ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ШТОРКА ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДОСТУПА К КОНТАКТАМ РОЗЕТКИ И ШТЕПСЕЛЬНАЯ РОЗЕТКА С ЭТОЙ ШТОРКОЙ Российский патент 2008 года по МПК H01R13/453 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим розеткам с устройствами, предотвращающими доступ к контактам, опасным для жизни.

Известна безопасная электрическая розетка, содержащая изолирующую крышку из термопласта с двумя продольными отверстиями, перекрытыми выступающими плоскими буртами из термореактивной пластмассы для ввода штырей вилки, основание, запирающий механизм, состоящий из подпружиненной заслонки, выполненной из изолирующего материала, и крепежный элемент крышки. Бурты выполнены на наружной поверхности двух подвижных вставок цилиндрической формы со сквозными отверстиями, являющихся частью механизма запирающего устройства, расположенного в изолирующей крышке (SU №1453487, H01R 13/44, 1989).

Недостатками такой розетки являются наличие трех подвижных элементов двух вставок и запирающей заслонки, что снижает надежность срабатывания запирающего устройства, а также неудобство при введении штырей вилки в отверстия подвижных изоляционных вставок из-за широких и глубоких продольных отверстий в крышке.

Известен электрический штепсельный соединитель, который содержит штепсельную вилку с несколькими штырями и с расположенным в центре направляющим штырем, розетку с несколькими гнездами для соединения штырей вилки. Розетка содержит внутренний отсек с несколькими контактными деталями и поворотное включающее устройство, в котором размещено гнездо для направляющего штыря. Для соединения контактных деталей необходимо поворачивать вилку относительно розетки для взаимодействия направляющего штыря с центральным отверстием розетки (US №4520243, H01R 19/68, 1985).

Недостатками известного электрического штепсельного соединителя являются сложность изготовления и недостаточная безопасность в эксплуатации.

Известна розетка, содержащая корпус с гнездами, в которых размещены упругие контактные элементы, крышку с отверстиями, размещенными соосно гнездам, для ввода ответных контактных элементов штепсельной вилки и по крайней мере одну подпружиненную пластину, причем упругие контактные элементы перекрыты соответственно не менее чем одной подпружиненной пластиной, установленной с возможностью открытия упругих контактных элементов при взаимодействии с размещенными в корпусе подпружиненными фигурными упорами (SU №877667, H01R 13/44, 1981).

Недостатком известной конструкции розетки является недостаточная безопасность в эксплуатации, так как устройство срабатывает под действием контактных элементов штепсельной вилки, вместо которых может быть использован любой достаточно тонкий предмет, например спица.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является штепсельная розетка, содержащая корпус, состоящий из основания, на котором закреплены расположенные на расстоянии друг от друга контакты под контактные штыри вилки, и крышки, выполненной с отверстиями напротив контактов на основании, а также предохранительная шторка для исключения доступа к контактам розетки, представляющая собой пластину вытянутой формы, концевые части которой расположены над контактами основания с перекрытием последних, каждая из противолежащих концевых частей пластины выполнена со скосом на по крайней мере части своей длины, который на одной концевой части выполнен в направлении, противоположном такому же скосу на другой концевой части, при этом пластина выполнена с отходящими от нее упругими усиками, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины, и каждый из которых выполнен с возможностью опирания своей наружной стенкой на соответствующий упор на основании, на котором также выполнены дополнительные упоры для ограничения поворота пластины под действием упругости указанных усиков (AT №311675Т, H01R 13/453, опубл. 15.12.2005).

Из этого же источника известна предохранительная шторка для исключения доступа к контактам розетки, представляющая собой пластину вытянутой формы, имеющую возможность поворота на заданный угол вокруг оси, проходящей на равном расстоянии от противолежащих концевых частей этой пластины, у которой каждая концевая часть выполнена со скосом на по крайней мере части своей длины, выполненным на одной концевой части в направлении, противоположном такому же скосу на другой концевой части, а также отходящие от пластины упругие усики, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины, и каждый из которых выполнен с возможностью опирания на упоры, а также упорные элементы на пластины с каждой ее боковой стороны для ограничения поворота пластины под действием упругости указанных усиков.

Недостаток данной розетки в части ее надежности и долговечности заключается в том, что предохранительная шторка выполнена с жесткими усиками в виде отдельной детали, посаженной на ось, которая при вращении шторки и определяет ее позиционирование относительно упругих лепестков, выполненных в виде отдельных элементов на основании корпуса штемпельной розетки. Упругие лепестки выполнены короткими и предназначены для создания усилий на усиках, которые обеспечивают возврат шторки в исходное положение. Так как лепестки выполнены из того же материала, что и основание корпуса, то при длительной эксплуатации из-за нагрева (при протекании тока происходит разогрев контактов и соответственно материала основания, внутри корпуса розетки повышенная температура) лепестки теряют упругость, становятся хрупкими и ломаются.

Кроме того, усики и лепестки взаимодействуют между собой по большой контактной площади. В режиме длительного пребывания вилки в розетке из-за нагрева происходит «прилипание усика шторки к лепестку», в результате чего шторка не возвращается в исходное положение.

Другим серьезным недостатком данного известного решения является то, что полимерный материал с течением времени меняет свои свойства и теряет упругость, даже, если эта розетка новая, но долго не эксплуатировалась. Работоспособность такой шторки прямо зависит от возможности релаксации напряжений, то есть восстановления формы после снятия напряжения. А при длительном нахождении вилки в розетке усики из полимерного материала как бы сохраняют свое состояние и не возвращаются в начальное положение.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по изменению конструкции предохранительной шторки для исключения ее «залипания».

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности и увеличении срока службы с сохранением в течение срока службы эксплуатации розетки безопасности ее использования от случайного замыкания контактов.

Указанный технический результат достигается тем, что в предохранительной шторке для исключения доступа к контактам розетки, представляющей собой пластину вытянутой формы, имеющую возможность поворота на заданный угол вокруг оси, проходящей на равном расстоянии от противолежащих концевых частей этой пластины, у которой каждая концевая часть выполнена со скосом на по крайней мере части своей длины, выполненным на одной концевой части в направлении, противоположном такому же скосу на другой концевой части, а также отходящие от пластины упругие усики, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины, и каждый из которых выполнен с возможностью опирания на упоры, а также упорные элементы на пластины с каждой ее боковой стороны для ограничения поворота пластины под действием упругости указанных усиков, пластина снабжена противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами, боковая стенка каждого из которых со стороны расположения усика выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины, усики выполнены упругими плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором.

Указанный технический результат достигается тем, что в штепсельной розетке, содержащей корпус, состоящий из основания, на котором закреплены расположенные на расстоянии друг от друга контакты под контактные штыри вилки, и крышки, выполненной с отверстиями напротив контактов на основании, а также предохранительная шторка для исключения доступа к контактам розетки, представляющая собой пластину вытянутой формы с концевыми частями, расположенную над контактами основания с перекрытием последних, каждая из противолежащих концевых частей пластины выполнена со скосом на по крайней мере части своей длины, который на одной концевой части выполнен в направлении, противоположном такому же скосу на другой концевой части, при этом пластина выполнена с отходящими от нее упругими усиками, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины, и каждый из которых выполнен с возможностью опирания своей наружной стенкой на соответствующий упор на основании, на котором также выполнены дополнительные упоры для ограничения поворота пластины под действием упругости указанных усиков, пластина снабжена противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами, боковая стенка каждого из которых со стороны расположения усика выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины, усики выполнены упругими плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором, при этом концевые части пластины выполнены с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами при повороте пластины под действием упругости указанных усиков.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг.1 показаны общий вид шторки и ее положение в режиме предохранения контактов;

фиг.2 - то же, что на фиг.1, в положении разрешенного допуска к контактам.

Согласно настоящему изобретению рассматривается штепсельная розетка для подключения электроприборов различного назначения, в том числе бытовых. Такие розетки, как правило, включают в себя корпус: либо корпус для единичной розетки, либо корпус, например, удлинителя сетевого, в котором выполнены гнезда для нескольких розеток, обеспечивающих подключение нескольких бытовых приборов. Такие корпуса, как правило, состоят из основания 1, на котором закреплены расположенные на расстоянии друг от друга контакты 2 под контактные штыри вилки, и крышки, выполненной с отверстиями напротив контактов на основании.

Для включения прибора в сеть необходимо контактные штыри вилки ввести в отверстия крышки и, надавив на вилку, ввести контактные штыри в гнезда на основании, которые находятся под напряжением, так как эти контакты подключены к сети переменного тока. Естественно, что эти контакты представляют собой источник опасности. Для изоляции этого источника в заявленном изобретении используется предохранительная шторка 3, перекрывающая контакты в режиме не использования этой розетки и открывающая эти контакты, когда штыри вилки проходят через отверстия крышки.

Предохранительная шторка 3 (фиг.1) для исключения доступа к контактам розетки представляет собой пластину вытянутой формы с концевыми частями 4.

Каждая из противолежащих концевых частей 4 пластины выполнена со скосом 5 на по крайней мере части своей длины, который на одной концевой части выполнен в направлении, противоположном направлению такого же скоса на другой концевой части. При этом пластина выполнена с отходящими от нее усиками 6, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины, и каждый из которых выполнен с возможностью опирания своей наружной стенкой на соответствующий упор 7 на основании.

Пластина выполнена с противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами 8, боковая стенка каждой концевой части со стороны расположения усика 6 выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины (фиг.2).

Усики 6 выполнены упругими плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез 9, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором 7.

На основании также выполнены дополнительные упоры 10 для ограничения поворота пластины. А концевые части 4 пластины выполнены с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами 10 при повороте пластины под действием упругости указанных усиков, то есть при возврате шторки в исходное положение, при котором она перекрывает контакты 2 на основании.

Предохранительная шторка работает следующим образом.

В исходном положении, когда розетка не задействована, концевые части 4 предохранительной шторки располагаются над контактами 2, при этом эти части шторки упираются в дополнительные упоры 10, не дающие возможности шторке развернуться под действием упругих сил, действующих в усиках 6. Усик 6 по сути представляет собой плоскую пружину, при опирании которой на упор 7 возникает деформация усика, определяющая появление упругих сил, действующих на шторку в целом. Это положение показано на фиг.1.

При подключении вилки ее штыревые контакты, проникая внутрь розетки через отверстия в крышке, оказывают давление на скос 5 на концевой части 4, в результате чего вертикальная составляющая силы давления штыря вилки в точке соприкосновения со скосом 5 раскладывается на горизонтальную и вертикальную составляющие силы. Под действием горизонтальной составляющей силы концевая часть начинает перемещаться в направлении от контакта 2. Это перемещение происходит до тех пор, пока штырь вилки не соскочит со скоса и не попадет в контакт. Перемещение концевых частей 4 происходит в направлении увеличения деформации усиков 6, которые по мере перемещения (поворота) концевых частей 4 укладываются вдоль дугообразной стенки выступа 8.

Если вилку вытащить из розетки, то под действием сил упругости усиков концевые части повернутся в обратном направлении до упора в дополнительные упоры 10. Шторка займет нейтральное положение, при котором она будет находиться в состоянии уравновешенных сил и перекрывать контакты 2.

Долговечность шторки определена следующими моментами. Первый заключается в том, что шторка установлена свободно и имеет возможность самоустанавливаться позиционно в зависимости от усилий, возникающих в усиках. Шторка не имеет фиксированной оси вращения (поворота), что исключает появление динамических противонагрузок на усиках. Второй - это выполнение кольцевого выреза 9 в пластине как раз в том месте, где усик жестко связан с пластиной шторки. Так как усик - это плоская пружина, то место ее соединения с пластиной - заделка, которая и определяет долговечность самого усика. При наличии выреза 8 первая точка перегиба усика переносится не на заделку, а на начало дугообразной стенки, по которой усик выкладывается - в этом случае происходит плавная и одинаковая по длине усика деформация каждой последующей его точки.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как может быть изготовлено с использованием известных технологий, которые применяются при изготовлении электроприборов (розеток, сетевых удлинителей и фильтров и т.д.)

Штепсельная розетка содержит корпус. На основании корпуса закреплены контакты под контактные штыри вилки, а внутри корпуса расположена предохранительная шторка для исключения доступа к контактам розетки в виде пластины вытянутой формы. Концевые части пластины расположены над контактами основания с перекрытием последних. Пластина выполнена с отходящими от нее упругими усиками, выполненными с возможностью опирания своей наружной стенкой на соответствующий упор на основании, имеющем дополнительные упоры для ограничения поворота пластины. Пластина снабжена противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами. Боковая стенка каждого выступа со стороны расположения усика выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины. Усики выполнены плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором. Концевые части пластины выполнены с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами при повороте пластины под действием упругости указанных усиков. Конструкция исключает залипание предохранительной шторки и обеспечивает повышение надежности и срока службы. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Предохранительная шторка для исключения доступа к контактам розетки, представляющая собой пластину вытянутой формы, имеющую возможность поворота на заданный угол вокруг оси, проходящей на равном расстоянии от противолежащих концевых частей этой пластины, у которой каждая концевая часть выполнена со скосом на, по крайней мере, части своей длины, выполненным на одной концевой части в направлении, противоположном направлению такого же скоса на другой концевой части, а также отходящие от пластины усики, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины и каждый из которых выполнен с возможностью опирания на упоры, а также упорные элементы на пластины с каждой ее боковой стороны для ограничения поворота пластины, отличающаяся тем, что пластина снабжена противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами, боковая стенка каждого из которых со стороны расположения усика выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины, усики выполнены упругими плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором.2. Штепсельная розетка, содержащая корпус, состоящий из основания, на котором закреплены расположенные на расстоянии друг от друга контакты под контактные штыри вилки, и крышки, выполненной с отверстиями напротив контактов на основании, а также предохранительная шторка для исключения доступа к контактам на основании, представляющая собой пластину вытянутой формы с концевыми частями, расположенную над контактами основания с перекрытием последних, каждая из противолежащих концевых частей пластины выполнена со скосом на, по крайней мере, части своей длины, который на одной концевой части выполнен в направлении, противоположном направлению такого же скоса на другой концевой части, при этом пластина выполнена с отходящими от нее усиками, каждый из которых на одной стороне пластины протянут в направлении, противоположном направлению усика на другой стороне пластины и каждый из которых выполнен с возможностью опирания своей наружной стенкой на соответствующий упор на основании, на котором также выполнены дополнительные упоры для ограничения поворота пластины, отличающаяся тем, что пластина снабжена противоположно расположенными между усиками и концевыми частями плоскими выступами, боковая стенка каждого из которых со стороны расположения усика выполнена дугообразно выпуклой по всей своей длине для прилегания к ней усика при повороте пластины, усики выполнены упругими плоскими и одинаковой толщины по длине и жестко связаны с пластиной, в которой в месте соединения с усиком со стороны внутренней поверхности усика выполнен кольцевой вырез, для образования зоны прилегания внутренней поверхности усика к пластине при взаимодействии последнего с упором, при этом концевые части пластины выполнены с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами при повороте пластины под действием упругости указанных усиков.