[发明专利]带有内部弹簧部件的屏蔽电连接器系统

说明书

公开了一种用于将部件电连接和机械连接至电源的屏蔽电连接器系统。该屏蔽连接器系统包括：具有凸型端子的凸型连接器组件、接收凸型端子的不导电凸型内壳、以及接收凸型内壳的一部分的导电凸型外壳。该凸型端子包括限定接收器的一组侧壁，还包括至少一个接触臂。具有至少一个弹簧臂的内部弹簧构件位于凸型端子接收器内。一种凹型连接器组件，该凹型连接器组件包括凹型端子，该凹型端子具有接收凸型端子和弹簧构件的插座。其中，在屏蔽电连接器系统的连接位置：凸型端子和弹簧构件位于凹型端子的插座内，凸型端子、弹簧构件和凹型端子位于凹型外壳内，凸型端子和弹簧构件位于凹型内壳内，凸型端子和弹簧构件位于凸型内壳内，并且凸型端子和弹簧构件的大部分延伸到凸型外壳之外。

对相关申请的引用

本专利申请要求于2019年1月15日提交的美国临时专利申请62/792,881的权益，该临时专利申请的内容通过完整引用结合在此，并成为本专利申请的一部分。

技术领域

本公开涉及电连接器，尤其涉及一种具有弹簧致动的电连接器组件的屏蔽电连接器系统。具体而言，本公开涉及一种在机动车(包括乘用车和商用车)中用于大功率、大电流和/或高电压应用的电连接器系统，在这些应用中，连接器组件对于提供机械和电连接至关重要，同时满足严格的行业标准、生产和性能要求。

背景技术

在过去的数十年中，汽车以及其它公路车辆和越野车辆(例如皮卡、商用货车和卡车、半卡车、摩托车、全地形车和运动型多用途车(统称为“机动车”))中使用的电气部件的数量急剧增加。在机动车中使用电气部件是出于多种原因，包括但不限于监视、改善和/或控制车辆性能、排放、安全性，以及给机动车的乘客带来舒适。这些电气部件在机动车内是通过传统的连接器组件进行机械和电气连接的，这些连接器组件由孔眼和螺纹紧固件组成。已经花费了大量时间、资源和精力来开发符合机动车市场的各种需求和复杂性的连接器组件；但是，传统的连接器组件有多种缺点。

机动车对于电气部件和连接器组件都是具有挑战性的电气环境，这是由许多条件造成的，包括但不限于使得初始安装很困难的空间限制、苛刻的操作条件、宽环境温度范围、长时间的振动、热载荷和寿命等，所有这些条件都可能导致部件和/或连接器故障。例如，连接器安装错误(通常发生在装配厂)和连接器脱落(通常发生在现场)是电气部件和机动车的两种重要故障形式。这些故障形式之中的每一种均会导致高昂的维修和保修成本。例如，在全球范围内，所有汽车制造商及其直接供应商每年的累计保修总额估计在500亿和1500亿美元之间。

一种不受恶劣工作条件、长时间振动和过多热量(尤其是在车辆的“引擎盖下”积聚的热负荷)的影响的更适当、更坚固的连接器组件是弹簧式连接器。为了产生稳健的解决方案，许多公司已经设计了各种弹簧式连接器。不幸的是，虽然较新式的连接器与使用孔眼和螺纹连接器的老式连接器相比有所改进，但仍然有太多故障。弹簧致动的连接器组件在机动车应用中发生故障的一部分原因是因为组件的设计，即，弹簧元件(例如凸片)位于连接器的外围处。通过将弹簧凸片置于连接器的外表面上，制造商试图使该组件的部件的接合对于在工厂组装部件的工人来说变得显而易见。不幸的是，对于塑料和金属来说，汽车环境的高温使得外围弹簧容易过早失效。机动车的发动机舱超过100℃并且机动车发动机的各个部件达到或超过180℃并不罕见。在100℃时，大多数塑料开始塑化，因而降低外围处的弹簧致动的元件的保持力。在100℃时，弹簧钢的热膨胀会降低外围处的弹簧致动的连接器的保持力。此外，由于弹簧钢在高温与低温之间反复承受热循环，由弹簧钢形成的弹簧致动的构造易于存留弹簧钢所固有的残留材料记忆。经过多次温度循环之后，弹簧钢会开始恢复其原始的预成型形状，这会降低弹簧致动的元件与连接器组件的其它部件的保持力。这种行为使得传统的连接器组件随着时间的推移容易受到振动和失效的影响，这种振动和失效均会显著降低传统连接器的性能和可靠性。因此，希望提供一种低成本、抗振动、耐高温的连接器组件。