TW202539095A - 電源連接器及組裝方法 - Google Patents

Abstract

提供一種電源連接器及其組裝方法。所述電源連接器包括能夠連結在一起的一插口插座和一插頭。所述插口插座包括一絕緣的插口插座殼體、一導電的主體以及附接於所述主體但還能夠相對所述主體移動的一鎖定件。所述主體和所述鎖定件坐落在所述插口插座殼體內。所述鎖定件具有相對彼此成角度的一頂部和一後部，以及所述後部具有貫穿其的一開口。所述插頭包括一插頭殼體以及一導電的插針。所述插針穿過所述主體並在一鎖定狀態下與所述鎖定件的後部接合。

Description

電源連接器及組裝方法

本發明是有關於一種連接器，特別是指一種電源連接器及組裝方法。

電源連接器用於大電流高電壓能量存儲和功率分配單元。這樣的電源連接器可用於高功率應用，諸如電腦、資料伺服器、匯流排應用以及電動車輛（EV）系統。

提供一種電源連接器及其組裝方法。

在一實施例中，所述電源連接器包括能夠連結在一起的一插口插座和一插頭。所述插口插座包括一絕緣的插口插座殼體、一導電的主體以及附接於所述主體但還能夠相對所述主體移動的一鎖定件。所述主體和所述鎖定件坐落在所述插口插座殼體內。所述鎖定件具有相對彼此成角度的一頂部和一後部，以及所述後部具有貫穿其的一開口。所述插頭包括一插頭殼體和一導電的插針。所述插針穿過所述主體且在一鎖定狀態下與所述鎖定件的後部接合。

在一實施例中，所述插針能夠從所述鎖定件上釋放。

提供一種組裝一電源連接器的方法。所述方法包括：將一導電的插針插入一導電的主體的一通道中，所述導電的主體具有在其上的一能夠撓曲的鎖定件，所述鎖定件具有相對彼此成角度的一頂部和一後部，所述頂部接合所述主體，所述後部具有貫穿其的且部分地遮擋所述通道的一開口；使所述插針的一自由端部與所述鎖定件的後部接合，由此使得所述鎖定件相對所述主體移動；使所述插針的自由端部穿過所述鎖定件；以及使所述鎖定件與所述插針的一柄部接合。

儘管本發明可以容易地表現為不同形式的實施方式，但在圖式中示出並且在本說明書中將詳細說明的是具體實施例，同時理解的是，本發明應視為是本發明的原理的一示範且並非旨在將本發明限制到在此示出的和說明的那樣。由此，除非另有說明，本文發明的特徵可組合在一起，以形成出於簡明目的未給出的另外的組合。將進一步認識到的是，在一些實施例中，圖式中通過示例示出的一個或多個部件可在本發明的範圍內去除和/或用替代部件替換。

本發明涉及用於大電流高電壓能量存儲以及功率分配單元的一電源連接器20。電源連接器20可用於高功率應用，諸如電腦、資料伺服器、匯流排應用以及電動車輛（EV）系統。

電源連接器20包括一端子24安裝於內的一插口插座（socket receptacle）22以及配置成與端子24對接的一插頭26。插口插座22包括一絕緣的插口插座殼體28、一導電的插口30以及一鎖定件32。插頭26包括一絕緣的插頭殼體34以及一導電的插針36。插針36坐落在端子24內且通過鎖定件32可釋放地鎖定於插口30。

如圖1和圖2最佳所示，插口插座殼體28具有一頂壁38、從頂壁38向下延伸的前壁40和後壁42、以及在前壁40和後壁42之間延伸的相對的側壁44、46，頂壁38、前壁40和後壁42以及相對的側壁44、46限定它們內的一端開口的腔體48。腔體48開口於插口插座殼體28的底部。頂壁38包括一扣件50，扣件50能夠被壓入腔體48中以使扣件50相對頂壁38的剩餘部分向內撓曲。前壁40具有貫穿其的一開口52，開口52連通於腔體48。一倒角54可從前壁40的前表面延伸至開口52。兩側壁44、46均具有在其上的扣件56，各扣件56具有延伸進入腔體48中的一倒鉤。扣件56能夠相對側壁44、46的剩餘部分向外撓曲。

如圖4最佳所示，插口30包括一上部58以及從上部58的一下端延伸的一下部60。上部58具有一頂表面62、一相對的底表面64、一前表面66、一相對的後表面68、以及在前表面66和後表面68之間延伸的側表面70、72。各側表面70、72具有在其下端的可從後表面68延伸的一細長的狹槽74。下部60可為一螺紋柄。一細長的槽76設置於頂表面62且平行於前表面66延伸。槽76可在兩側表面70、72之間延伸。一台階78設置在槽76的一中間部分內。可為圓柱形的一壁形成一插針收容通道80，該插針收容通道80從前表面66到後表面68延伸貫穿插口30。插口30的一軸向中心線限定在前表面66和後表面68之間。一倒角80a可設置插針收容通道80的前表面66上的入口處。一沉孔80b圍繞插針收容通道80的出口設置於後表面68。

鎖定件32以一能夠撓曲的彈簧形成，且可由不銹鋼形成。鎖定件32具有一後部84以及從後部84的一上端延伸的一頂部86。頂部86具有從其前端延伸的一前唇部88。在與插口30組裝之前，如圖5所示，後部84和頂部86優選相對彼此成一非正交的角度A，例如成在81度至83度之間、更佳地成82度的一角度，但也可彼此正交。前唇部88具有比後部84的長度顯著小的一長度。後部84包括貫穿其的一開口90。開口90的一頂緣92可為直線，以及開口90的一下緣94為大體U形。下緣94具有在後部84的一前側的一倒圓緣94a。前唇部88具有大體反映台階78的形狀的一中間缺口96。

如圖1和圖2所示，端子24包括一導電的接觸件98和一導電的帽體100。接觸件98由一環狀連接部102、使多個間隔開的能夠撓曲的梁104從環狀連接部102懸臂設置從而在它們內形成從接觸件98的一前端延伸至接觸件98的一後端的一通道106來形成。在一實施例中，連接部102在其圓周上是不連續的，從而一狹槽被設置。在一實施例中，連接部102具有從其後端延伸的多個間隔開的突起。多個能夠撓曲的梁104從連接部102的一端延伸，且各梁104大體平行於且徑向間隔於接觸件98的一軸向中心線。多個梁104圍繞連接部102的圓周彼此間隔開。各梁104可具有：一第一部分，其在一拐角處從連接部102以一角度的延伸；以及一第二部分，其在一拐角處從所述第一部分的一端以一角度延伸。第一部分朝向所述軸向中心線向內傾斜，以及第二部分相對所述軸向中心線向外傾斜。多個拐角可倒圓且可圍繞接觸件98的圓周對齊並限定一內徑。帽體100具有：一環形的第一壁108，其限定形成通道106的一部分的一開口；以及一第二壁110，從第一壁108且垂直於第一壁108徑向向外延伸。

如圖6所示，接觸件98坐落在插口30的通道80內以使接觸件98的後端與插口30的後端大體對齊、接觸件98的前端與插口30的前端間隔開以及插口30的軸向中心線和接觸件98的軸向中心線對齊。連接部102的一外表面抵靠形成插口30的插針收容通道80的壁的一內表面。帽體100將插口30和接觸件98固定在一起。在一實施例中，帽體100壓配於插口30且壓配於接觸件98。在一實施例中，帽體100壓接於插口30且壓接於接觸件98。帽體100的壁108接合靠在連接部102的內表面上。壁110坐落在沉孔80b內。用於將接觸件98附接於插口30的其它手段在本發明的範圍內。

鎖定件32坐落在插口30上。鎖定件32的後部84沿插口30的後表面68延伸並接合靠在插口30的後表面68上，鎖定件32的頂部86延伸接近插口30的頂表面62，且鎖定件32的前唇部88坐落在槽76內。後部84和頂部86相對彼此成大於90度的一角度。前唇部88的中間缺口96與槽76的台階78以一過盈配合來接合以將鎖定件32固定於插口30。壁110處於鎖定件32的後部84和插口30的後表面68之間。

具有安裝其上的端子24和鎖定件32的插口30通過開口的底端插入插口插座殼體28的腔體48。插口30和端子24形成一導電的主體。扣件56向外撓曲以允許插口30的上部58滑動進入腔體48中。在插口30的上部58越過扣件56上的倒鉤之後，扣件56恢復其初始狀態且倒鉤接合在上部58的狹槽74內，以防止插口30在腔體48內移動。下部60從插口插座殼體28向下延伸。插口插座殼體28的頂壁38上的扣件50的下表面可與鎖定件32的頂部86的上表面接合。插口30的上部58的前表面66坐靠在插口插座殼體28的前壁40上，且插口30的軸向通道80與插口插座殼體28上的開口52對齊。一空間132設置在後部84和插口插座22的後壁42之間，以用於圓形的端部128坐落在內。

如圖6所示，在與插頭26組裝之前，鎖定件32的後部84上的開口90的一部分與端子24的通道106對齊，且開口90的下緣94的一底部處於端子24的通道106的一底部的上方，以使端子24的通道106的一部分在軸向方向上被部分地遮擋。

如圖1和圖2所示，插頭殼體34包括一前壁112以及從前壁112向後延伸的一側壁114。前壁112具有貫穿其的一開口116且兩壁112、114限定它們內的向插頭殼體34的一後端開口的一腔體118。一軸向中心線從前壁112至插頭殼體34的後端延伸。開口116連通腔體118。側壁114以圓柱形示出，但側壁114能採用其它形式，諸如例如橫截面為方形。多個間隔開的能夠撓曲的臂部120從側壁114向內延伸到腔體118中。所述多個能夠撓曲的臂部120在插頭殼體34的軸向中心線的方向上延伸。

在一實施例中，插針36具有由一前部122和從前部122的一後端延伸的一後部124形成的一柄部。前部122和後部124中的每一個可為圓柱形，一凸緣126從後部124的前端徑向向外延伸。前部122具有比後部124的直徑小的一直徑。由接觸件98的拐角限定的所述內徑小於插針36的前部122的直徑。前部122具有可為半球形的一圓形的自由端部128。可為環形的一槽130接近圓形的自由端部128圍繞前部122的圓周的至少一部分延伸。後部124可具有在其內的從其後端延伸的一腔體。

為了將插針36與插頭殼體34組裝，插針36的自由端部128通過後端插入、穿過腔體118、隨後穿過前面的開口116。前部122延伸在插頭殼體34的前壁112的前方。凸緣126接合多個臂部120並使得多個臂部120朝向側壁114移動。一旦凸緣126越過多個臂部120，多個臂部120就恢復其初始狀態並接合凸緣126的後端。這將插針36固定於插頭殼體34。

為了形成電源連接器20，插頭26插入插口插座22，如圖7至圖10所示。鎖定件32初始處於一未撓曲狀態，如圖6和圖7所示。插針36的自由端部128穿過插口插座22的前端的開口52並穿過插針收容通道80的入口。兩倒角54、80a輔助引導插針36進入端子24的通道106。隨著插針36被進一步推入插口插座22，插針36的自由端部128接合多個能夠撓曲的梁104且使得多個梁104向外撓曲，參見圖7。隨著插針36被進一步推入插口插座22，在所述多個拐角接合前部122的情況下，插針36的前部122穿過多個梁104，且圓形的自由端部128與鎖定件32的後部84的下緣94接合，參見圖8。隨著插針36被進一步推入插口插座22，圓形的自由端部128使得後部84豎直向下移動並將鎖定件32置於一撓曲狀態，參見圖9。後部84上的開口90在尺寸上設置成開口90的頂緣92不與插針36的圓形的端部128接合。下緣94的前側的倒圓緣94a輔助後部84的這種移動。圓形的端部128穿過開口90且一旦槽130與後部84對準，鎖定件32就恢復其未撓曲狀態且下緣94坐落在槽130內，參見圖10，以使鎖定件32移動到一鎖定狀態。圓形的端部128坐落在空間132內。結果，鎖定件32將插頭26鎖定於插口插座22。

通過壓下插口插座殼體28上的扣件50，插頭26能夠從插口插座22上釋放，如圖10和圖11所示。壓下的扣件50接合鎖定件32的頂部86，並使得鎖定件32的後部84向下移動並移出槽130，參見圖11，並進入一鎖定解除狀態。開口90的頂緣92不與插針36接合。一旦鎖定件32的後部84上的開口90的下緣94不在槽130內，插針36就能夠被軸向拉出插口插座22，參見圖12。

插口30的下部60安裝於一基板134，諸如一印刷電路板或一匯流排。在圖2中，基板134以一印刷電路板示出，其中，在基板134的一上表面上的一導電的接觸焊盤136包圍一鍍覆的導電的穿孔138。針對印刷電路板的情況，插口30的底表面64與接觸焊盤136接觸且插口30的下部60延伸到穿孔138中。如果一匯流排作為基板134被設置，則匯流排具有一穿孔（類似於穿孔138），插口30的下部60延伸穿過該穿孔，且插口30的底表面64接觸圍繞所述穿孔的匯流排的一對接面。如果插口30的下部60車有螺紋，則一墊圈140和螺母142能夠被固定於基板134的一相反側，以將插口插座22安裝於基板134。插頭26的插針36電連結於另一部件（未示出）。電流行進經過插頭26的插針36、經過端子24、經過插口30到基板134。插口30的底表面64與接觸焊盤136的接觸提供插口30和基板134之間的用於電流傳輸的大的接觸表面。

儘管插口30和端子24以形成導電的主體的分體的兩部件說明並示出，但插口30和端子24可按一單件一體形成。

本發明能夠用於為電源連接器20提供一直角螺釘安裝。

諸如前、後、水平、豎直等方向性的術語是為了解釋時方便而採用，但不表示在使用時所需的姿態。

雖然在圖式中示出且針對圖式說明了特定的實施例，但可設想的是，本領域內的技術人員可在不脫離所附的請求項的精神和範圍的情況下想出各種修改。因此，將認識到的是，本發明和所附的請求項的範圍不限於在圖式中示出的且針對圖式說明的具體實施例，並且修改和其它實施例將被包括在本發明和所附的圖式的範圍內。此外，儘管前述說明和相關聯的圖式在元件和/或功能的某些示例性的組合的上下文中說明了示例的實施例，但應認識到的是，在不脫離本發明和所附的請求項的範圍的情況下，元件和/或功能的不同組合可由替代實施例來提供。此外，前述說明說明了敘述多個步驟的執行的方法。除非相反說明，一方法中的一個或多個步驟可以是不要求的，一個或多個步驟可以按照與所說明的不同的順序來執行，以及一個或多個步驟可以基本同時形成。最後，圖式並非一定按比例繪製。

20:電源連接器 22:插口插座 24:端子 26:插頭 28:插口插座殼體 30:插口 32:鎖定件 34:插頭殼體 36:插針 38:頂壁 40:前壁 42:後壁 44:側壁 46:側壁 48:腔體 50:扣件 52:開口 54:倒角 56:扣件 58:上部 60:下部 62:頂表面 64:底表面 66:前表面 68:後表面 70:側表面 72:側表面 74:狹槽 76:槽 78:台階 80:插針收容通道 80a:倒角 80b:沉孔 84:後部 86:頂部 88:前唇部 90:開口 92:頂緣 94:下緣 94a:倒圓緣 96:中間缺口 98:接觸件 100:帽體 102:環狀連接部 104:梁 106:通道 108:第一壁 110:第二壁 112:前壁 114:側壁 116:開口 118:腔體 120:臂部 122:前部 124:後部 126:凸緣 128:自由端部 130:槽 132:空間 134:基板 136:接觸焊盤 138:穿孔 140:墊圈 142:螺母 A:角度

參照圖式能夠更好地理解本發明的許多方面。圖式中的構件不一定按比例繪製，而是重點在於清楚地說明本發明的原理。此外，在圖式中，相同的圖式標記表示遍及若干視圖的相應的部件： 圖1示出根據本發明的各個方面的一電源連接器的一立體圖，電源連接器示出安裝在一基板上； 圖2示出電源連接器以及電源連接器附接的一基板的一分解立體圖； 圖3示出電源連接器的一插口插座和一端子的一分解立體圖； 圖4示出插口插座和端子的一組裝的插口主體的一立體圖，其中，一鎖定件從組裝的插口主體分解出； 圖5示出鎖定件的一側視圖； 圖6示出插口插座和端子在與電源連接器的一插頭組裝之前的一剖視圖； 圖7至圖10示出插口插座、端子和插頭在組裝期間的剖視圖；以及 圖11和圖12示出插口插座、端子和插頭在拆卸期間的剖視圖。

20:電源連接器

22:插口插座

26:插頭

28:插口插座殼體

34:插頭殼體

50:扣件

56:扣件

134:基板

142:螺母

Claims (21)

1. 一種電源連接器，包括： 一插口插座，包括一插口插座殼體、一導電的主體以及一鎖定件，所述鎖定件連結於所述主體且相對所述主體能夠移動， 所述插口插座殼體包括所述主體和所述鎖定件坐落於內的一腔體， 所述主體具有貫穿其的一通道，以及 所述鎖定件具有相對彼此成角度的一頂部以及一後部，所述頂部接合所述主體，所述後部具有貫穿其的一開口；以及 一插頭，包括一插頭殼體以及從所述插頭殼體延伸的一導電的插針，其中，所述插針坐落在所述通道內並穿過所述開口以在一鎖定狀態下與所述鎖定件的後部接合。
2. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 在所述插針與所述鎖定件組裝之前，所述鎖定件的後部部分地遮擋所述通道的一後端。
3. 如請求項2所述的電源連接器，其中， 穿過所述鎖定件的所述開口的一下緣其上具有一倒角。
4. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述插針包括當所述鎖定件處於一鎖定狀態時所述鎖定件的後部坐落於內的一槽。
5. 如請求項4所述的電源連接器，其中， 在所述插針與所述鎖定件組裝之前，所述鎖定件的後部部分地遮擋所述通道的一後端。
6. 如請求項5所述的電源連接器，其中， 所述插口插座殼體包括當所述鎖定件移動到一鎖定解除狀態時與所述鎖定件的頂部接合的一能夠壓下的扣件。
7. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述插口插座殼體包括當所述鎖定件移動到一鎖定解除狀態時與所述鎖定件的頂部接合的一能夠壓下的扣件。
8. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述主體包括一插口和安裝於所述插口內的一端子，所述端子具有多個能夠撓曲的梁。
9. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述插口插座殼體和所述插頭殼體均由絕緣的材料形成。
10. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述鎖定件由不銹鋼形成。
11. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 在與所述主體組裝之前，所述頂部和所述後部相對彼此以在81度至83度之間的一角度成角度。
12. 如請求項11所述的電源連接器，其中， 在與所述主體組裝之前，所述頂部和所述後部相對彼此以82度的一角度成角度。
13. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 在與所述主體組裝之前，所述頂部和所述後部相對彼此以小於90度的一角度成角度，以及在與所述主體組裝之後，所述頂部和所述後部相對彼此以大於90度的一角度成角度。
14. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述頂部還包括向下延伸且與所述主體的一頂表面接合的一前唇部。
15. 如請求項14所述的電源連接器，其中， 所述前唇部以一過盈配合坐落在所述主體的一槽內。
16. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述主體具有能夠連結於一基板的一下部。
17. 如請求項16所述的電源連接器，其中， 所述下部車有螺紋。
18. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述主體的後端和所述鎖定件的後端與所述插口插座殼體的一後壁通過一空間間隔開， 而且其中，在所述鎖定狀態下，所述插針的一自由端部坐落在所述空間內。
19. 如請求項1所述的電源連接器，其中， 所述鎖定件為一彈簧。
20. 一種組裝一電源連接器的方法，包括： 將一導電的插針插入一導電的主體的一通道中，所述導電的主體具有在其上的一能夠撓曲的鎖定件，所述鎖定件具有相對彼此成角度的一頂部和一後部，所述頂部接合所述主體，所述後部具有貫穿其的且部分地遮擋所述通道的一開口；以及 使所述插針的一自由端部與所述鎖定件的後部接合，由此使得所述鎖定件相對所述主體移動； 使所述插針的自由端部穿過所述鎖定件；以及 使所述鎖定件與所述插針的一柄部接合。
21. 如請求項20所述的方法，還包括： 通過壓下與所述鎖定件接合的一扣件，將所述插針從所述主體上拆下。