專利名稱：用于電氣連接件的多片電源觸頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣連接件的多片電源觸頭。
背景技術(shù)：
連接件用于為系統(tǒng)的部件之間提供臨時、可分的電氣連接。例如，連接件可用于在系統(tǒng)中傳輸電能。當(dāng)連接件配合時，配合部分相互之間作用有法向力。連接時，更大的法向力導(dǎo)致更小的接觸阻抗。換句話說，當(dāng)兩個連接件相互作用的法向力增加時，連接件之間的阻抗減小，相反地，當(dāng)兩個連接件相互作用的法向力減小時，連接件之間的阻抗增加。當(dāng)阻抗減少時，連接件的電流導(dǎo)通能力增加。觸頭也被鍍金以減少接觸阻抗。低的接觸阻抗是期望得到的，因?yàn)椋?dāng)電流流過接觸時，接觸阻抗的增加將導(dǎo)致觸頭受熱升溫。接觸阻抗以及導(dǎo)致的觸頭受熱，決定了連接件所能傳送的最大電流量。然而，更大的法向力雖然能夠減少接觸阻抗，但是會在連接件配合和脫配時增大磨損，并且因此而限制了連接件的耐用性。現(xiàn)有技術(shù)的觸頭不得不在較低的接觸阻抗或耐用性這兩個重要性質(zhì)中犧牲一個，以實(shí)現(xiàn)另一個。
圖1示出一種傳統(tǒng)觸頭10的透視圖，包括從接觸10伸出來的、相對較寬的頂片和底片12和14。片12和14形成為接收配合連接件(圖中未顯示)的基本平坦的觸頭，該觸頭配合插入頂片12上以及底片14下，并且與頂片12和底片14保持電接觸。觸頭10向外在基本垂直于配合連接器的配合觸頭的方向上施加法向力。法向力越大，接觸阻抗越小，并且連接器能傳送的電流流量越大。然而，更大的法向力導(dǎo)致磨損和更差的耐用性。因此，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計需要犧牲電流傳送能力或耐用性中之一。
在特定的應(yīng)用中，傳送電能的觸頭可以在電載荷作用進(jìn)入配合位置。這被稱為熱插入。在更換計算機(jī)電源供應(yīng)系統(tǒng)時，發(fā)生熱插入的例子。熱插入導(dǎo)致產(chǎn)生電弧，其隨后破壞鍍金層并腐蝕觸頭的金屬基層，這樣又會增大接觸阻抗。一旦觸頭被以這種方式破壞，觸頭的傳送電流能力將遭到嚴(yán)重破壞。
有待解決的問題在于如何提供一種擁有高電流傳送能力的電源觸頭，同時，該觸頭在熱插入的情況下依然具有較高的耐用性。
利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源觸頭能夠解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電源觸頭，包括具有第一體部分和第二體部分的主體。多個觸頭片布置在主體的一端，以便與配合觸頭配合連接。觸頭片中的多個從第一體部分伸出，且其它的多個觸頭片從第二體部分伸出。


現(xiàn)在參照附圖通過示例描述本發(fā)明，附圖中圖1示出傳統(tǒng)觸頭的透視圖；圖2示出帶有根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的電源觸頭的電連接器的透視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的多片電源觸頭的側(cè)視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的多片電源觸頭的正視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的多片電源觸頭的底剖視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的多片電源觸頭在最后裝配前的側(cè)視圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的多片電源觸頭在最后裝配前的透視圖；以及圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、帶有初始觸頭片的多片電源觸頭的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖2示出電連接器組件的透視圖。電連接器20與配合連接器22配合，以提供電連接。電連接器20包括多片電源觸頭24，配合連接器22包括配合觸頭26。當(dāng)電連接器20和配合連接器22配合時，多片電源觸頭24與配合接觸26配合，以提供電流可以流過的通道。
圖3示出多片電源觸頭24的側(cè)視圖。圖4示出多片電源觸頭24的正視圖，而圖5示出沿著圖3中線5-5截取的剖視圖。多片電源觸頭24包括主體30、尾部44、片50和鎖閂(latch)46。尾部44從主體30伸出，以便幫助實(shí)現(xiàn)與電源系統(tǒng)(未示出)的部件的持久連接。所述部件可以是，例如，印刷電路板等。片50形成為用來與配合連接器22的配合觸頭26進(jìn)行電接觸。盡管尾部44幫助實(shí)現(xiàn)的電連接并沒有設(shè)計成用以進(jìn)行頻繁的配合和脫配，但是，片50幫助實(shí)現(xiàn)的電連接設(shè)計成用以進(jìn)行頻繁的配合和脫配。鎖閂46用來將多片電源觸頭24安裝和固定到電連接器20上。
圖4和圖5更好地示出，多片電源觸頭24的主體30包括第一體部分32，第二體部分34和橫梁36。第一體部分32以基本四邊形的形狀形成為基本平坦的平板。第二體部分34也以基本四邊形的形狀形成為基本平坦的平板。第一體部分32和第二體部分34通過橫梁36固定連接并且基本相互平行。第一體部分32和第二體部分34限定出中心平面68，該平面基本上與第一體部分32和第二體部分34平行并且等距。第一體部分32和第二體部分34通過橫梁36在中心平面兩邊相互之間基本對稱地安裝。
主體30(以及第一體部分32和第二體部分34)包括連接器界面邊緣38，安裝邊緣40和接合邊緣42。尾部44接近安裝邊緣40并從安裝邊緣40延伸。連接器界面邊緣38靠近并基本垂直于安裝邊緣40。接合邊緣42靠近連接器界面邊緣38并且與安裝邊緣40相對。橫梁36在安裝邊緣40處連接第一體部分32和第二體部分34。橫梁36可以靠近連接器界面邊緣38，以便以希望的彼此相對距離保持第一體部分和第二體部分32和34，即使配合觸頭22插入其中。
片50從主體30的連接器界面邊緣38延伸出來。僅以示例的形式，四個片50從第一體部分32延伸，四個片50從第二體部分34延伸。從第一體部分32延伸出來的片50彼此之間基本共面，也和第一體部分32共面。片50可能會稍微彎曲，這樣就不會絕對共面。相似地，從第二體部分34延伸出來的片50彼此之間基本共面，也和第二體部分34共面。
片50被編組為片對52(圖5)。每個片對52包括一個從第一體部分延伸出來的片50和一個從第二體部分34延伸出來的片50。每個片對52中的片50基本上處于相對的位置。形成一個片對52的兩個片50關(guān)于中心平面68基本上相互對稱排列。如圖3所示，多片電源觸頭24包括第一片對54，第二片對56，第三片對58和第四片對60。
第一片對54靠近接合邊緣42。第二片對56靠近第一片對54。在第一片對54和第二片對56之間形成第一槽70。第三片對58靠近第二片對56。在第二片對56和第三片對58之間形成第二槽72。第四片對60靠近第三片對58并且靠近安裝邊緣40。在第三片對58和第四片對60之間形成第三槽74。
如圖5所示，每個片50包括第一片部分76，觸頭界面部分78，以及第二片部分80，所有部分都形成為一體，但是形狀為之字形。第一片部分76從連接器界面邊緣38伸出，并且與第二片部分80在觸頭界面部分78處結(jié)合在一起。
第一片對54的片50的第一片部分76基板上是梯形形狀。第一寬度62由第一片對54的片50與主體30在連接器界面邊緣38處結(jié)合的相交部分限定。隨著片50從主體30越向外伸出，第一片對54的片寬越窄，造成第一片對54的第一片部分76基本上是梯形。第四片對60的第一片部分76的幾何形狀基本上與第一片對54的第一片部分76的幾何形狀相似。然而，第一片對54的第一片部分76從接合邊緣42起逐漸變窄，而第四片對60的第一片部分76從安裝邊緣40起逐漸變窄。
第二和第三片對56和58的第一片部分76基本為四邊形的形狀，其第二寬度64由第二和第三片對56和58的片50與主體30在連接器界面邊緣38結(jié)合的相交部分限定。第二寬度64小于第一寬度62。
圖5示出多片電源觸頭24的頂剖視圖。如上所述，每個片50包括肘部51，第一片部分76，觸頭界面部分78，以及第二片部分80。第一片部分76在連接器界面邊緣38處靠近主體30并且從肘部51處遠(yuǎn)離主體30延伸。隨著第一片部分76從主體30延伸，第一片部分76也遠(yuǎn)離中心平面68延伸，直到第一片部分76在觸頭界面部分78處終止，此處，第一片部分76與第二片部分80連接。隨著第二片部分80遠(yuǎn)離主體30延伸，第二片部分80靠近中心平面68延伸。第二片部分80限定出間隙84。片部分78和80組成了接觸區(qū)域66，其用于與配合連接器22的配合觸頭26進(jìn)行電連接。
片對52的肘部51分開間隙53，而相同片對52的接觸面部分78分開更大的距離55。間隙84小于距離55，但是大約與間隙53相等。
當(dāng)電源連接器20與配合連接器22配合時，片對52被配合連接器22的配合觸頭26接收。觸頭界面部分78與配合觸頭26形成電連接。配合觸頭26與多片電源觸頭24接觸，因此促使片50形成片對52。片50通過觸頭界面部分78在基本垂直于中心平面68的方向上施加法向力，以便抵消由配合引起的彼此靠近。片50的“Z”或“S”字形狀有助于在觸頭界面部分78施加期望的法向力。
法向力的大小取決于片50的結(jié)構(gòu)。片50剛性越強(qiáng)，法向力越大。片50可具有基本相同的剖面厚度，但是，形成第一和第四片對54和60的片50的第一寬度62可以大于形成第二和第三片對56和58的片50的第二寬度64要大。因此，第一片對54和第四片對60的片50施加的法向力可能會大于第二片對56和第三片對58的片50施加的法向力。此外，片對54的片50靠近接合邊緣42，因此片50之間的空間更多地由橫梁36支撐，而不是由例如第四片對60的片50支撐。因此，第一片對54的片50可施加比第四片對60的片50所施加的法向力更大的法向力。
第一體部分32，第二體部分34，橫梁36，連接器44，鎖閂46，以及片50彼此形成一體，例如，從單片材料沖壓或切割出多片電源觸頭24。圖6和7示出按期望模式?jīng)_壓的單片材料，但是還沒有彎曲形成多片電源觸頭24。為形成多片電源觸頭24，可按照圖6和7所示形狀沖壓多片電源觸頭24，然后將片50按照期望的形狀彎曲。然后，多片電源觸頭24在橫梁36和第一體部分32的結(jié)合部彎曲，這樣，第一體部分32基本上垂直于橫梁36。多片電源觸頭24也可以在橫梁36和第二體部分34的結(jié)合部彎曲，以便使第二體部分34基本垂直于橫梁36并且基本與第一體部分32平行且相對。
利用多片50提供即達(dá)到了高電流傳送能力又具有良好持久性的電源觸頭。通過提供電流可以流過的多點(diǎn)接觸和通道，多片電源觸頭24以更小的法向力實(shí)現(xiàn)了增加電流傳送能力，因此增加了持久性。作用于多片電源觸頭24的單個片50上的法向力小于現(xiàn)有技術(shù)觸頭上的法向力，因?yàn)榉ㄏ蛄σ呀?jīng)分散到多于一片的相鄰片上去了?？蓪ζ脑O(shè)計進(jìn)行改變，以便通過例如改變片的幾何形狀、片的厚度、片的寬度以及/或槽的深度來調(diào)節(jié)法向力。
可選地，同一觸頭中的單個片的形狀和曲率可以與其它片不同以便提供法向力的范圍，這樣，可以提供如此的設(shè)計某些片可以提供更大的法向力和更小的接觸阻抗，而其它的片提供較小的法向力和較高的持久性。多片的使用還可在設(shè)計上提供余量。如果一個片被破壞了，剩下的片仍然傳送電流，這樣就提高了持久性和可靠性。在多片電源觸頭中傳送電流要求較小的法向力，所以具有多片觸頭這一技術(shù)特征的連接器不僅受到較小的磨損，而且更容易相對配合觸頭連接和分離。附加地，如果連接器以一種翹起或不對齊的方式連接，多片電源觸頭提供多個表面，以幫助均衡電流分配中任何可能的變動。
圖8示出多片電源觸頭100的另一個實(shí)施例的透視圖。多片電源觸頭100與前面討論的多片電源觸頭24在某些方面相類似。例如，多片電源觸頭100包括包括帶有連接器界面邊緣38，片50和觸頭44的主體30。
多片電源觸頭100包括兩個形成初始(initial)觸頭片對104的初始觸頭片102。在圖示實(shí)施例中，初始觸頭片對104比非初始(non-initial)觸頭片對108更靠近安裝邊緣40?？蛇x地，初始觸頭片對104可以位于多片電源觸頭100上非初始觸頭片對108之間的其他位置。初始觸頭片對104從主體30的連接器界面邊緣38延伸出第一長度110。多片電源觸頭100還包括形成非初始觸頭片對108的非初始觸頭片106。非初始觸頭片對108從主體30的連接器界面邊緣38延伸出第二長度112。初始觸頭片對104的第一長度110大于非初始觸頭片對108的第二長度112。因此，在配合操作中，初始觸頭片對104早于非初始片對108與配合接觸26電連接。
多片電源觸頭100能夠很好地應(yīng)用于熱插入操作。因?yàn)槌跏加|頭片對104早于非初始觸頭片106進(jìn)行電連接，所以，熱插入操作中發(fā)生的任何電弧只限于初始觸頭片對104。因此，非初始觸頭片對108因?yàn)殡娀《艿降钠茐膶p小。即使初始觸頭片對104因電弧而破壞，非初始觸頭片對108仍然提供充分的傳導(dǎo)，并且多片電源觸頭100可用于反復(fù)連接，即使是在熱插入操作應(yīng)用中。
權(quán)利要求
1 一種電源觸頭(24，100)，包括具有第一體部分(32)和第二體部分(34)，以及布置在主體某一端上、用以與配合觸頭(26)配合連接的多個觸頭片(50，102，106)的主體(30)，其特征在于所述觸頭片中的多個從第一體部分伸出，而其他觸頭片從第二體部分伸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電源觸頭，其中，觸頭片布置成觸頭片對(52，104，108)，每個片對包括一個從第一體部分伸出的觸頭片和一個從第二體部分伸出的觸頭片。
3.如權(quán)利要求2所述的電源觸頭，其中，所述觸頭片對中的至少兩個具有在法向力范圍內(nèi)的不同法向力。
4.如權(quán)利要求2所述的電源觸頭，其中，每個所述片對的觸頭片彼此對稱。
5.如權(quán)利要求2所示的電源觸頭，其中，所述觸頭片對中的至少一個是初始觸頭片對(104)，其布置成在其它觸頭片對(108)與所述配合觸頭電連接之前與所述配合觸頭電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的電源觸頭，其中，所述初始觸頭片對從所述主體延伸得比所述其它觸頭片對更多。
7.如權(quán)利要求1所述的電源觸頭，其中，第一和第二體部分通過橫梁(36)接合。
8.如權(quán)利要求1所述的電源觸頭，其中，從第一和第二體部分伸出的觸頭片在互相平行的平面內(nèi)對齊。
全文摘要
一種電源觸頭，包括具有第一體部分和第二體部分的主體。多個觸頭片(102，106)排列在主體的一端，以便與配合觸頭進(jìn)行配合連接。所述觸頭片中的多個從第一體部分伸出，其余觸頭片從第二體部分伸出。觸頭片布置成觸頭片對(104，108)，每個片對包括從一個第一體部分伸出的觸頭片和一個從第二體部分伸出的觸頭片。所述觸頭片中的至少有一個是初始觸頭片對(104)，它從主體伸出的長度大于其它觸頭片對(108)從主體伸出的長度，因此，初始觸頭片對在其它片對與配合觸頭電連接之前與配合觸頭電連接。
文檔編號H01R12/16GK1533624SQ02814604
公開日2004年9月29日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者邁克爾·A·布蘭奇菲爾德, 邁克爾 A 布蘭奇菲爾德, S 加蘭, 邁克爾·S·加蘭, E 康納, 特羅夫·E·康納, C 希夫勒, 詹姆斯·C·希夫勒 申請人:蒂科電子公司