CN106501902A - 具有可滑动连接器的连接器组件 - Google Patents

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CN106501902A CN201610922488.2A CN201610922488A CN106501902A CN 106501902 A CN106501902 A CN 106501902A CN 201610922488 A CN201610922488 A CN 201610922488A CN 106501902 A CN106501902 A CN 106501902A
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Abstract

连接器组件(101)包括外壳体(214),该外壳体具有前端部(216)、后端部(218)和在它们之间延伸的中心轴线(202)。所述外壳体具有通过该壳体延伸的通道(220)。连接器组件还包括设置在通道中的可滑动连接器(222)。可滑动连接器包括通信模块(232)。连接器组件还包括弹簧框架(212),该弹簧框架定位在可滑动模块和外壳体之间。在与配合连接器配合之前,弹簧框架相对于外壳体机械地耦合可滑动连接器。在配合连接器和通信模块被通信地耦合之后,弹簧框架将可滑动模块从外壳体释放,使得该可滑动模块被允许相对于外壳体移动。弹簧模块相对于配合连接器机械地耦合可滑动连接器。

Description

具有可滑动连接器的连接器组件
本申请是申请号为201380040610.8、申请日为2013年6月6日、发明名称为“具有可滑动连接器的连接器组件”的发明专利的分案申请。
背景技术
本文中描述和/或图示的主题大体涉及具有可浮动连接器的连接器组件,该可浮动连接器被构造为接合配合连接器。
连接器系统可包括被构造为与第二连接器配合的第一连接器。连接器可以是电连接器和/或光学连接器。光学连接器被构造为以保持光信号传输通过互连部的方式互连不同的光纤。例如,光学连接器可机械地耦合并对齐不同的光纤的芯部,从而光信号能够在光纤之间传输。光学连接器可包括保持光纤端部的套筒。每个套筒被构造为对齐并接合另一个套筒以建立光学耦合。为了在整个操作期间保持光学耦合,可使用偏置机构(例如,盘簧)以提供将光学耦合的套筒压在一起的恒定的残余力。
电连接器包括至少一个电触头,该电触头被构造为机械地并电气地接合另一个连接器的对应的触头。当两个电连接器配合在一起时,类似于上文所述的偏置机构可被用于保持两个配合的电连接器之间的接合。
然而,现有的电连接器系统和光学连接器系统可能具有不期望的限制或复杂性。例如,光学耦合的套筒可能沿着配合轴线(或z轴线)面向彼此。在一些已知的光学连接器系统中,套筒被允许沿着配合轴线从彼此仅移动有限的量(例如,大约1-2毫米)。又例如,电连接器系统和光学连接器系统可包括背板电路板,该背板电路板正交(即,垂直)于连接器系统的配合轴线延伸。至少一个连接器可安装到背板电路板。然而,上述偏置机构提供的残余力可能在背板电路板上提供不想要的应力,这可能导致背板电路板在其运行寿命期间弯折或翘曲。在一些情况下,可能需要使用额外的部件,比如板加强件,以抵消所述残余应力。
因而,需要一种连接器,该连接器允许比已知的连接器组件更大量的轴向移动和/或减少由连接器组件或连接器系统的多个部件所承受的应力。
发明内容
在一个实施例中,连接器组件被设置为包括外壳体,该外壳体具有前端部、后端部和在其间延伸的中心轴线。外壳体具有通过其延伸的通道。连接器组件还包括设置在所述通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,该模块用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括被定位在可滑动连接器和外壳体之间的弹簧框架。在配合操作之前,弹簧框架相对于外壳体机械地耦合可滑动连接器。在配合连接器和可滑动模块彼此接合之后,弹簧框架将可滑动连接器从外壳体释放,使得可滑动模块被允许相对于外壳体移动。弹簧框架相对于配合连接器机械地耦合可滑动连接器。
在另一个实施例中,连接器组件被设置为包括外壳体,该外壳体具有前端部、后端部和在其间延伸的中心轴线。外壳体具有通过其延伸的通道。连接器组件还包括设置在所述通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,该模块用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括固持锁栓,该固持锁栓被定位在可滑动连接器和外壳体之间。在配合操作之前,固持锁栓将可滑动连接器机械地耦合到外壳体,以防止可滑动模块在沿着中心轴线的第一方向上的移动。在配合操作期间,固持锁栓被配合连接器接合,由此将可滑动连接器从外壳体释放。在配合操作期间,可滑动连接器被允许在通道内沿着中心轴线移动。
在一个实施例中,连接器组件被设置为包括外壳体,该外壳体具有前端部、后端部和在其间延伸的中心轴线。外壳体具有通过其延伸的通道。连接器组件还包括设置在所述通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,该模块用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括耦合锁栓,该耦合锁栓被附接到可滑动模块并且被定位在通道内、在可滑动连接器和外壳体之间。耦合锁栓被构造为:当配合连接器的突出臂在第一方向上移动的同时接合耦合锁栓时,耦合锁栓相对于可滑动连接器弯曲。在突出臂被允许通过耦合锁栓之后,耦合锁栓被构造为当配合连接器在与第一方向相反的第二方向上被拉动时,该耦合锁栓接合突出臂。耦合锁栓被构造为相对于配合连接器将可滑动连接器保持在静止位置。
附图说明
本发明将参考附图通过示例的方式进行描述,在附图中:
图1是根据一个实施例形成的连接器系统的透视图。
图2是根据一个实施例形成的第一连接器组件的分解视图。
图3是所述连接器组件的引导端部的透视图。
图4是根据一个实施例形成的第二连接器组件的分解视图。
图5是可与图4的第二连接器组件一起使用的弹簧框架的透视图。
图6图示了图4的第二连接器组件的不同的部件的单独的视图。
图7是图4的第二连接器组件的外壳体的单独的透视图。
图8是图7的外壳体的正视图。
图9是在第二连接器组件与第一连接器组件配合之前,第二连接器组件的透视图。
图10图示了第一和第二连接器组件之间的配合操作的闸门激活阶段。
图11图示了第一和第二连接器组件之间的配合操作的过渡阶段。
图12是在过渡阶段期间第一和第二连接器组件的透视剖面图。
图13图示了在z行进阶段期间的第一和第二连接器组件,在z行进阶段中,第二连接器组件的外壳体被移除。
图14是在z行进阶段期间第一和第二连接器组件的透视剖面图。
图15是在z行进阶段期间第一和第二连接器组件的透视图,其中第二连接器组件的外壳体以虚线示出。
图16是在z行进阶段期间第一和第二连接器组件的另一个透视图,其中第二连接器组件的外壳体以虚线示出。
图17是根据一个实施例形成的弹簧框架的透视图。
图18是图17的弹簧框架的俯视图。
图19是根据一个实施例形成的壳体插入件的透视图。
具体实施方式
图1是根据一个实施例形成的连接器系统100的透视图。如图所示,连接器系统100相对于互相垂直的x、y和z轴线定向。连接器系统100包括分别被安装到第一和第二电路板103、104的第一和第二连接器组件101、102。在一些实施例中,电路板103可被描述为子卡,并且电路板104可被描述为背板电路板。第一电路板103平行于由x和z轴线限定的平面(也称为xz平面)延伸,第二电路板104平行于由x和y轴线限定的平面(也称为xy平面)延伸。因而,在图示的实施例中,第一和第二电路板103、104被定向为正交于彼此。然而,应注意到,图1-16中图示的连接器系统100仅是示例性的,其可以有多种变型。例如,第一和第二电路板103、104可以是共面的(例如,边对边地共面)或者平行于彼此延伸。在其他实施例中,连接器系统100不采用电路板。例如,第一和第二连接器组件101、102可被安装到金属片、塑料或能够支撑连接器组件的任何其他材料上。
如图所示,连接器组件101被安装到电路板103的板表面106并且面向沿着z轴线的第一方向M1。在图示的实施例中,连接器组件101仅被固定或固接到电路板103。然而,在其他实施例中,连接器组件101可以被通信地耦合到电路板,使得,例如数据信号通过连接器组件101和电路板103传输。板表面106平行于xz平面延伸。
连接器组件102面向沿着z轴线的第二方向M2,该第二方向与第一方向M1相反。连接器组件102延伸通过电路板104的开口,使得连接器组件101和连接器组件102的部分在电路板104的同一侧面上。然而,在其他实施例在,连接器组件102可以不延伸通过电路板的开口。
在示例性实施例中,连接器组件101、102是光学连接器组件,其被构造为当连接器组件101、102配合到彼此时传输光学数据信号(或光纤信号)通过连接器系统100。仅通过示例的方式,连接器系统100和本文所描述的连接器组件101、102可类似于TE Connectivity在市场上销售的产品线。然而,在其他实施例中,连接器组件101、102可以是被构造为传输电数据信号和/或电力通过连接器系统100的电连接器组件。因而,本文所描述的实施例可被构造为传输数据信号(光学信号或电信号)或者电力中的至少一种。
应注意到,图1-16仅是示例性的,并且连接器系统100和连接器组件101、102可以具有其他构造和/或在其他实施例中可以是多种其他类型的部件、系统和组件的部分。例如,在另一种构造中,连接器组件102可被安装到底盘或面板上,而非被安装在背板电路板上。在其他实施例中,连接器组件102没有被安装到电路板或安装到底盘上,而是在电缆端部的独立的连接器组件。类似地,连接器组件101可被安装到其他支撑部而非子卡,或者可以是在电缆端部的独立的连接器组件。
图2是连接器组件101的部分分解视图。如图所示,连接器组件101包括组件壳体110和模块连接器108。连接器组件101具有引导端部112、尾端部114和在它们之间延伸的中心轴线116。在连接器组件101和连接器组件101(图1)之间的配合操作期间,中心轴线116平行于z轴线(图1)定向。
组件壳体110包括通道120,当连接器组件101被构建时,通道120在引导端部112和尾端部114之间沿着中心轴线116延伸通过组件壳体110。通道120的大小和形状被设计为接收模块连接器108。通道120可以从外部空间通过引导端部112或尾端部114接取。例如,模块连接器108被构造为在尾端部114处通过开口122插入通道120中。还示出,组件壳体110包括定位在通道120的相反侧面上并且平行于通道120延伸的沟槽128、129。沟槽128、129在引导端部112和尾端部114处向外部敞开。
模块连接器108具有配合面124和装载端部125。模块连接器108包括被构造为保持至少一个通信模块126的插塞或壳体118。在替代实施例中,没有使用壳体118,并且通信模块126被直接插入组件壳体110的通道120中。在图示的实施例中,一系列通信模块126被并排地定位在插塞118中。在一些实施例中,通信模块126还可被称为套管(ferrule)。通信模块126被构造为在配合面124处接合其他通信模块,这将在下文中详细描述,由此建立通信耦合,使得数据信号和/或电力能够在耦合的通信模块之间传输。在没有使用壳体118并且通信模块126被直接插入组件壳体110的通道120中的替代实施例中,通信模块126被构造为接合邻近引导端部112的其他通信模块。为此,每个通信模块126可包括一个或多个引导销127,该引导销被构造为被其他通信模块的腔室接收。
虽然没有具体地示出,每个通信模块126可包括光纤端部阵列和对应的透镜阵列,该透镜阵列被构造为收集并准直或聚焦来自光纤的光。透镜阵列可从光纤端部发射光。在其他实施例中,通信模块126的光纤端部和其他通信模块的光纤端部可端对端地直接接触彼此,其中该通信模块126构造为与所述其他通信模块接合。然而,在其他实施例中,通信模块126能够是其他类型的光学模块,或者通信模块126能够是具有一个或多个电触头的电模块。此外,本文所描述的实施例可仅包括一个通信模块而非多个通信模块。
在图示的实施例中,插塞118包括多个端部敞开的槽130,所述槽在配合面124和装载端部125之间平行于中心轴线116在长度方向上延伸。每个通信模块126可以是包括通信模块126、光纤电缆134和偏置元件136的对应的模块组件132的部分。光纤电缆134附接到通信模块126。偏置元件136被构造为接合通信模块126并且提供抵抗通信模块126在预定方向上的移动的力。在示例性实施例中,偏置元件136包括在平面内来回卷绕的弹簧。在替代实施例中,偏置元件136可以是其他类型的弹簧(例如,盘簧)或能够提供弹性力的其他元件/部件(例如,柔性指件)。每个模块组件132被构造为插入对应的槽130中。
偏置元件136包括对应的指件138,所述指件被构造为插入对应的槽130中并且被定位在插塞118的正止挡部(positive stop)139的前面。当力在配合面124处被施加到通信模块126时,正止挡部防止偏置元件136被推出插塞118,并且因此,导致偏置元件136在对应的槽130中被挤压。偏置元件136可在对应的槽130中被预加载,使得偏置元件136压靠对应的正止挡部和通信模块126。在替代实施例中,端盖(未示出)可被固定到插塞118的装载端部125。该端盖可用作防止偏置元件136被移置的正止挡部。
图3是构建连接器组件101后连接器组件101的引导端部112的透视图。组件壳体110可包括前边缘140、141,模块连接器108的配合面124靠近前边缘处定位。前边缘140、141可与通道120(图2)的开口121相一致。通信模块126可位于邻近开口121。在图示的实施例中,通信模块126的端部与前边缘140、141大约平齐。然而,在其他实施例中,通信模块126的端部可延伸超过前边缘140,或替代地,可位于通道120内一定深度处。组件壳体110还包括突出臂142、144,该突出臂沿着(例如,平行于)中心轴线116(图2)从前边缘140、141在长度方向上延伸。突出臂142从前边缘140、141延伸长度146至引导边缘148,并且突出臂144从前边缘140延伸长度150至引导边缘152。在示例性实施例中,长度146、150是不同的。例如,长度146可以长于长度150。然而,在替代实施例中,长度146、150是相同的。在其他实施例中,连接器组件101仅具有一个突出臂。
突出臂142、144可在突出臂142、144之间限定连接器接收空间154。连接器接收空间154具有宽度156,该宽度的大小被设计为在配合操作期间接收连接器组件102(图1)的部分。在图示的实施例中,突出臂142、144是沿着(例如,平行于)zy平面(图1)延伸并且限定连接器组件101的一个维度(例如,高度)的侧壁。如图所示,突出臂142包括平行于中心轴线116延伸且邻近突出臂142的对应的纵向边缘166、168的沟160、162。沟160、162止于对应的接合表面161、163。接合表面161、163大致面向第二方向M2。如下文中将详细描述的,当连接器组件101、102彼此配合时,接合表面161、163可作为正止动部。虽然没有具体地示出,突出臂144也可包括具有对应的接合表面的一对沟。
图3还示出,连接器组件101的引导端部112包括致动器170,该致动器沿着中心轴线116远离前边缘140突出。致动器17包括向前面向的致动器边缘172,该边缘限定了一对突出部174、176以及其间的凹口175。致动器边缘172沿着凹口175远离前边缘140延伸长度178。图3还示出,引导端部112可包括另一个制动器180,该致动器远离前边缘141延伸。致动器180与致动器170相对,并且它们之间具有连接器接收空间154。致动器180也可包括关于致动器170描述的突出部和凹口。在一些实施例中,连接器组件101仅包括一个致动器。
图4是连接器组件102的分解视图。连接器组件102的不同的部件沿着中心轴线202相对于彼此对齐。连接器组件102包括模块连接器204、壳体插入件206、一对闸门(shutter)208、210、弹簧框架212和外壳体214。外壳体214包括前端部216和后端部218,并且具有在它们之间延伸的中心轴线202。外壳体214包括通道220,其通过外壳体在前端部和后端部216、218之间延伸。然而,应注意到,图中所示的连接器组件102仅是示例性的,其可以有多种变型。例如,在一些实施例中,连接器组件102仅包括一个闸门或者不使用任何闸门。在一些实施例中,弹簧框架212的多个特征(以下描述)可被结合到壳体插入件206中。
模块连接器204和壳体插入件206可连接到一起以形成可滑动连接器或可浮动连接器222。可滑动连接器222被构造为设置在通道220内,并且使得弹簧框架212位于可滑动连接器222和外壳体214之间。可滑动连接器222被构造为在通道220中至少沿着中心轴线202移动。当连接器组件102用于连接器系统100(图1)中时,中心轴线202平行于z轴线(图1)延伸。在图示的实施例中,弹簧框架212被固接到可滑动连接器222。
模块连接器204可类似于本文所述的模块连接器108(图2)。例如,模块连接器204可具有配合面226和装载端部228。模块连接器204包括被构造为保持至少一个通信模块232的插塞或壳体230。可选地,多个通信模块232可被连续地并排定位,如图4所示。通信模块232被构造为在配合面226处接合通信模块126(图2),由此建立通信模块232、126之间的通信耦合。类似于通信模块126,每个通信模块232可包括光纤端部阵列和对应的透镜阵列,该对应的透镜阵列被构造为收集并准直来自光纤的光。透镜阵列可发射来自于光纤端部的光。在其他实施例中,通信模块232的光纤端部和通信模块126(图2)的光纤端部端对端地直接接触彼此。此外,每个通信模块232可以是类似或等同于图2中示出的模块组件132的模块组件(未示出)的部分。例如,模块组件可包括本文所述的光纤电缆和偏置元件。
图5是弹簧框架212的透视图。弹簧框架212可包括框架体240,该框架体具有多个弹性弯曲元件241-248。框架体240被构造为环绕壳体插入件206(图4)的部分,从而弹簧框架212被设置在可滑动连接器222(图4)和外壳体214(图4)之间。弯曲元件241-248被构造为接合连接器组件101(图1)的组件壳体110(图2)、闸门208、210(图4)、或者外壳体214中的至少一个。弯曲元件241-248包括固持锁栓241、242、耦合锁栓243-246和偏置指件247、248,其也可被称为悬臂梁。
在图示的实施例中,弹簧框架212是被构造为附接到壳体插入件206的单独的元件。然而,在替代实施例中,没有使用弹簧框架并且壳体插入件206包括本文描述的弹簧框架212的多个特征。例如,壳体插入件206可被模制为包括弯曲元件241-248。替代地,壳体插入件206可包括一个或多个弯曲元件241-248并且弹簧框架212可包括一个或多个其余的弯曲元件。
对于各种类型的弯曲元件(例如,固持锁栓、耦合锁栓、偏置指件),图示的实施例包括多个弯曲元件。然而,其他实施例可使用比图5中的弯曲元件的数量更多或更少的弯曲元件。例如,弹簧框架212可包括仅单个固持锁栓和/或仅单个耦合锁栓和/或仅单个偏置指件。偏置指件247、248以及固持锁栓241、242和耦合锁栓243-246可以是可选地。在图示的实施例中,弹簧框架212和弯曲元件241-248由连续的单片材料冲压形成以包括本文描述的多个特征。然而,在替代实施例中,弹簧框架212可以是包括分立的结构部件的组件,所述分立的结构部件如本文所述地操作。例如,弹簧框架可包括顶半部和底半部,其中底半部包括弯曲元件242、245和246,并且顶半部包括弯曲元件241、243和244。
框架体240环绕并且限定插入件接收容积249,可滑动连接器222,更具体地为壳体插入件206可被插入该插入件接收容积。框架体240被构造为至少部分地环绕壳体插入件206。在图5中,框架体240几乎完全环绕壳体插入件206。框架体240包括第一(或前)端部270和第二(或后)端部272。如图所示,第一端部270可包括多个边缘,第二端部272可包括单个边缘258。多个框架侧面251-254由框架体240的形状大体限定。框架侧面251-254在第一和第二端部270、272之间轴向地延伸。
弯曲元件241-248可在预定的位置被偏置。例如,固持锁栓241、242沿着相反的框架侧面251、253定位并且远离插入件接收容积249延伸(或者当可滑动连接器222位于该空间中时,远离可滑动连接器222延伸)。每个固持锁栓241、242从各自的接近第一端部270的接点256延伸。固持锁栓241、242朝向第二端部272并且大体在第一方向M1上以相对于z轴线或xz平面非正交的角度延伸。非正交的角度可以是,例如,小于约45度或小于约30度。在更特定的实施例中,非正交角度可以是小于约20度。固持锁栓241、242被构造为在平行于zy平面延伸的弯曲平面内弯曲。在替代实施例中,固持锁栓241、242可垂直于z轴线延伸。
耦合锁栓243、244沿着框架侧面251定位,并且耦合锁栓245、246定位在相反的侧面253上。每个耦合锁栓243-246大体远离框架体240的其余部分延伸。耦合锁栓243、244远离彼此延伸,并且耦合锁栓245、246远离彼此延伸。此外,每个耦合锁栓243-246从各自的接近第一端部270的接点260延伸。耦合锁栓243-246朝向第二端部272并且大体在第一方向M1上以相对于zy平面非正交的角度延伸。非正交的角度可以是,例如小于约60度或小于约45度。在更特定的实施例中,非正交角度可以是小于约30度。然而,在替代实施例中,该角度可以相对于z轴线正交。同样,在替代实施例中,可仅使用单个耦合锁栓。
还示出,每个耦合锁栓243-246包括基底部段290和远端部段292。基底部段290从接点260延伸,远端部段292从基底部段290延伸。在图示的实施例中,远端部段292平行于中心轴线202(图4)延伸。在图示的实施例中,耦合锁栓243-246被构造为在平行于xz平面延伸的弯曲平面内弯曲。然而,在替代实施例中,耦合锁栓243-246可在平行于zy平面延伸的弯曲平面内弯曲。因而,固持锁栓241、242和耦合锁栓243、246可被构造为沿着不同的弯曲平面(例如xz平面和zy平面)弯曲。所述不同的弯曲平面大致正交于彼此。然而,在其他实施例中,固持锁栓241、242和耦合锁栓243-246可在相同的平面内弯曲。
偏置指件247、248位于相反的侧面252、254上。在图示的实施例中,偏置指件247、248延伸进入插入件接收容积249内。偏置指件247、248包括远端部287、288,该远端部被构造为分别接合闸门208、210(图4)。在图示的实施例中,远端287、288的轮廓为远离中心轴线202或插入件接收容积249弯曲。在一些实施例中,偏置指件247、248可以被预加载,使得在连接器组件102的整个操作期间,储存的能量导致对应的偏置指件压靠对应的闸门。
还示出,弹簧框架212可包括在第一端部270处的闸门抓持部281-284。闸门抓持部281-284包括被构造为接合闸门208、210的波形元件。闸门抓持部281-284被构造为与偏置指件247、248配合操作以关闭闸门208、210,如下文中将详细描述的。
图6图示了闸门208、具有闸门208、210操作性地耦合到其的弹簧框架212和壳体插入件206的单独的视图。如关于闸门208的单独的视图所示出的,闸门208包括在第一和第二侧边缘308、303之间延伸的面板301。闸门208还包括一对杆302、304以及接近第二侧边缘303定位的闸门凸出部306。杆302、304沿着旋转轴线305彼此对齐。在替代实施例中,仅使用了单个杆。在图示的实施例中,闸门凸出部306包括延伸部,该延伸部在垂直于面板301的方向上远离侧边缘303横向地突出。闸门210可具有与闸门208类似的构造。
如弹簧框架212的视图中示出的,闸门抓持部281、284机械地耦合到闸门208,并且闸门抓持部282、283机械地耦合到闸门210。更具体地,每个闸门抓持部281-284被构造为抓持杆302、304中对应的一个并且允许对应的闸门围绕轴线305旋转。闸门凸出部306被定位在杆302、304之间。每个闸门凸出部的大小和形状被设计为由偏置指件的对应的远端部接合。例如,闸门208的闸门凸出部306被构造为由偏置指件248的远端部288(图5)接合。当接合时,偏置指件248提供向外的力F1,该力将闸门208旋转到图6所示的关闭位置。这样,闸门208、210被构造为在配合操作之前处于关闭位置。
壳体插入件206包括具有中央腔室312的主要部分310和位于主要部分310的相反侧面上的一对侧壁314、316。主要部分310具有前边缘311、313,其限定中央腔室312的开口。主要部分310还包括装载端部315,其包括到中央腔室312的开口(未示出)。中央腔室312被构造为接收插塞230(图4)。如图所示,横向空间318位于侧壁314和主要部分310之间,横向空间320位于侧壁316和主要部分310之间。主要部分310的大小和形状被设计为进入弹簧框架212的插入件接收容积249。如下文将更详细地描述的,横向空间318、320的大小和形状被设计为在配合操作期间分别接收突出臂144、142(图3)。在一些实施例中,耦合锁栓243、246(图5)的远端部段292延伸进入横向空间318,耦合锁栓244、245的远端部段292延伸进入横向空间320。
图7和8分别示出了外壳体214的透视图和正视图。外壳体214包括内壁321、322和内壁323、324(图8)。内壁321-314可限定通道220并且包括被构造为接合弹簧框架212(图4)或可滑动连接器222(图4)的对应表面。内壁321和323彼此相对,并且其间有通道220。内壁321包括参考元件331-333,并且内壁323包括参考元件334-446。参考元件332-336仅在图8中示出。
在示例性实施例中,参考元件332、335被定位在比参考元件331、333、334和336从前端部216开始更大的轴向深度处。参考元件331、333、334和336可位于大致相同的轴向深度处。参考元件331-336被构造为在第一和第二连接器组件101、102(图1)的配合和脱开操作期间接合弯曲元件241-246(图5),下文将进行详细的描述。更具体地,参考元件335、332被构造为分别接合固持锁栓241、242,参考元件331、333、334和336被构造为分别接合耦合锁栓246、245、243、244。
图9是完全构建好的连接器组件102的透视图。在图9中,连接器组件102具有未接合的构造(或者处于未接合的状态),该状态存在于通过配合操作与连接器组件101(图1)配合之前。在配合操作之前,弹簧框架212相对于外壳体214机械地耦合可移动连接器222。例如,虽然没有具体示出,在配合操作之前,固持锁栓241、242(图5)分别与参考元件335、332(图8)接合。固持锁栓241、242被预设置以远离中心轴线202延伸从而固持锁栓241、242的端部分别位于参考元件335、332的前面并压靠它们。参考元件335、332用作防止可移动连接器222在第一方向M1上移动的正止动部。这样,可移动连接器222和外壳体214在配合操作之前机械地耦合至彼此。
在未接合的构造中,闸门208、210处于关闭位置,由此防止对通道220中通信模块232(图4)的接取。闸门208、210可防止污垢、灰尘或其他不想要的材料收集在通信模块232上或附近。这些材料可能中断数据信号或损坏通信模块232。如图所示,闸门208、210的闸门凸出部306远离中心轴线202突出并进入横向空间318、320中。
在图10-14中,出于图示的目的,外壳体214(见图4)被移除。将连接器组件101与连接器组件102彼此配合的配合操作可包括一连串阶段。图10-16示出了这些阶段的示例,虽然额外的阶段可在这些示例性阶段之前、之中和/或之后发生。例如,图10示出了在配合操作期间处于第一阶段的连接器组件101、102。第一阶段还可称为闸门激活阶段。在第一阶段期间,突出臂144、142分别接合闸门208、210(图6)的闸门凸出部306(图6),由此打开闸门208、210。在第一阶段,通信模块232暴露于连接器组件101的连接器接收空间154。
当闸门208、210处于关闭位置时,突出臂142、144在第一方向M1上移动的同时接合闸门凸出部306。由在第一方向M1上移动的连接器组件101提供的轴向力被转换为将闸门208、210旋转进入图10所示的打开位置中的旋转力。闸门208、210围绕轴线305(图6)旋转。当闸门208、210旋转时,偏置指件247、248(图5)朝向可滑动连接器222偏转。在偏转状态中,偏置指件247、248具有储存的势能,该势能被构造为当突出臂142、144被移除时,将闸门208、210旋转回到关闭位置。在图示的实施例中,当闸门208、210处于打开位置时,闸门208、210可分别被组件壳体110的沟槽128、129接收。图10还示出,远端部段292位于横向空间318、320中。
在示例性实施例中,突出臂144、142沿着中心轴线202(图4)延伸不同的长度150、146(图2)。在这样的实施例中,闸门208、210的移动可以是错开的,从而闸门208、210可适合地打开和关闭。例如,在一些实施例中,闸门208、210的侧边缘208(图6)可被成形为彼此重叠。然而,如果闸门208、210同时关闭,闸门208、210可能会彼此接合,由此阻止闸门208、210完全关闭。因而,突出臂144、142可被构造为在不同的时刻打开闸门208、210和/或在不同的时刻关闭闸门208、210。
图11和12图示了配合操作中的第二阶段。第二阶段还可称为过渡阶段。图11是连接器组件101、102的透视图,其中出于图示的目的,外壳体214(图4)被移除。图12是连接器组件101、102的沿着中心轴线202截取的剖面的透视图。当连接器组件101、102配合时,中心轴线202和中心轴线116可以重合,如图12所示。在第二阶段期间,可滑动连接器222从外壳体214脱离或释放,并且可滑动连接器222被机械地耦合到连接器组件101或更具体地,到组件壳体110。因而,在第二阶段期间,可滑动连接器222从被耦合到外壳体214过渡到耦合到连接器组件101。在图示的实施例中,可滑动连接器222从外壳体214的释放发生在可滑动连接器222耦合到组件壳体110之后。然而,在其他实施例中,可滑动连接器222从外壳体214的释放可与可滑动连接器222到组件壳体110的耦合基本同时发生。
参见图11,在第二阶段,突出臂144、142分别进入横向空间318、320,并且被构造为与弹簧框架212相互作用。例如,当突出臂144在第一方向M1上移动时,引导边缘152接合耦合锁栓243、246(图5)。耦合锁栓243、246向内偏转(例如,大致朝向或靠近可滑动连接器222)直到耦合锁栓243、246扫过(clear)引导边缘152。耦合锁栓243、246接着弯曲或弹回到沟160、162(图3)中。耦合锁栓244、245(图5)也可以相同的方式与突出臂142的引导边缘148相互作用。在一些实施例中,当耦合锁栓243-246被突出臂144、142偏转时,固持锁栓241、242分别被致动器170、180接合。
例如,如图12所示,致动器170被构造为接合并偏转固持锁栓241。当组件壳体110在第一方向M1上滑动时,固持锁栓241被接收在突出部174、176之间限定的凹口175内。致动器边缘172接合凹口175内的固持锁栓241,由此将固持锁栓241朝着可滑动连接器222偏转。当固持锁栓241偏转时,固持锁栓241从参考元件335脱离。以类似的方式,固持锁栓242可通过致动器180从参考元件332脱离。当固持锁栓241、242不再接合到参考元件335、332时,可滑动连接器222被允许被连接器组件101在第一方向M1上移动。更具体地,可滑动连接器222被允许独立于外壳体214移动。
如图12所示,通信模块126和232接合,使得通信模块126和232在可滑动连接器222从外壳体214释放之前通信地耦合。每个通信模块126具有至少一个引导销127,每个通信模块232具有至少一个被构造为接收对应的引导销的腔室233。引导销127被插入通信模块232的对应的腔室233中。当模块和可滑动连接器110、222配合时,每个通信模块126与通信模块232的对应的一个单独地对齐。
当通信模块126和232彼此接合时,对应的偏置元件136被挤压,由此增加了偏置元件136的储存的势能。模块连接器108的多个偏置元件136共同地提供在第一方向M1上的弹性力F2,并且可滑动连接器222的多个偏置元件136共同提供在第二方向M2上的弹性力F3。相对的弹性力F2、F3可以在连接器组件101、102的整个运行寿命中促进保持通信模块126、232之间的通信耦合。然而,在其他实施例中,连接器组件101、102中的仅一个包括偏置元件,或者替代地,连接器组件101、102中没有一个包括偏置元件。
图13-16示出了在第三或z行进阶段的连接器组件101、102。在第三阶段期间,模块连接器110和可滑动连接器222通信地并机械地耦合到彼此,并且能够独立于外壳体214(图15和16)沿着中心轴线(图12)移动。在图13中,外壳体214(图4)被移除。模块连接器110和可滑动连接器222可通过弹性框架212和其他摩擦力(比如由耦合到通信模块232(图14)的引导销127(图14)引起的摩擦力)机械地耦合在一起。这样,模块连接器108和可滑动连接器222能够沿着中心轴线202双向移动指定的轴向距离,这可以称为行进距离或z行进。因而,在模块连接器108与可滑动连接器222配合(例如,机械地并电气地耦合)之后,模块连接器108和可滑动连接器222可具有相对于彼此大致静止(或固定)的位置并且在第一方向M1或第二方向M2上移动。
图15和16也示出了在第三阶段期间相对于外壳体214位于不同位置的连接器组件101、102。为了参考,外壳体214在图15和16中以虚线示出。在图示的实施例中,z行进是从连接器组件102在第一方向M1上行进被阻止的点到连接器组件101、102没有配合的点(例如,当通信模块126(图2)、232(图3)彼此脱离并且模块连接器108和可滑动连接器222不再机械地耦合时)而测量。在一些实施例中,z行进可以为至少约1毫米(mm)或者至少约2mm。在特定的实施例中,z行进可以为至少约3mm或者更特定地为至少约4mm。z行进可以小于约5mm或者更特定地小于约10mm。在其他实施例中,z行进能够甚至更大(例如,至少约1厘米、2厘米或者更多)。
参考元件334-336在图15和16中以虚线示出。如果连接器组件101在第二方向M2上移动(例如,如果连接器组件101在第二方向M2上被拉动),耦合锁栓243、244的远端部段292压靠接合表面161,由此防止连接器组件101从连接器组件102仓促地或无意地脱开。当模块连接器108和可滑动连接器222在第二方向M2上从图15中的点滑动到图16中的点时,模块连接器108(图2)和可滑动连接器222仍然保持机械并通信地耦合到彼此。
参见图16,当连接器组件101在第二方向M2上被拉动时,固持锁栓241可被参考元件335偏转然后扫过该参考元件335并且该固持锁栓返回到参考元件335前面的松弛位置(或更松弛的状态)。在之前、之后或大致同时,耦合锁栓243、244可分别通过参考元件334、336朝向彼此被向内偏转。当耦合锁栓243、244被偏转时,耦合锁栓243、244的远端部段292分别从突出臂144、142脱离。这时,突出臂144、142被允许继续在第二方向M2上移动并且分别扫过耦合锁栓243、244的远端部段292。在图示的实施例中,当连接器组件101在第二方向M2上继续移动时,通信模块126(图2)、232(图4)从彼此脱开并且连接器组件101被从外壳体214的通道220移除。当突出臂144、142被移除时,闸门208、210旋转回到关闭位置。如上所述,突出臂144、142可被构造为使得闸门208、210在不同的时刻关闭。
图17是弹簧框架400的透视图,图18是弹簧框架400的俯视图。弹簧框架400可类似于弹簧框架212(图4)。例如,弹簧框架400可包括具有多个弹性弯曲元件404-410的框架体402。框架体402被构造为环绕诸如壳体插入件206(图4)的壳体插入件(未示出)的部分,从而弹簧框架400被设置在连接器组件(未示出)的外壳体(未示出)和壳体插入件之间。弯曲元件404-410可以类似于弯曲元件241-248(图5)的方式操作。弯曲元件404-410包括固持锁栓405、408,耦合锁栓404、406、407、409,以及偏置指件410。固持锁栓405、408可以类似于固持锁栓241、242(图5)的方式接合外壳体。耦合锁栓404、406、407和409可以类似于耦合锁栓243-246(图5)的方式操作。如图17所示,弯曲元件404-409被构造为在共同的方向上,比如沿着zy平面弯曲。在图示的实施例中,弹簧框架400仅包括单个偏置指件410。替代地,可使用多个偏置指件。例如,另一个偏置指件可被定位为相反于图17中的的偏置指件410。
图19是壳体插入件420的透视图。壳体插入件420可包括本体421,该本体被模制为具有本文所描述的特征。例如,壳体插入件420包括具有中央腔室424的主要部分422和位于主要部分422的相反侧面上的一对侧壁426、428。中央腔室424被构造为接收多个通信模块(未示出)(比如通信模块232(图4))和/或被构造为保持通信模块的插塞(未示出)(比如插塞230(图4))。
壳体插入件420可被构造为包括类似于上文描述的弹簧框架212和400的特征的特征,比如固持锁栓、耦合锁栓和/或偏置指件。在图示的实施例中,壳体插入件420包括一个或多个耦合锁栓430,其被构造为以类似于耦合锁栓243-246(图5)的方式操作。
在示例性实施例中,耦合锁栓430与本体421一起模制。耦合锁栓430可从到中央腔室424的开口附近延伸。如图所示,耦合锁栓430包括基底部段434和远端部段436。基底部段434成一定角度,使得耦合锁栓430扫过对应的侧壁。远端部段436可被成形为包括凹部438。凹部438被构造为接收外壳体(未示出)(比如外壳体214(图4))的参考元件(未示出)。例如,远端部段436可以是钩形的或C形的,并由此限定接收参考元件的凹部438。在图示的实施例中,耦合锁栓430在配合操作期间通过组件壳体朝向彼此(或者朝向主要部分422)偏转。
壳体插入件420还包括偏置指件432。偏置指件432被模制到本体421的主要部分422中。例如,偏置指件432可包括金属或其他材料。偏置指件432被构造为接合对应的闸门(未示出),如上文关于偏置指件247、248所描述的。
在一个实施例中,连接器组件被设置为包括外壳体,该外壳体具有前端部、后端部和在它们之间延伸的中心轴线。外壳体具有延伸通过其的通道。连接器组件还包括设置在该通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括弹簧框架,该弹簧框架被设置在可滑动连接器和外壳体之间。在配合操作前,弹簧框架相对于外壳体机械地耦合可滑动连接器。在配合连接器和可滑动连接器接合后,弹簧框架将可滑动连接器从外壳体释放,使得可滑动连接器被允许相对于外壳体移动。弹簧框架相对于配合连接器机械地耦合可滑动连接器。
在一个方面,弹簧框架可包括相对于外壳体机械地耦合可滑动连接器的固持锁栓。固持锁栓可被构造为在配合操作期间由配合连接器接合以释放可滑动连接器。
在另一个方面,弹簧框架可包括相对于配合连接器机械地耦合可滑动连接器的耦合锁栓。耦合锁栓被构造为:当配合连接器的突出臂在第一方向上移动的同时接合耦合锁栓时,该耦合锁栓相对于可滑动连接器弯曲。在突出臂被允许通过耦合锁栓后,耦合锁栓被构造为当配合连接器在与第一方向相反的第二方向上被拉动时接合突出臂。突出臂相对于配合连接器机械地耦合可滑动连接器。
在一个方面,通信模块被构造为当被配合连接器接合时在第一方向上移动。可滑动连接器还包括接合通信模块的偏置元件。偏置元件提供抵靠通信模块、抵抗在第一方向上的移动的弹性力。
在一个方面,可滑动连接器包括保持通信模块和偏置元件的插塞。通信模块能够相对于插塞移动。
在一个方面,偏置元件和通信模块构成模块组件。可滑动连接器包括多个模块组件。不同的模块组件的通信模块的每一个能够相对于其他通信模块独立地移动。
在一个方面,弹簧框架在通信模块被配合连接器接合后释放可滑动连接器。
在一个方面,当可滑动连接器机械地耦合到配合连接器时,可滑动连接器被允许在沿着中心轴线的方向上滑动至少3毫米。
在另一个实施例中,连接器组件被设置为包括具有前端部、后端部和在它们之间延伸的中心轴线的外壳体。外壳体具有延伸通过其的通道。连接器组件还包括设置在该通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括定位在可滑动连接器和外壳体之间的固持锁栓。在配合操作之前,固持锁栓机械地将可滑动连接器耦合到外壳体,以防止可滑动连接器在沿着中心轴线的第一方向上的移动。在配合操作期间,固持锁栓被配合连接器接合,由此将可滑动连接器从外壳体释放。可滑动连接器被允许在配合操作期间沿着中心轴线在通道内移动。
在一个方面,连接器组件还包括定位在可滑动连接器和外壳体之间的耦合锁栓。耦合锁栓被构造为在配合操作期间将可滑动连接器和配合连接器机械地耦合到彼此。
在一个方面,连接器组件还包括具有固持锁栓和耦合锁栓的弹簧框架。弹簧框架是相对于可滑动连接器分立的部件。
在一个方面,固持锁栓和耦合锁栓相对于大体在第一方向上的方向上的中心轴线以非正交的角度延伸。
在一个方面,固持锁栓和耦合锁栓被构造为沿着不同的弯曲平面弯曲。不同的弯曲平面大致彼此正交。
在一个方面,当可滑动连接器机械地耦合到配合连接器时,可滑动连接器被允许在沿着中心轴线的方向上滑动至少3毫米。
在一个方面,可滑动连接器包括壳体插入件。该壳体插入件包括固持锁栓。
在一个方面,通信模块被构造为当被配合连接器接合时在第一方向上移动。可滑动连接器还包括接合到通信模块的偏置元件。偏置元件提供抵靠通信模块、抵抗在第一方向上的移动的弹性力。
在一个实施例中,连接器组件被设置为包括具有前端部、后端部和在它们之间延伸的中心轴线的外壳体。外壳体具有延伸通过其的通道。连接器组件还包括设置在该通道内的可滑动连接器。可滑动连接器包括通信模块,用于在配合操作期间通信地耦合到配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种。连接器组件还包括耦合锁栓,其被附接到可滑动连接器并且被定位在可滑动连接器与外壳体之间的通道内。耦合锁栓被构造为:当配合连接器的突出臂在第一方向上移动的同时接合耦合锁栓时,该耦合锁栓相对于可滑动连接器弯曲。在突出臂被允许通过耦合锁栓之后,耦合锁栓被构造为当配合连接器在与第一方向相反的方向上被拉动时接合突出臂。耦合锁栓被构造为将可滑动连接器相对于配合连接器保持在静止位置。
在一个方面,连接器组件还包括定位在可滑动连接器与外壳体之间的固持锁栓。在配合操作之前,固持锁栓将可滑动连接器机械地耦合到外壳体,以防止可滑动连接器在第一方向上的移动。在配合操作期间,固持锁栓被配合连接器接合,从而将可滑动连接器从外壳体释放。
在一个方面,当可滑动连接器机械地耦合到配合连接器时,可滑动连接器被允许在沿着中心轴线的方向上滑动至少3毫米。
在一个方面,可滑动连接器包括壳体插入件。该壳体插入件包括耦合锁栓。
应理解,以上描述是图示性的,而非限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可被用于彼此组合。此外,可以产生许多变型以使特定的情形或材料适应本发明的教导而不脱离其范围。本文所述多个部件的定向、材料类型、尺寸和多个部件的数量和位置均意图限定某些实施例的参数,并且决不意于限制,并且仅是示例性实施例。对于本领域技术人员来说,在阅读了上述描述后,权利要求的宗旨和范围内的许多其他实施例和变型是显而易见的。因此,本发明的范围通过参考所附的权利要求以及这些权利要求享有的等同的全范围来决定。在所附权利要求中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”是相应的术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英语等同说法。此外,在所附权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用于标识,并且并不意图对它们的对象进行任何数字要求。此外,所附权利要求的限制并没有以用途加功能的格式进行撰写,并且不希望基于35U.S.C.第112条第六段来解读,除非这些权利要求限制在没有进一步结构的功能性描述后明确地使用了术语“用途”。

Claims (9)

1.一种连接器组件,包括:
外壳体,其具有前端部、后端部和在它们之间延伸的中心轴线,所述外壳体具有延伸通过其的通道;
可滑动连接器,其被构造为设置在所述通道内,所述可滑动连接器包括通信模块,该通信模块用于在配合操作期间通信地耦合至配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种;和
固持锁栓,其被定位在所述可滑动连接器与所述外壳体之间,其中,在所述配合操作之前,所述固持锁栓将所述可滑动连接器机械地耦合至所述外壳体,以防止所述可滑动连接器在沿着所述中心轴线的第一方向上的移动,并且其中,在所述配合操作期间,所述固持锁栓被所述配合连接器接合,由此将所述可滑动连接器从所述外壳体释放,所述可滑动连接器被允许在所述配合操作期间沿着中心轴线在所述通道内移动,所述固持锁栓被固定到所述可滑动连接器,使得当所述可滑动连接器相对于所述外壳体沿着所述中心轴线移动时、所述固持锁栓与所述可滑动连接器一起移动。
2.如权利要求1所述的连接器组件,还包括定位在所述可滑动连接器和所述外壳体之间的耦合锁栓,所述耦合锁栓被构造为在所述配合操作期间将所述可滑动连接器和所述配合连接器机械地耦合到彼此。
3.如权利要求1所述的连接器组件,其中当所述可滑动连接器机械地耦合到所述配合连接器时,所述可滑动连接器被允许在沿着所述中心轴线的方向上滑动至少3毫米。
4.如权利要求1所述的连接器组件,其中所述可滑动连接器包括壳体插入件,所述壳体插入件包括所述固持锁栓。
5.如权利要求1所述的连接器组件,其中所述通信模块被构造为当被所述配合连接器接合时在所述第一方向上移动,所述可滑动连接器还包括接合到所述通信模块的偏置元件,所述偏置元件提供抵靠通信模块、抵抗在第一方向上的移动的弹性力。
6.一种连接器组件,包括:
外壳体,其具有前端部、后端部和在它们之间延伸的中心轴线,所述外壳体具有延伸通过其的通道;
设置在所述通道内的可滑动连接器,所述可滑动连接器包括通信模块,该通信模块用于在配合操作期间通信地耦合配合连接器以传输数据信号或电力中的至少一种;和
耦合锁栓,其被附接到所述可滑动连接器,使得当所述滑动连接器相对于所述外壳体移动时、所述耦合锁栓与所述可滑动连接器一起移动,并且所述耦合锁栓被定位在所述可滑动连接器与所述外壳体之间的通道中,其中所述耦合锁栓被构造为,当所述配合连接器的突出臂在第一方向上移动的同时接合所述耦合锁栓时,所述耦合锁栓相对于所述可滑动连接器弯曲,并且其中,在所述突出臂被允许通过所述耦合锁栓后,所述耦合锁栓被构造为当所述配合连接器在与所述第一方向相反的第二方向上被拉动时,所述耦合锁栓接合所述突出臂,所述耦合锁栓被构造为相对于所述配合连接器将所述可滑动连接器保持在静止位置。
7.如权利要求6所述的连接器组件,还包括定位在所述可滑动连接器与所述外壳体之间的固持锁栓,
其中,在所述配合操作之前,所述固持锁栓将所述可滑动连接器机械地耦合到所述外壳体,以防止所述可滑动连接器在所述第一方向上的移动,
并且其中,在所述配合操作期间,所述固持锁栓被所述配合连接器接合,由此将所述可滑动连接器从所述外壳体释放。
8.如权利要求6所述的连接器组件,其中当所述可滑动连接器机械地耦合到所述配合连接器时,所述可滑动连接器被允许在沿着所述中心轴线的方向上滑动至少3毫米。
9.如权利要求6所述的连接器组件,其中所述可滑动连接器包括壳体插入件,该壳体插入件包括所述耦合锁栓。
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