CN1134050A - 自锁式配合接头结构 - Google Patents

Abstract

一种配合接头结构包括一大致盒形的凹接头，构成一个带有从其底壁上形成的可挠曲悬臂触接梁的插座。该梁包括一圆角触部。凸接头可在给定的插入方向A插入插座内并包括用于使悬臂触接梁偏转并啮合其触部的触接凸轮。触接凸轮包括一个以相对于所述插入方向较小的锐角延伸的引导斜面，用于啮合触部并偏转悬臂触接梁和一个以相对于所述插入方向较大的锐角延伸的后缘锁定面，用于在悬臂触接梁的触部和凸接头的触接凸轮之间提供锁定抵触借此将凸接头可拆卸地锁定到凹接头上。

Description

自锁式配合接头结构

本发明涉及电器连接件技术，尤其涉及一种电器连接件组件，其中一对连接件通过连接件的配合接头的相互啮合锁定在一起。

一般来说，电器连接件组件通常包括一对电器连接件，如插头和插座或其他以特殊构形配合在一起的凸连接件和凹连接件。每个连接件通常包括一个绝缘的或不导电的外壳，在该外壳内安装有一个或一个以上的电器接头。这些接头可牢固地接上电线或电缆，或连接件中的一个或两个可以安装到一块带有连接到其线迹上的接线端的印刷电路板上。在任何情况下，两个配合连接件的接头还以特殊的构形配合或相互连接。例如，凹接头或插座可以接纳凸接头或插头。

在上述特征的连接件组件中，配合连接件之间的可靠连接一般是由下述措施中的一个或多个来保证的：(a)连接件外壳之间的可靠锁定；(b)接头之间的可靠锁定；或(c)外壳和/或接头之间的摩擦固持。迄今，这些措施中的每一个都带来了许多问题。

具体地说，当锁定功能是由连接件外壳之间的可靠锁定，例如整体地模造或分开的金属插销，来实现时，外壳经常导致复杂的模具或昂贵的辅助元件和组件，因此，为了装纳这些锁定机构，就要将整个连接件组件的外罩尺寸制得较大。特别是在当代要使电气连接件组件超小型化的计划中这是很不希望有的。在辅助金属插销的情况下，分开的冲模和辅助组件的生产过程的成本会大大地增加与连接件有关的成本。此外，插销可能会无意地从外壳上解锁、断裂或掉下，从而使连接件无意地松脱。

当接头自身之间有可靠的锁定时，如果不是不可能脱开的话，便是过大的配合力常会使连接件的脱离配合变得困难。当为了使锁定机构松释而必须“致动”相互锁接的接头中的一个或两个时，这种情况尤其如此。换句话说，如可压低的凸轮或楔形件之类的锁定机构必须手动松释开以脱开接头。此外，当连接件经历反复的配接过程时，接头之间的销接经常会导致接头中的一个或两个受到破坏。可松释的插销的锁接能力最终会随次数的增加而降低。

在连接件会受到可导致其不受控的和不希望有的脱离配合的振动或热膨胀的环境中，接头和/或连接件外壳的摩擦固持会受到不好的影响。此外，太紧的摩擦连接在完成连接件的配合时不会给使用者提供灵敏的反馈信息，从而增加了在这种应用中断开电路和不完整或局部配合的危险。

本发明是要通过采用一种可拆卸地插接的配合接头结构来提供配合接头之间的可靠连接的方式解决许多上述问题，该配合接头结构不仅兼顾了结构在经历许多次配合过程后的锁固能力，而且还在完成了凸、凹接头的配合后提供灵敏的或触感的反馈信息。

因此，本发明的目的是提供一种用于可拆卸地将一对电气连接装置或连接件插接在一起的新的和改进的配合接头结构。

在本发明的一个示范实施例中，接头结构一般包括一个平的凸片接头。大致盒形的凹接头接纳该凸片接头。凹接头具有一个带有一圆弧触部的可挠曲的悬臂触梁，该触部在片接头在给定的插入方向插入凹接头后会由凸片接头啮合和偏转。

本发明设想：凸片接头包括一个整体的触接凸轮，用于在片接头完全插入凹接头内后啮合凹接头的圆弧触部。触接凸轮具有一个以相对于插入方向较小的锐角延伸的引导斜面，用于偏转悬臂触接梁和啮合其触部。触接凸轮还具有以相对于插入方向较大的锐角延伸的后缘锁定面，用于在悬臂梁的触部和凸接头的触接凸轮之间提供锁定结合抵触，从而将凸接头可拆卸地锁定到凹接头上。

在本发明的一个较佳实施例中，凸片接头包括一个带有触接凸轮的冲压成形的薄片金属件，触接凸轮在接头的平面部分上整体地形成。

凹接头的悬臂触接梁是互补地成形，用于接纳凸接头并与其面接合。具体地说，悬臂触接梁以相对于凸接头的插入方向较小的锐角从凹接头的底壁向上和向后朝凹接头的触部延伸，用于通过触接凸轮的引导斜面逐渐地啮合。在触部的另一侧，梁以相对于插入方向的较大锐角延伸，以便与触接凸轮的后缘锁定面锁定啮合。

最后，本发明还包括一个连接件组件，其中，第一和第二绝缘连接件外壳分别安装所公开的锁定凸和凹接头结构。

本发明的其他目的、特征和优点从下面结合附图所作的详细说明中可以明了。

本发明被认为具有新颖性的特征在所附的权利要求书中具体地提出了。通过下面结合附图所作的说明就能很好地理解本发明，连同其目的和优点，其中，附图中同样的标号表示同样的元件，其中：

图1是本发明的带有脱开的凸接头和凹接头的配合接头结构的透视图；

图2是凹接头的截断竖向剖视图，凸接头与其啮合着；

图3是凹接头的配合端的截断竖向剖视图，凸接头正要被插入其内；

图4是类似于图3的视图，但凸接头部分地插入凹接头内并使凹接头的可挠曲的悬臂触接梁偏转；

图5是类似于图4的视图，但凸接头完全进入了凹接头内；

图6是现有技术的连接件组件的竖向剖视图，该组件包括在连接件外壳之间的一个插销结构；

图7是结合有本发明的配合接头结构的连接件组件的竖向剖视图。

请详细参见附图，首先参见图1，本发明结合在总的以标号10表示的配合接头结构中，其包括总的以标号12标示的大致平的凸片接头，和总的以标号14标示的大致盒形的凹接头。凸接头12包括一个用于联接到一块印刷电路板的线迹上的尾部16，如后面所明了的那样。凹接头14包括一对用于压接住电缆22的导体20或否则终接于其上的压接臂18。

更具体地说，凸片接头12是由导电的薄板金属材料冲压成形的，带有一个形成接头的接线端的尾部16和一个形成接头的配合端或片端的大致平的部分24。凸片接头12的平的部分包括一个纵向延伸的加强肋26和用于刮入连接件外壳的塑料以将接头固定在其内的突舌28。叶片部分24的末端制倒角或制成锥形，如标号38所示处，以便于凸接头沿箭头“A”所示插入方向插入凹接头14内。最后，凸片接头包括一个总的以标号32标示的触接凸轮，其是在接头的配合端处由平的部分24形成的，这将在后面详细讨论。应该理解的是，凹接头14的压接臂18和凸接头的接线端只是示范性的，凹、凸接头可以包括现有技术已知的任何这种接线端。

凸接头14是由导电的薄板金属材料制成的并包括一个由一顶壁34，一底壁36和一对侧壁38形成的盒形配合端，其功能是在插入凹接头时使凸片接头12对中并对其导引。总的以标号42标示的可挠曲的悬臂触接梁是从接头的盒形配合端的范围内的底壁36的向前边缘上向上和向后形成的并朝着压接臂13用于啮合凸接头12的触接凸轮32，如后面所描述的那样。第二对压接臂44设于导体压接臂18的后侧的凸接头14的接线端处用于压在电缆22的外侧绝缘层或包覆层46上，以便为其提供应变消除装置。

结合图1参见图2，凹接头14的可挠曲悬臂触接梁42是大致U形的并包括一个底腿48，底腿48具有一个用于在标号52处啮合底壁32的内侧的自由端50。顶腿54是从底壁36的前缘在盒形凹接头的范围内向上向后悬臂地伸出。触接梁的底腿48和顶腿54是由一个弯曲的或圆角的触接部分56连接起来的。从图2可以清楚地看出，触接梁42的这种特殊形状包括一个在顶腿54上的斜面54a，其从触接部分56的一侧以相对于箭头“A”的插入方向较小的锐角延伸。在触接部分56的另一侧上，该梁的形状包括锁定面56a，其以相对于插入方向“A”的较大的锐角延伸。

还参见图2，如上所述，凸片接头12具有一个总的以标号32标示并从平的部分24伸出的整体圆角触接凸轮。此触接凸轮与可挠曲悬臂触接梁42操作地关联。更具体地说，触接凸轮3 2具有一个引导斜面60，其以相对于插入方向“A”的较小锐角延伸以便在凸片接头插入凹接头时逐渐地偏转触接梁42并压制在斜面54a和触接部分56上。由于引导斜面60的较小的锐角以及触接梁的表面54a的相应的小的锐角，因此将凸接头插入凹接头只需较小的插入力。触接梁的触接部分56a可包括一个具有较高正交力作用的区域61，用于在两个接头的配合状态下改善它们之间的接触。

触接凸轮32还包括一个后缘锁定面62，其以相对于插入方向“A”较大的锐角延伸。斜的锁定面62用于在悬臂触接梁42的触接部分56和触接凸轮32之间提供锁定接合以便借此将凸接头12可拆卸地锁定到凹接头14上。

注意到图2中的点划线66代表切于触接凸轮32的后缘锁定面62和悬臂触接梁42的触接部分56的锁定面56a之间的配合接触面的平面，就能理解触接凸轮32的功能作用和悬臂触接梁42的构形。箭头68代表切平面66的法向轴线，即两个配合接头之间随与插入方向“A”相反的作用于凸接头上的拉力而变的法向力的轴线。箭头70代表法向力68平行于插入方向“A”的分量，其代表接头之间的锁定力。此种构形提供了可靠的高接触力连接并允许以较高的临界力使接头结构脱离配合而没有使接头损坏的危险，因为接头的相互啮合是在两个圆角部分上(即以相对于轴线66不是零度的角度)。此圆角构形实际上便于连接件的配合。换句话说，因悬臂触接梁42的反弹力，圆角构形会产生“拉进效应”。此外，因触接凸轮32的后缘锁定面62的和触接梁42的锁定面56a的突变角度，在凸接头的插入过程中，插入力会突然减小，而且还因触接梁的反弹，给使用者提供了插头已完全配合的灵敏的反馈信息。

从上述可以理解到，配合接头结构的可靠性是由上述配合轮廓来保证的，而连接则可抵抗如振动和其他无意的脱开连接之类的情况。接头结构的低配合力连同其较大的脱离配合力就避免了在使用时发生不希望有的脱开，而且还可在没有采用如可压下凸轮、楔形件或其他的释开机构等的致动装置的情况下使接头脱开。

图3-5示出了接头结构10的凸接头12插入凹接头14内的顺序状态。详细地说，图3示出了凸接头12在插入凹接头14的盒形配合端内之前的状态。可以看出凹接头的可挠曲悬臂触接梁42处于未受压未偏转的状态。

图4示出了凸接头12部分地插入凹接头14内的状态，凸接头的触接凸轮32使悬臂触接梁42发生偏转。在这个动作过程中，触接凸轮压制在触接梁上，即触接凸轮的引导斜面60以最小的插入力使触接梁的触接面54a逐渐发生偏转并压制在其上。片接头就由凹接头的顶壁上的掣子40定心并导入凹接头内。

图5示出了凸接头12完全插入凹接头14内的状态。此完全插入位置相当于图2所示并在上面详细描述的两个接头的相对位置。尽管因凸接头的引导斜面60和凹接头的触接面54a的角度较小而可用最小的力将凸接头在箭头“A”的方向上插入凹接头内，但为了在箭头“B”方向上拉出凸接头，必须施加相当大的力才能克服由凸接头上的面62的和凹接头上的锁定面56a的较大的角度产生的锁定力，如上面相对于图2所述的那样。

图6示出了总的以标号70标示的电气连接件，其是现有技术中见到的连接件的典型元件。一般地说，连接件组件包括一个装有多个凸接头74的第一连接件72，凸接头74在其配合端具有凸接头销或插片76及在其终接端具有尾部78。尾部用于插入印刷电路板82上的孔眼80内以便联接到电路板上的线迹上和/或孔眼内。接头销76用于插入互补配合的第二连接件88的凹接头86的配合端84内。凹接头连接到独立的电缆90上，类似于上述的凹接头14。连接件组件70的第一和第二连接件72和88通过连接件外壳并借助连接件72上的闩接臂92牢固地锁定在一起，该闩接臂具有一个用于与连接件88的闩接臂98上的锁定凸起部96卡扣锁接啮合的钩部94。

图7示出了总的以标号100标示的连接件组件，其中插座连接件102包括一个绝缘外壳103，其内装有多个上面参照图1-4描述的凸片接头12。插头连接件104包括一个绝缘外壳105，其用于插入插座连接件102的空穴106内。插头连接件装有多个上面参照图1-4描述的凹接头14。根据本发明，连接件组件100的连接件102和104通过凸接头12和凹接头14之间的相互啮合牢固地锁定起来，如图1-5所示和上面所描述的那样。

现在，通过将图7的连接件组件与图6的现有技术的连接件组件70作比较，可以看出，连接件组件100的整个外罩尺寸或轮廓与连接件组件70相比是如何减小的，连接件组件70采用了一个在连接件外壳之间而不是如本发明所设想的直接在接头之间的锁定装置。

应该理解的是，在不脱离本发明的精神或其实质特征的情况下，本发明可以体现在其他具体的形式中。因此，本发明的实例和实施例在各个方面都应视为是说明性的而不是限制性的，并且本发明并不局限于在此给出的细节。

Claims (9)

1.在一种配合接头结构(10)中，该配合接头结构包括：

一个大致平的凸片接头(12)；

一个大致盒形的凹接头(14)，用于接纳该凸片接头并具有一个带有一圆弧触部(56)的可挠曲的悬臂触梁(42)，该触部在片接头在给定的插入方向(A)插入凹接头(14)后会由凸片接头(12)啮合和偏转；

其特征在于：

凸片接头(12)具有一个整体的触接凸轮(32)，用于在片接头插入凹接头(14)内时啮合凹接头(14)的圆弧触部(56)，触接凸轮具有

一个以相对于插入方向(A)较小的锐角延伸的引导斜面(60)，用于在将凸片接头(12)插入凹接头(14)内的过程中以最小的插入力逐渐地偏转悬臂触接梁(42)和啮合悬臂触接梁(42)的触部(56)；

一个以相对于插入方向(A)较大的锐角延伸的后缘锁定面(62)，用于在触部(56)和触接凸轮(32)之间提供牢固的结合抵触，从而将凸接头(12)可拆卸地锁定到凹接头(14)上。

2.在如权利要求1所述的配合接头结构中，其特征在于：所述凸片接头(12)包括一个带有触接凸轮(32)的冲压成形的薄片金属件，触接凸轮由在该接头的平面部分(24)上整体地形成的圆角突出部形成。

3.在如权利要求1所述的配合接头结构中，其特征在于：悬臂触接梁(42)包括：

一个具有一斜面(54a)的腿(54)，该斜面以相对于插入方向“A”较小的锐角从所述触部(56)的一侧向后延伸，用于与触接凸轮(32)的引导斜面(60)啮合；

一个锁定面(56a)，其以相对于插入方向“A”较大的锐角从所述触部(56)的另一侧延伸，用于与触接凸轮(32)的后缘锁定面(62)锁定啮合。

4.一种配合接头结构(10)，其包括：

一个其内带有一个可挠曲悬臂触接梁(42)并形成插座的凹接头(14)，该梁包括一个圆角的触部(56)；

一个在给定的插入方向(A)上插入凹接头(14)的插座内的凸接头(12)，其包括一个圆角的触接凸轮(32)，该触接凸轮用于逐渐地偏转悬臂触接梁(42)并与其触部(56)啮合，该触接凸轮具有

一个以相对于所述插入方向(A)较小的锐角延伸的引导斜面(60)，用于以最小的插入力逐渐地偏转悬臂触接梁；

一个以相对于所述插入方向较大的锐角延伸的后缘锁定面(62)，用于在触部(56)和触接凸轮(32)之间提供牢固的结合抵触，从而将凸接头(12)可拆卸地锁定到凹接头(14)上。

5.如权利要求4所述的配合接头结构，其特征在于：所述凸片接头(12)包括一个带有触接凸轮(32)的冲压成形的薄片金属件，触接凸轮在该接头的平面部分(24)上整体地形成。

6.在如权利要求4所述的配合接头结构，其特征在于：接头的插座是盒形的并包括一个顶壁(34)，一个底壁(36)和一对侧壁(38)；悬臂触接梁(42)从所述底壁(36)向上和向后突出并包括：

一个具有一斜面(54a)的腿(54)，该斜面以相对于插入方向“A”较小的锐角延伸，用于与触接凸轮(32)的引导斜面(60)啮合；

一个锁定面(56a)，其以相对于插入方向“A”较大的锐角从所述触部(56)的另一侧延伸，用于与触接凸轮(32)的后缘锁定面(62)锁定啮合。

7.一种连接件组件(100)，其包括：

一个第一电气连接件(104)，其包括一个装有多个凹接头(14)的绝缘外壳(105)，每个凹接头形成一个带有一可挠曲悬臂触接梁(42)的插座，该触接梁是从凹接头的一底壁(36)上形成的并包括一个圆角的触部(56)；

一个用于配合第一电气连接件的第二电气连接件(102)，其包括一个装有多个凸接头(12)的绝缘外壳(103)，每个凸接头可在给定的插入方向(A)上插入凹接头(14)的插座内并包括一个用于使凹接头的悬臂触接梁(42)偏转并与其触部(56)啮合的圆角的触接凸轮(32)，该触接凸轮具有

一个以相对于所述插入方向(A)较小的锐角延伸的引导斜面(60)，用于在将凸接头插入插座内的过程中以最小的插入力偏转悬臂触接梁；

一个以相对于所述插入方向(A)较大的锐角延伸的后缘锁定面(62)，用于在触部(56)和触接凸轮(32)之间提供牢固的结合抵触；

借此，在将第一连接件(104)完全插入第二连接件(102)内时，凸接头(12)就可拆卸地锁定到凹接头(14)上。

8.如权利要求7所述的电气连接件组件，其特征在于：所述凸接头(12)的每一个都包括一个带有触接凸轮(32)的冲压成形的薄片金属件，触接凸轮由在该接头的平面部分(24)上整体地形成的圆角突出部构成。

9.如权利要求7所述的电气连接件组件，其特征在于：每一个凹接头(14)的插座是盒形的并包括：

一个顶壁(34)，一个底壁(36)和一对侧壁(38)；

和悬臂触接梁(42)包括：

一个具有一斜面(54a)的腿(54)，该斜面以相对于插入方向“A”较小的锐角从所述底壁(36)向上向后延伸，用于与触接凸轮(32)的引导斜面(60)啮合；

一个锁定面(56a)，其以相对于插入方向“A”较大的锐角从所述触部(56)的另一侧延伸，用于与触接凸轮(32)的后缘锁定面(62)锁定啮合。

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