專利名稱：電接頭和接受器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
各種實(shí)施方案涉及用于有助于電氣連接性的電接頭(electrical terminal),以及包括電接頭的接受器組件(receptacle assembly)。
背景技術(shù)：
電接頭被用在多種應(yīng)用中，以有助于一個(gè)元件到另一個(gè)元件的電氣連接。一些電接頭可被配置成有助于與可被反復(fù)地插入和移除的種類的可移除連接器一起使用，或者被另外配置成反復(fù)地接合電接頭和與電接頭脫離接合。如果接頭和連接器之間的電氣連接區(qū)域具有差的連接性，則電接頭使用這樣的可移除連接器來(lái)有助于電氣連接性的能力可能會(huì)存在問(wèn)題，特別是在由于重復(fù)使用引起的公差變化或退化導(dǎo)致部件之間的配合設(shè)置變松或在其他方面不安全時(shí)。附圖簡(jiǎn)述

圖1是使用根據(jù)實(shí)施方案的充電連接器組件的充電系統(tǒng)的示意圖；圖2是使用多個(gè)接受器組件的圖1的充電連接組件的部分地拆開的透視圖；圖3是圖2的接受器組件中的一個(gè)的側(cè)部透視圖，圖示有插入之前的插腳；圖4是圖示為插入之前的圖3的接受器組件和插腳的側(cè)部截面圖；圖5是圖示為插入之后的圖3的接受器組件和插腳的側(cè)部透視圖；圖6是圖示為插入之后的圖3的接受器組件和插腳的側(cè)部截面圖；圖7是圖示為插入之前的圖3的接受器組件和插腳的側(cè)部截面圖，并且在附圖的上半部分中為插腳和接頭接合之前的狀態(tài)，且在附圖的下半部分中為插腳和接頭接合之后的狀態(tài)；圖8是根據(jù)另一種實(shí)施方案的圖2的接受器組件的側(cè)部透視圖；以及圖9是圖8的接受器組件的側(cè)部截面圖。詳細(xì)描述根據(jù)需要，本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方案在此公開；然而，應(yīng)理解，公開的實(shí)施方案僅僅是可以以各種各樣的且可選擇的形式實(shí)施的本發(fā)明的示例。附圖不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或縮少以顯示具體部件的細(xì)節(jié)。因此，在本文中公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而僅僅是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以不同方式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。圖1圖示了充電系統(tǒng)20，充電系統(tǒng)20可操作成有助于使用從壁裝電源插座或充電站24提供的能量來(lái)對(duì)交通工具充電系統(tǒng)22充電，如根據(jù)實(shí)施方式所設(shè)想的。系統(tǒng)20可包括具有多根導(dǎo)線和/或其他導(dǎo)電元件的電線套件(cordset)26，以有助于在充電站24和交通工具充電系統(tǒng)22之間傳送電流。電線套件26的一端可包括被配置成接納在與交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的充電接受器30內(nèi)的連接器組件28。連接器組件28可以是在授予Kwasny等人的第7，878，866號(hào)美國(guó)專利中描述的類型，該美國(guó)專利的公開內(nèi)容據(jù)此通過(guò)引用整體并入。充電接受器30可被配置成有助于在交通工具充電系統(tǒng)22的多個(gè)導(dǎo)電元件與充電站24之間建立電氣連接。通過(guò)提供互連的導(dǎo)電元件和/或通過(guò)將連接器組件28的導(dǎo)電元件和交通工具充電系統(tǒng)22引導(dǎo)到彼此配合的設(shè)置中，充電接受器30可以有助于形成所需的電氣連接。充電接受器30可被配置成支持多插腳或端口連接方法，該多插腳或端口連接方法有助于連接器組件28的導(dǎo)電元件和交通工具充電系統(tǒng)22的電氣互連，該多插腳或端口連接方法包括但不限于在汽車工程師協(xié)會(huì)(SAE) J1772和國(guó)際電工委員會(huì)(IEC) 51851中規(guī)定的方法。圖2圖示了連接器組件28，其具有用于接納在接受器30內(nèi)的陽(yáng)型充電連接器32。圖示的充電連接器32可被配置成通過(guò)將交通工具充電系統(tǒng)導(dǎo)電元件與電線套件26的導(dǎo)電元件引導(dǎo)成相互接合來(lái)有助于交通工具充電系統(tǒng)導(dǎo)電元件與電線套件26的導(dǎo)電元件的電氣互連。充電連接器組件28可包括用于將插腳接納在充電接受器30內(nèi)的多個(gè)陰型接受器組件34。接受器組件34定向在連接器32的腔36內(nèi)，并可以被配置成有助于充電接受器30內(nèi)的插腳與電線套件26內(nèi)所包括的電線互連。在圖1和2中公開的充電系統(tǒng)20和特定部件只是用于示例的目的，且描述了用于使用接受器組件34的一種實(shí)施方案。當(dāng)然，接受器組件34可被使用在其中陰型接受器接納插腳的任何電氣連接中?，F(xiàn)在參考圖3和4，接受器組件34被圖示為具有接受器殼體38。接受器殼體38可以與在由Mott等人在2011年8月22日提交的序列號(hào)為13/214，376的美國(guó)專利申請(qǐng)中公開的實(shí)施方案相似，該美國(guó)專利申請(qǐng)以引用方式在此并入。接受器殼體38具有在其中形成的孔或接受器40。接受器40具有開口 42和封閉深度端(blind depth end) 44。接受器殼體38在形狀上可以是大體上中空和柱形的。當(dāng)然，殼體38可具有任何合適的形狀且不限于具有封閉深度。殼體38可由任何合適的材料形成，例如足夠剛硬的導(dǎo)電材料?？蛇x擇地，殼體38可由具有用于電氣連接的接線的絕緣材料形成。根據(jù)另一種實(shí)施方案，接受器殼體38可以是在其外部上絕緣的。導(dǎo)電接頭46被接納在接受器40內(nèi)。在描述的實(shí)施方案中，接頭46接觸接受器40以在接頭46和接受器40之間提供電氣連接。如上所述，殼體38可包括用于提供到接頭46的電氣連接的接線。接頭46具有被接納在接受器40內(nèi)的大體上柱形的主體48。接頭46可由導(dǎo)電彈性金屬(spring metal)形成,例如彈性回火合金(spring tempered alloy)或諸如包銅鋼的二元金屬。柱形主體48形成有比接受器40的內(nèi)徑大的外徑，用于在接受器40內(nèi)的壓配合或摩擦配合。主體48具有穿過(guò)主體48形成的縱長(zhǎng)槽(lengthwise slit)50,使得主體48在被安裝在接受器40中時(shí)被壓縮。在描述的實(shí)施方案中，接頭46的主體48的近端52被抵著接受器40的封閉深度端44來(lái)安裝。此外，接頭46可通過(guò)超聲波焊接或任何合適的制造工藝而被結(jié)合到接受器殼體38。接頭46具有帶有多個(gè)梁或片簧56的中間區(qū)域54，該多個(gè)梁或片簧56大體上以徑向陣列定向并從主體48朝著接受器開口 42縱長(zhǎng)地延伸。每個(gè)片簧56具有中心地向內(nèi)延伸并縱向地遠(yuǎn)離主體48延伸的第一成角度部分58。此外,每個(gè)片簧56具有從第一成角度部分58徑向地向外延伸并朝著接受器開口 42延伸的第二成角度部分。片簧56通過(guò)連續(xù)的片簧56之間的縫隙62圓周地間隔開。盡管圖示和描述了第一成角度部分58和第二成角度部分60，但是可以采用任何合適的幾何體，例如彎曲的片簧。
保持構(gòu)件64設(shè)置在每個(gè)片簧56的遠(yuǎn)端上，從第二成角度部分60朝著接受器開口42縱向地延伸。在安裝時(shí)，片簧56共同地處在壓縮狀態(tài)下，由此保持構(gòu)件64具有超過(guò)接受器40的內(nèi)徑的空載外徑。當(dāng)如圖3和4所圖示地安裝時(shí)，片簧56根據(jù)縫隙62的允許共同地會(huì)聚。接受器組件34還包括保持器66，保持器66固定到接受器開口 42以減小接受器開口 42的直徑。保持器66可以與在由Mott等人在2011年8月22日提交的序列號(hào)為13/214，376的美國(guó)專利申請(qǐng)中公開的實(shí)施方案相似，該美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用在此并入。保持器66可以是絕緣的，以阻止與接受器殼體38的開口端的非故意的電通信。保持器66具有鄰接開口 42的肩部68。保持器66還具有延伸到接受器40中的主體69，其具有可以在接頭46的保持構(gòu)件64內(nèi)中心地延伸的錐形表面70。保持器66具有減小的內(nèi)徑72和前緣74，用于將插腳76引導(dǎo)到接受器40中，以與接頭46的片簧56相接合。參考圖5和6,由于接受器殼體38相對(duì)于插腳76的平移,插腳76在接受器40內(nèi)延伸。由于與插腳76的接合，插腳的接納引起了片簧56共同地岔開并擴(kuò)展。圖7更詳細(xì)地圖示了這種關(guān)系。第一成角度部分58和第二成角度部分60在與插腳76的接合期間變得平坦并因此使每一個(gè)片簧56擴(kuò)展。保持構(gòu)件64沿著接受器40的內(nèi)壁78延伸以提供用于片簧56的反作用力。每一個(gè)保持構(gòu)件64還可以具有遠(yuǎn)端鄰接表面80，該遠(yuǎn)端鄰接表面80可如在圖6所圖示地接合保持器66以軸向地加載接頭46。在與插腳76接觸時(shí)，保持構(gòu)件64沿著縱長(zhǎng)方向延伸以與接受器殼體38保持接觸。提供到片簧56的反作用力優(yōu)化了與插腳76的表面接合，以增進(jìn)接觸以及因此的導(dǎo)電率。同樣地，保持構(gòu)件64被大體上定向?yàn)橹?，以?yōu)化接頭46與接受器殼體38的整體接觸，來(lái)增進(jìn)接觸表面面積以及因此的導(dǎo)電率。每一個(gè)片簧56在被插腳76變形時(shí)提供與接受器殼體38的兩個(gè)接觸點(diǎn)一一個(gè)接觸點(diǎn)位于保持構(gòu)件64處且另一個(gè)接觸點(diǎn)位于主體48處，或者在片簧56的近端處。兩個(gè)接觸點(diǎn)建立了用于電流的雙重電通過(guò)，從而了改進(jìn)了性能。雙接觸增加了在接受器40的范圍內(nèi)的反作用力，這增強(qiáng)了用于緊湊連接的連接可靠性。接頭46可由單片沖壓彈性回火合金或二元金屬整體地形成。材料片可具有從接頭主體48的近端52到保持構(gòu)件64的遠(yuǎn)端鄰接表面80的長(zhǎng)度。遠(yuǎn)端鄰接表面80可由材料片的厚度來(lái)提供。材料片可具有終止于橫向端的寬度，橫向端一起形成以共同地提供槽50。材料片可圍繞接頭46的縱長(zhǎng)軸線或中心軸線卷繞。接頭46可用在用于交通工具充電系統(tǒng)22的連接器組件28中。這樣的系統(tǒng)經(jīng)常采用高壓充電，如果優(yōu)化電氣連接的接觸，則高壓充電是最有效的。此外，這樣的交通工具充電系統(tǒng)22被暴露于惡劣的環(huán)境中并經(jīng)受多重配合周期。接頭46改善了接受器殼體38與接頭46的接觸以及接頭46與插腳76的接觸。這些改善的接觸改善了接頭46的耐久性以及因此接受器殼體38和連接器組件28的耐久性?，F(xiàn)在參考圖8和9，圖示了根據(jù)另一種實(shí)施方案的接受器組件82。如以前的實(shí)施方案，接受器組件82可使用共用的接受器殼體38。因此，只有新的元件被指定新的參考數(shù)字。一對(duì)接頭84、86設(shè)置在接受器40內(nèi)。對(duì)于所描述的實(shí)施方案,接頭84、86是相同的。然而，可采用不同的接頭組合。每一個(gè)接頭84、86分別具有大體上柱形的主體88、90。第一接頭84的主體88抵著封閉深度端44插入。第二接頭86的主體90與第一接頭84的主體88間隔開地插入并被定向?yàn)榻咏邮芷?0的開口 42。保持器92設(shè)有主體93，主體93具有靠著接頭86的主體90的鄰接表面96,從而將接頭86沿著接受器40的接受器方向(receptacle direction)而定向。每一個(gè)接頭84、86具有徑向排列的片簧94、96，其每個(gè)通過(guò)相應(yīng)的片簧94、96之間的縫隙98、100圓周地間隔開。每一個(gè)片簧94、96具有從主體88、90縱長(zhǎng)地延伸并中心地向內(nèi)延伸的第一成角度部分102、104。每一個(gè)片簧94、96還可以具有縱向地遠(yuǎn)離第一成角度部分102、104并徑向地向外延伸的第二成角度部分106、108。接頭84、86以片簧94、96定向在接頭主體88、90之間而軸向地對(duì)齊。片簧94、96可在接受器40的共用區(qū)域內(nèi)重疊。對(duì)于間隙(for clearance),第一接頭84的片簧94延伸到第二接頭86的片簧96之間的縫隙100。同樣地，第二接頭86的片簧96延伸到第一接頭84的片簧94之間的縫隙98中。通過(guò)在一個(gè)接受器40內(nèi)使用兩個(gè)接頭84、86，大量的片簧94、96可被使用，從而增進(jìn)了與插腳76的接觸。同樣地，通過(guò)使用一對(duì)接頭84、86，一對(duì)主體88、90被用來(lái)接合接受器殼體38，從而增加了接頭84、86和殼體38之間的接觸。雖然以上描述了示例性實(shí)施方案，但是并不意指這些實(shí)施方案描述了本發(fā)明的所有可能形式。更確切地，說(shuō)明書中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且應(yīng)理解，可以做出多種變化而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。此外，各種可實(shí)施的實(shí)施方案的特征可被結(jié)合，以形成本發(fā)明另外的實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種接頭，包括: 主體，其定尺寸為被接納在接受器內(nèi)； 中間區(qū)域，其沿著接受器方向從所述主體縱長(zhǎng)地延伸，所述中間區(qū)域的至少一個(gè)部分中心地向內(nèi)延伸到所述接受器中以接納插腳，以變形并與被接納的插腳保持接觸；以及保持構(gòu)件，其設(shè)置在所述中心地延伸的部分的遠(yuǎn)端上，以接合所述接受器的內(nèi)壁，并且在變形期間沿著所述壁延伸，從而將反作用力提供到所述中間區(qū)域的所述至少一個(gè)部分，以增進(jìn)與所述插腳的接觸并增進(jìn)與所述接受器的接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的接頭，其中所述接頭具有深度；并且 其中所述保持構(gòu)件接合緊鄰接受器開口的保持器，由此所述主體被按壓在所述接受器的所述深度上，從而軸向地加載所述接頭。
3.按權(quán)利要求1所述的接頭，其中所述接頭是大體上柱形的。
4.按權(quán)利要求1所述的接頭，其中所述中間區(qū)域包括從所述主體縱長(zhǎng)地延伸并中心地向內(nèi)延伸的一系列片簧。
5.按權(quán)利要求4所述的接頭，其中所述保持構(gòu)件包括每個(gè)設(shè)置在所述片簧中的一個(gè)片簧的遠(yuǎn)端上的一系列保持構(gòu)件。
6.按權(quán)利要求5所述的接頭，其中所述一系列保持構(gòu)件共同地以徑向陣列定向。
7.按權(quán)利要求4所述的接頭，其中所 述片簧包括: 第一成角度部分，其從所述主體中心地向內(nèi)延伸；以及 第二成角度部分，其從所述第一成角度部分徑向地向外延伸到所述保持構(gòu)件。
8.按權(quán)利要求1所述的接頭，其中所述中間區(qū)域的所述中心地延伸的部分包括片簧；并且 其中所述保持構(gòu)件被定向在所述片簧的所述遠(yuǎn)端上，使得每個(gè)片簧與所述接受器具有兩個(gè)接觸點(diǎn)。
9.按權(quán)利要求8所述的接頭，其中所述保持構(gòu)件具有遠(yuǎn)端鄰接表面，以接合緊鄰接受器開口的保持器。
10.按權(quán)利要求8所述的接頭，其中所述保持構(gòu)件包括縱長(zhǎng)延伸部分，以在所述片簧擴(kuò)展時(shí)沿著所述壁平移。
11.按權(quán)利要求1所述的接頭，其中所述接頭由單片沖壓彈性金屬整體地形成。
12.按權(quán)利要求11所述的接頭，其中所述彈性金屬片具有厚度、在近端和遠(yuǎn)端處終止的長(zhǎng)度以及在橫向端處終止的寬度；并且 其中所述片圍繞縱長(zhǎng)軸線卷繞，使得所述橫向端結(jié)合在一起。
13.一種接受器組件，包括: 殼體，其具有在其中形成的至少一個(gè)接受器； 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭，其被接納在所述接受器內(nèi)；以及 保持器，其設(shè)置在所述接受器的開口上以將所述接頭保持在其中。
14.按權(quán)利要求13所述的接受器組件，其中所述殼體具有在其中形成的多個(gè)接受器；并且 其中所述接受器組件還包括: 多個(gè)接頭，每個(gè)被接納在所述多個(gè)接受器中的一個(gè)接受器內(nèi)，以及多個(gè)保持器，每個(gè)設(shè)置在所述接受器中的一個(gè)接受器的開口上，以將所述接頭保持在其中。
15.按權(quán)利要求13所述的接受器組件，其中所述保持器具有小于所述接受器的內(nèi)徑的內(nèi)徑； 其中所述保持器具有從所述接受器朝著所述接受器的深度方向中心地向內(nèi)逐漸變細(xì)的傾斜表面；并且 其中所述傾斜表面的至少一部分定向在所述接頭保持構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，使得所述接頭保持構(gòu)件在變形期間接觸所述傾斜表面。
16.一種接頭組件，包括: 第一接頭，其包括: 主體，其定尺寸為被接納在接受器內(nèi)，以及 一系列徑向地間隔開的片簧，其從所述主體沿著接受器方向縱長(zhǎng)地延伸，并中心地向內(nèi)延伸到所述接受器中以接納插腳，以變形并與被接納的插腳保持接觸；以及 第二接頭，其包括: 主體，其定尺寸為被接納在所述接受器內(nèi)，以及 一系列徑向地間隔開的片簧，其從所述主體沿著所述接受器方向縱長(zhǎng)地延伸，并中心地向內(nèi)延伸到所述接受器中以接納所述插腳，以變形并與被接納的插腳保持接觸； 其中所述第一接頭和所述第二接頭被定向?yàn)檩S向地對(duì)齊，同時(shí)所述第一接頭主體和所述第二接頭主體彼此間隔開 ，其中所述第一系列徑向地間隔開的片簧和所述第二系列徑向地間隔開的片簧定向在所述第一接頭主體和所述第二接頭主體之間。
17.按權(quán)利要求16所述的接頭組件，其中所述第一接頭和所述第二接頭被定向?yàn)槭沟盟龅谝幌盗衅傻倪h(yuǎn)端和所述第二系列片簧的遠(yuǎn)端重疊共用的接受器區(qū)域。
18.按權(quán)利要求17所述的接頭組件，其中所述第一接頭和所述第二接頭被定向?yàn)槭沟盟龅谝幌盗衅傻乃鲞h(yuǎn)端被定向在所述第二系列片簧的所述遠(yuǎn)端之間的縫隙中。
19.一種接受器組件，包括: 殼體，其具有在其中形成的至少一個(gè)接受器； 根據(jù)權(quán)利要求16所述的接頭組件，其被接納在所述接受器內(nèi)，其中所述第一接頭主體鄰近于所述接受器的深度而定向；以及 保持器，其設(shè)置在所述接受器的開口上，以將所述接頭組件接納在其中，其中所述第二接頭主體鄰近于所述開口而定向。
20.按權(quán)利要求19所述的接受器組件，其中所述殼體具有在其中形成的多個(gè)接受器；并且 其中所述接受器組件還包括: 多個(gè)接頭組件，每個(gè)被接納在所述多個(gè)接受器中的一個(gè)接受器內(nèi)，以及 多個(gè)保持器，每個(gè)設(shè)置在所述接受器中的一個(gè)接受器的開口上，以將所述接頭保持在其中。
全文摘要
本發(fā)明涉及電接頭和接受器組件。一種接頭，其具有定尺寸為被接納在接受器內(nèi)的主體。中間區(qū)域沿著接受器方向從主體縱長(zhǎng)地延伸。中間區(qū)域的至少一個(gè)部分中心地向內(nèi)延伸到接受器中以接納插腳，以變形并與被接納的插腳保持接觸。保持構(gòu)件設(shè)置在中心延伸部分的遠(yuǎn)端上以接合接受器的內(nèi)壁，并且在變形期間沿著壁延伸，從而將反作用力提供到中間區(qū)域的該至少一部分，以增進(jìn)與插腳的接觸并增進(jìn)與接受器的接觸。接受器組件被設(shè)置用于接納一個(gè)或多個(gè)接頭。
文檔編號(hào)H01R13/627GK103094749SQ20121041158
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者邁克爾·格利克, 斯洛博丹·帕夫諾維奇, 艾倫·利奧·莫特, 瑞什馬·拉瑟德, 圖拉西·薩德拉斯-拉溫德拉 申請(qǐng)人:李爾公司