優(yōu)先權(quán)聲明
根據(jù)《美國法典》第35篇第119(e)條的規(guī)定,本發(fā)明主張享有于2016年3月4日提交的、名為“電力樹結(jié)構(gòu)”的美國臨時(shí)申請(qǐng)no.62/303,521的權(quán)益,前述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容和實(shí)質(zhì)通過引用整體地結(jié)合于本文中,全部如下。
本發(fā)明的實(shí)施方式主要涉及電力傳輸系統(tǒng),并且,具體涉及用于供人造樹,如人造圣誕樹使用的電力傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù):
作為圣誕節(jié)慶?;顒?dòng)的一部分,很多人通常將松木或常綠喬木搬到家中,并用飾物、燈、花環(huán)、亮片等裝飾它。但是,天然樹木,可能是相當(dāng)昂貴的,且被一些人認(rèn)為是對(duì)環(huán)境資源的一種浪費(fèi)。此外,天然樹木可能是臟亂的,拆除后會(huì)留下樹汁和樹針,且需要澆水以防止其干掉,并具有火災(zāi)隱患。所得到的天然樹每次必須裝飾,且在圣誕季節(jié)結(jié)束后必須將裝飾清除。因?yàn)樗舍樋赡芤呀?jīng)干枯,且經(jīng)過這段時(shí)間而變得相當(dāng)尖銳,拆除裝飾品將是一個(gè)痛苦的過程。此外,天然樹木常常丟置在垃圾填埋場(chǎng),而這將進(jìn)一步污染環(huán)境。
為了克服天然圣誕樹的缺點(diǎn),但在節(jié)日慶典仍然有樹,可使用種類繁多的人造圣誕樹。在大多數(shù)情況下,這些人造樹必須組裝使用并在使用后拆卸開。人造樹具有可使用多年的優(yōu)勢(shì),從而杜絕了每年為短暫假日購買真樹的花費(fèi)。此外,它們有助于減少為臨時(shí)裝飾而砍伐樹木,以及隨后對(duì)樹木的處理,通常是在垃圾填埋場(chǎng)的處理。
通常,人造圣誕樹包括多重分枝,每一樹枝由通過一對(duì)導(dǎo)線在其周圍纏繞多個(gè)塑料松針形成。在其它情況下,分枝通過一對(duì)導(dǎo)線纏繞一具有多個(gè)大的橫向狹縫的塑料材料的細(xì)長(zhǎng)片材形成。在其它人造圣誕樹中,所述分枝由塑料注塑成型。
不論分枝是何種形式,人工圣誕樹的最常見的形式包括多個(gè)可彼此連接的樹干部分。例如,在許多設(shè)計(jì)中,第一和第二樹干部分各包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)主體。主體的第一端部包括一個(gè)接收部分(例如,一個(gè)母頭)和所述主體的第二端部包括一個(gè)延伸部分(例如,一個(gè)公頭)。通常情況下,主體是圓柱體??拷诙说闹黧w略微逐漸變細(xì)以使主體的直徑減小。換句話說,第一端(即接收部)的直徑比第二端(即延伸部)的直徑大。為連接軀干部分,第一樹干部分的第一端接收第二樹干部分的第二端。例如,在第二樹干部分的錐形端部插入第一樹干部分的非錐形端。以這種方式,多個(gè)樹干部分可連接且樹可組裝起來。
但是,在組裝過程中所遇到的一個(gè)困難是樹干部分的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。在一些設(shè)計(jì)中,樹干部分包括電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)允許電流通過樹干并流入可以插入到設(shè)置在樹干上的插座上的配件中。然而,為連接相鄰的樹干部分,一樹干部分的電插腳必須旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)并插入另一樹干部分中的電槽內(nèi)。此對(duì)準(zhǔn)過程是令人沮喪的,因?yàn)橛脩綦y以判斷當(dāng)樹干部分連接到一起時(shí)插腳是否與槽接合。因此,在用戶可以電連接兩個(gè)主干部分之前可能需要多次嘗試。
因此,所需要的是能允許用戶連接相鄰的樹干部分而不需要旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)樹干部分的人造樹的電力傳輸系統(tǒng)。在結(jié)合附圖閱讀下面的描述后,本發(fā)明的實(shí)施方式解決這一需要以及其它需要將變得顯而易見。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
簡(jiǎn)要地說,本發(fā)明的實(shí)施方式包括電力傳輸系統(tǒng),以便于電力在人造樹的樹干部分之間的傳輸。電力傳輸系統(tǒng)可以有利地使相鄰的樹干部分電連接而無需在組裝過程中旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)樹干部分。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式可以便于人造樹的組裝,在組裝過程中減少用戶的挫折感。
在一些實(shí)施例中,電力傳輸系統(tǒng)可以包括設(shè)置在人造樹的第一樹干部分內(nèi)或沿所述第一樹干部分設(shè)置的第一配電子系統(tǒng)。電力傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括設(shè)置在人造樹的第二樹干部分內(nèi)或沿所述第二樹干部分設(shè)置的第二配電子系統(tǒng)。第一配電子系統(tǒng)可以包括具有電插腳的公頭而第二配電子系統(tǒng)可以包括具有電通道的母頭。插腳可插入通道以在配電子系統(tǒng)之間導(dǎo)電,并因此在樹干部分之間導(dǎo)電。
為使相鄰的樹干部分電連接而無需旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)樹干部分,該公頭可以包括一內(nèi)插腳和一外插腳。同樣地,該母頭可以包括一內(nèi)通道和一外通道。該內(nèi)通道和外通道可分別容納內(nèi)接觸環(huán)和外接觸環(huán)。當(dāng)樹干部分被接合時(shí),無論所述樹干部分相對(duì)于彼此繞所述垂直軸如何旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),內(nèi)插腳和外插腳可被定位成分別接觸所述內(nèi)接觸環(huán)和外接觸環(huán)。因此,公頭可以各種旋轉(zhuǎn)配置與母頭電連接,所述旋轉(zhuǎn)配置中的每個(gè)配置可以提供在第一樹干部分和第二樹干部分之間的不同的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的公開的實(shí)施方式可以包括一個(gè)人造樹,其包括多個(gè)樹干部分。該樹干部分可以形成人造樹的樹干。第一配電子系統(tǒng)可以部分地設(shè)置在多個(gè)樹干部分的一個(gè)第一樹干部分內(nèi),或者,所述第一配電子系統(tǒng)可沿所述第一樹干部分設(shè)置。所述第一配電子系統(tǒng)可以包括具有內(nèi)插腳和外插腳的公頭。第二配電子系統(tǒng)可以部分地設(shè)置在多個(gè)樹干部分的一個(gè)第二樹干部分內(nèi),或者,所述第二配電子系統(tǒng)可沿所述第二樹干部分設(shè)置。且第二配電子系統(tǒng)可以包括具有內(nèi)通道和外通道的母頭。在一些實(shí)施方式中,所述公頭的內(nèi)插腳可接合所述母頭的內(nèi)通道而所述公頭的外插腳可接合所述母頭的外通道,以形成第一配電子系統(tǒng)和第二配電子系統(tǒng)之間的耦合和電連接。以這種方式,該耦合可以容納從樹干部分延伸的第一和/或第二配電子系統(tǒng)的至少一部分(例如第一和/或第二配電子系統(tǒng)不完全布置在樹干內(nèi)),其可提供更容易的連接,或使之更容易更換布線和所述第一和第二配電子系統(tǒng)的其它部件而不會(huì)影響人造樹的美觀。
在一些實(shí)施方式中,該母頭的內(nèi)通道和外通道可容納基本上圓形的接觸環(huán)。該內(nèi)通道和外通道可以具有比樹干部分大的直徑,并且可以與所述樹干的一高度(當(dāng)樹干豎直對(duì)準(zhǔn)時(shí)在垂直軸中)垂直對(duì)準(zhǔn)。在該結(jié)構(gòu)中,該內(nèi)部通道可環(huán)繞樹干的橫截面,且該外通道可以圍繞該內(nèi)通道。內(nèi)通道和外通道定位為圍繞樹干而不是在樹干內(nèi)可以提供更方便的連接或更容易地更換內(nèi)接觸環(huán)和外接觸環(huán)及其相關(guān)布線以及其它組件而不會(huì)影響人造樹的美觀。相應(yīng)地,相鄰的樹干部分的公頭的內(nèi)插腳和外插腳可以定位為圍繞樹干而非在樹干內(nèi)以提供更方便的連接或更容易地更換內(nèi)插腳和外插腳及其相關(guān)布線以及其他組件而不會(huì)影響人造樹的美觀。
在一些實(shí)施方式中,內(nèi)通道和外通道可以設(shè)置為靠近同一水平面。相應(yīng)地,內(nèi)插腳和外插腳可具有相同的高度,使得當(dāng)樹干部分的公頭和母頭匹配時(shí)它們同時(shí)接觸內(nèi)通道和外通道。在其他實(shí)施方式中,內(nèi)通道和外通道可設(shè)置在不同的水平面上。內(nèi)插腳和外插腳可具有不同的高度,使得當(dāng)樹干部分的公頭和母頭匹配時(shí)它們同時(shí)接觸內(nèi)通道和外通道。此外,一個(gè)或多個(gè)內(nèi)插腳和外插腳可以是彈簧加載的或以其他方式垂直可調(diào)的,以便無論內(nèi)通道和外通道的配置如何,內(nèi)插腳和外插腳都可保持與內(nèi)通道和外通道的接觸。
在一些實(shí)施方式中,一個(gè)插座可以設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)樹干部分上,并且所述插座可以為燈串提供電力。此外,在一些實(shí)施方式中,可包括一對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu),其可以防止在所述樹干部分組裝之后,所述第一樹干部分相對(duì)于所述第二樹干部分旋轉(zhuǎn)。另外,在一些實(shí)施方式中,電源線可以接合一個(gè)壁裝電源插座并為所述第一配電子系統(tǒng)和第二配電子系統(tǒng)提供電源。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可以包括用于連接人造樹的樹干部分的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括具有公頭的第一配電子系統(tǒng),且該公頭可以有一個(gè)或多個(gè)電插腳。該系統(tǒng)還可以包括具有母頭的第二配電子系統(tǒng),且該母頭可以有一個(gè)或多個(gè)電通道。在一些實(shí)施方式中,第一配電子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)電插腳可以接合第二配電子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)電通道以便在第一配電子系統(tǒng)和第二配電子系統(tǒng)之間導(dǎo)電。在一些實(shí)施方式中,第一配電子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)電插腳可以在多個(gè)配置中接合第二配電子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)電通道,且每個(gè)配置可以提供第一配電子系統(tǒng)和第二電力分配子系統(tǒng)之間的不同的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可包括用于電連接形成人造樹的多個(gè)樹干部分的多個(gè)配電子系統(tǒng)的連接器系統(tǒng)。該連接器系統(tǒng)可包括設(shè)置在所述多個(gè)樹干部分的第一樹干部分的端部的公頭,且該公頭可以有一個(gè)內(nèi)插腳和外插腳。該連接器系統(tǒng)還可包括一個(gè)設(shè)置在第一樹干部分的相對(duì)端上的母頭。該母頭可以有內(nèi)通道和外通道,每個(gè)容納一大致圓形的接觸環(huán)。該外通道可以具有比該內(nèi)通道大的直徑,且每一個(gè)內(nèi)通道和外通道都具有比所述樹干部分大的直徑。
前述總結(jié)僅僅是本發(fā)明的幾個(gè)方面,并且不旨在反映本發(fā)明的全部范圍。通過下文的詳細(xì)描述和附圖,或者通過實(shí)施本發(fā)明,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)將是顯而易見的。而且,無論是前面的概述還是以下詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的,并且旨在為要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步解釋。
附圖說明
附圖包含在說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式以用于解釋本發(fā)明的主題的原理。該附圖并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的主題的范圍。
圖1根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了具有配電子系統(tǒng)的組裝樹干部分的透視圖。
圖2a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的母頭的透視圖。
圖2b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的母頭的分解圖。
圖2c根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的母頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖2d根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的母頭上的通道外殼的仰視圖。
圖2e根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的母頭上的通道外殼的俯視圖。
圖2f根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的分解的母頭的透視仰視圖。
圖3a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭的透視仰視圖。
圖3b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭的分解圖。
圖3c根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖3d根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的分解的公頭的透視仰視圖。
圖3e根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭上的插腳外殼的仰視圖。
圖4a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭上未布線的插腳外殼的透視俯視圖。
圖4b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了樹干部分的公頭上已布線的插腳外殼的透視俯視圖。
圖5根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了具有配電子系統(tǒng)的部分組裝的樹干部分的透視仰視側(cè)視圖。
圖6a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了與具有穩(wěn)定器螺孔以及彈簧插腳的樹干部分的公頭相連接的樹干部分的母頭的橫截面透視圖。
圖6b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了與具有穩(wěn)定器螺孔的樹干部分的公頭相連接的樹干部分的母頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖6c根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了與具有穩(wěn)定器螺釘?shù)囊巡季€的樹干部分的公頭相連接的樹干部分的母頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖6d根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了具有穩(wěn)定器螺孔的樹干部分的未布線插腳公頭上的透視俯視圖。
圖7a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了與具有一個(gè)穩(wěn)定器螺釘?shù)臉涓刹糠值墓^相連接的一樹干部分的母頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖7b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了與具有上布線孔和下布線孔的樹干部分的公頭相連接的樹干部分的母頭的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖8a根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了具有配電子系統(tǒng)的組裝樹干部分的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖8b根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了具有配電子系統(tǒng)的組裝樹干部分的側(cè)視圖。
圖9根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了組裝的人造圣誕樹。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施方式涉及人造圣誕樹。雖然本說明書對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明,但應(yīng)該理解的是,可考慮其他實(shí)施方式。因此,本發(fā)明的范圍不限于以下描述中記載或附圖中所示的組件的結(jié)構(gòu)和配置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可有其它實(shí)施方式,并且可以各種方式實(shí)踐或進(jìn)行。此外,在優(yōu)選實(shí)施方式的描述中,為清楚起見將使用特定的術(shù)語。
還應(yīng)當(dāng)指出的是,如在說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式“一”,“一個(gè)”和“該”,除非上下文另有明確規(guī)定外,均包括其復(fù)數(shù)形式。指代包含組合物的“一”成分是指包括除了所述指定成分外的其他成分。
此外,在優(yōu)選實(shí)施方式的描述中,為清楚起見將使用術(shù)語。其意味著每個(gè)術(shù)語涵蓋本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的最廣泛含義,并且包括以類似方式操作以實(shí)現(xiàn)類似的目的的所有技術(shù)等同物。
范圍可如本文所示表示為從“約”或“近似”或“基本上”的一個(gè)特定值和/或到“約”或“近似”或“基本上”的另一個(gè)特定值。當(dāng)表示為這樣的范圍時(shí),其它示例性實(shí)施方式包括從該一個(gè)特定值和/或到另一個(gè)特定值。
這里使用的術(shù)語諸如“具有”、“有”、“包括”或“包含”是開放式的,且與術(shù)語如“構(gòu)成”或“含有”具有的含義,且不排除其他結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作的存在。同樣地,盡管使用的術(shù)語如“可以”或“能夠”的含義是開放式的,并不是必須反映該結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作,但未使用這種術(shù)語并不表示必須反映該結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。在某種程度上,該結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作被認(rèn)為是必要的。
也應(yīng)當(dāng)理解的是,一個(gè)或多個(gè)方法步驟的提及不排除另外的方法步驟或插在那些明確示出的步驟之間的中間方法步驟的存在。此外,盡管術(shù)語“步驟”可在本文中用來表示所采用的方法的不同方面,但除非對(duì)各步驟的順序有明確要求,否則該術(shù)語不應(yīng)被解釋為意味著本文所公開的各個(gè)步驟之間有任何特定的順序。
下文描述的、構(gòu)成本發(fā)明的各種元件的組件其含義是說明性的而不是限制性的。許多合適的、執(zhí)行如這里所描述的組件相同或類似的功能的組件包含在本發(fā)明的范圍。本文沒有描述的這種其它組件可包括但不限于例如在本發(fā)明公開的主題研發(fā)后開發(fā)的類似的組件。
現(xiàn)以各種示例性實(shí)施方式進(jìn)行說明以便于理解本發(fā)明的原理和特征。具體地,上下文中描述了作為人造樹電源系統(tǒng)的本發(fā)明的主題。然而,本發(fā)明并不僅限于此,也可適用在其他情況下,例如但不限定于本發(fā)明的一些實(shí)施方式可改善其他電源系統(tǒng),如燈桿、燈具、延長(zhǎng)線系統(tǒng)、電源線連接系統(tǒng)等。這些實(shí)施方式包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此,當(dāng)上下文中描述的本發(fā)明具有用于人造圣誕樹的電能傳輸系統(tǒng)時(shí),應(yīng)到理解的是可用其他實(shí)施方式代替所述的方式。
當(dāng)組裝人造樹時(shí),裝飾者通常希望用一個(gè)或多個(gè)燈串,即成串的燈照亮樹。該燈串需要電力且通常為串聯(lián)連接。在眾多設(shè)計(jì)中,燈串中的至少一個(gè)與壁裝電源插座連接以提供電力給所有的燈串。在裝飾樹時(shí),裝飾者可繞著樹走,將燈串放置在樹枝的各個(gè)位置上。為給所有燈串提供電力,典型的燈串配備有形成為公頭的第一端和形成為母頭的第二端。
為給多個(gè)燈串提供電源,裝飾者可以將一個(gè)燈串的公頭插入另一燈串的母頭。在這樣做時(shí),與壁裝電源插座(或其他電源)電連接的燈串從插座傳輸電能到后續(xù)燈串。在一些常規(guī)系統(tǒng)中,燈串可以具有電連接的多個(gè)點(diǎn),用于提供并聯(lián)或串聯(lián)連接。即使這樣,電流通常是從與電源插座連接的一個(gè)燈串流向一個(gè)或多個(gè)下游燈串。
從插座到一個(gè)或多個(gè)燈串提供電力的動(dòng)作對(duì)裝飾者來說可以是繁瑣而令人沮喪的。為將多個(gè)燈串連在一起,裝飾者要么需要在將燈串放在樹上前先將它們連接起來,要么需要在將燈串放在樹上后將它們連接起來。如果裝飾者將多個(gè)燈串連在一起以便用燈串“圍繞”樹,則該裝飾者必須拿著多個(gè)燈串繞樹走。如果裝飾者等到燈串放在樹上,則裝飾者將需要穿過樹枝并電連接燈串。該裝飾者也有可能需要處理燈串,以便將燈串連接在一起。這個(gè)過程可能是困難的,并且可以花費(fèi)額外的時(shí)間。
為緩解給常規(guī)人造樹中燈串提供電力的相關(guān)問題,并提供進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn),本發(fā)明包括用于人造樹的電力傳輸系統(tǒng)。在示例性實(shí)施方式中,人造樹干包括樹干部分,其相互接合以形成人工樹的樹干。至少一些樹干部分可以是中空的,并且配電子系統(tǒng)可以部分地設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)樹干部分中。在一些實(shí)施例中,配電子系統(tǒng)可以包括一個(gè)母頭、一個(gè)公頭、或均位于靠近樹干部分的端部。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)一個(gè)樹干部分與另一個(gè)樹干部分接合時(shí),一個(gè)配電子系統(tǒng)的公頭與相鄰的配電子系統(tǒng)的母頭接合并電連接。接合的公頭和母頭可以通過耦合器連接,并且該耦合器可以容納在樹干部分外部延伸的配電子系統(tǒng)的至少一部分,其可以提供對(duì)配電子系統(tǒng)的更方便連接或更容易地更換配電子系統(tǒng)的布線和其他組件而不會(huì)影響人造樹的美觀。一個(gè)或多個(gè)電源子系統(tǒng)的可與外部電源(例如,壁裝電源插座)電連接,并且為接合配電子系統(tǒng)供電。因此,通過將一個(gè)樹干部分的配電子系統(tǒng)電連接到電源插座,電功率從插座向該樹干部分流動(dòng),并通過耦合器從該樹干部分流到其他樹干部分上。
存在各種系統(tǒng)以方便連接配電子系統(tǒng)的公頭和母頭。盡管可以使用傳統(tǒng)的插頭和插座系統(tǒng),如按照nema標(biāo)準(zhǔn)制造的那些,但在有些情況下,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)難以將一個(gè)樹干部分的插腳與另一樹干部分的凹孔對(duì)準(zhǔn)。為接合公頭和母頭,樹的組裝常常需要垂直對(duì)準(zhǔn)樹干部分并旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)樹干部分,以使得公插腳與母頭的凹孔對(duì)準(zhǔn)。在常規(guī)系統(tǒng)中,即使樹干部分是完全垂直的,只有公插腳旋轉(zhuǎn)地與凹孔對(duì)準(zhǔn),才能使得插腳與凹孔接合。如果公插腳不與所述凹孔旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),則所述公插腳可能鄰接凹孔周圍的區(qū)域鄰接,而不是插入到所述凹孔中,并由此導(dǎo)致不能形成電連接。因此,試圖對(duì)準(zhǔn)插腳和凹孔可消耗大量時(shí)間,并且可使用戶感到沮喪。
為了緩解這一問題,在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明包括一母頭,其具有用于接收所述公頭的內(nèi)部插腳的內(nèi)部通道和用于接收外部插腳的、設(shè)置在內(nèi)部通道周圍的外部通道。在此配置中,樹干部分的組裝可較少地涉及兩個(gè)樹干部分的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),因?yàn)樗鐾ǖ揽稍诓煌男D(zhuǎn)對(duì)中與所述公頭接合。在示例性實(shí)施方式中,內(nèi)部和外部通道可以是大致圓形的,以便無論樹干部分之間如何旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),該插腳都可以接合母頭通道。這可以使組裝過程對(duì)用戶來說變得更容易和更愉快。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可以在各種系統(tǒng)中使用。例如一些實(shí)施方式可在低電壓系統(tǒng)(例如,用于給led或小型電子產(chǎn)品供電的5v系統(tǒng))中使用,而其它實(shí)施例可以在高壓系統(tǒng)(例如,直接與墻上插座相接的120v或240v系統(tǒng))中使用。
本發(fā)明的實(shí)施方式可在各種設(shè)備或系統(tǒng),包括人造樹的配電系統(tǒng)(或子系統(tǒng))中使用。在一些實(shí)施方式中,人造樹可以包括3~6個(gè)樹干部分(或更多,這取決于所期望的樹的高度和每個(gè)樹干部分的高度)。這些樹干部分可垂直堆疊,或以其他方式連接在彼此的頂部以形成樹干。多個(gè)分支可以可連接到所述樹干(或已經(jīng)連接和可折疊的)以遵循天然的樹的外觀和結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,人造樹可以預(yù)先點(diǎn)亮,使得從樹上延伸的電源線可被插入到壁裝電源插座以給繞著人造樹的分支預(yù)先布設(shè)的燈串供電。預(yù)先點(diǎn)亮的人造樹優(yōu)于其他人造樹是因?yàn)樗鼈兗涌旌秃?jiǎn)化了樹的組裝和拆卸。本發(fā)明的實(shí)施方式由于不需要相對(duì)于彼此樹干部分旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),所以進(jìn)一步加快和簡(jiǎn)化了預(yù)先點(diǎn)亮的人造樹的組裝和拆卸。
現(xiàn)參照附圖對(duì)示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明,附圖中相同的標(biāo)號(hào)代表相同的部件。
圖1示出組裝的部分樹干100的示例性實(shí)施方式。樹干100的可包括多個(gè)樹干部分(例如,第一樹干部分110和第二樹干部分120)。如圖所示,第一個(gè)樹干部分110的公頭112可經(jīng)由耦合器130與所述第二樹干部分120的母頭122連接。在一些實(shí)施例中,耦合器130可由與第二樹干部分120的母頭122連接的母組件200,以及與第一樹干部分110的公頭112連接的公組件300形成。該母組件200可接收公組件300以便于第一和第二樹干部分110、120的配電子系統(tǒng)之間的電連通。
圖2a~f進(jìn)一步示出細(xì)節(jié),母組件200可以包括通道外殼210,外接觸環(huán)220,內(nèi)接觸環(huán)230和下蓋240。外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230可位于形成在通道外殼210的上表面的內(nèi)通道和外通道內(nèi)。下蓋240可連接到通道外殼210的底表面以容納和對(duì)外部環(huán)境屏蔽設(shè)置在母組件200內(nèi)的電子元件。
通道外殼210可包括內(nèi)壁212、中間壁214和外壁216,它們共同構(gòu)成了分別容納外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230的內(nèi)通道和外通道。外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230中的一個(gè)可為電流提供一“正”或“帶電”流動(dòng)路徑而另一個(gè)可為電流提供一“負(fù)”或“回路”流動(dòng)路徑。壁212、214、216的尺寸和形狀可設(shè)置為容納所述外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230。例如,在一些實(shí)施方式中,壁212、214和216可以是大致圓形。內(nèi)壁212可具有比第二樹干部分120大的直徑,中間壁214和外壁216可具有逐漸變大的直徑。以這種方式,每個(gè)后續(xù)的外壁可圍繞相鄰內(nèi)壁。在一些實(shí)施方式中,壁212、214和216可以具有相同的高度和厚度。在其他實(shí)施方式中,壁212,214和216可以具有不同的高度和/或厚度以匹配公組件300的配合結(jié)構(gòu)的尺寸。在一些實(shí)施方式中,所述壁212、214、216的頂部為錐形。在一些實(shí)施式中,通道外殼210還可以包括一底部凸緣218。底部凸緣218可以從通道外殼210的外壁216向外延伸,并提供一個(gè)限定了在母組件200與公組件300匹配時(shí)的停止點(diǎn)的接觸表面??煽紤]該通道外殼210可以形成為單一部件或包括幾個(gè)可連接部件。通道外殼210可由足夠剛性的材料,例如合適的塑料構(gòu)成,以維持外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230的形狀,并支撐所連接的樹干部分。
在限定的通道對(duì)面,通道外殼的底表面可以包括一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)凹口217的支撐壁215,以及一個(gè)或多個(gè)下緊固件219。支撐壁215可以沿著并緊密貼合垂直軸上的第二樹干部分210的一部分延伸。在這種方式中,支撐壁215可以將通道外殼210的位置和方向穩(wěn)定在所述第二樹干部分120的母頭122上。如圖2d和2f所示,凹口217可以形成支撐壁215的一個(gè)小切口,可以接收和在母組件200內(nèi)直接布線。在一些實(shí)施方式中,每個(gè)凹口217可以是矩形的,并且大小為接收兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)線。在其它實(shí)施方式中,多個(gè)凹口217的尺寸和位置可接收單個(gè)導(dǎo)線。定位在支撐壁215和底部凸緣218之間的一個(gè)或多個(gè)緊固件219可從通道外殼210的底表面突出,如圖2d和2e所示,且允許裝配器選擇性地將下蓋240連接到通道外殼210上。在一些實(shí)施方式中,緊固件219可以作為一個(gè)組成部分而形成在通道殼體210上。在其它實(shí)施方式中,緊固件219可以包括可與通道外殼210的底表面連接的獨(dú)立組件。緊固件219可以酌情采取多種形狀以便于下蓋240和通道外殼210的底表面的匹配。例如,在一些實(shí)施方式中,緊固件219可以形成一個(gè)母組件,如圖2f所示,其可以選擇性地接收一個(gè)公組件。在其它實(shí)施方式中,緊固件219可形成一選擇性地與母組件匹配的公組件。
可插入通道外殼210內(nèi)的外接觸環(huán)220可以包括連續(xù)的或分段的基本上為圓形的平坦表面222,以及一個(gè)或多個(gè)從平坦表面222向外延伸的翼片224。在一些實(shí)施方式中,翼片224從平坦表面222通過通道外殼210的底表面中的一個(gè)或多個(gè)孔向下延伸。翼片224可包括一個(gè)或多個(gè)孔,如圖2c和2f所示,用以接收與配電子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線。翼片224可以位于沿外接觸環(huán)220的任何位置。在一些實(shí)施方式中,四個(gè)翼片224可以從平坦表面222向下延伸,并超過通道外殼210的底表面而突出,如圖2d所示。四個(gè)翼片222可均勻地間隔開(例如分開約90°),并且每個(gè)向下延伸接近同一水平面。翼片224可以朝向與相鄰翼片224不同的方向。例如如圖2d所示,每個(gè)后續(xù)的翼片224可以從先前的翼片224旋轉(zhuǎn)90°以使其徑向延伸。在一些實(shí)施方式中,外接觸環(huán)220可以包括從平坦表面222的至少一部分向一個(gè)或多個(gè)翼片224導(dǎo)電的導(dǎo)電材料。
內(nèi)接觸環(huán)230可以包括連續(xù)的或分段的基本為圓形的平坦表面232,以及一個(gè)或多個(gè)從平坦表面232向外延伸的翼片234。在一些實(shí)施方式中,翼片234從平坦表面232通過通道外殼210的底表面中的一個(gè)或多個(gè)孔向下延伸。翼片234可包括一個(gè)或多個(gè)孔,如圖2c和2f所示,用以接收與配電子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線。翼片234可以位于沿內(nèi)接觸環(huán)230的任何位置。在一些實(shí)施方式中,四個(gè)翼片234可以從平坦表面232向下延伸,并超過通道外殼210的底表面而突出,如圖2d所示。四個(gè)翼片234可均勻地間隔開(例如分開約90°),并且每個(gè)向下延伸接近同一水平面。翼片234可以朝向與相鄰翼片234不同的方向。例如如圖2d所示,每個(gè)后續(xù)的翼片234可以從先前的翼片234旋轉(zhuǎn)90°以使其徑向延伸。在一些實(shí)施方式中,內(nèi)接觸環(huán)230可以包括從平坦表面232的至少一部分向一個(gè)或多個(gè)翼片234導(dǎo)電的導(dǎo)電材料。
在外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230對(duì)面,下蓋240可與通道外殼210的底部表面連接。在一些實(shí)施方式中,下蓋240可以包括抵接通道外殼的底表面的外壁242和一個(gè)或多個(gè)與通道外殼210上的一個(gè)或多個(gè)下部緊固件219匹配或以其它方式連接的緊固件244。下蓋240還可以包括一個(gè)或多個(gè)凹口246,如圖2f和圖5所示,以允許與母組件200相關(guān)聯(lián)的布線伸出所述下蓋240。一個(gè)或多個(gè)凹口246可以形成為外壁242上的一小切口,其可以接收和在母組件200外直接布線。
沿著母組件200,第二樹干部分120的母頭122也可以容納可連接的安全蓋400和布線500。如圖2b所示,安全蓋400可設(shè)置成在母組件200未與公組件300連接時(shí)覆蓋設(shè)置在通道外殼內(nèi)210的接觸環(huán)220、230,以免其暴露。因此安全蓋400可以防止人誤觸接觸環(huán)220、230而導(dǎo)致電擊。安全蓋400還可以防止各種物質(zhì)進(jìn)入通道外殼210的通道,并造成損壞或堵塞與所述接觸環(huán)220,230的連接。在一些實(shí)施方式中,安全蓋可以包括大致圓形的頂部脊412、外壁414、基本為圓形的底部脊416、連接臂420和連接構(gòu)件430。頂部脊412可用于插入到一個(gè)或多個(gè)由通道外殼210所限定的內(nèi)通道和外通道內(nèi),而底部脊416可覆蓋通道外殼210的內(nèi)通道和外通道。外壁214可以包括抵接所述內(nèi)通道和外通道的側(cè)壁并有助于保持通道的安全蓋的位置的一個(gè)或多個(gè)脊部。連接臂420可以是柔性的,并允許底部脊416覆蓋通道外殼210的內(nèi)通道和外通道,而連接構(gòu)件430仍然與第二樹干部分120連接。在一些實(shí)施方式中,連接臂420可以具有固定長(zhǎng)度。在其他實(shí)施方式中,連接臂420可具有可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)度。連接構(gòu)件430可具有固定的或可調(diào)的直徑,并緊密貼合在第二樹干部分120的外徑周圍。
布線500可以包括兩個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)線。例如,如圖2b和2c所示,布線500可包括第一導(dǎo)線510和第二導(dǎo)線520,每個(gè)從下蓋240向外延伸經(jīng)緩沖墊530進(jìn)入第二樹干部分120,如圖5所示。第一導(dǎo)線510和第二導(dǎo)線520可連接到從通道外殼210向下延伸的翼片224、234上,如圖2f所示(去除了下蓋240的一部分)。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,第一導(dǎo)線510可以連接到外接觸環(huán)220的翼片224(例如,帶正電荷),且第二線520可以連接到內(nèi)接觸環(huán)230的翼片234(例如,攜帶負(fù)電荷)。在一些實(shí)施方式中,第一導(dǎo)線510和第二導(dǎo)線520可以穿過一個(gè)或多個(gè)翼片224、234中的孔而將導(dǎo)線510、520連接到外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230上。為加強(qiáng)連接,導(dǎo)線510、520可通過孔而圍繞在翼片224、234的一部分上或焊接到翼片224、234上。
在實(shí)踐中,電流可以從外部電源(例如,壁裝電源插座或電池)流入從位于樹的基部的樹干部分延伸出的導(dǎo)線(例如流入設(shè)置在第二樹干部分120上并從其延伸出的布線500)。導(dǎo)線510、520可延伸到耦合器130下面的第二樹干部分120外,如圖2c所示,并進(jìn)入母組件200且連接到外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230的一個(gè)或多個(gè)翼片224、234上。以這種方式,電流可在導(dǎo)線510、520延伸出的第二樹干部分120時(shí)流過導(dǎo)線510、520,并流過外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230。在其他實(shí)施方式中,導(dǎo)線510、520可離開第二樹干部分120直接進(jìn)入母組件200,如圖7a和7b所示。無論導(dǎo)線510、520連接到外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230之前導(dǎo)線510、520的路徑如何,當(dāng)耦合器130的母組件200和公組件300相接合時(shí),外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230可將電流傳送到第一樹干部分110的配電子系統(tǒng)。布線500還可以與沿著第二樹干部分120設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)電源插座150電連接,使得布線500可以為插入第二樹干部分120上的插座的燈串供電。
在一些實(shí)施方式中,第二樹干部分120的母頭122可以包括多個(gè)特性以更好地控制與第一個(gè)樹干部分110的第一端的112的匹配。例如,如圖2b和2c所示,靠近母頭122的頂表面,第二樹干部分120可以包括一個(gè)或多個(gè)凹口128。凹口128可以可滑動(dòng)地接收從通道外殼210的內(nèi)表面向內(nèi)延伸的一個(gè)或多個(gè)突起221,以保持通道外殼210相對(duì)于第二樹干部分120的定位和/或旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中,母頭122可包括可滑動(dòng)地接收一對(duì)突起221的兩個(gè)缺口128。每個(gè)缺口128和突起221可各自沿第二樹干部分120和通道外殼210的直徑彼此均勻地間隔開。
遠(yuǎn)離母頭122的上表面,第二樹干部分120可包括一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)延伸的凹坑124(參考如圖2b和2c),以防止第一樹干部分110的公頭112向下穿出凹坑124。凹坑124可以沿著第二樹干部分120的水平橫截面等距分隔開(例如,四個(gè)凹坑124彼此間隔大約90°)。在一些實(shí)施方式中,凹坑124可以向內(nèi)延伸至少第一個(gè)樹干部分110的公頭112的壁厚距離??梢岳斫獾氖?,此類結(jié)構(gòu)特性可提高所述第二樹干部分120的母頭與所述第一樹干部分110的公頭112之間的適配控制性。
第二樹干部分120還可以包括允許布線500穿過第二樹干部分120側(cè)面的一個(gè)或多個(gè)孔126。在一些實(shí)施方式,如圖2b所示,孔126可接收帶有第一導(dǎo)線510和第二導(dǎo)線520的緩沖墊530。
與母組件200相匹配的公組件300可被定位成接近第一樹干部分110的公頭112。如圖3a~e進(jìn)一步詳細(xì)所示的,公組件300可包括上蓋310、插腳外殼320、兩個(gè)或多個(gè)插腳(例如,內(nèi)插腳330i和外插腳330o)、一個(gè)或多個(gè)插腳連接器340、一個(gè)或多個(gè)電連接器350以及一個(gè)或多個(gè)螺釘360。內(nèi)插腳330i和外插腳330o可部分地位于插腳外殼320內(nèi),并且從插腳外殼320向下延伸以分別選擇性地接合母組件200中的內(nèi)通道和外通道。上蓋310可以與插腳外殼320的頂表面連接以容納和對(duì)外部環(huán)境屏蔽設(shè)置在公連接器300內(nèi)的電子元件。
上蓋310可包括具有多個(gè)槽314以為裝配器提供更強(qiáng)抓力的外壁312。槽314可以形成沿外壁312的整個(gè)側(cè)面的重復(fù)的幾何圖案。在其下側(cè),上蓋310可以包括選擇性地將所述上蓋連接到插腳殼體320的一個(gè)或多個(gè)緊固件316,如圖3d所示。在一些實(shí)施方式中,一對(duì)緊固件316可定位在上蓋310的下側(cè)的相對(duì)的側(cè)面上。
插腳外殼320可以包括帶有用于將插腳330o、330i保持到位的連接器324的兩個(gè)或更多個(gè)插腳腔(例如,內(nèi)插腳腔322i和外插腳腔322o)、外壁326、用于連接插腳外殼320和上蓋310的一個(gè)或多個(gè)緊固件328、從插腳外殼320向上延伸靠近第一樹干部分110的支撐壁327以及位于支撐壁327上的一個(gè)或多個(gè)凹口329。
內(nèi)插腳腔322i可與母組件200的內(nèi)接觸環(huán)230在一條直線上,且外插腳腔322o可與所述母組件的外接觸環(huán)220在一條直線上。在一些實(shí)施方式中,插腳腔322i、322o可沿插腳外殼320均勻展開(例如約相隔180°)。在一些實(shí)施方式中,插腳外殼320的外壁326可以包括多個(gè)槽或其它可抓握的形狀,其可在上蓋310和插腳外殼320相連接時(shí)對(duì)準(zhǔn)上蓋310的槽314并從其延伸,以便插腳外殼320相對(duì)于耦合器130的其它組件更容易轉(zhuǎn)動(dòng)。
位于支撐壁327和外壁326之間的一個(gè)或多個(gè)緊固件328可從插腳外殼320的上表面突出,如圖3b所示,并允許裝配器選擇性地將上蓋310連接到插腳外殼320上。在一些實(shí)施方式中,所述緊固件328可以與所述插腳外殼320形成為一個(gè)整體。在其它實(shí)施方式中,緊固件328可以包括與插腳外殼320的上表面連接的獨(dú)立組件。緊固件328可以采取多種適合的形狀以便于使插腳外殼320與上蓋310的底表面匹配。例如,在其它實(shí)施方式中,緊固件328可形成母組件,如圖3b所示,可以選擇性地接收一個(gè)公組件(例如,如圖3d所示,上蓋310上的緊固件316)。在其它實(shí)施方式中,緊固件328可以形成選擇性地與母組件匹配的公組件。
支撐壁327可以沿第一樹干部分110的一部分延伸,并且具有比所述第一樹干部分110稍大的直徑。在這種結(jié)構(gòu)中,支撐壁327可以相對(duì)于第一樹干部分110穩(wěn)定地對(duì)準(zhǔn)和/或地位插腳外殼320。如圖3b所示,一個(gè)或多個(gè)凹口329可成型成接收和直接在公組件300內(nèi)布線的支撐壁327的小切口。在一些實(shí)施方式中,每個(gè)凹口329可以是矩形的,并且大小為接收兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線。在其它實(shí)施方式中,多個(gè)凹口329的尺寸及位置可接收單個(gè)導(dǎo)線。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,每個(gè)凹口329可以是具有彎曲內(nèi)邊緣的大致u形。
部分設(shè)置在插腳外殼320內(nèi)的內(nèi)插腳330i和外插腳330o可包括螺紋部分332和平滑部分334。在一些實(shí)施例中,如圖3c更清晰所示的,所述內(nèi)插腳330i和外插腳330o的螺紋部分332,其設(shè)置在各相應(yīng)的插腳外殼320o內(nèi)的部分比沒設(shè)置在內(nèi)的部分大,而平滑部分334基本上從插腳外殼320的底表面突出(也如圖3d所示)。螺紋部分332可保持內(nèi)插腳330i和外插腳330o在插腳外殼320內(nèi)的位置。平滑部分334可沿外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230的表面平滑地滑動(dòng)以便無論它們?nèi)绾涡D(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),都能使公組件300保持與母組件200的電連接。
一些實(shí)施方式中可包括加載到所述內(nèi)插腳330i和外插腳330o上的一根或多根彈簧370,如圖6a所示??梢岳斫獾氖?,在此類實(shí)施方式中,可以壓縮所述彈簧370,從而使得所述插腳330i、330o進(jìn)一步移動(dòng)到所述公組件300內(nèi)。在連接所述公組件和母組件300、200時(shí),如果插腳330i、330o中的任何一個(gè)被擠壓到相關(guān)的接觸環(huán)230、220上,則相關(guān)的彈簧370將被壓縮。應(yīng)當(dāng)理解的是,雖然不是必須的,但此類實(shí)施方式可以改善所述公組件和母組件300、200之間的機(jī)械連接,提高所述內(nèi)插腳330i和內(nèi)接觸環(huán)230之間的電連接,增強(qiáng)所述外插腳330o和所述外接觸環(huán)220之間的電連接,提高所述插腳的持久性,增強(qiáng)所述接觸環(huán)230、200的耐久性以及提高所述耦合器130的堅(jiān)固性。
如3c~3e所示,內(nèi)插腳330i可以定位為比外插腳330o更靠近插腳外殼320的中心,使得在母組件200和公組件300匹配時(shí),內(nèi)插腳330i接觸內(nèi)接觸環(huán)230而外插腳330o接觸外接觸環(huán)220。內(nèi)插腳330i和外插腳330o中的一個(gè)可為電流提供一“正”流動(dòng)路徑而另一個(gè)可為電流提供一“負(fù)”流動(dòng)路徑。
與第二樹干部分120類似,第一樹干部分110可具有若干特性以有助于母組件200和公組件300的匹配。例如,如圖3b所示,第一樹干部分110可以包括將所述第一樹干部分110的錐形部分(靠近公頭112)和非錐形部分分開的脊114。當(dāng)?shù)谝粯涓刹糠?10和第二樹干部分120匹配(例如,當(dāng)公頭112的錐形部分插入母頭122時(shí)),脊114可抵接第二樹干部分120的一個(gè)或多個(gè)凹坑124。
第一樹干部分110還可以包括一個(gè)或多個(gè)孔116以允許接布線600進(jìn)入或離開所述第一樹干部分110的側(cè)面。圖4a和4b根據(jù)一些實(shí)施方式,分別示出了不具有和具有布線600的插腳外殼320的頂部。布線600可以包括兩個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)線。在一些實(shí)施方式中,布線600可包括第一導(dǎo)線610和第二導(dǎo)線620,其每一個(gè)可以被設(shè)置在第一樹干部分110內(nèi),透過第一樹干部分110和支撐壁327的凹口329露出,局部環(huán)繞插腳外殼320的頂表面,并與電連接器350連接。也就是說,第一導(dǎo)線610和第二導(dǎo)線620中的一個(gè)可為到內(nèi)插腳330i和外插腳300o的電流提供一個(gè)“正”流動(dòng)路徑,而另一個(gè)可為到內(nèi)插腳330i和外插腳300o的電流提供一個(gè)“負(fù)”流動(dòng)路徑。如圖4b所示,第一導(dǎo)線610可以具有延伸穿過與內(nèi)插腳330i相關(guān)聯(lián)的電連接器350中的孔的裸露尖端612。裸露尖端612和電連接器350可以被焊接或以其他方式彼此固定,使得第一導(dǎo)線610和電連接器350可以將電流傳遞到內(nèi)插腳330i。第二導(dǎo)線620可以具有延伸穿過與外插腳330o相關(guān)聯(lián)的電連接器350中的孔的裸露尖端622。裸露尖端622和電連接器350可以被焊接或以其他方式彼此固定,使得第二導(dǎo)線620和電連接器350可將電流傳遞到外插腳330o。
在實(shí)踐中,電流可以從外部電源(例如,壁裝插座或電池)通過第二樹干部分120的布線500流動(dòng)到外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230,并流動(dòng)到內(nèi)插腳330i和外插腳330o。如圖4b中更詳細(xì)地示出的,第一樹干部分110的布線600可以從內(nèi)插腳330i和外插腳330o接收電流并把它傳遞給沿第一樹干部分110的長(zhǎng)度設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)電源插座150上和/或傳遞到與另一母組件(接近第一樹干部分110的母頭,未示出)相關(guān)聯(lián)的另一組內(nèi)接觸環(huán)和外接觸環(huán)上。在一些實(shí)施方式中,布線610、620可經(jīng)由所述孔116進(jìn)入第一樹干部分110而不從耦合器130出去,如圖6c所示,從而使得布線600被容納在公組件300和第一樹干部分110內(nèi)以共同保護(hù)布線600隔絕外部環(huán)境。在其他實(shí)施方式中,導(dǎo)線610、620可進(jìn)入公組件300上方的第一樹干部分110。無論布線610、620從內(nèi)插腳330i和外插腳330o向外延伸的路徑如何,當(dāng)耦合器130的母組件200和公組件300接合時(shí),外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230可將電流傳遞到內(nèi)插腳330i和外插腳330o并傳遞到設(shè)置在第一樹干部分110中的布線600上。布線600也可以與沿第一樹干部分110設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)插座電通,使得布線600可以對(duì)插在第一個(gè)樹干部分110上的插座上的燈串提供電力。
母組件200和公組件300可相匹配以形成耦合器130,如圖6a-6c中不同的剖面圖所示。第一樹干部分110的公頭112的錐形部分可插入到第二樹干部分120的母頭122并抵接凹坑124。如圖6a和圖6b所示,內(nèi)接觸環(huán)230的翼片234從通道外殼210向下延伸。在不同的剖面圖中,外接觸環(huán)220的翼片224顯然也可從通道外殼210延伸,如圖2d所示。無論在垂直軸中第一樹干部分110和第二樹干部分120如何旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),內(nèi)插腳330i可接觸內(nèi)接觸環(huán)230,外插腳330o可在外通道與外接觸環(huán)220接觸,使得設(shè)置在第一樹干部分110中的配電子系統(tǒng)的公頭112可從配電子系統(tǒng)的母頭122接收電力,或?qū)㈦娏Ψ峙涞脚潆娮酉到y(tǒng)的母頭122。以這種方式,樹干部分可以經(jīng)由耦合器130耦合以給沿著樹干部分設(shè)置的電源插座提供電流,從而,燈串可以被插入到插座150中并得到供電。無論它們相對(duì)于彼此如何旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn),樹干部分可彼此連接。即,不管第一樹干部分110相對(duì)于第二樹干部分120是如何在垂直軸上旋轉(zhuǎn)的,內(nèi)插腳330i和外插腳330o都可保持與內(nèi)接觸通道230和外接觸通道220接觸(并且因此是電通信),而第一樹干部分110和第二樹干部分120保持電通信。
下蓋240、插腳外殼320和上蓋310可以共同形成具有相接合的母組件200和公組件300的外壁,從而保護(hù)避免電子器件暴露在外部環(huán)境中。插腳外殼320和通道外殼210可以抵接下蓋240,這可能有助于防止通道外殼210在耦合器130內(nèi)“浮動(dòng)”,而不是相對(duì)于插腳外殼320保持定位并與其電通信。
而圖6a和6b示出了內(nèi)插腳330i和外插腳330o與外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230相接觸的反向視圖,圖6c更詳細(xì)地示出了上蓋310和插腳外殼320之間以及下蓋240和通道外殼210之間的機(jī)械連接。例如,從上蓋310的底表面延伸的緊固件316可以與從插腳外殼320的上表面延伸的緊固件328匹配(圖3b中示出分解圖)。同樣地,從通道外殼210的底表面延伸的緊固件219可以被配置為與從下蓋240向上延伸的緊固件244匹配。
在一些實(shí)施方式中,如圖6a、6c和6d所示,第一樹干部分110可以包括一個(gè)或多個(gè)支撐孔117,其允許支撐螺栓119穿過。在此配置中,支撐螺栓119可幫助保持插腳外殼320與第一樹干部分110的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中,如圖6d所示,插腳外殼320的支撐壁327可具有抵接支撐螺栓119的一個(gè)或多個(gè)脊。在其他實(shí)施方式中,支撐壁327可包括一個(gè)或多個(gè)支撐孔(未示出),使得該支撐螺栓119可延伸通過支撐孔和第一樹干部分110的支撐孔117。在一些實(shí)施方式中,可以使用一對(duì)支撐螺栓119(如圖6c所示)。在其他實(shí)施方式中,可單獨(dú)一個(gè)螺栓119(如圖6d和圖7a所示)。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,如圖7a和7b所示,下蓋240的外壁242可以更陡,使得耦合器130的高度h'比圖6b中所示的實(shí)施方式的高度h大以便為布線500、600或耦合器130的其他組件提供額外的間距。通過耦合器130的每個(gè)實(shí)施方式,可以考慮布線500、600可保留在耦合器130內(nèi)以直接傳遞回到樹干100中。例如,第二樹干部分120的母頭122可包括孔121,其能使得布線500可以從翼片224、224直接傳遞到第二樹干部分120內(nèi)而無需暴露于外部環(huán)境中。當(dāng)插入時(shí),所述公頭112的錐形部位于所述第二樹干部分的母頭122的孔121的上方。所述第二樹干部分的母頭122還可包括凹槽,從而使得所述公頭112不能插入穿過所述凹槽。所述公頭112可包括脊114,從而使得所述公頭112不能插入到比所述脊114所能允許的更遠(yuǎn)距離。第一個(gè)樹干部分110的公頭112的非錐形部分111還可包括允許布線600直接從電連接器350和內(nèi)插腳330i和外插腳330o傳遞到第一樹干部分110而不暴露于外部環(huán)境中的孔116。
圖8a示出了組裝的樹干100的示例性實(shí)施方式的剖面圖。如圖所示,第一樹干部分110的公頭112可經(jīng)耦合器130與第二樹干部分120的母頭122相匹配。第二樹干部分120還可以包括與母頭122相對(duì)的公頭129,且公頭129可經(jīng)另一個(gè)耦合130與第三樹干部140的母頭142相匹配(等等,因?yàn)榭赡苡腥魏螖?shù)目的樹干部分,以創(chuàng)建一個(gè)任意大小的樹)。在這種結(jié)構(gòu)中,設(shè)置在樹干100的不同的樹干部分110、120、130等中的配電子系統(tǒng)可以是電連接。第一樹干部分110中可設(shè)置有導(dǎo)線610和620,其可與耦合器130的公組件300的內(nèi)插腳330i和外插腳330o連接。鄰近所述第二樹干部分的母頭122的外接觸環(huán)220和內(nèi)接觸環(huán)230可從導(dǎo)線510、512向鄰近所述第一樹干部分的公頭112的內(nèi)插腳330i和外插腳330o傳遞電流,其中,所述導(dǎo)線510、512部分地設(shè)置在第二樹干部分120中。同樣地,鄰近所述第三樹干部分的母頭142的外接觸環(huán)和內(nèi)接觸環(huán)220、230可從導(dǎo)線510、512相鄰近所述第二樹干部分的公頭129的內(nèi)插腳和外插腳330i、330o傳遞電流,其中,所述導(dǎo)線510、512部分地設(shè)置在所述第三樹干部分140中。從耦合器130延伸出的導(dǎo)線510和520可將電流傳遞到一個(gè)或多個(gè)電源插座150,并連接到另外的導(dǎo)線610和620??拷畹偷臉涓刹糠?如圖所示,所述第三樹干部分140),電源線160可以從樹干100延伸,并且可連接到電源(如壁裝電源插座)。由此,導(dǎo)線510、520、610和620作為配電子系統(tǒng)的一部分,可以使電力從電源經(jīng)樹流動(dòng)到某些可插拔的配件,如一個(gè)或多個(gè)燈或燈串。因此當(dāng)電力通過電源線160被供給到樹中時(shí),燈或燈串可以點(diǎn)亮。
可沿著組裝的樹干100的長(zhǎng)度設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電插座150,其可從導(dǎo)線510,520,610或620接收電力以提供給用戶,其具有插入到器件如樹燈或其它電子器件中的能力。通過為燈提供一個(gè)便于插入的位置,電源插座150可以盡量減少裝飾樹所需的工作量。更具體地,一個(gè)用戶可以將燈串直接插入樹干部分100上的插座150中,而不是不得不連接一連串,這對(duì)用戶來說是繁瑣而沮喪的。.
本發(fā)明的實(shí)施方式可以進(jìn)一步包括整體地與電力傳輸系統(tǒng)集成的燈束。因此,該燈可連接到導(dǎo)線510、520、610或620,而無需電源插座150,但可以任選包括電源插座150。這樣的實(shí)施方式對(duì)燈預(yù)先串起的樹是理想的。
在一些實(shí)施方式中,樹干100的一個(gè)或多個(gè)部分可以包括用于從外部電源如壁裝電源插座接收電力的電源線160。電源線160可接合電源并分配電力到樹的其余部分。更具體地,電力可以從壁裝電源插座經(jīng)電源線160、經(jīng)設(shè)置在樹干100內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)配電子系統(tǒng)流動(dòng)到樹上的配件,如燈或燈串。在一些實(shí)施方式中,為方便和美觀,電源線160可以位于樹的較低的樹干部分100上,即,電源線160靠近壁裝電源插座并在一非直接可見的位置離開所述樹。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可以包括樹干100的一個(gè)或多個(gè)樹干部分(例如,最底部的樹干部分)的底部分144。如圖8a和8b所示,最底部的樹干部分(例如,第三樹干部140)具有一個(gè)靠近其頂端的母頭142,并且底部分144在其底端代替公頭。底部分144形狀可呈大致圓錐形,并且可接合樹的支架(未示出)。相應(yīng)地,底部分144可以被插入到支架內(nèi),并且該支架通??梢栽谝粋€(gè)基本上垂直的位置支撐樹。相應(yīng)地,樹干100的最上部樹干部分(例如,第一樹干部分110)可以具有靠近其底端的公頭112以及可以不具有靠近其頂端母頭。最上部的樹干部分的頂端可不具有一個(gè)母頭,而是類似于樹的上部或可拆卸地接收類似于樹的上部的頂蓋。
在一些實(shí)施方式中,有利的是一個(gè)樹干100的最低的樹干部分140包括配電子系統(tǒng)的母頭142。在組裝過程中,一個(gè)相鄰的樹干部分120的配電子系統(tǒng)的公頭129可與最低的樹干部分140的母頭142相連接。這可以提高在組裝過程中的安全性,因?yàn)槁冻龅墓迥_未被通電,即它們不具有流過其中的電力除非它們被插入母頭142中。與此相反,如果最低的樹干部分包括公頭,則通電的插腳可被露出,并且可能導(dǎo)致意外的電擊。理想的情況是,電源線160可以不被插入壁裝電源插座除非樹已完全組裝好,但本公開的實(shí)施方式設(shè)計(jì)為盡量減少樹過早地插入而造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,在一些實(shí)施方式中,所有的樹干部分設(shè)置為使公頭112、129可靠近每個(gè)樹干部分的底端,且母頭122、142是頂端。以這種方式,如果電源線160在組裝期間被插入,因?yàn)橥姷墓^并未露出所以受傷的風(fēng)險(xiǎn)被最小化。此外,在組裝期間可以更容易地將各個(gè)樹干部分的112、129的公頭112、129堆疊到下部樹干部分的母頭122、142上。然而,在可替換實(shí)施方式中,所述公頭112、119可靠近每一樹干部分的頂端,而所述母頭122、142可靠近每一樹干部分的底端。
圖8b是根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施方式的組裝樹干的外部側(cè)視圖。三樹干部分110、120、140被組裝上且彼此物理連接以支持樹。如先前所討論的,理想的是使用一個(gè)套筒系統(tǒng)以將一個(gè)樹干部分100固定到另一個(gè)樹干部分100上,每個(gè)公頭112、129的錐形部分插入到鄰近的樹干部分的較大直徑的母頭122、142中。其也示出了電源插座150和電源線160。
圖9根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式示出了組裝的樹700。樹700可由如本文所述的樹干100的各通電部分組裝而成,并以電子和非電子的飾品進(jìn)行裝飾。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,樹干100可定位靠近樹700的所述中心垂直軸線,樹干100上可連接多個(gè)分枝以類似于天然樹,并且燈可以是串在或設(shè)置在(或以其他方式連接到)分枝上以裝飾樹700。
雖然本發(fā)明結(jié)合如在各圖中所示和以上所討論的多個(gè)示例性方面進(jìn)行了描述,但應(yīng)當(dāng)理解的是,為執(zhí)行與本發(fā)明相同功能而對(duì)本發(fā)明所描述的方案進(jìn)行其它類似的描述或修改或添加均不偏離本發(fā)明的保護(hù)主題。例如,根據(jù)本發(fā)明的主題的各方面描述了在本公開的各個(gè)方面中的方法和組件。然而,也可通過本文的指導(dǎo)得出其它與這些描述的方面等同的方法或組件。因此,本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限于任何單個(gè)方面,而應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求解釋其廣度和范圍。