專(zhuān)利名稱(chēng)：用于導(dǎo)電板的連接器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種電氣連接器，更特別地，涉及一種連接到導(dǎo)電板的電氣連接器。
背景技術(shù)：
特定的電氣系統(tǒng)包括一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電板，有時(shí)希望將該導(dǎo)電板電氣連接到外部設(shè)備用于診斷、測(cè)試和監(jiān)測(cè)的目的。在現(xiàn)有的和新興的技術(shù)中采用了這種結(jié)構(gòu)，且?guī)?lái)了對(duì)電氣連接器的需求。例如，燃料電池技術(shù)采用了大量堆疊布置的導(dǎo)電板，且希望在操作過(guò)程中監(jiān)測(cè)單個(gè)板上的電壓。但是，已經(jīng)證實(shí)，建立與板的可靠電氣和機(jī)械連接是很難的。
例如，用于這種目的的連接器的電氣觸點(diǎn)應(yīng)該具有較小的接觸阻力，以允許容易地安裝到板上，而當(dāng)連接到導(dǎo)電板時(shí)，應(yīng)具有機(jī)械穩(wěn)定性，并且在使用中不容易從板上分開(kāi)。如果需要或者希望的話，連接器和觸點(diǎn)還應(yīng)當(dāng)可靠地接合到板并且從板上解脫，同時(shí)仍然提供希望的電氣連接和機(jī)械穩(wěn)定性。已知的觸點(diǎn)和連接器并不適合這些目的。
另外，在特定的電氣系統(tǒng)中，導(dǎo)電板用復(fù)合材料而不是傳統(tǒng)金屬性材料制成。雖然復(fù)合材料對(duì)于電氣系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)，但是復(fù)合材料傾向于使得板和連接器之間的機(jī)械和電氣接口復(fù)雜化。傳統(tǒng)的連接器不能良好地適合于與這些復(fù)合材料一起使用。
更進(jìn)一步，在帶有堆疊的電氣零件的系統(tǒng)中，諸如燃料電池中，板在不同操作溫度下的膨脹和收縮可能導(dǎo)致在電氣觸點(diǎn)上和接合到板上的連接器上產(chǎn)生機(jī)械載荷和應(yīng)力。熱應(yīng)力傾向于從板移動(dòng)觸點(diǎn)并且干擾對(duì)于板的正確診斷、測(cè)試和監(jiān)測(cè)程序。待解決的問(wèn)題是提供一種連接，這種連接滿足系統(tǒng)需求，且沒(méi)有所述的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
解決方案由與導(dǎo)電板配合的電氣連接器來(lái)提供。該板具有板安裝邊緣；和第一和第二表面，它們從板安裝邊緣延伸，該連接器包括觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)包括觸點(diǎn)安裝邊緣和相對(duì)于觸點(diǎn)安裝邊緣的引導(dǎo)接口邊緣(lead interface edge)。第一接觸梁(contact beam)和第二接觸梁從觸點(diǎn)安裝邊緣延伸，且第一接觸梁配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣時(shí)，接合板的第一表面。第二接觸梁配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣時(shí)，接合板的第二表面，且第一和第二接觸梁沿著觸點(diǎn)安裝邊緣彼此側(cè)向偏移。至少一個(gè)引導(dǎo)觸點(diǎn)從引導(dǎo)接口邊緣延伸，且該引導(dǎo)觸點(diǎn)配置成與配合連接器配合。


本發(fā)明現(xiàn)在通過(guò)示例，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明，其中圖1是包括連接器組件的示例電氣系統(tǒng)的局部透視圖，其中所述連接器組件根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例形成；圖2是圖1所示的系統(tǒng)的一部分的分解視圖；圖3是圖2所示的連接器所用的示例觸點(diǎn)的透視圖；圖4是圖1和2中所示的系統(tǒng)的局部裝配圖；圖5是圖1和2中所示的系統(tǒng)的另一個(gè)局部裝配圖；圖6是圖1和2中所示的連接器的裝配圖；圖7是用于圖1所示的系統(tǒng)的配合連接器的透視圖；圖8圖示了圖2所示的系統(tǒng)的局部裝配圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示例電氣系統(tǒng)100的一部分的局部透視圖，所述系統(tǒng)包括示例連接器組件102，該組件可以可靠地建立與系統(tǒng)100中的導(dǎo)電板的機(jī)械和電氣連接，且在用于這樣的系統(tǒng)時(shí)，能夠克服已知連接器的上述問(wèn)題和困難。
在示例實(shí)施例中，連接器組件102通過(guò)下面說(shuō)明的接口連線(在圖1中未示出)將燃料電池(fuel cell)104與監(jiān)測(cè)設(shè)備(在圖1中未示出)分界。反過(guò)來(lái)，接口連線連接到監(jiān)測(cè)模塊(在圖1中未示出)，該模塊處理從燃料電池104通過(guò)連接器組件102和接口連線傳輸?shù)男盘?hào)。因此，監(jiān)測(cè)模塊可以用來(lái)監(jiān)測(cè)燃料電池104的操作，用于監(jiān)測(cè)、測(cè)試和/或診斷目的。當(dāng)連接器組件102在將燃料電池104和監(jiān)測(cè)模塊交界這樣的場(chǎng)合說(shuō)明和圖示時(shí)，已經(jīng)考慮到本發(fā)明的益處惠及其他應(yīng)用連接器組件102的場(chǎng)合，而且燃料電池104僅是一個(gè)其中可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明益處的示例裝置。因此，此處所述的說(shuō)明僅僅是說(shuō)明的目的，而不是限制本發(fā)明到任何特定的終端使用或者應(yīng)用。
在圖示的實(shí)施例中，燃料電池104是已知單元，其使氣態(tài)燃料諸如重整的天然氣與空氣反應(yīng)，用已知方式產(chǎn)生電力。燃料電池104包括許多雙極性導(dǎo)電板110，每個(gè)導(dǎo)電板包括第一板部111和第二板部112，他們黏結(jié)性地彼此結(jié)合。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電板110用復(fù)合材料制成，諸如已知的導(dǎo)電聚合材料或者聚合復(fù)合物而不是傳統(tǒng)的金屬性材料。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以用除了或者代替復(fù)合物板的傳統(tǒng)金屬板制成。
如以下所解釋?zhuān)逵|點(diǎn)(在圖1中未示出)連接到每個(gè)板110上，且板觸點(diǎn)允許監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)連接器組件102監(jiān)測(cè)操作過(guò)程中燃料電池104的相應(yīng)板110上的電壓。燃料電池中的每個(gè)板110具有預(yù)定的標(biāo)稱(chēng)厚度T，且板110堆疊布置，在板110之間存在預(yù)定標(biāo)稱(chēng)間隔值S，兩者總和有時(shí)稱(chēng)為板110的標(biāo)稱(chēng)節(jié)距值P。就是說(shuō)，板110疊層設(shè)計(jì)成具有可重現(xiàn)的尺度P，沿著垂直于板110的平面的方向從一塊板的邊緣穿過(guò)板的厚度到達(dá)相鄰板的邊緣來(lái)測(cè)量該尺度。理論上，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，板110在燃料電池堆中以均勻的距離P重復(fù)。實(shí)際上，每個(gè)板的厚度和板的間隔會(huì)發(fā)生制造公差，且對(duì)于燃料電池104內(nèi)任何兩塊相鄰的板110，實(shí)際的尺度P可能有點(diǎn)偏離板厚度T和標(biāo)稱(chēng)間隔值S的總和的標(biāo)稱(chēng)值的。
連接器組件102包括許多離散的連接器114，且每個(gè)連接器114連接到疊層中的每塊板110。通過(guò)板110和連接器的一一關(guān)聯(lián)，連接器114可以固定到板110，使得每個(gè)連接器114相對(duì)于各板110的位置得到保證，即使板110相對(duì)于彼此(即，相鄰板之間的尺度P)的位置發(fā)生變化也是一樣。因此在板110和連接器114之間建立了可靠且牢固的機(jī)械和電氣連接，而盡管板110的標(biāo)稱(chēng)節(jié)距間隔P存在一些偏差。
每個(gè)連接器114包括絕緣(即，非導(dǎo)電性的)殼體116，其具有被板110的厚度T彼此隔開(kāi)的相對(duì)側(cè)面118和120，和在側(cè)面118、120之間延伸的配合面122。殼體116進(jìn)一步在配合面122的相對(duì)端部上包括端部邊緣124，該端部邊緣124在側(cè)面118、120之間延伸。側(cè)面118、120，配合面122和端部邊緣124在他們之間包圍腔體或者插口(receptacle)，用于接合疊層中的各板110的板觸點(diǎn)(在圖1中未示出，但是以下會(huì)說(shuō)明)。
在示例實(shí)施例中，且如圖1所示，每個(gè)殼體116的其中一個(gè)側(cè)面118包括狹槽126，而另一個(gè)側(cè)面120包括絕緣凸緣128。當(dāng)板110堆疊時(shí)，凸緣128嵌套在狹槽126內(nèi)，且凸緣128防止接觸梁接觸相鄰的板和將板短路。一對(duì)開(kāi)口或者插口130設(shè)置在每個(gè)殼體116的配合面122內(nèi)，且插口130接收以下說(shuō)明的配合連接器，從而在殼體116內(nèi)的板觸點(diǎn)和監(jiān)測(cè)模塊之間建立電氣連接。安裝腿132從側(cè)面118沿著從配合面122離開(kāi)的方向向下垂，且每個(gè)安裝腿132包括保持孔134，其接收保持橫桿(在圖1中未示出)來(lái)將殼體116固緊在各板110上。
圖2是系統(tǒng)100(在圖1中示出)的一部分的分解視圖，且圖示了其中一個(gè)連接器114和其中一個(gè)板110。板110包括安裝腿150，其接收連接器114；和從安裝腿150延伸且對(duì)應(yīng)于限定雙極性板110的第一板部111和第二板部112的外表面的相對(duì)的側(cè)面，其。第一板部111包括第一和第二觸點(diǎn)狹槽156和他們之間的導(dǎo)向通道157，且每個(gè)狹槽156和通道157定位靠近板安裝邊緣150。凹陷的保持區(qū)域158在狹槽156和導(dǎo)線管道157以下延伸。
第二板部154包括觸點(diǎn)狹槽160，其定位在第一板部狹槽156和相對(duì)的導(dǎo)向通道157之間。凹槽162還設(shè)置在狹槽160的任一側(cè)上的第二板部112內(nèi)。
在示例實(shí)施例中，連接器114包括殼體116和板觸點(diǎn)170。板觸點(diǎn)170包括主體部件172；中心接觸梁174，其從主體部件172向下延伸；和第一和第二外接觸梁176，它們?cè)谥行慕佑|梁174任一側(cè)上從主體部件172延伸。接觸梁174和176構(gòu)造成穿過(guò)或者移動(dòng)越過(guò)且接收在板安裝邊緣150內(nèi)。當(dāng)穿過(guò)板安裝邊緣150時(shí)，中心接觸梁174接收在第二板部狹槽160內(nèi)，且外接觸梁176接收在第一板部狹槽156內(nèi)。這樣，中心接觸梁174嚙合狹槽160暴露出的第一板部111的內(nèi)表面172，且定位在導(dǎo)向通道157后面，而外接觸梁176嚙合狹槽156暴露出的第二板部112的內(nèi)表面180。
第一和第二引導(dǎo)觸點(diǎn)182從主體部件172向上延伸并且進(jìn)入殼體116。引導(dǎo)觸點(diǎn)182暴露在配合面122的插口130內(nèi)。當(dāng)觸點(diǎn)184插入一個(gè)插口130時(shí)，引導(dǎo)觸點(diǎn)182建立與配合觸點(diǎn)184的電氣連接。在示例實(shí)施例中，配合觸點(diǎn)184以導(dǎo)線186的形式耦合到接口線路，該導(dǎo)線186連接到已知的監(jiān)測(cè)模塊188，所述模塊例如可以用來(lái)監(jiān)測(cè)燃料電池堆中的板110的操作電壓。
連接器殼體116的絕緣凸緣128滑動(dòng)接收在導(dǎo)向通道157內(nèi)，且安裝腿132每一個(gè)接收在凹槽162內(nèi)。絕緣凸緣189從殼體116下垂且搭在外接觸梁176上，從而屏蔽了接觸梁176防止不小心接觸，且防止外接觸梁176與相鄰的板110短路。安裝腿132內(nèi)的保持孔134與穿過(guò)板110延伸的保持孔190對(duì)準(zhǔn)，且保持橫桿192配合在第一板部111的保持區(qū)域158內(nèi)。
保持橫桿192包括保持柱194、196，它們插入板孔190且穿過(guò)安裝腿孔134。在圖示的實(shí)施例中，保持柱194、196是雙叉柱，當(dāng)穿入孔190和134時(shí)，它們彈性偏轉(zhuǎn)，然后彈性卡入或者返回鎖定位置，將安裝腿132牢固地保持在板110上。在替代實(shí)施例中，保持柱194、196制作成實(shí)心結(jié)構(gòu)，具有略大于安裝腿孔134的尺度，這樣通過(guò)壓入配合或者干涉配合把連接器殼體116保持在板110上。
在示例實(shí)施例中，保持橫桿192用非導(dǎo)電性的材料(例如，塑料)制成，且與連接器殼體116分開(kāi)設(shè)置。一旦連接器114嚙合到板110上，保持橫桿192容易安裝，且保持橫桿192可以經(jīng)濟(jì)地制造，同時(shí)提供連接器殼體116與板110的牢固嚙合。在不同的實(shí)施例中，可以在連接器殼體116和板觸點(diǎn)170穿過(guò)板安裝邊緣150之前或者之后，安裝保持橫桿192。就是說(shuō)，可以在殼體116和板觸點(diǎn)170滑動(dòng)嚙合到板110之后，將保持柱穿過(guò)安裝腿孔134，或者如果保持橫桿192先安裝的話，然后將安裝腿132滑過(guò)板安裝邊緣150并且卡在保持柱194、196上。
圖3是圖2所示的板觸點(diǎn)170的放大透視圖。在示例實(shí)施例中，主體部件172通常是平坦的且是矩形的，并且包括觸點(diǎn)安裝邊緣200、引導(dǎo)接口邊緣202、以及在觸點(diǎn)安裝邊緣200和引導(dǎo)接口邊緣202之間延伸的側(cè)邊緣204。主體部件172包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的開(kāi)口206，它們貫穿延伸并且在觸點(diǎn)側(cè)邊緣204之間排列成行地延伸。開(kāi)口206限定薄腹板部件208，其在相鄰的開(kāi)口206之間延伸。腹板部件208具有比主體部件172的剩余部分大為減小的截面積，因此腹板部件208在腹板部件208區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐彎折力性能降低。因此，由于存在開(kāi)口206和腹板208，所以主體部件172可以在腹板208周?chē)鷱澱刍蛘邚澢?，緩解接觸梁174和176上的機(jī)械應(yīng)力，否則這些應(yīng)力傾向于從關(guān)聯(lián)的板110(在圖1和2中示出)移動(dòng)桿174和176。這樣，主體部件是撓性的。
外接觸梁176從觸點(diǎn)安裝邊緣200延伸，且從中心接觸梁174側(cè)向離開(kāi)，使得中心接觸梁174定位在外接觸梁176之間。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)外接觸梁176包括一對(duì)接觸梁。接觸梁176相對(duì)撓性主體部件172傾斜延伸，且包括圓角接觸表面210，它們嚙合第二板部112的內(nèi)表面180(在圖2中示出)。當(dāng)板觸點(diǎn)170安裝好時(shí)，接觸表面210摩擦板110，且當(dāng)接觸梁176嚙合板110且接觸梁176偏轉(zhuǎn)時(shí)，接觸梁176的傾斜角產(chǎn)生對(duì)抗板110的法向接觸力。
中心接觸梁174還相對(duì)主體部件172傾斜延伸，且包括圓角接觸表面212，其嚙合第一板部111的內(nèi)表面178(在圖2中示出)。當(dāng)板觸點(diǎn)170安裝好時(shí)，接觸表面212摩擦板110，且當(dāng)接觸梁174嚙合板110且接觸梁174偏轉(zhuǎn)時(shí)，接觸梁174的傾斜角度產(chǎn)生對(duì)抗板110的法向接觸力。
在示例實(shí)施例中，中心接觸梁174和外接觸梁176沿著觸點(diǎn)安裝邊緣200沿著彼此相反的方向彎折。外接觸梁176的接觸表面210和中心接觸梁174的接觸表面212因此彼此面向相反的方向，且當(dāng)插在板安裝邊緣150上時(shí)，接觸梁174和176沿著相反的方向偏轉(zhuǎn)(在圖2中示出)。因此，由于存在沿不同方向傾斜的接觸梁174、176，所以當(dāng)接觸梁174和176偏轉(zhuǎn)時(shí)，沿相反的方向產(chǎn)生了法向接觸力。板觸點(diǎn)170因此作為夾子安裝到板110上，且由于該對(duì)外接觸梁176相對(duì)于中心接觸梁174的側(cè)向偏移而在特定程度上自身保持穩(wěn)定方式。另外，由多個(gè)接觸梁174和176提供的多個(gè)接觸表面210、212提供冗余接觸點(diǎn)，并且當(dāng)板觸點(diǎn)170安裝到板110上時(shí)，保證與板110的充分電氣連接。當(dāng)5個(gè)接觸梁(一個(gè)中心接觸梁174和4個(gè)外接觸梁176)圖示在圖3中的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)理解，可以在替代實(shí)施例中設(shè)置更多或者更少的接觸梁。
一對(duì)引導(dǎo)觸點(diǎn)182從主體部件172的引導(dǎo)接口邊緣202延伸，且引導(dǎo)觸點(diǎn)182相應(yīng)于連接器殼體116的插座130(在圖2中示出)。在圖示的實(shí)施例中，引導(dǎo)觸點(diǎn)182是具有一對(duì)面向彼此的偏轉(zhuǎn)梁214的音叉(tuning fork)觸點(diǎn)。偏轉(zhuǎn)梁214在其遠(yuǎn)端部上包括圓角導(dǎo)向突起216，它們將配合觸點(diǎn)184(在圖2中示出)與偏轉(zhuǎn)梁214對(duì)準(zhǔn)，且當(dāng)配合觸點(diǎn)184插入時(shí)，接觸梁214偏轉(zhuǎn)，且配合觸點(diǎn)184接收在接觸梁之間的開(kāi)放空間217內(nèi)。引導(dǎo)觸點(diǎn)182還包括鄰近偏轉(zhuǎn)梁214的保持孔或者窗口218。保持窗口218用來(lái)像下面解釋的那樣保持配合觸點(diǎn)184。雖然圖示了音叉觸點(diǎn)用作引導(dǎo)觸點(diǎn)182，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如果需要，在替代實(shí)施例中可以采用其他類(lèi)型的觸點(diǎn)來(lái)連接配合觸點(diǎn)。
還設(shè)置了殼體保持鉤220，其從引導(dǎo)接口邊緣202延伸，并且大致居于引導(dǎo)觸點(diǎn)182之間的中心。鉤220的側(cè)邊緣222被硬化，且穿入連接器殼體116的一部分(在圖2中示出)，從而將板觸點(diǎn)170牢固地保持在殼體116內(nèi)。
包括主體部件172、接觸梁174和176、引導(dǎo)觸點(diǎn)182和保持鉤220的板觸點(diǎn)170可以模壓，根據(jù)已知的制造工藝和技術(shù)用導(dǎo)電材料成型和電鍍(plate)。一旦板觸點(diǎn)170組裝到殼體116內(nèi)來(lái)完成連接器114，則連接器114可以插到雙極性板110上并且通過(guò)安裝保持橫桿192而牢固地保持就位(在圖2中示出)。
圖4和5圖示了嚙合到其中一個(gè)板110的板觸點(diǎn)170。板觸點(diǎn)170的接觸梁174和176插在板安裝邊緣150上，且接觸梁174和176嚙合板110的相對(duì)表面。外接觸梁176接收在第一板部狹槽156內(nèi)，而中心接觸梁174接收在第二板部狹槽160內(nèi)。外接觸梁174的偏轉(zhuǎn)在板110的一個(gè)表面上產(chǎn)生法向力N1(圖4)，而中心接觸梁174的偏轉(zhuǎn)在板110的另一個(gè)表面上產(chǎn)生法向接觸力N2(圖5)。觸點(diǎn)170因此牢固地嚙合到板110。
圖6是帶有板觸點(diǎn)170(在圖2-5中示出)的連接器114的裝配視圖，其中所述觸點(diǎn)170安裝在連接器殼體116內(nèi)。板觸點(diǎn)170的接觸梁174和176通過(guò)連接器殼體116的下端部暴露。凸緣128在中心接觸梁174附近從殼體116延伸，而凸緣189在外接觸梁176附近從殼體116延伸。殼體116構(gòu)造成垂直于板測(cè)量的尺度為D，該尺度大致是板的厚度T(圖1)或者小一些，使得當(dāng)板堆疊時(shí)，尺度D不會(huì)與相鄰的板110之間的板到板的間隔或者節(jié)距P(圖1)干涉。
圖7是用于板觸點(diǎn)170的引導(dǎo)觸點(diǎn)182(圖2和3)的配合觸點(diǎn)184的透視圖。在示例實(shí)施例中，配合連接器184是壓接到離散導(dǎo)線186端部的葉片觸點(diǎn)。配合觸點(diǎn)184在其遠(yuǎn)端部包括偏轉(zhuǎn)梁230，且偏轉(zhuǎn)梁230包括突起232，其嚙合引導(dǎo)觸點(diǎn)182的保持窗口218(圖3)。偏轉(zhuǎn)梁230在配合觸點(diǎn)184的插入過(guò)程中偏轉(zhuǎn)，并且提供殘余應(yīng)力，該應(yīng)力保證配合的觸點(diǎn)184與引導(dǎo)觸點(diǎn)182的充分保持力。
圖8圖示了板110、安裝在板110上的連接器114、配合觸點(diǎn)184以及嚙合到連接器114的導(dǎo)線186。在一個(gè)實(shí)施例中，在板堆疊之前，連接器114耦合各板110。板觸點(diǎn)170如圖4和5中所示那樣嚙合到板110，且連接器殼體凸緣189接收在第一板部狹槽156內(nèi)并且屏蔽接觸梁176，從而在疊層中將相鄰的板110電氣絕緣而且防止它們短路。凸緣128接收在導(dǎo)向通道157內(nèi)，且凸緣128連同安裝腿132將殼體116支撐在板110上。配合觸點(diǎn)184接收在連接器殼體116內(nèi)的一個(gè)插口130內(nèi)，從而建立與監(jiān)測(cè)模塊188(圖2)的通信，用來(lái)監(jiān)測(cè)板110上的電壓。當(dāng)板110如圖1所示堆疊的時(shí)候，配合連接器184可以與任何的連接器插口130使用，用來(lái)監(jiān)測(cè)堆垛中的板。
因此設(shè)置了連接器組件100，其可靠地將導(dǎo)電板連接到外部設(shè)備，同時(shí)避免前述與已知連接器系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。因此提供了與例如燃料電池一起使用的可靠的、長(zhǎng)期的觸點(diǎn)系統(tǒng)，該燃料電池不與現(xiàn)有的連接器系統(tǒng)相容。帶板觸點(diǎn)170(圖3-5)的連接器114(圖1、2、6和8)可以單獨(dú)用于單個(gè)板，或者多個(gè)板觸點(diǎn)170和連接器114可以用于多個(gè)板。為接觸梁174和176設(shè)置了冗余接觸表面，且接觸梁174和176的方向相反的法向力N1和N2(圖4和5)保證板觸點(diǎn)170與板110的機(jī)械和電氣連接。保持橫桿192(圖2和8)提供了連接器殼體116與板110的牢固連接，且殼體凸緣128連同安裝腿132(圖2和6)將殼體116支撐在板110上，且凸緣128和189防止疊層中的板彼此之間短路。板觸點(diǎn)170的撓性主體部件172緩解了連接器114的接觸梁174和176上的機(jī)械應(yīng)力，使得接觸梁174和176在變化的操作條件和溫度下保持與板110嚙合。因此提供了與板110的優(yōu)良電氣和機(jī)械連接。
雖然本發(fā)明在此參照各種具體實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)有改動(dòng)地實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用于與導(dǎo)電板(110)配合的電氣連接器(102)，所述板具有板安裝邊緣(150)，和從該板安裝邊緣延伸的第一和第二表面(152、154)，所述連接器的特征在于觸點(diǎn)(170)，該觸點(diǎn)包括觸點(diǎn)安裝邊緣(200)和與所述觸點(diǎn)安裝邊緣相對(duì)的引導(dǎo)接口邊緣(202)；從所述觸點(diǎn)安裝邊緣延伸的第一接觸梁(176)和第二接觸梁(174)，所述第一接觸梁配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣(150)時(shí)，嚙合板的第一表面(152)，且所述第二接觸梁配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣時(shí)，嚙合板的第二表面(154)，所述第一和第二接觸表面沿著所述觸點(diǎn)安裝邊緣彼此側(cè)向偏移；和從引導(dǎo)接口邊緣(202)延伸的至少一個(gè)引導(dǎo)觸點(diǎn)(182)，所述引導(dǎo)觸點(diǎn)配置成與配合連接器配合。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)進(jìn)一步包括撓性主體部件(172)，該撓性主體部件在所述觸點(diǎn)安裝邊緣(200)和所述引導(dǎo)接口邊緣(202)之間延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)包括基本上平坦的主體部件(172)；穿過(guò)所述主體部件延伸的多個(gè)開(kāi)口(206)；和相鄰開(kāi)口之間的撓性腹板部件(208)，其中所述撓性腹板部件允許所述主體部件繞所述撓性腹板部件彎曲并緩解所述第一和第二接觸梁上的機(jī)械應(yīng)力。
4.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，其特征在于，所述第一接觸梁(176)包括一對(duì)接觸梁，它們配置成嚙合板的第一表面(152)，所述這對(duì)接觸梁沿著所述觸點(diǎn)安裝邊緣(200)從所述第二接觸梁(174)側(cè)向偏移。
5.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，其特征在于，所述第一接觸梁(176)包括至少兩個(gè)接觸梁，它們配置成嚙合板的第一表面(152)，所述第二接觸梁(174)定位在所述觸點(diǎn)安裝邊緣(200)上、所述至少兩個(gè)接觸梁(176)之間。
6.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，進(jìn)一步包括殼體(116)和保持橫桿(192)，所述橫桿配置成將所述殼體固緊到板上，所述保持橫桿與所述殼體分開(kāi)提供。
7.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，進(jìn)一步包括殼體(116)，所述殼體包括相應(yīng)于所述第一和第二接觸梁(176、174)之一的絕緣凸緣(128、189)，所述絕緣凸緣配置成當(dāng)多個(gè)板堆疊在電氣系統(tǒng)中時(shí)，防止所述相應(yīng)的接觸梁接觸相鄰的板。
8.如權(quán)利要求1所述的電氣連接器，其特征在于，所述板是燃料電池堆的雙極性板，所述連接器進(jìn)一步包括圍繞所述觸點(diǎn)的一部分的殼體(116)，所述殼體包括至少一個(gè)配置成連接到該雙極性板的安裝腿(132)。
9.一種電氣系統(tǒng)(100)，其包括導(dǎo)電板(110)，該導(dǎo)電板具有安裝接口邊緣(150)；第一表面(152)，其從所述安裝邊緣延伸；和第二表面(154)，其從所述安裝邊緣相對(duì)于所述第一表面延伸，所述板配置成堆疊在零件組件中，該系統(tǒng)特征在于連接器(114)，該連接器包括殼體(116)，該殼體配置成滑動(dòng)嚙合所述板安裝邊緣(150)；和所述殼體內(nèi)的觸點(diǎn)(170)，該觸點(diǎn)配置成嚙合所述板的所述第一表面(150)和所述第二表面(154)；和非導(dǎo)電性的保持橫桿(192)，其從所述殼體上取下并且配置成將所述殼體保持在所述板上。
10.一種電氣系統(tǒng)(100)，包括多個(gè)電氣組件(11)，其彼此成行布置并且以標(biāo)稱(chēng)節(jié)距值彼此間隔開(kāi)，每個(gè)所述組件具有組件安裝邊緣(150)，該邊緣配置成接收電氣連接器(114)；以及多個(gè)電氣連接器(114)，其連接到所述各個(gè)電氣組件(110)，所述電氣系統(tǒng)特征在于每個(gè)所述多個(gè)電氣連接器包括殼體(116)，其配置成滑動(dòng)嚙合各電氣組件(110)的安裝邊緣(150)；觸點(diǎn)(170)，其包括從所述殼體延伸的第一和第二接觸梁(176、174)，所述第一和第二接觸梁配置成靠近所述組件安裝邊緣嚙合所述板的相對(duì)表面(152、154)；和非導(dǎo)電性的保持橫桿(192)，其從所述殼體取下，所述保持橫桿配置成將所述殼體保持到各電氣組件上、靠近所述組件安裝邊緣。
全文摘要
提供了用于與導(dǎo)電板配合的電氣連接器，所述導(dǎo)電板具有板安裝邊緣(150)，和從所述板安裝邊緣延伸的第一和第二表面(152、154)。所述連接器包括觸點(diǎn)(170)，該觸點(diǎn)具有觸點(diǎn)安裝邊緣(200)和相對(duì)于該觸點(diǎn)安裝邊緣的引導(dǎo)接口邊緣(202)。第一接觸梁(176)和第二接觸梁(174)從所述觸點(diǎn)安裝邊緣(200)延伸，且所述第一接觸梁(176)配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣(150)時(shí)，嚙合板的第一表面(152)。所述第二接觸梁(174)配置成當(dāng)通過(guò)板安裝邊緣(150)時(shí)，嚙合板的第二表面(154)，且所述第一和第二接觸梁從彼此沿著觸點(diǎn)安裝邊緣側(cè)向偏移。至少一個(gè)引導(dǎo)觸點(diǎn)(182)從所述引導(dǎo)接口邊緣(202)延伸，且該引導(dǎo)觸點(diǎn)配置成與配合連接器配合。
文檔編號(hào)H01R13/115GK101040399SQ200580035213
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者邁克爾·F·勞伯, 亞歷山德拉·L·斯皮特勒, 查爾斯·R·馬爾斯特羅姆 申請(qǐng)人:蒂科電子公司