CN110943327B

CN110943327B - 端子结构

Info

Publication number: CN110943327B
Application number: CN201910898774.3A
Authority: CN
Inventors: 新井邦彦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2039-09-23
Also published as: JP7014113B2; US10879640B2; JP2020053139A; CN110943327A; US20200099157A1

Abstract

本发明提供了一种端子结构，在所述端子结构中，第一端子(22)能够插入第二端子(12)中。所述第一端子(22)包括：插销(82)；和第一转动体(81)，第一转动体设置在所述插销(82)的端部处。所述第二端子(12)包括：母插销；中空的弹性构件(35)，弹性构件可沿所述母插销中的插座的内周面旋转；以及第二转动体，第二转动体设置在所述弹性构件(35)的端部处。所述第二转动体和所述弹性构件(35)被构造成当所述第一转动体(81)沿插入方向(D1)移动时周向地旋转。

Description

端子结构

本非临时申请基于2018年9月25日在日本专利局提交的日本专利申请No.2018-178905，其全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本公开涉及一种端子结构。

背景技术

传统上已经提出了各种类型的端子结构，其中公端子和母端子连接在一起以允许导电。

例如，日本专利特开No.2017-079102中描述的端子包括端子主体和形成在端子主体中的多个接触弹簧片。

端子主体在其上端具有插入开口，以使插销穿过其中插入。端子主体中具有中空的接合空间。接触弹簧片从端子主体的内壁表面朝向接合空间的内部延伸。当插销插入穿过该插入开口时，接触弹簧片在多个点处与插销形成接触。

由于多个接触弹簧片在多个点处与插销形成接触，所以在端子和插销之间流动的电流被分开，因而减少了热的产生。

日本专利特开No.2014-143023中描述的用于连接器的端子包括端子主体和弹性接触器。端子主体具有圆筒形形状并且在其中包括中空插座部分，公端子插入中空插座部分中。

弹性接触器具有螺旋形状，并且附接到插座部分的内周面。该弹性接触器可在插座部分的内周面的周向方向上移动。

发明内容

在日本专利特开No.2017-079102中描述的端子中，接触弹簧片固定到端子主体。因而，每当插入和拔出插销时，插销都在相同的点处与接触弹簧片接触。结果，如果重复地插入和拔出相同的插销，则插销容易在与接触弹簧片接触的点处磨损。

在日本专利特开No.2014-143023中，弹性接触器可沿插座部分的周向方向移动。然而，当公端子插入插座部分时，进入插座部分的外来物质等可能阻止弹性接触器旋转。而且，在这种情况下，每当插入和拔出公端子时，公端子都在相同的点处与弹性接触器接触。因而，重复的插入和拔出不利地导致公端子和弹性接触器上的接触点的磨损。

鉴于上述问题已经做出了本公开。本公开的目标在于，提供一种端子结构，该端子结构能够减少公端子和母端子上的磨损，即使将公端子重复插入和拔出母端子也是如此。

根据本公开的端子结构是其中第一端子能够插入第二端子中的端子结构。第一端子包括：插销；和第一转动体，第一转动体被设置在插销的端部处。第二端子包括：母插销，母插销包括插销能够插入其中的插座；中空的弹性构件，弹性构件被容纳在插座中并且可沿插座的内周面旋转；以及第二转动体，第二转动体被设置在弹性构件的端部处。

插销和第一转动体被构造成当插销和第一转动体沿插入方向移动时被插入弹性构件中。第一转动体具有外周面，该外周面包括随着第一接触面在插入方向上延伸而沿第一转动体的周面延伸的第一接触面。第二转动体包括第二接触面，第二接触面被构造成与第一接触面接触。第一接触面被构造成当插销和第一转动体沿插入方向移动时与第二接触面接触。第二转动体和弹性构件被构造成在第一接触面和第二接触面彼此接触的同时当第一转动体沿插入方向移动时周向地旋转。

根据该端子结构，当插销插入母插销中时，弹性构件旋转。因而，每当插销被插入母插销中时，弹性构件和插销之间的接触点的位置就变化。这能够防止插销的周面上的特定点上的磨损。

第二转动体具有环形形状。第二接触面形成在第二转动体的内周面上。第二转动体被构造成在插销被插入第二转动体中时变形以伸展。当插销被插入第二转动体中时，在第二转动体和母插销的内周面之间限定间隙。

根据该端子结构，在第一转动体旋转期间，第一转动体不与母插销的内周面接触。这能够使旋转第一转动体所需的力最小化。

当结合附图时，通过以下对本公开的详细描述，本公开的前述和其它目标、特征、方面和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是示出具有根据本实施例的端子结构1的连接器2和插头3的透视图。

图2是示出连接器2的透视图。

图3是示出插头3的一部分的透视图。

图4是示出电力端子12和电力插销22周围的构造的截面图，其中连接器2和插头3彼此靠近。

图5是示出母插销34和其它组件的截面图。

图6是示出弹性构件35、转动体36和连接构件39的透视图。

图7是沿图5中所示的VII-VII线截取的截面图。

图8是沿图5中所示的VIII-VIII线截取的截面图。

图9是示出其中转动体81被插入转动体36中的状态的截面图。

图10是示出其中电力插销22被插入电力端子12中的状态的截面图。

图11是沿图10中所示的XI-XI线截取的截面图。

具体实施方式

参考图1至图11，描述了根据本实施例的端子结构。在图1至图11中所示的组件中，相同或基本相同的组件被相同地表示，并且不提供冗余的说明。权利要求中列出的组件可能与实施例中列出的相应组件一起外加括号书写。

端子结构1包括连接器2和将被插入连接器2中的插头3。连接器2安装在车辆4上，且插头3被设置在充电站(未示出)中。

车辆4包括电池5和盖板6。盖板6被设置在车辆4的外表面上。当盖板6打开时，连接器2暴露于外部。

当插头3连接到连接器2时，通过连接器2从插头3向电池5供电。

图2是示出连接器2的透视图。连接器2包括外周壁10、底板11、电力端子(第二端子)12、13，以及通信端子14、15。外周壁10具有环形形状，并且底板11覆盖外周壁10的一端。

电力端子12、13和通信端子14、15被容纳在由外周壁10和底板11限定的空间中。通信端子14、15在其中包括多个母端子。

图3是示出插头3的一部分的透视图。插头3包括头部20；和与头部20的端面21相邻设置的电力插销(第一端子)22、23、多个通信插销24和多个通信插销25。头部20的端面21具有多个凹部26、27、28、29。

电力插销22、23分别设置在凹部26、27中，并且通信插销24、25分别设置在凹部28、29中。

图4是示出电力端子12和电力插销22周围的构造的截面图，其中连接器2和插头3彼此靠近。特别地，图4示出沿图2中的线IV-IV截取的截面图，以及沿图3中的线IV-IV截取的截面。

插头3包括头部20和设置在凹部26中的电力插销22，在头部20中限定该凹部26。

头部20由绝缘材料制成。电力插销22包括转动体(第一转动体)81、插销82以及后端83。在其中电力插销22插入连接器2的电力端子12的方向被定义为插入方向D1的情况下，转动体81处于电力插销22在插入方向D1上的前端。后端83位于与转动体81相反的一侧上并从头部20突起。后端83与电力线84连接。在电力插销22和凹部26的内周面之间限定间隙。

连接器2的电力端子12包括内筒32、母插销34、弹性构件35以及转动体(第二转动体)36。

内筒32与外周壁10隔开。在内筒32和外周壁10之间限定了插入空间33。

内筒32由绝缘材料制成，并且是中空的。内筒32从底板11朝向车辆的外侧突出。

母插销34、弹性构件35以及转动体36被容纳在内筒32中。母插销34在车辆侧的端部从底板11突出到车辆侧。母插销34的这一端与电力线38连接。

母插销34是中空的，其中具有空间37。母插销34由导电金属材料制成。

当插头3连接到连接器2时，头部20配合在连接器2的插入空间33中，并且电力插销22配合在母插销34中。

图5是示出母插销34和其它组件的截面图。母插销34在其端部具有插入开口40。母插销34包括与插入开口40连通的插座空间41。

弹性构件35和转动体36插入插座空间41中，并通过连接构件39彼此连接。

母插销34的内周面包括其上具有弹性构件35的圆筒面42，直径大于圆筒面42的缩回面43，以及内端面46、47。

以环形形状延伸的环形凹部48由缩回面43、内端面46以及内端面47限定。环形凹部48位于相对于圆筒面42的插入开口40侧上。

内端面46连接缩回面43和圆筒面42，并且以环形形状延伸。内端面47位于相对于缩回面43的插入开口40侧上。

图6是示出弹性构件35、转动体36和连接构件39的透视图。

弹性构件35包围沿插入方向D1延伸的中心线O1。弹性构件35通过从车辆侧向外侧缠绕金属丝而形成。换句话说，弹性构件35由连续连接的单元环60形成，每个单元环60都是围绕中心线O1的一圈。形成弹性构件35的金属丝是导电材料，且弹性构件35是导电的。

在图6中，转动体36设置在弹性构件35的一端。转动体36具有环形形状并包括周向布置的多个分区45。

连接构件39将分区45连接到弹性构件35的端部。每个连接构件39都是弹性构件。来自每个连接构件39的推动力都使得分区45沿周向彼此接触。

转动体36具有环形形状，其中分区45彼此接触。在这种状态下，转动体36包括端面50、51，外周面52，内周面53以及接触面(第二接触面)54。端面50位于外侧上，并且端面51位于车辆侧上。

接触面54形成在内周面53上。当接触面54从端面50朝向端面51延伸时，接触面54在转动体36的周向方向上延伸。

从端面50朝向端面51的方向是插入方向D1。当接触面54沿插入方向D1延伸时，接触面54沿内周面53延伸。

当转动体81沿插入方向D1延伸时，电力插销22的转动体81逐渐变细。转动体81具有包括接触面(第一接触面)85的周面。当接触面85沿插入方向D1延伸时，接触面85在转动体81的周向方向上延伸。

转动体81在插入方向D1上的其前端处的外径小于内周面53的内径。然而，转动体81的外径朝向插销82增大。插销82的外径大于内周面53的内径。

图7是沿图5中所示的VII-VII线截取的截面图。

弹性构件35的每个单元环60都包括多个内侧弧形部67和多个突出部61。多个内侧弧形部67呈圆弧形状并且间隔设置。每个突出部61都连接相邻的内侧弧形部67，并且相对于内侧弧形部67向外突起。

每个突出部61都包括外侧弧形部62、外侧弧形部63、窄部64以及腿部65、66。

外侧弧形部62、63呈圆弧形状，并且沿母插销34的圆筒面42延伸。当图3中所示的插头3的电力插销22没有插入弹性构件35中时，外侧弧形部62、63与母插销34的圆筒面42分开。

窄部64连接外侧弧形部62的一端和外侧弧形部63的一端。窄部64径向向内突起。

腿部65连接外侧弧形部62的另一端和内侧弧形部67的一端。腿部66连接外侧弧形部63的另一端和内侧弧形部67的另一端。

图8是沿图5中所示的VIII-VIII线截取的截面图。在图8中所示的状态下，转动体36具有环形形状，其中分区45沿周向彼此接触。

如图8所示，外周面52的外径大于圆筒面42的内径，且转动体36的圆周被包含在环形凹部48中。

在分区45彼此接触的情况下，在转动体36的外周面52和缩回面43之间限定间隙。

在如上所述构造的连接器2和插头3中，描述了当插头3连接到连接器2时每个构件的移动。

在图6中，当电力插销22被插入电力端子12时，电力插销22沿插入方向D1移动。

转动体81的前端进入内周面53，并且接触面85与接触面54接触。当电力插销22在接触面85与接触面54接触后在插入方向D1上进一步移动时，转动体36沿着接触面85旋转。

图9是示出其中转动体81被插入转动体36中的状态的截面图。如图9和图8中所示，转动体36沿旋转方向R旋转。转动体81的外径朝着插销82增大。

因而，在图9中所示的状态下，转动体36的分区45被转动体81推出。被推出的分区45被包含在环形凹部48中。

即使当分区45被推出时，缩回面43和分区45也不相互接触，其中在缩回面43和分区45的外周面之间存在间隙。在转动体36正在旋转的同时分区45被推出时，电力插销22还未进入弹性构件35。因而，如图7中所示，弹性构件35与圆筒面42分离。

因而，弹性构件35与圆筒面42分离，并且分区45不与缩回面43接触。因此，弹性构件35和转动体36能够容易地沿旋转方向R旋转。

结果，弹性构件35和转动体36在电力插销22插入电力端子12之前沿旋转方向R旋转。在本实施例中，特别地，用户施加的将插头3插入连接器2的力用于使弹性构件35旋转。因而，即使在母插销34中存在外来物质时，也能够迫使弹性构件35旋转。

图10是示出其中电力插销22被插入电力端子12中的状态的截面图。图11是沿图10中所示的XI-XI线截取的截面图。

当电力插销22被插入电力端子12时，电力插销22进入弹性构件35。

此时，如图11中所示，弹性构件35被电力插销22推出。具体地，单元环60的内弧形部67被电力插销22的周面推出。

因而，突出部61也径向向外地移动。此时，窄部64变形以伸展。此外，外侧弧形部62和外侧弧形部63压靠在母插销34的圆筒面42上。

因而，电力插销22和弹性构件35在多个内侧弧形部67处彼此接触。而且，弹性构件35和母插销34在多个外侧弧形部62、63处彼此接触。此外，由于弹性构件35包括多个单元环60，所以电力插销22和弹性构件35在多个点处彼此接触，并且弹性构件35和母插销34在多个点处彼此接触。

因此，当电流从电力插销22流到母插销34时，能够减少电流部分集中的发生，因而防止电力插销22和母插销34温度变高。

在图1中，每当对电池5充电时，就将插头3插入连接器2中。每当插头3被插入连接器2中时，转动体36和弹性构件35就如图9中所示地旋转。随着弹性构件35旋转，电力插销22被插入弹性构件35中，如图11中所示。

结果，每当插头3被插入连接器2时，弹性构件35和电力插销22之间的接触点就沿着电力插销22的圆周面改变。因而，当将电力插销22重复地插入电力端子12时，电力插销22的周面和弹性构件35之间的接触点不在固定位置。这能够防止在电力插销22的周面上的特定点上的磨损。

而且，每当电力插销22被插入电力端子12时，弹性构件35都相对于母插销34沿旋转方向R旋转。因而，弹性构件35和母插销34之间的接触点的位置也变化。这能够防止在母插销34的圆筒面42上的特定点上的磨损。

在以上说明中，描述了连接器2的电力端子12和插头3的电力插销22的构造。电力端子13与电力端子12类似地构造，并且电力插销23与电力插销22类似地构造。

因此，在将电力插销23重复地插入电力端子13的情况下，也能够防止电力插销23中的母插销和电力插销23的圆周面磨损。

在上述实施例中，转动体36由多个环形的分区45形成，并且被构造成在插入电力插销22时径向地伸展。然而，转动体36的构造不限于此。

例如，转动体36可以由一个分区45形成。在这种情况下，该一个分区45具有接触面54。当形成在电力插销23上的接触面85与该接触面54接触时，弹性构件35沿旋转方向R旋转。

如果转动体36具有环形形状，则转动体36可以由例如在径向方向上可弹性变形的材料制成，使得当插入电力插销22时，转动体36能够弹性变形以增大直径。

上述实施例描述了如下的情况，其中连接器2使用电力端子12、13的母插销结构，并且其中插头3使用电力插销22的公插销结构。然而，插头3可以使用如电力端子12、13的母插销结构，并且连接器2可以使用像电力插销22那样的公插销结构。

尽管已经描述了本公开的实施例，但是应理解，本文公开的实施例在每个方面都是示例性的，而不是作为限制。本公开的范围由权利要求的条款限定，并且旨在包括在与权利要求的条款等效的含义和范围内的任何改型。

Claims

1.一种端子结构，在所述端子结构中，第一端子能够插入第二端子中，

所述第一端子包括：

插销；和

第一转动体，所述第一转动体设置在所述插销的端部处，所述第二端子包括：

母插销，所述母插销包括插座，所述插销能够插入所述插座中；

中空的弹性构件，所述弹性构件被容纳在所述插座中，并且能够沿所述插座的内周面旋转；以及

第二转动体，所述第二转动体设置在所述弹性构件的端部处，

所述插销和所述第一转动体被构造成当所述插销和所述第一转动体在插入方向上移动时被插入所述弹性构件中，

所述第一转动体具有外周面，所述外周面包括第一接触面，随着所述第一接触面在所述插入方向上延伸，所述第一接触面沿所述第一转动体的圆周面延伸，

所述第二转动体包括第二接触面，所述第二接触面被构造成与所述第一接触面形成接触，

所述第一接触面被构造成当所述插销和所述第一转动体在所述插入方向上移动时与所述第二接触面形成接触，

所述第二转动体和所述弹性构件被构造成使得：在所述第一接触面和所述第二接触面彼此接触的同时，随着所述第一转动体在所述插入方向上移动，所述第二转动体和所述弹性构件周向地旋转。

2.根据权利要求1所述的端子结构，其中

所述第二转动体具有环形形状，

所述第二接触面形成在所述第二转动体的内周面上，

所述第二转动体被构造成当所述插销被插入所述第二转动体中时变形以伸展，并且

在所述插销被插入所述第二转动体中的同时，间隙被限定在所述第二转动体和所述母插销的内周面之间。