CN101453072A - 电气接触器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气接触器。电气接触器包括由过渡区(4)连接的耦合部(2)和卷绕部(3)。耦合部构造成接受耦合外部接触销。耦合部具有由相对侧壁(22、23)接合的顶壁(21)和底壁(24)。顶壁、底壁和侧壁形成在一个端部开口的接触箱(5)。接触箱包括延伸穿过接触箱的接触梁(25)、前折板部(16)和用于插入耦合接触器的前通孔(58)、以及邻接过渡区的后通孔。前折板部部分突出到接触梁前方的前通孔内，以在耦合电气接触器和第二电气接触器时防止接触梁的自由端受到直接冲击力。

Description

电气接触器

技术领域

本发明涉及一种电气接触器，更具体的涉及一种用于密封连接器的电线接触器。

背景技术

现有电气接触器或者电线接触器用于终止电线。电线接触器要求强有力的机械措施连接到电线以形成永久终端，还需要与耦合接触器的耦合措施以形成电气连接器。例如，电线接触器可以具有卷绕端用于终止电线，以及与耦合接触器的阳或阴耦合端。一些接触器从金属条或者预镀的金属条发展而来，金属条或者预镀的金属条可以冲压并接着弯折或成型为合适的形状。这些接触器具有大致箱形的耦合端用于耦合到具有销型或刃型耦合端的接触器。具有箱型耦合端的接触器具有外部尺寸和形状要求以装配到连接器的腔体(cavity)内，并且具有内部设计用以提供用于接纳并保持耦合接触器的销型或刃型接触器的机械和电气连接措施。在当前的具有大致箱型耦合端的接触器中，接触器或者柔性梁(compliant beam)可以作为接纳并保持耦合销接触的措施。

但是，当从连接器腔体插入或拔出接触器的箱型耦合端时，箱型耦合端上的锋利边缘会损坏在密封连接器上使用的密封。另外，一些接触器设计可能没有提供优选的耦合力用于将销接触插入到箱型耦合端，或者使用时的优选的正常(normal)接触力。进一步，在大的矩形箱插入密封的小的圆形通孔(aperture)时，太大的端子箱会拉伸并压缩密封管，导致密封管拉伸到影响密封的程度。

在一些现有技术连接器中，接触梁可以具有高弹簧弹力，这减少了控制由接触梁施加的正常力的能力，增加了连接器的耦合力，并增加了公差敏感度。接触梁暴露到耦合销，这会产生其他连接器问题，令接触梁对外届因素的损坏失去保护。

发明内容

本发明提供一种电气接触器，具有良好的密封性能并且接触梁不暴露在耦合接触器的插入，这样可以保护接触梁不被损坏。该接触器包括一个前盖片保护接触梁在销接触插入时不被碰断，一个接触箱的有角度的前边或引导缘，提供用于在接触器插入密封时减少对密封损坏的引导面。在优选的实施例中，该接触器还可以包括后折板片和有角度的后缘来提供表面用于从连接器引导接触器上的密封。

本发明的其他特征和优点将通过下述结合附图的对优选实施例的描述而显而易见，其中附图示例性地描述本发明的原理。

附图说明

图1示出本发明的接触器的示例性实施例的透视侧视图。

图2示出穿过图1的接触箱的中线截取的剖视侧视图。

图3示出图1的接触器局部形成的接触箱5的透视图。

图4示出接触梁已形成的图3的接触箱5的透视图。

图5示出沿图1的线5-5截取的接触梁锁定特征的剖视图。

图6示出本发明接触器的备选实施例的透视图。

图7示出穿过图6的接触箱的中线截取的剖视侧视图。

图8示出图6的接触器的接触箱5的透视图。

图9示出沿图6的线5-5截取的接触梁锁定特征的剖视图。

图10示出接触器的局部平面图，其示出凸起尺度。

图11示出接触器的耦合部的端部视图，其中接触片和接触销接合。

图12示出电气接触器卷接到绝缘绞合电线的透视图。

在本申请全文中，相同的附图标记尽可能指的是相同的部件。

具体实施方式

在了解详细描述示例性实施例的附图之前，应理解的是，本发明不局限于下述说明书所描述或者附图所说明的细节或方法。还应理解，此处使用的措辞和术语仅仅是描述性的，而不是限制性的。

总体上参照图1-5，电气接触器1包括耦合部2、卷绕部3和过渡部或区4。耦合部2包括用于容纳耦合销接触60(图11)的接触箱5。如该示例性实施例中所示，耦合部2总体上是箱形，其具有顶壁21、两个侧壁22和23、以及底壁24。耦合部2进一步包括接触梁25，接触梁25可以用和形成接触箱5材料相同的材料的片形成。备选地，接触梁25可以单独形成并插入接触箱5。接触梁25大致上延伸过接触箱5的整个长度，这使得接触梁25可以响应于插入力而是柔性的。如图3和4所示，在该示例性实施例中，接触梁25是由从侧壁22延伸并折叠在箱5的顶壁21下的顶折板部31形成。换言之，金属片被冲压，使得当金属接着被折叠时，接触梁25形成且接触箱5的四个壁21、22、23、24接着形成在接触梁25周围。

接触梁25可以包括凸肋26来提供增加的梁硬度，以实现用于耦合销接触(未示出)插入的期望的正常力。凸肋26沿其纵轴渐缩，且在后端27的宽度W1大于在前端28的宽度W2(图10)。应注意，取决于所使用的材料，W1和W2的宽度可以变化，且在有些情况下可以相等。凸肋26也可以沿横向从在后端27的深度D1渐缩到在前端28的更小深度D2(图7)。渐缩的凸肋26提供了机械力的分布，使得梁的较大部分用于正常力。这减少或消除了对于助于形成用于耦合所需正常力的辅助弹簧的需要。

如图2-4所示，接触梁25包括顶折板部31、后段32和接口段33。顶折板部31位于接触器1的耦合部2的顶壁21下。后段32折叠为大致上垂直于顶折板部31。如图4最佳地示出，后段32包括孔34，该孔34允许光投射穿过接触箱5的后面，使得在制造中可以测量梁间隙G1。接口段33从后段32大致上垂直折叠，以在接触箱5的顶壁21和底壁24之间延伸并邻接侧壁22、23。接触梁25通过锁定特征35固定在接触箱5内部。如图5所示，锁定特征35将接触梁25锁定到接触箱5的两个侧壁22、23内。锁定特征35包括位于接触梁25两侧的第一和第二翼36、37。第一和第二翼36、37分别装配到位于接触箱5的侧壁22、23内相应的第一和第二开口38、39。定向元件51可以沿着底壁24设置，以确保接触梁25相对于耦合接触销60具有合适的取向(图11)。进一步，次级互锁孔53可设置在底壁24内紧紧位于定向元件51之前，用于容纳与插座外壳相关联的独立锁定翼片(未示出)。最后，翼片54和55分别从侧壁23、22向内突出，如图5所示，以为接触梁25和接口段33提供行程限制或过应力保护。

再次参照图3和4，顶壁21包括后折板12。后折板12从接触箱5的顶壁21折叠到接触梁25的后段32上方。后折板12还包括孔13，孔13与后段32上的孔34对准。如下面更详细的描述，在接触器1从连接器腔体拔出时，后折板12提供平滑表面用于暴露于密封。这帮助防止对密封的损坏。

再次参照图1和2，过渡区4在耦合部2和卷绕部3之间延伸。过渡区4包括从接触箱5的底壁24延伸到卷绕部3的底壁56的底壁41。过渡区4具有从底壁41延伸到顶边43的第一侧壁42以及和第一侧壁42相对布置的第二侧壁44。第二侧壁44从底壁41延伸到顶边45。进一步，如图1和2所示，过渡区4侧壁41、42的顶边43、45从邻近卷绕部3的低点到高点形成角度，其中在该高点，侧壁42、44在接触箱5的后面15分别和侧壁22、23合并。沿着后折板12，有角度的顶边43、45为平滑地拔出接触箱5通过密封提供引导面，以减少对密封的损坏。当卷折时，有角度的顶边43、45从侧壁42、44部分地向内变形，以帮助避免电缆中的电线绞合电线和密封接触。有角度的顶边43、45还增加了卷绕的弯曲强度。

在一个实施例中，顶边43、45可以是平圆形(coined)或者圆形，从而在接触箱5穿过密封开口时，进一步避免对密封构件的损坏。

接触器1包括圆形的前折叠折板16。在耦合销接触插入接触箱5时，前折叠折板16避免耦合销接触60对接触梁25的损坏。折板16避免了在耦合插入时的干涉，并提供了用于连续探销的位置。另外，当接触器1插入密封连接器时，前折叠折板16提供了首先接触密封的圆形表面或仿形表面(contoured surface)。仿形表面减少了密封的收缩或伸展，并因此减少了损坏密封的机会。

接触器1还包括在边17、18上的有角度的前引导以在接触箱5的顶部提供平滑导入(lead-in)，从而进一步减少密封损坏。在该示例性实施例中，接触箱5侧壁22、23包括分别位于接触箱5的前端的引导边17、18。每个引导边17、18从邻接底壁24的前点到邻接顶壁21的凹入点形成一定角度。当接触器插入通过密封孔时，密封沿着引导边17、18在前折叠折板16上和顶壁21上滑动。引导边17、18可以是平圆形以提供额外的保护，防止对密封的切割或者其他损坏。前通孔58位于前折叠折板16上，并基本上由接触箱的壁21-24界定。前通孔58接受耦合接触销60(图11)。

如图2-4所示，接触片40设置于顶壁21内。在该示例性实施例中，片40包括两段凹陷48。两段凹陷48允许材料一次仅伸展一个材料厚度。这帮助增强凹陷的强度。参照图11，耦合销60在耦合销60的径向相对表面上与接触片40及接触梁25接合。

图6-9示出接触器10的备选实施例。该备选实施例和图1-5所示实施例相同，除了接触梁25是由沿着接触箱5的一侧23的折板形成。这消除了图1-5所示第一实施例的交叠顶层31。如图7、8中最佳所示，在该备选实施例中，接触箱5包括沿着侧壁23的接缝47，替代了第一实施例中侧壁23和顶壁21之间的结合。如图9所示，在该实施例中，接触梁25是由接触箱5的一侧23形成，并锁定在接触箱5的相对侧22。锁定翼片57突出到相对侧壁22的凹槽19内。凹槽19的尺寸可以调整以控制接触梁25的浮动数量。如图7和8所示，接触器10还包括后套板(rear strap)29。后套板29构造成和后折板12上的切口49相互作用，以将接缝47一起保持在接触箱5的后面。另外，在侧壁23底部上的凸缘61勾在前折叠折板16下，并进一步锁定接触箱5。

如图8最佳所示，接触器10可以包括凹陷50，凹陷50辅助恰当地对准接触箱5的折叠边23、23a。凹陷50提供额外材料厚度以辅助阻止接触器10在接缝47倾翻。该额外材料厚度也加强接触器10，防止被压碎或压平。

接着参照图12，电气接触器1示为卷绕到绝缘绞合电线62。绝缘电线62包括环绕绞合电线66的外绝缘套64。电线62和连接器1通过将侧壁42、44卷绕成围绕绞合电线66而物理和电气连接。卷绕可以使用卷绕工具完成。具体而言，卷绕侧壁42、44致使绞合电线66和卷绕部3机械和电气结合。卷绕在机械上使侧壁42、44在绞合电线66上变形。如在前所述，卷绕时，有角度的顶边43、45部分从侧壁42、44向内形成，以增加卷绕的弯曲强度。

本发明的一个优点是在端子插入/拔出时最小化密封损坏。本发明的另一个优点是减少连接器接受耦合销所需的力。本发明的再一个优点是减少了设备对多个连接的需求。通过减少耦合力，可以实现每个连接器更多的接触器，如果每个连接器可以具有更多的终端，这使得需要更少的连接器。

本发明的另外特征是提供过应力保护的柔性梁几何，该柔性梁几何包括位于箱底部上的前折叠折板，其通过防止在耦合连接器和销时折断，从而防止对接触梁的物理损坏。

本发明的另外优点是包括渐缩的凸起。该渐缩的凸起形成在接触梁上并将机械应力分布成离开梁的底座，从而以更少的组合提供所期望的接触正常力。进一步，在相对侧上提供了冗余过应力特征。

虽然在此参照优选实施例描述了本发明，但是本发明技术人员可以理解，可以进行各种变化以及要素的等同替换而不背离本发明的范围。另外，根据本发明的教导可以进行许多调整以适应特定情形或材料，而不偏离本发明的实质范围。因此，本发明并不局限于被认为是用于实施本发明的最佳模式而披露的该特定实施例，本发明包括落在权利要求书的保护范围内的所有实施例。

Claims (16)

1、一种电气接触器(1、10)，包括：耦合部(2)、卷绕部(3)以及连接耦合部和卷绕部的过渡区(4)；耦合部(2)包括通过两个相对的侧壁(22、23)连接的顶壁(21)和底壁(24)，其中顶壁、底壁和两个相对的侧壁形成接触箱(5)，该接触箱在至少一个端部开口并构造成容纳耦合的第二电气接触器；其特征在于：

接触箱包括延伸穿过接触箱的具有自由端(33)的接触梁(25)、前折叠折板(16)、用于插入耦合接触器的前端通孔(58)，以及邻接过渡区的后端，

其中前折叠折板(16)部分突出到接触梁(25)前方的前端通孔(58)内，构造成在电气接触器和耦合的第二电气接触器耦合时防止接触梁的自由端(33)受到直接冲击力。

2、如权利要求1所述的电气接触器，其中接触梁(25)是由从相两个对的侧壁(22、23)之一延伸的顶折板部(31)形成，以及顶折板部折叠在接触箱(5)的顶壁(21)下以提供具有双层的顶壁。

3、如权利要求1所述的电气接触器，其中接触梁(25)包括用于实现预定梁硬度和正常力的凸肋(26)，并且其中凸肋(26)沿着接触梁的纵轴渐缩并沿与该纵轴垂直的轴渐缩，其中凸肋分散机械应力并在接触梁和耦合接触器之间提供预定的正常力。

4、如权利要求1所述的电气接触器，其中接触梁(25)包括顶折板部(31)、后段(32)和接口段(33)，其中顶折板部布置在耦合部(2)的顶壁(21)下并邻接该顶壁，且后段大致上垂直于顶折板部，以及接口段自后段大致上垂直折叠形成；接口段在顶壁和底壁(24)之间延伸并且邻接侧壁(22、23)。

5、如权利要求4所述的电气接触器，其中后段(32)包括第一孔(34)，该第一孔构造成将光束投射穿过第一孔以探测接触梁和顶壁之间的隔离距离，第一孔和定义隔离距离的间隙(G1)对准。

6、如权利要求1所述的电气接触器，其中接触梁(25)包括锁定特征(35)，该锁定特征构造成固定接触梁相对于侧壁的位置，该锁定特征包括位于接触梁(25)的两个相对侧壁(22、23)上的第一翼(36)和第二翼(37)，第一和第二翼构造成分别接合布置于相对侧壁上的第一开口(38)和第二开口(39)。

7、如权利要求1所述的电气接触器，其中两个相对侧壁(22、23)的至少一个侧壁包括向内突出到接触箱(5)内的翼片部(54、55)，翼片布置在接触梁的一部分下，以在插入耦合接触销时限定接触梁的位移距离。

8、如权利要求1所述的电气接触器，其中顶壁(21)包括从邻近后段(32)的顶壁悬垂的后折板部(12)，后折板部包括当电气接触器从连接器腔体拔出时用于接合连接器腔体的外部密封的平滑表面。

9、如权利要求8所述的电气接触器，其中后折板部(12)还包括与第一孔(34)对准的第二孔(13)。

10、如权利要求1所述的电气接触器，其中过渡区(4)包括底过渡壁(41)、第一过渡侧壁(42)和与第一侧壁相对的第二过渡侧壁(44)，第一过渡侧壁从底过渡壁延伸到第一顶边(43)，以及第二过渡侧壁从底过渡壁延伸到第二顶边(45)，第一和第二顶过渡边从卷绕部(3)到接触箱的耦合部侧壁(22、23)形成一角度，其中第一和第二过渡侧壁形成平滑接合面用于接触密封部。

11、如权利要求10所述的电气接触器，其中第一和第二过渡侧壁顶边(43、45)构造成在卷绕时从相应侧壁向内转。

12、如权利要求1所述的电气接触器，其中两个相对侧壁(22、23)的每一个侧壁包括有角度的前引导边(17、18)，每个引导边以一角度从邻接底壁(24)的前点延伸到邻接顶壁(21)的凹入点。

13、如权利要求12所述的电气接触器，其中引导边(17、18)的至少一个为平圆形或圆形，以在接触箱的顶壁提供平滑导入。

14、如权利要求1所述的电气接触器，其中接触梁(25)由从沿着侧壁(22、23)之一布置的接缝(47)延伸的中间折板部形成，中间折板部能够锁定在相对侧壁内，以及其中接触梁包括单一锁定翼片(57)，其中单一锁定翼片突出到相对侧壁中的凹槽(19)内，凹槽构造成控制接触梁偏转数量。

15、如权利要求14所述的电气接触器，其中接触箱(5)还包括后套板部(29)，后套板部(29)可插入到后折板部(12)中的通孔(49)内以固定后折板部。

16、如权利要求15所述的电气接触器，其中接触箱(5)还包括位于第一和第二侧壁(22、23)的至少一个上的缘部(61)，缘部构造成勾在前折叠折板(16)下方以互锁相应的侧壁和底壁(24)。

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