TWI528649B

TWI528649B - 具插頭殼體用之卡合頭的電接觸元件

Info

Publication number: TWI528649B
Application number: TW101127674A
Authority: TW
Inventors: 沃夫岡帕德; 羅夫維特曼
Original assignee: 羅伯特博斯奇股份有限公司
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2016-04-01
Also published as: TW201320488A; WO2013017322A2; CN103703633A; CN103703633B; DE102011080362A1; EP2740185B1; WO2013017322A3; EP2740185A2

Description

具插頭殼體用之卡合頭的電接觸元件

先前技術中公開有用於建立電插式連接之插頭。此類插頭主要包括帶至少一接觸元件容置室(亦稱接觸室)的插頭殼體，其中，每個接觸元件容置室中皆可裝配一電接觸元件。為防止電接觸元件從接觸元件容置室中意外脫離，電接觸元件卡入接觸元件容置室。通常藉由突出於電接觸元件以外且於將電接觸元件送入接觸元件容置室過程中受到擠壓的卡合頭實現此點，當電接觸元件到達接觸元件容置室內的規定位置後，此等卡合頭躍起並與接觸元件容置室之底切(Hinterschnitt)卡合。卡合頭之外形一般相對較細且突出於電接觸元件以外。

DE 36 00 456 A1公開過一種容置於接觸元件容置室內的電接觸元件。其中，電接觸元件之區域具有卡合件，藉由此卡合件將電接觸元件卡入接觸元件容置室。裝配插式連接(即插頭殼體)時，在將電接觸元件送入接觸元件容置室的過程中對此卡合件進行擠壓。但以與電接觸元件送入接觸元件容置室之送入方向相反的方向施加於卡合頭之負荷力受到某種限制，因為此負荷力會使卡合頭折彎，抑或使卡合頭之相對銳利的末端對底切進行切割從而使插頭殼體受損。

本發明之目的在於提供一種電接觸元件，其針對反向於該電接觸元件之拔出插頭殼體之接觸元件容置室之拔出方向作用的負荷力具有較強耐受性。

本發明用以達成上述目的之解決方案為獨立項之標的。本發明的有利設計方案參閱附屬項。

根據本發明的第一實施例，提供一種用於單極或多極插頭殼體之電接觸元件，該插頭殼體包含至少一由絕緣材料構成且用於容置該至少一電接觸元件之接觸元件容置室。該電接觸元件具有固定電線用緊固段。該電接觸元件具有為對應接觸元件建立導電連接之接觸段。該電接觸元件具有至少一卡合頭，其中，該卡合頭可自第一位置移至第二位置，反之亦然。該卡合頭在該第一位置中傾斜向外突起。當該接觸元件在該接觸元件容置室內處於規定位置時，該卡合頭在該第一位置中與該接觸元件容置室卡合。該卡合頭另具第一閉鎖元件。該電接觸元件具有與該第一閉鎖元件相對應的第二閉鎖元件。在該第一位置中，由於對該卡合頭施加一反向於將該電接觸元件拔出該接觸元件容置室之拔出方向作用的作用力，故而該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件連接在一起。

以一定負荷力將該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件連接在一起之作用在於，通常情況下在拉向該電線過程中施加於該卡合頭之拔出力並非僅由該卡合頭與該電接觸元件之固定連接承受(先前技術所採用的方案)，而是亦由該第一閉鎖元件及該第二閉鎖元件共同承受。在此情況下，施加於該卡合頭之反向於該電接觸元件之拔出方向的作用力既被分配給該卡合頭與該電接觸元件之固定連接，亦被分配給該二相連之閉鎖元件。因此，本發明所提出的電接觸元件可在其卡合頭能力範圍內承受更大作用力。此外，毋需對該卡合頭施加作用力以使該第一閉鎖元件及該第二閉鎖元件相連。確切言之，該二閉鎖元件可在此位置上彼此卡合，但彼此間隔一定距離。此外，該卡合頭採用彈性實施方案，使得該卡合頭以與彈力相反的方向自該第一位置移至該第二位置。在此彈力作用下，該卡合頭便可自該第二位置自行移至該第一位置。

例如可以如下方式實現形狀配合閉鎖：使(例如)舌板元件卡入相應型件或凹槽。舉例而言，可在該接觸元件上設置此種舌板元件並在該卡合頭上設置型材或凹槽。當然，亦可在該卡合頭上設置舌板元件而在該接觸元件上設置對應於該舌板元件之型材或凹槽。

亦可為該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件實現壓緊配合閉鎖。舉例而言，可透過設置相應楔子或夾緊滾輪實施壓緊配合。

根據本發明的另一實施例，該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件在該第二位置中無法連接在一起。

此種設計方案之優點在於，特別是在該電接觸元件採用一體式實施方案的情況下，可在該電接觸元件的製造過程中在該電接觸元件上形成該第一閉鎖元件，在該卡合頭上形成該第二閉鎖元件，而毋需在此時間點上便使該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件進行共同作用。若該卡合頭於此時移至該第二位置，則該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件可相對佈置、即在該第二位置中進行共同作用，使得在該卡合頭移至該第一位置且對該卡合頭施加反向於該電接觸元件之拔出方向的負荷的同時，該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件相連。舉例而言，可透過如下方式在該第二位置中實現卡合功能：對製造該第一閉鎖元件及該第二閉鎖元件所用材料的彈性特性加以利用。在該第二位置中，可使該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件不處於卡合狀態。

根據本發明的另一實施例，該卡合頭具有向外突起之傾斜元件，該傾斜元件含第一末端及與該第一末端對面佈置的第二末端。該第二末端固定連接該電接觸元件。該第一末端固定連接該第一閉鎖元件。該第一末端有所彎曲，使得該傾斜元件與該第一閉鎖元件形成一定角度，其中，朝向該接觸元件容置室的該第一末端呈倒圓狀。

該卡合頭例如由金屬片製成的情況下，例如可藉由彎曲工序來產生該第一末端之倒圓結構。亦可對該第一末端之垂直於該倒圓結構的邊緣實施去毛刺或補整操作。此外，若於實施衝壓彎曲操作時使用金屬片製造該卡合頭，則亦可透過選擇衝壓方向及沖裁模來對該第一末端實施成型處理，從而於該卡合頭之製造過程完畢後不設置該第一末端之倒圓結構。

根據本發明的另一實施例，該第一閉鎖元件具有第一區段及與該第一區段固定連接之第二區段。該第一區段大體垂直於該電接觸元件之拔出該接觸元件容置室之拔出方向。該第二區段大致實施為鉤形元件。該第二閉鎖元件實施為舌板元件。在該第一位置中，該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件共同作用，使得該舌板元件與該鉤形元件形狀配合連接。

大致實施為鉤形元件指：該鉤形元件亦可呈溝槽狀。此外，該鉤形元件之內部並非一定呈圓形。大體垂直於拔出方向指：在該第一位置中，該第一閉鎖元件在一定製造公差範圍內垂直於該拔出方向。

根據本發明的另一實施例，該鉤形元件沿該拔出方向延伸。

當然，該鉤形元件亦可反向於該拔出方向延伸，以便該舌板元件與該鉤形元件形成形狀配合連接。

根據本發明的另一實施例，該電接觸元件之第一閉鎖元件大體垂直於該接觸元件之拔出該接觸元件容置口之拔出方向。該第一閉鎖元件具有開口。該電接觸元件之第二閉鎖元件具有角元件，該角元件含第一側邊及第二側邊，其中，該第一側邊穿過該開口，該第二側邊大體平行於該第一閉鎖元件。在第一位置中，該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件共同作用，使得該第二側邊與該第二閉鎖元件形狀配合連接。

若該第二側邊大體平行於該第一閉鎖元件，則表示該平行性僅於通常製造公差範圍內存在。

根據本發明的另一實施例，該電接觸元件具有接觸體，該接觸體包含內腔及接觸體外壁，該內腔受到接觸體內壁的限制，該接觸體外壁處於該接觸體內壁對面。該卡合頭自該接觸體外壁向外突起。該第一閉鎖元件伸入該內腔，其中，該第一閉鎖元件在該第一位置中在該內腔內形狀配合連接該第二閉鎖元件。

舉例而言，該卡合頭之第一閉鎖元件由該例如呈箱形之接觸體的第一側壁的第一分區構成。該第二閉鎖元件例如可由與該第一側壁相鄰之第二側邊的第二分區抑或由與該第一側壁對面佈置之第三側壁的第三分區構成。該第一閉鎖元件設計為在該第一位置中在該內腔內形狀配合連接該第二閉鎖元件，因此，該箱形接觸體上不存在任何會卡住裝配完畢後之電纜束上的其他電接觸元件的凸角或凸緣。電接觸元件被卡住後，可能難以將各電接觸元件順利送入插式連接器的相應接觸元件容置室。

根據本發明的另一實施例，該第一閉鎖元件在該第二位置中並非穿過該內腔。

該第一閉鎖元件在自該第一位置朝該第二位置中移動時並非穿過該內腔，如此便可使該插頭殼體之接觸元件容置室更接近該箱形接觸體之接觸體外側。此舉有利於在插頭殼體內為該電接觸元件定心。從而方便了將裝配有電接觸元件之插頭殼體連接裝配有電對應接觸元件之對應插頭殼體。此外，該卡合頭之傾斜元件可在該第二位置中與該接觸體之外壁大致對齊。

根據本發明的另一實施方式，該電接觸元件與該第二閉鎖元件一體成型，且該卡合頭與該第一閉鎖元件一體成型。

該電接觸元件及該卡合頭採用一體式設計方案，此舉可大幅降低該電接觸元件之製造成本，因為毋需將獨立成型的卡合頭與電接觸元件組裝在一起。該電接觸元件通常完全由具彈性特性之金屬(例如，銅鋅合金或冷軋量測金屬片)構成，遂可避免發生使用塑膠件時常見的疲勞或馳豫現象。

根據本發明的另一實施例，包含該第二閉鎖元件之該電接觸元件與包含該第一閉鎖元件之該卡合頭共同形成一衝壓彎曲件。

特定言之，將該電接觸元件實施為一衝壓彎曲件可大幅降低其製造成本。例如可在一操作工序中用相應金屬片製成該電接觸元件，並在下一彎曲工序將該彎曲件彎曲，以便該電接觸元件形成前述實施方式。

在此需要指出，本文係結合電接觸元件對本發明的理念進行說明。對相關領域通常知識者不言而喻的是，可透過不同方式對本發明的各項特徵予以組合，從而產生本發明的其他設計方案。

下面參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。附圖僅起示範作用，並非按實際比例繪製。

針對示範性實施方式的詳細說明：圖1為電接觸元件2之示意圖。電接觸元件2主要由緊固段4(未繪示)及接觸段6構成，該緊固段可對電線起限位作用，此處之接觸段實施為大體呈箱形之接觸體8。接觸體8朝外受到接觸體外側10的限制。接觸體8另具與接觸體外壁10對面佈置的接觸體內壁12。接觸體內壁12上還設有兩對面佈置並用虛線表示的接觸翅片17。接觸體8的一末端15具有開口，一對應接點可穿過該開口插入內腔13，從而為該等接觸翅片17與該對應接點建立電接觸。接觸體8還包括卡合頭14，其主要由向外突起之傾斜元件16與第一閉鎖元件22構成。傾斜元件16具有第一末端18及第二末端20。其中，第二末端20與接觸體8的第一側面21固定連接。該第一末端18朝外、即朝插式接頭之接點容置室呈倒圓狀，該第一末端與第一閉鎖元件22固定連接。第一閉鎖元件22具有連接第一末端18之第一區段26，以及連接該第一區段26且與之固定相連的第二區段28。第一區段26大體垂直於拔出方向A。傾斜元件16與第一區段26形成銳角α。圖1中，電接觸元件2之卡合頭14處於第一位置，其中，未對卡合頭14施加任何反向於拔出方向的作用力。該第二區段28實施為鉤形元件30。該鉤形元件30沿拔出方向A延伸且在卡合頭14之第一位置中處於接觸體8之內腔13內部。接觸體8上設有第二閉鎖元件24，其主要由舌板元件32構成。該舌板元件32例如可採用以下實施方案，與第一側面21相鄰且連接該第一側面的第二側面23的一分區朝內腔13彎曲，從而形成該舌板元件32。

舌板元件32卡入鉤形元件30，使得在第一位置中，當對卡合頭14施加反向於拔出方向A之作用力F時，第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24形狀配合連接。在此視圖中，該第一閉鎖元件與該第二閉鎖元件彼此卡合，但彼此未發生接觸。

卡合頭14自第一位置移至第二位置時，卡合頭14沿箭頭所示移動方向V進行移動，其中，移動方向V大體垂直於拔出方向A且大體平行於第二側面23。進入第二位置時，卡合頭14之傾斜元件16朝內腔13移動，使得該傾斜元件16與接觸體8之接觸體外壁10大致對齊。其中，第一閉鎖元件22之鉤形元件30沿移動方向V在內腔13內移動，但不會脫離內腔13。卡合頭14到達第二位置後，鉤形元件30與舌板元件32不再處於卡合狀態，故而在此位置中，第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24不存在形狀配合連接。

下面對電接觸元件2的功能進行簡要說明。電接觸元件2處於插式連接器的未繪示接觸元件容置室內，其中，卡合頭14、特別是第一閉鎖元件22之第一區段26與接觸元件容置室之底切卡合。此時，若例如沿拔出方向A將該電接觸元件拉向與緊固段4固定連接的電線，則卡合頭14、特別是第一閉鎖元件22之第一區段26受到反向於拔出方向A之作用力F的作用。由於該第一末端18呈倒圓狀，故而卡合頭14不會鑽入該插式連接器之殼體並破壞該接觸元件容置室之底切。卡合頭14受到作用力F作用，故而第一閉鎖元件22之鉤形元件30被壓向第二閉鎖元件24之舌板元件32。從而為第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24建立形狀配合連接。第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24形狀匹配，此點可防止所有負荷力F皆由傾斜元件16承受(先前技術所採用的方案)。確切言之，在第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24之共同作用下，作用力F由傾斜元件16及該二閉鎖元件22、24共同承受。因此，與先前技術中不設該二閉鎖元件22、24的卡合頭相比，此處之卡合頭14能承受大得多的作用力F。此外，由於該第一末端18呈倒圓狀，故而卡合頭14不會鑽入該插式連接器之包圍該卡合頭的殼體並使其受損。

圖2為另一電接觸元件2之示意圖，其與圖1所示電接觸元件的唯一區別在於第一閉鎖元件22及第二閉鎖元件24之設計方案。該第一閉鎖元件22大體僅由圖1所揭示之第一區段26構成，未設置第二區段28。該第二閉鎖元件24中設有開口46，該開口具有上限制部48，其中，上限制部48與第二閉鎖元件24決定了傾斜元件16為使卡合頭14達到該第二位置而沿移動方向V所能移動的程度。第二閉鎖元件24主要由角元件40構成，與圖1相同，此處之角元件同樣由第二側面23的一分區構成。角元件40主要由第一側邊42及第二側邊44構成。其中，第一側邊42穿過開口46，而第二側邊44沿移動方向V延伸且大體平行於第一區段26。在此亦可看出，在卡合頭14之第一位置中，當對卡合頭14施加作用力F時，第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24形狀配合連接。卡合頭14自第一位置朝第二位置移動的過程中，第二側邊44可能會穿過開口46。故而在該卡合頭14之第二位置中，第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24無法連接在一起。

圖1及圖2所示電接觸元件2皆採用一體式實施方案且皆由衝壓彎曲件構成。特定言之，可於電接觸元件2之製造過程中以彼此分開的方式完整製造第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24。在此情況下，第一閉鎖元件22係在內腔13以外製成。為實現前述實施方式，使卡合頭14沿移動方向V移動。其中，圖1中的鉤形元件30沿舌板元件32滑動，直至卡合頭14到達其第二位置。在第二位置中，由於所選材料具有一定彈性特性，故鉤形元件30沿拔出方向A發生移動，使得在卡合頭14處於其第一位置的情況下，第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24形狀配合相連。在圖2中，第一區段26沿移動方向V在第二側邊44上滑動，直至卡合頭14到達其第二位置。此時，由於所用材料具有一定彈性特性，故第一區段26沿拔出方向A發生移動，使得第二側邊44穿過開口46。若此時該卡合頭14移動至其第一位置，則第一閉鎖元件22與第二閉鎖元件24形狀配合相連。

2‧‧‧電接觸元件

4‧‧‧緊固段

6‧‧‧接觸段

8‧‧‧接觸體

10‧‧‧接觸體外壁/接觸體外側

12‧‧‧接觸體內壁

13‧‧‧內腔

14‧‧‧卡合頭

15‧‧‧末端

16‧‧‧傾斜元件

17‧‧‧接觸翅片

18‧‧‧第一末端

20‧‧‧第二末端

21‧‧‧第一側面

22‧‧‧第一閉鎖元件

23‧‧‧第二側面

24‧‧‧第二閉鎖元件

26‧‧‧第一區段

28‧‧‧第二區段

30‧‧‧鉤形元件

32‧‧‧舌板元件

40‧‧‧角元件

42‧‧‧第一側邊

44‧‧‧第二側邊

46‧‧‧開口

48‧‧‧上限制部

A‧‧‧拔出方向

F‧‧‧作用力

V‧‧‧移動方向

α‧‧‧銳角/角度

圖1為一電接觸元件之縱向剖面圖，其第一及第二閉鎖元件採用第一佈置方案；及圖2為一電接觸元件之縱向剖面圖，其第一及第二閉鎖元件採用第二佈置方案。