TW201315031A - 母端子及連接器 - Google Patents

Abstract

提供一種連接器，所述連接器包括一母端子，所述一母端子具有受害部。所述端子設置成使一對接公端子與所述母端子的一預定接觸部之間的電弧最小化。所述母端子設置成：所述公端子和所述母端子之間的電弧發生為在所述預定接觸部保持適於穩定接合所述公端子的同時所述母端子的所述受害部經受任何電弧。

Description

母端子及連接器 相關申請

本申請主張於2011年7月19日提交的美國臨時申請61/509,367的優先權，所述臨時申請通過援引整體併入本文。

發明領域

本申請概括涉及電連接器領域，且更具體而言涉及一種用於電連接器的母端子或插座端子。

發明背景

將電連接器對接典型地採用互相接合的插針端子和插座端子對，以用於通過對接的連接器互相連接多個電路或電線。插針端子和插座端子通常稱為公端子和母端子。

一種類型的母端子包括位於其對接端的基本矩形的一插孔或插口，所述插孔或插口用於將基本矩形的一插針或公端子容納於其內。所述對接端由一細長的本體形成，所述本體限定頂壁、底壁以及相隔的相對的側壁，由此限定用於容納所述公端子的一通道。這種端子常規由片材衝壓成型，且頂壁和底壁可具有開口縫隙或狹縫，由此隨著公端子插入到通道中時，所述相對的側壁能相對所述端子的縱向軸線橫向撓曲而使所述通道擴大。

許多應用要求安裝有這些類型端子的連接器在 所述端子處存在有電源時插接或對接在一起。這些連接器稱為熱插拔連接器。在這些熱插拔連接器中的端子對接且主要在脫離對接過程中，當端子對接或脫離對接時，流經所述端子的電流形成電弧。所述端子可能被這種電弧損壞。另外，不導電的或導電差的殘留物(諸如碳等)因所述電弧而可能積聚在所述端子中的電接觸件上。這些殘留物能夠影響隨後連接的端子之間的電接觸的性能。

在現有技術中，一些提供電弧放電保護的嘗試包括設置分離的順列端子或者在所述端子上設置用於所述端子順序接合的前延伸部或橫向延伸部。儘管在減小電弧負面影響上有效，但是由於這些前延伸部或橫向延伸部需要額外的空間，故這些端子比所必要的長。在一些情況下，這些改進的端子還在製造上更複雜。因此，一種改進的端子和/或採用所述改進端子的連接器系統將會受到特定人群的賞識。

發明概要

在示範性實施例中，一種母端子具有：一對接端，容納一具有間隔開的平表面的公插針；以及一電路連接端，用於連接於一電線等。所述母端子的細長的本體限定一端子容納通道，所述端子容納通道具有沿其縱向延伸的兩個間隔的側壁。一個或一個以上的主端子接觸件自所述側壁中的至少一個向內設置到所述端子容納通道中，以在所述公端子完全插入到所述母端子中時提供所述公端子 和所述母端子之間的電接觸。一個或一個以上的電弧放電接觸件形成於所述主接觸件之前，以首先接合公插針而在一個端子連接於電源(例如熱插拔)時來接受對接的電連接之間可能產生的電弧。

圖式簡單說明

本申請的被認為是新穎的特徵將在隨附申請專利範圍中予以闡述。通過參考下面結合附圖的說明，可以最佳地理解本申請及其另外的目的和優點，在附圖中相同的附圖標記表示相同的部件，並且在附圖中：圖1是一電連接器系統的一俯視立體圖，示出一插頭連接器與一插座連接器對接在一起；圖2是電連接器的一俯視立體圖，示出插頭連接器與插座連接器脫開；圖3是連接器系統的一分解圖；圖4是一母端子引腳(lead)的自母端子的端接端所觀察到的一俯視立體圖；圖5是母端子引腳的自母端子的對接端所觀察到的一俯視立體圖；圖6是圖5所示母端子的一放大俯視立體圖；圖7a是母端子的從端子頂部觀察到的一立體圖；圖7b是從端子底部觀察到的與圖7a類似的一立體圖；圖8是圖2的母端子的一剖開視圖，其中一絕緣殼體腔的一部圍繞母端子； 圖9是圖7a的母端子的一剖開視圖，示出電弧放電接觸件；圖10是圖7a的母端子的一剖開視圖，示出主接觸件；圖11是母端子的一剖開視圖，與圖9類似但公插針部分插入；圖12是母端子的一剖開視圖，與圖9類似但公插針部分插入；圖13是母端子的一剖開視圖，與圖12類似但公插針進一步插入；圖14是母端子的一剖開視圖，與圖13類似但公插針完全插入；圖15是母端子的一剖開視圖，與圖11類似但公插針完全插入。

具體實施方式

以下詳細說明將說明示範性實施例且不意欲將本申請限制於明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的特徵可以組合在一起，以形成出於簡明目的而未示出的另外的組合。

在某些實施例中，所述實施例能夠提供一種改進的電母端子，所述電母端子有助於在連接器一起熱插拔時控制對接端子之間的電弧放電。某些實施例允許母端子中的一個或一個以上設置成受害電接觸件(sacrificial electrical contacts)用以接合公端子，以在公端子接合主電接觸件之前將任何電弧放電。這能夠允許提供一種母端子，所述母端子具有針對所述主接觸件進行電弧放電保護的功能，所述母端子緊湊且製造成本低。

詳細參照附圖且首先參照圖1-3，本發明結合於整體表示為10的一電源連接器等，所述電源連接器具有一插頭60和一插座20。插座連接器20示出為一直角電路板連接器，但可以是任何類型的連接器(包括導線線束連接器)。插座連接器20包括多個公端子插針24，所述多個公端子插針固持在一絕緣殼體22中且典型地安裝於一印刷電路板，所述印刷電路板表示為18。插頭連接器60包括對應的多個母端子40，所述多個母端子40固持在一絕緣殼體62中，絕緣殼體62用於與所述插座連接器的絕緣殼體22對接。所述兩個殼體包括選擇性接合的一鎖定結構30，鎖定結構30用於將所述插頭和所述插座固持在一起。所述鎖定結構具有：一彈性卡扣部32，典型地形成在所述插頭連接器的絕緣殼體62上；以及一鎖定部34，基本形成在所述插座連接器20的絕緣殼體22上。

各個公端子和母端子均使其對應的絕緣殼體24、64的一部分將其基本圍繞。所述殼體的這些部分能夠提供一絕緣圍繞部，所述絕緣圍繞部圍繞相應端子的至少一部分。所述殼體的這些部分可包括一防誤插特徵26，防誤插特徵26允許選擇性的殼體構形僅使正確配對的對接連接器之間接合。

母端子40包括：一對接部或對接端，整體表示為42；一端接部或端接端，整體表示為44；以及一中間固定部或中間固定段，整體表示為46。

母端子40由金屬片材衝壓成型，端接端44設置成用於壓接到一電線上，所述電線整體表示為48。更具體地，所述母端子的端接端包括：一對後壓接臂50，用於壓接到電線48的外絕緣部49上；以及一對前壓接臂45，用於壓接到電線48的剝開或露出的一導電體47或導電芯線上。

母端子40的中間部44包括衝壓成型的自該端子的相反側向外突出的一對鎖定臂或鎖定片56。如圖8中，這些鎖定臂向後懸臂設置且彈性扣合在連接器殼體(表示為62)內側上的鎖定肩部58後面，以在該母端子44插入所述殼體之後防止端子退出殼體62。中間部44也可包括向下延伸的一突部70，突部70接合連接器殼體62內的止動肩部，以限定所述母端子在所述殼體內的完全插入位置且也使所述端子在所述殼體內穩定地抵抗圍繞所述端子縱向軸線的扭轉或旋轉運動。

參考圖5，母端子40的對接端或對接部42包括一通道43，通道43適於容納一公端子或公插針25，如下面圖9-13更詳細給出的。公插針25優選具有至少兩組的兩個間隔開的且基本平行的平側面35、36，諸如由具有方形或矩形橫截面的插針來提供。公插針25也可具有一漸縮端或楔形端25a，以使得所述公插針容易插入到母端子40的通道43中。

母端子的對接端42由一對槽道51、52形成，槽道51、52具有基本為U形橫截面且經由開口縫隙或狹縫53、54分隔開，從而所述U形槽道的腿部的端部彼此相鄰但且分隔開。槽道51、52由此限定位於其間的基本矩形或方形的一通道43，通道43用於將公插針25容納於其內。

如圖6-9最佳所示，U形槽道55、56的底部基本是平的，以限定通道43內一第一對相對的側壁57、59。U形槽道55、56各自分別具有相對的槽道側壁80、81和相對的槽道側壁82、83。所述相對的槽道側壁各自還包括第二縫隙或狹縫67、68，以在母端子40的對接部42處位於通道43的開口端附近定義出兩個撓曲部90、92和兩個撓曲部94、96。

根據本申請的一個方面，至少一個電弧放電接觸件85或電弧放電接觸件86對應設置於通道43的所述開口端附近的槽道側壁80或槽道側壁81。優選地，電弧放電接觸件85、86設置於各個U形槽道55、56的槽道側壁80、81二者上。如圖9最佳所示，在用於形成母端子40的金屬衝壓成型過程中，電弧放電接觸件85之一可一體形成於槽道51的槽道側壁80。

在圖9示出的構形中，電弧放電接觸件85具有由金屬製成的一弧形橫截面，所述弧形橫截面向內彎曲到槽道51和槽道52之間限定的通道43中。這個大體彎曲或弧形的形狀為電弧放電接觸件85、86提供了彈性，以在公端子25容納在母端子40中時電弧放電接觸件85、86撓曲抵靠在公端子25的側面上。

如在此使用的，“受害接觸件”和“電弧放電接觸件”的表述方式可互換使用且意欲指的是同一物件，意即兩個相互連接的端子之間的電弧放電的一接觸件。這些接觸件的導電性能受到“傷害”，因為電弧將不導電或導電差的殘留物沉積在這些接觸件上。然而，如果電弧產生不導電殘留物的影響不太嚴重，則這些受害接觸件的確將傳導電流並將作為附加接觸點。

擴大的主接觸件60、62設置於母端子40的對接端42，以接合且提供對接插針25和母端子40之間的主電接觸。這些擴大的接觸件60、62通過本領域公知的金屬衝壓成型技術形成在U形槽道55、56的底部中的相應的第一對相對的側壁57、59中。

如圖10所示，主接觸件60、62優選細長的且沿所述母端子的縱向方向形成。主接觸件60、62分別包括具有基部60a、62a的自各相應U形槽道的底側壁懸置的懸臂樑。所述主接觸件各自具有對應設置於母端子40的主接觸件60、62的懸臂樑上的接觸區域64、66。所述樑部分朝向母端子40的對接端延伸且突伸至通道43中，以設置與公針25接觸的區域。

如圖6所示，U形槽道55和U形槽道56形成第一對相對的側壁57和側壁59，且形成在各自U形槽道的槽道側壁80、81和槽道側壁82、83形成一第二對相對的側壁，所述第二對相對的側壁與所述第一對側壁相鄰，所述第一對側壁基本形成母端子40中的方形或矩形的通道43。側壁57和 側壁59分別具有形成在其中的主接觸件60和主接觸件62，而槽道側壁80、81和槽道側壁82、83分別具有形成在其中的電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86。與形成在所述U形槽道的所述側壁上的主接觸件60、62相比，形成在所述槽道側壁上的電弧放電接觸件85、86位於更靠近母端子40的對接端42。

還如圖6所示，U形側壁55和U形側壁56形成所述通道的側壁中的兩個。方形或矩形形狀的通道43的剩餘相鄰兩個側壁由相對槽道側壁80、81和槽道側壁82、83的相應對形成。在該情況下，存在有構成這些相對的相鄰側壁的四個部分。這些部分中的每一個部分都具有形成於其中的電弧放電接觸件85、86。如圖6最佳所示，所述電弧放電接觸件均形成在所述槽道側壁上的相同的相對位置處，但是可以呈交錯關係，但無論在任何情況下所有電弧放電接觸件均位於所述主接觸件前方。

圖9至圖15順序地示出公端子25插入到母端子40的對接部43中，在該實施例中公端子25為一基本矩形插針的形式。

圖9和圖10示出在通道43中無公端子25的情況。圖11和圖12示出公端子25開始插入到通道43中的情況。端子25的漸縮端25a剛好接觸電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86。形成在所述相對槽道側壁上的各個電弧放電接觸件可以在四個不同的獨立的點處接觸所述公插針，以消除公插針25和母端子40之間的任何的未對準。此時，如果 公插針25與母端子40之間存在有一電勢，如可能採用熱插拔連接器的情況，電弧放電可能發生在公端子25與形成在所述相對的槽道側壁上的所述電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86之一或全部之間。

圖13示出公端子25進一步插入到通道43中的情況，這樣公端子25的側壁現在接合電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86。限定通道43的相對槽道側壁81和槽道側壁82的撓曲部90和撓曲部92為彈性且在所述公插針開始接合電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86時允許公插針25的楔形端25a使槽道側壁81和槽道側壁82撓曲遠離。

在進一步插入公插針25時，楔形端25a接觸主接觸件60的接觸部64和主接觸件62的接觸部66。此時，所述公插針和所述母端子均處於同一電勢下，這消除了所述公插針和所述母端子之間的電弧且由此不使不導電殘留物積聚、提供它們之間的正確電連接。

圖14和圖15示出公插針25完全插入到通道43中。與主接觸件60和主接觸件62相比，電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86形成為更靠近母端子40的對接部42的通道43。主接觸件60和主接觸件62均位於電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86後方，從而在插入公插針25時，首先在公插針25與電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86之間形成電接觸。相對的槽道側壁81、80的撓曲部90、92的彈性通過將法向力作用到公插針25上而固持公插針25且將電弧放電接觸件85、86壓靠在公插針25上並保持所述公插 針和所述母端子之間電接觸，同時未在所述公插針與主接觸件60和主接觸件62之間給予分離的力。當進一步插入時，在公插針25在仍然接合電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86的同時隨後接合主接觸件60和主接觸件62。這就確保在所述公插針25與母端子40的主接觸件60和主接觸件62之間存在改進的電接觸。

典型地，現有技術公開了主接觸件位於樑元件的基部處且電弧放電接觸件位於離所述樑元件的基部更遠處。離所述樑的樑發生撓曲的基部越靠近，反作用力越大。因為電弧放電接觸件位於同一樑元件上且位於進一步遠離所述基部，所述主接觸件實質上使得電弧放電接觸件脫離(lift off)公插針，這由此使得電弧放電接觸件和公插針之間的電作用力(electrical force)最小。離樑元件的發生撓曲的基部越遠，反作用力越小。

同樣在這種情況下，電弧放電接觸件85和電弧放電接觸件86首先接合公插針25且隨後接合主接觸件60和主接觸件62。主接觸件60、主接觸件62和電弧放電接觸件85、電弧放電接觸件86未形成在同一樑元件上而是形成在相鄰的元件或側壁上，且獲得的反作用力作用在不同的平面上。在這種情況下，所述反作用力彼此正交且因此相互獨立。換言之，所述主接觸件的反作用力不使所述電弧放電接觸件脫離所述公插針。

將理解的是，如在本文中和其申請專利範圍中採用的術語諸如“高”、“低”、“前”、“後”等均作為相對術語使 用，僅是為了提供更清晰和簡潔理解本申請。這些術語將不解釋為限制，如本領域普通技術人員所熟知的，因為本申請的端子在實際使用時可以沿許多不同的方向定向。

本文提供的本申請借助優選實施例和示範性實施例說明了各個特徵。對於本領域普通技術人員而言，從閱讀本申請，將做出隨附申請專利範圍的精神和保護範圍內的各種其它實施例、修改和變形

10‧‧‧電源連接器

18‧‧‧印刷電路板

20‧‧‧插座、插座連接器

22、24‧‧‧絕緣殼體

25‧‧‧公端子插針、公端子、公插針

25a‧‧‧漸縮端、楔形端

26‧‧‧防誤插特徵

30‧‧‧鎖定結構

32‧‧‧彈性卡扣部

34‧‧‧鎖定部

35、36‧‧‧平側面

40‧‧‧母端子

42‧‧‧對接部或對接端

43‧‧‧通道

44‧‧‧端接端

45‧‧‧前壓接臂

46‧‧‧中間部

47‧‧‧導電體

48‧‧‧電線

49‧‧‧外絕緣部

50‧‧‧後壓接臂

51、52‧‧‧槽道

53、54‧‧‧縫隙或狹縫

55、56‧‧‧U形槽道

56‧‧‧鎖定臂或鎖定片

57、59‧‧‧側壁

58‧‧‧鎖定肩部

60‧‧‧插頭連接器、插頭、主接觸件

62‧‧‧絕緣殼體、主接觸件

60a、62a‧‧‧基部

64‧‧‧絕緣殼體．接觸區域、接觸部

66‧‧‧接觸部、接觸區域

67、68‧‧‧第二縫隙或狹縫

70‧‧‧突部

80、81、82、83‧‧‧槽道側壁

85、86‧‧‧電弧放電接觸件

90、92、94、96‧‧‧撓曲部

圖1是一電連接器系統的一俯視立體圖，示出一插頭連接器與一插座連接器對接在一起；圖2是電連接器的一俯視立體圖，示出插頭連接器與插座連接器脫開；圖3是連接器系統的一分解圖；圖4是一母端子引腳(lead)的自母端子的端接端所觀察到的一俯視立體圖；圖5是母端子引腳的自母端子的對接端所觀察到的一俯視立體圖；圖6是圖5所示母端子的一放大俯視立體圖；圖7a是母端子的從端子頂部觀察到的一立體圖；圖7b是從端子底部觀察到的與圖7a類似的一立體圖；圖8是圖2的母端子的一剖開視圖，其中一絕緣殼體腔的一部圍繞母端子；圖9是圖7a的母端子的一剖開視圖，示出電弧放電接觸件； 圖10是圖7a的母端子的一剖開視圖，示出主接觸件；圖11是母端子的一剖開視圖，與圖9類似但公插針部分插入；圖12是母端子的一剖開視圖，與圖9類似但公插針部分插入；圖13是母端子的一剖開視圖，與圖12類似但公插針進一步插入；圖14是母端子的一剖開視圖，與圖13類似但公插針完全插入；圖15是母端子的一剖開視圖，與圖11類似但公插針完全插入。

18‧‧‧印刷電路板

20‧‧‧插座、插座連接器

22、24‧‧‧絕緣殼體

25‧‧‧公端子插針、公端子、公插針

26‧‧‧防誤插特徵

32‧‧‧彈性卡扣部

34‧‧‧鎖定部

60‧‧‧插頭連接器、插頭、主接觸件

62‧‧‧絕緣殼體、主接觸件

64‧‧‧絕緣殼體．接觸區域、接觸部

Claims (9)

1. 一種母端子，包括：一端子本體，具有一對接端和一電路連接端；一通道，限定在所述對接端，所述通道包括間隔開的且沿所述通道縱向延伸的兩側壁，所述側壁各自還包括自所述側壁延伸的兩相對的槽道側壁；一主接觸件，沿所述側壁之一設置且設置成在操作時當一對應的公端子插入到所述通道中時接合所述公端子的一平表面；以及一電弧放電接觸件，沿所述槽道側壁之一設置且位於所述主接觸件前方，所述電弧放電接觸件向內延伸，從而在操作時隨著所述公端子插入到通道中，所述公端子在與所述主接觸件接觸之前與所述電弧放電接觸件接觸，由此所述公端子和所述母端子之間的任何電弧放電發生在所述電弧放電接觸件處。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的母端子，其中，所述通道為矩形。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的母端子，其中，所述主接觸件形成在各自的所述側壁上。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的母端子，其中，所述電弧放電接觸件形成在兩相鄰的槽道側壁上，各槽道側壁從所述兩個側壁之一延伸。
5. 根據申請專利範圍第4項所述的母端子，其中，所述各個槽道側壁具有自所述兩個側壁之一延伸的一懸臂部。
6. 根據申請專利範圍第5項所述的母端子，其中，所述電弧放電接觸件形成在所述懸臂部上。
7. 根據申請專利範圍第1項所述的母端子，其中，一突部形成在所述母端子的中間部上。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的母端子，其中，所述突部設置成在操作時當所述母端子插入到殼體中時接觸形成在所述殼體內的肩部。
9. 一種連接器，包括：如在申請專利範圍第1-8項中的任一項所述的一端子；以及一絕緣殼體，基本圍繞所述端子的至少一部分。