CN106099470B - 小型电端子组件 - Google Patents

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Abstract

提供一种电端子组件用于小型的导电线槽等.该端子组件包括第一和第二导电体以及设置在它们之间的绝缘体。第一主体具有至少两个分支，其包括从主体或中心部分向外延伸的相应的电端子，且端子设置在端子平面中.第二主体也具有至少两个分支，其包括从主体或中心部分向外延伸的相应的电端子，且端子设置在与第一主体的端子相同的端子平面中.第二主体的端子依次设置在第一主体的各端子旁.第一和第二主体的中央部分彼此向上堆叠并且因此位于不同平面中，其中至少有一个与端子平面不同。

Description

小型电端子组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月7日提交的美国临时申请序列号为62/143930的申请的权益，通过引用将该美国临时申请整体包含于此.
技术领域
本发明涉及用在工作区的电力系统，并且更具体地，涉及用在模块化电系统中的电端子.
背景技术
模块化的电力系统通常用于办公室区和其他工作区域或者需要取得电力的地方，并且特别是在设计成可重新配置以适应不断变化的需求的灵活使用区域，如带有可动分隔壁以及其他家具的灵活使用区域.在一些情况下，需要在暴露的位置(如沿地板或墙壁)设置电力系统，在这种情况下，可能特别需要使用具有非常小的总厚度的电管和连接器，特别是当用在步行区域时.
发明内容
本发明提供了一种小型(low profile)电端子组件，如用于在模块化电系统的节点中，其中多个电端子布置在大致相同平面(即，布置在两个非常接近、基本平行的平面之间)，并且允许建立电连接.小型电端子组件特别好地适于在模块化电系统中从一个节点向不同的方向发送电能，并且具有非常薄的或最低的干扰厚度.该组件包括至少两个导电主体，所述导电主体以紧密的间距一个堆叠在另一个的顶部，可选地，在其之间设有绝缘体.每个导电体具有各自的导体臂或分支，其从中心主体区向外辐射或延伸，并且所述臂或分支终止于位于主体外侧的相应的电端子.至少一个导电体的分支或臂被弯曲或以其他方式形成，以沿着与相关联的主体不同的平面定位电端子.这使得每个主体的电端子位于一个共同的平面中，而相应的主体被堆叠在不同的(通常是平行的)平面.为了避免一个主体的臂或分支与另一主体的臂或分支之间的意外接触，一个主体的分支从另外一个主体或另外多个主体的分支横向偏移，使得从上方或俯视时，导体臂或分支不会彼此重叠.该布置允许两个或更多个导电主体的近距离堆叠，且各自的电端子彼此都大致位于相同平面中，使得组件的总厚度被最小化.
根据本发明的一种形式，电端子组件被提供用于小型导电线槽或类似物.该组件包括第一和第二导电体，在各自导体臂或分支端部处，每一个导电体具有从其向外延伸的至少两个电端子.第一导电主体位于第一平面中，导体分支或臂向外辐射，并且在分支或臂的端部的各自电端子布置在端子平面中.第二导电主体位于在第一平面下方间隔开的第二平面中，并且导体臂或分支基本上径向向外延伸，以便于与第二主体相连的各电端子与第一主体的端子布置在相同端子平面.第一主体的一个电端子定位成邻近第二主体的第一电端子，而第一主体的第二电端子定位成邻近第二主体的第二电端子。可选地，在第一和第二主体之间设置电绝缘体.
一个方面，端子平面与第一和第二导电主体的第一平面和第二平面中的至少一个是非共面的.
另一个方面，在导体臂端部的电端子是凹端子.可选地，凹端子被配置成接收凸插刀端子(male blade terminal)或汇流条(bus bar).
又一个方面，第三导电主体位于第三平面，第三平面在第二导电主体的第二平面下方间隔开.第三导电主体具有由其径向向外延伸的至少两个导体臂或分支，在该臂端部具有相应的电端子，并且这些端子与第一和第二主体的电端子位于相同端子平面.可选地，在第二和第三主体之间设有绝缘体.
因此，本发明的小型电端子组件允许具有不同极性的电导体的紧密堆叠，具有径向向外延伸的导体臂或分支，并且具有位于公共端子平面中的各个电端子，比如用于与相应电连接器的各导体接合.这允许小型导电线槽和节点的构造和组装以用于在整个工作区域等向不同方向发送功率，并且甚至可以允许沿包括步行区的地板表面安装小型导电线槽.
本发明的这些和其他的目标、优点、目的和特征将结合附图使下面的说明变得显而易见.
附图说明
图1是根据本发明的小型电端子组件的顶部透视图；
图2是包含图1的小型电端子组件的导电线槽与线槽节点的顶部透视图，节点的上部部分切除以显示电端子组件的一部分；
图3是图1的电端子组件的分解透视图；
图4示出了在竖直方向上间隔布置的图1中电端子组件的三个导电体的侧视图；
图5示出了组装后图4中导电体构造的另一侧视图；
图6示出了覆盖下部绝缘件的图4和5的中间导电体的顶部透视图，并且上部绝缘件在上方间隔开，且其向下降至中间导电体上，以与下部绝缘件附接；
图7是图2中的小型线槽与线槽节点的顶部透视图；以及
图8A和8B是图7的线槽节点的侧面剖视图，并描绘了插头连接器向电端子组件的相应电端子的插入.
具体实施方式
现在参照附图和这里所描绘的说明性实施例，小型电端子组件10构造成用于安装在线槽节点(raceway junction)12中，如图1、2和7-8B所示.线槽节点12接收或传送来自通过线槽16敷设的电导线14的电力，线槽16连接到线槽节点12。在图2和7所示的说明性实施例中，线槽节点12包括对应于电端子组件10的三组电端子的三个电插座18，这将在下面说明.小型电端子组件10的结构允许两个或更多的导电体以薄的堆叠方式布置，这有利于一种薄型或小型构造的线槽节点12，其可用于在比如工作区的区域内的不同地点沿不同方向发送电力.
在示出的实施例中，小型电端子组件10包括三个导电体或元件，包括诸如图3和4中所示的火线或火线体20、接地体22以及中性体24.每个导电体20、22、24具有各自的主体或中心体部分20a、22a、24a以及从各自中心体部分20a、22a、24a向外辐射或延伸的三个导体臂或分支20b、22b、24b.此外，每个导电体包括相应的压接端子20c、22c、24c，以用于与电导线14中相应的电导线接合.每个臂或分支20b、22b、24b在其远端具有电端子26.在图示的实施例中，每个电端子26配置成与插刀端子、汇流条或类似物建立六个或更多个接触点，如在共同拥有的于2016年2月26日申请的、序列号为15/054,708、名称为“用于汇流条和插刀端子的电连接插座(ELECTRICAL CONTACT RECEPTACLE FOR BUS BARS AND BLADETERMINALS)”的美国专利申请中所描述的，这里将其全部引入本文作为参考.应当理解，电端子的精确样式或构造可根据特定应用的需要而改变，并不一定限于在此公开的电端子26的样式.然而，所公开的电端子26能够与插刀端子或类似物建立明显的接触表面区，并且因此适合于如本文所述的小型应用中。
在图示的实施例中，从上方观察时，每个主体或中心体部分20a、22a、24a是大致正方形的形状，并限定了中心开口27，比如用于节省材料和重量。火线体20具有从大致正方形的主体部分20a的三个侧边延伸的臂或分支20b，每个分支通常布置为形成正方形主体部20a的各个腿部的延伸部。类似地，压接端子20c从主体部分20a的第四侧边径向向外延伸.中性体的臂或分支22b从大致正方形主体部22a的相应侧边径向向外延伸，但是分支22b从正方形主体部分22a的每条腿部的中间或中心区域向外延伸.对于本申请的目的，可以理解的是，术语“径向地”是用来指任何向外延伸的方向.
与分支22b类似地，压接端子22c从正方形主体部分22a的第四侧边的中央区域沿径向向外延伸。中性体的臂或分支24b与火线体20的那些部件类似布置，除了臂24b是大致正方形主体部分24a的每侧边的相反的腿部延伸部以外.应该理解的是，火线体20、接地体22以及中性体24的每个可由单件平板的导电材料通过冲压工艺制成，如多级冲压方法，其中首先冲切出大致的平面形状，接着进行弯曲或冲压操作来形成分支20b、22b、24b的最终形状并伴随着压接端子20c、22c、24c和电端子26的形成.
在每个导电体分支具有这种布置的情况下，当主体如图1所示堆叠在一起时，中性体分支24b与火线体分支20b间隔分开，接地体分支22b位于分支20b和24b之间.类似地，压接端子22c布置在压接端子20c和24c之间.得到的电端子组件10允许在多达三个不同的方向分流，同时为火线导体14a、中性导体14b以及接地导体14c提供电连续性(图1和7).然而，可以想到的是通过使用不同形状或配置的分支，更多或更少方向的分流是可能的。例如，三角形的主体会很容易适应在两个方向的分流，以及五角形主体会很容易适应在四个方向的分流.
各主体部分20a、22a、24a位于各自平面P1、P2、P3中，使得主体部分20a、22a、24a在相应主体20、22、24彼此覆盖或者叠置的范围内充分隔开，如图5所示。将进一步理解的是，中性体主体部分24a所处的平面P3与每个端子26的下部或基部表面或部分所在的端子平面P4相同.因此，端子平面P4与中性体主体部分24a共面，且在接地体主体部分22a所在平面P2下方间隔开，平面P2在火线体主体部分20a所在平面P1下方间隔开.在所示实施例中，每个端子26还包括在基部上方且因此在端子平面P4上方向上延伸的部分.
由于相应的臂或分支20b、22b、24b的形状，每个电端子26具有位于端子平面P4内的基部或底部，如图4所示.由于中性体主体部分24a与端子平面P4共面，中性体分支24b不需要改变中性体主体部分24a和相应的电端子26之间的高度.然而，如果其它部件(例如在线槽节点12中)需要间隙，分支24b可以包括可选的上升部28a、接着是升高区域28b(该升高区域可位于接地体主体部分22a的平面P2)、以及回落到在端子平面P4和中性体主体部分24a所在平面P3的高度的端部区域28d的下降部28c，如在图4中所示.由于接地体主体部分22a位于在上述端子平面P4上方间隔开的平面P2，接地分支22b包括降到位于端子平面P4内的降低部分30b的下降部30a.火线主体部分20a位于最高高度的平面P1中，因此，火线体分支20b下降最远距离至端子平面P4.火线分支20b包括第一下降区域32a，接着是第一降低区域32b，然后是第二下降区域32c，再接着是位于端子平面P4的第二降低区域32d.
参照图1和5显而易见的，当电端子组件10被组装时，火线分支20b的第一降低区域32b位于与接地主体22a和接地分支22b的近侧区域所在平面相同的平面中，也位于与中性体分支24b的升高区域28b所在平面相同的平面中，这样，所有这些区域大致处于与接地体主体部分22a相同的平面P2中.与压接端子20c、22c、24c相关联的分支也可以以与分支20b、22b、24b类似的方式成形，使得压接端子20c、22c、24c的远端(压接部)彼此位于相同平面中，比如端子平面P4中。
为了确保火线体主体部分20a与接地体主体部分22a不接触或没有电弧，并确保接地体主体部分22a与中性体主体部分24a不接触或没有电弧，包括第一绝缘体34和第二绝缘体36的一对绝缘体被设置在各主体部分20a、22a、24a之间.如图3最佳示出，第一绝缘体34被设置在火线体主体部分20a和接地体主体部分22a之间，第二绝缘体36被设置在接地体主体部分22a和中性体主体部分24a之间.绝缘体34、36不仅保证在安装和操作过程中的各主体部分20a、22a、24a充分隔离，而且也限制或基本上防止了由于在各个主体部分的顶上的压缩载荷导致的电气短路。这对于其中沿地板表面(如在线槽节点12中)安装的小型电端子组件10的应用特别有用，在这种情况下，即使在主体部分上方施加显著压缩的重量或压力下，绝缘体34、36也确保主体部分20a、22a、24a的隔离.这种载荷可以例如通过站在该区域的人而施加，或通过沿节点12在主体部分20a、22a、24a上搁置(或滚过)的一台设备或家具而施加.即使节点12由于过载条件受到冲击，可以设想，由于绝缘体34、36以及分支20b、22b、24b和压接端子20c、22c、24c的偏移布置的存在，电端子组件10将可能保持各个导电表面的充分的隔离，以避免电短路，。
从上方或在平面图中观察时，每个绝缘体34、36呈大致正方形的形状，并且包括大致正方形开口38，其基本上与形成在主体部分20a、22a、24a中的相应的开口27对准.在图示的实施例中，绝缘体34、36被配置成从接地体主体部分22a的任一侧卡扣在一起，从而可以在电端子组件10最终装配之前，使绝缘体组装到接地导电体22.为了便于第一绝缘体34相对于第二绝缘体36的对准，第一绝缘体34包括一对位于对角线相对(diagonally-opposite)的角部处的向下延伸的突起40，以及包括在另一对角线相对的角部处的一对凹口42，如图3中所示.类似地，第二绝缘体36包括对应于第一绝缘体34的凹口42的、位于彼此对角线相对的角部处的一对向上延伸的突起44，以及包括对应于第一绝缘体34向下延伸突起40的、位于另外的彼此对角线相对的角部处的凹口46.如在图1中最佳示出的，凹口42接收向上突起44，凹口46接收向下凸起40.此外，这两个绝缘体34、36包括四条弹性闩锁片48，所述闩锁片与另外绝缘体的相应的接收区域50接合。因此，闩锁片48与接收区域50配合，以允许绝缘体34、36卡扣在一起，且将接地体主体部分22a夹在绝缘体34、36的相应的向内指向的表面之间.如果需要的话，第一绝缘体34可通过撬开绝缘体以从各个接收区域50释放闩锁片48而从第二绝缘体36脱开.可以预想到，绝缘体34、36可以由基本上任何电绝缘且耐压缩的材料制成，如注射成型的树脂塑料.此外，闩锁片48和接收区域50的定位允许第一绝缘体34是与第二绝缘体36相同的部件，使得两个相同的绝缘子或绝缘体是可互换的，并且可以简单地通过一个绝缘体相对于另一个绝缘体转动90度而彼此联接，如图3和图6中所示.可选地，绝缘体可以一体形成，并通过柔性活动铰链连接在一起.
参照图2和7-8B，小型电端子组件10设置在线槽节点12的上外壳表面54和下壳体表面56之间，并且三个电端子26的每组与相应的电插座区域18对准，其中形成在上外壳表面54中的开口58允许通过相应的插头52的叉齿60进入相应的电端子26，如图2、8A和8B所示.当各插头52的叉齿60与电端子组件10的相应的电端子26连接时，叉齿60与沿着线槽16敷设的相应电导线14建立电连接。这允许电力通过与每个插头52相关联的电导体62传输到另一地点，如图7所示.电力可以经由压接端子64(图7)，或基本上任何其它类型的电连接或直接连线布置供给到电导线14.还应该理解的是，电力可以通过插头52中的任一个提供给小型电端子组件10和其相应的电导体62，尽管在这种情况下，插座通常被用插头52代替，并且插头可用插座26代替.
因此，组装的小型电端子组件10具有薄的总高度，如图5所示，同时在重叠的导电部件或表面之间提供主动绝缘(positive insulator)。不同极性的分支导体沿横向彼此分离，并且成形为使得对应的电端子26都处在大致相同的公共端子平面P4，并且提供充分的电接触区域用于接收另一个电连接器的各端子，例如三插脚插头52(图2和图7-8B).虽然图示的实施例具有位于与中性体主体部分24a所在平面P3共面的端子平面P4，应当理解，通过各个分支沿其长度改变高度而改变角度以使电端子26可以基本上位于任何所需的高度。
在不脱离本发明原则的情况下，根据包括等同原则的专利法原则，本发明通过所附的权利要求的范围限定，且可以对描述的具体实施方式进行改变和变形.
在其中包含的排他性质或特权权利的本发明的实施例在权利要求书中限定。

Claims (16)

1.一种用在小型电线槽中的电端子组件，所述电端子组件包括：
第一导电体，所述第一导电体包括第一主体部分、至少三个第一电端子、以及至少三个相应的第一导体臂，所述第一主体部分具有围绕开口中心区域布置的至少三个侧边，所述至少三个第一电端子从所述第一主体部分的相应侧边向外间隔开，所述至少三个相应的第一导体臂将所述至少三个第一电端子电联接到所述第一主体部分的相应侧边并且从所述第一主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第一主体部分位于第一平面中，并且所述第一电端子具有相应的第一基部，每个第一基部设置在大体平行于所述第一平面的端子平面中；
第二导电体，所述第二导电体包括第二主体部分、至少三个第二电端子、以及至少三个相应的第二导体臂，所述第二主体部分具有围绕开口中心区域布置的至少三个侧边，所述至少三个第二电端子从所述第二主体部分的相应侧边向外间隔开，所述至少三个相应的第二导体臂将所述至少三个第二电端子电联接到所述第二主体部分的相应侧边并且从所述第二主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第二主体部分位于第二平面中，所述第二平面在第一平面下方与第一平面间隔开，并且所述第二电端子具有相应的第二基部，每个第二基部设置在所述端子平面中；
其中所述第一主体部分和第二主体部分对应地成形并且以堆叠布置一个在另一个正上方对准；
其中所述端子平面相对于所述第一平面和第二平面中的至少一个平面非共面，并且其中所述第一电端子中的每个第一电端子设置成邻近所述第二电端子中的相应的一个第二电端子；以及
其中所述第一电端子和第二电端子均包括各自的向上延伸部；其中所述向上延伸部的最高部分定位在所述端子平面、所述第一平面和所述第二平面上方；其中所述第一电端子和第二电端子中的至少一个第一电端子和至少一个第二电端子构造成与相应的插刀端子电接合和机械接合，所述相应的插刀端子大体垂直于所述端子平面地定向。
2.根据权利要求1所述的电端子组件，还包括设置在所述第一主体部分和所述第二主体部分之间的绝缘体。
3.根据权利要求1所述的电端子组件，其中，所述第一平面基本上平行于所述第二平面。
4.根据权利要求1的所述的电端子组件，其中，所述第一导体臂中的至少一个第一导体臂包括设置在所述第一主体部分和相应的一个所述第一电端子之间的中间区域，所述第二导体臂中的至少一个第二导体臂包括设置在所述第二主体部分和相应的一个所述第二电端子之间的中间区域，并且其中这些中间区域彼此共面，且与所述端子平面不共面。
5.根据权利要求4的所述的电端子组件，还包括第三导电体，所述第三导电体具有第三主体部分、至少三个第三电端子、以及相应的第三导体臂，所述第三主体部分具有围绕开口中心区域布置的至少三个侧边，所述至少三个第三电端子从所述第三主体部分的相应侧边向外间隔开，所述第三导体臂将所述至少三个第三电端子电联接到所述第三主体部分并且从所述第三主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第三主体部分位于第三平面中，所述第三平面位于所述第二平面下方且与所述第二平面间隔开，并且所述第三电端子具有相应的第三基部，每个第三基部布置在所述端子平面中，其中所述第三导体臂中的至少一个第三导体臂包括设置在所述第三主体部分和相应的一个所述第三电端子之间的中间区域，并且其中所述第三导体臂中的所述至少一个第三导体臂的所述中间区域相对于所述第一导体臂的所述中间区域和第二导体臂的所述中间区域共面。
6.一种用在小型电线槽中的电端子组件，所述电端子组件包括：
第一导电体，所述第一导电体包括大体平面的第一主体部分、至少两个第一电端子、以及相应的第一导体臂，所述至少两个第一电端子从所述第一主体部分向外间隔开，所述相应的第一导体臂将所述至少两个第一电端子电联接到所述第一主体部分并且从所述第一主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第一主体部分位于第一平面中，并且所述第一电端子具有相应的第一基部，每个第一基部设置在大体平行于所述第一平面的端子平面中；
第二导电体，所述第二导电体包括大体平面的第二主体部分、至少两个第二电端子、以及相应的第二导体臂，所述至少两个第二电端子从所述第二主体部分向外间隔开，所述相应的第二导体臂将所述至少两个第二电端子电联接到所述第二主体部分并且从所述第二主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第二主体部分位于第二平面中，所述第二平面在第一平面下方且与第一平面间隔开，并且所述第二电端子具有相应的第二基部，每个第二基部设置在所述端子平面中；
第三导电体，所述第三导电体具有大体平面的第三主体部分、至少两个第三电端子、以及相应的第三导体臂，所述至少两个第三电端子从所述第三主体部分向外间隔开，所述相应的第三导体臂将所述至少两个第三电端子电联接到所述第三主体部分并且从所述第三主体部分沿不同方向向外延伸，其中所述第三主体部分位于第三平面中，所述第三平面位于所述第二平面下方且与所述第二平面间隔开，并且所述第三电端子具有相应的第三基部，每个第三基部布置在所述端子平面中；其中所述第一主体部分、第二主体部分和第三主体部分对应地成形并且以堆叠布置一个在另一个正上方对准；
设置在所述第一主体部分和第二主体部分之间的第一绝缘体；以及
设置在所述第二主体部分和第三主体部分之间的第二绝缘体；
其中，所述第一电端子、第二电端子和第三电端子每个均包括相应的向上延伸部；其中，所述向上延伸部的最高部分定位在所述第一平面上方；其中，所述第一电端子、第二电端子和第三电端子中的至少一个第一电端子、至少一个第二电端子和至少一个第三电端子构造成与相应的插刀端子电接合和机械接合，所述相应的插刀端子大体垂直于所述端子平面地定向；以及
其中，每个所述第一电端子定位成与相应的一个所述第二电端子相邻，并且每个所述第二电端子定位成与相应的一个所述第三电端子相邻。
7.根据权利要求6所述的电端子组件，其中所述第一导体臂的相应不同的方向与所述第二导体臂的和第三导体臂的相应不同的方向相对应。
8.根据权利要求7所述的电端子组件，其中所述第一导体臂、第二导体臂和第三导体臂的相应不同的方向以约90度的间隔取向。
9.根据权利要求7所述的电端子组件，其中所述第一导体臂和第三导体臂的相应不同的方向以约180度的间隔取向。
10.根据权利要求6所述的电端子组件，其中所述第一电端子被配置成与相应的火线极性电导体电接合且机械接合，所述第二电端子被配置成与相应的接地极性电导体电接合且机械接合，并且所述第三电端子被配置成与相应的中性极性电导体电接合且机械接合。
11.根据权利要求10所述的电端子组件，其中至少一个所述第一电端子被配置成与火线极性插刀或汇流条电接合且机械接合，至少一个所述第二电端子被配置成与接地极性插刀或汇流条电接合且机械接合，并且至少一个所述第三电端子被配置成与中性极性插刀或汇流条电接合且机械接合。
12.根据权利要求6所述的电端子组件，其中所述第一导电体包括至少三个所述第一电端子和至少三个所述第一导体臂，所述第二导电体包括至少三个所述第二电端子和至少三个所述第二导体臂，并且所述第三导电体包括至少三个第三电端子和至少三个所述第三导体臂。
13.根据权利要求12所述的电端子组件，其中所述第一导电体包括至少四个所述第一电端子和至少四个所述第一导体臂，所述第二导电体包括至少四个所述第二电端子和至少四个所述第二导体臂，并且所述第三导电体包括至少四个第三电端子和至少四个所述第三导体臂。
14.根据权利要求13所述的电端子组件，其中每个所述导电体的每个导体臂相对于每个所述导电体的每个另外的导体臂以约90度或者约180度取向。
15.根据权利要求6所述的电端子组件，其中各个第一电端子、第二电端子和第三电端子中的至少一个配置成与相应汇流条电接合且机械接合，这些汇流条基本上垂直所述端子平面对准。
16.根据权利要求6所述的电端子组件，其中所述端子平面与第一平面、第二平面和第三平面中的每个基本上互相平行。
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