一種機械式防觸電易插拔插頭

張宇 張浩然 莊凱

摘 要：文章針對在活動接線板上單手拔出插頭的方法，巧妙地運用杠桿的工作原理，彌補普通插頭不易從活動接線板上單手拔出而且易發生觸電事故的缺點。本產品結構清晰，運用杠桿及機械轉動連桿，使插片能夠上下移動，進而使本產品易單手插拔，同時，避免手指觸碰插片而導致觸電事故的發生。本產品無需對接線板進行改造，大大提高了插頭使用的安全性和便利性。

關鍵詞：機械式;防觸電;單手插拔;插頭

普通電源插頭在生活中應用十分廣泛。在某些環境下，將插頭從可移動的接線板上拔下，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，而單手拔出插頭時手指可能會觸碰插片，從而導致觸電事故。對市場上的插頭進行調研，發現市場上的插頭形式比較單一，從活動接線板上單手拔出插頭時不安全，極易導致觸電事故。因此，設計一種易單手拔出、防觸電的新型插頭非常必要。本研究針對在活動接線板上單手拔出插頭的方法，巧妙地運用杠桿的工作原理，彌補普通插頭不易從活動接線板上單手拔出而且易發生觸電事故的缺點。

1? ? 工作原理

1.1? 本裝置主要涉及的研究內容

1.1.1? 插頭的主要特征

（1）殼體，其上設有插片滑槽和插拔控制槽。

（2）插拔組件，包括插接驅動桿、拔出驅動桿和連接件，插接驅動桿和拔出驅動桿通過連接件連接，連接件使插接驅動桿和拔出驅動桿聯動，且插接驅動桿的滑動方向和拔出驅動桿的滑動方向相反，插接驅動桿的一端和拔出驅動桿的一端穿過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并與插接驅動桿和拔出驅動桿中的一個連接，插片的另一端可在插拔組件的帶動下沿插片滑槽進行插拔運動。

1.1.2? 通電導軌的設計

通電導軌具有導電和導向功能。通電導軌的合理形狀可以使插片更容易滑動。本裝置使通電導軌呈U型，U型的兩側壁向內凹形成單向滑槽，使插片能夠在指定的軌道滑動，發揮其導向作用。通電導軌上設有導線連接孔，導線連接孔可設在U型的底壁。通過導電導軌可實現導線與插片的電連接，通電導軌的導向滑槽還能支撐插片，對插片的運動起到導向作用。通電導軌可采用電阻率極小的彈性金屬材料制成。利用通電導軌的彈力，插片和導向滑槽緊密貼合，并且插片可在導向滑槽內自由滑動。

1.1.3? 內部連桿機構的設計

實現本裝置易插拔的主要結構就是內部連桿機構。設計插拔組件的結構，使其能帶動插片進行伸縮運動以便從活動接線板上單手拔出;省力杠桿會增大插頭尺寸，費力杠桿會增大多連桿結構負荷，如何平衡二者關系，在多連桿機構的設計過程中需要優化;多連桿機構的可靠性問題是設計中的另一個關鍵。本裝置中，連接件包括杠桿，杠桿通過連接軸與殼體轉動連接，插接驅動桿和拔出驅動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動桿的一端。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，在殼體的頂部設置一個定滑輪，分別連接在杠桿的兩端。

1.2? 產品工作原理

本產品可通過操作插接控制部和拔出控制部來帶動插片進行伸縮運動，以便進行插頭的插拔。插接插頭時，操作插接控制部，進而帶動插接驅動桿朝第一方向滑動，拔出驅動桿向與第一方向相反的第二方向滑動，插接驅動桿或拔出驅動桿帶動插片伸出，以便插頭與插座插接;從插座拔出插頭時，操作拔出控制部，進而帶動插接驅動桿向第二方向滑動，拔出驅動桿向第一方向滑動，插接驅動桿或拔出驅動桿帶動插片縮回，以便插頭與插座分離，將插頭拔出。

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

2? ? 結語

本產品通過插拔組件帶動插片進行伸縮，實現了單手拔出插頭，達到易拔出、防觸電的目的，提高了使用插頭的便利性和安全性，且無需對接線板、插孔作任何改變，安全可靠，可廣泛應用于需要單手從活動接線板上拔出插頭的場景。結合目前市場同類產品的普及率，本產品需求量大、商品生產成本低、銷售渠道廣、商品競爭力強、經濟實用、性價比高。尤其在工地、廚房、倉庫等可能需要單手拔插插頭的場合，本產品具有更強的競爭力，產品一經投產將產生良好的經濟效益。

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