ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШТЕПСЕЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ Российский патент 2010 года по МПК H01R35/04 H01R39/00 

0Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к опорам для легких электроприборов, таких как светильники и небольшие вентиляторы.

Более конкретно, изобретение предлагает усовершенствованный штепсельный разъем для питания и обеспечения опоры прибора таким образом, чтобы пользователь мог легко изменять его ориентацию. Штепсельный разъем особенно полезен там, где существует частая необходимость перемещать прибор с одного места на другое, и для строителей новых зданий.

Уровень техники

В двух предыдущих патентных документах авторов, патенте Израиля №126246 и патентной заявке Израиля №139261, описан штепсельный разъем для передачи электроэнергии и создания механической опоры для легкого прибора посредством штепселя. Такой прибор может быть светильником, небольшим телевизором или камерой, небольшим вентилятором или подобным устройством. Изобретение развивает и усовершенствует решение по последнему патентному документу, который включен в данное описание в качестве ссылки.

В недавно опубликованных патентах США не содержится развитий объекта изобретения. В US 6332794 В1, Tzeng Jeng, описан поворотный корпус штепсельного разъема, не предназначенный для размещения на нем механической нагрузки. То же самое относится к штепселю согласно US 6595782 В1, Hsiao.

Хотя штепсельный разъем, раскрытый в предшествующем документе авторов, работает хорошо, разработано улучшенное решение, поскольку в зависимости от геометрии устройства наблюдались случаи углового проскальзывания.

Кроме того, было установлено, что некоторые варианты с тремя проводами - для подачи однофазного тока плюс провод заземления - не способны обслуживать прибор или приборы, необходимые для пользователя.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных штепсельных разъемов и создании более надежного и универсального поворотного штепсельного разъема.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания штепсельного разъема, состоящего из закрепляемой розетки и штепселя, поворачиваемого в указанной розетке и предназначенного для передачи электроэнергии и механического удержания с требуемой ориентацией прибора, получающего электроэнергию, причем разъем содержит

a) розетку, жестко закрепляемую на поверхности конструкции, содержащую неэлектропроводное тело, выполненное с возможностью закрепления на указанной поверхности, и переднюю поверхность, в которой выполнены по меньшей мере четыре отстоящих друг от друга полых дуговых гнезда, имеющих общий центр кривизны, при этом каждое гнездо снабжено электропроводным элементом, изолированным от остальных электропроводных элементов и электрически соединенным с собственной клеммой, а на указанной передней поверхности предусмотрен первый комплект радиальных позиционирующих элементов,

b) штепсель, вставляемый в розетку и поворачиваемый в ней, содержащий неэлектропроводное тело с задней поверхностью, несущей второй комплект позиционирующих элементов, выполненных с возможностью вхождения в контакт и взаимодействия с первым комплектом позиционирующих элементов с удержанием штепселя в требуемом угловом положении относительно розетки, дуговые электропроводные штырьковые элементы, изолированные друг от друга и взаимодействующие с дуговыми гнездами для обеспечения контакта с расположенными в них электропроводными элементами, при этом каждый штырьковый элемент электрически соединен с собственной клеммой, а штепсель выполнен с возможностью механического удержания прибора, который соединен с клеммами штепселя для получения электроэнергии, и

c) освобождаемые запорные средства, прикрепленные к штепсельному разъему и обеспечивающие в запорном положении удерживающую силу между розеткой и штепселем для удержания во взаимодействии позиционирующих элементов, причем указанные запорные средства выполнены с возможностью ручного освобождения для полного отсоединения штепселя с прикрепленным к нему прибором, а также для частичного вывода штепселя с разъединением позиционирующих элементов для обеспечения поворота штепселя при сохранении контакта с розеткой.

В предпочтительном варианте выполнения штепсельного разъема полые дуговые гнезда проходят по окружности на 360° для обеспечения полного оборота штепселя в розетке.

В наиболее предпочтительном варианте выполнения штепсельного разъема позиционирующие элементы содержат ряд зубцов, расположенных с окружением наибольшего из полых дуговых гнезд.

Другие примеры выполнения изобретения будут описаны далее.

В US 6364716, Seo, описан адаптер с поворотным штепселем. Используемая розетка является стандартной или близкой к стандартной стенной розетке с несколькими гнездами. Штепсель с двумя штырьками смонтирован внутри корпуса адаптера с возможностью поворота на 45 или 90°, так что адаптер может быть вставлен без помехи соседним штепселям, передающим электроэнергию другим приборам. Небольшой уступ на штырьке штепселя препятствует случайному отсоединению штепселя от розетки. Адаптер поддерживает не прибор, а трансформатор-выпрямитель, предназначенный для подачи на прибор постоянного тока низкого напряжения.

В отличие от описанного устройства настоящее изобретение относится к штепсельному разъему, который предназначен для установки на нем самого прибора. Предусмотрены четыре электрических соединения, а угловое положение прибора может быть отрегулировано по желанию и зафиксировано.

Четырехпроводное соединение предназначено в основном для прибора с двумя потребителями энергии, например светильника с двумя лампами, или светильника и небольшого вентилятора, или светильника и камеры, то есть в тех случаях, когда должны быть предусмотрены два выключателя для включения или выключения каждого из приборов или обоих вместе. Четырехпроводное соединение может использоваться также для управления трехфазным прибором с сохранением провода заземления.

Таким образом, очевидно, что устройство по изобретению служит для создания прочной опоры для приборов, переносимых с одного места на другое или в другие места по желанию пользователя. Так, например, дверь, нуждающаяся в наблюдении, может быть оснащена светильником и небольшой камерой с замкнутой схемой, сфокусированной на области возможного проникновения нарушителя. Когда камера и светильник нужны в другом месте, они могут быть отсоединены и подключены к розетке на новом месте. Пользователь может легко изменять угловую ориентацию светильника и/или камеры путем поворота штепселя в розетке.

Краткое описание чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны предпочтительные примеры осуществления изобретения. Конструктивные детали показаны лишь настолько, насколько это требуется для понимания сущности решения. Описанные ниже примеры и чертежи обеспечивают понимание специалистом в данной области, каким образом могут быть реализованы другие варианты изобретения.

Фиг.1 изображает в перспективе штепсельный разъем по изобретению в предпочтительном примере выполнения, в котором прибором является телевизионный приемник кабельного телевидения,

фиг.2 изображает розетку на виде сбоку в разрезе,

фиг.3 изображает розетку в плане,

фиг.4 изображает штепсель и удерживающий механизм на виде сбоку в разрезе,

фиг.5 изображает в перспективе вариант разъема, несущего две лампы.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан штепсельный разъем, состоящий из закрепляемой розетки 10 и штепселя 12, который поворачивается в ней и передает электроэнергию. Штепсель 12 механически удерживает с требуемой ориентацией прибор 14, получающий энергию от штепселя 12. Центральный освобождаемый запорный механизм 16 допускает частичный или полный вывод штепселя. Частичный вывод используется для изменения углового положения опоры прибора 14. Полный вывод используется для переноса прибора 14 на другое место.

На фиг.2 и 3 подробно показана розетка 10. Розетка предназначена для жесткого крепления к поверхности 18 конструкции, которая обычно является стеной здания, но может быть также полом или потолком. Розетка 10 имеет неэлектропроводное тело 20, изготовленное из фенолоальдегидного полимера. В показанном примере выполнения розетка прикреплена к поверхности 18 крепежными элементами 22. Очевидно, что тело 20 может быть выполнено соответствующим образом для закрепления в углублении стены.

В передней поверхности 24 розетки выполнены четыре отстоящих друг от друга полых дуговых приемных гнезда 26а, 26b, 26 с, 26d. Все гнезда 26 имеют общий центр кривизны. В нижней части каждого гнезда 26 предусмотрен гибкий электропроводный элемент 27 (на фиг.2 показан только один из них), изолированный от остальных электропроводных элементов 27. Каждый из электропроводных элементов электрически соединен с собственной клеммой 28, при этом на чертеже показана только одна клемма 28 и вставленный в нее провод 29.

На передней поверхности 32 розетки заодно с ней сформован комплект первых радиальных позиционирующих элементов 30. Под поверхностью 32 имеется в виду поверхность, обращенная наружу после прикрепления розетки к стене. Предпочтительно первые позиционирующие элементы 30 представляют собой ряд зубцов, которые расположены на поверхности 32 с окружением самого широкого полого дугового гнезда 26d. Большой диаметр поверхности 32 обеспечивает прекрасное удержание штепселя от углового скольжения.

В розетке 10 выполнена сквозная выемка 60, назначение которой будет описано со ссылкой на фиг.4.

На фиг.4 показан штепсель 12, размеры которого обеспечивают его ввод в розетку 10 по фиг.2 и 3. Штепсель также имеет неэлектропроводное тело 34. Четыре дуговых электропроводных штырьковых элемента 36а, 36b, 36с, 36d, электрически изолированных друг от друга, жестко прикреплены к телу 34 штепселя и предназначены для ввода в дуговые гнезда 26. В предпочтительном примере выполнения розетки 10 по фиг.3 гнезда 26 выполнены полностью круговыми. Соответственно, штепсель 12 может поворачиваться в гнездах на 360°.

Каждый штырьковый элемент 36 имеет электропроводное соединение 38, ведущее к его собственной клемме 40, показанной на боковой стороне тела 34 штепселя. Когда штепсель 12 вставлен в розетку 10, каждый штырьковый элемент 36 контактирует с гибким электропроводным элементом 27, расположенным в нижней части каждого гнезда 26 и показанным на фиг.2 и 3.

Тело 34 штепселя или корпус 42 запорного механизма 16, установленного на штепселе 12, предназначен для механической поддержки с помощью консоли 51 одного или двух небольших приборов 14, например светильника и небольшого телевизора или двух ламп, как показано на фиг.5. Прибор или приборы 14 электрически соединены проводами 44 с клеммами 40 штепселя для получения электроэнергии. Благодаря наличию трех силовых клемм 40 (плюс клемма заземления) приборы 14 могут быть включены или выключены независимо друг от друга. Тело 34 штепселя имеет внутреннюю заднюю поверхность 48, несущую дуговые электропроводные штырьковые элементы 36.

Второй комплект позиционирующих элементов 46 расположен на задней наружной поверхности 50. Только от двух до четырех вторых позиционирующих элемента 46 необходимы для обеспечения адекватной угловой фиксации штепселя 12. Однако при желании может быть предусмотрено большее число элементов 46. Задняя наружная поверхность 50 может входить в контакт или подходить близко к поверхности 32 розетки 10 при вводе штепселя в розетку. Второй комплект позиционирующих элементов 46 взаимодействует с первым комплектом позиционирующих элементов 30, показанных на фиг.2, и запирает штепсель 12 в желаемом угловом положении относительно розетки 10.

Следует отметить, что безразлично, расположен ли первый комплект позиционирующих элементов 30 на розетке 10, а второй комплект позиционирующих элементов 46 - на штепселе 12, как это показано, или наоборот.

Освобождаемый запорный механизм 16 прикреплен к штепселю 12. В нормальном запорном положении, показанном на чертеже, запорный механизм препятствует непреднамеренному отсоединению штепселя 12 и, в частности, удерживает позиционирующие элементы 30, 46 во взаимодействии. Запорный механизм 16 освобождается вручную нажатием пальца на головку освобождающего штока 52 для того, чтобы стало возможным полное отсоединение штепселя 12 и прибора или приборов 14, поддерживаемых консолью 51, а также для обеспечения возможности частичного вывода штепселя 12 для временного выхода из взаимодействия первых и вторых позиционирующих элементов 30, 46. Частичный вывод или вытягивание позволяет поворачивать штепсель 12 при сохранении электрического контакта с розеткой 10. В показанном примере выполнения освобождаемый запорный механизм 16 содержит шариковый фиксатор 54, входящий в соответствующую выемку 60 в розетке 10, как показано на фиг.2. Шариковый фиксатор 54 освобождается для отхода внутрь, когда движение штока 52 вниз допускает вход шарикового фиксатора 54 в выемку 53 в штоке. После того, как шток отпускают, пружина 58 возвращает его в запорное положение, и шарики выдавливаются наружу из втулки 56 штока для запирания в выемке 60 розетки.

Предпочтительно запорный механизм 16 взаимодействует с выемкой 60 с достаточно удерживающей силой для удержания прибора массой в 2 кг в потолочной розетке во время землетрясения, сила которого не вызывает структурного повреждения здания, в котором установлен штепсельный разъем. Пользователи не ожидают удержания штепселя во время землетрясения, достаточно сильного для структурного повреждения здания.

На фиг.5 описанные элементы обозначены теми же позициями.

На фиг.5 представлен пример выполнения, в котором прибор представляет собой светильник 62 с двумя лампами 70, 72. Светильник 62 подсоединен к четырехжильному кабелю 68, снабженному двумя проводами под напряжением, одним нейтральным проводом и одним проводом заземления. Соответственно, каждая лампа 70, 72 может быть включена или выключена независимо.

Рамки описанного изобретения включают все варианты его осуществления, охватываемые нижеследующей формулой. Предшествующие примеры иллюстрируют формы осуществления изобретения, но не ограничивают его рамки. Для специалиста должно быть очевидно существование других вариантов и модификаций изобретения, не выходящих за рамки формулы.

Изобретение относится к опорам для легких электроприборов. Разъем содержит фиксируемую розетку (10), выполненную с полыми дуговыми гнездами на передней поверхности, проходящими по окружности на 360°, и вставляемый в розетку штепсель (12), который может поворачиваться в ней для передачи электроэнергии. На передней поверхности розетки предусмотрен первый комплект радиальных позиционирующих элементов, которые содержат ряд зубцов, расположенных с окружением наибольшего из полых дуговых гнезд. Штепсель содержит второй комплект позиционирующих элементов, выполненных с возможностью вхождения в контакт и взаимодействия с первым комплектом позиционирующих элементов с удержанием штепселя в заданном угловом положении. Центральный освобождаемый запорный механизм (16) допускает частичный или полный вывод штепселя. Частичный вывод используется для повышения надежности и универсальности разъема, для изменения углового положения удерживаемого прибора (14). Полный вывод используется для переноски прибора (14) на другое место. Технический результат - повышение надежности и универсальности разъема. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Штепсельный разъем, состоящий из закрепляемой розетки и штепселя, поворачиваемого в указанной розетке и предназначенного для передачи электроэнергии и механического удержания с требуемой ориентацией прибора, получающего электроэнергию, причем разъем содержит
a) розетку, жестко закрепляемую на поверхности конструкции, содержащую неэлектропроводное тело, выполненное с возможностью закрепления на указанной поверхности конструкции, и переднюю поверхность, в которой выполнены по меньшей мере четыре отстоящих друг от друга полых дуговых гнезда, имеющих общий центр кривизны, причем полые дуговые гнезда проходят по окружности на 360° для обеспечения полного оборота штепселя в розетке, при этом каждое гнездо снабжено электропроводным элементом, изолированным от остальных электропроводных элементов и электрически соединенным с собственной клеммой, а на указанной передней поверхности предусмотрен первый комплект радиальных позиционирующих элементов, причем позиционирующие элементы содержат ряд зубцов, расположенных с окружением наибольшего из полых дуговых гнезд.
b) штепсель, вставляемый в розетку и поворачиваемый в ней, содержащий неэлектропроводное тело с задней поверхностью, несущей второй комплект позиционирующих элементов, выполненных с возможностью вхождения в контакт и взаимодействия с первым комплектом позиционирующих элементов с удержанием штепселя в требуемом угловом положении относительно розетки, дуговые электропроводные штырьковые элементы, изолированные друг от друга и взаимодействующие с дуговыми гнездами для обеспечения контакта с расположенными в них электропроводными элементами, при этом каждый штырьковый элемент электрически соединен с собственной клеммой, а штепсель выполнен с возможностью механического удержания прибора, который соединен с клеммами штепселя для получения электроэнергии, и
с) освобождаемые запорные средства, прикрепленные к штепсельному разъему и обеспечивающие в запорном положении удерживающую силу между розеткой и штепселем для удержания во взаимодействии позиционирующих элементов, причем указанные запорные средства выполнены с возможностью ручного освобождения для полного отсоединения штепселя с прикрепленным к нему прибором, а также для частичного вывода штепселя с разъединением позиционирующих элементов для обеспечения поворота штепселя при сохранении контакта с розеткой.

2. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что освобождаемые запорные средства выполнены в виде шарикового фиксатора.

3. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что запорные средства взаимодействуют с первым конструктивным элементом с силой, достаточной для удержания прибора массой в два кг в потолочной розетке во время землетрясения, сила которого не вызывает структурного повреждения здания, в котором установлен штепсельный разъем.

4. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что указанный прибор является электрическим светильником.