CN101454948A - 用于电力传输的连接器和触头 - Google Patents

Abstract

一种连接器系统包括第一连接器和与第一连接器相配合的第二连接器。在第一和第二连接器中可使用相同类型的电触头。

Description

用于电力传输的连接器和触头

技术领域

本发明涉及连接器，以及其内被设置为传输电力的触头。

背景技术

用于传输电力的连接器系统典型地包括牛角连接器(headerconnector)以及同牛角连接器的部件相配合并容纳牛角连接器的一部分的插孔连接器(receptacle connector)。牛角连接器包括一个或更多个电触头，其互补地与一个或更多个插孔连接器上的电触头结合，从而在牛角连接器和插孔连接器之间建立了电力和机械连接。

用于牛角连接器的电触头通常被设置为不同于用于插孔连接器的电触头，因为需要为两个连接器的电触头配备互补的配合特征。

制造用于牛角连接器和插孔连接器的两种不同类型的电触头的需求需要使用本来并不需要的第二套制造工具。由于使用两种不同类型的电触头，结果导致组装成本也被提的更高，因为组装这两种不同类型的电触头需要不同的方法和设备。

生产包括两种类型而非一种类型的电触头的连接器系统需要更大量的部件及存货。而且，两种不同类型的电触头在生产和安装过程中使用时可能导致人为失误的隐患。如，针对牛角连接器配置的电触头可能不正确地被安装在插孔连接器内，同时不同类型的电触头被用于牛角连接器和插孔连接器内。

因此，连接器系统存在着与时俱进的需求，该连接器系统具有相同类型的电触头或在其牛角连接器和插孔连接器内具有同一配合配置。

发明内容

连接器系统的优选实施例包括第一连接器和与第一连接器相配合的第二连接器。相同类型的电触头可在第一连接器和第二连接器内使用。

电触头的优选实施例包括具有第一板状本体部件的第一半部和具有第二板状本体部件的第二半部。第一半部的第一板状本体部件置于第二半部的第二板状本体部件的旁边。两个或更多的第一类型的悬臂式的触头梁可与第一板状本体部件邻接，其中两个或更多第一类型触头梁的每个都具有第一主表面。第二板状本体部件可包括两个或更多第二类型的悬臂式的触头梁，其不同于与第一板状本体部件邻接的两个或更多的第一类型触头梁。两个或更多第二类型触头梁的每个都具有第二主表面，其与两个或更多第一类型触头梁中相应的一个第一主表面对齐并相对。尾销可垂直于两个或更多的第一类型触头梁延伸。板状本体部件和第二板状本体部件互相毗邻且可互相平行。第一板状本体部件，第二板状本体部件和两个或更多第一类型触头梁可位于相同的虚拟平面内，并且两个或更多的第二类型触头梁和/或尾销的每个都可延伸到该虚拟平面之外。

电触头的其它优选实施例包括直触头梁和与直触头梁相对并间隔的成一定角度的触头梁。

电连接器的其它优选实施例包括带有第一外壳和位于第一外壳内的第一电触头的第一连接器。电连接器可包括带有第二外壳的第二连接器，和位于第二外壳上的第二电触头。该电连接器可包括具有第一板状本体部件、从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁以及从第一板状本体部件沿第一方向延伸的与第一类型触头梁不同的第二类型触头梁的第一半部。电触头还包括具有与第一板状本体部件毗邻的第二板状本体部件的第二半部，第二板状本体部件包括从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁以及从第二板状本体部件沿第一方向延伸的与第一类型触头梁不同的第二类型触头梁。从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁可位于从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第二类型触头梁的邻近的相对位置。从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第二类型触头梁可位于从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁的邻近的相对位置。可附加第二电触头，其中以上提到的电触头是第一电触头并且电触头/第一电触头是上半部而且第二电触头是间隔开的下半部。第一电触头和第二电触头具有相同的第一类型触头梁和第二类型触头梁设置并且第一板状本体部件邻近第二板状本体部件。

附图说明

通过上述的概要和以下对优选实施例的详细描述并参照附图可更好地了解本发明。为了达到用图解来说明本发明的目的，附图描述了优选实施例。然而，本发明不受限于附图所公开的特定手段。在图中：

图1示出连接器系统的优选实施例的牛角连接器的正面透视图；

图2示出与图1所示的牛角连接器相配合的插孔连接器的正面透视图；

图3示出在图1和图2所示的配合状态下的牛角连接器和插孔连接器的侧视图；

图4示出在图1和3中所示的牛角连接器的电触头的正面透视图；

图5示出图4所示的电触头的背部透视图；

图6示出图4和图5示出的电触头在与图2和3中示出的插孔连接器的电触头配合过程开始时的透视图；

图7示出图4—6所示的电触头在配合过程开始时的俯视图；

图8示出图7中标有“A”的区域的放大图；

图9示出图4—8所示的电触头在完全配合状态下的透视图；

图10示出图9中标有“B”的区域的俯视放大图；

图11示出图4—10示出的电触头在配合过程开始时的另一可选实施例的透视图；

图12示出在配合过程开始时图11示出的电触头的俯视图；

图13示出图12中标有“C”的区域的放大图；

图14示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的透视图；

图15示出与图1和3示出的牛角连接器配合的、包括图14示出的电触头的插孔连接器的侧视图；

图16示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的透视图；

图17示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的透视图；

图18示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的透视图；

图19示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的俯视图；

图20A示出在图4—10示出的电触头的另一可选实施例的第一类型触头梁的前视图；以及

图20B示出图4—10示出的电触头的另一可选实施例的第一类型触头梁的前视图。

具体实施方式

图1和3示出牛角连接器10的优选实施例。牛角连接器10包括多个电触头100。图2和3示出与牛角连接器10相配合的插孔连接器12的优选实施例。插孔连接器12包括多个与牛角连接器10的电触头100完全相同且相配合的电触头。为明确地说明，图中插孔连接器12的电触头用附图标记100a表示。牛角连接器10和插孔连接器12形成了连接器系统14。

带有六个电触头100的牛角连接器10仅为示例性的。牛角连接器10的另一个实施例可包括多于或少于六个的电触头100。如，可选实施例可仅包括一个电触头100。

如图3所示，牛角连接器10可被安装在基座21上，并且插孔连接器12可被安装在基座23上。在相互配合时，牛角连接器10和插孔连接器12可在基座21与23之间传输电力。

牛角连接器10还包括外壳18。外壳18限定了将电触头100安装于其内的腔20。外壳18具有形成于其中的孔22。从图1的透视图中可以看到，每个孔22在外壳18的腔20与上外表面之间延伸。通过将加热的空气从腔20引导到牛角连接器10周围的环境中，孔22有助于散发通过电触头100传输电流时所产生的热量。

插孔连接器20也包括外壳26。外壳26限定了电触头100a安装于其内的腔(未示出)。外壳26具有形成于其中的开口27，从而提供了从外壳26的配合面到电触头100a的通路。

外壳26具有形成其中的孔30。每个孔30在外壳26内的腔与外壳26的上外表面之间延伸。通过将加热的空气从腔引导到插孔连接器12周围的环境中，孔30有助于散发通过电触头100a传输电流时所产生的热量。

外壳18和外壳26优选由电热绝缘材料制成，如耐高温的玻璃纤维尼龙。外壳18和26的可选实施例可由非热绝缘材料制成。

仅仅出于示例性的目的，介绍了外壳18和26的详细细节。电触头100、100a可被使用与其它类型的连接器外壳结合。

如上所述，牛角连接器10的电触头100和插孔连接器12的电触头100a是相同的。因此以下关于电触头100的描述同样适用于电触头100a，除非另有说明。

每个电触头100包括第一半部102和第二半部104。第一半部102包括板状本体部件106a。第二半部104包括板状本体部件106b。如图4和5所示，本体部件106a、106b相对或互相面对，并且互相堆叠。在电触头100的可选实施例中，本体部件106a，106b可被如此设置以使本体部件106a的全部或部分与本体部件106b间隔。

第一部分102包括形式为三个基本直触头梁108a的第一类型触头梁。从透视图4可见，每个触头梁108a毗邻本体部件106a的前端。第二半部104包括两个基本直触头梁108b，每个触头梁108b毗邻本体部件106b的前端。如图7和8所示，每个直触头梁108a、108b的前缘优选地为圆形或弯曲的。直触头梁108a也可朝彼此弯曲。

第一部分102还包括形式为两个成角度触头梁110a的第二类型触头梁。第二部分104还包括三个成角度触头梁110b。如图7所示，每个成角度触头梁110a、110b包括基本S形的部分112，其毗邻相关的本体部件106a、106b的前端。每个成角度触头梁110a、110b还包括与相关的成角度部分112毗邻的直部分113以及与相关的直部分113毗邻的弯曲部分114。这种构造导致每个成角度触头梁110a、110b向外延伸然后沿其长度向内延伸。

仅仅出于示例性目的，电触头100的第一半部102被示为带有三个直触头梁108a和两个成角度触头梁110a。仅仅出于示例性目的，第二半部104被示为带有两个直触头梁108b和三个成角度触头梁110b。电触头100的可选实施例可包括具有任何数量的直触头梁108a、108b和成角度触头梁110a、110b的第一和第二半部102、104，包括单个的直触头梁108a、108b和/或单个的成角度触头梁110a、110b。

第一半部102的直触头梁108a和成角度触头梁110a优选以交替方式设置在本体部件106a上，即，每个成角度触头梁110a与两个直触头梁108a相邻并位于它们之间，如图4所示。电触头100的第二半部104的直触头梁108b和成角度触头梁110b优选以交替方式设置在本体部件106b上，即每个直触头梁108b与两个成角度触头梁110b相邻并位于它们之间，如图5所示。

如图4所示，第一半部102的每个直触头梁108a与第二半部104的相关的一个成角度触头梁110b相对且相间隔。这种结构就产生了三对相对的直的和成角度触头梁108a、110b。

第一半部102的每个成角度触头梁110a与第二半部104的相关的一个直触头梁108b相对且相间隔。这种设置就产生了两组相对的直的以及成角度触头梁108b、110a。

如图4和5所示，第一半部和第二半部102、104每个都优选地包括基本呈S形的部分115，其毗邻本体部件106a、106b的底缘。

第一半部和第二半部102，104每个还包括多个尾销(terminal pin)116，它们与相关的一个基本呈S形的部分115毗邻。尾销116可容纳于基座21或23的电镀的通孔或其它结构内，从而在牛角连接器10或插孔连接器12与相应的基座21、23之间建立了电力和机械连接。基本呈S形的部分115相对与其相关的本体部件106a、106b向外凸起或扩张，从而在第一半部102的尾销116和第二半部104的尾销116之间提供了间隙。

仅仅出于示例性目的，电触头100被示为直角触头。电触头100的可选实施例可被配置有直接或间接从相关的本体部件106a、106b的后缘延伸出的终端部分115。

每个本体部件106a、106b可包括电流引导结构(如图4和5中所示的狭槽117)，从而在其工作期间促使穿过电触头100的电流均匀分布。电触头100的可选实施例可形成为不具有电流引导结构。

本体部件106a、106b之一或两者可包括一个或多个突起118。突起118可被容纳于形成于另一本体部件106a、106b中的相关通孔中，从而在电触头100被插入外壳18时有利于保持第一半部102和第二半部104处于对齐状态。电触头100的可选实施例也可形成为不具有这种对齐特征。

每个本体部件106a、106b包括位于其后上方拐角处的翼片120。如图4和5所示，翼片120是向外成角度的。在牛角连接器10的装配过程中，当电触头100从外壳18后侧插入到外壳18中时，每个翼片120可接触位于外壳18上的相关凸缘(未示出)。翼片120与凸缘的接触引起翼片120向内偏斜。当电触头100在外壳18内到达了完全插入的位置时，翼片120穿过了凸缘。一旦翼片120穿过了凸缘，翼片120的弹性导致翼片120向外弹出到达其原始位置。翼片120与凸缘之间的抵触阻止电触头100回退到外壳18之外。

电触头100可由连接器设计领域技术人员公知的适宜材料制成。如，电触头可由铜合金制成。也可选择使用其它材料。电触头100可被电镀多种材料，如金或金镍混合物。

正如上述，牛角连接器10的每个电触头100与插孔连接器12的相同电触头100a相配合。图6到10描述了电触头100、100a的配合过程。

牛角连接器10和插孔连接器12最初被布置为使牛角连接器10的直触头梁108a、108b以及成角度触头梁110a、110b与插孔连接器12的外壳26中的相关开口27基本对齐。牛角连接器10和插孔连接器12朝彼此运动使得牛角连接器10的直触头梁108a、108b和成角度触头梁110a、110b的前缘通过开27进入到外壳26内。

当触头和插孔连接器10、12进一步朝彼此移动时，电触头100a的每个直触头梁108a的前边缘进入电触头100的相关的两个彼此相对的直的和成角度触头梁108a、110b之间的空间或间隙内。当电触头100、100a朝彼此移动时，电触头100的每个直触头梁108a的前缘同时地进入电触头100a相关的两个彼此相对的直的和成角度触头梁108a、110b之间的空间内。

如图7和8所示，电触头100、100a朝彼此的进一步移动导致每个直触头梁108a接触相关的一个成角度触头梁110b的弯曲部分114。每对彼此相对的直的和成角度触头梁108a、110b间隔开从而使得当另一电触头100、100a的相关直触头梁108a插入其间时引起成角度触头梁110b向外偏离。

每个直触头梁108a的圆形前缘有助于引导直触头梁108a进入另一电触头100、100a的相关的一对直的和成角度触头梁108a、110b之间的空间内。另外，圆形前缘以逐渐方式将接触的成角度触头梁110b向外推压。

如图9和10所示，电触头100、100a朝彼此的持续移动引起了电触头100、100a最终地到达其完全配合位置。

如图9和10所示，当电触头100、100a完全配合时，两个电触头100、100a的直触头梁108a位于触头梁100、100a的相关的成角度触头梁110b之间。成角度触头梁110b通过直触头梁108a向外扩展。成角度触头梁110a的弹性变形在每个成角度触头梁110a与相接触的直触头梁108a之间产生了接触力。这种接触力使得相关的直触头梁108a互相抵靠，并且因此在直触头梁108a之间增加了接触力。这些接触力有助于在电触头100、100a之间建立电力连接。接触力也有助于保持电触头100、100a处于配合的状态。

电触头100、100a可被设置为使得相关的直触头梁108a最初被隔开一间隙，而当上述接触力将直触头梁108a朝彼此推压(即，当电触头100、100a相配合时相关的直触头梁108a可向内偏斜)时，间隙闭合。可选地，电触头100、100a被设置为使得相关的直触头梁108a在配合过程的开始处相互接触，且在整个配合过程中保持接触。

电触头100、100a的直触头梁108b和成角度触头梁110a的配合过程基本相同，并且与直触头梁108a和成角度触头梁110b的上述配合过程同时发生。

在一对牛角连接器和插孔连接器内使用相同的电触头可避免还需要两组不同的工具来制造电触头，因此有助于最小化加工成本。此外，相同的电触头的使用有助于最小化产品的安装成本，因为可使用相同的方法和设备来安装牛角连接器和插孔连接器的电触头。

在连接器系统的牛角连接器和插孔连接器中使用相同的电触头有助于使用于维持连接器系统生产的所需的存货数量最小化，进一步减少了全部的生产成本。而且，通过在牛角连接器和插孔连接器内使用相同的电触头可消除使用不同类型的电触头所引起的相关的潜在人为失误。如，在牛角连接器和插孔连接器内使用相同电触头可基本消除仅适用于牛角连接器的电触头被错误地安装在插孔连接器内的可能性。

以上提供的描述出于解释而不是限制本发明。虽然本发明已通过优选实施例或优选的方法进行了描述，但是要了解在此使用的词是描述和图示的词而不是限定词。此外，虽然本发明已经参照特定的结构、方法和实施例进行了描述，但本发明不限定于在此公开的特定方面，而所有的结构、方法和使用都在本发明所附权利要求的范围内。本领域技术人员可在说明书的教导下对本发明进行各种改进和改变而不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

如，图11到13示出形式为电触头200、200a的电触头100、100a的一个可选实施例。电触头200、200a基本与电触头100相同，除了电触头200、200a的所有直触头梁208位于电触头200、200a的第一半部202上，且电触头200、200a的所有成角度触头梁210位于电触头200、200a的第二半部204上。成角度触头梁210和直触头梁208在其它方面与电触头100的各自的成角度触头梁110a、110b和直触头梁108a、108b是基本相同的。

图14示出形式为电触头220的电触头100的另一可选实施例。电触头220包括第一半部222，其具有根据上述关于电触头100结构的三个直触头梁108a和两个成角度触头梁110a。电触头220还包括第二半部228，其具有根据上述关于电触头100结构的两个直触头梁108b和三个成角度触头梁110b。

电触头220包括从第一半部和第二半部222、228向后延伸的尾销116。电触头220可作为图15所示的插孔连接器229的一部分使用。插孔连接器229与牛角连接器10相配合，并且可安装在与基座21基本垂直的基座230上。

图16示出形式为电触头234的电触头100的另一可选实施例。电触头234包括第一半部236和第二半部238。第一半部236包括板状本体部件240a，且第二半部238包括板状本体部件240b。如图16所示，本体部件240a、240b相互间隔。在操作过程中，间隔本体部件240a、240b有助于电触头234散热。

连接器234的第一半部236具有根据上述关于电触头100结构的三个直触头梁108a和两个成角度触头梁110a。连接器234的第二半部238具有根据上述关于电触头100结构的两个直触头梁108b和三个成角度触头梁110b。

图17示出形式为电触头234的电触头100的另一可选实施例。除了电触头234被分为上半部236a和与之相间隔的下半部236b之外，电触头234基本与电触头100相似，从而在其操作期间促使穿过电触头234的电流均匀分布。电触头234具有根据上述关于电触头100结构的直触头梁108a、108b和相对的成角度触头梁110a、110b。

图18示出形式为电触头240的电触头100的另一可选实施例。除了电触头240被分为上半部242a和与之相间隔的下半部242b，电触头240基本与电触头220相似，从而在其操作期间促使穿过电触头240的电流均匀分布。相对电触头100，电触头240具有根据上述关于电触头100结构的直触头梁108a、108b和相对的成角度触头梁110a、110b。

仅仅出于示例性目的，电触头100的第一类型触头梁被描述为直触头梁108a、108b。在可选实施例中，第一类型触头梁具有除了直以外的其它构造。如，图19示出包括在其纵向上具有弧形形状的第一类型触头梁108c的电触头100b。与电触头100的组件相同的电触头100b的组件在图中用相同的附图标记表示。为了明确说明，图19仅仅描述了一个触头梁108c和一个成角度触头梁110b。用于第一类型触头梁的其它几何构造可用于其它的可选实施例。

此外，仅仅出于示例性目的，直触头梁108a、108b被示为带有矩形横截面。第一类型触头梁108a、108b的可选实施例具有除了矩形之外的其它横截面。如图20A示出了具有弧形横截面的第一类型触头梁108d。图20B描述了具有沿着触头梁108e高度变化的厚度的第一类型触头梁108e。具有其它类型的横截面的触头梁被用于其他可选实施例。此外，在可选实施例中，也可形成带有除了矩形之外的其它横截面的成角度触头梁110a、110b。

牛角连接器12和插孔连接器14的可选实施例(未示出)包括一个或更多系列的信号触头。信号触头列可位于电触头100、100a之间或一侧。

Claims (12)

1、一种电连接器，包括：

绝缘外壳和设置在绝缘外壳上的电触头，所述电触头包括：

第一半部，其包括第一板状本体部件、从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁、以及从第一板状本体部件沿第一方向延伸的不同于第一类型触头梁的第二类型触头梁；和

第二半部，其包括平行于第一板状本体部件的第二板状本体部件，第二板状本体部件包括从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁、以及从第二板状本体部件沿第一方向延伸的不同于第一类型触头梁的第二类型触头梁，

其中，从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁与从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第二类型触头梁邻近且相对，并且，从第一板状本体部件沿第一方向延伸的第二类型触头梁与从第二板状本体部件沿第一方向延伸的第一类型触头梁邻近且相对。

2、如权利要求1所述的电连接器，其中第一类型触头梁是直触头梁，且第二类型触头梁是成角度触头梁。

3、如权利要求2所述的电连接器，其中成角度触头梁沿着成角度触头梁的长度向外和向内延伸。

4、如权利要求1所述的电连接器，其中第一半部还包括沿着与第一类型触头梁的纵轴基本垂直的方向延伸的尾销，并且第二半部还包括沿着与第二类型触头梁的纵轴基本垂直的方向延伸的另一尾销。

5、如权利要求2所述的电连接器，其中直触头梁和成角度触头梁的每一个的前缘是圆形的。

6、如权利要求1所述的电连接器，还包括第二个在权利要求1中所述的电触头，其中所述电触头是上半部，第二个电触头是与其间隔开的下半部。

7、如权利要求6所述的电连接器，其中电触头和第二个电触头具有相同结构的第一类型触头梁和第二类型触头梁。

8、如权利要求1所述的电触头，其中第一板状本体部件毗邻第二板状本体部件。

9、一种电触头，包括：

第一半部，其包括第一板状本体部件以及邻接第一板状本体部件的两个或更多的第一类型触头梁，所述两个或更多第一类型触头梁的每个都具有第一主表面；

第二半部，其包括位于第一板状本体部件旁边的第二板状本体部件以及与邻接第一板状本体部件的两个或更多第一类型触头梁不同的两个或更多的第二类型触头梁，所述两个或更多第二类型触头梁的每个都具有与所述两个或更多第一类型触头梁相应的第一主表面相对的第二主表面；以及

垂直于所述两个或更多的第一类型触头梁延伸的尾销。

10、如权利要求9所述的电触头，其中板状本体部件和第二板状本体部件毗邻。

11、如权利要求10所述的电触头，其中板状本体部件和第二板状本体部件互相平行。

12、如权利要求10所述的电触头，其中所述第一板状本体部件、所述第二板状本体部件以及所述两个或更多的第一类型触头梁位于相同的虚拟平面内，并且所述两个或更多的第二类型触头梁和尾销延伸到该虚拟平面之外。

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