CN101714717A - 触头保持器组件 - Google Patents

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Abstract

一种触头保持器组件容纳触头。该触头保持器组件包括可动体部分、固定体部分和环，该环弹性地将可动体部分与固定体部分结合起来，使得在触头保持器组件容纳触头时，可动体部分移动离开固定体部分。该可动体部分包括内表面和该内表面上的倾斜部分。

Description

触头保持器组件
技术领域
本发明涉及电连接器。具体而言，本发明涉及容纳在壳体中以形成电连接器的触头保持器组件。
背景技术
电连接器通常根据多种标准中的一种而标准化。在汽车应用中常常使用的一种这样的标准称为FAKRA。FAKRA是名称译为“德国标准化协会汽车标准委员会”的标准化组。FAKRA标准规定必须如何构造插座壳体以提供适当的键合作用用于与适当的插座相配，并同时允许将期望的同轴连接器连接到插座壳体中。许多电连接器均具有符合FAKRA标准的形式。
在汽车应用中，用于远程线路的屏蔽模拟信号和电力通常靠近彼此连接。但是，已知的电连接器并不在具有符合FAKRA标准的形式的同一连接器中提供用于远程线路的屏蔽模拟信号和电力。此外，用户必须确保将用于这些电连接器的触头进行适当定位，以防止可能的电路故障或部件损坏。
由此，存在对这样一种连接器的需求，该连接器允许用户使用不同类型的触头，保持常用的触头，提供较大的接触保持力，并提供触头已经适当定位的指示。
发明内容
因此，本发明提供一种触头保持器组件。本发明的一个方面是能够与不同的触头配合。另一方面是在需要最小程度的努力以插入触头的同时保持该触头。又一方面是提供触头已经适当定位的指示。
本发明的一个实施方式提供一种触头保持器组件。该触头保持器组件包括可动体部分、固定体部分和环，该环弹性地将可动体部分弹性与固定体部分结合起来，使得在触头保持器组件容纳触头时，可动体部分移动离开固定体部分。可动体部分包括内表面和该内表面上的倾斜部分。
本发明的另一实施方式提供一种连接器。该连接器具有触头保持器组件和容纳该触头保持器组件的壳体。该触头保持器组件具有可动体部分、固定体部分和环，该环弹性地将可动体部分弹性与固定体部分结合起来，使得在触头保持器组件容纳触头时，可动体部分移动离开固定体部分。可动体部分包括内表面和该内表面上的倾斜部分。
本发明的其它目的、优点和显著特征将通过下面的详细描述而变得显而易见，具体实施方式部分结合附图公开了本发明的优选实施方式。
附图说明
通过结合附图参考下面的详细描述，将能更完整地注意到并更好地理解本发明及其众多附属优点，其中：
图1是根据本发明的实施方式的连接器的平面分解图；
图2是示于图1中的连接器的触头保持器组件的立体图；
图3是示于图2中的触头保持器组件的主视图；
图4是示于图2中的触头保持器组件的后视图；
图5是示于图2中的触头保持器组件沿线5-5截取的截面图；
图6是容纳示于图1中的连接器的触头的触头保持器组件的立体图；
图7是示于图6中的触头保持器组件的主视图；
图8是示于图6中的触头保持器组件的后视图；
图9是示于图6中的触头保持器组件沿线9-9截取的截面图；
图10是与触头配合的示于图2中的触头保持器组件的立体图；
图11是示于图10中的触头保持器组件沿线11-11截取的截面图；
图12是示于图1中的连接器的壳体的前视立体图；
图13是示于图12中的壳体的后视立体图；
图14是示于图12中的壳体的平面图；
图15是示于图12中的壳体的主视图；
图16是示于图12中的壳体的左视图；
图17是示于图12中的壳体的右视图；
图18是示于图12中的壳体沿线18-18截取的截面图，其中壳体的夹子处于第一位置中；
图19是示于图12中的壳体沿线18-18截取的截面图，并且夹子处于第二位置中；
图20是根据本发明的另一实施方式的连接器的平面分解图；
图21是示于图20中的连接器的触头保持器组件的侧视图；
图22是示于图21中的触头保持器组件的后视立体图；以及
图23是示于图21中的触头保持器组件的前视立体图。
具体实施方式
参照图1-23，本发明的实施方式提供了一种触头保持器组件100，其容纳在壳体200中以形成连接器10。壳体200可基本上遵照FAKRA形状因子。另外，触头保持器组件100优选容纳触头102。通过容纳触头保持器组件100，连接器10使触头102能够被容纳在基本上遵照FAKRA形状因子的壳体200中。触头保持器组件100能够容纳不同类型的触头102，并且能够容纳常用的触头102。触头保持器组件100在需要最小的用于将触头102与触头保持器组件100相结合的力的同时，向触头102提供较大的保持力。触头保持器组件100还提供已经将触头102相对于触头保持器组件100正确定位的视觉、触觉或听觉指示。
转向图1，以平面分解图示出了连接器10。连接器10包括壳体200，壳体200容纳触头保持器组件100的和被触头保持器组件100容纳的触头102。连接器10可包括容纳第二触头302的第二触头保持器组件300。但是，连接器10不是必须具有第二触头保持器组件300。在替代实施方式中，连接器10可容纳除第二触头保持器组件300外的组件，第二触头保持器组件300可以与触头保持器组件100是一样的，或者第二触头保持器组件300可以不同于触头保持器组件100。
在所示实施方式中，壳体200容纳触头保持器组件100和第二触头保持器组件300。通过容纳触头保持器组件100和第二触头保持器组件300，连接器10使至少两个触头102和302能够被容纳在基本上遵照FAKRA形状因子的壳体200中。为了在不意欲限制本发明的情况下描述本发明，参照下面的实施方式来描述本发明，在该实施方式中，触头保持器组件100为直流电(DC)提供路径，并且触头102是一种通常在多插脚应用中使用的DC触头。在所述实施方式中，触头102是一种四方柱触头。触头保持器组件100还可为DC信号、数字信号、低频模拟信号或某种其它信号提供路径。在所述实施方式中，第二触头保持器组件300为射频(RF)信号提供路径，并且第二触头302是一种RF触头。由此，连接器10可通过触头保持器组件100向远程线路提供直流电，并通过第二触头保持器组件300提供屏蔽模拟信号。另外，连接器10允许使用同轴连接和直流电连接。
触头保持器组件100呈大致细长形，并具有第一端104和第二端106。第一端104插入到壳体200中。在所示实施方式中，从第一端104开始到第二端106，触头保持器组件100可具有第一大致圆筒形部分108、第一凸缘110、第二凸缘112、第二大致圆筒形部分114、第一凹槽116和第二凹槽118，其中，第一凸缘110布置在该第一大致圆筒形部分108上，第二凸缘112布置在该第一大致圆筒形部分108附近，第二大致圆筒形部分114布置在第二凸缘112附近、并与第一大致圆筒形部分108相对，第一凹槽116布置在第二大致圆筒形部分114上并接受夹子202(示于图12-19中)，第二凹槽118布置在第二大致圆筒形部分114上并接受环120。该第一大致圆筒形部分108的直径比第二大致圆筒形部分114的直径小。第一凸缘110的直径比第一大致圆筒形部分108的直径大，并且第二凸缘112的直径比第二大致圆筒形部分114的直径大。第一凹槽116和第二凹槽118的直径比第二大致圆筒形部分114的直径小。
环120可以是基本环绕在触头保持器组件100的最外表面周围的条带。环120还可具有裂缝144。环120可布置在第二凹槽118中，以使环120不会相对于触头保持器组件100纵向移动。环120由塑料、弹性体、金属或为环120提供弹性特征的任何其它材料制成。在所示实施方式中，环120是布置在第二凹槽118中、基本环绕在第二大致圆筒形部分114周围并具有V形裂缝144的带状条带。
第二大致圆筒形部分114可具有键122。该键122背离第二大致圆筒形部分114突出，以便将触头保持器组件100与壳体200对正。在所示实施方式中，键122具有与壳体200中的键槽204(示于图12中)配合的大致盒状结构。
如图2-11中所示，触头保持器组件100至少由固定体部分126和可动体部分124构成。固定体部分126和可动体部分124组合形成触头保持器组件100。固定体部分126和可动体部分126通过环120相互配合。在所示实施方式中，当环120将固定体部分126与可动体部分124联接时，固定体部分126和可动体部分124形成第二凸缘112、第二大致圆筒形部分114、第一凹槽116和第二凹槽118。
参照图3-4，孔128从第一端104到第二端106延伸穿过触头保持器组件100。孔128在第一端104处具有第一孔穴130，并在第二端106处具有第二孔穴132。孔128可具有从第一孔穴130到第二孔穴132变化的截面形状。由此，孔128可形成为仅在触头102相对于孔128适当定向时才接受触头102。在所示实施方式中，第一孔穴130可以是大致矩形孔穴，并且第二孔穴132可以是大致圆形孔穴。第一孔穴130的形状与触头102对应。另外，在所示实施方式中，第一孔穴130比第二孔穴132小，使得仅能够通过第二孔穴132来容纳触头102。在第一孔穴130和第二孔穴132之间，孔128成形为在触头102相对于触头保持器组件100适当定向时接受触头102。在所示实施方式中，孔128在第一孔穴130和第二孔穴132之间具有基本梯形的截面形状。由此，孔128仅能够在一个方位中容纳触头102。
转到图5，当可动体部分124和固定体部分126配合时，形成窗口133。该窗口133从触头保持器组件的最外表面延伸到孔128。在所示实施方式中，窗口133从第一大致圆筒形部分108和第一凸缘110的最外表面的部分延伸到孔128。
触头102可通过第二孔穴132容纳在孔128中。可动体部分124具有面对孔128的内表面134。内表面134具有倾斜部分136。随着倾斜部分136朝第一端104延伸，倾斜部分136背离内表面134朝孔128倾斜。由此，倾斜部分136使孔128局部变窄。倾斜部分136还具有基本垂直于内表面134的基本垂直部分138。触头102具有边缘部分104。当触头102容纳在孔128中时，边缘部分140基本无阻地穿过孔128，直到边缘部分140接靠可动体部分124的倾斜部分136。
参照图6-9，随着触头102继续穿过孔128，当边缘部分140滑过倾斜部分136时，边缘部分140推动倾斜部分136离开孔128。因此，由于边缘部分140接合可动体部分124的倾斜部分136，因此可动体部分124移动离开固定体部分126。如图6中所示，随着可动体部分124移动离开固定体部分126，环120弹性扩展。在所示实施方式中，第二凸缘112、第二大致圆筒形部分114、第一凹槽116和第二凹槽118这些部分与可动体部分124一起向外扩展。转向图7和8并将其与图3和4相比，随着触头102的边缘部分140滑过倾斜部分136，触头102向外推动可动体部分14。在图9中，边缘部分140示出为正移过倾斜部分136。
参照图10，在边缘部分140移过倾斜部分136后，环120弹性地使可动体部分124返回到固定体部分126，并且环120基本返回到其初始形状。由此，触头保持器组件100需要最小的努力以将触头102与触头保持器组件100配合。
转向图11，基本垂直部分138接合触头102上的钩子142。该钩子142具有与基本垂直部分138配合的表面，并防止触头102朝触头保持器组件100的第二端106向后移动。因此，触头保持器组件100相对于触头保持器组件100纵向地保持触头102。在所示实施方式中，钩子142是基本横向于触头102延伸的配件，以使该钩子142能够与可动体部分124的基本垂直部分138接合。
另外，在图10和11所示的实施方式中，可通过窗口133大致看到触头102的边缘部分140。由此，触头保持器组件100至少提供触头102相对于触头保持器组件100基本正确定位的视觉指示。在其它实施方式中，可动体部分124或固定体部分126可由允许一部分可见光透过的材料制成，诸如半透明材料或透明材料。在所示实施方式中，可动体部分124和固定体部分126由模制的非导电性材料如聚合物制成，并且可动体部分124是半透明或透明的，从而提供触头102适当定位在触头保持器组件100中的另一视觉指示。
可动体部分124的移动提供了触头102适当定位在触头保持器组件100中的触觉指示。当触头保持器组件100接受并保持触头102时，用户能够感觉到可动体部分124移动离开固定体部分126并随后返回固定体部分126。
可动体部分124能够迅速地卡合回到固定体部分126，并由此提供触头102相对于触头保持器组件100适当定位的听觉指示。在所示实施方式中，在边缘部分140滑过倾斜部分136并且钩子142接合基本垂直部分138后，环120使可动体部分124快速返回到固定体部分126，并产生卡合声。
在触头保持器组件100容纳触头102后，壳体200容纳触头保持器组件100。参照图12-19，示出了壳体200。在所述实施方式中，壳体200能够容纳两个触头保持器组件100和300，如图1中所示。壳体200具有优选地大致符合高密度(HD)FAKRA形状因子的形式，以使带有一个或多个触头保持器组件100和300的连接器10可与用于FAKRA连接器的插座(未示出)配合。用于FAKRA连接器的标准公布在DIN72594-1或USCAR-18中。所示实施方式是一种双HD-FAKRA插座。
如图12-17中所示，壳体200可呈带有延伸壳体200的长度的两个纵向通道206和208的块状形式。通道206或208可各自容纳触头保持器组件100或300。壳体200还可具有夹子202，以至少保持触头保持器组件100和与键122配合的键槽204，从而相对于壳体200适当地对准触头保持器组件100。在所示实施方式中，壳体200在顶面222上具有锁闩释放装置220。锁闩释放装置220使连接器10从与其配合的插座中脱离接合。通过拇指或手指来压下该锁闩释放装置220，拇指或手指操作布置在锁闩释放装置220的相对端处的1级杆(Class 1lever)(未示出)。
在通道206容纳触头保持器组件100后，第二凸缘112接靠通道206内的台肩(未示出)，以使触头保持器组件100不能进一步插入穿过通道206。在所示实施方式中，触头保持器组件100被保持器210所保持，直到夹子202设置成将触头保持器组件100联接于壳体200。保持器210是布置于通道206的一侧的柔性杆，并且保持器210摩擦接合触头保持器组件100。夹子202在壳体200中布置成大致横向于通道206。参照图18-19，夹子202能够朝通道206移动。在通道208容纳触头保持器组件100后，朝通道208移动夹子202。夹子202包括接合触头保持器组件100的第一凹槽116的切口部分212。夹子202还可具有接合壳体200的侧壁218中的凹口216的至少一个钩子214。在钩子214接合凹口216后，夹子202联接于壳体200，并且夹子202将触头保持器组件100联接于壳体200。
返回到图1，在所示实施方式中，第二触头保持器组件300用于RF信号。第二触头保持器组件300能够接受匹配的同轴连接器(未示出)。第二触头保持器组件300包括本体子组件304、绝缘体306和套圈308。本体子组件304呈具有第一端310和第二端312的大致圆筒形。第一端310插入到壳体200中，并且第二触头302容纳在第一端310处。第二触头302是一种RF触头。第二端312容纳绝缘体306和套圈308。第二端312可具有夹持面314。夹持面314可以是压花、凹槽或为本体子组件304提供更好的夹持的任何其它结构。绝缘体306绕第二端312处的导电销(未示出)放置，并且套圈310基本绕第二端312放置。
在与图1-19中所示的实施方式基本相似的实施方式中，固定体部分126由硫化黄色的尼龙66制成，可动体部分124由纯聚碳酸酯制成，环120由未镀层的铍铜制成，触头102是由镀锡磷青铜制成的0.64mm的四方柱DC触头，触头302是由镀金磷青铜制成的RF触头，在触头102和302的中心之间设有约8mm的间距，壳体200由聚苯醚和聚苯乙烯制成，绝缘体306由聚四氟乙烯(PTFE))制成，套圈308由镀镍的软铜合金制成，并且夹子202由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)制成；触头保持器组件300显示出如下特性：频率范围从近似直流信号延伸到大致200MHz的信号，最大电压驻波比(VSWR)为约1.200∶1，最小绝缘介电电压(DWV)为约800VRMS，最小耐久性为约100个循环，并且运行温度范围在约-40℃到约+85℃之间。触头保持器组件300具有与75ohm的系统一起使用的阻抗。另外，触头保持器组件300要求最小机械拉力为约110N。
参照图20-23，示出了触头保持器组件400的替代实施方式。当与图1-11的实施方式相比时，触头保持器组件400具有不同的形状。触头保持器组件400能够容纳触头102。触头保持器组件400呈大致细长的圆筒形，并具有第一端404和第二端406。第一端404插入到壳体200中。在所示实施方式中，从第一端404开始到第二端406，触头保持器组件400可具有第一大致圆筒形部分408、凹槽410、第一凸缘414、套筒部分416、第二凸缘418、颈部420和第二大致圆筒形部分422，其中，凹槽410布置在第一大致圆筒形部分408上并接受环412，第一凸缘414布置在该第一大致圆筒形部分408附近，套筒部分416布置在第一凸缘414附近并与第一大致圆筒形部分408相对，第二凸缘418布置在套筒部分416附近并与第一凸缘414相对，颈部420布置在第二凸缘418附近并与套筒部分416相对，并且第二大致圆筒形部分422布置在颈部420附近并与第二凸缘418相对。套筒部分416接合夹子202的切口部分212，以将触头保持器组件400匹配到壳体200上。第一大致圆筒形部分408的直径比第二大致圆筒形部分422的直径小。第一凸缘414的直径比第一大致圆筒形部分408的直径大，并且第二凸缘418的直径比第二大致圆筒形部分422的直径大。第一凸缘414与第二凸缘418之间的套筒部分416的直径比第一大致圆筒形部分408的直径小，并且颈部420的直径比第二大致圆筒形部分422的直径小。第二凸缘418可包括斜切部分424。
孔426从第一端404到第二端406延伸穿过触头保持器组件400。孔426在第一端404处具有第一孔穴428，并在第二端406处具有第二孔穴430。第二孔穴430容纳第一触头402。在所示实施方式中，第一孔穴428呈大致正方形，如图23中所示，第二孔穴430呈大致矩形，并在相对的侧边上具有两个弯弧，如图22中所示。
第二大致圆筒形部分422可具有与触头保持器组件100的键122基本相似的键432。该键432离开第二大致圆筒形部分422突出，以使触头保持器组件400与壳体200对正。在所示实施方式中，键432具有与壳体200中的键槽204(示于图12中)配合的大致盒状结构。
另外，触头保持器组件400由与触头保持器组件100的固定体部分126和可动体部分124基本相似的固定体部分436和可动体部分434构成。固定体部分436和可动体部分434结合形成触头保持器组件400。在所示实施方式中，当固定体部分436与可动体部分434联接时，固定体部分436和可动体部分434形成第一大致圆筒形部分408、凹槽410、第一凸缘414、套筒部分416、第二凸缘418、颈部420和第二大致圆筒形部分422。固定体部分436和可动体部分434由模制的非导电材料如聚合物制成。
固定体部分436与可动体部分434通过环412彼此配合。环412与触头保持器组件100的环120基本相似，因此省略对环412的详细描述。
触头保持器组件400提供触头102相对于触头保持器组件400适当定位的视觉、触觉或听觉指示。该指示可通过固定体部分436和可动体部分434中的一个中的窗口(未示出)来提供，或通过固定体部分436和可动体部分434中的一个上的透明或半透明部分来提供。该窗口、透明部分或半透明部分提供触头102适当定位的视觉指示。另外，当可动体部分434向外扩展并返回到固定体部分436时，触头102与触头保持器组件400的配合提供触头102适当定位的触觉和听觉指示。在所示实施方式中，可动体部分434被制成为完全清透的或半透明的。
如从前面的描述中显而易见，根据本发明的示例性实施方式，触头保持器组件100构造成与不同类型的触头102配合，在需要最小程度的努力来配合触头102的同时保持住触头102，并提供触头102相对于触头保持器组件100适当定位的指示。
尽管选择了具体实施方式来说明本发明，但是本领域技术人员将会了解到，可在不背离附权利要求所限定的本发明范围的前提下，对本发明做出多种改变和变型。

Claims (21)

1.一种触头保持器组件，该触头保持器组件包括：
可动体部分，该可动体部分包括内表面和设置在该内表面上的倾斜部分；
固定体部分；以及
环，该环弹性地将所述可动体部分联接于所述固定体部分，使得在所述触头保持器组件容纳触头时，所述可动体部分移动离开所述固定体部分。
2.如权利要求1所述的触头保持器组件，其中，所述可动体部分和所述固定体部分形成本体，所述本体包括：
第一大致圆筒形部分；
位于所述第一大致圆筒形部分的一端的凸缘；以及
第二大致圆筒形部分，该第二大致圆筒形部分位于所述凸缘附近，并与所述第一大致圆筒形部分相对。
3.如权利要求2所述的触头保持器组件，其中，所述本体进一步包括设置在所述第一大致圆筒形部分上的另一凸缘。
4.如权利要求2所述的触头保持器组件，其中，所述本体进一步包括用于所述环的凹槽。
5.如权利要求2所述的触头保持器组件，其中，所述本体进一步包括适于接受夹子的凹槽。
6.如权利要求2所述的触头保持器组件，其中，所述本体进一步包括从所述本体延伸的键。
7.如权利要求1所述的触头保持器组件，其中，所述可动体部分和所述固定体部分形成适于接受所述触头的孔。
8.如权利要求7所述的触头保持器组件，其中，所述本体部分进一步包括延伸到所述孔的窗口。
9.如权利要求1所述的触头保持器组件，其中，所述可动体部分的至少一部分由被一部分可见光穿过的材料制成。
10.如权利要求1所述的触头保持器组件，其中，所述弹性环进一步包括裂缝。
11.一种连接器，该连接器包括：
触头保持器组件，该触头保持器组件具有：
可动体部分，该可动体部分包括内表面和设置在该内表面上的倾斜部分；
固定体部分；以及
环，该环弹性地将所述可动体部分联接于所述固定体部分，使得在所述触头保持器组件容纳触头时，所述可动体部分移动离开所述固定体部分；和
容纳所述触头保持器组件的壳体。
12.如权利要求11所述的连接器，其中，所述触头是直流触头。
13.如权利要求11所述的连接器，进一步包括第二触头保持器组件。
14.如权利要求13所述的连接器，其中，所述第二触头保持器组件进一步包括射频触头。
15.如权利要求11所述的连接器，其中，所述可动体部分和所述固定体部分形成本体，所述本体包括：
第一大致圆筒形部分；
位于所述第一大致圆筒形部分的一端的凸缘；以及
第二大致圆筒形部分，该第二大致圆筒形部分位于所述凸缘附近，并与所述第一大致圆筒形部分相对。
16.如权利要求15所述的连接器，其中，所述本体进一步包括设置在所述第一大致圆筒形部分上的另一凸缘。
17.如权利要求15所述的连接器，其中，所述本体进一步包括用于所述环的凹槽。
18.如权利要求15所述的连接器，其中，所述本体进一步包括适于接受夹子的凹槽。
19.如权利要求11所述的连接器，其中，所述可动体部分和所述固定体部分形成适于接受所述触头的孔。
20.如权利要求19所述的连接器，其中，所述本体部分进一步包括延伸到所述孔的窗口。
21.如权利要求11所述的连接器，其中，所述可动体部分的至少一部分由被一部分可见光穿过的材料制成。
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