CN108365365B - 具有增强的端子固持梁的电连接器系统 - Google Patents
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Abstract
一种电连接器系统(10)包括具有从底板(22)延伸到端子腔(20)中的锁尖(24)和覆于所述底板(22)之上的柔性构件(26)的第一连接器(12)。所述梁(26)具有延伸到所述端子容纳腔(20)中的两个端子限固凸出物(34)。所述电连接器系统(10)还包括具有锁沿(50)的端子(14)。所述端子(14)容纳在所述端子腔(20)中,以使所述限固凸出物(34)与所述端子(14)的顶表面(52)啮合,从而施加使所述端子(14)偏向所述刚性底板(22)的力。所述锁尖(24)与所述锁沿(50)啮合,由此防止所述端子(14)无意中从所述端子腔(20)中退出。第二连接器(16)限定了护罩(60),所述第一连接器(12)的一部分插入到所述护罩中,其中,所述梁(26)压缩接触所述第二连接器(16)的内表面(62),从而进一步提高施加至所述端子(14)的力。所述连接器(14,16)可以是通过增材制造工艺形成的。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年1月25日提交的美国专利申请No.15/414701的优先权的权益。
技术领域
本发明总体上涉及电连接器系统,并且更具体而言,涉及具有固持在连接器主体的端子容纳腔内的端子的电连接器系统。
背景技术
在现有技术中,提供具有容纳在连接器主体的端子腔中的端子的电连接器是常见的。可以通过柔性锁定柄脚或指销来使端子保持在连接器主体中。柔性锁定柄脚或指销可以被形成为端子或者连接器主体的一部分。具有柔性锁定柄脚或指销的端子是所要制造的复杂结构,其往往具有至少两个要组装起来的单独零件,并且往往大且笨重。类似地,具有柔性锁定柄脚或指销的连接器主体也是大且笨重的,并且难以进行工具加工和注塑模制。具有柔性锁定柄脚或指销的这些装置的另一个缺陷是,系统只提供与刚性锁定构件啮合的柔性锁定构件。令人遗憾的是,柔性锁定构件可能无意中脱开,从而允许端子从连接器主体移出。
美国专利No.5980318公开了一种具有端子容纳腔的电连接器,所述端子容纳腔部分地由刚性底板壁限定,所述底板壁具有从所述刚性底板壁向上延伸到端子容纳腔中的刚性锁尖。柔性梁与所述刚性底板壁相对,并且顶板壁包括在大体与刚性锁尖相对的位置上朝刚性底板壁延伸的端子限固凸出物(terminal hold down bump)。所述连接器主体使端子容纳在每个端子容纳腔中。每个端子具有部分地由刚性锁条限定的凹陷。所述刚性锁条被附接至端子的侧壁。当端子完全安置在端子腔中时所述刚性锁尖被设置在端子凹陷中,并且所述刚性锁条与所述刚性锁尖啮合,从而避免安置的端子被从端子腔拉出。
文中描述的本发明提供了针对现有技术的替代方案以及相对于现有技术的优势。在背景技术部分中讨论的主题不应因在背景技术部分中提及而仅仅被认为是现有技术。类似地,不应认为在背景技术部分中提及的或者与背景技术部分的主题相关联的问题是先前在现有技术中已经被认识到的。背景技术部分中的主题只是代表不同方案,其本身也可以是发明。
发明内容
根据实施例,提出了一种电连接器系统。所述电连接器系统包括第一连接器主体,所述第一连接器主体具有形成于其中的端子容纳腔。所述端子容纳腔部分地由刚性底板限定,所述刚性底板具有从所述刚性底板延伸到所述端子容纳腔中的刚性锁尖以及延伸到所述端子容纳腔中并覆于所述刚性底板之上的柔性构件。柔性梁具有接触部分以及固定至第一连接器主体的至少一个固定端部。所述接触部分具有延伸到端子容纳腔中的第一端子限固凸出物以及延伸到所述端子容纳腔中的不同于所述第一端子限固凸出物的第二端子限固凸出物。所述电连接器系统还包括端子,所述端子具有被配置为与对应的配合端子连接的第一端部、被配置为固定至导线的第二端部以及介于所述第一和第二端部之间的主体部分。所述主体部分具有包括刚性锁沿的底表面。所述主体部分还具有顶表面,所述顶表面具有处于所述刚性锁沿的前方的第一部分和处于所述刚性锁沿的后方的第二部分。所述端子容纳在所述端子容纳腔中,以使得所述第一端子限固凸出物与所述顶表面的第一部分啮合,并且所述第二端子限固凸出物与所述顶表面的第二部分啮合,由此使所述端子偏向所述刚性底板。所述刚性锁尖与所述刚性锁沿啮合,由此避免所述端子无意中从所述端子容纳腔中退出。
所述电连接器系统还可以包括限定连接器容纳腔的第二连接器主体。所述接触部分可以限定位于所述第一和第二端子限固凸出物之间并且与它们相对的梁限固凸出物。所述第一连接器主体容纳在所述连接器容纳腔中,以使所述梁限固凸出物与所述连接器容纳腔的内表面啮合,由此进一步使所述柔性梁偏向所述刚性底板,并提高由所述第一和第二限固凸出物施加至所述端子的顶表面的法向力。
所述第一连接器主体可以具有限定了通往所述端子容纳腔的用于通过其容纳对应的配合端子的第一开口的第一面,并且可以具有限定了通往所述端子容纳腔的用于通过其容纳所述端子的第二开口的第二面。
所述第一面可以包括用于与所述端子容纳腔连通的通道的第三开口。所述通道被配置为用于细长工具的插入,以接触处于所述端子容纳腔中的所述端子的底表面。所述通道可以不平行于所述刚性底板。所述通道可以限定相对于所述刚性底板的处于10度到60度的范围内的锐角。所述通道在所述刚性锁尖的前方进入所述端子容纳腔。
所述第一连接器主体可以限定多个端子容纳腔。所述第一面可以限定通往所述多个端子容纳腔的多个第一开口和第三开口,并且未限定通往所述多个端子容纳腔的任何其它开口。
所述工具可以是被配置为确认所述端子存在于所述端子容纳腔内并且所述底表面与所述刚性底板接触的第一工具。此外或替代地,所述工具是被配置为将所述端子推离所述刚性底板以使所述刚性锁沿与所述刚性锁尖脱开的第二工具。
所述第一连接器主体可以是通过诸如立体光刻成型(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积造型(FDM)、熔融长丝制造(FFF)、选择性激光烧结(SLS)、选择性热烧结(SHS)、多喷射造型(MJM)或3D打印(3DP)的增材制造工艺所形成的。
所述柔性梁可以由填充了玻璃的聚合物材料形成。
所述刚性锁尖可以具有锥形侧壁,所述锥形侧壁啮合所述端子的底表面中的侧壁,由此抑制所述端子在所述端子容纳腔中的横向移动。
所述端子可以是是母端子,其中,所述第一端部是开放的,以容纳对应的公端子。
本发明的其它特征和优点在阅读了本发明的优选实施例的以下具体实施方式之后将变得更加显而易见,仅通过非限制性示例的方式并且参考附图给出优选实施例的以下具体实施方式。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明,在附图中:
图1是根据一个实施例的电连接器系统的分解透视图;
图2是根据一个实施例的在插入端子之前图1的电连接器系统的第一连接器主体的剖面侧视图;
图3是根据一个实施例的在将插入端子之后并且在将图1的电连接器系统的第一连接器主体插入到第二连接器主体中之前图2的第一连接器主体的剖面侧视图;
图4是根据一个实施例的在将第一连接器主体插入到第二连接器主体中之后图1的电连接器系统的第一和第二连接器主体的剖面侧视图;
图5是根据一个实施例的图1的电连接器系统的第一连接器主体的端子容纳腔的剖面端视图;
图6A是根据一个实施例的图1的电连接器系统的第一连接器主体的顶视图;
图6B是根据一个实施例的图1的电连接器系统的第一连接器主体的透视图;
图6C是根据一个实施例的图1的电连接器系统的第一连接器主体的底视图;以及
图6D是根据一个实施例的图1的电连接器系统的第一连接器主体的端视图。
具体实施方式
文中描述的电连接器系统包括端子限固梁,其被配置为向被设置在第一连接器主体的端子腔内的端子施加弹力,以维持端子与端子锁尖的啮合,所述啮合禁止端子从端子腔移出。端子限固梁还被配置为接触第二连接器主体的护罩的内表面。与护罩的这种接触对端子限固梁施加了额外的力,该力使端子保持紧靠端子腔的底板,由此禁止端子与端子腔之间的由振动所引起的相对移动。
在下文的描述中,诸如“纵向”的描述取向的术语将指代配合轴X,而“横向”应当被理解为是指垂直于配合轴X的轴,其未必是横轴。此外,诸如“顶部”和“底部”的其它术语应当相对于与配合轴X垂直的轴来理解,该轴未必是纵轴。如文中使用的,术语“前面”和“前方”是指所参考的从连接器主体朝向对应的配合连接器主体的横向取向,并且术语“背面”、“后面”、“后方”和“之后”是指所参考的从对应的配合连接器主体朝向连接器主体的横向取向。
图1-图5示出了电连接器系统10的非限制性示例,电连接器系统10具有第一连接器主体12和被配置为与第一连接器主体12配合的第二连接器主体16,第一连接器主体12保持被配置为端接线缆(未示出)的多个母电端子14,第二连接器主体16保持被配置为与第一连接器主体12内的母电端子14互连的多个公电端子18。
如图2所示,第一连接器主体12具有形成于其中的端子容纳腔20,其在下文被称为端子腔20。端子腔20部分地由刚性底板22限定,所述刚性底板22具有从底板22延伸到端子腔20中的刚性锁尖24。端子腔20还包括柔性构件26,其在下文被称为端子限固梁26,其延伸到端子腔20中并覆于端子腔20的底板22之上。端子限固梁26具有固定至第一连接器主体12的固定端部28以及终止于端子限固梁26的自由端部32的接触部分30。自由端部32向下朝底板22延伸到端子腔20中,并且具有形成第一端子限固凸出物34的圆化端部。接触部分30还包括在第一端子限固凸出物34的后方的位置上从端子限固梁26向下延伸的J形突出部36。J形突出部36具有形成第二端子限固凸出物38的圆化端部。这里所示的端子限固梁26是悬臂式柔性梁,但是可以设想其中端子限固梁为固定柔性梁的本发明的其它实施例。
所示的母端子14具有被配置为容纳对应的公端子18的开放端部40、附接端部42以及介于开放端部40和附接端部42之间的主体部分44。主体部分44具有底表面46,所述底表面46包括限定于其中的被配置为容纳锁尖24的凹陷48或开口。凹陷48在底表面46中限定了与锁尖24啮合的刚性锁沿50。主体部分44还具有顶表面52,顶表面52具有位于锁沿的前方的第一部分54和位于锁沿50的后方的第二部分56。这里示出的附接端部42包括被配置为机械压接至导线的股的一对压接翼。可以使用用于将导线附接至端子14的其它方式,例如,锡焊或者声波焊接,并且可以相应地修订附接端部42的设计。端子14可以是通过冲压和弯折工艺由诸如镀锡铜材料的导电材料的薄板形成的。尽管图2中所示的实施例是被配置为容纳公片式端子18的母插座端子14,但是可以设想电连接器系统的使用其它端子类型的其它实施例。此外,尽管图2所示的端子14具有通过端子14的底表面46中的凹陷48限定的锁沿,但是可以设想其中通过端子的主体的后沿来限定锁沿的替代实施例。
随着端子14被容纳在端子腔20中,端子14的底表面46接触锁尖24的倾斜后方表面,并且顶表面52接触第二端子限固凸出物38的倾斜后方表面。随着端子14被推入到端子腔20中,端子14在端子腔20中被锁尖24向上推,并使端子限固梁26向上弯曲。在锁沿50被推到由锁尖24的后方表面和前方表面的接头所形成的脊状物后面之后,端子14的限固梁26回弹到部分偏转位置,并且锁尖24被容纳到凹陷48中,以使锁沿与锁尖24啮合,由此防止端子无意中从端子腔20退出。当锁尖24被容纳在凹陷48内时,第一端子限固凸出物34与顶表面52的第一部分54啮合,并且第二端子限固凸出物38与顶表面52的第二部分56啮合,并且端子限固梁26保持部分弯曲,并通过第一和第二端子限固凸出物34、38向端子14施加弹力,由此使端子14偏向底板22。端子限固梁26施加在端子14上的弹力足以使端子14在第一连接器主体12和第二连接器主体16的组装期间固持在端子腔20内。
如图3和图4所示,接触部分30在端子限固梁26的上侧限定了梁限固凸出物58,其位于第一和第二端子限固凸出物34、38的中间并与它们相对。梁限固凸出物58延伸超出第一连接器主体12。随着第一连接器主体12被容纳在下文被称为第二连接器主体16的护罩60的连接器容纳腔60中,梁限固凸出物58与护罩60的内表面62压缩啮合。梁限固凸出物58与护罩60的内表面62之间的这种压缩接触产生了作用于端子限固梁26的接触部分30上的压缩力,其引起了由第一和第二限固凸出物34、38施加到端子14的顶表面52的法向力的增大。在不赞成任何特定的工作原理的情况下,该增大的法向力禁止了端子14与端子腔20之间的可能由振动引起的相对运动。
如图5所示,锁尖24的侧壁限定了外侧楔形物64。楔形物64的侧面从端子腔20的与底板相邻的侧壁向外逐渐变窄,并且被配置为啮合端子14的底表面46中的凹陷的两个侧壁66。楔形物64的侧面与凹陷48的两个侧壁66密切接触。在不赞成任何特定的工作原理的情况下,楔形物64与凹陷48的啮合禁止了端子14在端子腔20内的横向移动。与限制端子14的横向运动的锁沿50和限制端子14的纵向运动的端子限固梁26相结合,禁止了端子14在端子腔20内沿三个正交轴的移动。
再一次参考图4,第一连接器主体12具有限定了通往端子腔20的第一开口70的正面68,端子腔20被配置为通过第一开口70容纳对应的公端子18,第一连接器主体12还具有限定了通往端子腔20的第二开口74的后面72,端子腔20被配置为通过第二开口74容纳端子。正面68还限定了用于从正面68引向端子腔20的通道78的第三开口76。通道78被配置为用于插入细长工具80,以接触端子腔20中的端子14的底表面46。除了第一开口70和第三开口76之外,正面68未限定任何其它通往端子腔20的开口。
通道78不与端子腔20的底板22平行。通道78限定了相对于底板22的处于10度到60度的范围内的锐角。通道78在锁尖24的前方进入端子腔20。工具80可以用于至少两种不同的目的。工具80可以用于确认端子14存在于端子腔20内,并且底表面46与底板22接触。工具80可以是指示在正确地检测到端子14的存在时的插入通道78中的适当深度的测量仪器。此外或替代地,工具80可以是被配置为测试加电端子14与工具80之间的电连续性的导电工具。此外或替代地,工具80可以用于将端子14推离底板22,以使锁沿50与锁尖24脱开,继而允许通过第二开口74将端子14从端子腔20移出。由于工具80被配置为接触端子14的底表面46,因而工具80不太可能对通过第一开口可触及的端子14的开放端部40中的配合表面82造成损伤。
包括端子限固梁26的第一连接器主体12优选地由玻璃填充的聚合物材料形成。具有从梁26延伸出来的第一和第二端子限固凸出物34、38的端子限固梁26的形状很难使用常规的注塑模制技术形成,其原因在于形成预期形状所需的模具的复杂性,因此优选通过诸如立体光刻成型(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积造型(FDM)、熔融长丝制造(FFF)、选择性激光烧结(SLS)、选择性热烧结(SHS)、多喷射造型(MJM)或3D打印(3DP)的增材制造工艺形成第一连接器主体12。增材制造工艺
尽管文中示出的第一和第二连接器主体12、16限定了一对端子14、腔20和相关联的结构,但是可以设想连接器系统的具有单个端子或者两个以上的端子的其它实施例。两个以上的端子可以被布置成若干不同的行和列。
相应地,提供了一种电连接器组件10。连接器系统10被配置为限制端子14在端子腔20内的运动,这样提供了减少端子14与配合电连接器16的对应配合端子18之间的因振动而导致的摩擦腐蚀的益处。电连接器组件10还提供了降低端子插入力的益处,因为在端子14被插入到端子腔20中时端子14只需克服端子限固梁26的弹力,而在第一连接器主体12被插入到第二连接器主体16内并且护罩60的内表面62向下挤压端子限固梁26时,端子限固梁26施加在端子14上的力则会增大。呈一定角度的通道78还提供了触及端子14的底表面46以验证端子14被放置在端子腔20中以及无需接触端子14的配合表面82就可以将端子14从端子腔20中移出的益处,从而消除了工具80对端子14的配合表面82造成损伤的机会。使用增材制造工艺形成第一连接器主体12还允许端子限固梁26被塑形成利用常规注塑模制技术难以或者不可能获得的构造。
尽管已经关于本发明的优选实施例对本发明做出了描述,但是这并非旨在对本发明做出这种限制,而事实上,本发明仅受下述权利要求中阐述的范围的限制。此外,术语第一、第二等的使用并非表示任何重要性顺序,而事实上,术语第一、第二等只是用于将一个元件与另一个元件区分开。此外,术语“一”等的使用并不表示对数量的限制,而事实上是表示所提及的物项的至少其中之一的存在。
Claims (14)
1.一种电连接器系统(10),包括:
第一连接器主体(12),具有形成于其中的端子容纳腔(20),所述端子容纳腔(20)部分地由刚性底板(22)限定,所述刚性底板(22)具有从所述刚性底板(22)延伸到所述端子容纳腔(20)中的刚性锁尖(24)以及延伸到所述端子容纳腔(20)中的覆于所述刚性底板(22)之上的柔性梁(26),所述柔性梁(26)具有接触部分(30)和固定至所述第一连接器主体(12)的至少一个固定端部(28),所述接触部分(30)具有延伸到所述端子容纳腔(20)中的第一端子限固凸出物(34)和延伸到所述端子容纳腔(20)中的不同于所述第一端子限固凸出物(34)的第二端子限固凸出物(38);以及
端子(14),具有被配置为与对应的配合端子(18)连接的第一端部(40)、被配置为固定至导线的第二端部(42)以及介于所述第一端部和所述第二端部(40,42)之间的主体部分(44),所述主体部分(44)具有限定刚性锁沿(50)的底表面(46),所述主体部分(44)具有顶表面(52),所述顶表面(52)具有处于所述刚性锁沿(50)的前方的第一部分(54)和处于所述刚性锁沿(50)的后方的第二部分(56),
其中,所述端子(14)被容纳在所述端子容纳腔(20)中,以使所述第一端子限固凸出物(34)与所述顶表面(52)的所述第一部分(54)啮合,并且所述第二端子限固凸出物(38)与所述顶表面(52)的所述第二部分(56)啮合,由此使所述端子(14)偏向所述刚性底板(22),并且其中,所述刚性锁尖(24)与所述刚性锁沿(50)啮合,由此防止所述端子(14)无意中从所述端子容纳腔(20)中退出。
2.根据权利要求1所述的电连接器系统(10),其中,所述电连接器系统(10)还包括限定了连接器容纳腔(60)的第二连接器主体(16),其中,所述接触部分(30)限定了介于所述第一端子限固凸出物(34)和所述第二端子限固凸出物(38)之间并且与所述第一端子限固凸出物(34)和所述第二端子限固凸出物(38)相对的梁限固凸出物(58),并且其中,所述第一连接器主体(12)被容纳在所述连接器容纳腔(60)中,以使所述梁限固凸出物(58)与所述连接器容纳腔(60)的内表面(62)啮合,由此进一步使所述柔性梁(26)偏向所述刚性底板(22),并提高由所述第一端子限固凸出物(34)和所述第二端子限固凸出物(38)施加到所述端子(14)的所述顶表面(52)的法向力。
3.根据权利要求2所述的电连接器系统(10),其中,所述第一连接器主体(12)具有限定通往所述端子容纳腔(20)的第一开口(70)的第一面,所述端子容纳腔(20)用于通过所述第一开口(70)容纳所述对应的配合端子(18),并且所述第一连接器主体(12)具有限定通往所述端子容纳腔(20)的第二开口(74)的第二面,所述端子容纳腔(20)用于通过所述第二开口(74)容纳所述端子(14)。
4.根据权利要求3所述的电连接器系统(10),其中,所述第一面包括用于与所述端子容纳腔(20)连通的通道(78)的第三开口(76),所述通道(78)被配置为用于细长工具(80)的插入,以接触处于所述端子容纳腔(20)中的所述端子(14)的所述底表面(46)。
5.根据权利要求4所述的电连接器系统(10),其中,所述通道(78)与所述刚性底板(22)不平行。
6.根据权利要求5所述的电连接器系统(10),其中,所述通道(78)限定了相对于所述刚性底板(22)的处于10到60度的范围内的锐角。
7.根据权利要求4所述的电连接器系统(10),其中,所述通道(78)在所述刚性锁尖(24)的前方进入所述端子容纳腔(20)。
8.根据权利要求4所述的电连接器系统(10),其中,所述第一连接器主体(12)限定了多个端子容纳腔(20),并且其中,所述第一面限定了通往所述多个端子容纳腔(20)的多个第一开口(70)和第三开口(76),并且未限定通往所述多个端子容纳腔(20)的任何其它开口。
9.根据权利要求4所述的电连接器系统(10),其中,所述工具(80)是被配置为确认所述端子(14)存在于所述端子容纳腔(20)内并且所述底表面(46)与所述刚性底板(22)接触的第一工具。
10.根据权利要求4所述的电连接器系统(10),其中,所述工具(80)是被配置为将所述端子(14)推离所述刚性底板(22)以使所述刚性锁沿(50)与所述刚性锁尖(24)脱开的第二工具。
11.根据权利要求1所述的电连接器系统(10),其中,通过从由立体光刻成型(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积造型(FDM)、熔融长丝制造(FFF)、选择性激光烧结(SLS)、选择性热烧结(SHS)、多喷射造型(MJM)或3D打印(3DP)组成的列表中选择的增材制造工艺来形成述第一连接器主体(12)。
12.根据权利要求11所述的电连接器系统(10),其中,所述柔性梁(26)是由玻璃填充聚合物材料形成的。
13.根据权利要求1所述的电连接器系统(10),其中,所述刚性锁尖(24)的锥形侧壁啮合所述端子(14)的所述底表面(46)中的凹陷(48)侧壁,由此禁止所述端子(14)在所述端子容纳腔(20)中的横向移动。
14.根据权利要求1所述的电连接器系统(10),其中,所述端子(14)是母端子,并且其中,所述第一端部(40)是开放的,以容纳为公端子的所述对应的配合端子(18)。
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