用在电输出端组件中的插座转让专利
申请号 : CN200410001234.4
文献号 : CN100590752C
文献日 : 2010-02-17
发明人 : 罗伯特·杰伊·塞克斯顿
申请人 : 尼威尔公司
摘要 :
一种用在电输出端组件中的插座，所述插座具有与常规插头的相应凸触头连通的开口，并包括：在所述插座中沿所述各开口间隔开的多个电刷组件，用于接触常规插头的所述相应凸触头，每个所述电刷组件具有多个电刷，每个所述电刷可彼此独立运动；和导电引线，其一端耦接所述电刷组件，另一端耦接一电源。因此，本发明提供在现有常规圆形和本发明扁平线之间形成接口的几种独特的输出端开关和连接器。
权利要求 :
1.一种用在电输出端组件中的插座，所述插座具有与插头的相应 凸触头连通的开口，并包括：
在所述插座中沿所述开口间隔开的多个电刷组件，用于接触插头的 所述相应凸触头，每个所述电刷组件具有多个电刷，每个所述电刷可彼 此独立运动；和导电引线，其一端耦接所述电刷组件，另一端耦接一电源。
说明书 :
本申请是中国专利申请96194442.0的分案申请。
技术领域
本发明涉及平面布线，特别涉及在用于各种布线的一种薄的可弯曲 的表面安装的扁平线。
背景技术
目前的布线和重布线技术和作业对于现在的商业或居住方面的使 用者造成诸多限制。很多布线用途方面，诸如电力、电话、天线/有线电 视(CATV)、和低压布线、以及相关的插头、开关和连接等的任何添 加、改变和移动是费钱或突显出来的、或此两者都有。
临时的或可拆除的方法，在室内是麻烦的并难于隐藏或调合到一个 地方。如延长电线、长电话线和天线/CATV线、外部扬声器线和低压线。
如果使用者希望隐蔽安装，永久安装一般要求专业人员安装在墙壁 中，或用某种不好看的不可弯曲的导管。两种方法都是费钱的。
鉴于以上情况，需要一种在墙壁和天花板上布线和重布线用的固定 的、不突显出来的、耗费低的、易于自安装的、位置明确的、隐蔽的系 统，而且还需要在这样的新布线系统和常规布线系统之间可形成接口的 配套插头、开关和连接。
临时的或可拆除的方法，在室内是麻烦的并难于隐藏或调合到一个 地方。如延长电线、长电话线和天线/CATV线、外部扬声器线和低压线。
如果使用者希望隐蔽安装，永久安装一般要求专业人员安装在墙壁 中，或用某种不好看的不可弯曲的导管。两种方法都是费钱的。
鉴于以上情况，需要一种在墙壁和天花板上布线和重布线用的固定 的、不突显出来的、耗费低的、易于自安装的、位置明确的、隐蔽的系 统，而且还需要在这样的新布线系统和常规布线系统之间可形成接口的 配套插头、开关和连接。
发明内容
本发明目的旨在提供扁平的薄的可弯曲的多层线，它基本上可避免 由于现有技术的限制和缺点产生的一个或多个问题。
下面通过非限制性的例子但可以看到，本发明可用在广泛的用途 中，包括：标准电力布线、扬声器布线、电话布线、低压布线，如安全 系统、表面下照明和有线电视布线。
另外，本发明包括在现有常规圆形和本发明扁平线之间形成接口的 几种独特的输出端开关和连接器。为获得这些和那些优点，并根据本发 明的用途，作为被实施的和概括说明的例子，本发明提供一种用在电输 出端组件中的插座，所述插座具有与插头的相应凸触头连通的开口，并 包括：在所述插座中沿所述开口间隔开的多个电刷组件，用于接触插头 的所述相应凸触头，每个所述电刷组件具有多个电刷，每个所述电刷可 彼此独立运动；和导电引线，其一端耦接所述电刷组件，另一端耦接一 电源。
铜片层的厚度通常约为0.002英寸，但可在0.0004-0.020英寸范围 之内，铜片层的层数和厚度可调节成适应其所需的用途。应认为在此所 介绍的种种尺寸在本发明的实施中是可以作相当大的变化的。
绝缘层可选自聚酯膜(如Dupont Mylar)、尿烷膜和聚四氟乙烯膜。 粘结材料可从胶带(如3M 9500PC)和液体粘结剂选取或这两种组合。
在本发明的另一方面，提供了一种表面安装可弯曲多用线，所述线 包括一单个扁平导体以及如上所述的粘结材料和绝缘材料。
应理解，上面的一般介绍和以下的详细介绍均是典型的和说明性 的，目的在于对权利要求所述的本发明作进一步的说明。
下面通过非限制性的例子但可以看到，本发明可用在广泛的用途 中，包括：标准电力布线、扬声器布线、电话布线、低压布线，如安全 系统、表面下照明和有线电视布线。
另外，本发明包括在现有常规圆形和本发明扁平线之间形成接口的 几种独特的输出端开关和连接器。为获得这些和那些优点，并根据本发 明的用途，作为被实施的和概括说明的例子，本发明提供一种用在电输 出端组件中的插座，所述插座具有与插头的相应凸触头连通的开口，并 包括：在所述插座中沿所述开口间隔开的多个电刷组件，用于接触插头 的所述相应凸触头，每个所述电刷组件具有多个电刷，每个所述电刷可 彼此独立运动；和导电引线，其一端耦接所述电刷组件，另一端耦接一 电源。
铜片层的厚度通常约为0.002英寸，但可在0.0004-0.020英寸范围 之内，铜片层的层数和厚度可调节成适应其所需的用途。应认为在此所 介绍的种种尺寸在本发明的实施中是可以作相当大的变化的。
绝缘层可选自聚酯膜(如Dupont Mylar)、尿烷膜和聚四氟乙烯膜。 粘结材料可从胶带(如3M 9500PC)和液体粘结剂选取或这两种组合。
在本发明的另一方面，提供了一种表面安装可弯曲多用线，所述线 包括一单个扁平导体以及如上所述的粘结材料和绝缘材料。
应理解，上面的一般介绍和以下的详细介绍均是典型的和说明性 的，目的在于对权利要求所述的本发明作进一步的说明。
附图说明
通过以下结合附图的本发明一个优选实施例的详细介绍，上述和其 它目的及优点会更为明了。附图中：
图1是在标准的电力布线中用的3-线扁平导体侧剖面图；
图2是在需要两个回路中用的5-线扁平导体的分解侧剖面图；
图3是在扬声器系统用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图4是在电话中用的6-线扁平导体分解侧剖面图；
图5是CATV用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图6是在低电压系统用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图7是通过一扁平线连接的可插的和独立的输出端的透视结构图；
图8A是本发明输出端组件组件的分解透视图；
图8B是本发明输出端组件组件的另一个分解透视图；
图8C是本发明完全构成的输出端组件的底视透视图；
图9A是本发明扁平线到输出端框架的连接器的接口的透视图；
图9B、9C和9D分别是图9A扁平线到输出端框架的连接器的接 口的顶视、侧视和底视图；
图9E是图9A扁平线到输出端框架连接器的底视透视图，示出长 槽和电刷；
图10A是本发明扁平线到常规线的连接器的透视图；
图10B、10C和10D分别是图10A扁平线到常规线的连接器的顶 视、侧视和底视图；
图11A是本发明的三电刷凹形插头座系统的三维透视图；
图11B和11C分别是一侧面安装的开关的正视和侧视透视图；
图12A是连接到天花板风扇的表面安装扁平线的透视图；
图12B是本发明分离布线的开关实施例的透视图；
图13是扁平线/扬声器系统结构的示意图；
图14是扁平线/电话插孔系统示意图；
图15是扁平线/CATV系统的结构示意图；
图16是扁平线/嵌入照明系统结构示意图；
图17是扁平线/DC电源系统结构示意图；
图18是不带可开关输入插头的4-输出端和3-接线端GFI检测电 路示意图；
图19是不带可开关输入插头的8-输出端GFI检测电路图示及；
图20是带可开关输入插头的8-输出端GFI检测电路图示；
图1是在标准的电力布线中用的3-线扁平导体侧剖面图；
图2是在需要两个回路中用的5-线扁平导体的分解侧剖面图；
图3是在扬声器系统用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图4是在电话中用的6-线扁平导体分解侧剖面图；
图5是CATV用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图6是在低电压系统用的2-线扁平导体分解侧剖面图；
图7是通过一扁平线连接的可插的和独立的输出端的透视结构图；
图8A是本发明输出端组件组件的分解透视图；
图8B是本发明输出端组件组件的另一个分解透视图；
图8C是本发明完全构成的输出端组件的底视透视图；
图9A是本发明扁平线到输出端框架的连接器的接口的透视图；
图9B、9C和9D分别是图9A扁平线到输出端框架的连接器的接 口的顶视、侧视和底视图；
图9E是图9A扁平线到输出端框架连接器的底视透视图，示出长 槽和电刷；
图10A是本发明扁平线到常规线的连接器的透视图；
图10B、10C和10D分别是图10A扁平线到常规线的连接器的顶 视、侧视和底视图；
图11A是本发明的三电刷凹形插头座系统的三维透视图；
图11B和11C分别是一侧面安装的开关的正视和侧视透视图；
图12A是连接到天花板风扇的表面安装扁平线的透视图；
图12B是本发明分离布线的开关实施例的透视图；
图13是扁平线/扬声器系统结构的示意图；
图14是扁平线/电话插孔系统示意图；
图15是扁平线/CATV系统的结构示意图；
图16是扁平线/嵌入照明系统结构示意图；
图17是扁平线/DC电源系统结构示意图；
图18是不带可开关输入插头的4-输出端和3-接线端GFI检测电 路示意图；
图19是不带可开关输入插头的8-输出端GFI检测电路图示及；
图20是带可开关输入插头的8-输出端GFI检测电路图示；
具体实施方式
一般来说，如以上所述，本发明可用于或适合用于广泛用途，包括： 标准的电力布线、电话布线、扬声器布线、低压系统布线，如对讲机和 安全系统、表面下照明和有线电视布线。另外本发明还包括与现有的常 规圆线连接的独特的几种输出端和开关。而且，本发明也利用胶带、绝 缘剥除工具和独特的连接器来实施具体方案。将对每个单独的单元进行 详细讨论，并随后介绍本发明的应用。
每一个布线的实施例共有一基本共同的结构。但是依据具体的应用 场合可对这基本共同的结构和结构单元的尺寸作出种种修改来达到所 需的目的。
为了简化起见，就第一种线实施例详细地讨论该基本结构。应认为 这基本结构的原理适用于所有线实施例。将对基本结构的修改作适当讨 论。图中相同的标号用于表示图中相似的部件。
电线实施例
交流电线
现参见附图，特别是图1，这里示出本发明的一标准110VAC 3-导 体线实施例的分解侧剖面图。该分解剖面图仅是为说明和讨论用。在实 际的3-导体实施例中，导体、绝缘和粘结剂单元之间看不到间隙(即， 图1中白色区域)。这些导体、绝缘和粘结剂单元将在下面进一步说明。
一般来说，电力线10是扁平可弯曲的，它能够让使用者将电引入 到室内的墙壁或天花板的任何区域。电力线10安装在墙壁或天花板的 表面，从而不需要在壁和天花板内昂贵的重新布线。在该线上可以涂漆 或贴纸而使其与壁面的其余部分平整贴合。
电力线10包括多个长的平行间隔开的多层导体11.如图1所示， 一典型的110 VAC3-线实施例包括：一根AC接地导体、一根AC中线 导体和一根火线导体。
如图1所示，内粘结材料13分开扁平导体11，并构成外扁平导体 的密封边。粘结材料13和导体11由绝缘材料薄层15包围。另外，外 粘结层17贴在扁平线背后以便将该电力线贴附到需要表面上。
每个导体11包括一个或多个厚度为0.0004-0.020英寸的铜材料 层，最好层的厚度为0.002英寸。三个铜层11a、11b和11c如图1所例 示。导体层的厚度应是跨其长度和宽度均匀一致的，从而消除任何电阻 热点。
具体应用场合的载流或信号的额度可以通过三种方式中任何一个 单独地或组合地达到。第一，导体的宽度“w”可变化。第二，对每个 导体11可重叠附加薄铜层。第三，导体11的厚度“t”可增加。
对于多数的负载和电流的应用情况，每个导体一般由大约2-5个铜 层组成。但应认识到，对于下面公开的实施例来说，用或多或少的层均 在本发明的范围内。
例如，在每层约0.002英寸厚的情况下，五层铜层的导体包括绝缘 约厚0.012英寸。即使这样的厚度，扁平线仍具有一极薄截面，一旦在 上面涂漆或贴纸，在一个表面上几乎不可察觉出它的存在。
现详细说明绝缘层15。仅用最小的厚度达到绝缘，仅在理想条件 下防止导电。该绝缘层15的主要用途是线贴到表面上时有助于使线看 起不凸显，以使得在安装时取得令人满意的外表。
绝缘层15也使铜导体层定向。另外绝缘材料可单独或与内部粘结 剂结合使用将导电层组分开，并在不同用途的导体之间保持一安全的介 电距离(如AC地线相对于中线和火线)。
如图所示，在多层扁平线10的边上，绝缘层可以但不是必须形成 斜度以使其不凸显。绝缘材料可选自聚酯膜(如Dupont Mylar)、尿烷膜 或聚四氟乙烯膜之类的材料。
应认识到其它的绝缘材料也是在本发明的范围，只要绝缘是柔软的 可涂漆的及能贴在表面上的就可以用。绝缘也应是与粘结剂相容的、耐 紫外线的、并具有与导体和该绝缘所粘结的表面具有相近的热膨胀和收 缩特征。
其它希望的性质是，绝缘应经得起在安装过程中的拉力，在储存条 件下不收缩或不松驰，并当用完时可拆下来。
使用故障测定的电子装置预防任何绝缘的磨损、开裂、割裂、穿孔 或任何其它的损伤-这些会造成电伤害不安全暴露，该故障测定的电子 装置在能防止持久损害的时间范围内及时将使用者与有害电流切断。本 说明书稍后讨论该电子故障测定装置，即接地故障断路器(Ground Fault Interrupter)(GFI)电路。
现返回到图1，内粘结剂材料13应能够粘结绝缘层15。例如，胶 带(如3M 9500PC)、液体结剂或这两者的结合可用作为内粘结剂。内 粘结剂也有分开导电层组和在不同作用导体间保持安全介电距离的功 能。另外，粘结剂13能够将在线内各组件中的间隙填平，使在表面上 看不到。
内粘结剂材料13厚度约为导体11的截面高度‘t’，具体上是指 内粘结剂分开导体11的位置。如图1所示，内粘结剂13可在扁平线的 边上形成斜度而使其不凸显。
形成一个外粘结剂层17是为将线贴到希望贴的表面上。例如，外 粘结层可以是两面胶带，一面固定到扁平线的背后，而另一面固定到墙 壁或表面。另外，可以分别使用化学粘结剂，它可由任何既对绝缘层15 又对扁平线10要贴的表面有良好粘结性能的粘结剂组成。
例如具有0.002英寸的三层铜层制成的3-导体的扁平线10，截面 高度‘t’将约为0.007-0.010英寸厚，对于额定电流15安培的线，3-导 体的扁平线10的整个宽度‘w’约为2.0-2.5英寸，每个导体的宽度‘Wc’ 大约是0.4-0.6英寸，导体之间间隔‘Ws’大约是0.2-0.3英寸。
为保证易于识别和正确安全的连接，AC接地导体的宽度‘Wc’与 AC的中线和火线相比可稍增加。AC接地导体的宽度因此可较接近0.6 英寸，而其它两个导体宽度可较接近0.4英寸，作为另一方案，AC接 地导体的宽度也可比其它导体小。
相近的尺寸可用于其它用途的线，但应理解在本发明的实施中，各 尺寸能够有相当大的变化。
扁平线10为风扇、天花板照明或墙壁或艺术照明、向墙壁和天花 板的具体位置供电的昂贵重布线工作，提供了一种简单而廉价的替换方 案。
在图2中示出本发明110VAC5-导体线20的分解侧视剖面图，它 具有五个平行间隔开的多层铜导体。这5-导体线实施例包括上述3-导体 线实施例的所有特征，附加的两个导体11提供一个第二电路。相同的 或相似的部件以相同标号标示。
该110VAC5-导体线用于一条线上希望有两个电路的场合。如一个 线引向一个灯和一个风扇，或用一个带开关插头的地方。在这个实施例 中，五个导体包括两个AC中线导体、两个火线导体和一个接地线导体。
铜层的数目和厚度、导体11的宽度‘Wc’和厚度‘t’及导体之间 的间隔‘Ws’基本与110VAC3-导体线是相同的。制成的扁平线20的 整个宽度‘w’大约为3.5-4.25英寸。
本发明的扁平线导体也可以用于构成220VAC线的实施例，如图1 所示，制成的3导体的扁平线，例如具有约0.002英寸厚的四个铜层， 其截面高度‘t’约0.012英寸。整个宽度‘w’约为3.0-3.5英寸，中线 和火线导体宽度‘Wc’约0.4-0.6英寸，而接地导体的宽度‘w’约0.2-0.4 英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.4-0.6英寸。
与在3-导体110VAC电力线中一样，在3-导体220VAC电力线中 接地导体宽度的不同是为便于该线与连接器的正确连接。
扬声器线
如图3所示，与上述实施例相同，本发明的扬声器线30是薄扁平 的可弯曲的线，它使得使用者可将扬声器设置在室内墙壁或天花板的任 何区域。扬声器线30例如可与立体声或单声组件一起用，或用于连接 如‘环绕声的’强化电视或音响系统的外部扬声器。
扬声器30可安装到墙壁或天花板的表面，从而不要昂贵的墙内或 天花板内的重新布线。该线上也可涂漆或贴纸以便与表面的其余部分平 整贴合。
现参见图3，扬声器线30包括一对多层铜导体11，扬声器线30 的导电容量最好等于10号绞合线，每个导休11一般具有两到三个铜 层，在图3中前者具有的铜层11a和11b，铜层厚度约0.0004-0.020英 寸，最好约为0.002英寸，应理解，铜层厚度可更小或更大，这取决于 具体用途。
这对导体11由适当的粘结剂材料13分开，并且如前所述设两层由 绝缘层15包围，可用与前述相似的绝缘材料和粘结剂。
根据它的用途，扬声器线30也可包括一包围着导体1的屏蔽材料 18，用于减少外部信号和串扰，屏蔽材料18可以是一层或多层任何适 当的金属或半金属屏蔽材料，例如，铝或喷镀金属的聚酯膜。
制成的扬声器线30带三层铜层，截面高度‘t’约0.008英寸，整 个宽度‘w’约2.5-3.0英寸，每个导体的宽度‘Wc’约0.6-0.8英寸， 导体之间的间隔‘Ws’约0.2-0.3英寸。
如图3所示，线30的边可以形成倾斜状的而使其不凸显，也可提 供如前所述的相似粘结层17，而用于将扬声器线30贴到适当的表面 上。
电话线
一个本发明的电话线40的说明性实施例示于图4，在此实施例中， 设有六个多层的铜导体11，它们由粘结材料13分开并由绝缘层15包 裹，六个导体线便于用在个人小交换机(PBX)的转接，提供一具有公共 电话线入口的个人交换机。导体11大致与标准的22号电话线相当。
可用两个、四个和八个多层铜导体电话线，而且，八个导体的实例 近似于四个电线对绞合线(如无屏蔽的电线对绞合线(UTP))，它适 合于传送数据。
每个导体11一般具有两个或三个铜层，在图4中铜层11a和11b 表示的是前者的情况。铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约0.002英寸。 应理解，铜层可更厚或更薄，这取决于具体用途。
制成的带有三铜层的电话线40，截面高度大约为0.008英寸，整个 的宽度‘w’约1.5-3.5英寸，这取决于所用的导体11数目；每个导体 的宽度‘Wc’约0.2-0.4英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.125-0.25英 寸。
如图4所示，线40的边可形成倾斜状而使其不凸显，也可设置与 前面所述相似的外粘结层17来将电话线40贴到适当表面。
有线电视CATV线
本发明的有线电视CATV线50的实施例示于图5。在此实施例中 设有一对导体11，每个导体一般可有两或三个铜层，在图5中铜层11a 和11b表示的是前者的情况，铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约为0.002 英寸，应理解，可用更厚或更薄的铜层，这取决于应用场合。
如在前面实施例中所述，导体11由粘结材料13分开并由绝缘层 15包裹，如图5所示，线50的边可形成倾斜状而使其不凸显，也提供 与前述相似的外粘结层17，用于将线50贴到适当的表面上。
制成的带有三个铜层的天线/CATV线50，截面高度‘t’大约0.008 英寸，整个宽度‘w’约1.8-2.2英寸，每个导体的宽度‘Wc’约0.4-0.6 英寸，如图5所示，导体之间的间隔‘Ws’约0.4-0.6英寸，这稍比前 面的实施例大，这是为了减小射频干扰和提高传输质量。CATV线额定 阻抗为300欧姆。
低压线
图6示出本发明的低压线60实施例，这种低压(直流)线的用途 包括对讲机、安全系统和‘智能化室内装置’。图6示出两个DC电导 体11。导体11的结构基本与前述的多层导体相同。内粘结材料13、绝 缘层15和外结层17与前述实施例相同。
每个导体11一般有两个或三个铜层，在图6中铜层11a、11b和 11c表示的是后者的情况。铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约0.002 英寸。应理解，铜层可更厚或更薄，这取决于应用场合。
制成的带三层铜层的低压线60，截面高度‘t’约0.008英寸，整 个宽度‘w’约1.2-1.6英寸。每个导体的宽度‘w’约0.3-0.5英寸，每 根导体的宽度‘Wc’为0.3-0.5英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.2-0.3 英寸。
如图6所示，线60的边可形成倾斜状而使其不凸显。也可设置与 前述相似的外粘结层17来将电话线60贴到适当的表面上。
在表面下的照明用线
虽然用在表面下照明的薄的可弯曲线在结构上与上述110VAC3-导 体和5-导体线实施例相似，其独特之处在于表面下照明线连有嵌套式的 灯169。见图16。这使得使用者能够在需要表面下照明的隔间、架子或 其它位置表面之下安装照明。这个实施例将在本说明书稍后讨论常规的 线与扁平线系统连接装置时予以详细介绍。
电源输出端和连接器
本发明包括，在本发明扁平线和常规现有电源输出端以及常规圆线 系统之间形成连接点的一组电源输出端，这些连接输出端有两个基本类 型，一个是直接‘可插’入到一常规的现有的电源插座中的装置，另一 个是一‘独立的’表面安装装置。
可插的连接输出端总是在标准家用电力布线装置和本发明的各种 扁平线实施例之间形成一兼容接口。因此，可插的电源输出端总是在标 准的电流源上。独立的装置与可插的装置通过本发明的各种扁平线实施 例连接。
图7示出在可插的和独立的装置之间的典型接口结构，假设一常规 的两电源插座设置在电源输出端65后面而由常规的圆形线69从墙壁66 后面供电。因此，电源输出端65是直接可插型的。而电源输出端67是 一没有插头附件的固定到墙上的独立电源输出端。因此这独立的电源输 出口可以设置在室内任何地点，而与现有的电源插座位置无关。
例如在电力线实施例中，由常规的线69来的电流通过本发明的可 插的电源输出端65和110VAC扁平线68输送到独立的电源输出端67。
图8A是可插输出端装置的分解透视图，示出该装置各种内外组 件。如所示，该输出口65包括侧面安装的容纳在一个输出端盖74内的 插座72和73。另外，插座72和73可象标准插座结构那样安装在正面。 侧面安装插座形式的优点是输出端盖可涂漆或贴纸使它与表面平整贴 合。而且，如图8B所示，在输出端盖74的另一面也可设置附加的插座 72′和73′，这便有四个插座。
可插输出端65的输出端底部75包括开口75a和75b，它们可放在 常规现有输出端插座上并用螺丝或其它相似装置固定到表面上，此时输 出端盖74位于底部75上。
可插输出端65也包括一扁平线连接器76和一个带有复位按钮78 的接地故障断路器(GFI)单元77。GFI单元77(它的操作稍后将在本文 中讨论)包括两组凸触头79和79′，它们穿过开口75a和75b插入到与 常规布线系统配套的相应的插座中，GFI单元77的功能是在扁平线穿 孔或破裂时切断通到负载的电流。图8C是装好的可插电源输出端组件 65的底面透视图，示出GFI凸触头79和79′通过底部件75的开口75a 和75b延伸。
独立的电源输出端67(见图7)在下述两方面不同于可插输出端 65。第一，在独立的输出端中不需要设GFI单元77及其配套复位按钮 78。第二，独立的输出端的底部75不需要开口75和75′，因为独立的 输出端不直接与常规布线系统连接，在其它所有方面与可插和独立电源 输出端是相同的。
可使单个的电源输出端底部具有冲压开口75a和75b，以使它可用 于可插或独立输出端组件上。
图8B是可插电源输出端的另一个透视图，示出两组凸触头81和 83，它们分别连接着扁平线连接器76和GFI单元77，应注意，扁平线 连接器76和FGI单元77不是固定到底部件75上而是选择通过凸触头 81和83连接到输出端盖74上。
在图8B中还示出在盖74底面上的铜框架84。铜框架84的作用是 形成与插座72、72′、73和73′以及两组凸触头81和83的导电连接，如 图8A所示，凸触点83插入到GFI单元77一表面上的相应的槽82中。
现在详细讨论对于可插和独立电源输出端共用的扁平线连接器 76，扁平线连接器76在本发明的扁平线和铜输出端框架84之间形成连 接点。
在图9A的透视图中示出这种扁平线到输出端框架的连接器90的 一个例子。为说明示出的是一个5-导体的连接器组件，但应理解，该连 接器可制造成与任何数目的扁平导体相连接的结构，导体可具有任何数 目的铜层。
沿连接器90的一个表面形成多个扁平线插座92，用于容纳各个扁 平线导体11。当用3-导体电线时，假若外线插座不拥挤，3-导体和5- 导体电线可用相同的5-导体连接器组件90。其它线实施例具有它们自 己的接口连接器90。因为连接器能够容易地交换和通过将连接器插入到 在输出端盖74上固定的凸触头81中，该连接器便容易地插入到输出端 盖74中，所以需要多种连接器不构成问题。
每个扁平线插座包括多个带缝的弹簧94，用于连接多层导体11中 的相应铜层(还见图9B)，相应于上述多层铜导体实施例，一般形成 两个到五个带缝弹簧94。
如图9A和9B透视图及图9C侧视图所示，在连接器90的另一表 面上包括多个长凹槽98。如图8B所示，这些长凹槽98与相应的一组 凸触头81相接，凸触头81只需滑入槽98中而形成连接。
在图9E中更为清楚地看到，每个长槽98包括一系列电刷或接触 电刷98a-98d，它们每个彼此独立运动，与凸触头81形成更好的连接和 较大的接触面。
现就一典型的5-导体而每个导体有三个铜层的实施例介绍将扁平 线连接到连接器90上的顺序。首先每个导体11与一相应的扁平线插座 92对齐。然后每个导体11的每个铜层插在带缝弹簧94之间。如图9D 所示，带缝弹簧94通过螺丝96稍加以偏压。通过上紧该螺丝能确保使 每个铜层的顶部和底部都与带缝弹簧接触。这确保了最好的导体接触， 并保证每个铜层(和因此每个导体)具有相同阻抗力。
最后，凸触头81和长凹槽98对齐，形成与可插或独立的电源输出 端的连接，输出端盖74在面向连接器90的扁平线插座93的边上具有 一小的切口，使扁平线能穿过输出端盖74到达连接器90。
除了扁平线到输出端框架的连接器之外，还需要一第二种连接器来 在常规的圆线和上述各种扁平线实施例之间的形成接口。例如，当扁平 线与一壁灯、风扇或对讲系统连接时就有这样的需要。
在图10A的透视图中示出了这种连接器100的一个例子。它示出 一个5-导体扁平线与常规线的连接器。为了说明，这里示出的是5-导体 的连接器，但应理解，可制成任何数目的扁平导体与任何数目的常规圆 导线连接的连接器。当用3-导体电力线时，若外线插座不拥挤，3-导体 和3-导电线可共用一个5-导体连接器组件100，其它线实施例有它们自 己的接口连接器。
如图10A所示，连接器100沿它的一表面有多个常规的调节螺丝， 为在常规圆形线布线系统(见图10B)中的通用的标准的‘绕接’连接 提供一个接口，沿另一表面设有一个或多个扁平线插座102用于容纳每 个扁平线导体。每个扁平线插座102包括多个带缝弹簧104(见图10D)， 用于接触在每个多层导体中的每一层。如图10A和10C所示，带缝弹 簧104由螺丝96稍偏压，其作用与就连接器90所述的相同。扁平线导 体与扁平线插座的连接与就连接器90所述是相同的。
图11A示出一改进的三电刷插座110，它可以安装在本发明的可插 65和独立67电源输出端中。
插座110包括模制的铜引线111和112，它们接触相应的电刷组件 114和116。每个电刷组件包括三个电刷(114a，114b，114c；116a，116b， 116c)，在各组件中的每个电刷相对于其它两个独立运动。
因此，这三个电刷的组件与铜引线111和112形成较好的连接和较 大的接触面。铜引线111和112的另一端延伸到铜框架84(见图8B)。 另外，因为这三个电刷独立运动，插座能够更好地适应插头的扭矩。
开关
提供了一组独特的开关以适用于本发明的线制品。这些开关可用电 线连接到现有开关、或插入到现有插座输出端上或通过射频(RF)遥控 电源操作。该开关主要用于上述3-导体、5-导体线和表面下照明的实施 例。
1.手柄控制、固定安装和分散接线；
2.电容触摸开关或薄膜开关控制、固定安装及分散接线；
3.电容式触摸开关或薄膜开关控制、固定安装及射频信号发送器/ 接收器对；
4.电容式触摸开关，或薄膜开关控制，手持或墙挂，射频信号发 送器/接收器；和
5.电容式触摸开关或薄膜开关控制的作遮光器带指示灯，手持或 墙挂，射频信号发送器/接收器。
不管用的开关是那具体种类，所有开关都共有某些相同的元件。各 开关124’(见图12B)不是切换该AC电路，而是经过一低压线125 (12VDC)发出一个信号到相应的插头，该插头开关这个AC电路，如 图12B所示。
如果该开关装置是硬连线，就通过电压电路耦接。这使开关在没有 一适配插头装置的情况下不能用。
工具
本发明的独特的扁平线要求同样独特的绝缘剥除工具以便于将其 与连接器和现有电源输出插座连接。上述每种线实施例均有它自己的特 殊工具。
设想两种形式：一种是专业电气人员或安装人员用的，另一种是非 专业人员用的。专业的剥除工具设计成与操作一个常规剥除工具相似， 以一次操作从导线11上切除和剥掉绝缘层17。考虑到导体厚度小，显 然剥除工具应是精制的，以便能精确的切除和剥离。该精细加工会提高 这些工具的成本，使它仅对专业人员用是经济可行的。
非专业人员用的第二种切割工具将线对准这剥除器，接近并垂直于 导体削刮，使得使用者能够为达到导体层剥去必须的绝缘材料。然后使 绝缘脱壳，用剪刀剪除。
系统使用
在图12A中示出说明性的一般系统实施例，包括上述各种线、输 出端开关和连接器。
参见图12A，这里设有常规的电源插座120和开关124。一个人士 想要在所示位置为一天花板风扇126布线，通常须进行昂贵的墙壁和天 花板的布线工作而使电源到达该风扇。
通过使用本发明的扁平线、电源输出端、开关和连接器，这个任务 如下所述就大为简化。首先将一个可插输出端65(图8A)插入常规的 电源插座120。然后，在希望的位置把一个独立的电源输出端67固定到 墙上。在可插输出端65和独立输出端67以及独立电源输出端67和风 扇之间布设扁平线123(如3-导体或5-导体线)。
连接器90(图12A中未示出，是图9A所示类型)将扁平线123 连接到可插和独立电源输出端65和67。另外，另一个连接器100(图 10A所示型的)将风扇126的常规圆线与扁平线123连接。
如上所述，扁平线123用粘结层17、一般用双面带固定到墙壁表 面，在上面涂漆或贴纸而将线遮蔽。
如所示，在天花板和墙壁的结合点127处，扁平线123沿其宽度弯 曲90度，因为扁平线123是贴在不同平面上的。除为了适应不同平面 拐角沿扁平线宽度上弯曲任何角度外，该可弯曲线实际上能以任何角度 在它自身上弯曲回来以适应在相同平面上的角度变化。
例如设想在图12A中有一个第二墙壁照明装置126’。壁灯126’通 过扁平线128连接着一个标准开关124。为了美观，不是在接近常规开 关处装一个第二独立开关，而是将扁平线在点129和129’处弯曲45度 角。扁平线基本上是在其自身上回折而达到45的转弯。
图13-17是更为特殊的使用上面公开的扁平线的各种系统实施例 的图示。这些系统简要说明如下。
图13示出扁平线/常规的扬声器线的接口。为简化和易于图示，仅 示出一个带立体声130的扬声器131。应理解，任何数目的扬声器可与 一发明的扁平线一起使用。
如图所示，立体声系统130通过扁平线133连接着扬声器131。扬 声器131能够设在任何希望的位置。然后常规的扬声器线136连接着墙 上一独立的插头。一个第二独立插头位于新扬声器位置附近所希望的地 点。然后扁平线133在两个独立的插头之间走线。然后扁平线133的整 个长度可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看而烦人的扬声器线。
参见图14，这里是扁平线/常规电话插孔形成一电话分机的插口图 示。
如图所示，现有的电话插孔或电话插座141通过扁平线143连接着 电话分机插孔142。如图所示，一个扁平线电话装置147连接着现有的 电话插孔141。然后把分机插孔142设在希望的位置，并连接到扁平线 电话装置147’上。然后扁平线143连接在扁平线电话装置147和147’ 之间。然后扁平线143的全长可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看而烦 人的电话线。
图15是-CATV的应用图示。电缆输入151通过75欧姆的同轴电 缆158进入室内。然后电缆158与75欧姆-300欧姆的转换装置157 连接，转换装置157接近室内输入151而设置在墙上。第二转换装置157’ 设在接近希望放电视机152的位置。然后扁平线153在两个转换位置之 间连接。然后如上述全部扁平线上可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看 和烦人的CATV线。
图16示出包括扁平线163和嵌入灯169的表面下照明的实施例。 开关或插头161连接着扁平线163。嵌入灯169例如可以是20-100瓦的 双头RSC底座的120V的卤素灯。扁平线可设置在希望附加照明的任何 表位置，如在小隔间或架子下。然后扁平线上可涂漆或贴纸而与其余表 面平整贴合。
本发明的扁平线也可用于直流电(DC)。参见图17，一直流电源 171通过扁平线173连接着一个直流输出端172。与在其它系统实施例 中一样，墙上的连接器在常规DC线158和扁平线153之间形成接口。
接地故障断路器(GFI)电路
因为扁平线在涂漆或贴纸后几乎看不见，稍后可能不当心将一个钉 子或图片钩穿过扁平线，或因其他原因割断该线。
因此，在每个系统中，装设一接地故障断路(GFI)单元77(见图 8A-8C)作为一个安全措施，防止偶然穿透极薄的绝缘会发生的伤害。 该接地一词是指任何人或物形成一接地线路，而不是通常的内部接地。
该GFI电路监控AC电路通过火线和中线导体的电流，如果测到比 10毫安大的误差，通过一个电路断路器使两导体都断开。电路断路足够 快来防止任何持久的有害放电。
这个电路形成一个故障保险，而在连接前和连接后可对任何电路进 行检查和重新检查。由电路来的电力形成的连接可使电路故障使电路断 路器之外无电。
如上所述，该电路实际上位于可插电源输出端65中(见图8A-8C)， 输出端65插入到常规的墙壁插座中。GFI检测电路基本上是一常闭继 电器。当到地面的故障电流超过某预定值，该继电器断开，中断到负载 的电流，该预定值比使供电电路的过载电流保护装置动作所要的电流 小。
图18示出一标准单电路180不可开关双插头系统，它具有与一本 发明4-插头、3-接线端装置连接的GFI检测电路。
图19示出一标准单电路180不可开关双插头系统，它具有与本发 明插头装置(4个主插头和4个分插头)连接的GFI检测电路。
图20示出一标准双电路200可开关2-插头系统，因此需要两个GFI 检测电路，每个分别与本发明的一个4-插头(2个主插头和2个分插头) 装置连接。
虽然已就上述实施例介绍了本发明。本行业人士会了解，在后附权 利要求的精神和范围内，本发明在实施中可做出修改。
每一个布线的实施例共有一基本共同的结构。但是依据具体的应用 场合可对这基本共同的结构和结构单元的尺寸作出种种修改来达到所 需的目的。
为了简化起见，就第一种线实施例详细地讨论该基本结构。应认为 这基本结构的原理适用于所有线实施例。将对基本结构的修改作适当讨 论。图中相同的标号用于表示图中相似的部件。
电线实施例
交流电线
现参见附图，特别是图1，这里示出本发明的一标准110VAC 3-导 体线实施例的分解侧剖面图。该分解剖面图仅是为说明和讨论用。在实 际的3-导体实施例中，导体、绝缘和粘结剂单元之间看不到间隙(即， 图1中白色区域)。这些导体、绝缘和粘结剂单元将在下面进一步说明。
一般来说，电力线10是扁平可弯曲的，它能够让使用者将电引入 到室内的墙壁或天花板的任何区域。电力线10安装在墙壁或天花板的 表面，从而不需要在壁和天花板内昂贵的重新布线。在该线上可以涂漆 或贴纸而使其与壁面的其余部分平整贴合。
电力线10包括多个长的平行间隔开的多层导体11.如图1所示， 一典型的110 VAC3-线实施例包括：一根AC接地导体、一根AC中线 导体和一根火线导体。
如图1所示，内粘结材料13分开扁平导体11，并构成外扁平导体 的密封边。粘结材料13和导体11由绝缘材料薄层15包围。另外，外 粘结层17贴在扁平线背后以便将该电力线贴附到需要表面上。
每个导体11包括一个或多个厚度为0.0004-0.020英寸的铜材料 层，最好层的厚度为0.002英寸。三个铜层11a、11b和11c如图1所例 示。导体层的厚度应是跨其长度和宽度均匀一致的，从而消除任何电阻 热点。
具体应用场合的载流或信号的额度可以通过三种方式中任何一个 单独地或组合地达到。第一，导体的宽度“w”可变化。第二，对每个 导体11可重叠附加薄铜层。第三，导体11的厚度“t”可增加。
对于多数的负载和电流的应用情况，每个导体一般由大约2-5个铜 层组成。但应认识到，对于下面公开的实施例来说，用或多或少的层均 在本发明的范围内。
例如，在每层约0.002英寸厚的情况下，五层铜层的导体包括绝缘 约厚0.012英寸。即使这样的厚度，扁平线仍具有一极薄截面，一旦在 上面涂漆或贴纸，在一个表面上几乎不可察觉出它的存在。
现详细说明绝缘层15。仅用最小的厚度达到绝缘，仅在理想条件 下防止导电。该绝缘层15的主要用途是线贴到表面上时有助于使线看 起不凸显，以使得在安装时取得令人满意的外表。
绝缘层15也使铜导体层定向。另外绝缘材料可单独或与内部粘结 剂结合使用将导电层组分开，并在不同用途的导体之间保持一安全的介 电距离(如AC地线相对于中线和火线)。
如图所示，在多层扁平线10的边上，绝缘层可以但不是必须形成 斜度以使其不凸显。绝缘材料可选自聚酯膜(如Dupont Mylar)、尿烷膜 或聚四氟乙烯膜之类的材料。
应认识到其它的绝缘材料也是在本发明的范围，只要绝缘是柔软的 可涂漆的及能贴在表面上的就可以用。绝缘也应是与粘结剂相容的、耐 紫外线的、并具有与导体和该绝缘所粘结的表面具有相近的热膨胀和收 缩特征。
其它希望的性质是，绝缘应经得起在安装过程中的拉力，在储存条 件下不收缩或不松驰，并当用完时可拆下来。
使用故障测定的电子装置预防任何绝缘的磨损、开裂、割裂、穿孔 或任何其它的损伤-这些会造成电伤害不安全暴露，该故障测定的电子 装置在能防止持久损害的时间范围内及时将使用者与有害电流切断。本 说明书稍后讨论该电子故障测定装置，即接地故障断路器(Ground Fault Interrupter)(GFI)电路。
现返回到图1，内粘结剂材料13应能够粘结绝缘层15。例如，胶 带(如3M 9500PC)、液体结剂或这两者的结合可用作为内粘结剂。内 粘结剂也有分开导电层组和在不同作用导体间保持安全介电距离的功 能。另外，粘结剂13能够将在线内各组件中的间隙填平，使在表面上 看不到。
内粘结剂材料13厚度约为导体11的截面高度‘t’，具体上是指 内粘结剂分开导体11的位置。如图1所示，内粘结剂13可在扁平线的 边上形成斜度而使其不凸显。
形成一个外粘结剂层17是为将线贴到希望贴的表面上。例如，外 粘结层可以是两面胶带，一面固定到扁平线的背后，而另一面固定到墙 壁或表面。另外，可以分别使用化学粘结剂，它可由任何既对绝缘层15 又对扁平线10要贴的表面有良好粘结性能的粘结剂组成。
例如具有0.002英寸的三层铜层制成的3-导体的扁平线10，截面 高度‘t’将约为0.007-0.010英寸厚，对于额定电流15安培的线，3-导 体的扁平线10的整个宽度‘w’约为2.0-2.5英寸，每个导体的宽度‘Wc’ 大约是0.4-0.6英寸，导体之间间隔‘Ws’大约是0.2-0.3英寸。
为保证易于识别和正确安全的连接，AC接地导体的宽度‘Wc’与 AC的中线和火线相比可稍增加。AC接地导体的宽度因此可较接近0.6 英寸，而其它两个导体宽度可较接近0.4英寸，作为另一方案，AC接 地导体的宽度也可比其它导体小。
相近的尺寸可用于其它用途的线，但应理解在本发明的实施中，各 尺寸能够有相当大的变化。
扁平线10为风扇、天花板照明或墙壁或艺术照明、向墙壁和天花 板的具体位置供电的昂贵重布线工作，提供了一种简单而廉价的替换方 案。
在图2中示出本发明110VAC5-导体线20的分解侧视剖面图，它 具有五个平行间隔开的多层铜导体。这5-导体线实施例包括上述3-导体 线实施例的所有特征，附加的两个导体11提供一个第二电路。相同的 或相似的部件以相同标号标示。
该110VAC5-导体线用于一条线上希望有两个电路的场合。如一个 线引向一个灯和一个风扇，或用一个带开关插头的地方。在这个实施例 中，五个导体包括两个AC中线导体、两个火线导体和一个接地线导体。
铜层的数目和厚度、导体11的宽度‘Wc’和厚度‘t’及导体之间 的间隔‘Ws’基本与110VAC3-导体线是相同的。制成的扁平线20的 整个宽度‘w’大约为3.5-4.25英寸。
本发明的扁平线导体也可以用于构成220VAC线的实施例，如图1 所示，制成的3导体的扁平线，例如具有约0.002英寸厚的四个铜层， 其截面高度‘t’约0.012英寸。整个宽度‘w’约为3.0-3.5英寸，中线 和火线导体宽度‘Wc’约0.4-0.6英寸，而接地导体的宽度‘w’约0.2-0.4 英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.4-0.6英寸。
与在3-导体110VAC电力线中一样，在3-导体220VAC电力线中 接地导体宽度的不同是为便于该线与连接器的正确连接。
扬声器线
如图3所示，与上述实施例相同，本发明的扬声器线30是薄扁平 的可弯曲的线，它使得使用者可将扬声器设置在室内墙壁或天花板的任 何区域。扬声器线30例如可与立体声或单声组件一起用，或用于连接 如‘环绕声的’强化电视或音响系统的外部扬声器。
扬声器30可安装到墙壁或天花板的表面，从而不要昂贵的墙内或 天花板内的重新布线。该线上也可涂漆或贴纸以便与表面的其余部分平 整贴合。
现参见图3，扬声器线30包括一对多层铜导体11，扬声器线30 的导电容量最好等于10号绞合线，每个导休11一般具有两到三个铜 层，在图3中前者具有的铜层11a和11b，铜层厚度约0.0004-0.020英 寸，最好约为0.002英寸，应理解，铜层厚度可更小或更大，这取决于 具体用途。
这对导体11由适当的粘结剂材料13分开，并且如前所述设两层由 绝缘层15包围，可用与前述相似的绝缘材料和粘结剂。
根据它的用途，扬声器线30也可包括一包围着导体1的屏蔽材料 18，用于减少外部信号和串扰，屏蔽材料18可以是一层或多层任何适 当的金属或半金属屏蔽材料，例如，铝或喷镀金属的聚酯膜。
制成的扬声器线30带三层铜层，截面高度‘t’约0.008英寸，整 个宽度‘w’约2.5-3.0英寸，每个导体的宽度‘Wc’约0.6-0.8英寸， 导体之间的间隔‘Ws’约0.2-0.3英寸。
如图3所示，线30的边可以形成倾斜状的而使其不凸显，也可提 供如前所述的相似粘结层17，而用于将扬声器线30贴到适当的表面 上。
电话线
一个本发明的电话线40的说明性实施例示于图4，在此实施例中， 设有六个多层的铜导体11，它们由粘结材料13分开并由绝缘层15包 裹，六个导体线便于用在个人小交换机(PBX)的转接，提供一具有公共 电话线入口的个人交换机。导体11大致与标准的22号电话线相当。
可用两个、四个和八个多层铜导体电话线，而且，八个导体的实例 近似于四个电线对绞合线(如无屏蔽的电线对绞合线(UTP))，它适 合于传送数据。
每个导体11一般具有两个或三个铜层，在图4中铜层11a和11b 表示的是前者的情况。铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约0.002英寸。 应理解，铜层可更厚或更薄，这取决于具体用途。
制成的带有三铜层的电话线40，截面高度大约为0.008英寸，整个 的宽度‘w’约1.5-3.5英寸，这取决于所用的导体11数目；每个导体 的宽度‘Wc’约0.2-0.4英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.125-0.25英 寸。
如图4所示，线40的边可形成倾斜状而使其不凸显，也可设置与 前面所述相似的外粘结层17来将电话线40贴到适当表面。
有线电视CATV线
本发明的有线电视CATV线50的实施例示于图5。在此实施例中 设有一对导体11，每个导体一般可有两或三个铜层，在图5中铜层11a 和11b表示的是前者的情况，铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约为0.002 英寸，应理解，可用更厚或更薄的铜层，这取决于应用场合。
如在前面实施例中所述，导体11由粘结材料13分开并由绝缘层 15包裹，如图5所示，线50的边可形成倾斜状而使其不凸显，也提供 与前述相似的外粘结层17，用于将线50贴到适当的表面上。
制成的带有三个铜层的天线/CATV线50，截面高度‘t’大约0.008 英寸，整个宽度‘w’约1.8-2.2英寸，每个导体的宽度‘Wc’约0.4-0.6 英寸，如图5所示，导体之间的间隔‘Ws’约0.4-0.6英寸，这稍比前 面的实施例大，这是为了减小射频干扰和提高传输质量。CATV线额定 阻抗为300欧姆。
低压线
图6示出本发明的低压线60实施例，这种低压(直流)线的用途 包括对讲机、安全系统和‘智能化室内装置’。图6示出两个DC电导 体11。导体11的结构基本与前述的多层导体相同。内粘结材料13、绝 缘层15和外结层17与前述实施例相同。
每个导体11一般有两个或三个铜层，在图6中铜层11a、11b和 11c表示的是后者的情况。铜层约0.0004-0.020英寸厚，最好约0.002 英寸。应理解，铜层可更厚或更薄，这取决于应用场合。
制成的带三层铜层的低压线60，截面高度‘t’约0.008英寸，整 个宽度‘w’约1.2-1.6英寸。每个导体的宽度‘w’约0.3-0.5英寸，每 根导体的宽度‘Wc’为0.3-0.5英寸，导体之间的间隔‘Ws’约0.2-0.3 英寸。
如图6所示，线60的边可形成倾斜状而使其不凸显。也可设置与 前述相似的外粘结层17来将电话线60贴到适当的表面上。
在表面下的照明用线
虽然用在表面下照明的薄的可弯曲线在结构上与上述110VAC3-导 体和5-导体线实施例相似，其独特之处在于表面下照明线连有嵌套式的 灯169。见图16。这使得使用者能够在需要表面下照明的隔间、架子或 其它位置表面之下安装照明。这个实施例将在本说明书稍后讨论常规的 线与扁平线系统连接装置时予以详细介绍。
电源输出端和连接器
本发明包括，在本发明扁平线和常规现有电源输出端以及常规圆线 系统之间形成连接点的一组电源输出端，这些连接输出端有两个基本类 型，一个是直接‘可插’入到一常规的现有的电源插座中的装置，另一 个是一‘独立的’表面安装装置。
可插的连接输出端总是在标准家用电力布线装置和本发明的各种 扁平线实施例之间形成一兼容接口。因此，可插的电源输出端总是在标 准的电流源上。独立的装置与可插的装置通过本发明的各种扁平线实施 例连接。
图7示出在可插的和独立的装置之间的典型接口结构，假设一常规 的两电源插座设置在电源输出端65后面而由常规的圆形线69从墙壁66 后面供电。因此，电源输出端65是直接可插型的。而电源输出端67是 一没有插头附件的固定到墙上的独立电源输出端。因此这独立的电源输 出口可以设置在室内任何地点，而与现有的电源插座位置无关。
例如在电力线实施例中，由常规的线69来的电流通过本发明的可 插的电源输出端65和110VAC扁平线68输送到独立的电源输出端67。
图8A是可插输出端装置的分解透视图，示出该装置各种内外组 件。如所示，该输出口65包括侧面安装的容纳在一个输出端盖74内的 插座72和73。另外，插座72和73可象标准插座结构那样安装在正面。 侧面安装插座形式的优点是输出端盖可涂漆或贴纸使它与表面平整贴 合。而且，如图8B所示，在输出端盖74的另一面也可设置附加的插座 72′和73′，这便有四个插座。
可插输出端65的输出端底部75包括开口75a和75b，它们可放在 常规现有输出端插座上并用螺丝或其它相似装置固定到表面上，此时输 出端盖74位于底部75上。
可插输出端65也包括一扁平线连接器76和一个带有复位按钮78 的接地故障断路器(GFI)单元77。GFI单元77(它的操作稍后将在本文 中讨论)包括两组凸触头79和79′，它们穿过开口75a和75b插入到与 常规布线系统配套的相应的插座中，GFI单元77的功能是在扁平线穿 孔或破裂时切断通到负载的电流。图8C是装好的可插电源输出端组件 65的底面透视图，示出GFI凸触头79和79′通过底部件75的开口75a 和75b延伸。
独立的电源输出端67(见图7)在下述两方面不同于可插输出端 65。第一，在独立的输出端中不需要设GFI单元77及其配套复位按钮 78。第二，独立的输出端的底部75不需要开口75和75′，因为独立的 输出端不直接与常规布线系统连接，在其它所有方面与可插和独立电源 输出端是相同的。
可使单个的电源输出端底部具有冲压开口75a和75b，以使它可用 于可插或独立输出端组件上。
图8B是可插电源输出端的另一个透视图，示出两组凸触头81和 83，它们分别连接着扁平线连接器76和GFI单元77，应注意，扁平线 连接器76和FGI单元77不是固定到底部件75上而是选择通过凸触头 81和83连接到输出端盖74上。
在图8B中还示出在盖74底面上的铜框架84。铜框架84的作用是 形成与插座72、72′、73和73′以及两组凸触头81和83的导电连接，如 图8A所示，凸触点83插入到GFI单元77一表面上的相应的槽82中。
现在详细讨论对于可插和独立电源输出端共用的扁平线连接器 76，扁平线连接器76在本发明的扁平线和铜输出端框架84之间形成连 接点。
在图9A的透视图中示出这种扁平线到输出端框架的连接器90的 一个例子。为说明示出的是一个5-导体的连接器组件，但应理解，该连 接器可制造成与任何数目的扁平导体相连接的结构，导体可具有任何数 目的铜层。
沿连接器90的一个表面形成多个扁平线插座92，用于容纳各个扁 平线导体11。当用3-导体电线时，假若外线插座不拥挤，3-导体和5- 导体电线可用相同的5-导体连接器组件90。其它线实施例具有它们自 己的接口连接器90。因为连接器能够容易地交换和通过将连接器插入到 在输出端盖74上固定的凸触头81中，该连接器便容易地插入到输出端 盖74中，所以需要多种连接器不构成问题。
每个扁平线插座包括多个带缝的弹簧94，用于连接多层导体11中 的相应铜层(还见图9B)，相应于上述多层铜导体实施例，一般形成 两个到五个带缝弹簧94。
如图9A和9B透视图及图9C侧视图所示，在连接器90的另一表 面上包括多个长凹槽98。如图8B所示，这些长凹槽98与相应的一组 凸触头81相接，凸触头81只需滑入槽98中而形成连接。
在图9E中更为清楚地看到，每个长槽98包括一系列电刷或接触 电刷98a-98d，它们每个彼此独立运动，与凸触头81形成更好的连接和 较大的接触面。
现就一典型的5-导体而每个导体有三个铜层的实施例介绍将扁平 线连接到连接器90上的顺序。首先每个导体11与一相应的扁平线插座 92对齐。然后每个导体11的每个铜层插在带缝弹簧94之间。如图9D 所示，带缝弹簧94通过螺丝96稍加以偏压。通过上紧该螺丝能确保使 每个铜层的顶部和底部都与带缝弹簧接触。这确保了最好的导体接触， 并保证每个铜层(和因此每个导体)具有相同阻抗力。
最后，凸触头81和长凹槽98对齐，形成与可插或独立的电源输出 端的连接，输出端盖74在面向连接器90的扁平线插座93的边上具有 一小的切口，使扁平线能穿过输出端盖74到达连接器90。
除了扁平线到输出端框架的连接器之外，还需要一第二种连接器来 在常规的圆线和上述各种扁平线实施例之间的形成接口。例如，当扁平 线与一壁灯、风扇或对讲系统连接时就有这样的需要。
在图10A的透视图中示出了这种连接器100的一个例子。它示出 一个5-导体扁平线与常规线的连接器。为了说明，这里示出的是5-导体 的连接器，但应理解，可制成任何数目的扁平导体与任何数目的常规圆 导线连接的连接器。当用3-导体电力线时，若外线插座不拥挤，3-导体 和3-导电线可共用一个5-导体连接器组件100，其它线实施例有它们自 己的接口连接器。
如图10A所示，连接器100沿它的一表面有多个常规的调节螺丝， 为在常规圆形线布线系统(见图10B)中的通用的标准的‘绕接’连接 提供一个接口，沿另一表面设有一个或多个扁平线插座102用于容纳每 个扁平线导体。每个扁平线插座102包括多个带缝弹簧104(见图10D)， 用于接触在每个多层导体中的每一层。如图10A和10C所示，带缝弹 簧104由螺丝96稍偏压，其作用与就连接器90所述的相同。扁平线导 体与扁平线插座的连接与就连接器90所述是相同的。
图11A示出一改进的三电刷插座110，它可以安装在本发明的可插 65和独立67电源输出端中。
插座110包括模制的铜引线111和112，它们接触相应的电刷组件 114和116。每个电刷组件包括三个电刷(114a，114b，114c；116a，116b， 116c)，在各组件中的每个电刷相对于其它两个独立运动。
因此，这三个电刷的组件与铜引线111和112形成较好的连接和较 大的接触面。铜引线111和112的另一端延伸到铜框架84(见图8B)。 另外，因为这三个电刷独立运动，插座能够更好地适应插头的扭矩。
开关
提供了一组独特的开关以适用于本发明的线制品。这些开关可用电 线连接到现有开关、或插入到现有插座输出端上或通过射频(RF)遥控 电源操作。该开关主要用于上述3-导体、5-导体线和表面下照明的实施 例。
1.手柄控制、固定安装和分散接线；
2.电容触摸开关或薄膜开关控制、固定安装及分散接线；
3.电容式触摸开关或薄膜开关控制、固定安装及射频信号发送器/ 接收器对；
4.电容式触摸开关，或薄膜开关控制，手持或墙挂，射频信号发 送器/接收器；和
5.电容式触摸开关或薄膜开关控制的作遮光器带指示灯，手持或 墙挂，射频信号发送器/接收器。
不管用的开关是那具体种类，所有开关都共有某些相同的元件。各 开关124’(见图12B)不是切换该AC电路，而是经过一低压线125 (12VDC)发出一个信号到相应的插头，该插头开关这个AC电路，如 图12B所示。
如果该开关装置是硬连线，就通过电压电路耦接。这使开关在没有 一适配插头装置的情况下不能用。
工具
本发明的独特的扁平线要求同样独特的绝缘剥除工具以便于将其 与连接器和现有电源输出插座连接。上述每种线实施例均有它自己的特 殊工具。
设想两种形式：一种是专业电气人员或安装人员用的，另一种是非 专业人员用的。专业的剥除工具设计成与操作一个常规剥除工具相似， 以一次操作从导线11上切除和剥掉绝缘层17。考虑到导体厚度小，显 然剥除工具应是精制的，以便能精确的切除和剥离。该精细加工会提高 这些工具的成本，使它仅对专业人员用是经济可行的。
非专业人员用的第二种切割工具将线对准这剥除器，接近并垂直于 导体削刮，使得使用者能够为达到导体层剥去必须的绝缘材料。然后使 绝缘脱壳，用剪刀剪除。
系统使用
在图12A中示出说明性的一般系统实施例，包括上述各种线、输 出端开关和连接器。
参见图12A，这里设有常规的电源插座120和开关124。一个人士 想要在所示位置为一天花板风扇126布线，通常须进行昂贵的墙壁和天 花板的布线工作而使电源到达该风扇。
通过使用本发明的扁平线、电源输出端、开关和连接器，这个任务 如下所述就大为简化。首先将一个可插输出端65(图8A)插入常规的 电源插座120。然后，在希望的位置把一个独立的电源输出端67固定到 墙上。在可插输出端65和独立输出端67以及独立电源输出端67和风 扇之间布设扁平线123(如3-导体或5-导体线)。
连接器90(图12A中未示出，是图9A所示类型)将扁平线123 连接到可插和独立电源输出端65和67。另外，另一个连接器100(图 10A所示型的)将风扇126的常规圆线与扁平线123连接。
如上所述，扁平线123用粘结层17、一般用双面带固定到墙壁表 面，在上面涂漆或贴纸而将线遮蔽。
如所示，在天花板和墙壁的结合点127处，扁平线123沿其宽度弯 曲90度，因为扁平线123是贴在不同平面上的。除为了适应不同平面 拐角沿扁平线宽度上弯曲任何角度外，该可弯曲线实际上能以任何角度 在它自身上弯曲回来以适应在相同平面上的角度变化。
例如设想在图12A中有一个第二墙壁照明装置126’。壁灯126’通 过扁平线128连接着一个标准开关124。为了美观，不是在接近常规开 关处装一个第二独立开关，而是将扁平线在点129和129’处弯曲45度 角。扁平线基本上是在其自身上回折而达到45的转弯。
图13-17是更为特殊的使用上面公开的扁平线的各种系统实施例 的图示。这些系统简要说明如下。
图13示出扁平线/常规的扬声器线的接口。为简化和易于图示，仅 示出一个带立体声130的扬声器131。应理解，任何数目的扬声器可与 一发明的扁平线一起使用。
如图所示，立体声系统130通过扁平线133连接着扬声器131。扬 声器131能够设在任何希望的位置。然后常规的扬声器线136连接着墙 上一独立的插头。一个第二独立插头位于新扬声器位置附近所希望的地 点。然后扁平线133在两个独立的插头之间走线。然后扁平线133的整 个长度可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看而烦人的扬声器线。
参见图14，这里是扁平线/常规电话插孔形成一电话分机的插口图 示。
如图所示，现有的电话插孔或电话插座141通过扁平线143连接着 电话分机插孔142。如图所示，一个扁平线电话装置147连接着现有的 电话插孔141。然后把分机插孔142设在希望的位置，并连接到扁平线 电话装置147’上。然后扁平线143连接在扁平线电话装置147和147’ 之间。然后扁平线143的全长可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看而烦 人的电话线。
图15是-CATV的应用图示。电缆输入151通过75欧姆的同轴电 缆158进入室内。然后电缆158与75欧姆-300欧姆的转换装置157 连接，转换装置157接近室内输入151而设置在墙上。第二转换装置157’ 设在接近希望放电视机152的位置。然后扁平线153在两个转换位置之 间连接。然后如上述全部扁平线上可涂漆或贴纸，从而就看不见了难看 和烦人的CATV线。
图16示出包括扁平线163和嵌入灯169的表面下照明的实施例。 开关或插头161连接着扁平线163。嵌入灯169例如可以是20-100瓦的 双头RSC底座的120V的卤素灯。扁平线可设置在希望附加照明的任何 表位置，如在小隔间或架子下。然后扁平线上可涂漆或贴纸而与其余表 面平整贴合。
本发明的扁平线也可用于直流电(DC)。参见图17，一直流电源 171通过扁平线173连接着一个直流输出端172。与在其它系统实施例 中一样，墙上的连接器在常规DC线158和扁平线153之间形成接口。
接地故障断路器(GFI)电路
因为扁平线在涂漆或贴纸后几乎看不见，稍后可能不当心将一个钉 子或图片钩穿过扁平线，或因其他原因割断该线。
因此，在每个系统中，装设一接地故障断路(GFI)单元77(见图 8A-8C)作为一个安全措施，防止偶然穿透极薄的绝缘会发生的伤害。 该接地一词是指任何人或物形成一接地线路，而不是通常的内部接地。
该GFI电路监控AC电路通过火线和中线导体的电流，如果测到比 10毫安大的误差，通过一个电路断路器使两导体都断开。电路断路足够 快来防止任何持久的有害放电。
这个电路形成一个故障保险，而在连接前和连接后可对任何电路进 行检查和重新检查。由电路来的电力形成的连接可使电路故障使电路断 路器之外无电。
如上所述，该电路实际上位于可插电源输出端65中(见图8A-8C)， 输出端65插入到常规的墙壁插座中。GFI检测电路基本上是一常闭继 电器。当到地面的故障电流超过某预定值，该继电器断开，中断到负载 的电流，该预定值比使供电电路的过载电流保护装置动作所要的电流 小。
图18示出一标准单电路180不可开关双插头系统，它具有与一本 发明4-插头、3-接线端装置连接的GFI检测电路。
图19示出一标准单电路180不可开关双插头系统，它具有与本发 明插头装置(4个主插头和4个分插头)连接的GFI检测电路。
图20示出一标准双电路200可开关2-插头系统，因此需要两个GFI 检测电路，每个分别与本发明的一个4-插头(2个主插头和2个分插头) 装置连接。
虽然已就上述实施例介绍了本发明。本行业人士会了解，在后附权 利要求的精神和范围内，本发明在实施中可做出修改。