浮动插座连接器的制作方法

电气元件制品的制造及其应用技术浮动插座连接器1.相关申请2.本技术是2017年11月16日提交的、国家申请号为2017800678261的分案申请。本技术主张于2016年11月17日提交的美国临时申请us62/423285、2016年12月1日提交的美国临时申请us62/428753、2017年1月26日提交的美国临时申请us62/450641、2017年2月17日提交的美国临时申请us62/460323以及2017年5月11日提交的美国临时申请us62/504827的国内优先权。各前述美国临时申请的内容其整体上并入本文。技术领域3.本发明涉及连接器领域，更具体地涉及板安装和总线安装的电源连接器。背景技术：4.电源连接器用于消耗大功率的设备中且因此采用高电流。在一些例子中，多个连接器以阵列安装于印刷电路板和汇流排(bas bars)。在更大的电源连接器阵列中，由于累积公差，一公插针与一母插座连接器的对准可能是困难的。大功率系统也能产生热量，且当承载大电流时，系统所产生的综合的膨胀能引起公插针和母插座连接器之间的相对移动。技术实现要素：5.一种插座连接器设置成安装在一部件(诸如印刷电路板)上的一孔内。插座连接器包括：一基体，一通路延伸贯穿基体且一通道从通路向外延伸；一桶体，包括一壁和从所述壁向外延伸的一凸缘，所述壁具有贯穿其的一通路；至少一个施压元件，接合凸缘且围绕所述壁；以及一接触件，安放于桶体的通路内。桶体的壁安放于基体的通路内且桶体的凸缘安放于基体的通道内。桶体设置成用于在基体中移动，以使插入到插座连接器中的一插针的中心线与所述部件的孔的中心线对准。附图说明6.本发明通过举例示出且不限于附图，在附图中附图标记标示类似的部件，而且在附图中：7.图1示出一插座连接器的一实施例的一立体图；8.图2示出插座连接器的一侧视图；9.图3示出插座连接器的一分解立体图；10.图4示出一插座连接器的另一实施例的一立体图；11.图5示出图4的插座连接器的一侧视图；12.图6示出图4的插座连接器与一插针接合的一侧视图；13.图7至图10示出插座连接器的实施例与一部件(诸如印刷电路板)接合的剖开图；14.图11示出图1的插座连接器的一基体的一侧视图；15.图12示出图1的插座连接器的一桶体的一侧视图；16.图13示出插座连接器的一接触件的一立体图；17.图14示出接触件的一侧视图；18.图15示出接触件的一端视图；19.图16示出两个插座连接器通过一插针安装于部件(诸如汇流排和印刷电路板)的一剖开图；20.图17示出内安装有一插针的插座连接器的一端视图；21.图18示出用于将插座连接器表面安装到部件上的一对准工具的一立体图；以及22.图19示出插座连接器、部件和对准工具的一剖视图。具体实施方式23.下面的详细说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。24.当一浮动插座连接器20与安装在插座连接器20内的一插针200一起使用时，浮动插座连接器20将部件300连接在一起以形成电连接。例如，插座连接器20在与插针200一起使用时可用于将一印刷电路板或柔性电路连接于一汇流排或可以平行方式排列的一对汇流排，或者可用于将一第一印刷电路板或柔性电路连接于一第二印刷电路板或柔性电路。在一实施例中，插座连接器20是电源连接器。从图中能够认识到的，插座连接器20提供了一浮动连接结构。通过“浮动连接结构”，这意味着插座连接器20和插针200能够相对彼此移动。这种浮动设计允许插座连接器20和插针200之间存在一定程度的不对准(misalignment)且插座连接器20自动补偿不对准同时保持电接触。25.插针200是常规的且由具有相反的端部202a、202b和定义外径的一外表面202d的一本体202形成。插针200的中心线204沿插针200的长度设置在端部202a、202b之间且定义一纵轴。26.部件300是常规的。各部件300具有第一表面300a和第二表面300b以及贯穿其的一通孔302，浮动插座连接器20能够安装在通孔302中。通孔302的中心线304沿部件300的高度设置在表面300a、300b之间且定义一纵轴。在一实施例中，第一表面300a和第二表面300b是平面。27.插座连接器20包括一基体30、安装在基体30内的一接触组件32以及至少一施压元件34。插座连接器20的所有构件由导电材料(诸如金属)形成。如本文所述，基体30贴装(affix)于部件300。接触组件32设置成相对基体30移动且因此相对贴装于基体30的部件300移动。28.在一实施例中，如图7至图9所示，基体30是环形的且具有大体u形的横截面。基体30包括一竖直的外壁36、从外壁36的一端向内延伸的一第一壁38以及从外壁36的另一端向内延伸的一第二壁40。在一些实施例中，第一壁38和第二壁40垂直于竖直的外壁36。第一壁38的内表面38c和第二壁40的内表面40c形成贯穿基体30的从基体30的一第一端30a延伸到基体30的一第二端30b的一通路42。基体30的中心线44沿基体30的长度设置在端部30a、30b之间且定义一纵轴。外壁36的表面36c、第一壁38的表面38b、第二壁40的表面40a相应形成与通路42连通且从通路42向外延伸的一通道46。通道46具有的沿与中心线44同一方向延伸的高度小于沿与中心线44同一方向延伸的通路42的高度。在一实施例中，通道46的表面38b、40a互相平行且表面36c垂直于表面38b、40a。在一实施例中，通道46靠近基体30的第二端30b但与其间隔开。在一些实施例中，壁36、38、40是环形的，从而通路42和通道46设置呈圆筒形结构。29.在一些实施例中，如图1、图2、图9和图11所示，外壁36的一外表面36d上具有锯齿。30.在一些实施例中，如图1、图2、图9和图11所示，一唇部48从外壁36的外表面36d靠近第一端30a向外延伸。31.在一实施例中，如图10所示，第二壁40从外壁36不是向内而是向外延伸。结果，通道46向基体30的第二端30b开口。32.接触组件32包括一桶体50、一接触件52以及一帽体54。33.桶体50由一竖直的壁56和从竖直的壁56的一外表面56d向外延伸的一凸缘58形成。壁56的一内表面56c形成从桶体50的一第一端50a向桶体50的一第二端50b延伸的一通路60。桶体50的中心线62沿桶体50的长度设置在桶体50的端部50a、50b之间且定义一纵轴。34.在一些实施例中，壁56和凸缘58具有圆形横截面。凸缘58能设置在沿壁56的外表面56d的任何位置上。如图所示，凸缘58设置成靠近壁56的一第一端56a但与壁56的第一端56a间隔开。35.在一些实施例中，如图7、图9和图10所示，一凸缘64从壁56的一内表面56c向内延伸、与凸缘58间隔开且限制(restrict)通路60。在一实施例中，凸缘64从壁56在壁56的第一端56a处向内延伸，从而限制通路60的一第一端60a。在一些实施例中，凸缘64是环形的。凸缘64可以取消。36.在一些实施例中，如图8所示，一凸缘66从外表面56d向外延伸且与凸缘58间隔开。在一实施例中，凸缘66从壁56在壁56的第二端56b处向外延伸。在一些实施例中，凸缘66是环形的。凸缘66可以取消。37.接触件52大体形成与桶体50的壁56的内表面56c的形状大体一致的中空状。接触件52可以由镀金的合金形成。38.在一实施例中，如图13至图15所示，接触件52由一环形的连接部68形成，环形的连接部68具有从其上悬伸的多个分离的柔性梁70，从而形成从接触件52的一第一端52a延伸到接触件52的一第二端52b的一通路72。接触件52的中心线74沿接触件52的长度设置在端部52a、52b之间且定义一纵轴。39.连接部68具有第一端部68a和第二端部68b、一内表面68c以及一外表面68d。在一实施例中，连接部68围绕其周圈是不连续的，从而一缝隙76被设置。40.在一些实施例中，连接部68具有从其第二端68b延伸的多个间隔开的块体(nub)78。在一实施例中，块体78沿平行于中心线76的纵向延伸。各块体78具有的长度大体小于连接部68的长度。在一实施例中，块体78与连接部68在同一平面内延伸。在一实施例中，块体78具有的曲线轮廓与连接部68的曲线轮廓相配。41.在一些实施例中，连接部68具有在其上设置的多个间隔开的凹坑(dimples)或者突起80a、80b。在一实施例中，突起80a、80b形成为球形穹顶。在一实施例中，突起80a、80b是细长的。突起80a、80b可能沿连接部68的外周对齐。突起80a、80b可以从连接部68的外表面68d向外延伸的一突起80a和从连接部68的内表面68c向内延伸的一突起80b交替布置。向外延伸的突起80a和向内延伸的突起80b的其它图案可以沿连接部68的外周设置。向外延伸的突起80a的数量可以不同于向内延伸的突起80b的数量。42.多个梁70从连接部68的第一端68a延伸。各梁70平行于中心线74且径向与中心线74间隔开。梁70沿连接部68的周圈彼此间隔开。43.在一实施例中，各梁70具有在一拐角84处以一角度从连接部68延伸的一第一部分82以及在一拐角88处以一角度从第一部分82的一端延伸的一第二部分86。第一部分82朝向中心线74向内形成角度，而第二部分86相对中心线74向外形成角度。拐角88可以是圆角。在一实施例中，多个拐角88沿接触件52的外周对齐且定义一内径。拐角88定义的内径小于插针200的直径。44.在一实施例中，各梁70具有沿其内表面70c的一凹部90，凹部90与第二部分84的自由端86a间隔开。凹部90具有平行于接触件52的中心线74延伸的细长的侧缘92、94以及在侧缘92、94的相反的端部处的端缘96、98。凹部90沿第一部分82的一段、沿拐角84以及沿第二部分88的一段延伸。凹部90允许插针200的本体202的外周收容在其内以设置与各梁70的两个接触点，如图17所示。45.接触件52可以由平板材料板冲压并卷成形。接触件52可以加工成形。46.在一实施例中，如图7、图9和图10所示，帽体54具有定义一中央通路102的一环形的第一壁100以及从第一壁100径向向外延伸且垂直于第一壁100的一第二壁104。在一实施例中，帽体54还具有从第二壁104延伸并垂直于第二壁104且大体平行第一壁100的一环形的第三壁106，参见图8。47.接触件52安放于桶体50的通路60内以使接触件52的第二端52a与桶体50的第二端50b大体对齐，接触件52的第一端与桶体50的第一端50a间隔开，且中心线62、74共线。连接部68的外表面68d靠近桶体50的壁56的内表面56d且向外延伸的突起80a抵靠壁56的内表面56d。帽体54将桶体50和接触件52固定在一起。在一实施例中，帽体54压配于桶体50和接触件52。在一实施例中，帽体54夹设于桶体50和接触件52。帽体54的壁100与桶体50的向内延伸的突起80a接合。帽体54的壁100具有的直径小于由向内延伸的突起80a定义的直径。因此，当帽体54的壁100与连接部68接合时，突起80a、80b变形。壁104接合桶体50的壁56的端部56b。在一些实施例中，块体78的端部与壁104接合且形成电路径。在包括壁106的帽体54的实施例中，壁106与凸缘66接合。在一些实施例中，凸缘66安放于壁106上的一凹部中。48.在一实施例中，施压元件34是波形弹簧。在一实施例中，施压元件34是弹性垫圈。在一实施例中，施压元件34是止推垫圈。49.接触组件32安放于基体30内。桶体50的壁56安放于基体30的通路42中。壁56从基体30的端部30a、30b向外延伸出。桶体50的凸缘58安放于基体30的通道46中且延伸到基体30的通路42中。接触组件32能够安放成使壁56的第一端56a靠近基体30的壁38或者使壁56的第二端56b靠近基体30的壁38。壁56具有的直径小于基体30的通路42且凸缘58的直径小于基体30的通道46但具有大于基体30的通路42的直径。结果，接触组件32能够相对基体30移动，但不能从基体30的第一端30a向外拉出。50.当使用如图7至图9所示的桶体50时，在一实施例中，一第一施压元件34安放在凸缘58和第一壁38之间且抵接凸缘58和第一壁38且进一步围绕桶体50的壁56，而一第二施压元件34安放在凸缘58和第二壁40之间且抵接凸缘58和第二壁40且进一步围绕桶体50的壁56。在一实施例中，仅设置第一施压元件34且凸缘58接合第二壁40。在一实施例中，仅设置第二施压元件34且凸缘58接合第一壁38。该实施例的插座连接器20通过表面安装或者通过将插座连接器20压配到通孔302中贴装于部件300。当表面安装时，基体30的第一壁38或者第二壁40贴装于部件300，例如，诸如通过将基体30焊接于部件300上的一导电迹线，且桶体50的壁56安放于部件300的通孔302中。桶体50的壁56具有的直径小于通孔302的直径。当压配时，基体30的壁36的外表面36d接合形成部件300的通孔302的壁；通孔302被镀覆以提供与部件300上的导电迹线的电连接。当压配时，唇部48防止插座连接器20进一步移动到通孔302中。如果锯齿设置于壁36上，锯齿咬入形成通孔302的壁。结果，接触组件32能够相对基体30且相对部件300移动，但基体30不能相对部件300移动。51.当使用如图10所示的桶体50时，在一实施例中，一第一施压元件34安放在凸缘58和第一壁38之间且抵接凸缘58和第一壁38且进一步围绕桶体50的壁56，而一第二施压元件34抵接凸缘58的相反侧且围绕桶体50的壁56。当如本文所述地贴装于部件300时，第二施压元件34与部件300的表面300a接合。在一实施例中，仅设置第一施压元件34且凸缘58接合部件300的表面300a。在一实施例中，仅设置第二施压元件34且凸缘58接合第一壁38。该实施例的插座连接器20只能够表面贴装于部件300。基体30的第二壁40贴装于部件300，例如诸如通过焊接，且桶体50的壁56安放于部件300的通孔302中。桶体50的壁56具有的直径小于通孔302的直径。结果，接触组件32能相对基体30和相对部件300移动。52.插针200能够从任一方向插入到接触件52中。就是说，使插针200先通过连接部68而后与接触件52的拐角88接合，从而能够插入到接触件52中，或者使插针200先通过梁70的自由端86a而后与接触件52的拐角88接合，从而插针200能够插入到接触件52中。当插针200与接触件52的拐角88接合时，所述多个梁70变形(flex)且大体挺直。第二部分86的向外翻的端部86a可能接触桶体50的壁56的内表面56c。电信号从插针200流入、穿过多个梁70、穿过连接部68、穿过桶体50和帽体54、穿过施压元件34、穿过基体30到部件300。53.桶体50的凸缘58能够在径向上平移且在基体30的通道46中旋转。施压元件34施压于凸缘58并抵靠桶体50的相对的壁38、40，以保持凸缘58与基体30之间且因此与接触件52之间的电接触。因为接触组件32能够相对基体30移动，所以插座连接器20和插针200之间一定程度的不对准被自动补偿同时保持电接触。当不对准时，在插入期间，插针22的中心线204不与基体30的中心线44共线。如果存在不对准，通过凸缘58与施压元件34接合以压缩施压元件34，接触组件32移动或者浮动。54.在这点上，如果两个施压元件34以弹簧的形式设置，则两个弹簧可以具有不同的弹簧特性以提供较硬的弹簧和较软的弹簧。较软的弹簧首先变形(deflect)以适应公差，且在较软的弹簧弯曲之后，较硬的弹簧变形以适应公差。例如，如果设置波形弹簧，那么一个波形弹簧可能比其它波形弹簧具有更多的波形。例如，一个波形弹簧可能具有十二个波形，而其它波形弹簧具有六个波形。在一优选实施例中，较硬的弹簧具有较软的弹簧的两倍多的波形。55.具有连接器300的插座连接器20的实施方式的一个例子如图16所示。在图16中，一对汇流排300’和一印刷电路板300”被设置。各插针200固定于相应的一个汇流排300’且与相应的另一个汇流排300’电隔离。各插针200收容在安装于印刷电路板300”上的一相应的插座连接器20内且如本文所述地与插座连接器20电接触。接触组件32相对基体30移动以补偿任何公差叠加。由于发热而产生的膨胀引起的移动也能够被接触组件32和基体30之间的浮动吸收。56.为了便于将插座连接器20表面安装于部件300，见图18，采用一对准工具400。对准工具400包括一圆筒状的内壁402、一圆筒状的外壁404以及将圆筒状的内壁402和圆筒状的外壁404间隔开的一基体壁406。内壁402和外壁404互相平行且沿同一方向从基体壁406延伸。圆筒状的内壁402的一端部可由一壁408封闭。圆筒状的外壁404具有从外壁404的一内表面延伸的多个指部410。在如图19所示的使用中，插座连接器20置于对准工具400上以使圆筒状的内壁402安放于接触件52的通路72中，基体406接合帽体54的壁104的一第二端104b，且圆筒状的外壁404上的指部410接合桶体50的壁56的外表面56d且延伸到基体30的通路42中。此后，组装好的插座连接器20和对准工具400安放于部件300上的通孔302内直到表面贴装于部件300的基体30的壁38或40与部件300的表面300a接合。圆筒状的外壁404的尺寸稍小于通孔302，以使圆筒状的外壁404的一外表面402d接合形成部件300上的通孔302的壁。在基体30的壁38或40表面贴装于部件300后，桶体50和接触件52的共线的中心线62、74与部件300的中心线304共线。在插座连接器20表面贴装于部件300后，通过将对准工具400从通孔302的另一侧拉出以将对准工具400从插座连接器20移出。57.在说明本发明的上下文中(尤其是在下面权利要求的上下文中)，术语“一(用于辅音前)”及“一(用于元音前)”及“所述”以及“至少一个”以及类似的代词的使用，将解释为涵盖单数和复数形式，除非本文另有说明或上下文明确否认。后随一个或多个物品的一列表的术语“至少一个”的使用(例如“a和b中的至少一个”)将解释为指的是从所列的物品中选择的一个物品(a或b)或所列的物品中的两个或更多个的任意组合(a和b)，除非另有说明或上下文明确否认。除非另有说明，术语“包括”，“具有”、“包含”、以及“含有”将被解释为开放性术语(即意味着“包括但不限于”)。本文中引用的数值范围仅旨在作为一种简略方式使各单值落入在该范围内，除非本文另有说明，且各单值合并到本说明书中，就像它单独在本文中被引用一样。此处说明的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非本文另有说明或上下文明确否认。本文提供的任一和所有的例子或示范性的语言(例如，“诸如”)的使用旨在仅更好地解释本发明且不是对本发明的范围进行限制，除非另有说明。在本发明中没有任何语言应被解释为表明任何未主张的部件对实践本发明是必不可少的(essential)58.本文说明了本发明的优选实施例，包括发明人了解的实现本发明的最佳方式。对于本领域普通技术人员而言，通过阅读先前的说明，这些优选实施例的变型可能变得显而易见。发明人期望本领域普通技术员合适地使用这些变型，并且发明人期望本发明将在除了本文具体说明以外的方法实施。因此，在适用法律允许的情况下，本发明包括随附权利要求引用的主题的所有修改及等同物。此外，上述特征在本发明所有可能的变型中的任何组合将包括在本发明内，除非另有说明或上下文明确否认。









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