電插塞式連接器的製造方法

2023-05-27 03:10:56

電插塞式連接器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電插塞式連接器，包括：第一殼體元件(1)，其用於容納至少一個第一電接觸裝置(3)；第二殼體元件(2)，其用於容納至少一個第二電接觸裝置(4)，其中第一殼體元件(1)與第二殼體元件(2)可沿插入方向(5)被插接到一起，以使得第一接觸裝置(3)與第二接觸裝置(4)形成一個電接觸；鎖緊設備(7)，其具有第一對應的鎖緊裝置(8)和第二對應的鎖緊裝置(9)，用於第一殼體元件(1)與第二殼體元件(2)在插接狀態下相互鎖緊，其中第一殼體元件(1)包括第一對應的鎖緊裝置(8)中的一個和第二對應的鎖緊裝置(9)中的一個，第二殼體元件(2)包括第一對應的鎖緊裝置(8)中的另一個和第二對應的鎖緊裝置(9)中的另一個，並且鎖緊裝置(8、9)中的至少一個包含彈簧元件(12)，彈簧元件(12)的形狀可在彈力方向(14)上隨著彈簧撓度改變，其中可通過在彈力方向(14)上改變彈簧元件(12)的形狀來釋放鎖緊，並且其中在第一殼體元件(1)與第二殼體元件(2)的鎖緊狀態下，在外力(Fa)作用於第一殼體元件(1)的過程中，在基本上與彈力方向(14)垂直的方向上對彈簧元件(12)加載，其中所述外力(Fa)包括與插入方向(5)垂直並作用於包括彈簧元件(12)的鎖緊裝置(8、9)的分量。
【專利說明】電插塞式連接器[0001 ] 本發明涉及一種電插塞式連接器。[0002]對電插塞式連接器的需求之一是它們必須確保如下的插入式連接，所述插入式連接一方面儘可能安全，以防止例如由震蕩或振動產生的插入式連接的無意斷開，並且另一方面，所述插入式連接在需要時還應可容易地脫開。
[0003]對插入式連接的無意斷開的保護相對於插入式連接的容易可拆性的第二需求之間存在衝突，使得為了同時滿足雙方需求而頻繁提出折衷的解決方案。
[0004]現有技術的已知解決方案是，電插塞式連接器具有帶鎖緊裝置的鎖緊設備，所述鎖緊裝置在被插接到一起時鎖緊插入式連接，從而防止無意的脫開。例如，在WO 00/30220中示出了一種鎖緊設備，所述鎖緊設備具有布置在彼此相對的側邊上的兩個鎖緊裝置，其中所述彼此相對的側邊距插塞式連接器的表面具有不相等的距離，所述鎖緊設備可通過將諸如一字螺絲刀等工具插入到檢修口內，接著將插塞式連接器的殼體的一部分用作支點並撬動而脫開。鎖緊裝置被設置成相對於在WO 00/30220中描述的並且為由本發明教導的功能性所需的平面具有不相等的距離與插塞式連接器所期望的緊湊性相衝突，其中該平面與插入方向垂直。
[0005]為此，本發明的目的特別是提供一種緊湊的電插塞式連接器，其將可靠的電插頭連接與簡單的可拆性結合。
[0006]本發明教導該問題由獨立權利要求的特徵部分解決。在從屬權利要求中可找到本發明的有利實施例。
[0007]上述因此由一種電插塞式連接器解決，其包括:第一殼體元件，其用於容納至少一個第一電接觸裝置；第二殼體元件，其用於容納至少一個第二電接觸裝置，其中第一殼體元件與第二殼體元件可通過沿插入方向被插接到一起，以使得第一接觸裝置與第二接觸裝置形成一個電接觸；鎖緊設備，其具有第一對應的鎖緊裝置和第二對應的鎖緊裝置，用於第一殼體元件與第二殼體元件在插接到一起的狀態下的相互鎖緊，其中第一殼體元件包括第一對應的鎖緊裝置中的一個和第二對應的鎖緊裝置中的一個，第二殼體元件包括第一對應的鎖緊裝置中的另一個和第二對應的鎖緊裝置中的另一個，並且鎖緊裝置中的至少一個包含彈簧元件，彈簧元件的形狀可在彈力方向上隨著彈簧撓度改變，其中可通過在彈力方向上改變彈簧元件的形狀來釋放鎖緊，並且其中在第一殼體元件與第二殼體元件的鎖緊狀態下，在外力作用於第一殼體元件的過程中，在基本上與彈力方向垂直的方向上對彈簧元件加載，其中所述外力包括與插入方向垂直並作用於包括彈簧元件的鎖緊裝置的分量。在上下文中，「基本上垂直」應被特定地理解為:由於外力作用於上述鎖緊裝置以便用於解鎖的力的方向與彈力方向形成的角度與直角之間偏差20°、特別優選地是偏差小於15°。
[0008]這將有助於通過彈簧元件來實現鎖緊設備的強的阻擋作用，所述彈簧元件有利地防止插入式連接通過諸如震蕩或振動而無意脫開。
[0009]此外，可提供一種電插塞式連接器，其在需要時有助於容易地脫開插入式連接以及緊湊設計。
[0010]根據本發明的優選改進，在鎖緊狀態下，第一對應的鎖緊裝置與第二對應的鎖緊裝置基本上具有到基準面的相等的距離，所述基準面布置成與插入方向垂直並界定第二殼體元件的背離第一殼體元件的端部。在上下文，「基本上相等的距離」特別指第一鎖緊裝置與第二鎖緊裝置相對於基準面的距離的差異小於這些距離的總和的15%、特別優選地小於10%。這樣，通過保持先前描述的優點，可實現電插塞式連接器的緊湊的設計。
[0011]根據本發明的優選改進，在鎖緊狀態下，第一殼體元件的第二對應的鎖緊裝置布置在沿插入方向面對第二殼體元件的三分之一延伸部內。這可有助於電插塞式連接器的特別緊湊的設計，其中如果需要，可保持插入式連接的防無意脫開以及容易的可拆性的優點。
[0012]在另一實施例中，第一對應的鎖緊裝置與第二對應的鎖緊裝置布置在殼體元件的相對於插入方向相反的側邊上，其結果是尤其有效地抵消由此而產生的外力和扭矩的通過其可產生插入式連接的無意的脫開的影響，並且可實現可靠的鎖緊。
[0013]在有利的實施例中，彈簧元件被設計成帶有一個自由端和一個固定端的片簧。這樣，可實現彈簧元件，其形狀在與片簧的縱向延伸橫向的彈力方向上可容易地改變。片簧優選地包括與彈力方向垂直的良好的機械強度。
[0014]根據本發明的另一優選的改進，彈簧元件被一體地模製到第二殼體元件上。在上下文，「一體地」尤其地是指諸如藉助於焊接過程和/或粘結過程或者為技術人員所熟知的另一過程一體地連接，並且被理解為諸如通過由鑄造製成和/或通過具有注射成型過程的生產特別有利地模製。這樣，可實現鎖緊裝置的良好的尺寸穩定性以及因此鎖緊裝置的高
可靠性。
[0015]在有利實施例中，第一殼體元件與第二殼體元件此外可在鎖緊狀態下形成空腔，所述空腔延伸至外部，並且所述空腔用於容納工具，以便為了解鎖而使彈簧元件變形。該工具可優選地由一字螺絲刀形成，其中空腔設置用於容納一字螺絲刀的頂端的至少一部分。這在提供鎖緊設備的足夠的鎖緊可靠性以及容易的操作的同時有助於容易通向鎖緊設備。
[0016]如果第一殼體元件的第二對應的鎖緊裝置中的一個具有L形截面形狀，並且L形的杆基本上布置成在鎖緊狀態下與插入方向垂直，則還能夠有利地獲得將用於操作鎖緊設備的工具插入的限制，由此在釋放程序期間能實現防止部件的無意損壞的可靠性。
[0017]在本發明的有利改進中，電插塞式連接器包括釋放裝置，藉助於所述釋放裝置，在殼體元件的鎖緊狀態下，可在無工具的情況下改變彈簧元件的形狀，用於釋放在彈力方向上的鎖緊。在上下文中，通過「在無工具的情況下」尤其地理解為可手動地執行控制元件的通過插塞式連接器的操作者的操作。這實現鎖緊的在殼體元件的隨後的分開之前的特別容易的釋放、以及對於操作者的特別高的操作便利。
[0018]在本發明的優選改進中，第二殼體元件被設計成印刷電路板插塞式連接器。在上下文中，「印刷電路插塞式連接器」尤其地被理解為可穩固地連接到用於生產電子電路的印刷電路板和第二電接觸裝置上的插塞式連接器，其中尤其地通過焊接形成一體的連接來電連接印刷電路板的至少一個電接觸。這樣，如由本發明所教導的電插塞式連接器及其以上提及的優點可用於印刷電路板插塞式連接器的部分。
[0019]如由本發明所教導的電插塞式連接器的另外的實施例和優點結果對於本領域的技術人員與本發明的先前提及的實施例類似。
[0020]在下文中，藉助於優選實施例參考所附的附圖詳細討論本發明。
[0021]圖la、lb示出了未插接狀態下的電插塞式連接器；[0022]圖2a、2b示出了根據圖la、lb所示的插接到一起並處於鎖緊狀態下的電插塞式連接器；
[0023]圖3是透視剖面圖，示出了根據圖la、lb所示的插接到一起並處於鎖緊狀態下的電插塞式連接器；
[0024]圖4示出了施加在根據圖la、lb所示的電插塞式連接器的鎖緊裝置中的一個上的力的比率；
[0025]圖5示出了施加在根據現有技術的電插塞式連接器的鎖緊裝置中的一個上的力的比率；以及
[0026]圖6是透視剖面圖，示出了由本發明教導的插接到一起並處於鎖緊狀態下的電插塞式連接器的另一實施例。
[0027]圖la、lb示出了由本發明教導的處於未插接狀態下的電插塞式連接器。插塞式連接器的第一殼體元件I由塑料材料製成，並在其內部容納多個第一電接觸裝置3。插塞式連接器的同樣由塑料材料製成的第二殼體元件2通過注射成型工藝生產，並被設計成印刷電路插塞式連接器，而且在其內部容納多個第二電接觸裝置4。
[0028]從圖2a、2b可以看到，第一殼體元件I與第二殼體元件2可通過將它們沿插入方向5(圖la、Ib)插接而連接到一起，以使得第一接觸裝置3與第二接觸裝置4形成多個電接觸。第二電接觸裝置4連續地通過第二殼體元件2，並在背離第一殼體元件I的側邊上形成焊接銷6，藉助於所述焊接銷6可在印刷電路板的焊接點上實現接觸。
[0029]圖2a、2b示出了處於插接到一起以及鎖緊狀態下的電插塞式連接器。為了實現插接到一起的第一殼體元件I與第二殼體元件2的相互鎖緊，電插塞式連接器包括具有第一對應的鎖緊裝置8和第二對應的鎖緊裝置9的鎖緊設備7(圖la、Ib)。
[0030]兩個第一對應的鎖緊裝置8中的一個通過在第一殼體元件I的第一側面10上形成階梯凹部而形成。第一對應的鎖緊裝置8中的另一個作為角撐架被模製到第二殼體元件2上，並且其包括與插入方向相反地突出的腿部。
[0031]兩個第二對應的鎖緊裝置9中的一個由止銷形成，其在與投影面重合的切割面中具有L形的截面形狀，並且在第一殼體元件I上被模製到與第一側面10相對的第二側面11上。在上下文中，L形的杆在圖2a、2b所示的鎖緊狀態下布置成與插入方向5垂直。第二對應的鎖緊裝置9中的另一個被設計成彈簧元件12(圖3)的自由端13，所述彈簧元件12由與插入方向5平行地延伸的片簧形成。該片簧的背離止銷的一端被一體地模製到第二殼體元件2的與插入方向5(圖la、Ib)相反地向上突出的側部15上。
[0032]因此，第一對應的鎖緊裝置8與第二對應的鎖緊裝置9布置在殼體元件1、2的與插入方向5相反的側邊上。在鎖緊狀態下，第一對應的鎖緊裝置8與第二對應的鎖緊裝置9具有離基準面16大體上相等的距離17 (圖2a、2b)，所述基準面16由印刷電路板的面對第二殼體元件2的面形成，並布置成與插入方向5垂直，還限定了第二殼體元件2的背離第一殼體兀件I的端部。
[0033]由片簧形成的彈簧元件12的形狀可在彈力方向14(圖la、lb)上隨著彈簧撓度改變，所述彈力方向14布置成與插入方向5垂直，並位於圖2a、2b的投影面中。在殼體元件
1、2的鎖緊狀態下，片簧處於未被加載力的位置，並且當沿插入方向5看去時，該片簧布置在L形止銷(圖2a、2b和3)的杆的後面。當試圖從鎖緊狀態拔開插入式連接時，L形止銷將與被設計成片簧的彈簧元件12的自由端13碰撞。由於該止銷，所以彈簧元件12在力的方向上不會屈服，其結果是形成了對止銷的任何進一步移動的強有力的阻擋作用。然而，從圖2a、2b可以看到，能以簡單的方式，例如在彈力方向14上改變彈簧元件12的形狀來釋放鎖緊。
[0034]圖4示出了在鎖緊設備7的鎖緊裝置8、9上佔優勢的力的狀況，在第一殼體元件I與第二殼體元件2的鎖緊狀態下，外力Fa在圖2a、2b的正視圖中從右邊作用於第一殼體元件I，所述外力Fa包括與插入方向5垂直並作用於包括彈簧元件12的鎖緊裝置9的分量。例如在震蕩或振動作用於電插塞式連接器的情況下，能夠預期與外力Fa對應的力。
[0035]第一對應的鎖緊裝置8在該布置中必須被認為是第一殼體元件I的旋轉運動的支點和軸承。外力Fa試圖使第一殼體元件I的第二對應的鎖緊裝置9繞上述支點旋轉。由外力Fa產生的繞第一對應的鎖緊裝置8的扭矩可被與作用在第二對應的鎖緊裝置9上的力Fd產生的等效扭矩替代。與該扭矩等效的相應有效扭力Fd與第一對應的鎖緊裝置8和第二對應的鎖緊裝置9之間的連線18形成直角。
[0036]有效扭力Fd可被認為是向上力Fa與側向力Fs的反力(-Fs)的疊加，所述向上力Fa指向插入方向5並且在與彈力方向14垂直的方向上加載彈簧元件12，所述側向力Fs的反力(-Fs)在靜態下與第二殼體元件2的側部15的相應反作用力Fs抵消。
[0037]從圖4的幾何狀況可推演出的是，由外力Fa產生的向上力Fa與側向力Fs的比大於10: 1，這樣，能在基本上與彈力方向14垂直的方向上加載包括彈簧元件12的鎖緊裝置9。
[0038]與根據已知的現有技術的插塞式連接器的力的比率(繪製成圖5所示的草圖)相比，可清楚地歸納出與由本發明所教導的插塞式連接器的差異:這裡，由於第二殼體元件2'的其中一個側部15'的形狀必須整體變形以釋放鎖緊設備，外力Fa'的相當大部分產生與插入方向5'垂直的側向力Fs'，這需要比由本發明所教導的插塞式連接器所需的力明顯大的力。
[0039]為此，如圖2a、2b所示，在鎖緊狀態下，第一殼體元件I的第二對應的鎖緊裝置9可布置在第一殼體元件I的三分之一延伸部19內，該延伸部沿插入方向5面向第二殼體元件2，以便在插入方向5上實現緊湊的電插塞式連接器。
[0040]此外，能從圖2a、2b看出，第一殼體元件I與第二殼體元件2在鎖緊狀態下形成了延伸至外部的空腔20。該空腔20設置用來容納被設計成一字螺絲刀的工具。一字螺絲刀可由操作者插入到空腔20中，以便為了解鎖而使彈簧元件12變形。從圖2a、2b可清楚地看出，一字螺絲刀的頂端21在被引入到空腔20之後與片簧的自由端13接觸，並且操作者能以簡單的方式使片簧在彈力方向14上變形，從而可取消彈簧元件12的阻擋作用。在解鎖狀態下，第一殼體元件I與第二殼體元件2可被分開。L形止銷能限制一字螺絲刀的頂端21的插入，這能保證安全以防止各部件的無意損壞。
[0041]為了使可互相插接的第一殼體元件I與第二殼體元件2重新連接，操作者可使第一殼體兀件I沿插入方向5從圖la、Ib的設置朝第二殼體兀件2移動,直到第一殼體兀件I的第二對應的鎖緊裝置9中的一個與彈簧元件12接觸並使所述彈簧元件12在彈力方向14上變形為止。在角撐架的腿部上引導第一殼體元件I的相對的第一側面10。當完成插接到一起的工藝後，L形止銷不再與彈簧元件12的自由端13接觸，所述彈簧元件12由於彈性效應返回到未加載力的狀態，從而形成防止止銷在與插入方向5相反的方向上移動的阻擋效應。彈簧元件12返回到未加載力的狀態時會伴隨容易被操作者察覺的噪聲，從而能夠容易地判定第一殼體元件I與第二殼體元件2的預期的正確鎖緊。
[0042]圖6表示由本發明所教導的電插塞式連接器的另一實施例，其基本上在很大程度上與先前描述的實施例對應。為此，在下文中僅說明該另一實施例的不同特徵。
[0043]相對於先前實施例的差異基本上包括:電插塞式連接器包括釋放裝置22，藉助於所述釋放裝置22，可在無工具的情況下改變殼體元件1、2在鎖緊狀態時彈簧元件12的形狀，以釋放彈力方向14的鎖緊。釋放裝置22具有T形形狀，並且被布置在第一殼體元件I的第二側面11上。為此，與插入方向5平行的方向對準釋放裝置22的被設計成T形上橫杆(upper crossbar)形式的主體23。釋放裝置22的呈T形豎杆(vertical bar)形式並與主體23 —體地形成的保持部件24垂直於插入方向5並沿第一殼體元件I的方向取向。為了容納釋放裝置22的保持部件24，在第一殼體元件I上的該位置處設置有形成壓配合的凹部，以使得具有保持部件24的釋放裝置22穩固地支撐在第一殼體元件I上。
[0044]保持部件24彈性地支撐在釋放裝置22的主體23上。在圖示的實施例中，彈性支撐通過由塑料材料製成的釋放裝置22的彈力實現。藉助於主體23的背離第二殼體元件2的上端部25在鎖緊狀態下沿垂直於插入方向5的移動，主體23的面向第二殼體元件2的下端部26能在相反的方向上以上下運動的方式調整。
[0045]為了釋放兩個殼體元件1、2的鎖緊，通過朝向第一殼體元件I的方向在釋放裝置22的主體23的上端部25上施力，操作者可朝彈簧元件12的方向調整主體23的下端部26，其結果是能在彈力方向14上改變彈簧元件12的形狀，以便能夠解除彈簧元件12對第一殼體元件I的第二對應的鎖緊裝置9的止銷在與插入方向5相反的方向上的移動的阻擋效應，並且可分開殼體元件1、2。
[0046]附圖標記列表:
[0047]第一殼體元件I`
[0048]第二殼體元件2
[0049]第一電接觸裝置3
[0050]第二電接觸裝置 4
[0051]插入方向5
[0052]焊接銷6
[0053]鎖緊設備7
[0054]第一對應的鎖緊裝置8
[0055]第二對應的鎖緊裝置9
[0056]第一側面10
[0057]第二側面11
[0058]彈簧元件12
[0059]自由端13
[0060]彈力方向14
[0061]側部15
[0062]基準面16[0063]距離17
[0064]連線18
[0065]三分之一延伸部19
[0066]空腔20
[0067]頂端21
[0068]釋放裝置22
[0069]主體23
[0070]保持部件24
[0071]上端部25
[0072]下端部26
[0073]外力F a
[0074]有效扭力Fd
[0075]向上力Fa
[0076]偵_力Fs
【權利要求】
1.一種電插塞式連接器,包括: 第一殼體元件(I)，其用於容納至少一個第一電接觸裝置(3)； 第二殼體元件(2)，其用於容納至少一個第二電接觸裝置(4)； 其中所述第一殼體元件(I)與所述第二殼體元件(2)可沿插入方向(5)插接到一起，以使得所述第一接觸裝置(3)與所述第二接觸裝置(4)形成一個電接觸； 鎖緊設備(7)，其具有第一對應的鎖緊裝置(8)和第二對應的鎖緊裝置(9)，用於所述第一殼體元件(I)與所述第二殼體元件(2)在插接狀態下的相互鎖緊，其中所述第一殼體元件(I)包括所述第一對應的鎖緊裝置(8)中的一個和所述第二對應的鎖緊裝置(9)中的一個，所述第二殼體元件(2)包括所述第一對應的鎖緊裝置(8)中的另一個和所述第二對應的鎖緊裝置(9)中的另一個，並且所述鎖緊裝置(8、9)中的至少一個包含彈簧元件(12)，所述彈簧元件(12)的形狀可在彈力方向(14)上隨著彈簧撓度改變，其中， 能夠通過在所述彈力方向(14)上改變所述彈簧元件(12)的形狀來釋放所述鎖緊，並且在所述第一殼體元件(I)與所述第二殼體元件(2)的鎖緊狀態下，在外力(Fa)作用於所述第一殼體元件(I)的過程中，在基本上垂直於所述彈力方向(14)的方向上對所述彈簧元件(12)加載，其中所述外力(Fa)包括與所述插入方向(5)垂直並作用於包括所述彈簧元件(12)的所述鎖緊裝置(8、9)的分量。
2.根據權利要求1所述的電插塞式連接器，其中在所述鎖緊狀態下，所述第一對應的鎖緊裝置(8)與所述第二對應的鎖緊裝置(9)距基準面(16)具有基本上相等的距離(17)，所述基準面(16)布置成與所述插入方向(5)垂直並界定所述第二殼體元件(2)的背離所述第一殼體兀件(I)的端部。
3.根據權利要求1·或2所述的電插塞式連接器，其中在所述鎖緊狀態下，所述第一殼體元件(I)的所述第二對應的鎖緊裝置(9)布置在所述第一殼體元件(I)的三分之一延伸部(19)內，所述三分之一延伸部(19)沿所述插入方向(5)面對所述第二殼體元件(2)。
4.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，其中所述第一對應的鎖緊裝置(8)與所述第二對應的鎖緊裝置(9)布置在所述殼體元件(1、2)的相對於所述插入方向(5)彼此相反的側邊上。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，其中所述彈簧元件(12)形成為帶有一個自由端(13)和一個固定端的片簧。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，其中所述彈簧元件(12)被一體地模製到所述第二殼體元件(2)上。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，其中所述第一殼體元件(I)與所述第二殼體元件(2)可在所述鎖緊狀態下形成空腔(20)，所述空腔(20)延伸至外部並被設置用於容納手工工具，以便為了解鎖目的而使所述彈簧元件(12)變形。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，其中所述第一殼體元件(I)的所述第二對應的鎖緊裝置(9)中的一個具有L形截面，並且所述L形的一根杆在鎖緊狀態下布置成基本上與所述插入方向(5)垂直。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的電插塞式連接器，還包括釋放裝置(22)，藉助於所述釋放裝置(22)，在所述殼體元件(1、2)的鎖緊狀態下，能夠在無工具的情況下改變所述彈簧元件(12)的形狀，以釋放在所述彈力方向(14)上的鎖緊。
10. 根據權利要求1所述的電插塞式連接器，其中所述第二殼體元件(2)被設計成印刷電路板插塞式連接器。
【文檔編號】H01R24/00GK103579854SQ201210285771
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月10日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】拉爾夫·格斯克, 徐文彥 申請人:菲尼克斯電氣有限兩合公司