TWI593197B - 具有一校準本體之電源連接器組件 - Google Patents

Description

具有一校準本體之電源連接器組件

本發明係關於一電源連接器組件。

在一些電氣系統中，電力是透過一匯電條或一電源連接器組件輸送至一電路板或其他電氣組件。匯電條通常包含一由導電材料(如銅)構成的平面帶，其具有用以與該電源連接器組件連結的相對側邊。現有的電源連接器組件包含一電源接點，其具有間隔一容置空間彼此相對之接點彈簧。這些電源連接器組件也可包含一校準本體(例如一校準平板)，其具有一用以容置且導引該匯電條之槽孔。在一接合操作期間，該匯電條在接點彈簧間往前移動並穿過該校準平板之該槽孔。若該匯電條未對準，該校準平板可將該匯電條導往一合適的方向。若該匯電條未對準，該校準平板也可防止該等接點彈簧承受過應力。

在一已知電源連接器組件中，該電源接點係完全位在該平板上方。因此，包含該電源連接器組件之裝置必須配置有足夠空間來容納該平板之厚度以及位於該平板上方之該電源接點之高度。此外，該平板可透過一共用扣件固定至該電源接點以及一電源元件(如電纜或電路板)。例如，該平板可包含一板件延伸部，其沿著該電源接點之一部份設置，該電源接點又沿著一電源元件設置。該電源接點夾在該校準平板之該板件延伸部以及該電源元件之間。然而，若板件延伸部裂 開或變形，將該電源元件固定至該電源接點的力量可能會減弱，這對於透過該電源接點傳送電流可能會造成不利的影響。

極需一種有助於對準一電源接點與一導電組件之電源連接器組件。

根據本發明，一電源連接器組件包含一電源接點，其包含一基座部以及沿著一接合軸突出自該基座部之接點彈簧。該等接點彈簧隔著一容置空間彼此相對且係用以連結一導電組件，其往一沿著該接合軸之方向插入該容置空間。一校準本體包含一具有一長條形槽孔之支撐平板。該校準本體包含一結合構件，其連接至該電源接點且係用以允許該電源接點相對於該校準本體移動。該等接點彈簧大體上平行於該長條形槽孔延伸，因此當該導電組件插入位於該等接點彈簧間之該容置空間時，該長條形槽孔容置該導電組件，而且該結合構件允許該電源接點移動以將該容置空間對準該長條形槽孔。

100‧‧‧電氣系統

102‧‧‧電源連接器組件

104‧‧‧導電組件

106、108‧‧‧側表面

110‧‧‧前緣

112‧‧‧電源接點

114、116‧‧‧接點彈簧

118‧‧‧容置空間

120‧‧‧校準本體

122‧‧‧長條形槽孔

126‧‧‧電源元件

128‧‧‧電纜

130‧‧‧端子

132‧‧‧扣件

134‧‧‧裝置板件

136‧‧‧頭部

140‧‧‧連接部

142‧‧‧基座部

144‧‧‧載入部

150、150A、150B、150C‧‧‧接點指

152、152A、152B、152C‧‧‧接點指

154‧‧‧前向式邊緣

156‧‧‧基座段

158‧‧‧遠端段

160‧‧‧夾扣特徵

161、162、163、164‧‧‧側壁

165‧‧‧孔洞或間隙

175‧‧‧孔

178‧‧‧安裝延伸部或板件

180‧‧‧後向式邊緣

182‧‧‧開口

191‧‧‧接合軸

192‧‧‧仰角軸

193‧‧‧橫向軸

194‧‧‧中軸

202‧‧‧支撐平板

204‧‧‧本體

206‧‧‧背部平板表面

208‧‧‧平板表面

210‧‧‧前端

212‧‧‧後端

214、216‧‧‧臂部

218‧‧‧接合點

220、222‧‧‧彈簧制動器

224、226‧‧‧結合構件

228‧‧‧容置間隙

230‧‧‧結合突部

232、234‧‧‧指狀結構

236‧‧‧彎曲間隙

240‧‧‧接點窗形孔

242、244‧‧‧防轉柱

252‧‧‧彈簧邊緣

254‧‧‧基座邊緣

292‧‧‧旋轉軸

第一圖為一電氣系統之立體圖，該電氣系統包含一根據一實施例形成之電源連接器組件。

第二圖為第一圖所示電源連接器組件之一電源接點之立體圖。

第三圖為第一圖所示電源連接器組件之電源接點之側視圖。

第四圖為第一圖所示電源連接器組件之電源接點之俯視平面圖。

第五圖為第一圖所示電源連接器組件之一校準本體之立體圖。

第六圖為第一圖所示電源連接器組件之校準本體之後視圖。

第七圖為第一圖所示電源連接器組件之校準本體之局部放大俯視圖。

第八圖為第一圖所示電源連接器組件連結一導電組件之俯視平面圖。

第九圖繪示第一圖所示電源連接器組件之側面。

第十圖為第一圖所示電源連接器組件之後視圖。

第一圖為根據一實施例形成之電氣系統100之立體圖。在第一圖中，電氣系統100及其各組件是以互相垂直之軸191-193為基準定向，軸191-193包含一接合軸191、一仰角(或垂直)軸192及一橫向(或水平)軸193。儘管在一些實施例中仰角軸192可沿著一重力方向延伸，本文所描述的實施例不需要具有以重力為基準的任何特定方向。在所繪示的實施例中，電氣系統100包含：一電源連接器組件102；以及一導電組件104，其係用以輸送電力至電源連接器組件102或接收來自電源連接器組件102的電力。導電組件104可為(例如)一匯電條。導電組件104可具有一大體上平坦的本體，其包含相對的側表面106、108以及一前緣110。導電組件104之一均一厚度T₁可在側表面106、108間延伸。如第一圖所示，在一接合操作期間，導電組件104可定向為沿著一插入面P₁延伸，使側表面106、108平行於插入面P₁延伸。插入面P₁可平行於接合軸191和仰角軸192延伸。

電源連接器組件102包含一電源接點112，其具有至少一用以連結導電組件104之接點元件。例如，在所繪示的實施例中，電源接點112包含隔著一容置空間118相對的接點彈簧114、116。接點彈簧114、116可電氣相通，或者在替代實施例中接點彈簧114、116係提供個別的電氣路徑。電源連接器組件102也包含一校準本體120。校準本體120具有一長條形槽孔122，其大體上與容置空間118共平面。例如，插入面P₁可大體上延伸穿過長條形槽孔122以及容置空 間118。換句話說，校準本體120和電源接點112是相對於彼此設置，使導電組件104可移動穿過長條形槽孔122以及容置空間118。

電源接點112可包含一載入部144，其係用以電氣耦合至一電源元件126(如一電源供應器)。例如，如第一圖所示，電源元件126可為一具有一端子130之電纜128。圖中將端子130描繪成一環狀端子，然而可使用其他類型的端子或端接方法。端子130可透過一扣件132(如具有選擇性螺母和墊圈之螺釘或螺栓)與載入部144結合。如圖所示，端子130可夾在載入部144和一裝置板件134之間。或者，端子130可夾在載入部144和一頭部136或扣件132的其他特徵之間。在其他實施例中，電源元件126可為一電路板或電源接點112直接安裝其上之其他組件。例如，電源元件126可包含裝置板件134，而載入部144可直接連結裝置板件134。因此，電流可透過位於導電組件104和電源元件126間之電源接點112傳送。

在接合操作期間，導電組件104之前緣110朝一沿著接合軸191的插入方向I₁移動並且在接點彈簧114、116間往前移入容置空間118和長條形槽孔122。接點彈簧114、116可連結一導電組件104並因導電組件104相互偏離。接點彈簧114、116可分別偏壓抵靠且沿著側表面108、106滑動。在接合操作期間，導電組件104可連結校準本體120(例如，若導電組件104未對準)。校準本體120可將導電組件104導向一合適的方向。除了定向導電組件104之外或作為另外一種選擇，校準本體120可作為一抗過應力元件，其減少接點彈簧114、116分別經受的分離力F₁和F₂。分離力F₁和F₂可大體上平行於橫向軸193。

第二至四圖顯示電源接點112的不同獨立視圖。第二圖為電源接點112之正面立體圖。第三圖為電源接點112之側視圖，而第四圖為電源接點112之俯視平面圖。在所繪示的實施例中，由導電片材(如 金屬)衝壓形成具有本文所描述的各種結構特徵之電源接點112。例如，電源接點112可由單片衝壓片材形成。或者，電源接點112可由個別的部分建構而成。

如第二至四圖所示，電源接點112包含一連結部140、一基座部142以及載入部144。連結部140、基座部142以及載入部144中的每一者可為同一單片片材的部分。或者，連結部140、基座部142以及載入部144中的一或多者可為個別部件，該一或多者與其他部件不同並與之結合以建構電源接點112。連結部140可用以透過例如接點彈簧114、116以機械方式連結並電氣耦合至導電組件104(第一圖)。載入部144係用以電氣耦合至電源元件126(第一圖)。基座部142係位在連結部140和載入部144之間並連結兩者。基座部142可作為連結部140和載入部144的支座並提供電源接點112結構完整性，使電源接點112能禁得起重複地接合操作。

連結部140包含接點彈簧114、116。接點彈簧114可包含複數個個別的接點指150A-150C，而接點彈簧116可包含複數個個別的接點指152A-152C。(第三圖僅顯示接點指152A-152C，而第四圖僅顯示接點指150A、152A)。除文中另有明確說明，否則此後接點指150A-150C和152A-152C泛稱為接點指150或152。

接點指150中每一者能相對於其他接點指150移動，而接點指152中每一者能相對於其他接點指152移動。在所繪示的實施例中，接點指150、152係直接結合至基座部142。例如，接點指150、152可從基座部142之一前向式邊緣154突出。接點指150、152可往一大體上沿著或平行於接合軸191(第一圖)之方向突出。如圖所示，接點指150、152中每一者可具有一相應的基座段156以及一相應的遠端段158。接點指150、152之遠端段158係用以在接合操作期間先連結導電組件104。

如第三和四圖所示，基座部142可包含片材的一部份，其經形塑以環繞一中軸194。中軸194可平行於接合軸191(第一圖)延伸。基座部142可包含複數個側壁161-164，其大體上平行於接合軸191與中軸194延伸。側壁162、164可稱為彈簧側壁162、164。側壁161、163可稱為互連側壁161、163(或頂部與底部側壁)，其在彈簧側壁162、164間延伸並連結兩者。

接點彈簧114可延伸自沿著彈簧側壁164延伸之前向式邊緣154之一部分，而接點彈簧116可延伸自沿著彈簧側壁162延伸之前向式邊緣154之一部分。如第四圖所示，互連側壁161可由沿著一接縫176折合並附接自身之片材界定。

如第二和三圖所示，彈簧側壁162、164可各具有一孔175，其延伸穿過相應的側壁。彈簧側壁162、164可間隔一孔洞或間隙165(第二圖所示)彼此相對。孔洞165之尺寸和形狀可由側壁161-164之尺寸確定。

請僅參照第四圖，接點指150、152可形塑成使容置空間118在基座段156間比在遠端段158間還要大。例如，一間隔距離D₁可存在於遠端段158之間，而一間隔距離D₂可存在於基座段156間。當接點彈簧114、116未與導電組件104連結時，間隔距離D₁可小於導電組件104之厚度T₁(第一圖)。接點指150、152之形狀可使其對側邊108、106(第一圖)施加一正力而將導電組件104夾在其間。更具體來說，可偏置(predisposed)或偏壓接點彈簧114、116(或接點指150、152)以在導電組件104置於其間時提供一夾力。

在其他實施例中，接點彈簧114之接點指150可彼此結合(例如，沿著遠端段158)，使接點彈簧114作為單一單元運作。同樣地，接點指152可彼此結合，使接點彈簧116作為單一單元運作。在替代實施例中，接點彈簧114、116(或相應的接點指)可具有與其結合之導電帶 (圖未示)。在這些實施例中，接點彈簧114、116可作為一夾持機構，將導電帶壓抵導電組件104。接點帶接著可透過基座部142電氣連接至電源元件126。

請再參照第二圖，接點指150、152可包含沿著遠端段158設置之夾扣特徵160。夾扣特徵160可為衝壓特徵，其係形塑成往內突伸以與導電組件104連結。在一些實施例中，夾扣特徵160包含一由導電材料(例如金)形成之塗層或薄層，其係用以直接接觸導電組件104。

如第二圖所示，載入部144可包含一或多個用以連結電源元件126之構件。例如，載入部144包含安裝延伸部或板件178，其係用以電氣耦合至電源元件126。安裝延伸部178可結合至並延伸自基座部142之一後向式邊緣180。安裝延伸部178可包含一或多個開口182。開口182中至少一者可用以容置一扣件(例如第一圖之扣件132)或其他元件。扣件132可連結電源元件126和安裝延伸部178中至少一者。

第五至七圖繪示校準本體120之獨立視圖。更具體來說，第五圖為校準本體120之立體圖，第六圖為校準本體120之後視圖，而第七圖為校準本體120之局部放大俯視圖。校準本體120可包含一支撐平板202，其包含長條形槽孔122(第六圖未示)。支撐平板202可包含一大體上平坦之本體204，其具有朝向反方向之一背部平板表面206以及一內部平板表面208。平板表面208可朝向電源接點112(第一圖)，而平板表面206可背向電源接點112。在特定實施例中，平板表面206、208大體上平坦，使支撐平板202沿著一由接合軸191和橫向軸193(第五圖)界定之平面延伸。支撐平板202之一大體上均一的厚度T₂(第六圖所示)可在平板表面206、208之間延伸。

亦如第五至七圖所示，校準本體120可包含一或多個結合構件，其附接至且延伸自支撐平板202。在所繪示的實施例中，校準本體120包含從支撐平板202突出之第一和第二結合構件224、226。結合構件224、226可為長條性結構(如板件或壁)，其往一大體上正交於支撐平板202之方向突出。例如，結合構件224、226可往一平行於仰角軸192(第五圖)之方向縱向延伸。

結合構件224、226隔著一接點容置間隙228彼此相對。結合構件224、226各包含一結合突部230，朝相對的結合構件突出。在特定實施例中，結合突部230朝向彼此延伸。如第七圖所示，結合突部230中每一者包含間隔一彎曲間隙236相對的指狀結構232、234。

在特定實施例中，電源接點112係用以設置在結合構件224、226之間而與相應的結合突部230直接連結。然而，在替代實施例中，校準本體可只包含一結合構件，或者結合構件中只有一者連結電源接點112。此外，在其他實施例中，結合構件224、226可無須結合突部而直接連結電源接點112。例如，結合構件224、226可包含容置從電源接點112伸出的突部之孔或開口。

亦如第五至七圖所示，校準本體120可具有一接點窗形孔240。接點窗形孔240係用以在結合構件224、226固定住電源接點112時容置電源接點112之一部分。接點窗形孔240可界定在結合構件224、226之間。如圖所示，接點窗形孔240可完全延伸穿過支撐平板202之厚度T₂(第六圖)。在特定實施例中，接點窗形孔240和長條形槽孔122大體上共平面。例如，一平行於接合軸191和橫向軸193延伸之平面可與長條形槽孔122和接點窗形孔240中每一者相交。

僅參照第五圖，支撐平板202包含一前端210和一後端212。長條形槽孔122從前端210朝後端212延伸。長條形槽孔122朝前端210開口，且其尺寸與形狀係配置成在導電組件104(第一圖)沿著接 合軸191插入時將其容置於其中。在所繪示的實施例中，支撐平板202包含一對臂部214、216，其為長條形槽孔122隔開而在一接合點218彼此結合。臂部214、216從接合點218朝向前端210延伸時可變窄或漸縮。支撐平板202也可包含從平板表面208突出的彈簧制動器220、222。

在所繪示的實施例中，校準本體120主要由支撐平板202和結合構件224、226組成。然而，在替代實施例中，校準本體120可為一環繞電源接點112之較大殼體之一部分。例如，支撐平板202可為較大殼體之一側邊或側壁，該較大殼體可包含結合至支撐平板202的其他側邊。亦如僅於第五圖所示，校準本體120可包含一或多個防轉柱。例如，在所繪示的實施例中，校準本體120包含位在後端212之防轉柱242、244，其沿著接合軸191往背離支撐平板202之一剩餘部分突出。在一些實施例中，防轉柱242、244可界定接點窗形孔240之一部分。

第八圖為電源連接器組件102在一接合操作期間連結導電組件104之俯視平面圖。欲組合電源連接器組件102，基座部142可沿著仰角軸192移入接點容置間隙228。結合突部230可連結彈簧側壁162、164，藉此使結合構件224、226沿著橫向軸193偏離彼此。當結合突部230穿過電源接點112之孔175(第二圖)時，結合構件224、226可朝向彼此往後彎曲。結合突部230之指狀結構232、234，其形狀可經配置以夾住基座部142之一內部表面(圖未示)。

第八圖繪示導電組件104對準容置空間118。在對準的方向上，導電組件104可在未與支撐平板202之臂部214或216連結的情況下，往沿著接合軸191的插入方向I₁移入容置空間118。當導電組件104插入容置空間118時，接點彈簧114、116與導電組件104連結 且因導電組件104偏離彼此。當導電組件104位在容置空間118中，接點彈簧114、116將導電組件104夾在其間。

然而，在其他接合操作期間，校準本體120及/或接點彈簧114、116可能並未完全對準導電組件104。例如，導電組件104可先只與臂部214、216其中一者連結。在這些實施例中，當支撐平板202校準導電組件104時，校準本體120和電源接點112可相對於彼此移動。以一示例來說明，若導電組件104之前緣110在第八圖之點A連結臂部214，結合構件224、226可允許校準本體120至少進行一些順時針移動或其他移動。更具體來說，接點容置間隙228及/或結合構件224、226可允許校準本體120繞著一平行於仰角軸192延伸之旋轉軸292轉動。接點容置間隙228之尺寸與形狀可相對於基座部142配置，使基座部142能在其中移動。再者，結合突部230之指狀結構232、234中至少一者可朝向另一者彎曲，藉此使電源接點112能在接點容置間隙中移位及/或輕微地繞著旋轉軸292轉動。在一些實施例中，當電源接點112與校準本體120相對於彼此移動時，彈簧制動器220、222可分別連結接點彈簧114、116。彈簧制動器220、222可避免校準本體120相對於電源接點112移動過量。

當導電組件104使電源接點112和校準本體120中至少一者偏離時，基座部142和校準本體120可能經受靠近結合構件224、226夾住基座部142處之應力。在已知電源連接器組件中，這些應力可能位在電源接點、校準本體和一安裝板件之一共同接合處。在已知電源連接器組件之生命週期間，校準本體可能容易破裂或變形。因此，本文所描述之實施例係配置成使校準本體經受的應力發生在不同位置(例如基座部142)。

第九圖描繪電源連接器組件102之側面，而第十圖顯示電源連接器組件102之後視圖。當電源連接器組件102完全組合，基座部142 可延伸入接點窗形孔240(第十圖)。在一些實施例中，基座部142可延伸通過接點窗形孔240而大體上齊平於或穿過平板表面206。例如，在繪示的實施例中，基座部142穿過平板表面206。更具體來說，一平行於接合軸191與橫向軸193(第一圖)延伸之表面平面P₂可與靠近接點窗形孔240之平板表面206重合。基座部142可延伸通過接點窗形孔240並穿過表面平面P₂。如圖所示，互連側壁163之外部是位於平板表面206和表面平面P₂之外。在這些實施例中，電源連接器組件102之一高度H₁可小於未具有一接點窗形孔之其他電源連接器組件之高度。此外，接點彈簧114(第十圖)和接點彈簧116可位在靠近內部平板表面208之處。

當電源接點112和校準本體120相對於彼此移動，接點彈簧114、116可平行於支撐平板202移動。例如，接點彈簧114、116可包含鄰接且平行於平板表面208延伸之彈簧邊緣252。當電源接點112在接點容置間隙228(第十圖)中轉動或移位時，彈簧邊緣252可沿著平板表面208移動。在特定實施例中，基座部142在往接點窗形孔240延伸時也可穿過彈簧邊緣252。

如第十圖所示，安裝延伸部178可包含設在鄰接防轉柱242、244之處之基座邊緣254。防轉柱242、244係用以連結基座邊緣254，以避免校準本體120繞著一平行於橫向軸193(第一圖)延伸之軸旋轉。當電源接點112固定至例如電源元件126(第一圖)時，臂部214、216防止校準本體120繞著該軸往反方向旋轉。此外，結合構件224、226防止校準本體120繞著電源接點112之中軸194(第三圖)旋轉。因此，當電源接點112處於固定位置時，校準本體120和電源接點112係固定在相對於彼此之指定位置。

在一些實施例中，校準本體120是完全由電源接點112支撐。例如，當安裝延伸部178中至少一者連結電源元件126時，校準本體 120可透過電源接點112間接結合至電源元件126。在特定實施例中，電源接點112是校準本體120在電氣系統100(第一圖)中唯一直接結合的組件。電源接點112可支承或支撐校準本體120的全部重量。

112‧‧‧電源接點

116‧‧‧接點彈簧

140‧‧‧連接部

142‧‧‧基座部

144‧‧‧載入部

150A、150B、150C‧‧‧接點指

152A、152B、152C‧‧‧接點指

154‧‧‧前向式邊緣

156‧‧‧基座段

158‧‧‧遠端段

160‧‧‧夾扣特徵

162、164‧‧‧側壁

165‧‧‧孔洞或間隙

175‧‧‧孔

178‧‧‧安裝延伸部或板件

180‧‧‧後向式邊緣

182‧‧‧開口

Claims (7)

1. 一電源連接器組件，其包含：一電源接點，其包含一基座部和沿著一接合軸突出自該基座部之複數個接點彈簧，該等接點彈簧隔著一容置空間彼此相對且係用以連結一導電組件，該導電組件係往一沿著該接合軸之方向插入該容置空間；以及一校準本體，其包含一具有一長條形槽孔之支撐平板，其特徵在於：該校準本體包含一結合構件，其連接至該電源接點且係用以允許該電源接點相對於該校準本體移動，該等接點彈簧大體上平行於該長條形槽孔延伸，因此當該導電組件插入位於該等接點彈簧間之該容置空間時，該長條形槽孔容置該導電組件且該結合構件允許該電源接點移動以將該容置空間對準該長條形槽孔；其中該支撐平板具有一接點窗形孔，該基座部延伸入該接點窗形孔，該長條形槽孔與該接點窗形孔大體上共平面。
2. 如申請專利範圍第1項之電源連接器組件，其中該等接點彈簧分別具有鄰接且平行於該支撐平板之一平板表面延伸之一彈簧邊緣，該基座部在往該接點窗形孔延伸時穿過該等彈簧邊緣。
3. 如申請專利範圍第1項之電源連接器組件，其中該支撐平板包含一背向該電源接點之背部平板表面，該基座部延伸通過該接點窗形孔而大體上齊平於或穿過該背部平板表面。
4. 如申請專利範圍第1項之電源連接器組件，其中該結合構件為一第一結合構件，而該校準本體進一步包含一第二結合構件，該第二結合構件連接至該電源接點且係用以允許該電源接點相對於該校準本體移動，該第一和第二結合構件彼此相對並將該電源接點固定於其間。
5. 如申請專利範圍第4項之電源連接器組件，其中支撐平板具有一設在該第一和第二結合構件間之接點窗形孔，而該基座部延伸入該接點窗形孔。
6. 如申請專利範圍第1項之電源連接器組件，其中該結合構件包含一結合突部，而該電源接點包含一穿過該基座部之孔，該孔之尺寸與形狀係配置以容置該結合突部。
7. 如申請專利範圍第1項之電源連接器組件，其中該結合構件允許該電源接點之該基座部以及該支撐平板在該支撐平板或該等接點彈簧至少其中一者為該導電組件所偏轉時相對於彼此移動，該等接點彈簧在該基座部和該支撐平板相對彼此移動時平行於該支撐平板移動。