TWI437766B - 電連接器及用以減少電力接點之安裝端子之間的電弧之方法 - Google Patents

電連接器及用以減少電力接點之安裝端子之間的電弧之方法 Download PDF

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Description

電連接器及用以減少電力接點之安裝端子之間的電弧之方法
本申請案主張於2009年11月2日申請之美國臨時專利申請案號第61/257,180號之優先權，該案之全部揭示內容如本文中闡述般以引用的方式併入本文中。
用以傳輸資料信號及/或電力(諸如交流(AC)電及/或直流(DC)電)之電連接器可包含安裝於一電絕緣外殼中之複數個電力接點及複數個信號接點。在典型應用中，連接器可經組態以待安裝於一基板(諸如一印刷電路板)上，且經組態以與一互補電組件(例如，其可為電纜或互補電連接器)配接。明確言之，外殼內之每一接點可包含分別與互補電組件之相對插座接點及/或插頭接點配接之一或多個插頭接點及/或插座接點。
一典型接點包含自一底部延伸之多個端子或接腳，該等端子或接腳係用於將該接點電連接至一基板(諸如一印刷電路板)。在電力接點之情況下，行進通過端子之高電壓位準可產生橫跨端子之電弧或洩漏或潛變，如UL Spec 746A(其之全文以引用的方式併入本文中)中描述。因此，已知的是在恆定條件(例如，基板材料及端子數目)下，將端子彼此隔開可減少電弧情況。然而，在保持端子數目的同時將端子彼此遠隔開增加了連接器之總佔用面積，藉此佔用電路板上之有價值空間。
在信號接點之情況下，例如，若端子相隔太近，則接點之間的串擾可削弱信號傳輸。然而，再次言之，將安裝端子遠隔開導致電路板上之連接器佔用面積的增加。
因此，可期望提供一種具有經改良之電性質又不增加基板(連接器所安裝的基板)上連接器的佔用面積之電接點。
根據一實施例，一種電連接器包含界定一配接介面及一相對安裝介面之一連接器外殼。該電連接器進一步包含由該連接器外殼支撐之一第一電接點及由該外殼支撐之一第二電接點，該第一電接點及該第二電接點之各者界定一配接端及相對之複數個安裝端子。該第一電接點及該第二電接點之各者之安裝端子係配置成側向相鄰之各別第一縱向長形行及第二縱向長形行，使得第一相鄰行與第二相鄰行之間無側向佈置安裝端子。該第一電接點之第二行經側向佈置相鄰於該第二電接點之第一行使得該第一電接點之第二行與該第二電接觸之第一行之間無側向佈置安裝端子。第一行之一選擇者之至少一第一安裝端子係在縱向上相對於第二行之至少一者之所有安裝端子偏移。
參考圖1A至圖2B，一電連接器20包含一絕緣介電連接器外殼22及複數個電接點21(包含由該連接器外殼22支撐之信號接點24及電力接點26)。信號接點24為資料傳輸信號提供電連接性，而電力接點26使用交流(AC)或直流(DC)為電力傳輸提供電連接性。根據一實施例，電力接點26可在任何所需AC電壓(諸如，介於(及包含)400 V AC與480 V AC)及任何所需電流(諸如大約7 A)下傳輸電力。可相同或大體上相同地構建該等信號接點24，且可相同或大體上相同地構建該等電力接點26。
僅為方便起見且決不應視為限制，可在以下描述中使用特定術語學。例如，連接器外殼22係繪示為大致矩形，且可沿著縱向「L」及側向「A」水平地延伸及沿著一橫截方向「T」垂直地延伸。外殼在縱向L上係長形的。除非本文中另有說明，否則如用以描述電連接器20之正交的方向分量之術語「側向」、「縱向」及「橫截」同樣可用以描述電連接器20之其餘部分之方向分量。術語「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「上」及「下」指定所參考的圖式中之方向。同樣，術語「向內」、「向外」、「向上」及「向下」分別可指定朝向及遠離所參考物件之幾何中心的方向。術語學包含上述之字詞、其衍生詞及類似意義的字詞。
應了解，雖然將縱向及側向繪示為沿著一水平平面延伸，且將橫截方向繪示為沿著一垂直平面延伸，但是在使用期間包含各種方向的該等平面可因(例如)電組件之所需定向而異。相應地，術語「垂直」及「水平」僅係出於清楚及方便之目的而用以描述電連接器20，應了解，在使用期間此等定向可改變。
連接器外殼22界定一配接介面29及一相對安裝介面37。該配接介面29經組態以接合一電組件(諸如與電連接器20配接之一電連接器)之一互補配接介面。例如，連接器外殼22可包含經組態以接合互補連接器之對應對準特徵部之任何適當對準及/或保持特徵部23。該等對準特徵部23係繪示為形成於外殼22中之凹口，該等凹口經組態以在電連接器20配接至互補連接器時收納呈柱形式之一互補對準特徵部。安裝介面37經組態以安裝於一基板(諸如圖3中所繪示的印刷電路板33)上。因為該配接介面29係定向成大體上垂直於該安裝介面37，所以可將電連接器20稱為直角連接器。或者，可將電連接器20構建為「垂直」或「夾層(mezzanine)」配置，其中該配接介面29係定向成大體上平行於該安裝介面37。
可將信號接點24構建為接腳，每一接腳包含一本體部分28，該本體部分28界定在一端之一配接端30及與該配接端30相對一安裝端子32。該配接端30經組態以與互補電組件(其待與電連接器20配接)之電接點之互補配接端而配接。
安裝端子32自外殼22向下延伸且經組態以連接至印刷電路板33。在一實施例中，該等安裝端子32經插入通過延伸通過印刷電路板33之互補電鍍通孔35。或者，可如所需般將該等安裝端子32表面安裝至印刷電路板33。可如所需般將該等安裝端子32進一步焊接至印刷電路板33。因此，信號接點24可使印刷電路板33與配接至電連接器20之互補電連接器電連通。信號接點24經組態以在印刷電路板33與互補電連接器之間傳輸信號資料。如所繪示，配接端30在大體上垂直於該等安裝端子32之一方向上延伸，使得信號接點24可被稱為直角電接點。或者，可將信號接點24構建為「垂直」或「夾層」配置，藉以配接端30係在平行於該等安裝端子32之一方向上延伸。
同樣，電力接點26各者界定在一端之一配接端34及在另一端之一相對安裝端子36。配接端34經組態以與待與電連接器20配接之電連接器之互補配接端配接。安裝端子36經組態以連接至印刷電路板33。在一實施例中，安裝端子36係經插入通過印刷電路板33之電鍍通孔63。該等通孔63可界定若干安裝位置66，該等安裝位置66界定如關於下文關於圖3B描述之佔用面積68所描述般建構之佔用面積。或者，可將安裝端子36表面安裝至印刷電路板33。可如所需般將安裝端子36進一步焊接至印刷電路板33。因此，電力接點26可使印刷電路板33與配接至電連接器20之互補電連接器電連通。電力接點26經組態以在印刷電路板33與互補電組件或電連接器之間傳輸電力。如所繪示，配接端34在大體上垂直於安裝端36之一方向上延伸，使得電力接點26可被稱為直角接點。或者，可將電力接點26構建為「垂直」或「夾層」配置，藉以該配接端34係在平行於該等安裝端36之一方向上延伸。
因為信號接點24及電力接點26之配接端30及34分別經組態以藉由其互補接點收納，所以可將該等接點24及26稱為「插塞(plug)」或「插頭」接點，且可將電連接器20稱為「插塞」或「插頭」連接器。
如圖2A至圖2B中所示，電力接點26之各者包含一對相對主側壁38及40。一前突出物(大致由數字42表示)包含一對相對懸臂樑44，每一樑具有向內會合之近端部分45、46、拱狀接觸部分48及一遠端部分50。相對遠端部分50較佳係彼此平行。當樑係在鬆弛條件下時，可將該等遠端部分50定位成略微分開，但在將前突出物插入至一互補插座接點中而使樑偏轉時，該等遠端部分50可為撓性且可相合在一起，藉此在配接期間為樑提供過應力保護。雖然懸臂樑44之各者係自其上端垂直地連續至其下端，但應了解可替代性地將樑44分成與下部分分離之上部分，如美國專利第6,319,075號(其之全部揭示內容如本文中所闡述般以引用的方式併入本文中)中所描述。
側壁38及40亦包含自樑44向後延伸之第一及第二大體上平坦面板52及54。每一電力接點26之安裝端子36包含一第一至少一安裝端子56(如所繪示之一對端子56)，其自面板52之一邊緣向下延伸；及一第二至少一安裝端子58(如所繪示之一對端子58)，其自面板54之一邊緣向下延伸。如下文將更詳細描述，一選擇行之安裝端子56之至少一選擇者係相對於相鄰行之所有安裝端子58縱向偏移。因此，相鄰行不具有與選擇安裝端子側向對準之安裝端子。安裝端子56及58可界定經組態以電連接至印刷電路板33之通孔、焊料至板接腳(如所示)、壓配接腳或表面安裝尾部或任何適當的替代性結構。藉由上拱狀橋接元件60及62連接面板52及54。在面板52與面板54之間界定經調適用於空氣流動之一中間空間64。將接點26自一條適當接點材料(諸如磷銅合金、鈹銅合金或任何適當的替代性導電材料)衝壓或以其他方式形成為一單一件。
圖3A繪示如包含複數個安裝位置66之印刷電路板33，可將該等安裝位置66提供作為經組態以收納如上所述之信號接點24及電力接點26之安裝端子32及36之電鍍通孔66及35。安裝端子可如所需般界定任何幾何截面形狀。
現參考圖3B，電力接點26之安裝端子36界定取自電連接器20之一仰視平面圖之一佔用面積68。電連接器20係繪示為包含三個電力接點26A至26C，儘管可如所需般提供任意數目之電力接點26。此外，雖然佔用面積68係關於電力接點26加以繪示，但應了解，同樣可藉由信號接點24之安裝端子32界定佔用面積。電力接點26之安裝端子56及58係配置成複數個行。例如，每一電力接點26之第一安裝端子56係配置成各別接點之一第一行1，且每一電力接點26之第二安裝端子58係配置成各別接點26之一第二行2。每一電力接點26之行1及行2經側向佈置彼此相鄰且沿著大體上彼此平行之一方向延伸。電力接點26經進一步配置使得一電力接點26之第一行1經側向佈置相鄰於其相鄰電力接點26之第二行2。
可將介於相鄰行1與2之中心線之間的間隔稱為行間距CP。將一預設電力接點26之行1與行2之間的行間距CP1繪示為小於相鄰電力接點26之行2與行1之間的行間距CP2。在所繪示的實施例中，行間距CP1可為介於1 mm與4 mm之間(諸如介於2 mm與3 mm之間、諸如介於2.25 mm與2.75 mm之間(例如約2.5 mm或更特定言之2.54 mm))。行間距CP2可為介於1 mm與6 mm之間(諸如介於2 mm與5 mm之間、諸如介於3 mm與4 mm之間、諸如介於3.5 mm與4 mm之間(例如約3.8 mm或更特定言之3.81 mm))。因此，相比於相鄰電力接點26之行1及行2，一預設電力接點26之該等行側向間隔較接近使得行間距CP2大於行間距CP1(如圖3B中所繪示)。然而，應了解(若需要)行間距CP1可替代地大體上等於或大於行間距CP2。應進一步了解，可如所需般使用任何所需行間距。
如所繪示，每一電力接點26之第一及第二端子56及58之一或多者(至多所有者)係與其他電力接點26之各別相似端子56及58對準(配置成列1至列4)。將第一端子56之一第一或上端子56'佈置成列1，將第二端子58之一第一或上端子58'佈置成列2，將第一端子56之一第二或下端子56"佈置成列3，且將第二端子58之一第二或下端子58"配置成列4。可將相鄰列之中心線之間的間隔稱為列間距RP。如所繪示，沿著行1之安裝端子56'與56"的列間距RP1係列間距RP的兩倍。列間距RP1可等於或大體上等於安裝端子58'與58"的列間距RP2，儘管列間距RP1可大於或小於列間距RP2(若需要)。如所繪示，相鄰列1至列4之間的列間距RP可為介於1 mm與4 mm之間(諸如介於2 mm與3 mm之間、諸如介於2.25 mm與2.75 mm之間(例如約2.5 mm或更特定言之2.54 mm))。因此，可將列1至列4隔開相同於一預設接點26之行1與行2的距離。
此外，一預設電力接點26之安裝端子56及58係相對於彼此縱向交錯，使得沿著各別行之安裝端子56及58之至少一者係縱向佈置於相鄰行之一對其他端子56及58之間。換言之，藉由一預設電力接點26之一行之端子界定之列1及列3未與藉由該電力接點26之另一行之端子界定之列2及列4對準。例如，一選擇安裝端子(諸如電力接點26A之底部安裝端子56")係縱向佈置於相鄰安裝端子58'與58"之間。應進一步了解，未沿著行2在安裝端子58'與安裝端子58"之間縱向佈置端子。換言之，行2不具有與底部安裝端子56"側向對準之安裝端子。可將底部端子56"縱向佈置於相鄰端子58'與58"的中間，使得安裝端子56"與安裝端子58'及58"界定一等腰三角形70之頂點。藉由該三角形70之頂點界定之角度可視對應列間距及行間距CP1而定。應了解，雖然將一行之端子繪示為相對於縱向而佈置於一相鄰行之端子的中間，但是可如所需般將端子偏移任何距離。
圖1至圖3B繪示的是，連接器外殼22支撐一第一電接點26A及一第二電接點26B。該第一電接點26A及該第二電接點26B之各者界定各別配接端34及相對複數個安裝端子56及58。將該第一電接點26A及該第二電接點26B之各者之安裝端子56及58配置成側向相鄰之各別第一及第二縱向長形行1及行2，使得該第一相鄰行1與該第二相鄰行2之間無側向佈置安裝端子。將該第一電接點26A之第二行2側向佈置成相鄰於該第二電接點26B之第一行1，使得該第一電接點26A之第二行2與該第二電接點26B之第一行1之間無側向佈置安裝端子。諸第一行1之一選擇者(例如，該第一電接點26A之行1)之至少一第一安裝端子(諸如安裝端子56")係在縱向上相對於諸第二行2之一者(例如，該第二電接點26B之行2)之至少一第二安裝端子(諸如安裝端子58')偏移。此外，該第一電接點26A之第一行1之第一安裝端子56"係在縱向上相對於該第二電接點26B之第二行2之所有安裝端子58偏移。應了解，諸第一行1之選擇者可為該第一電接點26A之行1或該第二電接點26B之第一行1，且諸第二行2之選擇者可為該第一電接點26A之行2或該第二電接點26B之第二行2。
繼續參考圖3B，一預設電力接點26之每一行1及行2包含一端子56或58，該端子56或58縱向佈置介於分別係沿著一緊鄰電力接點26之一緊鄰行而佈置的相鄰端子56或58之間。根據所繪示的實施例，配置緊鄰電力接點26使得緊鄰電力接點之間未佈置電力接點。例如，將電力接點26A之行2之上端子58'縱向佈置於緊鄰接點26B之行1之安裝端子56'與56"之間。應了解，未沿著接點26B之行1在列1與列3之間佈置端子。將電力接點26A之上端子58'繪示為縱向佈置於緊鄰接點26B之相鄰端子56'與56"之中間，使得該等安裝端子58'、56'及56"界定一等腰三角形72。藉由三角形72之頂點界定之角度可取決於該等端子之列間距RP且亦取決於行間距CP2。因為行間距CP2大於行間距CP1，所以在三角形72之底邊處界定的角度大於在三角形70之底邊處界定的角度。應了解，雖然將一行之端子繪示為縱向佈置於相鄰連接器之一相鄰行之端子之中間，然可如所需般將端子偏移任何縱向距離。
因此，將一預設電力接點26之相鄰行1及行2之安裝端子56及58隔開比若該等端子未縱向偏移(例如，比若該等端子側向對準時)時較大之一距離。因此，可以認為佈置成相鄰行之一選擇對安裝端子隔開較大於該等相鄰行之間的側向距離之一距離。明確言之，已大體上如關於電連接器20繪示般構建習知連接器，然而未將安裝端子以上述方式縱向偏移。因此，本發明連接器20提供安裝端子之間經增加之間隔而不相對於經類似建構之連接器而增加連接器之安裝端之佔用面積。換言之，可藉由沿著每隔一行偏移安裝端子來修改一習知連接器以增加相鄰端子之間的距離而不增加連接器之安裝端之佔用面積。
應進一步了解，安裝端子56與58之間的經增加之間隔允許電力接點26承載相對於習知端子之一經增加之工作電壓(例如，400 V或更大)，而同時減少或防止操作期間橫跨安裝端子56及58之電弧。電力接點26可進一步承載大於其他單一樑接點之電流。
雖然將電力接點26A至26C繪示為具有如上所述之偏移端子56及58之若干行，應了解可自一大體上相同之連接器(在每一行1及行2包含四個對準端子)構建電力接點26A至26C，使得第一及第二行之電接點係縱向對準。可移除或消除特定選擇安裝端子以達到具有如上文參考圖3B所述之縱向偏移安裝端子之佔用面積。應進一步了解，電力接點26A至26C可如所需般包含任意數目個端子56及58，此可藉由自在每一行具有若干接點之一先前存在的接點移除經選擇之端子而產生，且特定言之可藉由自與諸行之一者之接點對準之另一行移除經選擇之接點而產生。應進一步了解，電力接點26不具有佈置於電力接點26之間之接地接點。
如美國專利第7,182,642號(該案之全部揭示內容如本文闡述般以引用的方式併入本文中)中所述，電流大致跟隨沿著電力接點26之最小電阻之一路徑至端子36且接著進入印刷電路板33。因此，在習知連接器中，經增加之端子數目大致允許較高位準之電流流動通過接點。不幸的是，端子數目的增加減小了端子之間的間隔，此限制工作電壓。電力接點26經配置具有雙側壁38及40，藉此均勻地分割通過安裝端子56及58之電流。因此，相比於習知單一樑接點，電力接點26提供更佳或更均勻電流分佈。
因此，電連接器20包含若干電力接點26，該等電力接點26經組態以增加一預設電力接點26之相鄰端子36之間的間隔及/或兩個緊鄰電力接點26之間的間隔，藉此增加安裝端子與配接端子之間的工作電壓同時避免電弧，而不增加連接器之安裝端子36處之總佔用面積。此外，相比於習知單一樑接點，該等接點26提供更均勻電流分佈。
當將一預設行1或行2之56或58端子分別縱向佈置於一相鄰行之端子之中間時，無論一共同電接點(諸如一相同電力接點26)或一相鄰電接點(諸如一電力接點26)，可最大化端子之間的間隔。此外，應了解，可藉由對應地調整佈置於每一行1及行2中之端子數目來調整行經端子之電流位準。可如所需般沿著電力接點26A至26C之行1及行2佈置任意適當數目個端子56、58。
雖然已關於一或多個相鄰AC電力接點26之安裝端子36繪示及描述佔用面積68及其替代性實施例，但應了解可藉由任何類型之接點(例如，單一樑AC電力接點、信號接點24或DC電力接點)之安裝端子界定佔用面積68。雖然已結合電插頭連接器20描述各種實施例，但應了解本文中描述的各種結構及特徵部可適用於經不同建構之插頭連接器，且亦可適用於插座連接器(如現將參考圖4A至圖6描述般)。
如圖4A至圖6中所繪示，一電連接器120經組態以與上述之電連接器20配接。該電連接器120包含一絕緣或介電質連接器外殼122及複數個電接點121(包含由該連接器外殼122支撐之複數個信號接點124及電力接點126)。信號接點124為資料傳輸信號提供電連接性，而電力接點126為電力傳輸提供電連接性。可相同或大體上相同地構建信號接點124，且可相同或大體上相同地構建電力接點126。
可將信號接點124構建為接腳，每一接腳包含一本體部分128，該本體部分128具有在一端之一配接端130及在與該配接端130相對之一安裝端子132。配接端130經組態以與待與電連接器120配接之電連接器20之互補信號接點24之配接端30配接。在此方面，連接器外殼122可包含對準特徵部123，該等對準特徵部123經組態以與互補連接器之對應對準特徵部配接。將該對準特徵部123繪示為包含經組態以插入至電連接器20之凹口23中之一柱。
安裝端子132經組態以連接至一基板133(諸如圖6中所繪示之一印刷電路板133)。在一實施例中，安裝端子132經插入通過印刷電路板133之對應電鍍通孔135。或者，可將安裝端子132表面安裝至印刷電路板。可如所需般將安裝端子132進一步焊接至印刷電路板133。因此，信號接點124可使印刷電路板133與互補電連接器20電連通，且因此在電連接器20與電連接器120配接時，可使印刷電路板133與印刷電路板33電連通。因此，信號接點124經組態以在印刷電路板33與印刷電路板133之間傳輸信號。如所繪示，配接端130在垂直於安裝端子132之一方向上延伸，使得信號接點124可被稱為直角接點。或者，可將信號接點124構建為「垂直」或「夾層」配置，藉以配接端130係在平行於安裝端子132之一方向上延伸。
同樣，電力接點126各者界定在一端之一配接端134及在一相對端之一安裝端子136。配接端134經組態以與互補配接端(諸如待與電連接器120配接之電連接器20之互補電力接點26之配接端34)配接。安裝端子136經組態以連接至印刷電路板133。在一實施例中，安裝端子136經插入通過印刷電路板133之各別電鍍通孔163。該等通孔163可界定安裝位置166，該等安裝位置166界定如關於上文關於圖3B描述之佔用面積68所描述般建構之佔用面積。或者，可將安裝端子136表面安裝至印刷電路板。可如所需般將安裝端子136進一步焊接至印刷電路板133。因此，電力接點126可使印刷電路板133與互補電連接器20電連通，且因此在電連接器20與電連接器120配接時，可使印刷電路板133與印刷電路板33電連通。因此，電力接點126經組態以在印刷電路板33與印刷電路板133之間傳輸信號資料。
如所繪示，配接端134在垂直於安裝端子136之一方向上延伸，使得電力接點126可被稱為直角接點。因此，可將電連接器120稱為直角連接器。或者，可將電力接點126構建為「垂直」或「夾層」配置，藉以配接端134在平行於安裝端子136之一方向上延伸。此外，因為接點124及126之配接端130及134分別經組態以收納其等之互補接點，所以可將信號接點124及電力接點126稱為「插座」接點，且可將電連接器120稱為「插座連接器」。
如圖5A至圖5B中所示，插座電力接點126包含一對相對、較佳平坦且平行側壁之主側壁138及140。該等側壁138及140在形成一中間插塞收納空間164之一前突出部分142中突出。在前部分142處之側壁138與側壁140之間的距離係使得插塞接點26之突出物42可收納於該插塞接點收納空間164中，其中樑44係朝向接點26之中心平面彈性偏轉。偏轉致使樑44獲得向外引導力，藉此按壓拱形接觸部分48抵住形成收納空間164之前部分142之內表面，以獲得適當接觸法向力。側壁138及140亦包含各別面板152及154。大致藉由拱形橋接元件160、162將側壁138及140接合在一起。較佳地，插座接點126亦係自一條磷銅合金、鈹銅合金或其他適當的導電材料衝壓或以其他方式形成為一單一件。可如美國專利第6,319,075號(該案之全部揭示內容如本文闡述般以引用的方式併入本文中)中描述般構建插座接點126。
每一電力接點126之安裝端子136包含一第一至少一安裝端子156(如繪示之一對端子156)，其係自面板152之一邊緣向下延伸；及一第二至少一安裝端子158(如繪示之一對安裝端子158)，其係自面板154之一邊緣向下延伸。安裝端子156及158可如所需般包括通孔、焊料至板接腳(如所示)、壓配接腳或表面安裝尾部或任何經替代性建構之端子。安裝端子156係相對於安裝端子158縱向偏移，且因此可界定如上文關於藉由圖3B中繪示之插頭接點26界定之佔用面積68描述之一佔用面積。圖6將印刷電路板133繪示為包含複數個安裝位置166，在一實施例中，可將該等安裝位置166提供作為經組態以收納電力接點126之安裝端子156及158之電鍍通孔。端子可如所需般界定一正方形或矩形截面或任何適當的截面形狀。
雖然已結合電插頭連接器20及電插座連接器120描述各種實施例，但應了解，本文中描述的各種結構及特徵部亦可適用於經不同建構之插頭連接器。應了解，在美國專利第6,319,075號中描述額外電連接器，且此等連接器以及經替代性建構之連接器適用於併入與如本文中所述之安裝端子相關聯之特徵部。
現參考圖7A至圖8，如上文關於插頭連接器20描述般構建一直角插頭連接器220。為清楚起見，對應於電連接器20之相似結構之連接器220之參考數字係增加200。因此，插頭連接器220包含一連接器外殼222及複數個電接點221(包含複數個電信號接點224及電力接點226)。該連接器外殼222包含呈擴口閂鎖耳狀物形式之對準特徵部223，該等對準特徵部223可接合待配接至連接器222之連接器之配接結構。在圖10A中將適當配接結構之一實例繪示為可擠壓閂鎖臂423。可將信號接點224構建為接腳，每一接腳包含一本體部分228，該本體部分228具有在一端之一配接端230及在與該配接端230相對之一安裝端子232。電力接點226各者界定在一端之一配接端234及在與該配接端234相對之一安裝端子236。該等安裝端子232及236經組態以在各別安裝位置266(分別可包含電鍍通孔235及263)處連接至一基板(諸如一印刷電路板233)。安裝端子236界定彼此縱向偏移之第一複數個安裝端子256及第二複數個安裝端子258，且因此可界定如上文關於藉由圖3B中繪示之插頭接點26界定之佔用面積68描述之一佔用面積。
現參考圖9A至圖9B，繪示一種電連接器320，為清楚起見，該電連接器320包含對應於電連接器20之相似結構增加300之參考數字。將電連接器320繪示為具有一外殼322之一電纜插頭連接器，該外殼322包含呈可擠壓閂鎖臂形式之對準/保持特徵部323，該等對準/保持特徵部323可釋放地接合待配接至連接器320之一互補連接器上之配接結構。適當的配接結構之一實例包含圖7A中所繪示類型之閂鎖耳狀物。當然，可將閂鎖耳狀物併入至經組態以待與插頭連接器320配接之一插座連接器(例如，圖11A中繪示之連接器520)中。
連接器外殼322保持複數個電接點321(包含複數個信號接點324及電力接點326)。信號接點324及電力接點326水平地延伸，使得信號接點324之配接端330大體上平行於相對安裝端子，且電力接點326之配接端334大體上平行於相對安裝端子。連接器外殼322進一步界定一配接介面329及經定向大體上平行於該配接介面329之一安裝介面337。因此，可將接點之信號接點324、電力接點326及電連接器320稱為垂直接點或垂直連接器320。電力接點326可在其之安裝端處(例如)以美國專利第6,319,075號中描述的方式連接至一電力電纜327。電纜327可在其另一端處連接至任何適當的電組件。信號接點324及電力接點326之配接端可收納於一互補插座連接器(其經組態以與插頭連接器320配接)之配接端內部。可如上文關於插座連接器120或任何經替代性構建插座連接器(具有(例如)上文關於電連接器20之佔用面積68描述之佔用面積)描述般構建配接插座連接器。
現參考圖10A至圖10B，繪示一種插座連接器420，該插座連接器420具有對應於電連接器20之相似結構增加400之參考數字。將連接器420繪示為具有一連接器外殼422之一電纜連接器，該連接器外殼422保持複數個電接點421(包含複數個信號接點424及複數個電力接點426)。連接器外殼422包含呈可擠壓閂鎖臂形式之對準/保持特徵部423，該等對準/保持特徵部423可釋放地接合待配接至連接器420之一互補連接器上之配接結構。適當的配接結構之一實例包含圖7A中所繪示的類型之閂鎖耳狀物。當然，可將閂鎖耳狀物併入至經組態以與插頭連接器320配接之一插座連接器中。
信號接點424及電力接點426水平地延伸，使得其配接端係與其安裝端平行。類似地，將連接器外殼422之配接端定向成大體上平行於安裝端。因此，可將接點424及426以及連接器420分別稱為垂直接點或垂直連接器420。電力接點426可在其安裝端處(例如)以美國專利第6,319,075號中描述的方式連接至一電力電纜427。該電力電纜427可為相同於電纜327之電纜，藉此電耦合連接器320與420，或該電纜427可不同於電纜327且可連接至任何適當的電裝置。接點424及426之配接端可收納經組態以與插座連接器420配接之一互補插頭連接器之配接端。外殼422可進一步包括一圍板425，其圍繞且保護接點424及426之配接端。可如上文關於插頭連接器20或連接器220或任何適當的經替代性構建插頭連接器(其具有如關於電連接器20之佔用面積68描述之佔用面積)描述般構建配接插頭連接器。
因此，應了解，在其安裝介面處界定如上文關於電連接器20之佔用面積68描述般之一佔用面積之一電插頭或電插座連接器可替代性地經組態以連接至一電纜連接器。該電纜連接器及/或配接連接器可如所需般為直角、或垂直或夾層連接器。
現參考圖11A至圖12，一電插座連接器520經組態以與一插頭連接器(諸如上述之插頭連接器320)配接。為清楚起見，該連接器520經繪示具有對應於插座連接器120之相似結構增加400之參考數字。如以上關於電連接器120所述般構建連接器520，然而將對準/保持特徵部523提供作為經組態以接合待配接至連接器520之一電連接器之互補結構之閂鎖耳狀物。例如，閂鎖耳狀物可接合上文參考圖9A中所繪示之連接器320描述的類型之閂鎖臂。亦提供安裝端536及本體部分528。
參考圖13A至圖13C(且如上所述)，可根據替代性實施例構建上述之任何電連接器之信號接點及電力接點之安裝端。例如，為清楚起見，一插頭連接器620經繪示具有對應於電連接器20之相似元件增加600之參考數字。如繪示，連接器外殼622支撐包含複數個電力接點626之複數個電接點621，儘管電連接器620可替代性地或額外地包含信號接點。電力接點626經組態以傳輸AC電力或DC電力，儘管外殼可替代性地包含專用AC電力接點及專用DC電力接點(若需要)。
如圖13D中所顯示，可如以上關於電力接點26所述般構建電力接點626之各者，然而每一電力接點626之安裝端子636僅包含自側壁638及640之僅一者向下延伸之複數個安裝端子。在所繪示的實施例中，電力接點626各者包含複數個安裝端子658，該複數個安裝端子658係自面板654向下延伸，使得面板652不具有安裝端子，儘管(若需要)可顛倒配置使得安裝端子自面板652向下延伸而非自面板654向下延伸。因此，每一電力接點626界定呈側向隔開面板652及654形式之一對間隔側壁，但僅界定單一行安裝端子。換言之，每一電力接點界定少於經隔開側壁之安裝端子行。將電力接點626繪示為包含沿著面板654間隔之四個安裝端子658，儘管可提供任意數目個安裝端子658。應了解，可如本文中關於連接器620繪示及描述般構建本文中描述的任何連接器之諸接點之一或多者(至多所有者)之安裝端子。
應了解，在替代性構造中，電力接點626及任何其他接點(諸如信號接點)可經構建具有界定如本文中所述之一或多行安裝端子之任意數目個側壁(包含一或多個側壁)。或者，可如所需般將接點提供作為界定如本文中所述之安裝端子之個別接腳或任何替代性結構。
雖然相鄰安裝端子之間的距離增加減小了操作期間電流將橫跨端子之發生電弧的概率，但應了解其他類型的接點可得益於所提供的安裝端子之間的經增加距離或可處於沿著接點長度之任何其他位置。因此，可如本文中描述般將信號接點之安裝端子(例如)隔開。雖然本文中已根據交錯端子架構描述介於安裝尾部之間的經增加距離，但應了解，無須使安裝端子658交錯以相對於習知連接器(經構建具有自側壁638及640兩者延伸之安裝端子658)增加相鄰行之端子之間的距離。
例如，圖14A繪示來自連接器620之仰視平面圖之藉由電連接器620之四個電力接點626A至626D之安裝端子636界定之一佔用面積668之一示意圖，儘管電連接器620可如所需般包含任意數目個接點626。可見所有端子658係沿著一單一行1佈置，且可見使已藉由另一側壁638界定之一第二行不具有接點。因此，相對於具有自側壁638延伸之端子(其未相對於自側壁640延伸之端子交錯)之一習知連接器，接點之相鄰行之間的行間距CP增加了側壁638與640之間的側向距離LD。在此方面，不具有端子之側壁638可因其進一步使相鄰接點之端子彼此隔開而被稱為間隔件壁。在圖14A中，相鄰接點626之端子658係沿著共同側向延伸列1至列4加以佈置。
雖然連接器620可如上述般界定佔用面積668，但應進一步了解，可依以上(例如)關於電連接器20之第一複數個安裝端子56及第二複數個安裝端子58描述之方式進一步使安裝端子658縱向交錯。圖14B繪示可當相鄰電力接點626界定複數個安裝端子658(其相對於相鄰電力接點626之安裝端子658縱向交錯)時界定之一佔用面積668'。
特定言之，如上文參考圖14A描述般，每一電力接點626之安裝端子658係配置成各別接點之一第一行(行1)，而第二行(行2)不具有安裝端子。因此，可以認為安裝端子658係配置成至少一行(其(例如)可如圖14B中所繪示般包含行1或可如以上關於圖3B描述般包含行1及行2)。藉由一預設電力接點626界定之端子658之每一行1包含一選擇端子，該選擇端子相對於沿著一緊鄰接點之一緊鄰行加以佈置之所有相鄰端子而縱向偏移。因此，可以認為選擇安裝端子係縱向佈置於沿著一緊鄰接點之一緊鄰行加以佈置之相鄰端子之間。因此，相鄰行不具有與該選擇安裝端子側向對準之一安裝端子。例如，每一電力接點626界定一第一或上端子658'、一第二或下端子658"、佈置於該上端子658'之下之一第三端子658'''及佈置於該第三端子658'''之下及該第二端子658"之上之一第四端子658""。將電力接點626A之下端子658"縱向佈置於緊鄰接點626B之行1之兩個最下端子658""與658"之間。
應了解，未沿著行1在接點626B之端子658之間(其間佈置接點626A之下端子658)佈置端子。換言之，未沿著接點626B之行1在列6與列8之間佈置端子。因為接點626A之下端子658"係縱向佈置於接點626B之相鄰端子658""與658"之中間，所以端子658界定一等腰三角形672。藉由三角形672之頂點界定之角度可取決於該等端子之列間距RP且亦可取決於行間距CP。應了解，雖然將一行之端子繪示為縱向佈置於相鄰連接器之一相鄰行之端子的中間，但可如所需般將端子偏移任何縱向距離。
繼續參考圖13A至圖13D及圖14B，一第一電接點626A及一第二電接點626B各者界定一配接端及相對複數個安裝端子658。該第一電接點626A及該第二電接點626B之各者界定彼此側向隔開之第一及第二縱向長形側壁，使得該第一電接點626A之第二側壁經佈置相鄰於該第二電接點626B之第一側壁。該第一電接點626A及該第二電接點626B之各者之該第一側壁及該第二側壁之各者沿著各別第一及第二行延伸，使得該第一電接點626A及該第二電接點626B之安裝端子658係配置成各別第一行1且非各別第二行。該第一電接點626A之安裝端子658係相對於該第二電接點626B之安裝端子658而縱向交錯。
該第一電接點626A之安裝端子之一選擇者(例如，安裝端子658")係大體上縱向佈置於該第二電接點626B之一對相鄰安裝端子(例如，安裝端子658"及658"")之中間。
因此，可將相鄰接點626之端子658相對於端子658進一步隔開。應了解，當如關於至少該連接器620描述般構建一連接器時，該連接器可遵循保險業聯合實驗室(UL)標準60950。
應注意，圖式中顯示的實施例之圖解闡釋及論述僅用於例示性目的，且不應視為限制本揭示內容。熟習此項技術者將了解本揭示內容預期各種實施例。應進一步了解，根據一實施例描述及繪示之特徵部及結構可應用於如本中描述之所有實施例，除非另有指示。此外，應瞭解，以上結合上述實施例描述之概念可單獨採用或結合上述其他實施例之任一者採用。
20．．．電連接器
21．．．電接點
22．．．連接器外殼
23．．．對準及/或保持特徵部/凹口
24．．．信號接點
26．．．電力接點
26A．．．電接點
26B．．．電接點
26C．．．電接點
28．．．信號接點之本體部分
29．．．配接介面
30．．．信號接點之配接端
32．．．信號接點之安裝端子
33．．．印刷電路板
35．．．電鍍通孔
34．．．電力接點之配接端
36．．．電力接點之安裝端子
37．．．相對安裝介面
38．．．側壁
40．．．側壁
42．．．前突出物
44．．．懸臂樑
46．．．懸臂樑之近端部分
48．．．懸臂樑之拱狀接觸部分
50．．．懸臂樑之遠端部分
52．．．面板
54．．．面板
56．．．安裝端子
56'．．．第一端子之上端子
56"．．．第一端子之下端子
58．．．安裝端子
58'．．．第二端子之上端子
58"．．．第二端子之下端子
60．．．拱狀橋接元件
62．．．拱狀橋接元件
63．．．電鍍通孔
64．．．中間空間
66．．．位置
68．．．佔用面積
70．．．等腰三角形
72．．．等腰三角形
120．．．電連接器
121．．．電接點
122．．．連接器外殼
123．．．對準特徵部
124．．．信號接點
126．．．電力接點
128．．．信號接點之本體部分
130．．．信號接點之配接端
132．．．信號接點之安裝端子
133．．．基板
134．．．電力接點之配接端
135．．．電鍍通孔
136．．．電力接點之安裝端子
138．．．側壁
140．．．側壁
142．．．前突出部分
152．．．面板
154．．．面板
156．．．安裝端子
158．．．安裝端子
160．．．拱狀橋接元件
162．．．拱狀橋接元件
164．．．中間插塞收納空間
163．．．電鍍通孔
166．．．安裝位置
220．．．直角插頭連接器
221．．．電接點
222．．．連接器外殼
223．．．對準特徵部
224．．．信號接點
226．．．電力接點
228．．．信號接點之本體部分
230．．．信號接點之配接端
232．．．信號接點之安裝端子
233．．．印刷電路板
234．．．電力接點之配接端
235．．．電鍍通孔
236．．．電力接點之安裝端子
263．．．電鍍通孔
266．．．安裝位置
320．．．電連接器
321．．．電接點
322．．．連接器外殼
323．．．對準/保持特徵部
324．．．信號接點
326．．．電力接點
327．．．電力電纜
329．．．配接介面
330．．．信號接點之配接端
334．．．電力接點之配接端
337．．．安裝介面
420．．．插座連接器
421．．．電接點
422．．．連接器外殼
423．．．對準/保持特徵部(可擠壓閂鎖臂)
424．．．信號接點
426．．．電力接點
427．．．電力電纜
430．．．信號接點之配接端
434．．．電力接點之配接端
520．．．電插座連接器
522．．．連接器外殼
523．．．對準/保持特徵部
524．．．信號接點
526．．．電力接點
528．．．信號接點之本體部分
530．．．信號接點之配接端
532．．．信號接點之安裝端
533．．．印刷電路板
534．．．電力接點之配接端
535．．．電鍍通孔
536．．．電力接點之安裝端
563．．．電鍍通孔
566．．．安裝位置
620．．．插頭連接器
621．．．電接點
622．．．連接器外殼
623．．．對準/保持特徵部
626．．．電力接點
633．．．印刷電路板
634．．．電力接點之配接端
636．．．電力接點之安裝端子
638．．．側壁
640．．．側壁
642．．．前突出物
644．．．懸臂樑
646．．．懸臂樑之近端部分
648．．．懸臂樑之拱狀接觸部分
650．．．懸臂樑之遠端部分
652．．．面板
654．．．面板
658．．．電力接點之安裝端子
660．．．拱狀橋接元件
662．．．拱狀橋接元件
626A．．．電力接點
626B．．．電力接點
626C．．．電力接點
626D．．．電力接點
658．．．電力接點之安裝端子
658'．．．電力接點之第一或上端子
658"．．．電力接點之第二或下端子
658'''．．．電力接點之第三端子
658""．．．電力接點之第四端子
668．．．佔用面積
670．．．等腰三角形
圖1A係根據一實施例構建之一電插頭連接器之一正透視圖；
圖1B係圖1A中所繪示的電連接器之一仰視透視圖；
圖2A係圖1A至圖1B中所繪示之電連接器之電力接點之一者的一透視圖；
圖2B係圖2A中所繪示之電力接點之一側視圖；
圖3A係一印刷電路板(圖1A至圖1B中所繪示之連接器之接點經組態而安裝於其上)之一佔用面積之一示意性俯視平面圖；
圖3B係圖1A至圖1B中所繪示之連接器之電力端子佔用面積之示意性俯視平面圖；
圖4A係經組態以與圖1A至圖1B中所繪示之電插頭連接器配接之一電插座連接器之一正透視圖；
圖4B係圖4A中所繪示的電插座連接器之一仰視透視圖；
圖5A係圖4A至圖4B中所繪示的電插座連接器之一電力接點之一透視圖；
圖5B係圖5A中所繪示的電力接點之一側視圖；
圖6係一印刷電路板(圖4A至圖4B中所繪示之連接器之電接點經組態而安裝於其上)之一佔用面積之一示意性俯視平面圖；
圖7A係根據一替代性實施例構建之一電插頭連接器之一正透視圖；
圖7B係圖7A中所繪示電插頭連接器之一仰視透視圖；
圖8係一印刷電路板(圖7A至圖7B中所繪示的連接器之電接點經組態而安裝於其上)之一佔用面積之一示意性俯視平面圖；
圖9A係根據一替代性實施例構建之一電纜插頭連接器之一透視圖；
圖9B係圖9A中所繪示的電纜插頭連接器之一側視圖；
圖10A係根據一實施例組態之一電纜插座連接器之一透視圖；
圖10B係圖10A中所繪示的電纜插座連接器之一側視圖；
圖11A係經組態以與圖9A至圖9B中所繪示的電纜插頭連接器配接之一電插座連接器之一正透視圖；
圖11B係圖11A中所繪示的電插座連接器之一仰視透視圖；
圖12係一印刷電路板(圖11A至圖11B中所繪示的電纜插座連接器之電接點經組態而安裝於其上)之一佔用面積之一示意性俯視平面圖；
圖13A係根據另一替代性實施例構建之一電插頭連接器之一透視圖；
圖13B係圖13A中所繪示的連接器之一正視圖；
圖13C係顯示圖13A中所繪示的電連接器相對於該電連接器之電接點經組態以安裝於其上之一基板之一佔用面積之一示意性仰視平面圖；
圖13D係圖16A中所繪示的連接器之電接點之一者之一透視圖；
圖14A係根據一實施例之藉由圖13A中所繪示的連接器之安裝端子界定之一佔用面積之一示意圖；及
圖14B係根據另一實施例之藉由圖13A中所繪示的連接器之安裝端子界定之一佔用面積之一示意圖。
20．．．電連接器
21．．．電接點
22．．．連接器外殼
24．．．信號接點
26．．．電力接點
28．．．信號接點之本體部分
32．．．信號接點之安裝端子
36．．．電力接點之安裝端子
37．．．相對安裝介面

Claims (14)

  1. 一種電連接器，其包括：一連接器外殼，其界定一配接介面及一相對安裝介面；藉由該連接器外殼支撐之一第一電接點及藉由該外殼支撐之一第二電接點，該第一電接點及該第二電接點之各者界定一配接端及相對之複數個安裝端子，其中(i)該第一電接點及該第二電接點之各者之該等安裝端子係配置成側向相鄰之各別第一縱向長形行及第二縱向長形行，使得該第一相鄰行與該第二相鄰行之間無側向佈置安裝端子，(ii)該第一電接點之該第二行係經側向佈置相鄰於該第二電接點之該第一行，使得該第一電接點之該第二行與該第二電接點之該第一行之間無側向佈置安裝端子，及(iii)該等第一行之一選擇者之至少一第一安裝端子係在縱向上相對於該等第二行之至少一者之該等安裝端子而偏移。
  2. 如請求項1之電連接器，其中該第一電接點及該第二電接點之各者包括第一及第二側向間隔側壁，且該等安裝端子包括自該第一側壁延伸之第一複數個安裝端子及自該第二側壁延伸之第二複數個安裝端子。
  3. 如請求項1之電連接器，其中該等第一行之至少一選擇者之該第一安裝端子係縱向佈置介於該等第二行之至少一選擇者之一對安裝端子之間。
  4. 如請求項3之電連接器，其中該等第一行之該選擇者及該等第二行之該選擇者係來自該第一電接點。
  5. 如請求項3之電連接器，其中該等第一行之該選擇者及該等第二行之該選擇者分別係來自該第二電接點及該第一電接點。
  6. 如請求項3之電連接器，其中該第一安裝端子係大體上縱向佈置介於該對相鄰安裝端子的中間。
  7. 如請求項3之電連接器，其中在該對安裝端子之間無縱向佈置額外安裝端子。
  8. 如請求項1之電連接器，其中該第一電接點及該第二電接點包括複數個電力接點。
  9. 如請求項1之電連接器，其中相比於該第二電接點之該第一行，該第一電接點之該第二行與該第一電接點之該第一行間隔較近。
  10. 一種電連接器，其包括：一外殼，其界定一配接介面及一相對安裝介面；藉由該外殼支撐之一第一電接點及藉由該外殼支撐之一第二電接點，每一電接點界定一配接端及一相對複數個安裝端子，其中(i)該第一電接點及該第二電接點之各者界定彼此側向隔開之第一縱向長形側壁及第二縱向長形側壁，使得該第一電接點之該第二側壁經佈置相鄰於該第二電接點之該第一側壁，(ii)該第一電接點及該第二電接點之各者之該第一側壁及該第二側壁之各者沿著各別第一行及第二行延伸，(iii)該第一電接點及該第二電接點之該等安裝端子係配置成各別該等第一行且非該等各別第二行，及(iv)該第一電接點之該等安裝端子係相對於該第二電接點之該等安裝端子縱向交錯。
  11. 如請求項10之電連接器，其中該第一電接點之該等安裝端子之一選擇者係大體上縱向佈置於該第二電接點之一對相鄰安裝端子的中間。
  12. 如請求項10之電連接器，其中該第一電接點及該第二電接點包括電力接點。
  13. 如請求項10之電連接器，其中該第一電接點及該第二電接點之該等第一行之間無側向佈置安裝端子。
  14. 一種用以減少電力接點之安裝端子之間的電弧之方法，該方法包括以下步驟：提供一電連接器，該電連接器界定配置成複數個大體上平行之行之複數個安裝端子；排除該等安裝端子之經選擇者使得一第一行之安裝端子係相對於一相鄰行之所有安裝端子而縱向偏移。
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