[發明專利]用于高功率應用的彈簧致動式電連接器

有效

• 申請號: 201880090301.4
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN111937250B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: S.帕夫洛維克;M.澤丹
• 申請（專利權）人: 皇家精密制品有限責任公司
• 主分類號: H01R13/187
• 分類號: H01R13/187;H01R13/629
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

本發明公開了一種彈簧致動式電連接器組件，所述彈簧致動式電連接器組件用于在高功率、高電壓應用中將設備電氣地和機械地連接至電源。所述連接器組件包括第一連接器，所述第一連接器具有內部接納器、多個側壁和至少一個接觸梁。所述接觸梁一體地延伸至所述側壁的外表面并且包括自由端，所述自由端從所述側壁的所述外表面向內延伸。內部彈簧構件的尺寸設定成駐留在所述第一連接器的所述接納器內。這種組件還包括第二導電連接器，所述第二導電連接器具有插孔，所述插孔的尺寸設定成接納所述第一連接器和所述彈簧構件兩者以在所述設備的操作期間限定連接位置。在所述連接位置，所述彈簧構件的至少一個彈簧臂在所述第一連接器的所述接觸梁上施加向外指向的力以使所述接觸梁向外移位成與所述第二連接器接合。

技術領域

本公開涉及電連接器，并且具體地涉及具有彈簧致動式或彈性內部固定部件的高電壓和/或高功率電連接器。具體地，本公開涉及在包括乘用車和商用車的機動車輛和/或其他高功率和/或高電壓應用中使用的電連接器組件。

背景技術

在過去幾十年中，汽車以及其他道路車輛和越野車輛諸如皮卡車、商用卡車、半卡車、摩托車、全地形車和運動型多用途車(統稱為“機動車輛”)中的電子器件的數量。電子器件用于改善性能、控制排放并且為機動車輛的乘員和使用者提供物質上的舒適。由于振動、熱量和使用壽命，機動車輛面臨著電氣環境的挑戰。熱量、振動和老化都可能導致連接器故障。事實上，無論是在裝配廠還是在現場，連接器松動都是機動車輛的最大故障模式之一?？紤]到全球范圍內所有汽車制造商及其直接供應商的累計年度質保費用估計在500億與1500億美元之間，因此，汽車的大故障模式與巨額的金錢損失相關。

已經花費了相當多的時間、金錢和精力來尋找滿足機動車輛市場所有需求的連接器解決方案。目前的普遍做法是在所有高功率連接上使用眼孔和螺紋緊固件。目前的普遍做法可能是昂貴的、耗時的，并且容易發生故障。

更合適、更穩健的連接器解決方案必須是不受振動和熱量影響的。為了形成穩健的解決方案，許多公司設計了彈簧加載式連接器的變型，其具有將連接器保持在適當位置的特征。此類彈簧致動式連接器通常具有一些表明它們已被完全插入的指示。有時，連接器上的彈簧致動式特征是由塑料制成的。在其他時候，連接器上的彈簧致動式特征是由彈簧鋼制造的。不幸的是，盡管目前的技術水平改進了使用眼孔和螺紋連接器的連接器，但仍然有太多的故障情況。

在機動車輛應用中，彈簧致動式連接器仍然發生故障的部分原因在于彈簧元件在連接器的外圍。通過將彈簧補償片放在連接器的外表面上，連接器制造商試圖使接合處對于組裝零件的人來說顯而易見。不幸的是，對于塑料和金屬兩者，汽車環境的升高溫度使得外圍彈簧容易發生故障。機動車輛的發動機艙通常可達到接近100℃的溫度，而機動車輛發動機的各部件將達到或超過180℃。在100℃時，大多數塑料開始塑化，從而減小了外圍彈簧致動式特征的保持力。在100℃時，彈簧鋼的熱膨脹會少量減少外圍彈簧致動式連接器的保持力。關于由彈簧鋼制造的彈簧致動式特征，更重要的是隨著彈簧鋼的熱循環，彈簧鋼中固有的殘留材料記憶的效應。經過多次溫度循環之后，彈簧鋼將開始恢復成其原始形狀，從而降低其保持力并使其易受振動的影響，所有這些都會大大降低傳統連接器的性能。機動車輛市場需要一種低成本、耐振動、耐溫度且穩健的連接器。

很明顯，市場上需要一種機械簡單、重量輕、價格便宜、耐振動、耐溫度且穩健的電連接器。問題是所有這些設計標準在目前的現有技術中可能是相沖突的。一些現有技術已經嘗試使用外圍彈簧致動式保持特征來解決該問題。例如，由署名的發明人Glick等人所有的標題為“Electrical terminal(電端子)”的美國實用新型專利號8,998,655(“Glick‘655”)教示了其中接觸元件是具有接觸梁的基本上多面體結構的電端子。接觸梁外部的彈簧結構在接觸梁上施加力。這種布置被設計成迫使接觸梁與基本上圓形或方形的端子銷正連接。由署名的發明人Glick等人所有的標題為“Electrical terminal(電端子)”的美國實用新型專利號8,992,270(“Glick‘270”)教示了Glick‘655專利的變型。