具有偏置的接觸部的圓柱形電連接器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有偏置的接觸部的圓柱形電連接器。電連接器包括界定內(nèi)部空間的端子主體。電接觸部位于內(nèi)部空間內(nèi)。電接觸部包括偏置成與端子主體接合的基體接觸環(huán)和偏置成與端子主體接合的外環(huán)。接觸臂從基體接觸環(huán)延伸至外環(huán)。
【專利說明】具有偏置的接觸部的圓柱形電連接器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年2月15日提交的第61/765，273號美國臨時申請的權(quán)益，其公開內(nèi)容在本文通過引用并入。
[0003]發(fā)明背景
[0004]本發(fā)明通常涉及電端子并且更具體地涉及筒型的圓柱形電端子。
[0005]電連接器可在汽車中使用，例如，將電動交通工具連接到外部電源，以便為交通工具上的電池充電。一種類型的電連接器包括圓柱形陰型連接器和插入到陰型連接器中的陽型引腳連接器。陰型連接器包括被偏置成與陽型引腳接觸的電接觸部(electriccontact)。電接觸部通常是金屬片彈性元件(sheet metal spring),其包括多個柔性的、向內(nèi)彎曲的臂。陽型引腳接合臂并向外推動臂，建立陰型連接器和陽型連接器之間的電通信。電接觸部可以是陰型連接器的具有對電流的最高電阻的部分。具有用于圓柱形陰型電連接器的改進(jìn)的電接觸部將是有利的。
[0006]發(fā)明概述
[0007]本發(fā)明涉及電連接器。電連接器可包括端子主體。端子主體可界定內(nèi)部空間。電接觸部可位于內(nèi)部空間內(nèi)。電接觸部可包括基體接觸環(huán)?；w接觸環(huán)可偏置成與端子主體接合。電接觸部可包括外接觸環(huán)。外接觸環(huán)可偏置成與端子主體接合。電接觸部可包括接觸臂。接觸臂可從基體接觸環(huán)延伸至外環(huán)。接觸臂可以從基體接觸環(huán)至接觸區(qū)域在向內(nèi)方向上傾斜。接觸臂可以在向外方向上從接觸區(qū)域到外環(huán)傾斜。內(nèi)部空間可以是大體圓柱形的?；w接觸環(huán)可以是大體圓柱形的。外環(huán)可以是大體圓柱形的。電連接器可包括端帽。端帽可將電接觸部保持在內(nèi)部空間中。內(nèi)部空間可以在端子主體的內(nèi)部壁和外開口之間延伸。端帽可延伸穿過外開口。端帽可包括內(nèi)部壁。通道可界定在端帽內(nèi)部壁和端子主體之間。電接觸部可包括外接觸端部。外接觸端部可以是電接觸部的最接近外開口的部分。外接觸端部可位于通道內(nèi)。端帽可包括內(nèi)帽端部，該內(nèi)帽端部比外接觸端部更遠(yuǎn)離外開口定位。接觸區(qū)域可距離外開口第一距離定位。接觸區(qū)域可距離內(nèi)部壁第二距離定位。第一距離可以不同于第二距離。電接觸部可包括多個接觸臂。多個接觸臂可從接觸基體環(huán)朝向端子軸線在向內(nèi)方向上傾斜，至各自的接觸區(qū)域。從接觸區(qū)域，接觸臂可遠(yuǎn)離端子軸線在向外方向上傾斜，至外環(huán)。
[0008]當(dāng)根據(jù)附圖閱讀時，本發(fā)明的各種方面將從下面的優(yōu)選的實施方式的詳述中對本領(lǐng)域的技術(shù)人員變得明顯。
[0009]附圖簡述
[0010]圖1是交通工具充電系統(tǒng)的透視圖。
[0011]圖2是來自圖1的交通工具充電系統(tǒng)的連接器組件的透視圖。
[0012]圖3是從上方看的來自圖2的連接器組件的連接器端子的透視圖。
[0013]圖4是從下方看的來自圖3的連接器端子的彈性元件部分和端帽以及配合的陽型端子的透視圖。
[0014]圖5是沿圖3的線5-5截取的剖視圖，示出了陽型端子插入到連接器端子中。[0015]圖6是圖5的一部分的細(xì)節(jié)圖。
[0016]圖7是類似于5所示的剖視圖，但示出了與連接器端子的端子籠(terminal cage )接合的陽型端子。
[0017]圖8是圖7的一部分的細(xì)節(jié)圖。
[0018]優(yōu)選實施方式詳述
[0019]現(xiàn)參照附圖，圖1示出了充電系統(tǒng)，通常以10表示。充電系統(tǒng)10可操作以使用外部電源對交通工具14上的電池12充電。充電系統(tǒng)10包括線16和附接的連接器組件18。連接器組件18配置成與交通工具上的入口 20配合，以允許充電系統(tǒng)10將外部電源連接到電池12。
[0020]現(xiàn)在參照圖2，示出了連接器組件18的透視圖。連接器組件18包括多個通常以22表示的連接器端子。連接器端子22被定位和布置成接合充電入口 20中包括的多個相對應(yīng)的引腳端子(未示出)。所示的連接器端子22的數(shù)量僅僅是為了說明的目的并且如果需要的話可以不同于所示出的。當(dāng)連接器組件18與入口 20配合時，連接器端子22與相對應(yīng)的引腳端子配合并且可以為電流、數(shù)據(jù)傳輸或任何其他期望的目的提供電路。
[0021]現(xiàn)在參照圖3，示出了一個連接器端子22的透視圖。連接器端子22包括端子主體24，端子主體24包括連接部分26和端子部分28。連接部分26配置為連接到連接器組件18，而端子部分28配置成與入口 20上的引腳端子中的一個配合。圖示的端子主體24由單件導(dǎo)電材料制成。然而，端子主體24可以由任何期望的材料制成并且可具有任何期望的形狀或構(gòu)造。連接器端子22還包括附接到端子部分28的外端部32的端帽30。圖示的端帽30由電絕緣材料制成。然而，端帽30可以由任何期望的材料制成。端帽30界定帽開口34，其目的將在下面描述。
[0022]參照圖4，示出了從下方獲取的連接器端子22的透視圖，其中為清楚起見移掉了端子主體24。連接器端子22包括電接觸部36，電接觸部36位于端子主體24內(nèi)，如將在下面描述的。圖示的電接觸部36由單件的彈性金屬板沖壓而成并彎曲成圖示的形狀。然而，電接觸部36可以由任何期望的材料制成并且可以使用任何期望的技術(shù)制成。電接觸部36包括界定端子軸線42的大體圓柱形的接觸基體環(huán)40。電接觸部36還包括多個接觸臂44，該多個接觸臂44在接觸方向上從接觸基體環(huán)40朝向端子部分28的外端部32延伸。接觸臂44中的每一個從接觸基體環(huán)40在向內(nèi)方向上朝向端子軸線42傾斜，直到各自的接觸區(qū)域48。從接觸區(qū)域48，接觸臂44中的每一個繼續(xù)在接觸方向上朝向端子部分28的外端部32延伸，但在向外方向上離開端子軸線42傾斜，直到大體圓柱形的外環(huán)50，該外環(huán)50圍繞端子軸線42定位。應(yīng)理解，如果需要的話，接觸區(qū)域48可以是接觸臂44的延伸部分，并且可以具有任何期望的橫截面形狀。如先前描述的，圖示的電接觸部36由單件金屬板沖壓而成并且電接觸部36的相對的邊緣聚集在一起以形成縱向間隙52。
[0023]連接器端子22是陰型電連接器并且配置成與陽型引腳端子54配合。應(yīng)理解，陽型引腳端子54是入口 20上的相應(yīng)的引腳端子。帽開口 34允許陽型引腳端子54被插入到端子主體24中以接合電接觸部36，這將在下面詳細(xì)描述。
[0024]現(xiàn)在參照圖5，示出了沿圖3的線5-5截取的剖視圖。陽型引腳端子54也示出為部分插入到連接器端子22中。端子主體24的端子部分28界定大體圓柱形的內(nèi)部空間56。內(nèi)部空間56從端子主體24的內(nèi)部壁58延伸到端子部分28的外端部32處的外開口 60。電接觸部36位于內(nèi)部空間56內(nèi)。當(dāng)構(gòu)建時，電接觸部36具有比內(nèi)部空間56的內(nèi)徑大的初始直徑?？v向間隙52允許接觸基體環(huán)40和外環(huán)50被壓縮到比內(nèi)部空間56的內(nèi)徑小的組裝直徑。這允許電接觸部36配合在內(nèi)部空間56的更小直徑內(nèi)。結(jié)果，彈性接觸基體環(huán)40和外環(huán)50被偏置成與端子主體24的端子部分28相接觸。這種接觸有助于保持在端子主體24和電接觸部36之間的良好的導(dǎo)電性。電接觸部36的內(nèi)接觸端部62鄰近內(nèi)部壁58定位并且電接觸部36的外接觸端部64朝向外開口 60定位。
[0025]端帽30定位在端子部分28的外端部32上并包括彈性附接臂66，該彈性附接臂66經(jīng)過外開口 60延伸到內(nèi)部空間56中。附接臂66包括鉤68，該鉤68接合由端子主體24在內(nèi)部空間56內(nèi)界定的內(nèi)部槽70。附接臂66與鉤68卡扣配合到內(nèi)部槽70中并通過與帽凸緣72協(xié)作來將端帽30保持在連接器端子22上，該帽凸緣72接合端子部分28的外端部32。可選擇地，端帽30可通過任何期望的技術(shù)保持在連接器端子22上。
[0026]端帽30還包括端帽內(nèi)部壁74 (圖4中最好地可見)，該端帽內(nèi)部壁74經(jīng)過外開口60延伸到內(nèi)部空間56中。端帽內(nèi)部壁74界定帽開口 34的一部分。端帽30部分地用于將電接觸部36保持在內(nèi)部空間56內(nèi)，這是由于電接觸部36被捕獲在端子主體24的內(nèi)部壁58和端帽內(nèi)部壁74之間。端帽30部分地也用于當(dāng)陽型引腳端子54與連接器端子22配合時幫助將陽型引腳端子54引導(dǎo)成適當(dāng)對準(zhǔn)以接合電接觸部36的接觸臂44。
[0027]現(xiàn)在參照圖7和圖8，示出了連接器端子22的橫截面，其中陽型引腳端子54進(jìn)一步插入。當(dāng)陽型引腳端子54插入到連接器端子22中時，陽型引腳端子54最初接合接觸臂44的在接觸區(qū)域48和外環(huán)50之間的部分。陽型引腳端子54與接觸臂44的接合產(chǎn)生了陽型引腳端子54與連接器端子22之間的電連接。接觸臂44在向外方向上偏斜，遠(yuǎn)離端子軸線42，并且每個接觸臂44的接觸區(qū)域48保持與陽型引腳端子54接合。如圖7所示，電接觸部36為電流提供路徑以在陽型引腳端子54和端子主體24之間流動經(jīng)過接觸臂44和接觸基體環(huán)40并且還經(jīng)過接觸臂44和外環(huán)50。因此，有利的是，接觸基體環(huán)40和外環(huán)50均保持與端子主體24接觸。
[0028]除了為電流提供路徑外，外環(huán)50還可以幫助為電接觸部36提供保護(hù)免受物理損壞。外環(huán)50連接接觸臂44中的每一個，并且接觸臂44不具有當(dāng)陽型引腳端子54插入到內(nèi)部空間56中時易受損壞的遠(yuǎn)端。
[0029]端帽內(nèi)部壁74包括可選的有角度的端部76，該端部76可進(jìn)一步幫助保護(hù)電接觸部36免受損壞。如圖6中所見，銳角界定在有角度的端部76和端子主體24之間。大體三角形形狀的通道78界定在端帽內(nèi)部壁74和端子主體24之間。外接觸端部64位于通道78內(nèi)。即，端帽30包括內(nèi)帽端部80，該內(nèi)帽端部80比外接觸端部64更遠(yuǎn)離外開口 60定位，并且內(nèi)帽端部80比外接觸端部64更靠近端子軸線定位。如圖8中所見，當(dāng)陽型引腳端子54接合電接觸部36時，接觸臂44的向外偏斜導(dǎo)致接觸基體環(huán)40和外環(huán)50之間的距離增力口。結(jié)果，外接觸端部64進(jìn)一步移動到通道78中并更靠近端帽30。應(yīng)理解，這意味著陽型引腳端子54幾乎不可能接合外接觸端部64。
[0030]應(yīng)理解，彈性電接觸部36可有益于防止制造期間的公差變化或由于反復(fù)使用而惡化，防止導(dǎo)致陽型引腳端子54和連接器端子22之間的電連接變得松弛或另外不牢靠。
[0031]如圖5中可看到的，接觸區(qū)域48距離外開口 60第一距離82以及距離內(nèi)部壁第二距離84而定位，其中第二距離84大于第一距離82。因此，接觸區(qū)域48沒有定位在內(nèi)部空間56的長度的中點(diǎn)?？蛇x擇地，接觸區(qū)域48可位于沿所述電接觸部36的長度的任何期望位置。此外，如果需要的話，接觸區(qū)域48可位于不同接觸臂44上的不同位置處。
[0032]如參考圖2所見，連接器組件18包括多個連接器端子22。當(dāng)連接器組件18接合入口 20時，可期望該連接器端子22以特定的順序接合各自相對應(yīng)的端子。在連接器組件18用來取代現(xiàn)有的連接器組件的情況下，可期望保持相同的順序。接觸區(qū)域48在不同的連接器端子22中的相對位置可以被選擇以控制連接器端子22將接合相對應(yīng)的端子的順序。
[0033]雖然以上描述了示例性的實施方式，但并不意在其描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，在本說明中使用的詞語是描述性的而不是限制性的詞語，并且應(yīng)理解，可以進(jìn)行各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。另外，可實施的實施方式的特征可以被組合以形成本發(fā)明的另外的實施方式。
[0034]此外，圖示的充電系統(tǒng)10是連接器組件18適合于使用的環(huán)境的說明性的、非限制性的例子。該連接器組件18與連接器端子22可用于需要電連接的其它環(huán)境中以及其它目的。
[0035]已經(jīng)在其優(yōu)選的實施方式中解釋并圖示了本發(fā)明的原理和操作模式。然而，必須理解，本發(fā)明可以以不同于所具體解釋和圖示的來實踐，而不脫離其精神或范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電連接器，包括: 端子主體，其界定內(nèi)部空間； 電接觸部，其位于所述內(nèi)部空間內(nèi)，并且包括被偏置成與所述端子主體接合的基體接觸環(huán)、被偏置成與所述端子主體接合的外環(huán)和從所述基體接觸環(huán)延伸到所述外環(huán)的接觸臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，其中所述接觸臂從所述基體接觸環(huán)到接觸區(qū)域在向內(nèi)方向上傾斜，并且進(jìn)一步從所述接觸區(qū)域到所述外環(huán)在向外方向上傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，其中所述內(nèi)部空間是大體圓柱形的，所述基體接觸環(huán)是大體圓柱形的，并且所述外環(huán)是大體圓柱形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，還包括端帽，所述端帽將所述電接觸部保持在所述內(nèi)部空間中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電連接器，其中所述內(nèi)部空間在所述端子主體的內(nèi)部壁和外開口之間延伸，并且所述端帽延伸穿過所述外開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器，其中所述端帽包括內(nèi)部壁并且通道界定在所述端帽的內(nèi)部壁和所述端 子主體之間，并且其中所述電接觸部包括位于所述通道內(nèi)的外接觸端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器，其中所述外接觸端部是所述電接觸部的最靠近所述外開口的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器，其中所述電接觸部包括成為所述電接觸部的最靠近所述外開口的部分的外接觸端部，并且所述端帽包括內(nèi)帽端部，所述內(nèi)帽端部比所述外接觸端部更遠(yuǎn)離所述外開口定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接器，其中所述接觸區(qū)域距離所述外開口第一距離并且距離所述內(nèi)部壁第二距離而定位，并且其中所述第二距離不同于所述第一距離。
10.一種電連接器，包括: 端子主體，其界定所述端子主體的內(nèi)部壁和外開口之間的內(nèi)部空間； 電接觸部，其位于所述內(nèi)部空間內(nèi)，并且包括被偏置成與所述端子主體接合的鄰近所述內(nèi)部壁的基體接觸環(huán)、從所述接觸基體環(huán)朝向所述外開口延伸的多個接觸臂，所述接觸臂中的每一個在向內(nèi)方向上朝向端子軸線傾斜，至接觸區(qū)域，并且在向外方向上遠(yuǎn)離所述端子軸線傾斜，至偏置成與所述端子主體接合的外環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電連接器，其中所述接觸區(qū)域距離所述外開口第一距離并且距離所述內(nèi)部壁第二距離而定位，并且其中所述第二距離不同于所述第一距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電連接器，還包括端帽，所述端帽將所述電接觸部保持在所述內(nèi)部空間中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電連接器，其中所述端帽延伸穿過所述外開口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電連接器，其中所述端帽包括內(nèi)部壁并且通道界定在所述端帽的內(nèi)部壁和所述端子主體之間，并且其中所述電接觸部包括位于所述通道內(nèi)的外接觸端部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電連接器，其中所述外接觸端部是所述電接觸部的最靠近所述外開口的部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電連接器，其中所述內(nèi)部空間是大體圓柱形的，所述基體接觸環(huán)是大體圓柱形的，并且所述外環(huán)是大體圓柱形的。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電連接器，其中所述內(nèi)部空間是大體圓柱形的，所述基體接觸環(huán)是大體圓柱形的，并且所述外環(huán)是大體圓柱形的。
18.—種電連接器,包括: 端子主體，其界定所述端子主體的內(nèi)部壁和外開口之間的大體圓柱形的內(nèi)部空間； 電接觸部，其位于所述內(nèi)部空間內(nèi)，并且包括被偏置成與所述端子主體接合的鄰近所述內(nèi)部壁的基體接觸環(huán)、從所述接觸基體環(huán)朝向所述外開口延伸的多個接觸臂，所述接觸臂中的每一個在向內(nèi)方向上朝向端子軸線傾斜，至接觸區(qū)域，并且在向外方向上遠(yuǎn)離所述端子軸線傾斜，至外接觸端部； 端帽，其延伸穿過所述外開口并包括內(nèi)帽端部，所述內(nèi)帽端部比所述外接觸端部更遠(yuǎn)離所述外開口定位。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電連接器，其中所述內(nèi)帽端部比所述外接觸端部更靠近所述端子軸線定位。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電連接器，其中所述電接觸部還包括在所述外接觸端部處的被偏置成與所述端子主 體接合的外環(huán)。
【文檔編號】H01R13/02GK103996916SQ201410051582
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】邁克爾·格利克, 斯洛博丹·帕夫諾維奇, 瑞什馬·拉瑟德, 圖拉西·薩德拉斯-拉溫德拉 申請人:李爾公司