专利名称：电源及引导连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气连接器，尤其涉及在主板和子插件之间提供电源并且可相对于主板适当对准子插件的电气连接器。
适当地从主板向子插件分配电力要求在将子插件与主板相连时适当地对准子插件。通常使用的一种用于从主板向子插件分配电力的连接器是通常所称的直角电源连接器。直角电源连接器包括一主板构件和一子插件构件，该主板构件具有与主板相连的销或类似装置，该子插件构件具有与子插件相连的销或类似装置。将主板构件和子插件构件设计成可相互配合，以使在它们被适当对准时，主板的电路上呈现的信号可与子插件上的适当电路通信。
可对子插件进行交换，以便重新构造含有主板的装置。通常较为理想的是在不关闭装置的电源的情况下实现这种重新构造。在不关闭电源的情况下，用一子插件来取代另一子插件以完成装置的重新构造被称为“热交换”(hot swapping)。希望在不关闭电源的情况下重新构造装置的电子装置使用者会赞赏主板上没有外露的带电触片的电气连接器。
本发明的一种用于将具有耗电构件的第一板连接到具有电源的第二板的电气连接器，该电气连接器包括一第一板构件以及其构造可与第一板构件配合的一第二板构件。第一板构件包括用于连接第一板的板触片、一第一对准部分以及与板触片电气连接的电触片。第二板构件包括用于连接第二板的板触片；与板触片电气连接的电触片，在将第一和第二板构件适当地对准及配合时，将该电触片构造成与第一板构件的电触片连接；以及一第二对准部分。将第二对准部分构造成与第一对准部分配合，以便适当地对准用来配合的第一和第二板构件。
下面对较佳实施例的详细叙述将使本技术领域中的熟练人士更为清楚本发明的附加特征和优点，该较佳实施例示例说明了目前所认识到的完成本发明的最佳方式。
主板构件12包括一板啮合面24，该板啮合面具有连接销26和从该板啮合面垂直伸出的导销30的螺纹端28(其端部具有一D形横截面)(见图2和4)。在图示的实施例中，将十二根连接销26每排六根地设置成两排，每根连接销都从板啮合面24伸出，并被设置成可容纳在每排六根地设置成两排的十二个通孔32中，并伸过主板14。将连接销26压入配合在通孔32中、使导销30的螺纹端28通过主板14中形成的孔34以及用螺母36将螺纹端28固定在主板14上，说明了主板构件12与主板14连接的实现。
例如
图1、3和5所示，子插件构件16包括具有一插件啮合面38的外壳22，每排六根地设置成两排的十二根连接销40从该插件啮合面垂直地伸出，容纳在每排六根地设置成两排的十二个通孔42中，并伸过子插件18。三根连接销46也从靠近顶面44的外壳22的插件啮合面垂直伸出，它们被设置成一排，以便容纳在设置成一排的三个通孔48中，并伸过子插件18。图示的连接销40被设计成有利于将电源转换为使用子插件18的构件(图中未示出)的电源，该构件通过与子插件18上的通孔42端接的电路(图中未示出)连接。连接销46有利于使子插件构件16与子插件18的连接更为牢固，并可起到根据下文所述的主板14和子插件18的特定构造的其它作用。
请参见图2和4，图中示出了连接器10的主板构件12。主板构件12包括外壳20、导销30和四个电源触片50。主板构件12的外壳20由电绝缘材料构成，并且包括一盒状部分52和一从该盒状部分伸出的凸缘54。所构成的盒状部分52包括四个贯穿主板啮合面24的开口56，它们与贯穿盒状部分52的本体的电源接触腔58连通。分隔壁60将电源接触腔58隔开并使它们相互电气绝缘。所构成的盒状部分52的顶面62包括四条电源刀片容纳槽64，每一电源刀片容纳槽都与四个电源接触腔58之一单独连通。所构成的凸缘54包括从板啮合面24和凸缘54的顶面68之间伸出的一D形孔66。
导销30包括横截面呈D形的螺纹端28、具有一圆锥顶点72的一圆柱轴70以及圆柱轴70和螺纹端28的连接处的一截头圆锥形止动件74。通过D形孔66将导销30的螺纹端28插入凸缘54，直至止动件74与凸缘54的顶面68啮合。螺纹端28基本垂直地从板啮合面24伸出，例如图2所示。在用先前所述的螺母36使导销30的螺纹端28连接于主板14时，导销30使主板14中任何十分靠近孔34的触片电气连接。如果这些触片存在的话，它们可与电源线路、接地线路或静电放电线路相连。根据主板14的构造，导销30可作为一电源触片、一接地触片或一静电放电触片，并且起到有助于引导主板构件12与子插件构件16的适当连接的主要作用。
在所示的实施例中，每一电源触片50的构造是相同的，例如图5所示。每一电源触片50包括三根连接销26、一刀片插头76和一内部电流通路78，该内部电流通路使刀片插头76连接于所有的三根连接销26。将每一电源触片50单独地插入电源接触腔58之一。在插入之后，刀片插头76的位置靠近刀片容纳槽64，连接销26基本垂直地从板啮合面24伸出。刀片插头76包括四根成对地相对设置的悬臂80，所述悬臂将有助于通过刀片容纳槽64将刀片插在相对的悬臂之间，以使刀片与连接销26电气连接。分隔壁60使四个电源触片50中的每一个都与其它电源触片电气绝缘。
请参见图3和5，图中示出了连接器10的子插件构件16。子插件构件16包括外壳22、导销触片82和四片电源刀片84a、84b。子插件构件16的外壳22由电绝缘材料构成，并且包括一本体86、从本体86伸出的一凸起部88以及从本体86伸出的一凸缘90。本体86、凸起部88和凸缘90形成一盒状凹部92，其形状可容纳连接器10的主板构件12的盒状部分52，例如图1所示。本体86包括一插件啮合面38，所构成的插件啮合面38包括其中形成的分隔壁96隔开的两条槽94。槽94与刀片容纳腔(被遮住)连通，该刀片容纳腔从子插件构件16的顶面44中的开口(被遮住)通过本体86向表面朝下的凹部92的表面100中形成的四条刀片槽98延伸。所构成的本体86还包括一矩形孔102，该孔从顶面44中形成的矩形开口104通过本体86和凸出部88向凸出部88的底面108中形成的圆形开口106延伸。一绝缘壁(被遮住)使矩形孔102与刀片容纳腔隔开。
将表面朝下的表面100中的刀片槽98构造成在盒状部分52容纳在凹部92中时贯穿其中的刀片还可从主板构件12的盒状部分52的顶面62中的刀片容纳槽64中伸出，并使主板构件12与子插件构件16配合。底面108中的圆形开口106的尺寸大小及设置做成在主板构件12与子插件构件16配合时可容纳导销30。在与子插件构件16的矩形孔102中的导销30的中心圆柱轴70配合的过程中，截头圆锥形止动件74与圆形开口的侧壁啮合。
导销触片82包括三根导销46、一导销插座110和一内部电流通路112，该内部电流通路使导销插座110连接于所有的三根连接销46。导销插座110包括三根悬臂114，其中的两根相对设置，以便导销30与接触销46电气连接。将悬臂114设置成可容纳在本体86的矩形孔102中。在主板构件12与子插件构件16配合的过程中，当通过圆形孔106将导销30插入矩形孔102时，导销30的圆锥顶点72迫使导销插头110的悬臂114分开，以使悬臂114沿导销30的圆柱形本体70滑动，以提供导销30和导销触片82之间的电触片。在图示的实施例中，内部电流通路112从导销插座110向连接销46垂直地延伸。内部电流通路112呈矩形，并将本体86的顶面44中的开口(被遮住)覆盖，例如图1和3所示。根据主板14的构造，导销30可作为一电源触片、一接地触片或一静电放电触片。当连接器10的主板构件12与子插件构件16配合时，由于导销触片82与导销30电气连接，因此连接销46可适当地与子插件18上的接地、电源或静电放电电路连接。
在图示的实施例中，示出了诸如图5所示的电源刀片84a和84b。每一电源刀片84a、84b包括多根连接销40、一刀片116和一内部电流通路118，该内部电流通路使刀片116连接于所有的连接销26。在图示的实施例中，电源刀片84a包括两根连接销26，电源刀片84b包括四根连接销26。将电源刀片84a、84b的各结构中之一单独地插入电源接触腔之一，以使刀片116从刀片槽98中伸出，连接销40基本垂直地从板啮合面38中伸出。
当主板构件12与子插件构件16配合时，导销30容纳在子插件构件16的底面108中的圆形开口16中，截头圆锥形止动件74使圆形开口106的侧壁与子插件构件16的矩形孔102中的导销30的中心圆柱轴70啮合。子插件构件16的每一刀片116可容纳在主板构件12的刀片容纳槽64中，并与其附近的刀片插头76啮合。因而，子插件构件16的连接销40连接于主板构件12的相应连接销26。一电源通过靠近通孔32的主板14上的电路与销26电气相连。当主板构件12与子插件构件16配合时，由于销26连接于先前所述的销40，因此销40也将连接于电源。于是，连接于通孔42的子插件18上的电路和使用构件的电源可向使用构件的电源提供电力。
将连接器10构造成一倒置的可提供引导和电源的直角连接器，该连接器。由于主板构件12中的阴插头76连接于电源，因此可将连接器10看作一倒置的连接器。因而“热”的电触片——即刀片插头76——是绝缘的，以防止使用者在热交换期间接触该触片。虽然本发明是结合一直角连接器来进行叙述的，但应予理解的是本发明的范围并不仅限于这种特定结构的连接器。
尽管本发明已结合一特定实施例进行详细的叙述，然而如后面的所说明和确定的、在本发明所述的范围和精神中还会有多种变化和修改。
权利要求
1.一种用于将具有电源的主板连接到具有耗电构件的子插件的电气连接器，所述电气连接器包括一板部分，所述板部分具有用于连接所述主板的板触片、一导销以及与所述板触片电气连接的电触片；以及被构造成可与所述板部分配合的一插件部分，所述插件部分具有用于连接所述子插件的插件触片、一导销容纳孔以及与所述插件触片电气连接的电触片，当所述插件部分与所述板部分配合时，所述电触片被构造成连接所述板部分的所述电触片。
2.如权利要求1所述的电气连接器，其特征在于，所述导销适于用电气及机械方法连接于所述主板。
3.如权利要求1所述的电气连接器，其特征在于，所述板部分包括一外壳和多个板触片，所述板触片的构造是与附连于所述外壳的电触片连接，所述插件部分包括一外壳和多个插件触片，所述插件触片的配合构造是与附连于所述外壳的电触片连接。
4.如权利要求3所述的电气连接器，其特征在于，所述插件部分的电触片包括刀片，所述板部分的电触片包括外壳中靠近槽的插头，所述槽的尺寸可容纳所述刀片。
5.如权利要求4所述的电气连接器，其特征在于，插件部分的外壳包括一配合面，刀片从所述配合面上垂直伸出。
6.如权利要求5所述的电气连接器，其特征在于，所述导销适于用电气及机械方法连接于所述主板。
7.如权利要求6所述的电气连接器，其特征在于，所述插件部分包括靠近所述导销容纳孔的导销触片，当所述导销容纳在所述导销容纳孔中时，所述导销容纳孔的位置与所述导销啮合。
8.如权利要求3所述的电气连接器，其特征在于，所述导销适于用电气及机械方法连接于所述主板。
9.如权利要求8所述的电气连接器，其特征在于，所述插件部分包括靠近所述导销容纳孔的导销触片，当所述导销容纳在所述导销容纳孔中时，所述导销容纳孔的位置与所述导销啮合。
10.一种用于将具有耗电构件的第一板连接到具有电源的第二板的电气连接器，所述电气连接器包括一第一板构件，所述第一板构件具有用于连接所述第一板的板触片、一第一对准部分以及与所述板触片电气连接的电触片；以及被构造成可与所述第一板构件配合的一第二板构件，所述第二板构件具有用于连接所述第二板的板触片；与所述板触片电气连接的电触片，当所述第一与第二板构件适当地对准并配合时，所述电触片被构造成连接所述第一板构件的电触片；以及一第二对准部分，将所述第二对准部分构造成与所述第一对准部分配合，以便适当地对准用于配合的所述第一和第二板构件。
11.如权利要求10所述的电气连接器，其特征在于，将所述第一和第二对准部分中的至少一个构造成可用电气及机械方法分别连接所述第一或第二板。
12.如权利要求10所述的电气连接器，其特征在于，所述第一和第二板构件的电触片之一是一刀片，所述第一和第二板构件的其它电触片是其尺寸可容纳刀片的插座。
13.如权利要求12所述的电气连接器，其特征在于，所述第一和第二板构件包括多个这种电触片。
14.如权利要求13所述的电气连接器，其特征在于，所述第一和第二对准部分中的至少一个是一导销，所述第一和第二对准部分中的另外一个是一导销容纳插座。
15.如权利要求14所述的电气连接器，其特征在于，第一和第二对准部分适于用电气及机械方法连接于所述第一或第二对准部分。
全文摘要
一种可供将具有电源的主板(14)连接到具有耗电构件的子插件(18)的电气连接器(10)。该连接器(10)包括一板部分(12)和一插件部分(16),将该插件部分构造成可与板部分(12)配合。板部分(12)包括用于连接主板(14)的板触片(26)、一导销(30)以及与板触片(26)电气连接的电触片(76)。插件部分(16)包括用于连接子插件(18)的插件触片(40)、一导销容纳孔(102)以及与插件触片电气连接的电触片(116),当插件部分(16)与板部分(12)配合时,将该插件部分构造成与板部分(12)的电触片(76)连接。
文档编号H01R4/66GK1359554SQ00809652
公开日2002年7月17日 申请日期2000年6月29日 优先权日1999年6月29日
发明者S·C·雷米, K·R·梅雷迪思 申请人:3M创新有限公司