屬片上部與插孔側(cè)壁接觸部分的金屬填充入凹部112中，形成與插孔壁鑲接的鑲接段21。步驟4 :用預制澆冒口形狀的陶瓷材料加高嶺土封堵住銅水澆冒口 121，修整后與接線板的陶瓷部分成為完整一體。將已預留在電源線上的絕緣套，堵住電源線與接線板的結(jié)合處。至此，陶瓷整體式安全插座制造完成。實施例3玻璃材料整體式安全插座如圖I至圖4所不,玻璃材料整體式安全插座包括插座板I、導電金屬片2和金屬導線3;該插座板是插座的絕緣基體部分，是由玻璃材料制成的整體式結(jié)構(gòu)，其表面上設置三組容納插頭的插孔組11，每個插孔組由三個長條形插孔凹槽111組成；插孔凹槽111內(nèi)較長的側(cè)壁上鑲接或嵌接導電金屬片2 ； 插座板橫向斷面結(jié)構(gòu)如圖4所示，插座板內(nèi)部具有三條導線孔道12，每條導線孔道分別連通各插孔組中的一個插孔凹槽111，另一端開口于插座板外側(cè)；導線孔道12內(nèi)容納金屬導線3，金屬導線3 —端連接導電金屬片2，另一端與插座板外電源線路4連接。如圖11所示，插孔凹槽111的底面較長的邊上設置嵌槽113，側(cè)壁豎直邊上相對設置兩條嵌槽(圖中未顯示)，導電金屬片2嵌插于這些嵌槽內(nèi)，貼近凹槽側(cè)壁，導電金屬片2的上部略窄，未固定在嵌槽內(nèi)，是導電金屬片的彈性段23。導電金屬片的厚度為O. 5mm。金屬孔道的內(nèi)徑為2mm。實施例4 :制造玻璃整體式安全插座(一)玻璃坯體成型制造普通玻璃的原料是純堿、石灰石和石英。普通玻璃化學氧化物的組成(Na2O · CaO · 6Si02)，主要成分是二氧化硅，普通玻璃顆粒原料可以很方便地市場購得。將普通玻璃原料經(jīng)過1300°C左右的高溫熔煉軟化，將熔煉軟化后的液態(tài)玻璃剪成合適的大小放入模具中，采用100噸以上壓力的玻璃壓制機進行機械壓制成型。玻璃坯體包括上、下兩部分，可合模成為一體。上、下兩部分以導線孔道所在平面為分界面。圖12所示為下部坯體的俯視圖，下部坯體的上表面上設置構(gòu)成各組插孔的長條形插孔凹槽111和三條第一導線凹槽122，每條導線凹槽122分別連通各插孔組中的一個插孔凹槽111，另一端開口于基體外側(cè)。如圖I所示，上部坯體上設置三組容納插頭的插孔組11，每個插孔組由3個長條形鏤空部組成，上部坯體的下表面上設置三條第二導線凹槽(圖中未顯示)，其位置和形狀分別對應該下部坯體的插孔凹槽111和三條第一導線凹槽122。凹槽直徑為2mm。另如圖11所示，插孔凹槽111的底面較長的邊上設置嵌槽113，插孔凹槽111和鏤空部的兩側(cè)壁豎直邊上相對設置兩條嵌槽(圖中未顯示)。(二)布設金屬導線將金屬導線3依照導線凹槽122的尺寸裁剪并置于下部導線凹槽內(nèi)，金屬導線的交接處以導電焊料焊接，從而形成插座內(nèi)的導電線路。(三)合模布設導線后，在兩部分坯體分界面上涂抹玻璃高溫粘接劑進行合模(玻璃高溫粘結(jié)劑為湖南株洲市中天磷酸鹽化工有限公司生產(chǎn)的ZT-11型高溫粘結(jié)劑)，制成一個完整的插座板坯體，合模后，第一導線凹槽與第二導線凹槽組合成導線孔道12，直徑為2mm;鏤空部和插孔凹槽111組合成插孔。導電線路埋設于整體玻璃坯體內(nèi)部。(四)燒制將整體玻璃插座坯體放入鋼化玻璃爐內(nèi)。設定鋼化玻璃爐加熱溫度上部溫度660-665°C，下部溫度為655-660°C。將玻璃插座進行加熱，加熱時間設定為每毫米產(chǎn)品的厚度55-65秒左右。在玻璃插座加熱的 過程中，玻璃高溫粘接劑在600度左右得到熔化，將玻璃插座上下兩部分坯體完全合模牢固成為整體。因為銅的熔點高于鋼化玻璃加熱的溫度，對玻璃插座內(nèi)部的導電銅不會產(chǎn)生影響。加熱后的整體式玻璃插座，經(jīng)過風壓急冷后其物理性質(zhì)得到改變，成為力學強度高、搞沖擊力更強的鋼化玻璃。(五)碰焊插口銅件和外接電源線如圖4和圖11所示，制備安裝于插座插孔11內(nèi)的機械加工銅片2，厚度為O. 5mm。用碰焊機將插口銅片碰焊置入嵌槽113內(nèi)，與玻璃插座內(nèi)部的金屬導線3焊接。將外接電源線4連接導線末端銅絲，并用碰焊機將兩者焊接。至此，玻璃整體式安全插座制造完成。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷材料整體式安全插座，包括插座板、導電金屬片和金屬導線，其特征在于 該插座板是插座的絕緣基體部分，是由陶瓷材料制成的整體式結(jié)構(gòu)，其表面上設置至少一組容納插頭的插孔組，每個插孔組由2-4個長條形插孔凹槽組成； 該金屬導線埋設于插座板內(nèi)部，與插座板的陶瓷材料鑄合在一起； 該導電金屬片設置于該插孔凹槽內(nèi)，與金屬導線電性連接。
2.如權(quán)利要求I所述的陶瓷材料整體式安全插座,其特征在于所述插座板內(nèi)部具有至少兩條導線孔道，每條導線孔道的一端連通各插孔組中的一個插孔，另一端開口于插座板外側(cè)；導線孔道內(nèi)容納金屬導線，金屬導線一端連接導電金屬片，另一端與插座板外電源線路連接。
3.如權(quán)利要求2所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述插座板是由兩部分合模成一個完整的絕緣基體，兩部分基體間以預留導線孔道所在平面為分界面；該上部基體上設置構(gòu)成各組插孔的長條形鏤空部，上部基體的下表面上設置至少兩條第一導線凹槽，每條導線凹槽分別連通各插孔組中的一個鏤空部，另一端開口于基體外側(cè)；下部基體的上表面上設置構(gòu)成各組插孔的長條形插孔凹部和至少兩條第二導線凹槽，其位置和形狀分別對應該上部基體的鏤空部和第一導線凹槽；合模后，兩部分的導線凹槽組合成導線孔道，鏤空部和插孔凹部組合成插孔。
4.如權(quán)利要求2所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述插孔凹槽的側(cè)壁和/或底邊上設置卡槽或嵌槽，所述導電金屬片嵌插于該卡槽或嵌槽之中。
5.如權(quán)利要求2所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述插孔凹槽的兩側(cè)壁上具有一個或多個凹部；所述導電金屬片包括鑲接段和彈性段，鑲接段中與側(cè)壁接觸部分的金屬填充入該凹部中，實現(xiàn)導電金屬片與陶瓷插孔凹槽側(cè)壁的鑲接；所述導線孔道一端開口于該凹部處；該彈性段與凹槽側(cè)壁無連接。
6.如權(quán)利要求5所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述鑲接段位于所述導電金屬片的上部，所述彈性段位于所述導電金屬片的下部。
7.如權(quán)利要求6所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述插孔凹槽的兩側(cè)壁分別為向內(nèi)凹陷的弧形，所述導電金屬片為弧形。
8.如權(quán)利要求I所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述導電金屬片的厚度為O. 3 O. 9謹。
9.如權(quán)利要求I所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述金屬孔道的內(nèi)徑為 I. 78 2. 76mm。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的陶瓷材料整體式安全插座，其特征在于所述陶瓷材料為傳統(tǒng)陶瓷、玻璃或特種陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陶瓷材料整體式安全插座，包括插座板、導電金屬片和金屬導線；插座板是插座的絕緣基體部分，是由陶瓷材料制成的整體式結(jié)構(gòu)，其表面上設置至少一組容納插頭的插孔組，每個插孔組由2-4個長條形插孔凹槽組成；金屬導線埋設于插座板內(nèi)部，與插座板的陶瓷材料鑄合在一起；導電金屬片設置于插孔凹槽內(nèi)，與金屬導線電性連接。陶瓷材料整體式安全插座具有耐火、耐高溫、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且耗材量少的特性。
文檔編號H01R13/50GK102760998SQ20111011163
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者余樂恩 申請人:余樂恩