CN101640350A - 插入连接器、接收连接器和连接器单元 - Google Patents

插入连接器、接收连接器和连接器单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种插入连接器、接收连接器和连接器单元,插入连接器与接收连接器连接,接收连接器构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,插入连接器与电气设备连接,插入连接器包括:由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子。

Description

插入连接器、接收连接器和连接器单元
相关申请的交叉引用
本专利申请基于并要求2008年7月30日提交的日本专利申请No.2008-196922和2008年9月29日提交的日本专利申请No.2008-251497的优先权,这两个申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明一般地涉及插入连接器、接收连接器和连接器单元。更具体地,本发明涉及用于供给电力的插入连接器、接收连接器和连接器单元。
背景技术
通常,电气设备通过从电源接收电力供给来操作。当电气设备从电源接收电力供给时,通常经由连接器单元从电源向电气设备供给电力。
如日本公开专利申请No.5-82208和日本公开专利申请No.2003-31301所公开的那样,在这样的连接器单元中,凸形状的插入连接器和凹形状的接收连接器彼此啮合以进行电连接。
另一方面,作为全球变暖等的一个措施,即使在本地的电力传输中,也建议供给高压直流电力,由此降低变压器或电力传输中的电力损失,并且不要求电缆太粗。特别是,在服务器等信息设备中,由于消耗大量的电力,因此优选这样的电力供给。
如果电压高,则供给电气设备的电力可能影响人体或电子部件的操作。
在高压电力用于服务器等信息设备的情况下,当安装该设备时或者在维护时,由人来执行操作。因此,作为用于进行电连接的连接器单元,需要使用与用于以往的交流商业电源的连接器单元不同的连接器单元。
发明内容
因此,本发明的实施方式可以提供一种新的、有用的插入连接器、接收连接器和连接器单元,解决上述的一个或多个问题。
更具体地,本发明的实施方式可以提供一种插入连接器、接收连接器和连接器单元,从而能够安全地供给高压电力。
本发明的另一个方面可以提供一种与接收连接器连接的插入连接器,所述接收连接器构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述插入连接器与所述电气设备连接,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
其中,所述接收连接器与所述电源连接,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
本发明的另一个方面可以提供一种与插入连接器连接的接收连接器,所述插入连接器构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述插入连接器与所述电气设备连接,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
其中,所述接收连接器与所述电源连接,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
本发明的另一个方面可以提供一种连接器单元,构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述连接器单元包括:
与所述电气设备连接的插入连接器;和
与所述电源连接的接收连接器,
其中,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的连接器单元的结构图。
图2是本发明第一实施方式的连接器单元的透视图。
图3是本发明第一实施方式的插入连接器的内部结构图。
图4是本发明第一实施方式的接收连接器的结构图。
图5是本发明第一实施方式的插入连接器的内部结构的透视图。
图6是说明本发明第一实施方式的连接器单元的连接方法的第1图。
图7是说明本发明第一实施方式的连接器单元的连接方法的第2图。
图8是说明本发明第一实施方式的连接器单元的连接方法的第3图。
图9是说明本发明第一实施方式的连接器单元的连接方法的第4图。
图10是本发明第一实施方式的连接器单元的控制插头端子缩回的状态的透视图。
图11是本发明第一实施方式的连接器单元的控制插头端子伸展的状态的透视图。
图12是使用本发明第一实施方式的连接器单元的电源供给系统的结构图。
图13是使用本发明第一实施方式的连接器单元的PDU(PowerDistribution Unit,电源分配单元)的透视图。
图14是本发明第二实施方式的插入连接器的内部结构的透视图。
图15是说明本发明第二实施方式的插入连接器的控制插头端子伸展的情况的图。
图16是本发明第二实施方式的插入连接器的内部结构的透视图。
图17是说明本发明第二实施方式的插入连接器的控制插头端子缩回的情况的图。
图18是本发明第二实施方式的插入连接器的内部结构的部分截面图。
具体实施方式
以下参照图1~图18说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
说明本发明的第一实施方式的插入连接器、接收连接器和连接器单元。
(插入连接器、接收连接器和连接器单元的结构)
图1中示出本发明的第一实施方式的插入连接器、接收连接器和连接器单元的结构。
本发明第一实施方式的连接器单元包括插入连接器10和接收连接器20。
插入连接器10与服务器等信息设备40连接。插入连接器10包括2个电力插头端子11和12、控制插头端子13和接地插头端子14。控制插头端子13可以沿插入连接器10的插入方向缩回。
另一方面,接收连接器20与供给电力的高压电源50连接。接收连接器20包括对应于电力插头端子11和12的电力插座端子21和22、对应于控制插头端子13的控制插座端子23和对应于接地插头端子14的接地插座端子24。
另外,接收连接器20包括2个控制开关31和32。
控制开关31和32包括板状开关等。通过按下控制开关31和32,它们的触点接触并且电流流动。在该例子中,绝缘板簧33在控制开关31和32的正上方。
控制开关31的一端与高压电源50的正输出连接。控制开关31的另一端与电力插座端子21连接。另一方面,控制开关32的一端与高压电源50的负输出连接。控制开关32的另一端与电力插座端子22连接。
在2个控制开关31和32中,通过在插入连接器10和接收连接器20彼此啮合的状态下沿着插入方向伸展插入连接器10的控制插头端子13,2个控制开关31和32的触点经由绝缘板簧33连接。
这样,通过连接控制开关31和32的触点,电力被供给到接收连接器20的电力插座端子21和22。另外,经由插入连接器10的电力插头端子11和12,将电力供给到服务器等信息设备40。
这样,在本发明的实施方式的连接器单元中,控制开关31和32连接到电力插座端子21和22。在高于48V的高压、更具体地等于或高于200V的高压的直流电力的情况下,可能会由于接触而对人体产生危险。因此,通过将控制开关31和32连接到电力插座端子21和22,来控制从电力插座端子21和22的电力供给,从而进一步提高安全性。
在本发明的实施方式中,控制插座端子23不限于具有在控制插头端子13伸展的状态下与控制插头端子13啮合的结构。控制插座端子23的结构可以是在内部包含基于由于控制插头端子13的伸展和缩回而产生的动力来控制开/关的控制开关等的结构。
(连接器单元的结构)
接着,参照图2~图5说明本发明的实施方式的连接器的结构和连接方法。
图2(a)是本发明的实施方式的插入连接器10的透视图。图2(b)是本发明的实施方式的接收连接器20的主体的透视图。
图3(a)是在本发明的实施方式的插入连接器10中控制插头端子13缩回的状态的内部结构的透视图。图3(b)是在本发明的实施方式的插入连接器10中控制插头端子13伸展的状态的内部结构的透视图。
图4(a)是本发明的实施方式的接收连接器20的俯视图。图4(b)是本发明的实施方式的接收连接器20的侧面图。图4(c)是本发明的实施方式的接收连接器20的背面图。
图5(a)是本发明的实施方式的接收连接器20的内部结构图。图5(b)是接收连接器20的控制开关31和32附近的放大图。
图2(a)所示的插入连接器10具有大约30mm的宽度W1、大约30mm的长度D1和大约16mm的高度H1。400VDC(400V直流)的DC电源电缆15连接到插入连接器10。金属制成的电力插头端子11和12、控制插头端子13和接地插头端子14设置在插入连接器10的、与连接了电缆15的一侧相反的一侧。电力插头端子11和12的长度A大约为17mm。接地插头端子14的长度B大约为19mm。
被插入到接收连接器20之后,本发明的实施方式的插入连接器10处于图3(a)所示的状态。此后,通过按下按钮16,控制插头端子13伸展并且铰链17转动。结果,锁定端子18沿垂直于插入方向的方向突出,从而形成图3(b)所示的状态。
另一方面,如图2(b)和图4所示,本发明的实施方式的接收连接器20具有插入连接器10的主体的一部分与接收连接器20啮合的结构。
接收连接器20包括电力插座端子21和22、接地插座端子24和控制插座端子23。电力插座端子21和22构成为与电力插头端子11和12连接。接地插座端子24构成为与接地插头端子14连接。控制插座端子23构成为在控制插头端子13伸展的状态下与控制插头端子13连接。
与以下说明的PDU(电源分配单元)的主体连接的端子设置在接收连接器20的主体的背面。更具体地说,电力端子21A和22A和接地端子24A设置在接收连接器20的主体的背面。电力端子21A经由控制开关31与电力插座端子21连接。电力端子22A经由控制开关32与电力插座端子22连接。接地端子24A与接地插座端子24连接。
图4所示的接收连接器20具有大约56mm的宽度W2、大约40mm的长度D2和大约40.5mm的高度H2。
图5(a)和图5(b)示出接收连接器20的内部结构。2个控制开关31和32设置在接收连接器20的控制插座端子23内部。当设置在2个控制开关31和32上方的绝缘板簧33从上部被按下从而弯曲时,2个控制开关31和32的触点接触,从而电流流动。
由于流动的电流是400VDC,因此插入连接器10的控制插头端子13的前端直接按下2个控制开关31和32从而触点接触是很危险的。因此,在该例子中,2个控制开关31和32的触点经由绝缘板簧33接触。在该例子中,在控制开关31和32的触点附近设置用于防止电弧的永磁铁25A和25B。
接着,参照图6~图8说明本发明的实施方式的插入连接器10和接收连接器20的连接方法。图6图8是用于说明本发明的第一实施方式的插入连接器10和接收连接器20的连接方法的第1~第3图。图6~图8中的每一个示出截面的示意性结构。
图6示出插入连接器10和接收连接器20彼此连接之前的状态。在图6所示的状态下,插入连接器10的电力插头端子11未与电力插座端子21连接。
同样,图1所示的电力插头端子12和电力插座端子22没有彼此连接。接地插头端子14和接地插座端子24没有彼此连接。另外,控制插头端子13缩回。使控制插头端子13伸展和缩回的按钮16突出。
另一方面,在接收连接器20中,控制开关31和电力插座端子21彼此连接。更具体地,控制开关31包括板簧部分35以及触点36和37。触点36与电力插座端子21连接。板簧部分35由金属板簧构成。触点37经由板簧部分35与电源50连接。
同样,图1所示的电力插头端子12与电力插座端子22连接。控制开关32与电源50连接。另外,当从绝缘板簧33的上部施加力时,设置在控制开关31和32上方的绝缘板簧33变形,从而力被传递到控制开关31和32。
接着,图7中示出插入连接器10被插入到接收连接器20的状态。在该状态下,电力插座端子21与插入连接器10的电力插头端子11彼此啮合。
同样,图1所示的电力插头端子12和电力插座端子22彼此啮合。接地插头端子14和接地插座端子24彼此啮合。在该状态下,控制插头端子13保持缩回,使控制插头端子13伸展和缩回的按钮16保持突出。从而,接收连接器20的控制开关31的触点37和触点36没有连接。同样,未示出的控制开关32的触点39和触点38没有连接。
图8中示出插入连接器10被插入到接收连接器20并且控制插头端子13伸展的状态。
更具体地说,通过按下按钮16,控制插头端子13伸展并且控制插头端子13的前端按下绝缘板簧33,从而板簧33弯曲。由于绝缘板簧33的弯曲,控制开关31的板簧部分35弯曲,从而控制开关31的触点37和触点36连接。
通过连接控制开关31的触点37和触点36,来自图1所示的电源50的电力被供给到电力插座端子21。同样,电力被供给到图1所示的电力插座端子22。结果,经由与电力插座端子21和22连接的电力插头端子11和12,将电力从电源50供给到图1所示的服务器等信息设备40。
接着,参照图9说明控制开关31的触点36和37以及控制开关32的触点38和39。
如图5所示,永磁铁25A设置在控制开关31的触点36和37的附近。永磁铁25B设置在控制开关32的触点38和39的附近。
参照图9(a),控制开关31中的直线表示当触点36和37连接时流动的电流的方向。控制开关32中的直线表示当触点38和39连接时流动的电流的方向。在该连接状态下,从电源50供给的电流流过控制开关31和32并且供给到服务器等信息设备40。
这里,当控制插头端子13缩回时,控制开关31的触点36和37以及控制开关32的触点38和39打开,从而电流的流动停止。此时,在触点36和37之间以及触点38和39之间产生电弧(电弧电流)。
这种情况下,通过如图9(b)所示在触点36和37的附近设置永磁铁25A,由于永磁铁25A而产生由虚线指示的磁通。从而,根据弗莱明左手定律,产生洛伦茨力。结果,如图9(a)所示,电弧如图9(a)中的附图标记91所指示的那样偏转而被除去。
而且,通过如图9(c)所示在触点38和39的附近设置永磁铁25B,由于永磁铁25B而产生由虚线指示的磁通。从而,根据弗莱明左手定律,产生另一个洛伦茨力。结果,如图9(a)所示,电弧如图9(a)中的附图标记92所指示的那样偏转而被除去。
结果,电力供给被立即切断,因此可以获得更高的安全性。
在上述例子中,说明了使用2个永磁铁25A和25B的情况。但是,本发明不限于该例子。例如,如图9(d)所示,可以使用由2个永磁铁25A和25B形成的一个永磁铁25。
接着,参照图10和图11说明控制插头端子13和锁定端子18的功能。
图10(a)是在本发明的实施方式的插入连接器10中控制插头端子13缩回的状态的透视图。图10(b)是插入连接器10和接收连接器20彼此啮合并且控制插头端子13缩回的状态的透视图。
图11(a)是在本发明的实施方式的插入连接器10中控制插头端子13伸展的状态的透视图。图11(b)是插入连接器10和接收连接器20彼此啮合并且控制插头端子13伸展的状态的透视图。
如图10(a)所示,控制插头端子13缩回的状态下的长度C1是10mm。如图11(a)所示,控制插头端子13伸展的状态下的长度C2是14.5mm。
如图10(b)所示,对应于突出的锁定端子18的凹部29形成在接收连接器20中。如图11(b)所示,在凹部29中,当锁定端子18突出时,插入连接器10和接收连接器20的连接不会被切断。
在本发明的上述实施方式中,通过使用按钮16,控制插头端子13沿着插入方向伸展并且锁定端子18突出。但是,本发明不限于该结构。可以使用能够沿插入方向移动的滑动开关等来代替按钮16,从而控制插头端子13能够沿着插入方向伸展并且锁定端子18能够突出。
这样,仅在控制插头端子13伸展的状态下才从电力插座端子21和22供给电力。这是因为,当插入连接器10没有连接到接收连接器20时,需要防止400VDC的高压被施加到接收连接器20的电力插座端子21和22。
换言之,如果当插入连接器10没有连接到接收连接器20时,400VDC的高压被施加到接收连接器20的电力插座端子21和22,则会产生下述问题。即,当人误触摸电力插座端子21和22或者经由传动器、金属片、切断的导线等与电力插座端子21和22接触时,人体会被伤害。因此,需要防止这样的问题发生。
因此,根据本发明的实施方式的连接器单元,当在插入连接器10的电力插头端子11和12与接收连接器20的电力插座端子21和22啮合的状态下推动控制插头端子13时,电流经由设置在控制插座端子23处的控制开关流动。结果,电力经由电力插座端子21和22以及插入连接器10的电力插头端子11和12被供给到信息设备40。
(电力供给系统)
接着,说明使用本发明的实施方式的连接器单元的电源供给系统的结构。
图12是使用本发明的第一实施方式的连接器单元的电力供给系统的结构图。
在该电力供给系统中,从商业电源70供给的AC 100V或AC200V的电压被输入到高压电源50,由高压电源50的AC/DC转换器51转换成DC 400V。直流电能可以存储在电池等中。因此,通过设置备份电池52,可以容易地应对断电等情况。
本发明的实施方式的接收连接器20经由电源电缆连接到高压电源50,从而从接收连接器20供给来自高压电源50的400VDC的电力。
另一方面,本发明的实施方式的插入连接器10经由电源电缆15与服务器等信息设备40连接。通过将插入连接器10与接收连接器20电连接,电力从高压电源50供给到服务器等信息设备40。
另外,在服务器等信息设备40中设置DC/DC转换器41。DC/DC转换器41构成为将400VDC转换成具有低压的DC输出,从而可以操作CPU 42等电子部件。
在上述的电力供给系统中,具有几个优点。例如,由于从商业电源70的AC到DC的转换仅需一次,因此电力损失小。另外,在400VDC的高压直流下无需注意导线的宽度。由于是直流,可以将电能存储在电池52中,并且当由于断电而导致从商业电源70的供给停止时可以容易地应对。
接着,参照图13说明使用本发明的实施方式的连接器单元的PDU(电力分配单元)。
这里,图13是使用本发明的第一实施方式的连接器单元的PDU的透视图。
从图12所示的高压电源供给的400VDC的电力被暂时输入到其配电盘70,从而电力被分配到每个PDU 30。在每个PDU 30中设置多个本发明的实施方式的接收连接器20。可以经由每个接收连接器20来供给400VDC的电力。
另一方面,多个服务器等信息设备40被安装在服务器机柜45中。从电源接收供电的插入连接器10经由DC电源电缆15与对应的服务器等信息设备40连接。通过将插入连接器10电连接到设置在PDU 30中的接收连接器20,可以供给400VDC的电力。
另外,在上述例子中,说明了400VDC的情况。但是,只要电流是直流(DC),就可以使用插入连接器、接收连接器和连接器单元。在DC的情况下,与AC不同,由于没有频率因此对人是安全的。
从对人体的影响的观点出发,通常使用等于或小于48V的电压作为直流电压。这是因为如果电压等于或小于48V,则几乎没有由于触电而导致的影响。如果电压大于48V,则对人体的影响大,特别是,等于或高于200V的电压是危险的。
在该实施方式的插入连接器、接收连接器和连接器单元中,通过不同于现有技术的结构提高了安全性。因此,高于48V的电压、特别是高于200V的电压的情况下的安全性提高,因此,该实施方式的接收连接器和连接器单元是有效的。
[第二实施方式]
本发明的第二实施方式主要涉及插入连接器。更具体地说,在本发明的第二实施方式中,如下所述,利用滑动开关来进行控制插头的伸展和缩回。
图14示出本发明的第二实施方式的插入连接器的结构。更具体地说,图14(a)是在控制插头端子113缩回的状态下插入连接器110的透视图。图14(b)是在控制插头端子113伸展的状态下插入连接器110的透视图。
插入连接器110包括2个用于接收电力供给的电力插头端子111和112、控制插头端子113、接地插头端子114、滑动开关116和锁定端子108。
通过沿着控制插头端子113的插入方向使滑动开关116滑动,而使控制插头端子113从图14(a)所示的缩回状态向图14(b)所示的伸展状态伸展。
接着,参照图15和图16说明在本实施方式的插入连接器110中使控制插头端子113伸展的情况。通过使控制插头端子113伸展,设置在接收连接器(未示出)的控制插座端子处的开关的触点从打开变为闭合。
图15(a)是控制插头端子113缩回的状态的内部结构图。图15(b)是控制插头端子113缩回的状态的内部透视图。图15(c)是在控制插头端子113缩回和控制插头端子113伸展之间的中间状态的内部结构图。图15(d)是在控制插头端子113缩回和控制插头端子113伸展之间的中间状态的内部透视图。图15(e)是控制插头端子113伸展的状态的内部结构图。图15(f)是控制插头端子113伸展的状态的内部透视图。图16是图15(b)的部分放大图。
如图15(a)和图15(b)所示,在滑动开关116中,在插入连接器110内部设置U形部分117。控制插头端子113经由控制插头端子连杆118伸展。
另外,在插入连接器110内部设置卷簧119。卷簧119与传递部分120的一端连接。传递部分120构成为传递卷簧119的展开和压缩。传递部分120的另一端与控制插头端子连杆118的凸轮轴121连接,其中传递部分120的端部可以转动,并且凸轮轴121可以在凸轮槽122中移动。
而且,滑动轴123设置在控制插头端子连杆118中,从而在滑动槽124中移动。另外,控制插头端子连杆118的前端部125插入到设置在控制插头端子113中的缓冲槽126中,从而在缓冲槽126中移动。
在控制插头端子113缩回的状态下,滑动开关116和控制插头端子连杆118位于图15的左侧。凸轮轴121位于凸轮槽122中的最左侧,并且与U形部分117左侧的内部壁面接触。并且,控制插头端子连杆118的滑动轴123位于滑动槽124中的左侧。前端部125与缓冲槽126的左端接触。此时,卷簧119轻微压缩。
此后,滑动开关116沿插入方向(图15的右方向)移动,从而处于图15(c)和图15(d)所示的中间状态。在该中间状态下,滑动开关116的移动方向与卷簧119的展开和压缩方向垂直。
在该中间状态下,滑动开关116位于图15的基本中央部分。在控制插头端子连杆118中,凸轮轴121被U形部分117左侧的内部壁面推到右侧,从而在凸轮槽122中移动到右侧,到达凸轮槽122的中央部分。
此时,尽管控制插头端子连杆118的前端部125移动到右侧,但由于前端部125在缓冲槽126中移动,因此保持控制插头端子113的缩回状态。在该缩回状态下,前端部125与缓冲槽126的右端接触。另外,在该缩回状态下,与图15(a)和图15(b)所示的位置相比,卷簧119被更多地压缩,因此,由于卷簧119的回复力而使得将传递部分120向上推的力变强。
此后,通过沿插入方向(图15的右方向)进一步移动滑动开关116,由于卷簧119的回复力而到达图15(e)和图15(f)所示的位置。
换言之,由于使卷簧119展开的回复力,凸轮轴121经由传递部分120沿着图15的右方向在凸轮槽122中移动。结果,经由控制插头端子连杆118的前端部125,缓冲槽126的右端被推动,并且控制插头端子113沿着插入方向伸展。
在该伸展状态下,滑动开关116和控制插头端子连杆118向图15的右侧移动。而且,凸轮轴121移动到凸轮槽122中的最右侧,并与U形部分117右侧的内部壁面接触。并且,控制插头端子连杆118的滑动轴123位于滑动槽124中的右侧。前端部125与缓冲槽126的右端接触。此时,与中间状态相比,卷簧119轻微展开。
这样,可以使控制插头端子113沿插入方向伸展。由于卷簧119从中间状态的回复力、即卷簧119展开的力,控制插头端子113沿插入方向伸展,因此这在短时间内发生。
接着,参照图17说明在本实施方式的插入连接器110中使控制插头端子113缩回的情况。通过缩回控制插头端子113,设置在接收连接器(未示出)的控制插座端子处的开关的触点从闭合变为打开。
图17(a)是控制插头端子113伸展的状态的内部结构图。图17(b)是控制插头端子113伸展的状态的内部透视图。图17(c)是在控制插头端子113伸展和控制插头端子113缩回之间的中间状态的内部结构图。图17(d)是在控制插头端子113伸展和控制插头端子113缩回之间的中间状态的内部透视图。图17(e)是控制插头端子113缩回的状态的内部结构图。图17(f)是控制插头端子113缩回的状态的内部透视图。
如图17(a)和图17(b)所示,在控制插头端子113伸展的状态下,滑动开关116和控制插头端子连杆118位于图17的右侧。
凸轮轴121位于凸轮槽122中的最右侧,并与U形部分117右侧的内部壁面接触。并且,控制插头端子连杆118的滑动轴123位于滑动槽124中的右侧。前端部125与缓冲槽126的右端接触。此时,卷簧119轻微压缩。
此后,滑动开关116沿牵拉方向(图17的左方向)移动,从而到达图17(c)和图17(d)所示的中间状态。在该中间状态下,滑动开关116的移动方向与卷簧119的展开和压缩方向垂直。
在该中间状态下,滑动开关116位于图17的基本中央部分。在控制插头端子连杆118中,凸轮轴121被U形部分117右侧的内部壁面推到左侧,从而在凸轮槽122中移动到左侧,到达凸轮槽122的中央部分。
此时,尽管控制插头端子连杆118的前端部125移动到左侧,但由于前端部125在缓冲槽126中移动,因此保持控制插头端子113的伸展状态。在该伸展状态下,前端部125与缓冲槽126的右端接触。另外,在该伸展状态下,与图17(a)和图17(b)所示的位置相比,卷簧119被更多地压缩,因此,由于卷簧119的回复力而使得将传递部分120向上推的力变强。
此后,通过沿牵拉方向(图17的左方向)进一步移动滑动开关116,由于卷簧119的回复力而达到图17(e)和图17(f)的位置。
换言之,由于使卷簧119展开的回复力,凸轮轴121经由传递部分120沿着图17的左方向在凸轮槽122中移动。结果,经由控制插头端子连杆118的前端部125,缓冲槽126的左端被推动,并且控制插头端子113沿着插入方向缩回。
在该缩回状态下,滑动开关116和控制插头端子连杆118向图17的左侧移动。而且,凸轮轴121移动到凸轮槽122中的最左侧,并与U形部分117左侧的内部壁面接触。并且,控制插头端子连杆118的滑动轴123位于滑动槽124中的左侧。前端部125与缓冲槽126的左端接触。此时,与中间状态相比,卷簧119轻微展开。
这样,可以使控制插头端子113沿插入方向缩回。由于卷簧119从中间状态的回复力、即卷簧119展开的力,控制插头端子113沿插入方向缩回,因此这在短时间内进行。
但是,在没有设置卷簧119的情况下,仅通过人的手指的力来使控制插头端子113沿插入方向缩回和伸展。由于缩回或伸展的速度取决于人而不同,因此速度可能较低。
由于缩回或伸展的速度低,因此可能在由控制插头端子113连接的接收连接器(未示出)的触点处产生电弧或振动。这样的电弧或振动会损坏接收连接器的触点或与插入连接器连接的设备。
在本实施方式的插入连接器110中,控制插头端子113可以在短时间内缩回或伸展。因此,可以防止上述的电弧或振动产生。从而可以防止接收连接器的触点或与插入连接器连接的设备被损坏。
接着,参照图18说明本实施方式的插入连接器的机构。
图18(a)是控制插头端子113缩回的状态下的插入连接器的部分截面图。图18(b)是控制插头端子113处于中间状态的状态下的插入连接器的部分截面图。图18(c)是控制插头端子113伸展的状态下的插入连接器的部分截面图。
滑动开关116移动到图18(a)的左侧,从而凸轮轴121被U形部分117右侧的内部壁面推到左侧。结果,凸轮轴121在凸轮槽122中移动到左侧,从而控制插头端子连杆118移动到左侧。
此时,卷簧119由凸轮轴121经由传递部分120压缩。本实施方式的插入连接器110的卷簧119被接收在卷簧保持器127中。卷簧119的不与传递部分120接触的一侧的一端固定在卷簧保持器127内部。并且,卷簧保持器127由插入连接器110的框架和旋转轴128可旋转地支撑。
结果形成图18(b)所示的中间状态。在该状态下,卷簧119被压缩,沿展开方向的回复力大。
此后,滑动开关116进一步向左侧移动,传递部分120被卷簧119的回复力向上推,从而凸轮轴121在凸轮槽122中移动到左侧。结果,控制插头端子113经由控制插头端子连杆118的前端部125沿左方向移动。换言之,控制插头端子113沿插入方向伸展,从而形成图18(c)所示的伸展状态。
这样,可以在短时间内推动控制插头端子113。
同样,在使控制插头端子113缩回的情况下,由于卷簧119的回复力,可以使控制插头端子113从中间状态缩回。因此,可以在短时间内缩回控制插头端子113。
在上述例子中,通过利用使卷簧119从压缩状态展开的回复力,而使控制插头端子113缩回。但是,通过使用凸轮槽122的结构等,而利用使卷簧119从展开状态压缩的回复力,从而可以执行控制插头端子113的伸展和缩回。
另外,尽管在上述例子中使用了卷簧119,但只要能够执行同样的动作,就可以使用任何弹性构件。
而且,可以使用本实施方式的插入连接器来代替第一实施方式的插入连接器。例如,可以将本实施方式的插入连接器与第一实施方式的接收连接器结合,从而形成连接器单元。
根据本发明的实施方式,可以提供能够安全地供给高压电力的插入连接器、接收连接器和连接器单元。
这里所述的所有例子和条件性语言都是用于教导目的,以帮助读者理解本发明和发明人提出的概念以提高现有技术,应当理解为不限于这些具体说明的例子和条件,并且说明书中的这些例子的组织也不涉及本发明的优劣的展示。尽管具体说明了本发明的实施方式,但应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种改变、替换和变更。

Claims (28)

1.一种与接收连接器连接的插入连接器,所述接收连接器构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述插入连接器与所述电气设备连接,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
其中,所述接收连接器与所述电源连接,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
2.如权利要求1所述的插入连接器,
其中,利用滑动开关或按钮开关来进行所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回。
3.如权利要求1所述的插入连接器,还包括:
滑动开关,构成为经由控制插头端子连杆来进行所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回;和
能够展开和压缩的卷簧,
其中,所述插入连接器处于所述滑动开关的移动方向与所述卷簧的展开和压缩方向垂直的中间状态;
通过移动所述滑动开关而使所述卷簧展开和压缩。
4.如权利要求3所述的插入连接器,
其中,所述卷簧在所述中间状态的情况下处于展开状态或压缩状态;
所述控制插头端子由于所述卷簧从所述中间状态的回复力,而经由所述控制插头端子连杆沿所述插入方向伸展。
5.如权利要求3所述的插入连接器,
其中,所述卷簧在所述中间状态的情况下处于展开状态或压缩状态;
所述控制插头端子由于所述卷簧从所述中间状态的回复力,而经由所述控制插头端子连杆沿所述插入方向缩回。
6.如权利要求1所述的插入连接器,还包括:
锁定端子,构成为对应于所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回,而沿着与所述插入方向垂直的方向突出,
其中,通过使所述插头端子沿所述插入方向伸展,而使所述锁定端子沿着与所述插入方向垂直的方向突出;
所述接收连接器包括具有与所述突出的锁定端子对应的结构的凹部;
通过在所述插入连接器与所述接收连接器彼此啮合的状态下使所述控制插头端子伸展,所述锁定端子沿着与所述插入方向垂直的方向啮合到所述接收连接器的所述凹部,从而保持所述插入连接器和所述接收连接器的啮合状态。
7.如权利要求1所述的插入连接器,还包括:
接地插头端子,
其中,所述接收连接器包括对应于所述接地插头端子的接地插座端子;
在所述插入连接器与所述接收连接器彼此啮合的啮合状态下,所述接地插头端子和所述接地插座端子彼此啮合。
8.如权利要求1所述的插入连接器,
其中,从所述电源供给的电力是直流。
9.如权利要求1所述的插入连接器,
其中,从所述电源供给的电力的电压高于48V。
10.一种与插入连接器连接的接收连接器,所述插入连接器构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述插入连接器与所述电气设备连接,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
其中,所述接收连接器与所述电源连接,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
11.如权利要求10所述的接收连接器,
其中,所述控制开关是金属板簧开关。
12.如权利要求11所述的接收连接器,
其中,在所述接收连接器中,在所述2个控制开关与所述控制插头端子之间设置有绝缘弹簧;
通过将所述控制插头端子沿所述插入方向插入而使所述绝缘弹簧弯曲,从而所述控制开关的触点经由所述绝缘弹簧连接。
13.如权利要求10所述的接收连接器,
其中,在每个所述控制开关的触点附近设置有永磁铁;
所述永磁铁构成为向外部除去在对应的控制开关的触点被切断时产生的电弧,从而切断来自所述电源的电力供给。
14.如权利要求10所述的接收连接器,
其中,所述插入连接器还包括接地插头端子;
所述接收连接器包括对应于所述接地插头端子的接地插座端子;
在所述插入连接器与所述接收连接器彼此啮合的啮合状态下,所述接地插头端子和所述接地插座端子彼此啮合。
15.如权利要求10所述的接收连接器,
其中,从所述电源供给的电力是直流。
16.如权利要求10所述的接收连接器,
其中,从所述电源供给的电力的电压高于48V。
17.一种连接器单元,构成为将电源与从该电源接收电力供给的电气设备电连接,所述连接器单元包括:
与所述电气设备连接的插入连接器;和
与所述电源连接的接收连接器,
其中,所述插入连接器包括:
由导体构成的2个电力插头端子,所述导体构成为接收电力供给;和
构成为沿插入方向伸展和缩回的控制插头端子,
所述接收连接器包括:
对应于所述电力插头端子的2个电力插座端子;和
对应于所述控制插头端子的控制插座端子,
其中,所述控制插座端子包括与所述2个电力插座端子连接的2个控制开关;
所述电源构成为经由所述2个控制开关从所述电力插座端子供给电力;
通过在所述2个电力插头端子与所述2个电力插座端子彼此啮合的状态下沿所述插入方向使所述控制插头端子在所述控制插座端子中伸展,来连接所述2个控制开关的触点,从而将电力供给到所述电气设备。
18.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,所述控制开关是金属板簧开关。
19.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,在所述接收连接器中,在所述2个控制开关与所述控制插头端子之间设置有绝缘弹簧;
通过将所述控制插头端子沿所述插入方向插入而使所述绝缘弹簧弯曲,从而所述控制开关的触点经由所述绝缘弹簧连接。
20.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,在每个所述控制开关的触点附近设置有永磁铁;
所述永磁铁构成为向外部除去在对应的控制开关的触点被切断时产生的电弧,从而切断来自所述电源的电力供给。
21.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,利用滑动开关或按钮开关来进行所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回。
22.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,所述插入连接器还包括:
滑动开关,构成为经由控制插头端子连杆来进行所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回;和
能够展开和压缩的卷簧,
其中,所述插入连接器处于所述滑动开关的移动方向与所述卷簧的展开和压缩方向垂直的中间状态;
通过移动所述滑动开关而使所述卷簧展开和压缩。
23.如权利要求22所述的连接器单元,
其中,所述卷簧在所述中间状态的情况下处于展开状态或压缩状态;
所述控制插头端子由于所述卷簧从所述中间状态的回复力,而经由所述控制插头端子连杆沿所述插入方向伸展。
24.如权利要求22所述的连接器单元,
其中,所述卷簧在所述中间状态的情况下处于展开状态或压缩状态;
所述控制插头端子由于所述卷簧从所述中间状态的回复力,而经由所述控制插头端子连杆沿所述插入方向缩回。
25.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,所述插入连接器还包括:锁定端子,构成为对应于所述控制插头端子沿所述插入方向的伸展和缩回,而沿着与所述插入方向垂直的方向突出;
通过使所述插头端子沿所述插入方向伸展,而使所述锁定端子沿着与所述插入方向垂直的方向突出;
所述接收连接器包括具有与所述突出的锁定端子对应的结构的凹部;
通过在所述插入连接器与所述接收连接器彼此啮合的状态下使所述控制插头端子伸展,所述锁定端子沿着与所述插入方向垂直的方向啮合到所述接收连接器的所述凹部,从而保持所述插入连接器和接收连接器的啮合状态。
26.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,所述插入连接器还包括接地插头端子;
所述接收连接器包括对应于所述接地插头端子的接地插座端子;
在所述插入连接器与所述接收连接器彼此啮合的啮合状态下,所述接地插头端子和所述接地插座端子彼此啮合。
27.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,从所述电源供给的电力是直流。
28.如权利要求17所述的连接器单元,
其中,从所述电源供给的电力的电压高于48V。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Kiryu Koichi

Inventor after: Yuba Takashi

Inventor after: Bai Chengxi

Inventor after: Tome Hideo

Inventor after: Mochizuki Haruo

Inventor after: Kaya Keiichi

Inventor after: IIno Tomonori

Inventor before: Kiryu Koichi

Inventor before: Yuba Takashi

Inventor before: Bai Chengxi

Inventor before: Tome Hideo

Inventor before: Mochizuki Haruo

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: KIRYUU KOUITI YUBA TAKASHI BAI CHENGXI HIDEO MIYAZAWA MOTIZUKI HARUO TO: KIRYUU KOUITI YUBA TAKASHI BAI CHENGXI HIDEO MIYAZAWA MOTIZUKI HARUO KEIICHI HIROSE IINO TOMONORI

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