CN104124557B - 用于机动车辆的连接器的电接头及其制造方法、连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有锁定矛的电接头。用于机动车辆连接器的电接头（30）包括沿接头插入方向（D）在前开口（35）和尾部（31）之间延伸的保持架（34）。锁定矛（36）大致沿所述插入方向（D）在顶壁上方从结合部（39）纵向延伸到自由端（38）。锁定矛（36）横跨在中间棒（60）上，中间棒（60）大致沿所述插入方向（D）从前部（61）延伸到后部（62），所述前部（61）和后部（62）分别联接到保持架（34）的前端和后端。

Description

用于机动车辆的连接器的电接头及其制造方法、连接器

技术领域

本发明涉及电接头，更具体地涉及被容纳在用于机动车辆的连接器中的电接头。

背景技术

对于机动车辆中的电连接，通常利用由诸如铜的金属制成的公接头和母接头，其被安装在由诸如塑料的绝缘材料制成的连接器壳体中。

这些接头通常由折叠和冲压的金属片制成，并且包括：

用于附接（例如通过压接和/或焊接）电导线的尾部；以及

具有连接部分的接头主体。

在母接头的情况下，连接部分是用于接纳并接触公接头的插座（也被称作保持架（cage））。在公接头的情况下，连接部分是待被插入母接头的保持架中的插脚。

对于连接器的安装，接头沿与配对连接器和连接器的配合方向相反的方向被插入各自的收容腔中。换言之，当连接器与配对连接器配合时，倾向于沿与接头插入腔中的方向相反的方向向后推动接头。因此，必须防止接头向后移动。为此目的，通常使用锁定矛（lockinglance）以便将接头锁定在绝缘壳体中。这对应于所谓的“主要锁定”，其在电缆线束与连接器的组装过程中是特别有用的。

有时，锁定矛由从壳体延伸并与接头中的各个开口接合的塑料杆制成。其他时候，锁定矛是从接头延伸的金属杆。

由于车辆中的功能性内容物持续增大的倾向，总体上减小部件的尺寸（尤其是连接器的尺寸）变得更加重要。常见接头尺寸现已被设定为公接头插脚的宽度是高达0.63mm。为了结合减小的电缆尺寸来实现较小的封装，此尺寸倾向于变为0.5mm，以便将连接器中的接头间距从2.54mm减小到1.8mm。并且此倾向可产生甚至更小的间距和接头尺寸。

这种接头被称作小型化接头。例如，小型化母接头具有适于接纳剖面小于1mm宽（例如，0.5mm宽或甚至更小）和0.4mm厚或更小的公插脚的保持架。这些所谓的小型化接头仅由一件制成，但是需要满足基于两件式接头的常见性能（尤其是处理性能、稳健性能以及保持力性能、动态加载性能、减小的配合力和增加的寿命方面）的一般规格。

由于小型化接头的小尺寸，尽管设计为稳健但是弹性的，金属锁定矛变得具有挑战性。

金属锁定矛大致在联接到接头主体的前部部分和自由端之间纵向延伸。事实上，当接头被容纳在收容腔中时，锁定矛的纵向方向与接头的纵向方向成角度，从而使得锁定矛的自由端从接头的其余部分突起。实际上，锁定矛弹性地联接到接头主体，从而在将接头插入其收容腔中时沿此接头主体收缩并当在此腔中就位时反弹以便与壳体中的止动件接合。

还在接头主体上设置编码脊。这种编码脊防止接头沿错误取向插入其腔中。有利地，从同一坯件切出锁定矛和编码脊。锁定矛可有利地由接头主体实现成编码脊对齐，从而在将接头插入其腔中期间通过编码脊来保护锁定矛。

专利文献EP2193577B1公开一种现有技术的母接头，其包括由折叠和冲压的金属片制成的接头主体。在母接头中，接头主体具有沿公接头插脚的插入方向延伸的保持架形插座。接头主体沿此插入方向在前端和后端之间纵向延伸。前端包括用于供插入公接头插脚的前开口，后端通过中间部分联接到尾部。锁定矛沿插入方向从前部纵向延伸到自由端。前部弹性地联接到接头主体并朝向所述接头主体的前端（即，在前端附近）。锁定矛的自由端朝向接头主体的后端。锁定矛与编码脊对齐。锁定矛具有大体L形剖面，具有互相成直角折叠的侧壁和顶壁。

发明内容

本发明的目的在于改进小型化接头的锁定矛的设计，尤其是在接头在其相应腔中的保持方面。

此目的至少部分地由用于机动车辆连接器的接头达到，其中，锁定矛横跨在中间棒上，中间棒大致沿插入方向从锁定矛的前部延伸到联接到接头主体的后端的后部。

利用这种在接头主体的两端之间延伸的中间棒，拉出力分布在接头主体的前部和后部。接头在其腔中的保持力因此更好地分布在接头主体中（例如，目标保持力或拉出力为至少30N）。

根据一个方面，本发明涉及一种用于机动车辆的连接器的接头，所述接头包括由折叠并冲压的金属片制成的接头主体，所述接头主体沿插入方向在前端和后端之间纵向延伸，所述接头具有锁定矛，所述锁定矛沿所述插入方向从连接到所述接头主体并且在所述前端附近的结合部纵向延伸到自由端。所述锁定矛横跨在中间棒上，所述中间棒大致沿所述插入方向从前部延伸到后部，所述前部和后部分别联接到所述接头主体的前端和后端。

根据另一方面，本发明涉及包括至少一个接头和由绝缘材料制成的壳体的电连接器，所述壳体具有用于接纳至少一个接头的至少一个腔，接头的锁定矛具有与壳体的止动件接合的自由端。

根据另一方面，本发明涉及用于制造电接头的制造方法，所述方法包括冲压和折叠金属片的步骤，以用于制造：

接头主体；

编码脊；以及

从所述编码脊纵向延伸到自由端的锁定矛，并且

其特征在于，折叠并卷起所述金属片，从而将中间棒至少部分地装配在所述编码脊中。

进一步地，折叠所述金属片的步骤包括：以与同一方向取向成具有一定角度至少四次折叠所述金属片。

附图说明

本发明的其它特征和优点通过参照附图对以非限定性例子的方式给出的本发明的实施例的以下详细描述来显现，在附图中：

图1是根据本发明的连接器的剖视图；

图2以透视图示意性地示出了根据本发明的接头的实施例；

图3示意性地示出从不同视角观看的图1的接头；

图4是图2和3的接头的示意性纵向剖面图；

图5在插入方向上示意性地图示图2至4的接头；以及

图6示意性地示出用于制成图2至5的接头的展开的坯件。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。

在本文献中，为了简洁和清楚起见，本发明被示出为母接头，但显然本发明可应用于公接头，并因此预期保护公接头和母接头。

在母接头中，接头主体是沿公接头插脚的插入方向在用于供插入公接头插脚的前开口和尾部之间延伸的保持架。

图1示出根据本发明的实施例的电连接器1。电连接器1包括由诸如塑料（例如，PBT、PA66等）的绝缘材料制成的壳体10。此壳体具有用于容纳母电接头30的多个腔20。在图1中，仅一个小型化接头30在腔20中被示出。此接头具有尾部31。在所示实施例中，尾部31具有用于附接电导线33的压接部段32。接头30还包括接头主体。由于所示接头是母接头，因此接头主体是用于接纳公接头插脚50（在图1中仅示出此公接头的配合部分）的盒形保持架34。

保持架34（即，接头主体）沿由公接头插脚50在保持架34中的配合或插入方向限定的插入方向D延伸。因此，保持架34在前端（这里是开口35，公接头插脚50被插入开口35中）和连接到尾部31的后端之间延伸。保持架34适于接纳剖面为约0.5mm宽或更小的公插脚。例如，保持架的外部尺寸为1mm宽（从一个侧壁到另一侧壁）和1.15mm高（从顶壁到底壁）。如果金属片为0.15mm厚，则内部尺寸为约0.7mm宽和0.85mm高。这些是平均值，因为母接头被制造成处于特定公差范围内。

对于连接器安装，将母接头30从壳体10的后侧12插入各个收容腔20中。所述母接头沿与公接头插入方向D相反的方向被插入。母接头被容纳，并在向前方向上（即，朝向意在与容纳公接头的配对连接器配合的连接器表面）由具有用于供插入公接头插脚50的开口16的前壁14阻挡在其腔20中。为了防止母接头30向后移动并退出其腔20，锁定矛36接合止动件22。

锁定矛36至少具有侧壁37和顶壁137，并且弹性连接到编码脊（codingridge）40。

编码脊具有前部41和后部42。前部41在保持架的前端附近（即，朝向开口35）连接到保持架34。后部42在保持架的后端附近（即，朝向尾部31）连接到保持架34。

锁定矛36大致沿插入方向D从连接到编码脊40的前部41的结合部39纵向延伸到自由端38。这并不意味着锁定矛36平行于插入方向D。实际上，当母接头30被容纳在其腔20中时，锁定矛36的纵向方向与保持架34的纵向方向成角度（例如，在3至10度之间，并且有利地为约6.5度）。换言之，锁定矛36在结合部39处与编码脊40成角度。于是，锁定矛36的自由端38从母接头30的其余部分突起。就是说，自由端38从编码脊40的顶壁凸起，并因此从保持架34的上表面凸起。实际上，锁定矛36弹性联接到编码脊40。在将母接头30插入其腔20中期间，锁定矛36可沿保持架34收缩，从而与编码脊40的顶壁43大致齐平。在插入之后，当母接头30在其腔20中就位时，锁定矛弹回以便与壳体10接合、更具体地与止动件22接合。

锁定矛横跨大致沿插入方向D从前部61延伸到后部62的中间棒60。由于此配置，锁定矛61的偏转受中间棒60限制。

中间棒60延伸通过编码脊40的前部41和后部42。而且，编码脊40的前部41和后部42由折叠为三倍厚度的金属片制成。换言之，编码脊40的前部41和后部42包括三层坯件，该接头由该坯件制成。就是说，编码脊40的两个侧壁143分别将中间棒60的前部61和后部62夹在中间，即，中间棒60实质填充在U形编码脊40的前部61和后部62中（同样见图5）。

这意味着，在接头30的制造过程中，坯件100沿相同方向被折叠和/或卷起若干次，从而将中间棒60装配在编码脊40的前部41和后部42中。“卷起”并不意味着编码脊40的前部41和后部42具有圆形剖面。而是意味着剖面具有可被压扁的G形形状。

如图6所示，从锁定矛36的自由端38到结合部39，锁定矛36首先联接到中间棒60，然后联接到接头保持架34。换言之，由在坯件100中切出锁定矛36而形成的狭槽80在中间棒60那一侧上比在编码脊所附接到的保持架34的侧壁那一侧上更短。

此外，侧壁37包括相对于插入方向D位于锁定矛36前部（即，位于锁定矛36连接到编码脊40并因此也连接到中间棒60所在的区域中）的开口70或狭槽。具体地，锁定矛36的顶壁137连接到编码脊40的顶壁143。但锁定矛36的侧壁37通过中间棒60连接到编码脊40（见图2和3）。实际上，锁定矛36的侧壁37通过开口70与编码脊40的侧壁43分开。

因此，如箭头F所示，锁定矛36和编码脊40之间的连接区域将施加在电导线33上的拉出力的反作用力从锁定矛36传送到编码脊40的顶壁43并传送到中间棒60。由于中间棒60延伸直至保持架34的后部，因此反作用力也被传送到与其上已加载有拉出力的电导线33连接的尾部31。

此外，在锁定矛36偏转的情况下，例如，当将接头30插入腔20中时，除了锁定矛变形之外，中间棒60也可部分地承载变形并因此部分地承载应力。借助于从在锁定矛36和编码脊40之间的连接区域中在锁定矛侧壁37中切出的开口（狭槽）70可实现此功能，从而避开锁定矛36和保持架34的侧壁之间的连接的刚度。

由于此功能，锁定矛36可相对灵活同时保持短小。

接头30还包括在保持架34的前端或开口35与编码脊40的前部41之间的倾斜边缘81。允许形成此特征，是因为可使锁定矛36相对短，如以上所解释的。并且可以在保持架长度上对齐编码脊60的前部61和后部62、锁定矛36和倾斜边缘81。

倾斜边缘81提供较平滑的接口并在将接头30插入连接器中时防止撕裂密封结合部。这允许即使在若干次重新操作之后仍保持密封完整性。

如图4和5所示，接头30包括上接触杆91和下接触杆92。

上接触杆91被冲压和印压，从而响应于其整个长度上的应力来提供更稳定的性能。为此目的，在上接触点93的其中应力较小的上游和下游减小上接触杆91的厚度。

上接触杆91从连接到保持架34并且朝向其前开口35的前端延伸到自由端。此自由端的运动受支撑舌97限制，支撑舌97朝向保持架34的后端定位并且在中间棒60下方沿横向方向延伸。

也在中间棒60下方沿横向方向延伸的阻挡舌98面向上接触区域93，并限制上接触杆91朝向中间棒60的运动。

在保持架34的底表面96中切出下接触杆92，切口97具有U形形状（同样见图6）。实际上，下接触杆92在凸出之前在所述底表面中沿其侧面中的三个被切割，从而限制下接触区域95中的应力。这样即使接头30被镀以一层或多层非延展性材料，诸如镍，也可限制或避免在此材料中形成裂缝。这种特征允许改进电触点的质量并减小电触点的电阻。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的连接器的接头，所述接头包括由折叠并冲压的金属片（60）制成的接头主体（34），所述接头主体（34）沿插入方向（D）在前端（35）和后端之间纵向延伸，所述接头具有锁定矛（36），所述锁定矛沿所述插入方向（D）从连接到所述接头主体（34）并且在所述前端附近的结合部（39）纵向延伸到自由端（38），

其特征在于，所述锁定矛横跨在中间棒（60）上，所述中间棒（60）大致沿所述插入方向（D）从前部（61）延伸到后部（62），所述前部（61）和后部（62）分别联接到所述接头主体（34）的前端和后端。

2.根据权利要求1所述的接头，包括由折叠为三倍厚度的金属片制成的编码脊（40）。

3.根据权利要求2所述的接头，其中，所述编码脊（40）包括具有顶壁（43）和两个侧壁（143）的前部（41），所述两个侧壁（143）将所述中间棒（60）的前部（61）夹在中间，所述两个侧壁（143）中的至少一个包括相对于所述插入方向（D）位于所述锁定矛（36）的前部的开口（70）。

4.根据权利要求2或3所述的接头，其中，所述编码脊（40）包括具有顶壁（43）和两个侧壁（143）的后部（42），所述两个侧壁（143）将所述中间棒（60）的后部（62）夹在中间。

5.根据权利要求3所述的接头，包括位于所述接头主体（34）的前端（35）和所述编码脊（40）的前部（41）之间的倾斜边缘（81）。

6.根据权利要求2或3所述的接头，包括沿所述插入方向从所述接头主体（34）的前端延伸到自由端的上接触杆（91）、并且包括上接触区域（93），所述接头还包括朝向接头主体（34）的后端（34）定位的支撑舌（97），所述支撑舌（97）在所述中间棒（60）下方沿横向方向延伸，以用于支撑所述上接触杆（91）的自由端。

7.根据权利要求6所述的接头，包括面向所述上接触区域（93）并阻止所述上接触杆（91）朝向所述中间棒（60）运动的阻挡舌（98）。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的接头，其中，所述锁定矛（36）的偏转受所述中间棒（60）限制。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的接头，其中，从所述锁定矛（36）的自由端（38）到将所述锁定矛（36）柔性地连接到所述接头主体（34）的前端的结合部（39），所述锁定矛首先联接到所述中间棒（36）并且然后联接到所述接头主体（34）。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的接头，包括在所述接头主体（34）的底表面中切出的下接触杆（92），其中切口（97）具有U形形状。

11.一种电连接器，所述电连接器包括根据前述权利要求中任一项所述的至少一个接头（30）以及由绝缘材料制成的壳体（10），所述壳体（10）具有用于接纳所述至少一个接头（30）的至少一个腔（20），所述接头的锁定矛（36）具有与所述壳体（10）的止动件（22）接合的自由端（38）。

12.一种用于制造根据权利要求1所述的接头的制造方法，所述方法包括冲压和折叠金属片的步骤，以用于制造：

接头主体（34）；

编码脊（40）；以及

从所述编码脊纵向延伸到自由端（38）的锁定矛（36），并且

其特征在于，折叠并卷起金属片（100），从而将中间棒（60）至少部分地装配在所述编码脊（40）中。