CN102064443A - 连接器装置以及该连接器装置的接收连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连接器装置以及该连接器装置的接收连接器，该连接器装置包括：与电源连接的接收连接器；以及与电子设备连接的插入连接器，所述接收连接器包括：第一和第二电力插座端子；控制插座端子；包括第一和第二触点的控制开关；以及位于所述控制开关的下方的绝缘弹簧，所述插入连接器包括：第一和第二电力插头端子，与所述第一和第二电力插座端子相对应地连接，用于从所述电源接收电力；以及控制插头端子，向所述控制开关伸展，对所述绝缘弹簧施加压力，以使所述第一和第二触点连接，并且使来自所述电源的电力能够被供给所述电子设备，其中，所述绝缘弹簧的一部分构成为当通过断开所述第一和第二触点之间的连接而产生电弧时熔化。

Description

连接器装置以及该连接器装置的接收连接器
技术领域
本发明一般地涉及一种连接器装置以及该连接器装置的接收连接器，更具体地，涉及一种用于供给电力的连接器装置以及该连接器装置的接收连接器。
背景技术
一般而言，电气设备通过接收从电源供给的电力而工作。典型地，电气设备经由连接器装置从电源接受电力供给。如日本专利申请公开5-82208号和2003-31301号所公开的那样，连接器装置通过将公连接器(以下也称为“插入连接器”)与母连接器(以下也称为“接收连接器”)相嵌合来实现电气连接。
近年来，作为防止全球变暖的举措，对于如下技术进行了研究：供给高压直流电力，其中，在电压转换/电力传输中受到很少的电力损失，并且不要求用于电力供给的电缆的粗细增加。特别希望这样的技术用于消耗大量电力的数据装置(例如服务器)。
供给这样的设备的大电力可能不利地影响人体或电子设备的性能。
考虑到使用高压的数据装置(例如服务器)的维护和设置由人来进行，用于这样的数据装置的连接器应具有与连接到商用AC电源的一般连接器的结构不同的结构。
发明内容
本发明可以提供一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题的连接器装置以及该连接器装置的接收连接器。
本发明的特征和优点将在以下的说明中阐述，部分将从该说明和附图变得明显，或者可以根据该说明中提供的教导通过实践本发明而获知。本发明的目的以及其它特征和优点将以能够使本领域普通技术人员实践本发明的完整、清楚、简明和准确的术语，通过在说明书中特别指出的连接器装置以及该连接器装置的接收连接器来实现和获得。
为了实现上述以及其它优点，根据本发明的目的，如这里包含和宽泛说明的那样，本发明的实施方式提供一种连接器装置，包括：与电源连接的接收连接器；以及与电子设备连接的插入连接器，所述接收连接器包括：第一和第二电力插座端子；控制插座端子；包括第一和第二触点的控制开关；以及位于所述控制开关的下方的绝缘弹簧，所述插入连接器包括：第一和第二电力插头端子，与所述第一和第二电力插座端子相对应地连接，用于从所述电源接收电力；以及控制插头端子，向所述控制开关伸展，对所述绝缘弹簧施加压力，以使所述第一和第二触点连接，并且使来自所述电源的电力能够被供给所述电子设备，其中，所述绝缘弹簧的一部分构成为当通过断开所述第一和第二触点之间的连接而产生电弧时熔化。
本发明的其它目的和进一步的特征将从以下结合附图的详细说明得以明确。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的连接器装置、插入连接器和接收连接器的结构的示意图。
图2A是示出本发明的实施方式的插入连接器的外观的立体图。
图2B是示出本发明的实施方式的接收连接器的外观的立体图。
图3A是示出控制插头端子处于收缩状态的本发明的实施方式的插入连接器的内部的立体图。
图3B是示出控制插头端子处于伸展状态的本发明的实施方式的插入连接器的内部的立体图。
图4A是示出本发明的实施方式的接收连接器的俯视图。
图4B是示出本发明的实施方式的接收连接器的侧视图。
图4C是示出本发明的实施方式的接收连接器的后视图。
图5A是示出本发明的实施方式的接收连接器的内部的立体图。
图5B是示出本发明的实施方式的接收连接器的内部的部分剖面侧视图。
图5C是示出本发明的实施方式的接收连接器的内部的部分剖面前视图。
图6～8用于说明本发明的实施方式的基于连接器装置的示意性前视图而连接插入连接器与接收连接器的方法。
图9～11用于说明本发明的实施方式的基于连接器装置的示意性侧视图而连接插入连接器与接收连接器的方法。
图12A和12B是用于说明本发明的实施方式的控制开关的触点的示意图。
图13A是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于收缩状态的状态下的插入连接器的外观的示意图。
图13B是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于收缩状态的连接状态下的插入连接器和接收连接器的部分透明立体图。
图14A是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于伸展状态的状态下的插入连接器的外观的立体图。
图14B是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于伸展状态的状态下的插入连接器的示意图。
图15是示出使用本发明的实施方式的连接器装置的电力供给系统的结构的示意图。
图16是示出使用本发明的实施方式的连接器装置的PDU(电力分配单元)的示意图。
图17A是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于收缩状态的插入连接器的立体图。
图17B是示出本发明的实施方式的控制插头端子处于伸展状态的插入连接器的立体图。
图18A是示出控制插头端子处于收缩状态的插入连接器的内部的示意图。
图18B是示出控制插头端子处于收缩状态的插入连接器的内部的立体图。
图18C是示出控制插头端子处于中立状态的插入连接器的内部的示意图。
图18D是示出控制插头端子处于中立状态的插入连接器的内部的立体图。
图18E是示出控制插头端子处于伸展状态的插入连接器的内部的示意图。
图18F是示出控制插头端子处于伸展状态的插入连接器的内部的立体图。
图19是示出图18F的状态下的插入连接器的部分放大图。
图20是示出本发明的第三实施方式的连接器装置、插入连接器和接收连接器的示意图。
图21A～21C示出本发明的第三实施方式的接收连接器的内部。
图22是示出本发明的第四实施方式的连接器装置、插入连接器和接收连接器的示意图。
具体实施方式
以下参照附图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连接器装置、插入连接器和接收连接器。
(连接器装置、插入连接器和接收连接器的结构)
参照图1说明连接器装置100、插入连接器10和接收连接器20的结构。
本发明的实施方式的连接器装置100包括插入连接器10和接收连接器20。插入连接器10与数据装置(例如服务器)40连接。插入连接器10包括两个电力插头端子11、12、控制插头端子13和接地插头端子14。电力插头端子11、12用于接受电力供给。接地插头端子14用于接地。控制插头端子13构成为在插入连接器10插入接收连接器20的方向上伸展和收缩。
接收连接器20与用于向插入连接器10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、12的电力插座端子21、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。
接收连接器20还包括两个控制开关31、32。控制开关31、32中的每一个可以构成为片簧。通过按下控制开关31、32，控制开关31、32的触点建立接触，使得电流在其中流过。在该实施方式中，在控制开关31、32的正上方设置绝缘片簧33。
控制开关31的一个端子连接到高压电源50的正输出，另一个端子连接到电力插座端子21。控制开关32的一个端子连接到高压电源50的负输出，另一个端子连接到电力插座端子22。
在插入连接器10与接收连接器20嵌合的状态下，通过从控制插头端子13经由绝缘片簧33向控制开关31、32施加按压力，控制开关31、32的触点建立接触。
通过连接控制开关31、32的触点，电力被供给接收连接器20的电力插座端子21、22，并且电力经由插入连接器10的电力插头端子11、12被供给数据装置40。
第一实施方式的连接器装置100具有控制开关31、32被连接到对应的电力插座端子21、22的结构。由于该结构，在供给了大于48V(尤其是不小于200V)的高压直流的情况下，可以通过电力插座端子21、22两者来控制电力供给。因此，即使在供给了高压的情况下(如果与人体接触则极为危险)，通过利用电力插座端子21、22两者来控制高压的供给，可以实现更高的安全性。
应注意，控制插座端子23可以包括控制开关，该控制开关可以对应于通过控制插头端子13的伸展/收缩而施加的机械力而接通和断开。
(连接器装置的结构)
以下参照图2A～5C说明本发明的实施方式的连接器装置100的具体结构。图2A是示出本发明的实施方式的插入连接器10的外观的立体图。图2B是示出本发明的实施方式的接收连接器20的外观的立体图。图3A是示出控制插头端子13处于收缩状态的本发明的实施方式的插入连接器10的内部的立体图。图3B是示出控制插头端子13处于伸展状态的本发明的实施方式的插入连接器10的内部的立体图。图4A是示出本发明的实施方式的接收连接器20的俯视图。图4B是示出本发明的实施方式的接收连接器20的侧视图。图4C是示出本发明的实施方式的接收连接器20的后视图。图5A是示出本发明的实施方式的接收连接器20的内部的立体图。图5B是示出本发明的实施方式的接收连接器20的内部的部分剖面侧视图。图5C是示出本发明的实施方式的接收连接器20的内部的部分剖面前视图。
如图2A所示，本发明的实施方式的插入连接器10包括宽度W1为30mm、长度D1为30mm、高度为16mm的主体(外壳)19。400VDC(直流)的电源电缆15与插入连接器10的一侧连接。电力插头端子(在本实施方式中为金属电力插头端子)11、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的相反的另一侧。在本实施方式中，电力插头端子11、12的长度A为17mm，接地插头端子14的长度B为19mm。
图3A示出在插入连接器10刚刚被插入接收连接器20之后的状态下的插入连接器10。然后，如图3B所示，在按钮16被按下的情况下，控制插头端子13伸展，铰链17转动，锁定端子18沿着垂直于插入方向的方向从主体19突出。
如图2B～图4所示，本发明的实施方式的接收连接器20构成为使得插入连接器10的一部分插入接收连接器20。接收连接器20包括(与电力插头端子11、12连接的)电力插座端子21、22、(与接地插头端子14连接的)接地插座端子24和(与伸展状态下的控制插头端子13连接的)控制插座端子23。
接收连接器20具有连接了后述的PDU的后表面。更具体地说，如图4C所示，在接收连接器20的后表面设置有将经由控制开关31连接到电力插座端子21的电力端子21A、将经由控制开关32连接到电力插座端子22的电力端子22A、以及将连接到接地插座端子24的接地端子24A。
本发明的实施方式的接收连接器20包括宽度W2为56mm、长度D2为40mm、高度H2为40.5mm的主体(外壳)28。
图5A～5C示出本发明的实施方式的接收连接器20的内部结构。在接收连接器20的控制插座端子23内设置有两个控制开关31、32。控制开关31包括两个触点36、37，控制开关32包括两个触点38、39。绝缘片簧33设置在两个控制开关31、32上方，并且构成为当从绝缘片簧33的上方施加了压力时弹性地变形。绝缘片簧33的弹性变形使控制开关31的触点36和触点37彼此接触，并且使控制开关32的触点38和触点39彼此接触，从而使电流在其中流动。由于在该接触状态下流动高压(在本实施方式中为400V DC)，插入连接器10的控制插头端子13的前端直接按压两个控制开关31、32是很危险的。因此，经由绝缘片簧33来引起控制开关的触点36～39的接触。在本实施方式中，在控制开关31、32的触点36～39的附近设置永久磁铁25A、25B，用于防止产生电弧。
(连接器装置的连接器连接方法)
以下参照图6～11说明本发明的实施方式的连接插入连接器10与接收连接器20的方法。图6～8用于说明基于连接器装置100的示意性前视图连接插入连接器10与接收连接器20的方法。图9～11用于说明基于连接器装置100的示意性侧视图连接插入连接器10与接收连接器20的方法。为了使图9～11容易理解，图中省略了连接器装置100的一些部件(例如电力插头端子11、12和接地插头端子14)。
图6和图9示出插入连接器10与接收连接器20被连接之前的状态。在图6和图9的状态下，插入连接器10的电力插头端子11和接收连接器20的电力插座端子21没有连接。同样，在图6和图9的状态下，电力插头端子12和电力插座端子22没有连接，接地插头端子14和接地插座端子24没有连接。在图6和图9的状态下，控制插头端子13处于收缩状态，按钮16处于突出状态(被按下以使控制插头端子13伸展之前的状态)。
在图6和图9的状态下，接收连接器20使控制开关31和电力插座端子21处于连接状态。更具体地说，控制开关31由片簧部分35和触点36、37形成。触点36与电力插座端子21连接。在本实施方式中，片簧部分35由具有片簧的形状的金属材料形成。触点37经由片簧部分35与电源50连接。同样，控制开关32与电力插座端子22连接，并且与电源50连接。如上所述，当从绝缘片簧33的上方施加了按压力时，位于控制开关31、32上方的绝缘片簧33弹性地变形，并且将按压力传递给控制开关31、32。
如图5A所示，片簧33包括多个U形弯曲部分331。由于片簧33的长度大于直片簧的长度，片簧33可以具有大的位移量。因此，即使在仅能够为片簧33提供很小量的空间的情况下，也可以为片簧33获得大的位移量。
接收连接器20包括一对在垂直于控制插头端子13的插入方向的方向上屈曲的臂26。该一对臂对应于控制插头端子13的伸展/收缩而屈曲。
图7和图10示出插入连接器10与接收连接器20被连接的状态。在图7和图10的状态下，电力插头端子11与电力插座端子21嵌合，电力插头端子12与电力插座端子22嵌合，接地插头端子14与接地插座端子24嵌合。
在图7和图10的状态下，控制插头端子13维持收缩状态。而且，在图7和图10的状态下，按钮16维持突出状态(被按下以使控制插头端子13伸展之前的状态)。因此，控制开关31的触点36、37不接触。同样，控制开关32的触点38、39不接触。控制插头端子13被插入一对臂26之间的空间中，使得该对臂屈曲而彼此分离。
接着，图8和图11示出插入连接器10被插入接收连接器20并且使控制插头端子13处于伸展状态的状态。
更具体地说，通过按下按钮16，控制插头端子13伸展，从而控制插头端子13的前端对绝缘片簧33施加按压力，使绝缘片簧33弹性地变形。绝缘片簧33的弹性变形使控制开关31的片簧部分35弯曲，从而使触点36与触点37接触。
通过触点36与触点37之间的接触(连接)，来自电源50(参见图1)的电力被供给电力插座端子21。同样，来自电源50的电力被供给电力插座端子22。因此，可以经由与电力插座端子21、22连接的电力插头端子11、12从电源50向与插入连接器10连接的数据装置40供给电力。
当控制插头端子13伸展时，臂26弹性地返回到其初始位置。在该状态下，设置在每个臂26上的突出部分27与控制插头端子13的对应的嵌合孔19嵌合。因此，防止控制插头端子13意外地被拔出，维持伸展状态。
从而，当从电源50供给电力时，可以防止控制插头端子13意外地被拔出。由此可以提高电力供给期间的安全性。
在使插入连接器10脱离接收连接器20时，首先，将按钮16移动到拔出方向(在图8中向右方)。通过将按钮16移动到拔出方向，控制插头端子13收缩。控制插头端子13的收缩使臂26彼此分离而使突出部分27从嵌合孔19分离。进而，当控制插头端子13收缩时，片簧33弹性地返回到其初始位置。从而，片簧部分35弹性地返回到其初始状态，触点36与触点37之间的接触被释放。同样，触点38与触点39之间的接触被释放。
在使插入连接器10脱离接收连接器20的过程中，在触点36与触点37之间以及触点38与触点39之间可能产生电弧(弧电流)。在产生电弧的情况下，可能会对与插入连接器10连接的数据装置40施加过度的负载。在数据装置40经受了这样的过度负载后再次向数据装置40供给电力是很危险的。在从电源50供给大于48V(尤其是不小于200V)的高压直流电力的情况下，是尤其危险的。
但是，本发明的实施方式的片簧33包括分别与控制开关31、32接触的接触部分332、333。接触部分332、333构成为由于所产生的电弧的热量而熔化。更具体地说，片簧33由PBT(Poly(butylene terephthalate)：聚对苯二甲酸丁二醇酯)或PC(poly carbonate：聚碳酸酯)等热可塑性树脂形成。片簧33的接触部分332、333以从片簧33的主体部分334突出的方式形成(例如参见图5C)，从而接触部分332、333可以更容易地熔化。
通过熔化接触部分332、333，触点36和触点37断开连接，触点38和触点39断开连接。因此，可以防止在产生电弧后再次供给电力。
从容易熔化接触部分332、333的观点出发，片簧33的熔点优选地等于或小于250℃，并且更优选地等于或小于180℃。从片簧33的耐久性和可靠性的观点出发，片簧33的熔点优选地等于或大于150℃。
接着，参照图12A和12B说明控制开关31的触点36、37和控制开关32的触点38、39。如图5B和图12A所示，在控制开关31的触点36、37附近设置永久磁铁25A。同样，在控制开关32的触点38、39附近设置永久磁铁25B。
如图12A的(a)所示，在控制开关31上示出的直线箭头表示触点36与触点37连接时的电流的流向。同样，在控制开关32上示出的直线箭头表示触点38与触点39连接时的电流的流向。在触点36、37、38、39这两对都连接的状态下，来自电源50的电流流经控制开关31、32而流到数据装置40。通过在该状态下收缩控制插头端子13，控制开关31的触点36和触点37以及控制开关32的触点38和触点39彼此分离。在该分离发生的时刻，在触点36和触点37之间以及触点38和触点39之间产生电弧(弧电流)。
但是，通过在触点36和触点37的附近设置永久磁铁25A，永久磁铁25A产生图12A的(b)的虚线箭头所指示的磁通量。如图12A的(a)所示，基于弗莱明左手定则，在洛仑兹力的作用下，弧电流以附图标记91所示的方式被偏转和消除。同样，通过在触点38和触点39的附近设置永久磁铁25B，永久磁铁25B产生图12A的(c)的虚线箭头所指示的磁通。如图12A的(a)所示，基于弗莱明左手定则，在洛仑兹力的作用下，弧电流以附图标记92所示的方式被偏转和消除。从而，可以立即切断电力供给。从而能够以更高的安全性进行电力供给。图12A的实施方式使用了两个永久磁铁25A和25B，但也可以如图12B所示的实施方式那样，替代地使用一个永久磁铁25。
以下参照图13A～14B说明控制插头端子13和锁定端子18的功能。图13A是示出本发明的实施方式的控制插头端子13处于收缩状态的状态下的插入连接器10的外观的示意图。图13B是示出本发明的实施方式的控制插头端子13处于收缩状态的连接状态下的插入连接器10和接收连接器20的部分透明立体图。图14A是示出本发明的实施方式的控制插头端子13处于伸展状态的状态下的插入连接器10的外观的立体图。图14B是示出本发明的实施方式的控制插头端子13处于伸展状态的状态下的插入连接器10的示意图。
如图13A所示，控制插头端子13在收缩状态下的长度C1为10mm。如图14A所示，控制插头端子13在伸展状态下的长度C2为14.5mm。
如图13B所示，接收连接器20包括形成在与设置在插入连接器10中的锁定端子18对应的位置上的凹陷部分29。如图14B所示，在锁定端子18处于突出状态的状态下，该凹陷部分29防止嵌合的插入连接器10和接收连接器20脱离。
在上述实施方式中，按钮16使控制插头端子13沿着插入方向伸展/收缩，并且使锁定端子18从主体19突出。作为按钮16的替代，可以使用能够沿插入方向移动的滑动开关等，使控制插头端子13沿着插入方向伸展/收缩，并且使锁定端子18从主体19突出。
根据连接器装置100的上述实施方式，通过在插入连接器10的电力插头端子11、12与接收连接器20的电力插座端子21、22嵌合的状态下伸展控制插头端子13，电流可以经由控制插座端子23的控制开关31、32而流过连接器装置100，电力可以经由电力插座端子21、22和电力插头端子11、12供给数据装置40。
从而，由于可以在控制插头端子13处于伸展状态时从电力插座端子21、22供给电力，因此在插入连接器10没有与接收连接器20连接的情况下，可以防止高压(例如400V DC)被施加到电力插座端子21、22。即，在插入连接器10没有与接收连接器20嵌合的状态下，对电力插座端子21、22施加了高压(例如400V DC)时，即使有人无意地接触电力插座端子21、22或者通过螺丝刀、金属片或导线与电力插座端子21、22接触的情况下，也可以防止人受到伤害。
(电力供给系统)
以下说明使用本发明的实施方式的连接器装置100的电力供给系统200的结构。
图15是示出使用本发明的实施方式的连接器装置100的电力供给系统200的结构的示意图。
在本实施方式的电力供给系统200中，来自商用电源70的AC100V或AC 200V的电力被输入到高压电源50，并且通过高压电源50中的AC/DC转换器51被转换成DC 400V。由于DC电力可以存储在电池等中，因此在高压电源50中设置电池52以备用。从而，在发生停电等的情况下可以使用电池52。在本实施方式中，接收连接器20经由电源电缆15连接到高压电源50，从而可以从高压电源50向接收连接器20供给400V DC的电力。
在本实施方式中，插入连接器10经由电源电缆15连接到数据装置(例如服务器)40。通过将插入连接器10与接收连接器20电连接，来自高压电源50的电力可以供给数据装置40。
在本实施方式中，数据装置40包括用于将400V DC的高压转换成低的DC电压的DC/DC转换器41，从而CPU(中央处理单元)42等电子部件可以在低的DC电压下工作。
利用电力供给系统200，由于仅执行一次从商用电源70的AC到DC的转换，因此电力损失少。而且，利用电力供给系统200，在电压是400V DC的高DC电压的情况下，很少需要考虑导线的粗细。由于供给的电力是DC，因此DC电力可以存储在电池52中，从而可以在来自商用电源70的电力供给停止(例如停电)的情况下使用。
以下参照图16说明使用本发明的实施方式的连接器装置100的PDU(电力分配单元)30。
从高压电源50供给的400V DC电力首先被输入到配电板70，并且被分配给每个PDU 30。每个PDU 30包括多个经由对应的插入连接器10供给400V DC的电力的接收连接器20。多个数据装置(例如服务器)40容纳在服务器机架45中。每个数据装置40经由用于接受电力供给的电力电缆15与插入连接器10连接。插入连接器10通过连接设置在PDU 30中的对应的接收连接器20而供给高压(在本实施方式中为400V DC)。
根据本发明的上述实施方式，由连接器装置100的插入连接器10和接收连接器20供给的电力为400V DC，但由连接器装置100的插入连接器10和接收连接器20供给的电力不限于400V DC。只要电力为DC(直流)，所供给的电力可以是其它值。其它值的DC可以使用本发明的上述实施方式的连接器装置100的插入连接器10和接收连接器20供给。在DC的情况下，不同于AC，不存在对于人来说安全的频率。
从对人的影响的观点出发，一般使用等于或小于48V的电力。如果电力等于或小于48V，则人几乎不会被触电伤害。因此，在电力大于48V的情况下，人被电力不利地影响的可能性高(特别是在电力等于或大于200V的情况下)。
由于上述实施方式的包括插入连接器10和接收连接器20的连接器装置100的提高的安全性，在电压大于48V(特别是等于或大于200V的情况下)可以获得显著的效果。即，由于包括插入连接器10和接收连接器20的连接器装置100具有不同于现有技术例子的连接器装置的结构，即使在电力大于48V(特别是等于或大于200V的情况下)也可以提高安全性。
[第二实施方式]
接着说明本发明的第二实施方式的插入连接器110。在插入连接器110中，控制插头端子113通过滑动开关116伸展和收缩。
图17A是示出控制插头端子113处于收缩状态的插入连接器110的立体图。图17B是示出控制插头端子113处于伸展状态的插入连接器110的立体图。
插入连接器110包括主体(外壳)150、两个电力插头端子111、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。接地插头端子114用于接地。
通过在插入连接器110的插入方向上滑动该滑动开关116，控制插头端子113在插入连接器110的插入方向上伸展，锁定端子108从主体150突出。
接着，参照图18A～19说明使本发明的第二实施方式的插入连接器110的控制插头端子113伸展的情况。通过使控制插头端子113伸展，接收连接器的控制插座端子中的控制开关的触点(未图示)从打开状态变化为闭合状态。
图18A是示出控制插头端子113处于收缩状态的插入连接器110的内部的示意图。图18B是示出控制插头端子113处于收缩状态的插入连接器110的内部的立体图。图18C是示出控制插头端子113处于中立状态(从收缩状态转换到伸展状态的中途的状态)的插入连接器110的内部的示意图。图18D是示出控制插头端子113处于中立状态(从收缩状态转换到伸展状态的中途的状态)的插入连接器110的内部的立体图。图18E是示出控制插头端子113处于伸展状态的插入连接器110的内部的示意图。图18F是示出控制插头端子113处于伸展状态的插入连接器110的内部的立体图。图19是示出图18F的状态下的插入连接器110的部分放大图。
如图18A和18B所示，在插入连接器110内，滑动开关116设置有使控制插头端子113经由控制插头端子连杆118伸展的U形部分117。而且，在插入连接器110内，在插入连接器110内设置有卷簧(扭转弹簧)119。卷簧119具有可转动地安装在主体150上的一个端部119a。卷簧119具有可转动地连接到控制插头端子连杆118的凸轮轴121的另一个端部(未图示)。凸轮轴121可在凸轮槽122内移动。
在控制插头端子连杆118中设置有滑动轴123。滑动轴123可在滑动槽124内移动。控制插头端子连杆118的前端部125插入形成在控制插头端子113中的减震槽126。从而，控制插头端子连杆118可以沿减震槽126移动。
在控制插头端子113处于收缩状态的情况下，滑动开关116和控制插头端子连杆118如图18A所示位于向左侧的位置。在图18A中，凸轮轴121在凸轮槽122中位于最左部，并且与U形部分117的左侧内壁接触。在图18A中，滑动轴123在滑动槽124中位于左侧。控制插头端子连杆118的前端部125与减震槽126的左端(台阶部)接触。在控制插头端子113收缩的状态下，与卷簧119处于自然状态的情况相比，卷簧119处于稍微闭合(弯曲)的状态。
然后，通过在插入方向(在该例子中为图18C中的右侧)上使滑动开关116滑动，将控制插头端子113移动到如图18C和18D所示的中立位置。在中立状态下，滑动开关116的移动方向垂直于将卷簧119的一个端部119a和另一个端部(未图示)连接在一起的方向。
在控制插头端子113处于中立状态的情况下，滑动开关116如图18C所示基本位于中央部分。在向中立状态转变时，控制插头端子连杆118的凸轮轴121被U形部分117的左侧内壁向右压，从而沿凸轮槽122移动。从而，凸轮轴121如图18C所示基本上位于中央部分。在向中立状态转变时，控制插头端子连杆118的前端部125也向右移动。但是，由于前端部125在减震槽126中移动，因此控制插头端子113维持收缩状态。当控制插头端子113处于中立状态时，与图18A和18B所示的状态相比，卷簧119进一步闭合(弯曲)。从而，与图18A和18B所示的状态相比，卷簧119的复原力更大。
然后，通过进一步在插入方向(在该例子中为图18E中的右侧)上使滑动开关116滑动，将控制插头端子113移动到图18E和18F所示的位置。
即，卷簧119的复原力(展开力)使凸轮轴121如图18E所示沿凸轮槽122向右移动。从而，经由控制插头端子连杆118的前端部125推动减震槽126的右端。结果，控制插头端子113在插入方向上伸展。
在控制插头端子113处于伸展状态的情况下，如图18E所示将滑动开关116移动到右侧。在伸展状态下，控制插头端子连杆118也如图18E所示移动到右侧。而且，在伸展状态下，凸轮轴121在凸轮槽122中移动到最右方的位置，从而凸轮轴121与U形部分117的右侧内壁接触。进而，控制插头端子连杆118的滑动轴123沿着滑动槽124向右移动，从而前端部125与减震槽126的右端接触。在该伸展状态下，与中立状态期间的状态相比，卷簧119进一步打开(进一步展开)。
以上述方式可以在插入方向上伸展控制插头端子113。利用从中立状态产生的卷簧119的复原力来实现控制插头端子113在插入方向上的伸展。即，卷簧119的展开力(打开力)使得控制插头端子113能够在短时间内在插入方向上伸展。
接着，参照图18A～19说明使本发明的第二实施方式的插入连接器110的控制插头端子113收缩的情况。通过使控制插头端子113收缩，接收连接器的控制插座端子中的控制开关的触点(未图示)从闭合状态变化为打开状态。
在图18E和18F所示的伸展状态下，滑动开关116位于右侧。在伸展状态下，控制插头端子连杆118也如图18E所示位于右侧。而且，在伸展状态下，凸轮轴121在凸轮槽122中位于最右方的位置，从而凸轮轴121与U形部分117的右侧内壁接触。进而，控制插头端子连杆118的滑动轴123沿着滑动槽124位于右侧，从而前端部125与减震槽126的右端接触。在该伸展状态下，与卷簧119的自然状态相比，卷簧119进一步闭合(进一步弯曲)。
然后，通过缩回方向(在该例子中为图18C的左侧)上使滑动开关116滑动，将控制插头端子113移动到如图18C和18D所示的中立位置。在中立状态下，滑动开关116的移动方向垂直于将卷簧119的一个端部119a和另一个端部(未图示)连接在一起的方向。
在控制插头端子113处于中立状态的情况下，滑动开关116如图18C所示基本位于中央部分。在向中立状态转变时，控制插头端子连杆118的凸轮轴121被U形部分117的右侧内壁向左压，从而沿凸轮槽122移动。从而，凸轮轴121如图18C所示基本上位于中央部分。在向中立状态转变时，控制插头端子连杆118的前端部125也向左移动。但是，由于前端部125在减震槽126中移动，因此控制插头端子113维持伸展状态。当控制插头端子113处于中立状态时，与图18E和18F所示的状态相比，卷簧119进一步闭合(弯曲)。从而，与图18E和18F所示的状态相比，卷簧119的复原力更大。
然后，通过进一步在缩回(拔出)方向(在该例子中为图18A中的左侧)上使滑动开关116滑动，将控制插头端子113移动到图18A和18B所示的位置。
即，卷簧119的复原力(展开力)使凸轮轴121如图18A所示沿凸轮槽122向左移动。从而，经由控制插头端子连杆118的前端部125推动减震槽126的左端。结果，控制插头端子113在插入方向上收缩。
在控制插头端子113处于收缩状态的情况下，如图18A所示将滑动开关116移动到左侧。在收缩状态下，控制插头端子连杆118也如图18A所示移动到左侧。而且，在收缩状态下，凸轮轴121在凸轮槽122中移动到最左方的位置，从而凸轮轴121与U形部分117的左侧内壁接触。进而，控制插头端子连杆118的滑动轴123沿着滑动槽124向左移动，从而前端部125与减震槽126的左端接触。在该收缩状态下，与中立状态期间的状态相比，卷簧119进一步打开(进一步展开)。
以上述方式可以在缩回方向上收缩控制插头端子113。利用从中立状态产生的卷簧119的复原力来实现控制插头端子113在插入方向上的收缩。即，卷簧119的展开力(打开力)使得控制插头端子113能够在短时间内在插入方向上收缩。
在没有设置卷簧119的情况下，利用人的手指来进行控制插头端子113在插入方向上的伸展和收缩。在没有卷簧119而利用人的手指来进行控制插头端子113的伸展和收缩的情况下，控制插头端子113的伸展和收缩的速度可能变化，并且可能很低。
在伸展和收缩慢的情况下，在由控制插头端子113连接的接收连接器(未图示)的触点处可能发生问题，例如产生电弧或产生抖动。电弧的产生或抖动的产生可能损坏接收连接器的触点，并且可能损坏与插入连接器110连接的数据装置。
控制插头端子113的平均移动速度可以对应于例如接收连接器(未图示)的控制开关的类型或结构而适当地设定。但是，优选等于或大于3mm/sec。
在上述实施方式中，利用卷簧119的复原力(即，从闭合状态(弯曲状态)转换到打开状态(展开状态)的力)，使控制插头端子113伸展和收缩。替代地，通过改变例如凸轮槽122，可以利用卷簧119的相反的复原力(即，从打开状态(展开状态)转换到闭合状态(弯曲状态)的力)，使控制插头端子113伸展和收缩。在上述实施方式中使用了卷簧119，但也可以替代地使用能够获得相同效果的其它弹性部件。
应注意，可以将第二实施方式的插入连接器110用作本发明的第一实施方式的插入连接器10的替代。从而，通过将第二实施方式的插入连接器110与第一实施方式的接收连接器20相组合，可以将该组合用作连接器装置100。
[第三实施方式]
接着说明本发明的第三实施方式的连接器装置300、插入连接器10和接收连接器220。图20是示出本发明的第三实施方式的连接器装置300、插入连接器10和接收连接器220的示意图。应注意，在第三实施方式中，与图1～16所示的上述实施方式的部件类似的部件使用类似的附图标记表示，并且省略对其的进一步说明。
第三实施方式的连接器装置300包括插入连接器10和接收连接器220。接收连接器220与高压电源50连接。接收连接器220包括对应于电力插头端子11、12的电力插座端子21、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。
接收连接器220具有包括一个线圈222和两个继电器触点223、224的继电器221。通过使电流流过线圈222，继电器触点223、224闭合，从而继电器触点223、224彼此连接。在没有电流流过线圈222的情况下，继电器触点223、224打开从而不相互连接。
继电器触点223的一端连接到高压电源50的正输出。继电器触点223的另一端连接到电力插座端子21。继电器触点224的一端连接到高压电源50的负输出。继电器触点224的另一端连接到电力插座端子22。
接收连接器220具有用于驱动继电器221的继电器电源60。即，线圈222的一个端子连接到继电器电源60的一个端子，线圈222的另一个端子和继电器电源60的另一个端子都连接到控制开关227。
在插入连接器10与接收连接器220嵌合的状态下，通过沿插入方向按下控制插头端子13，控制开关227建立插入连接器10与接收连接器220之间的电连接。
通过由控制开关227建立的电连接，来自继电器电源60的电流流过线圈222。由此，继电器触点223、224闭合，从而电力被供给接收连接器220的电力插座端子21、22。进而，电力经由插入连接器10的电力插头端子11、12被供给数据装置(例如服务器)40。
第三实施方式的连接器装置300具有继电器触点223、224被连接到对应的电力插座端子21、22的结构。在供给了大于48V(尤其是不小于200V)的高压直流的情况下，由于继电器触点223、224被连接到电力插座端子21、22这两者的结构，可以控制对电力插座端子21、22的电力供给。因此，即使在供给了高压的情况下(如果与人体接触则极为危险)，通过利用电力插座端子21、22两者来控制高压的供给，可以实现更高的安全性。
第三实施方式的继电器221设置在接收连接器220的内部，但继电器221也可以设置到接收连接器220的外部。
图21A～21C示出本发明的第三实施方式的接收连接器220的内部。应注意，在图21A～21C中，与图1～16所示的实施方式的部件类似的部件使用类似的附图标记表示。
接收连接器220包括电力插座端子21、22和接地插座端子24。控制开关227设置在控制插座端子23的一部分上。控制插座端子23位于与控制插头端子13相对应的位置上。控制开关227可以经由绝缘片簧33接通/断开。控制开关227具有包括触点36、37的第一片簧形开关227a和包括触点38、39的第二片簧形开关227b。为了防止产生电弧，在触点36、37附近设置永久磁铁25A，在触点38、39附近设置永久磁铁25B。触点37与触点39电连接。触点36连接到图20所示的继电器电源60。触点38连接到图20所示的继电器221的线圈222。
在插入连接器10的控制插头端子13处于伸展状态的情况下，绝缘片簧33构成为弹性地变形(弯曲)，使第一片簧形开关227a的触点36、37接触，同时使第二片簧形开关227b的触点38、39接触。由此，触点36与触点38电连接。由此从继电器电源60供电，电流流过继电器221的线圈222，继电器触点223、224连接，从高压电源50经由电力插座端子21、22供电。
应注意，可以将该实施方式的连接器装置300用于第一实施方式中所述的电力供给系统200。
[第四实施方式]
接着说明本发明的第四实施方式的连接器装置400、插入连接器10和接收连接器320。图22是示出本发明的第四实施方式的连接器装置400、插入连接器10和接收连接器320的示意图。应注意，在第四实施方式中，与图1～16所示的上述实施方式的部件类似的部件使用类似的附图标记表示，并且省略对其的进一步说明。由于接收连接器320的内部结构与图21A～21C所示的接收连接器220的内部结构基本相同，因此省略对接收连接器320的内部的进一步说明和图示。
第四实施方式的连接器装置400包括插入连接器10和接收连接器320。接收连接器320与用于供给电力的高压电源50连接。接收连接器320包括对应于电力插头端子11、12的电力插座端子21、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。
接收连接器320包括两个继电器321、322。继电器321包括线圈323和当电流流过线圈323时闭合从而连接的继电器触点324。在没有电流在线圈323中流动的情况下，继电器触点324打开从而断开连接。继电器322包括线圈325和当电流流过线圈325时闭合从而连接的继电器触点326。在没有电流在线圈325中流动的情况下，继电器触点326打开从而断开连接。
继电器触点324的一端连接到高压电源50的正输出，继电器触点324的另一端连接到电力插座端子21。而且，继电器触点326的一端连接到高压电源50的负输出，继电器触点326的另一端连接到电力插座端子22。
接收连接器320连接到用于驱动继电器321、322的继电器电源60。更具体地说，继电器321的线圈323的一个端子与继电器322的线圈325的一端连接，从而继电器321的线圈323与继电器322的线圈325串联连接。线圈323的另一个端子与继电器电源60的一个端子连接。而且，线圈325的另一个端子和继电器电源60的另一个端子都连接到控制开关227。
在插入连接器10与接收连接器320处于嵌合状态的情况下，通过沿插入方向按下插入连接器10的控制插头端子13，控制开关227的触点(未图示)被连接。
因此，通过连接控制开关227的触点，来自继电器电源60的电流流过线圈323、325，继电器触点324、326闭合，从而电力被供给接收连接器320的电力插座端子21、22，并且电力经由插入连接器10的电力插头端子11、12被供给数据装置(例如服务器)40。
第四实施方式的连接器装置400具有继电器321、322的继电器触点324、326被连接到对应的电力插座端子21、22的结构。在供给了大于48V(尤其是不小于200V)的高压直流的情况下，由于继电器触点324、326被连接到电力插座端子21、22这两者的结构，可以控制对电力插座端子21、22的电力供给。因此，即使在供给了高压的情况下(如果与人体接触则极为危险)，通过利用电力插座端子21、22两者来控制高压的供给，可以实现更高的安全性。
第四实施方式的继电器321、322设置在接收连接器320的内部，但继电器321、322也可以设置到接收连接器320的外部。
应注意，可以将本实施方式的连接器装置400用于第一实施方式中所述的电力供给系统200。
而且，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行变形和更改。
本发明基于2009年11月13日向日本专利局提交的日本优先权申请2009-259775号，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

Claims (15)

1.一种连接器装置，包括：
与电源连接的接收连接器；以及
与电子设备连接的插入连接器，
所述接收连接器包括：
第一和第二电力插座端子；
控制插座端子；
包括第一和第二触点的控制开关；以及
位于所述控制开关的下方的绝缘弹簧，
所述插入连接器包括：
第一和第二电力插头端子，与所述第一和第二电力插座端子相对应地连接，用于从所述电源接收电力；以及
控制插头端子，向所述控制开关伸展，对所述绝缘弹簧施加压力，以使所述第一和第二触点连接，并且使来自所述电源的电力能够被供给所述电子设备，
其中，所述绝缘弹簧的一部分构成为当通过断开所述第一和第二触点之间的连接而产生电弧时熔化。
2.如权利要求1所述的连接器装置，其中，所述控制插头端子包括嵌合孔部分；
所述接收连接器还包括一对臂，该一对臂与所述控制插头端子的伸展相对应地沿着与所述控制插头端子的伸展方向垂直的方向屈曲。
3.如权利要求1所述的连接器装置，其中，所述控制插头端子的伸展是通过滑动开关和按钮开关中的至少一个进行的。
4.如权利要求1所述的连接器装置，还包括：
卷簧，具有第一端和第二端；以及
滑动开关，沿着与连接所述卷簧的所述第一端和所述第二端的方向垂直的方向移动，
其中，所述卷簧构成为与所述滑动开关的移动相对应地弯曲。
5.如权利要求4所述的连接器装置，其中，当所述控制插头端子处于中立位置时，所述卷簧处于弯曲状态，
其中，所述卷簧的复原力使所述控制插头端子沿着所述伸展方向伸展。
6.如权利要求4所述的连接器装置，其中，所述卷簧的复原力使所述控制插头端子沿着所述伸展方向收缩。
7.如权利要求1所述的连接器装置，其中，所述插入连接器还包括接地插头端子，所述接收连接器还包括接地插座端子，当所述插入连接器与所述接收连接器处于嵌合状态时，所述接地插座端子与所述接地插头端子相对应地连接。
8.如权利要求1所述的连接器装置，其中，所述电源构成为供给直流电力。
9.如权利要求1所述的连接器装置，其中，所述电源构成为供给具有大于48V的电压的电力。
10.一种接收连接器，与用于经由插入连接器向电子设备供给电力的电源连接，所述接收连接器包括：
第一和第二电力插座端子；
控制插座端子；
包括第一和第二触点的控制开关；以及
位于所述控制开关的下方的绝缘弹簧，
其中，所述插入连接器的控制插头端子被插入所述控制插座端子，所述控制插头端子向所述控制插座端子伸展，对所述绝缘弹簧施加压力，以使所述第一和第二触点连接，使来自所述电源的电力能够被供给所述电子设备；以及
其中，所述绝缘弹簧的一部分构成为当通过断开所述第一和第二触点之间的连接而产生电弧时熔化。
11.如权利要求10所述的接收连接器，其中，所述控制插头端子包括嵌合孔部分；
所述接收连接器还包括一对臂，该一对臂与所述控制插头端子的伸展相对应地沿着与所述控制插头端子的伸展方向垂直的方向弯曲。
12.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，所述接收连接器还包括接地插座端子，当所述插入连接器与所述接收连接器处于嵌合状态时，所述接地插座端子与所述接地插头端子相对应地连接。
13.如权利要求10所述的接收连接器，还包括：
卷簧，具有第一端和第二端；以及
滑动开关，沿着与连接所述卷簧的所述第一端和所述第二端的方向垂直的方向移动，
其中，所述卷簧构成为与所述滑动开关的移动相对应地弯曲。
14.如权利要求10所述的接收连接器，其中，所述电源构成为供给直流电力。
15.如权利要求10所述的接收连接器，其中，所述电源构成为供给具有大于48V的电压的电力。
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