高压端子架的制作方法

高压端子架
相关申请的交叉引用
1.本技术要求于2021年5月12日提交的美国临时专利申请第63/187,588号以及于2021年6月12日提交的美国临时专利申请第63/195,785号的权益，两者的内容通过引用整体纳入本文。


背景技术：

2.本公开涉及一种高压端子架，特别是涉及一种两件式高压(hv)端子架。
3.高压端子架包括刚性的外部壳体和更顺应性的接触弹簧。通常，刚性的外部壳体与更顺应性的接触弹簧分开，并由不同的材料制成，需要在制造时组装。这种高压框架是两件式组件。在一些实施方式中，导电母线压接至刚性的外部壳体，从而形成三件式组件。开发一种能够提供相同的功能但不需要刚性的外部壳体和更顺应性的接触弹簧的独立部件的高压端子架将是有益的。


技术实现要素：

4.根据一个方面，两件式高压(hv)端子架包括端子架和接触弹簧。端子架至少包括顶部部分、底部部分和中间部分，并且形成用于接纳第一母线和第二母线的开口。接触弹簧构造成与端子架的顶部部分接合，其中，上述接触弹簧包括延伸到上述端子架的开口中的弹簧部分。
5.根据另一方面，接头组件包括壳体组件、两件式端子组件和端子位置保证件(tpa)。上述壳体组件包括用于接纳母线的至少第一开口。两件式端子组件包括端子架和与端子架接合的接触弹簧，其中，两件式端子组件位于壳体组件内。端子位置保证件(tpa)靠近两件式端子组件位于壳体组件内。
附图说明
6.图1a是根据一些实施方式的高压(hv)端子组件的等距视图；图1b是移除了外罩的高压(hv)端子组件的等距视图，示出了根据一些实施方式的高压(hv)端子架。
7.图2是根据一些实施方式的与高压端子组件相关联的接头组件的剖视图。
8.图3a是根据一些实施方式的已安装有接触弹簧的端子组件的等距视图；图3b是根据一些实施方式的已安装有接触弹簧的端子组件的侧视图。
9.图4a是根据一些实施方式的定位成接纳接头侧母线的接头组件的剖视图；图4b是根据一些实施方式的包括处于安装位置的接头侧母线的接头组件的剖视图。
10.图5a和图5b是根据一些实施方式的双向贯通的端子组件的等距视图。
11.图6是根据一些实施方式的利用图5a和图5b所示的双向贯通的端子组件的双向贯通的接头组件的分解图。
12.图7是根据一些实施方式的双向贯通的接头组件的等距视图。
具体实施方式
13.根据一些方面，本发明涉及一种高压(hv)端子组件。在一些实施方式中，高压端子组件是由两部分组成的组件，包括端子架和弹簧触件，其中，弹簧触件构造成与端子架接合。在一些实施方式中，端子架由具有第一厚度的第一材料(例如不锈钢)件制成，弹簧触件由具有小于第一厚度的第二厚度的第二材料(例如不锈钢)件制成。其结果是，如期望那样，与弹簧触件相比，端子架提供了更大的刚度。
14.现在参考图1a至图1b，提供了一种高压端子组件100，该高压端子组件100利用成对接头组件108a、108b。在该示例中，高压端子组件100是直角组件。端子端口102a、102b构造成在第一纵向或水平方向上接纳对应的端子(未示出)。导电母线104a、104b(称为连接器侧母线)以与端子端口102a、102b相关联的连接方向成直角的垂直方向延伸。
15.在图1b所示的实施方式中，移除与高压端子组件100相关联的壳体的一部分，以露出接头组件108a、108b。在该实施方式中，连接器侧母线106a、106b分别从接头组件108a、108b纵向地延伸。同样地，接头侧母线104a、104b从接头组件108a、108b沿向下方向延伸。如下文更详细地描述的，在一些实施方式中，接头侧母线104a、104b是穿过式的母线，不需要将母线分别压接至接头组件108a、108b。在一些实施方式中，连接器侧母线106a、106b分别向下滑入到接头组件108a、108b中，并通过接触弹簧(126，如图3a和图3b所示)分别与接头侧母线104a、104b接触。
16.现在参考图2至图4b，提供了容纳在各个接头组件108a、108b内的接头组件108a、108b和端子组件114a、114b(统称为端子组件114)的各种视图。在一些实施方式中，每个端子组件114是两件式组件，包括端子架116和接触弹簧118，参照图3a和图3b进行了更详细的描述。
17.在图2所示的实施方式中，接头组件108a包括壳体组件110a、端子组件114a和端子位置保证件(tpa)112a。关于接头组件108a，端子组件114a位于壳体组件110a内。在图2所示的实施方式中，接头侧母线104a位于壳体组件110a内，并由端子组件114a保持。开口或端口115a构造成接纳连接器侧母线106a(如图1a所示)，该连接器侧母线106a由端子组件114a保持就位。具体地，如参照图3a和图3b所述，接触弹簧118构造成对连接器侧母线106a施加法向力，从而促使连接器侧母线106a与接头侧母线104a接触。在一些实施方式中，tpa 112a构造成位于壳体组件110a内，并与壳体组件110a内的端子组件114a接合。在一些实施方式中，tpa 112a包括锁定特征(未示出)，该锁定特征与壳体组件110a接合，以将tpa 112a锁定在壳体组件110a内的适当位置。同样地，接头组件108b包括壳体组件110b、端子组件114b和端子位置保证件(tpa)112b。
18.图3a和图3b示出了端子组件114a，该端子组件114a是包括端子架116和接触弹簧118的两件式组件。端子组件114a包括开口。接触弹簧118的弹簧部分126延伸到开口中，其中，开口构造成接纳接头侧母线104a和连接器侧母线106a(如图1a和图1b所示)。如上所述，接触弹簧118的弹簧部分126与连接器侧母线106a接触，并促使连接器侧母线106a与接头侧母线104a接触(如图4a和图4b中更详细地所示)。
19.在一些实施方式中，端子架116由折叠成期望形状的具有第一均匀厚度的单件材料制成。在一些实施方式中，接触弹簧118由折叠成期望形状的具有第二均匀厚度的单件材料制成，其中，第二厚度小于第一厚度。两件式端子组件的一个优点是，形成端子架116的材
料的厚度大于形成接触弹簧118的材料的厚度，端子架116的比接触弹簧118更大厚度提供了更好的刚度。同样地，由于接触弹簧的厚度，接触弹簧118、特别是弹簧部分126更具挠性。在一些实施方式中，端子架116和接触弹簧118由相同的材料(例如不锈钢)制成，其中，诸如端子架116和接触弹簧118的刚度的特性是基于各个部件的厚度进行选择的。在其他实施方式中，端子架116和接触弹簧118可以使用不同的材料制成。例如，端子架116可以由高碳钢制成，其中，接触弹簧118可以由不锈钢制成。在一些实施方式中，端子架116是“c形”的，并且包括顶部部分132、中间部分134和底部部分136，其中，顶部部分132和底部部分136彼此平行。中间部分134横向于顶部部分132和底部部分136，并且将顶部部分132和底部部分136连接。顶部部分132、中间部分134和底部部分136形成构造成接纳连接器侧母线106和接头侧母线104的开口。在一些实施方式中，顶部部分132构造成接纳和捕获接触弹簧118，其中，上述弹簧部分126延伸到开口中，并且构造成对连接器侧母线106施加法向力，以促使连接器侧母线106与接头侧母线104接触。在一些实施方式中，端子架116的底部部分136包括止动特征142、前引导特征138和侧引导特征140。止动特征142限定了接头侧母线104能延伸到端子架116中的最大范围。侧引导特征140和前引导特征138有助于将接头侧母线104引导到端子架116的开口中。此外，前引导特征138与tpa 112a的重叠特征150(如图4a和图4b所示)相互作用，以确保端子架116在壳体110内正确地定位。
20.在一些实施方式中，接触弹簧118也是“c形”的，并且具有第一部分120、中间部分122和第二部分124。第一部分120和第二部分124构造成与端子架116接合，其中，弹簧部分126延伸到设置在端子组件114a内的开口中。如图3b所示，第一部分120和第二部分124环绕端子架116的顶部部分132包裹，并且防止接触弹簧118相对于端子架116向前或向后移动。在一些实施方式中，接触弹簧118还包括位于中间部分122内的切口部分128和形成在切口部分128内的弹簧130。在一些实施方式中，弹簧130朝向端子架116弯曲或挠曲。在将接触弹簧118安装到端子架116上的过程中(需要使接触弹簧118在端子架116之上滑动)，弹簧130在端子架116的顶面上弯曲或挠曲。在端子架116的顶面上形成的凹槽或通道(未示出)构造成在接触弹簧118与端子架116完全接合时接纳和捕获弹簧130。弹簧130与端子架116的凹槽或通道(未示出)的接合防止了接触弹簧118相对于端子架116滑动。
21.图4a和图4b是示出将接头侧母线104b插入到接头组件108b中的剖视图。如图4a所示，接触弹簧118安装在端子架116上，端子组件114b安装在壳体组件110b内。在一些实施方式中，tpa 112b安装在壳体组件110b内，并被推至与端子架116接合，以确保端子架116正确地定位(例如座置)在壳体组件110b。在一些实施方式中，与tpa 112b相关联的重叠特征152与端子架116的前引导特征138接合，以确保端子架116在壳体组件110b内正确地定位/座合。在一些实施方式中，tpa 112b包括锁定特征(未示出)，该锁定特征与壳体组件110b接合，以确保tpa 112b(以及端子组件114b)正确地定位/座置在壳体组件110b内。
22.在将端子组件114b和tpa 112b插入到壳体组件110b内之后，将接头侧母线104b插入到接头组件108b内。在一些实施方式中，与端子架116相关联的前引导特征138和侧引导特征140用于将接头侧母线104b引导到端子架116内的适当位置。同样地，与端子架116相关联的止动特征142构造成接纳接头侧母线104b。在将接头侧母线104b定位在接头组件108b内之后，连接器侧母线106b可以插入到接头组件108b上的开口115b中。一旦插入，连接器侧
母线106b与接触弹簧118的弹簧部分126相互作用并对其进行压缩。弹簧部分126的压缩在连接器侧母线106b上产生法向力，该法向力将连接器侧母线106b压成与接头侧母线104b接触。
23.图5a和图5b示出了端子组件514，该端子组件514是包括端子架516和接触弹簧518的两件式组件。端子组件514包括用于接纳连接器侧母线606a、606b的开口(如图6所示)。通常，端子组件514构造成接纳连接器侧母线中的一个606a或606b，而不是同时接纳两者。在一些实施方式中，接触弹簧518包括分别延伸到端子组件514的开口中的第一弹簧部分526a和第二弹簧部分526b。如上所述，接触弹簧518的弹簧部分526a、526b中的至少一个与相应的连接器侧母线606a和/或606b中的一个接触，并促使特定的连接器侧母线606a和/或606b与接头侧母线604接触(如图6和图7中更详细地所示)。这种设计的一个优点是，接头组件608(如图6所示)可以从多个方向接纳连接器侧母线，使得接头组件608能够在需要连接器侧母线不同取向的不同应用中使用。
24.在一些实施方式中，端子架516由折叠成期望形状的具有第一均匀厚度的单件材料制成。在一些实施方式中，接触弹簧518由折叠成期望形状的具有第二均匀厚度的单件材料制成，其中，第二厚度小于第一厚度。两件式端子组件的一个优点是，形成端子架516的材料的厚度大于形成接触弹簧518的材料的厚度，端子架516的比接触弹簧518更大厚度提供了更好的刚度。同样地，由于接触弹簧的厚度，接触弹簧518、特别是弹簧部分526a、526b更具挠性。在一些实施方式中，端子架516和接触弹簧518由相同的材料(例如不锈钢)制成，其中，诸如端子架516和接触弹簧518的刚度的特性是基于各个部件的厚度进行选择的。在其他实施方式中，端子架516和接触弹簧518可以使用不同的材料制成。例如，端子架516可以由高碳钢制成，其中，接触弹簧518可以由不锈钢制成。在一些实施方式中，端子架516呈“c形”，并且包括顶部部分532、中间部分534和底部部分536，其中，顶部部分532和底部部分536彼此平行。中间部分534横向于顶部部分532和底部部分536，并且将顶部部分532和底部部分536连接。顶部部分532、中间部分534和底部部分536形成构造成接纳连接器侧母线606a、606b中的一个或两个以及接头侧母线604的开口(如图6和图7所示)。在一些实施方式中，端子架516包括沿底部部分536形成的孔口535，上述孔口535构造成接纳接头侧母线604(如图6和图7所示)。在图2至图4b所示的实施方式中，接头组件是单向的，因为连接器侧母线仅从一个方向固定至接头组件108。作为单向的结果，端子架116被取向成使得端子架116的开口接受连接器侧母线106和接头侧母线104两者。相反，图5a、图5b、图6和图7所示的双向设计的端子架516取向成允许连接器侧母线606a、606b的双向连接。端子架516包括孔口535，以允许接头侧母线604定位在端子架516内。
25.在一些实施方式中，顶部部分532构造成接纳和捕获接触弹簧518，其中，弹簧部分526a、526b延伸到开口中，并构造成分别对连接器侧母线606a、606b施加法向力，以促使各个连接器侧母线606a、606b与接头侧母线604接触。在一些实施方式中，接触弹簧518仅包括一个弹簧部分526，而不是两个弹簧部分526a、526b。即，在一些实施方式中，无论连接器侧母线606的方向如何，单个弹簧部分526均与连接器侧母线606接触。在一些实施方式中，端子架616的底部部分636可以包括与参照图3a和图3b所述的特征类似的止动特征(未示出)、前引导特征(未示出)和侧引导特征(未示出)。
26.在一些实施方式中，接触弹簧518也是“c形”的，并且具有第一部分520、中间部分
522和第二部分524。第一部分520和第二部分524构造成与端子架516接合，特别是与端子架516的顶部部分532接合。在一些实施方式中，弹簧部分526a、526b延伸到设置在端子组件514内的开口中。如上所述，在一些实施方式中，仅使用单个弹簧部分526，而不是两个独立的弹簧部分526a、526b。如图5a和图5b所示，第一部分520和第二部分524环绕端子架516的顶部部分532包裹，并且防止接触弹簧518相对于端子架516向前或向后移动。在一些实施方式中，接触弹簧518还包括位于中间部分522内的切口部分528和形成在切口部分528内的弹簧530。在一些实施方式中，弹簧530朝向端子架516弯曲或挠曲。在将接触弹簧518安装到端子架516上的过程中(需要使接触弹簧518在端子架516之上滑动)，弹簧530在端子架516的顶面532上弯曲或挠曲。在端子架516的顶面532上形成的凹槽或通道(未示出)构造成在接触弹簧518与端子架516完全接合时接纳和捕获弹簧530。弹簧530与端子架516的凹槽或通道(未示出)的接合防止了接触弹簧518相对于端子架516滑动。
27.在一些实施方式中，端子架516构造成用在双向的高压端子组件中，其中，连接器侧母线606a、606b可以从高压端子组件的任一侧定位。为了适应从端子架516向任一方向延伸的连接器侧母线606a、606b，弹簧部分526a、526b构造成朝向端子架516的中间部分534延伸。弹簧部分526a、526b在端子架516的开口内的取向允许连接器侧母线506a、506b垂直地(即，从顶部)插入到端子架516中(如图6和图7所示)。
28.现在参考图6和图7，提供了双向的接头组件608的分解图和组装图。图6所示的分解图示出了作为双向接头组件608一部分的壳体610、端子组件514和端子保持器612的组装，组装方式如图7所示。如图6所示，接触弹簧518安装在端子架516上，端子组件514安装在壳体组件610内。在一些实施方式中，端子保持器612安装在壳体组件610内，并被推至与端子架516接合，以确保端子架516正确地定位(例如座置)在壳体组件610内置。在一些实施方式中，与端子保持器612相关联的重叠特征(未示出)与端子架516接合，以确保端子架516在壳体组件610内正确地定位/座合。在一些实施方式中，端子保持器612包括锁定特征(未示出)，该锁定特征与壳体组件610接合，以确保端子保持器612(以及端子组件514)正确地定位/座置在壳体组件610内。在一些实施方式中，端子架516由端子保持器612保持就位，其中，端子架516不需要将端子架516保持在壳体组件610内的特征。
29.在将端子组件514和端子保持器612插入到壳体组件610内之后，将接头侧母线604插入到接头组件608内。接头侧母线604从接头组件608的下方插入，并且穿过端子保持器612插入到端子架514中。在一些实施方式中，这允许将接头组件608安装在接头侧母线604的顶部之上，其中，接头侧母线608随后在接头组件608内移动到适当位置。在一些实施方式中，接头侧母线604由端子保持器612保持并锁定就位。在其他实施方式中，接头侧母线604的位置由端子保持器612保持，但是并未由端子保持器612锁定就位。在将接头侧母线604定位在接头组件608内之后，连接器侧母线606a和606b可以插入到接头组件608上的开口615中。在一些实施方式中，连接器侧母线606a从第一方向设置，连接器侧母线606b从与第一方向相反的第二方向设置。这样，接头组件608是双向的。在一些实施方式中，将连接器侧母线606a插入到开口615中会导致弹簧部分526a的压缩，从而会对连接器侧母线606a产生法向力，该法向力将连接器侧母线606a压成与接头侧母线604接触。同样地，将连接器侧母线606b插入到开口615中会导致弹簧部分526b压缩，从而会对连接器侧母线606b产生法向力，该法向力将连接器侧母线606b压成与接头侧母线604接触。在一些实施方式中，连接器侧母
线606a、606b分别包括凹口620a、620b，以用于分别收纳弹簧部分526a、526b。凹口620a、620b与弹簧部分526a、526b的接合防止了连接器侧母线606a、606b在接头组件608内移动。
30.与端子组件114取向成仅允许连接器侧母线在单个方向上延伸的图2所示的接头组件108相比，图6和图7所示的端子组件514取向成允许连接器侧母线606a、606b从接头组件608双向地延伸。如图7所示，线材622a、622b以及相应的连接器侧母线606a、606b分别从接头组件608沿相反方向延伸。
31.虽然已经参照一个或多个示例性实施方式描述了本发明，本领域的技术人员应理解的是，可进行各种变化且其元件可以由等同物替代而不脱离本发明的范围。此外，可以作各种修改以使得具体的情形或材料适应本发明的教导，而不偏离其主要范围。因此，本发明并不旨在限制于所公开的(多个)具体实施方式，而是会包括落在所附权利要求内的所有实施方式。