CN114256665A - 连接插座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接插座，用以连接一连接器。前述连接插座包括一导电元件、一开口、以及一电性元件。导电元件具有一凹槽。开口形成于连接插座的一端，且连通前述凹槽。电性元件容置于凹槽中，且具有一本体和多个悬臂结构。其中，每个悬臂结构包括一固定端、一自由端、一第一接触点、以及一第二接触点。固定端连接电性元件的本体，自由端则位于开口和固定端之间。第一接触点和第二接触点位于悬臂结构的相反表面上。当连接插座连接连接器时，第一接触点接触该连接器，且第二接触点接触导电元件。

Description

连接插座
技术领域
本发明有关于一种连接插座。更具体地来说，本发明有关于一种具有电性元件的连接插座。
背景技术
许多电子装置可通过连接结构来与其他的电子装置电性连接，以在彼此之间传递电力、讯号或数据等。然而，在前述传输的过程中，若流过连接器的电流较大，而连接结构未妥善设计，可能会导致连接结构中插头和插座在接触的端子处发热，进而造成传输效率的降低、或更进一步地使得连接器因高温而损坏。因此，如何解决前述问题始成一重要之课题。
发明内容
为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种连接插座，用以连接一连接器。前述连接插座包括一导电元件、一开口、以及一电性元件。导电元件具有一凹槽。开口形成于连接插座之一端，且连通前述凹槽。电性元件容置于凹槽中，且具有一本体和多个悬臂结构。其中，每个悬臂结构包括一固定端、一自由端、一第一接触点、以及一第二接触点。固定端连接电性元件之本体，自由端则位于开口和固定端之间。第一接触点和第二接触点位于悬臂结构的相反表面上。当连接插座连接连接器时，第一接触点接触该连接器，且第二接触点接触导电元件。
本发明一些实施例中，前述本体具有一内表面，且第一接触点凸出于此内表面。
本发明一些实施例中，凹槽具有一底面和一侧壁，侧壁位于开口和底面之间，且至少部分之悬臂结构的排列方向由底面往开口之方向依序排列。连接插座包括一主轴，穿过底面之中心和开口的中心。至少部分的悬臂结构的排列方向平行于前述主轴。于一些实施例中，至少部分的悬臂结构的排列方向相对于主轴偏斜。
本发明一些实施例中，至少部分的悬臂结构环绕主轴排列。
本发明一些实施例中，前述导电元件的导电性大于电性元件的导电性，且电性元件具有高弹性。悬臂结构通过本体彼此并联。第二接触点和固定端之间具有平板结构。
本发明一些实施例中，前述第一接触点和第二接触点之间的距离小于第二接触点和固定端之间的距离。于一些实施例中，第一接触点和第二接触点之间的距离大于第二接触点和固定端之间的距离。
本发明一些实施例中，前述连接插座更包括一定位元件，与导电元件结合，且配置来将电性元件固定于凹槽中。电性元件的两端分别接触定位元件和凹槽的底面。开口形成于定位元件上。定位元件具有低导电性材料或非导电性材料。
本发明一些实施例中，前述悬臂结构彼此平行。本体具有一外表面，且电性元件更包括多个凸出部，所述凸出部凸出于外表面并接触导电元件。至少一些凸出部邻近于凹槽的底面。
附图说明
图1为表示本发明一实施例中，连接器与连接插座连接之示意图。
图2为表示本发明一实施例之连接插座的***图。
图3为表示本发明一实施例之连接插座的局部剖视图。
图4为表示本发明一实施例中之电性元件的示意图。
图5为表示本发明一实施例中，连接器***连接插座的凹槽后的局部剖视图。
图6为表示本发明一实施例之电性元件和定位元件的示意图。
图7A为表示本发明另一实施例中之电性元件的示意图。
图7B为表示本发明又一实施例中之电性元件的示意图。
其中附图标记为：
10:连接插座
11:开口
20:连接器
100:导电元件
110:凹槽
111:底面
112:侧壁
200、200A、200B:电性元件
210:本体
211:内表面
212:外表面
220:悬臂结构
221:固定端
222:自由端
223:第一接触点
224:第二接触点
230:凸出部
240:延伸部
300:定位元件
310:弯折部
311:缺口
320:板状部
D:排列方向
R:主轴
具体实施方式
以下说明本发明之连接插座。然而，可轻易了解本发明提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇揭露所属之一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
首先请参阅图1，本发明一实施例之连接插座10可为一母端的接收器，且可以与一公端的连接器20连接。通过使连接插座10和连接器20相互连接，可在两者之间传递电力、讯号、及/或数据等。举例而言，于本实施例中，连接器20可为设置于充电枪(例如交流充电枪(alternating current(AC)charging plug)或直流充电枪(direct current(DC)chargingplug))上之多个端子的其中一个，而连接插座10则为充电接口上多个端子的其中一个。
于一些实施例中，连接器20可为家用交流电源插头上的端子，而连接插座10则可为家用交流电源插座上的端子。于一些实施例中，连接器20和连接插座10可分别为AC/DC电动车连接器、AC/DC工具机连接器、或需要传输大电流的连接设备的插头和插座上的端子，但并不限定于此。
如图1～3所示，连接插座10可包括一开口11，前述连接器20可穿过此开口11来与连接插座10连接。连接插座10主要包括一导电元件100、一电性元件200、以及一定位元件300。导电元件100可包括导电材料，且可具有与开口11连通之一凹槽110。举例而言，导电元件100可由纯铜和黄铜制成。
前述凹槽110具有一底面111和一侧壁112，其中底面111面向开口11，侧壁112则从底面111延伸至开口11。于本实施例中，凹槽110的深度(即从底面111到开口11的距离)大致相等于电性元件200的长度，且凹槽110邻近开口11处的尺寸大于凹槽110邻近底面111的尺寸。另外，底面111的中心至开口11的中心可被定义为凹槽110的主轴R。
请参阅图1～4，电性元件200设置于导电元件100的凹槽110中，且包括一本体210以及多个悬臂结构220，其中本体210大致具有一中空圆柱结构，悬臂结构220则彼此分离且平行地设置于本体210上。详细而言，每个悬臂结构220皆包括一固定端221和一自由端222，固定端221连接于本体210，自由端222则可以以固定端221为圆心相对于本体210旋转。特别的是，自由端222会位于固定端221和连接插座10的开口11之间。
每个悬臂结构220包括至少一第一接触点223和至少一第二接触点224，分别位于悬臂结构220的相反表面上。第一接触点223凸出于本体210的内表面211，且邻近于悬臂结构220的自由端222。第二接触点224和本体210的外表面212面向凹槽110的内壁，且第二接触点224位于第一接触点223和悬臂结构220的固定端221之间。因此，第二接触点224和固定端221之间的距离会小于第一接触点223和固定端221之间的距离。于本实施例中，第一接触点223和第二接触点224之间的距离亦小于第二接触点224和固定端221之间的距离。
电性元件200上的悬臂结构220是从凹槽110的底面111往开口11的方向依序排列，且悬臂结构220是围绕凹槽110的主轴R排列。于本实施例中，悬臂结构220的排列方向D为相对于主轴R偏斜，即，从凹槽110的底面111往开口11的方向依序排列的各个悬臂结构220彼此错位排列。
电性元件200更个包括多个凸出部230，设置于本体210上且凸出于本体210的外表面212。凸出部230的位置接近电性元件200的两端部，亦即，部分之凸出部230邻近于凹槽110的底面111且部分之凸出部230邻近于导电元件100的开口11。当电性元件200设置于导电元件100的凹槽110中时，邻近凹槽110的底面111的凸出部230会接触凹槽110的内壁，使得本体210的外表面212和凹槽110的内壁之间形成一间距。因此，本体210的外表面212不会直接接触凹槽110的内壁。
如图5所示，当连接器20进入凹槽110中与连接插座10连接时，其会接触悬臂结构220的第一接触点223，并推动悬臂结构220弯曲，使得悬臂结构220的第二接触点224接触凹槽110的内壁。由于电性元件200具有导电材料，因此连接器20即可透过电性元件200的悬臂结构220将电力、讯号、及/或数据传递至导电元件100。
需特别说明的是，当连接器20进入凹槽110中与连接插座10连接时，连接器20将不会与本体210的内表面211接触。此外，由于第一接触点223和第二接触点224距离短，因此连接器20的电流可被迅速地传递至导电元件100，能量不会停留于悬臂结构220，故可减少局部发热(焦耳热(Joule heating))的情形。再者，悬臂结构220是棋盘状地配置在电性元件200的本体210上，且沿着凹槽110的深度方向排列之悬臂结构220的排列方向D相对于主轴R偏斜，因此可分散流经导电元件100的电流，更进一步地减少局部发热的情形。举例而言，在室温25℃的前提下，当八十安培的电流从连接器20流入连接插座10时，连接插座10内最高部位的温度仅在六十度至八十度之间(例如七十度)。并且，相较于图7A之实施例(悬臂结构220的排列方向D是平行于主轴R)，由于本实施例之悬臂结构220的排列方向D相对于主轴R偏斜，减少了悬臂结构在凹槽110的内壁之同一弧面上重复摩擦的次数，故可降低磨耗而增加产品使用寿命。
电性元件200可包括高弹性的导电金属材料，例如铍铜、磷青铜、或黄铜等，但并不限定于此。于本实施例中，导电元件100的导电性(electrical conductivity)会大于电性元件200的导电性。
另外，在本实施例中，电性元件200是先将一金属平板经由例如钻孔及/或其他合适的方式形成悬臂结构220后，再将前述金属平板卷曲弯折形成中空圆柱结构。因此，悬臂结构220的固定端221到第二接触点224的部分仍会具有平板结构。又由于凹槽110的内壁为圆弧状，故在本实施例中每个悬臂结构220会具有两个第二接触点224。
请回到图1～4，定位元件300可与导电元件100结合，以将电性元件200定位于导电元件100的凹槽110中。于本实施例中，连接插座10的开口11是形成于定位元件300上，且定位元件300可由低导电性材料或非导电性材料构成(例如不锈钢或塑料)。
如图6所示，电性元件200在邻近开口11的端部可具有至少一延伸部240，延伸部240连接于本体210且凸出于本体210的外表面212。当电性元件200设置于导电元件100的凹槽110中时，其邻近凹槽110的底面111的一端会与底面111接触，另一端则会藉由延伸部240与定位元件300接触。藉此，电性元件200在主轴R方向上的位置可被固定。
电性元件200上邻近开口11的凸出部230亦可与定位元件300接触，以更稳固地固定电性元件200在X轴方向及/或Y轴方向上的位置。由于定位元件300是由低导电性材料或非导电性材料构成，因此当连接器20***时，电流将不会从邻近开口11的凸出部230流入导电元件100，悬臂结构220可保持其减少局部发热的功效。
于本实施例中，定位组件300在开口11处形成有朝向导电元件100之凹槽110延伸的弯折部310，电性元件200的凸出部230是与弯折部310的壁面接触。另外，弯折部310上可形成有缺口311，当电性元件200设置于导电元件100的凹槽110中时，电性元件200的延伸部240可穿过缺口311，并接触定位元件300对应缺口311的板状部320，如此，即可将电性元件200定位。
连接插座10亦可使用其他形式的电性元件。举例而言，可将前述连接插座10中的电性元件200替换为图7A所示的电性元件200A。电性元件200A与电性元件200类似，故具有相同结构的部分将不再赘述。不同的是，电性元件200A上之悬臂结构220的排列方向D是平行于主轴R。如此一来，可便利于电性元件200A的生产，且可增强电性元件200A的结构可靠度。
请参阅图7B，前述连接插座10中的电性元件200亦可替换为图7B所示的电性元件200B。电性元件200B与电性元件200类似，故具有相同结构的部分将不再赘述。不同的是，电性元件200B上之悬臂结构220的排列方向D是平行于主轴R，且第一接触点223和第二接触点224之间的距离亦大于第二接触点224和固定端221之间的距离。如此一来，可更进一步地增强电性元件200B的结构可靠度，且可缩小连接插座10的整体尺寸。
综上所述，本发明提供一种连接插座，用以连接一连接器。前述连接插座包括一导电元件、一开口、以及一电性元件。导电元件具有一凹槽。开口形成于连接插座之一端，且连通前述凹槽。电性元件容置于凹槽中，且具有一本体和多个悬臂结构。其中，每个悬臂结构包括一固定端、一自由端、一第一接触点、以及一第二接触点。固定端连接电性元件的本体，自由端则位于开口和固定端之间。第一接触点和第二接触点位于悬臂结构的相反表面上。当连接插座连接连接器时，第一接触点接触该连接器，且第二接触点接触导电元件。
虽然本发明的实施例及其优点已揭露如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明之保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中具有通常知识者可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明之保护范围包括上述制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一申请专利范围构成个别的实施例，且本发明之保护范围也包括各个申请专利范围及实施例的组合。
虽然本发明以前述数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。此外，每个申请专利范围建构成一独立的实施例，且各种申请专利范围及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种连接插座，用以连接一连接器，该连接插座包括：
一导电元件，具有一凹槽；
一开口，形成于该连接插座的一端，且连通该凹槽；以及
一电性元件，容置于该凹槽中且具有一本体和多个悬臂结构，其中每个悬臂结构包括：
一固定端，连接该电性元件的该本体；
一自由端，位于该开口和该固定端之间；
一第一接触点；以及
一第二接触点，该第一接触点和该第二接触点位于该悬臂结构的相反表面上，其中当该连接插座连接该连接器时，该第一接触点接触该连接器，且该第二接触点接触该导电元件。
2.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该本体具有一外表面，且该外表面与该电性元件之间形成一间距。
3.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该本体具有一内表面，且该第一接触点凸出于该内表面。
4.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该凹槽具有一底面和一侧壁，该侧壁位于该开口和该底面之间，且至少部分的该些悬臂结构的排列方向，由该底面往该开口的方向依序排列。
5.如权利要求4所述的连接插座，其特征在于，该连接插座包括一主轴，且该主轴穿过该底面的中心和该开口的中心，其中至少部分的该些悬臂结构的排列方向平行于该主轴。
6.如权利要求4所述的连接插座，其特征在于，该连接插座包括一主轴，且该主轴穿过该底面的中心和该开口的中心，其特征在于，至少部分的该些悬臂结构的排列方向相对于该主轴偏斜。
7.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该连接插座包括一主轴，该凹槽具有一底面，且该主轴穿过该底面的中心和该开口的中心，其中至少部分该些悬臂结构环绕该主轴排列。
8.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该导电元件的导电性大于该电性元件的导电性。
9.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该电性元件具有高弹性。
10.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该些悬臂结构通过该本体彼此并联。
11.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该第二接触点和该固定端之间具有平板结构。
12.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该第一接触点和该第二接触点之间的距离小于该第二接触点和该固定端之间的距离。
13.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该第一接触点和该第二接触点之间的距离大于该第二接触点和该固定端之间的距离。
14.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该连接插座更包括一定位元件，该定位元件与该导电元件结合，且配置来将该电性元件固定于该凹槽中。
15.如权利要求14所述的连接插座，其特征在于，该凹槽具有一底面，且该电性元件的两端分别接触该定位元件和该底面。
16.如权利要求14所述的连接插座，其特征在于，该开口形成于该定位元件上。
17.如权利要求14所述的连接插座，其特征在于，该定位元件具有低导电性材料或非导电性材料。
18.如权利要求14所述的连接插座，其特征在于，该电性元件具有至少一延伸部，该本体具有一外表面，且该延伸部凸出于该外表面，其特征在于，该延伸部接触该定位元件。
19.如权利要求1所述的连接插座，其特征在于，该本体具有一外表面，且该电性元件更包括多个凸出部，该些凸出部凸出于该外表面并接触该导电元件。
20.如权利要求19所述的连接插座，其特征在于，该凹槽具有一底面，部分的该些凸出部邻近于该底面。
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