CN1132573A - 需要低插接力的阴和阳电连接器 - Google Patents

Abstract

一种阴电连接器(50)具有线固定部分(70)和插座部分(76)。一对孔(100)并置于插座部分中，并通过其间的插座部分的实体部分沿圆周彼此隔开。一种阳电连接器(52)具有线固定部分(300)、加粗部分(306)和芯轴部分(308)。阳电连接器具有设在芯轴部分内的纵向凹槽(322)。无论单独或一起使用，这些电连接器均可降低所需的插接力。

Description

需要低插接力的阴和阳电连接器

本发明总体上是涉及电连接，更具体地是涉及采用成对配合的阴和阳电连接器的电连接。

在机动车辆中，通常具有许多电导线间的电连接。这些导线一般是从电池向各种电气元件提供直流电流，所述电气元件包括例如开关、电动机和灯。大多数电连接是通过阴和阳电连接器的成对配合实现的。另外，通常将相同的阴或阳电连接器成组地集中于连接器座中。这便于连接时装配。

图1-3示出一种传统的阴电连接器。此阴电连接器20具有带纵向缝24的空心筒部分22。一对对称设置的槽26从缝开始绕筒部分沿圆周延伸。图2和4示出一种传统的阳电连接器30。此阳电连接器具有带纵向缝34的筒轴32。筒轴插入上述传统的阴电连接器中，以便电连接套管部分36。但是，由于在阴电连接器中有沿圆周延伸的槽，筒部分的圆周的剩余部分一定会弯曲，以便表明连接器间的任何不同轴。不幸的是，已有技术容许如图2所示的那样在阳和阴电连接器之间存在形成一间隙38的不同轴。这种各部分间的不同轴可在阴电连接器中产生不希望的应力分布，并降低连接器间的有效接触。因此，电阻增大，且由此产生的额外热聚积会使连接器系统的可靠性降低。

如果筒轴处于其最大圆周容差，现有传统的阳电连接器可能进一步形成相对于阴电连接器的不希望的置位。此外，如果阴电连接器处于其最小圆周容差，则这种不希望的置位会加重。这种状态不仅需要连接器间有不希望的高插接力，而且会导致接触面积减小，造成低效电耦连。因此，希望提供一种改进的阴电连接器和一种改进的阳电连接器，它们一起或单独提供低的插接力、较低的电阻和改善的电性能，以避免现有连接器或系统存在的上述问题。

根据本发明，新的和实用的阴电连接器以及新的和实用的阳电连接器的优选实施例提供了低的插接力、低的接触电阻和改善的电性能，无论它们是单独使用或者是一起使用。阴电连接器具有一个线固定部分和一个插座部分。在插座部分中有一对并置的孔，不过，这对孔通过其间的插座部分的实体部分沿圆周彼此隔开。阳电连接器具有一个线固定部分、一个加粗部分和一个芯轴部分。芯轴部分上具有纵向凹槽，此凹槽容许在装入阴电连接器中时芯轴部分具有高的径向偏转度。本发明还提供了其阴和阳连接器的组合。

本发明的阴电连接器提供了沿圆周邻接其中的一对孔的断面材料的较高均匀性的分布。这容许由于邻接孔的剩余材料而形成阴连接器的低弹性(spring rate)，从而导致低的且更可控制的插接力。插座部分的剩余实体部分还消除了不对准性显著地减小了不对准的阴和阳电连接器之间的空气间隙。另外，这还减少了由常规形成的局部电阻产生的热量，并因此降低了总连接器温升。因此，由于插座部分的剩余实体部分更有效地相对于成对配合的阳电连接器布位，本发明提供了较长的消除应力时间。

本发明的阳电连接器比现有设计更优越，因为纵向凹槽容许有高的径向偏转度，因此，在安装至阴电连接器的过程中要求低的插接力。这可防止阴电连接器的任何不希望的过胀或定位。另外，在纵向凹槽内，邻近芯轴的缝的一对纵向缘的径向内角防止了阴电连接器上的镀层的不希望的损坏、起疤或擦伤。本发明的阳电连接器中的这个凹槽还为芯轴提供了改善的纵向刚性。

当然，本发明的阴电连接器和阳电连接器可一起使用或者单独使用。从结合附图所做的以下说明以及所附权利要求书中，本发明的另外的优点和特征将交得很清楚。

图1是现有的阴电连接器的侧视图；

图2是沿图1的线2-2截取的剖面图，其中一个现有的阳电连接器插入现有的阴电连接器中；

图3是沿图1的线3-3截取的现有阴电连接器的剖面图；

图4是图2中的现有阳电连接器的立体图；

图5是本发明的阳电连接器和阴电连接器的分解立体图，其中部分是剖开的；

图6是图5中的本发明的阴电连接器的第一优选实施例的侧视图；

图7是图6中的本发明的阴电连接器的第一优选实施例的放大的局剖侧视图；

图8是沿图7的线8-8截取的本发明的阴电连接器的第一优选实施例的剖面图；

图9是沿图8的线9-9截取的本发明的阴电连接器的第一优选实施例和图5中的本发明的阳电连接器的优选实施例的剖面图；

图10是沿图9的线10-10截取的本发明的阴电连接器的第一优选实施例和本发明的阳电连接器的优选实施例的剖面图；

图11是图5中的本发明的阴电连接器的第二优选实施例的放大的局部侧视图；

图12是图5中的本发明的阴电连接器的第三优选实施例的放大的局部侧视图；

图13是图5中的本发明的阴电连接器的第四优选实施例的放大的局部侧视图；

图14是图5中的本发明的阴电连接器的第五优选实施例的放大的局部侧视图；

图15是图5中的本发明的阳电连接器的优选实施例的放大的局部顶视图；

图16是从图15中箭头16方向观看的本发明的阳电连接器的优选实施例的放大的端视图；

图17是沿图15的线17-17截取的本发明的阳电连接器的优选实施例的剖面图；

图18是曲线图，它显示出在本发明的阴电连接器的上述实施例中的电阻和与相邻于给定的一对孔的实体部分的关系。

参照图5，本发明包括阴电连接器50和阳电连接器52，它们可以彼此成对配合。多个阴电连接器50集中固装在一个聚合物连接器座54中并用一个中心聚合物锁合板56锁合定位。多个阳电连接器52可以按相似方式组装在一起。当然，根据特定用途和要求，阴电连接器50可以与本发明的阳电连接器52组合使用，或者与诸如阳电连接器30(见图4)之类的各种现有的阳电连接器组合使用。此外，阳电连接器52也可以与本发明的阴电连接器50组合使用，或者与诸如阴电连接器20(见图1)之类的传统阴电连接器组合使用。

图6-8示出阴电连接器50的第一优选实施例。此阴电连接器50包括线固定部分70、基体部分72、颈部分74、插座部分76和引导或平截锥状部分78。插座部分76进一步包括筒体部分80和套管部分82。基体部分72、颈部分74、筒体部分80和套管部分82全为筒形，它们相对于一纵轴是同轴的，而且中空贯通。如图5和6中所示，线固定部分70包括第一对可折叠臂90，它们牢固地绕电绝缘护套92卷装，护套92则围绕电导线94。线固定部分70还包括第二对臂96，它们牢固地卷装在线94的末端86处。阴电连接器50可以镀锡。孔和外周轮廓可在一系列冲压工序中由单片铜基材料切制而成，并通过一组连续的冲模工序成形。因此，线固定部分70、基体部分72、颈部分74、插座部分76和平截锥状部分78全部是以导电方式电连接的。

再参照图7和8，一对纵向对置的孔100位于筒体部分80中。每一孔100由梯形内缘102界定，四边内缘包括四个直缘部分104、106、108和110。每一缘部分106由筒体部分80的绕纵向缝122延伸的剩余实体部分120沿圆周界定。相似地，剩余实体部分1 24在每一缘部分110之间沿圆周延伸。

阴电连接器50的第二优选实施例具有一对纵向对置的孔150，这对孔位于套管部分152中，且纵向比第一实施例中的套管部分要长。每一孔150由内缘154界定，内缘154由四个直缘部分156、158、160和162构成。缘部分156和162通过圆角部分164相连接。

阴电连接器50的第三优选实施例具有一对纵向对置的八边形孔180，这对孔位于加长的套管部分182中。每一孔180由内缘184界定，内缘184包括一对纵向的长直缘部分186和188、一对横向的短直缘部分190和192以及四个直的角缘部分194、196、198和200。

图13示出本发明的阴电连接器50的第四优选实施例。这个阴电连接器50具有一对纵向对置的孔220，这对孔位于筒体部分222和相邻的斜置中间部分224中。中间部分224桥接于筒体部分222和套管部分225之间。每一孔220由纵向伸长的矩形内缘226界定。每一内缘226包括四个正交布置的直缘部分228、230、232和234。

图14示出本发明的阴电连接器50的第五优选实施例。一对纵向对置的孔250设置在筒体部分252中，且各由一L形内缘254界定。内缘254包括一对纵向的长直缘部分256和258。内缘254还包括顶缘部分260和底缘部分262，底缘部分262连接横向的缘部分264和266。

参照图5和15-17，阳电连接器52的优选实施例包括线固定部分300、基体部分302、细颈部分304、加粗部分306、芯轴部分308和端头部分310。线固定部分300、基体部分302和细颈部分304以与前述的阴电连接器50的线固定部分70、基体部分72和颈部分74(见图6)相似的方式构成。阳电连接器52可由镀锡的导电金属材料冲压制成，所述金属材料如约含70％的铜和30％的锌的筒形黄铜材料。

芯轴部分308具有柱形壁320，并带有纵向的空心。一纵向凹槽322从端头部分310延伸穿过芯轴部分308和加粗部分306。凹槽322由一对径向延伸的壁324和326组成，壁324和326相交于接近缝330的槽底328。因此，各壁324和326的边缘332朝阳电连接器52的中心轴内弯。阳电连接器52的芯轴部分308可插入阴电连接器50的插座部分76中进行成对配合。这种配合示于图9和10中。因此，芯轴部分308的外表面400与套管部分82的内表面402电接触。同时，加粗部分306具有横向加大的周壁或锥形引导部分，此壁或锥形部分抵压平截锥状部分78，从而提供了纵向的位置止挡。

改进的一对孔100容许阴电连接器50的插座部分76充分弯曲，以表证插入其中的阳电连接器52的任何不同轴。因此，剩余实体部分120(见图8)使邻近缝122的插座部分76容易与剩余实体部分124(见图8)一起弯曲。因此，从理论上讲，芯轴部分308的外表面400完全与套管部分82的剩余内表面402电接触，从而得到最佳的接触面积。这提供了阳电连接器52插入阴电连接器50内的低的且通常更希望的插接力，并提供了低的电阻、低的电阻致热以及阴电连接器50内的改善的应力减低特性。从图9和10中可以看出，阳电连接器52和阴电连接器50之间的改善的电流路径由在其间延伸的箭头表示。电路径的分散得以改进，且即使在更长的时间内电连续性也是更为稳定的。另外，参照图9和17，阴电连接器50的套管部分82能够径向压迫阳电连接器52，以便壁324和326在凹槽322内相互靠近，从而表证其间的径向失配。再者，内弯缘332可防止从套管部分82的内表面402划伤和刮掉防护镀层。在图18中，曲线表示在本发明的阴电连接器的前述实施例中沿圆周界定给定长度的孔的剩余实体部分的材料弹性(R)和电阻(RE)。

尽管已公开了这些阴和阳电连接器的优选实施例，但可以理解，在不脱离本发明的情况下可做出多种变化。例如，阴电连接器内的孔可采取许多其它的多边形或闭合曲线形状，只要各孔间沿圆周留有实体部分即可。另外，每个阴电连接器内的插座部分可具有各种多边形或圆截面形状。再者，阳和阴电连接器均可通过焊接或单独的夹紧套管连至其相应的导线。已以示例方式公开了各种材料，但是，当然也可采用多种其它材料。权利要求书是要覆盖这些及任何其它的不同于所公开的实施例但属于本发明的实质精神之范围内的技术内容。

Claims (43)

1.一种阴电连接器，它与一电导线电连接，所述阴电连接器包括：

一个线固定部分，它牢固地安装于所述线的预定部分上；

一个插座部分，它与所述线固定部分电连接，所述插座部分是空心的，并可与一阳电连接器成对配合；和

一对孔，纵向并置于所述插座部分中，每一孔由一围绕它的内缘界定，所述的这对孔通过其间的所述插座部分的实体部分沿圆周彼此隔开。

2.根据权利要求1的阴电连接器，其中：

所述的围绕所述的一对孔的每一个的内缘进一步由至少四个直缘部分界定，这四个直缘部分形成梯形。

3.根据权利要求2的阴电连接器，其中：

相邻的一对所述缘部分垂直交叉设置，以在其间形成直角。

4.根据权利要求3的阴电连接器，其中：

围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘是矩形的，且在纵向是伸长的。

5.根据权利要求4的阴电连接器，其中：

所述矩形内缘的至少一个角呈圆形。

6.根据权利要求1的阴电连接器，其中：

在所述插座部分中围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘进一步由至少三个直缘部分界定。

7.根据权利要求6的阴电连接器，其中：

围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘为八边形。

8.根据权利要求7的阴电连接器，其中：

所述八边形内缘是在纵向伸长的。

9.根据权利要求6的阴电连接器，其中：

每一所述内缘形成一L形孔。

10.根据权利要求1的阴电连接器，进一步包括：

一个颈部分，它与所述线固定部分及所述插座部分电连接；和

一个引导部分，它电连接至所述插座部分并从插座部分同轴地伸出，而且有一定角度的外向扩张。

11.根据权利要求10的阴电连接器，还包括：

一个基体部分，它呈筒形，并电连接至所述线固定部分和所述颈部分，而且直线并置在所述线固定部分和所述颈部分之间，所述基体部分与相邻的所述颈部分同轴。

12.根据权利要求10的阴电连接器，其中所述插座部分包括：

一个筒体部分和一个套管部分，所述筒体部分呈圆筒形，且与相邻的所述颈部分电连接，并从颈部分同轴延伸，所述套管部分与所述筒体部分电连接且从筒体部分同轴伸出，并具有比相邻的筒体部分小的直径，所述套管部分的内表面与阳电连接器相配合。

13.根据权利要求1的阴电连接器，它是从导电金属材料冲压成的单件。

14.根据权利要求1的阴电连接器，其中：

所述的一对孔彼此对称。

15.一种阴电连接器，它与一电导线电连接，所述阴电连接器包括：

一个线固定部分，它牢固装至所述线的预定部分上；

一个基体部分，它呈筒形并电连接至所述线固定部分；

一个颈部分，它电连接于所述基体部分，所述基体部分直线并置于所述线固定部分和所述颈部分之间，所述颈部分与相邻的所述基体部分同轴；

一个插座部分，它与所述颈部分电连接并从颈部分同轴延伸，所述插座部分是中空的并可与阳电连接器配合，所述插座部分由一个筒体部分和一个套管部分限定，所述筒体部分呈圆筒形并与相邻的所述颈部分电连接，且从所述颈部分同轴延伸，所述套管部分电连接至所述筒体部分并从筒体部分同轴伸出，且具有比相邻的所述筒体部分小的直径，所述套管部分的内表面可与阳电连接器配合；

一对孔，其中每一个由一内缘界定，这对孔纵向并置在所述插座部分中，围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘进一步由至少四个直缘部分界定，以形成多边形，所述的一对孔彼此对称，并通过其间的所述插座部分的实体部分沿圆周彼此隔开；和

一个引导部分，它电连接至所述插座部分并从插座部分同轴伸出，且按一定角度向外扩张。

16.一种阳电连接器，它与一电导线电连接，所述阳电连接器包括：

一个线固定部分，它牢固装至所述线的预定部分上；

一个加粗部分，它电连接至相邻的所述线固定部分，所述加粗部分具有周壁；和

一芯轴部分，它电连接至相邻的所述加粗部分，所述芯轴部分具有柱状壁，此柱状壁的直径小于所述加粗部分的所述周壁的横向尺寸，所述芯轴部分还具有一纵向凹槽，所述纵向凹槽具有与所述芯轴部分的纵向轴平行的槽底。

17.根据权利要求16的阳电连接器，其中：

所述纵向凹槽与沿所述芯轴部分纵向延伸的一个缝相重合。

18.根据权利要求17的阳电连接器，其中：

所述纵向凹槽具有V形断面构造。

19.根据权利要求16的阳电连接器，还包括：

一个细颈部分，它电连接至所述线固定部分和所述加粗部分；和

一个端头部分，它具有从所述芯轴部分指向外的锥形结构。

20.根据权利要求19的阳电连接器，还包括：

一个基体部分呈筒形，它电连接至并直线并置在所述线固定部分和所述细颈部分之间，所述基体部分与相邻的所述细颈部分同轴。

21.根据权利要求16的阳电连接器，其中：

所述芯轴是可径向压缩的。

22.根据权利要求16的阳电连接器，它作为单体由导电金属材料冲压制成。

23.一种阳电连接器，它与一电导线电连接，所述阳电连接器包括：

一个线固定部分，它牢固装至所述导线的预定部分；

一个基体部分，呈筒形，它电连至所述线固定部分并从线固定部分之间延伸；

一个细颈部分，它电连接至所述基体部分并与之同轴并置；

一个加粗部分，它电连接至相邻的所述细颈部分并从细颈部分同轴延伸，所述加粗部分具有周壁，若垂直于其纵轴测量，周壁的尺寸大于所述细颈部分；

一个芯轴部分，它电连接至相邻的所述加粗部分并从加粗部分同轴伸出，所述芯轴部分具有小于所述加粗部分的所述周壁的所述横向尺寸的直径，所述芯轴还具有一个纵向凹槽，所述纵向凹槽具有平行于所述纵轴的槽底，所述纵向凹槽的所述槽底与沿所述芯轴纵向延伸的一个缝相重合，所述纵向凹槽具有V形断面构造，以便所述芯轴可以径向压缩；和

一个端头部分，它具有从所述芯轴部分指向外的锥体结构。

24.一种电连接结构，包括：

一个阴电连接器，它包括：

一个线固定部分，它牢固装至所述线的预定部分上；

一个插座部分，它与所述线固定部分电连接，所述插座部分是中空的；和

一对孔，它们纵向并置于所述插座部分中，每一孔由一内缘界定，所述的这对孔通过其间的所述插座部分的实体部分沿圆周彼此隔开；

一个阳电连接器，包括：

一个线固定部分，它牢固装至所述线的预定部分上；

一个加粗部分，它电连接至相邻的所述线固定部分，所述加粗部分具有周壁；和

一个芯轴部分，它电连接至相邻的所述加粗部分并从加粗部分同轴伸出，所述芯轴部分具有柱状壁，此柱状壁的直径小于所述加粗部分的所述周壁的横向尺寸，所述芯轴还具有一个纵向凹槽，所述纵向凹槽具有与所述纵轴平行的内槽底；并且

所述阳电连接器的所述芯轴部分可插入所述阴电连接器的所述插座部分中，以便所述阳和阴电连接器可以彼此电连接，所述的阴电连接器中的所述的一对孔和所述阳电连接器的所述纵向凹槽容许所述阳电连接器容易地插入所述阴电连接器的所述插座部分中。

25.根据权利要求24的电连接结构，其中：

围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘进一步由至少四个直缘部分界定，这些直缘部分形成四边形。

26.根据权利要求25的电连接结构，其中：

一对相邻的所述缘部分垂直交叉，以在其间形成直角。

27.根据权利要求26的电连接结构，其中：

围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘呈矩形并在纵向伸长。

28.根据权利要求27的电连接结构，其中：

所述矩形内缘的至少一个角呈圆形。

29.根据权利要求24的电连接结构，其中：

围绕所述插座部分中的所述的一对孔的每一个的所述内缘进一步由至少三个直缘部分限定。

30.根据权利要求29的电连接结构，其中：

围绕所述的一对孔的每一个的所述内缘为八边形。

31.根据权利要求30的电连接结构，其中：

所述八角形内缘是在纵向加长的。

32.根据权利要求29的电连接结构，其中：

每一所述内缘如此成形，以在其中形成一L形孔。

33.根据权利要求24的电连接结构，进一步包括：

一个颈部分，它电连接至所述线固定部分和所述插座部分；和

一引导部分，它电连接至所述插座部分并从插座部分同轴引出，且按一定角度向外扩张。

34.根据权利要求33的电连接结构，还包括：

一个基体部分，呈筒形，它电连接至所述线固定部分和所述颈部分并直线并置于其间，所述基体部分与相邻的所述颈部分同轴。

35.根据权利要求33的电连接结构，其中所述插座部分包括：

一个筒体部分和一个套管部分，所述筒体部分呈圆筒形，它与相邻的所述颈部分电连接并从颈部分同轴延伸，所述套管部分电连接至所述筒体部分并从筒体部分同轴伸出，且具有小于相邻的所述的筒体部分的直径，所述套管部分的内表面可与阳电连接器配合。

36.根据权利要求24的电连接结构，其中：

所述阴电连接器是作为单体由导电金属材料冲压制成。

37.根据权利要求24的电连接结构，其中：

所述的一对孔彼此对称。

38.根据权利要求24的电连接结构，其中：

所述纵向凹槽与沿所述芯轴部分纵向延伸的一个缝相重合。

39.根据权利要求38的电连接结构，其中：

所述纵向凹槽具有V形断面构造。

40.根据权利要求24的电连接结构，还包括：

一个细颈部分，它电连接至所述线固定部分和所述加粗部分；和

一个端头部分，它具有从所述芯轴部分指向外的锥状结构。

41.根据权利要求40的电连接结构，还包括：

一个基体部分，呈筒体，它电连接至所述线固定部分和所述细颈部分，并直线并置于其间，所述基体部分与相邻的所述细颈部分同轴。

42.根据权利要求24的电连接结构，其中：

所述芯轴部分可径向压缩。

43.根据权利要求24的电连接结构，其中：

所述阳电连接器是作为单体由导电金属材料冲击而成。

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