JP6989715B2 - 高電力用途用のばね作動式電気コネクター - Google Patents
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Description
Claims (81)
- ばね作動式電気コネクターアセンブリーであって、
第1の材料から形成された第1の導電性コネクターであって、前記第1のコネクターの開いた第1の端部から内向きに延びる内部レシーバを画定する側壁配設を有し、前記側壁配設が、第1の側壁であって(i)開口と、(ii)前記第1の側壁の第1の部分から前記開口の範囲を横切って延びる第1の接点ビームとを有する、第1の側壁を有し、かつ前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の外表面の内側で終端する自由端を含む、第1の導電性コネクターと、
第2の材料から形成され、第1のばねアームを有する、内部ばね部材と、を備え、
前記ばね部材が前記第1のコネクターの前記内部レシーバの中へと挿入されるときに、前記ばね部材の前記第1のばねアームが、前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームに外向きの力を加えるように構成される、ばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1のコネクターの前記側壁配設が、第2の側壁であって(i)第2の開口と、(ii)前記第2の側壁の第1の部分から、前記第2の開口の範囲を横切って延びる第2の接点ビームとを有する第2の側壁を含み、前記第2の接点ビームが前記第2の側壁の外表面の内側で終端する自由端を含む、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の側壁および前記第2の側壁が、前記内部レシーバの周りに対向する位置関係で配設される、請求項2に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の側壁および前記第2の側壁が、互いに実質的に垂直に配設される、請求項2に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、厚さおよび幅を有し、前記厚さおよび幅が、各接点ビームの電流輸送負荷を決定する、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の前記第1の部分からある角度で延び、かつ前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の前記第1の部分の外表面と鈍角を形成する外表面を有する、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記ばね部材が、第2のばねアームを含み、かつ前記第2のばねアームおよび前記第1のばねアームが、互いに実質的に垂直に配設される、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記ばね部材が、第2のばねアームを含み、前記第2のばねアームおよび前記第1のばねアームが、前記内部レシーバの周りに対向する位置関係で配設される、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のばねアームによって加えられる前記外向きの力が、前記第1の接点ビームの前記自由端に加えられる、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記自由端に隣接する曲線状部分を含み、
前記ばね部材が、前記第1のコネクターの前記内部レシーバの中へと挿入されるときに、前記第1の接点ビームの前記自由端が、前記第1のばねアームの平面状の表面に隣接して配置される、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1の接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記外向きの力が、ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される高温による熱膨張によって増加する、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記外向きの力が、前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される熱サイクルに起因して残留材料記憶によって増加する、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが複数の接点ビームを含み、かつ前記ばね部材が複数のばねアームを含み、
前記接点ビームの数が、前記ばねアームの数と等しい、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 高温にさらされたとき、前記ばね部材が前記第1のコネクターより速く膨張し、それにより、前記ばね部材の前記第1のばねアームが前記外向きの力を前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームに加える、請求項1に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記内部レシーバの断面形状が円形である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記内部レシーバの断面形状が正方形である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターの前記第1の材料が銅である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記ばね部材の前記第2の材料がばね鋼である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームが、別の材料であらかじめメッキされた銅から形成される、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 接続位置を画定するために、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材の両方の範囲を受容するように寸法決めされたレセプタクルを有する第2の導電性コネクターをさらに備える、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあるとき、前記第1のばねアームによって前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームに加えられる前記外向きの力が、前記第1の接点ビームの範囲を前記第2のコネクターの前記レセプタクルの内表面との係合へと変位させる、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあり、かつ高温環境にさらされるとき、前記第1のコネクターによって前記第2のコネクターに加えられる前記外向きの力が増加する、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが、前記接続位置において360度のコンプライアンスを有する、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームを露出する一方、前記第1のコネクターの相当な範囲を取り囲む非導電性シュラウドをさらに備える、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが、車両内の電気回路に接続される、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが、産業機械内の電気回路に接続される、請求項1〜14のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが、前記接続位置にあるとき、前記コネクターアセンブリーが、電流引き込みデバイスを配電回路に機械的および電気的に結合する、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあり、車両内のクラス5環境で高温にさらされるとき、前記第2のコネクターに前記第1のコネクターによって加えられる前記外向きの力が増加する、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターおよび前記第2のコネクターのうちの少なくとも1つが、バスバーへのコネクターである、請求項20に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- ばね作動式電気コネクターアセンブリーであって、
第1の材料から形成された第1の導電性コネクターであって、レシーバを画定するように配設された複数の細長い接点ビームを有する第1のコネクターと、
第2の材料から形成された内部ばね部材であって、複数のばねアームを有するばね部材と、を備え、
前記ばね部材が前記第1の導電性コネクターの前記レシーバの中へと挿入されるとき、前記複数のばねアームの第1のばねアームが、前記コネクターアセンブリーの動作中に、前記複数の細長い接点ビームの第1の細長い接点ビームに付勢力を提供するように構成される、ばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記複数の細長い接点ビームが、前記第1のコネクターに360度のコンプライアンスを提供する、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記複数の細長い接点ビームの前記第1の細長い接点ビームが、前記レシーバの第1の側に配置され、かつ前記複数の細長い接点ビームの第2の細長い接点ビームが、前記レシーバの前記第1の側の反対側にある前記レシーバの第2の側に配置される、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記複数の細長い接点ビームのうちの前記第1の細長い接点ビームが、前記レシーバの第1の側に配置され、かつ前記複数の細長い接点ビームのうちの第2の細長い接点ビームが、前記レシーバの前記第1の側に実質的に垂直な前記レシーバの第2の側に配置される、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが側壁を含み、前記複数の細長い接点ビームのうちの前記第1の細長い接点ビームが、前記側壁からある角度で外向きに延びる、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の導電性コネクターが、第1の側壁を有する側壁配設を有し、前記複数の細長い接点ビームのうちの前記第1の細長い接点ビームが、前記第1の側壁の第1の部分から、前記第1の側壁に形成された開口の範囲を横切って延びる、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の細長い接点ビームが、前記第1の側壁の外表面の内側で終端する自由端を含む、請求項35に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記複数のばねアームのうちの前記第1のばねアームが、前記第1のコネクターの前記レシーバの第1の側に配置されるように構成され、前記複数のばねアームのうちの第2のばねアームが、前記レシーバの前記第1の側に実質的に垂直である前記レシーバの第2の側に配置されるように構成される、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のばねアームによって加えられる前記付勢力が、前記第1の細長い接点ビームの自由端に加えられる、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の細長い接点ビームが、前記第1の細長い接点ビームの平面状の表面と自由端との間に配置される曲線状部分を含み、
前記ばね部材が前記第1のコネクターの前記レシーバの中へと挿入されるとき、前記第1の細長い接点ビームの前記自由端が、前記第1のばねアームの平面状の表面に隣接して配置される、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1の細長い接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記付勢力が、前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される高温に起因する熱膨張によって増加する、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の細長い接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記付勢力が、前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される熱サイクルに起因する残留材料記憶によって増加する、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記ばね部材が、前記第1のコネクターの熱膨張係数(CTE)より大きいCTEを有し、
前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーが高温動作環境にさらされるとき、前記付勢力が増加する、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第2の材料が、前記第1の材料のヤング率より大きいヤング率を有する、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記複数のばねアームのうちの前記第1のばねアームが、前記第1のコネクターの前記レシーバの第1の側に配置されるように構成され、かつ前記複数のばねアームのうちの第2のばねアームが、前記レシーバの前記第1の側の反対側にある前記レシーバの第2の側に配置されるように構成される、請求項30に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記ばね部材の前記第1の材料が銅であり、かつ第2の材料がばね鋼である、請求項30〜44のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 接続位置を画定するために、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材の両方の範囲を受容するように寸法決めされたレセプタクルを有する第2の導電性コネクターをさらに備える、請求項30〜43のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあるとき、前記第1のばねアームによって前記第1のコネクターの前記第1の細長い接点ビームに加えられる前記付勢力が、前記第1の細長い接点ビームの範囲を前記第2のコネクターの前記レセプタクルの内表面との係合へと変位させる、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記接続位置で、前記複数のばねアームのうちの前記第1のばねアームが、前記複数の細長い接点ビームのうちの前記第1の細長い接点ビームに前記付勢力を加えて、前記第1の細長い接点ビームの範囲を前記第2のコネクターの前記レセプタクルの内表面との係合へと変位させ、かつ前記複数のばねアームのうちの第2のばねアームが、前記複数の細長い接点ビームのうちの第2の細長い接点ビームに第2の付勢力を加えて、前記第2の細長い接点ビームの範囲を前記第2のコネクターの前記内側レセプタクル表面との係合へと変位させ、前記付勢力が、前記第2の付勢力とは異なる方向に向けられている、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあり、かつ高温環境にさらされるとき、前記第1のコネクターによって前記第2のコネクターに加えられる前記付勢力が増加する、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターの範囲および前記ばね部材の範囲は、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材が前記レセプタクルの中へと挿入されて前記接続位置に到達する際に、内向きに圧縮される、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記複数の細長い接点ビームのうちの少なくとも1つを露出させつつ、前記第1のコネクターの相当な範囲を取り囲む非導電性シュラウドをさらに備える、請求項30〜44のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが、車両内の電気回路に接続される、請求項30〜44のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが、前記接続位置にあるとき、前記コネクターアセンブリーが、電流引き込みデバイスを電源回路に機械的および電気的に結合する、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあり、かつ車両内のクラス5環境で高温にさらされるとき、前記第1のコネクターによって前記第2のコネクターに加えられる前記付勢力が増加する、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターおよび前記第2のコネクターのうちの少なくとも1つが、バスバーへのコネクターである、請求項46に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- ばね作動式電気コネクターアセンブリーであって、
第1の材料から形成される第1の導電性コネクターであって、レシーバを画定する側壁配設を有し、前記側壁配設が前記第1の側壁の第1の部分から延びる第1の接点ビームを有する第1の側壁を有する、第1のコネクターと、
第2の材料から形成され、かつ前記第1のコネクターの前記レシーバ内に存在するように寸法決めされた内部ばね部材であって、第1のばねアームを有する内部ばね部材と、
接続位置を画定するために前記第1のコネクターおよび前記第1のコネクターの前記レシーバ内に存在する前記ばね部材の両方の一部分を受容するように寸法決めされたレセプタクルを有する第2の導電性コネクターと、を含み、
前記接続位置で、前記ばね部材の前記第1のばねアームが、前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームに外向きの付勢力を加えて、前記第1の接点ビームの範囲を前記第2のコネクターの前記レセプタクルの内表面との係合へと変位させるように構成される、ばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記側壁配設が、直交して配設された4つの側壁を含み、かつ各側壁が、そこから延びる1つの接点ビームを有する、請求項56に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の前記第1の部分からある角度で、前記第1の側壁に形成された開口の範囲を横切って延びる、請求項56に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の外表面の内側で終端する自由端を含む、請求項58に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記第1の接点ビームの自由端に隣接する曲線状部分を含み、かつ
前記ばね部材が前記第1のコネクターの前記レシーバの中へと挿入されるとき、前記第1の接点ビームの前記自由端が、前記第1のばねアームの平面状の表面に隣接して配置される、請求項56に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1の接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記外向きの付勢力が、ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される高温による熱膨張によって増加する、請求項56に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームと前記第2のコネクターの前記レセプタクルの前記内表面との係合が、前記接続位置を維持するために、前記第1のコネクターと前記第2のコネクターの前記レセプタクル内の前記ばね部材の両方の保持を容易にする、請求項56〜61のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが複数の接点ビームを含み、かつ前記ばね部材が複数のばねアームを含み、
前記接続位置で、前記第1のばねアームが、前記外向きの付勢力を前記第1の接点ビームに加えて、前記第1の接点ビームの範囲を前記レセプタクルの前記内表面との係合へと変位させ、第2のばねアームが、第2の接点ビームに第2の外向きの付勢力を加えて、前記第2の接点ビームの範囲を前記内側レセプタクル表面との係合へと変位させ、前記外向きの付勢力が、前記第2の外向きの付勢力とは異なる方向に向けられている、請求項56〜61のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置で360度のコンプライアンスを有するときの、請求項56〜61のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが車両内の電気回路に接続される、請求項56〜61のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記コネクターアセンブリーが前記接続位置にあるとき、コネクターアセンブリーが、電流引き込みデバイスを電源回路に機械的および電気的に結合する、請求項56〜61のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 車両内に設置されたばね作動式電気コネクターアセンブリーであって、
レシーバおよび第1の接点ビームを有する第1の導電性コネクターと、
前記第1のコネクターの前記レシーバ内に存在するような寸法決めされた内部ばね部材であって、第1のばねアームを有するばね部材と、
接続位置を画定するために前記第1のコネクターおよび前記第1のコネクターの前記レシーバ内に存在する前記ばね部材の両方の一部を受容するように寸法決めされたレセプタクルを有する第2の導電性コネクターと、を備え、
前記接続位置で、(i)前記第1のコネクターの前記第1の接点ビームが、前記ばね部材の前記第1のばねアームと前記第2のコネクターの前記レセプタクルの内表面との間に挟まれ、かつ(ii)前記車両の電流引き込みデバイスが、前記第1のコネクター、前記内部ばね部材、および前記第2のコネクターの組み合わせによって、前記車両の電源回路に機械的および電気的に結合される、ばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1のコネクターが、前記第1のコネクターに360度のコンプライアンスを提供する複数の接点ビームを含む、請求項67に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターが側壁を含み、かつ前記第1の接点ビームが、前記側壁からある角度で外向きに延びる、請求項67に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の導電性コネクターが、第1の側壁を有する側壁配設を有し、前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の第1の部分から前記第1の側壁内に形成された開口の範囲を横切って延びる、請求項67に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、前記第1の側壁の外表面の内側で終端する自由端を含む、請求項70に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1の接点ビームが、自由端に隣接する曲線状部分を含み、
前記ばね部材が前記第1のコネクターの前記レシーバの中へと挿入されるとき、前記第1の接点ビームの前記自由端が、前記第1のばねアームの平面状の表面に隣接して配置される、請求項67に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1の接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる外向きの付勢力が、前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される高温に起因する熱膨張によって増加する、請求項67に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターは第2の接点ビームを含み、前記ばね部材は第2のばねアームを含み、
前記接続位置で、前記第2のばねアームが前記第2の接点ビームに第2の外向きの付勢力を加えて、前記第2の接点ビームを前記内側レセプタクル表面との係合へと変位させ、前記外向きの付勢力が、前記第2の外向きの付勢力とは異なる方向に向けられる、請求項73に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。 - 前記第1のコネクターは第1の熱膨張係数を有する第1の材料から作製され、前記ばね部材は第2の熱膨張係数を有する第2の材料から作製され、かつ前記第1の熱膨張係数が、前記第2の熱膨張係数よりも小さい、請求項67から74のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターは第1のヤング率を有する第1の材料から作製され、前記ばね部材は第2のヤング率を有する第2の材料から作製され、かつ前記第1のヤング率は前記第2のヤング率よりも小さい、請求項67〜74のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- 前記第1のコネクターの範囲および前記ばね部材の範囲が、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材が前記前記レセプタクルの中へと挿入されて前記接続位置に到達する際に、内向きに圧縮される、請求項67から74のいずれか1項に記載のばね作動式電気コネクターアセンブリー。
- ばね作動式電気コネクターアセンブリーを製造および使用する方法であって、
内部レシーバを画定する複数の細長い接点ビームを有する第1のコネクター本体を画定するために、第1の材料から第1の導電性コネクターを形成することと、
複数の細長いばねアームを有するばね部材本体を画定するために、第2の材料からばね部材を形成することと、
前記ばね部材を前記第1の導電性コネクターの前記内部レシーバに挿入することであって、前記複数のばねアームのうちの第1のばねアームが前記複数の細長い接点ビームのうちの第1の細長い接点ビームに外向きの付勢力を加える、挿入することと、を含む、方法。 - 接続位置を提供するために、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材の両方の範囲を受容するように寸法決めされたレセプタクルを有する第2のコネクター本体を画定する第2の導電性コネクターを形成する工程をさらに含む、請求項78に記載の方法。
- 前記接続位置に到達するために、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材の両方が前記第2のコネクターの中へと挿入するように、前記第1のコネクターおよび前記ばね部材を圧縮する工程をさらに含む、請求項79に記載の方法。
- 前記第1の細長い接点ビームに前記第1のばねアームによって加えられる前記外向きの付勢力が、前記ばね作動式電気コネクターアセンブリーによって経験される高温に起因する熱膨張によって増加する、請求項79に記載の方法。
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