專利名稱：傾斜盤簧電端子和順序連接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高電流的電連接，其中凸端子和凹端子之間的電連通 由盤簧接口提供。
背景技術(shù)：
高電流電連接系統(tǒng)中的凸端子和凹端子當前被包含外部塑料聯(lián)鎖 結(jié)構(gòu)的端子鎖定。向端子外部加入附加的塑料聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)不利地會增大 連接器的總尺寸。具有附加的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的連接器的增大的尺寸對于將 連接器集成到需要增大的插塞密度的較高電流電子設(shè)備提出了多種設(shè) 計挑戰(zhàn)。
對于具有內(nèi)部聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的一個改進是包括傾斜盤簧的端子，其中， 盤簧置于在凹端子的主體內(nèi)機械加工的槽內(nèi)。現(xiàn)有的盤簧端子要求在 凹端子主體的每側(cè)內(nèi)機械加工槽并且盤簧被插入凹端子主體中機械加 工的槽中。在生成每個現(xiàn)有盤簧端子中機械加工的成本很高。
混合電動車輛(HEV)電池組由多個蓄電池模塊構(gòu)成，其中，每 個蓄電池模塊具有多個蓄電池單元。通常，蓄電池模塊通過模塊至模 塊的串連連接電連通并且蓄電池單元通過單元至單元的串連連接電連 通。目前，現(xiàn)有的單元至單元的連接使用焊接過程并且模塊至模塊的 連接使用螺母-螺栓緊固方法。這些過程導(dǎo)致多種制造障礙和安全方 面的關(guān)注。
焊接單元至單元的連接會在制造和維護中提出多種障礙。焊接會 向蓄電池單元導(dǎo)入高溫，這會損壞蓄電池單元。在某些蓄電池類型例 如鋰離子蓄電池中，與焊接相關(guān)的高溫會成為爆炸源。另外，當在混 合電動車輛中應(yīng)用時，焊接的單元至單元的電池組的替換并不經(jīng)濟， 因為焊接的單元在制造過程中或是消費者維修過程中并不耐用。
模塊至模塊的連接需要螺母和螺栓配置，這也提供了許多困難，
低。此外，螺栓的交叉螺紋也是很常見的，這可能會在轉(zhuǎn)矩過大時破 壞正或負蓄電池立柱。高壓蓄電池模塊制造所需的簡潔的裝配和密切 監(jiān)視轉(zhuǎn)矩控制的需要使螺栓和螺母配置對于高壓蓄電池模塊制造而言 并不經(jīng)濟。
另外，用于制造高壓蓄電池模塊的方法對于那些在制造過程期間 和之后處理高壓蓄電池模塊的人提出了多種危險。雖然，每個模塊通
常具有小于50伏特的容量，蓄電池模塊目前被串連連接以滿足對高壓 應(yīng)用的逐漸增加的需求，其中在大約100伏特到大于600伏特的級別 上的電壓電平對于確保使用典型的制造方法制造這些高壓連接過程中 的安全性提出了多種挑戰(zhàn)。
根據(jù)上文，所需的是能夠以經(jīng)濟和安全的方式制造的用于高電流 和高壓應(yīng)用的插塞系統(tǒng)。另外，存在對于維修其中插塞可以可靠并且 安全地制造的耐用電池組的需要。

發(fā)明內(nèi)容
通常而言，提供了適于高電流應(yīng)用的電端子系統(tǒng)，其中，電端子 系統(tǒng)包括具有用于接受傾斜盤簧的沖壓槽的凹端子主體和具有設(shè)計成 接受凸端子主體的插入部分的幾何形狀的開口。凸端子和凹端子主體 之間的電連通是通過傾斜盤簧和凸端子主體的插入部分之間的接口提 供的。大體上，插塞包括具有至少一個用于接收凸端子主體的插入 部分的開口的凹端子主體，所述凹端子主體包括圍繞所述至少一個開 口的周邊放置的沖壓槽；和置于所述沖壓槽中用于提供所述凸端子主
體的所述插入部分和所述凹端子主體之間的電接口 。
包含到凹端子主體中的盤簧為曲線形狀，其中，盤簧的相對端部 通過機械方式連接或是焊接。在一個實施例中，盤簧的線圏是傾斜的。 凹端子主體由沖壓薄板構(gòu)成，其中凹端子主體的沖壓槽置于沖壓金屬 板中在將凹端子主體形成用于接受凸端子主體的插入部分期間折疊的
一部分內(nèi)。
凸端子主體的插入部分包括圓銷，該圓銷具有至少一個用于與傾 斜盤簧在凹端子主體內(nèi)可反向地聯(lián)鎖的槽。在凸和凹端子主體接合期 間，凸端子主體的插入部分與傾斜盤簧連通接觸，提供了凸和凹端子 主體之間的電接口 。
本發(fā)明的另一個方面是一種凹端子，該凹端子具有帶有用于接合 銷的盤簧接口的第一端和用于接合導(dǎo)線的第二端。大體上，凹端子包
括具有用于接合銷的第一端和用于接合導(dǎo)線的第二端的整體式主體， 所述第一端具有通過彎曲連接的折疊部和基部，其中所述折疊部和所 述基部均具有基本上彼此對準的開口，其中，所述折疊部和所述基部 中的至少一個所述開口包括圍繞所述至少一個開口的周邊的槽；和置 于所述槽內(nèi)的盤簧。
本發(fā)明的另一個方面是用于制造包含在凹端子主體的沖壓槽內(nèi)的 盤簧的上述電端子的方法。大體上，該方法包括下列步驟提供一種 沖壓金屬坯件，該沖壓金屬坯件包括圍繞用于插入凸端子的開口的沖 壓槽；并且在所述沖壓槽的至少一部分上折疊所述金屬坯件的至少一 部分；并且將盤簧插入所述沖壓槽內(nèi)。
在另一個實施例中，提供了一種方法來形成包括整體式主體的凹 端子主體，該整體式主體包括可以與銷接合并且具有用于接合導(dǎo)線的 幾何形狀的盤簧接口。大體上，該方法包括沖壓包括第一端和第二 端的整體式坯件，其中，所述第一端包括至少第一和第二開口，所述 第一和第二開口均具有沖壓槽并且由彎曲部分分隔，并且所述第二端
包括用于接合至少一條導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)；在彎曲部分處折疊第一端以將所 述開口放置成對準并且覆蓋第二開口；并且將盤簧置于沖壓槽內(nèi)第一
開口和第二開口之間。
本發(fā)明的另一個方面是可以包含上述沖壓凹端子主體的電源系
統(tǒng)。大體上，該電源系統(tǒng)包括在相鄰蓄電池模塊之間串連連接的多 個蓄電池模塊，其中，所述多個蓄電池模塊的每個蓄電池模塊包括正 凸端子、負凸端子和對應(yīng)于每個所述正凸端子和所述負凸端子的插座； 和多個連接器，其中所述多個所述連接器的每個端子與所述相鄰蓄電 池模塊的所述正凸端子和所述負凸端子的所述插座接合，所述每個連 接器均包括容納凹端子的絕緣結(jié)構(gòu)，所述凹端子提供所述相鄰蓄電池 模塊的所述正凸端子和所述負凸端子之間所述串連連接，所述絕緣結(jié) 構(gòu)包括設(shè)計成提供所述多個連接器在所述相鄰蓄電池模塊的所述插座 內(nèi)的不可逆的接合順序的順序翼片，其中所述不可逆的接合順序?qū)⑺?述絕緣結(jié)構(gòu)置于串連連接的所述多個蓄電池模塊的所述正凸端子的頂 上。
在上面所述的電源系統(tǒng)中，不可逆的接合順序保證串聯(lián)接合的相 鄰蓄電池模塊之間的正凸端子不會暴露出來。順序翼片的加入并且結(jié) 合在裝配順序中置于第一蓄電池模塊的第一正凸端子頂上放置的絕緣 蓋可以基本上消除在串連連接的蓄電池模塊的裝配和維護期間出現(xiàn)高 壓觸點死亡的可能性。
絕緣蓋置于第一正凸端子的插入部分的最上方之上，留下在絕緣 蓋之下延伸的第一正凸端子的暴露部分，其中暴露部分由絕緣革蓋圍 繞。正確尺寸的絕緣蓋和絕緣罩蓋的組合通過基本上消除與正凸端子 的暴露部分的意外接觸而提供了增強的安全性。術(shù)語"意外接觸"是指 絕緣蓋和絕緣罩蓋的尺寸可以保證處理蓄電池模塊的人不能接觸正凸 端子的暴露部分。
在本發(fā)明的另一個實施例中，與在裝配順序中僅僅第一蓄電池模 塊的第一正凸端子具有絕緣蓋和罩蓋相反，每個蓄電池模塊的每個正 凸端子都包括絕緣蓋和絕緣罩蓋。


在連同附圖閱讀，可以從優(yōu)選實施例的下列說明中獲得對本發(fā)明
的完全理解，其中
圖l是傾斜盤簧的透視圖2a是依照本發(fā)明的一個實施例的凹端子主體的透視圖，其中凹 端子主體具有置于沖壓槽內(nèi)的傾斜盤簧；
圖2b是凹端子主體的一個實施例的剖視圖，該凹端子主體具有置 于顯示在圖2a中的沖壓槽中的傾斜盤簧；
圖2c是一連串蓄電池單元的透視圖，其中串連連接的電連通是由 圖2a和2b中所示的凹端子主體提供的；
圖2d是兩個蓄電池單元的凸端子的透視圖，其中兩個蓄電池單元 具有與圖2c中所示凹端子主體接合的幾何形狀；
圖2e是凹端子主體的一個實施例的透視圖，該凹端子主體具有一 個開口，該開口用于接受具有置于沖壓槽內(nèi)的盤簧的銷；
圖2f是圖2e中所示端子主體的剖視圖2g是與圖2e中所示端子類似的凹端子主體的透視圖，該凹端 子主體具有可巻曲筒，該可巻曲筒具有至少兩組用于接合依照本發(fā)明 的導(dǎo)線的插腳；
圖3a是凹端子主體的另一個實施例的透視圖，該凹端子主體具有 兩個用于接受凸端子的插入部分的開口，凹端子主體的每個開口具有 置于沖壓槽內(nèi)的傾斜盤簧；
圖3b是圖3中所示端子主體的橫截面視圖3c是顯示凹端子主體的另一個實施例的透視圖，該凹端子主體
具有兩個用于接受凸端子主體的插入部分的開口，其中凹端子主體的 每個開口均具有壓配合在沖壓套筒內(nèi)的接觸彈簧；
圖4是單個凹端子和凸端子主體的透視圖，該凹端子在朝向上類 似于圖3中所示的凹端子主體并且凸端子主體具有與凹端子主體的開 口相對應(yīng)的幾何形狀；
圖5是圖4中的凹端子主體和凸端子主體均置于未密封的殼體中 的側(cè)^f見圖；圖6是與凸端子主體接合的凹端子主體的側(cè)視圖，其中，凹端子 主體和凸端子主體置于適于提供密封接合的殼體內(nèi)；
圖7a-7c是具有與圖3a-3c中所示凹端子主體相對應(yīng)的幾何形 狀的連接器的透視圖8是具有多面體形開口配置的可選凹端子主體的透視圖9是具有與圖8中所示凹端子主體相對應(yīng)的幾何形狀的連接器 的透^L圖10是通過多個如圖9中所示連接器串連連接的多個蓄電池模塊 的透視圖，其中，每個連接器容納一個如圖8所示的凹端子主體；
圖lla和llb是絕緣蓋的透視圖，絕緣蓋可以置于凸端子主體的 插入部分上部的頂上；
圖12是多個串連連接的蓄電池模塊的透視圖，其中類似于凸lla 和lib中所示，每個正極凸端子包括一個在其最高表面頂上的絕緣蓋；
圖12a是由絕緣蓋覆蓋的凸端子側(cè)視圖12b是接合在多個串連連接的蓄電池模塊的插座內(nèi)的連接器的 透視圖，其中，每個插座均容納由絕緣蓋罩蓋的正極凸端子，如圖12a 所示；
圖13是正極凸連接器的頂視圖，該正極凸連接器具有凸12中所 示的絕緣蓋，其中蓋和圍繞正極凸連接器的絕緣罩蓋的尺寸保護正極
凸連接器避免受到意外的接觸；
圖14是通過多個如圖7a-7c中所示的連接器串連連接的多個蓄 電池模塊的透視圖，其中，僅僅第一正極凸端子具有絕緣蓋并且連接 器按照由順序翼片指示的裝配順序安裝，這就保證串連連接的蓄電池
模塊的每個正極凸端子受到連接器的絕緣結(jié)構(gòu)的保護；
圖14a是圖14中以參考線14a指示的蓄電池模塊的放大端部的透
視圖14b是以參考線14b指示的連接圖14中顯示的蓄電池模塊的相 鄰連接器之間接口的放大視圖；并且
圖15a-15c是依照本發(fā)明的連接器和其中插入連接器的插座之
間鎖定接合的透視圖。
具體實施例方式
電端子系統(tǒng)適于高電流的應(yīng)用，其中，凸端子主體的插入部分和 凹端子主體之間的電連通是由置于沖壓到凹端子主體中的槽內(nèi)的盤簧 和用于制造電端子系統(tǒng)的裝置提供的，其中盤簧置于沖壓到凹連接器 主體中的槽內(nèi)。本發(fā)明還提供了用于單元到單元的蓄電池連接的電連 接系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有增大的可靠性、安全性和可用性。還提供了用于 接合具有置于沖壓槽中的盤簧的銷的凹端子主體，其中，該凹端子主 體提供用于與至少一條導(dǎo)線接合。包括用于模塊蓄電池的端子的電連 接系統(tǒng)提供了增強的可靠性、安全性和可用性。現(xiàn)在將參見本發(fā)明的 附圖更詳細地討論本發(fā)明。在附圖中，類似和/或相應(yīng)的元件以相似的 參考數(shù)字指示。
圖l顯示了盤簧5，盤簧5具有曲線形狀，優(yōu)選基本上為圓形。 曲線形狀是通過連接盤簧5相對的端部提供的。盤簧5的相對的端部 可以焊接或是以機械方式連接。雖然盤簧5通常由金屬合金構(gòu)成，但 是可以選擇本領(lǐng)域中已知的任何導(dǎo)電材料。優(yōu)選地，盤簧是傾斜的， 其中盤簧的線圏傾斜。
凹端子主體10由沖壓金屬板構(gòu)成，其中槽11沖壓在凹端子主體 內(nèi)用于接受圖1中所示的盤簧5，且盤簧5優(yōu)選為傾斜盤簧。沖壓金 屬板由可以為導(dǎo)電材料的材料構(gòu)成，導(dǎo)電材料例如為銅、鋁、鋼和其 組合和合金。在一個優(yōu)選實施例中，沖壓金屬板包括銅合金。在一個 優(yōu)選實施例中，凹端子主體由單個沖壓形成以提供一種整體式結(jié)構(gòu)。
如圖2a和2b所示，在凹端子主體IO的一個實施例中，用于接收 盤簧5的槽11可以放置成界定盤簧5的直徑Dt的維度處于平行于凹 端子主體10的長度In的平面內(nèi)。在本實施例中，開口沿著平行于凹 端子主體10的長度"的平面布置。本發(fā)明的該實施例有利地提供了 一種具有基本上最小輪廓的凹端子主體10。
在本發(fā)明的本實施例中，金屬板被沖壓以提供預(yù)選數(shù)目的開口 12，
開口 12設(shè)計成有選擇地接合到凸端子主體71的插入部分上，如圖2c 和2d所示。用于包含盤簧5的槽11圍繞每個開口 12放置。槽ll的 定位選取成保證盤簧5提供凸端子主體71和凹端子主體IO之間的電 連通。
返回來參見圖2a和2b,沖壓金屬板還設(shè)計成提供折疊部15,其 中，折疊部15折疊到?jīng)_壓金屬板中其中槽11放置成保證盤簧5容納 在其中的部分上。盤簧5可以放置在槽11內(nèi)而折疊部15彎曲到位。
參見圖2c和2d，本發(fā)明還提供了凹端子主體10，凹端子主體IO 具有內(nèi)部盤簧5和用于接合到置于蓄電池單元72上的凸立柱(端子主 體)71,其中每個開口 12放置成向蓄電池單元72提供電子路徑。盤 簧5聯(lián)鎖在凸立柱71上的開槽結(jié)構(gòu)83內(nèi)部，如圖2d所示。盤簧5 在凸立柱71的開槽結(jié)構(gòu)83內(nèi)的接合提供了自鎖的凹端子和凸端子。 優(yōu)選為U形環(huán)的開口 12之間的柔性接頭73可以拉伸或壓縮，這樣就 可以因此而調(diào)節(jié)jf巨離L1(1凹端子10開口 12之間的iE巨離k的可調(diào)性 對于蓄電池單元72的兩個凸立柱71之間的距離方差提供了更大的公 差。
圖2e、 2f和2g顯示了本發(fā)明的凹端子的另一個實施例，其中凹 端子主體10具有第一端和第二端，其中第一端具有開口 12，開口 12 用于接合銷(也被稱為立柱)，該銷包括用于接收盤簧5的沖壓槽11， 并且第二端設(shè)計成用于接合導(dǎo)線。盤簧5和開口 12可以放置成界定盤 簧5的直徑Di的維度位于平行于界定了凹端子主體10的長度L2的維 度的平面內(nèi)。類似于在圖2a和2b中顯示的實施例，該實施例有利地 提供了具有基本上最小輪廓的凹端子主體10。
凹端子主體IO優(yōu)選由單坯件沖壓形成因此提供一種整體式結(jié)構(gòu)。 在一個實施例中，凹端子主體10中設(shè)計成與銷接合的部分包括折疊部 15、基部19和彎曲18，其中，折疊部15在彎曲18處折疊以位于坯 件沖壓件的基部19的之上或是之下，其中，沖壓槽ll放置成確保盤 簧5容納在其中。折疊部15和基部19均具有在此貫穿形成的孔，其 中，在將孔折疊在折疊部15中之后就基本上對準基部19中的孔以提
供接合銷的幾何形狀。在一個實施例中，沖壓槽11圍繞端子主體10 的折疊部15和基部19中的每個孔12的周邊形成，其中，沖壓槽11 在折疊部15和基部19中的組合提供了與盤簧5的接合。
在另一個實施例中，沖壓槽形成在端子主體10的折疊部15、基 部19之一中。當折疊部15彎曲到位時或是在折疊部15彎曲到位之后， 盤簧5可以放置在槽11內(nèi)。應(yīng)當指出，折疊部15可以折疊以位于基 部19之下或是基部之上。
仍然參見圖2e、 2f和2g，在一個實施例中，凹端子主體10包括 與凹端子主體10的開口端相對的巻曲端200用于與至少一條導(dǎo)線連通 接合。巻曲端200包括至少一個可巻曲筒201，其中，每個可巻曲筒 201均可以接合至少一條導(dǎo)線。每個可巻曲筒201可以包括翼片，翼 片具有兩個或更多插腳202、 203，其中插腳202、 203可以巻曲以接 合至少一條導(dǎo)線。在一個實施例中，第一組插腳202向?qū)Ь€提供電接 觸并且第二組插腳203與由絕緣護套罩蓋的導(dǎo)線的一部分接合。應(yīng)當 指出，雖然僅僅顯示了一個可巻曲筒，但是圖2e、 2f和2g中顯示的 凹端子可以包括任何數(shù)目的可巻曲筒，其中，每個可巻曲筒可以接合
一條或多條導(dǎo)線。
雖然圖2a-2f顯示了凹端子主體10具有一個或兩個開口 12，但
是任何數(shù)目的開口 12都可以設(shè)計到凹端子主體10中并且因此在本發(fā)
明的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖3a-3c，在本發(fā)明的另一個實施例中，凹端子主體IO 由沖壓金屬板構(gòu)成，其中凹端子主體10的每個開口 12包括圓形和圓 柱形的形狀，并且與圖2a-2g中顯示的扁平的低輪廓凹端子主體10 相反。在本實施例中，其中放置了盤簧5 (優(yōu)選是傾斜盤簧)的開口 12沿著垂直于界定了凹端子主體10的長度In的維度的平面布置。雖 然凹端子主體10可以包括任何數(shù)目的開口 12來接合凸端子主體(未 顯示)，其中包括單個開口，但是在包括多個開口的本發(fā)明的實施例 中，每個開口 12可以分隔開一個可調(diào)節(jié)的距離Llt>類似于圖2a-2d 中顯示的實施例，U形環(huán)73可以包含到圖3a-3c中所示的實施例中
并且可以拉伸或壓縮，這樣開口 12之間的距離In就可以調(diào)節(jié)，其中， 可調(diào)節(jié)距離"對于串連連接的任意兩個模塊40a、 40b之間的距離提 供了更大的公差，如圖8所示。
參見圖3c，在本發(fā)明的一個實施例中，凹端子主體74由沖壓金 屬板構(gòu)成，其中凹端子主體74的每個開口 12包括圓形和圓柱形形狀 和壓配合在圓柱形套筒內(nèi)的接觸彈簧。雖然，在圖3a-3c中的凹端子 主體10優(yōu)選包含置于沖壓槽11內(nèi)的傾斜的盤簧，或者沙漏狀的接觸 彈簧79可以壓入如圖3c所示的凹端子主體74中。
現(xiàn)在參見圖4，該圖顯示了凸端子主體20和凹端子主體10，凸端 子主體20包括插入部分25，插入部分25具有用于接合到凹端子主體 IO的開口 12中的幾何形狀。在本發(fā)明的一個實施例中，凸端子主體 20的插入部分25包括圓銷，該圓銷包括至少一個槽26。在本實施例 中，當凸端子主體20和凹端子主體IO接合時，凸插入部分25中的至 少一個槽26適于與包含在凹端子主體10的沖壓槽12中的盤簧5可反 向地聯(lián)鎖。
仍然參見圖4，凸端子主體20還可以包括用于與凸端子主體20 的插入部分25相對的至少一條導(dǎo)線(未顯示)連通接合的凸巻曲端 27。此外，凹端子主體IO可以包括與凹端子主體10的開口端12相對 的凹巻曲端13以用于與除連接到凸巻曲端27上的導(dǎo)線之外的至少一 條其它導(dǎo)線(未顯示)連通接合。
參見圖5，顯示在圖4中的每個凸端子主體10和凹端子主體20 可以裝在殼體中，其中，殼體適于提供凸端子主體20和凹端子主體
接合。密封接合可以由顯示在圖5和6中容納凹電端子10的凹聚合結(jié) 構(gòu)14和容納凸電端子20的凸聚合結(jié)構(gòu)28提供，其中，凹聚合結(jié)構(gòu) 14和凸聚合結(jié)構(gòu)28可以在凸端子主體20和凹端子主體10接合時提 供界面密封。在本發(fā)明的另一個實施例中，凹聚合結(jié)構(gòu)14和凸聚合結(jié) 構(gòu)28之間的界面密封是由如圖6中所示凸聚合結(jié)構(gòu)28和凹聚合結(jié)構(gòu) 14的連接部分限定的接口處的密封襯片16提供的。密封襯片16可以
由包括聚合材料的任意密封材料構(gòu)成。
此外，更多密封構(gòu)件17可以設(shè)置在凸聚合結(jié)構(gòu)28和凹聚合結(jié)構(gòu) 14的導(dǎo)線連接部處，其中，導(dǎo)線連接部與凸端子主體20的插入部分 25和凹端子主體10的開口端12相對。密封構(gòu)件17可以由適于提供 氣密封的任意材料構(gòu)成。
參見圖7a、 7b、 7c，本發(fā)明還提供了一種連接器30，該連接器 30具有用于接受沖壓凹端子主體10的內(nèi)部幾何形狀，如圖3a-3c所 示，并且具有用于接合置于模塊蓄電池40的殼體上的插座35的外部 幾何形狀，其中每個插座35放置成向模塊電池40提供電子路徑。連 接器30通常包括絕緣材料殼體(結(jié)構(gòu))例如塑料材料。在一個優(yōu)選實 施例中，多個插座35在模塊蓄電池40頂上串連布置，其中，多個連 接器30接合到插座35的串連布置提供了相鄰蓄電池模塊之間的串連 連接，如圖12b和14所示。
雖然圖7a-7c中所示的連接器30具有用于接受圖3a-3c中所示 的沖壓凹端子主體10的幾何形狀，但是應(yīng)當指出，可以預(yù)期到用于連 接器30的其它幾何形狀并且它們也在本發(fā)明的范圍中。例如，代替曲 線形開口，凹端子主體10a可以具有至少兩個多面體形開口 12a，如 圖8所示，并且連接器30a可以具有一種配置以接受包括多面體形開 口 12a的凹端子主體10a，如圖9所示。如圖IO所示，蓄電池模塊40a 可以包括一連串插座35a用于互鎖地接合圖9中所示的端子殼體30a。
不管所使用的連接器的幾何形狀，每個連接器30、 30a均容納凹 端子主體IO，其中連接器30、 30a的上部用作絕緣蓋來隔離包含在連 接器內(nèi)的凹端子主體IO被裝配或維護蓄電池模塊的人接觸。與連接器 30絕緣蓋部分相對的端部提供了在連接器接合在蓄電池模塊插座中時 允許包含在連接器內(nèi)的凹端子主體和蓄電池模塊的正和負凸端子之間 電接觸的開口。連接器30還提供了一組聯(lián)鎖臂31、 41，其中至少一 個聯(lián)鎖臂41可以包括順序翼片44。
現(xiàn)在參見圖lla、 llb、 12a、 12b、 13、 14、 14a和14b，本發(fā)明 還提供了一種用于減少向那些處理高壓蓄電池模塊40的人造成電沖
擊的裝置。通常，模塊電壓大約為40-50伏特，但是如果多個蓄電池 模塊串聯(lián)連接在一起，電壓可以達到大約100伏特至大約600伏特。 在串連連接的蓄電池模塊的裝配或維護過程中，當兩個或更多蓄電池 模塊以導(dǎo)致操作者由于意外接觸正凸端子而觸電死亡的方式連接時， 操作者的安全就變成關(guān)心的事。
在本發(fā)明的一個實施例中，如圖lla和llb所示的絕緣蓋50置于 多個蓄電池模塊中的每個正凸端子45 (也被稱作正凸立柱)上部的頂 上。參見圖llb，絕緣蓋50卡扣到正凸端子45的上部并且具有略微 小于凸端子直徑D3的外部蓋直徑D2，這樣凹端子就可以很容易地接 合成與凸端子45電連通。在本發(fā)明的一個實施例中，絕緣蓋50包括 集成扣環(huán)56，其中，集成扣環(huán)56接合到正凸端子45上部中的槽57 內(nèi)以將絕緣蓋60固定到正凸端子45的頂上。
參見圖12a和13,在本發(fā)明的一個實施例中，插座35的絕緣罩 蓋55和絕緣蓋50之間的間隔S！保證那些處理串連蓄電池;f莫塊的人不 會接觸從絕緣蓋50下面延伸的正凸端子45的暴露部分60。在一個優(yōu) 選實施例中，絕緣罩蓋55和絕緣蓋50之間的間隔被限制為最大6毫 米以保證操作者不能接觸正凸端子45的帶電部分(暴露部分60)并 且因此不會觸點死亡。在本實施例中，包括帶蓋正極端子的相鄰的蓄 電池模塊可以由容納凹端子的連接器串連連接，其中凹端子設(shè)置相鄰 蓄電池模塊的正凸端子和負凸端子之間的電連通。具體地說，如圖12b 中所示，包含在連接器30a、 30b、 30c、 3od和30e內(nèi)的凹端子允許多 個蓄電池才莫塊40a、 40b、 40c、 40d、 40e、 40f以任何裝配順序串連連 接，而同時提供一種方法來保護操作者免于觸點身亡。
現(xiàn)在參見圖14、 14a和14b，在本發(fā)明的另一個實施例中，代替 使用絕緣蓋罩蓋所有的正凸端子，在串連的蓄電池模塊的組裝和維修 過程中觸點身亡的發(fā)生基本上可以通過使用絕緣蓋罩蓋僅僅第一正凸 端子并且將連接器按照可以保證串連的蓄電池模塊的每個正凸端子可 以被保護不被意外接觸的順序插入。在本發(fā)明的一個實施例中，從連 接器的絕緣結(jié)構(gòu)延伸的順序翼片保證當每個連接器接合到串連的蓄電
池模塊的插座中時，正凸端子會受到絕緣殼體的連接器的保護。順序 翼片保證每個連接器按照使每個串連蓄電池模塊的正凸端子無法達到 或不能導(dǎo)致串連的蓄電池模塊的操作者觸電死亡的順序次序插入?，F(xiàn) 在將更詳細地描述連接器接合的順序。
圖14、 14a和14b顯示了通過多個連接器30a、 30b、 30c、 30d、 30e串聯(lián)連接的多個蓄電池模塊40a、 40b、 40c、 40d、 40e、 40f，其
中每個連接器接合在相鄰蓄電池模塊的插座中，提供正蓄電池模塊和 負蓄電池模塊之間的電連通。每個連接器均容納凹端子(未顯示)， 該凹端子提供相鄰電池端子的正凸端子(也被稱作正凸立柱)和負凸 端子(也被稱作負凸立柱)之間的電連通。雖然連接器30a、 30b、 30c、 30d、 30e在相鄰蓄電池模塊的插座35內(nèi)的接合阻礙了查看下面的正 凸端子和負凸端子，凸端子的放置在圖14中以參考數(shù)字75a、 75b、 75c、 75d、 75e用于正極端子，并且參考數(shù)字76a、 76b、 76c、 76d、 76e用于負極端子。在一種情況下，每個連接器30a、 30b、 30c、 30d、 30e提供了容納凹端子主體的絕緣結(jié)構(gòu)，其中凹端子主體接合第一蓄 電池模塊的負凸立柱和相鄰蓄電池模塊的正凸立柱。絕緣結(jié)構(gòu)容納凹 端子主體，保護凹端子主體免受操作者在裝配和維護蓄電池模塊過程 中接觸。
參見圖14、 14a和14b，在其中僅僅第一正凸端子75a由絕緣蓋 50罩蓋的本發(fā)明的實施例中，連接器30a、 30b、 30c、 30d、 30e的絕 緣結(jié)構(gòu)還包括順序翼片44，順序翼片44指定其中連接器30a、 30b、 30c、 30d、 30e接合在連接多個蓄電池模塊例如40a、 40b、 40c、 40d、 40f的相鄰蓄電池模塊的插座35內(nèi)的順序。在一個優(yōu)選實施例中，每 個連接器30a的絕緣結(jié)構(gòu)還包括至少兩個聯(lián)鎖臂31、 41，其中聯(lián)鎖臂 之一 41包括順序翼片44。
仍然參見圖14、 14a和14b，順序翼片44假設(shè)為當?shù)谝欢俗?0a 連接串連正凸端子75b的裝配順序的前兩個蓄電池模塊40a、 40b時， 串連的蓄電池模塊40a、40b的第二蓄電池模塊40b受到保護而不會被 處理者接觸。在這種配置中，雖然第二蓄電池模塊75b的正凸端子75b
被殼體的絕緣結(jié)構(gòu)罩蓋，但是負凸端子76b可以暴露出來。然后接合 裝配順序的第二連接器30b以串連連接第二和第三蓄電池模塊40b、 40c,其中，第二連接器30b的絕緣結(jié)構(gòu)罩蓋第二蓄電池模塊40b的負 凸端子76b、第三蓄電池模塊40c的正凸端子75c并且留下第三蓄電 池模塊40c的負凸端子76c被暴露。然后安裝順序的另一個第三連接 器30c等等，直到在最后一個蓄電池模塊40f處，最后一個正凸端子 75f由裝配順序中最后一個連接器30e的絕緣結(jié)構(gòu)罩蓋并且留下最后 一個負立柱76f被暴露。
如圖14、 14a和14b所示，每個連接器的每個聯(lián)鎖臂31、 41均包 括在插座35的上表面頂上延伸的覆蓋部分32、 42,其中接合了連接 器30a，并且豎直立柱33、 43從每個聯(lián)鎖臂41的覆蓋部分32、 42向 下延伸。每個豎直的立柱33、 43都接觸插座35的側(cè)壁的外部。在本 發(fā)明的一個實施例中，不可逆的聯(lián)鎖接合是由從聯(lián)鎖臂41之一延伸的 順序翼片44提供的，其中，相對的聯(lián)鎖臂31并未裝備順序翼片44。 更具體地，第一連接器30a和相鄰連接器30b之間的不可逆的聯(lián)鎖接 合是通過從第一連接器30a的聯(lián)鎖臂41的豎直立柱43的基部水平地 延伸的順序翼片44和相鄰放置的連接器30b的聯(lián)鎖臂的豎直立柱43 之間的直接接觸提供的。
在聯(lián)鎖臂的本實施例中，第一端子殼體30a的水平延伸的翼片44 的頂面與相鄰端子殼體30b的豎直立柱33直接接觸以保證每個連接器 30a、 30b以不可逆的裝配順序接合。應(yīng)當指出，在這種配置中，水平 延伸的翼片44置于每個其它豎直立柱43上，其中包括水平延伸順序 翼片44的豎直立柱43沿著正凸端子(立柱)(+ )(插座35的側(cè)壁 的左側(cè)上)放置，這樣每個連接器30a、 30b就可以從右向左插入它們 各自的插座35并且可以從左向右從它們各自的插座35移除。
如果改變了連接器接合到蓄電池模塊的插座中的順序，那么蓄電 池模塊就不能被連接。例如，如果蓄電池模塊40b和40c首先由連接 器30b連接，則相鄰連接器30a的翼片44就將停在第一連接器30的 聯(lián)鎖臂的覆蓋部分32處，其中，就會阻礙相鄰的連接器30a被接合。
反之，在維護期間，連接器30c必須首先被除去，然后是連接器30b 等等。按照這種方式，在裝配或維護過程中不會暴露串連連接的正立 柱。因此，就可以避免高壓(在100伏特至600伏特的級別上)觸點 死亡。
雖然圖14、 14a和14b顯示了圖7a-7c中所示的連接器和圖3a -3c中顯示的凹端子主體，但是上面所述的裝配順序和所涉及的結(jié)構(gòu) 同樣適于圖8-10中所示的凹端子主體和連接器。
現(xiàn)在參見圖15a、 15b和15c,在本發(fā)明的另 一個實施例中，插座 和接合在其中的連接器之間的鎖定配置是由一系列聯(lián)鎖凸起81a、 81b 和窗口 80a、 80b提供的。更具體地，在其中端子殼體30具有鎖定窗 口 80a和80b的本發(fā)明的實施例中，凸連接器插座在一個模塊上具有 鎖定凸起81a并且在相鄰才莫塊上具有鎖定凸起81b。當端子殼體30在 內(nèi)部與蓄電池模塊插座35完全接合時，凸起81a和81b分別落入鎖定 窗口80a和80b。因此，端子殼體鎖定在插座35內(nèi)并且提供兩個相鄰 的模塊。
鎖定配置保證聯(lián)鎖臂的朝向，這樣就必須遵循順序連接并且連接 順序是不可逆的。另外，鎖定配置保證必須遵循與連接順序相反的斷 開順序。
盡管已經(jīng)相對于其優(yōu)選實施例特別顯示和描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以不脫離本發(fā)明的精神和范圍而做出細 節(jié)形式中的上述和其它變化。因此本發(fā)明并非預(yù)期限于所述和所示的 確切形式和細節(jié)，而是落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電端子，包括具有至少一個用于接收凸端子主體的插入部分的開口的凹主體，所述凹主體具有位于所述開口中的沖壓槽；和用于在所述沖壓槽中提供所述凸主體的所述插入部分與所述凹主體之間的電接口的盤簧。
2. 如權(quán)利要求1所述的電端子，其特征在于，所述凸主體的所述 插入部分包括具有至少一個徑向槽的基本上圓柱形的構(gòu)件，其中，當 所述凸主體接合在所述凹主體中時，所述槽可反向地與所述盤簧聯(lián)鎖。
3. 如權(quán)利要求l所述的電端子，其特征在于，所述凹主體是具有 折疊部的沖壓金屬板坯件，其中，所述槽和所述盤簧包含在所述沖壓 金屬的所述折疊部內(nèi)。
4. 一種凹電端子，包括整體式主體，具有用于接合銷的第一端和用于接合導(dǎo)線的第二端， 所述第一端包括通過彎曲連接的折疊部和基部，其特征在于，所 述折疊部和所述基部均具有基本上彼此對準的開口，其中， 一個槽形 成在所述折疊部和所述基部的至少一個的所述開口中；和 置于所述槽內(nèi)的盤簧。
5. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，所述第二端具有至 少一個可巻曲的筒。
6. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，所述至少一個可巻 曲筒中的每一個均接合至少一條導(dǎo)線。
7. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，所述盤簧是傾斜盤簧。
8. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，用于接合所述導(dǎo)線 的所述第二端連接到所述第一端的所述基部上。
9. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，所述折疊部包括圍 繞基本上圓形的覆蓋開口設(shè)置的覆蓋槽，并且所述基部包括圍繞基本上圓形的下開口設(shè)置的下槽。
10. 如權(quán)利要求4所述的凹端子，其特征在于，所述整體式端子 主體包括銅或鋁。
11. 如權(quán)利要求5所述的凹端子，其特征在于，所述至少一個可 巻曲筒包括至少一個翼片，每個翼片均具有兩個或更多插腳。
12. —種用于形成凹端子主體的方法，包括 提供一種沖壓金屬坯件，該沖壓金屬坯件包括圍繞用于插入凸端子的開口的沖壓槽；在所述沖壓槽的至少一部分上折疊所述金屬坯件的至少一部分；并且將盤簧插入所述沖壓槽。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在將所述金屬坯件 的至少所述部分在所述槽的至少所述部分上折疊之前，所述盤簧插入 所述沖壓槽中。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在將所述金屬坯件 的至少所述部分在所述槽的至少所述部分上折疊之前和之后，所述盤 簧插入所述沖壓槽中。
15. —種用于形成凹端子的方法，包括沖壓整體式坯件，該整體式坯件包括具有由彎曲部分分隔的至少 第一和第二開口的第一端、圍繞所述第一和第二開口的所述至少一個的周邊形成的至少一個沖壓槽，以及用于接合導(dǎo)線的第二端；在所述彎曲部分處折疊所述第一端，以將所述第一開口設(shè)置成對準所述第二開口；并且將盤簧置于所述至少一個沖壓槽內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述整體式凹坯件 由金屬板沖壓制成，所述金屬板包括銅、鋁或其它金屬合金。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二端包括至 少一個可巻曲的筒。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述至少一個可巻曲的筒包括至少一個翼片，每個翼片均具有至少兩個插腳。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括使所述至少兩個插腳巻曲 到至少一條導(dǎo)線上。
20. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在將所述第一端在 所述彎曲部分處折疊過程中或在將所述第一端在所述彎曲部分處折疊 之后，所述盤簧被插入所述槽中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電端子，用于由金屬沖壓形成并且包括盤簧接口的電連接。大體上，發(fā)明的電端子包括具有至少一個用于接受凸端子主體(10)的插入部分的開口(12)的凹端子主體(10)，該凹端子主體包括圍繞開口(12)的周邊放置的沖壓槽(26)；和用于提供凸端子主體的插入部分和置于沖壓槽中的凹端子主體(10)之間的電接口的盤簧(5)。
文檔編號H01R31/00GK101185207SQ200680018138
公開日2008年5月21日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者A·巴格奇, S·斯帕多尼, 趙衛(wèi)平 申請人:愛爾科富士科羅公司