CN1717848A - 防手指接触的键式电源连接器及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种防手指接触的键式连接器包括外壳，成形在外壳中的一条或多条接口通道，成形在外壳中的一条或多条连接器通道，和电触点。每条接口通道具有外周边，其中至少一部分外周边与至少一个相邻部分的外周边向内或向外隔开。每条连接器通道与一条接口通道相连接。被固定在一条或多条接口通道中的每一条中的电触点与每条接口通道的开口隔开并延伸进入连接器通道。
Description
本申请要求2002年11月27日提交的美国临时专利申请序号No.60/429,977的优先权，所述专利申请在此作为参考而被整体引用。
技术领域
本发明主要涉及连接器，更具体而言，涉及一种防手指接触的键式电源连接器。
背景技术
系统常常需要不同高电压的电源，例如24伏、48伏、96伏、或192伏的电源，所述电源被连接至这些系统中的各种部件，如零件、模块和电路的不同的输入装置上。不幸的是，可能发生的一个问题是使这些高电压电源中的一个连接到错误的部件上。在发生这种类型的错误时，对部件和系统的损害可能是严重的。
发明内容
一种根据本发明的实施方式的防手指接触的键式连接器包括外壳，成形在外壳中的一条或多条接口通道，成形在外壳中的一条或多条连接器通道，和电触点。每条接口通道具有外周边，其中至少一部分外周边与至少一个相邻部分的外周边向内或向外隔开。每条连接器通道与一条接口通道相连接。被固定在一条或多条接口通道中的每一条中的电触点与每条接口通道的开口隔开并延伸进入连接器通道。
一种用于制造防手指接触的键式连接器的方法，所述方法包括：在外壳中成形出一条或多条接口通道。每条接口通道具有外周边，其中至少一部分外周边与至少一个相邻部分的外周边向内或向外隔开。一条或多条连接器通道成形在外壳中并且每条连接器通道与一条接口通道相连接。设置在一条或多条接口通道中的每一条中的电触点与每条接口通道的开口隔开并延伸进入连接器通道。
本发明提供一种具有键式构造的电源连接器，用以确保特定电源正确连接至特定部件。使用所述电源连接器，存在大量的电压、电路或专用键接组合。此外，所述电源连接器具有热插拔性能，该热插拔性能有助于将电气和电子设备的停机时间减至最短。此外，本发明提供一种电源连接器，所述电源连接器具有更安全的防手指接触的设计结构；与现有插塞相比尺寸更小，从而克服了现有插塞存在的空间限制问题；并且使用较小的插拔力就可以容易地将电源插入部件中和从部件中拔出。
附图说明
图1是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的透视图；
图2是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的顶视图；
图3是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的底视图；
图4是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的右视图；
图5是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的左视图；
图6是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的后视图；
图7是防手指接触的键式电源连接器的第一实施方式的前视图；
图8是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第二实施方式的前视图；
图9是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第三实施方式的前视图；
图10是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第四实施方式的前视图；
图11是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第五实施方式的前视图；
图12是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第六实施方式的前视图；
图13是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第七实施方式的前视图；和
图14是防手指接触的键式电源连接器的接口通道的第八实施方式的前视图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式的防手指接触的键式电源连接器10(1)如图1-7所示。该电源连接器10(1)包括外壳12，一对连接器通道14(1)和14(2)，一对摩擦接触的电触点16(1)和16(2)，和一对接口通道18(1)和18(2)，尽管可使用具有其它构造的其它个数和类型的部件。本发明提供一种具有键式构造的电源连接器，以确保特定电源正确连接至特定部件并且还具有更安全的防手指接触的设计结构。
参见图1-7，外壳12具有四个侧壁20(1)-20(4)且基本上为矩形形状，尽管外壳12可具有其它数量的侧壁和其它形状。在该特定实施方式中，外壳12具有2.20W×1.42W×.65H的总体尺寸，从而当空间优先时允许其在高密组件上应用，尽管外壳可具有用于其它应用的其它尺寸。
一对安装孔22(1)和22(2)延伸穿过外壳中一对相对的侧壁20(1)和20(3)，并且与一对紧固件(未示出)，例如螺钉或螺栓一起用于安装电源连接器10，尽管也可以使用其它数量的安装孔和连接器的其它紧固方法。外壳12还可以是使用两个安装孔22(1)和22(2)可安装的和可叠起堆放的导线或面板。
参见图1和6，一对连接器通道14(1)和14(2)成形以在外壳12的一端24(1)中延伸，尽管可以使用其它数量的通道和其它结构。连接器通道14(1)和14(2)中的每一条成形用以接收连接器，例如电源电缆、电源线或导线。连接器通道14(1)和14(2)中的每一条均具有带有平底30的外周或周边，平底30的每一端部被连接至半圆形部分32的端部。尽管连接器通道14(1)和14(2)的外周可具有其它形状。
参见图1-7，该对接口通道18(1)和18(2)延伸进入外壳12的另一端24(2)，尽管外壳12可具有其它数量的接口通道，例如一条或三条或更多条接口通道。连接器通道14(1)连接至接口通道18(1)以形成从外壳12的一端24(1)至另一端24(2)的贯穿通道，尽管也可以采用其它通道布置。相似地，连接器通道14(2)连接至接口通道18(2)以形成从外壳12的一端24(1)至另一端24(2)的贯穿通道，尽管也可以采用这些通道的其它布置。
参见图7，一个无极性平面摩擦接触的电触点16(1)位于接口通道18(1)中并延伸进入连接器通道14(1)，且另一无极性平面摩擦接触的电触点16(2)位于接口通道18(2)中并延伸进入连接器通道14(2)，尽管可以使用其它类型的电触点和其它构造。电触点16(1)被紧固到接口通道18(1)中的弹簧上并受到弹簧的偏压，从而提供必要的法向力，用以接合和连接可与接口通道16(1)紧密配合的连接器，例如电源电缆、电源线或部件导线，尽管还可以使用其它方式将连接器紧固到接口通道18(1)中。相似地，电触点16(2)被紧固到接口通道18(2)中的弹簧上并受到弹簧的偏压，从而提供必要的法向力，用以接合和连接可与接口通道16(2)紧密配合的另一连接器，例如电源电缆、电源线或部件导线，尽管还可以使用其它方式将连接器紧固到配套的接口通道18(2)中。尽管图中示出了无极性平面摩擦接触的电触点16(1)和16(2)，但是可以采用其它数量、类型和布置的电触点，例如凸凹配合触点布置。
设定接口通道18(1)和18(2)的开口大小，以产生防手指接触的屏障，即小于个人手指的外部尺寸，用以防止操作人员的手指意外接触到任何一个通电的触点16(1)和16(2)。此外，电触点16(1)和16(2)位于每条接口通道18(1)和18(2)开口内并与其隔开，这样做同样防止操作人员的手指意外接触到任何一个通电的触点16(1)和16(2)。
每条接口通道18(1)和18(2)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(1)具有区段34(1)-34(4)，而接口通道18(2)具有区段36(1)-36(4)，尽管接口通道18(1)和18(2)可具有其它数量和类型的区段。
就接口通道18(1)而言，区段34(1)具有与基本上平直的部分36(2)相邻的凹进部分36(1)。区段34(2)具有在基本上平直的部分36(2)和凹进部分36(4)之间的基本上平直的部分36(3)。区段34(3)具有在凹进部分36(4)和凹进部分36(6)之间的基本上平直的部分36(5)。区段34(4)具有在凹进部分36(6)和凸出部分36(8)之间的基本上平直的部分36(7)。
接口通道18(2)是接口通道18(1)的镜像，尽管接口通道18(1)和18(2)可具有不同的或相同的构型，但是接口通道18(2)具有如所述接口通道18(1)相同数量和类型的区段和部分。
参见图8，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(3)和18(4)的防手指接触的键式电源连接器10(2)。除下面所述的接口通道18(3)和18(4)外，防手指接触的键式电源连接器10(2)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(3)和18(4)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(3)具有区段38(1)-38(4)，而接口通道18(4)具有区段40(1)-40(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(3)和18(4)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
就接口通道18(3)而言，区段38(1)具有与基本上平直的部分42(2)相邻的凹进部分42(1)。区段38(2)具有在基本上平直的部分42(2)和凸出部分42(4)之间的凹进部分42(3)和在凸出部分42(4)和凹进部分42(6)之间的基本上平直的部分42(5)。区段38(3)具有在凹进部分42(6)和凹进部分42(8)之间的基本上平直的部分42(7)。区段38(4)具有在凹进部分42(8)和凸出部分42(10)之间的基本上平直的部分42(9)。
就接口通道18(4)而言，区段40(1)具有与凹进部分44(2)相邻的基本上平直的部分44(1)。区段40(2)具有在凹进部分44(2)和基本上平直的部分44(4)之间的凸出部分44(3)。区段40(3)具有在基本上平直的部分44(4)和基本上平直的部分44(6)之间的凹进部分44(5)。区段40(4)具有在基本上平直的部分44(6)和基本上平直的部分44(8)之间的凹进部分44(7)。
参见图9，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(5)和18(6)的防手指接触的键式电源连接器10(3)。除下面所述的接口通道18(5)和18(6)外，防手指接触的键式电源连接器10(3)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(5)和18(6)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(5)具有区段46(1)-46(4)，而接口通道18(6)具有区段49(1)-49(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(5)和18(6)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
就接口通道18(5)而言，区段46(1)具有与基本上平直的部分48(2)相邻的凹进部分48(1)。区段46(2)具有在基本上平直的部分48(2)和凹进部分48(4)之间的基本上平直的部分48(3)。区段46(3)具有在凹进部分48(4)和凹进部分48(6)之间的基本上平直的部分48(5)。区段46(4)具有在凹进部分46(6)和凸出部分46(8)之间的基本上平直的部分48(7)。
就接口通道18(6)而言，区段49(1)具有与凹进部分50(2)相邻的基本上平直的部分50(1)。区段49(2)具有在凹进部分50(2)和基本上平直的部分50(4)之间的凸出部分50(3)。区段49(3)具有在基本上平直的部分50(6)和基本上平直的部分50(7)之间的凹进部分50(5)。区段49(4)具有在基本上平直的部分50(6)和基本上平直的部分50(8)之间的凹进部分50(7)。区段49(4)还具有在基本上平直的部分50(8)和凹进部分50(10)之间的凸出部分50(9)。
参见图10，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(7)和18(8)的防手指接触的键式电源连接器10(4)。除下面所述的接口通道18(7)和18(8)外，防手指接触的键式电源连接器10(4)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(7)和18(8)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(7)具有区段52(1)-52(4)，而接口通道18(8)具有区段58(1)-58(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(7)和18(8)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
就接口通道18(7)而言，区段52(1)具有与基本上平直的部分56(2)相邻的凹进部分56(1)。区段52(2)具有被连接接口通道18(7)和18(8)的中间通道53分开的基本上平直的部分56(3)和56(4)。区段52(3)具有在基本上平直的部分56(4)和凹进部分56(6)之间的基本上平直的部分56(5)。区段52(4)具有在凹进部分56(6)和凸出部分56(8)之间的基本上平直的部分56(7)。
就接口通道18(8)而言，接口通道18(8)是接口通道18(7)的镜像。更具体而言，具有部分58(1)-58(2)的区段54(1)是具有部分56(1)-56(2)的区段52(1)的镜像。具有部分58(3)-58(4)的区段54(2)是具有部分56(7)-56(8)的区段52(4)的镜像。具有部分58(5)-58(6)的区段54(3)是具有部分56(5)-56(6)的区段52(3)的镜像。具有部分58(7)-58(8)的区段54(4)是具有部分56(3)-56(4)的区段52(2)的镜像。
参见图11，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(9)和18(10)的防手指接触的键式电源连接器10(5)。除下面所述的接口通道18(9)和18(10)外，防手指接触的键式电源连接器10(5)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(9)和18(10)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(9)具有区段60(1)-60(4)，而接口通道18(10)具有区段62(1)-62(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(9)和18(10)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
就接口通道18(9)而言，区段60(1)具有在凹进部分64(1)和64(3)之间的基本上平直的部分64(2)。区段60(2)具有在凹进部分64(3)和基本上平直的部分64(5)之间的凸出部分64(4)。区段60(3)具有在凹进部分64(6)和凹进部分64(8)之间的基本上平直的部分64(7)且凹进部分64(6)还与基本上平直的部分64(5)相邻。区段60(4)具有在凹进部分64(8)和凸出部分64(10)之间的基本上平直的部分64(9)。
接口通道18(10)与接口通道18(9)相同。更具体而言，区段62(1)与区段60(1)相同，区段62(2)与区段60(2)相同，区段62(3)与区段60(3)相同，区段62(4)与区段60(4)相同。
参见图12，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(11)和18(12)的防手指接触的键式电源连接器10(6)。除下面所述的接口通道18(11)和18(12)外，防手指接触的键式电源连接器10(6)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(11)和18(12)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(11)具有区段66(1)-66(4)，而接口通道18(12)具有区段68(1)-68(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(11)和18(12)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
接口通道18(11)与结合图9在前面所述的接口通道18(9)相同。更具体而言，区段66(1)与区段60(1)相同，区段66(2)与区段60(2)相同，区段66(3)与区段60(3)相同，区段66(4)与区段60(4)相同。
就接口通道18(12)而言，区段68(1)具有与另一凹进较少的部分70(2)相邻的凹进部分70(1)。区段68(1)还具有在凹进部分70(2)和凹进部分70(4)之间的基本上平直的部分70(3)。区段68(2)具有在凹进部分70(4)和基本上平直的部分70(6)之间的凸出部分70(5)。区段68(3)具有在凹进部分70(7)和凹进部分70(9)之间的基本上平直的部分70(8)。区段68(3)还具有与凹进部分70(9)相邻的另一凹进部分70(10)。区段68(4)具有在凹进部分70(10)和凸出部分70(12)之间的基本上平直的部分70(11)。
参见图13，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(13)和18(14)的防手指接触的键式电源连接器10(7)。除下面所述的接口通道18(13)和18(14)外，防手指接触的键式电源连接器10(7)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(13)和18(14)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(13)具有区段72(1)-72(4)，而接口通道18(14)具有区段74(1)-74(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(13)和18(14)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
接口通道18(13)是如前图12所示的接口通道18(12)的镜像，二者具有相同数量和类型的区段和部分。更具体而言，区段72(1)是区段68(1)的镜像，区段72(2)是区段68(4)的镜像，区段72(3)是区段68(3)的镜像，区段72(4)是区段68(2)的镜像。
接口通道18(14)与接口通道18(9)相同。更具体而言，区段74(1)与区段60(1)相同，区段74(2)与区段60(2)相同，区段74(3)与区段60(3)相同，区段74(4)与区段60(4)相同。
参见图14，图中示出了根据本发明的另一实施方式的带有接口通道18(15)和18(16)的防手指接触的键式电源连接器10(8)。除下面所述的接口通道18(15)和18(16)外，防手指接触的键式电源连接器10(8)与防手指接触的键式电源连接器10(1)相同。
每条接口通道18(15)和18(16)具有大体上方形的构型，尽管接口通道可具有其它外周形状和构型。接口通道18(15)具有区段76(1)-76(4)，而接口通道18(16)具有区段78(1)-78(4)，尽管在其它构型中，接口通道18(15)和18(16)可分别具有其它数量和类型的区段以及其它数量和类型的部分。
接口通道18(15)与结合图11在前面所述的接口通道18(9)相同，除了区段76(2)与区段60(2)不同外，区段76(1)、76(3)和76(4)对应于区段60(1)、60(3)和60(4)。区段76(2)具有被连接接口通道18(15)和18(16)的中间通道77分开的基本上平直的部分80(1)。
接口通道18(16)也与结合图11在前面所述的接口通道18(9)相同，除了区段78(4)与区段60(4)不同外，区段78(1)-78(3)对应于区段60(1)-60(3)。区段78(4)具有被连接接口通道18(15)和18(16)的中间通道77分开的基本上平直的部分82(1)。
如上述典型实施例所示，存在多种接口通道18(1)-18(16)外周或周边形状的不同组合。由于接口通道外周的这些键式构造，可构建出确保特定的电源正确连接至特定部件上的系统。
通道内的其它构型可被用于其它附加的键接组合，由此倍增其它电压、电路或特定应用形式的相配套的组合。
参见图1-7，对防手指接触的键式电源连接器10(1)的操作进行说明。当来自电源的输入连接器需要连接至系统时，所述输入连接器具有特定的形状，所述形状可仅与带有特定外周边的接口通道紧密配合并与其相连接。在该特定实施方式中，若输入连接器的形状与接口通道18(1)和18(2)的外周边形状紧密配合，那么输入连接器分别通过电触点16(1)和16(2)与连接器通道14(1)和14(2)中的连接至电源的连接器相连接。
若输入连接器不具有与接口通道18(1)和18(2)的外周边构型相同的构型，那么输入连接器不能配合进入接口通道18(1)和18(2)并且由此不能被连接至电触点16(1)和16(2)。结果是，能够避免由于电源不正确连接而造成的对系统的损害。
根据本发明，电触点16(1)和16(2)在接口通道18(1)和18(2)的开口内被分开且远离接口通道18(1)和18(2)的开口，并且设置接口通道18(1)和18(2)的尺寸以防手指接触，从而防止操作人员发生意外接触。
除了不同的输入连接器能够与不同的接口通道18(3)-18(16)紧密配合并且依靠输入连接器和接口通道18(3)-18(16)的特定构型，避免与其它接口通道18(3)-18(6)紧密配合外，由于防手指接触的键式电源连接器10(2)-10(8)的操作与防手指接触的键式电源连接器10(1)的操作是相同的，因此不对防手指接触的键式电源连接器10(2)-10(8)的操作进行说明。
由此已对本发明的基本概念进行了说明，对于本领域的技术人员来说相当明确的是，前述详细的公开内容旨在仅作为示例性的，而不作为限制性的。存在多种改变、改进和变型，并且这些改变、改进和变型旨在为本领域的技术人员所知，尽管在此并未明确进行说明。这些改变、改进和变型旨在在此进行建议使用，并且在本发明的精神和范围内。此外，方法要素或顺序的所述次序、数字、字母或其它标记的使用因此，除非在权利要求中有所说明，不是旨在限制要求保护的方法为任何次序。因此，本发明仅受后面的权利要求和等效方式的限制。
Claims (22)
1、一种连接器，包括：
外壳；
成形在外壳中的一条或多条接口通道，每条接口通道具有外周边，其中至少一部分外周边与至少一个相邻部分的外周边向内或向外隔开；
成形在外壳中的一条或多条连接器通道，每条连接器通道与一条接口通道相连接；和
电触点，所述电触点被固定在一条或多条接口通道中的每一条中，与每条接口通道的开口隔开并延伸进入连接器通道。
2、根据权利要求1所述的连接器，其中外周边的多个部分与一部分与所述多个部分中的每个相邻的外周边向内或向外隔开。
3、根据权利要求1所述的连接器，进一步包括一对接口通道。
4、根据权利要求3所述的连接器，其中所述对接口通道的外周边相互间大体上互为镜像。
5、根据权利要求4所述的连接器，其中中间通道连接所述对接口通道。
6、根据权利要求3所述的连接器，其中所述对接口通道的外周边相互间不同。
7、根据权利要求3所述的连接器，其中中间通道连接所述对接口通道。
8、根据权利要求3所述的连接器，其中所述对接口通道的外周边相互间基本上相同。
9、根据权利要求1所述的连接器，其中设定每条接口通道的尺寸，以产生防手指接触的屏障。
10、根据权利要求9所述的连接器，其中电触点与接口通道的开口向内隔开。
11、根据权利要求1所述的连接器，其中与接口通道的开口向内隔开的接口通道的一部分具有不同于在开口处的接口通道构型的构型。
12、一种用于制造连接器系统的方法，所述方法包括：
在外壳中成形出一条或多条接口通道，每条接口通道具有外周边，其中至少一部分外周边与至少一个相邻部分的外周边向内或向外隔开；
在外壳中成形出一条或多条连接器通道，每条连接器通道与一条接口通道相连接；以及
在一条或多条接口通道中的每一条中设置电触点，所述电触点与每条接口通道的开口隔开并延伸进入连接器通道。
13、根据权利要求12所述的方法，其中所述外周边的多个部分与一部分与所述多个部分中的每个相邻的外周边向内或向外隔开。
14、根据权利要求12所述的方法，其中成形出一条或多条接口通道进一步包括形成一对接口通道。
15、根据权利要求14所述的方法，其中所述对接口通道的外周边相互间大体上互为镜像。
16、根据权利要求15所述的方法，其中中间通道连接所述对接口通道。
17、根据权利要求14所述的方法，其中所述对接口通道的外周边相互间不同。
18、根据权利要求14所述的方法，其中中间通道连接所述对接口通道。
19、根据权利要求14所述的方法，其中所述对接口通道的外周边相互间基本上相同。
20、根据权利要求12所述的方法，其中设定每条接口通道的尺寸，以产生防手指接触的屏障。
21、根据权利要求20所述的方法，其中设置电触点进一步包括将电触点向内与接口通道的开口隔开。
22、根据权利要求12所述的方法，其中成形出一条或多条接口通道进一步包括成形出向内与接口通道的开口隔开的接口通道的一部分以具有不同于在开口处的接口通道构型的构型。
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