CN104051917A - 连接器及连接器-框架组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种连接器及一种连接器-框架组件，所述连接器用于车辆应用中，并具有改进的固持能力。所述连接器包括支撑一导电端子阵列的一本体部。一外壳体模制成型在所述本体部和端子的端接区域上，以形成所述连接器的一外部保护壳体。所述连接器的保护壳体设置有形成在其外部的一对接合臂部。所述臂部在它们相反的端部连接于所述壳体且在它们与所述壳体之间形成有一居间的间距。所述间距被设置成用以提供作用在所述接合臂部上的一向外的偏压力，使得当所述连接器插入到一收容框架时，所述接合臂部被向外偏压，从而压靠在所述收容框架的侧壁部且将所述连接器固持于其内的适当位置，而不需要另外的扣持部或O型圈。

Description

连接器及连接器-框架组件

技术领域

本申请概括而言涉及线缆互连系统，而更具体而言涉及改进的、在运动环境中使用不会发出嘎嘎声的连接器以及连接器-框架组件。

背景技术

在车辆中使用的电子设备的数量不断增加。车辆如今配备有立体声及电视即插即用系统以及其他远程信息处理设备，诸如移动传真机及计算机。车辆环境对这种远程信息处理设备提出了一定的挑战。尽管车辆具有悬架系统，车辆在其运行过程中仍然受到各种冲击载荷和动态载荷。为了确保确定的和可靠的连接，电子行业利用具有扣持部的O型圈和垫片，以将一连接器固持在一车辆中的适当位置。在USB型连接器中，这些固持特征增加了整个连接器的成本和复杂性。

本申请由此针对一种连接器结构，其具有改进的固持能力，尤其适于在一USB类型的应用中使用。

发明内容

因此，提供一种改进的和经济的连接器以及相应的连接器-框架组件，该连接器的结构具有能够承受通常发生在车辆运行中的动态载荷和冲击载荷的改进的固持能力。

根据下文描述的本申请的一实施例，一种USB类型的连接器适于安装到一框架或边框板内，所述框架或边框板将所述连接器定位于一车辆内的适当位置（诸如一控制台、仪表板、座椅靠背等）。所述插座连接器将多个能够高速数据传输的导电端子支撑在其内，而所述多个端子可设置在一对接刀片型件上或一插座内。所述多个端子可由一接地屏蔽件包围。所述端子具有端接于一多导线线缆的导线的尾部或端接端部，且该区域由一保护壳体覆盖。

该保护壳体具有一本体部，该本体部通常包覆整个所述端接区域且提供使其连接于所述线缆的一手段。在大多数应用中，所述保护壳体可包覆成型在所述线缆的一端部和所述连接器的端子的尾部上。本申请所述的保护壳体具有至少一个且优选两个设置为从所述壳体向外延伸出的外接合臂部。在本申请的一实施例中，所述臂部与所述壳体一体形成且从所述壳体向外延伸。所述臂部在其相反的端部连接于所述壳体的本体部，且与所述壳体由一居间的隔断间距间隔开。在所述接合臂部端部之间延伸的所述居间的间距优选形成有偏压于所述接合臂部使其向外远离所述壳体的本体部的一形状，从而所述臂部会在所述连接器插入的一框架的任何相对的表面上施加一向外的力。该向外的偏压力迫使所述连接器壳体向后压靠在所述框架元件的倾斜的内壁部上，这使所述连接器壳体的卡扣件（catch）或锁定元件接触相对的止动表面。

在另一实施例中，所述连接器的外接合臂部可由在包覆成型所述壳体之前设置于模具中的一柔性插件来加强。理想地，这样的插件将是具有足以防止接合臂部因冲击载荷或其他动态载荷发生任何永久变形的弹性性能的一金属带。在一第三替代实施例中，所述接合臂部可诸如由一金属或塑料单独地形成且以一合适的方式连接于所述连接器壳体的本体部。

通过研究下面的详细说明将清楚地理解本申请的这些及其它目的、特征及优点。

附图说明

参考以下结合附图的详细说明，可以最佳地理解本申请的结构和工作的组成和方式以及其另外的目的和优点，其中相似的附图标记表示类似的部件，并且在附图中：

图1为根据本申请的一插座连接器及收容该连接器并且限定一相对的对接连接器的一开口的一保护壳体的一立体图；

图2为从图1的连接器和保护壳体后方观察到的一后视图，示出处于组合状态的连接器和保护壳体；

图3为图1的插座连接器的一分解图；

图4为图1的插座连接器的一俯视平面图；

图5A为沿图2的连接器-保护壳体组件的水平截取的一剖视图，示出通过插座连接器的外接合臂部与一支撑框架元件或边框板上的互补的凹部的接合；

图5B为与图5A相似的一视图，但是示出通过插座连接器的外接合臂部与一框架元件的一替代结构的接合，该替代结构利用大体平坦的多个内接合表面以形成其连接器收容腔；

图6A为本申请的一插座连接器的一侧的一放大细节图，示出外接合臂部的一替代结构，即具有一弹性插件的结构；

图6B为本申请的另一插座连接器的相同侧的一放大细节图，示出外接合臂部的另一替代结构，即形成为一两件式结构的结构；以及

图7为沿图2中的线7-7截取的组件的一纵向剖视图。

具体实施方式

尽管本申请可以容易地表现为不同形式的实施例，但示出在附图中并且在本文中将详细说明的是具体实施例，同时应理解的是本说明书应视为是本申请原理的示范性说明，而并非旨在将本申请限制到在此所说明的内容。

由此，参照的一个特征或方面将用于说明本申请的一实施例的一个特征或方面，而不是暗示本申请的每个实施例必须具有所说明的该特征或方面。此外，应注意的是说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，若非另有说明，所说明的组合并不具有限制意味。

在附图所示的实施例中，方向的指示（诸如上、下、左、右、前和后）用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明改变，则这些指示也要相应地改变。

图1至图4示出一连接器组件10，其包括用于安装在一车辆（未示出）中的一框架元件或边框板12以及固持于框架元件12的一连接器20。框架12通常由塑料模制成型且包括具有设置于其上的一开口14的一面板13，开口14通向框架元件12的一内腔15。该内腔15由具有一连续结构的一框架本体部16围成，该连续结构限定了设置为一顶壁部18d、底壁部18c及两个相对的侧壁部18a、18b的多个内壁部18。可设置多个角撑板17来加强框架元件12且牢固地将框架本体部16连接于面板13。如图所示，一开口19可形成于框架本体部16的上部，从而提供与形成在连接器20上的一对应的卡扣件29接合的一扣持元件。另一开口19示出于图7中且位于该开口的另一侧，并设置于框架本体部16的底部。

连接器20在图中示出为一USB类型的连接器，这是在车辆应用中通常使用的连接器的类型之一。该USB类型连接器因其固有的高速数据传输能力而尤其适于在远程信息处理应用（即媒体和数据通信）中使用。但是，本申请也可以用于其他类型的连接器而具有相同的结果。

已经发现，在一车辆的运行过程中由于车辆行驶通过隆起、坑洼、不平路面等，车辆连接器受到冲击载荷和动态载荷。在这种动态载荷过程中，这种连接器组件中的两个对接连接器可能间断性地松脱状态下工作，由此导致间断性的数据传输中断。换句话说，如果车辆乘客正在车辆中观看电影或听音乐，当车辆经过车辆所行驶的行进表面上的隆起或坑洞时，乘客可能听到音乐停止或看到电影黑屏。另外，动态载荷可能导致连接器在所述框架元件12内的适当位置处发出嘎嘎声，而这种噪音使车辆的乘客心烦。在过去，这种问题的解决是通过采用导致车辆远程信息处理系统维修困难的、作为一复杂连接器固持系统的部分的多个O型圈的多个外部扣持部。

根据本申请原理构造的一连接器20以一分解的方式示出在图3中。连接器20是USB型，并且由此包括以一所需间距排列的多个导电端子28。每个这样的端子28具有经由一居间的本体部28c相互连接在一起的一对接部28a及一尾部或端接部28b。所述多个端子28部分地由对接刀片型件27来支撑，该对接刀片型件27由一绝缘材料形成且示出为具有多个端子收容腔39的一公对接刀片型件27，每个端子收容腔39将一单个的端子28收容于其内。端子28示出为具有一阶状结构，其中端子尾部或端接部28b与端子本体部28c间隔开。这些尾部28b可直接端接于线缆21的各条导线，或者它们可以端接于或支撑于一电路板（未示出)。在另一结构中，围绕端子尾部28b的区域在下文中被称为“端接区域”，并且该区域由环氧树脂、其他可固化材料或一塑料形成的一块部26包覆，以形成包括块部26、端子28的部分及对接刀片型件27的连接器20的一预模制成型的内本体部40。

一外屏蔽件23被较佳设置并且可以一传统方式由金属片材冲压形成，且形成为限定由四个壁部界定并具有一内腔25的一空心外壳。该外屏蔽件23的所述多个壁部可具有以所需的间隔形成于其上的接地弹性件24，以提供连接器20与一相对的对接连接器（未示出）之间的连接的装置，并提供围绕对接刀片型件27的周围所需的接地触点，从而提供电磁干扰（EMI）保护的一手段。一保护壳体22设置在内本体部40及屏蔽件23和线缆21的部分上。

保护壳体22示出为具有从其一外表面突起且设置在两个直立导轨元件42之间的一卡扣元件或连接器锁定元件29，卡扣元件29可设置为接合设置在框架元件12上的扣持开口19。框架元件12可包括位于扣持开口19侧面且收容连接器导轨元件42的一对狭槽43。以这种方式，一弹性（可偏转的）扣持元件或突片（tab）45被限定在框架元件12内，当连接器20完全插入框架元件12时，该弹性扣持元件或突片45接合于卡扣元件29，由此作为将连接器20锁定就位于框架元件12的一手段。如图7所示，框架元件12具有设置于其内相反侧（顶侧和底侧)上的两个扣持开口19。同样，连接器20包括两个相反设置的卡扣元件或连接器锁定元件29。

保护壳体22优选被模制成型在对接刀片型件27上，容纳于对接刀片型件端子收容腔39中的端子28、线缆21的一部分及其块部26填入到该端接区域。该保护壳体22可包括从保护壳体22后部延伸出的一颈部30，颈部30接触线缆21，从而不仅将保护壳体22固定于线缆21，而且为整个连接器-线缆组件提供一应变释放元件。保护壳体22的中央部分可视为限定了包覆端接区域且将一些连接器构件（诸如与线缆21保持就位的对接刀片型件27、内块部26和屏蔽件）固持在一起的一本体部35。在这方面，所述壳体的本体部35可包括围绕屏蔽件23的周边延伸的一前边缘部31。

保护壳体22装配于框架元件12的内腔15内。为了将连接器20固持就位于框架元件12，保护壳体22包括一对接合元件，其采取沿保护壳体22的外部长度方向延伸的接合臂部32的形式。如图1、图3和图4最佳所示，所述各个臂部32包括长度方向延伸且末端连接于两个相反的端部34a、34b的一细长的主干部34。各接合臂部32与保护壳体22、尤其与保护壳体22的本体部35经由一居间的开口36或间距而分离或间隔开。该开口36在保护壳体22的侧方界定了在从框架12插入和移出连接器20的过程中用于使对应的接合臂部32可以变形偏移到其内的一区域。

优选地，开口36在其长度方向上沿保护壳体22是不均匀的，且如图4所示，所述开口36具有不同的第一宽度W₁或间距和第二宽度或间距W₂。第一接合臂部的端部34a可视为与其对应的接合臂部32的一远端，而第二接合臂部的端部34b可视为接合臂部32的一近端。第一宽度W₁对应接合臂部的远端34a，而第二宽度W₂对应接合臂部的近端34b。第一宽度W1优选大于第二宽度W₂，如图4所示，从而即使当接合臂部32在载荷作用下变形时，接合臂部32的近端34b也将作为一弹性件迫使接合臂部32朝外运动。这些接合臂部的弹性作用取决于它们的长度，从而接合臂部的近端34b为其对应的接合臂部32提供迫使接合臂部32远离保护壳体22的一可靠的向外偏压。

如上所述，每个接合臂部32设置有一凸部33，该凸部33向外延伸以提供能够可靠地接合框架连接器的收容腔15的内部、尤其是框架连接器的收容腔15的侧壁部18a、18b的一接合元件。凸部33示出为一半圆形元件，但应理解的是，可以使用其他合适的形状，诸如具有可作为一接合表面的一平坦的肩部的形状。这种类型的连接器的接合的一方式示出在图5A中，其中可以看出，框架元件的内侧壁部18a、18b已经设置有形状与凸部33互补的凹部46。较大宽度W₂的接合臂部近端34b迫使接合臂部32沿箭头EA指示的动作线向外运动。这种向外的偏压迫使所述近端接合臂部向外移动远离所述保护壳体22，由此始终施加一确定且可靠的保持压靠所述框架元件、尤其是对所述框架元件的内侧壁部18a、18b的向外的力。由此，接合臂部32的凸部33在凹部46中保持就位且接触框架元件12。

尽管可以使用凹部46，但框架元件12优选采用大体平坦的表面作为其内侧壁部18a、18b，从而连接器20的结构保持接合臂部32具有作用在框架元件12的侧壁部18a、18b上的一确定的向外的压力，如图5B所示，以抵抗车辆运行中的动态载荷和冲击载荷。这些内侧壁部18a、18b如图所示地向外倾斜，从而使向外的压力将连接器20朝着平坦的侧壁部18a、18b偏压，以迫使所述连接器20在框架元件12的所述连接器收容腔内向后运动。该向后的偏压使连接器卡扣元件29朝着压靠在框架元件开口19（图1和图7）的止动表面50移动，且这样的接触消除了令人烦心的嘎嘎声和连接器20在框架元件12内有害的移动。这种确定的压力免除了对多个外部扣持部和/或一O型圈固持系统的需求，还使从框架元件12安装和移出所述连接器20更容易。所述框架12的扣持突片45是唯一需要的外部扣持元件。凸部33优选位于卡扣件29的前方、或沿端子尾部端接的位置设置、或位于端子尾部端接的位置的后方。

图6A示出根据本申请原理构造的一连接器的另一实施例，其中一柔性插件50设置为加强接合臂部32。插件50可由一塑料形成或优选由金属片材形成，所述插件具有允许其在插入过程中弯折但无任何永久变形的弹性特性是较为理想的。插件50可具有如图所示的延伸进入保护壳体22的本体部35的相反的端部51、52，或者它们可在靠近所述接合臂部端部和保护壳体22的接合处终止。更进一步地，在另一实施例中，如图6B所示，所述接合臂部可形成为具有延伸进入保护壳体22的狭槽64中的端部61、62的独立的元件60，且端部61、62可由塑料焊接或其他合适的方式连接在一起。

尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想的是，在不脱离前述说明书和随附权利要求书的精神和范围内，本领域技术人员可以作出各种各样的修改。

Claims (20)

1.一种连接器，用于插入到一收容框架中，所述连接器包括：

一线缆，包覆多条导线；

多个导电端子，在一端接区域处端接于所述线缆的多条导线，所述端子由所述连接器的一本体部来支撑；以及

一保护壳体，包覆所述端接区域，所述保护壳体包括沿长度方向延伸并且靠近所述连接器的本体部的一对接合臂部，每个接合臂部包括末端连接于两个相反的端部的一主干部，所述主干部由一居间的开口与所述保护壳体间隔开，所述居间的开口具有将所述主干部从所述保护壳体上向外偏压的一结构。

2.如权利要求1所述的连接器，还包括一收容框架，所述收容框架包括共同限定用于将所述连接器收容于其内的一连接器收容通道的至少一对侧壁部，当所述连接器插入到所述收容框架中时，所述接合臂部接合所述收容框架的侧壁部。

3.如权利要求2所述的连接器，其中，所述主干部包括一凸部，并且每一所述侧壁部包括一凹部，当所述连接器完全插入到所述收容框架中时，所述凹部接合一对应的凸部。

4.如权利要求1所述的连接器，其中，每一所述接合臂部包括设置于其上并且位于所述接合臂部的两个端部之间的一凸部。

5.如权利要求4所述的连接器，其中，所述凸部从所述主干部向外延伸。

6.如权利要求1所述的连接器，其中，每一所述居间的开口具有沿其长度方向变化的一宽度。

7.如权利要求1所述的连接器，其中，每一所述接合臂部的两个相反的端部包括一近端以及一远端，所述接合臂部的一本体部与所述保护壳体以靠近所述远端的一第一间距和以靠近所述近端的一第二间距间隔开。

8.如权利要求7所述的连接器，其中，所述第二间距大于所述第一间距。

9.如权利要求1所述的连接器，其中，每一所述接合臂部包括一加强元件。

10.如权利要求9所述的连接器，其中，所述加强元件包括在每一所述接合臂部的一本体部内和两个相反的端部之间延伸的一柔性插件。

11.如权利要求9所述的连接器，其中，所述加强元件在所述接合臂部的一本体部内延伸且延伸进入所述保护壳体的一本体部内。

12.如权利要求1所述的连接器，其中，所述接合臂部与所述保护壳体的一本体部为相互独立地形成，并且所述接合臂部的相反的两个端部连接于所述保护壳体。

13.如权利要求4所述的连接器，其中，每一所述凸部设置在所述接合臂部上的位于所述端子端接于所述线缆的导线的位置的后方的一位置。

14.如权利要求2所述的连接器，其中，每一所述侧壁部包括在所述连接器收容框架内相对彼此向后倾斜远离的平坦的表面，从而当所述连接器插入到所述收容框架中时，所述接合臂部在所述连接器收容通道内向后偏压于所述保护壳体使其压靠在所述收容框架的止动表面上。

15.一种连接器-框架组件，包括：

一线缆，包覆多条导线；

一连接器，包括在一端接区域处端接于所述线缆的多条导线的多个导电端子，所述多个端子由所述连接器的一本体部来支撑，一保护壳体包围所述端接区域，所述保护壳体包括沿长度方向延伸并且靠近所述连接器的本体部的一对接合臂部，每一所述接合臂部包括末端连接于两个相反的端部的一主干部，所述接合臂部的主干部由一居间的开口与所述保护壳体间隔开，所述居间的开口具有将所述主干部从所述保护壳体上向外偏压的一结构；以及

一连接器收容框架，所述连接器收容框架包括共同限定于用于将所述连接器收容于其内的一连接器收容通道的至少一对侧壁部，当所述连接器插入到所述连接器收容框架中时，所述接合臂部接合所述侧壁部。

16.如权利要求15所述的连接器-框架组件，其中，所述相反的端部包括一近端以及一远端，所述接合臂部的一本体部与所述保护壳体以靠近所述远端的一第一间距和以靠近所述近端的一第二间距间隔开，并且所述第二间距大于所述第一间距。

17.如权利要求16所述的连接器-框架组件，其中，每一所述连接器收容框架的侧壁部包括在所述连接器收容框架内相对彼此向后倾斜远离的平坦的表面，从而当所述连接器插入到所述连接器收容框架中时，所述接合臂部在所述连接器收容通道内向后施压于所述保护壳体并使其压靠在所述连接器收容框架的止动表面上。

18.一种连接器，用于插入到一收容框架中，包括：

一线缆，包覆多条导线；

多个导电端子，在一端接区域处端接于所述线缆导线，所述端子由所述连接器的一本体部来支撑；以及

一保护壳体，包覆所述端接区域，所述保护壳体包括沿长度方向延伸且靠近所述连接器的本体部的一对接合臂部，每一所述接合臂部包括末端连接于两个相反的端部的一主干部，所述接合臂部的主干部由一居间的开口与所述保护壳体间隔开，所述居间的开口具有将所述主干部从所述保护壳体上向外偏压的一结构；

其中，所述两个相反的端部包括一近端以及一远端，所述接合臂部的本体部与所述保护壳体以靠近所述远端的一第一间距和以靠近所述近端的一第二间距间隔开；以及

所述第二间距大于所述第一间距，从而将一向外的力施加于所述接合臂部。

19.如权利要求18所述的连接器，其中，所述凸部从所述接合臂部的主干部向外延伸。

20.如权利要求18所述的连接器，其中，所述凸部设置在所述接合臂部上的位于所述端子端接于所述线缆的导线的位置的后方的一位置。