CN102957062B - 连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连接器，包括：第一连接器以及构造成与所述第一连接器接合以建立电连接的第二连接器，其中，所述第一连接器包括第一接触端子，以及所述第二连接器包括：构造成与所述第一接触端子相接触的第二接触端子；连接到所述第二接触端子并包括固定部分和可动部分的开关部分；以及能够将所述可动部分朝向所述固定部分推动的可动构件，其中，当所述第一连接器与所述第二连接器接合时所述可动构件由所述第一连接器推动，并且所述可动构件将所述可动部分朝向所述固定部分推动以使所述可动部分与所述固定部分相接触。
Description
技术领域
本文的公开涉及一种连接器。
背景技术
电气设备一般利用从电源供应的电能来运行。为了供应电能，连接器被典型地用于将电能从电源供应到电气设备。这样的连接器包括具有一个或多个阳插脚的阳型连接器和具有一个或多个阴插座的阴型连接器，它们彼此配合以建立电连接，如专利文献1和2中公开的那样。
近些年来，已经在本地电能传输中研究直流高压供电，来作为抵御全球变暖的一项措施。采用这样的电源布置，在电压变换和电能传输时电能的损耗较小，并且也不需要粗电缆。特别是对于例如服务器的信息设备而言，由于它们消耗大量电能，这样的电源布置被认为是期望的。
考虑到供应给电气设备的电能，会有这样一种情况，其中高电压会影响人体和电子部件的运行。当高压电能被用于例如服务器的信息设备时，由于在设备安装和维护时进行手工操作，用在电连接位置处的连接器会需要具有与用于商业AC电源的常规连接器不同的特殊设计。
在其中嵌入开关的连接器的情况下，当由电源供应的电压高于100V或者当其为直流高压时，不能使用传统的开关。当由电源供应的电能为直流400V时，例如，传统的用于交流100V的开关不能保证足够的安全性和可靠性，从而在这些开关的持续使用过程中存在风险。
因此，希望提供一种连接器，其能够安全地提供高压电能。
[专利文献1]日本专利申请公开No.5-82208。
[专利文献2]日本专利申请公开No.2003-31301。
发明内容
本发明的基本目的是提供一种连接器，其实质上解决由现有技术的局限性和缺点而引起的一个或多个问题。
一种连接器包括：第一连接器以及构造成与所述第一连接器接合以建立电连接的第二连接器，其中，所述第一连接器包括第一接触端子，以及所述第二连接器包括：构造成与所述第一接触端子相接触的第二接触端子；连接到所述第二接触端子并包括固定部分和可动部分的开关部分；以及能够将所述可动部分朝向所述固定部分推动的可动构件，其中，当所述第一连接器与所述第二连接器接合时所述可动构件由所述第一连接器推动，并且所述可动构件将所述可动部分朝向所述固定部分推动以使所述可动部分与所述固定部分相接触。
根据至少一个实施例，提供一种用于直流电源或者电压比传统商业电源更高的电源的连接器，其能够安全地供应电能。
附图说明
当结合附图来阅读时，本发明的其它目的和进一步特征将会从下面的详细描述中变得更加清晰，其中：
图1是第一实施例的连接器的倾斜立体图；
图2是该第一实施例的连接器的侧视图；
图3是该第一实施例的连接器的俯视图；
图4是处于巳接合状态的该第一实施例的连接器的倾斜立体图；
图5是处于巳接合状态的该第一实施例的连接器的侧视图；
图6是该第一实施例的插头连接器的正视图；
图7是该第一实施例的插头连接器的俯视图；
图8是该第一实施例的插头连接器的侧视图；
图9是该第一实施例的插头连接器的仰视图；
图10是该第一实施例的插头连接器的剖视图；
图11是该第一实施例的插头连接器的倾斜立体图；
图12是该第一实施例的插头连接器的倾斜立体图；
图13是该第一实施例的插头连接器的倾斜立体图；
图14是该第一实施例的插座连接器的倾斜立体图；
图15是该第一实施例的插座连接器的倾斜立体图；
图16是该第一实施例的插座连接器的分解视图；
图17是该第一实施例的插座连接器的正视图；
图18是该第一实施例的插座连接器的俯视图；
图19是该第一实施例的插座连接器的侧视图；
图20是该第一实施例的插座连接器的仰视图；
图21是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图22是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图23是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图24是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图25是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图26是示出了该第一实施例的连接器的接合方法的视图；
图27是示出了该第一实施例的连接器的变型的视图；
图28是示出了第二实施例的连接器的视图；以及
图29是示出了该第二实施例的连接器的变型的视图。
具体实施方式
下面，将会参考附图来描述实施例。在所有附图中，相同元件采用相同的附图标记来表示，它们的详细描述将会被省略。
[第一实施例1
<连接器的构造>
下面，将会给出根据第一实施例的连接器的结构的描述。本实施例的连接器包括插头连接器100和插座连接器200，如图1-3所示。
插头连接器100具有其由绝缘材料形成的外壳部分，以及具有由例如为金属的导电材料制成的三个插头电极端子111、112和113。插头电极端子111、112和113可连接到供电电缆(未示出)。插头连接器100具有其插头连接器联接部分120，联接部分120插入到插座连接器200的内部空间内以用于配合连接。插头电极端子111、112和113被形成为从插头连接器100的相对侧突出到插头连接器联接部分120。在本实施例的描述中，例如，插头电极端子111可连接到电源的正极，插头电极端子112连接到电源的接地极，以及插头电极端子113连接到电源的负极。
插座连接器200具有其由绝缘材料形成的外壳部分，以及具有凹口201，插头连接器100的插头连接器联接部分120插入凹口201内。插座连接器200包括插座电极端子211和212以及开关部分220。插座电极端子211和212以及开关部分220的一部分安装在印刷电路板260上。开关部分220包括可动部分222和固定部分221。固定部分221连接到印刷电路板260，并且可动部分222连接到插座连接器200。当插座连接器200和插头连接器100未接合时，可动部分222和固定部分221彼此之间并不接触，以使得开关部分220处于打开状态。
在本实施例的连接器中，如图4和5所示，插头连接器100的插头连接器联接部分120插入插座连接器200的凹口201以接合在其内，从而用于电连接，如之前描述的那样。当这种情况发生时，开关部分220的可动部分222与固定部分221相接触从而与其建立电连接，由此产生开关闭合状态。图1是当该插头连接器与该插座连接器彼此之间未接合时本实施例的连接器的倾斜立体图，并且图2和3分别是其侧视图和俯视图。图4是当该插头连接器与该插座连接器彼此之间相接合时本实施例的连接器的倾斜立体图，并且图5是其侧视图。
<插头连接器>
下面，将会通过参考图6到图13而给出本实施例的插头连接器100的描述。如之前描述的那样，本实施例的插头连接器100在其内包括由例如为金属的导电材料形成的三个插头电极端子111、112和113。如图10、图11和图13所示的那样，开口121形成在待联接到插座连接器200的插头连接器联接部分120内，并且开口121具有设置于其中的插头接触端子131、132和133。在插头连接器100内，插头接触端子131、132和133分别地连接到插头电极端子111、112和113，如图10以示例性方式描述的那样。即，插头电极端子111连接到插头接触端子131，插头电极端子112连接到插头接触端子132，以及插头电极端子113连接到插头接触端子133。
如图9和图13所示的那样，凹槽122形成在插头连接器100的插头连接器联接部分120的表面中，以用于避免插头连接器联接部分120轻易地从插座连接器200脱离开。图6是该插头连接器的正视图。图7是该插头连接器的俯视图。图8是该插头连接器的侧视图。图9是该插头连接器的仰视图。图10是沿着图9中的线9A-9B剖开而得到的剖视图。图11是从前部观察得到的该插头连接器的倾斜立体图。图12是从后部观察得到的该插头连接器的倾斜立体图。图13是从下部表面侧观察得到的该插头连接器的倾斜立体图。
<插座连接器>
下面，将会通过参考图14到图20而给出本实施例的插座连接器200的描述。本实施例的插座连接器200包括由绝缘材料形成的外壳部分230，并且设置有凹口201，该插头连接器100的插头连接器联接部分120插入凹口201内。插座电极端子211和212以及开关部分220位于其在外壳部分230上的各自位置处。如可从图16中理解的那样，插座电极端子211包括延伸到外壳部分230的凹口201内的插座接触端子211a以及连接到印刷电路板260的插座连接端子211b。同样地，插座电极端子212包括延伸到外壳部分230的凹口201内的插座接触端子212a和连接到印刷电路板260的插座连接端子212b。
如上描述的那样，开关部分220包括固定部分221和可动部分222。固定部分221包括具有将与可动部分222相接触的接触部分的弹簧部分221a，并且还包括连接到印刷电路板260的固定连接部分221b。可动部分222包括延伸到外壳部分230的凹口201内的插座接触端子222a、将与固定部分221相接触的接触部分222b、以及弹簧部分222c。
进一步的，如图16和图17所示的那样，可动构件240设置在外壳部分230上以用于使可动部分222变形。可动构件240包括顶端部分241，以朝着固定部分221推动可动部分222并使其变形。可动构件240进一步包括卡锁(click)242，以用于将可动部分222固定在这样一个位置：当插头连接器100被接令在插座连接器200内时，在该位置处固定部分221与可动部分222之间形成电连接。可动构件240在面对插头连接器100的端部处进一步包括将与插头连接器100相接触的接触部分243。
本实施例的插座连接器200还设置有钩状物231。钩状物231由具有弹簧性质的例如为金属的材料制成，并且包括两个拱形部分231a和231b。拱形部分231a用于保持插座连接器200与插头连接器100的接合状态。拱形部分231b用于当可动部分222与固定部分221相接触时保持可动构件240的位置。在本实施例中，钩状物231的指向插头连接器100方向的端部231c固定地安装在外壳部分230内。当端部231c被固定地安装时，钩状物231可变形。
在本实施例中，钩状物231的端部231c位于设置有拱形部分231a的一侧上。即，钩状物231被形成为按照端部231c、拱形部分231a、以及拱形部分231b的顺序布置。图14是从前部观察得到的该插座连接器的倾斜立体图。图15是从后部观察得到的该插座连接器的倾斜立体图。图16是该插座连接器的分解视图。图17是该插座连接器的正视图。图18是在固定部分221与可动部分222彼此之间相接触的状态下的该插座连接器的俯视图。图19是在固定部分221与可动部分222彼此之间相接触的状态下的该插座连接器的侧视图。图20是该插座连接器的仰视图。
<信号处理>
下面，将会描述根据本实施例的连接器的联接方法，即连接根据本实施例的插头连接器100和插座连接器200的方法。
如图21所示，当插头连接器100和插座连接器200没有彼此接合时，开关部分220的固定部分221和可动部分222不会彼此接触。
插头连接器100和插座连接器200接合，如图22和图23所示。当这种情况定生时，插头连接器100的插头连接器联接部分120的前面部分与可动构件240的接触部分243相接触，从而将可动构件240推入到插座连接器200内的更深处。通过这种运动，可动构件240的顶端部分241推动可动部分222，以使得可动部分222的接触部分222b与弹簧部分221a的接触部分相接触。因此，可动部分222与固定部分221相接触以形成电连接。当插头连接器100与插座连接器200相接合时，插头连接器100的插头接触端子131与插座连接器200的插座电极端子211的插座接触端子211a相接触，以在可动部分222与固定部分221相接触之前提供电连接。同样地，插头连接器100的插头接触端子132与插座连接器200的插座电极端子212的插座接触端子212a相接触，以在可动部分222与固定部分221相接触之前提供电连接。在这种状态下，插头连接器100的插头接触端子133与插座连接器200的可动部分222的插座接触端子222a相接触，但是可动部分222并未与固定部分221相接触。因此，插头连接器100的插头接触端子133并未电连接到插座连接器200的固定部分221，从而并不会供应电能。
从上面描述的状态开始，插头连接器100的插头连接器联接部分120的前面部分推动可动构件240的接触部分243，以使得可动构件240的顶端部分241推动可动部分222并使其变形，从而使固定部分221与可动部分222相接触。通过这种方式，插头连接器100的插头接触端子133电联接到插座连接器200的固定部分221以供应电能。图22是这种状态的俯视图。图23是沿着图22中所示的线22A-22B剖开得到的剖视图。图24是沿着图22中的线22C-22D剖开得到的剖视图。
在这种状态下，钩状物231的拱形部分231a插入插头连接器100的凹槽122内，并且可动构件240的卡锁242与钩状物231的拱形部分231b接合。因此，可动构件240被保持在其当前位置处，而不会被允许朝着插头连接器100的方向移动。这保证了开关部分220的固定部分221和可动部分222被保持为彼此接触。进一步的，插头连接器100被保持在由钩状物231的拱形部分231a在凹槽122中的松弛配合所限定的位置范围内。即，即使在插头连接器100从插座连接器200分离开的状态下，开关部分220的可动部分222也保持与固定部分221相接触。图25是沿着与图23中所示的剖视图相同的线剖开得到的剖视图，其中示出了插头连接器100稍微地从插座连接器200分离开的状态。图26是图25所示的剖面的有关部分的放大视图。
当插头连接器100进一步从插座连接器200分离开时，钩状物231的拱形部分231a从插头连接器100的凹槽122释放开，并且插头连接器100向外推动钩状物231的拱形部分231a。由此，在其端部231c处固定的钩状物231弯曲，从而释放与钩状物231的拱形部分231b接合的可动构件240的卡锁242，使得可动构件240由于弹簧部分222c的回复力而朝着插头连接器100移动，该弹簧部分222c是开关部分220的可动部分222的一部分。因此，可动部分222从固定部分221分离开，以使得开关部分220处于打开状态以断开电能的供应。
在本实施例的连接器中，电能供应的接通和断开状态的控制并不在插头连接器100的插头接触端子133与插座连接器200的插座接触端子222a之间进行，而是在开关部分220的可动部分222与固定部分221之间进行。采用这种布置，不会在插头连接器100的插头接触端子133与插座连接器200的插座接触端子222a之间产生电弧放电，从而提高了该连接器的寿命和可靠性。由于在可动部分222从固定部分221分离开时施加弹簧部分222c的强回复力，确保了高速的分离。即使在这些部分之间产生电弧放电，电弧的持续时间也因此会非常的短。由固定部分221和可动部分222之间发生的电弧造成的损害因此会非常的小。
已经针对示例描述了上面的实施例，其中开关部分220设置用于与插头电极端子113连接。可替换地，如图27所示，类似于开关部分220的具有可动部分227和固定部分226的开关部分225可设置用于与插头电极端子111连接。
<第二实施例>
下面，将会描述第二实施例。在这个实施例中，如图28所示，具有固定部分221和可动部分222的开关部分220设置用于与插头电极端子113相连接，并且，具有固定部分226和可动部分227的开关部分225设置用于与插头电极端子111相连接。通过这种布置，电能供应的接通或断开状态的控制能够实质上同步地在正极侧与负极侧之间进行。
在这种情况下，如图29所示，可采用能够同时推动开关部分220的可动部分222和开关部分225的可动部分227的单个可动构件240a。这种布置减少了部件的数量，从而实现了成本的降低。
除上面描述的之外的其它构造与第一实施例的那些构造相同或相似。
进一步的，本发明并不限于这些实施例，并且，在不脱离本发明的范围的前提下，还可以有多种变形和变化。
Claims (9)
1.一种连接器，包括：
第一连接器；以及
构造成与所述第一连接器接合以建立电连接的第二连接器，
其中，所述第一连接器包括第一接触端子，以及
所述第二连接器包括：
构造成与所述第一接触端子相接触的第二接触端子；
连接到所述第二接触端子并包括固定部分和可动部分的开关部分；以及
具有能够将所述可动部分朝向所述固定部分推动的顶端的可动构件，
其中，当所述第一连接器与所述第二连接器接合时所述可动构件由所述第一连接器推动，并且所述可动构件的顶端将所述可动部分朝向所述固定部分推动以使所述可动部分与所述固定部分相接触。
2.如权利要求1所述的连接器，其中所述第一连接器是插头连接器，以及所述第二连接器是插座连接器。
3.如权利要求1所述的连接器，其中所述第一连接器包括彼此相同的多个第一接触端子，所述多个第一接触端子中的一个是提及过的所述第一接触端子，并且所述第二连接器包括彼此相同的多个第二接触端子，所述多个第二接触端子中的一个是提及过的所述第二接触端子，所述多个第二接触端子被设置为与所述多个第一接触端子一一对应，
以及，其中所述开关部分仅连接到提及过的所述第二接触端子。
4.如权利要求1所述的连接器，其中所述第一连接器包括彼此相同的多个第一接触端子，所述多个第一接触端子中的一个是提及过的所述第一接触端子，并且所述第二连接器包括彼此相同的多个第二接触端子，所述多个第二接触端子中的一个是提及过的所述第二接触端子，所述多个第二接触端子被设置为与所述多个第一接触端子一一对应，
以及，其中所述第二连接器包括彼此相同的多个开关部分，所述多个开关部分中的一个是提及过的所述开关部分，并且所述多个开关部分分别连接到所述多个第二接触端子。
5.如权利要求1所述的连接器，其中当所述第一连接器与所述第二连接器接合时，所述第一接触端子在所述开关部分的可动部分与所述固定部分相接触之前与所述第二接触端子相接触。
6.如权利要求1所述的连接器，其中所述第二接触端子与所述可动部分彼此连接。
7.如权利要求1所述的连接器，其中所述第二连接器进一步包括具有两个拱形部分的钩状物，所述第一连接器进一步包括对应于所述拱形部分中的第一个拱形部分的凹槽，所述可动构件具有对应于所述拱形部分中的第二个拱形部分的卡锁，
以及，其中当所述第一连接器与所述第二连接器彼此接合时，所述拱形部分中的第一个拱形部分位于所述凹槽内，并且所述拱形部分的第二个拱形部分与所述可动构件的卡锁相接合，从而将所述可动构件保持在固定位置处。
8.如权利要求7所述的连接器，其中所述拱形部分中的第一个拱形部分的从所述凹槽脱离的运动导致所述拱形部分中的第二个拱形部分从所述卡锁脱离。
9.如权利要求7所述的连接器，其中所述可动部分包括弹簧部分，
以及，其中当所述拱形部分中的第二个拱形部分从所述卡锁脱离时，所述弹簧部分的回复力朝向所述第一连接器推动所述可动构件，从而使所述可动部分与所述固定部分分离开。
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