поворотный штепсельный разъем

Формула изобретения

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

a) розетка, жестко закрепляемая на стене или потолке, содержит неэлектропроводное тело, в котором выполнены по меньшей мере два разнесенных дугообразных электропроводящих гнезда, изолированных друг от друга и имеющих общий центр кривизны, подсоединяемых к источнику электропитания, при этом указанная розетка жестко удерживает первый конструктивный элемент механического соединения, установленный по указанному центру кривизны,

b) штепсель содержит неэлектропроводное тело и выполнен с возможностью жесткого соединения с прибором и механического удержания прибора на своей первой поверхности, причем указанный штепсель несет на второй поверхности по меньшей мере два выступающих электропроводящих штекерных элемента, изолированных друг от друга и вводимых в контакт с указанными по меньшей мере двумя дугообразными гнездами, подсоединяемых к проводникам для питания прибора, при этом штепсель содержит второй конструктивный элемент, взаимодействующий с первым конструктивным элементом механического соединения и допускающий поворот штепселя по меньшей мере на часть оборота вокруг указанного центра кривизны, причем разъем также содержит

с) закрепленные на нем освобождаемые фиксирующие средства, обеспечивающие в положении фиксации удерживающую силу между розеткой и штепселем для предотвращения их разъединения и удержания прибора.

2. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что в первом конструктивном элементе выполнено отверстие, а второй конструктивный элемент содержит охватываемый элемент в виде стойки для ввода в указанное отверстие.

3. Штепсельный разъем по п.2, отличающийся тем, что освобождаемые фиксирующие средства выполнены в виде фиксатора с невыпадающими шариками.

4. Штепсельный разъем по п.2, отличающийся тем, что оба элемента указанного механического соединения выполнены электропроводящими и установлены с возможностью подсоединения к заземляющему проводу.

5. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что освобождаемые фиксирующие средства выполнены с возможностью сцепления с первым конструктивным элементом с удерживающей силой, достаточной для удержания прибора массой в 2 кг на потолочной розетке во время землетрясения такой силы, которая не вызывает конструктивного повреждения здания, где установлен штепсельный разъем.

6. Штепсельный разъем по п.1, отличающийся тем, что прибор представляет собой электрический светильник.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

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

В более узком аспекте изобретение относится к штепсельному разъему для питания электроприбора и удержания прибора с возможностью изменения его ориентации пользователем. Штепсельный разъем особенно полезен в тех случаях, когда необходимо часто перемещать светильник с одного места на другое.

Уровень техники

В известном решении по патенту Израиля №126246 тех же изобретателей описан штепсельный разъем для передачи электроэнергии и обеспечения механической опоры легкого устройства с помощью штепселя. Таким устройством может быть светильник, фотоаппарат, небольшой телевизор, телевизионная камера, небольшой вентилятор и т.д. Настоящее изобретение направлено на усовершенствование известного устройства по предшествующему патенту, который включен в описание в качестве ссылки.

В решении по указанному патенту розетка имеет гнезда для приема штекеров, подобные гнездам обычных розеток. Вследствие этого, после того, как прибор подключен к розетке, которая сама жестко прикреплена к стене или потолку, ориентация соединенного со штепселем прибора не может быть изменена. В тех случаях, когда устанавливаемый прибор выполнен по существу симметричным, например в виде лампы накаливания в цилиндрическом патроне, такое ограничение не имеет значения. Однако существует множество светильников с рефлекторами, которые должны быть ориентированы в определенном направлении или же предназначены для установки пользователем в двух близких, но различных местах. В случаях неповоротного вентилятора, небольшой телевизионной камеры или телевизора, ориентация в заданном направлении крайне важна для эффективного использования.

В патенте США №4753600, Уильямс, описан электрический соединитель, предназначенный для подсоединения ручного инструмента к подвесным шнурам. Соединитель помещен в шнуре и допускает неограниченное вращение без скручивания провода. Соединитель не предназначен для крепления на поверхности здания и не может нести никакой нагрузки.

Поворотный электрический соединитель по патенту США №6068490, Салзберг предназначен для ввода в стенную розетку, но не способен нести какую-либо нагрузку кроме собственного веса. Поворотная часть несет провод, заканчивающийся электрической розеткой.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении ограничений, свойственных известным электрическим штепсельным разъемам, и создании устройства, которое способно удерживать и питать поворачиваемую нагрузку, то есть электрический прибор.

Еще одной задачей изобретения является снижение стоимости устройства в варианте выполнения для однофазной линии питания, когда требуется только два контактных кольца вместо трех колец, имеющихся в известных поворотных штепселях.

В соответствии с изобретением решение поставленных задач 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.

Розетка, жестко закрепляемая на стене или потолке, содержит неэлектропроводное тело, в котором выполнены по меньшей мере два разнесенных дугообразных электропроводящих гнезда, изолированных друг от друга и имеющих общий центр кривизны, подсоединяемых к источнику электропитания. Указанная розетка жестко удерживает первый конструктивный элемент механического соединения, установленный по указанному центру кривизны.

Штепсель также содержит неэлектропроводное тело и выполнен с возможностью жесткого соединения с прибором и механического удержания прибора на своей первой поверхности, причем указанный штепсель несет на второй поверхности по меньшей мере два выступающих электропроводящих штекерных элемента, изолированных друг от друга и вводимых в контакт с указанными по меньшей мере двумя дугообразными гнездами, подсоединяемых к проводникам для питания прибора. Штепсель содержит второй конструктивный элемент, взаимодействующий с первым конструктивным элементом механического соединения и допускающий поворот штепселя по меньшей мере на часть оборота вокруг указанного центра кривизны.

Разъем также содержит закрепленные на нем освобождаемые фиксирующие средства, обеспечивающие в положении фиксации удерживающую силу между розеткой и штепселем для предотвращения их разъединения и удержания прибора.

В предпочтительном примере выполнения штепсельного разъема в первом конструктивном элементе выполнено отверстие, а второй конструктивный элемент содержит охватываемый элемент в виде стойки для ввода в указанное отверстие.

В наиболее предпочтительном примере выполнения штепсельного разъема оба элемента указанного механического соединения выполнены электропроводящими и установлены с возможностью подсоединения к заземляющему проводу.

Другие примеры осуществления изобретения будут описаны далее.

Таким образом, следует понимать, что новый штепсельный разъем по изобретению предназначен для быстрой установки небольших электроприборов. В отличие от промышленной электрической шины устройство по изобретению имеет внешний вид, подходящий для жилых помещений. Возможность изменения ориентации удерживаемого прибора является дополнительной функциональной возможностью, помимо того, что штепсельный разъем позволяет быстро заменять прибор на другой прибор, оснащенный штепселем по изобретению.

В данном описании не описывается фиксирующее устройство для удержания штепселя с заданной ориентацией, которое является желательным дополнением. Однако из уровня техники известно множество типов запорных, фиксирующих или удерживающих устройств, так что соответствующее фиксирующее устройство может быть легко добавлено к штепсельному разъему по изобретению для удержания штепселя в любом требуемом положении.

Краткое описание чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны предпочтительные примеры осуществления изобретения. Конструктивные детали изображены лишь в той степени, которая необходима для понимания сущности изобретения. Описанные примеры вместе с чертежами делают очевидным для специалиста другие формы реализации изобретения. На чертежах:

фиг.1 схематично изображает в перспективе прикрепленный к стене штепсельный разъем по изобретению в предпочтительном примере выполнения,

фиг.2 изображает штепсельный разъем по фиг.1 в продольном разрезе, причем штепсель показан перед включением в розетку,

Фиг.3 изображает в продольном разрезе штепсельный разъем, который прикреплен к потолку и несет вентилятор,

Фиг.4 изображает в плане розетку по фиг.1 и 2,

Фиг.5 изображает в продольном разрезе расцепляющий механизм во втором примере выполнения,

Фиг.6 изображает в перспективе штепсельный разъем, несущий светильник.

Осуществление изобретения

На фиг.1, 2 и 4 показан штепсельный разъем, состоящий из закрепляемой розетки 10 и штепселя 12. Штепсель 12 запитан от розетки 10 и может поворачиваться в ней. Штепсельный разъем, состоящий из розетки 10 и штепселя 12, служит также для механического удержания с требуемой ориентацией легкого прибора, в данном примере миниатюрного телевизора, на который подается электроэнергия.

Розетка 10 прикреплена к стене 16, как это показано на фиг.2. Розетка 10 имеет плоское основание 18 и отверстия 20 под винты 22, а ее тело изготовлено из неэлектропроводного материала, а именно из пластмассы. Три разнесенных электропроводящих дугообразных гнезда 24, 26, 28, которые наиболее ясно показаны на фиг.4, изолированы друг от друга и имеют общий центр 36 кривизны. Все три гнезда 24, 26, 28 представляют собой сформованные углубления, содержащие электропроводящие вставки 30, которые могут быть постоянно подсоединены проводами 32 к источнику питания. На фиг.2 показана одна из вставок 30.

Розетка 10 жестко удерживает закрепленный на ней первый конструктивный элемент 34 механического соединения, в котором выполнено цилиндрическое отверстие, установленный по центру 36 кривизны электропроводящих гнезд 24, 26, 28.

Штепсель 12, также изготовленный из пластмассы, выполнен соответствующим розетке 10. Пластмассовое тело штепселя несколько шире обычных штепселей для того, чтобы жестко поддерживать устройство, опирающееся на первую поверхность 38. Штепсель 12 имеет вторую поверхность 40 (фиг.2) для механического удержания электропроводящих штекерных колец 43а, 43b, 43с. Масса устройства 14 составляет от 0,5 до 5 кг в зависимости от конфигурации опоры в примере настенного крепления. Чем меньше расстояние между стеной 16 и центром тяжести 42 устройства 14, тем больше может быть нагрузка на штепсельный разъем.

Три выступающих электропроводящих штекерных кольца изолированы друг от друга и предназначены для введения в контакт с тремя гнездами 24, 26, 28 розетки 10. Штекерные кольца соединены с проводниками 62 для подачи питания на устройство 14.

Штепсель 12 несет второй конструктивный элемент 44, взаимодействующий с первым конструктивным элементом 34 механического соединения и допускающий поворот штепселя 12 по меньшей мере на часть оборота вокруг центра 36 кривизны.

Как показано на чертеже, в первом конструктивном элементе 34 предпочтительно выполнено отверстие, а второй конструктивный элемент 44 содержит охватываемый элемент типа стойки, вводимый в отверстие элемента 34. Возможен также вариант выполнения, в котором охватываемый элемент находится на розетке 10.

Освобождаемые фиксирующие средства 46 удерживают штепсель 12 в розетке 10 за счет создания между штепселем и розеткой удерживающей силы, которая предотвращает их разъединение и обеспечивает удержание устройства. В данном примере выполнения фиксирующие средства 46 содержат расщепленный раскрываемый конец 48 стойки, снабженный буртиком 50. Внутренний толкающий стержень 52, снабженный буртиком, перемещается для раскрытия расщепленного конца 48, что обеспечивает опору буртика 50 на кромку отверстия в первом конструктивном элементе 34.

Фиксирующие средства 46 выполнены с размерами, обеспечивающими сцепление с первым конструктивным элементом с удерживающей силой, достаточной для удержания устройства 14 массой в 2 кг на потолочной розетке во время землетрясения такой силы, которая не вызывает конструктивного повреждения самого здания, где установлен штепсельный разъем. Пользователям не следует ожидать, что прибор будет удерживаться при сильном землетрясении, вызывающем повреждение самого здания.

На фиг.3 показан пример выполнения штепсельного разъема с розеткой 10 и штепселем 54. Розетка 10 прикреплена к потолку 56. Штепсель 54 несет вентилятор 58, который может быть ориентирован в любом направлении путем поворота штепселя 54 в розетке 10. Чашеобразный колпак 60 дополняет устройство для придания ему эстетического вида и предотвращения контакта пользователя с электрическими проводами 32, 62. Внутренняя конструкция частей штепсельного разъема подобна розетке 10 и штепселю 12 по фиг.2, где они показаны в разъединенном состоянии.

На фиг.5 показана часть штепсельного разъема с розеткой 64 и штепселем 66, в которых оба элемента 68, 70 механического соединения выполнены электропроводящими и установлены с возможностью подсоединения к заземляющему проводу. В данном примере выполнения в штепселе отсутствует заземляющее штекерное кольцо 43b по фиг.2, а в розетке отсутствует дугообразное гнездо 26 по фиг.2, так что и штепсель, и розетка могут быть выполнены меньшими по размерам.

К розетке 64 жестко прикреплен первый конструктивный элемент 68 механического соединения, установленный по центру 36 кривизны. Элемент 68 выполнен в виде металлического охватывающего компонента, заделанного в пластмассовое тело розетки 64. Вследствие высоких напряжений в элементе 68 его выполнение из металла в любом случае дает преимущества и дополнительно создает возможность использования механического соединения в качестве заземления.

Фиксирующий механизм в данном примере выполнения содержит несколько твердых невыпадающих шариков 72, которые показаны на чертеже в наружном положении. Шарики 72 удерживают штепсель 66 в розетке 64, так как стойка 70 не может быть вытянута из элемента 68, пока шарики 72 выступают наружу. Смещение стержня 74 внутрь против действия пружины 76 сжатия отодвигает шарики 72 в углубление 78 и обеспечивает снятие штепселя 66.

На фиг.6 показан штепсельный разъем с розеткой 80 и штепселем 82, которые подобны соответствующим элементам в примере выполнения по фиг.1. На штепсельном разъеме установлен светильник 84. Полый несущий кронштейн 86, внутри которого проходят электрические провода, прикреплен к краю штепселя 82. Светильник 84 может быть быстро установлен, отрегулирован для направления света в желаемом направлении и также быстро снят без помощи инструментов.

Рамки описанного изобретения включают все варианты, подпадающие под формулу изобретения. Приведенные примеры иллюстрируют практические варианты осуществления изобретения, но не ограничивают его объема. Специалистам в данной области понятно, что при осуществлении изобретения возможны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема формулы изобретения.