CN106025694A - 带有横向突出释放臂的电连接器系统 - Google Patents

带有横向突出释放臂的电连接器系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带有横向突出释放臂的电连接器系统，该电连接器系统包括：至少一个端子，所述端子适于导电地连接到印刷电路板；和至少一个腔体元件，所述腔体元件包括腔体和至少一个主锁定件，其中，所述腔体适于接收所述至少一个端子，并从腔体元件的前端延伸到后端，其中，所述前端与所述后端相对设置，其中，所述主锁定件适于锁定所述至少一个端子，并且其中，所述主锁定件包括突出释放臂，该突出释放臂穿过所述腔体元件的侧表面突出。

Description

带有横向突出释放臂的电连接器系统
技术领域
本发明涉及一种电连接器系统及用于组装所述电连接器系统的方法，该电连接器系统包括至少一个导电地连接到印刷电路板(PCB)的端子以及至少一个腔体元件，所述腔体元件包括将端子锁定在腔体元件中的主锁定件，其中所述主锁定件具有一个突出穿过所述腔体元件的侧表面的释放臂。
背景技术
电连接器系统是本领域中公知的。为提供电缆/电线与印刷电路板之间的导电连接，印刷电路板通常设置有相对应的插脚或端子，并在电线上设置相对应的端子，从而能够提供插接式连接。在典型的应用中，例如在汽车制造领域，多个电缆/电线须连接到印刷电路板，印刷电路板例如是基于印刷电路板的电气中心的一部分。这些电气中心聚集几个优选为插接式的电气连接。因此，特别地，如果必须连接多根电缆，那么电缆可被收拢到多端子连接器上设置的线束中。所述连接器通常受电源特性的限制，因此，其主要用于信号线。因此，对于电源连接，需要额外的连接设施，其中通常使用汇流条、螺栓、螺母和环形端子。由于使用了多个部件并且由于螺母和环形端子的连接比插接式连接复杂，现有的将线束和电源连接到印刷电路板的解决方案昂贵且耗时。
为避免使用汇流条、螺栓、螺母和环形端子，优选硬连线的印刷电路板，因为电缆/电线的端子可通过插接直接连接到的PCB的相对应的反端子。通常，首次被连接到相对应的反端子上时，电缆/电线的端子由设置在PCB上的相对应的锁定装置牢固地锁定。牢固锁定防止端子例如在被错误连接时或由于维护的原因而被释放。尤其是，由于端子通常被插入到PCB壳体的入口开口并被锁定在其中，因此，难以释放端子。安装时，从入口开口看去，电缆和分别对应的端子遮挡了锁定装置。此外，端子被连接到PCB的出口开口被PCB遮挡。因此，为了释放端子和PCB之间的连接并完全移除所述端子，必须使用例如改锥等释放工具或类似物，或者必须先移除PCB。释放工具的使用存在因误操作及打滑而损坏PCB的风险。移除PCB需要断开整个线束，因此费时并且容易损坏或毁坏PCB和/或PCB的端子。
因此，本领域中需要具有改进的处理特征的连接设施用于PCB，尤其是改进的连接和释放特征，并具有安全连接，优选地部件数量减少。
发明内容
与公知的用于PCB的连接设施的相关的问题和缺点可通过根据第一方面的电连接器系统以及根据第十四方面的用于组装所述电连接器系统的方法克服。
特别地，可利用一种电连接器系统克服所述问题和缺点，所述电连接器系统包括：至少一个端子，所述至少一个端子优选适于导电地连接到印刷电路板；以及至少一个腔体元件，所述至少一个腔体元件包括腔体和至少一个主锁定件，其中，所述腔体适于接收所述至少一个端子并从所述腔体元件的前端延伸到后端，其中，所述前端与所述后端相对设置，并且其中，所述主锁定件适于锁定所述至少一个端子，并且其中，所述主锁定件包括突出释放臂，该突出释放臂穿过所述腔体元件的侧表面突出。
设置用于接收至少一个端子的腔体元件能够将所述端子插接到PCB的相对应的反端子上，从而实现适合于传输信号和/或功率的快速且容易的导电连接。优选地，腔体元件被设计成接收一个端子，但是也可以接收多个端子。甚至更优选的，腔体元件的形状具有一定的特点，从而只可插入特定类型的端子。因此，可实现电缆与PCB的正确连接。此外，通过锁定所接收的端子，由于锁定使端子基本上不动并且可防止端子被拉出所述腔体，因此可实现安全连接。
通过设置具有突出穿过腔体元件侧表面的释放臂的主锁定件，可以很容易地释放主锁定件对端子的锁定。优选地，由于是从腔体元件的侧面对所述释放臂进行操作，因此无需额外的释放工具。因此，硬连线的PCB可被构造成具有能够被安全地拆卸的端子。此外，由于既不需要复杂的连接器，也不需要额外的连接设备，例如螺栓、螺母和环形端子，因此可减小PCB元件(例如电气中心)的成本。
甚至更优选地，所述主锁定件包括闩锁突起，该闩锁突起适于闩锁所述端子的相对应的闩锁槽，以防止所述端子被拉出所述腔体。在端子和腔体元件之间设置闩锁突起，尤其是闩锁连接，将改善所述连接，因此，与非闩锁的连接相比，所述连接能够承受更高的拉伸力。
优选地，所述主锁定件的锁定能无需释放工具而被手动释放。由于不需要额外的工具，因此手动释放所述主锁定件简化了释放过程。例如在制造过程中，如果必须释放锁定，操作人员则无需使用特定的工具。因此，可方便并加快维护和故障校正。此外，由于无需释放工具，损坏部件例如PCB的危险可被最小化。
优选地，可通过按压突出释放臂释放主锁定件的锁定。简单按压以释放所述主锁定件的锁定可快速进行释放。此外，由于释放臂为突出的释放臂，在腔体元件的侧面操作而进行释放，因此释放机构提供了很好的可接近性。
优选地，当主锁定件锁定端子时，所述腔体元件提供可被听见的声音，如咔嗒声。可被听见的声音给组装操作人员提供反馈，指示端子安全锁定在腔体中。因此，电连接器系统的组装更不容易出错。
优选地，所述至少一个腔体元件与覆盖印刷电路板的壳体的一部分一体形成。在多种应用中，特别是在工业和汽车应用中，印刷电路板由壳体覆盖。与所述壳体一体形成腔体元件进一步减少了电连接器系统的部件的数量。此外，零件数量的减少显著减少了装配工作。
电连接器系统优选地进一步包括辅锁定件，其中，所述辅锁定件包括至少一个阻挡部，在所述辅锁定件的接合位置，所述至少一个阻挡部被分配给所述至少一个主锁定件，以防止不期望地释放所述主锁定件。设置用于防止所述主锁定件被释放的辅锁定件进一步牢固地锁定了端子。特别是，由于能够防止主锁定件被释放，可明显将无意间或意外释放的风险最小化。例如，如果电连接器系统被完全组装并集成到例如汽车的发动机室内，在发动机室内或周围进行进一步的组装步骤期间，主锁定件可能被无意间释放。如果端子的锁定被释放，端子可能会被拉出腔体。因此，端子和PCB会断开，可能会破坏例如汽车车载电子设备的功能。通过防止主锁定件被释放，可将无意间释放的风险最小化。
优选地，所述辅锁定件进一步包括至少一个辅锁定构件，所述至少一个辅锁定构件适于额外地锁定所述至少一个端子。设置额外的锁定构件更进一步地对端子进行了固定。此外，在主和/或辅锁定件之一出现故障的情况下，另一个锁定构件可将端子锁定在腔体元件中。这种冗余锁定系统比单个锁定构件更为安全。
优选地，辅锁定件的阻挡部包括阻挡表面，在接合位置时该阻挡表面与主锁定件的向外表面相接触，以防止主锁定件的向外(即远离腔体元件)运动，例如主锁定件的弯曲。通常，当端子被插入腔体时，主锁定件被端子偏转。在插入期间通过了主锁定件后，主锁定件移回至优选其预定位置以锁定端子。为了释放锁定，主锁定件必须再次向外移动，从而使端子能够通过。如果主锁定件的向外移动被阻止，主锁定件不得不保持在其锁定位置，因此端子无法通过，也保持被锁定。
优选地，辅锁定件进一步包括横向突出臂，从腔体元件的前端看去，该横向突出臂被设置在主锁定件的释放臂的下方，所述前端为端子提供入口开口。通过阻止释放臂的运动，辅锁定件的臂优选地支持阻止主锁定件向外移动。
甚至更优选地，辅锁定件的臂设置在至少一个侧壁处，在组装状态下，所述至少一个侧壁在主锁定件释放臂的方向上突出，使得所述至少一个侧壁防止释放臂被无意间按压。此外，辅锁定件优选由释放臂引导，从预定位置沿着所述释放臂至接合位置，该释放臂被辅锁定件的臂的所述至少一个侧壁接收。优选地，在预定位置，辅锁定件被设置在腔体元件上，不阻挡主锁定件和/或不锁定端子。在接合位置进行阻挡和/或锁定。
优选地，辅锁定件的所述至少一个辅锁定件包括辅闩锁突起，其适于闩锁到端子的对应的辅闩锁槽中或辅闩锁槽上，以防止端子被拉出腔体。在端子和辅锁定件之间设置闩锁突起，尤其是闩锁连接，这改善了辅锁定件和端子之间的连接，与非锁定的连接相比，所述连接能够承受更高的拉伸力。
优选地，辅锁定件可移动地设置在腔体元件上，使得辅锁定件能够从预定位置移动到接合位置，其中所述辅锁定件的所述至少一个辅锁定件优选在引导槽中被引导，以将辅锁定件从预定位置引导到接合位置。设置可在腔体元件上移动的辅锁定件使得组装过程更快更简便。设置包括辅锁定件和腔体元件的预组装结构，这减少了装配过程中要组装的部件的数量。从而节约成本和时间。此外，设置引导槽便于辅锁定件从预定位置移动到接合位置。因此，移动不容易出错。
优选地，辅锁定件进一步包括至少一个闩锁钩，其适于闩锁设置在腔体元件的侧表面上的相对应的闩锁槽，以将辅锁定件固定在接合位置。另外将辅锁定件固定在接合位置降低了无意间释放端子在腔体元件中的锁定的风险。由于辅锁定件在接合位置时防止主锁定件被释放，并且闩锁钩防止辅锁定件从接合位置出来而移回至预定位置，实现了两级的固定机构。
此外，一种用于组装上述任一方面所述的电连接器系统的方法可克服所述问题和缺点，所述方法包括以下步骤：提供具有至少一个反端子的印刷电路板；提供至少一个端子；提供至少一个腔体元件；将印刷电路板的至少一个反端子与腔体元件对准；将端子插入穿过腔体元件的腔体入口开口；以及利用腔体元件的主锁定件锁定所述端子。提供用于接收所述至少一个端子的腔体元件能够将端子插接到PCB上相对应的反端子上，从而快速且容易地实现适合用于传输信号和/或功率的导电连接。此外，通过锁定所接收的端子，由于所述锁定使得端子基本上不动并防止端子被拉出腔体，因此可实现安全连接。
优选地，所述方法还包括以下方法步骤：提供辅锁定件，其中辅锁定件优选被预先安装在腔体元件上的预定位置；在利用主锁定件锁定端子之后，将所述辅锁定件移动至接合位置。提供辅锁定件对端子的锁定进行了额外地固定。因此，可将无意间或意外释放的风险明显最小化。此外，通过提供包含所述辅锁定件和腔体元件的预组装结构，可减少在组装过程中要组装的部件的数量。从而减少成本和时间。
附图说明
在下文中，参照附图示出了优选的实施例和现有技术的示例。示出了：
图1是现有技术中硬连线PCB的剖视图；
图2A至2C是根据本发明优选实施例在插入和锁定端子过程中腔体元件的剖视图；
图3是根据本发明优选实施例的辅锁定件；
图4A、4B是处于预定位置和接合位置的图3中的辅锁定件；
图5是处于接合位置的电连接器系统的剖视图；
图6是端子释放过程中电连接器系统的剖视图；以及
图7是集成到壳体中的电连接器系统。
附图标记列表
1：电连接器系统
10、11：端子(现有技术)
20、40：壳体(现有技术)
30、31：锁定件(现有技术)
50、700：PCB
60：入口开口(现有技术)
61：出口开口(现有技术)
70、71：插脚
100：腔体元件
101：正面
103：侧表面
105：入口开口
110：腔体
120：主锁定件
121：闩锁突起
122：释放臂
125：表面
130：引导槽
140：闩锁槽
200：端子
210：闩锁槽
230：辅闩锁槽
250：电线
300：辅锁定件
320：锁定部分
322：臂
323：第一侧壁
324：第二侧壁
325：阻挡表面
330：辅锁定构件
340，341：闩锁钩
400：壳体
具体实施方式
图1示出了现有技术中的硬连线PCB 50。PCB 50设置有插脚70、71。插脚71与利用闩锁件31固定的端子11连接。端子10适于与插脚70连接。因此其需要被插入到壳体20的入口开口60中，壳体20是壳体40的一部分，壳体40覆盖PCB 50。被插入时，端子10由闩锁件30固定。可以看出，由于闩锁件30、31无法接近，因此端子10、11的释放受阻。从入口开口60看去，闩锁件30、31被端子10、11遮挡。从出口开口61看去，闩锁件30、31被PCB 50遮挡。因此，为了释放所述端子，需要使用释放工具和/或必须先移除PCB，存在损坏PCB的危险。
图2A至2C示出了根据本发明优选实施例的腔体元件100的剖视图。从图2A中可看出，设置在电缆250上的端子200部分地插入到腔体元件100的腔体110的入口开口105中。入口开口105设置在腔体元件100的前端101。具有阻挡部320的辅锁定件300被设置在预定位置。具有闩锁突起121和释放臂122的主锁定件120被弹性地设置，从而使释放臂122向外突出穿过腔体元件100的侧表面103。主锁定件120与腔体元件100一体形成并具有一定弹性，从而使其自动弹回到如图2A和2C所示的位置。
图2B示出了端子200进一步地插入到腔体110中。在插入过程中的这一时刻，端子200穿过主锁定件120。如箭头所示，主锁定件借此偏转，即向外移动，使端子200能够通过主锁定件120，尤其是闩锁突起121。
图2C示出了处于最终位置的端子200。可以看到，主锁定件120的闩锁突起121与端子200的闩锁槽210相接合，借此端子200被主锁定件120锁定。如所看到的，主锁定件120需自动移动回到其初始位置，以提供锁定。因此，端子200被锁定在腔体元件100中。
图3示出了根据本发明优选实施例的辅锁定件300。该辅锁定件300包括锁定部分320和突出臂322。突出臂322包括两个侧壁323、324，如图4B所示，当辅锁定件300被设置在接合位置时，侧壁323、324在释放臂122的方向上突出。辅锁定件300还包括辅锁定构件330和两个闩锁钩340、340。
图4A和4B示出了处于预定位置(图4A)和接合位置(图4B)的图3中的辅锁定件300。在图4A的预定位置，辅锁定件300被设置在腔体元件100上。优选地，这是一种预组装状态。在预定位置，辅锁定件300不对端子200进行任何阻止或锁定，因此端子200可被插入到腔体元件100的腔体110中。此外，辅锁定件被设置成使释放臂122被辅锁定件300的臂322接收。辅锁定构件330被接收在腔体元件100的引导槽130中。此外，腔体元件100在腔体元件100的侧表面上设置有与辅锁定件300的闩锁钩340相接合的闩锁槽140。当辅锁定件300从图4A所示的预定位置移动至图4B所示的接合位置时，辅锁定件300至少由引导槽130引导。在接合位置，闩锁钩340与对应的闩锁槽140接合，对应的引导槽在相对侧接收另一个闩锁钩341(由于角度，在图4A、4B不可见)。在图5中可以最清楚地看到辅锁定件300的阻挡和锁定功能。
图5示出了在如图4B所示的辅锁定件300的接合位置的电连接器系统的剖视图。如参照图2C所描述的，端子200被主锁定件120锁定在腔体元件100的腔体110中。辅锁定件300的阻挡部320的阻挡表面325与主锁定件120的向外表面125(参照图6)相接触。因此，防止了主锁定件120向外偏转。此外，在接合位置处，辅锁定件330与端子200的辅锁定凹槽230接合。因此，提供了端子200的冗余锁定。
图6示出了在端子200释放过程中的电连接器系统的剖视图。可以看出，辅锁定件300已移回至预定位置，使得阻挡部320不再与主锁定件120的向外表面125接触。通过按压释放臂122，如箭头所示，主锁定件120向外移动。闩锁突起121脱离端子200的闩锁槽210。进而，辅锁定件300返回至预定位置，不再提供锁定功能，即，辅锁定构件330不再与端子200的辅锁定槽230接合。这样，端子200被完全释放，并且可被拉出腔体。
图7示出了设置在壳体400上的电连接器系统，壳体400优选地覆盖与电缆250连接的PCB 700。腔体元件100设置在壳体400上，并优选地与壳体400一体形成。辅锁定件300设置在接合位置。通过移除辅锁定件300，或者通过移动在预定位置的辅锁定件300，可对横向突起释放臂122进行操作。可以看出，释放臂122易于接近并可被手动操作。因此，可容易地从被壳体400覆盖的PCB 700上拆卸电缆250和各个端子200。

Claims (15)

1.一种电连接器系统(1)，该电连接器系统包括：
至少一个端子(200)，所述至少一个端子适于导电地连接到印刷电路板；以及
至少一个腔体元件(100)，所述至少一个腔体元件包括腔体(110)和至少一个主锁定件(120)，
其中，所述腔体(110)适于接收所述至少一个端子(200)并从所述腔体元件(100)的前端(101)延伸到后端，其中，所述前端(101)与所述后端相对设置，并且
其中，所述主锁定件(120)适于锁定所述至少一个端子(200)，并且其中，所述主锁定件(120)包括突出释放臂(122)，该突出释放臂穿过所述腔体元件(100)的侧表面(103)突出。
2.如权利要求1所述的电连接器系统，其中，所述主锁定件(120)包括闩锁突起(121)，该闩锁突起适于闩锁所述端子(200)的相对应的闩锁槽(210)，以防止所述端子(200)被拉出所述腔体(110)。
3.如权利要求1或2所述的电连接器系统，其中，所述主锁定件(120)的锁定能无需释放工具而被手动释放。
4.如上述任一项权利要求所述的电连接器系统，其中，能通过按压所述突出释放臂(122)释放所述主锁定件(120)的锁定。
5.如上述任一项权利要求所述的电连接器系统，其中，当所述主锁定件(120)锁定所述端子(200)时，所述腔体元件(100)提供能被听见的声音，如咔嗒声。
6.如上述任一项权利要求所述的电连接器系统，其中，所述至少一个腔体元件(100)与覆盖所述印刷电路板的壳体(400)的一部分一体形成。
7.如上述任一项权利要求所述的电连接器系统，该电连接器系统进一步包括辅锁定件(300)，其中，所述辅锁定件(300)包括至少一个阻挡部(320)，在所述辅锁定件(300)的接合位置，所述至少一个阻挡部被分配给所述至少一个主锁定件(120)，以防止释放所述主锁定件(120)。
8.如权利要求7所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件(300)进一步包括至少一个辅锁定构件(330)，所述至少一个辅锁定构件适于额外地锁定所述至少一个端子(200)。
9.如权利要求7或8所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件的所述阻挡部(320)包括阻挡表面(325)，在接合位置该阻挡表面与所述主锁定件(120)的向外表面(125)相接触，以防止所述主锁定件(120)向外运动。
10.如权利要求7至9中的任一项所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件(300)进一步包括横向突出臂(322)，从所述腔体元件(100)的所述前端(101)看去，该横向突出臂被设置在所述主锁定件(120)的所述突出释放臂(122)的下方，所述前端为所述端子提供入口开口(105)。
11.如权利要求7至10中的任一项所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件(300)的所述至少一个辅锁定构件(330)包括辅闩锁突起，该辅闩锁突起适于闩锁所述端子的相对应的辅闩锁槽(230)，以防止所述端子被拉出所述腔体。
12.如权利要求7至11中的任一项所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件(300)以可移动的方式设置在所述腔体元件(100)上；并且其中，所述辅锁定件(300)能从预定位置移动到接合位置；并且其中，所述辅锁定件(300)的所述至少一个辅锁定构件(330)优选在引导槽(130)中被引导，以将所述辅锁定件(300)从所述预定位置引导到所述接合位置。
13.如权利要求7至12中的任一项所述的电连接器系统，其中，所述辅锁定件(300)进一步包括至少一个闩锁钩(340，341)，所述至少一个闩锁钩适于闩锁至设置在所述腔体元件(100)的侧表面上的相对应的闩锁槽(140)，以将所述辅锁定件(300)固定在所述接合位置。
14.一种用于组装前述任一项权利要求所述的电连接器系统的方法，该方法包括以下步骤：
提供具有至少一个反端子的印刷电路板；
提供至少一个端子(200)；
提供至少一个腔体元件(100)；
将所述腔体元件(100)与所述印刷电路板的所述至少一个反端子对准；
将所述端子(200)插入穿过所述腔体元件(100)的所述腔体(110)中的入口开口(105)；以及
利用所述腔体元件(100)的所述主锁定件(120)锁定所述端子(200)。
15.如权利要求14所述的方法，该方法进一步包括以下方法步骤：
提供辅锁定件(300)，其中所述辅锁定件(300)优选预先安装在所述腔体元件(100)上的预定位置；以及
在利用所述主锁定件(300)锁定所述端子(200)之后，将所述辅锁定件(300)移动到接合位置。
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