专利名称：电源接头的制作方法
技术领域：
本发明关于电源接头，特别是关于同轴的电源接头。
美国专利号5 516 294揭示了一种信号端子的同轴连接系统。PCT出版物WO99/19943揭示了一种外侧为板片式触片和内侧为信号触片及两个触片之间用绝缘层连接的系统。
用在输电线路上的同轴式接头已经被用了很多年了，之所以采用同轴式接头的原因在于它们能够紧密地与输送线路的阻抗相匹配。低感抗的接头是一种低阻抗的接头。在某些电子设备上所用的电源设备的接头，特别是那些感抗和阻抗都不低的电源接头，会使电子设备产生问题。特别是这种电源接头会引起不期望有的启动电压瞬态。另外电源接头会在附近的信号输送通道和触片上产生假信号或杂信号。在现代(计算机)电源设备上所需要的是低感抗的电源接头。
人们期望能提供低感抗的电源接口设备，例如在电源和耗电设备之间的或在直流变直流的变压器和耗电设备之间的那些设备。同样，希望能提供具有最小配电阻抗和最小共模电压瞬态的电源接头。
按照本发明的一个实施例，该电源接头包括壳体、第一电触片和第二电触片。第一电触片与壳体相连，第一触片至少包括两个触臂。第二触片也与壳体相连，并至少包括位于外侧的并且大致与第一触片的触臂相平行的两个触臂，第二触片还包括两个触臂的单独的连接段。第一触片和第二触片相互之间靠得很近，在大部分长度上约小于30密耳(0.8mm)。
按照本发明的另外一个实施例，该同轴电源接头包括壳体、第一触片和第二触片。第一触片与壳体相连。第一触片包括冲压形成的元件，该元件至少具有两个悬伸出来的触臂。第二触片同样和壳体连接。第二触片包括冲压而成的元件，该元件至少有两个触臂，该触臂位于第一触片的触臂的外侧，并相对于第一触片的触臂各自分开。当一个相匹配的接头和一个同轴电源接头相连接时，第一触片的部分触臂伸到第二触片触臂的接收区中去。第一触片和第二触片的位置在触片的大部分长度上相互之间靠得很近，并且大致互相平行，这样与配对的接头连接时，接头能够提供低阻抗和低感抗的电源连接。
根据本发明的一种方法，一种组装电源接头的方法的包括提供具有两个触臂的第一触片，该第一触片包括冲压形成的元件；提供具有两个触臂的第二触片，该第二触片也包括冲压形成的元件；及通过触臂将第一触片和第二触片互相连接起来，这些触臂同轴且位置大致互相平行。这种连接步骤使第一触片和第二触片在这些触片的大部分长度上相互位置靠得很近，在触片的大部分长度上触片之间的间隔小于30密耳(0.8mm)。
借助于附图，下面解释本发明的上述各点和其他的特点。其中
图1是包括本发明特点的电源接线系统的分解透视图。
图2A是如图1中所示的第一接头中所用的两个触片的透视图。
图2B是如图1中所示的第二接头中所用的三个触片的透视图。
图3A是如图1中所示的两个接头的触片在连接前的示意性顶视图。
图3B是如图3A中所示的两个接头配合在一起的示意性顶视图。
图4是本发明另一个实施例的两个接头的触片的示意性透视图。
参照图1，所示为包括本发明特点的电源接线系统10的分解透视图。尽管需要参照如图所示的实施例来描述本发明，应该理解的是本发明可以在其他许多实施例中体现出来。此外可以采用适当尺寸、形状或形式的部件或材料。
电源接线系统10通常包括第一接头12和第二接头14。在此实施例中第一接头12是同轴的电源接头，它设有两个区域16供两组电源触片用。每组触片最好包括电源的出线和馈线。图1只在一个区域16中表示了一对触片只是为了说明。然而本发明的特点还可以用在只有一组电源触片、两组以上的电源触片和/或包含有信号触点的接头上。第二接头14也是同轴的电源接头，但只示出了一个区域和一组触片与第一接头12的一组触片配合。然而在另外的实施例中，第二接头14用导电和绝缘材料制成夹层结构，可以在一个以上的区域和用一组以上的触片以及也可以包含有与第一接头中的信号触点相配合的信号触点。
第一接头12至少包括一个外壳18和至少一组电源触片或触片组件20。在本实施例中，第一接头12通常安装在电子部件如印刷电路板上。同样，第二接头14通常安装在另一个电子部件上如另一块印刷电路板上。外壳18由适当的不导电的材料如模塑或聚合材料制成。然而，可以制造任何适当的外壳。
触片组件20通常包括内侧的电源触片22、外侧的电源触片24和垫片26。虽然这里表示为插入式的外壳18，但是外壳18可以通过模制而包覆在触片组件20的周围。同样参照图2A，通孔式安装的内侧触片22通常包括根部38、触臂30和在就位端的焊接插脚32。在本实施例中，内侧触片22是一个单片元件，最好由适当的导电材料如铜合金的薄片冲压而成。然而，在另外的实施例中，内触片可以用适当的方法和适当的原料制成。另外，触片组件20可以制成导电和绝缘材料的夹层结构。
根部28具有大致为闭口环形的剖面，其两端或边34、35被折叠到相互相对的位置上。然而根部28可以是任何适当的形状。焊接插脚32从根部28和边34、35的底部伸出。在本实施例中，每个焊接插脚32包括两个相邻的部分32a、32b，每个部分分别来自边34、35。然而在另外的实施例中，焊接插脚可能只从一个边伸出来，可能是分散的而不是成组的，和/或从根部而不是从一个边上凸出来。在本实施例中，在安装端的端子是通孔式的焊接插脚。然而在另外的实施例中，端子可以是压装的插脚，表面安装的焊接插脚或其他形状的连接。
参照图3A，在本实施例中，内侧触片22有两个触臂30。然而在另外的实施例中，可以设置两个以上的触臂。两个触臂30通常以悬臂的方式从根部28的前端向相对的两个边侧伸出。每个臂30包括第一段36、第二段38和第三段40或者包括任何适当的形状(如连续的弧形)。第一段36大体上是直线。第二段38大体上也是直线，但以一个向内的角度从第一段36上伸出来。第三段40从第二段38上伸出来并且具有大致为弧形的外形。两个第三段40之间形成触片接受区42并且具有相互之间位置相对的接触表面44。触臂的形状选择成这样，当接头插配时使内侧触片22紧紧地与外侧触片24平行。
外侧触片24可以是一个单片元件，最好由适当的导电材料如铜合金的薄片冲压而成。然而，外触片24也可以包括一个以上的元件和/或用任何适当的方法和任何适当的原料制成。外触片24通常包括根部46、触臂48和焊接插脚50。根部46具有大体上敞开的底侧的大致为U形的断面。焊接插脚50从根部46的相对的两侧伸出。在本实施例中，端子是插孔式的焊接插脚50。然而在另外的实施例中，可以设置任何适当的端子如压装插脚或表面安装的焊接插脚。触臂48以悬臂的方式从根部46的前部及从方向相对的两侧伸出来。每个触臂48包括第一段52和第二段54。第一段52包括一个大体上的直线段。为了控制阻抗，第一段52最好大体上平行于内侧触片22的第一段36。然而在另外的实施例中，在和相配对的接头14连接之前，第一段52相对于第一段36可以具有任何适当的形状。第二段54从第一段52上伸出来，并形成向外凸起的弧形接触面56。第二段54的引导端具有外斜的表面57。
垫片26通常由绝缘材料如聚脂薄膜或聚胺脂薄膜如KAPTON或MYLAR制造。然而可以采用任何适当的绝缘材料。垫片26最好为在外触片24的内表面上加上的一层或一个涂层。特别是，垫片26加到根部46的三个边的内表面和触臂48的朝里的表面。在另一实施例中，触臂48朝里的表面可以不需要具有这里所用的垫片26，例如触臂30、48通过其间的空气间隙相互之间电绝缘。垫片再附着到内触片22的根部38朝外的表面上和/或触臂30的朝外的表面上。可以采用任何适当的方法将垫片26加到触片22和/或24上，例如在垫片空间内喷涂上一层薄膜到触片上。然而，垫片26也可以是插入式的。垫片26最好很薄，例如约小于30密耳(0.8mm)。在优选的实施例中，垫片26只有几个密耳厚，例如约为10密耳(0.25mm)或者约为2～5密耳(0.05～0.125mm)。
在垫片26加到触片22和或24上以后，触片22和24组装到触片组件20中去，并被插入到壳18中去。根部28、46之间最好只通过垫片26相互隔开，这样垫片26在两个根部28、46之间是夹层结构，因此两个根部28、46靠得非常近。触臂30、48相互之间最好折弯分开。在触臂30和48之间的垫片26可以是一个夹层结构或者触臂30和48之间可以是一个空间或间隙(即用空气来绝缘)。内、外触片22和24在接头12的大部分长度上保持得非常近。
第二接头14通常包括壳体58和三个触片60、61、62。壳体58由适当的绝缘材料例如模塑或聚合材料制造。然而，可以使用任何适当的壳体。三个触片60～62每个都是由电绝缘材料制成的单片元件，例如由铜合金的平板形薄板材料冲压而成。每个触片包括一个主体部分64和从主体部分上引出来的焊接插脚66。在本实施例中，每个主体部分64都具有带斜引导边的大致为平板的形状，设有带楔形引导边的中间触片61和带内斜式引导边的两个外触片60和62。两个外触片60、62的外侧边附着支撑在壳体58的边侧内表面上，三个触片60-62还被壳体58的上下侧支撑，就象前面所描述的壳体18包覆在触片组件20的周围一样。在中间触片61和两个外触片60、62之间形成接受区68。焊接插脚66从壳体58的底部引出来。在本实施例中端子是插孔式的焊接插脚，然而可以提供任何适当的端子例如压装插脚或表面安装的焊接插脚。
现特别参照图3A和3B，当两个接头12、14互相配合在一起时，第二接头14的内触片61插入到两个触臂30之间的区域中去，并和表面44接通。两个触臂30被中间触片61稍稍向外抻开，每个触臂30的两段36、38之间的折弯部分至少部分被拉直。第二接头14的两个外触片60和62位于外触臂48的外侧。当触臂60、48和62、48之间相互接触时，触臂48向内弯曲，同时使表面56和触臂60、62之间接通。一旦连接后，第一接头12的触臂30、48大体上最好沿整个长度互相平行(虽然在弧线部分40、54处也许会存在一点点不平行)。垫片26保持触臂30、48之间电绝缘。另外，如果在触臂30、48之间没有设置垫片26，当其变形时在触臂30和48之间应该提供空气间隙和空间。
现代电源设备需要的是低电感的电源接头。低电感的接头是低阻抗的接头。阻抗由外形尺寸控制。因此，基于这个概念，在接头的大部分长度上接头12的内、外导电元件应该保持靠得很近。内、外触片由很薄的绝缘物质分开，例如KAPTON或MYLAR的厚度只有几个密耳(密耳=1/1000英寸)。两个触片相互之间靠得很近(例如小于10密耳或只有2～5密耳)降低了电感。当触臂配合而弯曲时，触臂最好在整个长度上几乎平行并用绝缘材料或空气绝缘。
如上所述的实施例，两个接头12、14可以用作两个部件之间的同轴输电接头。触片22、61可以供电，而触片24、60、61可以用作馈线。触片22、24相互之间靠得很近，并在大部分长度上平行；一对触臂30、48也应该在大部分长度上保持平行或者大体上平行。因此，接头12形成一个低电感的电源接头和低阻抗的接头，它们特别适用于计算机电源设备，以避免非低电感的电源接头可能会遇到的问题，例如沿信号附近的电流通道/触片引入不希望有的启动电压瞬态或产生假信号或出现杂信号。本发明通过提供低电感和低阻抗的同轴电源接头能够防止或者至少明显地降低这些问题的发生。
同样应该指出的是，插座侧的中间触片22应该设置引导装置，以使从触片两侧出来的引导装置32能够进入到印刷电路板的孔中去，这将能保证有方便对称的对孔方式，使用户容易使用。
在接头14上，两个分开的板片60、62用于和外插入触片24接触。另外可以使用一个一体化的触片，图4表示了这样接头的另外的一个实施例，其中为了使两个接头的触片清楚起见没有示出壳体。在这个实施例中，接头14包括外触片80和内触片82。外触片80包括大致为U形主体84的单片元件和从大致为U形的两端伸出来的焊接插脚86。内触片82最好是折弯的单片元件，而且包括主体部分88、焊接插脚90和从主体88的前端伸出来的两个部分92。两个部分92折合后靠在一起并形成插入触片，插入到触臂30之间。外触臂48也可以插入到区域94中并和主体84的边侧内表面相接触。
应该理解的是前面的描述仅仅是用于描述本发明。本专业技术人员可以在不偏离本发明的情况下，做各种改变和修改。因此本发明包括所有的落在所附权利要求范围内的这些改变、修改和变更。
权利要求
1．一种电源接头包括壳体；和壳体相连的第一电源触片，该第一电源触片包括至少两个触臂；及和壳体相连的第二电源触片，该第二电源触片包括至少两个位于外侧的且大致和第一电源触片平行的触臂，其中第二电源触片包括每个触臂的连接段，并且其中第一和第二触片在大部分长度上相互位置靠得很近，小于30密耳(0.8mm)。
2．如权利要求1中的接头，其中第一、第二触片包括冲压而成的单片元件。
3．如权利要求1中的接头，其中第一触片包括根部，至少第一触片的两个触臂以悬臂的方式从根部伸出来。
4．如权利要求3中的接头，其中根部包括大致为环形的形状，至少一个焊接插脚从大致上所呈的环形上伸出来。
5．如权利要求4中的接头，其中第一触片包括冲压而成的单片元件，根部包括位置相对的两边的单片元件，至少一个焊接插脚直接从两边伸出来。
6．如权利要求3中的接头，其中第二触片包括至少部分包围着第一触片根部的根部。
7．如权利要求1中的接头，其中还包括沿一、第二触片大部分长度的并位于它们之间的绝缘垫片。
8．如权利要求7中的接头，其中绝缘垫片位于一、第二触片的部分长度之间。
9．如权利要求8中的接头，其中绝缘垫片位于第一触片的触臂和第二触片的触臂之间。
10．如权利要求9中的接头，其中第一触片的触臂相对于第二触片的触臂分别弯曲。
11．如权利要求10中的接头，其中通过将配对的接头插入到一、第二触片的触臂夹着绝缘垫片的夹层结构上使触片变弯。
12．如权利要求7中的接头，其中绝缘垫片包括一层厚度为2-5密耳(0.05-0.125mm)的绝缘材料。
13．一种同轴电源接头包括壳体；和壳体相连的第一触片，该第一触片包括至少两个悬臂式的触臂元件；及和壳体相连的第二触片，该第二触片包括具有至少两个触臂的、位于第一触片的触臂外侧的第二元件，该第二触片的触臂相对于第一触片的触臂分别可以折弯，其中当配对的电源接头和同轴电源接头组装时，第一触片的部分触臂插入到第二触片的触臂形成的接收区中去，并且第一、第二触片在触片的大部分长度上相互位置大致平行且靠得很近，这样该接头为配对的接头提供了低阻抗和低感抗的电源连接。
14．如权利要求13中的接头，其中第一、第二触片包括冲压而成的元件。
15．如权利要求13中的接头，其中第一触片包括有着大致为环形的根部。
16．如权利要求15中的接头，其中第二触片包括有着大致为“U”形剖面的且包围着第一触片根部的根部。
17．如权利要求13中的接头，还包括夹在第一触片的根部和第二触片的根部之间的绝缘垫片，其中绝缘垫片的厚度小于10密耳(0.25mm)。
18．一种组装电源接头的方法包括的步骤为提供具有两个触臂的第一触片，该第一触片包括冲压形成的元件；提供具有两个触臂的第二触片，该第二触片也包括冲压形成的元件；及第一触片和第二触片互相连接，它们的触臂同轴且位置大致互相平行，其中，这种连接步骤使第一触片和第二触片沿这些触片的大部分长度上相互位置靠得很近，在这些触片的大部分长度上触片之间的间隔小于30密耳(0.8mm)。
19．如权利要求18中的方法，还包括沿这些触片的大部分长度在一、第二触片之间放置绝缘垫片，该绝缘垫片的厚度小于30密耳(0.012mm)。
20．如权利要求19中的方法，还包括在至少一组触片之间放置用作绝缘材料的垫片。
全文摘要
一种电源接头包括:壳体、第一电源触片、第二电源触片。第一电源触片和壳体相连,该第一电源触片包括至少两个触臂。第二电源触片和壳体相连,该第二电源触片包括至少两个位于外侧的且大致和第一电源触臂平行的触臂。第二电源触片包括两个触臂的连接段。第一、第二触片在大部分长度上相互位置靠得很近,小于30密耳(0.8mm)。
文档编号H01R13/11GK1310496SQ0110492
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月23日
发明者约瑟夫·B·舒伊 申请人:连接器系统工艺公司