固定電插座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于固定電連接的方法和設(shè)備(“公用設(shè)施”)，該電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成。公用設(shè)施包括夾緊機構(gòu)，其中其他情況下傾向于拉開連接的實際的力起作動夾緊機構(gòu)的作用，因此使嚙合的雙方安全可靠。該設(shè)備可被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座或改裝的插座內(nèi)以便與現(xiàn)有裝置一起工作。在一個實施例中，夾緊機構(gòu)僅作用在標(biāo)準(zhǔn)插頭組件的接地插腳上，因此就夾緊機構(gòu)的設(shè)計而論，不必考慮施加到被夾緊的插腳上的電位。此外，可將插頭的插腳的拔出運動轉(zhuǎn)換成與被夾緊的插腳呈鄰接關(guān)系的夾緊機構(gòu)的一部分的旋轉(zhuǎn)運動。
【專利說明】固定電插座
[0001]相關(guān)申請的相互參考
[0002]本申請是于2011年9月08日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLEWITH ELONGATE CLAMPING SURFACES”美國專利N0.13/228，331的部分繼續(xù)申請且要求其優(yōu)先權(quán)，N0.13/228，331是于2009年9月28日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICALRECEPTACLE”的美國專利N0.12/568，444的部分繼續(xù)申請且要求其優(yōu)先權(quán)，N0.12/568，444又是于2009年9月14日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE”的美國專利N0.12/531,235的部分繼續(xù)申請，N0.12/531，235是于2008年3月14日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE” 的進(jìn)入美國國家階段的 PCT 申請 US2008/57149，其要求于2007年3月14日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE”的美國臨時申請N0.60/894, 849的優(yōu)先權(quán)。美國專利N0.12/568，444還要求于2009年7月10日提交的美國臨時申請N0.61/221，793的優(yōu)先權(quán)。該申請還要求于2012年4月2日提交的美國臨時申請N0.61/619，137的優(yōu)先權(quán)。該申請進(jìn)一步是于2011年4月15日提交的名稱為“LOCKINGELECTRICAL RECEPTACLE”的美國申請N0.13/088, 234的部分繼續(xù)申請且要求其優(yōu)先權(quán)，N0.13/088，234 要求于 2010 年 4 月 15 日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLESECURE LOCKING MECHANISM”的美國臨時申請 N0.61/324，557、于 2010 年 5 月 19 日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLE ALTERNATE OPERATING MECHANISMS”的美國臨時申請N0.61/346，316、于 2010 年 6 月 10 日提交的名稱為“LOCKING ELECTRICAL RECEPTACLEPROGRAMMABLE RELEASE TENSION MECHANISMS” 的美國臨時申請 N0.61/353，496 的優(yōu)先權(quán)。所有上述申請的內(nèi)容以其所述的全部內(nèi)容合并于本文且在美國法律和條例下要求全部這些申請的完全優(yōu)先權(quán)。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，已有品種繁多的接線盒(electrical connectors)為電源和電氣裝置之間提供電接觸。一般而言，接線盒包括通常被稱為插頭的插腳型終端和通常被稱為插座(receptacles)、被設(shè)計成用來接納插腳型終端的塞孔(female connectors),其往往被稱為電氣輸出口(electrical outlets)，或簡稱為輸出口。最常見的輸出口類型包括一對終端觸點，它們接納聯(lián)結(jié)到“通電(hot)”導(dǎo)體和“中性”導(dǎo)體的插頭插腳。此外，輸出口可包括接納插頭的接地插腳(ground prong)的終端觸點。在世界的各區(qū)域已經(jīng)針對輸出口開發(fā)了各種標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]不管仍具爭論的標(biāo)準(zhǔn)，上述最常見的插頭和插座系統(tǒng)的設(shè)計通常加裝有將兩部分固定在嚙合位置的僅在金屬觸點之間起摩擦作用的器件。摩擦系數(shù)可隨條件的變化而變，這些條件包括但不限于制造工藝、起潤滑劑作用的外來物質(zhì)、以及組件的變形和磨損。這種特點使得兩個裝置之間電源的互連不可靠?？梢哉撟C，這種方式是功率輸出系統(tǒng)與使用這種系統(tǒng)的電氣或電子裝置連結(jié)的最薄弱方式。然而，其在世界范圍內(nèi)卻作為標(biāo)準(zhǔn)被廣泛使用，而且因其制造費用低廉、制造過程中質(zhì)量容易控制、及對于預(yù)期進(jìn)行的功率輸出而言能夠有效利用空間而主要被使用。[0005]這種連接技術(shù)的主要局限在于簡單的摩擦適配組成部分。在電力的連續(xù)性起決定作用的某些應(yīng)用中，如在數(shù)據(jù)或醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，人們期望牢固的嚙合連接技術(shù)以提高可靠性。這一點尤其在機械作用區(qū)域、例如存在震動的區(qū)域或者外部作用可能引起聯(lián)接到插頭和插座的塞繩以任何方式被機械地彎曲或損傷之處是現(xiàn)實的。
[0006]因此，針對此【背景技術(shù)】開發(fā)了本發(fā)明的安全電插座(secure electricalreceptacle)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及使電連接(electrical connection)可靠的技術(shù)。在某些情況中,在功率輸出系統(tǒng)中嚙合插頭和窩孔(socket)的電連接可能是最不可靠的連結(jié)。傳統(tǒng)上，這些連接僅通過電接觸部配合的手動插入摩擦固定。很多因素可能影響這種連接的可靠性。本發(fā)明提供了各種固定機構(gòu)，其中在其他情況下傾向于將所述連接拉開的那些實際的力(veryforces)起作動保持機構(gòu)的作用，由此，將傾向于使得連接拉動分開的力用于作動保持機構(gòu)，由此固定嚙合的部件對，和/或其中以需要目的動作來釋放連接的方式固定連接結(jié)構(gòu)，且由此減少非故意的斷開。本發(fā)明進(jìn)一步提供各種機構(gòu)，由此用戶可手動地選擇以作動保持機構(gòu)，由此固定嚙合部件對。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單且操作非?？煽俊４送?，可將本發(fā)明簡單地實施為與新的或改裝的插座裝置連接。因此，本系統(tǒng)與現(xiàn)有的插頭及其他基礎(chǔ)設(shè)施兼容。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種安全使用電連接的設(shè)備。該電連接由嚙合構(gòu)造形成，嚙合構(gòu)造包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座(例如，塞繩帽(cord cap)或輸出插座(outlet receptacle)),通過從插座中拔出插腳可斷開連接。值得指出的是,壁式輸出插座通常呈凹形，而塞繩帽可以呈凸形或凹形。該設(shè)備包括可在夾緊構(gòu)造和釋放構(gòu)造之間運動的夾緊元件，該夾緊元件使嚙合構(gòu)造以連接狀態(tài)保持在夾緊構(gòu)造中。響應(yīng)傾向于從插座中拔出插腳的力，作動元件迫使夾緊元件進(jìn)入夾緊構(gòu)造。按照這種方式，在其他情況傾向于拉開所述連接的力在現(xiàn)情況下則使得本發(fā)明的設(shè)備將所述連接夾緊在固定狀態(tài)。
[0009]可用各種不同構(gòu)造來實現(xiàn)上述夾緊功能。這種構(gòu)造可與凸形組件和/或凹形組件關(guān)聯(lián)。在一種實施方式中，只以凹形組件的方式實現(xiàn)該設(shè)備。例如，夾緊元件可作用于凸形組件的一或多個插腳上。在一【具體實施方式】中，夾緊元件作用于接地插腳上，維持地電位，因此就夾緊元件的設(shè)計而論，不必考慮施加到被夾緊的插腳上的電位。這也能保證或有利于壽命安全/行業(yè)規(guī)定相兼容。但是應(yīng)理解，其他插腳可額外地或替換地接合。
[0010]如上所述，夾緊元件可包括用于在夾緊構(gòu)造中接觸一個或多個插腳的一個或多個接觸表面。就此而論，作動元件可將插腳相對于插座的運動轉(zhuǎn)換為進(jìn)入夾緊構(gòu)造的一個或多個接觸表面的運動。例如，可將插腳的運動轉(zhuǎn)換成與被夾緊插腳呈鄰接關(guān)系的接觸表面的旋轉(zhuǎn)運動。替換地，施加在插頭/插腳上的拔出力使得延長接觸表面接合插腳的相反側(cè)。該設(shè)備還可包括用于使夾緊元件運動到釋放構(gòu)造的釋放元件。例如，可以通過用戶擠捏、滑動、扭轉(zhuǎn)或推動插頭殼體的元件而操作釋放元件。在一個實施方式中，塞繩帽殼體可以形成為兩個部分，其被互連以用于以伸縮方式相對于彼此滑動。夾緊元件可隨后通過用戶手動地接合或響應(yīng)于塞繩或塞繩帽的部分上的張力而自動地接合，由此接合鎖定部，且通過選擇和滑動所述滑動殼體部分的相應(yīng)部分到釋放位置而隨后釋放。應(yīng)理解，殼體部分可由此被輕易地操作，以釋放夾緊元件，甚至在擁擠的環(huán)境下也可以(例如在數(shù)據(jù)中心機架中)。而且，要被抓持以用于釋放夾緊元件的殼體部分可以有顏色或以其他方式明顯地識別，以幫助用戶。還有，各種方法可用于至少一次用來指示夾緊機構(gòu)是否已經(jīng)釋放。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種對于固定裝置的使用方法。該固定裝置包括如上所述的作動元件和夾緊元件。使用者可通過將凸形組件的插腳插入凹形組件的插座中或通過單獨操作鎖定作動器而作動該固定裝置。在這種嚙合配置中，如上所述地固定電連接。使用者還可通過迫使夾緊元件進(jìn)入釋放構(gòu)造，例如，通過擠壓凸形組件的殼體或讓殼體部分滑動或作動凸片或按鈕或旋鈕(其為塞繩帽的一部分)或其他器件而使固定裝置進(jìn)一步釋放。在這種情況下，可根據(jù)使用者的需要簡便地固定和解除電連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方面，自鎖電插座的釋放張力可針對限定的標(biāo)準(zhǔn)選擇，以便避免對塞繩帽、纜索或插頭的損壞，或滿足與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。在這方面，自鎖插座的釋放張力可通過改變夾緊機構(gòu)的幾何形狀、厚度、材料性質(zhì)和詳細(xì)成形情況而被調(diào)整。已經(jīng)認(rèn)識至IJ，將釋放張力設(shè)定得太高會對插座殼體、塞繩或嚙合插頭造成損壞，這又造成導(dǎo)線露出和安全方面的危險。而且，標(biāo)準(zhǔn)可以針對與這樣的問題或其他問題有關(guān)的釋放張力限定。根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)方法涉及提供具有夾緊元件的自鎖電插座；確定與用于電連接結(jié)構(gòu)的安全操作標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的用于插座的釋放張力極限；確定夾緊元件的規(guī)格或設(shè)定，以符合釋放張力極限；和根據(jù)該規(guī)格或設(shè)定來構(gòu)造或設(shè)定自鎖電插座的調(diào)整機構(gòu)。例如，釋放張力可與端蓋或插頭或塞繩的結(jié)構(gòu)規(guī)格相協(xié)調(diào)，以便基本上確保端蓋或插頭或塞繩不由于與過多釋放張力相關(guān)的拉力而破壞或失效。以這種方式，自鎖電插座的特點可改變，以解決安全問題或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或匹配用戶的期望設(shè)定(這可隨時間改變或取決于相關(guān)的應(yīng)用而改變)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，拉力消除機構(gòu)與電連接結(jié)構(gòu)的鎖定機構(gòu)關(guān)聯(lián)設(shè)置。如上所述，與自鎖電連接結(jié)構(gòu)相關(guān)的潛在問題是對端蓋、插頭、塞繩或其他結(jié)構(gòu)的損壞，尤其是在期望高的消除張力的情況下。為了緩解這樣的問題，拉力消除結(jié)構(gòu)設(shè)置為用于將與夾緊機構(gòu)操作相關(guān)的用于將嚙合連接結(jié)構(gòu)保持在連接狀態(tài)的拉力從夾緊機構(gòu)傳遞到供電塞繩或其他結(jié)構(gòu)。例如，夾緊機構(gòu)可以設(shè)置在插座端蓋中，用于接合插頭的一個或多個插腳。在這種情況下，可以設(shè)置拉力消除結(jié)構(gòu)，其從夾緊機構(gòu)延伸經(jīng)過端蓋的長度，用于附接到供電塞繩，例如通過卷壓、焊接或以其他方式連接。替換地，拉力可以傳遞到與插座/插頭分開的其他結(jié)構(gòu)，例如墻壁插座支撐結(jié)構(gòu)。拉力消除機構(gòu)由此避免與端蓋或其他結(jié)構(gòu)上不適當(dāng)?shù)膽?yīng)力相關(guān)的危險，且減少或基本上消除端蓋或其他結(jié)構(gòu)的其他結(jié)構(gòu)增強的需要。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)備被設(shè)置為用于將電連接結(jié)構(gòu)固定。電連接結(jié)構(gòu)通過嚙合結(jié)構(gòu)形成，嚙合結(jié)構(gòu)包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座(例如塞繩帽或輸出口插座)，其中通過從插座拔出插腳而斷開連接。應(yīng)注意，墻壁輸出口插座通常是凹形的，而塞繩帽可以是凸形或凹形的。還應(yīng)注意，用于電子數(shù)據(jù)處理(EDP)設(shè)備的插座通常是凸形的。即這種插座的殼體接收插頭殼體的一部分，但是連接插腳在插座中，而不是插頭。設(shè)備包括在固定構(gòu)造和釋放構(gòu)造之間可動的保持元件，在所述固定構(gòu)造中所述保持元件將嚙合結(jié)構(gòu)保持在連接狀態(tài)。作動元件促使保持元件進(jìn)入固定構(gòu)造。可以設(shè)計為對趨向于將插腳從插座拔出的力做出響應(yīng)。以這種方式，傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力將使得本發(fā)明的設(shè)備保持在固定狀態(tài)下的連接。
[0015]執(zhí)行所述保持功能性的各種結(jié)構(gòu)都是可以的。這種結(jié)構(gòu)可以與凸形組件和/或凹形組件相關(guān)。在一個實施方式中，設(shè)備被單獨地實施在凸形組件中。例如，保持元件可以作用在凹形組件的一個或多個表面上。在【具體實施方式】中，保持元件作用在凹形插座的兩個或更多表面上。在應(yīng)用傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力時，凸形組件的部件運動，以經(jīng)由通過這樣的力作動的機構(gòu)而更牢固地擠壓在凹形組件的壁上。凸形組件的與插座表面接觸的部分可以并入合適的部件，所述合適的部件用具體選擇且成形的材料(例如高摩擦系數(shù)彈性體)制造，以優(yōu)化其功能，或可以是混合設(shè)計，其結(jié)合了例如金屬插入件或部件的其他材料，以最佳地執(zhí)行其功能。設(shè)計可以利用另一材料部件，例如桿件、凸輪或斜面，其具有合適的機械和摩擦性能。彈性體或其他部件通過機構(gòu)而被迫進(jìn)入與插座壁的高壓接觸。接觸表面可以配備有高摩擦材料，以增加凸形組件和插座的機械摩擦互鎖。彈性體可成形為各種形狀。例如，彈性材料環(huán)可以周向地圍繞凸形組件和凹形組件或插座之間的界面。然而，接觸表面不必延伸經(jīng)過整個接口，而是可以僅存在于界面的更多部分中的一個處。通常，有用的是在相反表面上提供接觸表面，從而它們平衡和彼此抵抗地作用。這些表面的位置可以被選擇為以凸形和/或凹形組件的相接結(jié)構(gòu)和/或在結(jié)構(gòu)上更強或加強的表面上施加壓力。在一個實施例中，接觸表面或抓持元件設(shè)置在大致矩形接口的角部。以這種方式，可極大地增加連接結(jié)構(gòu)的安全性，從而連接結(jié)構(gòu)將在機械作動環(huán)境下維持其完整性且抵抗意外的斷開，直到有期望或預(yù)設(shè)的拉動力出現(xiàn)。這還實現(xiàn)或有助于將壽命安全/行業(yè)規(guī)定相兼容。
[0016]如上所述，保持元件可以包括一個或多個接觸表面，用于在保持構(gòu)造下接觸嚙合插座的一個或多個表面(其可以是凸形或凹形的，例如IECC13和C14插頭和插座，如在插頭帶和EDP設(shè)備功率輸入中使用的)。在這方面，作動元件可以將插頭相對于插座的運動轉(zhuǎn)換為接觸表面進(jìn)入保持構(gòu)造的運動。例如，插頭的運動可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻佑|表面進(jìn)入與一個或多個插座表面成鄰接關(guān)系的運動。設(shè)備可以進(jìn)一步包括釋放元件，用于讓保持元件進(jìn)入釋放構(gòu)造。例如，可以通過用戶擠捏、滑動、扭轉(zhuǎn)或推動插頭殼體的元件而操作釋放元件。在一個實施方式中，塞繩帽殼體可以形成為兩個部分，其被互連以伸縮方式相對于彼此滑動。外殼體可以通過用戶直接在殼體上推動、拉動、或擠捏的動作或通過用戶手動地操作手動作動元件而運動，所述作動元件使得外殼體在固定和釋放構(gòu)造之間運動。保持元件可由此通過用戶手動地或響應(yīng)于塞繩上或塞繩帽部分上的張力而自動地接合，因此實現(xiàn)保持功能。通過選擇且移動滑動殼體部分的相應(yīng)部分到釋放位置或讓手動作動元件運動到釋放位置，其可被較遲地釋放。應(yīng)理解，殼體部分或手動作動元件可由此被容易地操作，以在擁擠環(huán)境下釋放保持元件(例如在數(shù)據(jù)中心機架中)。而且，要被抓持以用于釋放保持元件的手動作動元件或殼體部分可以有顏色或以其他方式明顯地識別，以幫助用戶識別機構(gòu)目前是否被固定或未被固定。還可帶紋理或成形以幫助用戶抓持它。還有，各種方法可用于至少有一次指示保持機構(gòu)是否已經(jīng)釋放。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于使用固定裝置的方法。固定裝置包括保持元件和作動機構(gòu)(自動或手動)，如上所述。用戶可通過在插入之后單獨操作鎖定促動器而作動保持元件。在該嚙合結(jié)構(gòu)中，電連接被固定，如上所述。用戶可進(jìn)一步通過迫使作動元件進(jìn)入釋放構(gòu)造，例如通過擠捏凸形組件的殼體、或讓殼體部分滑動、或作動凸片或按鈕或扭轉(zhuǎn)螺母或把手(其是塞繩帽或其他器件的一部分)。利用螺母(螺紋)或把手(旋轉(zhuǎn)斜盤或其他方法)以作動保持元件的方法可并入簡單的棘輪機構(gòu)(允許螺母或把手沿任一方向以小分度的增量轉(zhuǎn)動)以允許用戶選擇和調(diào)整螺母或把手的緊固和調(diào)整分開固定連接結(jié)構(gòu)所需的力。還有，螺母或螺紋的尺寸和形狀以及它們帶來的機械優(yōu)勢可被選擇為使得其對于普通用戶來說通過過多的手動地施加力而損壞固定機構(gòu)或插頭或插座將變得困難或不可能。該特征提供了可編制釋放機構(gòu)，其中破壞連接所需的力可被編制到設(shè)計中且進(jìn)一步可在連接保持力值的期望范圍內(nèi)被用戶調(diào)整和選擇。還有，機構(gòu)的特點與通過棘齒螺母或把手提供的運動范圍和幾何形狀相組合可用于補償大范圍的空間公差，這在生產(chǎn)插頭和插座是常見的。以這種方式，電連接結(jié)構(gòu)可按照用戶期望被簡單地固定和釋放，同時防止對連接的插頭和插座的部件造成損壞。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供用于使用固定機構(gòu)的方法。在保持機構(gòu)的另一實施方式中，設(shè)備可被實施為凹形或凸形組件?？商峁┛杀贿m當(dāng)成形和具有可變寬度的一個或多個保持凸片或鉤。它們可用適當(dāng)材料制造和具有幾何形狀。保持凸片或鉤將接合在一個或多個開口中，例如槽道中，其在適當(dāng)位置提供嚙合插座。大多數(shù)商業(yè)可用插座通常具有這樣的可用開口，其是允許插座卡扣到面板中的、插座中的指狀物的一部分。這些開口不是總是被提供，但是這些操作可容易地改變，以在每個模型中提供這樣的開口，即單個插座和多個插座模制的組件。這種修改將是制造簡單且低成本的，且還可被例如UnderwritersLaboratories這樣的安全認(rèn)證機構(gòu)認(rèn)證。因此該保持機構(gòu)可以容易且快速地進(jìn)入市場，因此具有顯著的商業(yè)和經(jīng)濟價值。凸片或鉤保持機構(gòu)可被設(shè)計為在開口可用時接合自動地(例如由于彈簧加載構(gòu)造)或使用用戶作動手動機構(gòu)手動地接合。其可使用本文所述的的各種方法而被作動和/或釋放，例如用于機械地將鉤從開口拔出。其還可與本文所述的其他保持機構(gòu)組合。
[0019]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方面，固定保持電插頭或插座的釋放張力可針對限定的標(biāo)準(zhǔn)選擇，以便避免對塞繩帽、纜索或插頭的損壞，或滿足與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。在這方面，自鎖插座的釋放張力可通過改變保持機構(gòu)的幾何形狀、厚度、材料性質(zhì)和詳細(xì)成形情況而被調(diào)整。進(jìn)一步地，可編制釋放張力機構(gòu)可被并入而作為保持機構(gòu)的設(shè)計的一部分。已經(jīng)認(rèn)識到，將釋放張力設(shè)定得太高會造成對插座殼體的損壞，造成導(dǎo)線露出和安全方面的危險。而且，標(biāo)準(zhǔn)可以針對與這樣的問題或其他問題有關(guān)的釋放張力限定。根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)方法涉及提供具有保持元件的固定電插座；確定與用于電連接結(jié)構(gòu)安全操作標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的用于插座的釋放張力極限；確定保持元件的規(guī)格或設(shè)定，以符合釋放張力極限；和根據(jù)規(guī)格或設(shè)定構(gòu)造、或設(shè)定固定電插座的調(diào)整機構(gòu)。例如，釋放張力可與端蓋或插頭或塞繩的結(jié)構(gòu)規(guī)格相協(xié)調(diào)，以便基本上確保端蓋或插頭或塞繩不由于與過多釋放張力相關(guān)的拉力而破壞或失效。以這種方式，固定電插座的特點可改變，以解決安全問題或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或匹配用戶的期望設(shè)定(這可隨時間改變或取決于相關(guān)的應(yīng)用而改變)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，拉力消除機構(gòu)與電連接結(jié)構(gòu)的保持機構(gòu)關(guān)聯(lián)設(shè)置。如上所述，與固定電連接結(jié)構(gòu)相關(guān)的潛在問題是對端蓋、插頭、塞繩或其他結(jié)構(gòu)的損壞，尤其是在期望高的消除張力的情況下。為了緩解這樣的問題，拉力消除結(jié)構(gòu)設(shè)置為用于將與夾緊機構(gòu)操作相關(guān)的用于將嚙合連接結(jié)構(gòu)保持在連接狀態(tài)的拉力從保持機構(gòu)傳遞到供電塞繩或其他結(jié)構(gòu)。例如，保持機構(gòu)可以設(shè)置在插座端蓋中。在這種情況下，可以設(shè)置拉力消除結(jié)構(gòu)，其從保持機構(gòu)延伸經(jīng)過端蓋的長度，用于附接到供電塞繩，例如通過卷壓、焊接或以其他方式連接。替換地，拉力可以傳遞到與插座/插頭分開的其他結(jié)構(gòu)，例如墻壁插座支撐結(jié)構(gòu)。拉力消除機構(gòu)由此避免與端蓋或其他結(jié)構(gòu)上不適當(dāng)?shù)膽?yīng)力相關(guān)的危險，且減少或基本上消除端蓋或其他結(jié)構(gòu)的其他結(jié)構(gòu)增強的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1A-1C顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾緊機構(gòu)的實施例的操作。
[0022]圖1D-1F和1H-1J顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾緊機構(gòu)的另一實施例的操作。
[0023]圖1G顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾緊機構(gòu)的另一實施例的操作。
[0024]圖2A-2B顯示了根據(jù)本發(fā)明的使用圖1A-1C所述的夾緊機構(gòu)的自鎖電插座的實施例。
[0025]圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明的使用圖1D-1FUH-1J或IG所述的夾緊機構(gòu)的自鎖電插座的實施例。
[0026]圖3A-3B顯示了圖2A-2B所示的自鎖電插座的應(yīng)用。
[0027]圖4A-4C顯示了用于提供用于根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)插座的鎖定特征部的設(shè)備。
[0028]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)雙工自鎖插座的實施例。
[0029]圖6A-6B根據(jù)本發(fā)明顯示了包括凸輪鎖的自鎖插座。
[0030]圖7A-7D顯示用于鎖定根據(jù)本發(fā)明的插頭和插座的嚙合組件的裝置的實施例。
[0031]圖8A-8C顯示了根據(jù)本發(fā)明的包括觸發(fā)器鎖定機構(gòu)的插頭的實施例。
[0032]圖9A-9B顯示了根據(jù)本發(fā)明的包括分支彈簧末端鎖定機構(gòu)的插頭的另一實施例。
[0033]圖10A-10B顯示了并入了根據(jù)本發(fā)明的鎖定機構(gòu)的端蓋的進(jìn)一步實施例。
[0034]圖11A-11B示出了根據(jù)本發(fā)明的彈簧插腳保持件的替換成形形式，其能實現(xiàn)改進(jìn)的塞繩保持和增加的總強度。
[0035]圖12是根據(jù)本發(fā)明的彈簧插腳保持件的替換實施例的透視圖。
[0036]圖13A-15B顯示了根據(jù)本發(fā)明的鎖定彈簧插腳保持件電插座和彈簧插腳保持器的替換實施例。
[0037]圖16A-18D顯示了根據(jù)本發(fā)明的保持機構(gòu)的實施例的操作。
[0038]圖19-22顯示了根據(jù)本發(fā)明的保持機構(gòu)的另一實施例的操作。
[0039]圖23-24顯示了根據(jù)本發(fā)明的包括凸片或鉤保持機構(gòu)的插頭的實施例。
[0040]圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的機構(gòu)的實施例，其在鎖定螺母轉(zhuǎn)動到釋放位置時確保外殼的可靠退回。
【具體實施方式】
[0041]盡管本發(fā)明可以有各種改型和可替換形式，借助附圖中的實例示出了本發(fā)明的一些具體實施例，本說明書將對這些具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。當(dāng)然，應(yīng)指出的是，本發(fā)明不限于所公開的具體方式，相反，本發(fā)明可涵蓋由權(quán)利要求限定的落入本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有改型、等同變換及可供選擇的方式。
[0042]圖1A-1C示出了用于固定嚙合的電連接的夾緊機構(gòu)的一實施例的操作情況，該夾緊機構(gòu)可被包括在本發(fā)明的自鎖插座內(nèi)。在圖1A-1C的每幅圖中，下部部分為插腳16和夾緊機構(gòu)12的側(cè)視圖，上部部分為透視圖。首先參考圖1A，該圖示出了插入插座10之前的插頭插腳16。插腳16可以是標(biāo)準(zhǔn)插頭(例如，IEC320插頭，NEMA5-15或類似插頭)的接地插腳，其可以具有各種尺寸和形狀。此外，插座10可以是標(biāo)準(zhǔn)輸出口(例如，NEMA標(biāo)準(zhǔn)塞繩帽，IEC320塞繩帽,等)的接地插座(ground receptacle)或其他插座(一種或多種)，其起接納標(biāo)準(zhǔn)插頭的作用。插座10還包括被聯(lián)結(jié)到樞軸14的夾緊機構(gòu)12。夾緊機構(gòu)12包括尺寸略大于插腳16的孔，使得夾緊機構(gòu)的長度基本垂直于插腳16的長度時插腳16只能穿過該孔。也就是說，夾緊機構(gòu)12的設(shè)計利用了簡單的滑動和俘獲技術(shù)。
[0043]圖1B示出了插入插座10中的插腳16。如圖所示，插腳16穿過夾緊機構(gòu)12中的孔并插入插座10內(nèi)，因此相應(yīng)的插頭和輸出口處于嚙合位置。夾緊機構(gòu)12還可包括止擋件(未示出)，以便在插入插腳16的過程中防止夾緊機構(gòu)12樞轉(zhuǎn)。出于這種考慮，在插入插腳16的過程中，夾緊機構(gòu)12的長度應(yīng)保留基本垂直于插腳16的長度，這可使插腳穿過夾緊機構(gòu)12上的孔。
[0044]圖1C示出了傾向于從插座10中拔出插腳16時夾緊機構(gòu)12以對插腳16上的力反作用的方式呈現(xiàn)的夾持作用。在對拔出插腳16的反作用中，夾緊機構(gòu)12圍繞彈簧樞軸14成角度地偏轉(zhuǎn)(即，轉(zhuǎn)動)，導(dǎo)致夾緊機構(gòu)12上的孔夾持插腳16。于是，傾向于從插座中拔出插腳16的實際的力起到作動夾緊機構(gòu)12與插腳16配合的作用，借此可防止插腳16拔出并維持嚙合組件的電連接。夾緊機構(gòu)12可由任何合適的材料構(gòu)成，所述材料包括帶有被嵌入的金屬夾持齒的高強度絕緣材料。若插腳16是接地插腳，也可使用全金屬制的夾緊機構(gòu)。在這方面，可以使用所有金屬夾緊機構(gòu)，例如用于其他插腳，但是會需要作出修改以獲得保險業(yè)實體的認(rèn)可。
[0045]圖1D-1F和1H-1J顯示了用于固定嚙合的電連接的夾緊機構(gòu)的另一實施例的操作，該夾緊機構(gòu)可被包括在本發(fā)明的自鎖插座內(nèi)。圖1D的每一個視圖500-505中，圖的上方一行代表夾緊機構(gòu)的端視圖，而下方一行代表夾緊機構(gòu)的側(cè)視圖，電接觸插腳處于的狀態(tài)是:1)脫開500,2)被插入501,3)完全插入502,4)在張力(tension)下完全插入503,5)被釋放504，和6)接觸移除過程中505。如圖1E所示的示例性的夾緊機構(gòu)具有抓持接觸部的側(cè)面的兩個通道606和連接通道的交聯(lián)彈簧(cross-link spring) 603?應(yīng)注意，夾緊機構(gòu)可用作電接觸部和夾緊機構(gòu)兩者，或可僅是與單獨電接觸部整合的夾緊機構(gòu)。圖1H-1J顯示了用作電接觸部和夾緊機構(gòu)兩者的夾緊機構(gòu)，且圖1F顯示了適用于單獨電接觸部的夾緊機構(gòu)。圖1H的細(xì)節(jié)包括抓持通道902、交聯(lián)彈簧901、整合的電導(dǎo)體壓邊903、釋放軸904和釋放軸接觸塊905?？赡艿膶嵤├梢杂靡环N合適材料或幾種材料(例如鋼和銅)制造，以優(yōu)化夾緊機構(gòu)的功能性、電性能和機械性能、制造容易性和成本。材料可通過任何合適器件(例如機械互鎖件、緊固件、膠粘等)按照需要連結(jié)在一起或固定，以一起發(fā)揮功能，以優(yōu)化其功能和使得其成本最小化。
[0046]可能的例子是夾緊機構(gòu)還是退火黃銅或磷青銅或其他合適材料制造電接觸部。由于所選擇材料的膨脹特點，與保持件接觸部(插座)的加熱相關(guān)的膨脹且更具體地是交聯(lián)彈簧的膨脹(因其與插入的電插腳(應(yīng)注意插腳可具有不同形狀，其可以例如是插銷)的連接中存在的任何電阻造成的)將造成抓持功能的逐漸緊固。即使插座不在初始插入時“鎖定”到插腳，例如沒有抽出力被施加以緊固抓持機構(gòu)，且僅有施加到接觸表面的承載力是交聯(lián)彈簧動作的力，則在電流被施加時，窩孔和插腳的接合部將形成一定程度的加熱。如果電阻足夠高，若說插腳尺寸不足或被損壞且未均勻接觸通道，則組件的溫度將開始上升。此外，通道(即直接連接到進(jìn)入導(dǎo)線的通道和經(jīng)由交聯(lián)彈簧連接的相對通道)之間的電連接可在橫截面中被操作為在更高的電流水平下具有額外的加熱，從而與其他位置相比在交聯(lián)彈簧中發(fā)生更多加熱。在任何情況下，交聯(lián)彈簧的加熱將造成膨脹。因為熱量的散失主要是經(jīng)由插入的插腳，且隨后經(jīng)由相關(guān)連接的導(dǎo)線，所以與插腳溫度平均值相比交聯(lián)彈簧的溫度將更高。因此將存在略少的插腳膨脹。在某種程度上，差值將允許窩孔插座和加載彈簧的自然趨勢，以克服通道和插腳邊緣之間的分子鎖定(靜態(tài)摩擦)。通道將相對于插腳略微運動且將建立新的接合。在這點上，電阻將由于通道和插腳之間新建立的且略微更緊的連接而下降，且整個結(jié)構(gòu)將開始冷卻。此時，交聯(lián)彈簧將變短，且施加在通道和插腳之間的撐點上的力將因為切向力而顯著增加，類似于在拉出力施加時所施加的力，且將更有效地重新建立電連接。這又將使得電阻進(jìn)一步減少且有效地將插座“鎖定”到插腳，且保證優(yōu)質(zhì)電連接，甚至在存在有缺陷的嚙合表面的情況下也可以。這是對不良連接做出響應(yīng)的一種再生狀態(tài)，且趨于自我修復(fù)不良電連接。
[0047]圖1E顯示了夾緊機構(gòu)的機械性能。電接觸部600 (或其他插頭結(jié)構(gòu))插入到夾緊機構(gòu)601。夾緊機構(gòu)的尺寸被設(shè)定為使得接觸部將夾緊機構(gòu)展開。在這方面，夾緊機構(gòu)的前端(首先被電接觸部接觸的端部)可以是帶向外的凸緣的，以捕獲接觸部且有助于夾緊機構(gòu)的展開。這種展開動作顯示在圖1D的511處。橫向交聯(lián)彈簧603用于抵抗夾緊機構(gòu)的展開。這確保電接觸部600的邊緣被偏壓為在限定的接觸點609處接觸通道。不同形狀的電接觸部和/或夾緊機構(gòu)將具有不同的接觸點和/或表面。在示出的實施例中，發(fā)生夾緊的接觸點/表面主要或完全位于插腳的頂部和底部表面上，而不是在通常形成電連接的側(cè)表面上。這是期望的，以避免與電接觸部表面的任何可能劣化有關(guān)的問題，但是應(yīng)注意，這種劣化在夾緊力與大長度(和潛在的寬接觸部)上分布的情況下是不太可能的。一旦電接觸插腳600已經(jīng)插入到夾緊機構(gòu)601中，則用于將插腳600從夾緊機構(gòu)601除去的任何拉動力F(拉動)604將形成施加與插腳600側(cè)面上的夾緊力F(抓持)605。夾緊力通過在夾緊機構(gòu)每一側(cè)上在通道606上拉動的橫向交聯(lián)彈簧的作用產(chǎn)生，從而通道被朝向彼此作動。力的關(guān)系通常是F(抓持)=F(拉動)/切角(角度Θ)。由此，夾緊力F(抓持)將比力F(拉動)增加得更快，所述力F(拉動)用于將插腳600從夾緊機構(gòu)601除去。因此隨著試圖抽出插腳600的力增加，夾緊機構(gòu)601在插腳600上的抓持將變得更牢固。一旦抓持機構(gòu)已經(jīng)被拉動力604作動,則摩擦將傾向于保持抓持機構(gòu)緊緊接合。為了釋放抓持機構(gòu)，釋放桿607被推動，產(chǎn)生力F(釋放)608。該力將減少角度Θ且作動通道彼此離開，快速減少抓持力F (抓持)605且允許插腳600容易地從抓持機構(gòu)601去除。實現(xiàn)釋放所需的釋放力608可以非常小。
[0048]在與標(biāo)準(zhǔn)NEMAC-13輸出口相關(guān)的一個可行實施例中，橫向交聯(lián)彈簧可以用銅或銅合金形成且具有約50/1000 - 75/1000英寸的厚度。在這種情況下，曲面部分602可以是大致圓形的，具有約75/1000英寸的曲率半徑。曲面部分602可以延伸到交聯(lián)彈簧603中，從而半徑逐漸變窄的頸部形成在交聯(lián)彈簧603中。這種曲面部分602，除了實現(xiàn)期望的抓持機構(gòu)的操作性能，還避免了會變成裂紋起始點或加速金屬疲勞的尖銳的角部。頸部還有助于按照期望更好地限定交聯(lián)彈簧603相對于通道的樞轉(zhuǎn)點。應(yīng)理解，具體的操作特點，例如(但不限于)在鎖定之前允許任何輕微量的運動，施加在插腳上的夾緊力的位置和總量、夾緊機構(gòu)將會釋放時力的水平(如果有的話)和頻繁循環(huán)使用下夾緊機構(gòu)的耐久性可根據(jù)應(yīng)用情況而不同且可以按照期望改變。許多其他構(gòu)造的改變和構(gòu)造技術(shù)是可以的，以改變這些操作特點。例如，交聯(lián)彈簧(或其一部分)可以被扭曲(例如以相對于材料的沖壓平面成90°的角度)，以按照期望實現(xiàn)彈簧的樞軸點和撓曲性能。
[0049]材料的選擇、設(shè)備的厚度和幾何形狀和成形情況影響抓持機構(gòu)601的操作性。橫向交聯(lián)彈簧可具有的彈簧常數(shù)會被所有這些變量影響。例如曲面部分602的半徑、位置和形狀以及橫向交聯(lián)彈簧603的頸部的厚度可改變，以實現(xiàn)不同值的彈簧常數(shù)。這是期望的，以優(yōu)化通過彈簧在插入到保持機構(gòu)中的接觸部上施加的預(yù)張緊抓持力或優(yōu)化抓持機構(gòu)將作用到的接觸部的尺寸范圍。應(yīng)注意:預(yù)張緊抓持力被限定為在任何拉動力604被置于接觸部上之前通過橫向交聯(lián)彈簧的作用而施加在接觸部600上的抓持力。
[0050]參見圖1G，顯示了另一可能情況。在該例子中，機構(gòu)的操作類似于圖(1-D到1F)中所述的操作。在插腳706上的力拉動710和反力拉動711之間張力施加到組件時,通道(704,705)的接觸點(703,707)處和插入的接觸插腳706 (應(yīng)注意插腳可具有不同形狀，其可能例如是插銷)處的承載力冪指數(shù)地增加，形成插腳被通道立即捕獲的結(jié)果。隨著F拉動710增加，交聯(lián)彈簧701中的張力也繼續(xù)增加。在該例子中，交聯(lián)彈簧是新月形的，與圖1D-1F和1H-1J所述的直的彈簧不同。新月形狀允許交聯(lián)彈簧具有兩種作用。第一，它們在到通道(704，705)的連接點處具有彈簧作用，且第二，它們沿交聯(lián)彈簧(701)的長軸線具有彈簧作用。增加沿長軸線的彈簧作用允許交聯(lián)彈簧具有可預(yù)期的變長或伸展的能力。隨著F拉動710繼續(xù)增加，交聯(lián)彈簧701中的張力繼續(xù)增加到交聯(lián)彈簧開始沿其長軸線伸展的點。在這點上，所施加的F拉動710和在通道(704，705)與插入的接觸插腳706的接觸點(703，707)處的抓持力之間的關(guān)系停止增加。此時，增加的力拉動710克服接觸點703，704處的摩擦，且接觸銷706將相對于通道(704，705)運動且因此相對于抓持機構(gòu)700運動。如果力拉動710被保持，則接觸插腳706將完全地從通道(704，705)提取。這種狀態(tài)允許組件700在拉伸關(guān)系中具有可預(yù)測的點，在該點處插頭和插座可被分離而不損壞主要部件、插腳或抓持機構(gòu)(其可以是作為電接觸部的抓持機構(gòu)或是與電接觸部整合的單獨抓持機構(gòu)，如前所述)。
[0051]再次參見圖1D，顯示了在插入插座中之前的插頭的插腳530，電接觸部由510所代表。插腳530可以是標(biāo)準(zhǔn)插頭的接地插腳或其他插腳(例如IEC320插頭，NEMA5-15等)且可以具有各種大小和形狀。進(jìn)一步地，含有電接觸部510的插座可以是標(biāo)準(zhǔn)輸出口的接地插座或其他插座(一個或多個)(例如NEMA標(biāo)準(zhǔn)塞繩帽(cord cap)，IEC320塞繩帽等)，其操作為接收標(biāo)準(zhǔn)插頭。插座包括夾緊機構(gòu)520且可以在一個插座中利用多于一個的夾緊機構(gòu)。夾緊機構(gòu)520的設(shè)計是使得可利用簡單的滑動捕獲技術(shù)。
[0052]根據(jù)本發(fā)明，可以有其他夾緊機構(gòu)。例如，形成且尺寸設(shè)定為在其中接收接觸部、插腳或其他插頭結(jié)構(gòu)(共同地，稱為“接觸部”)的金屬絲網(wǎng)可以用于提供夾緊機構(gòu)。金屬絲網(wǎng)尺寸設(shè)定為在被塞住時摩擦接合接觸部的至少一個表面。在力隨后被施加以趨向于將接觸部從插座拔出時,金屬絲網(wǎng)被拉伸且橫截面相應(yīng)收縮，以便夾持在接觸部上。Kellem式釋放機構(gòu)可以用于松弛網(wǎng)孔的編織結(jié)構(gòu)，從而釋放接觸部。這種抓持機構(gòu)例如在抓持圓柱形接觸部時是有用的。
[0053]圖2C顯示了自鎖電插座的一個可行實施例的橫截面。插座820是IEC類型320塞繩帽插座，其包括一個或多個抓持機構(gòu)828。插座820包括內(nèi)接觸部載體模塊824，其含有抓持機構(gòu)和電接觸部826和828。附接到抓持機構(gòu)和電接觸窩孔的是導(dǎo)線836和838，其通過塞繩834延伸到插座820以外。載體模塊824可以附接到塞繩拉力消除件832，其用于在力施加到塞繩834時防止塞繩從塞繩帽分開或?qū)M件造成損壞。圖2C顯示了一個可行的釋放機構(gòu)作動方法。具體說，插座820形成為伸縮形式，具有在載體模塊824和拉力消除件832上滑動的殼體822。殼體822上的突出部850接合機構(gòu)828的釋放部851，從而讓殼體822滑動能將機構(gòu)828接合到其釋放構(gòu)造。圖1D-1J所述的夾緊機構(gòu)可以組合所并入申請中所示的許多其他釋放機構(gòu)。
[0054]圖2A-2B示出了自鎖電插座20的一個實施例的橫截面。插座20是IEC320型塞繩帽插座，其包括鎖定機構(gòu)。插座20包括裝有接觸窩孔26和28的內(nèi)接觸部載體模塊24。導(dǎo)線36和38聯(lián)接到接觸窩孔，該導(dǎo)線穿過塞繩34伸出插座20。可將載體模塊24聯(lián)接到塞繩拉力消除件32，該拉力消除件的作用是防止塞繩從塞繩帽分開或?qū)M件造成損壞。在鄰近載體模塊24的表面之處設(shè)有彈簧插腳保持件40，該保持件延伸橫過插座20的插腳接納部分44。彈簧插腳保持件40的一端圍繞內(nèi)接觸部載體模塊24的端部彎曲，將所述一端固定在組件內(nèi)(在包覆模制材料32下方)。
[0055]替換地，彈簧插腳保持件40可以通過螺紋或其他緊固件而被固定到內(nèi)接觸部載體模塊24和/或被嵌入在模塊24中。經(jīng)由包覆模制材料而嵌入在模塊24中或替換地固定在線纜帽中的彈簧插腳保持件40的部分可以配置為(例如通過在嵌入部分中沖孔和/或使得邊緣呈鋸齒狀或以其他方式使其成形)增強嵌入部分中的錨固強度。彈簧插腳保持件40的另一端部接觸伸縮式鎖定釋放夾22。與圖1A-1C所示的夾緊機構(gòu)12類似，彈簧插腳保持件40包括孔，該孔的尺寸為允許插頭的接地插腳通過進(jìn)入窩孔26。彈簧插腳保持件40內(nèi)的孔的尺寸可略大于標(biāo)準(zhǔn)插頭的一個插腳(例如，接地插腳)，因此該孔可用來用于自鎖插座20的夾緊機構(gòu)。應(yīng)理解，具有不同橫截面形狀的插腳(例如圓形插腳)可使用本文所述的保持機構(gòu)，可進(jìn)行彈簧插腳保持件的孔形狀和幾何尺寸的適當(dāng)修改。這種修改可以針對各種插腳類型的橫截面的不同形狀設(shè)定。這種變化例基本上與本文所述的保持機構(gòu)以相同的方式發(fā)揮作用。彈簧插腳保持件40可以進(jìn)一步成形為且構(gòu)造為(如在下文詳細(xì)描述的)抑制與其他插腳的接觸且提供期望的釋放張力。而且，保持件40可以被保持在形成于模塊24中的凹入通道中，以進(jìn)一步抑制保持件40的移動或側(cè)向移位。下面將詳細(xì)討論彈簧插腳保持件40的夾緊構(gòu)造部分的操作。
[0056]圖2A示出了塞繩34上拉力很小或沒有拉力時的自鎖插座20。如圖所示，安置在插座20的插腳接納部分44內(nèi)的彈簧插腳保持件40的那部分基本上沒有處于豎直位置。類似于圖1A-1C所示的夾緊機構(gòu)12的操作，此結(jié)構(gòu)中的彈簧插腳保持件40的孔允許插頭的插腳在插腳被插入時自由通過進(jìn)入窩孔26內(nèi)。這是因為當(dāng)插頭的插腳作用于彈簧插腳保持件40上時，能夠沒有限制地將彈簧插腳保持件的位置改變到基本豎直的位置。
[0057]圖2B示出了沿與夾持釋放把手30相對的方向向插座20的塞繩34施加力時的自鎖插座20，示出的是插座20的“釋放位置”，為使操作清晰起見，沒有示出嚙合的插腳。圖3A和3B中示出了引向該位置的動作。
[0058]圖3A示出了圖2A-2B所示的自鎖電插座20的操作。當(dāng)插頭50的插腳54經(jīng)鎖定釋放夾22中的孔最初插進(jìn)插座20時，其與此時未處于垂直方位的彈簧插腳保持件40相碰。插進(jìn)更多時，由于插腳54施加到彈簧插腳保持件上的力，彈簧插腳保持件40偏轉(zhuǎn)到垂直位置。插腳54隨后穿過彈簧插腳保持件40中的孔并進(jìn)入接觸窩孔26，建立所需的電連接。釋放插入力且沒有任何軸向拉力作用到嚙合的插頭50和插座20上時，彈簧插腳保持件40僅部分地移離垂直軸線。應(yīng)注意，在該連接構(gòu)造中，在插頭50的最前表面和鄰近插頭50的載體模塊24的插座的端部之間存在小的分離，即插腳基本上在插座中延伸常規(guī)的范圍。
[0059]圖3B以夸張方式示出了向插座20的塞繩34施加軸向拉力的情況。輕微的回縮運動拉彈簧插腳保持件40，由此增大夾持角，隨后使彈簧插腳保持件40和插腳54的偏轉(zhuǎn)角張緊。接著，插座20和插頭50在這種條件下完全鎖定。在釋放夾持把手30和插頭50之間施加軸向拉力時，彈簧插腳保持件40的位置回到如圖3A所示的接近垂直的位置，因此插腳54與彈簧插腳保持件40松開。因為松開，插座20很容易與插頭50分離。因為釋放夾持把手30安裝為相對于載體模塊24以伸縮的方式滑動且可被夾持以用于將插腳從頂部或側(cè)面釋放，所以鎖定機構(gòu)可被容易地釋放，甚至在例如數(shù)據(jù)中心這樣的擁擠或空間有限的環(huán)境下也可以。
[0060]圖13A-13C顯示了替換的彈簧插腳保持件。在如上所述和通過圖1A到3B示出的實施例中，保持抓持點是沿插腳的短軸的平坦或半平坦的表面?？椎男螤顬榫匦吻揖匦蔚捻敳亢偷撞堪迥_上的接觸位置。施加到那些接觸點的力被限制為插腳尺寸對孔尺寸的精確關(guān)系。在圖13A的實施例中，孔具有矩形頂部和半個底部，其向下變窄或成錐形。這種設(shè)計的孔在三個位置1100、1101、1104接觸插腳(見圖13A-夸張視圖)，即在插腳的頂部上和在底部出的每一側(cè)上。
[0061]由于拉動扭矩的放大，不僅經(jīng)由彈簧插腳的角位移而且還經(jīng)由在嚙合的插腳1103的短軸的每一個角部處的兩個鄰近接觸點1100、1101處的楔形效果，可以顯著增加抓持力。在拉動力施加在彈簧保持件1110的鉤狀凸片1106上時，發(fā)生初始動作，如針對圖1A到IC的彈簧插腳保持件所述的。在試圖拔出嚙合的插腳1103的過程中在點1100、1101、1104處形成初始接觸之后，被施加到嚙合的插腳1103的力通過槽道1100、1001底部的傾斜平面而被放大。通過彈簧插腳保持件1110繞支點1105的軸向移位而在抓持早期階段形成的張力被極大地放大，以在嚙合的插腳1103的接觸點處和彈簧插腳保持件底部接觸點1100和1101處施加擠壓力。由于彈簧插腳保持件1110繞支點1105的張力放大，該力被乘以10到
I。通過該方法可獲得約80倍的總的力放大。應(yīng)理解，通過調(diào)整傾斜平面1100和1101的角度，和形成支點1105的金屬件1104的幾何尺寸，可實現(xiàn)各種形式的力放大。還應(yīng)理解，通過改變放大力，彈簧插腳保持件可被調(diào)節(jié)，以很好地與各種嚙合的插腳材料和成品嚙合。
[0062]由于這種放大，且由于彈簧插腳保持件、傾斜平面1112(圖1301110，1101和嚙合的插腳1103之間相對小的接觸區(qū)域，可以獲得至少30000磅psi (30Kpsi)的力，由此確保嚙合的插腳1103的可靠抓持。應(yīng)理解，使用這種替換的嚙合插腳捕獲方法還能容許插腳的制造差異。
[0063]圖13B示出了用于該替換彈簧插腳保持件的釋放方法。其類似于之前所述的彈簧插腳保持件的方法。在通過外殼體1116的面而將釋放力施加到彈簧插腳保持件1111的端部時，彈簧插腳保持件1110的表面更垂直于嚙合的插腳1103。而且，支點1105處的接觸點被脫開且嚙合插腳通常將自由以被取出，如針對之前實施例的彈簧插腳保持件40所述的。然而，在這方面，下接觸點(示出在圖13A) 1100、1101使得嚙合的插腳1103在它們之間被捕獲，且在這些點處發(fā)生嚙合插腳1103的金屬的很小變形。嚙合的插腳1103因此可能還不能被釋放。在外殼體1116擠壓彈簧插腳保持件1110的面時，外殼體1115中模制的斜面開始向下推動彈簧插腳保持件，且又將下接觸點1100和1101(在圖13A中示出)向下推離嚙合的插腳1103。最后，整個組件從嚙合的插腳1103脫開。
[0064]應(yīng)理解，彈簧插腳保持件的形狀(在圖13A中示出)也對脫開特點有貢獻(xiàn)。彈簧插腳保持件1107的肩部被設(shè)置為使得，在力被施加到彈簧保持件以進(jìn)行釋放時，肩部接觸外殼體1116的內(nèi)表面。更接近垂直于嚙合的插腳1103的、彈簧插腳保持件的面的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)將使得彈簧插腳保持件1111的整個面被迫向下。該作用以及鑄造到外殼體1115中的斜面的作用一起在彈簧插腳保持件上形成正的向下力，使得下接觸點1100和1101(在圖13A中示出)從嚙合的插腳1103脫開。
[0065]圖14A-15B顯示了替換捕獲機構(gòu)。圖14C示出了捕獲機構(gòu)的主要機械部件。鞍部和拉力消除部件1401被置于注射模制插座的塑料連接件載體中。捕獲觸發(fā)器(toggle) 1402插入到鞍部1401的端部處的兩個孔中。鞍部和拉力消除部件1401的相反端部是夾緊在剛好超過外套的開始部分的塞繩端部或其他合適位置周圍的卷壓環(huán)，這取決于塞繩的設(shè)計。應(yīng)理解，如果例如因制造容易而設(shè)計為用與載體或其他塞繩附接機構(gòu)不同的材料制造拉力消除件和夾緊機構(gòu)，例如用不同性能的金屬，則通過將與塞繩的附接方法(例如卷壓環(huán))與拉力消除件分開且隨后將它們機械地連接，這是容易實現(xiàn)的。應(yīng)理解，本文所述的拉力消除機構(gòu)可用于之前所述的兩個額外保持機構(gòu)。
[0066]圖14A示出了鞍部1401的組件和塞繩組件1400、1407。塞繩組件包括主塞繩1400、電接口端子1406和連接到端子1406的上述塞繩的內(nèi)部導(dǎo)體1407。端子1406位于鞍部的封閉端部中，且在外接觸載體(未示出)中通過消除的方式，拉力消除部件1401和兩個部件沿長軸線對準(zhǔn)。如果期望或需要，出于組裝容易、更大強度或其他目的，端子1406可機械地附接或連結(jié)到鞍部和拉力消除部件1401。在制造期間，捕獲觸發(fā)器1402被置于鞍部中且在鞍部1401中的兩個孔之間。預(yù)加載彈簧1403將在捕獲觸發(fā)器1402上按壓而釋放作動桿1404抵靠觸發(fā)器的相反側(cè)。
[0067]圖14B顯示了該組件的側(cè)視圖。外接觸部件載體1409承裝和包含每一個部件，且在最后的外包覆模制注射過程中防止注射模制塑料進(jìn)入載體內(nèi)部。圖14B還有助于了解捕獲組件的基本操作。在已插入的插頭1405的插腳插入到插座中時，它進(jìn)入塑料載體1409，隨后進(jìn)入端子1406，且最后經(jīng)過觸發(fā)器1402下方，直到其完全插入且位于所示位置。如果張力施加到供電塞繩以試圖將其從嚙合的插頭取出，則力從塞繩傳遞到插腳1405且因此傳遞到觸發(fā)器1402(經(jīng)由拉力消除部件和鞍部1401)，所述觸發(fā)器通過插腳1405底部上鞍部1401的壓力而壓靠插腳1405的頂部，且通過電端子1406傳遞。觸發(fā)器通過彈簧而被預(yù)加載以抵靠到插頭連接件1405的插入插腳的頂部。如可理解的，觸發(fā)器的形狀(其中其在插腳上向下壓)可成形為能控制到插腳的夾緊力的施加，例如，觸發(fā)器可具有溝槽，以控制插腳上的力，以便不會使其扭曲。這還可針對鞍部的基部和嚙合的端子做出，如果期望或必要的話。在鞍部/拉力消除件1401和成形為與插入件嚙合的端子之間的合適形狀的插入件可實現(xiàn)該功能。在施加到塞繩1407的力造成沿組件主軸線的微小運動時，嚙合的插腳還開始試圖退回，且觸發(fā)器開始以迫使插頭連接件1405的插入嚙合插腳的頂部向下運動的方式旋轉(zhuǎn)，使其更緊地擠入端子1406，且因此端子被擠入鞍部1401。端子1406、插頭連接件1405的嚙合插腳和鞍部1401之間的摩擦快速增加到使運動停止的點。嚙合插腳1405向下壓到電端子1406上還改善電連接的質(zhì)量。插頭連接件1405的插腳此時用于鎖定到鞍部和拉力消除部件1401，且因此鎖定到塞繩1407。圖15A從端視圖示出了涉及將部件鎖定在一起的所有部件的關(guān)系。插入插頭1405的插腳位于端子1406中，其被夾在插腳1405和鞍部1401之間。
[0068]圖14B示出了將觸發(fā)器1402和插頭連接件1405的插腳之間的連接釋放的機構(gòu)。釋放桿1404的相反端部可延伸穿過整個插座且伸出連接件或組件的背部以外(在該處其可被用戶操作)。釋放桿1404還可被其他器件作動，例如圖14D所示的。在伸縮部分1412被用戶向回拉動以將插頭組件從插座組件分開時塞繩帽1412的伸縮部分(其包括機械聯(lián)動裝置1408)可將釋放桿1404推靠到觸發(fā)器1402 (線1413表示插頭的前面的完全插入深度)。在這方面，伸縮部分1412的運動范圍被元件1410和1411控制。桿1404的相對端部上的壓力傳遞到觸發(fā)器1402的背部且略微擠壓彈簧1403。該作用使得觸發(fā)器1402的底部向上且遠(yuǎn)離插入的插頭連接件1405的插腳旋轉(zhuǎn)，且減少或消除觸發(fā)器1402和嚙合插腳1405之間的接觸力，允許嚙合插腳沿退回方向運動。插座可隨后從插頭分離。系統(tǒng)可被設(shè)計為在用戶釋放部分1412時使得彈簧1403用于將伸縮部分1412返回到鎖定構(gòu)造。
[0069]圖15A在橫截面中不出了插頭連接件1405的插入插腳的主要部件和插座的鎖定部件。如前所述，觸發(fā)器1402已經(jīng)旋轉(zhuǎn)到一位置，使得其壓在插入插頭連接件1405的插腳上。插腳1405又壓在端子1406上且端子1406壓在鞍部1401的底部上。應(yīng)理解，在塞繩上的軸向張力增加時通過觸發(fā)器1402施加的向下力也將增加。通過選擇合適的角度和部件的合適尺寸，力的放大比為約10比I。換句話說，塞繩上10磅的應(yīng)力將實現(xiàn)施加在插腳上的約IOOlbs的力。
[0070]還應(yīng)理解，鞍部和拉力消除部件1401的底部可被制造為具有所示的王冠形狀。在被插腳向下壓時該王冠形狀允許鞍部和拉力消除部件1401的底部類似葉簧那樣起作用。通過在插腳上向下壓的觸發(fā)器和限制通過插腳和端子傳遞的力的彈簧的組合，鞍部的底部中的彈簧允許非?？煽厍铱深A(yù)測的力施加到插腳1405。插腳上觸發(fā)器的最大夾緊力受到彈簧的阻力和行程的控制。該特征作用如下。在拉力施加到塞繩以將連接結(jié)構(gòu)拉動分開時，觸發(fā)器將其在插腳上的力增加且最后達(dá)到鞍部和拉力消除部件1401底部中的彈簧(或如下在替換的實施例中所述的)開始變平的點。這種作用允許從鞍部和拉力消除部件1401的基部到觸發(fā)器1402的末端的距離增加，允許觸發(fā)器1402旋轉(zhuǎn)。在塞繩上的拉力繼續(xù)增加時，將達(dá)到這樣的點:鞍部和拉力消除部件1401與觸發(fā)器1402之間的距離足夠大而觸發(fā)器1402將旋轉(zhuǎn)且垂直于插腳。在該點，觸發(fā)器1402上的凸片可不再對插腳1405增加任何額外壓力，且插腳1405將在施加到塞繩1407的張力下運動，其將插頭和插座分離。還應(yīng)理解，發(fā)生釋放時的張力可被可靠地預(yù)測發(fā)生，且可通過彈簧的強度和行程改變。這種設(shè)計對鎖定機構(gòu)的機械部件和插入的連接件插腳兩者的制造差異有容許性。還應(yīng)理解，嚙合連接在拉力下釋放時的張力可被可靠地預(yù)設(shè)。
[0071]在該設(shè)計中，圖15A示出了鞍部和拉力消除部件1401的端視圖，塞繩卷壓端部遠(yuǎn)離觀察者。前部1521視圖中所示的王冠狀彈簧具有在拉力條件下控制已連接組件的釋放點的功能。在圖15B中，王冠狀彈簧顯示為具有孔1541，所述孔用于改變王冠狀彈簧的強度和行程。然而，例如所使用材料的厚度或類型或?qū)傩赃@樣的其他方面可被選擇，以控制彈簧的功能?？紤]到孔1541的位置直接位于鞍部和拉力消除部件1401的鞍部部分下方的情況，應(yīng)理解，王冠狀彈簧作用的強度被改變。若不存在孔則將允許對彈簧冠部擠壓造成最大阻力，且大的孔將造成彈簧強度的顯著減少。通過減少彈簧強度，嚙合連接件的部件的釋放點隨后被減小。因此，自鎖插座的保持能力被可靠地設(shè)定為具體釋放張力。應(yīng)理解，該設(shè)計進(jìn)一步促使制造容易且成本更低。沖壓拉力消除件的壓模可具有插入件，其可改變以改變?nèi)~簧中孔1541的尺寸，以適應(yīng)各種值的釋放張力。設(shè)定彈簧的強度和行程的其他方式可被使用，例如材料或其他器件的厚度和形狀。還有，可以使用合適類型的均勻或可變強度彈簧(發(fā)卡形，葉片形、彈性體等)的其他器件，以在直接位于觸發(fā)器1402下方的鞍部1401的底部上進(jìn)行擠壓。該情況下的鞍部將不需要并入彈簧，彈簧將從鞍部分開。這將允許添加工廠和/或最終用戶的彈簧力調(diào)整機構(gòu)，例如螺紋。該機構(gòu)將控制壓在鞍部上的彈簧的強度和行程，且因此控制抓持機構(gòu)的釋放張力，如前所述。調(diào)整的范圍可被控制為滿足任何所需要求。應(yīng)理解，可靠地設(shè)定釋放張力是非常有用的——這允許制造鎖定塞繩而不需要單獨的釋放機構(gòu)。釋放是通過鎖定機構(gòu)在期望張力水平下實現(xiàn)的。
[0072]圖14C顯示了鞍部和拉力消除部件1401的正交視圖。鞍部和拉力消除部件1401端部處的夾持環(huán)1408顯示為是鞍部和拉力消除部件1401的整合部分。該環(huán)還可以是單獨的壓縮環(huán)，其在鞍部和拉力消除部件1401的端部上方插入，其中鞍部和拉力消除部件1402的端部可成形為被適當(dāng)?shù)貖A在所述擠壓環(huán)和附接塞繩的端部之間。由于沿鞍部和拉力消除部件1401的長度進(jìn)行復(fù)合熱處理有潛在的困難，所以提到了將鞍部和拉力消除部件1401附接到塞繩的替換方法。鞍部和拉力消除部件1401的鞍部端部通常將被熱處理，而卷壓環(huán)端部必須保持是可塑的。雖然可以將鞍部和拉力消除部件1401制造為具有這些特點，但是制造替換形狀的鞍部和拉力消除部件1401且通過單獨的擠壓環(huán)將其組裝到塞繩是更經(jīng)濟的。應(yīng)理解，所述的保持機構(gòu)將能很好地用于并非所示出形狀的其他形狀的插腳，其是平坦片類型的插腳。例如，保持機構(gòu)將能很好地用于例如用在NEMA5-15和其他插頭中的圓形插腳。僅需要很少的改變，例如使得觸發(fā)器的端部成形，在該端部處其接觸圓形插腳，以具有合適的嚙合形狀和厚度，以使得力如何施加到插腳的材料得到優(yōu)化。這是期望的，因為許多圓插腳用管狀非實心材料形成且因此可被施加到制造其的材料的過小區(qū)域的過大力所變形或擠壓。類似地，鞍部的底部和/或電接觸部可成形為將夾緊力更均勻地分布在圓插腳上，和/或鞍部和端子之間的插入件可用于該目的。雖然圖14A-15B的實施例已經(jīng)針對常規(guī)的塞繩帽進(jìn)行了顯示和描述，但是應(yīng)理解，相似的結(jié)構(gòu)可并入到其他類型的插座裝置，例如包括名稱為“Automatic Transfer Switch Module”的 PCT 申請 PCT/US2008/57140 中所述的結(jié)構(gòu)，該申請通過引用并入本文。
[0073]通過采用只俘獲插頭50的接地插腳的夾緊機構(gòu)(如，彈簧插腳保持件40)，可大大提高插座20的安全性。就此而言，可消除對組件的夾緊機構(gòu)施加不同電位的影響，這可簡化插座的制造并提高其整體安全性。
[0074]圖4A-4C示出了用于為標(biāo)準(zhǔn)塞繩帽插座提供鎖定結(jié)構(gòu)部分的鎖定裝置60。如圖4A所示，鎖定裝置60包括用于將鎖定裝置60定位到標(biāo)準(zhǔn)插座上的下部保持構(gòu)件64和上部保持構(gòu)件62。鎖定裝置60還包括將保持構(gòu)件62、64相互聯(lián)結(jié)的部分66以便提供與插座的可靠聯(lián)接。鎖定裝置60還包括聯(lián)結(jié)到樞軸70的夾緊機構(gòu)68。夾緊機構(gòu)68的操作與圖1A-1C所示的夾緊機構(gòu)12的操作類似。應(yīng)理解還可采用如前所述的其他夾緊機構(gòu)。如前所述的夾緊機構(gòu)中的一些消除了提供單獨釋放機構(gòu)的需要，且可選地為工廠和/或用戶提供可調(diào)整的釋放張力特征。鎖定裝置60也可包括釋放機構(gòu)72，可操作該釋放機構(gòu)使得使用者能在需要的時候?qū)A緊機構(gòu)68脫開而使插頭與插座分離。
[0075]圖4B示出了被定位在標(biāo)準(zhǔn)插座80上的鎖定裝置60。為便于鎖定裝置60的安置，保持構(gòu)件62和64可由彈性材料構(gòu)成，使得使用者可將它們朝外彎曲并將裝置60定位在插座80上。例如，保持構(gòu)件62、64可由塑料制成。此外，如圖所示，可將保持構(gòu)件62、64成型為使得一旦將其安置到插座80上使用者不使保持構(gòu)件62、64變形，裝置60不容易拆卸。也就是說，可將保持構(gòu)件62、64成型為緊配于標(biāo)準(zhǔn)插座上，以致于常規(guī)運動不會使裝置60與插頭80分尚。
[0076]圖4C示出了插座80與標(biāo)準(zhǔn)插頭84嚙合時鎖定裝置60的操作。插頭84的接地插腳86穿過夾緊機構(gòu)68中的孔并插入插座80。如果在標(biāo)準(zhǔn)插頭84的塞繩或插座80的塞繩上施加傾向于斷開已嚙合連接的拔出力，夾緊機構(gòu)68將轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致其夾持標(biāo)準(zhǔn)插頭84的接地插腳，因此維持電連接。如果使用者希望斷開連接，其可使釋放元件72配合，這種配合可操作地將夾緊機構(gòu)68維持在相對于接地插腳86基本垂直的位置，從而可從插座80中拔出標(biāo)準(zhǔn)插頭84的插腳86。應(yīng)理解的是，雖然圖示說明了鎖定裝置60的一個具體實施例，也可以用一些變換方式來實現(xiàn)利用本發(fā)明的技術(shù)可改裝標(biāo)準(zhǔn)插座的鎖定裝置。
[0077]圖5示出了標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合式自鎖插座100的一實施例。在該實施例中，夾緊機構(gòu)112和114被集成到插座100內(nèi)。插座100的上部部分包括用于分別接納標(biāo)準(zhǔn)插頭126的插腳128、130的窩孔102、104。相似地，插座100的下部部分包括用于分別接納第二標(biāo)準(zhǔn)插頭的窩孔106、108。每個夾緊機構(gòu)112、114可分別圍繞樞軸116、118樞轉(zhuǎn)。另外，插座100也可包括釋放元件120、122，可操作該釋放元件以便需要時使用者可斷開連接。夾緊機構(gòu)112、114的操作與上面描述過的實施例類似。即，響應(yīng)傾向于從插座100拔出插頭126的力，夾緊機構(gòu)112沿插頭126的方向轉(zhuǎn)動，并與接地插腳130配合，防止已嚙合的連接斷開。如果使用者想從插座100中卸下插頭126，其可作動釋放機構(gòu)120而拔出插頭126。應(yīng)理解，可在標(biāo)準(zhǔn)雙工自鎖插座(duplex locking receptacle)中采用如前所述的其他夾緊機構(gòu)。如前所述，夾緊機構(gòu)中的一些消除了提供單獨釋放機構(gòu)的需要，且可選地為工廠和/或用戶提供可調(diào)整的釋放張力特征。
[0078]圖6A-6B為插座150的側(cè)視圖，該插座包括凸輪鎖緊件152，此凸輪鎖緊件用于鎖定插頭160的插腳162以維護(hù)插座150和插頭160之間已嚙合的連接。圖6A示出了插頭160插入插座之前及可使凸輪鎖緊件152不受限制地懸伸在樞軸153上的情況。就此而論，可將凸輪鎖緊件152的一端定位在插座150的適于接納插頭160的插腳162的開口處。
[0079]圖6B示出了插頭160和插座150嚙合連接的情況。如圖所示，在嚙合位置插腳162使凸輪鎖緊件152圍繞樞軸153偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致凸輪鎖緊件152與插頭160成角度地遠(yuǎn)離并與插腳162鄰接。因此，向插頭160或插座150施加軸向拉力時，凸輪鎖緊件152和插腳162之間的摩擦部分傾向于迫使凸輪鎖緊件152朝向插腳162下行，其作用是支持插頭162處于嚙合位置。如果使用者想從插座100中卸下插頭126，其可按壓可操作的作動機構(gòu)154，以轉(zhuǎn)動凸輪鎖緊件152使其離開插腳162，借此使用者可以自由地從插座150中拔出插頭160。應(yīng)理解的是，凸輪鎖緊件152和作動機構(gòu)可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。在一個實施例中，凸輪鎖緊件152由金屬構(gòu)成，而作動機構(gòu)154由絕緣材料構(gòu)成，例如，由塑料構(gòu)成。
[0080]圖7A-7D示出了可用于固定插頭和插座之間的已嚙合連接的裝置170。如圖所示，裝置170包括上表面173、下表面175、以及前表面171。三個表面171、173、175的尺寸和取向通常被確定為在塞繩(即，塞繩帽)的端部處能圍繞標(biāo)準(zhǔn)插座178的外部適配。每一上表面173和下表面175分別包括鉤174和176，這些鉤被用于將裝置170固定到插座178上(圖7D所示)。現(xiàn)將參考圖7D描述鉤174和176的操作，該圖是將裝置安置在插座178外部周圍時裝置170的側(cè)視圖?？蓪^174、176彼此向內(nèi)彎曲并圍繞插座178的端部179包繞，以將裝置170固定到插座178上。插座178的另一端(即，帶有用于接納插頭的插腳的開口 181的那端)可與裝置170的前表面171鄰接。
[0081]該裝置還包括用來將插頭的插腳固定就位的突片172。圖7B清楚地示出了突片172的操作，該圖示出了將裝置170安置在插頭180的插腳182、184上方時的裝置170。插頭180可以是包括插腳的任何插頭，包括被設(shè)置在電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備后面的常規(guī)插頭。如圖所示，通過使裝置170朝插頭180軸向滑動安置該裝置時，突片172略朝向插腳182、184的端部偏轉(zhuǎn)。在這種情況下，如果施加傾向于將裝置170從插頭180上拔出的軸向力，突片172將抵靠插腳182、184施加向下的力。由于裝置170中的開口僅略大于插腳182、184，這種向下的力使插腳182、184相對于裝置170支持在它們的位置上。此外，如圖7C所示，因為可將裝置170固定到標(biāo)準(zhǔn)插座上，突片172可防止插座178和插頭180之間的連接斷開。裝置170可由任何合適的非導(dǎo)電性材料構(gòu)成。在一個實施例中，裝置170由半剛性塑料構(gòu)成。在這種情況下，裝置170可為單一用途的裝置，其中使用者必須用大力氣地從插頭180的插腳182、184中拔出已安置的裝置170，而使塑料變形和/或使突片172斷裂?？上氲降氖?，如果使用者欲拔掉插座178，其可簡單地從端部179展開鉤174、176并使嚙合的連接脫開，而留下安置在插頭上的裝置170。
[0082]圖8A示出了插入插座210之前的插頭190，該插頭包括鎖定機構(gòu)。如圖中簡化地示出的那樣，插座210包括凹部212和214。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)插座包括凹部或肩部，這些凹部或肩部處于適于接納插頭插腳的開口的內(nèi)側(cè)?？筛鶕?jù)制造需求、例如用來制造插座的造型工藝的需求而設(shè)置凹部。此外，插座中需要包括各種組成部分(例如，電連接件、螺釘?shù)?也可能需要小的凹部。如果已經(jīng)不存在凹部，則它們可以被設(shè)計到插座中。
[0083]插頭190利用凹部214可有利地形成鎖定機構(gòu)。如圖所示，插頭190的中空插腳194(例如，接地插腳)包括經(jīng)由樞軸聯(lián)接到插腳194的193內(nèi)部部分上的觸發(fā)器196。彈簧198、活塞199和作動機構(gòu)200共同作用以使觸發(fā)器196定向于鎖定構(gòu)造(如圖8B所示)和釋放構(gòu)造(如圖8C所示)中。在一個實施例中，彈簧198的作用是將突片196偏壓在釋放位置，該位置可以大致與插腳194內(nèi)側(cè)的水平位置對準(zhǔn)。再者，可操作作動機構(gòu)200使觸發(fā)器196轉(zhuǎn)動到解鎖位置(如圖SC所示)，此時觸發(fā)器196在基本平行于插腳190的主體的一角度處退回到插腳194中。使用者通過可被定位在插頭190前面的控制開關(guān)202可控制作動機構(gòu)200。
[0084]圖8B示出了處于與插座210嚙合的位置的插頭190。如圖所示，借助由彈簧198和活塞199施加的壓力將突片196置于鎖定位置。在此結(jié)構(gòu)中，突片196將抵抗傾向于從插座210中拔出插頭190的任何軸向力。這是因為凹部214對于突片196起止擋部的作用。因此，可將插頭190牢靠地固定在插座210上。圖8C顯示了在使用者欲從插座210中卸下插頭190時，其可壓下插頭190前面的控制開關(guān)202，促動作動機構(gòu)200和彈簧198，以將突片196轉(zhuǎn)動到釋放位置。
[0085]圖9A-9B示出了插入插座240之前、包括分叉彈簧末端鎖定機構(gòu)的插頭220的另一實施例。類似于圖8A-8B所示的插頭190，插頭220適于與包括凹部242和244的標(biāo)準(zhǔn)插座240 —起工作。插頭220可包括被設(shè)置在中空插腳224 (例如，接地插腳)內(nèi)側(cè)的發(fā)夾形彈簧226。在釋放位置，彈簧226的兩端部227處于插腳224內(nèi)側(cè)并鄰近插腳224中的開口。插頭220可進(jìn)一步包括作動機構(gòu)228，該作動機構(gòu)聯(lián)結(jié)到處于插頭220前面的控制開關(guān)230，以便將彈簧226偏壓到鎖定位置，在該位置彈簧226的兩端227突出于插腳224內(nèi)的開口的外側(cè)(參看圖9B)。
[0086]圖9B示出了安置到標(biāo)準(zhǔn)插座240內(nèi)的插頭220。如圖所示，作動機構(gòu)228已朝彈簧226軸向運動到標(biāo)準(zhǔn)插座240中，使得兩端部227分開并伸出插腳224中的開口。插腳224的開口與凹部242和244對齊，因此在鎖定位置時彈簧226的兩端處于凹部242和244內(nèi)。于是，如可理解的那樣，當(dāng)施加傾向于從插座240拔出插頭220的力時，彈簧226的兩端227被壓迫而抵靠凹部242和244，阻止插腳224脫出插座240。使用者欲將插頭220從插座240中卸下時，其可操作控制開關(guān)230，導(dǎo)致作動機構(gòu)軸向抽回彈簧226。依次地引起彈簧226的端部227退回到插腳224內(nèi)，因此使用者隨后可方便地從插座240中卸下插頭220。
[0087]圖1OA和IOB顯示了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步實施例的自鎖電插座1000。插座1000通常在構(gòu)造上與圖2A-2B的結(jié)構(gòu)相似。在這方面，示出的插座1000包括用外鎖定釋放夾1002形成的端蓋，所述外鎖定釋放夾可滑動地安裝在內(nèi)接觸部載體模塊1004上。內(nèi)接觸部載體模塊載有一些窩孔或插孔，通常通過附圖標(biāo)記1006表示。示出的插座1000進(jìn)一步包括線纜拉力消除件1010和彈簧插腳保持件1008。
[0088]圖10B顯示了彈簧插腳保持件1008的透視圖。如所示的，保持件1008包括一些抓持凸片1012，用于抓持接觸部載體模塊1004。在這方面，抓持凸片1012可以嵌入模制的接觸部載體模塊1004，以便更牢固地將保持件1008固定到載體模塊1004。替換地，凸片1012可以被壓入載體模塊1004或通過粘接劑等附接到模塊1004。以這種方式，凸片1012有助于將彈簧插腳保持件1008固定到接觸載體模塊1004和保持彈簧插腳保持件1008和接觸載體模塊1004之間的相對定位。從下文的描述可理解，這種相對定位對確保鎖定機構(gòu)的正確功能和控制釋放張力來說是重要的。自鎖電插座1000如上針對圖2A-3B所述地發(fā)揮功倉泛。
[0089]圖1lA和IlB顯示了自鎖電插座1100的進(jìn)一步實施例。再次，插座1100基本類似于如上針對圖2A和2B所述的結(jié)構(gòu)且包括外鎖定釋放夾1102和內(nèi)接觸部載體模塊1104，所述內(nèi)接觸部載體模塊包括一些插孔1106和線纜拉力消除件結(jié)構(gòu)1110。示出的實施例進(jìn)一步包括并入了拉力消除件結(jié)構(gòu)的彈簧插腳保持件1108。應(yīng)理解，本發(fā)明的鎖定機構(gòu)可在大的張力施加到插頭以抵靠鎖定機構(gòu)的情況下實現(xiàn)很大的應(yīng)力施加到端蓋。這種力可對端蓋造成損壞和與露出導(dǎo)線相關(guān)的潛在危險，如果這樣的力未被計入端蓋設(shè)計的話。
[0090]因而，在示出的實施例中，彈簧插腳保持件1108包括拉力消除結(jié)構(gòu)，用于將這樣的拉力直接傳遞到供電塞繩。具體說，示出的彈簧插腳保持件1108被加長且包括在其后端的塞繩抓持結(jié)構(gòu)1114。塞繩附接抓持結(jié)構(gòu)1114附接到供電塞繩或以其他方式連接到卷壓帶1112，所述卷壓帶可經(jīng)由卷壓和/或焊接等固定到供電塞繩。以這種方式，與彈簧插腳保持件1108應(yīng)力的操作相關(guān)的、用于抓持插頭插腳的拉力被直接傳遞到供電塞繩。
[0091]本發(fā)明的自鎖電插座的各種特點可被改變，以控制自鎖電插座的釋放應(yīng)力。在這方面，抓持部件的幾何形狀、厚度、材料性質(zhì)和詳細(xì)成形情況可用于控制鎖定機構(gòu)的釋放張力。作為例子，增加抓持部件的材料的厚度和/或剛度可增加鎖定機構(gòu)的釋放張力。
[0092]這些彈簧插腳保持件的幾何形狀也可以改變，以提供改進(jìn)的安全性和性能。圖12顯示了這方面的例子。示出的彈簧插腳保持件1200(其可以例如并入到圖2A-2BU0A-10B或11A-11B的實施例)包括在彈簧插腳保持件的撓曲點1204和插腳接合開口之間的1202上的變窄的頸部部分。該頸部部分可以提供一些期望功能。例如，頸部部分1202可定位為在彈簧插腳保持件1200和插頭的其他插腳之間提供更大的間隙。此外，窄部分1202可以設(shè)計為在結(jié)構(gòu)失效的情況下提供限定的破壞點。即在由于應(yīng)力或材料疲勞而發(fā)生破裂的情況下，頸部部分1202提供安全失效點，其將不會造成電連接的電危險或失效。
[0093]應(yīng)理解，本文所述的可通過改變設(shè)計參數(shù)而具有改變的釋放張力的所有保持機構(gòu)可具有與插座設(shè)計或標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)格相協(xié)調(diào)的釋放張力，以便確保塞繩帽或插座不會造成導(dǎo)線的可能危險暴露這樣的破壞。由此，例如，期望的是基于端蓋或插座結(jié)構(gòu)、調(diào)整要求或設(shè)計規(guī)格的分析而提供四十磅的釋放應(yīng)力。鎖定機構(gòu)可以通過所示的彈簧插腳保持件的方式實施，例如圖2A-2B、10A-10B和11A-11B所示的。隨后，彈簧插腳保持件的材料和厚度以及彈簧插腳保持件的具體幾何形狀可以被選擇為能提供401bs的釋放應(yīng)力。具有401bs釋放應(yīng)力的鎖定機構(gòu)還可實施在例如在圖14A-14D和15A-15B中所示的觸發(fā)器和鞍部機構(gòu)中。這些各種設(shè)計參數(shù)的值確定按照理論或按照經(jīng)驗確定，以提供期望的釋放點。
[0094]圖16A-16B顯示用于固定嚙合的電連接的保持機構(gòu)的實施例，其可以被包括在本發(fā)明的固定連接結(jié)構(gòu)中。在圖16A-16B中，上部部分代表嚙合的插頭和插座100以及保持機構(gòu)1020的俯視圖，而下部部分代表透視圖。電插腳1030可以是兩個或更多個(例如IEC320插頭，NEMA5-15等)且可以具有各種大小和形狀。進(jìn)一步地，插頭和插座1000可以是標(biāo)準(zhǔn)輸出口的插頭和插座(例如IEC320塞繩帽，等)。插頭還包括保持機構(gòu)1020。固定保持機構(gòu)1020的設(shè)計使得簡單的滑動且隨后的固定連接技術(shù)可被使用。接下來參見圖17A，插頭和插座顯不為被哨合但是是在連接被固定之如。該實施例是用戶必須手動地選擇以進(jìn)行固定的實施例，如前所述。
[0095]圖17A-17B示出了在插入到插座2020中時的插頭2010。如所示的，插頭和插座處于嚙合中，但是未處于固定位置。手動作動螺母2030通過用戶扭轉(zhuǎn)，以固定和釋放連接結(jié)構(gòu)。螺母可具有可選的棘齒機構(gòu)，如前所述，但是未示出。在螺母被緊固時外殼2040通過螺母2030的作用而被壓入彈性體2050。外殼在被緊固時將擠壓彈性體，且將在螺母被松開時通過彈性體的膨脹而被向回推動。可選地，使用適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)(例如蘑菇狀端部的銷，其經(jīng)過螺母中的半圓形槽道)，殼體可靠地附接到螺母，以確保在螺母被松開時可靠地退回。這種可選的構(gòu)造未示出。圖中的放大部分2100和2200顯示了機構(gòu)的該部分的兩種不同的可能情況。細(xì)節(jié)圖2030顯示了機構(gòu)的該區(qū)域的形狀，其中彈性體被擠壓為大致矩形。細(xì)節(jié)圖2040顯示了機構(gòu)的該區(qū)域的形狀，其中彈性體被擠壓為能利用斜面來擠壓彈性體的形狀。如可理解的，2100和2200兩者的材料和詳細(xì)幾何形狀可改變，以優(yōu)化如前所述的其功能。
[0096]圖18A-18B示出了在插入到插座3020中時的插頭3010。如所示的，插頭和插座處于嚙合和固定位置。手動作動螺母3030已經(jīng)被用戶扭轉(zhuǎn)以固定所述連接。外殼304通過螺母3030(其被緊固)的作用而被壓入彈性體3050。外殼擠壓彈性體，其又緊緊地壓靠鄰接插座3020的壁3060。這在圖3100和3200的放大部分中被詳細(xì)顯示。外殼3040將在螺母3030被松開時通過彈性體的膨脹而被推回。可選地，使用適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)(例如蘑菇狀端部的銷，其經(jīng)過螺母中的半圓形槽道)，外殼3040可靠地附接到螺母，以確保在螺母被松開時可靠地退回。這種可選的構(gòu)造未示出。細(xì)節(jié)圖3100顯示了機構(gòu)的該區(qū)域的形狀，其中彈性體被擠壓為大致矩形。細(xì)節(jié)圖3200顯示了機構(gòu)的該區(qū)域的形狀，其中彈性體被擠壓為能利用斜面來擠壓彈性體的形式。如可理解的，3100和3200兩者的材料和詳細(xì)幾何形狀可改變，以優(yōu)化如前所述的其功能。
[0097]圖19C示出了本發(fā)明的另一可能例子的放大圖。位于外殼3310上的凸片3300在螺母被緊固時通過螺母3340的作用而被軸向向前驅(qū)動。在組件的插入到嚙合插座中的那部分中凸片3300在斜面3320上被向前推。所示的圖19C中的例子是凸形件C13，而相同的原理和機制可用于圖19D所示的凹形件C13。圖19C所示的凸形件C13和圖19D所示的凹形件C13之間構(gòu)造的顯著差異在于電接觸部如何定位，在凹形件的方式中，接觸部載體3480(其通常安全機構(gòu)批準(zhǔn)的零件)被模制到塞繩帽中。外殼3470可被包覆模制到接觸部載體上或被制造為在接觸部載體上跨過的單獨零件，其構(gòu)造如圖3D所示。其他構(gòu)造方法也是可以的。凸片3300、3400和斜面3320、3420的幾何形狀、材料、位置、數(shù)量和機械動作可變化，以確保通過與嚙合插座接觸的斜面施加的最大壓力的區(qū)域按照期望定位。這對使得保持力最大化來說是重要的，且確保插座可承受通過凸片3300、3400施加的力，而不會損壞。凸片3300、3400可以是一個或多個，且可定位為使得機構(gòu)的保持力最大化。它們可以定位為或可以不定位為彼此相對，這可用于確保施加到插座的力使得保持力最大化。如所示的，凸片3300、3400將傾向于將力施加到插座從而插座的壁承受張力，而這是期望的，且這取決于插座的材料。與嚙合插座的壁接觸的凸片3350、3450的表面可用具有合適機械和摩擦特點的一種或多種材料制造?？赡艿睦邮怯酶睬覚C械性強的材料制造外殼3310、3410且使得通過高摩擦系數(shù)的彈性體制造外套或凸片表面3350、3450。這可例如經(jīng)濟地經(jīng)由共注射成型(“包夾”)模制過程實現(xiàn)。如可理解的,對施加到塞繩3380、3480的拔出力3385、3485做出反應(yīng)，圖18C、18D所示的保持機構(gòu)將經(jīng)由塞繩3380、3480將力傳遞到塞繩帽3390,3490的端部。這將擠壓彈性體注射模制材料，所述材料共同用于制造電塞繩，使得塞繩帽的端部運動為略微靠近外殼3310、3410，其讓凸片3300、3400在斜面3340、3440上運動得更遠(yuǎn)，所述斜面將凸片3350、3450的接觸區(qū)域逐漸壓近并接觸插座的壁，使得插頭和插座之間的摩擦互鎖增加。由此，趨于將插頭從拔出的力3385、3485用于接合保持機構(gòu)，以與插座的壁摩擦互鎖，由此防止插頭拔出，且保持嚙合組件的電連接。凸片3300、3400和斜面3320,3420的幾何形狀、材料和機械動作也可改變，以通過限制施加到嚙合插座的壁的力和由此限制凸片3350、3450的接觸表面和嚙合插座的壁之間的摩擦互鎖而提供可編制的釋放機構(gòu)。限制摩擦互鎖能限制固定連接結(jié)構(gòu)可承受的最大力。一旦應(yīng)用了該水平的力，則插頭和插座將分開。如前所述，最大力的水平可因此被設(shè)定為防止對插頭和插座造成損壞和/或滿足使用標(biāo)準(zhǔn)，且還如前所述，滿足可通過用戶經(jīng)由螺母3340、3440的作用而被調(diào)整的保持力值的范圍。
[0098]圖19-22顯示了用于固定已嚙合的電連接結(jié)構(gòu)的機構(gòu)的另一實施例的操作，所述嚙合的電連接結(jié)構(gòu)可以被包括在本發(fā)明的固定連接結(jié)構(gòu)中。該實施例是響應(yīng)于傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力6070而自動地將其本身固定的實施例。圖20-22顯示了以下狀態(tài)的保持機構(gòu)的俯視圖:1)完全插入5000，2)在張力下完全插入6000，3)被釋放7000。圖19示出了插頭和插座和保持機構(gòu)的元件。圖20示出了在插頭已經(jīng)插入到插座之后的連接結(jié)構(gòu)但是沒有施加傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力。圖21示出了對插頭601上的傾向于將插頭6010從插座6020拔出的力做出反應(yīng)的保持機構(gòu)6000的操作。對插頭6010的拔出做出反應(yīng)，放大視圖中詳細(xì)顯示的經(jīng)由傾斜斜面6040的作用，保持機構(gòu)迫使彈性體6050靠近并接觸插座6060的壁，使得插頭6010和插座6020之間的摩擦互鎖增加。由此，趨于將插頭6010從插座6020拔出的力6070用于接合保持機構(gòu)6000，以與插座6060的壁摩擦互鎖，由此防止插頭6010拔出，且保持嚙合組件的電連接。保持機構(gòu)6000可以用任何合適的材料構(gòu)造，如前所述。圖22示出了在固定連接結(jié)構(gòu)釋放期間的保持機構(gòu)的操作。在用戶期望釋放連接結(jié)構(gòu)時，它們可抓持和拉動外殼7030，其將退回，經(jīng)由外殼7060的延伸部，在斜面7050上向回向下拉動7070彈性體7040，接觸彈性體7040擠壓，由此釋放連接結(jié)構(gòu)。
[0099]圖23-24顯示了用于固定嚙合的電連接的機構(gòu)的另一實施例的操作，所述嚙合的電連接可以被包括在本發(fā)明的固定連接結(jié)構(gòu)中。該實施例是響應(yīng)于傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力而自動地將其本身固定的實施例。圖23示出了并入固定機構(gòu)的插頭8000的側(cè)頂部，和典型的標(biāo)準(zhǔn)插座的側(cè)視圖8010和透視圖8020。插座具有指狀物8030，所述指狀物用于在其卡入面板時固定插座8020。這些指狀物8030通常設(shè)置在單獨模制的卡扣插座8020中，且通常設(shè)置在于一個模制單元中提供2個、3個或更多插座的模制插座模塊中，以用于卡扣插入到插頭帶(plugstrip)中。在插座8020被插入時指狀物8030張開,插座8020本體中留出開口。在未設(shè)置指狀物的情況下，制造商可改變模制，以確保它們，或類似地成形和定位的槽道或孔被設(shè)置在各個或多個插座的每個模型中，而對監(jiān)督管理機構(gòu)的批準(zhǔn)有很小影響或沒有影響，使其供應(yīng)更容易且便宜。插頭8000具有凸片8040 (其可選地成形為鉤狀)，其在插頭8000插入到插座8020時將擴展且將其自身插入插座8020本體中的開口中。凸片8040的端部可定位為且成形為使得它們可將自身插入且將傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開的力傳遞到插座的壁，但是不經(jīng)過插座8020的壁中的開口。這確保凸片8020不會響應(yīng)于傾向于將連接結(jié)構(gòu)拉動分開且因此將插頭8000和插座8020分開的力而通過插座的壁而受到楔入作用。凸片8020的這種成形方式確保固定連接結(jié)構(gòu)將正確發(fā)揮功能且總是在期望時釋放。為了釋放連接結(jié)構(gòu)，用戶抓持外殼805，且將其向回拉動，以將插頭8000拉動到插座8020以外。
[0100]圖24a-24e是保持機構(gòu)的俯視圖，其具有以下狀態(tài)的電接觸插腳::I)部分地插入，圖24a，；2)被插入但是未被固定，圖24b ；3)完全插入且固定9020，圖24c ；4)完全插入同時被釋放9030，圖24d ；5)被去除，由此斷開連接9040，圖24e。如上所述，且如圖24a_24e所示，插頭8000具有凸片8040(其可選地成形為鉤狀)，其在插頭插入到插座8020時將擴展且將自身插入插座8020本體中的開口中。為了釋放連接結(jié)構(gòu)，用戶抓持外殼8050，且將其向回拉動8060，以將插頭8000拉動到插座8020，如圖24d和圖24e所示。外殼8050配備有適當(dāng)成形的基本上矩形的開口，用于讓凸片8040延伸穿過，且在外殼8050被用戶向回拉動8060時，最靠近凸形插頭前部的矩形開口的邊緣8070將壓著凸片8040，使得插頭8000自由地從插座8020斷開。保持機構(gòu)可以用任何合適的材料構(gòu)造，如前所述。應(yīng)注意，機構(gòu)的該實施例可容易地與之前所述的使用用戶作動的手動保持機構(gòu)的實施例組合。該例子將使用如前所述的作動螺母，以控制外殼的位置和運動。作動螺母的釋放位置將外殼定位為壓著凸片，防止其與插座接合，但是不防止插頭插入到插座或從插座去除。作動螺母的固定位置將允許凸片與插座接合，使得連接結(jié)構(gòu)固定。一些方式在一些情況下是有用的。
[0101]本發(fā)明上面的描述僅出于圖示和描述的目的。此外，這些描述并不意味著將本發(fā)明限制在本說明書所公開的形式中。因此，與上面教導(dǎo)等同的各種變換和改型以及相關(guān)技術(shù)的技藝和知識都應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本說明書上面所描述的那些實施例進(jìn)一步試圖說明本發(fā)明的最佳實施方式，因此，本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能以這些或其他一些實施例的方式連同因本發(fā)明的具體應(yīng)用(一或多種)或使用(一或多種)所需的各種改型一起利用本發(fā)明。本申請力圖將所附權(quán)利要求撰寫成包括現(xiàn)有技術(shù)允許范圍內(nèi)的那些可供選擇的實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與電插頭結(jié)合使用的自鎖電插座，所述電插頭包括至少一個加長延伸的插頭結(jié)構(gòu)，所述自鎖電插座包括: 插座結(jié)構(gòu)，限定用于接收所述加長延伸的插頭結(jié)構(gòu)的插座； 加長抓持元件，可動地安裝在所述插座結(jié)構(gòu)上，所述抓持元件至少設(shè)置在所述插座的相對側(cè)上；和 作動結(jié)構(gòu)，與所述加長抓持元件操作性地相關(guān)，用于響應(yīng)于施加在電插頭上且促動所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)從所述插座拔出的拔出力而強迫所述加長抓持元件與所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)的相反表面固定摩擦接合。
2.如權(quán)利要求1所述的自鎖電插座，其中，所述作動結(jié)構(gòu)包括至少一個橫向構(gòu)件，用于與所述抓持元件互連，從而所述抓持元件中一個的相對于另一個的相對橫向運動使得所述抓持元件被朝向彼此拉動，以便更牢固地抓持所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的自鎖電插座，其中，所述作動結(jié)構(gòu)包括樞轉(zhuǎn)地互連到所述抓持元件的多個橫向構(gòu)件，從而所述抓持元件被束縛，以維持相對于所述相對橫向運動的基本上平行關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的自鎖電插座，其中，所述橫向構(gòu)件可在張力下變長。
5.如權(quán)利要求4所述的自鎖電插座，其中，所述橫向構(gòu)件具有在張力下彈性地變直的準(zhǔn)確形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的自鎖電插座，其中，所述加長延伸的插頭結(jié)構(gòu)包括插腳，所述插腳具有用于與所述插座中的接觸表面形成導(dǎo)電接觸的第一和第二側(cè)表面，和在所述第一和第二側(cè)表面之間延伸的頂部表面和底部表面，且所述加長抓持元件被定位為至少接合所述頂部表面和底部表面。
7.如權(quán)利要求1所述的自鎖電插座，進(jìn)一步包括釋放機構(gòu)，用于在期望時減少所述抓持元件和所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)的所述摩擦接合。
8.如權(quán)利要求7所述的自鎖電插座，其中，所述釋放機構(gòu)包括釋放構(gòu)造，用于允許用戶開始所述抓持元件之間的相對縱向運動。
9.如權(quán)利要求8所述的自鎖電插座，其中，所述釋放構(gòu)造包括插座殼體殼部，其安裝為相對于殼體芯部伸縮運動，其中所述抓持元件中的一個以固定到所述芯部的關(guān)系安裝，且所述抓持元件中的另一個響應(yīng)于所述殼體殼部的運動而運動。
10.如權(quán)利要求1所述的自鎖電插座，其中，所述作動結(jié)構(gòu)進(jìn)一步操作為用于在所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)從所述插座拔出時將所述加長抓持元件促動到接收狀態(tài)，所述抓持元件的至少一部分被分離的距離小于所述接收狀態(tài)中所述相對表面之間的高度。
11.一種用于固定涉及電插頭的電連接結(jié)構(gòu)的方法，所述電插頭包括至少一個加長延伸插頭結(jié)構(gòu)，所述方法包括的步驟是: 提供電插座單元，其包括插座結(jié)構(gòu)，所述插座結(jié)構(gòu)限定了用于接收所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)的插座，加長抓持元件可動地安裝在所述插座結(jié)構(gòu)上且具有接收狀態(tài)和抓持狀態(tài)，在所述接收狀態(tài)下所述抓持元件準(zhǔn)備好用于接收所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)，且在所述抓持狀態(tài)下所述抓持元件中的至少一個設(shè)置為與所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)摩擦接合；和 將所述電插頭的所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)插入所述電插座單元的所述插座，從而所述抓持元件處于所述抓持狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述插入步驟包括將所述抓持元件分開。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在將所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)從所述插座拔出之前，讓所述抓持元件從所述抓持狀態(tài)運動到釋放狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述運動步驟包括造成所述抓持元件之間的相對縱向運動。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述電插座單兀包括殼體殼部,所述殼體殼部安裝為用于相對于殼體芯部作伸縮運動，且所述造成步驟包括讓所述殼體殼部相對于所述殼體芯部滑動。
16.一種用于與電插頭結(jié)合使用的自鎖電插座，所述電插頭包括至少一個加長延伸的插頭結(jié)構(gòu)，所述自鎖電插座包括: 插座結(jié)構(gòu)，其限定用于接收所述加長延伸插頭結(jié)構(gòu)的插座，其中在所述插頭結(jié)構(gòu)被接收在所述插座結(jié)構(gòu)中時在所述插座結(jié)構(gòu)和所述插頭結(jié)構(gòu)的電接觸表面之間建立電接觸； 一個或多個抓持元件，至少設(shè)置在所述插座結(jié)構(gòu)和所述插頭結(jié)構(gòu)之間的與所述電接觸表面分開的周向界面的相對部分處； 作動結(jié)構(gòu)，與所述抓持元件操作性地相關(guān)，用于將所述加長抓持元件定位為在所述周向界面處、在所述插座結(jié)構(gòu)和所述插頭結(jié)構(gòu)之間成固定接合；和 釋放構(gòu)造，與所述抓持 元件操作性地相關(guān)，用于將所述抓持元件從固定接合釋放，以便有助于將所述插頭結(jié)構(gòu)從所述插座結(jié)構(gòu)除去。
17.一種用于固定電連接的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述電連接，所述設(shè)備包括: 保持元件，其可在固定結(jié)構(gòu)和釋放構(gòu)造之間運動，其中所述保持元件使所述嚙合構(gòu)造以連接狀態(tài)保持在所述固定結(jié)構(gòu)中；及 作動元件，其用于響應(yīng)傾向于從所述插座中拔出所述插腳的力促使所述保持元件進(jìn)入所述固定結(jié)構(gòu)，其中所述作動元件在所述固定結(jié)構(gòu)和所述釋放構(gòu)造之間可撓曲。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件可操作以將夾緊力施加在所述插腳的至少之一上。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件可操作以將夾緊力施加在維持地電位的接地插腳上。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)所述插腳的拔出運動，所述作動元件促使所述夾緊元件進(jìn)入所述夾緊構(gòu)造，所述拔出運動小于斷開所述連接所需要的運動。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件包括用于在所述夾緊構(gòu)造中接觸所述插腳之一的接觸表面，所述作動元件可操作以將所述插腳的拔出運動轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的運動。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述作動元件將所述插腳的拔出運動轉(zhuǎn)換為具有橫向于所述插腳的所述運動的組成部分的所述接觸表面的運動。
23.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述作動元件將所述插腳的所述拔出運動轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的旋轉(zhuǎn)運動。
24.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，還包括用于使所述夾緊元件運動到所述釋放構(gòu)造中的釋放元件。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述釋放元件適于由使用者操作，致使在需要時斷開所述連接。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，通過抓持端蓋的可滑動部分來操作所述釋放元件，所述可滑動部分基本繞所述端蓋的周邊延伸。
27.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座中。
28.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備適用于適配到標(biāo)準(zhǔn)墻式插座上。
29.一種在固定電連接中使用的方法，所述電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述電連接，該方法包括以下步驟: 提供固定裝置， 該裝置包括夾緊元件和作動元件，所述夾緊元件可在夾緊構(gòu)造和釋放構(gòu)造之間運動，其中所述夾緊元件將所述嚙合構(gòu)造保持在連接狀態(tài)，所述作動元件用于響應(yīng)傾向于從所述插座中拔出所述插腳的力促使所述夾緊元件進(jìn)入所述夾緊構(gòu)造，所述固定裝置與插座結(jié)構(gòu)連接，所述插座結(jié)構(gòu)具有第一殼體部分和第二殼體部分，所述第一殼體部分連接到供電塞繩、承裝具有位于所述第一殼體部分的第一前表面處的端部的第一插座，所述第二殼體部分與所述第一殼體部分可動地互連且具有第二前表面；及 通過將所述插腳插入所述插座作動所述固定裝置且讓所述第二前表面相對于所述第一前表面運動。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，還包括通過迫使所述夾緊元件進(jìn)入所述釋放構(gòu)造使所述固定裝置釋放和通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述連接的步驟。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述釋放步驟包括沿與所述插腳的拔出方向基本相同的方向拉所述固定裝置。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，操作所述夾緊元件以便在所述插腳中的至少之一上施加夾緊力。
33.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，操作所述夾緊元件以便在保持地電位的接地插腳上施加夾緊力。
34.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述夾緊元件包括用于在所述夾緊構(gòu)造中接觸一個所述插腳的接觸表面，操作所述作動元件以將所述插腳的拔出運動轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的運動。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述作動元件將所述插腳的拔出運動轉(zhuǎn)換為具有橫向于所述插腳的所述運動的組成部分的所述接觸表面的運動。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述作動元件將所述插腳的所述拔出運動轉(zhuǎn)換為所述接觸表面的旋轉(zhuǎn)運動。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，還包括用于使所述夾緊元件運動到所述釋放構(gòu)造的釋放元件。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述釋放元件適于由使用者操作而在需要時斷開所述連接。
39.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述釋放元件由沿與所述插腳的拔出運動基本相同的方向的運動操作。
40.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)插座內(nèi)。
41.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述設(shè)備被集成到標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合式插座內(nèi)。
42.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述設(shè)備用于適配到標(biāo)準(zhǔn)插座上。
43.一種用于固定電連接的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述電連接，所述設(shè)備包括: 所述凹形組件的第一殼體部分，其連接到供電塞繩，所述第一殼體部分至少承裝第一插座，所述插座具有在所述第一殼體部分的第一前表面處的端部；和 所述凹形組件的第二殼體部分，可動地互連到所述第一殼體部分，所述第二殼體部分包括第二前表面，所述第二前表面具有形成在其中的、與所述第一插座對準(zhǔn)的開口，從而插腳可經(jīng)由所述開口插入到所述第一插座； 其中所述第二殼體部分相對于所述第一插座的軸線在夾緊構(gòu)造和釋放構(gòu)造之間相對于所述第一殼體部分可動，且所述嚙合結(jié)構(gòu)在所述夾緊構(gòu)造下被固定于連接狀態(tài)。
44.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中，通過讓所述第二殼體部分運動，所述設(shè)備可運動到所述夾緊構(gòu)造，從而所述第二前表面鄰近所述第一前表面。
45.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括夾緊元件，設(shè)置在所述第一前表面和所述第二前表面之間。
46.如權(quán)利要求45所述的設(shè)備，其中，所述夾緊元件包括可撓曲板。
47.如權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中，所述可撓曲板形成為薄片彈簧的整合部分，其相對于其預(yù)形成的彎曲形狀撓曲。
48.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括夾緊元件，所述夾緊元件可構(gòu)造為提供期望的釋放張力。
49.如權(quán)利要求48所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備并入到供電塞繩端蓋且所述設(shè)備包括拉力消除結(jié)構(gòu)，用于傳遞拉力消除結(jié)構(gòu)，用于將拉力從所述夾緊元件傳遞到所述供電塞繩，同時繞過中間塞繩端蓋結(jié)構(gòu)。
50.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中，所述第二殼體部分包括外表面，基本上繞其周邊延伸，其可被抓持，以讓所述第二殼體部分在所述夾緊構(gòu)造和所述釋放構(gòu)造之間運動。
51.一種用于供電塞繩的端蓋組件，包括: 端蓋結(jié)構(gòu)，用于建立與嚙合的電連接件的電互連，其中所述端蓋結(jié)構(gòu)和電連接件包括嚙合機構(gòu)，所述嚙合機構(gòu)通過凸形組件的插腳和凹形組件的插座限定； 夾緊機構(gòu)，用于將所述嚙合構(gòu)造保持在連接狀態(tài)；和 拉力消除結(jié)構(gòu)，用于將與所述夾緊機構(gòu)的操作相關(guān)的、用于將所述嚙合構(gòu)造保持在所述連接狀態(tài)下的拉力從所述夾緊機構(gòu)傳遞到所述供電塞繩。
52.如權(quán)利要求51所述的組件，其中，所述拉力消除結(jié)構(gòu)包括加長拉力傳遞結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有連接到所述夾緊機構(gòu)的第一端和連接到所述供電塞繩的第二端。
53.一種用于構(gòu)造電連接的方法，一種用于在將電連接固定時使用的設(shè)備，所述電連接由包括凸形組件的插腳和凹形組件的插座的嚙合構(gòu)造形成，其中通過從所述插座中拔出所述插腳斷開所述電連接，從所述插座，所述方法包括的步驟是: 提供用于供電塞繩的端蓋結(jié)構(gòu)，用于建立與嚙合的電連接件的電互連，其中所述端蓋結(jié)構(gòu)和電連接件包括嚙合機構(gòu)，所述嚙合機構(gòu)通過凸形組件的插腳和凹形組件的插座限定; 提供夾緊機構(gòu)，用于將所述嚙合構(gòu)造保持在連接狀態(tài)；和 在所述夾緊機構(gòu)和所述供電塞繩之間建立連接以便減少所述端蓋結(jié)構(gòu)上的拉力。
【文檔編號】H01R13/629GK103918138SQ201280054998
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月8日
【發(fā)明者】W.帕喬德, S.查佩爾, M.S.里維斯 申請人:佐尼特結(jié)構(gòu)解決方案有限責(zé)任公司