具有抗电弧特性的电连接器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电连接器，并且更具体地，涉及一种电连接器，该电连接器在电流流通时抑制连接或断开条件下的电弧作用。
【背景技术】
[0002]一般地，不应当在发动电力负载时连接或断开电连接器。现场电连接器的分开的接触件之间带电的电弧作用带来起火和烧伤用户的危险，并且所有的这样的电弧作用趋向于减少连接器的使用寿命。
[0003]然而，由于人类易出错的本性，仍然正确的是，在发动电力负载时可能偶尔非故意地连接或断开电连接器。当电流为交流电流时，电弧作用很少成为问题，因为交流电流的正弦曲线特性将使得电压在电接触件分开时在某些点处为零，并且所有电弧作用将趋向于自动熄火。然而，当电流为直流电流时，电压为常数并且从来不为零，并且分开的电接触件之间带电的电弧作用将保持超过接触件分开的大范围，发生烧伤用户的危险并且减少连接器的使用寿命。
[0004]一种方法是在连接器中设置一组分开的、较短的接触件，并且配置连接器以使得较短的接触件在主要的电连接之后接合并且在主要的电连接之前断开接合。之后，穿过较短的连接的电流的缺乏用于触发位于主要电路中的单独的开关设备，该开关设备在主要的电连接分离之前切断回路中的电流。然而，增加额外的接触件和开关设备使得系统的体积和成本一同增加。
[0005]另一种方法是包含绝缘屏障(insulating barrier)，在连接器配合(mated)或脱离配合(un-mated)时绝缘屏障覆盖其中一个电接触件的前端并且阻挡接触件之间的直接的通过空气路径(through-air path)。然而，在这种方法中，穿过绕过绝缘屏障的间接路径仍然可能出现电弧作用。
[0006]因此，需要一种电连接器，在不增加额外的连接和开关设备的情况下，所述电连接器抑制在连接和断开的过程中分开的接触件之间的电弧作用。
【发明内容】
[0007]在不包括额外的连接或开关设备的情况下，在连接器的配合和脱离配合的过程中新型的连接器对抑制分开的接触件之间的电弧作用。本发明一个总的方面包括绝缘屏障，该绝缘屏障在电接触件的连接和断开的过程中抑制分开的接触件之间的电弧作用。因此，本发明的绝缘屏障保护用户免受电烧伤并且延长了所述连接器的使用寿命。
[0008]所述绝缘屏障包括阳绝缘屏障和阴绝缘屏障，所述阳绝缘屏障和阴绝缘屏障中的至少一者配置为延伸超过所述接触键中的至少一者并且覆盖所述接触件的前缘。当所述接触件分开时所述阳绝缘屏障和阴绝缘屏障彼此接合，从而关闭所述接触件之间全部的通过空气路径和抑制电弧作用。
[0009]在【具体实施方式】中，通过由具有低电导率的金属制造所述电接触件中的至少一者的前缘来进一步抑制分开的接触件之间的电弧作用，因此在所述接触件分开之前连接的电阻立刻显著增加，从而降低能够用于电弧作用的电流和能量，而不增加额外的连接或任何特定的开关电路。
[0010]在本发明另一个总的方面，在所述电连接器中的至少一者中的所述电接触件中的至少一者为双金属接触件，该双金属接触件的金属成分配置为在所述接触件中形成具有低电阻的操作部分和具有高电阻的过渡部分，其中所述过渡部分在所述连接器的配合和脱离配合的过程中形成独有的初始接触和最终接触，并且当所述连接器完全配合时所述操作部分传导电流。在【具体实施方式】中，所述过渡部分位于所述电接触件的前端。
[0011]在此所描述的特征和优点并不包括本发明的一切，特别地，根据附图、说明书以及权利要求书，对于本领域技术人员来说许多额外的特征和优点将变得明显。另外，应当注意的是，在说明书中所选择使用的语言主要为易读性和说明性的目的，并不用于限制本发明主题的范围。
【附图说明】
[0012]图1A是现有技术中的处于连接配置的状态下的阳连接器和阴连接器对的部分剖视图；
[0013]图1B是显示了断开的过程中电弧作用的图1A中的现有技术中的连接器对的部分剖视图；
[0014]图2A是根据本发明的一种【具体实施方式】的处于连接配置的状态下的阳连接器和阴连接器对的部分剖视图；
[0015]图2B是图2A中的连接器对的部分剖视图，显示了在断开的过程中通过绝缘屏障抑制电弧作用；
[0016]图3A是根据本发明的一种【具体实施方式】的阳连接器和阴连接器对处于连接配置的状态下的俯视图；
[0017]图3B是图3A中的连接器对的侧视剖视图；
[0018]图4A是显示了图3A中的阳连接器和阴连接器对处于部分地断开配置的状态下的俯视图；
[0019]图4B是图4A中的连接器对的侧视俯视图；
[0020]图5A是连接器对的侧视剖视图，该图中的连接器对与图2A中的连接器对相似，但该图中的连接器对包括具有由高电阻金属制成的前段的接触件；以及
[0021]图5B是显示了图5A中的连接器对处于部分地断开配置的状态下的侧视俯视图。
【具体实施方式】
[0022]参考图1A，现有技术中的典型的阳连接器和阴连接器对包括阳接触件100和阴接触件102。其中一个接触件(此处指阴接触件102)为柔性的并且借助弹簧112处于张紧状态下，以使得当所述连接器配合时接触件102的成形区域(shaped reg1n)骑在阳接触件100的前端上并且挤压阳接触件100的连接表面。绝缘壳体104、106围绕阳接触件和阴接触件，并且保护所述接触件免受环境的危害，当用户操作连接器对时万一出现电弧作用绝缘壳体104、106还能为用户提供某些保护。在图1A中的现有技术示例中，额外的绝缘结构108、110设置为邻近于接触件100、102的外表面以支撑接触件100、102，并且为将要配合的两个绝缘壳体104、106提供接收通道。还包括弹簧112以在柔性的阴接触件102和固定的阳电接触件100之间提供挤压张紧力。
[0023]图1B显示了图1A中的连接器对，该连接器对在仍然施加电压时已经部分地断开。两个接触件100、102的前端分开短的间隙，通过空气电弧(through-air electricalarcing) 114在两个接触件100、102的前端之间发生。
[0024]图2A是根据本发明的一种实施方式中所示的处于连接配置的状态下的部分剖视图。除了绝缘支撑结构108、110被绝缘屏障结构200、202替换之外，图2A中所示的实施方式与图1A中的现有技术设计相似。阳绝缘屏障结构200延伸超过阳接触件100，并且覆盖阳接触件100的前端。阴绝缘屏障202延伸超过阴接触件102。在这种实施方式中，阴绝缘屏障202位于阴接触件的前端之前。在相似的实施方式中，阴绝缘屏障202覆盖或几乎覆盖所述阴接触件的端部。
[0025]图2B是显示为处于部分断开配置状态下的图2A中的实施方式的部分剖视图。尽管两个接触件100、102的端部分离的距离并不大，但是阳绝缘屏障200非常接近于阴绝缘屏障202或与阴绝缘屏障202物理地接触，从而基本上阻挡了接触件100、102之间的所有的通过空气电弧路径。某些实施方式包括弹簧或其他张紧机构，当所述连接器部分地断开时弹簧或其他张紧机构使所述阳绝缘屏障和阴绝缘屏障彼此挤压。
[0026]图3A是显示为处于连接配置的状态下的完整的连接器对的俯视图，图2A和图2B中示出了图3A中的连接器对的部分剖视图。图3B是图3A中的完整的连接器的侧视剖视图。图4A是显示为处于断开