电触头组件的制作方法
【技术领域】
[0001]文中所描述和/或图解的主体总体上涉及电触头，并且更特别地，涉及配合的电触头的组件。
【背景技术】
[0002]互补的电触头被构造为在接触界面处配合在一起，其中互补的电触头在该界面处彼此接合(即物理接触)。当互补的电触头的配合元件彼此接合时，很多电触头组件形成赫兹(Hertzian)类型的接触界面。当互补电触头中的一个的配合元件包括接合另一互补电触头的配合元件的弯曲的或近似平坦表面的弯曲表面时，形成赫兹接触界面。该(一个或多个)弯曲的表面在保持配合元件处于接合状态的接触力的作用下轻微地变形。例如，当球形突起形式的配合元件接合互补的电触头的配合元件的近似平坦(即平面的)表面时，形成赫兹类型的接触界面。
[0003]赫兹接触界面不是没有缺点的。例如，赫兹接触界面上的机械和电分布一般是不一致的。具体地，在赫兹接触界面中具有最大机械接触压力(即最大的名义负载或最大的名义压力)的区域相比于赫兹接触界面中承载最大量的电流(即最大的电流密度)的区域在赫兹接触界面内具有不同的位置。例如，最大的机械接触压力可能位于赫兹接触界面的中心处，而最大的电流量分布在赫兹接触界面的外周边。由于机械和电分布不一致，赫兹赫兹接触界面的范围的仅一部分有益于电流的流动，这可能导致更大的总接触电阻和/或更大的局部热响应。
[0004]此外，在剪切力被施加到赫兹接触界面(即，来自于振动和/或热效应)的情况下，赫兹接触界面的机械劣化将首先发生在侧向变形最大而机械接触压力最低的部位中。换句话说，剪切力可能导致赫兹接触界面首先在承载最大量的电流的区域中机械劣化(例如，破碎、破裂、磨损等)，这可能将由赫兹接触界面承载的电流量减小到低于期望水平和/或可能导致电触头在其间完全失去电接触。剪切力对于包括非贵金属涂层(例如锡)的电触头形成的赫兹接触界面来说可能是特别有问题的，这可能需要更高的名义负载以穿透形成在非贵金属涂层上的固有氧化膜。
【发明内容】
[0005]解决方法通过如文中所描述的电触头组件而提供。电连接器组件包括具有第一配合元件的第一电触头和具有第二配合元件的第二电触头。第一和第二电触头被构造为在第一和第二配合元件处配合在一起，使得第一和第二配合元件在接触界面处彼此接合。接触压力在接触界面上的分布至少部分地与电流流量在接触界面上的分布一致。
【附图说明】
[0006]本发明将参考附图以示例的方式描述如下:
[0007]图1是电触头组件的示例性实施例的分解透视图；
[0008]图2是示于图1的电触头组件的截面图；
[0009]图3是示于图1和2的电触头组件的平面图，示出了组件的接触界面的示例性实施例；
[0010]图4是电触头组件的另一示例性实施例的截面图；
[0011]图5是电触头组件的另一示例性实施例的透视图；
[0012]图6是示于图5的电触头组件的截面图；
[0013]图7是电触头组件的另一示例性实施例的透视图；
[0014]图8是示于图7的电触头组件的截面图；
[0015]图9是电触头组件的另一示例性实施例的透视图；
[0016]图10是示于图9的电触头组件的截面图；
[0017]图11是电触头组件的另一示例性实施例的截面图；
[0018]图12是电触头组件的另一示例性实施例的透视图；
[0019]图13是电触头组件的另一示例性实施例的透视图；
[0020]图14是电触头组件的另一示例性实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0021 ] 图1是电触头组件10的示例性实施例的分解透视图。图2是电触头组件10的截面图。现在参考图1和2，组件10包括一对互补的电触头12、14，该对互补的电触头配合在一起以在其间建立电连接。电触头12和14可以是任意器件的部件，诸如，但不限于，电连接器(未示出)、印刷电路板(未示出)、电线(未示出)、电缆(未示出)、电源(未示出)等。电触头12和14在这里可每个被称为“第一”和/或“第二”电触头。
[0022]电触头12和14分别包括配合元件16和18。电触头12和14在配合元件16和18处配合在一起。具体地，配合元件16和18彼此接合以将电触头12和14配合在一起。配合元件16和18可分别为电触头12和14的更大部段(segment)的元件。例如，配合元件16和18可以是相应的电触头12和14的配合部段的元件(例如，臂，梁，指状件，插头(plug)，容座等)。电触头12和14可包括除了配合部段之外的其他部段(未示出)，诸如，但不限于，安装部段、端接部段、中间部段、壳体部段等。配合元件16和18在这里可每个被称为“第一”和/或“第二”配合元件。
[0023]配合元件16和18在接触界面20处彼此接合，这在图2中最优地示出并且将在下文中更详细地描述。接触界面20由配合元件16和18彼此接合的表面区域而限定。接触界面20可包括配合元件16和18彼此接合的表面区域所处于的一个或多个部段。在组件10的示例性实施例中，接触界面20由配合元件16和18彼此接合的表面区域所处的单个连续部段所限定。但是，在其他实施例中，接触界面20可包括配合元件16和18彼此接合的表面区域所处的一个或多个离散部段。
[0024]在组件10的示例性实施例中，电触头12的配合元件16包括凹陷16a，并且电触头14的配合元件18包括隆起18a。当配合元件16和18接合时(即当电触头12和14配合在一起时)隆起18a构造为部分地接收在凹陷中。在组件10的示例性实施例中，隆起18a和凹陷16a都弯曲，并且隆起18a的曲率半径Rl大于凹陷16a的曲率半径R2。相应地，隆起18a构造为仅部分地接收在凹陷16a中。隆起18a在这里可被称为“弯曲隆起”，而凹陷16a在这里可被称为“弯曲凹陷”。
[0025]配合元件18的隆起18a和配合元件16的凹陷16a的每个可分别具有相应的曲率半径Rl和R2，该曲率半径使得配合元件18和16能够如上文所述或如这里所图示的方式而工作。此外，隆起18a的曲率半径Rl以使得配合元件16和18能够以上文所述和/或这里所图示的方式工作的任意量而大于凹陷16a的曲率半径R2。
[0026]在组件10的示例性实施例中，凹陷16a和隆起18a都具有球形的形状。具体地，凹陷16a和隆起18a都具有部分球形的形状。虽然示出为凹陷16a和隆起18a的每个限定少于半个球形，但是凹陷16a和隆起18a的每个可限定任意其他量(例如，近似半个)球形。此外，凹陷16a和隆起18a的每个可具有除了球形形状的其他弯曲形状，诸如，但不限于，非圆形状，椭圆形状，抛物线形状，包括变化的曲率半径的弯曲形状，等等。凹陷16a在这里可被称为“球形凹陷”，而隆起18a在这里可被称为“球形隆起”。
[0027]凹陷16a包括边沿22。如上文所述，边沿22限定解除界面20的一部分。组件10的配合元件16和18限定“仅边沿”的几何形状，其中配合元件16仅在边沿22处接合配合元件18。换句话说，边沿22限定接触界面20的由配合元件16限定的整个部分。在组件10的示例性实施例中，边沿22是圆形的，因为凹陷16a是球形的。但是，边沿22可具有其他弯曲的形状(例如，椭圆形，抛物线形状等)。此外，凹陷16a和隆起18a不限于弯曲的形状。相反地，凹陷16a和隆起18a可每个额外地或替代地包括任意其他形状，诸如，但不限于矩形横截面形状，正方形横截面形状，具有多于四边的横截面形状，三角形横截面形状等。额外地或替代于一种或多种弯曲形状，边沿22从而可具有非弯曲的形状(诸如正方形形状，矩形形状，三角形形状，多于四边的多边形等)。在凹陷16a和隆起18a是非弯曲形状的实施例中，凹陷16a和隆起18a的相对尺寸可选择为在接触界面20处提供仅边沿的几何形状。
[0028]如在图2中最优地示出的，当电触头12和14配合在一起时，配合元件16和18在接触界面20处接合。具体地，隆起18a的表面区域26与凹陷18a的表面区域24接合。接触界面20由表面区域24和26限定，凹陷16a和隆起18a分别在表面区域24和26彼此接合。凹陷16a的表面区域24完全由凹陷16a的边沿22限定。边沿22从而限定了接触界面20由凹陷16a限定的部分，使得接触界面部分地由边沿22限定。由于凹陷16a的表面区域24完全由边沿22限定，所以接触界面20具有如上所述的“仅边沿”的几何形状。
[0029]配合元件16和18可由任意材料形成。在一些实施例中，配合元件16和/或18的外表面由非贵金属(例如锡)和/或贵金属涂层限定。配合元件16和18的每个的表面涂层材料和/或基底材料的示例包括，但不限于，贵金属、非贵金属、铜(Cu)、铜合金、铝(Al)、销合金、锌(Zn)、锌合金、铁(Fe)、铁合金(包括不锈钢)、镲(Ni)、镲合金、银(Ag)、银合金、铋(Bi)、铋合金、金(Au)、金合金、锡(Sn)、锡合金、涂覆有金的钯(Pd)、涂覆有金的PdNi合金、涂覆有金的NiP合金、Au/NiP冶金组合物(例如48祖、481383110、480(10、48(:11等)等等。在一些实施例中，配合元件16和18由基本上相同的材料形成(例如具有基本上类似的表面涂层)，而在其他实施例中，配合元件16和18由不同的材料形成。配合元件16和18可由任意方法、工艺、操作等形成，诸如，但不限于拉丝操作等。
[0030]图3是电触头组件10的平面图，示出了接触界面20。配合元件18的隆起18a的表面区域26与配合元件16的凹陷16a的边沿22接合。接触界面20可包括沿着接触界面20的电能和机械接触压力的分布。这样的分