CN107845887B - 用于交通工具充电的连接器组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于交通工具充电的连接器组件。一种连接器子组件设置有端子壳体部分、电部件壳体部分、应变释放件和密封件。第一保持器设置在端子壳体部分上，并且被设定尺寸为保持在手柄壳体出口端内。至少一个插口从手柄壳体出口端前部的插座壳体部分延伸。多个导电端子定向在至少一个插口内。电线通过保持特征和密封件延伸穿过电部件壳体部分的近端，与端子壳体部分内的出口端上的多个导电端子电连通。

Description

用于交通工具充电的连接器组件

技术领域

各种实施方案涉及导电连接器组件。

背景

用于交通工具充电的电连接器的一个示例在授予Natter等人的美国专利申请公开第2013/0052853A1号中公开。

概述

根据至少一个实施方案，连接器子组件设置有端子壳体部分、电部件壳体部分、应变释放件(strain relief)和密封件。第一保持器设置在端子壳体部分上，并且被设定尺寸为保持在手柄壳体出口端内。至少一个插口(socket)从端子壳体部分，以在手柄壳体出口端的前部延伸。多个导电端子定向在至少一个插口内。缆线通过保持特征和密封件延伸穿过电部件壳体部分的近端，与端子壳体内的出口端上的多个导电端子电连通。

根据至少一个实施方案，连接器组件设置有端子壳体部分，端子壳体部分被设定尺寸为部分地定向在手柄壳体出口端内，并且具有第一保持器，第一保持器被设定尺寸为保持在手柄壳体出口端内。多个导电端子定向在端子壳体部分内。次级(secondary)壳体部分与端子壳体部分协作，具有第二保持器。电线延伸穿过次级壳体部分的近端，与多个导电端子电连通，与第二保持器协作。

在一个实施方案中，连接器组件还包括手柄壳体，所述手柄壳体形成外部、与所述端子壳体部分和所述第一保持器协作的出口端、以及与所述电线协作的近侧手柄壳体缆线入口端。

在一个实施方案中，所述第二保持器被封闭在所述手柄壳体内。

在一个实施方案中，所述第二保持器包括螺纹紧固件。

在一个实施方案中，连接器组件还包括与所述近侧手柄壳体缆线入口端和所述电线协作的缆线管理系统。

在一个实施方案中，所述缆线管理系统包括索环。

在一个实施方案中，所述第一保持器包括围绕所述端子壳体部分延伸的环形环。

在一个实施方案中，所述手柄壳体形成有槽，所述槽被设定尺寸为接纳所述端子壳体部分的环形环。

在一个实施方案中，所述手柄壳体提供与所述端子壳体部分相关地延伸的外部抓握表面。

在一个实施方案中，所述次级壳体部分包括电部件壳体部分。根据另一个实施方案，一种组装模块化的连接器组件的方法提供了一种连接器组件，连接器组件具有端子壳体部分，端部壳体部分被设定尺寸为部分地定向在手柄壳体出口端内，并且具有第一保持器，第一保持器被设定尺寸为保持在手柄壳体出口端内。多个导电端子定向在端子壳体部分内。次级壳体部分与端子壳体部分协作，具有第二保持器。电线延伸穿过次级壳体部分的近端，与多个导电端子电连通，与第二保持器协作。选择多个手柄壳体中的一个，手柄壳体包括单个手柄壳体、多个壳体和包覆成型(mold-over)构造的壳体，每个手柄壳体被设定尺寸为接纳连接器组件。连接器组件保持在手柄壳体内。

根据至少一个实施例，连接器组件设置有手柄壳体，手柄壳体形成外部、近侧手柄壳体缆线入口端、和出口端。端子壳体部分被设定尺寸为部分地定向在手柄壳体出口端内。多个导电端子定向在端子壳体部分内。次级壳体部分与端子壳体部分协作，具有第一保持器。电线延伸穿过次级壳体部分的近端，与多个导电端子电连通，并且与第一保持器协作。第二保持器与近侧手柄壳体缆线入口端和电线协作。

在一个实施方案中，所述第一保持器被封闭在所述手柄壳体内。

在一个实施方案中，所述手柄壳体提供与所述端子壳体部分相关地延伸的外部抓握表面。

根据至少另一个实施方案，一种组装模块化的连接器组件的方法提供具有手柄壳体的连接器组件，手柄壳体形成外部、近侧手柄壳体缆线入口端、和出口端。端子壳体部分被设定尺寸为部分地定向在手柄壳体出口端内。多个导电端子定向在端子壳体部分内。次级壳体部分与端子壳体部分协作，具有第一保持器。电线延伸穿过次级壳体部分的近端，与多个导电端子电连通，并且与第一保持器协作。第二保持器与近侧手柄壳体缆线入口端和电线协作。选择多个手柄壳体中的一个，手柄壳体包括单个手柄壳体、多个壳体和包覆成型构造的壳体，每个手柄壳体被设定尺寸为接纳连接器组件。连接器组件保持在手柄壳体内。

根据至少一个实施例，连接器组件设置有手柄壳体，手柄壳体形成外部、近侧手柄壳体缆线入口端、和出口端。端子壳体部分部分地定向在手柄壳体出口端内。多个导电端子定向在端子壳体部分内。电线延伸穿过端子壳体部分的近端，与多个导电端子电连通，并且延伸穿过近侧手柄壳体缆线入口端。第一保持器与端子壳体部分和电线协作。

在一个实施方案中，连接器组件还包括与所述手柄壳体和所述电线协作的手柄壳体电线保持器。

在一个实施方案中，所述第一保持器被封闭在所述手柄壳体内。

在一个实施方案中，连接器组件还包括设置在所述端子壳体部分上的第二保持器，所述第二保持器被设定尺寸为保持在所述手柄壳体的出口端内。

在一个实施方案中，连接器组件还包括与所述近侧手柄壳体缆线入口端和所述电线协作的缆线管理系统。

附图说明

图1是根据实施方案的连接器组件的透视图，连接器组件被示出与交通工具和电源协作；

图2是根据实施方案的连接器组件的透视图；

图3是图2的连接器组件的分解透视图；

图4是图2的连接器组件的纵向截面图；

图5是根据实施方案的图2的连接器组件的端子组件的透视图；

图6是图5的端子组件的截取部分的放大透视图；

图7是根据实施方案的端子组件的透视图；

图8是根据另一个实施方案的端子组件的透视图；

图9是根据另一个实施方案的连接器组件的透视图；

图10是图9的连接器组件的分解透视图；

图11是根据另一个实施方案的连接器组件的透视图；以及

图12是图11的连接器组件的分解透视图。

具体实施方式

根据要求，在本文中公开了本发明的详细实施方案；然而应理解的是，所公开的实施方案仅仅是本发明的示例，所公开的实施方案可以以各种形式和可替代的形式来实施。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以示出特定组件的细节。因此，本文中所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。

各个原始设备制造商(OEM)的交通工具充电连接器组件可能不同。各个管辖区(jurisdiction)的交通工具充电连接器组件也可能不同。然而，对于不同的OEM而言，交通工具充电连接器组件具有一些共同特征。同样地，交通工具充电连接器组件具有对于不同的管辖区通用的一些特征。

参考图1，图示了根据实施方案的用于有助于交通工具充电的连接器组件且其总体上以标号20涉及。根据一个或更多个实施方案，连接器组件20包括在电线组件(cordsetassembly)22内。电线组件22包括用于连接到外部电源24的连接器，以便接收电能。外部电源24代表交流(AC)电源，例如，标准住宅的电源电路。电线组件22包括电动交通工具供应设备(EVSE)26和充电缆线28。充电缆线28在EVSE 26和连接器组件20之间延伸。EVSE 26被设置成监控在充电期间经过缆线28的电能。电线组件22可被配置成便携式的(如图1中所示)或固定到充电站(未示出)。

连接器组件20附接到例如“插入式(plug-in)”电动交通工具的交通工具30，以便给交通工具30提供电能。交通工具30包括交通工具充电插座(vehicle chargingreceptacle)32，交通工具充电插座32与电池34连接以接收和存储电能。交通工具充电插座32被安装成是可从交通工具30外部接近的。交通工具插座32接纳连接器组件20。电池34电连接至充电插座32以存储电能。交通工具30还可以包括转换器(未示出)以将AC电能转换成DC电能，以便存储于电池34中。交通工具30可以是电动交通工具，或者任何接收外部电能的适用的交通工具。

现在参考图2-4，示出了根据实施方案的连接器组件36。连接器组件36包括前部端子壳体部分38，前部端子壳体部分38具有外部插口40，外部插口40被设定尺寸成被接纳在交通工具充电插座32内。前部端子壳体部分38包括多个凹形插口(recessed socket)42，每个凹形插口42被设定尺寸成接纳电连接器，例如，端子组件44。

在图4-6中示出了端子组件44。端子组件44是导电端子，其包括导电插座主体46，导电插座主体46具有由端帽50保持的导电弹簧48。在Mott等人的美国专利第8,840,436B2号和Mott等人美国专利第8,808,039B2号中更详细地示出和说明了端子组件44，其全部内容通过引用并入本文。端子组件44被设定尺寸为接纳另一个导电端子，例如，图7的导电引脚52或图8的导电引脚54。导电引脚52、54设置在交通工具充电插座32中。在Pusch等人的美国专利第9,013,319B2号和Natter的美国专利第9,331,416B2号中进一步说明了导电引脚52、54，其全部内容通过引用并入本文。

通过将插口40插入到交通工具充电插座32中，端子组件44与引脚52、54对准；并且引脚52、54被接纳在凹形插口42内且因此被接纳在端子组件44内，从而产生电线组件22和交通工具30之间的电连接。尽管阴型的(female)端子组件44被示出并描述，但是本发明考虑用于连接器组件36的任何导电连接器。替代地，前部端子部分38可以保持阳型的(male)引脚连接器52、54。

再次参考图3和图4，电线56延伸穿过后部电部件壳体部分58，具有直接连接到端子组件44的导线60。前部端子壳体部分38和后部电部件壳体部分58配合以封闭露出的导线60。前部端子壳体部分38和后部电部件壳体部分58可以被焊接或以其它方式紧固在一起，以提供密封连接，从而使对导线60的污染和腐蚀最小化。

此外，后部电部件壳体部分58的入口端62具有供电线56通过的螺纹开口。弹性体密封件64(图4)通过螺母66围绕电线56被保持。另一个弹性体密封件65(图4和图5)放置在端子组件44上以密封端子壳体部分38。另一个弹性体密封件67(也在图4中)被固定在前部端子壳体部分38和后部电部件壳体部分58之间。弹性体密封件64、67密封前部端子壳体部分38和后部电部件壳体部分58。入口端62处的密封件64还保持电线56，以向导线60提供应变释放。诸如印刷电路板(PCB)68(图4)的其它电部件也可以容纳在连接器子组件72内。根据另一个实施方案，代替PCB 68，可以采用导线管理插件(wire management insert)来固定导线和电部件(例如，电阻器，开关等)。根据另一个实施方案，可以使用微动开关(microswitch)来代替簧片式开关(reed style switch)，并且因此提供密封件69(图10)。

与现有技术相比，端子壳体部分38和电部件壳体部分58提供小型的(compact)连接器组件36。与现有技术相比，端子壳体部分38和电部件壳体部分58以及端子组件密封件65和微动开关密封件69完全密封端子组件44。较小的体积被密封，从而最小化腐蚀和污染。电线56在端子组件44的近侧被保持和密封，从而减少处于应力释放状态下的电线56的长度，这进一步减少潜在的损坏和泄漏。

端子壳体部分38和电部件壳体部分58共同提供环形环(annular ring)70，用于将端子壳体部分38和电部件壳体部分58保持在另一壳体内。小型且密封的端子壳体部分38和电壳体部分58提供了完全组装和密封的连接器子组件72，连接器子组件72是模块化的并且被标准化以用于多种连接器组件，例如，根据特定的品牌、型号以及管辖区而变化。

根据至少一个实施方案，连接器组件36还可以在充电缆线或电线56上包括索环(grommet)74。索环74在缆线56上提供缆线管理和次级密封，并进一步防止缆线56与端子组件44的连接会分配可能影响或断开该连接的力。

连接器组件36包含第一手柄壳体部分76和第二手柄壳体部分78。手柄壳体部分76、78各自包括出口端80、82和入口端84、86，其中手柄区域88、90在出口端80、82和入口端84、86之间延伸。第一手柄壳体部分76和第二手柄壳体部分78是相似的，但是几乎彼此相反，用于组装成蛤壳构型。其它变型可以包括但不限于上壳体和下壳体、一体式设计、包覆成型(overmolded)设计和多件式壳体。

手柄壳体部分76、78的入口端84、86各自具有朝内延伸的入口端保持器92，用于接合索环74中的凹部94，以便将索环74和缆线56保持在手柄壳体部分76、78的入口端部84、86内。根据至少一个实施方案，可以提供多个保持器92，用于各种索环和缆线尺寸，如在Natter等人的美国专利申请公开第2013/0052853A1号中描述的，其通过引用并入本文。

手柄壳体部分76、78各自具有出口端保持器96，出口端保持器96具有邻近出口端80、82的槽98，用于接纳连接器子组件72的环形环70。第一手柄壳体部分76和第二手柄壳体部分78组装在一起，用于将缆线管理件74和缆线56保持在入口端84、86处；并且用于将连接器子组件72保持在出口端80、82处。一旦组装，手柄区域88、90就共同地提供用于手动控制连接器组件36的手柄。手柄壳体部分76、78共同地为连接器组件36提供外部100。

连接器子组件72是密封模块，其允许配置和定制外部手柄壳体部分76、78，以满足各种OEM和管辖区的规范和要求，而无需对功能要求进行全面的重新设计。这种模块化使设计时间和成本最小化。连接器子组件72设计成满足翻转能力规范(roll-over capabilityspecifications)，同时为缆线56提供应变释放。通过提供导线60和PCB 68，根据另一个实施方案，代替PCB 68，可以采用导线管理插件来固定导线和电部件(例如，电阻器、开关等)，在连接器子组件72中，整个连接器组件36的关键体积(focused volume)被密封。小型的密封连接器子组件72使这些部件的污染和损坏最小化。连接器子组件72通过在密封的连接器子组件72内分离、包含和密封电部件38避免了密封整个手柄壳体部分76、78的任何需要。

对于一组特定的交通工具和地理规范，手柄壳体部分76、78可以被设计成具有锥形的弯曲手柄。可以提供闩锁机构102，其用于附接到相应的交通工具。还可以提供闩锁盖104，以隐藏闩锁机构102的部件。还可以提供握垫106，以增加连接器组件36的外部的舒适性。根据另一个实施方案，闩锁机构102的闩锁盖104和基部103可以与连接器子组件72合并或模制在一起。其它变体可以包括但不限于：上壳体和下壳体、单件式设计、包覆成型设计以及多件式壳体。

图9和图10示出了根据另一个实施方案的连接器组件108。连接器组件108包括一对手柄壳体部分110、112，用于与连接器子组件72协作。手柄壳体部分110、112在入口端114、116和出口端118、120之间成钝角角度。提供入口端保持器122，其用于保持索环74。出口端保持器124设置有槽126，以与连接器子组件72的环形环70接合。可以提供闩锁机构128，其用于附接到相应的交通工具。还可以提供闩锁盖130，以隐藏闩锁机构128的部件。根据另一个实施方案，闩锁机构128的闩锁盖130和基部132可以与连接器子组件72合并或模制在一起。其它变体可以包括但不限于：上壳体和下壳体、单件式设计、包覆成型设计以及多件式壳体。

图11和图12示出了根据另一个实施方案的连接器组件134。连接器组件134包括一对手柄壳体部分136、138，用于与连接器子组件72协作。手柄壳体部分136、138在入口端140、142和出口端144、146之间成较小的钝角角度。提供入口端保持器148，其用于保持索环74。出口端保持器150设置有槽152，以与连接器子组件72的环形环70接合。可以提供闩锁机构154，其用于附接到相应的交通工具。还可以提供闩锁盖156，以隐藏闩锁机构154的部件。根据另一个实施方案，闩锁机构154的闩锁盖156和基部158可以与连接器子组件72合并或模制在一起。其它变体可以包括但不限于：上壳体和下壳体、单件式设计、包覆成型设计以及多件式壳体。

尽管上文描述了各种实施方案，但是其不意味着这些实施方案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性的而不是限制的词句，以及应理解，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，各种实现实施方案的特征可组合以形成本发明的另外的实施方案。

Claims (12)

1.一种连接器组件，包括：

手柄壳体，

端子壳体部分，其被设定尺寸为部分地定向在手柄壳体出口端内；

多个导电端子，其定向在所述端子壳体部分内；

次级壳体部分，其与所述端子壳体部分协作，具有保持器；以及

电线，其延伸穿过所述次级壳体部分的近端，与所述多个导电端子电连通，与所述保持器协作，

其中，所述端子壳体部分和所述次级壳体部分共同提供环形环，所述手柄壳体形成有槽，所述槽被设定尺寸为接纳所述环形环，并且

其中弹性体密封件被固定在所述端子壳体部分和所述次级壳体部分之间。

2.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述手柄壳体形成外部、与所述端子壳体部分和所述环形环协作的出口端、以及与所述电线协作的近侧手柄壳体缆线入口端。

3.根据权利要求2所述的连接器组件，其中，所述保持器被封闭在所述手柄壳体内。

4.根据权利要求3所述的连接器组件，其中，所述保持器包括螺纹紧固件。

5.根据权利要求2所述的连接器组件，还包括与所述近侧手柄壳体缆线入口端和所述电线协作的缆线管理系统。

6.根据权利要求5所述的连接器组件，其中，所述缆线管理系统包括索环。

7.根据权利要求2所述的连接器组件，其中，所述手柄壳体提供与所述端子壳体部分相关地延伸的外部抓握表面。

8.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述次级壳体部分包括电部件壳体部分。

9.一种组装模块化的连接器组件的方法，包括：

提供根据权利要求1所述的连接器组件；

选择多个手柄壳体中的一个，所述手柄壳体包括单个手柄壳体、多个壳体以及包覆成型构造的壳体，每个手柄壳体被设定尺寸为接纳所述连接器组件；以及

将所述连接器组件保持在所述手柄壳体内。

10.一种连接器组件，包括：

手柄壳体，其形成外部、近侧手柄壳体缆线入口端、以及出口端；

端子壳体部分，其被设定尺寸为部分地定向在所述手柄壳体的出口端内；

多个导电端子，其定向在所述端子壳体部分内；

次级壳体部分，其与所述端子壳体部分协作，具有第一保持器；

电线，其延伸穿过所述次级壳体部分的近端，与所述多个导电端子电连通，并且与所述第一保持器协作；以及

第二保持器，其与所述近侧手柄壳体缆线入口端和所述电线协作，

其中，所述端子壳体部分和所述次级壳体部分共同提供环形环，所述手柄壳体形成有槽，所述槽被设定尺寸为接纳所述环形环，并且

其中弹性体密封件被固定在所述端子壳体部分和所述次级壳体部分之间。

11.根据权利要求10所述的连接器组件，其中，所述第一保持器被封闭在所述手柄壳体内。

12.根据权利要求10所述的连接器组件，其中，所述手柄壳体提供与所述端子壳体部分相关地延伸的外部抓握表面。

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