CN114520421A - 连接器 - Google Patents

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CN114520421A CN202011310353.3A CN202011310353A CN114520421A CN 114520421 A CN114520421 A CN 114520421A CN 202011310353 A CN202011310353 A CN 202011310353A CN 114520421 A CN114520421 A CN 114520421A
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邹洋
王黎明
李欣欣
唐泽斌
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Abstract

本发明涉及连接器。一种连接器，用于连接导线，该连接器包括：外壳，包括上壳体和下壳体，上壳体包括适于穿过导线的开口；设置在上壳体中的锁定装置，适于夹持在穿过该开口的导线上；以及设置在下壳体中的导电端子；其中，上壳体在被施加力时可相对于下壳体移动，以使得导电端子刺破导线的外绝缘皮以连接导线的导体部分。本发明提供的连接器可以为插入的导线提供预锁定功能，可以在将导线安装在连接器的外壳的过程中提供良好的导引，并且该连接器可适用于连接不同尺寸线径的导线。

Description

连接器
技术领域
本发明涉及线缆连接器，更具体地，涉及具有锁定装置的连接器。
背景技术
绝缘刺破技术被广泛地用于将导线连接至连接器的相应导电端子，通过连接器自身刺破导线的外绝缘皮实现导电端子与电性导体部分接触来实现线到线的连接，省去了剥除导线外绝缘皮的工序。例如，现有的刺破式连接器(IDC，Insulation DisplacementConnector)包括由上壳体和下壳体组成的绝缘外壳，导线插入穿过设置有导电端子的下壳体，通过下压上壳体带动导线下行，使导电端子刺破导线的外绝缘皮并与电性导体部分接触实现导通。然而，当导线插入连接器的绝缘外壳中时，由于不能提供夹持力，会造成导线容易从连接器退出，并且导线在绝缘外壳中的位置不固定，容易误操作，可能无法实现正常的连接或造成接触不良。
发明内容
针对现有的刺破式连接器缺乏夹持力，导线容易从连接器退出，并且导线在连接器的外壳中的位置不固定，容易误操作，可能无法实现正常的连接或造成接触不良的问题，本发明提供了一种连接器。
本发明的方面提出了一种连接器，所述连接器包括：外壳，包括上壳体和下壳体，所述上壳体包括适于穿过导线的开口；设置在所述上壳体中的锁定装置，适于夹持在穿过所述开口的导线上；以及设置在所述下壳体中的导电端子；其中，所述上壳体在被施加力时可相对于所述下壳体移动，以使得所述导电端子刺破所述导线的外绝缘皮以连接所述导线的导体部分。
根据前述方面，如上所概述的连接器还可以包括以下优选形式中的一个或多个。
在一些优选形式中，所述锁定装置包括：基部；以及设置在所述基部上的一对夹持臂部，所述一对夹持臂部之间形成插入腔，所述插入腔限定第一开口和第二开口，所述一对夹持臂部适于夹持在经由所述第一开口和所述第二开口插入到所述插入腔中的导线上。
在一些优选形式中，所述锁定装置还包括支撑部，所述支撑部在邻近所述插入腔的第二开口处连接到所述一对夹持臂部中的至少一个夹持臂部的外壁，用于支撑所述至少一个夹持臂部。
在一些优选形式中，所述第二开口小于所述第一开口。
在一些优选形式中，所述锁定装置还包括用于引导所述导线的导引结构，其中：所述导引结构设置在所述一对夹持臂部的至少一个夹持臂部的内壁上；和/或所述导引结构设置在所述基部上并位于所述一对夹持臂部之间。
在一些优选形式中，所述导引结构包括沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向延伸的、间隔排列的第一多个突起肋，所述第一多个突起肋包括至少一对突起肋，所述至少一对突起肋中的每对突起肋之间的宽度小于所述导线的直径。
在一些优选形式中，所述至少一对突起肋包括彼此具有不同高度的两对突起肋。
在一些优选形式中，当所述至少一对突起肋设置在所述基部上并位于所述一对夹持臂部之间时，所述至少一对突起肋中的每对突起肋的高度沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向逐渐增加。
在一些优选形式中，所述导引结构包括沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向延伸的至少一个凹槽，所述至少一个凹槽的宽度小于所述导线的直径。
在一些优选形式中，所述支撑部设置在所述基部上，其中，所述支撑部适于在导线插入穿过所述插入腔后被压溃。
在一些优选形式中，所述锁定装置适于可拆卸地安装在连接器的壳体中，其中，所述支撑部适于在导线插入穿过所述插入腔后被压溃。
在一些优选形式中，在所述基部上设置有向外延伸的凸台，用于在将所述锁定装置安装在所述连接器的上壳体中时对所述锁定装置进行限位。
在一些优选形式中，所述锁定装置还包括从所述支撑部的端部向外延伸的凸缘，用于在将所述锁定装置安装在所述连接器的上壳体中时对所述锁定装置进行定位。
在一些优选形式中，所述导电端子包括：本体；以及从所述本体的相对的两侧分别向上延伸出的一对刺破部，所述一对刺破部中的每个刺破部均具有一对刺破片，所述一对刺破片之间形成刺破夹槽以刺破导线的外绝缘皮。
在一些优选形式中，所述刺破夹槽的边缘形成向内的开口以容纳导线。
与现有技术相比，本发明的连接器可以为插入的导线提供预锁定功能，避免了因导线退出连接器及在连接器的外壳中无法固定而导致接触不良的问题，保证了导线的接触可靠性，可以在将导线安装在壳体的过程中提供良好的导引，并且该连接器可适用于连接不同尺寸线径的导线。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为根据本发明实施例的示例性连接器的示意图。
图2为根据本发明实施例的、图1的连接器的立体分解图。
图3为根据本发明实施例的、图1的连接器的示例性导线端子的立体示意图。
图4为根据本发明实施例的、图1的连接器的示例性锁定装置的立体示意图。
图5为根据本发明实施例的、图4的示例性锁定装置的俯视图。
图6为根据本发明实施例的、插入导线到锁定装置的示意图。
图7为根据本发明实施例的锁定装置的示例性导引结构的示意图。
图8为根据本发明实施例的锁定装置的另一示例性导引结构的示意图。
图9为根据本发明实施例的、插入导线到锁定装置时的受力分析图。
图10为根据本发明实施例的、不具有支撑部对比具有支撑部的正向力示意图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
如前所述，如果在导线插入现有的刺破式连接器的绝缘外壳中时不能提供夹持力时，会造成导线容易从连接器退出，并且导线在外壳中的位置不固定，容易误操作，无法实现正常的连接或造成接触不良。
针对上述问题，本发明提出一种具有锁定装置的连接器。
图1示出了根据本发明的实施例的示例性连接器100的立体示意图，图2示出了根据本发明的实施例的、图1的破式连接器100的立体分解图200。
参考图1，示例性连接器100包括绝缘外壳101，外壳101由上壳体102a和下壳体102b组成，上壳体102a包括适于穿过导线的开口103。例如，上壳体102a可以可拆卸地连接到下壳体102b。开口103可以分别设置在上壳体102a的相对的端部上。开口103可以包括通孔以插入导线，或者可以与下壳体102b共同形成通孔以插入导线。参考图2，连接器100还包括设置在下壳体102b中的导电端子104，以及设置在上壳体102a中的至少一个锁定装置105(例如，图示为2个)，锁定装置105适于夹持在穿过上壳体102a的开口103的导线上。例如，锁定装置105可以邻近开口103设置在上壳体102a中。上壳体102a在被施加力(例如，下压)时可相对于下壳体102b移动，以使得导电端子104刺破导线的外绝缘皮以连接导线的导体部分。
根据图1和图2描述的连接器，其包括用于夹持导线的锁定装置，可以为插入的导线提供预锁定功能，防止导线退出连接器，并防止因导线位置不固定而导致的接触不良。
举例说明而非限制，图3示出了图1的连接器100的示例性导电端子104的立体示意图。
参考图3，示例性导电端子104包括本体301、以及从本体301的两侧分别向上延伸出的一对刺破部302。每个刺破部302具有一对刺破片303，一对刺破片303之间形成刺破夹槽304以刺破导线的外绝缘皮。刺破夹槽304的边缘形成向内的开口305以容纳导线。例如，可以通过向连接器100的上壳体102a施加力(例如，按压上壳体102a)使导线被容纳在一对刺破部302的开口305中并且继而被压入刺破夹槽304，在每个刺破部302实现导线中的导体部分与导电端子703的接触，从而实现导线的连通。
图4示出了根据本发明实施例的、图1的连接器100的示例性锁定装置105的示意图400，图5示出了根据本发明实施例的、图4的示例性锁定装置105的俯视图500，图6示出了插入导线601到示例性锁定装置105的示意图600。
如图4和图5所示，示例性锁定装置105包括基部401和设置在基部401上的一对夹持臂部402(例如，弹片结构)。在一对夹持臂部402之间形成插入腔403，插入腔403限定第一开口404和第二开口405。第二开口405可以小于第一开口404。例如，可以通过夹持臂部402向内凹陷形成小于第一开口404的第二开口405。一对夹持臂部402适于夹持在经由第一开口404和第二开口405插入到插入腔403中的导线601上。例如，如图6所示，当导线601沿着第一开口404朝向第二开口405的方向插入锁定装置105时，锁定装置100在第二开口405处附近夹持在导线601上。
示例性锁定装置105还可以包括支撑部406，支撑部406在邻近插入腔403的第二开口405处连接到一对夹持臂部402中的至少一个夹持臂部402的外壁，用于支撑该至少一个夹持臂部402。例如，可以单独地在一个夹持臂部402外侧处设置一个或多个支撑部406，或者可以分别在两个夹持臂部402外侧处设置一个或多个支撑部406。优选地，可以在两个夹持臂部402外侧处对称地设置支撑部406，以保持平衡的夹持。此外，支撑部406的一端可以连接到夹持臂部402的外壁，另一端可以设置在基部401上由基部401承载或者在安装在连接器100的上壳体102a中时由上壳体102a承载以固定支撑部406。锁定装置105可以例如由塑胶部件制成，使得支撑部406适于在导线插入穿过插入腔403后被压溃(如下文参考图9所描述的)。
与不具有支撑部406的情况相比，支撑部406可以在夹持臂部402受压时(例如，当插入导线601使夹持臂部402发生形变时)提供更大的正向力，例如，在与导线的插入方向不同(例如，垂直于或近似垂直于该插入方向)的方向上提供了更大的正向力，从而提供了额外和增强的预锁定力，从而更有效地防止或减少插入导线的退出或移动。此外，通过提供支撑部406，可以使得夹持臂部402在一定变形范围内，保持基本不变或变化不明显的正向力，从而可以适应不同尺寸的导向线径，提供类似的预锁定力。
下面转到图9和图10来说明该支撑部406所具有的优点。图9示出了根据本发明实施例的、插入导线601到图1的锁定装置105时的受力分析图900，图10示出了根据本发明实施例的、不具有支撑部对比具有支撑部的预锁定力示意图1000。在图9中，锁定装置105的至少一个夹持臂部的外侧设置有支撑部406。
参考图9，当导线601经由锁定装置105的第一开口和第二开口插入到锁定装置105的插入腔时，锁定装置105的夹持臂部受压夹持在导线501上并在第一方向(例如，垂直于或近似垂直于导线插入方向)上提供正向挤压力FN，从而在第二方向(例如，导线插入方向)上提供预锁定力FR，其中，FR＝μ×FN，μ为接触面摩擦系数。如图9所示，在导线601插入锁定装置105的插入腔后，支撑部406被压溃(与图4未插入导线时相比)。
参考图10，曲线图1001示出了不具有支撑部时夹持臂部提供的预锁定力的曲线，曲线图1002示出了具有支撑部时夹持臂部提供的预锁定力的曲线。曲线图1001和1002的横坐标表示夹持臂部的特定形变下压位移量(S)的百分比，曲线图1001和1002的纵坐标表示在相应的形变下压位移量(S)的百分比下提供的正向力值(单位为N)。通过比较曲线图1001和1002，可以看出，夹持臂部外侧具有支撑结构能够提供显著增强的正向力FN，例如，如图10所示，该力的值是不具有支撑结构时的9倍以上，从而提供显著增强的预锁定力FR来防止导线退出或移动。这种支撑结构使得在发生较小的夹持臂部形变时(例如，插入线径较小的导线时)，也能提供较大的正向力FN，从而提供显著增强的预锁定力FR来防止导线退出或移动。此外，通过比较曲线图1001和1002，可以看出，夹持臂部外侧具有支撑结构可以使得提供的正向力受夹持臂部变形量的影响较小，例如，如图10中曲线图1002的虚线框所指示的，在一定变形量范围内，保持基本不变或变化不明显的正向力，从而可以适应不同尺寸的导向线径，提供类似的预锁定力。
回到图4，锁定装置105还可以包括用以引导导线601的导引结构，其中，该导引结构可以设置在一对夹持臂部402的至少一个夹持臂部402的内壁上，和/或可以设置在基部401上并位于一对夹持臂部402之间。
在实施例中，导引结构可以包括以下中的至少一者：沿着第一开口404朝向第二开口405的方向延伸的凹槽407，该凹槽407的宽度可以小于导线601的直径；沿着第一开口404朝向第二开口405的方向延伸的、间隔排列的第一多个突起肋408(图4和图5中示出为2个，仅用于说明而非限制突起肋的数量)，第一多个突起肋408包括至少一对突起肋，该至少一对突起肋中的每对突起肋之间的宽度可以小于导线601的直径。应当理解，虽然图4将凹槽407示出为设置在夹持臂部402的内壁上，并且将第一多个突起肋408示出为设置在基部,401上并位于一对夹持臂部402之间，但这仅用于说明而非限制，凹槽407和第一多个突起肋408可以单独地或组合地设置在夹持臂部402的内壁上和/或设置在基部401上并位于一对夹持臂部402之间。通过提供凹槽和/或突起肋，可以在插入导线时起到引导和固定导线位置的作用。
下面转到图7和图8来说明锁定装置105的导引结构。图7示出了根据本发明实施例的锁定装置的示例性导引结构700的示意图，图8示出了根据本发明实施例的锁定装置的示例性导引结构800的示意图，锁定装置可以是例如如图2、图4-图6所示的锁定装置105。
参考图7，导引结构700用于引导导线601，例如在将导线601插入到锁定装置时。导引结构700包括沿着锁定装置的第一开口朝向第二开口的方向延伸的、间隔排列的第一多个突起肋701，该第一多个突起肋701包括至少一对突起肋(例如，702、703、704)，每对突起肋的宽度可以小于导线601的直径。例如，每对突起肋可以依次从内向外排列。
在实施例中，至少一对突起肋(例如，702、703、704)包括彼此具有不同高度的两对突起肋(例如，一对突起肋702和703)。通过提供彼此具有不同高度的两对突起肋，可以在插入导线时适应不同尺寸的导线线径来引导和固定导线位置。
在实施例中，当至少一对突起肋(例如，702、703、704)设置在锁定装置的基部上并位于锁定装置的一对夹持臂部之间时，该至少一对突起肋中的每对突起肋的高度沿着第一开口朝向第二开口的方向逐渐增加(例如，参见图4的突起肋408)。通过提供逐渐升高的突起肋，可以在插入导线时适应不同尺寸的导线线径来引导和固定导线位置。
参考图8，导引结构800用于引导导线601，例如在将导线601插入到锁定装置时。导引结构800包括沿着锁定装置的第一开口朝向第二开口的方向延伸的至少一个凹槽801，凹槽801的宽度可以小于导线601的直径。
在实施例中，至少一个凹槽801中的每个凹槽可以具有不同的深度。通过提供彼此具有不同深度的凹槽，可以在插入导线时适应不同尺寸的导线线径来引导和固定导线位置。
应当理解，前述图4至图8中的导引结构(例如，凹槽、突起肋)的形状仅用于说明而非限制，该导引结构可以具有任何合适的几何形状来引导和固定导线位置。该导引结构和导线的接触包括但不限于点接触、线接触、面接触等。
回到图4，锁定装置105可以可拆卸地安装在连接器的上壳体中或与连接器的上壳体一体形成。无论是何种设置方式，锁定装置105的支撑部406适于在导线插入穿过插入腔403后被压溃。
在实施例中，锁定装置105可以包括在基部401上设置有向外延伸的至少一个凸台409，用于在将锁定装置105安装在连接器100的上壳体102a中时对锁定装置105进行限位。例如，凸台409可以与连接器100的上壳体102a中的对应开口配合，以便在将锁定装置105固定在连接器100的上壳体102a中的合适的位置。
在实施例中，锁定装置105可以包括从支撑部406的端部向外延伸的凸缘410，用于在将锁定装置105安装在连接器100的上壳体102a中或从连接器100的上壳体102a取出时对锁定装置进行定位。例如，凸缘410可以与连接器100的上壳体102a中的对应凹槽进行配合，以引导和定位锁定装置105。
根据图4至图10描述的锁定装置，通过支撑结构可以为插入的导线提供额外和增强的预锁定功能，通过导引结构可以在导线插入壳体时起到引导、固定导线位置的功能，并且适用于不同尺寸的导线线径。这提高了用户使用连接器的便利性，并防止了因导线位置不正确而导致的接触不良。此外，该锁定装置可以作为可选部件，可根据使用需求选择，容易可拆卸地安装于或改造用于现有的各种连接器，而不影响连接器的其他功能。
因此，虽然参照特定的示例来描述了本发明，这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本发明进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。

Claims (15)

1.一种连接器，用于连接导线，其特征在于，所述连接器包括：
外壳，包括上壳体和下壳体，所述上壳体包括适于穿过导线的开口；
设置在所述上壳体中的锁定装置，适于夹持在穿过所述开口的导线上；以及
设置在所述下壳体中的导电端子；
其中，所述上壳体在被施加力时可相对于所述下壳体移动，以使得所述导电端子刺破所述导线的外绝缘皮以连接所述导线的导体部分。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述锁定装置包括：
基部；以及
设置在所述基部上的一对夹持臂部，所述一对夹持臂部之间形成插入腔，所述插入腔限定第一开口和第二开口，所述一对夹持臂部适于夹持在经由所述第一开口和所述第二开口插入到所述插入腔中的导线上。
3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述锁定装置还包括：
支撑部，所述支撑部在邻近所述插入腔的第二开口处连接到所述一对夹持臂部中的至少一个夹持臂部的外壁，用于支撑所述至少一个夹持臂部。
4.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第二开口小于所述第一开口。
5.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述锁定装置还包括用于引导所述导线的导引结构，其中：
所述导引结构设置在所述一对夹持臂部的至少一个夹持臂部的内壁上；和/或
所述导引结构设置在所述基部上并位于所述一对夹持臂部之间。
6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述导引结构包括沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向延伸的、间隔排列的第一多个突起肋，所述第一多个突起肋包括至少一对突起肋，所述至少一对突起肋中的每对突起肋之间的宽度小于所述导线的直径。
7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述至少一对突起肋包括彼此具有不同高度的两对突起肋。
8.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，当所述至少一对突起肋设置在所述基部上并位于所述一对夹持臂部之间时，所述至少一对突起肋中的每对突起肋的高度沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向逐渐增加。
9.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述导引结构包括沿着所述第一开口朝向所述第二开口的方向延伸的至少一个凹槽，所述至少一个凹槽的宽度小于所述导线的直径。
10.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述支撑部设置在所述基部上，其中，所述支撑部适于在导线插入穿过所述插入腔后被压溃。
11.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述锁定装置适于可拆卸地安装在连接器的壳体中，其中，所述支撑部适于在导线插入穿过所述插入腔后被压溃。
12.根据权利要求11所述的连接器，其特征在于，在所述基部上设置有向外延伸的凸台，用于在将所述锁定装置安装在所述连接器的上壳体中时对所述锁定装置进行限位。
13.根据权利要求11所述的连接器，其特征在于，所述锁定装置还包括从所述支撑部的端部向外延伸的凸缘，用于在将所述锁定装置安装在所述连接器的上壳体中时对所述锁定装置进行定位。
14.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述导电端子包括：
本体；以及
从所述本体的相对的两侧分别向上延伸出的一对刺破部，所述一对刺破部中的每个刺破部均具有一对刺破片，所述一对刺破片之间形成刺破夹槽以刺破导线的外绝缘皮。
15.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，所述刺破夹槽的边缘形成向内的开口以容纳导线。
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