CN103326136A - 直插推入线连接器 - Google Patents

Abstract

推入线连接器，其具有由左和右壳体构成的罩体。每个壳体都具有导线进入端口和与另一壳体的端口对准的导线插座箱。所述导线进入端口面对相反的方向。端子安装在所述壳体中并且包括切向地安装至两个导线端口的汇流条。弹簧部件具有用于把插入的导体偏压成与汇流条的相对侧接合的弹簧爪。

Description

直插推入线连接器

本申请是名称为“直插推入线连接器”、申请日为2008年7月9日的第200810214757.5号申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年7月9日提交的美国临时申请号NO.60/948,585的优先权，其公开内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及推入线连接器。

背景技术

推入连接器，如其名字暗示的，通过简单地将两个或更多个导线或导体的剥出末端推入该连接器中来操作。一旦导线被推入连接器中，就不需要闭合、压接、扭曲、绝缘压穿或其它对连接器的操作来完成连接，这就使得推入连接器在安装所需的时间上具有优势。推入连接器必须完成多个任务，包括将其导体与周围环境电隔离、将导体保持在连接器中以及提供导体间的良好导电性。

电隔离功能典型地是通过电绝缘材料制成的壳体来实现的。该壳体具有大致中空的内部。壳体上的开口为两个或更多个电导体的剥出末端提供了进入壳体内部的通道。一旦位于壳体内部，导体的裸露的末端就被绝缘壳体完全包围。

提供导电性的功能是通过导电短路部件来实现的。该短路部件，通常称作汇流条，位于壳体内部，并被布置成可与插入壳体中的全部导体接合。短路部件在所有插入导体之间提供导电通路。由于汇流条的主要工作是导电，其典型地由诸如铜或镀锡铜的高导电性材料制成。但是如果那些导体没有被牢固地保持与汇流条接触，那么即使是高导电的汇流条也不能提供导体间的良好导电性。因而通常包含弹簧部件，其与汇流条协同工作来保持导体牢固地接触汇流条。弹簧部件的各种布置都是可能的，包括将其一体构造在壳体内、将其一体构造在汇流条内或将其做成在壳体内部的单独构件。在任何情况下，弹簧部件迫使全部导体与短路部件形成牢固的机械和电接合。

将导体保持在壳体中的功能是通过保持部件来实现的，该保持部件接合插入导体的末端并阻止导体末端从壳体轴向缩回。如弹簧部件的情况，保持部件可以一体构造到壳体内。可替代地，保持部件和弹簧部件可以被配置成壳体内部的组合单元。在任一种情况中，保持部件抓住导体并防止导体无意地从壳体脱出。在一些实施例中，保持部件是可释放的，使得导体能够选择性地从壳体移除而不对任何组件造成损坏。在其它的需要导体不从连接器移除的实施例中，在任何情况下保持部件都被有意做成不可释放的。

正如刚刚提及的，保持部件通常与弹簧部件联合设置，以施加力迫使插入的导体与短路部件接触并防止导体的缩回。常见的结构是具有弹性金属保持部件，该部件具有形成在其中的弹簧爪。当导体插入壳体中时，其与弹簧爪接合并使其弯曲从它的静止位置离开。造成的弹簧爪的变形在导体上产生压力将其压至与汇流条牢固接触。弹簧爪有角度地设置，以允许插入导体在一个方向上经过爪，但是由于弹簧爪的自锁结构，不允许导体在相反方向的退回。这样，导体和弹簧爪的接合就提供了把导体压入汇流条和防止导体从壳体退回的双重功能。

当然，导体压入汇流条需要用于抵抗弹簧爪压力的稳定结构。尽管对汇流条的牢固支撑由弹簧部件、或壳体、或两者共同来提供，但当连接器用于绞线时问题就产生了。当承受弹簧爪的压力时，绞线就会趋向于变平或张开。由于弹簧爪的压力和抵抗力只在弹簧爪变形时产生，所以绞线的张开减小或者甚至是消除了该变形，这就使得弹簧爪的双重目的不能实现。本发明致力于该问题。

一些传统推入线连接器的另一个问题是，当它们被安排以接收各种数目的导线时，连接器壳体被安排以接收所有来自相同方向的导线。换句话说，连接器壳体的开口都面对相同的方向。如果有从相反方向接近连接器的导线，至少其中一些导线的末端就不得不被弯曲回180度，以使得导线能够进入连接器。这就需要额外的时间来安装连接器。美国专利No.6,132,238就是这种连接器的一个例子。然而，美国专利No.6,093,052和No.4,133,595是具有面对不同方向的导线入口的连接器的例子。

现有推入连接器的其它问题包括它们趋于体积相当大的事实。这使得它们在空间小的地方更加难以安装。在制造中它还采用了额外的材料，因此也提高了成本。相关的问题是在现有技术的推入连接器中使用的比较贵的金属的量。一些连接器中具有复杂的由铜等制成的触头或端子。这些触头通常通过形成多重折叠或弯曲由坯件制成，这有时造成了材料的重叠层。坯件本身具有复杂的形状，需要以会造成过多废料产生的方式对板材冲压来形成。许多这些触头的设计都浪费材料，因此不必要地增加了连接器的整体成本。

发明内容

本发明涉及推入线连接器，其具有由永久连在一起的左右壳体构成的罩体。每个壳体都具有面对一个方向的端口和面对一不同方向的导线接收插座箱。每个导线接收插座箱都与相对壳体的导线端口对准，并且这样就面对与其壳体的导线进入端口不同的方向。

端子组件装设在罩体中。该端子组件包括附连于汇流条的弹簧。该弹簧具有在汇流条的相对侧的弹簧爪。弹簧爪与导线端口对准并且接合插入罩体中的导体以使它们接触汇流条。该汇流条具有顶面和底面。顶面和底面每个都还限定了入口边缘、出口边缘以及至少一个从入口边缘向出口边缘延伸的导线横穿轴线。顶面和底面的入口边缘在汇流条的相对侧。

通过相对的端口进入连接器的导线重叠，以允许尽可能最短的罩体。该端子的设计允许金属材料最优的使用，因此使连接器的成本最低。汇流条布置在与导线进入端口的轴线成大约17度的角度。这样，汇流条在一定程度上与导线的路径发生干涉，以产生凸起/成角度的面，用于在弹簧部件按压导线进入该突起或成角度的面时导线通过。

附图说明

图1是本发明的推入连接器的透视图。

图2是通过图1中的纵向中心得到的剖面图。

图3是右壳体的侧面正视图。

图4是右壳体的顶面图。

图5是右壳体的底面图。

图6是右壳体的右端正视图。

图7是右壳体的左端正视图。

图8是沿图6中线8－8得到的剖面图。

图9是沿图6中线9－9得到的剖面图。

图10是沿图6中线10－10得到的剖面图。

图11是左壳体的侧面正视图。

图12是左壳体的顶面图。

图13是左壳体的底面图。

图14是左壳体的右端正视图。

图15是左壳体的左端正视图。

图16是沿图14中线16－16得到的剖面图。

图17是沿图14中线17－17得到的剖面图。

图18是沿图14中线18－18得到的剖面图。

图19是沿图14中线19－19得到的剖面图。

图20是端子组件的透视图。

图21是图20中端子组件的端部正视图。

图22是端子组件的侧面正视图。

图23是沿图22中线23－23看到的视图。

图24是沿图21中线24－24得到的剖视图。

图25是与图1相似但具有六个导线端口的替代实施例的透视图。

图26是示出三极二端口的直插推入连接器的另一替代实施例的透视图。

图27是沿着图26中的连接器其中一个极得到的剖视图。

图28是端子组件的替代实施例的透视图。

图29是通过图28中的端子组件的剖视图，如图30中的线29－29通常示出的。

图30是图28中端子组件的汇流条的侧面正视图。

图31是图28中端子组件的汇流条的顶面图。

图32是壳体的替代实施例的透视图。

图33是图32中的壳体的分解透视图。

图34是壳体的另一替代实施例的透视图。

图35是图34中的壳体的分解透视图。

图36是图34中的壳体的侧面正视图。

具体实施方式

图1示出了本发明的推入连接器10。该推入连接器具有大体上由12表示的罩体。在这个实施例中，罩体由两件形成且包括右壳体14和左壳体16。每个壳体具有面向一个方向的导线进入端口和面向另一方向的导线插座箱。测试探头开口紧邻导线进入端口形成。

在图2－10中可以看到右壳体14的细节。如图3所看到的，该壳体通常具有左边的下部，其与中央部分结合，中央部分与右边的上部结合。下部由大致U形的壁18形成。壁18由锁定孔20A、20B在中央部分处划界。中央部分包括导线插座箱22，其具有末端壁24和U形引导壁26。这些壁限定了中空腔，该中空腔接收插入连接器中的导线末端。引导壁26向下倾斜至左边，如图8看到的，以帮助引导插入的导线进入导线插座箱22中。引导壁26的左端终止于成角度的弹簧支撑面28。引导壁的顶部平台形成一对横向间隔开的凸缘30。在图8中能够看到导线插座箱22开口或面对该图中看到的左侧。

接着看图8，S形外部法兰32在引导壁26之上且邻接U形壁18的两个顶部平台。该法兰与左壳体的相应的法兰配合，这在下边将要说明。法兰32与包含大致椭圆形壳34的上部结合。在该壳的左端内有第二弹簧支撑面36，正如最佳在图7中看到的。该壳的右端被末端壁38覆盖。导线进入端口40由导线管42限定。管42的内端为锥形，如图8所示，并且毗邻导线支撑块44。导线支撑块刚好位于凸缘30之上。测试探头开口46由测试管48（图6）限定。

图11－19示出了左壳体16的细节。主体部分50具有从主体部分向上突出的导线插座箱52。导线插座具有末端壁54（图16）。弓形邻接部分56从导线插座箱延伸。内部法兰58附连在主体部分50和邻接部分56上。内部法兰自主体和邻接部分的外部边缘略微凹进，正如在图14中最佳看到的。该内部法兰在图11的侧立面图中是略微S形的，以与外部法兰32的形状匹配。弯曲的裙部60在主体部分之下延伸。两个臂62自裙部60向前延伸。臂终止在向外朝向的钩64处。

当壳体连接起来时，内部法兰58装配在右壳体的外部法兰32内，其中外部法兰与主体部分和邻接部分的端面邻接。裙部60和臂62装配在右壳体的U形壁18内部。钩64滑入锁定孔20A、20B，以与壁18的末端啮合并且把两个壳体保持在一起。

U形切口66（图15）限定在主体部分的末端壁68中。在切口66的正上方是延伸穿过主体部分的导线进入端口70。主体的内部具有锥形环72，其限定了导线端口的内部末端。该环的右端面限定了弹簧支撑面74。导线支撑块76附连在锥形环72的上边缘。导线支撑块76、环72的上部、导线插座箱52以及末端壁54限定了中空腔，其接收插入连接器中的导线的末端。内部法兰下方有中央肋78以及两个成角度的弹簧支撑肋80。肋80与凸缘82相连。凸缘和导线支撑块76协助定位汇流条，如下面将要描述的。

转到图20－24，示出了端子组件84。端子组件包括支撑在弹簧部件88上的汇流条86。弹簧部件包括脚部90，脚部90在第一折线处连接至第一直立腿部92并且在第二折线处连接至第二悬垂腿部94。脚部具有一对间隔开的条带96。条带具有孔（未示出），用于接收汇流条的铆钉，这在下面将要描述。每个腿部92、94包括限定弹簧爪98的U形裂缝。弹簧爪在一端整体连接至腿部，并且在其另一端具有自由末端100。如图22和24所示，弹簧爪98弯曲出腿部92、94的平面。自由末端100可以相对于爪的剩余部分进一步地略微成角度，以提供最优角度用于抓住在弹簧爪下插入的导线。弹簧部件88优选由例如不锈钢的弹性金属形成。

当安装在罩体中时，弹簧爪92与导线接收端口40相对，使得插入右壳体中的导线将会遇到弹簧爪，并在导线进入罩体时将弹簧爪向上移动。弹簧爪92的自由末端将会压在导体上，防止其被拉出壳体并且推动其与汇流条86的顶面牢固接合。类似地，弹簧爪94与导线进入端口70相对。插入左壳体端口70的导线将会遇到弹簧爪94并且将其向下移动。弹簧爪94的自由末端将会将导体保持在罩体中，并将其偏压以与汇流条的底面接合。

汇流条86的细节将被描述。汇流条是大致长方形的由镀锡铜制成的部件。汇流条限定了顶面102和底面104之间的厚度。应当理解，术语“顶”和“底”在这里使用仅用作参考的目的，因为对于将汇流条一侧或另一侧作为顶部或底部来说没有固有不变的汇流条定向。汇流条86的顶面进一步限定了入口边缘106A、出口边缘108A以及自入口边缘到出口边缘延伸的导线横穿轴线110A。这里使用的入口边缘将被认为是导体进入壳体首先穿过的汇流条边缘，以及出口边缘将被认为是进入导体最后穿过的汇流条边缘。在给定罩体的结构和罩体中汇流条的位置的情况下，导线横穿轴线是导线将处于的位置。类似地，汇流条86的底面限定了入口边缘106B、出口边缘108B以及自入口边缘至出口边缘延伸的导线横穿轴线110B。应当注意，入口边缘106A，106B在汇流条的相反的边缘。

汇流条86通过延伸进入上面描述的脚部的孔的铆钉112被附连在弹簧部件88的脚部90。顶面102上的铆钉112可以通过墩锻汇流条的一部分而形成。应当理解，可以使用其它方法来用于将汇流条附连在弹簧部件上，例如压接、粘结剂等等。可替代地，汇流条可以根本不固定在弹簧上。相反，它可以被壳体支撑。

如图22和24所示，汇流条具有在每个面之下并且在每个导线横穿轴线上延伸的导线接收腔114。还有在每个面之上并在每个导线横穿轴线上延伸的导线接合凸起116。腔114和凸起116可以通过模压汇流条形成，从而在汇流条一面上形成腔和在另一面上形成相应的凸起。能够看到，腔114和凸起116形成了导体横越汇流条的面的蛇形路径。这种结构有助于弹簧爪98将导体保持在壳体中。腔114至少部分地在三面包围导体以防止绞合线的张开。这种结构更进一步的细节在2007年6月14日提交的美国专利申请序列号11/763,096中说明，这篇申请在此引入作为参考。

图2示出了组装好的连接器以及各个部分之间是如何配合的。如上面指出的，右壳体的外部法兰32装配在左壳体的内部法兰58上并且毗邻左壳体的邻接部分56和主体部分50。钩64将两个壳体保持在一起。弹簧部件88被保持固定在壳体之间。汇流条86被左侧支撑块76和右侧支撑块44横向约束。凸缘82和30接合汇流条以阻止其的任何上或下移动。弹簧部件的直立腿部92被限制在右壳体的弹簧支撑面36和左壳体的弹簧支撑肋80之间。悬垂腿部94被限制在右壳体的弹簧支撑面28和左壳体的弹簧支撑面74之间。

连接器的使用、操作以及功能如下。导线的剥出末端插入右壳体的导线进入端口40。它遇到腿部92的弹簧爪98，并且随着继续进入罩体而将爪向上推。导体的末端进入左壳体的导线插座箱52，导线插座箱52将其固定在适当的位置并且防止绞合导体张开。第二根导线的剥出末端插入左壳体的导线进入端口70。其遇到腿部94的弹簧爪98，并随着导线继续进入罩体而将爪向下推。导体的末端进入右壳体的导线插座箱22，导线插座箱22将其固定在适当的位置并且防止绞合导体张开。

应当注意，导线进入端口和汇流条布置成使得汇流条布置在与导线端口的轴线成大约17°角的位置。也就是，汇流条成大约17°的角度，并且稍微与导线的路径发生干涉，以产生凸起/成角度的面，用于在弹簧部件按压导线进入突起或成角度的面时导线通过。这同时增强了弹簧的保持力和汇流条与导线之间的电接触。汇流条位于端口40的底部和端口70顶部的切线之间。相应地，导体将会在相反侧接触汇流条。这使得汇流条材料得到有效利用并且允许导体彼此重叠，使得罩体的长度更小。而且，在一个壳体内形成导线端口和在另一壳体内形成导线插座箱进一步有利于罩体的紧凑设计。该壳体结构还允许壳体后端（即导线进入端）不用任何种类的帽。这是因为端子组件被保持在壳体之间，从而不需要独立的保持帽。

图25说明了六端口的直插推入连接器118。壳体和端子的结构基本上与前面实施例的相同，只是将前面的特征复制，以在每个壳体上增加两个额外的导线端口以及在弹簧部件的顶部和底部上都增加两个额外的弹簧爪。

图26和27说明了另一替代实施例。这是个三极两端口的直插推入连接器120。每个极的结构基本上与图1实施例的类似。这样，有左、右壳体122、124。每个壳体具有导线进入端口126和与另一壳体的导线进入端口相对的导线插座箱128。电端子130基本上与端子84相同。提供有三个单独的端子130，每个容纳了两根导线。这样，这个连接器形成了三对导线之间的独立连接。极在横向于纵向轴线的平面内彼此之间弧形地间隔开120°。这种安排允许三个单独的极放置在紧凑的结构中。这种弧形间隔的进一步细节在2007年7月9日提交的美国专利申请序列号11/774,858中示出和描述，该申请在此引入作为参考。

图28和29示出了电端子组件132的替代实施例。该端子基本上与端子84相似，但在汇流条和弹簧的关系上有些不同。这样，端子组件132具有支撑在弹簧部件136上的汇流条134。弹簧部件包括连接到直立腿部140和悬垂腿部142的脚部138。脚部具有一对间隔开的条带144。每个腿部的U形裂缝限定了弹簧爪146。弹簧爪具有自由末端148。

汇流条134具有顶面150和底面152。如之前的，术语“顶”和“底”在这里使用仅用作参考的目的。如图30和31看到的，汇流条134的顶面150进一步限定了入口边缘154A、出口边缘156A。再一次地，入口边缘将被认为是导体进入壳体首先穿过的汇流条边缘，以及出口边缘将被认为是进入导体最后穿过的汇流条边缘。类似地，汇流条152的底面限定了入口边缘154B和出口边缘156B。应当注意，入口边缘154A、154B位于汇流条的相反侧。

汇流条134通过延伸进入脚部的孔中的铆钉158被附连于弹簧部件88的脚部138。

如图28－31所示，汇流条具有在每个面之下延伸的导线接收腔160。在每个面之上还有导线接合凸起162延伸。腔160和凸起162可以通过模压汇流条形成，从而在汇流条一面上形成腔和在另一面上形成相应的凸起。一面上的腔与另一面上的凸起对准，使得面大致是对称的。

图32和33示出了壳体的替代实施例。这是个两部分卡合壳体164，其与图1－19中的大致相同，但具有不同的闭锁设置。这样，具有左、右壳体166、168。左壳体具有顶导线进入端口或开口170以及导线插座箱172。右壳体具有底导线进入端口174和与另一壳体的顶导线进入端口170相对的导线插座箱176。导线进入端口面对相反的方向。电端子132装配在壳体的内部。左壳体的顶部具有带有向上面对的钩180的闭锁板178。板配合在右壳体的掣子182中，使得钩180可与掣子啮合，以将壳体件保持在一起。相似的闭锁板184在左壳体底部附近，其可与右壳体底部的掣子186啮合。

另一替代形式的壳体188示于图34－36中。该壳体也大致与图1－19中的在关于顶、底端口190、192以及导线插座箱194、196的方面类似。但是，替代之前示出的卡合，壳体188具有设计成沿配合表面202超声焊接的上、下壳体半部198、200。这提供了一种特别紧凑的结构。电端子132装配在壳体的内部。如图35看到的，下壳体半部的内部具有用于支撑汇流条或端子脚部的座204。座204下的凸缘206支撑弹簧136的悬垂腿部142，同时上壁208支撑直立腿部140。上壳体198的相似表面用于将端子限制在适当的位置。

Claims (5)

1.一种在推入线连接器中使用的端子组件，包括：

脚部，其具有相对的第一和第二末端部分以及顶面和底面，

自所述脚部的第一末端在第一方向上延伸的第一直立腿部，以及自所述脚部的第二末端在与所述第一方向大致相反的第二方向上延伸的第二直立腿部，所述第一和第二腿部的每一个都包括弹簧部件；

连接至所述脚部的顶面和底面中的一个的汇流条，所述汇流条包括顶面和底面；以及

适合于把第一导线末端偏压成与所述汇流条的顶面接合的第一弹簧部件，以及适合于把第二导线末端偏压成与所述汇流条的底面接合的第二弹簧部件。

2.如权利要求1所述的端子组件，其中，所述汇流条的顶面和底面每一个都包括导线接收腔和导线接合凸起。

3.如权利要求2所述的端子组件，其中，所述汇流条顶面和底面的导线接收腔和导线接合凸起在所述汇流条中模压而成。

4.如权利要求3所述的端子组件，其中，所述汇流条的顶面的一部分相对于所述脚部成一角度延伸，所述汇流条的底面的一部分相对于所述脚部成一角度延伸。

5.如权利要求2所述的端子组件，其中，所述顶面的导线接收腔的至少一部分形成所述底面的导线接合凸起，以及所述底面的导线接收腔的至少一部分形成所述顶面的导线接合凸起。

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