自锁防水型电源插头的优化设计

经高峰  阮慧淼

绍兴艾柯电气有限公司  浙江绍兴  312300

摘要：电源插头的质量关系着用电安全，因此本文提出了一种自锁防水型电源插头，用于电源插头的自锁，防止松脱现象的发生。

关键词：自锁、防水、插件、倒角

1、概述

现有用于水泵的电源插头包括公插和母插，其中公插通过引脚线安装于水泵端，母插通过电源线与电源连接。但该种电源插头目前只能实现防水功能，无法在对插连接后形成自锁，导致使用时容易发生松脱，造成半脱或全脱状态，使设备停运，尤其是处于半脱状态时，还会有因短路引起火灾的风险。

2、自锁防水型电源插头的结构设计

自锁防水型电源插头包括公插和母插，同时公插的顶面正中设有倒勾三，母插的端面上部正中开设有用于避让倒勾三的避让槽。为形成自锁，母插的侧面开设有插槽，插槽内插有自锁插件。

自锁插件包括插件本体，插件本体上设有倒勾一、倒勾二和弹性件。其中，倒勾一位于插件本体的插入路径上，包括勾部一和斜面部一，勾部一的朝向与插件本体的插入方向相反，斜面部一的朝向与插件本体的插入方向相同，倒勾一用于自锁插件的安装限位。弹性件设置在插件本体插入方向的前端，包括弧形段和延伸段，如图1所示，延伸段用于接触插槽的封闭端，起到力的传递作用，延伸段沿弧形段的切线延伸，使得延伸段的前端部受压时，能使弧形段被压缩变形，弧形段起到变形蓄能和复位的作用。弧形段的弧度在35°-70°之间，具体因根据产品来设定。倒勾二位于公插的插入路径上，包括勾部二和斜面部二，勾部二的朝向与公插的插入方向相同，斜面部二的朝向与公插的插入方向相反，倒勾二通过与倒勾三配合，实现电源插座的自锁。

插件本体包括手柄段、插件一和插件二，插件一和插件二分离设置，插件一的一端与手柄段固定，另一端设有倒勾一且倒勾一相对于插件一向上凸起，插件二的一端与手柄段固定，另一端设有弹性件，倒勾二设置在插件二的底面一侧。手柄段方便用户进行按压操作以及拿捏。通过将插件一和插件二分离设置，便于插件一和插件二各自的上下变形。

图1 母插的三维剖视示意图

（台阶103、倒勾一301、弹性部304、斜面部二308、勾部二309、倒角311）

3、电源插件的插片安装过程

母插上开设的插槽和避让槽在母插内相交，且插槽的底面低于避让槽的底面，使得插槽与避让槽相交处形成台阶，如图2所示，自锁插件从插孔开口端插入时，在斜面部一的引导下，插件一会向下变形，使自锁插件能够插入插槽，当倒勾一进入避让槽和插槽的相交处时，由于倒勾一上部失去限制，插件一向上复位，此时勾部一与台阶相对，使得自锁插片无法拔出。如图1所示，此时弹性部的延伸段端部恰好抵在插槽的封闭端，弧形段处于舒张状态，手柄段凸出于母插侧面，倒勾二的部分或全部(只要部分位于避让槽内就可形成自锁)位于避让槽内。

图2 插槽与避让槽相交结构示意图

（自锁插件3、倒角311）

4、电源插件的自锁过程

公插插入母插时，顶部的倒勾三进入避让槽，倒勾三包括斜面部三和勾部三，斜面部三在避让槽内最先与倒勾二的斜面部二接触，在双方斜面的引导下，插件二被向上顶起而发生变形，直至倒勾三全部通过后倒勾二，插件二才向下复位，此时，倒勾三的勾部三与倒勾二的勾部二相对，公插无法被拔出。

自锁插件底部朝公插的一侧设置了倒角，相对于未设置倒角时，倒角使自锁插件底部前端向上缩进了一段距离形成对公插的避让，保证自锁插件底部前端与公插端面上部不会发生抵触，使公插能够顺利插入。

5、电源插件的解锁过程

按压手柄段，使自锁插件继续向内插入，延伸段的前端抵住插槽的封闭端并受压，使弧形段被压缩变形，自锁插件继续插入使倒勾二移出避让槽，此时倒勾二和倒勾三错位，公插可被拔出。

由于自锁插件插入过程中插件一需要变形、自锁过程中插件二需要变形，为方便插件一和插件二能够上下变形，外壳采用弹性绝缘材料制成，这样插件一和插件二上下变形时，外壳也能相应的向上向下变形，降低插件一和插件的变形阻力，同时插件一和插件复位后，外壳也能复位。

6、结语

   本文介绍的自锁防水型电源插头在现有公母插的结构基础上，设计适配的自锁插件，使公母插在对接后能够形成自锁，避免使用时发生松脱现象，提高设备使用的安全性，该自锁结构简单，且基于现有结构改进，改造成本较低，适于推广使用。

参考文献

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