电点烟器，通用电源插座和配件插头的制作方法
【专利摘要】一种用于给电气/电子配件设备供电的电插座，其具有接收在插座中的电插头，该电插座包括：导电插座井，用于滑动接收电气/电子设备的电插头；电连接部，其配置在插座井的远端并包括固定在插座井的远端的绝缘体且具有用于连接到车辆电源的至少两个电气端子；多个第一电接触体，其设置在所述插座井的远端，并从所述井的中心径向伸出，且电连接到所述电连接部的所述电气端子的第一电气端子；所述电连接部的所述电气端子的第二电气端子，其电连接到所述插座井。
【专利说明】电点烟器，通用电源插座和配件插头
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如用于机动车的电气点烟器以及例如用于车辆的通用电源插座，以允许从通用电源插座向电气供电的设备供电。所述电气插座还允许与本发明的电气点烟器一起使用。另外，本发明涉及可以与通用电气插座一起使用的配件电气插头。
【背景技术】
[0002]当今车辆越来越多的以标准形式提供，但为了减少吸烟习惯点烟器是例外。此外，当今车辆越来越多的提供有用于向当今电子设备供电的电气电源插座，例如用于电子设备、计算机、视频播放器和各种其它形式的电子装置的充电器。
[0003]过去，当点烟器还是车辆中的标准装置时，点烟器插入到车辆的电气插座中。所述电气插座典型地包括双金属元件，当点烟器插入时，其与点烟器相接合以向点烟器供电，并且当其达到工作温度时，使点烟器断电。通过将双金属元件放置在插座中，点烟器可以制作得更简单，基本上包括具有必要的电绝缘和热绝缘元件的把手、加热元件和弹簧。
[0004]由于目前没有将配备点烟器提供为标准装置，车辆中的电气插座不再配备有双金属非接合元件。因此，双金属元件被移动到点烟器单元本身。参见例如Mattis的美国专利第6，740，850号和欧洲专利申请第09004224.3号。
[0005]但是，这些设计具有以下缺点，这些缺点是关于在涉及大电流时获得充分的电气接触以及关于为把手提供充分的热保护和将足够的热量传递至双金属元件以可靠地工作。
[0006]另外，因为双金属元件不再位于插座中，所以期望提供改进的电气插座，该插座改善的电接触来既向点烟器供电又向便携式电气/电子装置供电，但该插座还是能够使用与现有技术的插座一起使用的现有技术的插头。
[0007]此外，期望提供改善的配件电气插头，该插头能够插入到向电气/电子设备供电的插座中。
【发明内容】
[0008]本发明解决了上述问题。
[0009]根据本发明的一个方面，本发明包括一种点烟器，其适于接收在用于给所述点烟器的加热兀件供电的电气插座中，该点烟器包括:导电主体壳体，其适于与所述插座的套筒电接触和机械接触；用户可致动把手，其接收在所述主体壳体中以在其中抵靠压缩弹簧的偏压伸缩运动；电气加热元件，其设置在所述主体壳体的远端，所述电气加热元件具有第一电气端子，其与围绕所述电气加热元件的外周设置的第一电接触元件电接触并且适于与所述电气插座的第一电接触体电接触；所述电气加热元件具有第二电气端子，其基本位于所述主体壳体的中心，所述第二电气端子与位于中心的紧固件电接触；第一双金属元件，其通过与所述主体壳体电绝缘的所述紧固件被保持在适当的位置，并且与所述加热元件的所述第二端子是电气导通的，所述双金属元件包括至少两个向近端延伸的接合夹；可移动电接触体，其设置为与所述用户可致动把手一起移动，所述可移动电接触体与所述主体壳体是电气导通的，所述可移动电接触体具有第一位置和第二位置，其中，在第一位置，当所述把手向近端延伸时，所述可移动电接触体不与所述双金属接合夹电接合使得所述加热元件没有被通电，并且其中，在第二位置，当所述把手向远端移动，所述可移动电接触体与所述双金属接合夹接合并由所述双金属接合夹保持在适当位置以向所述加热元件供电直到达到第一预定温度，在该温度所述双金属夹弯曲以从所述双金属接合夹释放所述可移动电接触体来使所述加热元件断电并且允许所述把手由于所述弹簧的所述偏压向近端移动。
[0010]根据本发明的另一方面，本发明包括一种电插座，其用于给具有接收在所述插座中的电插头的电气/电子配件设备供电，该插座包括:导电插座井，其用于可滑动地接收所述电气/电子设备的所述电气插头；电连接器部，其远端设置在所述插座井上并且包括在其远端固定至所述插座井的绝缘体并且具有用于连接至车辆电源的至少两个电气端子；多个第一电接触体，其设置在所述插座井的远端并且从所述井的中心径向向近端延伸且电连接至所述电连接器部的所述电气端子的第一个；所述电连接器部的所述电气端子的第二个电连接至所述插座井；并且所述多个第一电接触体适于与所述电气插头的中空柱形电接触体的内周部可滑动地电接合。
[0011]根据本发明的又一方面,本发明包括电气配件插头,其包括插头主体,该插头主体具有包括至少一个弹簧加压的径向定向的用于与电气插座的导电井可滑动地电接合的电接触体的壳体；和远端设置的接触体，该接触体与所述壳体绝缘并且包括导电柱体，该柱体适于在其内周表面上与径向定向的在所述电气插座的所述井中绝缘的位置上的接触体滑动接触。
[0012]根据本发明的另一发面，本发明包括用于点烟器的加热组件，该组件包括:具有电气加热元件的柱形主体，该电气加热元件具有与所述柱形主体电接触的第一电气端子，所述柱形主体围绕所述电气加热元件的外周设置并且适于与电气插座的第一电接触体电接触；所述电气加热元件具有基本位于所述柱形主体的中心的第二电气端子，所述第二电气端子与位于中心的紧固件电接触；其中所述加热元件是螺旋的形状，其具有设置在所述螺旋外侧上的第一电气端子以及设置在所述螺旋的内侧并且与所述位于中心的紧固件电接合的第二电气端子，所述第一电气端子穿过在所述柱形接触体中的槽被接收，由此与所述柱形接触体电接合，其还包括设置在所述柱形体外侧的同轴盖，所述同轴盖围绕所述柱形主体的至少一部分并且将所述加热元件的所述第一电气端子固定在所述盖和所述柱形主体的外周之间。
[0013]根据本发明的又一方面，本发明包括一种点烟器，其适于接收在用于给所述点烟器的加热兀件供电的电气插座中，该点烟器包括:导电主体壳体，其适于与所述插座的套筒电接触和机械接触；用户可致动把手，其附接至所述主体壳体以抵靠压缩弹簧的偏压而运动；电气加热元件，其设置在所述主体壳体的远端，所述电气加热元件具有第一电气端子，其与围绕所述电气加热元件的外周设置的第一电接触元件电接触并且适于与所述电气插座的第一电接触体电接触，所述电气加热元件被控制为达到第一预定温度以允许点着雪茄或香烟；所述电气加热元件具有第二电气端子，其基本位于所述主体壳体的中心，所述第二电气端子与位于中心的紧固件电接触；还包括与所述第一电接触元件电气导通的热保护双金属元件，以当所述加热元件的温度达到高于所述第一预定温度的第二预设温度时与所述主体壳体电接触或与所述主体壳体部分电气导通以防止安全危害。[0014]根据本发明的又一方面，本发明包括一种点烟器，其适于接收在用于给所述点烟器的加热兀件供电的电气插座中，该点烟器包括:导电主体壳体，其适于与所述插座的套筒电接触和机械接触；用户可致动把手，其接收在所述主体壳体中以在其中抵靠压缩弹簧的偏压伸缩运动；电气加热元件，其设置在所述主体壳体的远端，所述电气加热元件具有第一电气端子，其与围绕所述电气加热元件的外周设置的第一电接触元件电接触并且适于与所述电气插座的第一电接触体电接触；所述电气加热元件具有第二电气端子，其基本位于所述主体壳体的中心，所述第二电气端子与位于中心的紧固件电接触；第一双金属元件，其通过与所述主体壳体电绝缘的所述紧固件被保持在适当的位置，并且与所述加热元件的第二端子是电气导通的，所述双金属元件具有向近端延伸的接合元件；可移动电接触体，其设置为与所述用户可致动把手一起移动，所述可移动电接触体与所述主体壳体是电气导通的，所述可移动电接触体具有第一位置和第二位置，其中，在第一位置，当所述把手向近端延伸时，所述可移动电接触体不与所述双金属接合元件电接合使得所述加热元件没有被通电，并且其中，在第二位置，当所述把手向远端移动，所述可移动电接触体与所述双金属接合元件接合并由所述双金属接合元件保持在适当位置以向所述加热元件供电直到达到第一预定温度，在该温度所述双金属接合元件弯曲以从所述双金属接合元件释放所述可移动电接触体来使所述加热元件断电并且允许所述把手由于所述弹簧的所述偏压向近端移动，其中即使所述第一双金属元件已经释放所述可移动电接触体，通过向远端按压所述用户可致动把手，所述可移动电接触体也能够与所述位于中心的紧固件向近端指向的头部电接合以保持电流流至所述加热元件。
[0015]根据本发明的又一方面，本发明包括一种点烟器，其适于接收在用于给所述点烟器的加热兀件供电的电气插座中，该点烟器包括:导电主体壳体，其适于与所述插座的套筒电接触和机械接触；用户可致动把手，其附接至所述主体壳体，以抵靠压缩弹簧的偏压运动；电气加热元件，其设置在所述主体壳体的远端，所述电气加热元件具有第一电气端子，其与围绕所述电气加热元件的外周设置的第一电接触元件电接触并且适于与所述电气插座的第一电接触体电接触；所述电气加热元件具有第二电气端子，其基本位于所述主体壳体的中心，所述第二电气端子与位于中心的紧固件电接触；其中，所述第一电接触元件包括围绕所述电气加热元件的柱形接触元件；其中所述加热元件是螺旋的形状，其具有设置在所述螺旋外侧上的第一电气端子，其中所述第一电气端子电固定和机械固定至围绕所述加热元件的线圈保持部；其中所述线圈保持部被翻转以将所述第一电气端子固定在只包括所述线圈保持部的外周的一部分的线圈保持部外周的区域中。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在以下详细说明中，将参照附图更详细地描述本发明，在附图中:
[0017]图1示出了根据本发明的插入到电气插座中的点烟器的第一实施例的截面图，该点烟器处于待机、断电位置；
[0018]图1A以从图1旋转90°的角度示出了图1的点烟器在其插座中处于通电位置。
[0019]图1B以从图1旋转180°的角度示出了插座的细节，包括B+接触(供电)弹簧。
[0020]图2示出了位于待机位置的点烟器的截面图(未示出插座)；
[0021]图3示出了位于通电位置的点烟器的截面图(未示出插座)；[0022]图3A示出了当采用“再点着”特征时图3的点烟器；
[0023]图4示出了点烟器的第二实施例的透视图；
[0024]图5示出了点烟器的第二实施例的截面图(未示出插座)；
[0025]图5A示出了处于通电或上电位置的点烟器的第二实施例(未示出插座)；
[0026]图6示出了第二实施例的加热元件组件的透视图；
[0027]图7示出了加热元件组件的底视透视图；
[0028]图8示出了加热元件组件的一部分，该部分示出了加热线圈保持部/接触体的细节;
[0029]图9示出了根据本发明采用加热元件组件和线圈保持部的另选实施例的点烟器；
[0030]图9A示出了图9的实施例的细节；
[0031 ]图9AA示出了图9的改进实施例；
[0032]图9B-9K示出了图9的实施例的组装过程的细节；
[0033]图10示出了根据本发明采用加热元件组件和线圈保持部的另一个另选实施例的点烟器；
[0034]图1OA示出了图10的实施例的细节；
[0035]图1OAA示出了图1OA的细节；
[0036]图10B-10H示出了图10的实施例的组装过程的细节；
[0037]图11示出了图8的加热元件组件并且示出了热保护元件的一种形式；
[0038]图12示出了图示热保护元件的另选实施例的图8的加热元件组件；
[0039]图13示出了热保护元件的又一另选实施例；
[0040]图13A示出了热保护元件的另一另选实施例；
[0041]图13B示出了图13A的双金属热保护盘；
[0042]图13C示出了加热元件和未激活的双金属热保护盘；
[0043]图13D示出了图13C沿A-A线的截面图；
[0044]图13E示出了具有在激活状态下的双金属热保护盘的加热元件；
[0045]图13F是沿B-B线穿过图13E的加热元件的中心面的截面图；
[0046]图14示出了根据本发明的通用插座的截面图；
[0047]图15示出了通用插座的接触组件的底视图；
[0048]图16示出了用于通用插座的接触板的顶视透视图；
[0049]图17示出了接触板的底视图；
[0050]图18示出了接触组件的上部绝缘体的顶视透视图；
[0051]图19示出了上部绝缘体的底视图；
[0052]图20示出了接触组件的下部绝缘体的顶视图；
[0053]图21示出了下部绝缘体的底视图；
[0054]图22示出了接触组件的底视透视分解图；
[0055]图23示出了组装好的接触组件的底视透视图；
[0056]图24和25示出了接触组件的另选实施例的翻转90°的两个不同的侧视图；
[0057]图26示出了另选接触组件的透视图；
[0058]图27和28分别不出了接触组件的另选实施例的顶视图和底视图；[0059]图29、30和31示出了又一接触组件的侧视图和顶视透视图；
[0060]图32、33、33A、34、34A和34B示出了其它接触组件的各个图；
[0061]图35示出了插座的又一个实施例的截面图，该截面图示出了另一接触组件；
[0062]图36示出了图35的实施例的侧视图；
[0063]图37不出了用于已知车辆电气电源输出口的现有技术电气插头；
[0064]图38示出了现有技术的插头是如何被根据本发明的通用插座接收的；
[0065]图39示出了根据本发明的电气配件设备插头根据本发明插入到通用插座中；以及
[0066]图40和41示出了本发明的第二实施例的电气点烟器可以根据本发明接收在通用插座中，且图40示出了点烟器位于待机位置，图41示出了点烟器处于上电位置。
【具体实施方式】
[0067]现在参照附图，图1示出了根据本发明的电气点烟器10的一个实施例，该点烟器10接收在已知的车辆电气插座200中。图1中示出的点烟器10位于其待机位置或断电位置。图2示出了位于待机位置但是没有位于其插座中的点烟器。图3示出了位于其通电位置但是没有位于其插座中的点烟器。
[0068]点烟器10包括柱形壳体11，该柱形壳体11由金属制成，例如经电镀的钢以抑制腐蚀。壳体11附接环形把手孔罩12。中心把手部14接收在孔罩12中以在其中抵靠线圈弹簧16的反作用可滑动地运动。把手14同轴地安装在金属轴18上。把手14和孔罩12典型地是由塑料材料制成。
[0069]在轴18的远端设置螺杆20。螺杆20将环形电接触体22保持至轴18。
[0070]在点烟器10的底部或最远端，设置有形成在柱形壳体11中的扩大区24。在该扩大区24中，设置有包括加热元件26的电气加热组件。电气加热元件组件具有围绕加热元件26的接触体/护罩28。加热元件26典型地由电阻材料制成，例如形成为螺旋形的具有缠绕的外部的镍铬线或带，其固定至作为电接触体的护罩28。加热元件26的最里端连接至接触体铆钉30，该接触体铆钉30安装在例如由陶瓷制成的电和热绝缘体32中。电连接至铆钉30并且由此连接至加热元件的是安装在绝缘体32上的双金属元件34，其形成为具有两个对置构件34A和34B的夹的形状。双金属元件设置成点烟器中开关的部分，该开关允许加热元件26通电直到加热元件达到工作温度，如现在将被描述的，在该温度点双金属元件向外弯曲并且与接触体22分离以使加热元件26断电。
[0071]图2示出了位于其断电位置的点烟器。图1示出了接合在插座中但是处于断电状态的点烟器，因为双金属夹元件34没有与接触体22电接触。
[0072]参照图1、1A和1B，在插座200的远端设置电绝缘体222，该电绝缘体由模制塑料制成，其典型地包括两个用于从车辆电源接收电力的电气端子224和226。这些电气端子224中的一个耦接至插座200的中心铆钉210，并且另一个耦接至插座壳体220。
[0073]如图1B所示，当点烟器10插入到插座200中时，柱形壳体11的扩大区24与固位刀228的球形特征部229接合。该接合使点烟器10保持在插座200内的合适位置。本发明将固位刀228放置在当配件公插头插入到插座200中时不会扭曲的位置，而不像传统点烟器将固位刀放置在靠近金属插座壳体220的开口处。这保护了固位刀免受外力。[0074]为了给加热单元供电，把手14放置在如图3所示的位置中，即其抵靠压缩弹簧16的偏压被按压到环形孔罩元件12中。如图3所示，环形接触体22接收在双金属元件34的两个对置的端部34A和34B之间。因此，在接触体22和双金属元件34之间存在电接触。这形成了从插座的电路。更具体地，当点烟器单元10被插入到插座200中并且把手14被推入如图3所示的位置中时，其将点烟器单元置于通电条件下。电流从连接至耦接至插座铆钉210的端子224 (图1)的车辆的正极流动(本文约定使用正电流)，该插座铆钉210电耦接至插座端子227，如图1A和IB所示。当把手14位于推入位置时，护罩28与端子227电接合且机械接合。电流流经线圈加热元件26以将加热元件26加热，然后流至中心铆钉30、流至与接触体22电接合以及机械接合的双金属元件34。形成了经由轴18和导电元件26到达外部点烟器壳体11由此经由端子226到达车辆接地返回的电路，外部点烟器壳体11电耦接至金属插座壳体220。
[0075]当加热元件26达到工作温度时,对流/福射/传导至双金属元件34的热量引起双金属元件的端部34A和34B向外弯曲，由此允许接触体20从接合中移动出，并且通过压缩弹簧16的压缩提供的力，远离双金属元件34向上移动。这使电路断开，并且加热元件26不再被供电，而是可以从插座200被移除以被用来点着香烟或雪茄。
[0076]本发明将双金属开关接触体34放置在点烟器内，而不像传统的点烟器将双金属元件放置在插座200中。这保护了双金属元件免受外力。
[0077]靠近加热元件26的双金属接触体34改善了热传递，使得通过导电装置和对流装置提高了对加热元件温度的控制。设置与连接至致动把手14的轴18连接的开关接触体22，为把手14提供了更低的表面温度。
[0078]接触体22还包含一个特征，叫作“再点着”特征，以当双金属接触体34由于热传递向外弯曲时，允许向点烟器单元连续供电。具体地，如果用户期望保持加热元件通电，即使在双金属元件向外弯曲以引起加热元件断电之后，用户也可以将把手14向后推入把手孔罩12中并且保持把手14被按下以将加热元件26保持在通电位置。然后，加热元件26将继续被供电，这不是通过接触体22和双金属元件34之间的电接触，而是通过螺杆20的头部37和中心铆钉30的顶部31之间的电接触，如图3A所示。这将保证在加热元件26的接地侧和螺杆20的头部37之间的电气连续性，由此至壳体11，并由此至插座壳体220。
[0079]下面将更详细地进行解释，如果在点烟器单元内的温度上升超过了安全温度，更具体地，如果保持加热元件26通电的该特征被过度使用的话，在点烟器单元10中提供了一个特征来提供电短路，以使向点烟器插座200供电的电路中的保险丝熔断，由此防止火灾或在插座中的点烟器部件熔化、或接线至插座的风险。
[0080]图4示出了点烟器第二实施例的透视图。第二实施例包括两部分把手，其包括推入部14A和环14B，以及接收在本文将描述的新插座(如图14所示)中的柱形壳体11A。
[0081]参考图5，示出了图4的点烟器处于断电位置的截面图。把手14包括接收在外部14A中的伸缩把手部14B，该部分由用户致动，并且抵靠线圈弹簧16的偏压保持在图5所示的位置。
[0082]图5的点烟器包括双金属元件34、轴18和接触体22。轴18和接触体22与部分36电接触，该部分36与外壳体IlA滑动电接触。
[0083]在点烟器的远端，设置有导电的柱状金属接触体/线圈保持部28A。接触体28A接收在盖29中。加热元件26形成为如图1中的实施例的螺旋形，并且下面将描述其外周部与接触体28A电接触。盖29也是由例如金属的导电材料制成。
[0084]图6示出了加热元件组件的透视图，其示出了接收在绝缘体35上的双金属接触体34。绝缘体35同轴地位于与外壳体IlA接触的接地保持部38中。接地保持部38与双金属接触体34和中心铆钉30绝缘并且还通过绝缘体40与盖29绝缘(图5)。
[0085]图7示出了加热元件组件的底视透视图，其示出了接地保持部38、柱状接触体28A和盖29。在接地保持部38和盖29间设置有绝缘体40。在盖29之上还设置有热双金属保护器41，如下面将进行解释的，其被设计用来保护电气点烟器防止过热。
[0086]如图7和8所示，加热元件26成螺旋形地缠绕并且具有接收在接触体28A和盖29之间的外端部26A。加热元件26的外端部或尾部26A被捕获在置于接触体28A中的圆周凹槽42中，如图8所示。尾部26A被捕获在接触体28A和盖29之间，牢固地保持在适当的位置并且与接触体28A电接触。如图8所示，尾部26A被接收在穿过设置在接触体28A中的槽44的圆周凹槽42中。在图6中，盖29还优选地设置有对齐的凹槽43以牢固地捕获尾部26A并确保良好的电接触。
[0087]如图7所示，在加热元件组件的中心，例如通过挤锻将加热元件26的内端部牢固地嵌入设置在中心铆钉30的端部中的槽30A中。
[0088]图5A示出了位于通电条件下的点烟器。电流从柱形接触体28A，流经加热元件26、铆钉30、夹34、从那里流经环形接触体22到达轴18然后流经构件36到达壳壁11A，并从那里到达插座壁到接地返回。当双金属接触体34达到对应于足以允许点烟的温度的预定温度时，夹34的端部向外充分地弯曲以断开电路，且弹簧16缩回环形接触体22。
[0089]如上所述，如图5、6、7所示，还存在双金属热保护器41，当由于加热元件26过热，加热元件组件中的温度超过预定安全温度时，该保护器41向外弯曲。如果这种情况发生了，双金属热保护器41径向向外弯曲，与外壳体IlA相接触，引起接地短路并且使至插座的供电线路中的保险丝熔断，由此使加热元件26断电并且防止火灾的风险。保护器41与盖29和接触体28A电接触。
[0090]图9示出了使用线圈保持部的另选实施例的根据本发明的点烟器。在该实施例中，使用全翻转(full rollover)的线圈保持部。
[0091]该线圈保持部的设计类似于在美国专利4，007, 353和4，045，865中公开的内容。
[0092]更具体地，在图9中的点烟器的实施例被示出为插入到其插座中。更具体的，该实施例中的区别是关于加热元件26是如何保持在线圈保持部中。
[0093]在图9所示的实施例中，使用全翻转的线圈保持部27。图9A中示出了细节。在图9所示的实施例中，类似于图5的接触体28A，线圈保持部盖28AA还用作点烟器的正极侧接触体。如在28AAA所示,线圈保持部盖28AA逐步下降。在图9A所示的实施例中，线圈保持部盖28A不是逐步下降,而是圆珠(circumferential bead)28AAAA使全翻转的线圈保持部27保持至线圈保持部盖28A、28AA。
[0094]另一个实施例使用局部多个凹陷28ABA代替圆珠28AAAA (参见图9AA)。
[0095]在加热元件组件的该实施例中，加热元件26由全翻转的线圈保持部27保持在适当的位置。这更详细地在图9A中示出。更具体地，如图9A和9B所示，在制造过程中，加热元件尾部26A接收在线圈保持部27中。加热元件26插入到线圈保持部27中并且在制造过程中，如图9C所示，边缘翻转以保持加热元件的尾部26A，并由此提供牢固的电连接和机械连接。图9D示出了当线圈保持部27翻转以围绕加热元件时，是如何捕获加热元件尾部26A的。图9的实施例具有所谓的全翻转的线圈保持部，因为沿线圈保持部的整个圆周翻转该线圈保持部。
[0096]图9E至91示出了制造过程的其它细节。在线圈保持部27的边缘翻转以后，插入铆钉30，如图9E和9F所示。加热元件的中心端子26B楔入铆钉30的槽30A，以牢固地将其机械连接及电连接至铆钉30。图9F示出了组装至加热元件26和线圈保持部27的铆钉。然后，如图9G所示，用作插座的正极侧电接触的线圈保持部盖28A和置于线圈保持部盖28A和铆钉30的肩部30B之间的绝缘体37被组装至铆钉。在线圈保持部盖28A之间必须提供电绝缘，该线圈保持部盖用作正极侧接触体并且电接合至线圈保持部27。
[0097]图9H示出了直径逐步减小的线圈保持部盖28AA的另选实施例，在28AAA示出了该逐步减小。图91示出了直径逐步减小的实施例的截面图。
[0098]图9J和9K示出了确保线圈保持部27牢固地保持在线圈保持部盖接触体28A中的另选方式。在一个实施例中，如图9J所示，设置有3个局部弹片(snap tab)35A，其围绕线圈保持部盖28A按角度隔开。例如，它们可以是等角度隔开的。尽管示出了 3个弹片，可以使用更少或更多数量的弹片。
[0099]图9K示出了另一实施例，其示出了弯曲片35B。可以使用围绕线圈保持部盖28A按角度隔开的多个弯曲片。可以使用更少或更多数量的弯曲片。
[0100]图10示出了根据本发明(未示出插座)的点烟器中的加热元件组件的另一个实施例。在该实施例中，使用部分翻转的线圈保持部27A。在该实施例中(图1OA和图1OAA更详细地示出了细节)，线圈保持部27A只在线圈保持部27A的外周的某个角度区域进行翻转以固定加热元件26的尾部26A。在该实施例中，更具体地在图1OAA中，甚至更具体的在图10B-10D中，加热元件26如图1OB所示附接至铆钉30。如图1OD所示，然后，加热元件的尾部26A被插入到用作整个线圈保持部和点烟器正极侧接触体的线圈保持部28AB中。加热元件26与部分翻转区域27A对齐或被插入到部分翻转区域27A中，其然后出现褶皱以向加热元件26的尾部26A提供可靠的电接触。因此，在该实施例中，没有必要翻转整个线圈保持部27或使整个线圈保持部27出现褶皱。正如所述，在该实施例中，线圈保持部27和接触体28AB形成单个整体部件。然后，如图1OF所示，加热元件组件包括保持在线圈保持部28AB中并且固定至铆钉30的加热元件26，加热元件组件通过铆钉30附接至线圈保持部盖29，且绝缘体37位于该加热元件组件和线圈保持部盖29之间，如图9的实施例。然后，为了确保盖29和线圈保持部28AB之间的接合，珠42滚入盖29中以牢固地将盖29接合至线圈保持部28AB。参见图1OG和10H。
[0101]图11示出了热保护双金属接触体的其它实施例，这里用41A标记。
[0102]在图11中，双金属41A向上指向把手14。当工作温度上升至不安全温度时，双金属41A向外径向弯曲并且与接地保持部38电接触，引起短路以使点烟器断电并由此防止了火灾。
[0103]在一个另选实施例中，如图12所示，41B示出了热保护双金属。在该实施例中，如图12所示，双金属41B的截面是U型的，并且其被设计用来向外弯曲且与接地保持部38接触，由此造成短路以将保险丝熔断并使点烟器断电。[0104]要注意地是，在图11和12中，使用了接触体28A。但是，也可以使用图1至3中的接触体/护罩28。
[0105]在图13中更详细地示出了图5中使用的热保护双金属。在该实施例中，双金属41指向远端并且向外弯曲以与外壳体IlA电接合而在过流时引起短路，将向点烟器供电的保险丝熔断以防止火灾。
[0106]图13A示出了热保护双金属元件的另选和现在更优选的实施例。如在其它实施例中，该元件是有关将过多的热量从加热元件转移而提供热保护的装置，并且与放置在插座内相比，该元件位于加热单元内。
[0107]参照图13A,包括形成一个或更多个激活梁(activation beam)41D的开口 41CC的圆形的双金属盘41C放置为与线圈保持部盖29紧密接触。锁孔41E与陶瓷绝缘体35的锁销35A对齐地非对称设置以确保双金属盘41C的低膨胀侧适当的定向。不适当的定向将导致盘与线圈保持部盖29的圆周不同轴，由此组装的问题将进入随后的组装级。在组装过程中，该不同轴会是明显的，并因此会避免这样的不合适组装。
[0108]具有允许一个或多个双金属悬臂梁41D弯曲的对应的开口 40B且具有锁孔40E的绝缘隔离盘40A与热保护双金属盘41C对齐，当处于过热时，该双金属盘允许激活梁41D弯曲并短接至接地保持部38。
[0109]隔离盘40A提供了电气隔离并且提供了控制双金属盘41C和接地保持部38之间的间隙的手段以及有效决定加热元件温度的距离的手段，在该温度时双金属盘将短接至地面并且电流会增加直到线路中的保险丝开路。
[0110]图13A-F的实施例采用了简单且精确的方式来控制间隙，经由该间隙双金属梁41D将移动以使电路短接至地。现有技术提供了两个或更多个尺寸特征，具有相关的容限以控制该间隙。本方法只需要一个特征来完成间隙的建立。
[0111]不像现有技术，该实施例使双金属盘41C保持温度一致，当线圈保持部盖29温度升高时，该双金属盘的温度对应地改变。在由于温度升高而导致构件弯曲之前，现有技术通过由双金属构件之间的热梯度产生的对流传热来使双金属构件部分冷却。这会产生不可靠的致动。
[0112]在线圈保持部盖29 (29E)中、在热保护盘41C (41E)中、在隔离盘40A (40E)中、以及在接地保持部38(38E)中设置与在绝缘体35中的非对称锁销35A对齐的非对称锁孔，对双金属盘41C低膨胀侧的定向提供了视觉验证。如果双金属盘的低膨胀侧没有被适当地定向，那么盘的圆周将突出超过线圈保持部盖的圆周的包封，这反过来将妨碍随后的烟灰防护的组装。因此，如果盘41C定向不适当(即高膨胀侧指向上而不是向下)将会很明显。
[0113]与图1的点烟器实施例相比，图5的实施例采用正极供电侧点烟器电接触体的新形式，也就是，柱形接触体28A。在图1的实施例中，正极侧接触体是传统型，即接触插座正极接触体的接触体/护罩构件28。与该传统设计相比，在图5所示的实施例中，新设计的接触体28A是柱形设计，其与随后将描述的新的改进的插座接触体相接触。通过在接触体28A和加热元件26之间提供稳定的和小的接触电阻电连接，新的接触体28A改善了电流处理能力，并且还通过提供架清洁(滑动接触)能力以使与插座接触体的电弧降到最小。
[0114]本文公开的电气点烟器提供了将点烟器接通的装置，该点烟器被保护不受外力，这是因为与现有技术中双金属元件设置在插座中的设计相比，双金属元件34设置在点烟器单元内。[0115]根据本发明的电气点烟器通过将双金属元件34紧靠近加热元件放置以及允许通过传导、传导和辐射将热量从加热元件传递至双金属元件而改善了加热元件的热控制。
[0116]根据本发明的电气点烟器提供了连续的电力特征，其允许在双金属接触体34与接触体22分开之后电流连续流动，中断该电流流动以允许连续的热量供给，但仍确保了给点烟器适当的热保护。当致动把手14被连续地按下时，该特征被启动，允许螺杆20的头部接触铆钉30的头部31。
[0117]点烟器柱形电接触体28A允许插座与接触元件28A的内径电接触。这为架清洁滑动动作提供了能够减少现有设计中发现的电弧的潜在不利影响的能力。为了将其完成，使用了下文将描述的新的设计的插座接触体。
[0118]电气点烟器提供了包括在加热元件26和线圈保持部/接触体28A之间的小接触电阻的稳定的电接触。此外，新设计的接触体28A用作被动的、不移动的烟灰防护装置，其消除了所有在现有技术烟灰防护装置中与移动部相关的功能问题。
[0119]此外，通过将热保护双金属器件放置在点烟器单元本身内，本发明的点烟器为点烟器加热单元和插座提供了热保护。根据本发明的点烟器通过与放置在插座中的传统放置方式相反，将热保护器件放置在点烟器单元内获得了商业进步。一旦达到了预定的温度，需要热保护从而使加热元件断电以防止安全危害。将热保护元件放置在加热单元内允许最初的设备制造商提供通用的电源插座，而不增加与热保护相关的成本。
[0120]图14示出了可以采用的通用电源插座以向图5所示的点烟器和其它电气配件设备(例如电气充电器、膝上型电脑等)供电。
[0121]过去，车辆电源插座有多种设计。在一种设计中，双金属元件设置在插座中以与将要插入到插座中的点烟器一起使用。在另一个设计中，插座不包括双金属元件。相反，提供了位于中心的正极侧车辆电源连接，其适于接触在电气插头上的弹簧加压接触体。在适于与内置有双金属元件的点烟器一起使用的另一个设计中，正极侧供给插座接触体与点烟器正极侧供给接触体结合。参见US6，740, 850或EP09004224.3。在所有这些设计中，通过插座的壳体提供接地连接。
[0122]这些设计的问题在于不充分接触可能是中心接触体或正极接触体造成的。通常，与这些插座一起使用的现有技术的插头具有与插座的中心接触体相接合的弹簧加压中心接触体，通过弹簧力的作用保持电连接。类似地，上述两专利文献的点烟器依靠弹簧接触体来进行正极侧电接触。但是，这可能提供不充分的电接触。
[0123]在图37中示出了现有技术配件插头300的一个示例。该设计采用弹簧加压的弯曲接地接触体310来与插座的壳体电接触。中心的弹簧加压的正极接触体320用于与插座接触体的正极侧相接触。通常，当先进行电接触时或当移开时，产生正极接触电弧，导致对接触体造成损伤，这导致形成更高的电阻电连接。本发明的插座消除了这些影响。
[0124]同时，根据本发明的插座是通用插座，因为其也可以与图37中所示的现有技术的配件插头300 —起使用。
[0125]参考图14，示出了根据本发明的电源插座。在该实施例中，插座包括插座井400和设置有电气端子412 (图36)和414的绝缘主体410的电气连接器部分405以连接至车辆电源。端子414电连接至中心铆钉416。铆钉416保持上部绝缘体418同轴地位于插座壳体400中。因此，铆钉与壳体400绝缘。与铆钉416电连接并且被夹持在绝缘体418和附加的下部绝缘体410之间的是电接触板422。电接触板422包括多个径向地指向近端的接触元件422A，如图16和17所示。下部绝缘体420将接触板422与壳体400绝缘。
[0126]参考图16，示出了电接触板422。其具有多个(在该实施例中示出为3个)滑动弹簧加压的电接触体422A，该接触体具有径向地向外指的接触按钮。这些接触按钮422A被设计成用来与图5的点烟器的线圈保持部/接触元件28A的内表面电接触，并且还用来与下文将描述的配件插头电接触，该插头可以被用来向在机动车中使用的电气/电子配件设备供电。图16示出了电接触板的顶视图。图17示出了电接触板422的底视图。电接触板422由铆钉416保持在适当的位置，铆钉416穿过接触元件的中心开口 423延伸。中心开口423具有用于确保对铆钉416良好的电接触的夹持表面421。
[0127]图18和19示出了上部绝缘体418的顶视透视图和底视透视图。
[0128]上部绝缘体418可以包括多个对齐的凹口 424。上部绝缘体418和下部绝缘体420提供了接触板422和铆钉416与插座井400的电绝缘。
[0129]在图20和21中分别示出了下部绝缘体420的顶视图和底视图。下部绝缘体可以包括接收在上部绝缘体418的对齐的凹口 424中的多个对齐的突起425。下部绝缘体420提供了铆钉416和接触板422与井400的电绝缘。对齐的突起425将接触板422和上部绝缘体418匹配。下部绝缘体420包括具有内径和外径的导向肩部426。该导向肩部外径和内径提供了对接触板422和井400的同轴控制。
[0130]图22示出了包括铆钉416、上部绝缘体418、接触板422和下部绝缘体420的接触组件的分解底视图。图23示出了组装好的接触组件的透视底视图。铆钉416将接触组件保持至插座绝缘体410,使井400底部夹在下部绝缘体420和插座绝缘体410之间。参见图14。
[0131]图24-28示出了另选的接触组件结构。在该结构中，电接触板422A具有多个弹簧加压的接触突起422B,该突起突出穿过在绝缘体418A中的开口以与图5所示的接触元件28A的内径相接触。下部绝缘体用420A表示。
[0132]图29-31示出了另一实施例。在该实施例中，接触板422B具有与图5的接触体28A的内径相接触的两个对置的接触体422BA。在该设计中使用单个的绝缘体418B。
[0133]图32-34，包括图33A、34A、34B，示出了采用具有两个接触元件的接触板422C的另一实施例。在该实施例中，绝缘体用附图标记418C表示。
[0134]所有这些实施例的共同点在于电接触板422、422A、422B和422C具有弹簧加压的接触按钮以通过擦拭动作或滑动动作与图5所示的接触体28A的内表面相接触，由此对接触体进行架清洁，使得干扰充分导电的电弧更少且在接触体上的积垢更少。
[0135]图35和36示出了又一实施例。在该实施例中，当配件插头或点烟器插入时，接触板422D具有向上延伸然后向下弯曲的指状物使得当它们与接触体28A的内表面摩擦时向下弯曲的部分能够弯曲。
[0136]因此，可以采用通用电源插座以向图5描述的点烟器供电，并且可以与其它电气配件设备一起使用。因此，根据本发明的电源插座具有与点烟器独立的功能。尽管能够用来给图5描述的点烟器供电，其还可以与采用与插座兼容的电气配件插头的其它电气/电子配件设备一起使用。
[0137]如上所述，本文描述的通用电气插座通过介入通用电气插座的电气插头能够向配件设备供电。本发明的电气插座还能够介入商业上可获得的如上所述在图37中示出的插头。在图37中示出的商业上可获得的电气配件插头可滑动地接收在通用电气插座中，直到弹簧致动的正极接触体320与电源插座铆钉416的头部形成电接触。一个或更多个接地接触弹簧310形成到井的接地返回电路。
[0138]图38示出了现有技术的电气配件插头如何与根据本发明的通用插座相接触。如图所示，弹簧加压的正极接触体320与铆钉416的头部接合以连接至车辆电源的正极侧。弹簧加压的接地接触体310与插座井400接合以形成电路接地回路。如图所示，电接触体422没有与现有技术的电气配件插头一起使用。
[0139]图39示出了根据本发明的配件插头，其可以与根据本发明的通用电源插座一起使用。电缆430向电气/电子设备供电。在500示出的插头被插入到通用插座的井400中。配件插头包括像图5的点烟器中示出的电接触体28A的柱形接触体28A，以与通用插座的接触板422的接触按钮相接触。其使用弹簧加压的接地接触体310以提供接地侧连接。
[0140]图40和41示出了处于待机位置(图40)和处于上电位置(图41)的可滑动地接收在通用电源插座中的图5的点烟器。柱形接触元件28A与接触板422的接触指相接触以向点烟器提供正极侧车辆电源供给。在图40和41中示出的所有其它部件具有图5和14示出的部件相同的附图标记。
[0141]根据本发明的通用电源插座能够给配件设备传送比现有技术更高的电流水平。
[0142]当用于配件设备或具有新的柱形接触体的点烟器被插入到插座中时，根据本发明的插座为电源插座正极侧接触体提供了擦拭动作。这解决了现有技术设备的问题，也就是，当配件插头或点烟器加热单元通电和断电时在插座和插头正极侧接触体上的电弧。
[0143]根据本发明的电源插座通过增加一个或更多个对插头或点烟器接触体28A提供径向摩擦力的电接触体改善了用于插座内的电气配件设备的插头的固位。
[0144]根据本发明的电源插座的柱形接触体28A提供了不移动、被动的防护装置以防止香烟产品的烟灰从加热元件附近散落。
[0145]放置插座正极侧接触体使得它们与点烟器/插头的柱形接触体28A的内表面电接合提供了清洁动作并且减少了电弧影响。此外，从插座的中心径向放置正极侧接触体有助于将正极侧接触体与插入到插座中的点烟器的加热单元的辐射和对流热传递的热隔离。
[0146]此外，通用插座与采用弹簧加压中心接触体(图37)的已知电气插头完全兼容，并且保护正极接触体422免受现有技术的插头(图38)损害。
[0147]根据本发明的通用电气插座的显著优点在于其提供了通用电气插座的单个结构，其既可以和电气配件设备又可以和零件市场的点烟器单元一起使用。此外，不需要在通用电气插座中放置热保护双金属元件。相反，通常强制用于所有点烟器插座的双金属保护器件现在可以放置在点烟器本身中，由此降低了成本。
[0148]本发明还提供了减少当插头与电气插座通电或断电时电弧的不利影响的配件插头。配件插头允许高水平的电流消耗并且比现有技术轴向弹簧加压的设备提供在插座内更好的固位。
[0149]尽管已经参考具体实施例描述了本发明，但是许多其它变型和改变以及其它用途对本领域技术人员而言将会是显而易见的。因此，优选的是，本发明不由本文公开的特定内容限制，而只由随附的权利要求限定。
【权利要求】
1.一种为电气/电子配件设备供电的电插座，所述电气/电子配件设备具有接收在所述插座中的电插头，所述电插座包括: 导电插座井，用于滑动接收所述电气/电子设备的电插头； 电连接部，其被配置在所述插座井的远端且包括固定到插座井远端的绝缘体和用于连接到车辆电源的至少两个电气端子； 多个第一电接触体，其被配置在所述插座井的远端并从所述插座井的中心径向地和向近端的方向延伸，并电连接到所述电连接部的所述电气端子的第一电气端子； 所述电连接部的所述电气端子的第二电气端子，其电连接到所述插座井；和 所述多个第一电接触体，适于与所述电插头的中空圆柱形电接触体的内周滑动电连接。
2.如权利要求1所述的电插座，进一步包括中心紧固件，所述紧固件通过位于所述插座井和电连接部中对准孔将所述插座井和所述电连接部固定在一起。
3.如权利要求2所述的电插座,其中所述电连接部的所述绝缘体包括模制绝缘体,所述模制绝缘体具有安装在其上的所述第一和第二电气端子，第一电气端子与所述中心紧固件接触并且被所述中心紧固件固定，所述多个第一电接触体包含电接触板，所述电接触板具有从所述接触板径向伸出的多个第一电接触体，所述接触板在其上具有用来被所述中心夹紧件夹紧的中心孔。
4.如权利要求3所述的电插座，其中所述电接触板被设置在所述插座井的远端，通过下绝缘体与所述插座井绝缘，上绝缘体被设置在所述接触板的近端，这样所述接触板被夹在所述上绝缘体和所述下绝缘体之间并且通过延伸穿过所述上绝缘体、接触板、下绝缘体、插座井和电连接部绝缘体的所述中心紧固件保持在适当的位置。
5.如权利要求4所述的电插座，其中所述第一电接触体径向地并向所述上绝缘体的近端延伸，且所述上绝缘体设置在所述第一接触体内部。
6.如权利要求5所述的电插座，其中所述上绝缘体包括用于将所述接触板在固定方向固定到所述上绝缘体的对准部。
7.如权利要求6所述的电插座,其中所述下绝缘体包括使其接收在所述上绝缘体的匹配对准部中的对准部，使得在固定方向上将所述接触板和所述下绝缘体固定到所述上绝缘体上。
8.如权利要求7所述的电插座，其中所述接触板具有使其与所述上绝缘体和所述下绝缘体对准的对准部。
9.如权利要求5所述的电插座，其中所述插座具有三个均等角度设置的第一接触体。
10.如权利要求5所述的电插座，其中所述接触板具有中心孔，所述中心孔具有用于夹紧所述中心紧固件的配合面。
11.如权利要求5所述的电插座，其中所述接触板包括两个接触臂，每个接触臂具有与所述电插头的圆柱形接触体的内周表面滑动接合的两个接触体，所述两个接触臂围绕所述上绝缘体的外围布置，并且与所述上绝缘体的曲率一致。
12.如权 利要求3所述的电插座，其中所述接触板包括两个接触臂，每个接触臂具有与所述电插头的中空圆柱形电接触体的内周表面滑动接合的第一接触体。
13.如权利要求12所述的电插座，其中所述外围绝缘体围绕所述第一接触体，并提供用于接收电插头的中空圆柱形电接触体的槽。
14.如权利要求1所述的电插座，其中所述中心紧固件具有近端头部，其适于与电插头电接触，所述电插头具有中心设置的弹簧偏压的电接触体。
15.—种电气配件插头,其包括: 具有壳体的插头体，所述壳体包括用来与电插座的导电井滑动电接合的至少一个弹簧加载径向延伸的电接触体；和 与上述壳体绝缘的远端设置的接触体，其包括导电筒，所述导电柱筒接触体适于在所述导电筒的内周表面与绝缘地设置在所述电插座的插座井中的径向延伸接触体滑动接触。
16.如权利要求15所述的电气配件插头，其中所述插头体包括中空壳体。
17.如权利要求16所 述的电气配件插头，其中所述中空壳体是导电的。
【文档编号】H01R13/64GK103828137SQ201280045576
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2011年8月19日
【发明者】罗纳德·施瓦尔茨巴赫, 史蒂文·卡伊 申请人:卡斯柯生产公司