CN101536257A - 接线系统 - Google Patents

Abstract

一种可简便安装于交通工具中的接线组件，包括一电连接器，所述电连接器可允许功能信号在通过该连接器时执行一定的功能。

Description

接线系统

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2006年10月13日的第60/851,709号美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容作为本申请的部分内容，通过引用结合在本文中。

发明领域

本发明涉及线束组件，特别是涉及具有允许能量从连接器组件一端传递至另一端的相对端子的接线连接器。

背景技术

很多交通工具、工业应用以及商业应用中均会采用各种线束。这些线束不仅需要用大量人力安装，而且仅能用于特定应用领域。由于特定线束仅能用于特定应用领域，故各线束设计通常是不同的，因此，即使是为传统应用领域例如交通工具照明系统提供动力而制造规格统一的线束都是很困难的。例如，各交通工具可具有不同的照明部位；照明部位之间有不同的距离；而且各接线组件必须沿其运行的路径不同，故接线组件的长度和接线组件中端子之间的距离也各不相同。传统上，连接至接线组件的各端子需被接合，然后捆绑或粘合进接线。对于不同的部位，例如交通工具模型之间的不同部位，以及不同线束组件上不同部位的大量接合并捆绑或粘结，自动进行线束组装，即使并非不可能，那也是非常困难的。因此，传统上，将线束进行装配以及后续安装进交通工具中是非常耗费劳动力的。

交通工具装配过程中，通常，主线束是由多个较小的线束组装而成，该较小的线束可执行多种命令：接受电能、提供反馈以及控制继电器或装置。安装时，由于需要进行预先接合和捆绑或者采用收缩管或者树脂密封以防湿气，线束基本上是完整的。基本完整的接线组件可能包括许多不同方向延伸的引线，令其很难安装进交通工具。

现代交通工具具有许多电器件，为线束提供动力，接收来自线束的电能，控制沿线束的装置，或者提供有关各交通工具运行参数的反馈。当制造商在交通工具上不断增加新的电子设备和控制装置，包括从导航系统到座椅中的冷却扇以及从灵敏巡航控制装置到后备警报系统的各种设备，用于交通工具的相关线束已变得更为复杂。因此，制造交通工具线束和将线束安装在交通工具中所需的装配时间就大大增加。示范性交通工具，例如汽车、飞机、船舶、卡车以及其他形式的交通工具，都不断增加电子元件和功能以及各种附加控制装置，其他工业和商业设备也是一样。例如，许多用于农业、建筑业、运土和采矿交通工具具有附加的GPS导航系统，甚至能够提供自动驾驶功能或者可通过外部软件进行控制。由于控制系统变得更为复杂而且提供更多反馈和监控选择，许多固定的工业和商用机器已变得更为复杂并且具有更多的线束。因此，几乎任何具有线束的应用场合所需的设备已变得日益复杂，需要额外的装配和安装时间。举例而言，交通工具特别是汽车中线束变得更为复杂的应用场合中，尾灯和各种相关功能包括转向、刹车、尾随、倒退以及侧照明功能。传统上，几根线各自从保险丝盘连接到各尾灯。由于接线组件中采用的铜和其他材料的价格上涨，制造商希望通过接线组件结合各种功能来减少成本。此外，将汽车中各功能装置各自接线连接至其相关控制和动力装置会导致车辆的装配过程非常的耗费劳动力。因此，线束用于通过将许多线捆扎成束来简化车辆接线、减小装配时间。最初，采用一对接头来大大简化线束，该线束容易装配和安装。然而，由于附加电子设备和控制装置的不断增加导致线和接线接头的数量显著增加，因此大大增加了制造线束的劳动量、用于制造线束的材料以及安装时间。

因此，需要一种具有新线束连接器的线束，来减少装配时间和线束加工过程中所采用的材料。还需要一种具有较少的接头以及更易于自动化装配，并且具有改良的可靠性的线束。更进一步的，还需要一种线束组件，以允许特定交通工具或应用场合可采用标准件，从而减少设计和组装线束的成本。

发明内容

基于上述考虑，本发明提供一种线束组件和该线束组件的连接器，便于组装，提高了可靠性，降低了组装线束的材料和人力成本。

本发明采用能够最小化线束组件所需接头数量的连接器，能够减少组装线束所用的材料的量，例如胶带、收缩管、环氧树脂、填充环氧树脂的收缩管和铜。同时，该连接器通过更简单的组件和自动化组装过程使安装的人力成本最小化。而且，插头连接器通过采用标准件来简化组装。

线束包括用于简化线束的两个连接器中至少一个。第一连接器是接头插座连接器(junction socket connector)。该接头插座连接器通过在线束的两部分之间设置传统插头使两个连接器简单组装。该接线连接器，代替如多数灯泡插座一样的接线端子末端，允许包括至少一个普通或接地电线的特定的功能性电线穿过连接器的本体。例如替代将照明插座接合入线束中，接头连接器允许插头和播放系统在组装的过程中使所需电线穿过接头连接器的本体，从而消除大量的接线连接。所有电线均可穿过接头连接器，或者部分电线可止于接头连接器中。第二连接器一般为直通连接器，其类似接头连接器设计，但没有插头选项。该直通连接器各侧设有电缆和电线密封，但没有如同接头连接器一样的插头。

各连接器允许电器件很容易地起到功能性器件的作用，同时作为其他电元件的电路。因此，接头数量和组装时间以及制造线束所需材料均被减少。这些连接器还允许用于多数交通工具和其他应用场合的接线组件分线至多个零件，以适于以最小用户化将更多复杂接线组件进行组装。因此，装配人员可选择具有标准长度和标准数量的电线的线束插入标准连接器，从而消除组装线束过程中的几乎所有编接。

参照下列详细描述、权利要求以及附图，将进一步了解本发明的适用范围。然而，应当理解，这些详细描述以及特定实例，指本发明的较佳实施例，仅用作举例说明，本领域的普通技术人员可在本发明的主旨和范围内对本发明做各种变换和修改。

附图说明

为更充分地理解本发明，结合以下详细描述、所附权利要求以及附图对本发明进行说明，其中：

图1是机动车辆尾灯的接线组件的示例性透视图；

图1a是图1中的接线组件的示意图；

图2是接头插座连接器的分解透视图；

图3是接头插座连接器的剖视图；

图4是直通连接器的剖视图；

图5是插座连接器的局部剖视图；

图6显示了插座连接器一个示例；

图7是插座连接器的局部剖视图；

图8是接头插座连接器的部分剖视图；以及

图9是具有结合直通和接头插座连接器的接线系统。

具体实施例

如图1所示接线系统100包括连接多个电线30的连接器2。虽然任何类型的电功能均可通过连接器2来执行，本发明将描述为用于机动车辆尾灯照明系统中，具有包括插座4以收容电灯泡的连接器2。然而，连接器2可用于其他示范性功能，例如插入交通工具中来自于音响系统元件照明的其他电元件、连接处，或者任何其他插入另一电元件的电元件。本领域普通技术人员也将认识到，虽然本发明以接收配合设置于插座中的传统电灯泡来进行举例说明，但也可采用其他类型的电灯泡，包括LED灯。

连接器2，包括如图1所示的三种类型的连接器中的一种。。本发明主要指直通连接器10、穿过电线的接头连接器20以及包括直通连接器10和/或接头连接器20的接线系统100。其他类型的连接器2，如图1所示，包括类似任何其他现有端子的接头端子102。接头端子102是不通过电线而终止电功能的接线终端。在各连接器2中，电线30通常由电缆密封6相对连接器2被密封。电缆密封6可通过任何已知的方法形成，例如，这些方法可包括，采用树脂或其他密封剂。图1举例说明的接线系统通常指主接线组件的子集(图未示)，其中接头插座连接器20可简便连接至主线束。交通工具的接线组件可包括多个接头插座连接器20。然而，本领域普通技术人员易知没有接头插座连接器20也可构成接线组件100替代的，由直通连接器10和端子连接器102或仅由直通连接器10形成。

接头插座连接器20一般包括具有插头接口22、功能接口24和线出口或电缆密封6的主体26。接头插座连接器20的内部元件可不同，但一般包括接头端子21。接头端子21具有至少用于提供插座中的电连接的一端，该接头端子21一般为电插头的阳极或阴极，可在尺寸、形状以及结构上进行改变。接头端子20一般设置为允许与相对插头(图未示)具有简单接口。如图2和图3所示，接头端子21为阳性插脚，进一步的如图3所示，该接头端子21也可作为直通插脚16。分线插座20包括图2所示的接头端子21。接头端子可由图2举例说明的示范性电线接口连接至电线30。

根据所需的功能不同，功能接口24可具有任意尺寸、形状或结构。在附图所示的实施例中，对于尾灯组件，功能接口24是用于收容和固定电灯泡(图未示)插座组件5的空腔。进一步如图2所示，插座4限定为插座组件5。插座组件5可采用任何形状或结构以配合各种灯泡，然而，图2中举例说明的插座组件5具有与连接器2的本体特别是功能接口24相接合的基部40。该基部40可固定专用灯泡固定装置42，在某些实施例中，可固定专用连接器元件44。灯泡固定装置42可进一步包括直通支撑件46，该直通支撑件46也可与连接件元件44连接并可方便地安装至连接器元件44。更特别地是，如图2所示，连接器元件44包括空腔48，该空腔48围绕直通支撑件46配合设置而与直通插脚16连接，该直通插脚16如图2所示，也形成接头端子21。图3进一步举例说明了处于显示直通插脚16与连接器元件44的接口的装配位置处的接头插座20的示范性实例。如图3所示，直通插脚16中至少一个插脚作为功能传递插脚16’的，而标示为16’的固定插脚仅执行直通功能而并不操控接头插座20的任何功能性元件。固定装置44如图所示均连接至功能插脚16’和地线38将通过接地插脚(图未示)连接至灯泡，该接地插脚通过灯泡固定装置42依次连接(图未示)，然而，可以采用任何可形成具有固定装置连接至功能性插脚16’、以及其他元件连接至接地插脚的电路的方法均可以采用。插头22可形成具有多个所需接头端子21的任何所需形状，而接头插座20也可允许任意数量的直通插脚16穿过接头插座20的本体。该插头22还可包括各种互锁装置，例如图3举例说明的钩部28，以加强其与其他接线组件之间的连接。插头22同样可设置密封以防止水和其他污染物破坏或干扰插头22与其他线束上的主连接器(图未示)之间的电连接。为连接电线30和同样起到接头端子21作用的直通插脚16，电线30可被弯折、焊接、锡焊、环氧树脂粘合或任何其他用于接合电线30与直通插脚16之间的两个导电器件的方法连接。图6-8举例说明了接头连接器的几个实施例。

插座连接器5，特别是与所述灯泡(图未示)和灯泡固定装置42连接的连接器元件44，可加工成任何所需形状。接头连接器20所采用的功能性电线的数量可根据应用场合而改变。

接线组件100包括至少一个直通连接器10。直通连接器10的示例在图1中，以及连同接头连接器20一起的示意图1A中说明。第一直通连接器10’和第二直通连接器10”的示范性实施例在图1和图1A中也有举例说明。

直通连接器10如图所示具有两个电缆密封区6，用于收容电线30，将电线密封至直通连接器10的本体14以及功能性接口24。然而，可以采用具有一个或多个电缆密封的结构。例如，在一些实施例中，希望将直通线从其进入的同侧穿出，因此，仅仅需要一个线缆密封区域。仅设有一个电缆密封的直通连接器的另一个实施例是在将直通连接器用作线束上的末端端子之处，没有出线，将电缆密封6上的空腔9进行环氧树脂粘合以防水。该方法允许在整个线束组件中采用标准连接器，并限制了对组装过程中所采用的元件的数量。在其他实施例中，例如在紧密的区域，电线需要产生会缩短使用寿命的锐弯的区域，或者，功能线需要向两个方向分开的区域，连接器10可包括不同角度的两个电缆密封(而非如附图所示的设置成彼此成180度位于同一直线上的电缆密封6)或者多于两个电缆密封6。在这些实施例中，直通连接器10包括至少一个插脚16，该插脚从一线缆密封区域6穿至另一线缆密封区域6，如图1所示，或者返回至同一线缆密封以穿出另一空腔9，或者可分为两部分，因此，该插脚具有至少三个端部，每一端部定位于电缆密封上的不同空腔，或者，甚至各端部延伸至不同电缆密封。电线需要通过在一连接器中提供直通功能、功能性电操作和电线编接而定位于多个位置时，这样的连接器10是有用的。如果直通连接器10仅有一个上述电缆密封区域6，那么直通插脚16代表性地为U形或与穿过直通连接器的电线30类似(图未示)，所述直通连接器从其进入的同一侧穿出，但进入并穿出不同的空腔9。直通插脚16的结构，虽然只给出了直线直通插脚图示说明，但仍是不受限制的，而且可包括L形状从而允许电线30从一相邻侧(图未示)穿出或者以任何其他所需角度穿出。例如，在一些连接器中，电线可进入后侧，而且从所有四个相邻侧穿出，相对侧具有功能性接口24。

直通插脚16的一个实施例如图4的剖视图中所示。同时，也示出了对电线通过直通插脚16连接之处的插头端子12。接头连接器20，直通连接器10包括设有插座4的插座组件5。该插座组件5还包括基部40和灯泡固定装置42和连接器元件44。在作为插座组件5的一部分被安装时，该连接器元件44可为弹簧加载式，以便连接器元件44配合直通插脚16，以实现不需要焊接的电连接。

直通连接器10可具有各种结构，示意性地如图1和图1A所示。图示的第一直通连接器10’，可接收两个功能电线和地线，其中仅地线38穿过直通连接器10’，而其他功能电线32和34在直通连接器10’中停止。第一直通连接器10’如图所示，可作为一具有刹车灯和尾灯功能的灯泡的插座，以便在这些灯用于交通工具照明时，尾部功能线提供能量来启动尾灯照明功能；在踩下刹车时，刹车线提供能量来启动刹车灯功能。例如，尾部功能可通过功能线34提供，而刹车功能可通过功能线32提供。如果第一直通连接器10’的下游没有设置额外的尾部或刹车功能性元件，那么这些功能线将停止，如图1和图1A所示，仅地线38穿过下一个功能性直通连接器或者端子连接器102。如果这些尾部或刹车功能被其他连接器应用，那么这些功能线将很容易穿过所述直通连接器10。当线缆密封6如图所示具有空的插座时，可采用适于仅有设定数量的电出口的特定实施例的其他构造的电缆密封，然而，可以相信，通过提供采用环氧树脂密封且没有输出线的标准连接，可降低制造成本。

虽然直通连接器10可穿过与所需一样多的电线，在一些情况下，为减少组件中所采用的各种类型或直通连接器的数量，需要将一些功能和/或地线分发部分的直通连接器。在如图1和如图1A的示意图所示的接线组件的实施例中，第二直通连接器10”从接头连接器20接收功能线36、37，其中功能线36、37接头连接器不穿过第一直通连接器10’。然而，第二直通连接器10”从第一直通连接器10’接收地线38。第二直通连接器10”可用于任何功能，然而，在图1所示的示范性实施例中，该第二直通连接器10”用作转向指示灯。第二直通连接器10”和功能线36提供转向指示功能，因其下游不再需要进一步的转向指示功能，故该转向指示功能线36终止于直通连接器中。第二直通线37不受影响的穿过第二直通连接器10”，不与插座组件5相互影响，特别是不向第二直通连接器10”提供任何功能，而且电绝缘的，或者，除了这些电线连接至直通插脚16各侧上的电线30，不与第二直通连接器10＂中的任何元器件产生电接触。地线38同样穿过第二直通连接器10’并与插座组件5相互作用，从而为第二直通连接器10”提供接地功能。功能线37和地线38进一步延伸进端子连接器102。当然，应该认识到，这些电线30可止于直通连接器10”之一，无需采用端子连接器。然而，在图1所示以及图1A示范性显示的示范性接线组件100中，端子连接102提供一种侧标志灯作用。该侧标志灯102接收功能线37和地线38来实现其功能。

进一步如图9所示，直通连接器10可与接头连接器20结合。通过允许将接头连接器和直通连接器结合，很容易实现接线组件的分线，从而减少线接头的数量及组装时间。插脚的应用还可为接头连接器提供提供额外的直通功能。以上讨论披露和描述了本发明示例性的实施例。本领域的技术人员容易理解，通过上述讨论，以及通过附图和后附的权利要求，在不偏离由以下权利要求限定的本发明的适当范围和主旨的前提下，可对其进行多种改变、修正和变型。

Claims (20)

1、一种连接器，包括：

本体，设有功能性出口和至少一个电缆出口，所述电缆出口包括至少三个空腔；

插脚，具有第一端和第二端，其中所述插脚从所述至少三个空腔中的第一空腔中的所述第一端通过所述本体延伸至所述至少三个空腔中的第二空腔；以及

功能性元件，设于所述功能性出口中并与所述插脚电连通。

2、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述功能性元件为用于容置电灯泡的插座。

3、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述插脚为常规接地插脚。

4、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，进一步包括第二插脚，其从所述至少三个出口空腔中的第三空腔延伸至所述功能性元件。

5、根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，进一步包括设于所述电缆出口的第四空腔，所述第二插脚从所述第三空腔通过所述本体延伸至所述第四空腔，所述插脚与所述功能性元件电连通。

6、根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述第二插脚提供功能性电信号并可与提供常规接地功能的第一插脚电连通。

7、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述电缆出口设置为将所述插脚固定并密封至电线的线缆密封区域。

8、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，进一步包括插头出口，所述插脚形成至少两个接头端子。

9、一种连接器，包括：

本体，设有插座和第一、第二电缆密封区域；

功能性电组件，适配于所述插座中；

第一插脚和第二插脚，从所述第一电缆密封区域延伸至所述第二电缆密封区域；以及

其中，所述第一、第二插脚与所述功能性电组件电连通。

10、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述功能性电组件包括灯泡固定装置和至少一个定位装置，所述定位装置与所述第一和第二插脚中至少一个插脚电连通。

11、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述第一电缆密封区域与所述第二电缆密封区域相对。

12、根据权利要求11所述的连接器，其特征在于，所述第一电缆密封区域与所述第二电缆密封区域相邻。

13、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述第一插脚包括至少三个端部，所述第一端部设于所述第一电缆密封区域上的空腔中，所述第二端部设于所述第二电缆密封区域上的空腔中，其中所述连接器进一步包括第三电缆密封区域，所述第三端部设于所述第三电缆密封区域上的空腔中。

14、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述第二插脚止于所述功能性电组件中。

15、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二电缆密封区域中至少一个区域是插头组件，所述第一和第二插脚各包括形成位于所述插头组件中的接头端子的端部。

16、一种接线系统，包括：

至少一个接头连接器，包括形成插头的本体，用于容置功能性电组件的插座和至少一个电缆出口；

多个从所述插头延伸至所述至少一个电缆出口的插脚，其中，所述多个插脚中至少一个与所述功能性电组件电连通。

17、根据权利要求16所述的接线系统，其特征在于，进一步包括从所述插头延伸至所述功能性电组件的插脚，该插脚止于所述功能性组件。

18、根据权利要求16所述的接线系统，其特征在于，进一步包括直通连接器，该直通连接器具有多个用于容置多个电线的空腔，该直通连接器与所述分线插座电连通，该直通连接器包括在所述多个空腔中至少两个空腔之间延伸的插脚，所述插脚中至少两个插脚与连接至所述直通连接器的功能性电气组件电连通。

19、一种接线系统，包括：

至少一个直通连接器，具有本体、设有至少三个用于容置电线的空腔的第一电缆密封区域以及用于接收功能性电组件的插座；

第一插脚，从由所述至少三个空腔中选择的第一空腔通过所述本体延伸至由所述至少三个空腔中选择的第二空腔，其中所述第一插脚与所述功能性电组件电连通；以及

第二插脚，从由所述至少三个空腔中选择的第三空腔延伸至所述功能性电组件，其中所述第一插脚是接地插脚，所述第二插脚是与所述功能性电组件电连通并传送功能性信号。

20、根据权利要求19所述的接线系统，其特征在于，进一步包括第二直通连接器，该第二直通连接器包括本体、设有至少三个用于容置电线的空腔的电缆密封区域以及用于接收功能性电组件的插座；所述电线之一与所述第一插脚电连通，并与第三插脚电连通，该第三插脚从所述第二直通连接器上的第一空腔穿至第三空腔并与所述第二直通连接器上的功能组件电连通。

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