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CN102326305B - 电连接器 - Google Patents

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CN102326305B CN201080008554.6A CN201080008554A CN102326305B CN 102326305 B CN102326305 B CN 102326305B CN 201080008554 A CN201080008554 A CN 201080008554A CN 102326305 B CN102326305 B CN 102326305B
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克劳斯·艾博杰戈·安德森
普雷本·邦德
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Schneider Electric IT Corp
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American Power Conversion Corp
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Abstract

导电叉包括第一臂构件和第二臂构件以及连接器，每个臂构件具有电接头和枢转部分，枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，第一臂构件和第二臂构件被配置成围绕杆枢转，且连接器在汇流排插入在电接头之间之前将第一臂构件和第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，连接器被配置成响应于汇流排在电接头之间的插入而屈服于传递到连接器上的力且允许第一臂构件和第二臂构件围绕杆枢转，且汇流排的插入使电接头分开且使第一臂构件和第二臂构件围绕杆枢转并将力传递至连接器上。

Description

电连接器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年2月27日提交的名称为“ELECTRICALCONNECTOR（电连接器）”的共同审理的美国专利申请第12/395,502号（代理人卷号：026808-004800US）的优先权，该美国专利申请为了所有目的以引用方式整体并入。
背景
高功率电子设备使用汇流排（busbar）以传输数量级为数百安培或更多的高电流。为了使设备被更容易地连接汇流排和从汇流排断开连接，例如以允许可移除的和可替换的设备模块及其类似物，而使用汇流排连接器。以这种方式，一件电子设备的汇流排（例如容纳可移除的子系统模块的系统）可被可释放地连接到子系统模块的相对的汇流排。能够处理高功率电子设备的数百安培的电流的汇流排连接器可非常贵且很难制造。
简单的，相对价格较低的汇流排连接器可被用来连接高功率设备。例如，这些价格较低的汇流排连接器通常不被设计成接纳以大的公差例如+/-2mm或更多错开的相对的汇流排（例如，在三维中的任一个中，5mm厚的汇流排被错开2mm）。因此，使用该汇流排连接器需要具有精密公差的设备模块，这增加了设备模块的成本且抵消了由价格较低的汇流排连接器提供的节省。
概述
根据本公开内容的示例性的导电叉包括第一臂构件和第二臂构件以及连接器，每个臂构件具有电接头和枢转部分，枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，第一臂构件和第二臂构件被配置成围绕杆枢转，且连接器在汇流排插入在电接头之间之前将第一臂构件和第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，连接器被配置成响应于汇流排在电接头之间的插入而屈服于（yield）传递到连接器上的力且允许第一臂构件和第二臂构件围绕杆枢转，且汇流排的插入使电接头分开且使第一臂构件和第二臂构件围绕杆枢转并将力传递至连接器上。
该导电叉的实施方案可包括下列特征中的一个或多个。连接器可被配置成当汇流排插入在接触点之间时通过断开而屈服于传递到连接器上的力。连接器可被压配合在第一臂构件和第二臂构件中的至少一个的狭孔（slot）中，且连接器可被配置成当汇流排插入在接触点之间时通过从狭孔中拉出而屈服于传递到连接器上的力。第一臂构件和第二臂构件中的至少一个和连接器可为整体件。第一臂构件和第二臂构件两者以及连接器可为整体件。连接器可机械地连接第一臂构件和第二臂构件以使第一臂构件和第二臂构件的电接头由间隙分开。间隙可在大约1mm到大约3mm的范围中。第一臂构件和第二臂构件可被配置成传输大于大约100安培的电流。
根据本公开内容的示例性的电连接器包括杆、第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，第一臂构件和第二臂构件被定位在杆的相对侧上且被配置成围绕杆枢转。电连接器还包括偏置构件和连接器构件，偏置构件连接到第一臂构件和第二臂构件且偏置第一臂构件和第二臂构件的枢转部分抵住杆，且连接器构件在偏置构件被连接到第一臂构件和第二臂构件之前将第一臂构件和第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，连接器构件被配置成响应于汇流排在第一臂构件和第二臂构件的电接头之间的插入而屈服于传递到连接器构件上的力且允许第一臂构件和第二臂构件保持与杆接触同时围绕杆枢转。
该电连接器的实施方案可包括下列特征中的一个或多个。连接器构件可被配置成当汇流排插入在电接头之间时通过断开而屈服于传递到连接器构件上的力。连接器构件可被压配合进入第一臂构件和第二臂构件中的至少一个的狭孔中且连接器构件可被配置成当汇流排插入在电接头之间时通过从狭孔中拉出而屈服于传递到连接器构件上的力。电接头的轮廓可被设定为相对于汇流排的插入方向展现非垂直的面且响应于汇流排的插入而将电接头远离彼此移动。臂构件中的每个还可包括狭孔的一部分以接纳柱，从而限制围绕杆的旋转。狭孔的部分的大小可被设定成将第一臂构件和第二臂构件围绕杆的旋转限制在小于5度。枢转部分可为半圆形以接纳圆形的杆。偏置构件可为双金属弹簧。第一臂构件和第二臂构件中的至少一个和连接器构件可为整体件。第一臂构件和第二臂构件两者以及连接器构件可为整体件。连接器构件可机械地连接第一臂构件和第二臂构件以使第一臂构件和第二臂构件的电接头由间隙分开。
根据本公开内容的装配电连接器的示例性的方法包括：将杆附接到基部汇流排；定位传导性叉构件以接纳附接到基部汇流排的杆，传导性叉构件包括第一臂构件和第二臂构件以及连接器构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，第一臂构件和第二臂构件被配置成围绕杆枢转，且连接器构件在相对的汇流排的插入之前将第一臂构件和第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，连接器构件被配置成响应于相对的汇流排在电接头之间的插入而屈服于传递到连接器构件上的力且允许第一臂构件和第二臂构件围绕杆枢转；且当连接器构件连接第一臂构件和第二臂构件时，将偏置构件连接到第一臂构件和第二臂构件，偏置构件被配置成偏置第一臂构件和第二臂构件的枢转部分抵住杆。
该方法的实施方案可包括下列特征中的一个或多个。方法可包括在连接偏置构件之后，在电接头之间插入相对的汇流排以在连接器构件上引起力并使连接器构件屈服。
根据本公开内容的示例性的电子装置包括外壳、被配置成耦合到功率源的输入端、功率架（power frame）、耦合到输入端和功率架且被配置成给功率架提供功率的电接口，和电连接到功率架的至少一个电连接器。至少一个电连接器包括杆、第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，第一臂构件和第二臂构件被定位在杆的相对侧上且被配置成围绕杆枢转。电连接器还包括连接到第一臂构件和第二臂构件且偏置第一臂构件和第二臂构件的枢转部分抵住杆的偏置构件，和连接器构件，连接器构件将第一臂构件和第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，同时偏置构件被连接到第一臂构件和第二臂构件，且连接器被配置成响应于汇流排在第一臂构件和第二臂构件的电接头之间的插入而屈服于传递到连接器上的力且允许第一臂构件和第二臂构件保持与杆接触同时围绕杆枢转。电子装置还包括被配置成接纳子系统模块的至少一个隔室，子系统模块被配置成放置在隔室中且包括被配置成插入在电接头之间的汇流排。
该电子装置的实施方案可包括下列特征中的一个或多个。连接器构件可被配置成当子系统模块的汇流排插入在电接头之间时通过断开而屈服于传递到连接器构件上的力。
在此讨论的多种实施方案可提供下列能力中的一个或多个。汇流排连接器的装配可被手动地实施，而无需对于复杂的机械例如机器人装配机器的需要。汇流排连接器能够接纳错开的汇流排，以使汇流排连接器可被安装到按照大的设计公差设计的电子设备中。这可提供在制造装备有汇流排连接器的电子设备中和/或在制造用来配合汇流排连接器的电子设备中的成本节约。在汇流排连接器的臂构件上的弯曲的电接头提供臂构件和相对汇流排之间的单个接触线，其帮助防止对于能量传输的效率有害的且可损坏汇流排和/或汇流排连接器的击穿。汇流排连接器在传输高电流时对于其性能是完全可预见的。这部分地是因为仅有一个螺栓连接将汇流排连接器固定到基部汇流排。
附图简述
图1是包括由汇流排连接器电连接的模块设备的电气系统的示图。
图2是由汇流排连接器连接的一对汇流排的等距视图。
图3-5是图2的汇流排和汇流排连接器的局部分解图。
图6是图2的汇流排和汇流排连接器的侧视图。
图7是图2的汇流排连接器的传导性叉构件的侧视图。
图8是由汇流排连接器连接的两个垂直的汇流排的侧视图。
图9图示了包括两个导电叉的汇流排连接器的可替换的实施方案。
图10是用于汇流排连接器的传导性叉构件的另一个实施方案的侧视图。
图11是用于汇流排连接器的传导性叉构件的另一个实施方案的等距视图。
图12是用来装配图2-6的汇流排连接器的工序的方框流程图。
图13是类似于图6但是带有多种标注的尺寸的侧视图。
在附图中，类似的部件和/或特征可具有相同的参考符号。另外，同样类型的多种部件可通过在参考符号后加入破折号和在类似的部件中进行区分的第二个符号来区分。如果仅第一个参考符号在说明书中被使用，则描述可应用于具有相同的第一参考符号的类似的部件中的任何一个，而与第二参考符号无关。
详述
本文提供的公开内容其中描述了用于电连接电子设备的汇流排的汇流排连接器装置。汇流排连接器的示例性的实施方案能够在电子设备之间传输大的电流。在100至600安培或更高的范围内的电流可以在由汇流排连接器接合的汇流排之间传输。例如，示例性的汇流排连接器配置有传导性叉，该传导性叉包括在装配时由机械式连接器机械地连接的两个臂构件。当与相对的汇流排配合时，机械式连接器断开以使臂构件在配合过程期间是分开的且可独立地旋转以提供与相对的汇流排的牢固的电接触。汇流排连接器被设计以使其能够接纳相对的汇流排，即使相对的汇流排被在三维中错开相当大的位置公差以及大的角度公差，同时仍通过到每个臂构件的单个接触点连接到相对的汇流排。
使用汇流排连接器以传输高电流的示例性的系统是数据中心的不间断电源（UPS）或使用大量备用功率的其它类型设备。汇流排连接器可被用来在UPS的功率模块和UPS的功率架之间传输功率。功率架在数据中心或设备中被耦合到一个或多个电气装置。
参照图1，电气系统10包括被配置成放置多个子系统模块24的外壳12。外壳12包括连接到输入端28的电接口14，该输入端28被连接到功率源30。电接口被连接到功率架16。功率架16被电耦合到多个基部汇流排18。汇流排连接器20被附接到基部汇流排18中的每个。在这个示例中，外壳12被配置成接纳三个子系统模块24-1、24-2和24-3。子系统模块24中的每个包括相对的汇流排26。子系统模块24-2和24-3的相对的汇流排26中的每个凭借汇流排连接器20中的一个和基部汇流排18中的一个被可释放地耦合到功率架16。在图1中，子系统模块24-1从汇流排连接器20断开连接。优选地，子系统模块24可被插入和替换而无需人使用工具。
子系统模块24通过多个相对的汇流排26被连接到功率架16，每个相对的汇流排26通过汇流排连接器20和基部汇流排18耦合到功率架16。子系统模块24可被容纳在外壳12中的槽内或托板（rack shelf）上。电气系统10仅是包括三个子系统模块24的示例系统，但是其它系统可具有更少或更多的子系统模块24。汇流排18和26可由多种材料制成，例如镀锡铝、铜或镀锡铜。
电气系统10优选地是UPS且子系统模块24是功率模块。功率模块可包含电池和/或燃料电池。功率模块24可被连接到数据中心负载，例如被配置成放置信息技术（IT）设备的多个机架（rack）。电接口14包括电气转换电路以将从功率源30接收的功率转变成另一种形式或电压等级。例如，如果功率源30是交流功率源，则电接口14可将交流功率转换成直流且从120伏或240伏转换至低直流电压。此外，电接口14可从功率源30提供功率以给UPS内部或外部的电池（未示出）充电且转换经由汇流排18和26以及汇流排连接器20由功率模块提供的功率以给数据中心负载提供功率。
能使用汇流排连接器20的一个示例UPS是由West Kingsford，RI的美国电力转换集团（American Power Conversion Corporation）制造的Symmetra PX2。Symmetra PX2被设计用于数据中心或其它电子设施。Symmetra PX2是通过将多达10个功率模块插入在外壳中形成的隔室内可被扩展的UPS。Symmetra PX2的功率模块是每个16kw以使UPS可被扩展至多达160kw。此外，功率模块当使用汇流排连接器连接时可被简单地移除用于维修。
外壳12包括通常用U来称呼的标准大小的IT机架单位。机架单位或U是用来描述想安装在19英寸机架或23英寸机架（指代机架宽度的尺寸）中的设备的高度的测量单位。一个“U”是1.75英寸（44.45mm）高且来自服务器单元的标准厚度并在美国电子工业联盟标准（Electronic IndustriesAlliance standard）EIA-310中被界定。半机架单位是适合一定数量的U的单位，但是仅占用19英寸机架的宽度的一半（9.5英寸或241mm）。子系统模块24可为多种大小的U，例如1U、2U、3U、4U、5U、6U、7U和更多。
功率源30可采用多种形式，例如将电能供给到输出负载或负载的组的装置或功率分配系统（也称作供电单元或PSU）。电功率源包括功率分配系统和其他的主要或次要能量源，例如功率供应（power supply）。功率供应可实施从一种形式电功率到另一种期望形式的一种或多种转换或转变，比如，例如将由公用事业公司供给的120伏或240伏的交流转换为低直流电压。功率供应的示例包括电池、化学燃料电池、太阳能或风力系统、不间断电源、发电机或交流发电机。
汇流排连接器20提供用于子系统模块24被添加到电气系统10或从电气系统10中移除的简单方法。使用汇流排连接器20，不同类型的设备可被插入外壳12。汇流排连接器20优选地能够接纳错开的相对的汇流排26。例如，相对的汇流排26在三个维度中被错开大约2mm至大约5mm。此外，相对的汇流排26可以相对于汇流排连接器20在一个或多个轴上旋转。
参照图2-7，汇流排连接器20包括传导性叉38，该传导性叉38包括由机械式连接器42（在图7中最佳显示）物理地连接的两个臂构件40-1和40-2。汇流排连接器20还包括弹簧44、传导性环46、固定螺栓（anchorscrew）48和垫圈50。汇流排连接器20还包括插入在基部汇流排18中形成的柱螺栓孔53中的柱螺栓52和插入在基部汇流排18中形成的螺母孔55的固定螺母54。
臂构件40被配置成围绕传导性环46旋转。臂构件40中的每个包括弯曲部分60以提供在臂构件40和传导性环46的外表面之间的连续的连接。臂构件40可提供的旋转的量由柱螺栓52和在臂构件40中的每个中形成的柱螺栓切开部分56的大小限制。当柱螺栓52碰到柱螺栓切开部分56的端部时，臂构件40的旋转被停止。优选地，柱螺栓52和柱螺栓切开部分56的大小被设定成提供在从大约+/-2度至大约+/-5度的范围中旋转。
臂构件40优选地包括圆形的接触端58。圆形的接触端58被配置以使由相对的汇流排26施加到圆形的端58的力将使臂构件40分开、远离彼此旋转以允许汇流排26的插入。圆形的接触端58还被配置成即使相对的汇流排26被以垂直的方向错开和/或被倾斜（例如，围绕平行于臂构件40的旋转轴的轴旋转），也会给相对的汇流排26提供单个的接触线。在图2-7中显示的实施方案中，圆形的接头58的半径为大约6mm。
参照图7，传导性叉38的臂构件40-1和40-2在相对的汇流排26的插入之前由机械式连接器42机械地连接。优选地，臂构件40由材料的单个的整体件制造，且机械式连接器42由与臂构件40相同的材料制成。例如，臂构件40可使用激光切割、模制或挤压设备制造。可选择地，机械式连接器42可为被添加以连接分开的臂构件40的另一种材料。例如，连接器42可为焊接、粘结材料或塑料。
臂构件40优选地由镀银黄铜或镀银铜制成，但是可能由镀锡黄铜或镀锡铜制成。在此，由于臂构件40和机械式连接器42由同一块材料制成，机械式连接器42还可由镀银黄铜、镀银铜、镀锡黄铜或镀锡铜制成。
优选地，机械式连接器42是可断开的，且被制定大小和配置成以使相对的汇流排26的插入将断开机械式连接器42，促进臂构件40-1和40-2的独立的旋转。此外，在圆形的叉的端58之间的间隙62（见图7）足够大以允许手动插入相对的汇流排26而无需过大的力，同时也足够小以允许由相对的汇流排26的插入引起的力使机械式连接器42断开。精确的尺寸可变化。例如，对于5mm厚的相对的汇流排26，间隙62可在从大约0mm至大约3mm的范围内。机械式连接器42优选地为小于大约1mm高（在机械式连接器42的位置处的臂构件40之间距离），小于大约1mm宽且具有多达臂构件40的宽度（例如大约2-5mm厚）的厚度（图7中进入纸面）。用于机械式连接器的其它尺寸可被使用。
在图7中显示的传导性叉38具有弹簧接触点64，在该弹簧接触点64处弹簧44给臂构件40施加压缩力。弹簧接触点64被定位在机械式连接器42和形成环形切口60的半圆形部分之间。在这个位置的弹簧接触点将臂构件40压紧传导性环46。
再参照图2-6，弹簧44被垫圈50和弹簧的延伸进入弹簧接触点64的缺口中的弯曲前端保持在合适的位置中。优选地，弹簧44由双金属材料制成（例如钢和铜），提供了高的屈服强度。在图2-6中图示的弹簧44是“U”形的弹簧。其它偏置构件装置还可被用作代替物。例如，螺旋弹簧或一块弹性材料或带可被用来替换“U”弹簧44。
传导性环46在臂构件40和基部汇流排18之间传输电流。传导性环46与固定螺栓48一起用作臂构件40和弹簧44可围绕其旋转的枢转点。优选地，传导性环46由镀银黄铜、镀银铜、镀锡黄铜或镀锡铜制成。
传导性环46通过固定螺栓48和垫圈50被固定到基部汇流排18。传导性环46比臂构件40宽以使传导性环46在垫圈50和基部汇流排18之间被固定，但是臂构件40可围绕传导性环46旋转，同时被弹簧44保持抵着传导性环46。优选地，固定螺栓48是包括内弹簧和垫圈的所谓的“组合螺栓”。组合螺栓的内弹簧也帮助抵消在固定螺栓48和汇流排连接器以及基部汇流排18的其它部件之间的热膨胀中的不平衡。优选地，螺栓48由碳钢、镀锌碳钢或不锈钢制成。垫圈50可由碳钢、镀锌碳钢或不锈钢制成。
优选地，柱螺栓52和柱螺栓孔53的大小被设定以使柱螺栓被自固定在柱螺栓孔53中。可选择地，柱螺栓52和柱螺栓孔53可为带螺纹的。柱螺栓52可由不锈钢制成。
优选地，固定螺母54和螺母孔55的大小被设定以使固定螺母54被自固定在螺母孔55中。固定螺母54被制成压入基部汇流排18的螺母孔55中且保留在基部汇流排18中。但是，固定螺母也可为带螺纹的以旋入带螺纹的螺母孔中。固定螺母54在内部攻丝以接纳固定螺栓48。优选地，固定螺母54和固定螺栓48由相同的材料制成（例如碳钢）以使它们具有类似的热膨胀性质。
优选地，连接器20被配置以使柱螺栓孔53和螺母孔55之间的距离小于基部汇流排18的宽度。以这种方式，汇流排连接器20可在基部汇流排18上以任意的角度定向，取决于孔53和55的定位。以这种方式，连接器20可被定向成接纳相对于基部汇流排18以任意角度定向的相对的汇流排26。如果孔53和55之间的距离对于连接器20相对于基部汇流排的不同定向是相同的，则电气特性不受定向影响且不同的定向不需要新的UL（或CE）认证。例如，连接器20可被布置成垂直于基部汇流排18，如图8中所示。
参照图12，用于装配图2-6的汇流排连接器的过程110包括所示步骤。过程110仅是示例性的且不具有限制性。过程110可被更改，例如通过增加、移除或重新排列步骤。优选地，过程110被手动地实施。可选择地，机械装置可被用来实施装配过程110中的一些或全部。
在步骤112处，枢转杆被附接到基部汇流排。例如，枢转杆是如在图2-4中显示的传导性环46和附接到固定螺母54的固定螺栓48的组合。在步骤114处，传导性叉38被定位成接纳枢转杆。传导性叉38的臂构件40由机械式连接器42连接。机械式连接器42以彼此固定的关系连接臂构件以使传导性叉38可被手动地围绕枢转杆定位，而无需机械式构件42断开，无需复杂的定位机械装置。
在步骤116时，偏置构件（例如，弹簧44）被连接到臂构件40。偏置构件可通过滑动弹簧44被附接到臂构件40上以使弹簧44的弯曲的前端滑动进入弹簧接触点64的缺口。偏置构件还可为螺旋弹簧或一块弹性材料或带。
当在步骤116连接偏置构件时，机械式连接器42不再必须以固定的关系连接臂构件40，因为偏置构件使枢转部分60夹住枢转杆。优选地，机械式连接器仍然在合适的位置中。可选择地，机械式连接器可被移除。例如，如果机械式连接器被压配合在臂构件40中，如下文参照图10中的机械式连接器42-3所讨论的，则机械式连接器可从压配合狭孔中被拉出。
在步骤118时，相对的汇流排被插入传导性叉38的电接触端58之间。插入相对的汇流排的力使机械式连接器42屈服。优选地，机械式连接器42通过断开而屈服。机械式连接器可被延伸、折弯、从压配合狭孔中拉出或以一些其它方式导致屈服，从而允许臂构件围绕枢转杆枢转。优选地，相对的汇流排被手动地插入。
参照图9，汇流排连接器包括两个传导性叉38。这种实施方案可提供如在图2-6中图示的具有单个传导性叉38的汇流排连接器20的两倍的电流承载能力。传导性叉38和38中的每个分别具有相关联的弹簧44和44。弹簧44将传导性叉38的臂构件40保持抵着分开的传导性环46。传导性叉38的臂构件40独立地旋转以帮助接纳错开的相对的汇流排26。
两个垫圈50被用来通过固定螺栓48和固定螺母54将传导性环46固定到基部汇流排18。传导性环46比传导性叉38宽以使传导性环46被固定到基部汇流排18，同时传导性叉38的臂构件40可围绕传导性环46旋转。柱螺栓52延伸穿过传导性叉38-1和38-2两者的柱螺栓切开部分且限制臂构件40的旋转。可替换的实施方案包括使用单个垫圈50和并列的两个传导性环46或使用单个垫圈50和足够长以接触两个传导性叉38的单个传导性环46。
在图1的电气系统10中图示的且在图2-9中图示的汇流排连接器20不是绝缘的，因为它们在外壳12内的隔离位置，在该隔离位置处暴露的表面不引起安全威胁。但是，如果汇流排连接器20被定位成对其它暴露的电气连接开放（例如，电线）或靠近其它暴露的电气连接（例如，电线），则绝缘优选地被添加到汇流排连接器。这可通过将汇流排连接器装入塑料外壳而实现，该塑料外壳仅暴露在汇流排连接器的端处的接纳相对的汇流排26的电接头。可选择地，汇流排连接器部件的暴露的表面可由绝缘材料涂层，而仅在电接头未被绝缘。
参照图10，另一个传导性叉构件70包括四个机械式连接器42-1、42-2、42-3和42-4。机械式连接器42当被附接到基部汇流排18时在臂构件40-1和40-2之间提供机械的稳定性。机械式连接器42中的一个或多个可被用来连接臂构件40-1和40-2。优选地，相对的汇流排进入传导性叉38的间隙62的插入断开机械式连接器42以允许臂构件40围绕枢转点72独立地旋转。但是，机械式连接器42可变形且不断开。例如，当相对的汇流排26插入间隙62时，机械式连接器42-1可被变形（例如，弯曲）。
机械式连接器42-2被定位成比在图2-8中图示的机械式连接器42更靠近枢转点72。这种定位提供了在圆形的接触端58和机械式连接器42-2之间的更大的力矩，从而增大了由相对的汇流排26的插入而在机械式连接器42-2上引起的张力。这个增大的张力可导致机械式连接器42-2相比于图2-8的机械式连接器42的更容易的断开。但是，在机械式连接器42-2处产生的伸展的量小于其中机械式连接器进一步远离枢转点72定位而产生的伸展。经受更大量的伸展（即较大地分开臂构件40）的位置对于断开机械式连接器42是所期望的。
机械式连接器42-3和42-4是可断开的连接器，其布置成以使相对的汇流排26在插入和断开机械式连接器42-3和/或42-4期间推压机械式连接器42-3和/或42-4。在此，机械式连接器42-3是单独的件，其被插入在臂构件40-1和40-2中的每个中形成的狭孔65内。机械式连接器42-3的大小被设定成压配合在狭孔65中且将臂构件40-1和40-2相对于彼此以固定的关系保持。作为当相对的汇流排26的插入时断开机械式连接器42-3的替换形式，机械式连接器42-3在传导性叉38被附接到基部汇流排18之后可被手动地移除，例如使用移除工具，比如钳子。
当机械式连接器42被配置成断开时，机械式连接器42、间隙52和相对的汇流排厚度的尺寸被配置成允许相对的汇流排26的手动的插入以用大约50N或更少的力断开机械式连接器42，从而在电接头58之间推动汇流排。机械式连接器42优选地是足够大的以通过模制或激光切割而被制造。
参照图11，用于断开机械式连接器中的一个的力可基于传导性叉80的尺寸被确定。传导性叉80包括由铜制成的机械式连接器42-2。间隙62大约为1mm且相对的汇流排26为5mm厚。5mm厚的相对的汇流排26的插入将使臂构件40分开另外的4mm。机械式连接器42-2为3mm宽（臂构件40的厚度）且大约0.3mm厚，形成0.9mm2的横断面面积。假设铜的抗拉强度是380N/mm2，则用以断开机械式连接器的张力是380乘以0.9，或342N（大约76.9磅）。在这个示例中，机械式连接器42-2距臂构件40的枢转点74为5.8mm且汇流排在距枢转点74为37.6mm的点处接触电接头。因此，用来插入5mm的汇流排且用来产生342N的张力以断开机械式连接器42-2的水平力可大约为342*（5.8/37.6），或大约52.8N（大约11.9磅）。这是足够低的力以使人能够推进相对的汇流排26（或推进如在图1的电气系统10中显示的包含相对的汇流排26的子系统模块24）且断开机械式连接器42-2。如果机械式连接器被定位在另一个位置处，则所需的断开力取决于机械式连接器相对于枢转点的位置和汇流排26接触的臂构件40的端的位置可为更高或更低。
传导性叉38的大小基于待传输的电流的所期望的水平被设定。参照图11的传导性叉80，能够被传输的电流受到柱螺栓狭孔56和其中弹簧构件44接触臂构件40中的一个的弹簧接触点64之间的最小距离68的横断面面积限制。在这个示例中，最小距离是7.41mm。因为臂构件40为3mm厚，所以最小横断面面积是22.23mm2。在这个示例中，臂构件40被设计用于的最大电流是大约50安培。例如，用在最小距离点68处的22.23mm2的横断面，电流密度是大约2.25安培/平方毫米，其在铜的电流承载能力内。
图13图示了被用来计算相对的汇流排26可被错开且仍被汇流排连接器20接纳的公差T的汇流排连接器20的尺寸。相对的汇流排26可被错开的公差T取决于4个尺寸：1）在传导性环46的枢转点和柱螺栓52的中心之间的距离L1，2）传导性环46的枢转点和臂构件38的接触点之间的距离L2，3）柱螺栓切开部分56的长度L3，和4）柱螺栓52的直径D1。公差T可由公式（1）计算：
T = 2 * [ ( L 3 - D 1 ) / 2 ] × L 2 L 1
臂构件40可在两个方向上移动T/2的垂直距离。汇流排可被错开的公差T由柱螺栓切开部分56的长度L3和柱螺栓52的直径D1限制。例如，对于具有L1=18.4mm，L2=34mm，L3=6.2mm且D1=3mm的汇流排连接器20，由公式（1）给出的公差T为大约5.8mm。这意味着在这个示例中，相对的汇流排26可从臂构件40的中心错开大约+/-2.9mm。这些尺寸仅为示例且其它尺寸可被使用。
汇流排连接器的其它实施方案可被使用。例如，固定螺栓48和传导性环46可由臂构件围绕其旋转的单个传导性杆替换。单个传导性杆可通过杆上的螺纹和在汇流排中形成的孔中或在固定在孔中的固定螺母中的螺纹被附接到基部汇流排。圆形的接触端58可由具有其它轮廓的电气接触端替换，例如平的轮廓，其不垂直于（例如见图11）相对的汇流排26的插入的方向且作为汇流排的插入的响应而将电接头远离彼此移动。
多于一个发明可在此被描述。

Claims (23)

1.一种导电叉，包括：
第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，所述枢转部分被配置成接纳杆的一部分，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件被配置成围绕所述杆枢转；以及
连接器，其在汇流排插入在所述电接头之间之前将所述第一臂构件和所述第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，所述连接器被配置成响应于所述汇流排在所述电接头之间的插入而屈服于传递到所述连接器上的力且允许所述第一臂构件和所述第二臂构件围绕所述杆枢转，且所述汇流排的插入使所述电接头分开且使所述第一臂构件和所述第二臂构件围绕所述杆枢转并将力传递至所述连接器上。
2.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述连接器被配置成，当所述汇流排插入在所述电接头之间时通过断开而屈服于传递到所述连接器上的所述力。
3.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述连接器被压配合到所述第一臂构件和所述第二臂构件中的至少一个的狭孔中，且所述连接器被配置成当所述汇流排插入在所述电接头之间时通过从所述狭孔中拉出而屈服于传递到所述连接器上的所述力。
4.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件中的至少一个和所述连接器是整体件。
5.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件两者以及所述连接器是整体件。
6.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述连接器机械地连接所述第一臂构件和所述第二臂构件以使所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述电接头由间隙分开。
7.如权利要求6所述的导电叉，其中，所述间隙在1mm到3mm的范围中。
8.如权利要求1所述的导电叉，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件被配置成传输大于100安培的电流。
9.一种电连接器，包括：
杆；
第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，所述枢转部分被配置成接纳所述杆的一部分，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件被定位在所述杆的相对侧上且被配置成围绕所述杆枢转；
偏置构件，其被连接到所述第一臂构件和所述第二臂构件且偏置所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述枢转部分抵住所述杆；以及
连接器构件，其在所述偏置构件被连接到所述第一臂构件和所述第二臂构件之前将所述第一臂构件和所述第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，所述连接器构件被配置成响应于汇流排在所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述电接头之间的插入而屈服于传递到所述连接器构件上的力且允许所述第一臂构件和所述第二臂构件保持与所述杆接触同时围绕所述杆枢转。
10.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述连接器构件被配置成当所述汇流排插入在所述电接头之间时通过断开而屈服于传递到所述连接器构件上的所述力。
11.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述连接器构件被压配合在所述第一臂构件和所述第二臂构件中的至少一个的狭孔中，且所述连接器构件被配置成当所述汇流排插入在所述电接头之间时通过从所述狭孔中拉出而屈服于传递到所述连接器构件上的所述力。
12.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述电接头的轮廓被设定为相对于所述汇流排的插入方向展现非垂直的面且响应于所述汇流排的插入而将所述电接头远离彼此移动。
13.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件中的每个还包括狭孔的一部分以接纳柱，从而限制围绕所述杆的旋转。
14.如权利要求13所述的电连接器，其中，所述狭孔的所述部分的大小被设定成将所述第一臂构件和所述第二臂构件围绕所述杆的旋转限制在小于5度。
15.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述枢转部分为半圆形以接纳圆形的杆。
16.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述偏置构件包括双金属弹簧。
17.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件中的至少一个和所述连接器构件是整体件。
18.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件两者以及所述连接器构件是整体件。
19.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述连接器构件机械地连接所述第一臂构件和所述第二臂构件以使所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述电接头由间隙分开。
20.一种装配电连接器的方法，所述方法包括：
将杆附接到基部汇流排；
定位传导性叉构件以接纳附接到所述基部汇流排的所述杆，所述传导性叉构件包括：
第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，所述枢转部分被配置成接纳所述杆的一部分，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件被配置成围绕所述杆枢转；以及
连接器构件，其在相对的汇流排插入之前将所述第一臂构件和所述第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，其中，所述连接器构件被配置成响应于所述相对的汇流排在所述电接头之间的插入而屈服于传递到所述连接器构件上的力且允许所述第一臂构件和所述第二臂构件围绕所述杆枢转；以及
当所述连接器构件连接所述第一臂构件和所述第二臂构件时，将偏置构件连接到所述第一臂构件和所述第二臂构件，所述偏置构件被配置成偏置所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述枢转部分抵住所述杆。
21.如权利要求20所述的方法，还包括：在连接所述偏置构件之后，将所述相对的汇流排插入在所述电接头之间以在连接器构件上引起力并使所述连接器构件屈服。
22.一种电子装置，包括：
外壳；
输入端，其被配置成耦合到功率源；
功率架；
电接口，其耦合到所述输入端和所述功率架且被配置成给所述功率架提供功率；
至少一个电连接器，其电连接到所述功率架，且所述至少一个电连接器包括：
杆；
第一臂构件和第二臂构件，每个臂构件具有电接头和枢转部分，所述枢转部分被配置成接纳所述杆的一部分，其中，所述第一臂构件和所述第二臂构件被定位在所述杆的相对侧上且被配置成围绕所述杆枢转；
偏置构件，其被连接到所述第一臂构件和所述第二臂构件且偏置所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述枢转部分抵住所述杆；以及
连接器构件，其将所述第一臂构件和所述第二臂构件以相对于彼此固定的关系机械地连接，同时所述偏置构件被连接到所述第一臂构件和所述第二臂构件，且所述连接器构件被配置成响应于汇流排在所述第一臂构件和所述第二臂构件的所述电接头之间的插入而屈服于传递到所述连接器构件上的力且允许所述第一臂构件和所述第二臂构件保持与所述杆接触同时围绕所述杆枢转；以及
至少一个隔室，其被配置成接纳子系统模块，所述子系统模块被配置成放置在所述隔室中且包括被配置成插入在所述电接头之间的所述汇流排。
23.如权利要求22所述的电子装置，其中，所述连接器构件被配置成当所述子系统模块的汇流排插入在所述电接头之间时通过断开而屈服于传递到所述连接器构件上的所述力。
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