CN101292399A - 热插拔电线触头和连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电连接器(104)和触头(142)，触头(142)包括具有轴向长度的接触体(142)、从该接触体延伸的端接部、从该接触体延伸并与该接触体隔开第一轴向长度的第一主接触柱(160)、和从该接触体隔开第二轴向长度的牺牲引导接触柱(162)。该第二长度比第一长度长，并且接触柱的远端被配置以完成或中断与配合触头(112)的通电的电连接。

Description

热插拔电线触头和连接器组件

技术领域

本发明一般涉及一种电连接器，并且更特别地涉及一种在已接通负载电流情况下可操作的可分离电连接器。

背景技术

在一些例如用于荧光灯的照明镇流器的互连的安装中，需要在通电的电气系统中连接或拆卸照明镇流器。镇流器因而可通过插入和拔出电连接器而与电气系统连接或与其脱离，而不用必须断电或关闭一些或所有电气系统。因而，当照明需要改变时，具有便利的插塞式连接器的照明系统可安全地且更加容易地进行更换。因而，例如照明镇流器可使用插入式连接添加到现有的照明系统中或从其中拆除。然而，在这样的系统中连接或中断负载电流具有许多挑战。

例如，在负载状态下产生和中断电连接将导致在连接器触头配合和脱离时在连接器系统内产生强烈的放电。例如，已知的照明系统可在277V至600V电压下工作，并且在正常工作中可经受1至5A的电流。大多数市场上可买得到的连接器不适合于在负载状况下完成和中断连接。特别地，当在负载状况下完成和中断电连接时，放电可损坏连接器的电触头，并且妨碍它们的配合或脱离。特别是当这些连接器重复用于连接或脱离电连接时，首要关注的是电触头的损坏。

另外，使用连接器系统的电工、维修人员或房主必须受到保护免于与完成和中断通电的电连接相关联的放电。电工、维修人员或房主也必须受到保护免于无意中与处于未插入状况下的连接器组件的通电部分相接触。

大多数市场上已知的连接器不能够提供在通电电路状态下安全且可靠的连接和脱离，同时满足其它的诸如易于接线和低成本的考虑。

发明内容

因而，本发明提供了一种电触头。该触头包括具有轴向长度的接触体、从接触体延伸的端接部、从接触体延伸并且与接触体间隔第一轴向长度的主接触区域、和从接触体延伸第二轴向长度的牺牲引导接触柱。第二长度比第一长度长，并且接触柱的末端被配置以完成或中断与配合触头的通电电连接。

在一实施例中，连接器组件包括第一连接器和可与第一连接器配合的第二连接器，第一连接器包括壳体和其内的第一触头，第二连接器包括壳体和其内的第二触头。第一触头包括电线端接部、与电线端接部隔开的主接触区域、和与主接触区域隔开的引导接触柱。当连接器配合时，第二触头在与主接触区域建立电连接之前与引导接触柱建立电连接。在一实施例中，电线端接部是刺入接触部。

在另一实施例中，连接器组件包括第一连接器，第一连接器包括壳体和其内的第一触头。第一触头包括电线端接部、一对主接触柱和配置成完成和中断通电电连接的引导接触柱。第二连接器在插入和未插入位置与第一连接器可配合。第二连接器包括壳体和其内的具有触头片的第二触头。当第一和第二连接器配合时，触头片在其被这对主接触柱接收且与这对主接触柱建立电连接之前、在其端部并在与这对主接触柱隔开的位置处建立与引导接触柱的电连接。

附图说明

图1示出了处于未插入或未配合位置的示例性连接器组件的第一实施例的透视图；

图2示出了用于图1中示出的连接器组件的凸连接器的分解图；

图3示出了用于图1中示出的连接器组件的凹连接器的分解图；

图4示出了图3中示出的凹连接器的触头的放大视图；

图5示出了处于插入或配合位置的图1中示出的连接器组件的截面图；

图6示出了处于未插入或未配合位置的示例性连接器组件的第二实施例的透视图；

图7示出了处于插入或配合位置的图6中示出的连接器组件的截面图；

图8示出了处于未插入或未配合位置的示例性连接器组件的第二实施例的透视图；

图9示出了用于图8中示出的连接器组件的凸连接器的分解图；

图10示出了用于图8中示出的连接器组件的凹连接器的局部分解图；

图11示出了处于插入或配合位置的图8中示出的连接器组件的截面图；

图12示出了处于配合位置的用于图8中示出的连接器组件的电触头的透视图；

图13示出了用于可热插拔连接器系统的凸连接器的另外的实施例的透视图；

图14示出了图13中示出的连接器的分解图；

图15示出了用于图13和14中示出的连接器的示例性触头的透视图；

图16示出了与图13和14中示出的凸连接器一起使用的凹连接器的另外的实施例的透视图；

图17示出了图16中示出的连接器的分解图；

图18示出了用于图16和17中示出的连接器的示例性触头的透视图；

图19示出了用于图16和17中示出的连接器的替换触头的透视图；

图20示出了用于图3中示出的连接器的替换触头的透视图；

图21示出了用于图3中示出的连接器的另一替换触头的透视图；

图22示出了可热插拔连接器组件的另一实施例的剖视图；

图23示出了用于图22中示出的连接器组件的替换触头的透视图；和

图24示出了图23中的端接到电线的触头。

具体实施方式

图1示出了根据本发明形成的且配置成未插入或未配合状态的示例性连接器组件100的第一实施例的透视图。连接器组件100包括把第一和第二负载电线106、107和各自的第一和第二线路电线108、109互连的凸连接器102和凹连接器104。

如下面所描述，连接器组件100允许用最少的时间和力去完成负载电线106、107和线路电线108、109的连接。此外，连接器可配合和脱离，以在电线通电且仍处于电负载状况下可靠地完成和中断电线106、107和108、109的电气互连。即，连接器组件100不用使相关的电路断电而可操作，有时称此为“热插拔”。

图2示出了凸连接器102的分解图，凸连接器102包括由非导电或绝缘材料制成的外壳110、装载在外壳110内并连接负载电线106、107的触头112。外壳110在示出的实施例中大致为矩形，并且包括敞开的第一端114，其限定容纳触头112的触头腔或插孔116。在触头腔116内可设置保持特征，以确保触头112在插孔116内。外壳110包括与敞开的第一端114相对的第二端118，并且第二端118通常封闭，并具有接收各自的负载电线106、107的剥皮端120、122的两孔(未示出)。闩锁柱124形成在外壳110的表面上并邻近第一端114，用于确保凸连接器102连接到凹连接器104(图1)。虽然在示例性实施例中外壳110示出为矩形，但是应意识到其它几何形状的外壳110可同样地用于替换实施例中。类似地，虽然示出的闩锁柱124用于连接凸连接器102和凹连接器104，但是应意识到任何其它类型的锁定或配合特征可用于连接或配合这两个连接器。

例如根据已知的冲压和成型工艺，触头112由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头112的每一个都包括位于一端的触头片126和在其另一端的顺从接触部，该接触部具有顺从接触柱128，接触部在示出的实施例中利用刺入连接来接收各自的电线剥皮端120、122。可偏斜闩锁片130也设置在触头112内，其与外壳插孔116内的锁定突出物或锁定孔合作，以确保和保持触头112位于外壳110中的预定位置。当触头112装载到外壳110内时，触头片126装载到外壳110的触头插孔116内，如图1所示，并且凹进或与外壳第一端114隔开。

图3示出了凹连接器104的分解图，凹连接器104包括由非导电或绝缘材料制成的外壳140、装载在外壳140内并连接线路电线108、109的触头142。外壳140在形状上与凸连接器外壳110(图2)相互补，并且包括从主体146延伸的引导部144，使得其可与凸连接器102配合。引导部144限定第一和第二触头插孔148、150，并且其外尺寸比主体146稍小。在触头腔148、150和/或主体146内可设置保持特征，以确保触头142在插孔148、150和/或主体146内。

外壳140的相对引导部144的端部152通常封闭或为具有两孔(未示出)的实心，该两孔接收各自的线路电线108、109的剥皮端154、156。锁定件158形成在外壳主体146的表面上，邻近引导部144。当凸连接器102与凹连接器彼此配合时，锁定件158接收凸连接器壳体110的闩锁柱124(图2)。

图4示出了凹连接器104的触头142的放大视图。例如根据已知的冲压和成型工艺，触头142由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头142的每一个都包括一对沿垂直平面从接触体161轴向延伸的可偏斜主接触柱160，以及单一的牺牲引导接触柱162，其相应于每对主接触柱160，并在大致垂直于主接触柱160的平面的水平平面内延伸。例如具有顺从接触柱164的端接部163与主接触柱160相对形成，并且接触柱164利用剌入连接来接收并保持各自的电线剥皮端154、156(图3)。替换地，端接部163可包括如图20所示的压接接触部用于连接到电线108和109，或端接部163可包括绝缘置换接触部以机械地和电配合电线108和109，如图21所示。可偏斜闩锁片166也设置在触头142内，其与外壳引导部144和/或外壳主体146内的锁定突出部或锁定孔合作，以确保和保持触头142在凹连接器外壳140内的预定位置。

在每个触头142内的主接触柱160从接触体161并朝向彼此倾斜延伸预定长度，并且接触柱160的远端168彼此向外展开。引导接触柱162也从接触体161延伸，并且更具体地轴向和向前延伸，超出主接触柱160的远端168确定的距离。主接触柱160的远端168是圆形的或在与主接触柱160的远端168隔开的位置处抬升。当触头142装到外壳140内时，引导接触柱162的远端168处于外壳引导部144的各自的触头插孔148、150内，并且凹进或与外壳的远端和插孔148、150的敞开端隔开。如此，通电的线路触头142通常凹入外壳140内，以防止在凸连接器和凹连接器拔出或脱离时，疏忽的操作者接触通电的触头142。

使用中，当凸连接器102和凹连接器配合或插入时，引导接触柱162的远端168在与主接触柱160建立电接触之前与凸连接器102的触头片(图2)建立电连接。因而，当凹连接器104的触头142通电并且与凸连接器102的触头112的电连接完成时，与触头142、112的配合有关的能量在触头片126和在远离主接触柱160的位置处的引导接触柱的远端168的接触面被释放。同样，在通电电路状态下，凸连接器102和凹连接器104的重复的插入和拔出可能产生的任何残余破坏在触头片126的引导边缘和引导接触柱162的远端168处发生，这些破坏包括但不限于熔化和碎片。

当连接器102、104继续配合并朝向彼此移动时，凸连接器102的触头片126配合主接触柱160的远端168，直到主接触柱160偏斜并且触头片126接收在凹连接器104内的每个各自的一对主接触柱160之间。主接触柱160限定用于与触头片126配合的区域，远离与引导接触柱远端168相关联的接触区域。主接触柱160的偏斜在触头片126的表面上产生法向力，以确保主接触柱160和触头片126在不受对于触头片126的引导边缘的任何损坏影响的位置处的机械和电配合，并且在其间建立主要电流路径或接触区域。

同样地，当凸连接器102和凹连接器104移动远离彼此以脱离或拔出连接器组件100时，在凸连接器102的触头片126与凹连接器104内的引导接触柱162的远端168的电连接被中断之前，凸连接器102的触头片126与主接触柱160的电连接被中断。因而，与触头142、112的脱离有关的能量在触头片126和在远离主接触柱160的位置处的引导接触柱的远端168的接触面被释放。因而，在通电电路状态下外连接器102和内连接器104的重复的插入和拔出可能产生的任何残余破坏在触头片126的引导边缘和引导接触柱162的远端168处发生。以此方式，在负载情况下当连接器1024、104配合和脱离时，牺牲引导接触柱162消散了大部分能量并且遭受潜在的损坏，同时主接触柱160受到保护用于接触器102、104的安全和可靠的操作。

图5示出了处于插入或配合位置的连接器组件100的截面图。凸连接器和凹连接器102、104的各自的外壳110、140彼此配合或嵌套，其中凹连接器外壳140的引导部144安装到凸连接器外壳110的触头插孔116内。凸连接器闩锁柱124配合到锁定件158并可释放地与其锁定，以当连接器102、104完全与彼此配合时，保持凸连接器102和凹连接器104处于插入或配合位置。凸连接器102的触头片126位于凹连接器104的主接触柱160之间，并且与其机械地和电配合。当连接器102、104在负载状况下配合和脱离时，能量的任何消散包含在凸连接器102和凹连接器104的内部。

仍如图5所示，在一实施例中，尽管电线107、109可以其它方式端接到触头112、142，例如用已知的其它的端接部，包括压接或绝缘移置接触部技术，从而机械地和电配合电线107和109，但是各电线107、109的剥皮端122、156以刺入连接的方式配合到触头112和142的各自顺从柱128、164，并由其保持。电线106和108被以类似于电线107和109的方式连接到触头112和142。根据上述结构，连接器组件100能够在通电且具有电负载情况下不必破坏主触头而完成电连接和中断电连接，并且连接器102和104通常触摸安全，并避免了操作者(包括但不限于电工、维修人员或房主)在插入和拔出位置中的每一个中受到电击的风险。

图6和7分别示出了处于未插入或未配合位置的示例性连接器组件200的第二实施例的透视图和截面图。连接器组件200在一些方面类似于连接器组件100，并且在图5中使用连接器组件100的类似参考字符，以表示连接器组件200的类似特征。

连接器组件200包括凹连接器104和凸连接器102，大体上如上所述，除了凸连接器102包括具有直角腿202的触头之外，直角腿202使得凸连接器102可用已知的通孔安装技术安装到电路板204。直角腿202可经由已知的冲压和成型技术用前述的触头112形成，并且如图7所示，接触腿202延伸穿过电路板204以与其建立电连接。另外，连接器组件200的构造和操作大体上类似于上述的连接器组件100，并且连接器组件200如同连接器组件100相应地提供相似的好处。

图8示出了处于未插入或未配合位置的示例性连接器组件300的第二实施例的透视图。连接器组件300包括凸连接器302和凹连接器304，凸连接器302的各直角接触腿307、309与凹连接器304的第一和第二负载电线306、308互连。类似于上述的连接器组件，尽管替换地可采用其它的端接方法，例如但不限于压接和绝缘移置接触技术，但连接器组件300允许第一和第二电线306、308的需要最小时间和力完成的刺入连接。此外，连接器302、304可配合和脱离以在电线通电且在电负载情况下，可靠地完成电线306和308的电连接和中断电线306和308的电连接。也就是，连接器组件300可操作而不用使相关电路断电。

应认识到连接器组件300可包括具有不同结构或设计的触头腿，以确保电缆经由连接器组件300到板的连接。替换地，例如可修改凸连接器和凹连接器304，以连接例如包括各自的线路电线和负载电线的第一和第二电缆，而不是使电缆和电路板互连。

图9示出了凸连接器302的部分分解图，凸连接器包括由非导电或绝缘材料制成的外壳310，以及装到外壳310内的触头312。外壳310在示例性的实施例中是大致圆柱，并且包括敞开的第一端314，其限定接收触头312的触头腔或插孔316。在触头腔316内可设置保持特征，以确保触头312在插孔316内。外壳310包括与第一端314相对的大致矩形的第二端318，并且第二端318通常封闭，或是具有接收触头312的两孔(未示出)的实体。虽然在示例性实施例中外壳310示出为大致的矩形，但是应意识到其它几何形状的外壳310可同样地用于替换的实施例中。

例如根据已知的冲压和成型工艺，触头312由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头312的每一个都包括在一端的触头片326和在相对端的直角腿307。触头312例如用压配合或过盈配合可安装在外壳310的第二端318内。当触头312装到外壳310内时，触头片326可处于外壳310的触头插孔316内，并且触头片326的远端凹进或与外壳第一端114隔开。触头腿307可例如安装到电路板。

图10示出了凹连接器304的部分分解图，凹连接器包括由非导电或绝缘材料制成的外壳340、装载在外壳340内并连接线路电线308、309(仅其中的一个在图10中示出)的触头342(仅其中的一个在图10中可见)。外壳340在形状上与凸连接器外壳310(图9)相互补，并且包括从主体346延伸的引导部344。在示例性的实施例中，引导部344的外表面是大致的圆柱形，但包括相对的大致平坦表面347，当连接器302、304配合时，该平坦表面347与凸连接器触头插孔316(图9)内的平坦表面协作。平坦表面347确保在使用中凸和凹连接器302和304的合适的配合。

引导部344限定第一和第二触头插孔348、350，并且其外尺寸比主体346稍小。在触头腔348、350和/或主体346内可设置保持特征，以确保触头342在插孔348、350和/或主体346内。

外壳340的与引导部344相对的端部352包括铰接盖354、356，每个都包括通常封闭的或实心的其内具有孔360的后壁358，当触头342装载到外壳主体346内时，孔360接收各自的线路电线306、308的剥皮端。

参考图10至12，例如根据已知的冲压和成型工艺，触头342由一片导电材料形成。优选地，触头342坚硬且具有刚性以抵抗在热插入状态下与触头焊接时可能导致的屈曲、挠曲或圆柱体实效。在示例性的实施例中，触头342每个都包括从接触体361轴向延伸的引导部362。引导部362包括一对可偏斜的主接触柱364，其在限定例如U型通道的通道部柱366上方延伸。主接触柱364在其一个上附着到通道部柱366，并且主接触柱364大致平行于彼此且朝通道部柱366延伸，从而在主接触柱364和通道部柱366的直立腿之间限定狭槽368。狭槽368的尺寸接收凸连接器102的触头片326(图9)中的一个。主接触柱364的远端包括圆形接触区域370，其限定突出进入并部分阻隔狭槽368的接触区域。当被触头片326配合时，圆形接触区域370导致主接触柱364偏斜，并且柱364的偏斜提供了片326的表面上的法向力接触，以确保触头片326和主接触柱364的机械和电配合。为了更好的可靠性，如图所示的触头342的构造提供了坚硬和刚性的接触，并且虽然触头342已知具有U型设计，但应意识到可使用其它的构造和设计替代U型，以为了更好的可靠性而提供坚硬和刚性的触头。

通道部柱366的远端包括牺牲引导接触区域，其具有从通道部柱366向上突出的圆形边缘372。包括顺从的柱374的顺从接触部在触头342内相对于引导部362形成，并且接触柱374接收和保持各自的电线剥皮端376，例如通过刺入连接。然而，其它已知的接线方法和技术可替换地在其它实施例中采用。

在每个触头342内的主接触柱364轴向地并平行于彼此延伸预定长度，并且通道部柱366的远端轴向地并向前延伸，超过主接触柱364确定的距离。当触头342装载到外壳340(图10)中时，接触通道部柱366的远端装载到外壳引导部344的各自触头插孔348、350内，并且凹进或与外壳的远端和插孔348、350的敞开端隔开。如此，通电的线路触头342通常凹入外壳340内，以防止在凸连接器和凹连接器拔出或脱离时，疏忽的操作者接触通电的触头342。

使用中，当凸连接器302和凹连接器304配合或插入时，接触通道部柱366的远端在与主接触柱364建立电接触之前与凸连接器302的触头片326(图9)建立电连接。优选地，触头具有一个或多个触点，从而改善连接的可靠性。因而，在负载状态下与电连接的产生或中断有关的能量在触头片326和在远离主接触柱364的位置处的引导接触部366的接触面处被释放。同样，在通电电路状态下凸连接器302和凹连接器304的重复的插入和拔出可能产生的任何残余破坏在触头片326的引导边缘和引导接触通道部柱366的远端处发生。

当连接器继续配合并朝向彼此移动时，触头片326配合主接触柱364的远端，直到主接触柱364偏斜并且触头片326接收在狭槽368内。主接触柱364的偏斜在触头片326的表面上产生法向力，以确保主接触柱364和触头片326在不受对于触头片326的引导边缘的任何损坏而影响的位置处的机械和电配合，并且在其间建立主要电流路径。在此实施例中，与通道部柱366配合的触头片326的侧面是牺牲区域，并且接触片326的表面或另一侧面与主要接触柱364在不受来自连接器302和304的插入和拔出的任何损坏或碎片影响的位置处建立主要的接触。

同样地，当凸连接器302和凹连接器304移动远离彼此以脱离或拔出连接器组件300时，触头片326在与引导接触通道部柱366的远端的电连接被中断之前，与主接触柱364的电连接被中断。因而，能量在触头片326和位于远离主接触柱364的位置处的引导接触通道部柱366的接触面处被释放。并且在通电电路状态下，凸连接器302和凹连接器304的重复的插入和拔出可能产生的任何残余破坏在触头片326的引导边缘和引导接触通道部柱362的远端处发生。

图11示出了处于插入或配合位置的连接器组件100的截面图。凸连接器302和凹连接器304的各自的外壳310、340彼此配合或嵌套，其中凹连接器外壳340的引导部344安装在凸连接器外壳310的触头插孔316内。凸连接器302的触头片326处于凹连接器104的主接触柱364之间，并且与其机械地和电配合。当连接器302、304在电负载状态下配合或脱离时，能量的任何消散包含在凸连接器302和凹连接器304的内部位置。

仍如图11所示，各电线306、308的剥皮端376、378以刺入连接的方式配合到触头342的各顺从柱374并由其保持。根据上述构造，连接器组件300可在通电和电负载状态下完成和中断电连接，并且连接器302和304通常触摸安全，并避免了操作者在插入和拔出位置中的每一个中受到电击的风险。

在此描述的连接器组件的多个实施例被提供仅用于示例目的，以示出发明构思，并且应理解该发明构思可延伸到其它类型和构造的电触头和连接器。例如，具有相反性质的或自配合触头和外壳可设置有牺牲接触区域，用于消散能量和招致由于插入和拔出如上所述的通电的电连接而产生的损坏。此外，连接器外壳可包括具有相反性质的配合表面和/或极性或关键特征，以进一步增加上述连接器系统的热插拔操作的触摸安全用。例如，图13至18示出了另外的具有此特征的可热插拔连接器系统。

图13和14分别是外连接器400的另一实施例的透视图和分解图，该外连接器400用于可插拔连接器系统，并且以下面将描述的方式把第一和第二线路电线与第一和第二负载电线互连。

凸连接器400包括由非导电或绝缘材料制成的外壳402，以及装载到外壳402内的触头404。外壳402在示例性的实施例里是大致圆柱形，但包括凹入的切口部406，使得外壳402在敞开的第一端408具有8字形的轮廓。虽然示出的外壳402具有一种特定的形状，但应意识到其它几何形状的外壳402同样可用在替换的实施例中。

敞开的第一端408限定接收触头404的触头腔或插孔410。在触头腔410内可设置保持特征，以确保触头402在插孔410内。外壳402包括通常封闭的与第一端410相对的第二端412，并且第二端412包括接收负载电线414、416的两孔(未示出)。闩锁件418设置用于与配合连接器的闩锁特征接合配合。

如图13和14所示，触头404在外壳402内相对于彼此颠倒，并且触头片420设置成配合触头404并且接收电线414、416的剥皮端422、424，以将负载电线414、416端接到各自的触头404，例如使用刺入连接的方式，尽管应意识到可采用其它的端接技术。

参考图15，例如根据已知的冲压和成型工艺，触头404由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头404的每一个都包括从接触体432轴向延伸的锥形触头片430。端接部434从接触体432向上延伸，以配合且连接各自的负载电线414、416，并且具有圆形远端438的顺从接触柱436从端接部434轴向延伸，其延伸距离比触头片430延伸的距离小。因而，触头片430的远端440延伸超过接触柱436的远端438并与其隔开。

当触头404装到外壳402内时，触头片430处于外壳402的触头插孔410内，并且触头片430的远端440凹进或与外壳第一端408隔开。触头404颠倒或装载进入外壳402内，使得接触柱436沿相反方向面对，最好如图14所示。

图16和17分别是与上述的凸连接器400相配合的凹连接器450的透视图和分解图。凹连接器450包括由非导电或绝缘材料制成的外壳452，以及装到外壳452内连接线路电线454、456的触头454。外壳452在形状上与凸连接器外壳402(图13)相互补，并且包括从主体460延伸的引导部458。在示例性的实施例中，引导部458的外表面是大致圆柱形，但包括凹进或切口区域462、464，其在连接器400、450配合时，与凸连接器外壳402内的切口区域406(图13)协作。切口区域462可确保凸连接器400和凹连接器450在使用中合适的配合，并且在其间提供极化的配合表面。

引导部458限定第一和第二触头插孔464、466，并且其外尺寸比主体460稍小。在触头腔464、466和/或主体458内可设置保持特征，以确保触头454在插孔464、466和/或主体460内。外壳452的与引导部458相对的端部468通常封闭并具有两孔，当触头454装到外壳主体460内时，该两孔接收各自的线路电线470、472的剥皮端。

如图16和17所示，触头454在外壳452内相对于彼此颠倒，并且接触片474设置成配合触头454，并且接收电线470、472的剥皮端474、476，以将负载电线470、472端接到各自的触头454，例如使用刺入连接的方式，尽管应意识到可采用其它的终止技术。

参考图18，例如根据已知的冲压和成型工艺，触头454由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头454的每一个都包括从接触体482轴向延伸的锥形引导边缘或柱480。端接部484从接触体482向上延伸，以配合且连接各自的负载电线470、472，并且具有圆形远端488的顺从或可偏斜主接触柱486从端接部484轴向延伸，其延伸距离比引导边缘480延伸的距离小。因而，引导边缘480的远端490延伸超过主接触柱486的远端488并与其隔开。

当触头454装到外壳452内时，引导边缘430处于触头插孔464和466内，并且引导边缘490的远端490凹进或与插孔464和466的敞开边缘隔开。触头454颠倒或装载进入外壳452内，使得主接触柱486沿相反方向面对，最好如图17所示。

每个触头454的引导边缘480为叉形，并且限定狭槽492，其尺寸可接收凸连接器400的触头片430(图13和14)。牺牲接触区域494从远端490向内延伸并且当连接器400和500配合时部分阻塞狭槽492。当连接器400、450配合时，牺牲接触区域494在接触柱486与触头片430建立电连接之前与凸触头片430建立电连接。因而，当凸连接器400和凹连接器450在电负载状态下插入时，牺牲接触区域494消散大部分能量，并且招致任何随机的或残余的来自重复热插拔的破坏。

随着连接器400、450继续配合，触头片430的锥形侧边缘配合且偏斜主接触柱486的远端488，从而当连接器400、450配合时，在与牺牲接触区域494间隔且不受能量的消散的影响的地方，建立与触头片430的电接触的另外的接触区域或点。此外，主接触柱486的偏斜在接触柱488和触头片430的各锥形侧边缘之间产生法向力接触。因为触头454在凹外壳452中颠倒，因而当连接器配合时主接触柱486沿相反方向偏斜。同样，在示例性实施例中，接触柱436(图14和15)也被引导接触柱480的侧边缘偏斜，从而在配合触头404、454之间提供另外的接触区域和另外的垂直接触力以确保电连接。

当连接器400、450拔出或彼此脱离时，触头片430的锥形侧边缘在牺牲区域494与触头片430脱离之前与主接触柱486的远端488脱离。因而，当凸连接器400和内连接器450在电负载状态下拔出时，牺牲接触区域494消散大部分能量，并且在远离主接触柱486的位置处招致任何来自重复拔插的意外的或残余的损坏。

图19示出了替换触头500的透视图，其可用于上述的凹连接器450中代替触头454。

如图19所示，例如根据已知的冲压和成型工艺，触头500由一片导电材料形成。在示例性的实施例中，触头500包括从接触体504轴向延伸的锥形边缘502。具有已知的弹簧夹接线端形式的端接部506从接触体504向上延伸，以已知的方式配合且连接负载电线。

触头500的引导边缘502为叉形，并且限定狭槽508，其尺寸可接收凸连接器400的触头片430(图13和14)。牺牲接触范围或区域510从远端512向内延伸并且部分地阻塞狭槽508。主接触范围或区域514还从引导边缘502向内延伸，并处于距接触体504的第一轴向距离，该距离小于牺牲区域510所处位置与接触体504的轴向距离。即，牺牲区域510与主要接触区域514隔开，并且牺牲区域510处于比主接触区域514更靠近引导边缘502的远端512的位置。

因而，当凸连接器和凹连接器配合时，在主接触区域514与触头片430建立电连接之间，牺牲接触区域510与触头片430建立电接触。从而，当凸连接器和凹连接器在电负载状态下插入时，牺牲区域510消散大部分能量，并且招致任何意外的或残余的来自重复热插拔的损坏。

随着连接器继续配合，触头片430与主接触区域514建立电连接，从而在与牺牲接触区域510间隔并且不受连接器配合时的能量的消散影响的位置，与触头片430建立另外的电接触点。

同样，当连接器彼此拔出或脱离时，在牺牲区域510与触头片430脱离之前，触头片430与主接触区域514脱离。因而，当凸连接器和凹连接器在电负载状态下拔出时，牺牲接触区域510消散大部分能量，并且在远离主接触区域514的位置处招致任何来自重复拔插的意外的或残余的损坏。

图22示出了可热插拔连接器系统520的另外的实施例，其包括两个具有相反特性的连接器522和524，每个都具有各自的外壳526a、526b和位于外壳内的具有相反特性的触头530a、530b，该触头用于在连接器522、524内使相应于各自的触头530a、530b的负载电线532和线路电线534互连。

每个触头530a、530b包括接触体536、从接触体536延伸的引导接触柱538、以及主接触柱540，主接触柱540形成有接触体536并从接触体536延伸。端接部541也从接触体536延伸，并在示例性的实施例中，端接部541包括顺从的接触柱542，其以刺入连接的方式接收并保持各自的线路电线和负载电线。在示例性的实施例中，触头530在各自的外壳526a、526b中相对于彼此颠倒和倒置。即对于各外壳526a、526b内的每对配合触头530a、530b，端接部541沿相反方向沿连接器外壳526、528的纵向轴面对，并且主接触柱540沿横向于纵向轴延伸的相对方向面对。

接触柱540的远端与接触体536间隔一轴向长度，该长度小于引导接触柱538的远端与接触体536的间隔。因而，当连接器522、524彼此配合时，各自的触头530a、530b的引导接触柱538的远端在与主接触柱540建立电连接之前彼此建立电连接。相应地，引导接触柱538限定牺牲接触区域，其消散在负载状态下与触头的配合相关联的大部分能量，并且招致来自连接器的重复热插拔的任何残余损坏。当连接器522、524配合时，引导接触柱538彼此可滑动配合。

随着连接器522、524继续配合，主接触柱540或每个触头530a、530b机械地和电配合其它触头530a、530b的引导接触柱538。同样地，主接触柱540限定主接触区域，其机械和电配合配合触头的各自的引导接触柱538。主接触柱540在与引导接触柱538的牺牲接触区域间隔、并大体上不受当连接器在电负载状态下插入时能量消散的影响的位置处建立电连接。当它们完全配合时，如图22所示，配合触头530a、530b的引导接触柱538以面对面的方式彼此配合，并且引导接触柱538夹在主接触柱540之间，确保机械和电连接。当触头配合时，主接触柱540被偏斜，以产生垂直接触力并确保主接触柱540和引导接触柱538的机械和电配合。

当连接器522、524拔出时，主接触柱540在引导接触柱538彼此脱离之前与配合触头的引导接触柱538脱离。因而由于通电的电连接被中断而产生的能量的消散在引导接触柱538的牺牲区域内被消散，而不是在主接触柱540的主接触区域处消散。因而可确保可靠地热插拔。如前述的实施例，在插入和拔出位置中的每一个中连接器522、524触摸安全，以保护电工、维修人员或房主在插入和拔出期间避免受到电击或冒险。

图23示出了替换的触头550，其类似于上述的触头530a、530b，除了触头550包括端接部552之外，该端接部构被设置以压接电线544，如图24所示。

虽然本发明以各种具体实施例的方式进行了描述，但本领域技术人员应认识到本发明可在权利要求的精神和范围内实施修改。

Claims (11)

1.一种连接器组件，包括：

第一连接器，其包括外壳和在该外壳内的第一触头；以及

第二连接器，所述第二连接器可与所述第一连接器配合，并包括外壳和在该外壳内的第二触头；

其中所述第一触头包括电线端接部、与该电线端接部隔开的主接触区域和与该主接触区域隔开的引导接触柱；并且

其中当连接器配合时，所述第一触头在与所述主接触区域建立电连接之前与所述引导接触柱建立电连接。

2.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述第一触头和第二触头中的一个是直角触头。

3.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述第一触头包括限定所述主接触区域的一对主接触柱，并且所述第二触头包括触头片，当所述第一连接器和第二连接器配合时，该触头片接收在该对主接触柱之间。

4.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述主接触区域限定在沿第一平面延伸的接触柱上，并且所述引导接触柱沿第二平面延伸，该第一平面和第二平面大体上垂直。

5.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述引导接触柱在所述第二触头的远端限定通道。

6.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述主接触区域限定在主接触柱上，所述引导接触柱和主接触柱在其间限定狭槽，该狭槽的尺寸设计成接收所述第二触头。

7.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述主接触区域限定在第一主接触柱和第二主接触柱上，该第一主接触柱和第二主接触柱大体上平行于彼此延伸。

8.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述第一触头配置成在所述引导接触柱的端部和与所述主接触区域隔开的位置完成和中断与所述第二触头的通电的电连接。

9.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述第一触头和第二触头中的一个在所述第一连接器和第二连接器脱离时被封入对应的所述第一外壳或第二外壳内，从而避免通电的触头部暴露并且保护操作者以防意外地与其接触。

10.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述引导接触柱限定狭槽，所述主接触区域部分地阻塞所述狭槽。

11.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述引导接触柱限定狭槽，所述狭槽的尺寸设计为接收配合触头，所述第二触头还包括可偏斜的接触柱，该接触柱邻近所述狭槽延伸并且限定所述主接触区域。

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