本发明涉及用于通信系统的电力连接器组件。
背景技术：
某些通信系统包含设备柜，其在设备机架中保持通信设备。设备机架通常在闭合位置和打开位置之间可滑动或可延伸，例如在抽屉中。例如，设备机架可以滑动打开以接取通信系统的部件，例如安装在抽屉内的电路板上的电气部件，以用于服务，测试等。通常，电气部件通过通信系统的电力供给来供电。然而，在某些应用中，可能期望在服务期间将设备维持在通电和操作状态。在服务期间维持向电气部件供电的常规的通信系统使用连接至电路板的电力线，其可与设备机架一起延伸。电力线需要足够长以适应设备机架的完全延伸，从而当设备机架行进时，电力线可以在限定的空间内延伸或收缩，而不被损坏或对其他部件造成损坏。
具有电力线的常规的通信系统具有缺点。例如，电力线占据了设备机架内的宝贵的空间，如果电力线被移除，则该空间可以用于额外的电气部件或允许设备柜更小。此外，具有电力线的通信系统通常包含电缆管理臂，以引导设备柜内的电力线的延伸和收缩。电缆管理臂占据了设备柜内的额外的空间。另外，随着通信系统的电力需求的增加，支持电流所需的电力线的尺寸和/或数量增加，从而导致更大和更刚性的线束。
需要一种改进的装置，其向通信系统的可延伸的设备机架内的电气部件提供电力。
技术实现要素：
根据本发明。一种电力连接器组件包括配置为安装在设备柜内的电力轨。电力轨具有电力供给电路。配置为端接至主机电路板的滑动电力连接器具有电连接至电力轨的电力供给电路的电力触头。滑动电力连接器配置为，当保持电路板的设备机架在可延伸的机架的延伸周期期间打开和闭合时，该滑动电力连接器沿电力轨滑动。电力触头在整个延伸周期期间维持与电力轨的电连接。
附图说明
图1图示了根据示范性实施例的通信系统。
图2图示了通信系统的一部分，其示出了安装至框架的一部分的设备机架。
图3图示了根据示范性实施例的电力连接器组件的电力轨。
图4是电力连接器组件的仰视透视图。
图5是电力连接器组件的侧视图。
图6是根据示范性实施例的电力连接器组件的滑动电力连接器的仰视透视图。
图7是根据示范性实施例的滑动电力连接器的俯视透视图。
图8图示了组装期间的滑动电力连接器。
图9图示了组装期间的滑动电力连接器。
图10是通信系统的一部分的侧视图，其示出了处于闭合位置的设备机架。
图11是通信系统的一部分的侧视图，其示出了处于打开位置的设备机架。
图12是示出了设备机架的延伸的示意图。
图13是根据示范性实施例的通信系统的侧视图。
具体实施方式
图1图示了根据示范性实施例的通信系统100。通信系统100包含设备柜102，设备柜102具有保持通信设备106的机箱104。设备柜102具有电力供给108，其配置为向通信设备106供电。设备柜102包含由机箱104保持的设备机架110。设备机架110在闭合位置和打开位置之间可滑动。例如，图1图示了处于打开位置的一个设备机架110a、以及处于闭合位置的另一个设备机架110b。设备机架110保持通信设备106。设备机架被打开，以接近通信设备106，用于使用、维修和/或替换。在示范性实施例中，当设备机架110处于闭合位置和打开位置时，通信设备106由电力供给108供电。例如，当设备机架110打开时，通信系统100将通信设备106维持在通电和操作状态，例如在使用期间和/或服务期间。
取决于特定的应用，机箱104可以具有任意尺寸或形状。机箱104可以包含任意数量的设备机架110。在示出的实施例中，设备机架110堆叠为两个列；然而，在替代实施例中，设备机架110可以具有其他配置。在示出的实施例中，设备机架110水平地取向；然而，在替代实施例中，设备机架110可以具有其他取向，例如竖直取向。机箱104包含框架112，以支承设备机架110和/或通信设备106。框架112可以包含限定设备柜102的外部的壁或面板114，和/或可以包含可以支承设备机架110的内部支承件。在其他实施例中，框架112可以是敞开的，仅包含支承件而没有面板114。
在示范性实施例中，设备机架110包含抽屉120，其具有滑道122，用于将抽屉120延伸至打开位置。抽屉120在沿着箭头A所示的延伸轴线的滑动方向上可延伸。抽屉120可以包含壁或面板124以封闭通信设备106，例如沿抽屉120的侧面、正面、背面、底部和/或顶部。在替代实施例中，可以使用其他类型的设备机架110。通信设备106与抽屉120一起在闭合位置和打开位置之间可移动。因此，当抽屉120打开时，通信设备106可以被接近，用于使用和/或用于服务。在示范性实施例中，通信系统100包含电力连接器组件，用于从电力供给108向通信设备106供电。电力连接器组件布置为使得，在可延伸设备机架110从闭合位置至打开位置的整个延伸周期期间，通信设备106可以被供电。
图2图示了通信系统100的一部分，其示出了安装至框架112的一部分的一个设备机架110。图2还图示了电力连接器组件130的一部分，其用于当设备机架110在设备机架110的延伸周期期间打开和闭合时，向通信设备106(在图1中示出)供电。抽屉120的侧面上的滑道122配置为安装至框架112。因此，抽屉120相对于框架112可移动。在示范性实施例中，底板118安装至框架112在抽屉120下方。底板118将设备机架110与位于该设备机架110下方的另一设备机架110相分离。底板118可以是一件金属片。在示范性实施例中，电力连接器组件130的一部分安装至底板118。在替代实施例中，框架112可以设置为不具有底板118。
在示范性实施例中，电力连接器组件130包含电力轨132和配置为电连接至电力轨132的滑动电力连接器134。在图2中以虚线示出滑动电力连接器134。电力轨132安装在设备柜102内(图1)。例如，在示出的实施例中，电力轨132可以安装至底板118。在其他各种实施例中，电力轨132可以安装至框架112或设备柜102的其他部分。电力轨132是长形的，且配置为在设备机架110的整个延伸周期期间与滑动电力连接器134相接。因此，滑动电力连接器134可以在整个延伸周期期间维持与电力轨132的电连接。可选地，电力轨132可以向上弹簧偏压抵靠滑动电力连接器134，以确保与其电连接。在示范性实施例中，电力轨132在设备机架110的打开和闭合(使得滑动电力连接器134相对于电力轨132移动)期间保持静止。
电力轨132电连接至电力供给108。例如，电力供给108的电力线136可以端接至电力轨132。例如，电力线136可以焊接至电力轨132。替代地，端接至电力线136的端部的电力端子可以连接至电力轨132和/或连接至在电力轨132的端部处的电连接器。在其他各种实施例中，不使用电力线，电力轨132可以通过其他方式电连接至电力供给108，例如汇流条(bus bar)。电力经由电力轨132供给至滑动电力连接器134，以向由设备机架110保持的通信设备106供电。
设备机架110包含保持在抽屉120中的主机电路板140。主机电路板140电连接至滑动电力连接器134。例如，滑动电力连接器134可以安装至主机电路板140，例如主机电路板140的底部。通信设备106(在图1中示出)可以安装至主机电路板140。例如，通信设备106焊接或压配至主机电路板140。
在示范性实施例中，通信设备106包含一个或多个通电的电气部件142。通电的电气部件142电连接至滑动电力连接器134，例如通过主机电路板140。通电的电气部件142通过滑动电力连接器134从电力轨132接收电力。当抽屉120打开和闭合时，滑动电力连接器134在设备机架110的延伸周期期间沿电力轨132滑动。滑动电力连接器134在整个延伸周期期间维持与电力轨132的电连接，以在抽屉120打开和闭合时向通电的电气部件142供电。
在其他各种实施例中，设备机架110可以提供为不具有主机电路板140。例如，滑动电力连接器134可以直接从通电的电气部件142延伸，而无需主机电路板140。可选地，可以设置多个滑动电力连接器134，例如，其每一个与相对应的通电的电气部件142相关联。
图3图示了根据示范性实施例的电力轨132。电力轨132包含电力供给电路150，用于向滑动电力连接器134(在图2中示出)供给电力。电力供给电路150包含正极或阳极152，以及负极或阴极154。阳极152和阴极154配置为电连接至滑动电力连接器134。在示出的实施例中，电力轨132包含电力轨电路板156，其包含限定电力供给电路150的迹线。然而，在替代实施例中，电力供给电路150可以由其他部件限定，例如替代实施例中的汇流条。
电力轨132沿电力轨轴线158在第一端160和第二端162之间延伸。电力轨132包含在第一端160和第二端162之间延伸的第一边缘164、以及与第一边缘164相对的第二边缘166。电力轨132包含顶部168和底部170。在示出的实施例中，阳极152和阴极154设置在顶部168，并沿第一端160和第二端162之间的大部分的长度延伸。可选地，阳极152和阴极154可以在第一端160分别地包含垫172、174。电力线136(在图2中示出)可以端接至垫172、174。例如，电力线136可以焊接至垫172、174。在其他各种实施例中，连接器和/或触头可以设置在垫172、174处，以电连接至电力线136。可选地，电力轨电路板156可以包含开口176以接收紧固件，所述紧固件用于将电力轨132固定至底板118(在图2中示出)或其他结构。
图4是电力连接器组件130的仰视透视图，其示出了主机电路板140的一部分。滑动电力连接器134安装至主机电路板140。滑动电力连接器134电连接至电力轨132。滑动电力连接器134沿电力轨132在沿着延伸轴线(箭头A)的滑动方向上可滑动。
滑动电力连接器134包含外壳200，其配置为安装至主机电路板140。外壳200与主机电路板140一起可移动，例如当设备机架110(在图1中示出)打开和闭合时。外壳200可以接收电力轨132，且当设备机架110打开和闭合时沿电力轨132滑动。在示范性实施例中，外壳200包含接收电力轨132的轨道202。轨道202包含在电力轨132的相反的侧面上的第一轨204和第二轨206。第一轨204接收电力轨132的第一边缘164。第二轨206接收电力轨132的第二边缘166。轨204、206可以分别接收边缘164、166，以固定滑动电力连接器134相对于电力轨132的横向位置。轨道202引导滑动电力连接器134沿电力轨132在平行于电力轨轴线158的滑动方向上的移动。
图5是电力连接器组件130的侧视图，以虚线示出了外壳200。滑动电力连接器134从主机电路板140的底部210延伸。外壳200接收电力轨132。在示范性实施例中，滑动电力连接器134包含保持在外壳200中的多个电力触头220。电力触头220电连接至主机电路板140。电力触头220配置为电连接至电力轨132的电力供给电路150(图3)。当保持主机电路板140的设备机架110(在图1中示出)在可延伸的设备机架110的延伸周期期间打开和闭合时，电力触头220沿电力轨132滑动。当主机电路板140和滑动电力连接器134在滑动方向上移动时，电力触头220在整个延伸周期期间维持与电力轨132的电连接。可选地，电力触头220可以是弹簧触头，其配置为弹性地挠曲抵靠电力轨132。然而，在替代实施例中，可以设置其他类型的电力触头220，例如弹簧载入针脚，例如弹簧(pogo)针脚、波形弹簧，或其他类型的触头，例如导电聚合物元件。
在示范性实施例中，滑动电力连接器134包含接合电力轨132的擦拭器222，以当滑动电力连接器134沿电力轨132移动时擦拭电力轨132。例如，擦拭器222可以沿阳极152和阴极154(在图3中示出)进行擦拭。擦拭器222可以从电力轨132移除灰尘、碎屑、污染物、水分、油脂或其他污染物，以当滑动电力连接器134沿电力轨132滑动时，确保电力触头220与电力供给电路150之间的高质量金属-金属接触。擦拭器222可以由任何合适的材料制成，例如橡胶材料、尼龙材料、或用于清洁电力轨132的其他合适的材料。可选地，擦拭器222可以包含刷毛，以沿电力轨132进行擦拭。擦拭器222可以附接至外壳200和/或主机电路板140。可选地，擦拭器222可以设置在外壳200的一侧或两侧上，例如用于在设备机架110的打开和/或闭合期间擦拭电力轨132。
图6是根据示范性实施例的滑动电力连接器134的仰视透视图。图7是根据示范性实施例的滑动电力连接器134的俯视透视图。电力触头220被示出为保持在外壳200中。可以设置任意数量的电力触头220。具有更多的电力触头220增加了滑动电力连接器134的电流承载能力。
外壳200包含第一端230、以及与第一端相反的第二端232。外壳200包含在端部230、232之间延伸的第一侧234和第二侧236。第一轨204设置在第一侧234，第二轨206设置在第二侧236。外壳200包含顶部238、以及与顶部238相反的底部240。轨道202设置在底部240。在示范性实施例中，外壳200在顶部238包含凹部242，其接收相对应的电力触头220。开口244在凹部242和轨道202之间延伸通过外壳200。电力触头220延伸通过开口244，使得当电力触头220被接收在轨道202中时在轨道202中暴露，用于与电力轨132(在图5中示出)电连接。
在示范性实施例中，每个电力触头220包含配合端250和安装端252。配合端250配置为与电力轨132配合。安装端252配置为端接至主机电路板140(在图5中示出)。在示出的实施例中，电力触头220在安装端252包含顺应引脚254，用以端接至主机电路板140。然而，在替代实施例中，可以设置其他类型的触头，来将电力触头220电连接至主机电路板140。例如，可以在安装端252设置焊垫或焊尾。
在示范性实施例中，电力触头220在配合端250包含弹簧梁256，用于与电力轨132配合。弹簧梁256是可挠曲的，使得当被配合至电力轨132时，弹簧梁256可以弹簧加载抵靠电力轨132。可选地，可以在弹簧梁256后面设置超行程块，以限制弹簧梁256的过应力和/或塑性变形。弹簧梁256可以在远端弯曲，以防止当滑动电力连接器134沿着电力轨132滑动时与电力轨132相撞(stub against)。可选地，电力触头220可以接收在外壳200中，使得不同的电力触头220的弹簧梁256在不同的方向上延伸。例如，在各种实施例中，弹簧梁256的远端可以面朝彼此，或者，在各种实施例中，可以背离彼此。替代地，电力触头220可以取向为使得所有的弹簧梁256在相同的方向上延伸。可选地，弹簧梁256可以基本上平行于滑动电力连接器134的滑动方向；然而，在替代实施例中，可以是其他取向。
在示出的实施例中，两个电力触头220在第一侧234附近对准，两个电力触头220在第二侧236附近对准。第一侧234的电力触头220限定阳极触头260，其配置为电连接至电力轨132的阳极152(在图3中示出)。第二侧236的两个电力触头220限定阴极触头262，其配置为电连接至电力轨132的阴极154(在图3中示出)。两个阳极触头260可以通过电力供给电路150和/或主机电路板140电连接在一起。两个阴极触头262可以通过电力供给电路150和/或主机电路板140电连接在一起。
图8图示了组装期间的滑动电力连接器134，其示出了一个电力触头220被载入外壳200中。图9图示了组装期间的滑动电力连接器134，其示出了一个电力触头220被载入外壳200中。电力触头220被顶部载入外壳200中。替代地，电力触头220可以底部载入和/或侧面载入外壳200中。在示范性实施例中，电力触头220包含从其一侧或两侧延伸的凸部270。凸部270配置为在外壳200中与相对应的槽272对准并载入其中。
电力触头220可以初始地在竖直方向上载入外壳200中，随后水平地滑动至最终位置。例如，凸部270可以与槽272对准并载入其中，随后滑动至最终位置，在所述最终位置，凸部270相对于槽272位移，使得凸部270被俘获在外壳200中。在替代实施例中，可以通过其他工艺使电力触头220接收在外壳200中。例如，在替代实施例中，可以围绕电力触头220模制外壳200。在其他各种实施例中，不是竖直地且水平地载入电力触头220，而是可以在竖直方向上或水平方向上将电力触头220载入至外壳200中的最终位置。可选地，可以通过凸部270和外壳200之间的过盈配合将电力触头220保持在外壳200中。替代地，可以使用其他紧固件或闩锁将电力触头220保持在外壳200中。
当电力触头220竖直地载入外壳200时，弹簧梁256与开口244对准并通过其安装。因此，在将电力触头220载入外壳200期间，弹簧梁256不是扁平的或过应力的。
图10是通信系统100的一部分的侧视图，其示出了处于闭合位置的设备机架110。图11是通信系统100的一部分的侧视图，其示出了处于打开位置的设备机架110。在图10和图11中以虚线示出外壳200，从而示出电连接至电力轨132的电力触头220。在示范性实施例中，电力轨132是平面的、水平地取向、且平行于主机电路板140。主机电路板140是水平地取向且与电力轨132不共面。滑动电力连接器134定位在电力轨134和主机电路板140之间。
滑动电力连接器134安装至主机电路板140并电连接至电力轨132。当设备机架110打开时，电力轨132保持静止，且滑动电力连接器134相对于电力轨132移动至打开位置。在闭合位置和打开位置之间的整个延伸周期期间，电力触头220维持与电力轨132的电连接。
在闭合位置，主机电路板140基本上居中在电力轨132上并与其对准。在闭合位置，主机电路板140的第二端282定位在电力轨132的第二端162的后面。在打开位置，主机电路板140位移并相对于电力轨132偏移。例如，在打开位置，仅主机电路板140的第一端280(具有安装至其的滑动电力连接器134)与电力轨132对准。主机电路板140的相反的第二端282定位在电力轨132的第二端162的前面。
图12是示出了设备机架110的延伸的示意图。电力轨132被示出为安装至底板118。图12(以虚线)图示了处于对应于设备机架110的闭合位置的第一位置290以及代表设备机架110的打开位置的第二位置292的主机电路板140。图12示出了主机电路板140从闭合位置至打开位置的行进距离294，该距离从处于第一位置290和第二位置292的主机电路板140的第二端282的位置测得。图12示出了处于第一位置290中、位于或接近电力轨132的第一端160的滑动电力连接器134，以及示出了处于第二位置292中、位于或接近电力轨132的第二端162的滑动电力连接器134。当滑动电力连接器134在沿着延伸轴线(由箭头A所示)的滑动方向上从第一端160移动至第二端162时，滑动电力连接器134维持与电力轨132的电连接。
图13是根据示范性实施例的通信系统100的侧视图。图13图示了竖直地取向的电力轨132和水平地取向的主机电路板140。例如，图13示出了主机电路板140的边缘和电力轨132的顶部168。滑动电力连接器134使主机电路板140与电力轨132电连接。在示出的实施例中，滑动电力连接器134包含从主机电路板140的顶部322延伸的电力触头320。然而，电力触头320可以从主机电路板140的底部324延伸，例如当电力轨132定位在主机电路板140下方时。电力触头320包含弹簧梁326，其配置为电连接至电力轨132的电力供给电路150。在示出的实施例中，滑动电力连接器134被示出为不具有外壳。然而，滑动电力连接器134的各种实施例可以包含保持和/或支承电力触头320的外壳。图13图示了相对于电力轨132位于或接近打开位置的主机电路板140，使得电力触头320位于或接近电力轨132的第二端162。，如图13所示，通过向右移动主机电路板140，主机电路板140可以在沿着延伸轴线(箭头A)的滑动方向上移动至闭合位置。