CN102957025A - 防触摸连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防触摸连接器。连接器可以包括具有不导电的端帽的导电主体。防触摸连接器可以被包括在交通工具的充电插座内以帮助建立与插入式充电系统的连接器组件的电连接。不导电的端帽可以被配置为帮助将防触摸连接器的末端绝缘以免人类接触。

Description

防触摸连接器

技术领域

本发明涉及电连接器，例如但不限于具有被连接于导电主体部分的被绝缘的末端(tip)的类型的电连接器。

背景技术

电连接器在多种环境中使用以帮助电连接于一个或多个部件。电连接器可以被在插座内使用以帮助与被设计为接收在插座内的设备互相电连接。在连接器被暴露在插座内并且在连接器正在被供能时人非意图地触摸连接器的情况下，人可能建立与连接器的非期望的电连接。据此，本发明设想配置连接器以限制人或设备可能非意图地以将可能建立电连接的方式触摸连接器的可能性。

发明内容

本发明的一个非限制性的方面设想具有被附接于导电主体部分的绝缘端帽以防止导电主体部分的非意图的触摸的防触摸连接器(touch proofconnector)。

本发明的一个非限制性的方面设想防触摸连接器，包括：导电主体部分，其具有在一个端部处的末端；以及不导电的端帽，其被固定于末端。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括前端和匹配端，匹配端具有被成形为装配在末端上的开口。

本发明的一个非限制性的方面设想匹配端包括被成形为搭扣配合在被包括在末端内的凹槽内的起伏部(relief)。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括在起伏部的外侧的多个对准突起以帮助将匹配端相对于末端定中心。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括与开口横向地对准的至少一个孔，以帮助起伏部运动到凹槽中。

本发明的一个非限制性的方面设想末端包括被成形为啮合端帽内的开口的多个倒钩。

本发明的一个非限制性的方面设想主体部分包括凹陷的端部和非凹陷的端部，非凹陷的端部被成形为具有末端。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽的外部部分的前端朝向匹配端向外成锥形，匹配端啮合主体部分的被包括在末端的后部的面。

本发明的一个非限制性的方面设想匹配端的外径近似等于主体部分的紧邻匹配端的外径，从而提供在端帽和主体部分之间的边界处的齐平的外部表面。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽被过模塑(overmold)至末端。

本发明的一个非限制性的方面设想用于导电连接器的端帽，包括：不导电主体部分，其具有前端和匹配端，匹配端被配置为啮合连接器的末端；以及在匹配端内的开口，其被成形为固定地啮合(securely engage)被包括在连接器的末端内的至少一个凹槽。

本发明的一个非限制性的方面设想匹配端包括被成形为搭扣配合在被包括在末端内的至少一个凹槽中的至少一个内的起伏部。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括被搭扣配合在被包括在末端内的至少一个凹槽中的至少一个内的多个对准突起。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括与开口横向地对准的至少一个孔，以帮助在末端上的运动。

本发明的一个非限制性的方面设想开口自始至终被圆柱状地成形。

本发明的一个非限制性的方面设想用于在交通工具内使用以接收插入式充电系统的连接器组件的充电插座，充电插座包括：插脚形连接器(pin-shaped connector)，其被成形为与被包括在连接器组件内的阴型连接器匹配；以及不导电的端帽，其被固定于插脚形连接器。

本发明的一个非限制性的方面设想端帽包括前端和匹配端，前端是封闭的并且匹配端具有被成形为装配在插脚形连接器上的开口。

本发明的一个非限制性的方面设想其中匹配端包括被成形为搭扣配合在插脚形连接器的凹槽内的起伏部。

本发明的一个非限制性的方面设想其中端帽包括在起伏部的外侧的多个对准突起。

本发明的一个非限制性的方面设想其中端帽包括与开口横向地对准的至少一个孔。

附图简述

本发明在所附的权利要求中被具体地指出。然而，通过结合附图参照以下的详细描述，本发明的其他的特征将成为更明显的并且本发明将被最好地理解，在附图中：

图1图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的交通工具充电系统。

图2图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的充电插座。

图3a-3b图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的防触摸连接器。

图4a-4g图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的端帽。

图5a-5f图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的端帽。

图6a-6g图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的端帽。详细描述

如要求的，本文公开了本发明的详细的实施方案；然而，将理解，所公开的实施方案仅是可以被以多种和可选择的形式实施的本发明的示例。附图不一定是按比例的；某些特征可以被放大或最小化以示出特定的部件的细节。因此，本文公开的具体的结构的和功能的细节不被解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用本发明的代表性的基础。

图1图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的可操作以方便使用从墙壁插座或充电站16提供的能量给交通工具充电系统14充电的充电系统10。系统可以包括具有多个导线和/或其他的导电元件以帮助将电流在充电站16和交通工具充电系统14之间传送的电线套件(cordset)18。电线套件18的一个端部可以包括被配置为接收在与交通工具充电系统相关联的充电插座24内的连接器组件22。连接器组件22可以是在美国专利第7,878,866号中描述的类型，其公开内容由此以其整体通过引用并入。

充电插座24可以被配置为帮助在交通工具充电系统14的多个导电元件和充电站16之间建立电连接。充电插座24可以通过提供互相连接的导电元件和/或通过将交通工具充电系统和电线套件导电元件引导入与彼此的匹配布置中来帮助期望的电连接。充电插座24可以被配置为支持多插脚或孔连接方法，用于帮助将交通工具充电系统和电线套件导电元件互相电连接，包括但不限于在美国汽车工程师学会(Society of AutomotiveEngineer，SAE)J1772和国际电工委员会(International ElectrotechnicalCommission，IEC)51851中指定的。

图2图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的充电插座24。所图示的充电插座24可以被配置为通过将元件引导为与彼此啮合来帮助将交通工具充电系统导电元件30与连接导电元件32的电线套件18互相电连接。交通工具充电系统14被示出为具有形成在防触摸插脚形连接器34布置的端部的导电元件30。防触摸连接器可以被连接于五个相应的导线36，这导致交通工具充电系统14或其他交通工具子系统的相关特征。电线套件导电元件32被示出为被配置为在一个端部连接于电线套件18的五个导线40的五个开放端终端38。

充电插座24包括圆筒42和基部44。每个可以包括在模塑操作中例如通过注射成型形成的塑料的或非塑料的部分。圆筒42可以包括被成形为将电线套件终端38相对于相应的交通工具充电系统连接器34引导的多个通孔开口48。基部44可以包括用于接收圆筒42的开口50。基部44可以包括多个紧固件开口54，紧固件可以通过多个紧固件开口54被接收以帮助将充电器插座24安装于交通工具充电系统14或交通工具12的某个其他的部分。可选择地，圆筒42可以不包括任何用于直接安装到交通工具的特征(例如紧固件开口)。圆筒42可以包括与电线套件18上的闩锁或其他锁定特征(未示出)可操作的锁定元件60，以便以可移除的方式将电线套件18固定于充电插座24。

圆筒42可以包括将与基部44上的第二对准特征66对准的第一对准特征64。第一和第二对准特征64、66可以是凸台(如示出的)或其他的突出部和/或光学上明显的特征(条形码、靶等等)。第一对准特征64被示出为在圆筒42的外圆柱形部分上，并且第二对准特征66被示出为紧邻基部44中的用于接收圆筒42的开口50。对准特征64、66的合适的对准可以被检查以确保圆筒42在基部44内和/或相对于紧固件开口54被合适地定位。例如通过对准特征64、66的合适的旋转对准来保持圆筒42和基部44之间的紧尺寸值的能力可以在导电元件30、32被重复地彼此啮合和脱啮合时帮助改善导电元件30、32上的磨损和裂缝。

图3a-3b图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的防触摸连接器80。连接器80可以被配置为用作被包括在充电插座24内的连接器34中的一个。连接器80可以包括导电主体部分82和不导电的端帽84。主体部分82可以由导电材料构成且在一个非凹陷的端部处形成有末端86。可选择地，另一个端部可以被凹陷以包括被成形为接收导线的开口(未示出)。图3a图示了在端帽84附接于末端86之前的连接器80。图3b图示了在端帽84附接于末端86之后的连接器80。一旦端帽84被附接，那么连接器80成为防触摸的，直到达到以下程度：人或其他的设备不可能非意图地以可能建立到导线36中的一个的电连接的方式触摸导体82的末端86。

图4a-4g更详细地图示了图3a-3b中示出的端帽84。端帽84可以由任何不导电材料构成，例如但不限于塑料或橡胶。除了绝缘导电主体82的末端86的益处之外，端帽84的不导电的材料组分还可以被选择以帮助连接器80向接收设备中的插入，例如通过提供低摩擦的表面或被专门地成形的表面(例如，导电部分82被示出为被转动的部件，使得在某些配置中使用端帽84将具体的形状赋予末端86，而代替在高成本的转动操作或类似操作中的接合可能是更成本有效的)。当然，虽然端帽84被描述为是不导电的，但是本发明还设想在可能不期望使末端86绝缘的情况下，例如在端帽84被用于帮助其中连接器的非意图触摸不成问题的插入操作的情况下，端帽84由导电材料构成。

端帽84的外部部分90被示出为从前端92向匹配端94向外成锥形。虽然外部部分90可以包括其他的形状，但是所图示的锥形被认为在帮助在阴型形状的终端例如在上文期望的连接器组件中包括的终端内的插入上是有益的。前端92被示出为封闭的，因为其由构成端帽84的材料实心地(solidly)形成。可选择地，凹痕或被平坦化的部分96可以被包括在前端92中以限制端帽84的长度和/或提供钝的表面。匹配端94相应于端帽84的啮合或压紧被包括在主体部分82上的面98的一部分(见图3a-3b)。匹配端94可以包括开口100，末端86可以被插入穿过开口100。开口100被示出为在匹配端94的内侧成锥形，以产生起伏部104。起伏部104可以被控制尺寸以停靠在末端84内的相应的凹槽106内，例如但不限于以互锁的方式停靠从而产生搭扣配合。搭扣配合可以提供足够量的力以将端帽84固定地束缚于末端86。

为了帮助将端帽84相对于末端86定中心，开口可以包括在起伏部104的外侧的多个突起110、112、114、116、118、120。突起110、112、114、116、118、120可以相对于开口100向内延伸以产生与末端86的过盈配合。突起110、112、114、116、118、120可以被围绕开口100的周长等距离地间隔并且被控制尺寸从而帮助将端帽84定中心，而不过度地增加将端帽84定位在末端86上所需要的力。

在将端帽84插入在末端86上的过程期间，端帽84可以在末端纵向地行进穿过开口100时略微地向外弯曲，以将起伏部104定位在凹槽106上。端帽84可以包括被相对于匹配端94内的开口100和/或通道128、130横向地定位的孔124、126，以进一步帮助端帽84在插入过程期间的弯曲。取决于端帽84的材料组成和壁厚度，孔124、126和/或通道128、130的尺寸和形状可以被调整，从而提供在插入期间的足够的弯曲以允许起伏部104固定地坐落在凹槽106内，而不破环结构完整性。

如图3a中所示的，末端86可以包括导向至凹槽106的锥形的边缘132。锥形的边缘132可以被用于以帮助改善被置于端帽84上的应力的方式帮助起伏部104向凹槽106中的行进，同时还增强凹槽106的深度。可选择地，代替具有导向入锥形的边缘132中的圆柱形的部分134，锥形的边缘132可以被消除以向凹槽106提供平坦的或平滑的插入表面，例如在端帽84的材料组成允许足够量的弯曲而不过度地增加插入力的情况下。端帽84的厚度还可以被选择为使得，当起伏部104被合适地定位在凹槽106内时，锥形的边缘132是不容易穿过横向的孔124、126中的一个而接近的。这在限制穿过横向的孔124、126中的一个非意图地触摸末端86的可能性上可能是有帮助的。

图5a-5f图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的端帽150。端帽150可以相似地被配置为图4a-4g中示出的端帽84，因为其可以包含产生与凹槽106的搭扣配合的不导电材料。代替具有用于产生搭扣配合而被锥化的开口，端帽150可以包括多个突起152、154、156、158。除了帮助端帽150的定中心之外，突起152、154、156、158还可以被控制尺寸和形状以产生凹槽106坐落入其中的起伏部162。突起152、154、156、158可以被围绕末端86延伸穿过其的开口164的周长相等地间隔开。四个突起152、154、156、158被图示为被包括以帮助固定端帽150，然而，本发明完全地设想更多的或更少的突起152、154、156、158的使用。因为突起152、154、156、158不形成整体地围绕开口164的周长的不间断的表面，所以当插入时端帽150的更少的表面积啮合末端86的锥形的边缘132，这在改善插入力上可能是有帮助的，特别是当尺寸约束或材料特性需要较小的端帽150或较大的凹槽106时。可选择地，由于突起152、154、156、158的使用，端帽150可以被形成，而不需要横向的孔。

图6a-6g图示了如由本发明的一个非限制性的方面设想的端帽180。端帽180可以相似地被配置为上文描述的端帽86、150，因为其可以包含可操作以使导电主体部分82的端部绝缘的不导电材料。端帽180可以包括封闭的前端182和开放的匹配端184。匹配端184可以包括开口186，末端86延伸穿过开口186。开口186被示出为包括始终均一的宽度/直径。宽度可以被选择以与在末端86内形成的倒钩(未示出)相干涉。倒钩可以相似于上文示出的凹槽106，和/或其可以通过提供在锥形的边缘132的后方部分处的底切而形成，使得当端帽180被插入末端86上时，底切部分趋于抓取或刺穿端帽180以防止除去。可选择地，多重的凹槽和/或底切可以被包括在末端内以进一步帮助束缚端帽。

本发明主要地描述了端帽84、150、180被大体上径向地成形，并且被包括在其中的开口/突起被围绕大体上圆柱形的开口径向地定位。然而，本发明完全地设想其使用任何类型的导电主体的用途和应用，使得端帽84、150、180不一定需要具有大体上径向的形状。端帽84、150、180可以被与本文提供的图示不同地成形和控制尺寸，以帮助使导电主体102的具有非径向形状的末端86或其他的部分绝缘。本发明还设想将端帽84、150、180附接于导电主体部分82的末端86，并且使用除了与将端帽84、150、180插入在末端86上相关联的那些之外的其他的手段以产生搭扣配合，例如通过将端帽84、150、180直接地模塑于导电主体部分82。端帽84、150、180的这种过模塑可以有益于将端帽84、150、180固定于末端86，而不必专门地成形端帽84、150、180或末端86，例如不必在末端内车削凹槽。

虽然上文描述了示例性的实施方案，但是不意图这些实施方案描述本发明的所有的可能的形式。代替地，在说明书中使用的词语是描述的而非限制的词语，并且将理解，可以作出多种改变，而不偏离本发明的精神和范围。此外，多种实施的实施方案的特征可以被组合以形成本发明的另外的实施方案。

Claims (20)

1.一种防触摸连接器，包括：

导电主体部分，其具有在一个端部处的末端；以及

不导电的端帽，其被固定于所述末端。

2.根据权利要求1所述的连接器，其中所述端帽包括前端和匹配端，所述匹配端具有被成形为装配在所述末端上的开口。

3.根据权利要求2所述的连接器，其中所述匹配端包括起伏部，所述起伏部被成形为搭扣配合在被包括在所述末端内的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的连接器，其中所述端帽包括在所述起伏部的外侧的多个对准突起以帮助将所述匹配端相对于所述末端定中心。

5.根据权利要求3所述的连接器，其中所述端帽包括与所述开口横向地对准的至少一个孔，以帮助所述起伏部运动到所述凹槽中。

6.根据权利要求2所述的连接器，其中所述末端包括被成形为啮合所述端帽内的所述开口的多个倒钩。

7.根据权利要求2所述的连接器，其中所述主体部分包括凹陷的端部和非凹陷的端部，所述非凹陷的端部被成形为具有所述末端。

8.根据权利要求1所述的连接器，其中所述端帽的外部部分的前端朝向匹配端向外成锥形，所述匹配端啮合所述主体部分的被包括在所述末端的后部的面。

9.根据权利要求2所述的连接器，其中所述匹配端的外径近似等于所述主体部分的紧邻所述匹配端的外径，从而提供在所述端帽和所述主体部分之间的边界处的齐平的外部表面。

10.根据权利要求1所述的连接器，其中所述端帽被过模塑至所述末端。

11.一种用于导电连接器的端帽，包括：

不导电主体部分，其具有前端和匹配端，所述匹配端被配置为啮合所述连接器的末端；以及

在所述匹配端内的开口，其被成形为固定地啮合被包括在所述连接器的所述末端内的至少一个凹槽。

12.根据权利要求11所述的连接器，其中所述匹配端包括起伏部，所述起伏部被成形为搭扣配合在被包括在所述末端内的所述至少一个凹槽中的至少一个内。

13.根据权利要求11所述的连接器，其中所述端帽包括多个对准突起，所述多个对准突起被搭扣配合在被包括在所述末端内的所述至少一个凹槽中的至少一个内。

14.根据权利要求11所述的连接器，其中所述端帽包括与所述开口横向地对准的至少一个孔，以帮助在所述末端上的运动。

15.根据权利要求11所述的连接器，其中所述开口自始至终被圆柱状地成形。

16.一种充电插座，用于在交通工具内使用以接收插入式充电系统的连接器组件，所述充电插座包括：

插脚形连接器，其被成形为与被包括在所述连接器组件内的阴型连接器匹配；以及

不导电的端帽，其被固定于所述插脚形连接器。

17.根据权利要求16所述的充电插座，其中所述端帽包括前端和匹配端，所述前端是封闭的并且所述匹配端具有被成形为装配在所述插脚形连接器上的开口。

18.根据权利要求17所述的充电插座，其中所述匹配端包括被成形为搭扣配合在所述插脚形连接器的凹槽内的起伏部。

19.根据权利要求18所述的充电插座，其中所述端帽包括在所述起伏部的外侧的多个对准突起。

20.根据权利要求18所述的充电插座，其中所述端帽包括与所述开口横向地对准的至少一个孔。

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