一种机械式防触电易插拔插头

张宇 张浩然 庄凯

摘 要：文章针对在活动接线板上单手拔出插头的方法，巧妙地运用杠杆的工作原理，弥补普通插头不易从活动接线板上单手拔出而且易发生触电事故的缺点。本产品结构清晰，运用杠杆及机械转动连杆，使插片能够上下移动，进而使本产品易单手插拔，同时，避免手指触碰插片而导致触电事故的发生。本产品无需对接线板进行改造，大大提高了插头使用的安全性和便利性。

关键词：机械式;防触电;单手插拔;插头

普通电源插头在生活中应用十分广泛。在某些环境下，将插头从可移动的接线板上拔下，需要一只手固定接线板，另一只手拔下插头。然而，在一些特定的工作环境下，为了方便工作，可能需要单手拔出插头，而单手拔出插头时手指可能会触碰插片，从而导致触电事故。对市场上的插头进行调研，发现市场上的插头形式比较单一，从活动接线板上单手拔出插头时不安全，极易导致触电事故。因此，设计一种易单手拔出、防触电的新型插头非常必要。本研究针对在活动接线板上单手拔出插头的方法，巧妙地运用杠杆的工作原理，弥补普通插头不易从活动接线板上单手拔出而且易发生触电事故的缺点。

1    工作原理

1.1  本装置主要涉及的研究内容

1.1.1  插头的主要特征

（1）壳体，其上设有插片滑槽和插拔控制槽。

（2）插拔组件，包括插接驱动杆、拔出驱动杆和连接件，插接驱动杆和拔出驱动杆通过连接件连接，连接件使插接驱动杆和拔出驱动杆联动，且插接驱动杆的滑动方向和拔出驱动杆的滑动方向相反，插接驱动杆的一端和拔出驱动杆的一端穿过插拔控制槽后分别形成插接控制部和拔出控制部。

（3）插片组件，插片的一端位于所述壳体内并与插接驱动杆和拔出驱动杆中的一个连接，插片的另一端可在插拔组件的带动下沿插片滑槽进行插拔运动。

1.1.2  通电导轨的设计

通电导轨具有导电和导向功能。通电导轨的合理形状可以使插片更容易滑动。本装置使通电导轨呈U型，U型的两侧壁向内凹形成单向滑槽，使插片能够在指定的轨道滑动，发挥其导向作用。通电导轨上设有导线连接孔，导线连接孔可设在U型的底壁。通过导电导轨可实现导线与插片的电连接，通电导轨的导向滑槽还能支撑插片，对插片的运动起到导向作用。通电导轨可采用电阻率极小的弹性金属材料制成。利用通电导轨的弹力，插片和导向滑槽紧密贴合，并且插片可在导向滑槽内自由滑动。

1.1.3  内部连杆机构的设计

实现本装置易插拔的主要结构就是内部连杆机构。设计插拔组件的结构，使其能带动插片进行伸缩运动以便从活动接线板上单手拔出;省力杠桿会增大插头尺寸，费力杠杆会增大多连杆结构负荷，如何平衡二者关系，在多连杆机构的设计过程中需要优化;多连杆机构的可靠性问题是设计中的另一个关键。本装置中，连接件包括杠杆，杠杆通过连接轴与壳体转动连接，插接驱动杆和拔出驱动杆分别与杠杆的两端连接。两插片采用刚性绝缘材料作为连接柱，连接柱的中间位置连接杠杆和插接驱动杆的一端。由于力臂较小，为了减小需要施加的力，使插头的插拔更加省力，在壳体的顶部设置一个定滑轮，分别连接在杠杆的两端。

1.2  产品工作原理

本产品可通过操作插接控制部和拔出控制部来带动插片进行伸缩运动，以便进行插头的插拔。插接插头时，操作插接控制部，进而带动插接驱动杆朝第一方向滑动，拔出驱动杆向与第一方向相反的第二方向滑动，插接驱动杆或拔出驱动杆带动插片伸出，以便插头与插座插接;从插座拔出插头时，操作拔出控制部，进而带动插接驱动杆向第二方向滑动，拔出驱动杆向第一方向滑动，插接驱动杆或拔出驱动杆带动插片缩回，以便插头与插座分离，将插头拔出。

本装置的插头通过插拔组件带动插片进行伸缩，以便进行插头的插拔操作，避免手指与插片接触，弥补了普通插头不易从活动接线板上单手拔出且易发生触电事故的缺点，提高了插头使用的便利性和安全性。

2    结语

本产品通过插拔组件带动插片进行伸缩，实现了单手拔出插头，达到易拔出、防触电的目的，提高了使用插头的便利性和安全性，且无需对接线板、插孔作任何改变，安全可靠，可广泛应用于需要单手从活动接线板上拔出插头的场景。结合目前市场同类产品的普及率，本产品需求量大、商品生产成本低、销售渠道广、商品竞争力强、经济实用、性价比高。尤其在工地、厨房、仓库等可能需要单手拔插插头的场合，本产品具有更强的竞争力，产品一经投产将产生良好的经济效益。

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