CN102842793A - 用于在两个方向上配合的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于与具有配合触头(28)的配合连接器(16)配合的电连接器(14)，包括具有插座(26)的壳体(18)，所述插座(26)被配置为从插入方向(30a)将所述配合触头接收在其中。电触头(20)被保持在该插座中，且被配置为当配合触头在插入方向被插入到插座中时电连接配合触头。所述电触头包括相对的臂(46)以及从该臂的一个向另一个延伸的接触指(52)。该接触指包括配合接口(32)，该配合接口被配置为当配合触头被接收在插座中时接合配合触头以电连接电触头到配合触头。所述接触指包括具有相对于所述插入方向成一定角度延伸的长度的部分(54)，该部分(54)包括所述配合接口(32)的至少一部分。

Description

用于在两个方向上配合的电连接器
技术领域
本发明涉及一种适于电力应用的电连接器。
背景技术
电力连接器广泛用于各种电力应用中，例如供电系统、配电系统、汇流条、底板和/或类似物中。在这些应用中，有时将电力连接器安装到电路板上用于向电路板传送电力和/或从电路板获取电力。电力连接器的一个例子包括插座，该插座被配置为接收与电力连接器配合的配合连接器的刀口式触头。这种电力连接器可被配置为从两个不同插入方向中的任一方向将刀口式触头接收在插座中。例如，一些电力连接器被配置为从垂直于电路板延伸的插入方向上接收刀口式触头，该插入方向有时被称作“垂直”插入方向。在竖直插入方向上接收刀口式触头的电力连接器有时被称作“垂直”连接器。其它电力连接器被配置为从平行于电路板延伸的插入方向上接收刀口式触头，该插入方向有时被称作“侧面进入”插入方向。在侧面进入插入方向上接收刀口式触头的电力连接器有时被称作“侧面进入”连接器。
竖直电力连接器与侧面进入电力连接器的电触头具有不同的几何形状。更具体地，竖直电力连接器的电触头具有与在竖直插入方向上被接收的刀口式触头建立可靠电连接的几何形状。相比之下，侧面进入电力连接器的电触头具有不同的几何形状，该几何形状与在侧面进入插入方向上被接收的刀口式触头建立可靠的电连接。换言之，被设计用于竖直电力连接器中的电触头不适合用于侧面进入电力连接器中，反之亦然。因此，竖直电力连接器和侧面进入电力连接器的制造商或供应商必须制造和/或备有两种不同的触头几何形状，这可能会增加制造和提供竖直电力连接器和侧面进入电力连接器的成本和复杂性。
需要一种适于在两个不同方向上配合的电连接器。
发明内容
根据本发明，一种用于与具有配合触头的配合连接器配合的电连接器包括具有插座的壳体，该插座被配置为从插入方向将配合触头接收在其中。电触头被保持在插座中，并被配置为当配合触头沿插入方向插入插座中时，与配合触头电连接。电触头包括相对的臂以及从一个臂延伸到另一个臂的接触指。该接触指包括配合接口，该配合接口被配置为当配合触头被接收在插座中时接合配合触头以将电触头电连接到配合触头。该接触指包括相对于插入方向以一定角度延伸一定长度的部分，该部分包括所述配合接口的至少一部分。
附图说明
图1是电力连接系统的示例性实施例的透视图；
图2是用于图1中示出的系统的电力触头的示例性实施例的透视图；
图3是图2中所示的电力触头的正视图；
图4是图2和图3中示出的电力触头的侧视立面图；
图5A和5B是图1所示的电力连接系统的电力模块的示例性实施例的横截面图；
图6是图1所示的电力连接系统的电力模块的壳体的示例性的替代实施例的横截面图。
具体实施方式
图1是电力连接系统10的示例性实施例的透视图。系统10包括电路板12和安装到电路板12上的多个电力模块14。电力模块14可用于提供电路板12和任意其它电气设备之间的电力连接。电力模块14的示例性应用包括但不限于电路板至电路板的电力互连、不间断电源(UPS)系统、电池组、用于电信、服务器和/或小型计算机和/或类似物的配电。每个电力模块14在本文中可被称作“电连接器”。
电力模块14被配置为与一个或多个对应的配合连接器16(图5A和5B)配合。每个电力模块14包括壳体18和被壳体18保持的一对电力触头20(图2-5A和5B)。壳体18包括安装侧22和配合侧24。壳体18沿着安装侧22被安装到电路板12上。每个电力模块14被配置为沿着配合连接器16的配合侧24与对应的配合连接器16配合。每个电力模块14的壳体18包括插座26，插座26内保持着电力触头20。当电力模块14与配合连接器16配合时，插座26将对应的配合连接器16的配合触头28(图5A和5B)接收在其中。
图1中所示的电力模块14的壳体18被配置为从不同的插入方向30a、30b将对应的配合触头28接收在其中。例如，电力模块14a的壳体18a被配置为从插入方向30a将对应的配合触头28接收在其中。电力模块14b的壳体18b被配置为从与插入方向30a不同的插入方向30b将对应配合触头28接收在其中。在一示例性实施例中，插入方向30a大约垂直于插入方向30b。但是插入方向30a和30b可相对于彼此以除0°之外的任意角度延伸(认为在同一平面内，例如图5A和5B中所示的平面68，插入方向30a和30b均位于该平面内)。每个壳体18a和18b在这里可被称作“第一”壳体和/或“第二”壳体。每个壳体18a和18b的插座26在这里可被称作“第一”插座和/或“第二”插座。
在示例性实施例中，插入方向30a大致垂直于电路板12延伸，而插入方向30b大致平行于电路板12延伸。插入方向30a一般被称作“竖直”插入方向，而插入方向30b通常被称作“侧面进入”插入方向。插入方向30a和30b中的每个在这里可被称作“第一”插入方向和/或“第二”插入方向。
插入方向30a大致垂直于对应壳体18a的安装侧22延伸。壳体18a的配合侧24大致平行于安装侧22延伸。插入方向30b大致平行于对应壳体18b的安装侧22延伸，而壳体18b的配合侧24大致垂直于安装侧22延伸。壳体18a和18b的插座26在入口33处(图5A和5B)延伸穿过其配合侧24以能使对应的配合触头28接收在其中。每个壳体18a和18b的安装侧22在这里可被称作“第一”和/或“第二”安装侧。
每个电力触头20具有配合接口32(图2-4)，电力触头20被配置为在配合接口32与对应配合连接器16的配合触头28接合以在它们之间建立电连接。电力触头20位于插座26中，这样电力触头20，更具体地配合接口32彼此相对。相对的电力触头20在配合接口32处与它们之间的配合触头28接合。在一示例性实施例中，电力触头20被配置为与配合触头28配合，该配合触头28具有刀口式的，或大致扁平的结构，其通常被称作“刀口式触头”和/或”刀口”。
在示例性实施例中，每个电力模块14提供与电路板12的单一电连接。换言之，每个电力模块14只与单个的配合触头28配合。然而，每个电力模块14可向电路板12提供任意数量的电连接。例如，在某些实施例中，每个电力模块14在两个电力触头20处与两个配合触头28配合，这样每个电力模块14向电路板12提供两个电连接。尽管示出了两个，但是系统10可包括安装至电路板12的任意数量的电力模块14。而且，任意数量的电力模块14可沿着插入方向30a接收对应的配合触头28，而任意数量的电力模块14可沿着插入方向30b接收对应的配合触头28。
图2是电力触头20的示例性实施例的透视图。图3是电力触头20的正视立面图。电力触头20沿着中心轴34从安装部36延伸到配合部38。安装部36被配置为安装到例如但不限于电路板12(图1)的电气设备上。安装部36包括通过公共汇流条44电气和机械连接在一起的多个安装子触头42。在示例性实施例中，安装子触头42为焊接尾部，其从汇流条44向外延伸用于接收在电路板12(图1)的对应电通孔(未示出)中。但是，安装子触头42可替代地包括用于安装到电路板12上的任意类型的结构，例如但不限于压配针脚或其它压配结构、表面安装结构和/或类似物。而且，安装部36不限于被安装到电路板上，也可以被安装到任意类型的电气设备上，该电气设备例如但不限于电缆(未示出)、电线(未示出)和/或类似物的电导体(未示出)。
配合部38包括从安装部36向外延伸的相对的臂46。更具体地，臂46从安装部36的汇流条44向外延伸长度L(图3和4)。臂46间隔距离D(图3)，该距离限定在彼此相对的臂46的表面48之间。臂46包括可选倒钩50，该倒钩50与壳体18(图1、5A和5B)的内壁接合用于将电力触头20保持在壳体18的插座26(图1、5A和5B)内。除了倒钩50外或替代倒钩50，电力触头20可包括用于将电力触头20保持在插座26中的任意其它结构。
接触指52在臂46之间延伸并互连臂46。接触指52从一个臂46a的表面48延伸至另一臂46b的表面48。在示例性实施例中，一个或多个接触指52包括v形臂章形状(chevron shape)，且沿着v形臂章路径在臂46a和46b之间延伸。在示例性实施例中，一个或多个接触指52的路径包括一弯曲部(其可具有任意角度)。接触指52沿着臂46的长度L相互隔开。可选地，例如如本文所示，接触指52与相邻的接触指52是嵌套的。尽管示出了三个接触指52，但是电力触头20可包括任意数量的接触指52，包括仅有一个接触指52。
在示例性实施例中，每个接触指52包括在接触指52的末端58处连接在一起的部分54。在图2和图3中，末端58用虚线表示。部分54a从臂46a延伸到末端58，且部分54b从末端58延伸到臂46b，反之亦然。每个部分54a和54b分别延伸限定为从相应臂46a和46b的表面48到末端58的长度La和Lb(图3)。部分54a和54b包括从相应的臂46a和46b延伸的端部60，以及连接在一起限定出末端58的相对端部62。端部60还可以被称作接触指52的相对端部60。
部分54a和54b的长度La和Lb分别相对于臂46的长度L以倾斜角α延伸。在示例性实施例中，每个部分54a和54b的长度La和Lb以在大约30°到大约45°之间的角度α延伸。但是，每个部分54a和54b的长度La和Lb可相对于臂46的长度L呈倾斜角α，该倾斜角α具有任意值。可选地，部分54a和/或54b的长度La和/或Lb分别从相应的臂46a和/或46b沿着一大致线性路径延伸到端部62(以及末端58)。
在示例性实施例中，接触指52的末端58是位于接触指52的端部60之间一个中间点。末端58沿着臂46的长度L由端部60偏移。该偏移可具有任意值。尽管在示例性实施例中接触指52包括v形肩章形状，但是每个接触指52可包括其它任意形状。在示例性实施例中，接触指52的部分54a和54b的长度La和/或Lb各自大致相等，且部分54a和54b的相对于臂46的角度α大致相等。因此，接触指52的末端58在示例性实施例中是沿着接触指52的路径的中间点。可替代地，接触指的部分54a和54b的长度La和/或Lb以及角度α不同，这样末端58并不限定接触指52的路径的中间点。
每个接触指52包括电力触头20的配合接口32的至少一部分。例如，当电力触头20仅包括单个接触指52时，接触指52包括电力触头20的整个配合接口32。当电力触头20包括多个接触指52时，每个接触指52包括电力触头20的一部分配合接口32。每个接触指52因此被认为包括配合接口32。正如在图2和3中可看到的那样，接触指52的每个部分54a和54b的端部62包括接触指52的配合接口32的一部分。而且，接触指52的配合接口32包括接触指52的末端58。在图2和图3中，配合接口32用虚线示出。
图4是电力触头20的侧视立面图。如在图4中看出的那样，电力触头20的接触指52沿着箭头A所指方向相对于臂46的长度L呈一定角度。接触指52的末端58从臂46的侧面64偏移。当电力触头20被保持在插座26中时(图1和5)，臂46的侧面64大致朝着相对的电力触头20。当电力触头20被保持在插座26中时，接触指52的末端58从侧面64大致朝着相对的电力触头20偏移。当电力触头20被保持在插座26中时，接触指52的配合接口32从侧面64沿着大致朝向相对的电力触头20的方向偏移。接触指52为弹簧，该弹簧被配置为当与配合触头28(图5A和5B)接合时沿着箭头B的方向偏斜。末端58和配合接口32可从侧面64偏移任意量，可选择该偏移量以在配合接口32和配合触头28之间提供预定的接合力。
再次参照图1，电力触头20(图2-5A和5B)可用于电力模块14a或14b中的任一个。更具体地，电力触头20可以用于电力模块14a，该电力模块14a被配置为从插入方向30a将对应的配合触头28接收在其中。相同的电力触头20还可以用于电力模块14b，电力模块14b被配置为将来自插入方向30b的对应的配合触头28接收在其中。图5A和5B是电力模块14a和14b的横截面图，其示出了用于每个模块14a和14b的相同的电力触头20。图5A示出了电力模块14a，其包括壳体18a。图2-4中示出的电力触头20被保持在壳体18a的插座26中。配合触头28还在图5A中被示出。对应的配合触头28a被配置成从插入方向30a通过入口33被接收到插座26中。如同图5A中可以看出的那样，配合触头28为刀口式触头，其包括相对的大致扁平的侧面66，当被接收在壳体18a的插座26中时，所述侧面66中的一个与电力触头20的配合接口32接合。
图5B示出了电力模块14b。图2-4中所示的电力触头20被保持在电力模块14b的壳体18b的插座26中。对应的配合触头28b被配置成从插入方向30b被接收在壳体18b的插座26中。配合触头28b为刀口式触头，其包括相对的大致扁平的侧面66，当被接收在壳体18b的插座26中时，所述侧面66中的一个与电力触头20的配合接口32接合。
如上所述，并且参照图5A和5B，相同的电力触头20被配置成用于电力模块14a和电力模块14b，其中电力模块14a从插入方向30a接收对应的配合触头28a，电力模块14b从插入方向30b接收对应的配合触头28b。换言之，相同的电力触头20在壳体18a和18b之间是可互换的。电力触头20的配合接口32被配置为当配合触头28沿着插入方向30a或30b中的任一个被插入到插座26中时，与配合触头28的侧面66建立可靠电连接。
插入方向30a和30b位于同一平面68中。现在参照图5A中示出的电力模块14a，当电力触头20被壳体18b保持时，接触指52的每个部分54a和54b的长度La和Lb分别相对于插入方向30a以角度θ延伸。每个部分54a和54b的长度La和Lb分别在平面68内相对于插入方向30a成一定角度(以角度θ)沿平面68延伸。如从图5A和5B应当是显而易见的，每个部分54a和54b的长度La和Lb分别还相对于插入方向30b以角度γ延伸。而且，每个部分54a和54b的长度La和Lb分别在平面68内相对于插入方向30b成一定角度(以角度γ)沿平面68延伸。当对应的配合触头28a从插入方向30a被接收在壳体18a的插座26中时，电力触头20的配合接口32被配置为与配合触头28a的侧面66建立可靠电连接。
如从图5A和5B应当是显而易见的，电力触头20在相对于各自的壳体18a和18b的安装侧22的相同取向上被保持在每个壳体18a和18b的插座26中。现在参照电力模块14b，当配合触头28b被插入到壳体18b的插座26中时，配合触头28b的侧面66沿着部分54b上朝向末端58骑跨。当电力触头20被壳体18b保持时，接触指52的每个部分54a和54b的长度La和Lb分别相对于插入方向30b以角度γ延伸。每个部分54a和54b的长度La和Lb分别在平面68内相对于插入方向30a成一定角度(以角度θ)沿平面68延伸。当被壳体18b保持时，每个部分54a和54b的长度La和Lb分别还相对于插入方向30a成角度θ延伸。当对应的配合触头28b从插入方向30b被接收在壳体18b的插座26中时，电力触头20的配合接口32被配置为与配合触头28a的侧面66建立可靠电连接。
每个部分54a和54b的长度La和Lb分别相对于插入方向30b和30a的角度γ和θ中的每个分别可被选择为具有任意值的角度，例如但不限于在大约20°到大约70°之间。在一些实施例中，基于插入方向30a和/或30b对角度γ和/或θ进行选择以在配合接口32处在触头20和28a之间建立可靠的电连接。
在一些实施例中，可提供成套工具(kit)以组装电力模块14。所述成套工具包括壳体18a、壳体18b以及电力触头20。如上所述，电力触头20在壳体18a和壳体18b之间是可互换的。因此，电力触头20被配置成可选择地被保持在壳体18a的插座26或壳体18b的插座26中的任一个中。所述成套工具因此提供组装电力模块14的能力，该电力模块从两个不同插入方向中的任一个接收配合触头28。
图6是可用于系统10(图1)的电力模块114的壳体118的可替代的示例性实施例的横截面图。电力模块114包括壳体118和被壳体118保持的一对电力触头20(图2-5)。壳体118包括安装侧122和两个配合侧124a和124b。壳体118包括插座126，该插座126接收对应的配合连接器16(图5A和5B)的配合触头28(图5A和5B)在其中。壳体118被配置为从两个不同插入方向，例如插入方向30a和30b中的任一个将对应配合触头28接收在其中。壳体118包括通往插座126的两个入口133a和133b，以能使壳体118从插入方向30a和30b中任一个接收配合触头28。入口133a在与安装侧122大致平行延伸的配合侧124a上延伸，用于从插入方向30a接收配合触头28a。入口133b在与安装侧122大致垂直地延伸的配合侧124b上延伸，用于从插入方向30b接收配合触头28b。
壳体118在这里可被称作“第一”壳体和/或“第二”壳体。插座126在这里可被称作“第一”和/或“第二”插座。壳体118的安装侧122在这里可被称作“第一”和/或“第二”安装侧。
这里描述和示出的实施例提供了一种可在从不同插入方向接收配合触头的壳体之间互换的电力触头。

Claims (9)

1.一种用于与具有配合触头(28)的配合连接器(16)配合的电连接器(14)，该电连接器包括：具有插座(26，126)的壳体(18，118)，和被保持在所述插座中的电触头(20)，所述插座(26，126)被配置为从插入方向(30a)将所述配合触头接收在其中，所述电触头被配置为当所述配合触头在所述插入方向被插入到所述插座中时电连接到所述配合触头，其特征在于：
所述电触头包括相对的臂(46)以及从该臂中的一个向另一个延伸的接触指(52)，该接触指包括配合接口(32)，该配合接口被配置为当所述配合触头被接收在所述插座中时接合所述配合插头以电连接所述电触头到所述配合触头，其中所述接触指包括具有相对于所述插入方向以一定角度延伸的长度的部分(54)，该部分(54)包括所述配合接口(32)的至少一部分。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述插入方向(30a)是第一插入方向(30a)，所述壳体(18，118)的插座(26，126)被配置为从第一插入方向(30a)或与该第一插入方向垂直延伸的第二插入方向(30b)中的至少一个将配合触头(28)接收在其中，所述部分(54)的长度相对于所述第一插入方向和所述第二插入方向均成一定角度延伸，所述电触头(20)被配置为当所述配合触头沿所述第一插入方向和所述第二插入方向中的任一个被插入到所述插座中时电连接到所述配合触头。
3.如权利要求2所述的电连接器，其中所述第一和第二插入方向(30a，30b)位于同一平面(68)内，所述部分(54)的长度在该平面内相对于所述第一和第二插入方向均成一定角度的方向沿该平面延伸。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接触指(52)的所述部分(54)为第一部分(54a)，所述接触指还包括第二部分(54b)，所述第一部分从电触头(20)的一个臂(46a)延伸到所述接触指的末端(58)，所述第二部分从所述接触指的末端延伸到所述电触头的另一臂(46b)，其中所述第二部分具有从所述另一臂(46b)到所述接触指的末端限定出的长度，所述第二部分的长度相对于所述插入方向成一定角度延伸。
5.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接触指(52)的部分(54)的长度相对于插入方向(30)以在20°到70°之间的角度延伸。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接触指(52)包括v形肩章形状。
7.如权利要求1所述的电连接器，其中所述电触头(20)包括多个彼此嵌套的接触指(52)。
8.如权利要求1所述的电连接器，其中所述部分(54)的长度沿着一线性路径从一个臂(46)延伸到包括配合接口(32)的至少一部分的端部
(62)。
9.如权利要求1所述的电连接器，其中电触头(20)的臂(46)具有各自的长度，所述接触指(52)从在所述接触指的对应的端部(60)处的臂延伸，该接触指包括中间点，该中间点位于该接触指的端部之间且沿着所述臂的长度从至少一个端部偏移，且该接触指的配合接口(32)包括该中间点。
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