CN101044657A

CN101044657A - 带有改进的端子安装外壳装置的电连接件

Info

Publication number: CN101044657A
Application number: CNA2005800361437A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·J·弗劳尔斯
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2007-09-26
Also published as: WO2006023570A1; US7179132B2; KR20070037663A; US20060040534A1

Abstract

一种电连接件(22)，其包括具有第一壁(84)的第一外壳部分(34)和与第一外壳部分相接合并具有第二壁(88)的第二外壳部分(46)。两个外壳部分的第一壁和第二壁组合在一起，以限定用于安装多个导电端子的多个端子接收空腔的不同侧面。第一壁限定各个空腔的至少一个侧面，第二壁限定空腔的至少一个相对侧面。

Description

带有改进的端子安装外壳装置的电连接件

技术领域

本发明总的来说涉及电连接件领域，尤其是涉及一种具有两部分组成的外壳装置以便于在其中模制端子接收空腔的电连接件。

背景技术

典型电连接件包括安装多个导电端子的某种形式的电介质(dielectric)外壳。外壳由塑料模制而成，端子由例如金属片材料压制形成。连接件与互补的连接装置或第二配合连接件配合在一起，由此，连接件的各个端子相互接合，以通过配合连接件建立电路。例如，插孔或插座连接件相互配合地接收插塞或插头。

随着电连接件端子密度的不断增加，模制使端子插入连接件外壳内的空腔变得愈加困难。一个例子是，在汽车工业中，单个连接件本身具有尺寸限制，其必须安装数量越来越多的端子，以用于传导车辆系统内的多个电路功能。为了增加端子的数量，必须减少端子之间的间距。端子由连接件外壳的塑料围绕，其执行几个功能：即，引入插入的端子，对齐端子，以及提供与相邻端子的侧面电绝缘。绝缘由端子接收空腔周围模制而成的壁实现。这些壁必须制造得越来越薄，以增加给定连接件能够接收的端子数量。除了壁厚度有限制之外，大多数端子是延长的，各个端子接收空腔具有相应的长度。甚至端子本身也被最小化。即使有可能的话，尺寸参数的所有这些减少也会使在这样高密度的连接件中模制端子接收空腔的侧壁非常困难。本发明旨在解决这些问题。

发明内容

所以，本发明的一个目的是，提供一种新的和改进的电连接件组件，以便于在连接件外壳中制造端子接收空腔。

在本发明的示例性实施例中，第一外壳部分具有壁装置，第二外壳部分与第一外壳部分相接合，其具有第二壁装置。两个外壳部分的第一壁装置和第二壁装置组合在一起，以限定用于安装多个导电端子的多个端子接收空腔的不同侧面。第一壁装置限定各个空腔的至少一个侧面，第二壁装置限定空腔的至少一个相对侧面。

正如在此所公开的，第一外壳部分安装多个端子，并具有用于配合互补配合连接件的配合面。第二外壳部分包括端子位置保证设备(TPA)，端子位置保证设备(TPA)横跨外壳的配合面安装，在其上面具有第二壁。

依照本发明的一个方面，空腔基本上垂直于外壳的配合面延长。第一壁装置和第二壁装置大体上延伸空腔长度。

依照本发明的另一个方面，外壳的第一壁装置限定用于接收大体上长方形端子的大体上长方形空腔的至少一个侧面。第一壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一。TPA的第二壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约另一半。

结合附带的视图，本发明其它目的、特征和优点将从下面的详细说明书中变得显而易见。

附图说明

本发明具有新颖性的特征特别阐述在附带的权利要求书中。结合附带的视图，并参考下面的说明书，可以更好地理解本发明及其目的和优点，图中同样的参考标记表示同样的元件，其中：

图1是结合本发明构思的杠杆式电连接件组件的透视图；

图2是连接件组件的分解透视图；

图3是连接件组件的侧视图，致动连接件位于头部连接件上，配合辅助杠杆位于其预先配合位置或初步位置；

图4的视图类似于图3，杠杆枢转至中间位置，拉动头部连接件与致动连接件相接合；

图5的视图类似于图4，杠杆枢转至完全配合位置；

图6是与致动连接件分离的杠杆和滑动元件以及头部连接件的分解透视图；

图6A是图6中“A”所包围区域的放大；

图6B是图6中“B”所包围区域的放大；

图7A是大体上沿图3中线7A-7A剖取的局部垂直剖面图，柔性锁闩臂之一位于闩锁位置；

图7B的视图类似于图7A，柔性锁闩臂被脱开；

图8是与致动连接件的其余部分分离的配合辅助杠杆的顶端平面图，配合辅助杠杆处于与滑动元件组装的状态；

图8A是图8中“A”所包围区域的放大；

图9是图8绘图的侧视图；

图9A是图9中“A”所包围区域的放大；

图10和11是将杠杆组装到滑动元件上的顺序图，图10A显示了图10中“A”所包围区域的放大；

图12是向致动连接件的外壳里面观察的透视图，其中安装有一个端子，端子位置保证设备(TPA)由此升起；

图12A是图12中“A”所包围区域的放大；

图13是其中一个端子的透视图；

图14是在TPA的下侧观察的透视图；

图14A是图14中“A”所包围区域的放大；和

图15是穿过连接件外壁和环绕一些端子的TPA剖取的局部剖面。

具体实施方式

更加详细地参照附图，首先参照图1和2，本发明具体体现在整体标记为20的杠杆式电连接件组件中。组件包括整体标记为22的第一(“致动器”)连接件和整体标记为24的第二(“配合”)连接件。在图1中显示的连接件是分开的；在图3中，其位于预先配合位置或初步位置；在图4中，其位于中间(干涉)位置；在图5中，其位于完全配合位置，如下文所解释的。

配合连接件24(图1和2)为头部连接件，例如，其可以安装在车辆上的电子模块底盘或框架上。所以，连接件组件适用于高振动和碰撞环境，不过组件也可以用于其它应用。在实际操作中，该组件已经直接使用在振动和碰撞非常严重的交通工具的马达底盘上。

配合连接件24包括插塞外壳26，插塞外壳26沿箭头“A”(图1)方向插入致动器连接件22中。为了下文所述的目的，一对凸轮随动件柱28从插塞外壳26的每个相对侧面向外突出。一对制动突起30也从插塞外壳26的每个相对侧面向外突出。虽然在插塞外壳的每个相对侧面上只有一个制动突起30起作用，但是，在每个侧面形成有两个突起，这样，配合连接件可以在相反方向安装。外壳是可以由塑料模制的单体结构，其带有支撑凸轮随动件柱28的加强肋28a和支撑制动突起30的加强肋30a。插塞外壳26大体上为长方形，抵接平台32从基体上外壳的各个拐角向外突出。每个抵接平台都限定一个干涉表面32，干涉表面32向上面对致动器连接件22，以便于下文所述目的。配合连接件24的插塞外壳26安装有多个导电端子，在这些附图中看不到这些导电端子。

图2显示了配合连接件24，并分解描绘了致动器连接件22的部件。致动器连接件包括整体上标记为34的模制塑料外壳和大体上覆盖外壳顶部的罩板或盖36。盖与外壳34的支架部分34a组合在一起，以提供用于进入/退出具有终止于连接件外壳内端子的导体的电缆的开口38(图1)，正如下文所述。柔性锁闩臂36a形成在盖36的各个相对侧面上，用于闩锁接合外壳支架部分34a的相对侧面的一对倒角锁闩凸台34b。

仍然参照图2，平的密封39与模制塑料密封帽40位于外壳34的空腔42内。该密封具有孔38a，密封帽具有对齐孔40a，电缆的端子通过孔38a和对齐孔40a能够插入到外壳中，用于终止至其中的端子。周边密封44可设置在外壳34的下侧内，并通过整体标记为46的端子位置保证设备(TPA)保持在适当位置，端子位置保证设备(TPA)将在下文详细描述。TPA46具有孔47(图14)，端子插脚从配合连接件24插入该孔47。

一对较薄的滑动元件48可滑动地安装在外壳34的一对侧壁34c内的一对水平通道50中。滑动元件线性可动地安装在通道50内部，用于沿双箭头“B”方向运动，双箭头“B”大体上垂直于如图2中双箭头“A”所示的连接件22和24的配合/非配合方向。滑动元件的更多细节将在下文描述。

仍然参照图2，整体标记为52的大体上U形的杠杆结构可枢转地安装在致动器连接件22的外壳34上。杠杆结构在枢转工作行程中可沿箭头“C”(图4和5)方向转动，以将配合连接件24牵引至与致动器连接件相配合的状态。U形杠杆结构限定了通过交叉部分56连接在一起的一对致动或配合辅助杠杆臂54，交叉部分56大体上横跨致动器连接件的宽度。各杠杆臂具有在其外部的枢转凸台58。杠杆结构优选由模制塑料制造，杠杆臂54组装在外壳34侧壁34c的后面，直到枢转凸台咬合在外壳侧壁上的枢转孔60中。因此，杠杆结构相对于外壳34绕由枢转凸台58和枢转孔60提供的枢转装置自由地枢转。盖36上的柔性第一级锁定翼片61接合杠杆交叉部分56上的第一级锁定翼片61a，以当其位于如图5所示的完全配合位置时，锁定杠杆。第二级锁定元件62往复地安装在交叉部分56上的通道64中，用于当杠杆结构52位于完全配合位置时，锁定接合盖36上的互补锁定装置66。

图3-5显示了杠杆结构52的各种位置，参照带有本发明各种特征的下面详细说明书的目的。足以说明，图3显示了位于预先配合位置或初步位置的杠杆结构。图4显示了位于中间干涉位置的杠杆结构。图5显示了位于完全配合位置的杠杆结构。

参照图6-7B，各滑动元件48包括锁闩臂68。在滑动元件优选由塑料模制而成的情况下，锁闩臂悬臂插入滑动元件中的开口70内，并可弯曲，这在图6A中可清楚地看到。滑动元件具有锁闩表面68a，锁闩表面68a接合外壳34上的锁闩表面72，如图7A所示。所以，在杠杆结构52的预先配合位置或初步位置，滑动元件48上的锁闩表面68a与外壳上的锁闩表面72的相互接合防止了杠杆结构的枢转运动。各锁闩臂68还具有制动凹进部分68b，在图6A也可清楚地看到。制动凹进部分68b和锁闩表面68a形成在从薄的滑动元件向外突出的扩大部分68c上。

具体参照图6和6B，可以看到，配合连接件24的插塞外壳26外部的一个制动突起30与连接件22该侧上的滑动元件48的柔性锁闩臂68的制动凹进部分68b对齐。所以，当连接件从图1所示的位置初步配合至图3所示的位置时，配合连接件24外部的制动突起30接合柔性锁闩臂68的扩大部分68c，并偏压脱开与致动器连接件外壳34的表面72(图7B)的闩锁接合的锁闩臂。另外，制动突起30“咬合”柔性锁闩臂的制动凹进部分68b，以向操作者提供反馈。当该配合作用发生时，两个功能都由单个锁闩臂/制动突起系统执行。首先，制动突起使柔性锁闩臂从闩锁接合脱开。第二，制动突起与锁闩臂中的制动凹进部分68b的“咬合”发出能触知并且有时能听到的连接件初步配合的反馈或指示。换句话说，柔性锁闩臂68连同制动突起30执行双重功能，第一，脱开滑动元件，第二，给于能触知的指示，先有技术需要两个截然不同的机构来执行这两个功能。

总的来说，第一凸轮随动件和凸轮随动件装置设置在配合辅助杠杆结构52与滑动元件48之间，由此，杠杆结构相对于外壳34的枢转运动引起滑动元件相对于第一和第二连接件在大体上垂直于连接件的配合方向的方向上线性运动。具体地说，参照图8-10A，联轴节借助于从杠杆结构的每个杠杆臂54向内突出的凸轮随动件柱74设置在配合辅助杠杆结构于滑动元件之间，各凸轮随动件位于各个滑动元件的凸轮凹槽76中。在附图中可以看到，杠杆结构的杠杆臂54和滑对元件48为较薄的平面部件。另外，在杠杆结构和滑动元件优选由塑料模制而成的情况下，部件存在一定的柔性。所以，迄今在拉出凸轮凹槽76的凸轮随动件柱74中已经存在相当大的问题，这导致连接件组件的配合和非配合问题。杠杆臂与滑动元件的脱开在高碰撞应用中是非常显著的，例如在汽车应用中。由于在施加于杠杆结构的力的作用下一个或两个部件正常磨损，脱开成为一个问题。在汽车应用中，部件也变得非常脏，作用于杠杆的大的力会导致从滑动元件脱开。所以，在图8A和10A中可清楚地看到，两个凸轮随动件柱74和凸轮凹槽76都形成燕尾榫构造。这防止杠杆臂与滑动元件分离。凸轮凹槽具有开口侧面，但是燕尾榫构造防止柱从凹槽的开口侧面拉出。仅仅通过将燕尾榫构成的凸轮随动件柱74插入凸轮凹槽46的开口顶部中，杠杆结构就可以沿箭头“D”(图10)方向组装到滑动元件上。

总的来说，第二凸轮凹槽和凸轮随动件装置设置在滑动元件48与配合连接件24之间，由此，响应于配合辅助杠杆结构52的转动和由此形成的滑动元件的平移，配合和非配合连接件。具体地说，在图2和6中可清楚地看到，各滑动元件48设置有模制在平面滑动元件的内表面上的一对成角度的凸轮凹槽78。凸轮凹槽具有开口嘴78a。当连接件初步配合时，如图3所示，从配合连接件24的插塞外壳26的相对两侧相位突出的凸轮随动件柱28移动到滑动元件48的凸轮凹槽78的开口嘴78a内。所以，当杠杆结构52沿箭头“C”方向转动时，由于杠杆结构上位于滑动元件的凸轮凹槽76内部的凸轮随动件柱74的相互接合，杠杆线性移动滑动元件48。反过来，滑动元件横向于连接件的配合方向的线性运动，随着凸轮随动件柱28在成角度的凸轮凹槽78上的行进，使成角度的凸轮凹槽78将连接件拉到配合位置。

图12-15显示了允许连接件22安装其它不可能安装的高密度端子的系统。具体地说，在许多连接件应用中，正需要数量增加的端子(即，高密度)。在汽车应用中尤其是这样。一般而言，导电端子安装在连接件外壳中，并且由连接件外壳的塑料围绕，以执行各种功能，例如引导对齐和相邻端子之间的侧面绝缘。绝缘通过环绕各个端子的侧壁实现。不幸的是，在任意给定的连接件封套中，当端子的密度增加时，侧壁变得越来越薄。这在连接件外壳结构上引发很多严重的问题，尤其是在能够模制带有沿伸长端子的相应长度的薄壁的外壳方面。

本发明的连接件22解决了如图12-15所示的独特系统中的这些模制问题。具体地说，图13显示了整体标记为80的典型导电端子，导电端子80由导电金属片材料压制而成，其包括长方形或正方形构造的伸长接触部分82。在单个结构、例如外壳34中模制延伸端子的整个长度的薄壁是极其困难的。所以，在图12A和15可以看到，外壳34由多个后壁84和多个突出“半壁86”模制而成。该壁构造84/86形成用于各个端子80的伸长接触部分82的大体上U形的壁结构84/86。同样，TPA46包括多个后壁88和多个突出“半壁90”，多个后壁88和多个突出“半壁90”形成如图14和15所示的U形壁结构88/90。因此，外壳34的各后壁84和TPA46的相应后壁88限定了用于接收端子的空腔的相对侧面。外壳的半壁86和TPA的半壁90组合在一起，以形成端子空腔的另一相对侧壁。可以领会，通过分开的模具模制U形壁结构比模制完全封闭的壁结构更为容易，尤其是在端子阵列密度非常高的情况下。虽然在此在杠杆式连接件中显示了该独特系统，但是，其也适用于其它连接件组件。

连接件组件20设置有防止致动器连接件22与配合连接件24之间的振动的独特特征。在制造电连接件时，不管电连接件是在此所示的杠杆式连接件还是其它类型的连接件，为了确保两个配合连接件之间的适当安装以及为了允许端子和端子插脚适当接合，连接件的主体或外壳之间必须存在一额定“游隙”。该游隙确保，在由于制造公差引起的尺寸变化下，连接件仍然可以适当地安装在一起。不幸的是，该额定游隙允许连接件由于振动引起的相对运动，在汽车应用中，振动是相当严重的，尤其是在连接件组件受到振动期间的冲击力的时候。在完全配合接合之后，连接件组件20消除了配合连接件外壳之间的相对运动。一般而言，这是通过在完全配合状态的连接件外壳之间形成相当大的干涉来实现的。

具体地说，这里的新颖系统通过过度应变组件来形成外壳之间的干涉，但是只是在配合接合的第二部分或后一部分期间过度应变组件。如上有关图1所述的，配合连接件24具有限定配合期间面向致动器连接件22的干涉表面32a的多个抵接平台32。致动器连接件22的外壳34具有底部外周凸缘94，底部外周凸缘94限定了接合所有抵接平台32的干涉表面32a的外周干涉表面。应该注意，通过将抵接平台放置在配合连接件24的插塞外壳26的拐角处，抵接平台在连接件外壳外周上形成对称地间隔开的成对抵接表面32a/94。

参照图3-5，可以看到，当连接件如图3所示初步配合以脱开滑动元件48的锁闩臂68时，抵接平台32及其干涉表面32a与致动器连接件外壳34的凸缘或表面94间隔开。杠杆结构52被释放并沿箭头“C”方向移动至图4所示的中间位置时，可以看到，抵接平台32的干涉表面32a已经接合凸缘94，但是杠杆结构52还没有枢转至其完全配合位置。换句话说，配合连接件24和22的外壳26和34分别在连接件之间的间隔点处接合。在实际操作中，当杠杆结构52位于其中间位置时，其与其最终或完全配合位置大约成30°，不过该角度的变化取决于连接件端子或其它元件的构造。此刻，当配合辅助杠杆结构52从图4的中间位置枢转至图5的完全配合位置时，外壳过度应变，并处于非常紧的接合状态。基本上，杠杆结构52致动行程的第一部分期间，连接件22和24被引入配合状态，各个端子相互接合，连接件的表面32a和94相互抵接。在致动行程的第二部分期间，连接件过度应变。这防止外壳之间的成问题振动，否则这种振动会由于形成在连接件部件内的正常游隙而产生。

本质上，底部凸缘或表面94接合抵接平台38的干涉表面32a，以在连接件完全配合之前形成机械停止或干涉装置。当连接件完全配合以消除连接件外壳之间的游隙时，该干涉使连接件组件具有可控制的变形。虽然该系统增加了枢转杠杆结构52所需的力，但是，仅仅在杠杆的枢转工作行程的最后部分期间才施加该力。也可以使用除平台32之外的其它干涉装置。

应当理解，本发明还体现在其它具体形式中，而不会脱离本发明的精神或中心特征。所以，这里的例子和实施例在各个方面都应当被认为是说明性的，而非限制性的，本发明不局限于在此给出的细节。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种电连接件，其包括：

电介质外壳，其用于在多个端子接收空腔内分别安装多个导电端子，外壳具有用于配合互补配合连接件的配合面，且外壳具有限定每个空腔的至少一个侧面的第一壁装置；和

端子位置保证设备(TPA)，该端子位置保证设备横跨外壳的配合面安装，其具有限定每个空腔的至少一个相对侧面的第二壁装置。

2.如权利要求1所述的电连接件，其中，所述空腔基本上垂直于外壳的配合面延长，所述第一壁装置和第二壁装置基本上延伸了空腔的长度。

3.如权利要求1所述的电连接件，其中，外壳的所述第一壁装置限定用于接收大体上长方形端子的大体上长方形空腔的至少一个侧面。

4.如权利要求3所述的电连接件，其中，所述第一壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一。

5.如权利要求1所述的电连接件，其中，TPA的所述第二壁装置限定用于接收大体上长方形端子的大体上长方形空腔的至少一个侧面。

6.如权利要求5所述的电连接件，其中，TPA的所述第二壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一。

Claims

1.一种电连接件，其包括：

7.一种电连接件，其包括：

电介质外壳，其用于在多个延长端子接收空腔内分别安装多个延长端子，外壳具有用于配合互补配合连接件的配合面，且外壳具有第一壁装置，所述第一壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一；和

端子位置保证设备(TPA)，端子位置保证设备(TPA)横跨外壳的配合面安装，其具有第二壁装置，所述第二壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约另外二分之一。

8.一种电连接件，其包括：

具有第一壁装置的第一外壳部分；

与第一外壳部分接合的第二外壳部分，其具有第二壁装置；以及

两个外壳部分的所述第一壁装置和所述第二壁装置组合在一起，以限定用于安装多个导电端子的多个端子接收空腔的不同侧面，第一壁装置限定每个空腔的至少一个侧面，第二壁装置限定每个空腔的至少一个相对侧面。

9.如权利要求8所述的电连接件，其中，所述空腔是延长的，第一壁装置和第二壁装置基本上延伸了空腔的长度。

10.如权利要求8所述的电连接件，其中，所述第一壁装置限定用于接收大体上长方形端子的大体上长方形空腔的至少一个侧面。

11.如权利要求10所述的电连接件，其中，所述第一壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一。

12.如权利要求8所述的电连接件，其中，所述第二壁装置限定用于接收大体上长方形端子的大体上长方形空腔的至少一个侧面。

13.如权利要求12所述的电连接件，其中，所述第二壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约二分之一。

14.如权利要求13所述的电连接件，其中，所述第一壁装置的横截面基本上为U形，以限定大体上长方形空腔的大约另外二分之一。