CN103996916A - 具有偏置的接触部的圆柱形电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有偏置的接触部的圆柱形电连接器。电连接器包括界定内部空间的端子主体。电接触部位于内部空间内。电接触部包括偏置成与端子主体接合的基体接触环和偏置成与端子主体接合的外环。接触臂从基体接触环延伸至外环。

Description

具有偏置的接触部的圆柱形电连接器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月15日提交的第61/765,273号美国临时申请的权益，其公开内容在本文通过引用并入。

发明背景

本发明通常涉及电端子并且更具体地涉及筒型的圆柱形电端子。

电连接器可在汽车中使用，例如，将电动交通工具连接到外部电源，以便为交通工具上的电池充电。一种类型的电连接器包括圆柱形阴型连接器和插入到阴型连接器中的阳型引脚连接器。阴型连接器包括被偏置成与阳型引脚接触的电接触部（electric contact）。电接触部通常是金属片弹性元件（sheet metal spring），其包括多个柔性的、向内弯曲的臂。阳型引脚接合臂并向外推动臂，建立阴型连接器和阳型连接器之间的电通信。电接触部可以是阴型连接器的具有对电流的最高电阻的部分。具有用于圆柱形阴型电连接器的改进的电接触部将是有利的。

发明概述

本发明涉及电连接器。电连接器可包括端子主体。端子主体可界定内部空间。电接触部可位于内部空间内。电接触部可包括基体接触环。基体接触环可偏置成与端子主体接合。电接触部可包括外接触环。外接触环可偏置成与端子主体接合。电接触部可包括接触臂。接触臂可从基体接触环延伸至外环。接触臂可以从基体接触环至接触区域在向内方向上倾斜。接触臂可以在向外方向上从接触区域到外环倾斜。内部空间可以是大体圆柱形的。基体接触环可以是大体圆柱形的。外环可以是大体圆柱形的。电连接器可包括端帽。端帽可将电接触部保持在内部空间中。内部空间可以在端子主体的内部壁和外开口之间延伸。端帽可延伸穿过外开口。端帽可包括内部壁。通道可界定在端帽内部壁和端子主体之间。电接触部可包括外接触端部。外接触端部可以是电接触部的最接近外开口的部分。外接触端部可位于通道内。端帽可包括内帽端部，该内帽端部比外接触端部更远离外开口定位。接触区域可距离外开口第一距离定位。接触区域可距离内部壁第二距离定位。第一距离可以不同于第二距离。电接触部可包括多个接触臂。多个接触臂可从接触基体环朝向端子轴线在向内方向上倾斜，至各自的接触区域。从接触区域，接触臂可远离端子轴线在向外方向上倾斜，至外环。

当根据附图阅读时，本发明的各种方面将从下面的优选的实施方式的详述中对本领域的技术人员变得明显。

附图简述

图1是交通工具充电系统的透视图。

图2是来自图1的交通工具充电系统的连接器组件的透视图。

图3是从上方看的来自图2的连接器组件的连接器端子的透视图。

图4是从下方看的来自图3的连接器端子的弹性元件部分和端帽以及配合的阳型端子的透视图。

图5是沿图3的线5-5截取的剖视图，示出了阳型端子插入到连接器端子中。

图6是图5的一部分的细节图。

图7是类似于5所示的剖视图，但示出了与连接器端子的端子笼（terminal cage）接合的阳型端子。

图8是图7的一部分的细节图。

优选实施方式详述

现参照附图，图1示出了充电系统，通常以10表示。充电系统10可操作以使用外部电源对交通工具14上的电池12充电。充电系统10包括线16和附接的连接器组件18。连接器组件18配置成与交通工具上的入口20配合，以允许充电系统10将外部电源连接到电池12。

现在参照图2，示出了连接器组件18的透视图。连接器组件18包括多个通常以22表示的连接器端子。连接器端子22被定位和布置成接合充电入口20中包括的多个相对应的引脚端子（未示出）。所示的连接器端子22的数量仅仅是为了说明的目的并且如果需要的话可以不同于所示出的。当连接器组件18与入口20配合时，连接器端子22与相对应的引脚端子配合并且可以为电流、数据传输或任何其他期望的目的提供电路。

现在参照图3，示出了一个连接器端子22的透视图。连接器端子22包括端子主体24，端子主体24包括连接部分26和端子部分28。连接部分26配置为连接到连接器组件18，而端子部分28配置成与入口20上的引脚端子中的一个配合。图示的端子主体24由单件导电材料制成。然而，端子主体24可以由任何期望的材料制成并且可具有任何期望的形状或构造。连接器端子22还包括附接到端子部分28的外端部32的端帽30。图示的端帽30由电绝缘材料制成。然而，端帽30可以由任何期望的材料制成。端帽30界定帽开口34，其目的将在下面描述。

参照图4，示出了从下方获取的连接器端子22的透视图，其中为清楚起见移掉了端子主体24。连接器端子22包括电接触部36，电接触部36位于端子主体24内，如将在下面描述的。图示的电接触部36由单件的弹性金属板冲压而成并弯曲成图示的形状。然而，电接触部36可以由任何期望的材料制成并且可以使用任何期望的技术制成。电接触部36包括界定端子轴线42的大体圆柱形的接触基体环40。电接触部36还包括多个接触臂44，该多个接触臂44在接触方向上从接触基体环40朝向端子部分28的外端部32延伸。接触臂44中的每一个从接触基体环40在向内方向上朝向端子轴线42倾斜，直到各自的接触区域48。从接触区域48，接触臂44中的每一个继续在接触方向上朝向端子部分28的外端部32延伸，但在向外方向上离开端子轴线42倾斜，直到大体圆柱形的外环50，该外环50围绕端子轴线42定位。应理解，如果需要的话，接触区域48可以是接触臂44的延伸部分，并且可以具有任何期望的横截面形状。如先前描述的，图示的电接触部36由单件金属板冲压而成并且电接触部36的相对的边缘聚集在一起以形成纵向间隙52。

连接器端子22是阴型电连接器并且配置成与阳型引脚端子54配合。应理解，阳型引脚端子54是入口20上的相应的引脚端子。帽开口34允许阳型引脚端子54被插入到端子主体24中以接合电接触部36，这将在下面详细描述。

现在参照图5，示出了沿图3的线5-5截取的剖视图。阳型引脚端子54也示出为部分插入到连接器端子22中。端子主体24的端子部分28界定大体圆柱形的内部空间56。内部空间56从端子主体24的内部壁58延伸到端子部分28的外端部32处的外开口60。电接触部36位于内部空间56内。当构建时，电接触部36具有比内部空间56的内径大的初始直径。纵向间隙52允许接触基体环40和外环50被压缩到比内部空间56的内径小的组装直径。这允许电接触部36配合在内部空间56的更小直径内。结果，弹性接触基体环40和外环50被偏置成与端子主体24的端子部分28相接触。这种接触有助于保持在端子主体24和电接触部36之间的良好的导电性。电接触部36的内接触端部62邻近内部壁58定位并且电接触部36的外接触端部64朝向外开口60定位。

端帽30定位在端子部分28的外端部32上并包括弹性附接臂66，该弹性附接臂66经过外开口60延伸到内部空间56中。附接臂66包括钩68，该钩68接合由端子主体24在内部空间56内界定的内部槽70。附接臂66与钩68卡扣配合到内部槽70中并通过与帽凸缘72协作来将端帽30保持在连接器端子22上，该帽凸缘72接合端子部分28的外端部32。可选择地，端帽30可通过任何期望的技术保持在连接器端子22上。

端帽30还包括端帽内部壁74（图4中最好地可见），该端帽内部壁74经过外开口60延伸到内部空间56中。端帽内部壁74界定帽开口34的一部分。端帽30部分地用于将电接触部36保持在内部空间56内，这是由于电接触部36被捕获在端子主体24的内部壁58和端帽内部壁74之间。端帽30部分地也用于当阳型引脚端子54与连接器端子22配合时帮助将阳型引脚端子54引导成适当对准以接合电接触部36的接触臂44。

现在参照图7和图8，示出了连接器端子22的横截面，其中阳型引脚端子54进一步插入。当阳型引脚端子54插入到连接器端子22中时，阳型引脚端子54最初接合接触臂44的在接触区域48和外环50之间的部分。阳型引脚端子54与接触臂44的接合产生了阳型引脚端子54与连接器端子22之间的电连接。接触臂44在向外方向上偏斜，远离端子轴线42，并且每个接触臂44的接触区域48保持与阳型引脚端子54接合。如图7所示，电接触部36为电流提供路径以在阳型引脚端子54和端子主体24之间流动经过接触臂44和接触基体环40并且还经过接触臂44和外环50。因此，有利的是，接触基体环40和外环50均保持与端子主体24接触。

除了为电流提供路径外，外环50还可以帮助为电接触部36提供保护免受物理损坏。外环50连接接触臂44中的每一个，并且接触臂44不具有当阳型引脚端子54插入到内部空间56中时易受损坏的远端。

端帽内部壁74包括可选的有角度的端部76，该端部76可进一步帮助保护电接触部36免受损坏。如图6中所见，锐角界定在有角度的端部76和端子主体24之间。大体三角形形状的通道78界定在端帽内部壁74和端子主体24之间。外接触端部64位于通道78内。即，端帽30包括内帽端部80，该内帽端部80比外接触端部64更远离外开口60定位，并且内帽端部80比外接触端部64更靠近端子轴线定位。如图8中所见，当阳型引脚端子54接合电接触部36时，接触臂44的向外偏斜导致接触基体环40和外环50之间的距离增加。结果，外接触端部64进一步移动到通道78中并更靠近端帽30。应理解，这意味着阳型引脚端子54几乎不可能接合外接触端部64。

应理解，弹性电接触部36可有益于防止制造期间的公差变化或由于反复使用而恶化，防止导致阳型引脚端子54和连接器端子22之间的电连接变得松弛或另外不牢靠。

如图5中可看到的，接触区域48距离外开口60第一距离82以及距离内部壁第二距离84而定位，其中第二距离84大于第一距离82。因此，接触区域48没有定位在内部空间56的长度的中点。可选择地，接触区域48可位于沿所述电接触部36的长度的任何期望位置。此外，如果需要的话，接触区域48可位于不同接触臂44上的不同位置处。

如参考图2所见，连接器组件18包括多个连接器端子22。当连接器组件18接合入口20时，可期望该连接器端子22以特定的顺序接合各自相对应的端子。在连接器组件18用来取代现有的连接器组件的情况下，可期望保持相同的顺序。接触区域48在不同的连接器端子22中的相对位置可以被选择以控制连接器端子22将接合相对应的端子的顺序。

虽然以上描述了示例性的实施方式，但并不意在其描述了本发明的所有可能的形式。相反，在本说明中使用的词语是描述性的而不是限制性的词语，并且应理解，可以进行各种改变而不脱离本发明的精神和范围。另外，可实施的实施方式的特征可以被组合以形成本发明的另外的实施方式。

此外，图示的充电系统10是连接器组件18适合于使用的环境的说明性的、非限制性的例子。该连接器组件18与连接器端子22可用于需要电连接的其它环境中以及其它目的。

已经在其优选的实施方式中解释并图示了本发明的原理和操作模式。然而，必须理解，本发明可以以不同于所具体解释和图示的来实践，而不脱离其精神或范围。

Claims (20)

1.一种电连接器，包括：

端子主体，其界定内部空间；

电接触部，其位于所述内部空间内，并且包括被偏置成与所述端子主体接合的基体接触环、被偏置成与所述端子主体接合的外环和从所述基体接触环延伸到所述外环的接触臂。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述接触臂从所述基体接触环到接触区域在向内方向上倾斜，并且进一步从所述接触区域到所述外环在向外方向上倾斜。

3.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述内部空间是大体圆柱形的，所述基体接触环是大体圆柱形的，并且所述外环是大体圆柱形的。

4.根据权利要求1所述的电连接器，还包括端帽，所述端帽将所述电接触部保持在所述内部空间中。

5.根据权利要求4所述的电连接器，其中所述内部空间在所述端子主体的内部壁和外开口之间延伸，并且所述端帽延伸穿过所述外开口。

6.根据权利要求5所述的电连接器，其中所述端帽包括内部壁并且通道界定在所述端帽的内部壁和所述端子主体之间，并且其中所述电接触部包括位于所述通道内的外接触端部。

7.根据权利要求6所述的电连接器，其中所述外接触端部是所述电接触部的最靠近所述外开口的部分。

8.根据权利要求5所述的电连接器，其中所述电接触部包括成为所述电接触部的最靠近所述外开口的部分的外接触端部，并且所述端帽包括内帽端部，所述内帽端部比所述外接触端部更远离所述外开口定位。

9.根据权利要求8所述的电连接器，其中所述接触区域距离所述外开口第一距离并且距离所述内部壁第二距离而定位，并且其中所述第二距离不同于所述第一距离。

10.一种电连接器，包括：

端子主体，其界定所述端子主体的内部壁和外开口之间的内部空间；

电接触部，其位于所述内部空间内，并且包括被偏置成与所述端子主体接合的邻近所述内部壁的基体接触环、从所述接触基体环朝向所述外开口延伸的多个接触臂，所述接触臂中的每一个在向内方向上朝向端子轴线倾斜，至接触区域，并且在向外方向上远离所述端子轴线倾斜，至偏置成与所述端子主体接合的外环。

11.根据权利要求10所述的电连接器，其中所述接触区域距离所述外开口第一距离并且距离所述内部壁第二距离而定位，并且其中所述第二距离不同于所述第一距离。

12.根据权利要求11所述的电连接器，还包括端帽，所述端帽将所述电接触部保持在所述内部空间中。

13.根据权利要求12所述的电连接器，其中所述端帽延伸穿过所述外开口。

14.根据权利要求13所述的电连接器，其中所述端帽包括内部壁并且通道界定在所述端帽的内部壁和所述端子主体之间，并且其中所述电接触部包括位于所述通道内的外接触端部。

15.根据权利要求14所述的电连接器，其中所述外接触端部是所述电接触部的最靠近所述外开口的部分。

16.根据权利要求15所述的电连接器，其中所述内部空间是大体圆柱形的，所述基体接触环是大体圆柱形的，并且所述外环是大体圆柱形的。

17.根据权利要求11所述的电连接器，其中所述内部空间是大体圆柱形的，所述基体接触环是大体圆柱形的，并且所述外环是大体圆柱形的。

18.一种电连接器，包括：

端子主体，其界定所述端子主体的内部壁和外开口之间的大体圆柱形的内部空间；

电接触部，其位于所述内部空间内，并且包括被偏置成与所述端子主体接合的邻近所述内部壁的基体接触环、从所述接触基体环朝向所述外开口延伸的多个接触臂，所述接触臂中的每一个在向内方向上朝向端子轴线倾斜，至接触区域，并且在向外方向上远离所述端子轴线倾斜，至外接触端部；

端帽，其延伸穿过所述外开口并包括内帽端部，所述内帽端部比所述外接触端部更远离所述外开口定位。

19.根据权利要求18所述的电连接器，其中所述内帽端部比所述外接触端部更靠近所述端子轴线定位。

20.根据权利要求19所述的电连接器，其中所述电接触部还包括在所述外接触端部处的被偏置成与所述端子主体接合的外环。