CN101933195B - 电连接器 - Google Patents

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Abstract

电端子包括第一连接段；和第二连接段。第二连接段包括至少两个可偏移悬臂式接触臂，所述接触臂被配置成与匹配的电端子接触。每个所述臂的前端都是向外扩张的，每个前端包括相反侧，所述每个前端的相反侧在相对彼此大体相反的方向上向外扩张。所述前端组合形成用于使匹配电端子进入所述电端子的大体为郁金香形的入口。

Description

电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器，更特别地涉及电触头端子和连接器壳体之间的相互作用。
背景技术
美国专利文件No.7,229,324公开了一种带壳体的电连接器，所述壳体具有设支撑延伸部的V形预载脊(preload ridge)。美国专利文件No.6,997,750公开了一种带铁素体管(ferrite tube)的触头。
发明内容
接下来的概述仅作为示例性的。本概述不作为对所请求的发明范围的限定。
依照本发明的一个方面，提供的电端子包括：第一连接段；和第二连接段。第二连接段包括至少两个可偏移悬臂式接触臂，所述接触臂被配置成与匹配电端子接触。每个所述臂的前端都是向外扩张的，每个前端包括相反侧，所述每个前端的相反侧在相对彼此大体相反的方向上向外扩张。所述前端组合形成用于使匹配电端子进入所述电端子的大体为郁金香形的入口。
依照本发明的一个方面，提供的电连接器壳体包括：端子接收区域，所述端子接收区域被配置成将阴性电端子容纳于其中；进入所述端子接收区域的匹配端子入口；和导引结构，所述导引结构位于所述匹配端子入口处并延伸进入所述端子接收区域。所述导引结构包括大体为火山形的形状，该形状在所述匹配端子入口处设有通孔，还包括大体为圆锥形的外部表面，所述外部表面被配置成接触所述阴性电端子的臂端部并在端子接收区域中使所述臂端部张开。
依照本发明的一个方面，提供的电连接器的制造方法包括形成壳体，所述壳体包括：端子接收区域，所述端子接收区域被配置成将阴性电端子容纳于其中；进入所述端子接收区域的匹配端子入口；和位于所述匹配端子入口处并延伸进入所述端子接收区域的导引结构，其中，所述导引结构包括大体为火山形的形状，该形状在所述匹配端子入口处设有通孔，还包括大体为圆锥形的外部表面；所述制造方法还包括将所述阴性电端子插入所述端子接收区域中。
附图说明
本发明前述的方面和其它特征在接下来结合附图的介绍中会得到解释，其中：
图1是连接到气体发生器上，包括了本发明特征的电连接器的透视图；
图2是图1中所示的连接器的剖视图；
图3是在图2中所示的连接器中使用的电触头之一的透视图；
图4是图3中所示的电端子前端的侧视图；
图5是图3中所示的电端子前端的平面图；
图6是在图2中所示的壳体中的如图3-5中所示的电端子的部分剖视图，其中匹配的阳性插头被插入所述电端子中；
图7是图2中所示的连接器部分放大的剖视图；
图8是图7中所示连接器的一部分的放大视图；
图9是图7和8所示壳体的导引结构的部分透视图；
图10是图9中所示的导引结构的部分剖视图；
图11是现有技术电连接器的部分剖视图，显示的是阳性插头以最大的插入角度被插入的情况；
图12是另一种现有技术电连接器的部分剖视图，显示的是阳性插头以最大的插入角度被插入的情况；
图13是图11中所示的电连接器的剖视图；
图14是图12中所示的电连接器的剖视图；
图15是在阳性插头被插入之前，图12中所示的电连接器的剖视图；并且
图16是在阳性插头被完全插入之后，图15中所示电连接器的剖视图。
具体实施方式
参见图1，显示的是结合本发明特征的示例性电连接器10的透视图，显示出其附加到气袋式气体发生器12的情况。在备选实施方式中，所述连接器10可被附加到任何适合类型的气体发生器或，任何其它类型的电或电子零件上。尽管将参考附图中所示的示例性实施方式对本发明进行介绍，应当理解到本发明可通过许多备选的实施方式形式实现。另外，可用到具备任何适合的尺寸、形状或类型的元件或材料。
连接器10，在本实施方式中，用于使电导体14、15与气袋式气体发生器12中的启动器37连接起来。还参见图2，所述连接器10大体包括：壳体16、电触头端子18和管形铁素体罩20。但是，在备选实施方式中，所述连接器可另外包括一个或多个过滤器组件。一种类型的过滤器组件在美国专利文件No.6,799,999中有所介绍，所述文献通过引用全文结合于此。在备选实施方式中，可能不会提供过滤器组件和/或铁素体罩。
壳体16包括第一壳体件22和第二壳体件24。两个壳体件每个都优选为包括模制塑料或聚合材料的单件部件。但在备选实施方式中，可用到任何适合的材料。在备选实施方式中，壳体可以包括多于或少于两个的壳体件。
第一壳体件22包括：两个悬臂指式可驱动可偏移的闩锁26、两个分离的接收区域28、和两个穿过壳体底面32进入所述接收区域28中的孔30。但在备选实施方式中，可以不提供闩锁26。备选地，可以提供任何适合类型的闩锁系统。壳体16在前段34的底部处适于被插塞(plugged into)到气体发生器12的启动器37的插孔36中。闩锁26适于与插孔36中的闩锁表面闩锁在一起。可选地，可提供额外的连接器位置保险机构(未示出)以防止连接器10不小心从气体发生器12上脱离。第二壳体件24优选为卡扣锁(snap lock)，在触头18和罩20位于接收区域28中之后所述卡扣锁安装到第一壳体件22上。但在备选实施方式中，可提供任何适合类型的连接方式。另外，在备选实施方式中，可提供其它类型的壳体或壳体零件。
还参见图3，每个电触头端子18包括：第一连接段38、第二阴性连接段39、和定位段40。每个第一连接段38形成了用于电线14，15之一的电线连接段。但在备选实施方式中，端子18可包括额外的段，或成形为与图中所示不同形状的段。优选地，触头端子18是单件部件，所述单件部件包括压制并成型的金属板。但在备选实施方式中，所述触头端子可包括任何适合的材料和/或可由任何适合的触头制造工艺形成。
第一连接段38是用来形成触头端子18的电线连接段或引线段(lead section)。第一连接段38可被压缚(crimped)到相应的电导体14，15上，从而将电导体14，15连接到触头端子18。电线连接段38包括前部70和后部72。前部70被压缚到电线14或15的导体束(conductor strands)74上。后部72被压缚到电线14或15的外部电绝缘体上。但在备选实施方式中，第一连接段38可具有任何适合的形状。导体14，15可以被压缚、焊接或熔焊到第一连接段38上。在示出的实施方式中，第一连接段38与第二连接段39成大约90度角。但是，直列式(in-line)连接器的引线段可以是笔直的。
第二阴性连接段39大体包括两个弹簧接触臂42。但在备选实施方式中，第二阴性连接段可包括多于或少于两个的弹簧接触臂，或者备选地，可包括任何适合类型的阴性形状的连接段。两个弹簧接触臂42以大体悬臂的样式从定位段40的管段46上延伸。在示出的实施方式中，每个弹簧接触臂42包括大体弯曲的横截面，并大致互为镜像。因此，第二连接段39形成了大体柱状的形状。但在备选实施方式中，接触臂可具有不同形状和/或可以彼此不同。
大体为管状形状的管段46与第二连接段39的中心轴线同轴对准。但在备选实施方式中，定位段和第二连接段不需要是同轴对准的。两个弹簧接触臂42朝向彼此逐渐变细；朝向它们的远端或前端56。远端56向外扩张/扩口形成阳性触头入口区域。但是，如上所提，在备选实施方式中弹簧接触臂可包括任何适合类型的形状。
还参见图4，显示的是其中一个臂42的前端56的侧视图。正如可以看到的，端部56在三个方向上向外扩张。端部56在其侧边缘104处在第一和第二反方向100，102中向外扩张，而两个端部56在如图3所示的相反方向106上向外扩张。图5显示了前端56的前视图。虚线画出了传统触头端子的前端形状108作为对比。侧边缘104向外延伸超过定位段40(也用虚线形状108画出)的外直径109。图6显示了来自匹配连接器的阳性插头110已经插入后的端部56。
两个前端56组合形成大体为碗形的形状，其中在端部之间存在槽。用另一种方式表述，就是说每个所述臂的前端都向外扩张，包括每个前端的相对侧在大体彼此相反的方向上向外扩张，因而使得前端组合形成用于匹配电端子进入电端子的大体为郁金香形的入口。每个前端56具有大体为半圆形的外边缘50，如图5中最佳所见。前端56从大体为半圆形的外边缘50向下和向内倾斜到内部大体为月牙形的内侧52。但是，还提供了平边缘54。如上所述，前端56形成了有槽穿过其中的大体碗形的形状。前端56的外边缘50比第二连接段定位段40的管段46的直径大。前端具有大体为钟形的侧轮廓，如图4中最佳所见。
还参见图7-9，壳体16的前段34的底部具有两个导引结构112；每个接收区域28中一个。每个导引结构112位于相应一个孔30中。导引结构112具有大体为蚁丘(anthill)形或火山形的形状。每个导引结构112从孔30向内延伸进入相应一个接收区域28中。蚁丘结构112的高度114延伸了距离118；比先前预期的高约33％。结构112增加的尺寸用A区域来显示。这导致了两个臂42被分隔开以便提供接触点缝隙116，所述缝隙比先前预期的宽约13％。当端部56被预加载到蚁丘结构112上时，由于侧向向外扩张/扩口端部104(看图5)的存在，使得端部56平缓地远离彼此发生偏移，由此蚁丘结构112变大的尺寸被端部56容纳。
如图9中最佳所见，结构112的形状大体为火山形或蚁丘形。结构112在匹配端子入口30处具有通孔44，还具有大体为圆锥形的外部表面48。外部表面48被配置成在端子接触区域28中接触阴性电端子臂42的端部56并使其张开。如图8中最佳所见，大体为三角形或郁金香形的端子端部56安坐在外部表面48上。在示出的实施方式中，外部表面48的圆锥形形状是不变(constant)的，或绕孔44的中心轴扫掠360度。但在备选实施方式中可以是不连续的。
端部56新颖的侧向向外扩张/扩口形状确保了端部56十分精确地安坐在蚁丘结构112上，从而确保了将阳性插头110正确地插入臂42之间而不出现问题。更具体的说，这使触头18的前端能够在壳体16接收区域28中更好地端子对准，并且因而使得阳性插头110与触头18也能更好地端子对准。蚁丘结构112形成了壳体导引结构，该结构与形成了端子导引结构的扩张端56共同作用。壳体导引结构和端子导引结构彼此共同作用使端子与壳体更好地对准。
还参见图10，结构112壁54的三角形剖面形状绕孔44的轴线扫掠，终止于通孔44的切点处，其中所被终止的边平行于通过锁定腿的中心平面。
图11和13显示的是FCI制造的ABX-3电连接器的设计图。阳性端子的插头进入角(pin entry angle)约为28度。图12和14显示的是FCI制造的ABX-3.5电连接器的设计图。阳性端子的插头进入角约为16度。ABX-3.5电连接器在阳性插头进入孔处具有两个延伸部58，其减小了阳性插头110可能的进入角度。这减少了在匹配过程中可能会出现的插头柱滑移加载(pin beam slide loading)。但是，如图14中所见，延伸部不是全部都绕孔60延伸。还如图14中所见，ABX-3.5的孔60具有的壁比ABX-3更陡直，以便当接触臂在前后移动时能保持其更靠近中央。
本发明的蚁丘结构112高度高于延伸部58；约高出33％，并且该结构可将接触臂42预加载到蚁丘结构112上的壳体上。在ABX-3.5和ABX-3电连接器中不提供预加载。但是预加载不是必须提供的。另外，本发明的壳体导引结构和端子导引结构的形状提供的端子到壳体的对准是可靠又可重复的，所述的对准不像ABX-3和ABX-3.5电连接器所提供的那么有效。这些图画出了与触头对准有关的问题，以及除此之外阴性触头会怎样在接收区域28内出现倾倒或移位的方式。在ABX-3.5电连接器中，如图15和16所示，在触头端部和壳体之间设有间隙62。阴性触头一个臂的一端在插头110被插入后可与延伸部58接触。本发明不设有间隙。触头端部56可一直与蚁丘结构接触，直到插头110被插入；在该处，端部56被张得更开。
本发明阳性端子的插头进入角度可小于16度；这是因为结构112比延伸部58更高。通过消除先前ABX-3.5中存在的结构112处端部56和壳体之间的缝隙，结构112还限制了柱在接收区域28中的摆动量。这得到了一个更为趋于中央的接触缝隙。当阳性插头110被去掉时，端子18的端部56无需通过阳性插头110将端子18拉到结构112上，即可自动地重新坐回结构112上的预加载位置。在ABX-3.5中，抽出阳性插头110的摩擦力将阴性端子朝着入口下拉。
应当理解到前述的介绍仅是对本发明的解释说明。各种备选方式和修改方案可由本领域技术人员在不脱离本发明的情况下做出。例如，在各种从属权利要求中引用的特征可以通过任何合适的组合方式彼此组合。另外，上面介绍过的来自不同实施方式的特征可被选择性地组合为新的实施方式。相应地，本发明的目的是想要涵盖到所有这样的备选方式、修改形式和变型，它们都落入所附权利要求的范围之内。

Claims (12)

1.一种电端子，包括：
第一连接段；和
第二连接段，所述第二连接段与所述第一连接段连接，其中，所述第二连接段包括至少两个可偏移悬臂式接触臂，所述接触臂被配置成与匹配的电端子接触，其中每个所述臂的前端在彼此大致正交的三个方向上都是向外扩张的，每个所述前端包括相反侧，所述每个前端的相反侧在相对彼此大体相反的方向上向外扩张，其中，每个所述臂的前端具有大体为半圆形的外边缘并且在大体半圆形的相反端部处具有大体平行的平边缘，并且其中，所述前端组合形成用于匹配电端子进入所述电端子中的大体为郁金香形的入口。
2.如权利要求1所述的电端子，其中，所述前端从所述大体为半圆形的外边缘向下和向内倾斜到内部大体为月牙形的内侧。
3.如权利要求1所述的电端子，其中，所述前端形成了有槽穿过其中的大体碗形的形状。
4.如权利要求1所述的电端子，其中，所述前端的外边缘比所述第二连接段定位段的直径大。
5.如权利要求1所述的电端子，其中，所述第二连接段相对所述第一连接段约成90度角。
6.如权利要求1所述的电端子，其中，所述前端具有大体为钟形的侧轮廓。
7.一种电连接器，包括：
电连接器壳体，其具有端子接收区域；和
如权利要求1所述的电端子，位于所述端子接收区域中。
8.如权利要求7所述的电连接器，其中所述壳体包括导引结构，所述导引结构位于进入所述端子接收区域的入口处并延伸进入所述端子接收区域中，其中，所述导引结构包括大体为火山形的形状，该形状在所述入口处设有通孔，所述导引结构还包括大体向外倾斜的外部表面，其中，所述臂的前端与所述外部表面接触，并且所述臂的前端在端子接收区域中通过所述导引结构张开。
9.一种电连接器壳体，包括：
端子接收区域，所述端子接收区域被配置成将权利要求1所述的电端子容纳于其中；
匹配端子入口，所述匹配端子入口是进入所述端子接收区域的入口；和
导引结构，所述导引结构位于所述匹配端子入口处并延伸进入所述端子接收区域中，其中，所述导引结构包括大体为火山形的形状，该形状在所述匹配端子入口处设有通孔，所述导引结构还包括大体为圆锥形的外部表面，所述外部表面被配置成接触阴性电端子的臂的端部并使所述臂的端部在所述端子接收区域中张开。
10.如权利要求9所述的电连接器壳体，其中，所述火山形状的外部表面绕所述通孔中心轴线延伸约360度。
11.如权利要求9所述的电连接器壳体，其中，所述外部表面具有不变的斜率。
12.一种电连接器，包括：
如权利要求9所述的电连接器壳体；和
阴性电端子，所述阴性电端子延伸进入所述端子接收区域，
其中，所述阴性电端子包括至少两个可偏移悬臂式接触臂，所述接触臂被配置成与匹配电端子接触，其中每个所述臂的前端都是向外扩张的，每个所述前端包括相反侧，所述相反侧在相对彼此大体相反的方向上向外扩张以形成侧向扩口形状，并且其中，所述前端组合形成用于使匹配电端子进入所述电端子的大体碗形入口，在所述前端之间具有槽，所述前端从所述大体为半圆形的外边缘向下和向内倾斜到内部大体为月牙形的内侧，并且设置有平边缘。
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