一種機(jī)械式防觸電易插拔插頭

張宇 張浩然 莊凱

摘 要：文章針對(duì)在活動(dòng)接線板上單手拔出插頭的方法，巧妙地運(yùn)用杠桿的工作原理，彌補(bǔ)普通插頭不易從活動(dòng)接線板上單手拔出而且易發(fā)生觸電事故的缺點(diǎn)。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)用杠桿及機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)連桿，使插片能夠上下移動(dòng)，進(jìn)而使本產(chǎn)品易單手插拔，同時(shí)，避免手指觸碰插片而導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。本產(chǎn)品無(wú)需對(duì)接線板進(jìn)行改造，大大提高了插頭使用的安全性和便利性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械式;防觸電;單手插拔;插頭

普通電源插頭在生活中應(yīng)用十分廣泛。在某些環(huán)境下，將插頭從可移動(dòng)的接線板上拔下，需要一只手固定接線板，另一只手拔下插頭。然而，在一些特定的工作環(huán)境下，為了方便工作，可能需要單手拔出插頭，而單手拔出插頭時(shí)手指可能會(huì)觸碰插片，從而導(dǎo)致觸電事故。對(duì)市場(chǎng)上的插頭進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的插頭形式比較單一，從活動(dòng)接線板上單手拔出插頭時(shí)不安全，極易導(dǎo)致觸電事故。因此，設(shè)計(jì)一種易單手拔出、防觸電的新型插頭非常必要。本研究針對(duì)在活動(dòng)接線板上單手拔出插頭的方法，巧妙地運(yùn)用杠桿的工作原理，彌補(bǔ)普通插頭不易從活動(dòng)接線板上單手拔出而且易發(fā)生觸電事故的缺點(diǎn)。

1? ? 工作原理

1.1? 本裝置主要涉及的研究?jī)?nèi)容

1.1.1? 插頭的主要特征

（1）殼體，其上設(shè)有插片滑槽和插拔控制槽。

（2）插拔組件，包括插接驅(qū)動(dòng)桿、拔出驅(qū)動(dòng)桿和連接件，插接驅(qū)動(dòng)桿和拔出驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)連接件連接，連接件使插接驅(qū)動(dòng)桿和拔出驅(qū)動(dòng)桿聯(lián)動(dòng)，且插接驅(qū)動(dòng)桿的滑動(dòng)方向和拔出驅(qū)動(dòng)桿的滑動(dòng)方向相反，插接驅(qū)動(dòng)桿的一端和拔出驅(qū)動(dòng)桿的一端穿過(guò)插拔控制槽后分別形成插接控制部和拔出控制部。

（3）插片組件，插片的一端位于所述殼體內(nèi)并與插接驅(qū)動(dòng)桿和拔出驅(qū)動(dòng)桿中的一個(gè)連接，插片的另一端可在插拔組件的帶動(dòng)下沿插片滑槽進(jìn)行插拔運(yùn)動(dòng)。

1.1.2? 通電導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)

通電導(dǎo)軌具有導(dǎo)電和導(dǎo)向功能。通電導(dǎo)軌的合理形狀可以使插片更容易滑動(dòng)。本裝置使通電導(dǎo)軌呈U型，U型的兩側(cè)壁向內(nèi)凹形成單向滑槽，使插片能夠在指定的軌道滑動(dòng)，發(fā)揮其導(dǎo)向作用。通電導(dǎo)軌上設(shè)有導(dǎo)線連接孔，導(dǎo)線連接孔可設(shè)在U型的底壁。通過(guò)導(dǎo)電導(dǎo)軌可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線與插片的電連接，通電導(dǎo)軌的導(dǎo)向滑槽還能支撐插片，對(duì)插片的運(yùn)動(dòng)起到導(dǎo)向作用。通電導(dǎo)軌可采用電阻率極小的彈性金屬材料制成。利用通電導(dǎo)軌的彈力，插片和導(dǎo)向滑槽緊密貼合，并且插片可在導(dǎo)向滑槽內(nèi)自由滑動(dòng)。

1.1.3? 內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)本裝置易插拔的主要結(jié)構(gòu)就是內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)插拔組件的結(jié)構(gòu)，使其能帶動(dòng)插片進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)以便從活動(dòng)接線板上單手拔出;省力杠桿會(huì)增大插頭尺寸，費(fèi)力杠桿會(huì)增大多連桿結(jié)構(gòu)負(fù)荷，如何平衡二者關(guān)系，在多連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要優(yōu)化;多連桿機(jī)構(gòu)的可靠性問(wèn)題是設(shè)計(jì)中的另一個(gè)關(guān)鍵。本裝置中，連接件包括杠桿，杠桿通過(guò)連接軸與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，插接驅(qū)動(dòng)桿和拔出驅(qū)動(dòng)桿分別與杠桿的兩端連接。兩插片采用剛性絕緣材料作為連接柱，連接柱的中間位置連接杠桿和插接驅(qū)動(dòng)桿的一端。由于力臂較小，為了減小需要施加的力，使插頭的插拔更加省力，在殼體的頂部設(shè)置一個(gè)定滑輪，分別連接在杠桿的兩端。

1.2? 產(chǎn)品工作原理

本產(chǎn)品可通過(guò)操作插接控制部和拔出控制部來(lái)帶動(dòng)插片進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，以便進(jìn)行插頭的插拔。插接插頭時(shí)，操作插接控制部，進(jìn)而帶動(dòng)插接驅(qū)動(dòng)桿朝第一方向滑動(dòng)，拔出驅(qū)動(dòng)桿向與第一方向相反的第二方向滑動(dòng)，插接驅(qū)動(dòng)桿或拔出驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)插片伸出，以便插頭與插座插接;從插座拔出插頭時(shí)，操作拔出控制部，進(jìn)而帶動(dòng)插接驅(qū)動(dòng)桿向第二方向滑動(dòng)，拔出驅(qū)動(dòng)桿向第一方向滑動(dòng)，插接驅(qū)動(dòng)桿或拔出驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)插片縮回，以便插頭與插座分離，將插頭拔出。

本裝置的插頭通過(guò)插拔組件帶動(dòng)插片進(jìn)行伸縮，以便進(jìn)行插頭的插拔操作，避免手指與插片接觸，彌補(bǔ)了普通插頭不易從活動(dòng)接線板上單手拔出且易發(fā)生觸電事故的缺點(diǎn)，提高了插頭使用的便利性和安全性。

2? ? 結(jié)語(yǔ)

本產(chǎn)品通過(guò)插拔組件帶動(dòng)插片進(jìn)行伸縮，實(shí)現(xiàn)了單手拔出插頭，達(dá)到易拔出、防觸電的目的，提高了使用插頭的便利性和安全性，且無(wú)需對(duì)接線板、插孔作任何改變，安全可靠，可廣泛應(yīng)用于需要單手從活動(dòng)接線板上拔出插頭的場(chǎng)景。結(jié)合目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品的普及率，本產(chǎn)品需求量大、商品生產(chǎn)成本低、銷售渠道廣、商品競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性價(jià)比高。尤其在工地、廚房、倉(cāng)庫(kù)等可能需要單手拔插插頭的場(chǎng)合，本產(chǎn)品具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品一經(jīng)投產(chǎn)將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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