CN116417860B - 电性连接插头及电性连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电性连接插头及电性连接装置，其插头包括：包括外壳、插头内芯和拨片，外壳的两端均于侧壁设置转轴且转轴连接有用于配合连接插座的扣接结构；还包括联动通断电机构，联动通断电机构包括扣合检测器、控制模块以及开关器件；转轴包括相互适配的中间轴和套管，套管固定于外壳，中间轴设置于套管内且与穿透外壳，中间轴转动连接于外壳；扣合检测器联动于中间轴，中间轴与扣接结构固定；扣合检测器的电连接于控制模块，用于检测扣接结构与连接插座是否脱开；开关器件用于通断插头内芯的线缆连接端，控制模块电连接于开关器件；联动通断电机构从插头内芯连接的线缆取电。本申请具有减小工作人员触电几率的效果。

Description

电性连接插头及电性连接装置

技术领域

本申请涉及工业现场快速接线技术领域，尤其是涉及电性连接插头及电性连接装置。

背景技术

对于各类需要用到电气和信号连接的场景，为了减少工作人员的接线错误，加快作业速度，目前多应用各种类型的电性连接插头，其中，重载连接器即其中的一类。

重载连接器，如图1和图2，所示由插头（公）和插座（母）组成，两者相互配合实现设备之间的快速连接。以电器柜使用为例，插座与柜内电器线缆连接后安装于柜体的壁板外；其他所需与电器柜互连的设备与插头连接，再由插头与插座连接即可完成互连。

从图1和图2可知，重载连接器的公母连接只需对插头（公）两端的拨片（图中标号为3）下压，拆卸则反之即可；同时，从图中可知因为结构设计需求，其插头上的插针裸露。又因为重载连接器部分场景通过的电流较大，因此在使用过程中存在部分人员为了省事，未按规范操作，带电取下插头，不慎触碰插针引发触电危险的情况，因此本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了减小工作人员的触电几率，本申请提供一种电性连接插头及电性连接装置。

本申请提供一种电性连接插头，采用如下的技术方案：

一种电性连接插头，包括外壳、插头内芯和拨片，所述插头内芯安装于外壳内，所述外壳的两端均于侧壁设置转轴且转轴连接有用于配合连接插座的扣接结构，所述拨片固定于扣接结构，还包括联动通断电机构，所述联动通断电机构包括扣合检测器、控制模块以及开关器件；

其中，所述转轴包括相互适配的中间轴和套管，所述套管固定于外壳，所述中间轴设置于套管内且与穿透外壳，所述中间轴转动连接于外壳；

所述联动通断电机构设置于外壳与插头内芯之间，所述扣合检测器联动于中间轴，所述中间轴与扣接结构固定；

所述扣合检测器电连接于控制模块，用于检测扣接结构与连接插座是否脱开，并输出检测信号至控制模块；所述开关器件用于通断插头内芯的线缆连接端，所述控制模块电连接于开关器件，且用于根据检测信号控制开关器件做开关动作；

所述联动通断电机构从插头内芯连接的线缆取电。

可选的，所述扣合检测器包括电位器，所述电位器的转轴联动于中间轴。

可选的，所述开关器件包括端子、中间导电组件以及电磁发生单元，所述端子为两个，一个端子与插头内芯电连接，另一个端子与前一个端子对称设置且用于连接对外的线缆；

所述中间导电组件处于两个端子的分隔区的延伸方向上且受预设置的恢复力作用保持与端子电性分离；

所述电磁发生单元设置于端子的侧方，且正对中间导电组件；所述电磁发生单元电连接于控制模块，且于扣接结构扣住连接插座时，电磁发生单元磁吸中间导电组件，令中间导电组件移动并与两个端子电性接触。

可选的，所述中间导电组件包括U型板、翅板和弹簧，所述在U型板伸入两个端子之间且其开口背离两个端子的分隔区，所述 U型板的侧壁用作与端子电性接触；所述翅板为两个且分别固定于U型板的开口两端沿，两个所述翅板朝向相互远离的方向延伸；所述弹簧的一端固定于翅板，另一端固定于端子的侧壁。

可选的，所述U型板伸入两个端子之间，两个端子相向的面分别设置有多个导电块，所述端子绝缘；同一个所述端子上的多个导电块沿两个端子的分隔区开口方向排布；

所述开关器件还包括用于驱使U型板与各个导电块进行次序接触的有效芯数调节器，所述插头内芯的插针分组后，分别与各个导电块连接。

可选的，所述有效芯数调节器为直线传动机构且直线传动机构的滑动部位与电磁发生单元固定，所述电磁发生单元朝向端子的一侧固定有绝缘棒，所述绝缘棒伸入两个端子中间且在电磁发生单元磁吸U型板时与U型板抵触。

可选的，所述有效芯数调节器包括微电机以及推动轴，所述微电机的输出轴连接有螺纹管，所述螺纹管为内螺纹管，所述推动轴一端设外螺纹且螺纹连接于螺纹管，所述推动轴固定电磁发生单元且外壁设有限制杆，所述限制杆远离推动轴的一端滑移连接于外壳且滑移方向平行推动轴的长度方向；所述微电机电连接于控制模块。

可选的，所述控制模块电连接有无线传输单元。

本申请提供一种电性连接装置，采用如下的技术方案：

一种电性连接装置，包括作为母件的连接插座以及作为公件的连接插头，所述连接插头为如上述任意一项所述的电性连接插头。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：首先，因为联动通断电机构从插头内芯连接的线缆取电，所以本插头在不带电作业的时候，不会在扣接结构转动时有响应影响，可以认为始终处于一个设置好的固定状态；只有当插头带电作业，存在触电风险时才会有响应，而且是根据扣接结构是否与插座相互脱开决定是否断开和线缆的连接，所以本申请可减少本申请通过线缆连接的设施未及时断电时操作插头的触电风险。

附图说明

图1是本发明的现有技术图一；

图2是图1的另一视角的示意图；

图3是本发明的插头的具备***示意图；

图4是本发明的控制结构示意图；

图5是本发明的开关器件和有效芯数调节器的结构示意图。

附图标记：1、外壳；2、插头内芯；3、拨片；4、转轴；41、中间轴；42、套管；5、扣接结构；6、扣合检测器；7、控制模块；71、无线传输单元；8、开关器件；81、端子；811、导电块；821、U型板；822、翅板；823、弹簧；83、电磁发生单元；831、绝缘棒；9、有效芯数调节器；91、微电机；92、推动轴；93、螺纹管；94、限制杆。

具体实施方式

以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开一种电性连接插头。

参照图2和图3，电性连接插头包括：外壳1、插头内芯2和拨片3，其中，插头内芯2即绝缘座与多个导电柱的组合结构，插头内芯2安装于外壳1内用于实现插头的功能，且其连接线缆从外壳伸出，以连接对应的设备。

为了将插头和适配的连接插座相互固定，在外壳1的两端均于侧部设置有转轴4，转轴4与扣接结构5连接，扣接结构5可以是两个C状侧板以一个把手互连组成，C状侧板位于外壳1的侧方且一端可以连接转轴4；扣接结构5可以相对外壳1转动，以扣住适配的连接插座侧面的定位柱。拨片安装于扣接结构5的把手上，以方便工作人员对扣接结构5拨动。

为了减小触电危险，本插头做以下设置：

参照图3，转轴4包括中间轴41和套管42，其中，套管42成型于外壳1的外壁，中间轴41位于套管42的内部且相互贴合，中间轴41向内穿透外壳1与外壳1呈转动连接。上述扣接结构5的C状侧板一端固定于中间轴41的外端。

上述设置的一个好处是：保障外壳1的密封性，防止潮湿环境下外壳1的外壁有水汽凝结而顺着外壁滑动沿转动所需的孔渗入插头内；同时，外壳1的开模和铸造相对简易。

在中间轴41上连接有联动通断电机构，联动通断电机构设置于外壳与插头内芯2之间，且包括扣合检测器6、控制模块7以及开关器件8。

参照图3和图4，扣合检测器6联动于中间轴41，扣合检测器6的电连接于控制模块7，用于检测扣接结构与连接插座是否脱开，并输出检测信号至控制模块7；开关器件8用于通断插头内芯2的线缆连接端，控制模块7电连接于开关器件8，且用于根据检测信号做控制开关器件8开关动作。

需要注意的是，联动通断电机构设置为从插头内芯2连接的线缆取电，取电方式如串联一个限流电阻后接线，或在有变压需求时，对应设置变压器、整流桥、滤波电路等组合而成的变压电路，以取电。

首先，因为联动通断电机构从插头内芯2连接的线缆取电，所以本插头在不带电作业的时候，不会在扣接结构5转动时有响应影响，可以认为始终处于一个设置好的固定状态；只有当本插头带电作业，存在触电风险时才会有响应，而且是根据扣接结构5是否与插座相互脱开决定是否断开和线缆的连接，所以本插头可减少设施未及时断电时操作插头的触电风险。

在本实施例中，上述扣合检测器6可以是电位器，电位器的转轴（旋钮轴）固定于中间轴41穿入外壳1的一端。当扣接结构5带动中间轴41转动，电位器的阻值变化。在该设置下，扣接结构5是否与插座脱开，可以根据电位器的对应的阻值范围设计，因为阻值变化，电压变化，即，可以验证扣接时的电位器输出范围，将其设置为阈值范围；当使用时，电位器输出超出阈值范围，则控制模块7判定为扣接结构5与插座脱开，需要开关器件8去断电。上述控制模块7即集成微处理器的电路板。

参照图5，开关器件8包括端子81、中间导电组件和电磁发生单元83。

端子81呈长方体结构，数量为两个，两个端子81在外壳1内呈对称分布，且均以胶粘方式与外壳1固定；端子81内部中空，两个端子81的内腔相互背离的一侧呈开口结构，且一个用于供插头内芯2的连接线伸入，做束线处理，即用于连接插头内芯2；另一个供插头连接外部设备的线缆伸入。

中间导电组件处于两个端子81的分隔区的延伸方向上且受预设置的恢复力作用保持与端子81电性分离。

电磁发生单元83，如：电磁铁；其设置于端子81的侧方，且正对中间导电组件；电磁发生单元83电连接于控制模块7。

当上述电位器输出电信号符合扣接结构5扣住适配的连接插座时，电磁铁开启，磁吸中间导电组件，令中间导电组件移动并与两个端子81电性接触。

同理的，当扣接结构5脱开连接插座，即打开时，电磁铁不在工作，此时中间导电组件在一个预设置的恢复力的作用下退回原来位置与端子81电性分离。

根据上述可知：

当插头带电时，只要将扣接结构5打开，控制模块7就会控制开关器件8将插头内芯2与对外的线缆断开，使得外露的插针不再带电，减小触电风险；

而且，当控制模块7烧坏，或者是电磁发生单元83烧坏时，插头同样会断开和线缆的连接，所以安全性相对极高，基本可以不考虑联动通断电机构故障造成的隐患。

参照图5，中间导电组件包括U型板821、翅板822和弹簧823。

其中，U型板821伸入两个端子81之间，且其开口背离两个端子81的分隔区。在端子81朝向U型板侧壁的面上固定有导电块811，导电块811与线缆、插头内芯2的插针以导线连接。

翅板822为两个且分别固定于U型板的开口两端沿，两个翅板822朝向相互远离的方向延伸。弹簧823的一端固定于在翅板822，另一端固定于端子81的侧壁。U型板821在弹簧823的作用下，与上述导电块811相互分离，从而断开两个端子81，即断开插头内芯2和对外的线缆。

参照图5，上述导电块811在每个端子81上均设置为多个，以两个为例；两个导电块811沿U型板821的移动滑移排布。

插头内芯2的插针分成两组，一组6个，同一组的插针与同一个导电块811连接。线缆侧同样分组处理，因此随着U型板821的逐渐滑入两个端子81之间，插头先是作为6芯插头，之后变成12芯插头。

根据上述可知，本插头可以用作改变实际有效芯数，实现多种芯数插头的作用。

参照图5，为了达到上述目的，设置有效芯数调节器9，以用于驱使U型板821与各个导电块811进行次序接触。

有效芯数调节器9包括微电机91和推动轴92，其中，微电机91电连接于控制模块7且固定于外壳1的内壁；微电机91的输出轴固定有螺纹管93，螺纹管93可以是内螺纹管。推动轴92的一端外设螺纹且螺纹连接于螺纹管93。

在推动轴92的外壁垂直固定有在限制杆94，限制杆94远离推动轴92的一端滑移连接于外壳1内壁预设的滑槽内；限制杆94的滑移方向平行于推动轴92的长度方向。

使用时：微电机91带动螺纹管93转动，由于此时限制杆94阻止推动轴92转动，所以推动轴92发生直线移动。

电磁发生单元83固定于推动轴92上，推动轴92朝向两个端子81之间延伸。在电磁发生单元83朝向端子81的一侧固定有绝缘棒831，绝缘棒831伸入两个端子81之间。

当电磁发生单元83开启，其磁吸U型板821令其与绝缘棒831抵触。

根据上述设置，调节电磁发生单元83的位置，即调节绝缘棒831的位置就可以改变插头的有效芯数量。

在一个实施例中，上述控制模块7电连接一无线传输单元71，无线传输单元71可以是蓝牙模块。

根据上述设置，工作人员可以通过手机等连接插头，以控制微电机91或对联动通断电机构人工控制。

实施例2：

一种电性连接插头，包括作为母件的连接插座以及作为公件的连接插头，其中，连接插头如上述任意一个实施例所述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电性连接插头，包括外壳（1）、插头内芯（2）和拨片（3），所述插头内芯（2）安装于外壳（1）内，所述外壳（1）的两端均于侧壁设置转轴（4）且转轴（4）连接有用于配合连接插座的扣接结构（5），所述拨片（3）固定于扣接结构（5），其特征在于：还包括联动通断电机构，所述联动通断电机构包括扣合检测器（6）、控制模块（7）以及开关器件（8）；

其中，所述转轴（4）包括相互适配的中间轴（41）和套管（42），所述套管（42）固定于外壳（1），所述中间轴（41）设置于套管（42）内且与穿透外壳（1），所述中间轴（41）转动连接于外壳（1）；

所述联动通断电机构设置于外壳（1）与插头内芯（2）之间，所述扣合检测器（6）联动于中间轴（41），所述中间轴（41）与扣接结构（5）固定；

所述扣合检测器（6）电连接于控制模块（7），用于检测扣接结构（5）与连接插座是否脱开 ，并输出检测信号至控制模块（7）；所述开关器件（8）用于通断插头内芯（2）的线缆连接端，所述控制模块（7）电连接于开关器件（8），且用于根据检测信号控制开关器件（8）做开关动作；

所述联动通断电机构从插头内芯（2）连接的线缆取电；

所述开关器件（8）包括端子（81）、中间导电组件以及电磁发生单元（83），所述端子（81）为两个，一个端子（81）与插头内芯（2）电连接，另一个端子（81）与前一个端子（81）对称设置且用于连接对外的线缆；

所述中间导电组件处于两个端子（81）的分隔区的延伸方向上且受预设置的恢复力作用保持与端子（81）电性分离；

所述电磁发生单元（83）设置于端子（81）的侧方，且正对中间导电组件；所述电磁发生单元（83）电连接于控制模块（7），且于扣接结构（5）扣住连接插座时，电磁发生单元（83）磁吸中间导电组件，令中间导电组件移动并与两个端子（81）电性接触；

所述中间导电组件包括U型板（821）、翅板（822）和弹簧（823），所述U型板（821）伸入两个端子（81）之间且其开口背离两个端子（81）的分隔区，所述 U型板（821）的侧壁用作与端子（81）电性接触；所述翅板（822）为两个且分别固定于U型板（821）的开口两端沿，两个所述翅板（822）朝向相互远离的方向延伸；所述弹簧（823）的一端固定于翅板（822），另一端固定于端子（81）的侧壁；

所述U型板（821）伸入两个端子（81）之间，两个端子（81）相向的面分别设置有多个导电块（811），所述端子（81）绝缘；同一个所述端子（81）上的多个导电块（811）沿两个端子（81）的分隔区开口方向排布；

所述开关器件（8）还包括用于驱使U型板（821）与各个导电块（811）进行次序接触的有效芯数调节器（9），所述插头内芯（2）的插针分组后，分别与各个导电块（811）连接。

2.根据权利要求1所述的电性连接插头，其特征在于：所述扣合检测器（6）包括电位器，所述电位器的转轴联动于中间轴（41）。

3.根据权利要求1所述的电性连接插头，其特征在于：所述有效芯数调节器（9）为直线传动机构且直线传动机构的滑动部位与电磁发生单元（83）固定，所述电磁发生单元（83）朝向端子（81）的一侧固定有绝缘棒（831），所述绝缘棒（831）伸入两个端子（81）中间且在电磁发生单元（83）磁吸U型板（821）时与U型板（821）抵触。

4.根据权利要求3所述的电性连接插头，其特征在于：所述有效芯数调节器（9）包括微电机（91）以及推动轴（92），所述微电机（91）的输出轴连接有螺纹管（93），所述螺纹管（93）为内螺纹管（93），所述推动轴（92）一端设外螺纹且螺纹连接于螺纹管（93），所述推动轴（92）固定电磁发生单元（83）且外壁设有限制杆（94），所述限制杆（94）远离推动轴（92）的一端滑移连接于外壳（1）且滑移方向平行推动轴（92）的长度方向；所述微电机（91）电连接于控制模块（7）。

5.根据权利要求4所述的电性连接插头，其特征在于：所述控制模块（7）电连接有无线传输单元（71）。

6.一种电性连接装置，包括作为母件的连接插座以及作为公件的连接插头，其特征在于：所述连接插头为如权利要求1-5任意一项所述的电性连接插头。