CN113270761A - 具有一体联接环的圆形连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器，包括外壳和联接环。外壳具有触头接收通道和带有联接环保持突起的外壁。联接环一体地安装在外壳上。联接环在第一位置和第二位置之间可移动。弹簧一体地定位在联接环上。当联接环移动到第二位置时，弹簧处于受力位置。在联接环中设置有开口，这些开口位于弹簧附近。开口的尺寸设计成允许去除在电连接器的制造期间产生的残留材料。

Description

具有一体联接环的圆形连接器
技术领域
本发明涉及一种具有一体联接环的圆形连接器。特别地，本发明涉及一种圆形连接器，该圆形连接器通过增材制造工艺制造，并且在其上一体地模制有联接环。
背景技术
使用传统制造工艺制造的圆形连接器包括必须制造和组装的许多不同的单个部件。许多部件包括壳体、联接环和弹簧臂，必须分别模制或成型然后组装才能完成圆形连接器组件。这是昂贵且耗时的过程，因为制造和组装需要各种模具和工具。
替代地，可以使用3D打印或其他增材制造工艺来制造各种连接器。虽然这种类型的工艺对某些连接器有利，但3D打印或其他增材制造工艺对于产品特征不允许清除足够的残留树脂或粉末的连接器无效。
因此，有益的是提供一种具有所需产品特征的圆形连接器，例如一体联接环和一体弹簧夹，其可以使用3D打印或其他增材制造工艺制造，同时允许从连接器中完全清除残留的树脂。
发明内容
实施例涉及一种电连接器，其包括外壳和联接环。外壳具有触头接收通道和带有联接环保持突起的外壁。联接环一体地安装在外壳上。联接环在第一位置和第二位置之间可移动。弹簧一体地定位在联接环上。当联接环移动到第二位置时，弹簧处于受力位置。在联接环中设置有开口，这些开口位于弹簧附近。开口的尺寸允许去除在电连接器的制造期间产生的残留材料。
附图说明
图1是本发明的圆形电连接器的说明性实施例的前透视图。
图2是图1的圆形连接器的后透视图。
图3是与图1的圆形连接器配合的配合连接器的透视图。
图4是在配合连接器上的处于初始位置的图1的圆形电连接器的横截面图。
图4a是图4的4a所指区域的放大图。
图5是在配合连接器上的处于部分插入位置的图1的圆形电连接器的横截面图。
图5a是图5的5a所指区域的放大图。
图6是在配合连接器上的处于完全插入位置的图1的圆形电连接器的横截面图。
图6a是图6的6a所指区域的放大图。
图7是本发明的替代的圆形电连接器的说明性实施例的前透视图。
图8是图7的圆形连接器的后透视图。
图9是图7的联接环的透视图。
图10是在配合连接器上的处于初始位置的图7的圆形电连接器的横截面图。
图11是在配合连接器上的处于部分插入位置的图7的圆形电连接器的横截面图。
图12是在配合连接器上的处于完全插入位置的图7的圆形电连接器的横截面图。
具体实施方式
实施例涉及一种电连接器，其包括外壳和联接环。外壳具有触头接收通道和带有联接环保持突起的外壁。联接环一体地安装在外壳上。联接环在第一位置和第二位置之间可移动。弹簧一体地定位在联接环上。当联接环移动到第二位置时，弹簧处于受力位置。在联接环中设置有开口，这些开口位于弹簧附近。开口的尺寸允许去除在电连接器的制造期间产生的残留材料。
实施例涉及一种由增材制造工艺制造的电连接器。电连接器包括外壳和联接环。外壳具有触头接收通道和带有联接环保持突起的外壁。联接环一体地安装在外壳上，并且在第一位置和第二位置之间可移动。弹簧一体地定位在联接环上。当联接环移动到第二位置时，弹簧处于受力位置。开口设置在联接环中。开口位于弹簧附近，并且其尺寸允许去除在增材制造过程中产生的残留材料。在外壳和联接环之间设有间隙。由于联接环和外壳在相同的增材制造工艺中形成，因此联接环与外壳之间的间隙有助于清洁或去除多余的材料，并允许联接环绕外壳旋转。
实施例涉及一种制造具有一体联接环的电连接器的方法。该方法包括：在增材制造过程中打印圆形电连接器的主体；在打印主体的同时打印一体联接环，一体联接环与主体间隔开，以允许一体联接环相对于主体旋转；并通过在主体和一体联接环的打印期间形成的开口，去除在主体和一体联接环的打印和清洁过程中产生的残余残留物。
参考图1至图6所示的实施例，圆形电连接器插头组件总体上以10示出。本发明的组件包括电连接器外壳12和联接环14。外壳12和联接环14在3D打印工艺或其他增材制造工艺中一体模制。尽管联接环14可旋转地安装在外壳12上，但是联接环14不能从外壳12移除。外壳12和联接环14限定用于连接器组件的中心纵向轴线16。
外壳12包括配合面20和相反面向的导体接收面22。圆形外壁24在配合面20和导体接收面22之间延伸。触头接收通道26从配合面20穿过外壳12延伸到导体接收面22。触头接收通道26的尺寸设计成在其中接收触头(未示出)。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变触头接收通道26的数量和尺寸。
外壳12的外壁24包括围绕外壳12周向延伸的配合连接器接收部30。配合连接器接收部30从配合面20延伸到外壁24的联接环接收部32。一个或多个引导件或键状突起34从外壁24的配合连接器接收部30向外突出。键状突起34在平行于外壳12的纵向轴线16的方向上延伸。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变键状突起34的数量和位置。
联接环保持突起36从外壁24的联接环接收部32围绕外壳12周向延伸。在所示的说明性实施例中，联接环保持突起36定位成靠近导体接收面22，但与导体接收面22间隔开。联接环保持突起36具有前肩38和后肩40。前肩38和后肩40在基本上垂直于外壳12的纵向轴线16的方向上延伸。
联接环14包括配合面50和相反面向的背面52。圆形内壁54和圆形外壁56在配合面50和背面52之间延伸。联接环14的内壁54的直径大于外壳12的外壁24的直径。联接环14的配合面50与外壳12的配合面20大致对准定位。
联接环14具有配合连接器接收部55和外壳接收部57。第一锁定突起58从外壳接收部57的内壁54沿远离外壁56的方向延伸。第一锁定突起58从内壁54围绕联接环14周向延伸。在所示的说明性实施例中，第一锁定突起58定位成靠近背面52但与背面52间隔开。第一锁定突起58具有第一肩部60，该第一肩部60在基本上垂直于外壳12的纵向轴线16的方向上延伸。
第二锁定突起62从外壳接收部57的内壁54沿远离外壁56的方向延伸。第二锁定突起62从内壁54围绕联接环14周向延伸。在所示的说明性实施例中，第二锁定突起62比第一锁定突起58更靠近配合面50。第二锁定突起62具有第二肩部64，该第二肩部64在基本上垂直于外壳12的纵向轴线16的方向上延伸。
网状弹簧66一体地形成在外壳接收部57中。网状弹簧66在第一锁定突起58和第二锁定突起62之间延伸。网状弹簧66从外壁56延伸到内壁54。设置网状弹簧66以允许第二锁定突起62和配合连接器接收部55相对于第一锁定突起58运动，如在下文中将更充分描述的。虽然示出了网状弹簧，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他一体的柔性特征。
当打印时，联接环14与外壳12间隔开间隙67。间隙的尺寸可以变化。由于联接环14和外壳12是在相同的过程中形成的，并且由于无法将工具插入间隙67中以适当地形成部件，联接环14和外壳12必须通过增材制造工艺形成，例如但不限于3D打印。因此，当组件10的形成完成时，必须能够将多余的材料或不需要的材料从联接环14和外壳12上清除或去除。在联接环14和外壳12之间设置间隙67有助于清洁或去除多余的材料。间隙67还允许联接环绕外壳12旋转。
开口69设置在联接环14上。当配合连接器80完全配合在组件10中时，开口69允许看到凸轮突起92，从而提供适当配合的视觉指示。
当处于初始或未受力位置时，如图4所示，第一锁定突起58的第一肩部60和第二锁定突起62的第二肩部64能够相对于外壁24的联接环接收部32的联接环保持突起36绕外壳12沿周向移动。在该位置，网状弹簧66处于未受力的位置，从而允许联接环14和外壳12之间的有限的运动。然而，尽管联接环可以相对于外壳12移动，第一锁定突起58的第一肩部60和第二锁定突起62的第二肩部64与外壁24的联接环接收部32的联接环保持突起36的前肩38和后肩40的配合防止联接环14从外壳12上移开。
在联接环14的配合连接器接收部55的内壁54中设置一个或多个螺旋环形槽68。螺旋环形槽68从配合面50朝向背面52延伸。螺旋环形槽68具有设置在槽68的封闭端附近的锁定凹部70。
在外壳12的外壁24与联接环14的内壁54之间设有配合连接器接收凹部74。配合连接器接收凹部74从配合面20延伸到外壁24的联接环接收部32。
如图3最佳所示，配合连接器80具有配合面82和从其延伸的壁84。壁84限定空腔86，空腔86的尺寸设计成接收圆形电插头组件10的外壳12。壁84的内表面88具有引导或键状凹部90。键状凹部90在平行于外壳12的纵向轴线16的方向上延伸。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变键状凹部90的数量和位置。
一个或多个凸轮突起92在远离空腔86的方向上从壁84突出。凸轮突起92的尺寸设计成和定位在壁上，以与联接环14的螺旋环形槽68配合。
参照图4至图6，示出了圆形电插头组件10与配合连接器80的操作或配合。在图4中，圆形电插头组件10移动到与配合连接器80接合。当配合连接器80被安装到面板94等时，配合连接器80被保持在固定位置。当圆形电插头组件10移动到图5所示的位置时，外壳12的键状突起34移动到与配合连接器80的引导或键状凹部90对准。键状突起34与键状凹部90的配合用于将整个连接器插头组件10正确地配合到配合连接器80上。仅当键状突起34与键状凹部90对准时，配合连接器80才能够完全插入连接器插头组件10的配合连接器接收凹部74中。在键状突起34和键状凹部90正确对准的情况下，配合连接器80的凸轮突起92与螺旋环形槽68的端部对准。
一旦正确对准，电插头组件10就朝向面板94移动，使凸轮突起92进入螺旋环形槽68，如图4中最佳所示。在凸轮突起92位于螺旋环形槽68中的情况下，联接环14旋转，从而使螺旋环形槽68绕凸轮突起92旋转，如图5所示。发生这种情况时，由凸轮突起92施加在螺旋环形槽68的表面上的力使网状弹簧构件66膨胀并处于张紧状态。
继续旋转，直到将电插头组件10完全插入配合连接器80为止，如图6所示。在该位置，凸轮突起92位于螺旋环形槽68的锁定凹部70中。由于网状弹簧构件66试图朝向其未受力位置移动，因此凸轮突起92通过网状弹簧构件66施加的弹力而保持在锁定凹部70中。
为了从配合连接器80移除电插头组件10，必须对联接环14施加足够的旋转力，以克服弹簧构件66施加的弹力。
参考图7至图12所示的实施例，圆形电连接器插头组件总体上以110示出。本发明的组件包括电连接器外壳112和联接环114。外壳112和联接环114在3D打印工艺或其他增材制造工艺中一体模制。尽管联接环114可旋转地安装在外壳112上，但是联接环114不能从外壳112移除。外壳112和联接环114限定用于连接器组件的中心纵向轴线116。
外壳112包括配合面120和相反面向的导体接收面122。圆形外壁124在配合面120和导体接收面122之间延伸。一体的触头接收通道126从配合面120穿过外壳112延伸到导体接收面122。触头接收通道126的尺寸设计成在其中接收触头(未示出)。触头可以具有各种构造。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变触头接收通道126的数量和尺寸。
外壳112的外壁124包括围绕外壳112周向延伸的配合连接器接收部130。配合连接器接收部130从配合面120延伸到外壁124的联接环接收部132。一个或多个引导件或键状突起134从外壁124的配合连接器接收部130向外突出。键状突起134在平行于外壳112的纵向轴线116的方向上延伸。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变键状突起134的数量和位置。
联接环保持突起136从外壁124的联接环接收部132围绕外壳112周向延伸。在所示的说明性实施例中，联接环保持突起136定位成靠近导体接收面122，但与导体接收面22间隔开。联接环保持突起136具有前肩138和后肩140。前肩138和后肩140在基本上垂直于外壳112的纵向轴线116的方向上延伸。
联接环114包括配合面150和相反面向的背面152。圆形内壁154和圆形外壁156在配合面150和背面152之间延伸。联接环114的内壁154的直径大于外壳112的外壁124的直径。联接环114的配合面150与外壳112的配合面120大致对准定位。
联接环114具有配合连接器接收部155和外壳接收部157。锁定突起158从外壳接收部157的内壁154沿远离外壁156的方向延伸。锁定突起158从内壁154围绕联接环114周向延伸。锁定突起158具有第一肩部160，该第一肩部60在基本上垂直于外壳112的纵向轴线116的方向上延伸。
一个或多个弹簧166一体地定位在外壳接收部157的内壁154上并且从外壳接收部157的内壁154沿远离外壁156的方向延伸。弹簧166具有锁定表面162。在所示的说明性实施例中，锁定表面162比锁定突起158更靠近背面152。在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用弹簧166的其他构造。
当打印时，联接环114与外壳112间隔开间隙167。间隙的尺寸可以变化。由于联接环114和外壳112是在相同的过程中形成的，并且由于无法将工具插入间隙167中以适当地形成部件，联接环114和外壳112必须通过增材制造工艺形成，例如但不限于3D打印。因此，当组件110的形成完成时，必须能够将多余的材料或不需要的材料从联接环114和外壳112上清除或去除。在联接环114和外壳112之间设置间隙167有助于清洁或去除多余的材料。
清洁开口169设置在联接环114上。清洁开口169位于弹簧166附近，并且从外壁156延伸穿过联接环114到内壁154。在该示意性实施例中，三个清洁开口169设置在联接环114上。然而，可以使用其他数量和位置的清洁开口169。当组件10的形成完成时，清洁开口169有助于从联接环114和外壳112去除多余的材料或不需要的材料。特别地，在制造中使用的可光固化树脂必须从组件110中完全冲洗掉以获得最佳性能。开口169防止液体材料截留，并允许充分的液化树脂排出和最终漂洗/清洁，从而产生优异的产品性能。
当处于初始或未受力位置时，如图10所示，第一锁定突起158的第一肩部160和弹簧166的锁定表面162能够相对于外壁124的联接环接收部132的联接环保持突起136绕外壳112沿周向移动。在该位置，弹簧166处于未受力的位置，从而允许联接环114和外壳112之间的有限的运动。然而，尽管联接环114可以相对于外壳112移动，第一锁定突起158的第一肩部160和弹簧166的锁定表面162与外壁124的联接环接收部132的联接环保持突起136的前肩138和后肩140的配合防止联接环114从外壳112上移开。
在联接环114的配合连接器接收部155的内壁154上设置一个或多个螺旋环形槽168。螺旋环形槽168从配合面150朝向背面152延伸。螺旋环形槽168具有设置在槽168的封闭端附近的锁定凹部170。
在外壳112的外壁124与联接环114的内壁154之间设有配合连接器接收凹部174。配合连接器接收凹部174从配合面120延伸到外壁124的联接环接收部132。
如图3最佳所示，配合连接器80具有配合面82和从其延伸的壁84。壁84限定空腔86，空腔86的尺寸设计成接收圆形电插头组件110的外壳112。壁84的内表面88具有引导或键状凹部90。键状凹部90在平行于外壳112的纵向轴线116的方向上延伸。在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变键状凹部90的数量和位置。
一个或多个凸轮突起92在远离空腔86的方向上从壁84突出。凸轮突起92的尺寸设计成和定位在壁上，以与联接环114的螺旋环形槽168配合。
参照图10至图12，示出了圆形电插头组件110与配合连接器80的操作或配合。在图10中，圆形电插头组件110移动到与配合连接器80接合。当配合连接器80被安装到面板94等上时，配合连接器80被保持在固定位置。当圆形电插头组件110移动到图11所示的位置时，外壳112的键状突起134移动到与配合连接器80的引导或键状凹部90对准。键状突起134与键状凹部90的配合用于将整个连接器插头组件110正确地配合到配合连接器80上。仅当键状突起134与键状凹部90对准时，配合连接器80才能够完全插入连接器插头组件110的配合连接器接收凹部174中。在键状突起134和键状凹部90正确对准的情况下，配合连接器80的凸轮突起92与螺旋环形槽168的端部对准。
一旦正确对准，电插头组件110就朝向面板194移动，使凸轮突起192进入螺旋环形槽168，如图10中最佳所示。在凸轮突起192位于螺旋环形槽168中的情况下，联接环114旋转，从而使螺旋环形槽168绕凸轮突起192旋转，如图11所示。当发生这种情况时，由凸轮突起192施加在螺旋环形槽168的表面上的力使联接环114运动，这继而使弹簧166弯曲并处于张紧状态。
继续旋转，直到将电插头组件110完全插入配合连接器80为止，如图12所示。在该位置，凸轮突起192位于螺旋环形槽168的锁定凹部170中。由于弹簧66试图返回到它们的未受力位置，因此凸轮突起92通过弹簧166施加的弹力而保持在锁定凹部170中。
为了从配合连接器80移除电插头组件110，必须对联接环114施加足够的旋转力，以克服弹簧166施加的弹力。
如上所述，制造具有一体联接环的电连接器的方法包括：在增材制造过程中打印圆形电连接器的主体；在打印主体的同时打印一体联接环，一体联接环与主体间隔开，以允许一体联接环相对于主体旋转；并通过在主体和一体联接环的打印期间形成的开口，去除在主体和一体联接环的打印和清洁过程中产生的残余残留物。
本发明的一体成型的电插头组件，具有捕获的联接环和一体的弹簧构件，可以通过消除各种松动件和与其相关联的组装过程而以显着降低的成本快速成型。弹簧构件在联接环中的集成消除了对前后插入物、固定夹以及传统粘合工艺和相应粘合剂的需求。一体模制的电插头组件的构造允许适当清洁与增材制造工艺相关的残留树脂。

Claims (14)

1.一种电连接器，包括：
具有一体的触头接收通道(26)的外壳(12)，所述外壳(12)具有外壁(24)，外壁具有联接环保持突起(36)；
一体地安装在外壳(12)上的联接环(14)，所述联接环(14)在第一位置和第二位置之间可移动；
一体地定位在所述联接环(14)上的弹簧(66)，当联接环(14)移动到第二位置时，所述弹簧(66)处于受力位置。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其中，在所述联接环(14)中设置有开口(69)，所述开口(69)的位置靠近所述弹簧(66)，所述开口(69)的尺寸设计成允许移除电连接器制造过程中产生的残留材料。
3.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述联接环保持突起(36)围绕所述外壳(12)周向延伸。
4.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述联接环保持突起(36)具有前肩(38)和后肩(40)，所述前肩(38)和后肩(40)在基本上垂直于所述外壳(12)的纵向轴线的方向上延伸。
5.根据权利要求4所述的电连接器，其中，所述联接环(14)具有配合连接器接收部(30)和外壳接收部(57)。
6.根据权利要求5所述的电连接器，其中，第一锁定突起(36)从所述外壳接收部(57)的内壁(54)沿远离所述外壳接收部(57)的外壁(56)的方向延伸。
7.根据权利要求6所述的电连接器，其中，所述第一锁定突起(36)从所述内壁(54)围绕所述联接环(14)周向延伸，所述第一锁定突起(36)具有第一肩部(60)，所述第一肩部(60)沿基本垂直于所述外壳(12)的纵向轴线的方向延伸。
8.根据权利要求7所述的电连接器，其中，第二锁定突起(36)从所述外壳接收部(57)的内壁(54)沿远离外壁(56)的方向延伸。
9.根据权利要求8所述的电连接器，其中，所述第二锁定突起(36)从所述内壁(54)围绕所述联接环(14)周向延伸，所述第二锁定突起(36)具有第二肩部(64)，所述第二肩部(64)沿基本垂直于所述外壳(12)的纵向轴线的方向延伸。
10.根据权利要求9所述的电连接器，其中，所述弹簧(66)是一体形成在所述外壳接收部(57)中的网状弹簧(66)，所述网状弹簧(66)在所述第一锁定突起(36)和第二锁定突起(36)之间延伸，所述网状弹簧(66)允许所述第二锁定突起(36)和配合连接器接收部(30)相对于所述第一锁定突起(36)移动。
11.根据权利要求9所述的电连接器，其中，在所述外壳(12)和所述联接环(14)之间设置有间隙(62)，其中，由于所述联接环(14)和外壳(12)是在同一过程中形成的，因此所述联接环(14)和外壳(12)之间的间隙(62)有助于清洁或去除多余的材料。
12.根据权利要求7所述的电连接器，其中，所述弹簧(66)从所述外壳接收部(57)的内壁(54)沿远离外壁(56)的方向延伸，所述弹簧(66)具有锁定表面(162)。
13.一种制造具有一体联接环(14)的电连接器的方法，所述方法包括：
在增材制造过程中打印圆形电连接器的主体(12)；
在打印所述主体(12)的同时打印一体联接环(14)，所述一体联接环(14)与所述主体(12)间隔开，以允许一体联接环(14)相对于主体(12)旋转；并且
通过在所述主体(12)和一体联接环(14)的打印期间形成的开口(69)，去除在主体(12)和一体联接环(14)的打印和清洁过程中产生的残余残留物。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在所述联接环(14)中打印一体弹簧(66)。
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