CN103107434B - 具有优化尖状部的连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有优化尖状部的连接器。尖状部可以被优化成利于使连接器绝缘和/或提供低摩擦表面以利于插入。尖状部可以用配置成定位在尖状部上方的不导电和/或低摩擦的端盖来实现优化。
Description
技术领域
本发明涉及连接器，例如但不限于配置成利于在基于交通工具的高电压电池充电系统和插入式电缆线组（plug-incordset）之间的高电压互连的公连接器和母连接器。
发明背景
电连接器用在许多环境中，以利于电连接至一个或多个部件。电连接器可以在插座内使用，以利于与被设计为接纳在插座内的装置电互连。如果在连接器正被供电时连接器暴露在插座内且人无意地接触连接器，则人会与连接器建立不期望的电连接。
发明概述
因此，本发明设想将连接器配置成限制人或装置以将可能建立电连接的方式无意地接触连接器的可能性。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器（touchproofbladeconnector），其具有：刀形形状导电主体部分，其在一端处变窄成尖状部（tip）；以及不导电端盖（non-conductingendcap），其被固定于所述尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其还包括包围刀形形状导电主体部分的整个外周边的不导电刀形罩（non-conductingbladeshroud）。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电刀形罩包括延伸超出不导电端盖的端部的至少一个侧壁。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电刀形罩固定于刀形形状导电主体部分。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电刀形罩被包括为包括在交通工具内的连接器组件的部分，以利于与包括在插入式电缆线组上的至少一个母端子电互连。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中尖状部通过刮削刀形形状导电主体部分而形成。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中尖状部的顶部和底部向一部位（point）向下成角度，且在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧各自包括至少一个脊状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电端盖包括与该部位相对的开口，其中当被定位在尖状部上时，该开口的左侧和右侧至少部分地接近该至少一个脊状部变形。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中端盖被包覆成型（overmold）至尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电端盖完全地包围所述尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电端盖基本上覆盖尖状部的顶部和底部的全部，但不覆盖在顶部和底部之间的左侧和右侧。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中不导电端盖包括配置成容纳在尖状部的凹部内的柄脚（tang），以防止端盖从尖状部移出。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其还包括基本上定位在不导电端盖的整个顶部和底部上的金属插入物（metalinset）。
本发明的一个非限制性方面设想一种防接触式刀形连接器，其中金属插入物具有比不导电端盖低的摩擦系数。
本发明的一个非限制性方面设想一种制造刀形连接器的方法，该方法包括：冲压导电主体部分；将冲压的导电主体部分的一端刮削成尖状部；以及将不导电端盖附接于该尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种制造刀形连接器的方法，该方法还包括将不导电端盖内的开口压配合在尖状部上。
本发明的一个非限制性方面设想一种制造刀形连接器的方法，该方法还包括，通过相对于包括在不导电端盖内的凹部来定位包括在低摩擦插入物内的柄脚，而将所述插入物固定至不导电端盖，该低摩擦插入物具有比不导电端盖低的摩擦系数。
本发明的一个非限制性方面设想一种制造刀形连接器的方法，该方法还包括将不导电端盖包覆成型至尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种连接器，该连接器包括：母形导电主体部分（female-shapedconductingbodyportion），其具有至少一组相对的指状物，其中相对的指状物的至少一部分涂覆有低摩擦物质，该低摩擦物质具有比母形导电主体部分低的摩擦系数；以及刀形形状导电主体部分，其成形为接合至少一组相对的指状物，刀形形状导电主体部分具有在一端处的尖状部且不导电端盖固定于该尖状部。
本发明的一个非限制性方面设想一种连接器，其中不导电端盖包括低摩擦插入物以接合低摩擦物质，该低摩擦插入物具有比不导电端盖低的摩擦系数。
附图简述
图1-2图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器。
图3图示了配置成利于刀形连接器的接纳的由本发明的一个非限制性方面所设想的母连接器。
图4图示了刀形连接器，其中端盖涂覆有低摩擦物质，该低摩擦物质可以与用来涂覆相对的指状物的物质相似。
图5图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器。
图6图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的插入物的透视图。
图7图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的具有柄脚的插入物。
图8图示了根据本发明的一个非限制性方面的被直接附接于主体部分的插入物。
图9图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器。
图10图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的有罩的连接器组件。
图11a-11c图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器。
详细描述
根据需要，本发明的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种各样的且可选择的形式实施的端盖发明的示例。附图未必是按比例的；一些特征可能被夸大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的代表性基础。
图1-2图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器10。刀形连接器10被显示为包括主体部分12和固定在尖状部16上的端盖14。如在下面更详细地描述的，端盖14可以由导电或不导电材料构成。主体部分12被显示为是大体上平坦的且由冲压材料块形成。主体部分12的该配置在支持高电流和高电压导电性方面可能是有益的。当然，本发明不必限于该配置，并充分地设想具有任何其他的期望配置和形状的主体12、尖状部16和/或端盖14。提供刀形连接器10的该示例性图示来表明本发明的一个非限制性方面，其中刀形连接器10可以配置成利于接纳在母连接器内。
图3图示了有利于接收刀形连接器10的由本发明的一个非限制性方面所设想的母连接器20，例如但不限于在美国专利申请第12/963,968号中描述的连接器，该美国专利申请的公开内容据此通过引用以其整体并入。刀形连接器10和母连接器20可以一起构成连接器系统，其中刀形连接器10可以被表征为公连接器。刀形连接器10可以以下列方式定尺寸和成形：接合母连接器20的相对的指状物22、24、26、28、30、32，使得在相对的指状物22、24、26、28、30、32从顶部42和底部44向内倾斜至会合处的部位46开始，沿着端盖14的倾斜的顶部42和底部44行进时，相对的指状物22、24、26、28、30、32被散布开。母连接器20可以包括多个弹簧夹50、52、54，弹簧夹50、52、54配置成将法向力施加至相对的指状物22、24、26、28、30、32，以使刀形连接器10的导电性达到最大。
端盖14的顶部42和底部44的倾斜在改善将刀形连接器10插入在相对的指状物22、24、26、28、30、32之间所需的插入力方面可以是有益的。可选地，相对的指状物中的一个或多个可以涂覆有或电镀有低摩擦物质60，以进一步改善刀形连接器10被母连接器20接纳所需的插入力。低摩擦物质60可以具有比构成相对的指状物22、24、26、28、30、32和/或主体部分62的材料低的摩擦系数，例如，低摩擦物质60可以是特氟隆（Teflon）、陶瓷或具有比构成相对的指状物22、24、26、28、30、32和/或主体部分62的铜或铜合金低的摩擦系数的其他材料。低摩擦物质60可以由导电或不导电材料构成。如果低摩擦物质60是不导电的，则涂层可以限于相对的指状物22、24、26、28、30、32的其中不需要导电性的部分，即限于在刀形连接器被适当地定位在母连接器20内时，在与刀形连接器10的会合区域的前方的部分。
图4图示了刀形连接器10，其中端盖涂覆有低摩擦物质64，低摩擦物质64可以与用于涂覆相对的指状物22、24、26、28、30、32的物质60相似。在更进一步控制插入力方面，附加使用低摩擦物质64可以是有益的。如所示出的，低摩擦物质64被涂覆在端盖14上，然而，本发明却充分地设想将主体部分12的尖状部16形成到端盖14的配置中，使得可以消除端盖14的使用。在这样的配置中，可以将低摩擦物质64材料直接应用到尖状部16而不是端盖14。使用具有摩擦物质64的端盖14可以是优选的，因为大量生产具有低摩擦物质64的端盖14而不是将低摩擦物质64涂覆在主体部分12上可以是更有成本效益的。可选地，如果需要电绝缘，则可以在应用低摩擦物质64之前应用绝缘涂层(未示出)。
返回到图1-2，将端盖14附接于尖状部16可以利用包括在尖状部16的左侧82和右侧84上的多个脊状物70、72、74、76、78、80来促进，其在顶部86和底部88之间延伸。脊状物70、72、74、76、78、80可以配置成当端盖14被压配合或以其他方式插在尖状部16上时接合包括在端盖14内的开口90的侧部。接合可足以使开口90的侧部变形或以其他方式提供充分的接合，使得端盖14被固定地保持于尖状部16。主体部分12可以与尖状部16成一整体，因为尖状部16可以与主体部分12同时形成，例如在冲压操作中。可选地，尖状部16可以在形成主体部分12之后形成，例如在由主体部分12刮削尖状部16的刮削操作中。刮削操作可以比冲压操作更有益，因为相比于材料在其中被压缩的冲压操作，刮削操作可以用于通过移除材料而由主体部分12形成尖状部16。材料刮削可以优于冲压，这是因为冲压压缩可能沿着尖状部16和主体部分12之间的边界94产生凸出（bulge）、波纹或其他突起。该障碍物可以阻止端盖14的正确定位和/或阻碍在边界94处在端盖14的外表面和主体12的外表面之间的无缝过渡。该障碍物还可以以不利地影响刀形连接器10到母连接器20中的接合的导电性的方式引起刀形10和母连接器20或其他配合连接器之间的偏移。
端盖14可以由导电或不导电的材料构成。在可能期望使用与构成主体部分12的材料不同的导电材料来覆盖尖状部16的情况下，例如包含多个端子对并接地的连接器系统壳体，导电材料的使用可以是有益的。将有益的是，尽快具有接地配合，使得不存在由于使导电尖状部暴露而潜在的电击危险。在可以期望通过使尖状部16绝缘来防止无意接触刀形连接器10的环境中，不导电材料的使用可以是有益的，以便在刀形连接器10被包括为包括在交通工具内的连接器组件的部分以利于与包括在插入式电缆线组上的至少一个母端子的电互连时防止无意接触。不管端盖14是导电的还是不导电的，当期望将不同尺寸的帽附接于常用尺寸的主体部分/尖状部16时，端盖14的使用还可以是有益的，使得端盖14可以依据刀形连接器10的特定应用而选择性地附接。
图5图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器100。刀形连接器100可以包括主体部分102以及与上面在图1中示出的尖状部相似的尖状部(未示出)。刀形连接器100还包括具有低摩擦插入物106的不导电端盖104。低摩擦插入物106可以由具有比端盖104低的摩擦系数的材料构成，以便控制和有助于插入力的管理。插入物106被显示为由金属构成，然而，插入物106可以由任何合适的导电或不导电的材料构成。图6图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的插入物106的透视图。如在图6中所最佳地示出的，除了最接近左侧和右侧116、118的部分112、114之外，插入物106可以覆盖端盖104的整个顶部108和底部110的基本上全部。
图7图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的具有柄脚124的插入物106。柄脚124可以配置成容纳在端盖104的凹部126内。柄脚124可以稍微向内弯曲以利于其容纳在凹部126内。然而，柄脚124的用途仅仅是利于插入物106到端盖104的附接的一种装置。插入物106可以用粘合剂来类似地固定于端盖104和/或其可以被模制为端盖104的部分。图8图示了根据本发明的一个非限制性方面的被直接附接于主体部分102的插入物106。该配置可以用在有利地消除端盖104而使主体部分102的端部形成为图示的配置的情况下，例如在插入物106和主体部分102之间不需要电绝缘的情况下和/或在插入物不导电的情况下。
图9图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器130。刀形连接器130可以包括主体部分132以及与上面在图1示出的尖状部相似的尖状部(未示出)。刀形连接器130可以包括附接于尖状部的交错的端盖134。交错的端盖134被显示为由非导电材料构成，然而，本发明充分地设想由金属材料构成的交错的端盖。交错的端盖134被显示为包括第一部分138、第二部分140和第三部分142，其中第二部分140相对于第一部分138和第三部分142是交错的。通过使小于端盖134的整个长度的长度同时接合配合的连接器，部分138、140、142的交错在控制和/或管理插入力方面可以是有益的。
图10图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的有罩的连接器组件150。有罩的连接器组件150可以包括刀形连接器152中的一个以及罩154，刀形连接器152中的一个例如但不限于上面描述的刀形连接器中的一个。罩154可以由导电或不导电材料构成，以预防接触刀形连接器152。罩154可以被包括为插座组件或其他连接组件(未示出)的部分，例如但不限于，用来利于被包括在电动或部分电气的交通工具内的高压电池的插入和充电的连接组件。图10图示了单个组件，其中示出了单个罩154和单个刀形连接器152，然而，本发明充分地设想多个罩与多个刀形连接器和/或母连接器的使用。
有罩的连接器组件150显示为具有被罩154完全地包围的刀形连接器152。罩154显示为包括具有足以延伸超出刀形连接器152的部位164的高度的多个侧壁156、158、160、162。侧壁中的一个侧壁156显示为稍微低于其他侧壁158、160、162，例如以防止接触尖状部的导电部分。罩154可以例如通过包覆成型工艺直接附接于刀形端子152，和/或其可以以其他方式固定地附着到刀形连接器152，例如通过使用夹子或其他连接机构(未示出)。罩154被显示为包括具有开口168的基部166，刀形连接器152延伸穿过开口168。开口168可以定尺寸为利于刀形152和罩154之间的压配合连接。基部166距罩154的顶部的深度可以根据刀形连接器152在配合的连接器(未示出)内的嵌套深度来调节。
图11a-11c图示了如由本发明的一个非限制性方面所设想的刀形连接器200。刀形连接器200可以包括主体部分202和尖状部204。尖状部204可以不同于以上描述的尖状部，因为其可以包括多个开口214、216、218。多个开口214、216、218可以完全地延伸穿过尖状部204，以利于端盖222的包覆成型。构成端盖222的材料在模制工艺期间可以流动穿过开口214、216、218，以利于将端盖222固定地附接于主体部分202。尽管以上描述的刀形连接器设想将端盖包覆成型至尖状部，而不必需要在尖状部内的开口和/或其他补充特征（repaymentfeature），但认为开口214、216、218的使用可以利于端盖的模制工艺和强力固定。
尽管以上描述了示例性的实施方式，但不意指端盖的这些实施方式描述了本发明的所有可能形式。更确切地，在说明书中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且应理解，可以做出端盖的各种变化，而不偏离本发明的精神和范围。另外，各种可执行的实施方式的特征可以组合，以形成本发明另外的实施方式。
Claims (23)
1.一种防接触式刀形连接器，包括：
刀形形状导电主体部分，其在一端处变窄成尖状部；
不导电端盖，其被固定于所述尖状部；以及
金属插入物，其基本上定位在所述不导电端盖的整个顶部和底部上。
2.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，还包括包围所述刀形形状导电主体部分的整个外周边的不导电刀形罩。
3.根据权利要求2所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电刀形罩包括延伸超出所述不导电端盖的端部的至少一个侧壁。
4.根据权利要求2所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电刀形罩固定于所述刀形形状导电主体部分。
5.根据权利要求4所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电刀形罩为包括在交通工具内的连接器组件的部分，以利于与包括在插入式电缆线组上的至少一个母端子电互连。
6.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述尖状部通过刮削所述刀形形状导电主体部分而形成。
7.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述尖状部的顶部和底部向一部位向下成角度，且在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧各自包括至少一个脊状部。
8.根据权利要求7所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电端盖包括与所述部位相对的开口，其中当被定位在所述尖状部上时，所述开口的左侧和右侧至少部分地接近所述至少一个脊状部变形。
9.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电端盖被包覆成型至所述尖状部。
10.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电端盖完全地包围所述尖状部。
11.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电端盖基本上覆盖所述尖状部的顶部和底部的全部，但不覆盖在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧。
12.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述不导电端盖包括配置成容纳在所述尖状部的凹部内的柄脚，以防止所述不导电端盖从所述尖状部移出。
13.根据权利要求1所述的防接触式刀形连接器，其中所述金属插入物具有比所述不导电端盖低的摩擦系数。
14.一种制造刀形连接器的方法，包括：
冲压导电主体部分；
将冲压的导电主体部分的一端刮削成尖状部；
将不导电端盖附接于所述尖状部；以及
将金属插入物基本上定位在所述不导电端盖的整个顶部和底部上。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述不导电端盖内的开口压配合在所述尖状部上。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括通过相对于包括在所述不导电端盖内的凹部来定位包括在低摩擦插入物内的柄脚，而将所述低摩擦插入物固定至所述不导电端盖，所述低摩擦插入物具有比所述不导电端盖低的摩擦系数。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述不导电端盖包覆成型至所述尖状部。
18.一种连接器，包括：
母形导电主体部分，其具有至少一组相对的指状物，其中所述相对的指状物的至少一部分涂覆有低摩擦物质，所述低摩擦物质具有比所述母形导电主体部分低的摩擦系数；以及
刀形形状导电主体部分，其成形为接合至少一组相对的指状物，所述刀形形状导电主体部分具有在一端处的尖状部和固定于所述尖状部的不导电端盖。
19.根据权利要求18所述的连接器，其中所述不导电端盖包括低摩擦插入物以接合所述低摩擦物质，所述低摩擦插入物具有比所述不导电端盖低的摩擦系数。
20.一种防接触式刀形连接器，包括：
刀形形状导电主体部分，其在一端处变窄成尖状部；以及
不导电端盖，其被固定于所述尖状部；
其中所述尖状部的顶部和底部向一部位向下成角度，且在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧各自包括至少一个脊状部。
21.一种制造刀形连接器的方法，包括：
冲压导电主体部分；
将冲压的导电主体部分的一端刮削成尖状部，其中所述尖状部的顶部和底部向一部位向下成角度，且在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧各自包括至少一个脊状部；以及
将不导电端盖附接于所述尖状部。
22.一种连接器，包括：
母形导电主体部分，其具有至少一组相对的指状物，其中所述相对的指状物的至少一部分涂覆有低摩擦物质，所述低摩擦物质具有比所述母形导电主体部分低的摩擦系数；以及
刀形形状导电主体部分，其成形为接合至少一组相对的指状物，所述刀形形状导电主体部分具有在一端处的尖状部、固定于所述尖状部的不导电端盖以及基本上定位在所述不导电端盖的整个顶部和底部上的金属插入物。
23.一种连接器，包括：
母形导电主体部分，其具有至少一组相对的指状物，其中所述相对的指状物的至少一部分涂覆有低摩擦物质，所述低摩擦物质具有比所述母形导电主体部分低的摩擦系数；以及
刀形形状导电主体部分，其成形为接合至少一组相对的指状物，所述刀形形状导电主体部分具有在一端处的尖状部和固定于所述尖状部的不导电端盖，其中所述尖状部的顶部和底部向一部位向下成角度，且在所述顶部和所述底部之间的左侧和右侧各自包括至少一个脊状部。
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