CN101064383A - 电气连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一用于连接触针和导线的电气连接器。本发明提出,连接器的绝缘材料外壳提供一连接腔,触针和导线以大致平行对齐方式沿彼此相对方向地插入其中,使触针和导线沿其轴向长度重叠,此时,导线横向于其纵向轴线具有一结构允许的位移范围,且导线-夹紧连接的板弹簧沿触针方向压住导线。

Description

电气连接器
技术领域
本发明涉及一带有一绝缘材料外壳的电气连接器,该外壳在两个彼此相对的外壳侧面上具有插入孔,确切地说,一侧上的插入孔用于导入一电气触针,而另一侧的插入孔用于插入至少一个导线的无绝缘的端头。在触针的一侧上,连接器具有一针-夹紧触头,这样,连接器可插入到一印刷电路板的触针上或其它静触头的连接触针上,而在导线侧上,连接器对每一待连接的导线具有一带有一板弹簧的板弹簧-夹紧连接,板弹簧沿导线插入方向并倾斜于导线延伸,用板弹簧端头固定地夹紧插入的导线的无绝缘的端头。
背景技术
该类型的电气连接器在1976年的GB 1 528 993中已有描述。它们在那里是以2极连接器提出的,该连接器由两个单极连接器组成,它们布置在一由绝缘材料制成的公共外壳内,这样,该有关两个平行定位的触针的2极的外壳的连接器可被理解为“插头和插座结构”。根据GB 1 528 993,对于连接器的插入,规定插入在触针的插塞-夹紧触头内,其实施为在需要的情况下又可从触针中拔出。同样地规定,通过借助于一工具向后按压板弹簧-夹紧连接的板弹簧,存在于连接器另一侧上的板弹簧-夹紧连接在需要情况下也可重新为导线打开,这样,导线可从连接器中重新拔出。
从EP 0 735 616 A2中可了解到另一该类型的连接器(见其中的图18和19)。该连接器被称之为“电气插入连接器”,其可插入到印刷电路板的焊接的触针上,并由于郁金香花形键嵌的插塞-夹紧触头,也可重新从触针中拔出。在连接器的另一侧上,又有一用于导线的板弹簧-夹紧触头存在,其同样(如GB 1 526 993)实施为可脱开的板弹簧-夹紧连接。
两个上述连接器从以下出发,即,其触针-夹紧触头和其导线-夹紧连接总体地由一块弹簧钢板制成,此时,该块弹簧钢板在朝向插塞-夹紧触头的触针一侧变形,而在导线一侧上形成一用于导线的一体的板弹簧-夹紧连接。在该两侧之间该块弹簧钢板承担电流导通的功能,这样,在选择材料时,也必须注意到弹簧钢板合适的导电性能,这要体现在弹簧钢板的材料成本上。
鉴于其结构上的构造形式,该两种上述连接器应这样进行构造,即,一方面,触针-夹紧连接,另一方面,导线-夹紧连接彼此布置得足够远,以使两侧可相互不妨碍。该已知连接器的绝缘材料外壳相应地尺寸较大。
发明内容
本发明的任务在于,创造一种上述类型的连接器,它可成本低廉地进行制造,还显著地减小其结构大小,于是,在空间紧凑的情况下,它既可用于单极连接器也可用于多极连接器。
根据本发明如下地解决该任务,即,连接器的绝缘材料外壳为每一待连接的导线提供一连接腔,触针和导线以大致平行对齐方式彼此毗邻地插入其中,使触针和导线沿其轴向长度重叠。此时,触针位置固定地保持在连接腔内,相反,导线在横向于其导线轴线的结构允许的位移范围内位移(较佳地平行位移),此时,板弹簧-夹紧连接的板弹簧端头紧贴导线的那一侧,该侧与触针相对,于是,板弹簧的夹紧力沿触针方向压住导线。
根据本发明的连接器,有两种基本的实施例形式。
在第一种实施例形式中,导线直接接触到触针(见权利要求2),这样,该实施例形式为了导电目的在导线和触针之间不再需要附加的导电材料。这既节约成本又节约材料。连接器的该种实施例形式较佳地应用于单线的粗导线,因为它们不需预先打开连接器的连接腔内的板弹簧-夹紧连接就可插入。
新颖连接器的第二种实施例形式可较佳地推荐用于多线的柔性导线,其中,在柔性导线引入到连接器的连接腔内之前,可以通常方式打开板弹簧-夹紧连接。连接器的该种实施例形式具有特殊的特征(见权利要求3),即,在其相对的轴向重叠的区域内的导线和触针之间,定位有一触头壁,该触头壁在导线插入过程中沿其导线轴线方向引导导线进入连接腔内,而且较佳地到达一底侧的朝向触头壁敞开的导线-接收座。通过该触头壁导向,可避免多线的柔性导线的单线分叉。该触头壁在横向于导线的导线轴线的结构允许的位移范围内并连同导线一起沿触针方向是可移动的,于是,导线直接接触触头壁,而触头壁直接接触触针。
一带有突出特征的连接器可成本最经济地进行制造。在该新颖连接器中,还只使用一小块的弹簧钢板,而且,只为了形成板弹簧-夹紧连接。如果板弹簧-夹紧连接的板弹簧支承在连接器的绝缘材料外壳上,则可特别显著地降低所需的使用材料。对此,根据本发明(见权利要求8),板弹簧-夹紧连接具有一呈U形的拱形的双腿板弹簧,该板弹簧具有一板弹簧-夹紧腿和一板弹簧-固定腿,此时,板弹簧-固定腿在连接器的绝缘材料外壳内通过定位机构与绝缘材料外壳固定地连接。
鉴于需要减小连接器的结构大小,所以触针和导线插入到连接器内的轴向长度重叠的做法也属于本发明的原理。通过导线插入到连接器的连接腔内到达一底侧的连接壁,以引导导线的端头靠近到电气触针或其它一个连接触针的触脚上,这样可使该种重叠最大。通过该最大的重叠,可以达到以下结果,即,连接器的结构高度基本上不大于导线插入深度。
新颖连接器可以每个极具有一个或两个用于导线的连接腔,其中,根据本发明(见权利要求4),如果触针定位在两个连接腔之间的中央且为两个连接腔起作触针作用,则对于一个具有两个连接腔的连接器,一个触针就足够了。
在实践中根据本发明的连接器原则上可插入在每个常用的触针和/或连接针上。根据本发明(见权利要求5),连接腔内的各触针的头部端头通过一绝缘材料-搭接而位置精确地固定。各应用的触针的定位精确性改善了导线在触针上的接触贴合。
根据本发明(见权利要求6),同样为了触针精确定位的目的,触针的脚端借助于一侧向支承抵靠连接器的绝缘材料外壳上保持位置固定。
连接器绝缘材料外壳内的精确定位和保持位置固定的触针,可根据深加工工业的要求由新连接器制造企业装入到各个连接器的连接腔内,这样,深加工工业可直接将带有脚端突出的触针的连接器装入到印刷电路板的焊接孔中并可进行焊接。
使用以下一种触针是有优点的,该触针在其头部端头下方构造成有一拱起,其垂直线横向于触针的纵向轴线延伸(见权利要求7)。在与沿触针纵向轴线方向走向的一导线的接触线连接时,则用专用的高的表面加压方法,在所述线的交叉点上,形成点状的贴合接触,由此,可改进接触点上的电流导通。
附图说明
下面借助于附图来描述本发明的实施例。其中:
图1和2示出根据本发明连接器的一第一实施例,
图3-5示出实施例中的三个其它实例,
图6-8示出带有锁定触针从连接器外壳拉出的锁定装置的两个实施例,
图9-15示出两个根据本发明连接器的应用实例。
具体实施方式
图1示出根据本发明连接器的截面图,具体来说,连接器处于插入在一触针3上的插上状态中,该触针3焊接在印刷电路板4上。触针3具有拱起5,并借助于绝缘材料的搭接部分6定位精确地保持在绝缘材料外壳8的连接腔7内。
导线9从上侧插入到连接器内。触针3和导线9并排地布置在连接器的连接腔7内,并重叠在其轴向长度上。触针借助于拱起5直接接触导线9,于是,在触针和导线之间形成一直接的电流通过。
导线9(如图1中外壳图所示)借助于板弹簧11的弹簧力(夹紧力)可以朝向左侧推移抵靠在触针3上。该位移在结构允许的位移范围10内实现。这确保导线始终接触可靠地紧贴在各个使用的触针上。
装入在连接器内的板弹簧呈U形,由一块弹簧钢板制成,并具有一板弹簧-夹紧腿11和一板弹簧-固定腿12。该板弹簧用其拱形头部13和固定腿12位置固定地保持在绝缘材料外壳内。
在连接器的绝缘材料外壳内,以通常的方式设置一测试开口14。该绝缘材料外壳也可装备有一由绝缘材料制成的推杆,其可手工地操作,以便在需要的情况下按压板弹簧-夹紧腿11脱离导线9,这样,可释放对导线的夹紧,使导线从连接器中抽出。这同样的结果通常也可用绝缘材料外壳内的一操作开口来实现,一工具(例如,一螺丝刀)可通过该开口引入到板弹簧-夹紧腿11上,例如,这也如图3中所示。
图2在立体图中示出一根据本发明方法的多极连接器,其有一由绝缘材料制成的外壳15。全部装入外壳内的五个单极连接器构造相同并各对应于图1中的实施例。它们彼此交替地对齐。这种布置方案节省地方,但也可用其它所希望的布置方案来代替。
图3示出根据本发明的带有一连接腔16的单极连接器的立体截面图,连接腔16对于多股柔性导线17的连接具有特殊的特征。该连接腔在其左侧上终止在一触头壁18上,该触头壁定位在柔性导线17和触针19之间,该触头壁可在横向于导线17的导线轴线的结构允许的移动范围内并与导线一起沿触针19方向位移,以确保触针、触头壁和柔性导线之间有一良好的电接触。该触头壁18在插入过程中引导柔性导线到达底侧朝向触头壁敞开的导线接收座21,由此,可在插入过程中阻止多股柔性导线17中的单股分叉开来。一螺丝刀经操作开口23导入到连接腔内,并借助于螺丝刀使板弹簧移离导线,这样板弹簧22和触头壁18之间的导线夹紧部位可为了导线连接和脱开而打开。在标号24处设置了通常的检查开口。
图4示出一可与图1的连接器相比拟的连接器,然而,其中插入连接腔内的触针25具有一下支承座26,该支承座朝向连接器的绝缘材料外壳,可改善触针在连接腔内的定位准确性。
图5在截面图中示出一根据本发明的单极连接器,其具有两个用于两个导线27和28的连接腔,并为了形成电气连接只插入在一个触针29上。触针29相对于其纵向轴线构造成镜面对称,并由此对两个连接腔起作触针作用。它在二侧上各具有一支承座30,它们确保连接器位置精确地插入到触针上。
一般情况下,连接器插入到一印刷电路板的触针上或其余一个静触头(例如,位于一电气仪器上)的连接-触针上。这可有选择地在导线连接到连接器前或后实现。在需要的情况下,例如在一与连接器接线的构件有缺陷时,则其在技术上是有利的,即从触针上拔出连接器,用一新的构件组来替换全部的构件组(例如,由缺陷的构件和与构件接线的连接器构成)。
在实践中,对于新的连接器也存在有这样的应用情况,其中,要求连接器不准从触针中拔出,即,对于触针存在一拔出的锁定装置,于是,触针不可从连接器的连接腔中拔出。这种情况显示在图6至8中。
图6示出一可与图4的实施例相比拟的连接器,然而,对于触针具有附加的一个拔出锁定装置,触针在该实施例中呈倒钩定位机构31的形式,其作用在连接器的绝缘材料外壳的相应凹槽内。
图7和8示出两个连接器,其绝缘材料外壳这样构造和形成,即,两个连接器共同用作为一个电气插入连接。在其基本结构中,连接器32和33可与图4中的实施例相比拟,然而,在左边所示连接器32中,触针34(其为两个连接器共用)与绝缘材料外壳36内的一拔出锁定装置35固定连接,相反,在右边所示的连接器33中,绝缘材料外壳37可从触针34(为两个连接器共用)中拔出,由此,可打开该所示的电气插入连接。
图9至15示出两个用于根据本发明原理的一个连接器的应用实例,以演示该实例也可很好地用作为可插入的连接-连接器,它们可插入在弯折的触针上,而触针本身焊接在一印刷电路板上。
图11示出一印刷电路板38,一长的弯折触针39和一短的弯折触针40以位错布置形式焊接在印刷电路板38内,位错的布置形式可确保触针在印刷电路板38内的焊接位置彼此具有足够的即无干扰的间距。
插入到弯折触针上的连接器显示在图9和图10的截面图中。图12和图13示出这样的连接器,其作为在一公共绝缘材料外壳内的6极连接器41。图11和图12示出插入到印刷电路板38的弯折触针上之前的6极连接器41。图13示出插入过程之后的同一6极连接器。
图14示出一带有弯折触针的印刷电路板42(对应于图11中的印刷电路板38),印刷电路板装入到一用于电气照明的限流器43的外壳内,以使根据本发明的6极连接器44可在一单个的插入过程中毫无问题地形成与限流器和照明灯的所有要求的导线连接(见图15)。

Claims (8)

1.一种电气连接器,
-具有绝缘材料外壳,该外壳在两个彼此相对的外壳侧面上具有插入孔,确切地说,一侧上的插入孔用于导入电气触针,而另一侧的插入孔用于插入至少一个导线的无绝缘的端头,
-在所述触针的一侧上,所述连接器具有针-夹紧触头,这样,所述连接器可插入到印刷电路板的触针上或其它静触头的连接-触针上,
-而在所述导线侧上,所述连接器对每一待连接的导线具有带有板弹簧的板弹簧-夹紧连接,该板弹簧沿导线插入方向并倾斜于导线延伸,用板弹簧端头固定地夹紧插入的导线的无绝缘的端头,
其特征在于,
-所述连接器的绝缘材料外壳为每一待连接的导线提供连接腔(7、16),所述触针(3、19、25、29、34、39、40)和导线(9、17、27、28)以大致平行对齐方式彼此毗邻地插入其中,使所述触针和导线沿其轴向长度重叠,
-所述触针位置固定地保持在所述连接腔内,相反,所述导线可在横向于其导线轴线的结构允许的位移范围(10、20)内位移,
-并且,所述板弹簧-夹紧连接的板弹簧端头紧贴所述导线的那一侧,该侧与触针相对,于是,所述板弹簧(11、22)的夹紧力沿所述触针方向压住所述导线。
2.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述导线直接接触所述触针。
3.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-在其相对的轴向重叠的区域内的所述导线(17)和所述触针(19)之间,定位有触头壁(18),该触头壁在插入过程中沿其导线轴线方向引导所述导线进入所述连接腔内,
-其中,触头壁在横向于所述导线的导线轴线的结构允许的位移范围(20)内并连同所述导线一起可沿所述触针(19)方向位移,于是,所述导线直接接触所述触头壁,而所述触头壁直接接触所述触针。
4.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-所述连接器具有两个连接腔,
-所述触针(29)定位在两个连接腔之间的中央,且为两个连接腔起作触针作用。
5.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-触针的头部端头通过绝缘材料-搭接(6)位置精确地固定在所述连接器的绝缘材料外壳内。
6.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-所述触针的脚端借助于构造在触针上的支承座(26、30)抵靠在所述连接器的绝缘材料外壳上保持位置固定。
7.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-所述触针在其头部端头下方具有拱起(5),其垂直线横向于所述触针的纵向轴线延伸,其沿待连接导线的方向突出,
-并且,所述板弹簧-夹紧连接的板弹簧端头在大约所述拱起的高度上贴合在所述导线上。
8.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,
-所述板弹簧-夹紧连接由呈U形的拱形的双腿板弹簧组成,该板弹簧具有板弹簧-夹紧腿(11)和板弹簧-固定腿(12),
-所述板弹簧-固定腿在所述连接器的绝缘材料外壳内通过定位机构与所述绝缘材料外壳固定地连接。
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