电力连接器系统的制作方法

1.本文主题整体涉及电力连接器系统。


背景技术：

2.通常使用母线将电力分配给电气系统中的电气部件。使用安装到母线的电连接器将电气部件电连接到母线。电连接器从母线延伸并增加了系统的整体尺寸或厚度。此外，电连接器的壳体和触头当沿着母线的侧面暴露时容易损坏或断裂。
3.仍需要具有较低轮廓的电力连接器系统。


技术实现要素：

4.根据本发明，提供了一种电力连接器系统，包括具有导电板的母线。导电板具有第一侧和第二侧。导电板具有在第一侧和第二侧之间的厚度轮廓。导电板具有在第一侧和第二侧之间穿过其的母线开口。电力连接器系统包括容纳在导电板的母线开口中的母线连接器。母线连接器包括母线壳体和容纳在母线壳体的插座中的母线触头。母线壳体是导电的，并且电连接到母线开口中的导电板。母线触头是导电的，并且电连接到插座中的母线壳体。母线触头具有配合接口，该配合接口构造成机械地和电气地连接到插入插座中的电气部件。母线壳体和母线触头都包含在导电板的厚度轮廓内。
附图说明
5.图1是根据示例性实施例的电力连接器系统的示意图。
6.图2为根据示例性实施例的电力连接器系统的透视图。
7.图3为根据示例性实施例的电力连接器系统的侧视图。
8.图4为根据示例性实施例的母线连接器的分解图。
9.图5为根据示例性实施例的母线连接器的一部分的局部装配图。
10.图6为根据示例性实施例的母线连接器的装配图。
11.图7为根据示例性实施例的母线连接器的侧视图。
12.图8为根据示例性实施例的电力连接器系统的正面透视图。
13.图9为根据示例性实施例的电力连接器系统的正面透视图。
14.图10为根据示例性实施例的电力连接器系统的后透视图。
15.图11为根据示例性实施例的电力连接器系统的透视图。
16.图12为根据示例性实施例的电力连接器系统的侧视图。
17.图13为根据示例性实施例的母线连接器的装配图。
18.图14为根据示例性实施例的母线连接器的分解图。
19.图15为根据示例性实施例的电力连接器系统的正面透视图。
20.图16为根据示例性实施例的电力连接器系统的后视透视图。
21.图17为根据示例性实施例的电力连接器系统的侧视图。
22.图18为根据示例性实施例的电力连接器系统的侧视图。
具体实施方式
23.图1是根据示例性实施例的电力连接器系统100的示意图。电力连接器系统100包括用于将电气部件104与母线106电连接的母线连接器102。母线106用于向电气部件104供应电力。母线连接器102提供与电气部件104的机械和电气接口以及与母线106的机械和电气接口。在示例性实施例中，母线连接器102具有低轮廓以减小电力连接器系统100的整体尺寸。在示例性实施例中，母线连接器102凹在母线106的轮廓内。母线连接器102不延伸超过母线106的任一侧，这减小了电力连接器系统100的整体尺寸。在示例性实施例中，母线连接器102允许电气部件104插入母线106的内部，这减小了电力连接器系统100的整体尺寸，例如与具有安装到母线106的一侧或另一侧的连接器的系统相比。可选地，电气部件104的一部分可以完全延伸穿过母线连接器102，并从母线106的相对侧延伸(如图1中的虚线所示)。备选地，电气部件104的端部可以终止或停止在母线连接器102的内侧(内部)。
24.在各种实施例中，电气部件104可为各种类型的电气部件。电气部件104可以是被配置成插入母线连接器102的引脚或端子。例如，端子可以是柱形或矩形的，并且构造成插入到母线连接器102中，以电连接到母线连接器102。端子可以电连接到另一个部件，例如电路板、电缆或另一个部件。在其他各种实施例中，电气部件104可以直接插入母线连接器102，而不使用单独的端子。例如，电气部件104可以是被配置成插入母线连接器102中的电路卡。例如，电路卡的卡边缘可以直接插入母线连接器102。在其他各种实施例中，电气部件104可以是被配置成插入到母线连接器102中的另一母线。
25.电气部件104沿配合方向108与母线连接器102配合。在图示的实施例中，配合方向108整体垂直于母线106。可选地，配合方向108可以大致竖直定向，而母线106大致水平定向。在替代实施例中，配合方向108可大致水平定向，而母线106可大致垂直定向。在替代实施例中，其他取向是可能的。在示例性实施例中，电气部件104在可分离的配合接口处与母线连接器102配合，允许电气部件104从母线连接器102移除或拔出。
26.图2为根据示例性实施例的电力连接器系统100的透视图。图3是根据示例性实施例的电力连接器系统100的侧视图。图2和3示出了联接到母线106的母线连接器102。图2和3示出了插入到母线连接器102中的电气部件104。
27.在图示实施例中，电气部件104包括插入母线连接器102的盒式端子110。盒式端子110包括限定第一配合表面112的第一壁111和限定第二配合表面114的第二壁113。在示例性实施例中，第一和第二配合表面112、114是平面的，并且大体上彼此平行。配合表面112、114设置在第一和第二壁111、113的外表面上。配合表面112、114面向外以与母线连接器102对接。第一和第二配合表面112、114提供了用于与母线连接器102对接的大量表面积，以允许电气部件104和母线连接器102之间的高电力传输。壁111、113和母线连接器102的高度可以被控制(例如，增加或减少)以控制电气部件104和母线连接器102之间的电力传输。盒式端子110可以被冲压成形或加工，这是比螺钉加工柱形端子更便宜的制造工艺。连接壁115在第一和第二壁111、113之间延伸。在图示的实施例中，连接壁115是弯曲的壁，使得盒式端子110整体是u形的。然而，在替代实施例中，连接壁115可以垂直于第一和第二壁111、113。连接壁115可以是柔性的，以允许第一和第二壁111、113相对于彼此移动，例如在与母线连
接器102配合期间。可选地，第二连接壁(未示出)可以与连接壁115相对地在第一和第二壁111、113之间延伸。例如，盒式端子110可以是矩形的，在所有四个侧面上都有壁。在替代实施例中，其他形状也是可能的。
28.母线106包括导电板120。例如，导电板120可以是铜板或铝板。导电板120包括第一侧122和第二侧124。导电板120可以竖直定向，使得第一侧122限定前部，第二侧124限定后部。导电板120可以水平定向，使得第一侧122限定顶部，第二侧124限定底部。在替代实施例中，其他取向是可能的。导电板120具有限定在第一和第二侧122、124之间的厚度轮廓126。厚度轮廓126由第一侧122的最外部分和第二侧124的最外部分限定。在图示的实施例中，第一和第二侧122、124是平面的并且彼此平行，使得第一和第二侧122、124限定厚度轮廓126。
29.母线106包括穿过母线106的母线开口130。在图示的实施例中，母线开口130在第一侧122开口和在第二侧124开口。然而，在替代实施例中，母线开口130可以在第一侧122或第二侧124处封闭。母线开口130由导电板120的边缘132限定。在图示的实施例中，边缘132完全围绕母线开口130，以将母线开口130封闭在导电板120内。然而，在替代实施例中，母线开口130可以设置在导电板120的外边缘处，而不是位于导电板120的内部。在所示实施例中，边缘132形成椭圆形母线开口130。例如，母线开口130是具有两个平行侧和两个弯曲侧的长圆形或体育场形(例如，由在相对侧处具有半圆的矩形构成的二维几何形状)。然而，在替代实施例中，母线开口130可具有其他形状，例如圆形、矩形或具有其他规则或不规则形状。
30.母线连接器102被接收在母线开口130中。母线连接器102包含在导电板120的厚度轮廓126内。例如，母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第一侧122，并且母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第二侧124。母线连接器102的厚度小于或等于导电板120的厚度轮廓126。这样，母线连接器102不会增加母线106的整体尺寸。母线连接器102不会增加母线106的厚度。母线连接器102能够接收电气部件104，以允许电气部件104至少部分地进入母线106。在图示的实施例中，电气部件104穿过母线106，使得电气部件104位于母线106的两侧，这减小了电力连接器系统100的整体尺寸。在示例性实施例中，通过允许电气部件104的至少一部分从一侧(例如，第二侧124)延伸，而允许电气部件104完全穿过母线106可大大减少电气部件104超出母线106的相对侧(例如，第一侧122)的延伸量。例如，电气部件104可以移动得更靠近母线106。电气部件104可以更深地滑入保持母线106的机柜中。
31.图4为根据示例性实施例的母线连接器102的分解图。图5是根据示例性实施例的母线连接器102的一部分的局部组装图。图6是根据示例性实施例的母线连接器102的组装图。
32.母线连接器102包括母线壳体150和容纳在母线壳体150中的母线触头152。在示例性实施例中，母线壳体150包括接收母线触头152的插座154。母线壳体150是导电的，并且被配置为机械和电连接到母线106(如图2所示)。母线触头152是导电的，并且被配置为机械和电连接到母线壳体150。母线触头152包括配合接口156，该配合接口156被配置为机械和电连接到电气部件104。例如，电气部件104被配置为插入插座154中，以在配合接口156处与母线触头152配合。母线壳体150可以具有引导或引入表面，以将电气部件104引导到插座154中进行对准。通过母线壳体150和母线触头152，在母线106和电气部件104之间形成电气路
径。在示例性实施例中，母线触头152是与母线壳体150分离且分立的部件。然而，在替代实施例中，母线触头152可以与母线壳体150是一体的整体结构。
33.母线壳体150包括壳体块160。壳体块160由导电材料制成。例如，壳体块160可以由铜或铝材料制成。可选地，壳体块160可以是冲压壳体块。备选地，壳体块160可以由金属材料块制成。在其他替代实施例中，壳体块160可以是压铸结构。插座154由壳体块160中的开口限定。
34.母线壳体150在前侧或前面162和后侧或后面164之间延伸。在各种实施例中，前面162平行于后面164。可选地，前面162可以是大致平坦的和/或后面164可以是大致平坦的。然而，正面162和/或后面164可以包括凹部、凹穴、台阶、延伸部、肋、凸缘或限定非平面表面的其他特征。在示例性实施例中，插座154在前面162敞开，且在后面164敞开，以允许电气部件104穿过母线壳体150。在替代实施例中，母线壳体150可以在后面164或前面162处封闭。母线壳体150在前面162和后面164之间具有厚度166。在示例性实施例中，厚度166小于母线106的厚度轮廓126。在另一个示例性实施例中，厚度166等于母线106的厚度轮廓126。
35.母线壳体150包括围绕母线壳体150外部的外表面168。在示例性实施例中，母线壳体150具有与母线106中的母线开口130互补的形状，以将母线壳体150装配在母线开口130中。在图示的实施例中，外表面168是椭圆形的，例如长圆形或体育场形。母线壳体150包括第一侧170、第二侧172、第一端174和第二端176。在图示的实施例中，第一和第二侧170、172是平面的并且彼此平行。第一和第二端174、176是弯曲的，例如半圆形。在替代实施例中，第一和第二端174、176可以是平面的并且垂直于第一和第二侧170、172。在其他替代实施例中，第一和第二侧170、172可以是非平面的，例如弯曲或凸起形状。在替代实施例中，外表面168可具有其他形状，例如圆形、矩形或其他规则或不规则形状。
36.在示例性实施例中，母线壳体150包括限定插座154的内表面178。内表面178围绕插座154。在图示的实施例中，插座154是由第一和第二侧表面以及第一和第二端表面限定的矩形。在替代实施例中，插座154可具有其他形状，例如圆形、椭圆形或其他规则或不规则形状。
37.在示例性实施例中，母线壳体150包括从内表面178延伸至插座154的凸缘180。凸缘180用于将母线触头152定位在插座154中。在所示实施例中，凸缘180从限定插座154的侧表面和端表面延伸。在示例性实施例中，母线壳体150包括用于将母线触头152保持在母线壳体150中的保持特征部182。例如，保持特征部182(图5)可以是从凸缘180延伸的突片，以与母线壳体150中的母线触头152对接并将母线触头152保持在母线壳体150中。在其他各种实施例中，保持特征部182可以是接收母线触头152的狭槽或凹槽。在替代实施例中，可以使用其他类型的保持特征部。
38.母线触头152被接收在插座154中，并与母线壳体150相联接。在图示的实施例中，母线触头152包括容纳在插座154中的多个分立的接触构件。例如，母线触头152包括第一接触构件200和第二接触构件202。第一接触构件200沿着插座154的第一侧容纳在插座154中，而第二接触件202沿着插座154的第二侧容纳在插座154中。例如，接触构件200、202通常在母线壳体150的第一侧170和第二侧172处沿着内表面178延伸。母线触头152可以包括额外的接触构件，例如在第一和第二接触构件200、202之间延伸的接触构件，其可以沿着插座154的第一和第二端延伸。例如，母线触头152可以是大致矩形的形状。在其他替代实施例
中，母线触头152可以是大致u形的，以沿着相对的第一侧和第二侧以及插座154的一端延伸。
39.母线触头152由金属材料制成，如铜材料。在各种实施例中，母线触头152可以是冲压成形的触头。母线触头152可以由不同于母线壳体150的材料制造和/或使用不同的制造工艺制造。母线触头152包括基部210和从基部210延伸的一个或多个接触指212。在示例性实施例中，第一和第二接触构件200、202可以相似或相同，每个都包括对应的基部210和对应的接触指212。
40.基部210配置为安装在母线壳体150上。接触指212限定了用于母线触头152的配合接口214，该配合接口214被配置为与电气部件104对接。在示例性实施例中，母线触头152包括从基部210延伸的多个接触指212。基部210用于互连触指212。接触指212可以由间隙分开，该间隙可以在冲压过程中形成。接触指可相对于彼此独立移动。每个接触指212限定了接触点，以限定与电气部件104的配合接口214。这样，母线触头152包括与电气部件104接触的多个点，以通过配合接口214传输电力。接触指212延伸到远端216。可选地，远端216可以抵靠母线壳体150的内表面178，以支撑接触指212。在示例性实施例中，接触指212在基部210和远端216之间向内凸出或弯曲。当电气部件104插入插座154时，接触指212的弯曲部分延伸到插座154中以与电气部件104对接。接触指212是可偏转的，以适应电气部件104与母线连接器102的未对准。在示例性实施例中，基部210可以是平面的，远端216可以是平面的，其间的接触指212是非平面的。基部210可以与远端216共面，使得基部210和远端216都搁靠在母线壳体150的内表面178上。在替代实施例中，母线触头152可以具有其他形状。
41.组装期间，母线触头152装入插座154，例如通过前面162。母线触头152联接到内表面178。母线触头152可以抵靠凸缘180被加载。例如，基部210可以抵靠凸缘180。凸缘180可以用作将母线触头152定位在插座154中的止动件。当加载时，母线触头152接合保持特征部182。保持特征部182将母线触头152保持在插座154中。例如，保持特征部182可以接合基部210。当电气部件104插入插座154时，接触指212位于插座154中以与电气部件104对接。
42.图7为根据示例性实施例的母线连接器102的侧视图。在所示实施例中，母线壳体150包括沿着外表面168的多个滚花特征部。滚花特征部190被配置成压配合到母线106中，以将母线连接器102机械和电连接到母线106。
43.图8为根据示例性实施例的电力连接器系统100的正面透视图，示出了准备装载到母线106中的母线连接器102。图9是根据示例性实施例的电力连接器系统100的正面透视图，示出了与母线106组装在一起的母线连接器102。图10是根据示例性实施例的电力连接器系统100的后透视图，示出了与母线106组装在一起的母线连接器102。
44.组装期间，母线连接器102通过第一侧122或第二侧124装入母线开口130。在所示实施例中，第一侧122限定了母线106的前侧，第二侧124限定了母线106的后侧。在替代实施例中，其他取向是可能的。在示例性实施例中，导电板120包括从边缘132延伸到母线开口130中的凸缘134。在所示实施例中，凸缘134设置在母线106的第二侧124。在替代实施例中，其他位置也是可行的。凸缘134用于将母线连接器102定位在母线开口130中。例如，母线连接器102被装载到母线开口130中，直到母线连接器102接合凸缘134。凸缘134用作止动件，以将母线连接器102定位在母线开口130中。在图示的实施例中，凸缘134完全围绕母线开口130。例如，凸缘134沿着母线开口130的第一侧140、第二侧142、第一端144和第二端146定
位。在图示的实施例中，第一和第二侧140、142是平面的并且彼此平行，并且第一和第二端144、146在第一和第二侧140、142之间是弯曲的。在替代实施例中，第一和第二端144、146可以是平面的，并且垂直于第一和第二侧140、142，以形成矩形母线开口130。在替代实施例中，可以提供其他壁来改变母线开口130的形状。
45.组装时，母线连接器102容纳在母线开口130中。母线连接器102机械和电气联接到母线106。母线壳体150可以压配合到母线开口130中，例如使用滚花特征部190(如图6所示)。母线壳体150可以焊接或钎焊到导电板120。在示例性实施例中，母线连接器102具有低轮廓以减小电力连接器系统100的整体尺寸。例如，母线连接器102凹陷在母线106的厚度轮廓126内。母线连接器102不延伸超过母线106的任一侧。母线壳体150的前面162与导电板120的第一侧122齐平或从其凹进。母线壳体150的后面164与导电板120的第二侧124齐平或从其凹进。母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第一侧122，并且母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第二侧124。这样，母线连接器102不会增加母线106的整体尺寸。母线连接器102不会增加母线106的厚度。
46.在示例性实施例中，母线连接器102与母线106热联接。例如，母线壳体150直接热联接到导电板120。母线触头152热联接到母线壳体150。例如，基部210和远端216直接接合内表面178，以在母线触头152和母线壳体150之间提供有效的热传递。热量可以通过母线触头152和母线壳体150从电气部件104有效地传递到母线106。母线106可以用作散热器，以消散来自电气部件104的热量。
47.母线连接器102包括插座154，其配置为接收电气部件104，以允许电气部件104至少部分进入母线106。母线壳体150包含在母线106的厚度轮廓126内。母线触头152被接收在插座154中，并且包含在母线106的厚度轮廓126内。母线触头152延伸到插座154中，以与电气部件104连接。在所示实施例中，接触指212沿着插座154的相对侧延伸，以与电气部件104的相对侧对接。在替代实施例中，其他布置是可行的。在示例性实施例中，母线触头152(例如，第一和第二接触构件200、202)被捕获在插座154中。例如，母线触头152被捕获在母线壳体150的凸缘180和导电板120的凸缘134之间。
48.图11为根据示例性实施例的电力连接器系统100的透视图。图12是根据示例性实施例的电力连接器系统100的侧视图。图11和12示出了联接到母线106的母线连接器102和插入母线连接器102的电气部件104。图11和图12示出了包括引脚端子116(与图2和图3所示的盒式端子110相对照)的电气元件104。引脚端子116是柱形的，并延伸到配合端。引脚端子116的相对端可以联接到电缆、电路板或具有电气组件104的另一个设备。
49.母线106包括穿过母线106的导电板120的母线开口130。母线开口130是圆形的。在图示的实施例中，母线开口130在第一侧122开口和在第二侧124开口。母线连接器102被接收在母线开口130中。母线连接器102是圆的。母线连接器102包含在导电板120的厚度轮廓126内。在所示实施例中，母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第一侧122，并且母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第二侧124。母线连接器102的厚度166小于或等于导电板120的厚度轮廓126。这样，母线连接器102不会增加母线106的整体尺寸。
50.母线连接器102包括接收电气部件104的插座154。在示例性实施例中，插座154通过母线连接器102敞开，以允许引脚端子116穿过母线106，使得引脚端子116位于母线106的
两侧，这减小了电力连接器系统100的整体尺寸。
51.图13为根据示例性实施例的母线连接器102的装配图。图14是根据示例性实施例的母线连接器102的分解图。母线连接器102包括母线壳体150和容纳在母线壳体150的插座154中的母线触头152。在示例性实施例中，母线壳体150是具有圆形轮廓的环形。插座154是圆形的，以容纳柱形引脚端子116(如图11和12所示)。母线触头152是环形的，例如被配置成装载到插座154中的开口环或c形夹。基部210是环形的，接触指212是环形的。接触指212径向向内凸出，以将配合接口214定位在插座154的内部，用于与引脚端子116对接。
52.图15为根据示例性实施例的电力连接器系统100的正面透视图，示出了准备装入母线106的母线连接器102。图16是根据示例性实施例的电力连接器系统100的后透视图，示出了与母线106组装在一起的母线连接器102。
53.组装期间，母线接触件152装入母线壳体150的插座154中，例如通过前面162。母线触头152联接到内表面178。母线触头152可以在后面164处抵靠凸缘180装载，以用作将母线触头152定位在插座154中的止动件。母线连接器102例如通过母线106的第一侧122装载到母线开口130中。导电板120可以包括凸缘(未示出)以将母线连接器102定位在母线开口130中。母线壳体150可以压配合到母线开口130中，例如使用滚花特征部。
54.在示例性实施例中，母线连接器102具有低轮廓，以减小电力连接器系统100的整体尺寸。例如，母线连接器102凹陷在母线106的厚度轮廓126内。母线连接器102不延伸超过母线106的任一侧。母线壳体150的前面162与导电板120的第一侧122齐平或从其凹进。母线壳体150的后面164与导电板120的第二侧124齐平或从其凹进。母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第一侧122，并且母线连接器102没有任何部分延伸超过导电板120的第二侧124。这样，母线连接器102不会增加母线106的整体尺寸。母线连接器102不会增加母线106的厚度。
55.图17为根据示例性实施例的电力连接器系统100的侧视图，示出了准备联接至母线连接器102和母线106的电气部件104。图18是根据示例性实施例的电力连接器系统100的侧视图，示出了联接到母线连接器102和母线106的电气部件104。图17和18示出了包括电路板300的电气部件104(与图2和3所示的盒式端子110或图11和12所示的引脚端子116相反)。电路板300在电路板300的一端具有卡边缘302。卡边缘302被配置成与母线连接器102配合。电路板300包括沿着电路板300的第一表面306和/或第二表面308的电力触头304。电力触头304可以设置在卡边缘302处或附近。替代地，电力触头304可以远离卡边缘302设置。电力触头304被配置成与母线连接器102配合。可选地，电路板300可以插入到母线连接器102中，使得卡边缘302完全穿过母线连接器102并从母线106的相对侧延伸。