CN107154545B - 具有低轮廓帽的圆形端子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有低轮廓帽的圆形端子。一种电连接器端子，其界定沿轴线延伸的内部空间。位于内部空间中的电接触部包括接触基部和从接触基部朝向端子主体的外端延伸的多个接触臂。位于端子主体的外端的端帽包括界定与内部空间同轴的帽开口的帽基部。端帽还包括在向内方向上从帽基部延伸至端子主体的内部空间中的凸缘。凸缘包括接合耳片，接合耳片在大致垂直于内部空间的轴线的径向方向上从凸缘延伸并接合位于内部空间的壁中的端子槽。

Description

具有低轮廓帽的圆形端子

技术领域

本发明总体上涉及电端子，并且更具体地，涉及桶型圆柱电端子(barrel-typecylindrical electric terminal)。

发明背景

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。一种类型的圆形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插头连接器。阴型连接器包括偏置成与阳型插头接触的电接触部。电接触部通常是金属片弹簧，其包括多个柔性的、朝内弯曲的臂。阳型插头接合这些臂并朝外推动这些臂，从而建立阴型连接器和阳型连接器之间的电接触。在圆形端子的一个设计中，阴型连接器包括在连接器的组装期间允许电接触部插入的开口端。端帽附接至阴型连接器以闭合该开口端并将电接触部捕获在内部。端帽包括开口，该开口足够小以将被捕获的电接触部保持在内部，但是该开口足够大以允许插入阳型插头。通常期望减小电连接器的总的尺寸以及端帽的尺寸。还期望具有以改进的方式接合阴型连接器的端帽。

发明概述

本发明涉及电连接器。电连接器包括界定沿轴线延伸的内部空间的端子主体。电接触部位于该内部空间内且包括接触基部和从接触基部朝向端子主体的外端延伸的多个接触臂。端帽位于端子主体的外端上。端帽包括界定与内部空间同轴的帽开口的帽基部。端帽还包括在向内方向上从帽基部延伸至端子主体的内部空间中的凸缘。凸缘包括接合耳片，接合耳片在大致垂直于内部空间的轴线的径向方向上从凸缘延伸并接合位于内部空间的壁中的端子槽。

在一个实施方案中，所述凸缘完全围绕所述帽开口延伸。

在一个实施方案中，所述多个接触臂接合所述端帽。

在一个实施方案中，所述多个接触臂通过所述端帽远离所述轴线被偏置。

在一个实施方案中，所述凸缘是第二凸缘，所述端帽还包括第一凸缘，所述第一凸缘从所述帽基部的内表面延伸至所述端子主体的所述内部空间中，并且其中所述第一凸缘界定所述帽开口。

在一个实施方案中，所述第一凸缘完全围绕所述帽开口延伸。

在一个实施方案中，所述第二凸缘完全围绕所述第一凸缘延伸。

在一个实施方案中，所述第一凸缘通过帽槽与所述第二凸缘隔开。

在一个实施方案中，所述帽槽将所述第一凸缘从所述第二凸缘完全隔开。

在一个实施方案中，所述多个接触臂接合所述第一凸缘。

在一个实施方案中，所述多个接触臂通过所述第一凸缘远离所述轴线被偏置。

在一个实施方案中，所述第二凸缘包括第二接合耳片，所述第二接合耳片在与所述接合耳片大致相对的方向上从所述第二凸缘延伸并接合位于所述内部空间的壁中的端子槽。

在一个实施方案中，所述接合耳片具有所述第二凸缘的圆周的大约为25％的弧长，并且所述第二接合耳片具有所述第二凸缘的圆周的大约为25％的弧长。

在另一个实施方案中，电连接器包括界定沿轴线延伸的内部空间的端子主体。电接触部位于该内部空间中且包括接触基部和从接触基部朝向端子主体的外端延伸的多个接触臂。端帽位于端子主体的外端上。端帽包括帽基部和第一凸缘，该第一凸缘在平行于轴线的向内方向上从帽基部延伸并延伸至端子主体的内部空间中。第一凸缘界定与内部空间同轴的帽开口。端帽还包括在向内方向上从帽基部延伸的第二凸缘。第二凸缘呈现完全围绕帽开口延伸的完整的O形。第二凸缘包括在远离轴线的径向方向上从第二凸缘延伸的接合耳片。接合耳片位于端子槽中，该端子槽位于端子主体的内部空间的壁中，使得该接合耳片接合端子主体以防止端帽相对于端子主体在平行于轴线的方向上移动。

在一个实施方案中，所述多个接触臂接合所述端帽。

在一个实施方案中，所述多个接触臂通过所述端帽远离所述轴线被偏置。

在另一个实施方案中，电连接器包括界定沿轴线延伸的内部空间的端子主体。电接触部位于该内部空间中且包括接触基部和多个接触臂，该多个接触臂从接触基部朝向端子主体的外端延伸至相应的臂端部。端帽位于端子主体的外端上。端帽包括帽基部和第一凸缘，该第一凸缘在平行于轴线的向内方向上从帽基部延伸并延伸至端子主体的内部空间中。第一凸缘界定与内部空间同轴的帽开口。端帽还包括在向内方向上从帽基部延伸的第二凸缘。第二凸缘呈现完全围绕帽开口延伸的完整的O形。第二凸缘包括在远离轴线的径向方向上从第二凸缘延伸的接合耳片。接合耳片位于端子槽中，该端子槽位于端子主体的内部空间的壁中，使得该接合耳片接合端子主体以防止端帽相对于端子主体在平行于轴线的方向上移动。电接触部的多个接触臂接合第一凸缘并通过第一凸缘远离该轴线被偏置。

在一个实施方案中，所述电连接器还包括将所述第一凸缘从所述第二凸缘完全隔开的帽槽，并且其中所述臂端部位于所述帽槽中。

当根据附图阅读时，依据以下的优选实施方案的详细描述，本发明的各方面对本领域技术人员将变得明显。

附图说明

图1是交通工具充电系统的透视图。

图2是图1中示出的交通工具充电系统的连接器组件的放大透视图。

图3是图2中示出的连接器组件的连接器端子的另外的放大透视图。

图4是图3中示出的连接器端子的端帽的另外的放大透视图。

图5是沿着图3的线5-5截取的连接器端子的横截面视图。

图6是图5的一部分的放大细节图，示出了端帽的接合。

图7是与图6类似的横截面图，示出了插入至连接器端子中的对应的插头端子。

图8是与图6类似的横截面图，示出了可选的连接器端子实施方案的细节。

具体实施方式

现参照附图，图1示出了充电系统，总体上以10表示。充电系统10可操作以使用外部电源对交通工具14中的电池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充电端口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包括总体上以22表示的多个阴型连接器端子。连接器端子22被定位和布置成接合充电端口20中包括的多个对应的阳型插头端子(未示出)。示出的连接器端子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与充电端口20配合时，阴型连接器端子22与对应的阳型插头端子配合以提供用于电流、数据传输或任何其它期望的目的的回路。

现在参考图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配置成连接到连接器组件18，而端子部分28配置成沿轴线29与充电端口20上的阳型插头端子中的一个配合。示出的端子主体24由单件式导电材料制成，且连接部分26与端子部分28是一体的。然而，端子主体24可以由任何期望的材料制成，且可以具有任何期望的形状或构造，且连接部分26和端子部分28可以是分离的部件。连接器端子22还包括附接到端子部分28的外端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。

参考图4，示出了端帽30的透视图。示出的端帽30包括帽基部36和第一凸缘38，第一凸缘38在向内方向40上从帽基部36的内表面延伸。如在图3中最佳地示出的，当端帽30安装在连接器端子22上时，第一凸缘38延伸至平行于轴线29的连接器端子22中。返回参考图4，第一凸缘38呈现完整的O形，该完整的O形完全地围绕帽开口34延伸并界定帽开口34。然而，第一凸缘38可以具有不同的形状，可以不完全地围绕帽开口34延伸，且如果需要的话在第一凸缘38中可以存在中断。端帽30还包括在向内方向40上从帽基部36的内表面39延伸的第二凸缘42。示出的第二凸缘42描绘了完全地围绕第一凸缘38延伸的完整的O形。然而，第二凸缘42可以具有不同的形状，不完全地围绕第一凸缘38延伸，且如果需要的话在第二凸缘42中可以存在中断。第二凸缘42包括两个接合耳片46，该两个接合耳片46在大致垂直于轴线29的径向方向上并远离帽开口34从第二凸缘42延伸。第二凸缘42可以包括不同数量的接合耳片46。每一个示出的接合耳片46具有大约为第二凸缘42的圆周的大约25％的弧长47。然而，接合耳片46可以具有任何其它所需的尺寸。尽管所图示的接合耳片46被示出在第二凸缘42的相对侧上，但是应理解，接合耳片46可以以任何所需的分布围绕第二凸缘42布置。第二凸缘42通过帽槽44与第一凸缘38分离。示出的帽槽44描绘了在第一凸缘38和第二凸缘42之间完全地延伸的完整O形。在示出的实施方案中，第一凸缘38从帽基部36延伸，第二凸缘42从帽基部36延伸，且帽槽44将第一凸缘38从第二凸缘42完全隔开。

参考图5，示出了沿图3的线5-5截取的连接器端子22的横截面图。如示出的，连接器端子22包括位于端子内部空间50中的电接触部48。示出的接触部48由一件冲压钢板制成，但是可以由任何所需要的材料和制造方法制成。示出的接触部48包括成形为围绕轴线29定位的环的接触基部52。当其插入至端子内部空间50中时，示出的接触部48被预压，使得接触基部52偏置成与端子主体24的内壁接合。示出的接触部48还包括多个接触臂54，该多个接触臂54在与向内方向40相对的朝外方向55上从接触基部52延伸至相应的臂端部56。接触臂54围绕轴线29定位，且每个接触臂54从接触基部52直到相应的臂接触区域58朝向轴线29朝内倾斜。每个接触臂54从相应的臂接触区域58到相应的臂端部56远离轴线29进一步朝外倾斜。在示出的实施方案中，接触臂54中的每一个的接触区域58在朝外方向55上距接触基部52大约相同的距离定位。

参考图6，示出了端子28的外端32和附接的端帽30的细节图。连接器端子22包括位于界定内部空间50的端子主体24的该部分的内壁中的端子槽60。如示出的，端帽30的第二凸缘42上的接合耳片46包括相应的帽倾斜接合表面62。另外，端子部分28的外端32包括端子倾斜接合表面64。帽倾斜接合表面62和端子倾斜接合表面64是当端帽30附接至端子部分28的开口外端32时彼此接合的互补表面。当端帽30在向内方向40上沿轴线29相对于端子部分28移动时，端帽30的接合耳片46的帽倾斜接合表面62接合端子部分28的外端32的端子倾斜接合表面64。由于端帽30由弹性材料制成，接合耳片46和端帽30的第二凸缘42的部分因此朝向轴线29向内弯曲。第二凸缘42在其弹性变形范围移动，并且当端帽30在向内方向40上移动足够远时，接合耳片46和端帽30的第二凸缘42的部分远离轴线29向外弹回。然后接合耳片46卡扣到端子槽60中。这是在图5和图6中示出的端帽30的位置。在该位置中，端帽30的接合耳片46接合端子部分28的端子槽60以防止端帽30在朝外方向55上的相对移动。应理解，提供具有不同弧长47的接合耳片46将改变与端子槽60接合的接合耳片46的量。例如，如果弧长47比示出的大，则将有更多的接合耳片46位于端子槽60中。另外，如果弧长47比示出的小，则存在更少量的能够在端帽30安装到端子主体24上的期间弯曲的第二凸缘42。因此，该较小量的第二凸缘42将承受较大的力。这可以增加将端帽30附接至端子主体24所必需的力的量，以及从端子主体移除端帽30所必需的力的量。弧长47的尺寸可以不同于示出的，以便在端帽30和端子主体24之间获得期望的接合力或释放力。应理解，当端帽30附接至端子部分28时第二凸缘42弯曲，由于帽槽44位于第二凸缘42和第一凸缘38之间，因此第一凸缘38不弯曲。当接合耳片46接合端子部分28时，第二凸缘42弯曲，且第一凸缘38由于帽槽位于接合耳片46和第一凸缘38之间而不弯曲。另外，应理解，由于当端帽30附接至端子部分28时第一凸缘38不弯曲，因此当端帽30附接至端子部分28时帽开口34的形状不改变。

如参考图6进一步可见的，端子内部空间50具有端子内部宽度50w，且端子倾斜接合表面64具有比端子内部宽度50w大的接合内部宽度64w。在示出的实施方案中，这些宽度50w和64w中的每一个是界定围绕轴线29的圆形开口的直径。然而，如果开口具有非圆形形状，则宽度50w和64w可以不是直径。由端子倾斜接合表面64界定的端子部分28中的开口比端子内部空间50大。然而，如果需要，端子内部空间50和端子倾斜接合表面64可以具有不同于示出的尺寸的相对尺寸。

在示出在图6中的实施方案中，每一个接触臂54的接触区域58在向内方向40上距端帽30大约相同的距离定位。示出的接触部48由弹性材料制成，且当没有外部载荷施加到接触臂54时，每一个接触臂54被示出处于其相应的静止位置中。当接触臂54处于它们相应的静止位置中时，每一个接触臂54的相应的接触区域58距轴线29大约相同的距离定位。然而，这不是必要的，且接触区域58可以处于不同的相对位置中。另外，在示出的实施方案中，每一个接触臂54的相应的臂端部56在向内方向40上距端帽30大约相同的距离定位，且每一个接触臂54的相应的臂端部56距轴线29大约相同的距离定位。然而，这不是必要的，且臂端部56可以处于不同的相对位置中。如示出的，每一个臂端部56和轴线29之间的距离比第一凸缘38和轴线29之间的距离大。因此，相应的臂端部56之间的间距比帽开口34的尺寸大。

参考图7，示出了类似于图6中所示的横截面图。

其中相应的阳型插头端子68插入至连接器端子22中。相应的插头端子68包括在充电端口20中，如上面参考图2所描述的。相应的插头端子68通过在向内方向40上沿轴线29相对于连接器端子22使相应的阳型插头端子68移动而穿过帽开口34插入至连接器端子22中。另外参考图6，相应的阳型插头端子68具有外部宽度，该外部宽度与帽开口34的内部宽度的尺寸大约相同。这允许帽开口34帮助导引相应的插头端子68与连接器端子22适当地对准。当相应的阳型插头端子68插入到连接器端子22中时，该相应的阳型插头端子68接合每一个接触臂54的接触区域58并在远离轴线29的径向方向上推动接触臂54。应理解，相应的阳型插头端子68将在大约相同的时间接合每一个接触臂54的接触区域58。然而，如果不同的接触臂54的接触区域58位于距端帽30不同的距离，或位于距轴线29不同的距离，则当相应的阳型插头端子68插入至连接器端子22中时，相应的阳型插头端子68可以在不同的时间接合一个或多个接触臂54。

现在参考图8，示出了可选的连接器端子122的一部分的横截面细节，类似于图6中示出的视图。可选的连接器端子122大体上与先前描述的连接器端子22相同，并且相同的部件用相同的数字加上100标注。可选的连接器端子122在接触部148和端帽130之间的相互作用方面不同于连接器端子22。因此，将不详细描述可选的连接器端子122的其它部分。

图8是端子部分128的外端132和附接的端帽130的细节图。如示出的，可选的连接器端子122包括多个接触臂，该多个接触臂在朝外方向155上延伸，使得接触臂154接合端帽130的第一凸缘138。如对比图8和图6可以看出的，可选的连接器端子122包括接触臂154，接触臂154相对于端帽130比先前描述的连接器端子22的接触臂54相对于端帽30延伸在朝外方向155上延伸得更远。应理解，这可以通过可选的接触部148在沿轴线129测量的方向上较长，或通过可选的端子部分128在沿轴线129测量的方向上较短来实现。可选地，端帽130的第一凸缘138可以在向内方向140上延伸得更远，使得接触臂154接合端帽130的第一凸缘138。如在图8中示出的，第一凸缘138包括定位成距轴线129比帽开口134更远的臂接合表面170。当端帽130附接至端子部分128(类似于上面参考图6描述的过程)时，臂接合表面170与接触臂154协作，并推动接触臂154远离轴线129。应理解，在示出在图8中的实施方案中，每一个接触臂154被示出在相应的预加载位置中，该预加载位置不同于相应的静止位置。当接触臂154处于其预加载位置中时，相应的接触区域158距轴线129比当接触臂154处于其静止位置中时更远。另外，当接触臂154处于其预加载位置中时，相应的臂端部156距轴线129比当接触臂154处于其静止位置中时更远。应理解，当接触臂154处于其预加载位置中时，轴线129和接触部分158之间的最小距离通过接触臂154和第一凸缘138的接合被限制。另外，示出的接合部分158大致布置在与轴线129同轴的接合圆172(由于其被侧向地示出，在图8中可以看到一条线)的圆周上。由于相应的阳型插头端子更可能在大约相同的时间接合接触臂158中的每一个，因此当相应的阳型插头端子(在图8中未示出)插入时这是有利的。

尽管上文描述了示例性实施方案，但是并不意味着这描述了本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词句是描述而不是限制的词句，并且应理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可做出各种变化。此外，可以结合实现的实施方式的特征以形成本发明的另外的实施方案。

此外，示出的充电系统10是连接器组件18适合于使用的环境的一个说明性的、非限制性的示例。连接器组件18与连接器端子22可以用于需要电连接的其它环境中以及其它目的。

本发明的操作原理和模式已在其优选实施方案中被解释和阐释。然而，必须理解，本发明可以以与具体地解释和阐释的方式不同的方式被实践而不背离本发明的精神或范围。

Claims (20)

1.一种电连接器，包括：

端子主体，其包括界定沿轴线延伸的内部空间的壁；

电接触部，其位于所述内部空间内，所述电接触部包括接触基部和从所述接触基部朝向所述端子主体的外端延伸的多个接触臂；以及

端帽，其邻近所述外端支撑在所述端子主体上，所述端帽包括：

界定与所述内部空间同轴的帽开口的帽基部，

第一凸缘，所述第一凸缘从所述帽基部的内表面延伸至所述端子主体的所述内部空间中，并且其中所述第一凸缘界定所述帽开口，和

第二凸缘，所述第二凸缘在向内方向上从所述帽基部延伸至所述端子主体的所述内部空间中，所述第二凸缘包括接合耳片，所述接合耳片从所述第二凸缘延伸并接合位于所述端子主体的所述壁中的端子槽中。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述第二凸缘完全围绕所述帽开口延伸。

3.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述多个接触臂接合所述端帽。

4.根据权利要求3所述的电连接器，其中，所述多个接触臂通过所述端帽远离所述轴线被偏置。

5.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述端帽还包括将所述第一凸缘从所述第二凸缘完全隔开的帽槽。

6.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述第一凸缘完全围绕所述帽开口延伸。

7.根据权利要求6所述的电连接器，其中，所述第二凸缘完全围绕所述第一凸缘延伸。

8.根据权利要求7所述的电连接器，其中，所述第一凸缘通过帽槽与所述第二凸缘隔开。

9.根据权利要求8所述的电连接器，其中，所述帽槽将所述第一凸缘从所述第二凸缘完全隔开。

10.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述多个接触臂接合所述第一凸缘。

11.根据权利要求10所述的电连接器，其中，所述多个接触臂通过所述第一凸缘远离所述轴线被偏置。

12.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述第二凸缘包括第二接合耳片，所述第二接合耳片在与所述接合耳片大致相对的方向上从所述第二凸缘延伸并接合位于所述内部空间的壁中的端子槽。

13.根据权利要求12所述的电连接器，其中，所述接合耳片具有所述第二凸缘的圆周的为25％的弧长，并且所述第二接合耳片具有所述第二凸缘的圆周的为25％的弧长。

14.根据权利要求1所述的电连接器，其中，界定所述内部空间的所述壁是所述端子主体的内壁。

15.根据权利要求14所述的电连接器，其中，所述端子槽位于界定所述内部空间的所述端子主体的内壁中。

16.一种电连接器，包括：

端子主体，其界定沿轴线延伸的内部空间；

电接触部，其位于所述内部空间内，所述电接触部包括接触基部和从所述接触基部朝向所述端子主体的外端延伸的多个接触臂；以及

端帽，其位于所述端子主体的所述外端上，所述端帽包括帽基部和第一凸缘，所述第一凸缘在平行于所述轴线的向内方向上从所述帽基部延伸并延伸至所述端子主体的所述内部空间中，所述第一凸缘界定与所述内部空间同轴的帽开口，所述端帽还包括在所述向内方向上从所述帽基部延伸的第二凸缘，所述第二凸缘呈现完全围绕所述帽开口延伸的完整的O形，所述第二凸缘包括远离所述轴线在径向方向上从所述第二凸缘延伸的接合耳片，所述接合耳片位于端子槽中，所述端子槽位于所述端子主体的所述内部空间的壁中，使得所述接合耳片接合所述端子主体以防止所述端帽在平行于所述轴线的方向上相对于所述端子主体移动。

17.根据权利要求16所述的电连接器，其中，所述多个接触臂接合所述端帽。

18.根据权利要求17所述的电连接器，其中，所述多个接触臂通过所述端帽远离所述轴线被偏置。

19.一种电连接器，包括：

端子主体，其界定沿轴线延伸的内部空间；

电接触部，其位于所述内部空间内，所述电接触部包括接触基部和多个接触臂，所述多个接触臂从所述接触基部朝向所述端子主体的外端延伸至相应的臂端部；以及

端帽，其位于所述端子主体的所述外端上，所述端帽包括帽基部和第一凸缘，所述第一凸缘在平行于所述轴线的向内方向上从所述帽基部延伸并延伸至所述端子主体的所述内部空间中，所述第一凸缘界定与所述内部空间同轴的帽开口，所述端帽还包括在所述向内方向上从所述帽基部延伸的第二凸缘，所述第二凸缘呈现完全围绕所述帽开口延伸的完整的O形，所述第二凸缘包括远离所述轴线在径向方向上从所述第二凸缘延伸的接合耳片，所述接合耳片位于端子槽中，所述端子槽位于所述端子主体的所述内部空间的壁中，使得所述接合耳片接合所述端子主体以防止所述端帽在平行于所述轴线的方向上相对于所述端子主体移动；

其中，所述多个接触臂接合所述第一凸缘并通过所述第一凸缘远离所述轴线被偏置。

20.根据权利要求19所述的电连接器，还包括将所述第一凸缘从所述第二凸缘完全隔开的帽槽，并且其中所述臂端部位于所述帽槽中。

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