CN1816949A - 一种能收拢的电源插座接触器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种装有弹簧的电源连接器系统，包括一个具有至少一个收拢元件(20)的插座接触器(14)。上述插座沿着第一轴线(A)延伸且具有一个基座(18)和多个叉齿(16)，其中上述多个叉齿(16)从上述基座(18)延伸出来且设置在上述第一轴线(A)的周围以确定一个具有开口端(17)的通路。上述收拢元件(20)朝上述第一轴线收拢上述多个叉齿(16)中的至少一个叉齿。
Description
本申请主张于2003年5月2日提出的第60/467,428号美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容均被引用于此。
技术领域
本发明总的来说涉及插脚与插座连接器，尤其涉及一种能收拢的电源插座接触器及其制造方法。
背景技术
插座接触器具有机械的非主动部分和机械的主动部分。典型地，连接器的机械的非主动部分坚固耐用且向插脚提供引导和保持支持。机械的主动部分提供用于在插脚和插座之间形成界面的接触正向力，大部分的电流通过该界面传导。
插脚与插座连接器可能要经受升高的温度。典型地，这些升高的温度是由于周围的环境、由于高工作电平自身造成的热量的上升或上述两种情况结合的结果。
遗憾地是，由于连接器的机械的主动部分失去了它们的弹性，从而自动地失去了低界面间电阻所需的正向接触力，因此这些升高的温度也能使插脚与插座之间的连接断开。例如，当由铜合金制成的连接器内部的温度开始超过80摄氏度(C)时，铜合金就失去它们的弹性，从而自动地失去低界面间电阻所需的正向接触力。对于非对称开槽的连接器，例如于1999年8月16日为具有叉齿的电源插座接触器提出的第09/375,114号美国专利申请所披露的那些连接器来说，上述问题将变得更为严重，该申请的全部内容均被引用于此。
发明内容
依照本发明的实施例所述的连接器系统包括一个插座接触器、至少一个收拢元件和一个插脚接触器。上述插座接触器沿着第一轴线延伸且具有一个基座与多个叉齿，其中上述多个叉齿从上述基座延伸出来且设置在上述第一轴线的周围以确定一个具有开口端的通路。上述收拢元件朝上述第一轴线收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。上述插脚接触器在上述通道中与被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿可脱离地接合。
依照本发明的实施例所述的插座接触器包括一个基座、多个叉齿和至少一个收拢元件。上述多个叉齿从上述基座延伸出来且被设置得确定一个具有开口端的通路。上述收拢元件朝上述第一轴线收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。
依照本发明的实施例所述的连接器系统的制造方法包括提供一个沿着第一轴线延伸的插座接触器。上述插座接触器具有一个基座与多个叉齿，其中上述多个叉齿从上述基座延伸出来且设置在上述第一轴线的周围以确定一个具有开口端的通路。使用至少一个收拢元件朝上述通道收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。提供一个能在上述通道中与被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿可脱离地接合的插脚接触器。
依照本发明的实施例所述的插座接触器的制造方法包括提供多个从一个基座延伸出来且被设置得确定一个具有开口端的通路的叉齿。使用至少一个收拢元件朝上述通道收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。
本发明提供一种坚固耐用的、能在升高的温度下维持高恒定正向力的电源连接器系统。本发明通过使用收拢元件达到上述目的，其中上述收拢元件收拢至少一个上述插座接触器的叉齿，使其与上述插脚接触器接合并提供导电的、滑动的、过盈配合。另外，本发明通过使用在至少一个上述插座接触器的叉齿的外表面上的固定机构来控制上述收拢元件提供的收拢的应用。
附图说明
图1为依照本发明的实施例所述的电源连接器系统的一侧面立体剖视图；
图2为电源连接器系统中的电源插座接触器的立体图；
图3为电源插座接触器的侧面剖视图；
图4为电源连接器系统的端部剖视图；及
图5为电源插座接触器的叉齿的端部剖视图。
具体实施方式
依照本发明的实施例所述的电源连接器系统10如图1所示。上述电源连接器系统10包括一个心轴或电源插脚接触器12、一个电源插座接触器14和一个弹性元件或弹簧20，虽然上述电源连接器系统10可以包含其他部件、其他数量的部件和上述部件以其他方式连接在一起的其他结合。本发明提供一种坚固耐用的、能在升高的温度下维持高恒定正向力的电源连接器系统10。
参照图1和图4，上述插脚接触器12具有设计成在上述插座接触器14内的通道15中接合并提供导电的、滑动的过盈配合的外部形状。上述插脚接触器12具有一个剖面实质上是圆形的外部形状，虽然上述插脚接触器可能具有其他种类的形状，例如正方形或六边形。上述插脚接触器12由导电材料制成，例如铜，虽然其他种类的导电材料也可用作上述插脚接触器12。
参照图1-5，上述插座接触器14具有多个从基座18延伸出来的叉齿或部分16(1)-16(4)，虽然上述插座接触器14可以包含其他部件、其他数量的部件和上述部件以其他方式连接在一起的其他结合。上述叉齿16(1)-16(4)实质上与通过上述插座接触器14延伸的轴线A-A平行，虽然上述叉齿16(1)-16(4)可以有其他的定位，例如从上述基座18朝上述轴线A-A斜置。上述叉齿16(1)-16(4)设置在上述轴A-A的周围以确定具有一开口端17的通道15。上述通道15具有一个实质上是圆形的剖面的形状，其大小设计得能与上述插脚接触器12紧密配合并提供导电的、滑动的过盈配合，虽然上述通道15可以具有其他种类的形状，例如正方形或六边形。虽然显示的是四个叉齿16(1)-16(4)，但是上述插座接触器14可以具有更多或更少的、具有其他形状和以其他方式设置的叉齿。
参照图2-3，沿着上述轴线A-A的总体方向测量，每一个上述叉齿16(1)和16(3)的长度实质上相同且比每一个上述叉齿16(2)和16(4)的长度更长，其中每一个上述叉齿16(2)和16(4)的长度实质上也相同，虽然每一个上述叉齿16(1)-16(4)的长度可以改变。参照图2、图4和图5，沿着垂直于上述轴线A-A的总体方向测量，每一个上述叉齿16(1)和16(3)的宽度实质上相同且比每一个上述叉齿16(2)和16(4)的宽度更宽，其中每一个上述叉齿16(2)和16(4)的宽度实质上也相同，虽然每一个上述叉齿16(1)-16(4)的宽度可以改变。只作为举例，在本实施例中叉齿16(1)和16(3)的长度为0.675″，叉齿16(1)和16(3)的宽度为0.200″，叉齿16(2)和16(4)的长度为0.725″，叉齿16(2)和16(4)的宽度为0.490″。
参照图1-5，上述叉齿16(1)和16(3)被制成实质上是刚性的，而上述叉齿16(2)和16(4)被制成实质上是柔性的，虽然可以使用对上述叉齿16(1)-16(4)的其他设置和使用对上述叉齿16(1)-16(4)的刚性和柔性的数量的其他设置。上述较长、较宽和实质上是刚性的叉齿16(1)和16(3)用作按最先接触/最后脱离的关系接合和脱离上述插脚接触器12的弧形接收叉齿。上述叉齿16(1)和16(3)提供用于上述插脚接触器12的坚固耐用的导向和保持且在热插拔期间提供用于形成弧形的区域。上述较短、较窄和实质上是柔性的叉齿16(2)和16(4)朝上述轴线A-A收拢，且当上述插脚接触器12插入上述通道15时，用于与上述插脚接触器12接合并提供导电的、滑动的过盈配合。
参照图1-3，上述插座接触器14的基座18被设计成与一导体，例如电源线连接。上述基座18具有一个剖面实质上是圆形的外部形状，虽然上述基座18可以具有其他种类的形状。上述基座18也由导电材料制成，例如铜，虽然其他种类的导电材料也可用作上述基座18。
参照图1-4和图5，椭圆形的狭槽或凹槽22用于将弹性元件20的位置固定于上述叉齿16(1)-16(4)上。上述凹槽22沿着上述插座接触器14的叉齿16(1)和16(3)的外表面形成，以便弹簧20搁在上述叉齿16(1)和16(3)中的凹槽22内及靠在上述叉齿16(2)和16(4)上，虽然上述凹槽22可在其他位置和其他数量的叉齿内形成，例如延伸至所有的叉齿16(1)-16(4)的之内。上述凹槽22位于接近上述插座接触器14的开口端17的叉齿16(1)-16(4)的全尺寸外径部分21内，即在上述叉齿16(1)-16(4)的缩小的或“颈缩”部分23的外方，虽然上述凹槽22可以在上述叉齿16(1)-16(4)上的其他位置内。另外，虽然图示了凹槽22，但也可使用其他种类的用于将弹性元件20的位置固定或靠在上述插座接触器14上以收拢上述叉齿的固定机构。
参照图1-4，上述弹性元件20放置在接近上述插座接触器14的开口端17的叉齿16(1)和16(3)中的椭圆形凹槽22内且放置在接近上述插座接触器14的开口端17的叉齿16(2)和16(4)上，虽然可以使用其他种类的收拢元件和其他数量的收拢元件。上述弹性元件20朝上述轴线A-A收拢上述叉齿16(2)和16(4)，使其与上述插脚接触器12接合和提供导电的、滑动的过盈配合，其中上述插脚接触器12选择性地只向最需要高正向力的上述主动的叉齿16(2)和16(4)传送一高正向力。使用固定在上述椭圆形凹槽22中的弹性元件20，可控制朝向需要上述高正向力的叉齿16(2)和16(4)的活动点。上述弹性元件20具有实质上是圆的外部形状且由钢制成，虽然上述弹性元件可以具有其他的形状和由其他的材料制成。上述弹性元件20也是一种甚至在超过约80摄氏度直到约135摄氏度的升高的温度下也不会失去它们的弹性的高温弹性元件。
参照图1-5，下面说明上述电源连接器系统10的制造方法。在从基座18延伸的上述插座接触器14的一端，形成上述多个叉齿16(1)-16(4)。同上面的详细说明，上述叉齿16(1)和16(3)形成得比上述叉齿16(2)和16(4)更长和更宽。另外，上述叉齿16(1)和16(3)形成为实质上是刚性的，且上述叉齿16(2)和16(4)形成为实质上是柔性的。上述叉齿16(1)-16(4)的刚性和柔性可以通过各种不同的方式实现，例如对上述叉齿16(1)和16(3)及上述叉齿16(2)和16(4)使用不同的材料，与上述叉齿16(2)和16(4)相对比，调整上述叉齿16(1)和16(3)的各自的长度、宽度、和/或厚度，或对上述叉齿16(2)和16(4)进行不同的加工以增强这些叉齿的柔性。
进一步地，在上述叉齿16(1)和16(3)的外表面上形成上述凹槽22，让其在上述插座接触器14的周围延伸，虽然上述凹槽可以其他的方式形成，例如在上述叉齿16(1)-16(4)中，且也可使用其他种类的固定机构来对上述弹簧20定位。上述凹槽22形成后，将上述弹簧20固定在上述凹槽22中，以朝轴线A-A的方向收拢上述叉齿16(2)和16(4)。
形成具有一个外部形状、与上述通道15紧密配合及提供与上述插座接触器14的导电的、滑动的、过盈配合的插脚接触器12。如上所述，上述插脚接触器12具有一个剖面实质上是圆形的外部形状，虽然上述插脚接触器可以具有其他种类的形状。
参照图1-4，下面将说明上述电源插座连接器10的工作过程。为形成电源连接，上述插脚接触器12朝上述开口端17移至上述插座接触器14内的通道15中。上述插脚接触器12首先与上述较长的、较宽的且实质上是刚性的叉齿16(1)和16(3)接合。如上所述，上述叉齿16(1)和16(3)提供用于上述插脚接触器12的坚固耐用的导向和保持且在热插拔期间提供用于形成弧形的区域。
当上述插脚接触器12进一步地插入上述插座接触器14的通道15时，插脚接触器12将与上述叉齿16(2)和16(4)接合。上述叉齿16(2)和16(4)被上述弹簧20朝上述轴A-A线的方向收拢。上述插脚接触器12和上述叉齿16(2)及16(4)之间的接合将提供一个导电的、滑动的过盈配合。使用上述弹簧20，上述叉齿16(2)和16(4)在如上所述的升高的温度下便不会失去它们的弹性。
因此，本发明提供了一种坚固耐用的、能在升高的温度下维持一个高恒定正向力的电源连接器系统10。除坚固耐用外，上述电源连接器系统10也比较容易制造。
虽然上面说明了本发明的基本观念，但对于所属技术领域的专业人员来说，显然地上述详细的披露只是作为举例且不会有任何的限定。所属技术领域的专业人员可做出各种更动、改进和修改，虽然它们未在此明确说明。在此所提到的这些更改、改进和修改均不脱离本发明的精神和范围。另外，对于方法的要件或顺序的叙述次序，或者其数字、字母或其他名称的使用不是用来将要求保护的方法限定在权利要求确定的方法以外的方法。因此，本发明只由权利要求及其等同物来限定。
Claims (36)
1、一种连接器系统，其特征在于包括：
一个插座接触器，其沿着第一轴线延伸，上述插座接触器具有一个基座与多个叉齿，其中上述多个叉齿从上述基座延伸出来且设置在上述第一轴线的周围以确定一个具有开口端的通路；
至少一个收拢元件，其朝上述第一轴线收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿；及
一个插脚接触器，其在上述通道中与被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿可脱离地接合。
2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于上述插座接触器还包括至少一个固定机构，其将收拢元件的位置固定于上述多个叉齿中的至少一个叉齿上。
3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于上述固定机构是至少一个沿着上述多个叉齿中的至少一个叉齿的外表面形成的凹槽，上述至少一个收拢元件固定在上述至少一个凹槽内。
4、根据权利要求1所述的系统，其特征在于被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿实质上是柔性的。
5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿实质上是刚性的。
6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更长的长度。
7、根据权利要求5所述的系统，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更宽的宽度。
8、根据权利要求1所述的系统，其特征在于上述收拢元件是弹簧。
9、根据权利要求1所述的系统，其特征在于上述收拢元件维持正常的收拢特性直至约135摄氏度。
10、一种插座接触器，其特征在于包括：
一个基座；
多个叉齿，其从上述基座延伸出来且被设置得确定一个具有开口端的通路；及
至少一个收拢元件，其朝上述第一轴线收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。
11、根据权利要求10所述的接触器，其特征在于还包括至少一个固定机构，其将收拢元件的位置固定于上述多个叉齿中的至少一个叉齿上。
12、根据权利要求11所述的接触器，其特征在于上述固定机构是至少一个沿着上述多个叉齿中的至少一个叉齿的外表面形成的凹槽，上述至少一个收拢元件固定在上述至少一个凹槽内。
13、根据权利要求10所述的接触器，其特征在于被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿实质上是柔性的。
14、根据权利要求13所述的接触器，其特征在于不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿实质上是刚性的。
15、根据权利要求14所述的接触器，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更长的长度。
16、根据权利要求14所述的接触器，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更宽的宽度。
17、根据权利要求10所述的接触器，其特征在于上述收拢元件是弹簧。
18、根据权利要求10所述的接触器，其特征在于上述收拢元件维持正常的收拢特性直至约135摄氏度。
19、一种连接器系统的制造方法，其特征在于包括：
提供一个沿着第一轴线延伸的插座接触器，上述插座接触器具有一个基座与多个叉齿，其中上述多个叉齿从上述基座延伸出来且设置在上述第一轴线的周围以确定一个具有开口端的通路；
使用至少一个收拢元件朝上述通道收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿；及
提供一个能在上述通道中与被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿可脱离地接合的插脚接触器。
20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于上述插座接触器还包括使用一个固定机构将收拢元件的位置固定于上述多个叉齿中的至少一个叉齿上。
21、根据权利要求20所述的方法，其特征在于上述固定机构是至少一个沿着上述多个叉齿中的至少一个叉齿的外表面形成的凹槽，上述至少一个收拢元件固定在上述至少一个凹槽内。
22、根据权利要求19所述的方法，其特征在于被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿实质上是柔性的。
23、根据权利要求22所述的方法，其特征在于不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿实质上是刚性的。
24、根据权利要求23所述的方法，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更长的长度。
25、根据权利要求23所述的方法，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更宽的宽度。
26、根据权利要求19所述的方法，其特征在于上述收拢元件是弹簧。
27、根据权利要求19所述的方法，其特征在于上述收拢元件维持正常的收拢特性直至约135摄氏度。
28、一种插座接触器的制造方法，其特征在于包括：
提供多个从一个基座延伸出来且被设置得确定一个具有开口端的通路的叉齿；及
使用至少一个收拢元件朝上述通道收拢上述多个叉齿中的至少一个叉齿。
29、根据权利要求28所述的方法，其特征在于还包括使用至少一个固定机构将收拢元件的位置固定于上述多个叉齿中的至少一个叉齿上。
30、根据权利要求29所述的方法，其特征在于上述固定机构是至少一个沿着上述多个叉齿中的至少一个叉齿的外表面形成的凹槽，上述至少一个收拢元件固定在上述至少一个凹槽内。
31、根据权利要求28所述的方法，其特征在于被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿实质上是柔性的。
32、根据权利要求31所述的方法，其特征在于不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿实质上是刚性的。
33、根据权利要求32所述的方法，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更长的长度。
34、根据权利要求32所述的方法，其特征在于上述不被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中剩下的一个或多个叉齿比上述被上述收拢元件收拢的上述多个叉齿中的至少一个叉齿具有更宽的宽度。
35、根据权利要求28所述的方法，其特征在于上述收拢元件是弹簧。
36、根据权利要求28所述的方法，其特征在于上述收拢元件维持正常的收拢特性直至约135摄氏度。
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