TW201306388A - 雙向匹配之電氣連接器 - Google Patents

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Abstract

一種用於匹配於具有一匹配接點(28)之一匹配連接器(16)的電氣連接器(14)包含一外殼(18)，其具有一插座(26)以從一插置方向(30a)接收該匹配接點於其中，以及固持在該插座內的一電氣接點(20)，當該匹配接點以該插置方向插置到該插座中時，該電氣接點係配置以電氣連接至該匹配接點。該電氣接點包含相對臂部(46)與一接觸指部(52)，該接觸指部係從其中一臂部延伸至另一臂部，該接觸指部包含一匹配介面(32)，其係配置以於該匹配接點接收在該插座內時接合該匹配接點，以使該電氣接點電氣連接至該匹配接點，其中該接觸指部包含一區段(54)，其具有以相對於該插置方向呈一角度而延伸之一長度。該區段(54)係包含該匹配介面(32)的至少一部分。

Description

雙向匹配之電氣連接器
本發明係關於一種適合電力應用之電氣連接器。
電力連接器係用於各種電力應用，例如電力供應系統、電力分佈系統、導電板(bus bars)、背板平面等等。在這類應用中，一電力連接器有時係固定至一電路板，以傳送電力至電路板及/或自電路板傳送電力。電力連接器的一個實例包括了一插座，其係配置以接收與該電力連接器匹配之一匹配連接器的刀板接點。此一電力連接器係配置以從兩個不同插置方向中任一者將刀板接點接收在插座內。舉例而言，有些電力連接器係配置以從延伸垂直於電路板的一插置方向(有時稱為一「垂直式」插置方向)接收刀板接點。以垂直式插置方向接收刀板接點之電力連接器有時稱為「垂直式」連接器。其他電力連接器係配置為從延伸平行於電路板的一插置方向(有時稱為一「側入式」插置方向)接收刀板接點。以側入式插置方向接收刀板接點之電力連接器有時係稱為「側入式」連接器。
垂直式電力連接器與側入式電力連接器的電氣接點具有不同的幾何形狀。更具體而言，垂直式電力連接器的電氣接點具有之幾何形狀係對以垂直式插置方向接收之一刀板接點建立了一可靠電氣連接。相反的，側入式電力連接器的電氣接點則具有不同的幾何形狀，其 係對以側入式插置方向所接收之一刀板接點建立一可靠電氣連接。換言之，設計為在一垂直式電力連接器內所使用之電氣接點並不適合用於一側入式電力連接器內，且反之亦然。因此，垂直式與側入式電力連接器的製造者或供應者都必須製造及/或備存兩種不同的接點幾何形狀，其增加了垂直式和側入式電力連接器的製造與供應成本及複雜性。
需要一種可容許兩個不同方向的匹配之電器連接器。
根據本發明，一種用於匹配於具有一匹配接點之一匹配連接器的電氣連接器係包含一外殼，其具有一插座以從一插置方向接收該匹配接點於其中，以及固持在該插座內的一電氣接點，當該匹配接點以該插置方向插置到該插座中時，該電氣接點係配置以電氣連接至該匹配接點。該電氣接點包含相對臂部與一接觸指部，該接觸指部係從其中一臂部延伸至另一臂部，該接觸指部包含一匹配介面，其係配置以於該匹配接點接收在該插座內時接合該匹配接點，以使該電氣接點電氣連接至該匹配接點，其中該接觸指部包含一區段，其具有以相對於該插置方向呈一角度而延伸之一長度。該區段係包含該匹配介面的至少一部分。
第一圖是一電力連接系統10的一示例具體實施例之立體圖。該系統10包括一電路板12以及固定於電路板12的複數個電力模組14。電力模組14可用於在電路板12與任何其他電氣裝置之間提供一電力連接。電力模組14的示例應用包括、但不限於電路板對電路板之電力互連、不斷電電源(uninterruptible power supply，UPS)系統、電池包、電信傳輸之電力分配、伺服器及/或迷你電腦等等。各電力模組14在本文中係稱為一「電氣連接器」。
電力模組14係配置為與一或多個對應匹配連接器16(第五a圖與第五b圖)匹配。各電力模組14包括一外殼18以及由外殼18所固持的一對電力接點20(第二圖至第五a圖與第五b圖)。外殼18包括一固定側部22與一匹配側部24。外殼18係沿著固定側部22而固定至電路板12。各電力模組14係配置以沿著其匹配側部24而與對應的匹配連接器16匹配。各電力模組14的外殼18包括一插座26，在插座26中係固持有電力接點20。插座26是用以於當電力模組14與匹配連接器16匹配時接收對應匹配連接器16的匹配接點28(第五a圖與第五b圖)於其中。
如第一圖所示之電力模組14的外殼18係配置以從不同的插置方向30a、30b接收對應的匹配接點28於其中。舉例而言，電力模組14a的外殼18a係配置以從一插置方向30a接收對應的匹配接點28於其中。電力模組14b的外殼18b係配置以從不同於插置方向30a之一插 置方向30b接收對應的匹配接點28於其中。在一示例具體實施例中，插置方向30a係大致與插置方向30b垂直。但是，插置方向30a與30b也可相對於彼此而以0°以外(考量到在一共同平面內，例如第五a圖與第五b圖所示之平面68，兩插置方向30a、30b皆位於其內)的任何其他角度延伸。各外殼18a與18b在此係稱為一「第一」外殼及/或一「第二」外殼。各外殼18a與18b的插座26係稱為一「第一」及/或一「第二」插座。
在一示例具體實施例中，插置方向30a係延伸而大致垂直於電路板12，而插置方向30b係延伸而大致平行於電路板12。插置方向30a係概稱為一「垂直」插置方向，而插置方向30b係概稱為一「側入式」插置方向。各插置方向30a與30b在此係稱為一「第一」插置方向及/或一「第二」插置方向。
插置方向30a係延伸而大致垂直於對應外殼18a的固定側部22。外殼18a的匹配側部24係延伸而大致平行於固定側部22。插置方向30b係延伸而大致平行於對應外殼18b的固定側部22，而外殼18b的匹配側部24係延伸而大致垂直於固定側部22。外殼18a與18b的插座26係於入口33(第五a圖與第五b圖)處延伸通過其匹配側部24，以於其中接收對應的匹配接點28。各外殼18a、18b的固定側部22在此係稱為一「第一」及/或一「第二」固定側部。
各電力接點20具有一匹配介面32(第二圖至第四圖)，在該處電力接點20係配置以接合對應匹配連接器 16的匹配接點28，以於其間建立一電氣連接。電力接點20係位於插座26內，使得電力接點20(特別是匹配介面32)彼此相對；相對的電力接點20係於匹配介面32處與其間的匹配接點28接合。在一示例具體實施例中，電力接點20係配置以匹配於具有一刀板(或概呈平坦的結構)的匹配接點28，其係概稱為一「刀板接點」及/或「刀板(blade)」。
在一示例具體實施例中，各電力模組14提供了對電路板12之一單一電氣連接。換言之，各電力模組14僅匹配於一單一匹配接點28。然而，各電力模組14係可提供對電路板12之任何其他數量的電氣連接。舉例而言，在某些具體實施例中，各電力模組14係以兩電力接點20而與兩個匹配接點28匹配，使得各電力模組14可對電路板12提供兩個電氣連接。雖然繪示的是兩個，但該系統10也可包括固定至電路板12的任何數量之電力模組14。此外，任何數量的電力模組14係可沿著插置方向30a接收對應的匹配接點28，且任何數量的電力模組14可沿著插置方向30b而接收對應的匹配接點28。
第二圖是一電力接點20的示例具體實施例之立體圖。第三圖為電力接點20的正視圖。電力接點20沿著中心軸34而從一固定區段36延伸至一匹配區段38。固定區段36係配置以固定至一電氣裝置，例如、但不限於電路板12(第一圖)。固定區段36包括複數個固定次接點42，其係藉由一共同匯流排44而電氣且機械連接 在一起。在一示例具體實施例中，固定次接點42為焊錫尾部，其從匯流排44向外延伸而容置在電路板12(第一圖)的對應電氣貫孔(未示)內。但是，固定次接點42也可替代地包括任何其他類型的結構以固定至電路板12，例如、但不限於壓配式接腳或其他壓配式結構、表面固定結構等等。此外，固定區段36並不限於固定至一電路板，而是可固定至任何類型的電氣裝置，例如、但不限於：電纜(未示)的電氣傳導件(未示)，電線(未示)等等。
匹配區段38包括相對的臂部46，其從固定區段36向外延伸。更具體而言，臂部46係從固定區段36的匯流排44向外延伸了長度L(第三圖與第四圖)。臂部46間分隔一段距離D(第三圖)，其係定義於彼此相對之臂部46的表面48之間。臂部46包括視需要的倒鉤部50，其係接合外殼18(第一圖、第五a圖與第五b圖)的內壁，以使電力接點20固持於外殼18的插座26(第一圖、第五a圖與第五b圖)內。除倒鉤部50以外，電力接點20可包括任何其他結構，以使電力接點20固持在插座26內。
接觸指部52係延伸且互連於臂部46之間。接觸指部52係從其中一個臂部46a的表面48延伸至另一臂部46b的表面48。在一示例具體實施例中，一或多個接觸指部52係包括一山形形狀，並沿著一山形路徑而延伸於臂部46a與46b之間。在示例具體實施例中，一或多個接觸指部52的路徑包括一彎部(其可具有任何角 度)。接觸指部52係沿著臂部46的長度L而彼此分隔。視情況，接觸指部52與相鄰的接觸指部52套疊，例如如本文中所示者。雖然此處繪示了三個接觸指部52，但電力接點20也可包括任何數量的接觸指部52，包括僅有一個接觸指部52。
在一示例具體實施例中，各接觸指部52包括了在接觸指部52的尖端部58處接合在一起的區段54。尖端部58係於第二圖與第三圖中以虛線所表示。區段54a從臂部46a延伸至尖端部58，而區段54b從尖端部58延伸至臂部46b(反向亦然)。各區段54a、54b係分別延伸一段長度La、Lb(第三圖中，從各別臂部46a與46b的表面48至尖端部58)。區段54a與54b包括了自各別臂部46a、46b延伸的端部60與相對端部62，其一起定義了尖端部58。端部60也稱為接觸指部52的相對端部60。
區段54a、54b的各別長度La、Lb係分別延伸而相對於臂部46的長度L呈傾斜角度α。在一示例具體實施例中，各區段54a、54b的長度La、Lb係分別以介於約30°至約45°之角度α而延伸。但是，各區段54a、54b的長度La、Lb也可相對於臂部46的長度L而以具有任何數值的傾斜角度α而傾斜。視情況，區段54a及/或54b的各別長度La、Lb係分別沿著一大致線性路徑而從各別臂部46a及/或46b延伸至端部62(以及至尖端部58)。
在一示例具體實施例中，接觸指部52的尖端部58 係位於接觸指部52的端部60之間的一中間點。尖端部58係沿著臂部46的長度L而自端部60偏離，此偏離可具有任意數值。雖然在一示例具體實施例中，接觸指部52包括一山形形狀，然各接觸指部52係可具有任何其他形狀。在一示例具體實施例中，一接觸指部52的區段54a與54b的各別長度La及/或Lb係大致相等，且區段54a與54b相對於臂部46的角度α係大致相等。因此，在一示例具體實施例中，接觸指部52的尖端部58為在接觸指部52的路徑中的中點。或者是，接觸指部的區段54a與54b的長度La及/或Lb及/或角度α並不相同，因此尖端部58並不是在接觸指部52的路徑中之中點。
各接觸指部52包括電力接點20的匹配介面32的至少一部分。舉例而言，當電力接點20包括僅單一接觸指部52時，接觸指部52係包括了電力接點20的整個匹配介面32。當電力接點20包括複數個接觸指部52時，各接觸指部52則包括電力接點20的匹配介面32的一部分。各接觸指部52係因此而視為包括一匹配介面32。如第二圖與第三圖所示，接觸指部52的各區段54a與54b的端部62係包括接觸指部52的匹配介面32的一部分。此外，接觸指部52的匹配介面32包括了接觸指部52的尖端部58。匹配介面32係如第二圖與第三圖中的虛線所示。
第四圖為電力接點20的側部正視圖。如第四圖所示，電力接點20的接觸指部52係在箭頭A所示方向中 相對於臂部46的長度L而傾斜。接觸指部52的尖端部58係自臂部46的側部64偏離。當電力接點20固持在插座26(第一圖與第五圖)內時，臂部46的側部64一般係面向相對的電力接點20。當電力接點20固持在插座26內時，接觸指部52的尖端部58係偏離側部64、大致朝向相對的電力接點20。當電力接點20固持於插座26內時，接觸指部52的匹配介面32係於大致面向相對電力接點20的方向中偏離側部64。接觸指部52是配置以於與匹配接點28(第五a圖與第五b圖)接合時以箭頭B的方向偏折之彈簧。匹配介面32的尖端部58係可偏離側部64達任何量值，其係可加以選擇以於匹配介面32和匹配接點28之間提供一預定接合力。
返參第一圖，電力接點20(第二圖至第五a圖與第五b圖)係可與電力模組14a或14b中任一者一起使用。更具體而言，電力接點20係可與用於從插置方向30a接收對應的匹配接點28之電力模組14a一起使用。相同電力接點20也可與用於自插置方向30b接收對應的匹配接點28之電力模組14b一起使用。第五a圖與第五b圖為電力模組14a與14b的截面圖，其說明了同一電力接點20於各個模組14a與14b之使用。第五a圖說明了電力模組14a，其包括外殼18a。第二圖至第四圖中所示之電力接點20係固持於外殼18a的插座26內。匹配接點28也於第五a圖中說明。對應的匹配接點28a係配置以經由入口33而從插置方向30a容置在插座26內。如第五a圖所示，匹配接點28為一刀板接點，其包括相對 的概呈平坦之側部66，其中一個側部係於容置在外殼18a的插座26中時接合電力接點20的匹配介面32。
第五b圖說明了電力模組14b。第二圖至第四圖中所示之電力接點20係固持於電力模組14b的外殼18b的插座26內。對應的匹配接點28b係配置以從插置方向30b容置在外殼18b的插座26中。匹配接點28b係一刀板接點，其包括相對的概呈平坦之側部66，其中一個側部係於容置在外殼18b的插座26中時接合電力接點20的匹配介面32。
如前所述且參照第五a圖與第五b圖，同一電力接點20係配置以與電力模組14a(從插置方向30a接收對應的匹配接點28a)及電力模組14b(從插置方向30b接收對應的匹配接點28b)兩者一起使用。換言之，同一電力接點20係可於外殼18a與18b之間互相變換。當匹配接點28以插置方向30a或30b中任一方向插置到插座26中時，電力接點20的匹配介面32係配置以對匹配接點28的側部66產生可靠的電氣連接。
插置方向30a與30b係落於一共同平面68內。現參照第五a圖中所示之電力模組14a，當外殼18b固持電力接點20時，接觸指部52之區段54a與54b的各別長度La與Lb係相對於插置方向30a而延伸呈一角度θ，各區段54a與54b的各別長度La與Lb係沿著平面68而以在平面68中相對於插置方向30a而傾斜(角度θ)之一方向延伸。在第五a圖與第五b圖中應可明顯得知，各區段54a與54b的長度La與Lb也分別延伸而與插置方 向30b間呈一角度γ。此外，各區段54a與54b的各別長度La與Lb係沿著平面68而以在平面68中相對於插置方向30b而傾斜(角度γ)之一方向延伸。當對應的匹配接點28a自插置方向30a容置在外殼18a的插座26中時，電力接點20的匹配介面32係配置以對匹配接點28a的側部66產生可靠的電氣連接。
從第五a圖與第五b圖中應可明顯得知，電力接點20是以相對於各別外殼18a與18b的固定側部22之同一方向固持在各外殼18a與18b的插座26中。現參照電力模組14b，當匹配接點28b插置在外殼18b的插座26中時，匹配接點28b的側部66係沿著區段54b而朝尖端部58運行。當外殼18b固持電力接點20時，接觸指部52之區段54a與54b的各別長度La與Lb係相對於插置方向30b而延伸呈一角度γ，各區段54a與54b的各別長度La與Lb係沿著平面68而以在平面68中相對於插置方向30b而傾斜(角度γ)之一方向延伸。當由外殼18b予以固持時，各區段54a與54b的各別長度La與Lb係延伸而相對於插置方向30a呈一角度θ。當對應的匹配接點28b自插置方向30b容置在外殼18b的插座26中時，電力接點20的匹配介面32係配置以對匹配接點28a的側部66產生可靠的電氣連接。
各區段54a、54b的各別長度La、Lb的各別角度γ、θ係各相對於插置方向30b、30a而選擇為數值為例如、但不限於介於約20°至約70°之間的角度。在某些具體實施例中，角度γ及/或θ係根據插置方向30a及/或30b 而加以選擇，及/或經選擇以增進在匹配介面32處之接點20與28a之間的可靠性電氣連接。
在某些具體實施例中，可設置一套件來組裝電力模組14。該套件包括一外殼18a、外殼18b、以及電力接點20。如上所述，電力接點20係可於外殼18a與18b之間互相變換。因此，電力接點20係配置以選擇性地固持在外殼18a的插座26或外殼18b的插座26內。套件因此提供了組裝電力模組14的能力，其從兩個不同插置方向中任一者接收匹配接點28。
第六圖是一電力模組114的外殼118之一示例替代具體實施例的截面圖，該電力模組114係與系統10(第一圖)一起使用。電力模組114包括一外殼118以及由該外殼118所固持的一對電力接點20(第二圖至第五圖)。外殼118包括一固定側部122與兩個匹配側部124a、124b。外殼118包括一插座126，其係接收一對應匹配連接器16(第五a圖與第五b圖)的匹配接點28(第五a圖與第五b圖)於其中。外殼118係配置以從兩個不同插置方向(例如插置方向30a與30b兩者)中任一者接收對應匹配接點28於其中。外殼118包括對插座126的兩個入口133a與133b，以使外殼118可從插置方向30a、30b中任一者接收匹配接點28。入口133a係延伸於匹配側部124a內，其延伸而大致平行於固定側部122，以從插置方向30a接收匹配接點28a。入口133b係延伸於匹配側部124b內，其延伸而大致垂直於固定側部122，以從插置方向30b接收匹配接點28b。
外殼118在本文中也稱為一「第一」外殼及/或一「第二」外殼。插座126在本文中係稱為一「第一」插座及/或一「第二」插座。外殼118的固定側部122在本文中係稱為一「第一」及/或一「第二」固定側部。
本文所說明與描述之具體實施例係提供了一種電力接點，其可於自不同插置方向接收一匹配接點的外殼之間互相變換。
10‧‧‧電力連接系統
12‧‧‧電路板
14‧‧‧電力模組
14a‧‧‧電力模組
14b‧‧‧電力模組
16‧‧‧匹配連接器
18‧‧‧外殼
18a‧‧‧外殼
18b‧‧‧外殼
20‧‧‧電力接點
20‧‧‧電氣接點
22‧‧‧固定側部
24‧‧‧匹配側部
26‧‧‧插座
28‧‧‧匹配接點
28a‧‧‧匹配接點
28b‧‧‧匹配接點
30‧‧‧插置方向
30a‧‧‧第一插置方向
30b‧‧‧第二插置方向
32‧‧‧匹配介面
33‧‧‧入口
34‧‧‧中心軸
36‧‧‧固定區段
38‧‧‧匹配區段
42‧‧‧固定次接點
44‧‧‧匯流排
46‧‧‧臂部
46a‧‧‧臂部
46b‧‧‧臂部
48‧‧‧表面
50‧‧‧倒鉤部
52‧‧‧接觸指部
54‧‧‧區段
54a‧‧‧區段
54b‧‧‧區段
58‧‧‧尖端部
60‧‧‧端部
62‧‧‧端部
64‧‧‧側部
66‧‧‧側部
68‧‧‧共同平面
114‧‧‧電力模組
118‧‧‧外殼
122‧‧‧固定側部
124a‧‧‧匹配側部
124b‧‧‧匹配側部
126‧‧‧插座
133a‧‧‧入口
133b‧‧‧入口
第一圖為一電力連接系統之一示例具體實施例的立體圖。
第二圖為用於第一圖所示系統的電力接點之一示例具體實施例的立體圖。
第三圖為第二圖所示電力接點的正視圖。
第四圖為第二圖與第三圖所示電力接點的側面視圖。
第五a圖與第五b圖為第一圖所示電力連接系統的電力模組之一示例具體實施例的截面圖。
第六圖為第一圖所示電力連接系統的一電力模組之外殼的示例替代具體實施例的截面圖。
14a‧‧‧電力模組
16‧‧‧匹配連接器
18a‧‧‧外殼
20‧‧‧電力接點
20‧‧‧電氣接點
26‧‧‧插座
28‧‧‧匹配接點
28a‧‧‧匹配接點
30a‧‧‧第一插置方向
33‧‧‧入口
66‧‧‧側部

Claims (9)

  1. 一種電氣連接器(14)，用於匹配於具有一匹配接點(28)之一匹配連接器(16)，該電氣連接器包含一外殼(18，118)，其具有一插座(26，126)以從一插置方向(30a)接收該匹配接點於其中，以及固持在該插座內的一電氣接點(20)，當該匹配接點以該插置方向插置到該插座中時，該電氣接點係配置以電氣連接至該匹配接點，其特徵在於：該電氣接點包含相對臂部(46)與一接觸指部(52)，該接觸指部係從其中一臂部延伸至另一臂部，該接觸指部包含一匹配介面(32)，其係配置以於該匹配接點接收在該插座內時接合該匹配接點，以使該電氣接點電氣連接至該匹配接點，其中該接觸指部包含一區段(54)，其具有以相對於該插置方向呈一角度而延伸之一長度，且該區段(54)係包含該匹配介面(32)的至少一部分。
  2. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該插置方向(30a)係一第一插置方向(30a)，該外殼(18，118)的該插座(26，126)係配置以從該第一插置方向(30a)或一第二插置方向(30b)中至少之一接收該匹配接點(28)於其中，該第二插置方向係延伸而垂直於該第一插置方向，該區段(54)的長度係延伸而相對於該第一與該第二插置方向兩者呈一角度，該電氣接點(20)係配置以於該匹配接點以該第一與第二插置方向中任一者插置到該插座中時電氣連接至該匹配接點。
  3. 如申請專利範圍第2項之電氣連接器，其中該第一與第二插置方向(30a，30b)係位於一共同平面(68)內，該區段(54)的長度係以相對於該第一與第二插置方向兩者傾斜於一平面內之一方向而沿該平面延伸。
  4. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該接觸指部(52)的該區段(54)係一第一區段(54a)，該接觸指部更包含一第二區段(54b)，該第一區段係從該電氣接點(20)的該等臂部(46a)中其一延伸至該接觸指部的一尖端部(58)，該第二區段係從該接觸指部的該尖端部延伸至該電氣接點的另一臂部(46b)，其中該第二區段具有從該另一臂部(46b)至該接觸指部的該尖端部所限定之一長度，該第二區段的該長度係延伸而相對於該插置方向呈一角度。
  5. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該接觸指部(52)的該區段(54)之該長度係延伸而相對於該插置方向(30)呈介於20°至70°間之一角度。
  6. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該接觸指部(52)包含一山形形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該電氣接點(20)包含彼此套連之複數個接觸指部(52)。
  8. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該區段(54)的該長度係沿著一線性路徑而從該等臂部(46)中其一延伸至包括該匹配介面(32)的至少一部分之一端部(62)。
  9. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器，其中該電氣接 點(20)的該等臂部(46)具有各別之長度，該接觸指部(52)係從該等臂部延伸於該接觸指部之對應端部(60)處，該接觸指部包含一中間點，其係位於該接觸指部的該等端部之間，並沿著該等臂部之長度而偏離於該等端部中至少之一，且該接觸指部的該匹配介面(32)係包含該中間點。
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