旋转电连接器组件的制作方法

1.插头连接器用于将诸如电池的电源连接到一个或多个模块。这种连接器通常包括分别具有独立的功率和信号触头的插头和插座，以使诸如电流的电功率和诸如数据的信号都连接。插头相对于插座的旋转在开和关位置之间操作连接器。即，在第一位置，插头和插座之间的信号触头断开连接。将插头旋转到第二位置使插座的信号触头与插头的触头桥接以传递信号。信号可用于控制通过插头和插座的功率触头从电源到模块的功率输入和功率输出。
2.本发明涉及一种改进的插头连接器，其中插头的功率触头具有更简单的构造并提供可靠的功率连接。本发明特别地涉及一种旋转电连接器组件。


背景技术：

3.用于电气组件的旋转插头连接器在现有技术中是公知的，如cn104426004所显明，其中插头布置在插座中并在开和关位置之间旋转。插座包含一对间隔开的梅花功率触头和一个中心梅花信号触头，而插头包含一对引脚或刀片功率触头和一个中心引脚信号触头。当插头旋转时，引脚或刀片功率连接器相对于梅花功率触头滑动，并且插头和插座的中心信号触头连接以传递信号并控制功率从电源到模块的传递。
4.虽然现有装置的运行令人满意，但它们具有某些固有的缺点。即，为了在插头相对于插座旋转期间保持插头和插座之间的功率触头的电连接，插座梅花触头必须具有精确构造。这种触头难以制造并且在组装过程中有精密度的要求。此外，由于它们的柔性特性，当插头引脚或刀片触头通过插座触头滑动时，在插头在其开和关位置之间重复旋转期间，插座梅花触头可能会弯曲或损坏。随着时间的推移，这会降低这种插头连接器的可靠性。
5.本发明的开发是为了通过提供一种插头组件来克服现有旋转插头连接器的这些和其他缺点，其中插座功率触头被构造成耐用的刀片，插头功率触头被构造成弹簧刀片触头，在插头相对于插座旋转期间，所述弹簧刀片触头保持在插座触头内并与插座触头连接。


技术实现要素：

6.因此，本发明的主要目的是提供一种旋转电连接器组件，其包括具有容座的插座，所述容座容纳功率触头组件，所述功率触头组件包括：一对间隔开的相对触头；以及中心信号触头组件。插座功率触头组件的相对触头具有平面或凹形接触表面。插头布置在插座容座内。插头被构造成用于相对于插座在工作状态和非工作状态位置之间旋转运动，并且包括功率触头组件，所述功率触头组件包括：多个间隔开的刀片触头，这些刀片触头被构造成与插座功率触头接合；以及信号桥，当插头处于工作状态位置时所述信号桥与插座信号触头组件接合，当插头处于非工作状态位置时所述信号桥与插座信号触头组件脱离接合。当插头和插座的信号触头接合时，连接器组件在插头和信号触头之间传输功率。当信号触头脱离接合时，不传输功率。
7.在优选实施例中，插头功率触头组件包括中心部分和从中心部分向外延伸的相对
成对的间隔平行的刀片触头，当插头在工作和非工作状态位置之间旋转时，每对刀片触头至少部分地与相对插座功率触头接合。插头功率触头具有s形或u形横截面构造。
8.插座信号触头组件优选地包括一对间隔开的平行触头。插头信号桥式触头被构造成当插头处于工作状态位置时接合插座信号触头的自由端。
9.根据本发明，提供一种旋转电连接器组件，包括：(a)插座，所述插座包括容座，所述容座容纳功率触头组件，所述功率触头组件包括(1)相对的一对功率触头，和(2)信号触头组件，所述信号触头组件布置在所述一对功率触头之间并与所述一对功率触头间隔开；以及(b)插头，所述插头布置在所述插座的容座内并且被构造成用于相对于所述插座在工作状态位置和非工作状态位置之间旋转移动，所述插头包括(1)功率触头组件，所述功率触头组件包括多个弹性的间隔开的刀片触头，所述刀片触头被构造成与所述插座的功率触头接合，和(2)信号桥式触头，所述信号桥式触头被构造成当所述插头处于所述工作状态位置时与所述插座的信号触头组件接合，以在所述插头和插座的功率触头之间传递功率，并且当所述插头处于所述非工作状态位置时从所述插座的信号触头组件脱离接合，以防止在插头和插座的功率触头之间传递功率。
10.根据本发明，所述相对的一对功率触头具有平面和凹形接触表面中的一种。
11.根据本发明，所述插头的功率触头组件包括中心部分和从所述中心部分向外延伸的相对成对的间隔平行的刀片触头，当所述插头在所述工作状态位置和非工作状态位置之间旋转时，每对间隔平行的刀片触头至少部分地和相对应的所述插座的功率触头接合。
12.根据本发明，所述插头的间隔平行的刀片触头包括弹簧触头。
13.根据本发明，所述插头的间隔平行的刀片触头具有s形横截面构造。
14.根据本发明，所述成对的间隔平行的刀片触头具有交替的刀片触头，所述交替的刀片触头分别以第一距离和第二距离从所述中心部分延伸。
15.根据本发明，所述第二距离延伸到所述中心部分的相对端。
16.根据本发明，所述插头的间隔平行的刀片触头具有u形横截面构造。
17.根据本发明，所述旋转电连接器组件还包括布置在所述相对成对的间隔平行的刀片触头的相对端之间的多个弹簧，所述多个弹簧分别偏压所述相对成对的间隔平行的刀片触头远离彼此。
18.根据本发明，所述插座的信号触头组件包括一对间隔开的平行触头。
19.根据本发明，所述插头的信号桥式触头被构造成当所述插头处于所述工作状态位置时与所述插座的信号触头组件的所述间隔开的平行触头的自由端接合。
附图说明
20.通过根据附图并对以下说明的研究，本发明的其他目的和优点将变得显而易见，其中：
21.图1是根据本发明的旋转插头电连接器组件的前视图；
22.图2是连接器组件的分解视图；
23.图3和图4分别是连接器组件的插头和插座的分解视图；
24.图5是连接器组件的前剖视图；
25.图6和图7是沿着图5的线6-6截取的连接器组件的上部的俯视剖视图，分别示出了
处于工作状态和非工作状态位置的插头和插座的功率触头；
26.图8和图9是沿着图5的线8-8截取的连接器组件的下部的俯视剖视图，分别示出了处于工作状态和非工作状态位置的插头和插座的信号触头；
27.图10是具有s形横截面构造的插头功率触头组件的第一实施例的视图；
28.图11是将图10的插头功率触头组件布置在插座功率触头内的视图；
29.图12是具有u形横截面构造的插头功率触头组件的第二实施例的视图；
30.图13是将图12的插头功率触头组件布置在插座功率触头内的视图；
31.图14是类似于图13的视图，但是包括布置在插头功率触头组件的相对成对的触头之间的弹簧；
32.图15是具有延伸的s形横截面构造的插头功率触头组件的第三实施例的视图；
33.图16是将图15的插头功率触头组件布置在插座功率触头内的视图；
34.图17是具有s形横截面构造的插头功率触头组件的另一个实施例的视图；
35.图18是根据本发明的替代实施例的具有凹形接触表面的插座功率触头的视图。
具体实施方式
36.本技术是2021年8月3日提交的申请序列号17/392,287的部分继续申请。
37.首先参考图1和图2，根据本发明的电连接器组件2包括插头4和插座6。所述插座包括容座8，插头布置在所述容座中，如图5所示。如下文将更详细地描述的，插头被构造成用于在插头容座内旋转。
38.如图3所示，插头包括大致为圆柱形的壳体10，它由耐用的刚性材料诸如合成塑料形成。插头包括内腔12(如图5所示)，在所述内腔内布置有功率触头组件14。提供盖16以封闭插头腔的底部。信号桥式触头18布置在盖内。
39.连接器组件的插座6在图4中示出。其包括圆柱形壳体20，所述圆柱形壳体由非导电材料诸如合成塑料形成，并且包含容座。容座的内径与插头壳体的外径相对应，其中具有有限量游隙以允许插头在插座容座内旋转。在插座壳体的上边缘和插头壳体的下表面之间设置有o形环或其他圆形密封件22。一对功率触头24通过合适的紧固件诸如一对与螺母26配合的螺栓(未示出)与插座壳体连接。插座功率触头由耐用且优选刚性的导电材料诸如金属形成。它们优选地具有l形构造，其中其下部24a与插座壳体连接。如图5所示，插座功率触头的上部24b以间隔关系向上延伸进入插座容座中。插座功率触头的上部具有相对的平行平面表面，所述平面表面由插头的功率触头组件14接合，这将在下文进行描述。插座还包括布置在功率触头之间的中心信号触头组件28。信号触头组件优选地居中布置在插座壳体内，并且包括一对间隔开的触头28a，所述触头布置在插座轴线的相对侧上。插座还包括附加密封件30和紧固件32，用于与附加部件或模块连接。
40.在优选实施例中，插头功率触头组件14具有中心部分14a，多对相对的、间隔平行的刀片触头14b从所述中心部分向外延伸。刀片触头由导电材料诸如金属形成，并且优选地具有像弹簧一样的弹性性质。在图10和11所示的一个实施例中，触头组件具有s形横截面构造。这种刀片组件也在图6和7中示出，并且图6和7分别示出了处于其工作和非工作状态位置的插头。更具体地，插头壳体包括内部槽或通道，插头功率触头组件的中心部分14a保持在所述内部槽或通道内。如图6所示，在插头的工作状态位置，插头功率触头组件的每个刀
片14a的大部分与相邻插座功率触头部分24b的平面表面接合。在图7所示的插头4的非工作状态位置，插头功率触头组件的每个刀片14b的较小部分与相邻插座功率触头的平面表面接合。在任一位置，插头的刀片功率触头布置在插座功率触头内并由于刀片内的弹簧力而被偏压抵靠插座功率触头。
41.现在参考图8和9，将描述插头4相对于插座6的取向在信号触头界面处的影响。在图8所示的插头的工作状态位置，插头的信号桥式触头18接合插座信号触头28a的上端，以在它们之间提供电连接。更具体地，桥式信号触头18具有u形横截面构造。位于桥的相对侧的上端与插座信号触头的上边缘接触。当插头旋转到图9所示的非工作状态位置时，插头桥式信号触头旋转脱离与插座信号触头28a的接合，实现插头和插座信号触头之间的机械和电路断开连接。当插头处于工作状态位置时，在插头和插座之间传输的信号使得插头和插座之间的功率触头能够通过连接器组件传输功率或电流。因此，如果连接器组件布置在电源例如电池和电气部件或模块之间，当插头旋转到工作状态位置时，连接器组件从电源向部件供电。然而，当插头旋转到其非工作状态位置时，插头和信号触头断开连接。这防止了功率在插头和信号功率触头之间传递，即使它们保持至少部分地连接。因此，在非工作状态位置，连接器组件防止功率触头之间的连接的“热”插拔的发生。
42.用于插头功率触头组件的替代构造在图12-17中示出。在图12和13中，功率触头组件114具有包括中心部分114a的u形构造，多个间隔平行的刀片触头114b从所述中心部分延伸。如图13所示，相对地延伸的触头抵靠相对的插座功率触头部分24b的平面表面。在所有实施例中，插座功率触头是优选刚性的，而插头功率刀片触头具有弹性结构，所述弹性结构可以通过将插头旋转到工作状态位置而变形或压缩，并且通过将插头旋转到非工作状态位置而返回到正常构造。在插头旋转期间，刀片触头沿着插座功率连接器的平面表面滑动。如图14所示，为了帮助触头返回到它们的正常构造，可以在相对触头114b的端部之间设置偏压弹簧34。
43.在图15和16中，示出了用于插头功率触头组件214的另一构造。它与图10的类似，除了成对的间隔平行的刀片触头214b具有交替的触头，这些触头以第一距离和第二距离从中心部分214a延伸，第二距离延伸到中心部分的相对端。在图17所示的构造中，插头功率触头组件314的刀片触头314b也交替并且以不同的距离延伸，但是没有刀片触头延伸到中心部分314a的相对端。
44.图18示出了用于插座功率触头124的替代构造。触头具有l形构造，包括：第一部分或基部部分124a，所述第一部分或基部部分包含用于接收用于与插座壳体连接的紧固件的开口；和第二触头部分124b。触头部分124b具有凹形构造以限定用于由插头刀片触头接触的弯曲表面。在工作状态和非工作状态位置之间移动期间，凹形构造使得插头刀片触头能够沿着插座触头部分124b滑动。
45.应该理解的是，插座和旋转插头连接器组件比现有的旋转插头连接器更耐用，插座功率触头由耐用的金属材料形成，在使用中不会像使用梅花功率触头容易损坏。此外，插头功率触头组件的刀片触头也比现有装置的功率触头更耐用。插头的刀片触头布置在插座功率触头之内或之间。因此，如果刀片触头发生损坏，则可以容易地移除插头并用新插头更换，而不必更换插座或整个连接器组件。
46.虽然已经说明和描述了本发明的优选形式和实施例，但是对于本领域的普通技术
人员显而易见的是，可以在不背离上述发明构思的情况下进行各种改变和修改。