电接受器组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电接受器组件。电接受器组件设有导电主体，导电主体具有在其中形成的接受器。至少一个环形间隔器设置在接受器内。至少一个环形螺旋弹簧设置在接受器中，与间隔器大体上同轴，与主体电接触，用于将电连接器以与螺旋弹簧接触的方式接纳在接受器内。组装电接受器的方法提供具有在其中形成的接受器的导电主体。确定接触螺旋弹簧的数量和接触螺旋弹簧的位置。基于所确定的接触螺旋弹簧的位置来选择间隔器。将间隔器和弹簧插入到主体的接受器中。
【专利说明】电接受器组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年6月19日递交的美国临时申请第61/661，407号的权益，并且要求2013年6月17日递交的美国申请第13/919，395号的优选权，上述申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]各种实施方式涉及电接受器组件(electrical receptacle assembly)。
[0004]背景
[0005]用于交通工具充电的电连接器的一个示例在授予Kwasny等人的美国专利第
7,878, 866B1号中公开。
[0006]概述
[0007]根据至少一种实施方式，电接受器组件设有导电主体，导电主体具有在其中形成的接受器。至少一个环形间隔器设置在接受器内。至少一个环形螺旋弹簧设置在接受器中，与间隔器大体上同轴，与主体电接触，用于将电连接器以与螺旋弹簧接触的方式接纳在接受器内。
[0008]根据至少一种实施方式,交通工具充电系统设有配线组件(cordset assembly)以接收电能。连接器组件定尺寸为被接纳在具有至少一个插脚的交通工具接受器内。连接器组件连接到配线组件。电接受器组件被设置成定向在连接器组件中且与配线组件电连接。电接受器组件具有导电主体，导电主体具有在其中形成的接受器。至少一个环形间隔器设置在接受器内。至少一个环形螺旋弹簧设置在接受器中，与间隔器大体上同轴，与主体电接触，用于将电连接器以与螺旋弹簧接触的方式接纳在接受器内。电接受器组件提供与该至少一个插脚的电连接。
[0009]根据至少一种实施方式，电接受器组件设有导电主体，导电主体具有在其中形成的接受器。至少一个圆柱形间隔器设置在接受器内。至少一个环形螺旋弹簧设置在接受器中，与间隔器大体上同轴，与主体电接触，用于将电连接器以与螺旋弹簧接触的方式接纳在接受器内。环形盖安装到主体的远端，用于将该至少一个间隔器和该至少一个螺旋弹簧保持在接受器中。
[0010]根据至少另一种实施方式，用来组装电接受器的方法提供具有在其中形成的接受器的导电主体。确定接触螺旋弹簧的数量和接触螺旋弹簧的位置。基于所确定的接触螺旋弹簧的位置来选择间隔器。将间隔器和弹簧插入到主体的接受器中。
[0011]附图简述
[0012]图1是图示为与交通工具和电源配合的根据一种实施方式的连接器组件的透视图；
[0013]图2是图1的连接器组件的分解透视图；
[0014]图3是图示为与被接纳在其中的电端子配合的根据一种实施方式的图1的连接器组件的电端子组件的部分剖视透视图；[0015]图4是图3的电端子组件和电端子的部分剖视侧视图；
[0016]图5是图示为与电端子配合的根据另一种实施方式的图1的连接器组件的电端子组件的部分剖视透视图；
[0017]图6是图5的电端子组件和电端子的部分剖视侧视图；
[0018]图7是图示为与电端子配合的根据另一种实施方式的图1的连接器组件的电端子组件的部分剖视透视图；
[0019]图8是图7的电端子组件和电端子的部分剖视侧视图；以及
[0020]图9是图示为与被接纳在其中的电端子配合的根据一种实施方式的图1的连接器组件的电端子组件的部分剖视侧视图。
[0021]详细描述
[0022]根据需要，本发明的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种各样的且可选择的形式实施的本发明的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的代表性基础。
[0023]电端子用在许多应用中以有助于将一个元件电连接到另一个元件。一些电端子可以设置成有助于与可以被重复地插入和移出的类型的可移除连接器一起使用，或者被另外设置成与电端子重复地接合和脱离接合。如果端子和连接器之间的电连接区域具有差的连通性，则电端子有助于与这样的可移除连接器的电连通的能力可能是有问题的，特别是在由于重复使用而产生的容差变化或劣化导致部件之间的配合布置变得松动或在其它方面不安全的情况下。
[0024]本领域中已知可操作以有助于用从壁装电源插座(wall outlet)或充电站提供的能量对交通工具充电系统充电的充电系统。这样的系统可以包括配线，该配线具有多根导线和/或导电元件以有助于在充电站和交通工具充电系统之间传送电流。配线的一端可以包括设置成被接纳在与交通工具充电系统相关的充电接受器内的连接器组件。连接器组件可以属于在授予Kwasny等人的美国专利第7，878，866号中描述的类型。
[0025]充电接受器可以设置为有助于建立交通工具充电系统的多个电导电元件与充电站之间的电连接。充电接受器可以通过提供互连的导电元件和/或通过将连接器组件的导电元件和交通工具充电系统引导成与彼此配合的布置而有助于期望的电连接。充电接受器可以被设置为支持有助于连接器组件的导电元件和交通工具充电系统的电互连的多个插脚或端口连接方法，包括但不限于在美国汽车工程师学会(SAE) J1772和国际电工委员会(IEC) 51851中规定的。
[0026]连接器组件可以被设置为通过将元件引导成彼此接合而有助于交通工具充电系统导电元件与配线的导电元件的电互连。充电连接器组件可以包括多个电端子组件。
[0027]参考图1，根据一种实施方式图示了用于有助于交通工具的充电的连接器组件且该连接器组件通常由数字20参考。大体而论，连接器组件20被配置成通过互换一对部件而适合多种不同的电线束构型。
[0028]根据一种或多种实施方式，连接器组件20被包括在配线组件22中。配线组件22包括用于连接到外部电源24以接收电能的连接器。外部电源24表示为交流电(AC)电源，例如标准的住宅电源电路。配线组件22包括电动交通工具供给装置(EVSE)26和充电缆线28。充电缆线28在EVSE26和连接器组件20之间延伸。EVSE26被设置成监控在充电期间经过缆线28的电能。配线组件22可以被设置成便携式(如图1所示)或固定到充电站(未示出)。
[0029]连接器组件20附接到“插入式”交通工具30，例如混合动力电动交通工具，以将电能供给到交通工具30。交通工具30包括连接到电池34以接收和存储电能的交通工具充电接受器32。交通工具充电接受器32安装成从交通工具30外部可接近。交通工具接受器32接纳连接器组件20。电池34电连接到充电接受器32以存储电功率。交通工具30还可以包括用于将AC转换为DC电功率以存储在电池34中的转换器(未示出)。交通工具30可以是电动交通工具或接收外部电功率的任何合适的交通工具。
[0030]现在参考图2，连接器组件20被分解地图示以揭示各个部件。连接器组件20包括具有外部插头38的接受器壳体部分36，外部插头38定尺寸为被接纳在交通工具充电接受器32内。接受器壳体部件36包括每个定尺寸为接纳电连接器例如接受器组件42的多个凹进插口 40。接受器组件42是阴型电连接器，其被插入到插口 40中并被背板44保持到插口 40中，背板44被紧固件45紧固到接受器壳体部分36。
[0031 ] 接受器组件42接纳凹进在交通工具充电接受器32内的多个插脚(未示出)，如本领域中已知的。通过将插头38插入到交通工具充电接受器32中，接受器组件42与插脚对齐且插脚被接纳在插口 40内，且因此接受器组件42形成了配线组件22和交通工具30之间的电连接。可选择地，插口 40可以保留阳型插脚连接器。连接器组件20包括壳体48。线82从缆线28延伸并连接到接受器组件42。
[0032]参考图3和4，电端子组件可以每个通过接受器组件110体现。接受器组件110可以作为连接器组件10的接受器组件42使用，以将插脚112接纳在充电接受器114内。接受器组件110被设置成有助于充电接受器114内的插脚112与被包括在配线组件22内的线82的互连。在图1-4中公开的充电系统和具体部件仅仅用于示例的目的且描绘了使用接受器组件110的一种实施方式。当然，接受器组件110可以以其中阴型接受器接纳插脚的任何电连接使用。
[0033]接受器组件110图示有接受器主体116。接受器主体116可以类似于Mott等人于2011年8月22日递交的美国专利申请公布第2012/0282797A1号中公开的实施方式。接受器主体116具有在其中形成的孔或接受器114。接受器114具有开口 118和接受器端部120。接受器端部120具有定尺寸为给插脚112提供间隙的直径。根据一种实施方式，接受器端部120可以具有盲深度(blind depth) 0可选择地，如所描绘的，通孔124可以穿过接受器114延伸到在主体116的相对侧上的插口 126中。可以使用插口 126将接受器组件110连接到配线组件22。接受器主体116可以是大体中空且在形状上是圆柱形的。主体116可以由任何合适的材料形成，例如足够坚硬的导电材料。根据另一种实施方式，接受器主体116可以是在其外部绝缘的。
[0034]接受器114具有带有比接受器端部120大的直径的扩大区域122。间隔器128定向在扩大区域122内以邻接扩大区域122的深度部129。间隔器128可以由任何合适的导电材料或非导电材料形成。
[0035]电倾斜式螺旋弹簧130被接纳在接受器114内，以作为导电端子起作用。在所描绘的实施方式中，弹簧130接触接受器114，以提供弹簧130和接受器114之间的电连接。在螺旋管形构型(toroidal configuration)中，弹簧130是围绕圆形轴线盘旋的。弹簧130的外径是加大尺寸的以保持与扩大区域122的接触。弹簧130可以由导电弹簧金属形成，例如弹簧回火合金或二元金属，例如包铜钢。弹簧130还具有比插脚112的直径小的内部直径，以保持与插脚112的电接触，以提供插脚和接受器主体116之间的电连通。
[0036]接受器组件110还包括保持器132，保持器132固定到接受器开口 18，以减小接受器开口 118的直径。保持器132可以类似于在由Mott等人于2011年8月22日递交的美国专利申请公布第2012/0282797A1号中公开的实施方式。保持器132可以是绝缘的，以防止与接受器主体116的开口 118的非有意的电连通。保持器132具有邻接开口 118的肩部134。保持器132还具有延伸到接受器114中的主体136。
[0037]保持器132和间隔器128共同地保持弹簧130，而不需要可以增加额外的制造费用的对接受器114的机加工。弹簧130通过保持器132和间隔器128的保持还防止了由于弹簧130在刚性凹槽内的变形而导致的损坏。不存在凹槽，简化了接受器组件110的组装。
[0038]弹簧130可以用在用于交通工具充电系统的连接器组件20中。这样的系统常常使用高压充电，如果电连接的接触被最优化，则高压充电是最有效的。另外，这样的交通工具充电系统被暴露到恶劣环境并经受多重配合周期。弹簧130改进了接受器主体116与弹簧130的接触以及弹簧130与插脚112的接触。这些改进的接触提高了弹簧130的耐久性以及因此提高了接受器主体116和接受器组件110的耐久性。
[0039]对于具有多个插脚112和多个接受器组件110的一些配线组件22来说，各个接受器组件Iio的弹簧130可以位于不同深度，以便改变连接时机来控制开关接合。一些实施方式可能需要在各个插脚112和接受器组件110组合的连接中的特定排序。一些实施方式可能需要在单一接受器主体116内一个插脚112与多个弹簧130的连接的特定排序。
[0040]现有技术已经通过在接受器114内机加工多个凹口解决了该产品要求。机加工过程增加了制造费用并产生了专门用于仅一种弹簧130数量和深度构型的接受器主体116。此外，将弹簧130安装到凹口中的组装过程是困难的，从而增加了由于周期时间的制造费用。甚至进一步，弹簧130可能由于安装期间的不必要变形而被损坏，特别是在安装到深的凹口的情况下。弹簧130是在挠曲下保持用于配电的均匀表面接触的电子部件。由于对弹簧130的损坏而导致的不均匀挠曲可能引起差的配电。
[0041]如果现有技术接受器的直径非常小，则压缩弹簧130经过接受器直径可能损坏弹簧130。如果现有技术接受器的直径非常大，则用于弹簧130的凹槽可能是非常浅的，从而不充分地支撑弹簧130。对弹簧130的不充分支撑可以引起对弹簧130的损坏和/或弹簧130在各个连接周期后与插脚112的非故意移除。凹口安装式弹簧130的难接近性对于为了维护和维修的接近来说也是困难的。
[0042]间隔器128或任何数目的间隔器以及保持器132的使用克服了现有技术的前述缺点。接受器直径定尺寸为用于使弹簧130为了电接触而不具有弹簧130的塑性或永久变形的最佳挠曲的大小。间隔器128和保持器132提供了对弹簧130或多个弹簧的足够轴向支撑，以保持弹簧130并使弹簧130的不必要挠曲减到最小。
[0043]间隔器128的内径不根据弹簧130的挠曲来进行规定或者限制，这是因为弹簧130在安装期间不需要穿过间隔器128。而是，间隔器128只具有相对于插脚112定尺寸的内径。因此，间隔器128可以包括定尺寸以与插脚112对齐的内径。间隔器128可以由导电材料形成，以与插脚112和接受器主体116连接。可选择地，间隔器128可以由绝缘材料形成。绝缘材料引起更便宜的材料费用和更便宜的用于模制的制造过程，同时还减小了接受器组件110的重量。
[0044]对于不同的接受器组件110设计，接受器主体116的设计是多变且通用的。而且，各种接受器组件可以由间隔器128和弹簧130的各种组合与接受器主体116组装。
[0045]在图5和6中图示了另一种接受器组件138。为了增加传递高电流的能力，可以使用多个倾斜式螺旋弹簧130以用于与插脚112的额外接触。一个间隔器140设置在接受器114的扩大区域122的深度部129处。另一个间隔器142设置在两个弹簧130之间。弹簧130被分开以防止弹簧130在由接纳插脚112而引起的变形期间夹捏或干涉。弹簧130和间隔器140、142被保持器132保持在接受器114的扩大区域122内。间隔器140、142防止机加工多个凹槽并将弹簧130每个充分地隔开所需深度。
[0046]图7和8中图示了三弹簧130接受器组件144，其中一个间隔器146在接受器114的扩大区域122的深度部129处。另外的间隔器148、150设置在弹簧130之间。
[0047]在图9中图示了另一种三弹簧130接受器组件152。一个弹簧130设置在接受器114的扩大区域122的深度部129处。两个间隔器154、156设置在弹簧130之间。
[0048]此外，一模块组的部件可以提供不同的接受器组件110、138、144、152组合，而不需要对部件的额外制造。通过保持接受器主体116、弹簧130、保持器132和不同增量厚度的间隔器128、140、142、146、148、150、154、156的储备，可以获得接受器组件的适当范围，该范围不限于在本文中描述的组合110、138、144、152。
[0049]用于不同的电接受器组件的模块化组装过程提供了具有在其中形成的接受器的导电主体。基于应用特性或产品的特定设计来确定接触螺旋弹簧的数量和接触螺旋弹簧的位置。基于所确定的接触螺旋弹簧的位置来选择间隔器。将间隔器和弹簧插入到端子主体的接受器中。
[0050]虽然以上描述了示例性实施方式，但是并不意指这些实施方式描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且应理解，可以做出多种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种可实施的实施方式的特征可以被结合，以形成本发明另外的实施方式。
【权利要求】
1.一种电接受器组件，包括:导电主体，其具有在其中形成的接受器；至少一个环形间隔器，其设置在所述接受器内；以及至少一个环形螺旋弹簧，其设置在所述接受器中，与所述间隔器大体上同轴，与所述主体电接触，以将电连接器以与所述螺旋弹簧接触的方式接纳在所述接受器内。
2.根据权利要求1所述的电接受器组件，还包括环形盖，所述环形盖安装到所述主体的远端，以将所述至少一个间隔器和所述至少一个螺旋弹簧保持在所述接受器中。
3.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述接受器是大体圆柱形的。
4.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述接受器在所述至少一个间隔器和所述至少一个螺旋弹簧的区域处具有共同直径。
5.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述接受器在包括所述至少一个螺旋弹簧的区域中不具有任何在其中形成的凹槽。
6.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述接受器定尺寸为接纳用于与所述至少一个螺旋弹簧电接触的插脚。
7.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个螺旋弹簧是围绕圆形轴线成螺旋管形的。
8.根据权利要求1所述的 电接受器组件，其中所述至少一个螺旋弹簧具有比所述接受器的内径小的内径，以与插脚电接触。
9.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个间隔器是大体圆柱形的。
10.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个间隔器具有比所述接受器的内径小的外径，并且其中所述至少一个间隔器具有定尺寸以与插脚对齐的内径。
11.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个间隔器由绝缘材料形成。
12.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个环形螺旋弹簧包括至少两个环形螺旋弹簧，其中所述至少一个间隔器定向在所述至少两个环形螺旋弹簧之间。
13.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述至少一个环形间隔器包括至少两个环形间隔器；并且其中所述至少一个环形螺旋弹簧包括至少三个环形螺旋弹簧，其中所述至少两个间隔器中的每一个定向在所述至少三个环形螺旋弹簧中的一连续对之间。
14.根据权利要求1所述的电接受器组件，其中所述接受器包括定尺寸为接纳所述至少一个间隔器和所述至少一个螺旋弹簧的扩大区域。
15.根据权利要求14所述的电接受器组件，其中所述至少一个螺旋弹簧具有比所述扩大区域的内径大的外径，以保持与所述主体的电接触。
16.—种交通工具充电系统,包括:配线组件，其用来接收电能；连接器组件，其定尺寸为被接纳在具有至少一个插脚的交通工具接受器内，所述连接器组件连接到所述配线组件；以及至少一个根据权利要求1所述的电接受器组件，其以与所述配线组件电连接的方式定向在所述连接器组件中，用于与所述至少一个插脚电连接。
17.一种电接受器组件，包括:导电主体，其具有在其中形成的接受器；至少一个圆柱形间隔器，其设置在所述接受器内；至少一个环形螺旋弹簧，其设置在所述接受器中，与所述间隔器大体上同轴，与所述主体电接触，用于将电连接器以与所述螺旋弹簧接触的方式接纳在所述接受器内；以及环形盖，其安装到所述主体的远端，用于将所述至少一个间隔器和所述至少一个螺旋弹簧保持在所述接受器中。
18.根据权利要求17所述的电接受器组件，其中所述接受器在包括所述至少一个螺旋弹簧的区域中不具有任何在其中形成的凹槽。
19.一种用来组装电接受器的方法，包括:提供具有在其中形成的接受器的导电主体；确定接触螺旋弹簧的数量和所述接触螺旋弹簧的位置；基于所确定的接触螺旋弹簧的位置来选择间隔器；以及将所述间隔器和所述弹簧插入到所述主体的所述接受器中。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括形成在其中不具有任何形成的凹槽的所述接受器 的步骤。
【文档编号】H01R13/502GK103515765SQ201310242961
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】斯洛博丹·帕夫诺维奇, 迈克尔·格利克, 谢赫·哈比卜·拉赫曼 申请人:李尔公司