CN107851919B - 端子接头件 - Google Patents

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Abstract

一种导电端子接头件包括一本体以及一罩体。所述本体由一第一材料形成且包括一连接部以及一接触部，其中接触部具有用于收容一对接端子的一公型插针的一柔性接触梁以及加强梁。罩体由具有比第一材料高的拉伸强度的一第二材料形成且固定于本体。所述罩体包括一肋部，肋部具有倾斜端以及接合一基座以固定端子的一锁定梁。所述锁定梁还包括具有一圆形端的一止挡部。

Description

端子接头件
相关申请
本申请主张于2015年7月23日提交的美国临时申请US62/196048的优先权，该临时申请通过援引其整体合并于本文。
技术领域
本申请涉及导电端子接头件领域。
背景技术
本申请概括而言涉及一种导电端子接头件(fitting)，且更具体地涉及一种能用于车辆的一连接器系统的母型导电端子接触件。通常，这种类型的连接器适用于包括接线分配盒(junction distribution blocks)、电源控制模块和其它车身(body)控制系统的车辆系统中。这些系统通常使用一线束来连接整个车辆上的各种车身及控制系统。
发明内容
一种连接器系统提供为包括一插头连接器以及一插座连接器。所述连接器系统通常包括：一插头连接器组件或接头(header)组件，包括连接于一印刷电路板的多个导电端子；以及一插座连接器组件，包括连接于一线束的对应的多个对接导电端子。在替代的布置中，一插头以及插座系统均可连接于一线束的对应端。这些布置通常被称为线对板连接系统以及线对线连接系统。
这些连接器系统包括：一接头或插头连接器，具有安装于一印刷电路板或保持在一插头或绝缘的第一基座内的多个公型导电端子或插针。一插座连接器包括：一模制外基座，具有保持多个母型端子的多个穴或腔，用于与第一插头连接器基座配合地对接。每个对应的连接器组件包括：一导电端子接头件，具有从端子延伸的一锁定臂或保持臂；以及一绝缘的基座，包括一腔，该腔具有一体模制的与所述保持臂接合以将对应的导电端子完全保持并锁定于所述基座上的结构。
随着对更小的端子和提高的性能的需求的增加，在一实施例中，母型导电端子由两个分离的部件(一接触部件或导电部件以及一加强部件或支撑部件)构成。接触部件由一高导电金属制成，以提供(allow for)优越的电气性能；而支撑部件由一高强度材料制成，以提供优越的保持力以及接触梁的加强。
在某些情况下，暴露在环境中是不可避免的，且需要一种结构来密封电连接以避免湿气和碎屑。在这些情况下，需要一密封系统，其涉及在配合电连接器之间提供一防潮屏障。通常，密封件设置在连接器的对接接口之间以及另外地设置在各连接器的线端或线束端之间。在某些情况下，连接器的端子可能需要维修或更换，这涉及从连接器上拆下一端子引线。在这些情况下，人们将赏识能够从一连接器中拆下而不会损坏密封件的一连接器。
附图说明
本发明通过举例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
图1是端子的一立体图；
图2是图1的端子的一分解图；
图3是图1的端子的另一分解图；
图4是图1的端子的本体的一立体图；
图5是图4的本体的另一立体图；
图6是图1的端子的罩体的一立体图；
图7是图6的罩体的另一立体图；
图8是图1的端子的接触部的一剖开图；
图9是图6的罩体的另一立体图；
图10是具有端子和部分基座的连接器的一分解图；
图11是图10的连接器的另一立体图；
图12是图10的连接器的一立体图，其中基座的部分分解；
图13是图12的连接器的另一立体图；
图14是连接器的一部分分解图；
图15是端子插入基座的一部分中的一细节图；
图16是端子插入基座的一部分中的另一细节图；
图17是连接器的一剖开图，其中端子的一部分插入基座；
图18是图17的连接器的另一立体图；
图19是连接器的一局部剖开图，其中端子是完全安装；
图20是图19的连接器的另一立体图；
图21是连接器的一剖开图，其中端子是完全安装；
图22是连接器的一局部剖开图，其中基座的对接部被移除；
图23是连接器的一立体图；
图24是端子的一细节立体图，其中密封件与密封盖就位。
具体实施方式
附图示出本发明的一实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本发明。
在所述的实施例中，附图代表一连接器的一单个线路(circuit)。连接器组件的各元件的图示为整个连接器组件的一单个部件(slice)或部分。对于多线路连接器来说，下图代表一个单个线路且在连接器组件内彼此相同。
在该实施例中，如图所示，以下说明针对设置在线束上的连接器10且所有涉及到的连接器10均如此。线束的第一端包括一连接器10，连接器10具有由一绝缘材料形成的一基座组件120且包括用于与一电子设备(未示出)上的一对应的连接器或插座对接的一端接引线组件(terminated lead assembly)110。基座组件120以及端接引线组件110沿一纵轴A延伸。
基座组件120包括用于保持和固定一导电端子接头件100的一模制基座130。端子接头件100可以设置成一公型插针或刀片形件(blade)或者用于收容一对应的公型插针或刀片形件的一母型插座接头件。如图1至图5所示，示出了一母型端子接头件100。端子接头件100由两个部件组成，即一第一部件或本体60以及一第二部件或罩体部件20，第一部件或本体60具有：一线固定部80，设置成用于固定一导体；以及一连接部70，用于提供电连接给一对接端子接头件；而第二部件或罩体部件20包围本体60的连接部70且还对连接部70提供保持和加强。各部件独立形成且经由单独的组装或结合模具(marriage die)固定在一起。罩体20通常与本体60对准然后夹持(clamped)或抱住(clinched)本体60。
如图4至图5所示，本体60具有以一大体矩形形成的一连接部70，且包括从一第一端延伸的一对接触部62以及在一第二端延伸的一线固定部80，第二端包含线固定部80。线固定部80包括：一线压接区82，用于连接于一引线的一裸线部；以及一绝缘部分压接部84，用于连接于引线90的绝缘部分。如图6至图7所示的罩体20由一片单独的金属形成且具有一大体长方体形状，其中一肋部50从罩体20的一侧面延伸。一锁定臂32从罩体20延伸且位于相邻肋部50。如图8至图11所示，端子接头件100使横截面轮廓允许正确地安装到如稍后将说明的形成在基座130内的对应的腔中。
如图4至图5进一步所示，本体60包括位于一第一端的一连接部70以及位于本体60的一第二端的一线固定部80。本体60由一单片导电材料(诸如铜或任何其它的铜基合金或具有导电性能的类似材料)冲压形成。形成在本体60的后端或第一端为连接部70或端接部。连接部70大体为盒形形状且包括沿纵轴A延伸的一对柔性弹性指部62。弹性指部62大体彼此相对且在它们之间限定一间隔。设置成接合对接连接器(未示出)的一插针的一窝部64形成在各弹性指部62的一端。一系列穿孔65沿本体60的侧面形成，远离本体60地向外延伸。
线固定部80形成在本体60的第二端且设置成收容并固定一导电引线(electricallead wire)。线固定部80包括一“U”型道，“U”型道具有：一第一对翼部82，相邻连接部70设置；以及一第二对翼部84，相邻第一对翼部82且远离连接部70。引线90的端部具有将绝缘部分的一部分剥除以暴露出导体，由此裸露的导体位于第一对翼部82中而引线90的未剥皮的一部分收容在第二对翼部84中。第一对翼部82压接一引线90的一裸线部分而第二对翼部84压接引线90的绝缘部分以将引线90电气并机械地固定于端子接头件100。
如图6至图7最佳所示，罩体20由一单片板材金属(sheet metal)形成，在所示出的实施例中，材料是不锈钢。在一些情况下，与铜或铜基合金相比，钢提供额外的益处。钢通常表现出更高的拉伸强度性能，并且其用于弹性或施压应用的情况是一种优越的选择。罩体20设置成一方形形状且具有与本体60的相似的一轮廓，具有一前对接端30以及一后端40。对接端30包括用于收容一公型端子的一开口31，而一后端40具有设置成沿纵轴A收容本体60的一开口41。
罩体20还包括从罩体20的顶表面、并沿罩体50的一侧面且大体沿罩体20的整个长度延伸的一对位肋部50。在所示出的实施例中，肋部50与罩体20的一侧面齐平，即，肋部50和罩体20的侧面位于同一平面上。去角(chamfer)面或倾斜(tapered)面52形成在肋部50的与罩体20的对接端30和后端40相邻的端部，以在对位肋部50的顶缘提供一顺滑的过渡且消除了任何锐利的拐角。肋部50的相邻对接端30的倾斜端52与对接端30沿纵轴A向后间隔开。材料的形成罩体20的肋部50和开口30、40的缘部在成形过程中被压印(coined)以类似地消除任何锐利的边缘或毛刺。
为了如图1至图3以及图8所示地组装端子接头件100，本体60插入罩体20的后开口40，一对悬臂式的弹性指部62延伸穿过后开口40并进入罩体20。注意的是，罩体20没有完全形成，需要间隙(clearance)以将本体60插入罩体20。本体60的连接部70抵靠形成在罩体20上的一突出部21，突出部21伸入罩体20的内部空间、起到限制本体60向前插入罩体20中的一止挡件的作用。如图8进一步所示，罩体20还对本体60的连接部70的一对弹性指部62提供额外的支撑。如前所述，连接部70包括从本体60朝向彼此延伸的一对悬臂式的弹性指部62，弹性指部62的一部分具有用于接触一对接导电端子的一插针或刀片形件的一窝部(dimple)64。
形成在罩体20上的辅助加强梁26接合悬臂式的弹性指部62且为弹性指部62提供额外的支撑并增加刚度。在公型端子插入过程中，辅助加强梁26提供额外的阻力给弹性指部62以在对接导电端子的电气接合过程中提供增加的法向力，从而增加连接的电气性能。在该实施例中，罩体20不提供与对接端子接头件的任何直接电接触但表现出更好的机械性能以改善或增强弹性指部62的电气性能。
为了进一步将本体60定位于罩体20，从本体60向外延伸的多个突出部65被设置成收容在罩体20的侧面形成的对应的孔25中，从而准确地将本体60与罩体20定位并保持在一起。罩体20随后夹持或抱住本体60且形成在罩体20的顶壁上的突片53(tabs)伸进形成在侧壁上的槽55，以保持罩体20封闭并防止回弹。
如图6至图9最佳所示，一锁定臂32形成在罩体20的顶壁。锁定臂32形成为沿从端子接头件100的连接部70朝向线固定部80的方向延伸的一悬臂式的梁。锁定臂32从罩体20的顶壁形成且远离罩体20倾斜。在所示出的实施例中，锁定臂32的横截面包括沿锁定臂32的一缘部的一折叠壁部以形成一双壁梁，该梁包括一主梁36以及一支撑梁38。此外，主梁36以及支撑梁38彼此面对面接触。锁定臂32通常包括两部分，一水平部33以及一倾斜部33’。其它的梁的横截面(例如一“L”形横截面)或提供增加的抗弯曲性的任何横截面也能够被赏识。在任一情况下，折叠的横截面增加梁的阻止梁在载荷下弯曲(buckling)的刚度。一止挡部37形成在锁定臂32的自由端且从罩体20向上突出且包括一平滑弯曲的折叠部分。止挡部37的一缘面39朝向支撑梁38引导回，使得缘39不外露。止挡部37为锁定臂32形成当端子接头件100插入连接器基座130时与基座130内的一配合面接合的一表面。
罩体20的对接端30包括：一开口31，用于将一配合连接器(未示出)的一对应的公插针收容在内。开口31具有一对相对侧壁，其中各相对侧壁具有横向开口31相对的一突出的突起33。在对接过程中，当公端子或插针进入对接开口31时，突起33为公型端子或插针提供准确的对位。侧壁通过对应的顶壁和底壁彼此连接。顶壁和底壁包括：一第二对相对突起35，直接位于连接部70的悬臂式的弹性指部62的前方且在侧壁上的突起33的后方或后面。形成在顶壁和底壁上的第二对突起35还提供一防撞(anti-stub)特征，从而在对接过程中使公型端子不与弹性指部62的前缘接触并使公型端子在位置上被正确地定位以接合端子接头件100的弹性指部62的接触窝部64。
连接器组件10包括一连接器本体120，连接器本体120具有一基座130、一独立的二次锁定件(ISL)140、一密封件150以及一密封盖160。ISL 140设置在基座130上形成的一槽中，且密封件150位于基座130的后部中的一穴部中，其中密封盖160将密封件150保持于基座130。在所示出的实施例中，端子组件110插入形成在一连接器基座130上的腔内。如图10至图13最佳所示，腔以与端子接头件100的外部包络形状的一对应的形状形成。这个形状近似地形成在密封盖160、基座130以及ISL140内。形成在密封件150的一孔152为圆形且具有比引线90的一外径小的一直径。密封件150内的孔152包括唇或囊(bladders)，唇或囊在密封件150与引线90的绝缘部分之间提供一弹性界面，以提供一防潮/防碎屑屏障。
在组装过程中，端子引线组件110从基座组件120的后部插入，其中形成在罩体20上的对位肋部50插入形成在密封盖160内的腔部的一对应的引导通路(guide-way)。如图14至图20最佳所示，端子引线组件110前进穿过腔直到罩体20的对接端40抵靠于形成在基座130内的腔的前部的一内表面。在这一操作中，当端子接头件100通过形成在腔内的保持肩部132时，形成在罩体20上的锁定臂32向内挠曲，如图18最佳所示。一旦锁定臂32通过肩部132，锁定臂32就回弹且形成在锁定臂上的止挡部37抵接于肩部132，以使端子接头件100固定在腔内并使端子引线组件110固定在连接器基座组件120内。
完全插入基座130之后，形成在端子接头件100的罩体20上的止挡部37抵靠形成在腔内的一肩部或凹槽132，且抵抗端子引线组件110从基座130中脱出。止挡部37的圆形端提供一顺滑的表面区域，以接合形成在端子腔内的肩部132的接收(complimentary)面，由此止挡部37的顺滑部分的区域防止了当一拔出力施加于端子引线组件110时锁定臂32咬入(digging)腔内且防止了即使在极强的拉力或拔出力下对端子腔永久性损坏并使端子接头件100保持以及固定在腔内。此外，对位肋部50提供一保护措施，以使线或类似物在正常操作期间不能卡在(catch)或绊(snag)在锁定臂32上且在装配之前不损坏它。
为进一步将端子引线组件110固定在腔中，完成端子接头件100插入的情况下，ISL140横向(laterally)移动，以使一辅助肩部142移动至罩体20的后缘的后方。如图21至图22最佳所示，辅助肩部142防止端子接头件100的任何向后移动。ISL 140最初位于能够使端子接头件100穿过ISL 140的本体的一自由位置。ISL 140通过爪部(detents)被保持在第一位置且不受力时不能移动。一旦端子接头件100通过ISL 140，ISL 140从自由位置横向移动至将端子接头件100锁定在腔内的一锁定位置。ISL 140通过相似的爪部被保持在锁定位置且不受力时不能移动。
一旦端子接头件100完全插入腔中且用ISL 140锁定时，保持在基座130内的端子接头件100可以通过检测来验证端子的存在。这是通过将一测试探针插入形成在如图23所示的基座130的对接面或前面的一检测孔139实现的。探针插入检测孔139且通过将探针电连接到形成在端子引线组件110的罩体20上的对位肋部50，可以检查端子的导通性(conductivity)。
在一些情况下，一连接器组件10的一端子接头件100可能有缺陷或者连接器组件10需要被维修。在这些情况下，从连接器基座130移出端子引线组件110是必要的。为了移出端子接头件100，ISL 140必须移回至自由位置，以使端子接头件100可以经由ISL 140向后抽出。除此之外，锁定臂32必须挠曲离开基座130中的肩部132并使接合解除。这是通过将一端子移出工具(未示出)插入形成在基座130的前部的一维修开口137实现的且插入所述工具以使锁定臂32挠曲。一旦锁定臂32脱离肩部132，端子接头件100能够从连接器基座130中的腔抽出。
在某些情况下，移出端子接头件100的过程可能会无意中损坏连接器组件10的某些部件，即密封件150。在密封件150由一顺从性(compliant)弹性材料制成的情况下，它容易被撕裂(tearing)或扯破(ripping)。在这种情况下，去除任何可能与密封件150接触的能够引起密封件150被撕裂或扯破的锐利的缘部是必要的。如图24最佳所示，对位肋部50具有一倾斜缘部52，在退出过程中倾斜缘部52能够容易地压缩密封件150的内径152脱离肋部50以使端子能够移出而不损坏密封件150的内部的唇以及衬垫(glands)以保持其完整性。此外，形成在锁定臂32上的止挡部37具有一圆形端，圆形端防止当这一区域向后穿过密封件150内的孔152时撕裂。密封件150可以在重新插入修复后的端子引线组件110时被重新使用。类似的倾斜部也形成在对位肋部50的前端以及罩体20的对接端70，以防止在插入端子接头件100过程损坏密封件150。
需要说明的是，通常，虽然插头连接器和插座接受器已经被描述为具有某些特征，但是图中的一连接器无论是一插头型或插座型的描述仅仅是为了说明的目的。因此，可以设想一个特定的连接器可以根据需要设置为一插头型或一插座型或一种插头和插座的组合。因此，除非特别说明，确定一接触件是一插座还是插头旨在不是限制。还应该注意的是，诸如顶、底、前和后的方向是任意的，并且用来提供对所示实施例的更清楚的理解。
将理解的是，存在有上面所述的列举的实施例的对于本领域普通技术人员而言显而易见的各种修改，诸如压接(compression)连接器组件和/或其构件的各种变形和修改，所述各种变形和修改包括在本文中单独公开或主张的那些特征的组合、明确包括这些特征的其它的组合或者接触阵列连接器(contact array connectors)的可替代的其它类型。此外，在材料和结构上存在有许多可能的变形。

Claims (18)

1.一种端子，其特征在于所述端子包括：
一本体，所述本体由一第一材料形成，所述本体具有一纵向插入轴且具有沿着所述端子的一端部的一连接部，以及远离所述连接部延伸的一线固定部，所述连接部具有一柔性接触梁，所述线固定部具有一翼部；以及
一罩体，所述罩体由一第二材料形成，所述罩体可操作地固定于所述本体，一肋部形成于所述罩体上，所述罩体具有一对接端，一锁定臂从所述罩体延伸出，所述锁定臂包括一主梁以及一支撑梁，所述锁定臂从所述罩体呈悬臂设置且相邻于所述肋部，所述锁定臂具有一止挡部，所述止挡部形成于端部且具有一弯曲端，所述弯曲端包括朝向所述支撑梁折叠的所述主梁的一部分，所述肋部具有一前部以及一后部，所述前部与所述罩体的对接端间隔开，所述前部以及所述后部均具有一倾斜部。
2.如权利要求1所述的端子，其中，所述锁定臂的所述主梁具有一水平部以及一倾斜部。
3.如权利要求2所述的端子，其中，所述支撑梁从一点延伸，且与所述主梁的倾斜部层叠。
4.如权利要求3所述的端子，其中，在通常沿着纵向插入轴的方向，所述主梁从所述支撑梁折叠。
5.如权利要求4所述的端子，其中，所述主梁的倾斜部和所述支撑梁是以面对面接触。
6.如权利要求4所述的端子，其中，所述止挡部形成在所述主梁的一端。
7.如权利要求5所述的端子，其中，所述止挡部的一端缘面朝向所述支撑梁。
8.如权利要求1所述的端子，其中，罩体抱住所述本体。
9.一种端子，其特征在于所述端子包括：
一本体，所述本体具有包括一接触件的一连接端以及一安装端，所述安装端设置成固定一引线；
一罩体，所述罩体安装于所述本体，所述罩体具有一对接端，所述罩体还包括一肋部，所述肋部具有与所述对接端间隔开的一第一端以及一第二端，所述第一端以及第二端具有一倾斜部，所述罩体还包括一锁定臂，所述锁定臂相邻于肋部，所述锁定臂由面对面设置的一对梁形成且包括一止挡部，所述止挡部具有一圆形端，以及其中所述止挡部还包括折叠部。
10.如权利要求9所述的端子，其中，所述本体由一第一材料形成，而所述罩体由一第二材料形成。
11.如权利要求10所述的端子，其中，所述第二材料的抗拉强度大于所述第一材料的抗拉强度。
12.如权利要求9所述的端子，其中，形成所述锁定臂的所述一对梁包括一主梁以及一支撑梁。
13.如权利要求12所述的端子，其中，所述主梁包括接合于一点的一倾斜部以及一水平部。
14.如权利要求13所述的端子，其中，所述水平部和所述倾斜部连接在所述一点。
15.如权利要求14所述的端子，其中，所述支撑梁从所述一点延伸，且与所述主梁的倾斜部层叠。
16.如权利要求15所述的端子，其中，所述支撑梁从所述主梁的倾斜部沿一缘部折叠而成。
17.一种连接器，其特征在于所述连接器包括：
一基座，所述基座由一绝缘材料形成，所述基座包括一腔，所述腔包括一肩部，所述基座还包括一穴部；
一端子，所述端子具有一本体以及一罩体，所述罩体包括沿所述罩体的一侧部延伸的一肋部，所述肋部具有多个倾斜端，所述罩体还包括一锁定梁，所述锁定梁具有从一第一点延伸出的一悬臂部，所述锁定梁还包括一主梁以及一支撑梁，一止挡部具有形成在所述主梁的一端的一弯曲端，
一密封件，所述密封件位于所述穴部内，所述密封件包括一孔，所述孔与所述腔对准；以及
其中，当将所述端子插入以及抽出所述基座时，所述肋部的倾斜端与所述止挡部的弯曲端以一顺滑的方式接合到形成在所述密封件的孔。
18.如权利要求17所述的连接器，其中，所述罩体包括一对接端，且所述肋部与所述对接端间隔开。
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