電連接器及對接裝置的制造方法
【專利說明】電連接器及對接裝置
[0001]相關(guān)申請
[0002]本實用新型申請主張于2012年3月12日提交的美國臨時申請61/609，427的優(yōu)先權(quán)，該申請通過援引其整體而合并于本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請整體而言涉及電連接器，且具體而言針對一種電源連接器，其具有改進的導熱性和散熱性，以適用于傳輸更高的電流和增大的功率。
【背景技術(shù)】
[0004]常見類型的電連接器系統(tǒng)包括一公型組件以及一母型插座連接器，其中公型組件插入母型插座組件以建立電連接。熱可能是導致這些類型的電連接器、尤其是那些承載大電流并經(jīng)受增大的功率的電連接器失效的最常見的原因。熱在連接器中累積且在未被合適地散發(fā)時，導致連接器的構(gòu)件受損以及連接器的失效。在連接器技術(shù)中已經(jīng)做出了許多努力來按一有效的方式限制和移除電連接器中的熱。然而，這類努力幾乎完全依賴于熱傳導和常規(guī)的連接器設計，因此僅獲得有限的成效。在幾乎所有技術(shù)領(lǐng)域且尤其是計算機、通信以及工業(yè)應用中，越來越多地使用更高的電流和更小的連接器，這些努力已更難獲得成效。
[0005]在多數(shù)情況下，一連接器內(nèi)的散熱受到連接器內(nèi)存在的各種不連續(xù)性的限制，所述各種不連續(xù)性不會提供在連接器的內(nèi)部導體與連接器的外表皮(skin)之間的用于將熱向大氣散發(fā)的一連續(xù)的高導熱性的路徑。在其它連接器中，盡管采用了具有高電絕緣特性的材料，但是同樣這些材料僅具有有限的導熱性且未促進從連接器中的散熱。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型申請解決了現(xiàn)有技術(shù)的這些局限，其通過為產(chǎn)生熱的連接器的構(gòu)件提供一連續(xù)的貫穿整個連接器到其外周的低熱阻的路徑，同時利用具有高電阻和低熱流阻的材料完全地將這些熱源包封在連接器中，以便于將熱從連接器中排出，同時不會增加復雜性且省去使用一散熱器的額外成本。
[0007]由此，本申請的一目的在于提供一種電源連接器，其具有提高的導熱性以及散熱性，以適用于傳輸更高的電流和增大的功率。
[0008]本申請的另一目的在于在具有一個或多個導體的一電連接器中采用熱傳導和對流，以將熱經(jīng)由連接器的外表面引導至周圍環(huán)境。
[0009]本申請的又一目的在于限制熱在一電源連接器中累積，其通過僅采用貫穿連接器的由高導熱性材料構(gòu)成的部件，以用于有效地將熱從連接器散發(fā)到一散熱器或周圍環(huán)境。
[0010]本申請的再一目的在于采用一密實(solid)金屬筒形套筒和一盤繞式(coiled)的圓形金屬質(zhì)彈簧的組合，以將熱從一承載電流的電連接器的內(nèi)部引導至電連接器的外周，以將熱向周圍環(huán)境散出。
[0011]本申請的還一目的在于消除具有由高導熱性材料構(gòu)成的一本體的一電連接器中的間隙和空穴，以便于將熱從導體上散出或排出。
[0012]本申請還構(gòu)思了一種在一個多導體電連接器中的裝置(arrangement)，用于將已連接的導電的公型端子和母型端子完全地包封在由一高導熱材料構(gòu)成的無間隙或空穴的一連續(xù)結(jié)構(gòu)中，以使電導體內(nèi)的熱累積最小化。
[0013]本實用新型申請?zhí)峁┝艘环N電連接器，其具有一個或多個第一端子，所述一個或多個第一端子分別適于電連接于一個對接連接器的相應一個或多個第二端子，其中，當進行(rendered)導電時在這兩個連接器中產(chǎn)生熱，所述電連接器包括:一導熱的第一內(nèi)電絕緣體，圍繞且緊配合接觸所述一個或多個第一端子設置；一細長的金屬套筒，圍繞且緊配合接觸所述第一內(nèi)電絕緣體設置；一導熱的第一外連接螺母，適于連接于所述對接連接器，并圍繞且緊配合接觸所述金屬套筒設置；以及至少一個金屬質(zhì)盤繞式彈簧導熱導體，設置在所述金屬套筒與所述第一外連接螺母之間并接觸所述金屬套筒與所述第一外連接螺母，其中，熱從所述一個或多個第一端子經(jīng)由所述第一內(nèi)電絕緣體、所述金屬套筒以及所述金屬質(zhì)盤繞式彈簧導熱導體傳遞至所述第一外連接螺母，以便從所述第一外連接螺母的一外表面散發(fā)出。
[0014]所述盤繞式的彈簧導熱導體可設置在一大體圓形的狹槽內(nèi)，所述大體圓形的狹槽可設置于所述第一外連接螺母的一內(nèi)表面且圍繞所述第一外連接螺母的所述內(nèi)表面延伸。
[0015]所述盤繞式的彈簧導熱導體在形狀上可呈大體圓形，且可包括沿所述盤繞式的彈簧導熱導體的長度設置的多個間隔開的盤卷，以允許將熱經(jīng)由傳導和對流從所述金屬套筒向外傳遞至所述第一外連接螺母。
[0016]所述盤繞式的彈簧導熱導體可呈一大體圓形的盤繞式的彈簧的形式。
[0017]所述電連接器還可包括:一密封件，設置為以一抵接方式接合在所述金屬套筒與所述對接連接器的一導熱的第二內(nèi)電絕緣體的相鄰部分之間。
[0018]所述對接連接器可包括圍繞且緊配合接觸所述一個或多個第二端子設置的導熱的第二內(nèi)電絕緣體，而且所述第一內(nèi)電絕緣體和所述第二內(nèi)電絕緣體可布置為相互對準，且所述第一內(nèi)電絕緣體和所述第二內(nèi)電絕緣體的相鄰的兩端部之間可存在有一間隙，所述細長的金屬套筒可設置在所述間隙上并緊密配合接觸所述第二內(nèi)電絕緣體。
[0019]所述密封件可以為一般形式的一 O型圈。
[0020]所述密封件可由一可壓縮材料構(gòu)成。
[0021]所述第一內(nèi)電絕緣體可由一導熱的電絕緣熱塑性材料構(gòu)成。
[0022]所述第一內(nèi)電絕緣體和所述第二內(nèi)電絕緣體可由導熱的電絕緣熱塑性材料構(gòu)成。
[0023]所述第一外連接螺母可包括在其外表面上的促進熱從該外表面上散發(fā)的多個間隔開的肋部。
[0024]所述第一內(nèi)電絕緣體可包括在其外表面上的促進熱從該外表面上散發(fā)的多個間隔開的肋部。
[0025]所述電連接器還可包括:一導熱的第二外連接螺母，設置于所述對接連接器且適于固定連接于所述第一外連接螺母。
[0026]所述第一外連接螺母和所述第二外連接螺母可分別具有適于相互連接固定的外螺紋部分和內(nèi)螺紋部分。
[0027]所述第一外連接螺母及第二外連接螺母可分別包括在其各自的外表面上設置的多個間隔開的第一肋部及第二肋部，以便于將熱從所述第一外連接螺母及第二外連接螺母散發(fā)出。
[0028]所述一個或多個第一端子及第二端子可分別連接于多個第一導線及第二導線中的相應一者，而且所述電連接器還可包括:第一導熱包覆成型本體及第二導熱包覆成型本體，分別包覆所述第一端子及所述第一導線和所述第二端子及所述第二導線。
[0029]所述第一內(nèi)電絕緣體及第二內(nèi)電絕緣體可包括分別在其外表面上的多個間隔開的第一肋部及第二肋部，以便于將熱從所述第一內(nèi)電絕緣體及第二內(nèi)電絕緣體散發(fā)出。
[0030]所述盤繞式的彈簧可包括成一角度的盤卷，以便于所述第一外連接螺母與所述金屬套筒之間的相對運動，而不會引起所述盤繞式的彈簧導熱導體纏結(jié)。
[0031]本實用新型申請還提供了一種對接裝置，用于對接公型電連接器和母型電連接器，以將多個第一導線連接于多個第二導線，所述對接裝置包括:一個第一單體式本體，由電絕緣導熱材料制成，且限定多個間隔開的、細長的且大體線性平行的第一狹槽，所述第一單體式本體具有一第一外表面；多個細長的線性的公型端子，安裝于所述第一單體式本體，其中，各個所述公型端子均對準且設置于所述第一單體式本體的所述多個第一狹槽中的相應一個之中，并沿所述第一狹槽的長度設置；一個第二單體式本體，由電絕緣導熱材料制成，且具有一第二外表面，并且還具有多個間隔開的、細長的且大體線性平行的元件，每個元件內(nèi)具有一相應的第二狹槽；多個母型端子，每個母型端子均設置在所述第二單體式本體的一相應的第二狹槽內(nèi)，且適于收容并電連接于一相應的公型端子。其中，當所述公型端子插入所述母型端子時，每個所述第一狹槽適于以緊配合接合方式收容所述第二單體式本體的多