CN101111975A - 带有可旋转的连接器承载件的电路连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有可旋转的连接器承载件的电路连接装置。该连接装置包括主壳体、连接器和承载体，所述承载体包括在其上所述连接器易于接近以进行连接的部分柱形表面，所述承载体可以相对于所述主壳体旋转，所述承载体安装在所述主壳体上，使所述部分柱形表面在旋转过程中与所述主壳体保持基本恒定的间隔，所述连接器可绕旋转轴线在第一角位置和第二角位置之间旋转。

Description

带有可旋转的连接器承载件的电路连接装置

技术领域

本发明涉及电路(circuit)连接装置，尤其涉及一种带有可动的连接器承载件(connector carrier)的电路连接装置。本发明更具体但不排他地涉及带有可动的连接器承载件的用于进行电路连接(例如，电路连接、电子电路连接和/或光路连接)的电路连接装置。

背景技术

连接对于许多电路(例如，电源电路、电话电路、光通信电路、数据通信电路、电子通信电路等)的操作都是必不可少的。电路连接器一般用于进行临时或永久电路连接，电路连接通常是通过使一对互补连接器(例如“阳(male)”连接器和“阴(female)”连接器)耦接或配对而进行的。通常，但不是必须的，阳连接器和阴连接器之一安装在刚性壳体上并附接在固定表面上，而另一互补连接器则位于柔性引线上。

例如，数据或电话插座通常安装在墙装板上并附接在墙上，从而使缆线引线上的互补插头能够沿着插座的轴线(通常与墙装板的平面正交)插入插座中。

在许多应用中，如果一对互补连接器之间的配对关系并未限定成相对于支撑表面的具体预定方向，则非常有利。因为不那样的话，缆线引线可能会被迫过度弯曲以便与墙装板上的插座配对。因此，人们希望可以提供配对灵活性增强的电路连接装置。

美国专利No.6,544,069教示了一种安装在墙装盒内的通用接头上的电插座。需要更复杂的组装，而插座的运动自由度又非常有限。

美国专利No.6,273,734教示了一种带有可枢转运动的连接插头的电路连接器。该可枢转运动的插头需要在其附近供其旋转运动的实质性自由空间。突出的金属插头不好看且其突出的锋利边缘可能造成人身伤害。

发明内容

因此，本发明的目的是提供减少传统的电路连接装置的缺点的电路连接装置。至少，本发明的目的在于为大众提供一种有用的替换电路连接装置，尤其是信号耦接装置。

根据本发明，描述了一种电路连接装置，该电路连接装置包括主壳体、电路连接器和承载体，所述承载体可旋转地连接至所述主壳体并包括一对具有公共旋转轴线的部分柱形表面，所述电路连接器在所述一对部分柱形表面中间安装在所述承载体上，并且可绕所述公共旋转轴线旋转。该布置提供了一种紧凑的电路连接装置，其具有增强的连接灵活性，同时减少了传统的电路连接装置的缺点。

为利于所述电路连接器进行枢转运动从而增强灵活性，所述承载体可以绕纵向轴线旋转，从而所述承载体可以在第一角位置和第二角位置之间运动以进行连接器耦接，同时该承载体的弯曲表面降低了异物侵入所述电路连接装置的风险。

为了能够接近所述电路连接器，所述主壳体包括一孔，所述承载体相对于该孔可旋转地运动，并且所述电路连接器通过该孔而露出。优选的是，所述一对部分柱形表面在所述承载体绕所述公共旋转轴线在第一角位置和第二角位置之间旋转时与所述孔的边缘保持基本恒定的间隔，所述第一角位置和第二角位置分别与所述电路连接器的第一角位置和第二角位置相对应。

在优选形式中，所述一对部分柱形表面是以所述公共旋转轴线为其柱轴线的柱体的一部分。柱对称为所述承载体的顺时针和逆时针旋转提供了对称性。

为了容纳电路连接器(可以为阳连接器或阴连接器)，所述柱体的在所述一对部分柱形表面之间的部分被轴向截断，并且所述电路连接器安装在该截断部分上。优选的是，所述承载体基本上是中空的，所述电路连接器安装在该中空的承载体上，使得所述电路连接器的接触端表面与截断的柱形表面齐平。

优选的是，所述承载体可绕所述公共旋转轴线以多个离散步(discretestep)运动。所述承载体绕所述公共旋转轴线旋转的每个离散步都对应于电路承载体绕所述公共旋转轴线的特定旋转角。例如，所述电路连接器的每个特定旋转角都是恒定的。

为了便于在极限操作位置之间的离散运动步，设置有运动组件，以限定当所述承载体在所述第一角位置和所述第二角位置之间运动时的多个离散卡定位置，所述运动组件包括分别设置在所述承载体和所述主壳体上的齿轮和弹性立柱(resilient stud)。

优选的是，在所述主壳体上设置有止动装置，以限制所述承载体在第一角位置和第二角位置之间的旋转，所述第一角位置和第二角位置分别与所述电路连接器的极限角位置相对应，从而所述电路连接器总是可以从外部接近以与互补连接器进行耦接。

在示例性实施例中，所述主壳体包括扣合(snap-fit)的前盖，该扣合的前盖限定有一孔，该孔符合所述承载体的轮廓，从而在所述承载体的旋转过程中，所述承载体与所述前盖的所述孔的边缘之间保持基本恒定的接近度(proximity)。

例如，所述电路连接器可以包括信号连接器，该信号连接器可以是电话插头或插座、数据插头或插座或者光连接器。

当然，可以在所述承载体上设置多个连接器。优选的是，所述多个连接器在所述承载体上沿纵向分布。

在本示例中，所述电路连接装置是带有适于墙安装的主壳体的墙装插座。优选的是，所述电路连接器安装在所述承载体上，使得配对的方向与所述部分柱形表面的公共旋转轴线基本正交。

当然，可以在所述承载体上沿纵向或周向设置多个连接器。另外，所述电路连接装置可以呈其它物理形式，例如墙装盒或作为设备的一部分，或者本领域技术人员公知的任何其它适当形式。

附图说明

以下通过示例并参照附图更详细地说明本发明的优选实施例，在附图中：

图1是表示本发明第一优选实施例的墙插座的各种部件的分解图；

图2A是沿剖面线A-A剖取的主壳体的截面图；

图2B是图1的墙插座的承载体的端视图；

图2C是从另一端示出的图1的承载体的立体图；

图3A是表示处于第一任意替换位置的电路连接器和承载体的立体图；

图3B是表示处于第二任意替换位置的电路连接器和承载体的立体图；

图4A是图1的墙插座的平面视图，示出了处于其第一替换位置的电路连接器；图4B是图4A的墙插座的仰视图；

图4C是从后面示出的图4A的墙插座的立体图；

图4D是从左侧示出的图4A的墙插座的侧视图；

图5A是表示在连接器处于其第二替换位置的情况下墙插座的顶视平面图；

图5B是图5A的墙插座的仰视图；

图5C是图5A的墙插座的立体图；

图5D是图5A的墙插座的左侧视图；

图6是本发明第二优选实施例的独立式(stand-alone)电路连接器的分解图；

图7A是沿剖面线B-B剖取的截面图；

图7B是从另一侧得到的图6的承载体的侧视图；

图8A是图6的装置在被组装并且电路连接器处于第一任意替换位置时的立体图；以及

图8B是图6的装置在被组装并且电路连接器处于第二替换位置时的立体图。

具体实施方式

参照图1至图5D，其以墙插座1的形式示出了本发明的第一优选实施例，墙插座1包括安装在可旋转的承载体300上的一对电路连接器200。本说明书中的术语“电路连接器”是指用于进行电路连接的连接装置(阳或阴)，并且包括例如电话连接器、数据连接器、光连接器和/或电力连接器。通常，连接装置1包括主壳体100、电路连接器200和承载体300。

承载体300包括主体，该主体包括由供安装电路连接器200的中间表面隔开的一对部分柱形表面。该承载体可旋转地安装在主壳体100上，其中所述部分柱形表面和连接器安装表面共用一公共旋转轴线。在该具体示例中，承载体类似截断的鼓，并包括一对鼓端部310，每个鼓端部都具有与部分柱形曲面320互连的截断圆形截面。所述主体基本上是中空的，从而电路连接器可以安装在该中空的主体中，而外接触表面暴露在所述部分柱形表面上用于进行外部耦接或连接。换句话说，承载体300包括一对具有公共柱轴线的部分柱形表面，电路连接器200安装在所述部分柱形表面之间并暴露出来以便于外部连接。

承载体300安装在主壳体100的主孔110中，使所述一对截断鼓端部310可旋转地支撑在主孔的相对两端上，从而电路连接器可以在由设置在承载体上的限制装置和主壳体所限定的第一角位置和第二角位置之间旋转。该限制装置包括突出的立柱件330，其形成在所述截断鼓端部上，并在与形成在所述主壳体上的相应止动装置130相配合时限定所述承载体的运动的最大角范围。

所述截断鼓端部上设置有一对齿轮340，用于与设置在主壳体上的相应啮合装置(稍后说明)相配合地啮合。齿轮340基本上与所述部分柱形表面的纵向柱轴线同轴，从而当通过所述齿轮将承载体安装在主壳体上时，承载体可以与安装在截断鼓形状的承载体的纵向端部上的齿轮同轴地旋转。从图中可以看出，由于承载体设计成在预定角度范围内旋转，因此轮周的一部分上分布有多个齿而轮周的其余部分不带齿。

主壳体100包括具有主孔110的刚性安装框架，主孔110适于可旋转地接收承载体300。在主壳体100上且在主孔110的相对两侧形成有一对插接座(receptacle)120，以便以紧密配合方式接收相应的齿轮，且承载体的轴线基本上与形成在插接座上的一对凹槽的平面正交。从图1和图2A可以看出，弹性偏置的立柱件140从主壳体突出到插接座的凹槽部分中。该立柱件的突出端的尺寸设定为使得该突出端可以被容纳在所述齿轮上的相邻对齿之间的凹陷内。立柱件的自由端是圆头的，使得当绕承载体的柱轴线向该承载体施加足以克服弹簧偏置阻力的附加力时，可以克服弹簧压迫阻力，从而可以使承载体运动到由所述立柱件和形成在承载体上的齿的组合所设定的下一离散位置。这样，以被弹簧压迫的立柱件与多个齿的组合为例说明了啮合装置。

因此，通过在截断鼓形状的承载体的纵向端部处的齿轮上设置多个齿，可以限定多个离散卡定位置，从而可以将电路连接器设定为停留在多个预定的替换离散位置之一，以方便用户。所述一对齿轮和弹性偏置的立柱件还确保了只要对承载体施加绕柱轴线的充分转动力就可以进行绕该柱轴线的连续角运动。在由限制装置限定的极限角位置之间的运动中，用户可以很容易地感受到旋转过程期间阻力的离散变化以及由于被弹性压迫的立柱件的往复运动而产生的相应的重复敲击声。在当前视图中，立柱件被显示为通过螺旋弹簧偏置。然而，应当理解的是，可以通过这样的简单钩状件来形成被弹簧压迫的突出的立柱件，即：该钩状件与图1的类似，但枢转点固定而不是可旋转，从而倘若钩状件的细长臂由诸如聚碳酸酯的硬的和弹性的材料制成，则细长臂部分的弹性具有足以模拟弹簧效果的储能。

当例如通过将齿轮安装在插接座的相应凹槽部分中而将截断柱形承载体的纵向端部安装到所述主壳体上时，承载体可绕柱轴线旋转。因为电路连接器的连接表面暴露在承载体的部分柱形表面上，所以电路连接器的连接表面也会在承载体的极限角位置之间的旋转过程中跟随着部分柱形表面的轨迹。结果，承载体的弯曲柱形表面与主壳体的相应部分之间的间隔在承载体的整个旋转过程中基本恒定。因此，连接装置的整个截面轮廓在电路连接器的极限角位置之间的各种相变期间基本上保持不变。此外，为了使承载体的弯曲柱形表面与主壳体的相邻对应部分之间的间隔最小化，设置了具有基本上符合承载体平面轮廓的孔的前盖150。该前盖优选地扣合到主壳体中并形成主壳体的一部分。前盖的围绕承载体轮廓的紧密配合的孔确保了弯曲柱形表面与周围主壳体之间基本恒定且紧密的接近度，从而消除了不留神通过承载体与主壳体之间的孔隙将手指插入墙插座中的风险，并缓解了外部物体或异物通过所述孔隙进入墙插座的风险。此外，通过在承载体的齿轮周围适当地分布齿，电路连接器甚至可以在必要时隐藏在前盖或者主壳体的后方。

参照图6至图8B，其以独立式电路连接器单元2的形式示出了本发明的第二优选实施例。与第一优选实施例类似，第二优选实施例也包括主壳体100、电路连接器200和承载体300。然而，因为该优选实施例在于独立式单元，所以主壳体是由刚性且优选绝缘的材料(例如，硬塑料)制成的独立单元(self-contained unit)。

主壳体100包括主孔110，主孔110具有设置在其与承载体的纵向端部相对应的侧上的一对插接座120，从而可以通过这一对插接座120将承载体300可旋转地安装在主壳体100上。与第一优选实施例的插接座类似，每个插接座120都包括凹槽部分，且这一对凹槽部分基本上彼此平行，而其各自的平面与承载体300的柱轴线基本正交。

与第一优选实施例的承载体类似，该承载体也包括与截断鼓形状类似的主体。截断鼓基本上是中空的，从而可以安装电路连接器，使连接表面暴露在弯曲的部分柱形表面320上。承载体300的截断底侧使得可接近电路连接器的底部，从而便于必要的连接或配线。

在承载体的纵向端部的外部也形成有一对齿轮340，并且所述齿轮与承载体的部分柱形表面320的柱轴线同轴。承载体同轴地安装在插接座上，从而可以在主壳体100的主孔110的侧边缘160之间旋转。因为承载体同轴地安装在主壳体上的平行设置的插接座上，所以应该理解，承载体的弯曲柱形表面保持了与主孔的边缘160的基本恒定的间隔。通过适当地设计主孔和插接座的尺寸，可以在承载体的弯曲柱形表面与主孔的边缘之间保持基本恒定的紧密接近度，由此减少了大间隙的形成，而大间隙会允许异物(如手指或导体)不留神进入。

还设置有类似的齿轮和弹性偏置立柱，以形成如在第一实施例的相关描述中提到的多个离散卡定位置。在承载体和主壳体上分别设置有一对包括突出立柱330的限制装置和一对止动件130，从而承载体可以在由限制装置所限定的预定角范围内进行旋转。当然。对于某些应用来讲，限制装置可能不是必需的。

为方便起见，应该理解，在图中用相同的附图标记标识类似或等同的部分。另外，尽管在图中示出了一对电路连接器来例示优选实施例，但是应该理解，可以在承载体上安装相同或不同类型的、轴向或周向设置的单个电路连接器或多个电路连接器，而不丧失一般性。当然，可以在主壳体上安装一个以上的承载体，且承载体可以为轴向截断的鼓形、纵向截断的桶形，或者本领域技术人员公知的其它适当形状。

尽管已经参照示例或上述优选实施例对本发明进行了说明，但是应该理解，这些示例用于帮助理解而不旨在进行限制。对于本领域技术人员而言显然或普通的变化或修改以及在这之上作出的改进应当认为等同于本发明。

此外，尽管参照示出为典型电话插座的墙插座和独立式电路连接器对本发明进行了说明，但是应该理解，本发明可以经过修改或不经修改而应用于具有其它形式或类型的电路连接器(例如光连接器、数据通信连接器、包括传感器和检测器的无线连接器)的其它连接装置而不丧失一般性。

Claims (17)

1.一种电路连接装置，该电路连接装置包括主壳体、电路连接器和承载体，所述承载体可旋转地连接至所述主壳体并包括一对具有公共旋转轴线的部分柱形表面，所述电路连接器安装在所述承载体上的所述一对部分柱形表面中间，并且可绕所述公共旋转轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的电路连接装置，其中，所述主壳体包括一孔，所述承载体相对于该孔可旋转地运动，并且所述电路连接器通过所述孔而露出。

3.根据权利要求2所述的电路连接装置，其中，所述一对部分柱形表面在所述承载体绕所述公共旋转轴线在第一角位置和第二角位置之间旋转时与所述孔的边缘保持基本恒定的间隔，所述第一角位置和第二角位置分别与所述电路连接器的第一角位置和第二角位置相对应。

4.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述一对部分柱形表面是以所述公共旋转轴线为其柱轴线的柱体的一部分。

5.根据权利要求4所述的电路连接装置，其中，所述柱体的在所述一对部分柱形表面之间的部分被轴向截断，并且所述电路连接器安装在该截断部分上。

6.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述承载体基本上是中空的，所述电路连接器安装在该中空的承载体上，使所述电路连接器的接触端表面与截断的柱形表面齐平。

7.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述承载体可绕所述公共旋转轴线以多个离散步进行运动。

8.根据权利要求7所述的电路连接装置，其中，所述承载体绕所述公共旋转轴线旋转的每个离散步都对应于电路承载体绕所述公共旋转轴线的特定旋转角。

9.根据权利要求7所述的电路连接装置，其中，所述电路连接器的每个特定旋转角都是恒定的。

10.根据权利要求7所述的电路连接装置，其中，该电路连接装置设置有运动组件，以限定当所述承载体在所述第一角位置和第二角位置之间运动时的多个离散卡定位置，所述运动组件包括分别设置在所述承载体和所述主壳体上的齿轮和弹性立柱。

11.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，在所述主壳体上设置有止动装置，以限制所述承载体在第一角位置和第二角位置之间的旋转，所述第一角位置和第二角位置分别与所述电路连接器的极限角位置相对应，从而所述电路连接器总是可以从外部接近以与互补连接器进行耦接。

12.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述主壳体包括扣合的前盖，该扣合的前盖限定有一孔，该孔符合所述承载体的轮廓，从而在所述承载体的旋转过程中，所述承载体与所述前盖的所述孔的边缘之间保持基本恒定的接近度。

13.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述电路连接器包括信号连接器，该信号连接器包括电话插座、数据插座或者光连接器中的一种。

14.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述承载体上设置有多个连接器。

15.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，在所述承载体上沿纵向设置有多个连接器。

16.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，该电路连接装置是带有适于墙安装的主壳体的墙装插座。

17.根据以上权利要求中任意一项所述的电路连接装置，其中，所述电路连接器安装在所述承载体上，使得配对的方向与所述部分柱形表面的所述公共旋转轴线基本上正交。

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