插入连接器、接收连接器、以及连接器单元的制作方法

专利名称：插入连接器、接收连接器、以及连接器单元的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及插入连接器、接收连接器、以及连接器单元。 更具体地说，本发明涉及用来供给电力的一种插入连接器、 一种接收 连接器、以及一种连接器单元。
背景技术：
通常的做法是，电气设备通过从电源接收电力的供给被操作。当 电气设备从电源接收电力的供给时，通常电力经连接器单元从电源供 给到电气设备。
如在日本公开专利申请公报No.5-82208和日本公开专利申请公 报No.2003-31301中描述的那样，在这样一种连接器单元中，凸起形 插入连接器和凹入形接收连接器为了电气连接而彼此啮合。
另一方面，作为对于全球变暖等的一种措施，即使在局部区域的 电力传输中，也已经建议供给高压和直流电力，借此可使在变压器中 或通过电力传输的电力损耗很低，并且不要求电缆很粗。特别是，在 诸如服务器之类的信息设备中，这样一种电力供给是希望的，因为大 量电力被消耗。
如果电压很高，则供给到电气设备的电力可能影响人体或电子元 件的操作。在其中高压电力用于诸如服务器之类的信息设备的情况下，当设 备安装时或在维护时，操作由人执行。因此，作为用来执行电气连接 的连接器单元，有必要使用与用于常规交流市电电源的连接器单元不 同的连接器单元。

发明内容
相应地，本发明的实施例可以提供解决以上讨论的 一个或多个问 题的新的且有用的插入连接器、接收连接器、以及连接器单元。
更具体地说，本发明的实施例可以提供一种插入连接器、 一种接 收连接器、以及一种连接器单元，借此可安全地供给高压电力。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接到接收连接器上的插 入连接器，接收连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的
电气设备，插入连接器连接到电气设备上，插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供给；
以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 其中接收连接器连接到电源上； 接收连接器包括 与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子， 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子，以及 连接到控制插座端子上的继电器端子，以及 继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使得电力 经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接到插入连接器上的接 收连接器，插入连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的 电气设备，插入连接器连接到电气设备上， 插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器连接到电源上， 接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子；以及 连接到控制插座端子上的继电器端子，
其中，继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使 得电力经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接到插入连接器上的接 收连接器，插入连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的 电气设备，插入连接器连接到电气设备上，
插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器连接到电源上， 接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子，端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子；以及 包括至少一个线圈和两个继电器触点的继电器， 其中，两个继电器触点通过使电流流动到线圈被同时连接； 与两个电力插座端子相对应地、两个继电器触点被连接端子； 电源构造成经两个继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以
及
通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的
制电极彼此连接，使得电流在线圏中流动，由此两个继电器触点被连 接并使电力供给到电子设备。本发明的另一个方面可以是提供一种连接到插入连接器上的接 收连接器，插入连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的 电气设备，插入连接器连接到电气设备上，
插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器连接到电源上， 接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子；以及 两个继电器，继电器中的每一个包括线圈和继电器触点， 其中，继电器触点通过使电流流动到线圏被连接； 与两个电力插座端子相对应地、两个继电器的继电器触点被连接
端子；
电源构造成经继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圈的两个控制电极；以
及
通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的
制电极彼此连接，电流在线圏中流动，由此两个继电器触点被连接并 使电力供给到电子设备。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接器单元，该连接器单元 构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，连接器单元 包括
连接到电子设备上的插入连接器；以及
连接到电源上的接收连接器，
其中，插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供给；以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子，
与控制插头端子相对应的控制插座端子端子，以及
连接到控制插座端子上的继电器端子；其中
继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使得电力 经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接器单元，该连接器单元 构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，连接器单元 包括
连接到电子设备上的插入连接器；以及 连接到电源上的接收连接器， 其中，插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子；以及 包括至少一个线圏和两个继电器触点的继电器，其中 两个继电器触点通过使电流流动到线圏被同时连接； 与两个电力插座端子相对应地、两个继电器触点被连接端子； 电源构造成经两个继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以
制电极彼此连接，使得电流在线圏中流动，由此两个继电器触点被连
15接并使电力供给到电子设备。
本发明的另一个方面可以是提供一种连接器单元，该连接器单元 构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，连接器单元
包括
连接到电子设备上的插入连接器；以及 连接到电源上的接收连接器， 其中，插入连接器包括
由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及
控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩；
接收连接器包括
与电力插头端子相对应的两个电力插座端子端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子端子；以及 两个继电器，继电器中的每一个包括线圏和继电器触点，
继电器触点通过使电流流动到线圏被连接；
与两个电力插座端子相对应地、两个继电器的继电器触点被连接
端子；
电源构造成经继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以
及
通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的 状态下使控制插头端子在插入方向上延伸到控制插座端子而使两个控 制电极彼此连接，使得电流在线圈中流动，由此两个继电器触点被连 接并使电力供给到电子设备。
实施例的另外目的和优点在随后的描述中部分地叙述，并且将部 分地通过描述而变得显而易见，或者可以通过本发明的实践学习。本 发明的目的和优点将借助于在所附权利要求书中具体指出的元素和组 合实现和获得。要理解，以上一般描述和如下详细描述是示范和解释 性的，并且不限制所要求保护的本发明。


图l是本发明第一实施例的连接器单元的结构图；图2是本发明第一实施例的连接器单元的透视图；图3是本发明第一实施例的接收连接器的结构图；图4是本发明第一实施例的插入连接器的透视图；图5是其中本发明第一实施例的连接器单元的控制插头端子收缩
的状态的透视图6是其中本发明第一实施例的连接器单元的控制插头端子延伸
的状态的透视图7是使用本发明第一实施例的连接器单元的电源供给系统的结
构图8是使用本发明第一实施例的连接器单元的PDU (配电单元)的透4见图9是本发明第二实施例的连接器单元的结构图IO是本发明第三实施例的接收连接器的结构图ll是本发明第四实施例的插入连接器的内部结构的透视图12是用来解释其中本发明第四实施例的插入连接器的控制插
头端子被延伸的情形的视图13是本发明第四实施例的插入连接器的内部结构的透视图；图14是用来解释其中本发明第四实施例的插入连接器的控制插
头端子被收缩的情形的视图；以及
图15是本发明第四实施例的插入连接器的内部结构的局部横截面图。
具体实施例方式
下面参照本发明实施例的图1至15，进行描述。[第一实施例]
参照图l讨论本发明第一实施例的插入连接器、接收连接器、以及连接器单元。这里，图l是本发明第一实施例的连接器单元的结构图。
本发明第一实施例的连接器单元包括插入连接器10和接收连接器20。
插入连接器10连接到诸如服务器之类的信息设备40上。插入连接器10包括两个电力插头端子11和12、控制插头端子13、及接地插头端子14。控制插头端子13可在插入连接器10的插入方向上收缩。
另一方面，接收连接器20连接到构造成供给电力的高压电源50上。接收连接器20包括与电力插头端子11和12相对应的电力插座端子21和22、与控制插头端子13相对应的控制插座端子23、以及与接地插头端子14相对应的接地插座端子24。
另外，接收连接器20包括两个继电器31和32。
继电器31包括线圏33和继电器触点34。继电器触点34通过将电流供给到线圏33被闭合和连接。当电流不在线圈33中流动时，继电器触点34断开并且不被连接。
继电器32包括线圈35和继电器触点36。继电器触点36通过将电流供给到线圏35被闭合和连接。当电流不在线圏35中流动时，继电器触点36断开并且不被连接。
继电器触点34的一端连接到高压电源50的正输出上。继电器触点34的另一端连接到电力插座端子21上。另一方面，继电器触点36的一端连接到高压电源50的负输出上。继电器触点36的另一端连接到电力插座端子22上。
接收连接器20连接到继电器电源60上。继电器电源60构造成驱动继电器31和32。
更具体地说，继电器31中的线圏33的端子连接到继电器32中的线圏35的端子上。继电器31中的线圏33和继电器32中的线圏35彼此串联连接。
另外，线圏33的另一个端子连接到继电器电源60的端子上。线圏35的另一个端子和继电器电源60的另一个端子连接到控制开关37
18上。
在控制开关37中，在其中插入连接器10和接收连接器20彼此 啮合的状态下，通过在插入方向上延伸插入连接器10的控制插头端子 13使触点连接。
因而，通过连接控制开关37的触点，电流从继电器电源60流动 到继电器31的线圈33和继电器32的线圏35，从而使继电器触点34 和36闭合。作为这个的结果，电力供给到接收连接器20中的电力插 座端子21和22。另外，电力经插入连接器10的电力插头端子11和 12供给到信息设备40,如服务器。
因而，在本发明实施例的连接器单元中，继电器31的继电器触 点34连接到电力插座端子21上，并且继电器32的继电器触点36连 接到电力插座端子22上。在比48 V高的高压(更具体地地说，等于 或高于200 V的高压)的直流电源的情况下，由于接触对于人体可能 有危险。相应地，通过将继电器触点34和36连接到电力插座端子21 和22上，控制来自电力插座端子21和22的电力的供给，从而进一步 改进安全性。
控制开关37是开关本身不总是必要的。换句话说，可以应用这 样一种结构其中线圏35的另一个端子和继电器电源60的另一个端 子通过在插入方向上延伸控制插失端子13被彼此连接。
更具体地说，可应用在图5 (b)和图6 (b)中示出的结构。也 就是说，提供连接到图1中示出的线圏35上的电极38和连接到图1 中示出的继电器电源60上的电极39。由导电材料制成的控制插头端 子13在插入方向上延伸，从而与电极38和电极39相接触。线圏35 的另一个端子和继电器电源60的另一个端子经控制插头端子13被彼 此电气连接。
在本发明的实施例中，控制插座端子23不限于，具有在其中控 制插头端子13被延伸的状态下啮合控制插头端子13的结构。控制插 座端子23的结构可以是，其中基于由控制插头端子13的延伸和收缩 造成的动力被控制成接通和断开的控制开关37等被包括在内部。(连接器单元的结构)
其次，参照图2至图6讨论本发明实施例的连接器的结构和连接方法。
图2 (a)是本发明实施例的插入连接器10的透视图。图2 (b)是本发明实施例的接收连接器20的主体的透视图。
图3 (a)是本发明实施例的接收连接器20的主体的俯视图。图3(b)是在本发明实施例的接收连接器20的主体的纵向的侧视图。图3(c)是本发明实施例的接收连接器20的主体的后表面视图。图3(d)是在本发明实施例的接收连接器20的主体的短方向上的侧视图。
图4 (a)是本发明实施例的其中在插入连接器10中控制插头端子13被收缩的状态的内部结构的透视图。图4 (b)是本发明实施例的其中在插入连接器10中控制插头端子13被延伸的状态的内部结构的透视图。
图5 (a)是本发明实施例的其中在插入连接器10中控制插头端子13被收缩的状态的透视图。图5 (b)是本发明实施例的当插入连接器10和接收连接器20彼此连接时其中控制插头端子13被收缩的状态的透视图。
图6 (a)是本发明实施例的其中在插入连接器10中控制插头端子13被延伸的状态的透视图。图6 (b,)是本发明实施例的当插入连接器10和接收连接器20彼此连接时其中控制插头端子13被延伸的状态的透视图。
图2 (a)中示出的插入连接器10具有近似30mm的宽度Wl、近似30mm的长度Dl、及近似16 mm的高度Hl。 400 VDC的直流电源电缆15连接到插入连接器10上。由金属制成的电力插头端子11和12、控制插头端子13、以及接地插头端子14设在插入连接器10的与其中连接电缆15的侧相对的侧处。电力插头端子11和12的长度A近似是17 mm。接地插头端子14的长度B近似是19 mm。
在图5(a)中示出的、其中控制插头端子13被收缩的状态下控制插头端子13的长度Cl近似是10 mm。在图6(a)中示出的、其中控制插头端子13被延伸的状态下控制插头端子13的长度C2近似 是14.5 mm。
另一方面，如图2 (b)和图3所示，本发明实施例的接收连接 器20的主体具有其中插入连接器10的主体的一部分与接收连接器20 相啮合的结构。
接收连接器20包括电力插座端子21和22、接地插座端子24、 以及控制插座端子23。电力插座端子21和22构造成连接到电力插头 端子11和12上。接地插座端子24构造成连接到接地插头端子14上。 控制插座端子23构造成，在其中控制插头端子13被延伸的状态下连 接到控制插头端子13上。如图5 (b)和图6 (b)所示，电极38和 39设在控制插座端子23的内侧。
连接到下面讨论的PDU (配电单元)的主体上的端子设在接收 连接器20的主体的后表面处。更具体地说，电力端子21A、电力端子 22A、接地端子24A、以及控制端子23A和23B设在接收连接器20 的主体的后表面处。电力端子21A连接继电器31的继电器触点34和 电力插座端子21。电力端子22A连接继电器32的继电器触点36和电 力插座端子22。接地端子24A连接到接地插座端子24上。控制端子 23A和23B连接到控制插座端子23的电极38和39上。
图3中示出的接收连接器20具有近似56 mm的宽度W2、近似 40mm的长度D2、以及近似40.5 mm的高度H2。尽管在本发明的实 施例中继电器31和32设在接收连接器20的主体的外侧，但继电器 31和32可以设在接收连接器20的主体的内侧。
在通常状态下，设在接收连接器20中的电极38和39不与控制 插头端子13相接触。只有在其中控制插头端子13被延伸的状态下， 控制插头端子13和电极38和39才彼此相接触，从而电极38和39 经控制插头端子13彼此电气连接，并由此电流流动。
刚好在插入连接器IO被插入在接收连接器20中之后，本发明实 施例的插入连接器IO处于图4 (a)中示出的收缩状态下。在这之后， 通过按压按钮16，控制插头端子13延伸，并且铰链17被转动。作为这个的结果，锁定端子18在与插入方向相垂直的方向上突出，从而形成图4 (b)中示出的延伸状态。
如图5(b)所示，与突出锁定端子18相对应的凹入部件29形成在接收连接器20中。如图6(b)所示，在凹入部件29中，当锁定端子18突出时，不能中断插入连接器10和接收连接器20的连接。
在本发明的上述实施例中，通过使用按钮16，控制插头端子13在插入方向上被延伸，并且锁定端子18突出。然而，本发明不限于这种结构。可在插入方向上移动的滑动开关等，代替按钮16，可以被使用，从而控制插头端子13可在插入方向上被延伸，并且锁定端子18可突出。
因而，电力只有在其中控制插头端子13被延伸的状态下，才从电力插座端子21和22供给。这是因为当插入连接器10没有连接到接收连接器20上时，必须防止400 VDC的高压施加到接收连接器20的电力插座端子21和22上。
换句话说，如果当插入连接器10没有连接到接收连接器20上时，400 VDC的高压施加到接收连接器20的电力插座端子21和22上，则如下问题可能发生。就是说，当人错误地触及电力插座端子21和22或经螺丝刀、金属片、切断金属丝等与电力插座端子21和22进行接触时，可能伤害人体。因此，必须防止这种问题发生。
因而根据本发明实施例的连接器单元，当在其中插入连接器10的电力插头端子11和12与接收连接器20的电力插座端子21和22相啮合的状态下按压控制插头端子13时，电流经设在控制插座端子23处的控制开关或电极流动，并且继电器被操作。作为这个的结果，400 VDC的电力供给到电力插座端子21和22,并且此外电力经插入连接器10的电力插头端子11和12供给到信息设备40。(电力供给系统)
其次，讨论使用本发明实施例的连接器单元的电力供给系统的结构。
图7是使用本发明第一实施例的连接器单元的电源供给系统的结
22构图。
在这种电力供给系统中，从市电电源70供给的交流100 V或交 流200 V的电压输入到高压电源50，以^更由高压电源50的交流/直流 变换器51变换成直流400 V。直流电能可存储在电池等中。因此，通 过提供备用电池52,有可能在停电等的情况下容易地响应。
本发明实施例的接收连接器20经电源电缆连接到高压电源50 上，从而来自高压电源50的400 VDC的电力从接收连接器20供给。
另 一方面，本发明实施例的插入连接器10经电源电缆15连接到 诸如服务器之类的信息设备40上。通过电气连接插入连接器10和接 收连接器20,电力从高压电源50供给到诸如服务器之类的信息设备 40。
另外，直流/直流变换器41设在诸如服务器之类的信息设备40 中。直流/直流变换器41构造成将400 VDC变换成具有低电压的直流 输出，借此可操作诸如CPU42之类的电子元件。
在以上讨论的电力供给系统中，有几个优点。例如，由于从市电 电源70的交流到直流的变换只需要一次，所以电力损耗很小。另夕卜， 不必注意具有高压直流400 VDC的导线的宽度。因为直流，所以有可 能将电能存储在电池52中，并且有可能当来自市电电源70的供给由 于停电停止时而容易地响应。
其次，参照图8讨论使用本发明实施例的连接器单元的PDU(配 电单元)。
这里，图8是使用本发明第一实施例的连接器单元的PDU的透视图。
从图7中示出的高压电源供给的400 VDC的电力输入到其配电 板70—段时间，从而电力分配到每个PDU30。本发明实施例的多个 接收连接器20设在每个PDU 30中。有可能经每个接收连接器20供 给400 VDC的电力。
另一方面，诸如服务器之类的多个信息设备40安装在服务器机 柜45中。构造成从电源接收电力供给的插入连接器IO经直流电源电缆15连接到诸如服务器之类的对应信息设备40上。通过将插入连接器10电气连接到设在PDU 30中的接收连接器20上，可供给400 VDC的电力。
其次，参照图l和图IO讨论本发明第三实施例的接收连接器。 这里，图10 (a)是本发明第三实施例的接收连接器的透视图。图10 (b)是本发明第三实施例的接收连接器的主要部件的展开图。
这个实施例的接收连接器220包括电力插座端子221和222、和接地插座端子224。在与控制插头端子相对应的控制插座端子处，经绝缘板簧233,提供作为控制开关的板簧开关231(见图1中示出的开关37)。
控制开关231包括两个开关，即其中连接触点236和237的开关、和其中连接触点238和239的开关。另外，为了防止起弧，永久磁铁225A设在触点236和237的附近。永久磁铁225B也i殳在触点238和239的附近。
触点237和239被电气连接。触点236被连接到图1中示出的继电器电源60上。触点238被连接到图1中示出的继电器32的线圏35上。
绝缘板簧233在其中插入连接器的控制插头端子(未示出)被延伸的状态下被弯曲，从而板簧开关的触点237和触点236被连接，并且同时板簧开关的触点239和触点238被连接。作为这个的结果，触点236和触点238被电气连接，并且电力从继电器电源60供给。电流流到继电器31和32的线圏33和35，并且继电器触点34和36净皮连接。电力经电力插座端子221和222从高压电源50供给。
以上论述的实施例的接收连接器包括继电器。在继电器不具有通常的永久磁铁225A、 225B、及其它的情况下，难以中断由高压造成的电弧。然而，通过如在这个实施例中讨论的那样提供永久磁铁225A和225B，可解决即使在诸如60 V或更高的高压的情况下也能中断电弧的问题。因此，即使在电压等于或高于60V的场合，这个实施例的接收连接器也可投入实际使用。
可使用这个实施例的接收连接器，代替第一实施例的接收连接器。连接器单元可通过组合这个实施例的接收连接器和第一实施例的插入连接器而制成。
[第四实施例
本发明的第四实施例主要涉及插入连接器。更具体地说，在本发明的第四实施例中，如下面讨论的那样，借助于滑动开关进行控制插 头的延伸和收缩。
图11示出本发明第四实施例的插入连接器的结构。更具体地说，
图11 ( a )是在其中控制插头端子313被收缩的状态下插入连接器310 的透视图。图11 (b)是在其中控制插头端子313被延伸的状态下插 入连接器310的透视图。
插入连接器310包括用来接收电力供给的两个电力插头端子311 和312、控制插头端子313、接地插头端子314、滑动开关316、以及 锁定端子308。
控制插头端子313通过使滑动开关316在控制插头端子313的插 入方向上滑动，而从ll (a)中示出的收缩状态延伸到11 (b)中示出 的延伸状态。
其次，参照图12和图13，讨论其中在这个实施例的插入连接器 310中控制插头端子313被延伸的情形。通过延伸控制插头端子313， 在接收连接器的控制插座端子(未示出)处设置的开关的触点从断开 变到闭合。
图12(a)是其中控制插头端子313被收缩的状态的内部结构图。 图12 (b)是其中控制插头端子313被收缩的状态的内部透视图。图 12 (c)是在其中控制插头端子313被收缩与其中控制插头端子313 被延伸之间的中间状态的内部结构图。图12 (d)是在其中控制插头 端子313被收缩与其中控制插头端子313被延伸之间的中间状态的内 部透视图。图12 (e)是其中控制插头端子313被延伸的状态的内部 结构图。图12 (f)是其中控制插头端子313被延伸的状态的内部透 视图。图13是图12 (b)的局部展开图。
如图12 (a)和图12 (b)所示，在滑动开关316中，U形部件 317设在插入连接器310内。控制插头端子313经控制插头端子连杆 318延伸。
另外，螺旋弹簧319设在插入连接器310内。螺旋弹簧319连接 到传递部件320的一端上。传递部件320构造成传递螺旋弹簧319的伸展和压缩。传递部件320的另一端连接到控制插头端子连杆318的凸轮轴321上，其中传递部件320的端部部件可被转动，并且凸轮轴321可在凸轮槽322中被移动。
此外，滑动轴323设在控制插头端子连杆318中以在滑动槽324中移动。另外，控制插头端子连杆318的首端部件325插入在设在控制插头端子313中的緩冲槽326中，以在緩冲槽326中移动。
在其中控制插头端子313被收缩的状态下，滑动开关316和控制插头端子连杆318位于图12中的左侧处。凸轮轴321位于凸轮槽322中的最左侧上，并且与U形部件317的左侧的内部部件壁表面相接触。此外，控制插头端子连杆318的滑动轴323位于滑动槽324中的左侧处。首端部件325与緩冲槽326的左端相接触。在这时，螺旋弹簧319稍賴:;故压缩。
在这之后，滑动开关316在插入方向(图12中的向右方向)上被移动，以处于图12 (c)和图12 (d)中示出的中间状态。在这种中间状态下，滑动开关316的移动方向与螺旋弹簧319的伸展和压缩方向相垂直。
在这种中间状态下，滑动开关316位于图12中的大体中央部分中。在控制插头端子连杆318中，凸轮轴321由在U形部件317的左侧处的内部部件壁表面推向右侧，以便移动到凸轮槽322中的右侧并到达凸轮槽322中的中央部分。
在这时，尽管控制插头端子连杆318的首端部件325移动到右侧，但控制插头端子313的收缩状态被保持，因为首端部件325在緩冲槽326中移动。在这种收缩状态下，首端部件325与緩冲槽326的右端相接触。另外，在这种收缩状态下，与图12 (a)和图12 (b)中示出的位置相比，螺旋弹簧319被压缩得更多，并因此由螺旋弹簧319的恢复力造成的、向上推动传递部件320的力变得更大。
在这之后，通过在插入方向(图12中的向右方向)上进一步移动滑动开关316,由于螺旋弹簧319的恢复力达到图12 (e)和图12(f)中示出的位置。
28换句话说，由于恢复力-借此螺旋弹簧319伸展，凸轮轴321经 传递部件320在图12中的向右方向上在凸轮槽322中移动。作为这个 的结果，经控制插头端子连杆318的首端部件325，緩冲槽326的右 端被推动，并且控制插头端子313在插入方向上延伸。
在这种延伸状态下，滑动开关316和控制插头端子连杆318移动 到图12中的右侧。此外，凸轮轴321被移动到凸轮槽322中的最右侧， 并且与U形部件317的右侧的内部部件壁表面相接触。此外，控制插 头端子连杆318的滑动轴323位于滑动槽324中的右侧处。首端部件 325与緩沖槽326的右端相接触。在这时，螺旋弹簧319与中间状态 相比被稍微伸展。
因而，有可能在插入方向上延伸控制插头端子313。由于控制插 头端子313在插入方向上由于螺旋弹簧319的恢复力从中间状态延伸， 即借此螺旋弹簧319伸展的力，所以这在短时间段内发生。
其次，参照图14，讨论其中在这个实施例的插入连接器310中控 制插头端子313收缩的情况。通过使控制插头端子313收缩，在接收 连接器的控制插座端子(未示出)处提供的开关的触点从闭合变到断 开。
图14 ( a )是其中控制插头端子313被延伸的状态的内部结构图。 图14 (b)是其中控制插头端子.313被延伸的状态的内部透视图。图 14 (c)是在其中控制插头端子313被延伸与其中控制插头端子313 被收缩之间的中间状态的内部结构图。图14 (d)是在其中控制插头 端子313被延伸与其中控制插头端子313被收缩之间的中间状态的内 部透视图。图14 (e)是其中控制插头端子313被收缩的状态的内部 结构图。图14 (f)是其中控制插头端子313被收缩的状态的内部透 视图。
如图14 (a)和图14 (b)所示，在其中控制插头端子313被延 伸的状态下，滑动开关316和控制插头端子连杆318位于图14中的右 侧处。
凸轮轴321位于凸轮槽322中的最右侧处，并且与U形部件317的右侧的内部部件壁表面相接触。此外，控制插头端子连杆318的滑 动轴323位于滑动槽324中的右侧处。首端部件325与緩沖槽326的 右端相接触。在这时，螺旋弹簧319被稍微压缩。
在这之后，滑动开关316在拉动方向(图14中的向左方向)上 被移动，以到达图14 (c)和图14 (d)中示出的中间状态。在这种中 间状态下，滑动开关316的移动方向与螺旋弹簧319的伸展和压缩方 向相垂直。
在这种中间状态下，滑动开关316位于图14中的大体中央部分 中。在控制插头端子连杆318中，凸轮轴321由在U形部件317的右 侧处的内部部件壁表面推向左侧，以移动到凸轮槽322中的左侧并到 达在凸轮槽322中的中夹部分。
在这时，尽管控制插头端子连杆318的首端部件325移动到左侧， 但控制插头端子313的延伸状态被保持，因为首端部件325在緩冲槽 326中移动。在这种延伸状态下，首端部件325与緩冲槽326的右端 相接触。另外，在这种延伸状态下，与图14 (a)和图14 (b)中示出 的位置相比，螺旋弹簧319被压缩得更多，并因此由螺旋弹簧319的 恢复力造成的、向上推动传递部件320的力变得更大。
在这之后，通过在拉动方向(图14中的向左方向)上进一步移 动滑动开关316，由于螺旋弹簧319的恢复力而获得在图14(e)和图 14 (f)中示出的位置。
换句话说，由于恢复力-借此螺旋弹簧319伸展，凸轮轴321经 传递部件320在图12中的向左方向上在凸轮槽322中移动。作为这个 的结果，经控制插头端子连杆318的首端部件325，緩冲槽326的左 端被推动，并且控制插头端子313在插入方向上收缩。
在这种收缩状态下，滑动开关316和控制插头端子连杆318移动 到图14中的左侧。此外，凸轮轴321被移动到凸轮槽322中的最左侧， 并且与U形部件317的左侧的内部部件壁表面相接触。此外，控制插 头端子连杆318的滑动轴323位于滑动槽324中的左侧处。首端部件 325与緩冲槽326的左端相接触。在这时，螺旋弹簧319与中间状态相比被稍微伸展。
因而，有可能在插入方向上收缩控制插头端子313。因为控制插头端子313在插入方向上由于螺旋弹簧319的恢复力从中间状态收缩，即借此螺旋弹簧319伸展的力，所以这在短时间段内进行。
同时，在其中不提供螺旋弹簧319的情况下，控制插头端子313仅通过人手指的力在插入方向上收缩和延伸。因为用于收缩或延伸的速度依据操作装置的人而不同，所以速度可能会慢。
由于用于收缩或延伸的速度慢，在由控制插头端子313连接的接收连接器(未示出)的触点处可能产生电弧或颤动。这样的电弧或颤动可能损害接收连接器的触点或连接到插入连接器上的设备。
在这个实施例的插入连接器310中，控制插头端子313可在短时间段中收缩或延伸。相应地，可防止产生上述电弧或颤动。因此，有可能防止接收连接器的触点或连接到插入连接器上的设备被损害。
其次，参照图15讨论本实施例的插入连接器的机构。
图15 (a)是在其中控制插头端子313被收缩的状态下插入连接器的局部横截面图。图15 (b)是在其中控制插头端子313在中间状态下的状态下插入连接器的局部横截面图。图15(c)是在其中控制插头端子313被延伸的状态下插入连接器的局部横截面图。
滑动开关316被移动到图15 (a)中的左侧，从而凸轮轴,321由U形部件317的右侧的内部部件壁表面推向左侧。作为这个的结果，凸轮轴321在凸轮槽322中被移动到左侧，从而控制插头端子连杆318:帔移动到左侧。
在这时，螺旋弹簧319由凸轮轴321经传递部件320压缩。这个实施例的插入连接器310的螺旋弹簧319被接收在螺旋弹簧座327中。在不与传递部件320相接触的侧处的螺旋弹簧319的一端被固定在螺旋弹簧座327内。此外，螺旋弹簧座327由插入连接器310的外壳和转动轴328可转动地支撑。
作为这个的结果，形成图15 (b)中示出的中间状态。在这种状态下，螺旋弹簧319被压缩，并且在延伸方向上的恢复力很大。在这之后，滑动开关316被进一步移动到左侧，并且传递部件320 由螺旋弹簧319的恢复力向上推动，从而凸轮轴321移动到凸轮槽322 中的左侧。作为这个的结果，控制插头端子313经控制插头端子连杆 318的首端部件325在向左方向上被移动。换句话说，控制插头端子 313在插入方向上净皮延伸，从而形成图15 (c)中示出的延伸状态。
因而，有可能在短时间段内推动控制插头端子313。
类似地，在其中控制插头端子313要被收缩的情况下，由于螺旋 弹簧319的恢复力，有可能使控制插头端子313从中间状态收缩。所 以，有可能在短时间段中收缩控制插头端子313。
在以上讨论的实例中，通过使用借此螺旋弹簧319从压缩状态被 伸展的恢复力，使控制插头端子313收缩。然而，通过使用凸轮槽322 的结构等，使用借此螺旋弹簧319从伸展状态被压缩的恢复力，从而 可完成控制插头端子313的延伸和收缩。
另外，尽管螺旋弹簧319被用在以上讨论的实例中，但可使用任 何弹性部件，只要可完成相同的作用。
此外，可使用这个实施例的插入连接器，代替第一实施例的插入 连接器。例如，这个实施例的插入连接器可与第一实施例或第三实施 例的接收连接器相组合，从而形成连接器单元。
另外，在以上讨论的实例中，解释了 400 VDC的情况。然而， 可使用插入连接器、接收连接器、以及连接器单元，只要电流是直流 (DC)。在直流的情况下，不像交流，没有频率，从而它对于人来说 很安全。
从对人体影响的观点看，等于或小于48 V的电压通常用作直流 电压。这是因为如果电压等于或小于48 V，则几乎没有由电击造成的 影响。如果电压高于48V，则对人体的影响很大，并且特别是，等于 或高于200 V的电压是危险的。
在这个实施例的插入连接器、接收连接器、以及连接器单元中， 通过与现有技术不同的结构来改进安全性。所以，改进在高于48V的 电压，特别是高于200 V的电压，的情况下的安全性，并因此这个实
32施例的接收连接器和连接器单元是有效的。
根据本发明的实施例，有可能提供一种插入连接器、 一种接收连接器、以及一种连接器单元，借此可安全地供给高压电力。
这里叙述的所有实例和条件语言都打算用于帮助读者理解本发明和由本发明人贡献给促进技术的概念的教学目的，并且要理解成对于这样的专门叙述实例和条件没有限制，说明书中的这样的实例的组织也不涉及本发明的优越性或低劣性。尽管已经详细地描述了本发明的实施例，但应该理解，对其可进行各种变化、替代、及变更，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种连接到接收连接器上的插入连接器，所述接收连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，插入连接器连接到电气设备上，所述插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，导体构造成接收电力供给；以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩；其中接收连接器连接到电源上；接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子，与控制插头端子相对应的控制插座端子，以及连接到控制插座端子上的继电器，以及继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使得电力经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
2. 根据权利要求1所述的插入连接器，其中，控制插头端子在插入方向上的延伸和收缩由滑动开关或按 钮开关执4亍。
3. 根据权利要求1所述的插入连接器，还包括滑动开关，其构造成经控制插头端子连杆执行控制插头端子在插 入方向上的延伸和收缩，以及 可伸展和可压缩的螺旋弹簧，其中，插入连接器处于其中滑动开关的移动方向与螺旋弹簧的伸 展和压缩方向相垂直的中间状态；以及螺旋弹簧通过移动滑动开关被伸展和压缩。
4. 根据权利要求3所述的插入连接器，其中，在中间状态的情况下，螺旋弹簧处于伸展状态或压缩状态；以及控制插头端子经控制插头端子连杆通过螺旋弹簧的恢复力在插入方向上从中间状态净皮延伸。
5. 根据权利要求3所述的插入连接器，其中，在中间状态的情况下，螺旋弹簧处于伸展状态或压缩状态；以及控制插头端子经控制插头端子连杆通过螺旋弹簧的恢复力在插 入方向上从中间状态:帔收缩。
6. 根据权利要求1所述的插入连接器，还包括锁定端子，其构造成与控制插头端子在插入方向上的延伸和收缩 相对应地、在与插入方向相垂直的方向上突出，其中，锁定端子通过在插入方向上延伸插头端子而在与插入方向 相垂直的方向上突出；接收连接器包括凹入部件，该凹入部件具有与突出的锁定端子相 对应的构造；以及通过在其中插入连接器和接收连接器彼此啮合的状态下延伸控 制插头端子，锁定端子在与插入方向相垂直的方向上被啮合到接收连 接器的凹入部件中，使得保持插入连接器和接收连接器的啮合状态。
7. 根据权利要求1所述的插入连接器，还包括 接地插头端子；,其中，接收连接器包括与接地插头端子相对应的接地插座端子； 以及接地插头端子和接地插座端子在其中插入连接器和接收连接器 彼此啮合的啮合状态下彼此啮合。
8. 根据权利要求1所述的插入连接器， 其中，从电源供给的电力是直流。
9. 根据权利要求1所述的插入连接器， 其中，从电源供给的电力的电压高于48 V。
10. —种连接到插入连接器上的接收连接器，插入连接器构造成 电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，插入连接器连接到 电气设备上，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器连接到电源上， 接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子；与控制插头端子相对应的控制插座端子；以及连接到控制插座端子上的继电器， 其中，继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使 得电力经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
11. 根据权利要求10所述的接收连接器， 其中，插入连接器还包括锁定端子，与控制插头端子在插入方向上的延伸和收缩相对应 地、在与插入方向相垂直的方向上突出，其中，锁定端子通过在插入方向上延伸插头端子而在与插入方向 相垂直的方向上突出；接收连接器包括凹入部件，该凹入部件具有与突出的锁定端子相 对应的构造；以及通过在其中插入连接器和接收连接器彼此啮合的状态下延伸控 制插头端子，锁定端子在与插入方向相垂直的方向上被啮合到接收连 接器的凹入部件中，使得保持插入连接器和接收连接器的啮合状态。
12. 根据权利要求10所述的接收连接器， 其中，插入连接器还包括接地插头端子；其中，接收连接器包括与接地插头端子相对应的接地插座端子；以及接地插头端子和接地插座端子在其中插入连接器和接收连接器 彼此啮合的状态下彼此啮合。
13. 根据权利要求10所述的接收连接器，其中，从电源供给的电力是直流。
14. 根据权利要求10所述的接收连接器， 其中，从电源供给的电力的电压高于48 V。
15. —种连接到插入连接器上的接收连接器，插入连接器构造成 电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，插入连接器连接到 电气设备上，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器连接到电源上， 接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子；以及 包括至少一个线圏和两个继电器触点的继电器， 其中，两个继电器触点通过使电流流动到线圏被同时连接； 与两个电力插座端子相对应地、两个继电器触点被连接； 电源构造成经两个继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；，以及通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的制电极彼此连接，使得电流在线圏中流动，由此两个继电器触点被连 接并使电力供给到电子设备。
16. 根据权利要求15所述的接收连接器， 其中，控制插头端子由导体制成；以及通过在插入方向上延伸控制插头端子，两个控制电极彼此接触， 使得两个控制电极经控制插头端子彼此电气连接。
17. 根据权利要求15所述的接收连接器，其中，两个控制电极是开关的两个端子；以及 通过在插入方向上延伸控制插头端子使开关的两个端子彼此连接。
18.—种连接到插入连接器上的接收连接器，插入连接器构造成 电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，插入连接器连接到 电气设备上，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩；接收连接器连接到电源上，接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子；以及 两个继电器，继电器中的每一个包括线圏和继电器触点，其中，继电器触点通过使电流流动到线圈被连接；与两个电力插座端子相对应地、两个继电器的继电器触点被连接；电源构造成经继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以及通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的制电极彼此连接，电流在线圈中流动，由此两个继电器触点被连接并 使电力供给到电子设备。
19.一种连接器单元，其构造成电气连接电源和从电源接收电力 供给的电气设备，连接器单元包括连接到电子设备上的插入连接器；和连接到电源上的接收连接器，其中，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供给；以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩； 接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子，与控制插头端子相对应的控制插座端子，以及连接到控制插座端子上的继电器；其中 继电器通过在插入方向上延伸控制插头端子而被操作，使得电力 经电力插头端子和电力插座端子供给到电子设备。
20. 根据权利要求19所述的连接器单元，其中，控制插头端子在插入方向上的延伸和收缩由滑动开关或按 钮开关执行。
21. 根据权利要求19所述的连接器单元，还包括滑动开关，其构造成经控制插头端子连杆执行控制插头端子在插 入方向上的延伸和收缩，以及可伸展和可压缩的螺旋弹簧，其中，插入连接器处于其中滑动开关的移动方向与螺旋弹簧的伸 展和压缩方向相垂直的中间状态；以及螺旋弹簧通过移动滑动开关被伸展和压缩。
22. 根据权利要求21所述的连接器单元，其中，在中间状态的情况下，螺旋弹簧处于伸展状态或压缩状态；以及控制插头端子经控制插头端子连杆通过螺旋弹簧的恢复力在插 入方向上从中间状态被延伸。
23. 根据权利要求21所述的连接器单元，其中，在中间状态的情况下，螺旋弹簧处于伸展状态或压缩状态；以及控制插头端子经控制插头端子连杆通过螺旋弹簧的恢复力在插入方向上从中间状态,皮收缩。
24. 根据权利要求19所述的连接器单元，还包括锁定端子，其构造成与控制插头端子在插入方向上的延伸和收缩 相对应地、在与插入方向相垂直的方向上突出，其中，锁定端子通过在插入方向上延伸插头端子而在与插入方向 相垂直的方向上突出；接收连接器包括凹入部件，该凹入部件具有与突出的锁定端子相 对应的构造；以及通过在其中插入连接器和接收连接器彼此啮合的状态下延伸控 制插头端子，锁定端子在与插入方向相垂直的方向上被啮合到接收连 接器的凹入部件中，使得保持插入连接器和接收连接器的啮合状态。
25. 根据权利要求19所述的连接器单元，还包括 接地插头端子；其中，接收连接器包括与接地插头端子相对应的接地插座端子；以及接地插头端子和接地插座端子在其中插入连接器和接收连接器 彼此啮合的状态下彼此啮合。
26. 根据权利要求19所述的连接器单元， 其中，从电源供给的电力是直流。
27. 根据权利要求19所述的连接器单元， 其中，从电源供给的电力的电压高于48 V。
28. —种连接器单元，其构造成电气连接电源和从电源接收电力 供给的电气设备，所述连接器单元包括连接到电子设备上的插入连接器；以及 连接到电源上的接收连接器， 其中，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩；接收连接器包括与电力插头端子相对应的两个电力插座端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子；及 包括至少一个线圏和两个继电器触点的继电器，其中 两个继电器触点通过使电流流动到线圏被同时连接； 与两个电力插座端子相对应地、两个继电器触点被连接； 电源构造成经两个继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以及通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的制电极彼此连接，使得电流在线圈中流动，由此两个继电器触点被连 接并使电力供给到电子设备。
29. 根据权利要求28所述的连接器单元， 其中，控制插头端子由导体制成；以及通过在插入方向上延伸控制插头端子，两个控制电极彼此接触， 使得两个控制电极经控制插头端子彼此电气连接。
30. 根据权利要求28所述的连接器单元， 其中，两个控制电极是开关的两个端子；以及 通过在插入方向上延伸控制插头端子使开关的两个端子彼此连接。
31. —种连接器单元，其构造成电气连接电源和从电源接收电力 供给的电气设备，所述连接器单元包括连接到电子设备上的插入连接器；以及连接到电源上的接收连接器，其中，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供 给，以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩；接;接收连接器包括 与电力插头端子相对应的两个电力插座端子； 与控制插头端子相对应的控制插座端子；以及 两个继电器，继电器中的每一个包括线圏和继电器触点，继电器触点通过使电流流动到线圏被连接；与两个电力插座端子相对应地、两个继电器的继电器触点被连电源构造成经继电器触点从电力插座端子供给电力； 控制插座端子包括构造成使电流流动到线圏的两个控制电极；以及通过在其中两个电力插头端子和两个电力插座端子彼此啮合的制电极彼此连接，使得电流在线圏中流动，由此两个继电器触点被连 接并使电力供给到电子设备。
全文摘要
本发明涉及插入连接器、接收连接器、以及连接器单元，具体公开了一种连接到接收连接器上的插入连接器，接收连接器构造成电气连接电源和从电源接收电力供给的电气设备，插入连接器连接到电气设备上，插入连接器包括由导体制成的两个电力插头端子，该导体构造成接收电力供给；以及控制插头端子，其构造成在插入方向上延伸和收缩。
文档编号H01R13/66GK101640348SQ20091014056
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年7月30日
发明者中村昭夫, 望月晴夫, 柚场誉嗣, 桐生幸一 申请人:富士通电子零件有限公司