CN105210242A - 闩锁连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本文中描述的主题包括电连接器组件，该电连接器组件包括第一连接器和第二连接器。第一连接器包括主体、锁定构件和第一接合构件。该锁定构件包括凹进部分。第二连接器构造成接纳第一连接器。第二连接器包括主体和相对于主体可滑动的闩锁构件。闩锁构件包括偏置构件和构造成接纳第一接合构件的第二接合构件。第一连接器的锁定构件构造成在第一连接器插入第二连接器中时使第二连接器的偏置构件偏转，以使得偏置构件接合锁定构件的凹进部分，由此将锁定构件保持在锁定位置中并且指示第一连接器和所述第二连接器的合适配合。闩锁构件相对于第二连接器的主体滑动至闩锁位置直到第二接合构件接纳第一接合构件以使第一连接器和第二连接器牢固地配合。

Description

闩锁连接器组件
技术领域
本发明涉及一种电连接器组件。特别地，本发明涉及一种具有滑动闩锁机构的电连接器组件，该滑动闩锁机构用于通过一只手以机械的和电气的方式容易地连接连接器组件的第一连接器和第二连接器。
背景技术
常规连接器组件(诸如包括插头和插座的连接器组件)包括用于各种不同应用的各种构型。在人工操作者需要使插头和插座配合和断开配合的应用中，可能期望的是允许操作者在使用一只手并且不需要大量的体力的情况下来执行这些功能。除了允许操作者容易地使连接器配合和断开配合，还期望的是给操作者提供成功(或不成功)配合的可视化或不可视化的指示。
常规连接器组件通常需要使用两只手以使插头和插座配合和断开配合。例如，一些常规锁定机构设计成使得当插头和插座配合时操作者必须用一只手牢固地保持插座并且在拉动插头的同时与锁定机构相互作用，以使连接器断开配合。
另外地，许多常规连接器组件不提供合适配合的任何指示。例如，一些常规连接器不会根据连接器是合适地配合还是不合适地配合而改变其外观或者改变配合或断开配合所需的体力的量。这使得操作者通过其他装置来确定连接是否已经形成并且这使得更难以定位不合适的配合连接。
因此，需要一种连接器：该连接器不使用紧固件或者不需要大量的体力以使插头和插座配合，并且该连接器给操作者提供成功(或不成功)配合的可视化和/或不可视化的指示。
发明内容
本发明的这些目的和特征以及其他目的和特征通过包括第一连接器和第二连接器的电连接器组件来实现。第一连接器包括主体、锁定构件和第一接合构件。锁定构件包括凹进部分。第二连接器构造成接纳第一连接器。第二连接器包括主体和相对于主体可滑动的闩锁构件。闩锁构件包括偏置构件和构造成接纳第一接合构件的第二接合构件。第一连接器的锁定构件构造成在第一连接器插入第二连接器中时使第二连接器的偏置构件偏转，以使得偏置构件接合锁定构件的凹进部分，由此将锁定构件保持在锁定位置中并且指示第一连接器和第二连接器的合适配合。闩锁构件相对于第二连接器的主体滑动至闩锁位置直到第二接合构件接纳第一接合构件以使第一连接器和第二连接器牢固地配合。
根据另一实施方式，公开了弹簧加载式闩锁电连接器组件。弹簧加载式闩锁电连接器组件包括插头和插座。插头包括主体、锁定楔形件和第一接合构件。锁定楔形件包括凹进部分。插座构造成接纳插头。插座包括主体和相对于主体可滑动的闩锁构件。闩锁构件包括偏置构件和构造成接纳第一接合构件的第二接合构件。插头的锁定楔形件构造成在插头插入插座中时使插座的悬臂弹簧偏转，以使得悬臂弹簧接合锁定楔形件的凹进部分，由此将锁定楔形件保持在锁定位置中并且指示插头和插座的合适配合。闩锁构件相对于插座的主体滑动至闩锁位置直到卡销轨道接纳卡销以使插头和插座牢固地配合。
通过可能在下文中变得明显的本发明的这些目的、优点和特征以及其他目的、优点和特征，通过参照本发明的以下详细描述、所附权利要求和本文中附带的若干图将更清楚地理解本发明的本质。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施方式的连接器组件的分解立体图；
图2是根据本发明的示例性实施方式的第一连接器的分解立体图；
图3是根据本发明的示例性实施方式的第二连接器的分解立体图；
图4A是在图1中图示的连接器组件的侧向正视图，其示出了根据本发明的示例性实施方式的在配合之前的连接器组件；
图4B是在图1中图示的连接器组件的侧向正视图，其示出了根据本发明的示例性实施方式的在配合之后的连接器组件；
图5A是根据本发明的示例性实施方式的线缆和应变消除子组件的立体图，其示出了在子组件插入第一连接器中之前的应变消除特征；以及
图5B是图5A中图示的线缆和应变消除子组件的立体图，其示出了在子组件插入第一连接器中之后的应变消除特征。
具体实施方式
出于说明的目的对本发明的若干优选实施方式进行描述，应当理解的是，可以以附图中未具体示出的其他形式来实施本发明。参照图1至图3、图4A和图4B，本发明提供了下述连接器组件100：该连接器组件100不会被意外断开配合；该连接器组件100提供了组件的合适配合的可视化的和/或物理的指示；该连接器组件100可以在不使用工具的情况下手动地操作；该连接器组件100允许操作者通过推动连接器组件的一部分而不是要求操作者将连接器拉开而使用较少量的力(例如，15lbs至20lbs)来使连接器完全断开配合。
如在本文中使用的，术语“配合(mate)”、“配合(mating)”和“配合顺序(matesequence)”指的是以机械的和电气的方式连接第一连接器(例如，插头)和第二连接器(例如，插座)的过程，而术语“断开配合(unmate)”和“断开配合(un-mate)”指的是以机械的和电气的方式使插头和插座断开连接的相反的过程。
图1是根据本发明的示例性实施方式的连接器组件100的立体图。参照图1，连接器组件100包括第一连接器102和第二连接器108，其中，该第一连接器102可以是插头，该第二连接器108可以是插座，其中，插头102可插入插座108中以确保电气组件(例如，PC板和线缆)之间的可靠的物理连接和电连接。
如将在下面更详细地描述的，插头102包括锁定构件104，该锁定构件104可以是楔形件，用于防止在处于锁定位置时意外断开配合。为了指示插头102与插座108的合适配合，锁定楔形件104包括凹口部400(图4A)，在该凹口部400中，插座108的偏置构件310搁置成用于将锁定楔形件104保持在锁定位置。插头102还可以包括一个或更多个第一接合构件106，所述一个或更多个接合构件106优选地为卡销，以与相应第二接合构件110接合，第二接合构件110可以是位于插座108上的用于将连接器固定在锁定位置中的卡销轨道。
插座108构造成在其中接纳插头102。如上所述，插座108还可以包括一个或更多个卡销轨道110，以在配合顺序期间接纳插头的一个或更多个卡销106。下面将对插头102和插座108的具体特征进行更详细地描述。尽管优选的是连接器通过使卡销和相应卡销轨道接合来配合，但是可以在不背离本文中描述的主题的范围的情况下使用任何适当的接合构件。
图2是根据本发明的实施方式的插头102的分解图。参照图2，插头102可以包括插头主体200、一个或更多个极化键202、应变消除外部204、弹性体垫206和应变消除插入子组件208。如图1中看见的，锁定楔形件104优选地位于主体200的端部处。极化键202维持连接器之间的合适的轴向极化对准。极化键202与相应极化键306相互配合，以使得仅具有匹配键取向的正确的插头202将与插座108配合。弹性体垫206可以插入主体200与子组件208之间，以缓冲通过应变消除插入子组件208固定的线缆电线并且防止磨损。应变消除插入子组件208在插头主体200的后方处可插入开口210中。子组件208可以是可移除的并且构造成相对于主体200卡合就位。
图3是根据本发明的实施方式的插座108的分解图。参照图3，插座108可以包括用于将插座108的部分固定在一起的插座主体300。对准插入件302可以联接至插座主体300以对准触点。滑动构件308以可滑动的方式联接至位于闩锁位置与解除闩锁位置之间的插座主体300。接合插入件304也可以与对准插入件302相对地联接至插座主体300，以接合滑动闩锁机构308并且固定触点。极化键306可以设置在接合插入件304和插座主体300的相反端部处以固定接合插入件304。极化键304与相应极化键202相互配合，以使得仅具有匹配键取向的正确的插头102将与插座108配合。滑动构件308包括第一偏置构件310，该第一偏置构件310可以在插头与插座成功配合时用于将插头的锁定楔形件104固定在锁定位置。下面将参照示例性配合和断开配合的过程对滑动构件308的另外的细节进行更详细地描述。
第一构件310优选地为悬臂弹簧。如图3中看见的，该弹簧优选地在闩锁构件308的端部处布置在闩锁构件308的内侧。第一偏置构件310可以包括成形端部314，该成形端部314对应于位于插头的锁定楔形件104上的凹口400，以使得当插头和插座在成功配合时完全接合时，第一偏置构件310的成形端部314搁置在位于锁定楔形件104上的凹口400中。
滑动构件308还包括偏置构件312，该偏置构件312可以用于在插座主体300与滑动构件308之间提供阻力。第二偏置构件312优选地为锥形弹簧。当滑动构件308远离插座本体300滑动以使第一接合构件106与第二接合构件110对准时，第二偏置构件312的阻力可能会增加。以此，人工操作者必须通过拉动滑动构件308来抵消该力以使连接器断开配合。这可能允许滑动构件308滑动至闩锁位置，以允许插头的卡销106与插座的卡销轨道110在连接器的配合期间接合。当操作者释放滑动构件308时，第二偏置构件312的阻力可以使滑动构件308返回闩锁位置。
在插头102与插座108的配合期间，插头的锁定楔形件104使插座108的第一偏置构件310偏转，以增加配合的插头102与插座108之间的夹紧力。例如，当第一偏置构件310被偏转时，第一偏置构件310产生与和偏转相关联的力相反的阻力。由于锁定楔形件104在一个端部处较窄而在另一端部(即，楔形件)处较宽，如图4A和图4B中最佳地看见的，因此该阻力在锁定楔形件104被推入其中成形端部314与凹口400接合的锁定位置中时随着锁定楔形件104使第一偏置构件310进一步偏转而增加。然而，一旦第一偏置构件310到达位于锁定楔形件104上的凹口400，阻力即因偏转量被减小而略微减小。当第一偏置构件310的成形端部314搁置在位于锁定楔形件104上的凹口400中时，这即为锁定位置，由于阻力增加以使第一偏置构件310的成形端部314移出凹口400，因此由第一偏置构件310施加的力可以被称为夹紧力。
在锁定位置中，锁定楔形件104给操作者提供了连接器组件100处于锁定位置中的可视化指示。此外，在锁定位置中，滑动构件308的轨道110与插头卡销106接合。例如，卡销轨道110可以包括这样的部分316：当处于锁定位置中时，卡销106搁置到部分316中。卡销轨道110的该部分316可以包括滑动构件308的悬置部分318，该悬置部分318通过阻挡卡销106而防止第一连接器102与第二连接器108断开配合(例如，拉开)。第一连接器102与第二连接器108之间的任何间隙可以被控制在预定公差内以确保电接合。
图4A和图4B是根据本发明的实施方式的示例性配合顺序的侧视图，其示出了在插头102与插座108配合前/后的连接器组件100。参照图4A和图4B，插头102与插座108的成功配合在卡销106滑动到卡销轨道110的顶部开口中并且插头102的前端部与插座主体300的开口接合时开始。插头102的另外的接合使得卡销106滑动抵靠卡销轨道110的倾斜表面并且推动滑动构件308抵抗来自偏置构件312的偏置力。卡销106被推动经过卡销轨道110的保持特征318并且偏置构件312的偏置力使得滑动构件308卡合返回到锁定位置。锁定楔形件104被向下推动到锁定位置中，锁定楔形件104使偏置构件310偏转，这在插头102与插座108配合时增加插头102与插座108之间的夹紧力。如果滑动构件308的轨道110未与插头卡销106完全接合，则锁定楔形件104将不会落入其锁定位置中并且/或所需的安装力可能会异常高。因此，将会通过锁定楔形件104、滑动构件108、偏置构件310、第一接合构件106和/或第二接合构件110的位置来提醒操作者连接器组件100的不合适配合。
为了将插头102从插座108释放，锁定楔形件104必须从其锁定位置拉出。滑动构件308可以抵抗弹簧312的偏置而从其闩锁位置和解除闩锁位置滑动(例如，图4B中向右)。一旦滑动构件308已经被释放，卡销106即可以与卡销轨道110的开口成直线，以使得插头102可以被提升并且与插座108分离。如果滑动构件308未合适地移位至解除闩锁位置，则插头卡销106将因卡销106将被卡销轨道110阻挡而防止插头102与插座108分离。
图5A是根据本发明的实施方式的线缆和应变消除子组件的立体图，其示出了在子组件插入插头组件之前的应变消除特征。图5B是根据本发明的实施方式的线缆和应变消除子组件的立体图，其示出了在子组件插入插头组件之后的应变消除特征。连接器组件的常规应变消除特征通常包括用作电线束带(例如，扎带)的锚固部的突出部或圆形端口。例如，一些常规应变消除特征使用具有橡胶条的杆以对使用被旋拧就位的单独的部分的电线进行固定。与需要额外的步骤和/或部件的典型的应变消除特征相反，本文中公开的应变消除特征204至208使用橡胶条206A和206B，所述橡胶条206A和206B在没有额外的步骤和/或部件的情况下固定线缆电线500。作为替代，消除应变插入件206可以被铰接和构造成在不使用工具的情况下卡合入(即，插入)插头主体200中/从插头主体200中抽出。参照图5A，消除应变插入件206示出为处于未插入位置中。这可以允许与常规应变消除特征相比的更大灵活性。参照图5B，消除应变插入件206示出为完全插入插头主体200中，以在不使用额外的螺钉或工具的情况下牢固地保持电线500。
尽管已经在本文中具体描述了所公开的发明的某些当前优选的实施方式，但是对于本发明所属领域的技术人员而言明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对在本文中示出和描述的各种实施方式做出变化和修改。因此，本发明旨在仅被限制到所附权利要求以及可适用的法律的规定所要求的程度。

Claims (17)

1.一种电连接器组件，包括：
第一连接器，所述第一连接器包括主体、锁定构件和第一接合构件，所述锁定构件包括凹进部分；以及
第二连接器，所述第二连接器构造成接纳所述第一连接器，所述第二连接器包括主体和能够相对于所述主体滑动的闩锁构件，所述闩锁构件包括偏置构件和构造成接纳所述第一接合构件的第二接合构件；
其中，所述第一连接器的所述锁定构件构造成在所述第一连接器插入所述第二连接器中时使所述第二连接器的所述偏置构件偏转，以使得所述偏置构件接合所述锁定构件的所述凹进部分，由此将所述锁定构件保持在锁定位置中并且指示所述第一连接器和所述第二连接器的合适配合，并且所述闩锁构件相对于所述第二连接器的所述主体滑动至闩锁位置直到所述第二接合构件接纳所述第一接合构件以使所述第一连接器和所述第二连接器牢固地配合。
2.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述第一连接器为插头。
3.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述第二连接器为插座。
4.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述第一接合构件为卡销。
5.根据权利要求4所述的电连接器组件，其中，所述第二接合构件为卡销轨道。
6.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述偏置构件为悬臂弹簧构件。
7.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，通过使所述闩锁构件滑动至解除闩锁位置使得所述第一接合构件与所述第二接合构件脱开，以使得所述第一连接器与所述第二连接器断开配合。
8.根据权利要求1所述的电连接器组件，还包括能够插入所述第一连接器中的应变消除组件，所述应变消除组件包括用于将电线固定至所述第一连接器的夹具。
9.根据权利要求1所述的电连接器组件，还包括第二偏置构件，所述第二偏置构件用于在所述插座主体与所述闩锁构件之间提供阻力，从而使所述闩锁构件偏置至所述闩锁位置。
10.根据权利要求9所述的电连接器组件，其中，所述第二偏置构件为锥形弹簧。
11.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述偏置构件包括成形端部，所述成形端部接合所述锁定构件的所述凹进部分，由此将所述锁定构件保持在所述锁定位置中。
12.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述锁定构件位于所述第一连接器的所述主体的外端部上。
13.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述偏置构件位于所述第二连接器的端部的内侧部分上。
14.根据权利要求1所述的电连接器组件，还包括对准插入件，所述对准插入件联接至所述第二连接器的所述主体，以使所述第二连接器的所述主体内的触点对准。
15.根据权利要求14所述的电连接器组件，还包括接合插入件，所述接合插入件联接至所述第二连接器的所述主体并且定位成与所述对准插入件相反。
16.根据权利要求15所述的电连接器组件，其中，在所述接合插入件的相反的两个端部处定位有极化键。
17.一种弹簧加载式闩锁电连接器组件，包括：
插头，所述插头包括主体、锁定楔形件和第一接合构件，所述锁定楔形件包括凹进部分；和
插座，所述插座构造成接纳所述插头，所述插座包括主体和能够相对于所述主体滑动的闩锁构件，所述闩锁构件包括偏置构件和构造成接纳所述第一接合构件的第二接合构件，
其中，所述插头的所述锁定楔形件构造成在所述插头插入所述插座中时使所述插座的所述悬臂弹簧偏转，以使得所述悬臂弹簧接合所述锁定楔形件的所述凹进部分，由此将所述锁定楔形件保持在锁定位置中并且指示所述插头和所述插座的合适配合，并且所述闩锁构件相对于所述插座的所述主体滑动至闩锁位置直到所述卡销轨道接纳所述卡销以使所述插头和所述插座牢固地配合。
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