TWI791015B - 用於適應盲配合連接器之浮動範圍能力的插座框架及相關系統 - Google Patents

用於適應盲配合連接器之浮動範圍能力的插座框架及相關系統 Download PDF

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Abstract

提供一種插座框架,其包括:具有楔形側壁之一框架,且該等楔形側壁之末端上具有楔形引線,該框架之該等楔形側壁界定穿過其中之一開口;至少一個安裝狹槽,其在該框架上以將該插座框架緊固至一電氣殼體之一後平面;以及至少一個安裝點,其在該框架上以將一盲配合連接器之一盲配合插座部分緊固至該插座框架。亦提供相關系統。

Description

用於適應盲配合連接器之浮動範圍能力的插座框架及相關系統
本發明概念大體係關於連接器,且更特定言之,係關於盲配合連接器以及相關方法、系統及裝置。
電氣連接對於連接及斷開而言固有地係危險的,因此,恰當的個人保護設備(PPE)係必需的,且可能使維護電連接之過程繁瑣、困難或耗時。此外,由於對電氣設備之阻擋或電氣設備之置放,諸如將設備靠在牆壁上而置放,對電氣設備內之電氣連接的接取可能困難或不可能。因此,在許多情況下,有必要設計電氣連接,以使得其可藉助於插塞連接或斷開。許多此等電氣連接位於電氣殼體之後部部分中。
因為對電氣殼體之後部的接取並非始終可行,因此通常盲目地插入插塞,即看不到插座或插塞。有簡化盲插入過程之盲配合插座及插塞可用。然而,現成的插塞/插座並不適合所有環境,且定製插塞/插座可能非常昂貴。
本發明概念之一些實施例提供一種插座框架,其包括:具有楔形 側壁之一框架,且該等楔形側壁之末端上具有楔形引線,該框架之該等楔形側壁界定穿過其中之一開口;至少一個安裝狹槽,其在該框架上以將該插座框架緊固至一電氣殼體之一後平面;以及至少一個安裝點,其在該框架上以將一盲配合連接器之一盲配合插座部分緊固至該插座框架。
在其他實施例中,該框架可經組態以收納該盲配合插座部分,且增大與其相關聯的該盲配合連接器之浮動範圍。
在其他實施例中,該框架之該等楔形側壁及楔形引線可經組態以將該盲配合連接器之一盲配合插塞部分引導至該盲配合連接器之該盲配合插座部分中。
在一些實施例中,至少一個安裝點可經組態以使用螺釘、插銷、搭扣特徵及黏著劑中之一者將該盲配合連接器之該盲配合插座部分緊固至該插座框架。
在其他實施例中,該開口可經組態而使得與該盲配合連接器相關聯之導線及連接器通過該插座框架且進行一恰當電氣連接。
在其他實施例中,該插座框架可為塑膠。
在一些實施例中,在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一允許公差疊加可小於2.8mm以實現一100%可靠的盲配合設計。
在其他實施例中,在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一公差疊加可比習知系統大出約2.0mm。
本發明概念之其他實施例提供一種浮動安裝系統,其包括:一盲配合連接器,其包括一盲配合插座部分及一盲配合插塞部分;以及一插座框架,其經組態以安裝至一電氣殼體之一後平面且將該盲配合連接器收納於其中,使得該浮動安裝系統之一浮動範圍大於約2.8mm。
100:盲配合插座
105:凹形引導插座
110:盲配合插塞
115:凸形導柱
120:盲配合連接器
200:插座/盲配合插座部分
210:盲配合插塞
215:楔形導入部
220:盲配合連接器
300:盲配合插座
330:插座框架
340:楔形側壁/引線
345:楔形側壁/引線
350:安裝孔/狹槽
355:安裝點
360:區域/開口
375:黏著劑
430:插座框架
440:楔形側壁/引線
445:楔形側壁/引線
450:安裝孔/狹槽
455:安裝點
460:區域/開口
圖1A為盲配合插座之圖。
圖1B為盲配合插塞之圖。
圖2A為圖1A的盲配合插座之後表面之圖。
圖2B為圖1B之盲配合插塞之側視圖。
圖3A為根據本發明概念之一些實施例的插座框架之透視圖。
圖3B為展示定位於根據本發明概念之實施例的插座框架中之習知盲配合插座的圖。
圖4為根據本發明概念之一些實施例的插座框架之透視圖。
圖5A至圖5E為說明根據本發明概念之一些實施例的插座框架之各種視圖的圖。
現將將參考附圖來描述本發明概念之特定例示性實施例。然而,本發明概念可以許多不同形式體現,且不應被解釋為限於本文中所闡述的實施例;實際上,提供此等實施例以使得本發明將透徹且完整,且將本發明概念之範疇完全傳達給熟習此項技術者。在圖式中,相同編號指代相同元件。應理解,當一元件被稱作「連接」或「耦接」至另一元件時,其可直接地連接或耦接至另一元件,或可存在介入元件。如本文中所使用,術語「及/或」包括相關聯所列項目中之一或多者中的任一者以及所有組合。
本文中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的,且並不意欲限制本發明概念。如本文中所使用,單數形式「一(a、an)」及「該」意欲亦包括複數形式,除非另有明確陳述。應進一步理解,術語「包括」及/或「包含」 當用於本說明書中時指定所陳述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在,但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組之存在或添加。
除非另外定義,否則本文中所使用的所除非另有定義,否則本文所使用的所有術語(包括技術以及科學術語)具有與由一般熟習本發明概念所屬領域的技術者通常所理解相同的意義。將一步應理解,諸如常用詞典中所定義的術語之術語應解釋為具有與在其本說明書及相關技術的上下文中的意義一致的意義,且不應以理想化或過度正式意義進行解釋,除非本文中明確地如此定義。
如上文所論述,儘管有盲配合插座及插塞可用,但可能需要提供盲配合連接器之較大浮動範圍的改良方法。特定言之,非定製盲配合連接器經設計用於固定量之浮動範圍以適應該插塞與該插座之間的公差疊加。如本文中所使用,公差疊加係指由於具有若干部分的系統中之部分公差之累積效果而自所關注標稱位置的幾何偏移。在許多系統設計中,將公差疊加控制在盲配合連接器設計浮動範圍及導入能力內可能成本過高,或在最糟情況下,在系統約束內不可能實現。另外,設計及使用定製盲配合連接器亦可能成本過高。
現參考圖1A及圖1B,將論述包括各別盲配合插座100及盲配合插塞110之盲配合連接器120。如圖1A中所說明,盲配合插座100包括四個凹形引導插座105,其經組態以收納盲配合插塞110上之四個對應凸形導柱115。如圖1B中進一步說明,凸形盲配合導柱115包括楔形表面以在電氣接點接合之前將盲配合插座100相對於盲配合插塞110上之凸形導柱115引導至恰當位置。一旦盲配合插座100恰當地定位在盲配合插塞110上,即完成電氣連接。
盲配合插塞110之凸形導柱115之楔形部稱為「導入部」,且其為界定盲配合連接器之可靠接合的特徵中之一者。界定盲配合連接器120之可 靠接合的其他特徵為安裝柱間隙及特定連接器設計所固有的公差疊加。此等特徵一起界定特定連接器之「浮動範圍」。如本文中所使用,「浮動範圍」係指插塞可在安裝特徵之約束內自由移動的範圍。該範圍包括在插座任一側上之距離以及上下距離。換言之,浮動範圍係指安裝間隙柱之大小加上連接器設計中所固有的公差,如下文將進一步論述。將理解,僅作為實例提供圖1A和圖1B中所說明的插塞及插座,且存在其他組態。
現參考圖2A及圖2B,將論述包括插座200及插塞210之盲配合連接器220。對於可靠盲配合設計,最小楔形導入部215通常超過最大浮動,且最小浮動必須超過插座與插塞之間的所有部分及特徵之公差疊加。舉例而言,典型現成的盲配合插塞210之楔形導入部215等於2±0.1mm,且連接器220之浮動範圍等於1.3±0.4mm。最小導入部為1.9mm,且最大浮動為1.7mm。最小浮動為0.9mm。因此,使用如由供應商指定之連接器,插座200與插塞210之間的所有其餘系統部分之允許公差疊加必須小於0.9mm以實現100%可靠的盲配合設計。0.9mm之允許公差疊加在許多系統級應用中可能在成本上係不可行的。
因此,本發明概念之一些實施例提供一種在中等至高公差疊加系統層級設計中與現成的盲配合連接器一起使用之插座框架。較之於使用如由供應商指定之連接器,根據本發明概念之實施例的插座框架可允許現成的盲配合插座與插塞之間的較大公差疊加,如將在下文關於圖2A至圖5E進一步論述。
習知地,盲配合連接器(120、220)之盲配合插座部分(100、200)安裝至電氣殼體之「後平面」表面上。盲配合插塞部分(110、210)安裝至經組態以裝配於電氣殼體中之「可回縮或滑動抽屜」上。因此,在抽屜閉合時,盲配合插塞經組態以耦接盲配合插座且形成電氣連接。因此,後平面、引導抽屜之軌道系統及抽屜自身之設計對於盲配合配合系統之公差疊加係重要 的。此類型系統應用中之可行公差疊加將在2.0至3.0mm之範圍內而不大幅增大成本。
現參考圖3A及圖3B,將論述根據本發明概念之一些實施例的插座框架330。特定言之,圖3A為根據本發明概念之實施例的插座框架330之透視圖。圖3B為展示定位於根據本發明概念之實施例的插座框架330中之習知盲配合插座300的圖。如圖3A中所說明,插座框架330包括:安裝孔/狹槽350,其用來將插座框架緊固至電氣殼體之後平面;安裝點355,其用來將盲配合連接器之插座部分300(圖3B)安裝至插座框架330;楔形側壁/引線340/345,其經組態以將盲配合連接器之插座部分引導至恰當插塞部分上;以及區域/開口360,其允許導線及連接器通過插座框架330。如圖3B中所示將盲配合插座300佈建於插座框架330中允許調適現成的盲配合連接器之浮動範圍能力,例如,使其較大而不必改變電氣殼體或定位於其中的設備之大小或組態。如圖3B中進一步說明,插座框架提供安裝點355,其可經組態以收納螺釘、插銷、搭扣特徵或黏著劑375以將盲配合插座300固持在插座框架330中。
現參考圖4,將論述根據本發明概念之實施例的插座框架430之透視圖。如上文所論述,插座框架包括安裝孔/狹槽450、安裝點455、楔形側壁/引線440以及區域/開口460。如上文所論述,習知盲配合插座在安裝點455處固定地安裝(圖3B)至插座框架430,該盲配合插座使用安裝孔/狹槽450安裝至電氣殼體之後平面。插座框架430浮動地安裝至後平面表面。插座框架430之楔形側壁/引線440/445加標準盲配合插塞之楔形引線提供盲配合連接器之新型總體導入部。因此,插座框架430提供具有較大浮動範圍及導入部的浮動安裝系統。
舉例而言,如上文所論述,標準盲配合連接器楔形導入部等於2±0.1mm,且插座框架導入部等於2.0±0.1mm。在一些實施例中,插座框架430 浮動範圍為3.2±0.4mm。系統之最小導入部為3.8mm,且最大浮動為3.6mm。最小浮動為2.8mm。因此,使用組合標準連接器與插座框架430的新系統,插座與插塞之間的所有其餘系統部分之允許公差疊加必須小於2.8mm以實現100%可靠的盲配合設計。此較之於單獨習知盲配合連接器之0.9mm公差疊加為顯著增大。
將理解,僅作為實例提供圖3A至圖4中所說明的插座框架330、430,且因此,本發明概念之實施例不限於此。另外,儘管本發明概念之實施例在本文中論述為與習知盲配合連接器組合使用,但可使用包括定製盲配合連接器之其他連接器而不脫離本發明概念之範疇。
圖5A至圖5E為根據本發明概念之一些實施例的插座框架之各種視圖。圖5A為插座框架之頂視圖;圖5B及圖5C為插座框架之側視圖;圖5D為插座框架之後視圖;且圖5E為插座框架之橫截面。僅作為實例提供展示於圖5A至圖5E上之量測值,且因此,本發明概念之實施例不限於此組態。插座框架可由適合於提供用於如本文所論述的盲配合插座之框架的任何材料製成。舉例而言,在一些實施例中,插座框架可為塑膠。然而,在非電氣應用中,可使用包括金屬之其他材料。
在圖式及說明書中,已揭示本發明概念之實例實施例。儘管使用特定術語,但其係在通用及描述意義上而非出於限制目的而使用,本發明概念之範疇由以下申請專利範圍界定。
300‧‧‧盲配合插座
355‧‧‧安裝點
375‧‧‧黏著劑

Claims (18)

  1. 一種插座框架,其包含:一框架,其具有一第一楔形(tapered)側壁及相對之一第二楔形側壁,且該第一楔形側壁及該第二楔形側壁之每一者具有第一末端及第二末端,且每一個楔形側壁之該第一末端及該第二末端上具有對應之第一楔形引線及第二楔形引線(tapered lead),該框架之該第一楔形側壁及該第二楔形側壁界定穿過其中之一開口;至少一個安裝狹槽(mounting slot),其在該框架上以將該插座框架緊固(secure)至一電氣殼體之一後平面;以及至少一個安裝點,其在該框架上以將一盲配合(blind-mate)連接器之一盲配合插座部分緊固至該插座框架。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中該框架經組態以收納該盲配合插座部分,且增大與其相關聯的該盲配合連接器之一浮動範圍。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的插座框架,其中該框架之該第一楔形側壁及該第二楔形側壁及該第一楔形引線及該第二楔形引線經組態以將該盲配合連接器之一盲配合插塞部分(plug portion)引導至該盲配合連接器之該盲配合插座部分中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的插座框架,其中該至少一個安裝點經組態以使用螺釘、插銷、搭扣特徵及黏著劑中之一者將該盲配合連接器之該盲配合插座部分緊固至該插座框架。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中該開口經組態而使得與該盲配合連接器相關聯之導線及連接器通過該插座框架且進行一恰當電氣連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中該插座框架包含 塑膠。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一允許公差疊加小於2.8mm以實現一100%可靠的盲配合設計。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一公差疊加比習知系統大出約2.0mm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的插座框架,其中該框架具有矩形形狀。
  10. 一種浮動安裝系統,其包含:一盲配合連接器,其包括一盲配合插座部分及一盲配合插塞部分;以及一插座框架,其經組態以安裝至一電氣殼體之一後平面且將該盲配合連接器收納於其中,使得該浮動安裝系統之一浮動範圍小於約2.8mm,其中該插座框架包含一框架,其具有一第一楔形側壁及相對之一第二楔形側壁,且該第一楔形側壁及該第二楔形側壁之每一者具有第一末端及第二末端,且每一個楔形側壁之該第一末端及該第二末端上具有對應之第一楔形引線及第二楔形引線,該框架之該第一楔形側壁及該第二楔形側壁界定穿過其中之一開口。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的系統,其中該插座框架包含:至少一個安裝狹槽,其在該框架上以將該插座框架緊固至該電氣殼體之該後平面;以及至少一個安裝點,其在該框架上以將該盲配合連接器之該盲配合插座部分緊固至該插座框架。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的系統,其中該框架經組態以收納該盲配合插座部分,且增大與其相關聯的該盲配合連接器之該浮動範圍。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的系統,其中該框架之該第一楔形側壁及該第二楔形側壁及該第一及該第二楔形引線經組態以將該盲配合連接器之一盲配合插塞部分引導至該盲配合連接器之該盲配合插座部分中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的系統,其中該至少一個安裝點經組態以使用螺釘、插銷、搭扣特徵及黏著劑中之一者將該盲配合連接器之該盲配合插座部分緊固至該插座框架。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的系統,其中該開口經組態而使得與該盲配合連接器相關聯之導線及連接器通過該插座框架且進行一恰當電氣連接。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的系統,其中該插座框架包含塑膠。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的系統,其中在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一允許公差疊加小於2.8mm以實現一100%可靠的盲配合設計。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的系統,其中在該插座框架之間的包括該盲配合連接器的系統部分之一公差疊加比習知系統大出約2.0mm。
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