電連接器組件及方法

2023-11-11 06:36:02 1

專利名稱：電連接器組件及方法
技術領域：
本發明涉及與絕緣導線形成絕緣位移連接所用的電連接器組件及相關的方法。
現有技術利用特殊工具，從導線端部剝去絕緣層，然後將接觸部件的一部分壓接在暴露導體的周圍，從而在現場將接觸部件單獨地附加至細徑導線的端部。在將接觸部件壓接至導線之後，將該部件置於組件中以使該部件定位，用於和配合部分建立電連接。這種兩步式過程麻煩、複雜、而且不便。有時，使用特殊工具從數個導線上同時剝去絕緣層，然後，將多個接觸部件同時壓 接至多個導線的剝離端。在有些情況下，必須將不同直徑的導線同時附加至觸點。專用工具是必需的。已經通過使用絕緣位移連接來形成與導線的連接。然而，對於常規電連接器組件中的較小導線來說，絕緣位移連接的缺點是，當同時建立若干連接時，在閉合組件期間不能精確地定位導線中導體的絕緣位移接觸點。出現這種對準問題是因為連接器中用於對導線和絕緣位移接觸部件進行支撐的部分中累積的成型公差。

發明內容
本發明是一種改進的電連接器組件和方法，用於在現場形成與細徑導線的絕緣位移連接。本組件包括基座以及一個或更多的導線載架。當載架處於打開位置時，將兩根細絕緣導線插進各導線載架。然後，手動方式將導線載架一次一個移進基座，以在導線中的導體與基座中的金屬接觸部件之間形成絕緣位移連接。當使載架向下移動至接觸位置、並且接觸部件上的刺穿點刺入導體以形成電連接時，隨著各導線載架和基座合到一起而在二者之間形成連接，保證了各導線中的導體位於絕緣位移接觸部件的上方。使用各保持兩根導線的導線載架，避免了接觸部件與保持導線的導線通道之間的累積公差，並且保證絕緣位移接觸部件可靠地與保持在通道中導線裡的導體相接合。本連接器組件中所使用的導線載架具有專門的導線通道，該導線通道容納並且定位不同直徑的導線，使得當導線載架移進基座時，絕緣位移接觸點刺入導線並且與導線中的導體接合，以形成電連接。本電連接器組件非常緊湊，允許基座中絕緣位移接觸部件的緊密間隔以及載架中導線通道的緊密間隔。這減小了在電路板或者其他部件上安裝本組件所要求的空間(realestate),並且降低了製造成本。本組件可以具有一個或更多的導線載架。導線載架可以是相同的。這降低了用於組件的製造成本。可選擇地，本組件可以具有兩個或更多的導線載架，導線載架容納不同數量的導線用以形成電連接。例如，本組件可以具有一個雙導線載架以及一個三導線載架。導線載架可以容納不同直徑的導線。各載架可以手動方式閉合，而無需使用閉合工具。導線載架可以轉動或者平移進入基座。當轉動進入基座時，載架沿凸輪移動，凸輪使得載架抵著閂部向前移動以使閂部撓曲，並且，當導線載架完全轉動進入基座時，抵著閂部定位載架，以增大閂部與載架之間的交疊，並加強保持載架於基座中的閂扣式連接。本電連接器組件中所使用的絕緣位移接觸點由薄金屬條形成，並且具有三個向上延伸的刺穿點。兩個刺穿點的尖端位於條部的相反兩側，並且，在閉合組件期間，兩個刺穿點的尖端沿載架中觸點狹縫的相對壁部滑動，以與狹縫上方導線通道中導線的導體接合。第三刺穿點的尖端位於條部的兩側部之間的中間位置處。三個橫向隔開的尖端增大了尖端與導線中絞合導體接合以與導體形成電連接的可能性。三個刺穿點在刺穿點基部處的厚度等於條部的厚度，並且刺穿點的厚度沿該刺穿點至尖端的高度而減小。尖端插進導線中的絞合導體，以及，隨著進一步插入，使導體散開以增加尖端和導線絞股之間的法向力。導線被約束在導線通道中。尖端的側面和緣部與導體絞股之間增大的法向力改進了與導體的電連接。



圖I是根據本發明的電連接器組件的前軸測圖；圖2是圖I所示組件的後軸測圖；圖3是取出導線後組件的俯視圖；圖4是類似於圖I的視圖，示出一個導線載架處於打開位置而另一導線載架取下的狀態；圖5是圖I所示組件的後視圖，組件中帶有粗徑導線；圖6是類似圖5的後視圖，組件中帶有細徑導線；圖7是組件的豎向剖視圖，圖示在閉合組件並在導線與接觸部件之間形成電連接之前，導線載架處於導線插入位置並將導線插進載架的狀態；圖8是類似圖7的視圖，圖示在閉合組件並且形成電連接之後的狀態；圖9、圖10、以及圖11分別是沿圖8中的線9-9、線10-10、以及線11_11的豎向剖視圖；圖12是取下導線載架狀態下連接器組件基座的俯視圖；圖13是用於粗徑導線的導線載架的前軸測圖；圖14是用於細徑導線的導線載架的前軸測圖；圖15和圖16是組件中所使用接觸部件的相反的側視圖；圖17是接觸部件的俯視圖；圖18、圖19以及圖20分別是沿圖17中的線18-18、線19-19以及線20-20的剖視圖；圖21是第二實施例電連接器組件的俯視圖；圖22是圖21所示組件的側視圖，圖示在導線與接觸部件之間形成電連接之前的狀態；圖23是沿圖21中的線23-23的豎向剖視圖；圖24是類似圖23的組件豎向剖視圖，圖示在閉合組件並且建立電連接之後的狀態；圖25和圖26是在線25_25以及線26_26處的組件豎向剖視圖；以及
圖27和圖28是類似圖25和圖26的剖視圖，圖示在閉合組件並且建立電連接之後的狀態。
具體實施例方式下面，參照圖I至圖20，說明第一實施例的電連接器組件10。組件10包括模塑的塑料基座12以及兩個模塑的塑料導線載架(wire carrier) 14,該導線載架14在鉸鏈連接16處樞軸轉動方式安裝於基座後端。四個金屬接觸部件18安裝在基座12中，用於和插進載架14的導線20形成冗餘絕緣位移電連接。各導線載架中插入兩根導線。導線20典型具有較小直徑，並具有由絕緣護套24包裹的較細中心絞合金屬導體22，絕緣護套24可以由聚氯乙烯(PVC)製成。圖I所示的電連接器組件10與AWG 22或AWG24的導線20形成可靠的電連接。圖14圖示用於和AWG 26導線進行連接的備選導線載架174。
AffG 22-26的導線非常細。AWG 22導線的直徑為I. 6mm,並具有0. 65mm直徑的絞合導體。AWG 24導線的直徑為I. 4mm,並具有0. 51mm直徑的絞合導體。AffG 26導線的直徑為I. 0mm，並具有0. 40mm直徑的絞合導體。緊湊型組件10與這些細導線中的導體形成可靠的冗餘絕緣位移連接。基座12具有平坦底壁部28，延伸越過底壁部28前面的觸點外罩30，以及與外罩30相反、延伸越過底壁部後面的後緣部32。豎向側壁部34、36於外罩30和緣部32之間在底壁部28側邊上方延伸。壁部34、36包括向緣部32後面延伸的後延部38、40。基座包括位於延部38、40之間的中延部42。延部與導線載架形成鉸鏈連接。各導線載架14的後部位於側延部38、40之一與中延部42之間。側壁部34、36與外罩30在底壁部28上方延伸以形成中央凹部44，用於容納兩個導線載架14。凹部42的後側在延部40與延部42之間、以及延部38與延部42之間開口，以容納導線載架14以及自載架延伸的導線。延部38、40、42中的鉸鏈連接16包括延伸進入延部的面向後開口的柱容納狹縫46。各狹縫的窄口 48具有減小的寬度，用於與下文將要描述的導線載架14上的樞軸柱卡扣接合。觸點外罩30包括橫跨基座12前面的隔開的四個觸點腔部50。各腔部50通過後開口部52開口進入中央凹部44，並且包括前面開口部54，用於容納細長的接觸銷或接觸片。按與各腔部50對準的方式，在底壁部28中形成縱向狹縫56，使其從腔部延伸至後緣部32。狹縫56的前端部58延伸進入腔部50。參見圖7。兩個整體閂部60自相鄰於前外罩30的底壁部28的前面向上延伸。各閂部60位於一對狹縫56之間，並且包括向上延伸的剛性可撓臂部62、以及位於臂部頂端且面朝後的閂件64。當將載架轉動至凹部44中的接觸位置時，各閂部60將導線載架14保持於凹部44中，如圖I、圖2以及圖3所示。屏蔽對準件66於閂部60之間自外罩30向後延伸，並且包括面朝後的豎向狹縫68。該狹縫68與延部42 (位於基座12後面)中面朝前的狹縫70相對。組件10可以設置有金屬EMI (電磁幹擾)屏蔽。該屏蔽包括金屬板(未圖示)，其以端部延伸進入狹縫68和狹縫70的方式適配在處於接觸位置的載架14之間。與該板(未示出)電連接的周向金屬屏蔽可以在載架以及基座周圍延伸。
如圖3所示，從基座12的後面向內部，使延部38、40、42的內側部72成為楔狀，以減小延部之間凹部74的寬度。延部38、40、42的前面各自包括上部弄圓的凸輪面78以及與底壁部28相鄰的下部豎向支撐面80。在楔形壁部72處，各延部38、40、42的內側部具有從基座向上延伸至頂緣部84的側腔部74。參見圖4，腔部頂緣部84限制安裝於基座的導線載架向上轉動。基座側壁34在凹部76處具有減小的高度。安裝在基座12中的金屬接觸部件18示於圖15至圖20中。各接觸部件18由均勻厚度的平坦金屬坯料形成，金屬坯料可以是鈹銅、磷青銅或其它合適金屬。各接觸部件18包括均勻厚度的平坦安裝部或條部84，條部84具有平行的側面86、88。條部可以具有0. 4mm的厚度。觸點元件90自條部84的前端延伸，可以是如圖所示的音叉觸點。元件90位於條部上方一定距離處，以在部件18的前端形成對準止動部92。保持倒鉤94自觸點90向上 延伸，用於將部件18保持在基座12中，如下文所述。三個刺穿點96、98、100沿條部84隔開並且於其上方延伸。刺穿點大致為三角形形狀，其具有的向內楔形緣部在條部84上方延伸。三角形狀的後刺穿點96具有在條部側面86、88上方延伸的向內楔形側面102、104。在位於刺穿點96頂面的小尖端106處，側面102和側面104連接。如圖17和圖18所示，尖端106位於條部84中心上方，並且在條部側面86、88之間等距。三角形狀的刺穿點98具有從條部側面88向內延伸至刺穿點頂部的向內楔形側面108。刺穿點98還包括豎向對準側面110，豎向對準側面110形成條部側面86的延伸部，並且向上延伸，以與位於刺穿點尖端114下方較短距離的短向內楔形面112相交。尖端114位於刺穿點的頂部。尖端114位於條部84上方。通過楔形面112使尖端114自共面側面86,110向內隔開較短距離，以及，尖端114與條部側面86相鄰，而離條部側面88較遠。參見圖17和圖19。刺穿點100具有向內楔形側面116，在條部側面86上方向內延伸至刺穿點的頂部。刺穿點100還包括豎向對準側面118，豎向對準側面118形成條部側面88的延伸部，並且向上延伸，以與位於刺穿點尖端122下方較短距離的短向內楔形面120相交。尖端122位於刺穿點的頂部。尖端122位於條部84上方。通過楔形面120使尖端122自共面側面88、118向內隔開較短距離，以及，尖端122與條部側面88相鄰，而離條部側面86較遠。後刺穿點96具有楔形直狀的向內成角前緣部126和後緣部124，前緣部126和後緣部124自條部84的頂部向上延伸至尖端106。中刺穿點98具有楔形直狀的向內成角前緣部128和後緣部130，前緣部128和後緣部130自條部84的頂部延伸至尖端114。前刺穿點100具有的前緣部包括向前成角的導線保持面132,其在條部84頂部上方延伸較短距離；以及楔形直狀的向內成角緣部134，其自保持面132頂部延伸至該刺穿點的尖端122。點100還包括自條部84延伸至尖端122的楔形直狀的向前成角後緣部135。向前成角保持緣部132形成鎖止，以在使導線載架轉動至閉合接觸位置而與導線形成絕緣位移電連接之後，防止導線從組件10中拉出。圖17圖示尖端106居中方式位於條部側面86與條部側面88之間，尖端114與條部側面86相鄰，而尖端122與條部側面88相鄰。
在電連接器組件10中，在樞軸轉動導線載架14以使其與基座連接之前，將四個金屬接觸部件18安裝在基座12中。在引線觸點元件90位於凹部44前端的上方稍後位置的情況下，將各接觸部件18豎向置於狹縫56上方。然後，使接觸部件豎向向下移動，以將條部84的底部適配在狹縫56中。一旦條部處於狹縫中，將接觸部件向前移動，以在與狹縫對準的情況下將觸點元件90伸進觸點腔部50，直至止動面92鄰接腔部50後端處的壁部121。在接觸部件如圖7中所示就位的情況下，保持倒鉤94與腔部50的頂壁部接合，以將接觸部件保持在基座中。各導線載架14包括模塑的絕緣材料本體138，本體138具有兩個縱向延伸、橫向隔開的導線通道140，導線通道140自本體前壁部142延伸至本體後壁部144。平坦支撐部件146自後壁部144的底部向後伸出。支撐部件146窄於本體138。相互對置的鉸鏈柱部148自支撐部件146端部的相反側伸出。在柱部148與本體端部144之間，轉動限制柱部150自支撐部件146的側面伸出。柱部150短於柱部148，並且位於柱部148上方較短距離處。豎向支撐部件152對接本體138的後壁部144，以及對接部件146的頂部，以對部 件146進行支撐。載架14安裝在基座12中，以在各部件152與相鄰的延部38、40、42之間限定四個獨立的導線對準空間154。導線通道140的後面部分156從後壁部144延伸進入本體138。該部分156具有非圓形截面，如圖9、圖10、以及圖11所示。各通道部分156具有下部部分圓形部158，用於容納AWG 22的絕緣導線；以及上部部分圓形部160，其直徑小於下部部分圓形部158，用於容納較細直徑AWG 24的絕緣導線。直弦壁部(chordal walls) 162使下部部分圓形部158與上部部分圓形部160相連接。上部細徑圓形部160位於基座12中接觸部件18的上方。下部部分圓形粗徑部158也位於部件18的上方，但稍稍向內偏離接觸部件。下部158相對於接觸部件偏離，以在下部158和相鄰的本體138側面之間維持適當的本體138壁厚。通道140的後部156自後壁部144延伸至超出刺穿點一定距離的位置處，如圖8中所示。通道140的前部164是圓形的，並且具有的直徑可以容納粗徑AWG 22的導線。前部164也容納細徑AWG 24的導線。AWG 22的導線和AWG 24的導線精確地定位於後通道部140中，以在閉合組件時將導線中的導體定位成與部件18上的刺穿點接合。縱向的接觸部件或刺穿點狹縫166自導線載架本體138的底部向上延伸至各導線通道140。狹縫166自本體的前面行進至各接觸部件18的端部，並且位於基座12中狹縫56的上方。狹縫56、166具有的寬度大約等於0.4mm，S卩，大約等於接觸條部84的厚度。在狹縫166的下端處設置引入斜面168。參見圖7和圖9。斜面引入部170圍繞導線通道140的入口端延伸。形成於本體138頂部的標記172指示可以插進通道140的導線直徑。在圖3所示組件中，通道可以容納AWG 22或AWG 24的導線。圖4、圖5、以及圖7至圖11中示出將AWG22的導線插進通道中。圖14圖示備選導線載架174。載架174類似於載架14，但容納更細直徑的AWG 26導線，其具有I. Omm外徑和0. 42mm導體直徑。載架174中的導線通道176是圓形截面，並且具有的直徑可以容納AWG 26導線。狹縫177自通道176延伸至載架的底部。載架174側面頂部的標記178指示本載架容納AWG 26的導線。導線載架174的其他方面與載架14類似。載架14或174各自的前端部包括凹進的階部180及自階部向上延伸至載架頂部的向前成角的壁部182。階部和壁部在載架前部的頂部處形成銳角凹部184。可以將工具諸如螺絲刀尖端置於凹部184中，以將載架從圖7中所示的抬起導線插入位置向下推至圖8中所示的閉合接觸位置。在載架頂部列印或貼上標記172期間，凹部中的工具可以穩定載架。在本體138的前端部，閂扣面186位於導線通道140上方且位於導線通道140之間。該表面凹進些許距離而低於階部180。在接觸部件18插進基座12之後，將各導線載架倒置，以使觸點狹縫166定位於載架的頂部，以及，在轉動柱部148位於一對延部38和42或一對延部40和42中的一對狹縫48後方的情況下，將載架置於基座後方。然後，將基座與載架合到一起，以將轉動柱部148按扣通過窄口部48並且進入保持狹縫46。柱部148在狹縫中能進行受限的前後移動。
接著，使導線載架繞柱部148轉動至圖4和圖7所示的導線插入位置。在導線載架轉動期間，支撐部件146的相反側面在相鄰延部上沿楔形側面72移動以橫向定位載架，使得觸點或刺穿點狹縫166定位成對準基座中狹縫56以及狹縫56中金屬接觸部件18的上方。如圖7所示，刺穿點的尖端延伸較短距離進入狹縫166，但沒有延伸進入導線通道140。觸點狹縫166底緣的斜面184保證狹縫與刺穿點之間對準。在導線載架14向圖7的導線插入位置轉動期間，轉動限制柱部150沿相鄰延部的內側面72向下移動。轉動限制柱部150的端部之間間距稍稍大於腔式凹部74上方延部的相鄰側面之間間距。使柱部150向下轉動通過側面72，並按扣在壁部下方進入凹部74，以防止導線載架在圖4和圖7所示導線插入位置上方向上轉動。此外，在各導線載架嚮導線插入位置轉動期間，使支撐部件後壁部144沿延部上的凸輪面78移動，以將本體138的前端定位於閂部60上，如圖4中所示。抵抗上下轉動將導線載架保持處於圖4中的抬起導線插入位置。閂部60防止導線載架自由向下轉動。柱部150位於柱部148與導線載架前面之間，其防止導線載架向上轉動。通過柱部150在本體138後方的定位，減小了載架從基座向上延伸的角度，使得更容易將載架從導線插入位置向下轉動至基座中的接觸位置。在導線載架處於導線插入位置的情況下，將絕緣的AWG 22導線或AWG 24導線從組件後面插進導線載架通道156。將導線的前端置於導線對準空間154中，並且向前推入導線通道。通道後端處的斜面引入部170引導導線進入通道。AWG 22導線適配在下部導線通道部分158中。細徑AWG 24導線在通道中寬鬆地延伸。在導線載架向接觸位置移動期間，使細徑AWG 24導線向上移入上部通道部分160，並且保持在這些部分中，以使導線和導線中的導體定位在被點96、98、100刺穿的位置。根據布線環境的要求，使導線通過通道饋送適當距離。在載架的前面將從導線載架14向前伸出的導線引線部分修剪掉。導線安置在通道中，如圖7所示。通過使導線載架從圖7中的抬起導線插入位置向下轉動進入基座，到達至圖8的下部接觸位置，在導線中的導體與接觸部件18的刺穿點之間形成絕緣位移電連接。為了轉動載架進入基座並刺穿導線，可能需要相當的力量。可以通過將圖7的打開組件置於施壓工具的兩個平坦表面之間，施加這種力。使這些表面合到一起以接合導線載架的頂部和基座的底部，並且使載架向下轉動進入基座。
可選擇地，可以將基座置於支撐面上，以及將工具適配進入導線載架頂部所形成的橫切槽(未示出)或凹部184中，以對載架施加向下的力，並使載架向下轉動進入基座。當用壓力來使導線載架轉動進入基座時，使與載架接合的閉合面向下移動以轉動載架進入基座，直至施壓面接合側壁凹部76的頂部。該凹部可以防止載架的過度轉動以及所導致的對組件的損傷。當導線載架14轉動至閉合接觸位置時，載架沿凸輪面78移動，並且頂著閂部60移動。柱部148在狹縫46中向前移動。使閂部60向前撓曲，以及，當載架完全轉動進入凹部44並且階部180低於閂件64的底面時，閂部恢復其原始位置，而閂件64則位於階部的上方，以保持導線載架處於支撐面80和閂件64之間的閉合接觸位置，從而維持刺穿點與載架中導線之間的絕緣位移連接。使表面186凹進，使其低於本體138頂部，該凹進量與閂件64的高度相等，因而，閂部不會凸出於載架的頂部上方。閂部不會增加組件的高度。
在組件閉合期間，點98、100的對準側面110、118沿狹縫166的壁部滑動，以使尖端114、122定位於距離狹縫壁一定距離的點處，從而刺入載架中導線裡的導體。尖端114以及尖端122之間的橫向間距小於通道140中導線20中的導體22直徑。為了與AWG 22導線和AWG 24導線形成絕緣位移電連接，必須單獨地使尖端122、114、106以彼此更緊密的方式間隔，小於0. 51mm，S卩小於細徑AWG 24導線的導體直徑。為了與更細的AWG 26導線中的導體形成電連接，尖端必須隔開小於0.40mm的距離，S卩小於AWG 26導線中導體的直徑。可以使用刺穿點尖端114、122的橫向間距小於0. 40mm的單個金屬接觸部件18，來與AWG 22導線、AWG 24導線、以及AWG 26導線中的導體形成電連接。雙楔面刺穿點96頂著導線的中心向上移動並且刺入導體中心，以在部件18與該導體之間形成第三絕緣位移電連接。在刺穿粗徑AWG 22導線期間，如圖7所示，導線保持於導線通道的擴大底部，並且抵著位於部分158與部分160之間的通道弦壁部162向上推動。在刺穿細徑AWG 24導線期間，將導線上推至通道部分160，並且刺穿點貫穿導線。在這兩種情況下，使導線精確地定位於三個刺穿點96、98、100上方，並且這些點刺入導體，以構成三個絕緣位移電連接。在導線載架已經向下轉動進入基座從而在載架中的導線與金屬接觸部件之間形成電連接之後，前刺穿點100的前向止動緣部132貫穿各導線通道中所約束導線的絕緣層，以在對導線中自組件向後伸出部分施加張力的情況下防止導線被拉出。在導線載架轉動進入基座以與載架中的導線建立電連接期間，通過刺穿點對準側面110、118沿狹縫166的相反平行壁部的滑動接合，使刺穿點98、100的尖端114、122相對於導線維持處於適當位置。接觸部件18具有的厚度等於狹縫166的寬度，因而，隨著它們刺入導線並且尖端與中心導體構成電連接，沿狹縫的壁部引導對準側面。通過刺穿點與狹縫166的壁部之間的這種滑動接合，使尖端定位於狹縫壁部的稍稍內側，以保證它們接合併且刺入中心導體。無論AWG 22或是AWG 24的導線(此情況下導線置於導線載架14中)，或者AffG 26的導線(此情況下導線置於載架174中)，在導體保持為對準刺穿點上方位置的情況下使導線位於狹縫上方。通過平坦的平行狹縫側壁與刺穿點的平坦對準側面之間進行互補滑動對準接合，維持組件10中刺穿點98、100的對準。將載架轉動進入基座。在載架移入基座期間，可以使用刺穿點狹縫的壁部與刺穿點對準側面之間的若干種滑動接合，來對準尖端。例如，如上所述，通過兩個平坦、平行的表面沿彼此滑動，可以建立刺穿點的對準側面與導線載架中一個狹縫壁之間的互補滑動對準接合。A)狹縫壁或刺穿點之一上的一個平坦表面，B)狹縫壁或點之另一上的幾何點或線，也可以通過A)與B)之間的接合，建立刺穿點與狹縫壁之間的互補滑動對準接合。另外，通過兩條線沿彼此滑動，或通過一條線和一個幾何點沿彼此滑動，可以建立刺穿點與側壁之間的互補滑動對準接合。這兩條線可以是直線也可以是曲線，只要在導線載架向接觸位置移動期間該接合能維持刺穿點上尖端的橫向位置即可。在本文使用時，刺穿點與導線載架側壁之間的「互補滑動對準接合」包括了保證刺穿點尖端對準移入導線以接合中心導體並建立絕緣位移電連接的所有關係。在圖I至圖20所披露的第一實施例中，電連接器組件10包括基座12以及安裝在基座中的兩個雙導線載架14。本發明並不局限於帶有兩個導線載架的組件。如 有必要，組件可以具有單個導線載架；或者三個或更多的導線載架，其以間隔開的方式橫跨適合於容納兩個以上導線載架的更寬基座。另外，導線載架可以具有一個或三個或更多導線通道，並且用基座中適當數量的接觸部件容納一根、三根或更多根導線。在第一實施例中，電連接器組件10中的導線載架向下轉動進入基座，以與自基座中所安裝接觸部件向上延伸的刺穿點建立絕緣位移連接。圖21至圖28圖示與組件10相關的第二實施例電連接器組件200，其具有模塑的絕緣材料基座202以及模塑的絕緣材料導線載架204。將導線載架204向下直推進入或平移進入基座，以建立絕緣位移電連接。組件200使用的構成部件與組件10的構成部件相同。組件200中所使用的組件10構成部件使用先前所介紹的附圖標記進行標識。基座202與基座12類似，並且包括底壁部28，底壁部中的狹縫56，側壁部34、36，以及延伸跨過基座前端的觸點護罩30。金屬接觸部件18適配在狹縫56中，觸點元件90位於護罩觸點腔部50中。導線載架204包括矩形的模塑塑料本體206，本體206具有自本體後面延伸至前面的四個隔開的導線通道140。如有必要，可以使用與載架174中導線通道176類似的圓形導線通道。觸點或刺穿點狹縫166自通道140延伸至載架底部。豎向對準狹縫208設置於側壁部34、36的內表面。互補豎向對準凸部或肋部210自本體206的相反側面向外伸出，並且裝配於狹縫208中。凸部210在狹縫208中具有緊密滑動配合，並且防止基座202中的導線載架朝向或者背離護罩30移動。狹縫208自基座底壁部28延伸至側壁部的頂部，以允許導線組件204自圖21、圖22、圖23、圖25和圖26中所示的抬起導線插入位置，移動至圖24、圖27和圖28中所示的導線載架就位在基座中的接觸位置。導線載架204在壁部34的內側與壁部36的內側之間具有緊密滑動配合，使得接觸部件18上的刺穿點與刺穿點狹縫166對準，以及，導線載架從導線插入位置移入基座到達接觸位置，使刺穿點移入通道176中所插導線20裡的導體，用於在觸點與導線中的導體之間建立電連接，如先前所述。導線載架204包括兩個對角方式隔開的上側閂式止動部212 (圖21中所示)、以及兩個對角方式隔開的下側閂式止動部214。如圖21中所示，在載架的左上拐角和右下拐角處，止動部212位於載架中相鄰於基座壁部34、36的側部。在低於止動部212的高度處，下側閂式止動部214位於載架中相鄰於相反拐角的側部。止動部212的下表面216是楔形的。止動部214的下表面218也是類似的楔形。閂部220自側壁部36、38的頂部沿導線載架向內延伸，並且越過上側閂式止動部212和下側閂式止動部214。基座202的側壁部稍微可撓曲，在上側止動部212和下側止動部214移動越過閂部220以及其返回期間允許彈性外移。通過對準狹縫208中的對準部件或肋部210將載架置於基座的頂部，然後將載架向下推進基座，將導線載架204安裝在基座202上，使其處於上導線插入位置。兩個對角的下側閂式止動部214與閂部220接合，使基座的側部向外撓曲，並且移過閂部到達圖25中所示的抬起導線插入位置。壁部34、36撓曲恢復，以將閂部220置於下側止動部214上方和上側止動部212下方。由止動部212、214使導線組件保持就位在基座上，處於導線插入位置。在導線插進導線通道140之後，將導線載架推進基座，從而，上側閂式止動部212使壁部34、36向外撓曲，並移過閂部220到達圖27和圖28中所示的下接觸位置。在此位、置，上側閂式止動部位於閂部220下方，並且將導線載架保持就位於基座202中。在導線載架移入基座期間，接觸部件上的刺穿點伸進導線通道裡的導線中，並且與導線中的導體形成絕緣位移電連接，如先前所述。如有必要，在導線載架的頂部可以設置標記，標識可以插進載架通道中的導線的AffG尺寸。第一實施例電連接器組件10和第二實施例電連接器組件200 二者，在插進組件的細徑導線與插進觸點腔部50以接合觸點元件90的觸點柱或觸點片之間，形成可靠的絕緣位移電連接。電連接器組件10和200所使用的導線載架轉動或平移進入它們各自的基座，以與兩個接觸部件形成電連接。使用各自容納兩個導線的導線載架，需要較小的力即可使各載架移入基座，以使刺穿點延伸成為與導線通道所插導線的導體電連接。可以手動方式將帶有兩根導線的導線載架從抬起導線插入位置推動至接觸位置。使用這種類型載架不再需要為在現場形成電連接而提供專用工具。將它們簡單地手動方式推進基座。如有必要，導線載架可以設置用於一根或者三根或更多根導線。典型地，使用工具將容納三根或更多導線的導線載架移動至接觸位置。電連接器組件10、200較小，並且在接觸部件與導線通道中的導線之間具有非常緊密的中線間隔。組件尺寸的減小降低了製造成本，並且減小了在電路板或其他電路部件上安裝組件所需的空間尺度。電連接器組件10、200各自包括基座和兩個相同的導線載架。使用相同的導線載架降低了製造成本。專門的導線通道允許在通道中布置不同直徑的導線，並且與布置在通道中的細徑導線形成可靠的絕緣位移連接。該通道保證導線中的導體在閉合期間位於刺穿點上方，使得刺穿點與導體接合，並且與導體形成電連接。刺穿點的三角形形狀和刺穿點的漸細厚度在刺穿點與導線中的導體之間提供了法向力(normal force),以增強電連接。三個導線刺穿點上的尖端以間隔方式橫跨觸點寬度，以提高刺穿點擊中並貫穿導線通道中所插導線裡的導體的可能性。通常，導線通道的形狀保證通道中導線裡的導體位於尖端上方以及所有三個尖端都擊中導體。
權利要求
1.一種電連接器組件，包括基座；導線載架，所述導線載架具有面對所述基座的表面；導線通道，其位於所述導線載架中；刺穿點狹縫，其位於所述導線載架中，所述狹縫具有各自從所述導線通道延伸至所述表面的相對的壁部；金屬接觸部件，所述金屬接觸部件具有在所述基座上的安裝部、觸點元件、以及第一刺穿點和第二刺穿點，所述刺穿點沿所述安裝位置隔開並且延伸進入所述刺穿點狹縫，各所述刺穿點具有位於所述刺穿點頂部的小尖端、和在所述尖端與所述安裝部之間沿所述刺穿點延伸的第一對準側面、以及在所述尖端與所述安裝部之間沿所述刺穿點延伸的第二楔形側面，所述第一刺穿點的對準側面可滑動方式接合一個狹縫壁，所述第二刺穿點的對準側面可滑動方式接合另一狹縫壁；其中，當所述導線載架處於導線插入位置時將絕緣導線置於所述導線通道中，並且使所述基座和所述導線載架合起來至接觸位置，所述刺穿點尖端刺入所述導線，以與所述導線中的導體形成橫向隔開的絕緣位移電連接。
2.根據權利要求I所述的組件，包括在所述基座與所述導線載架之間的鉸鏈連接，其中，從所述導線插入位置至所述接觸位置，將所述基座和所述導線載架轉動而合到一起。
3.根據權利要求2所述的組件，包括在所述基座和所述導線載架之一上的閂部、以及在所述基座和所述導線載架之另一上的閂扣面，所述閂部和所述閂扣面彼此接合，以保持所述基座和所述導線載架合在一起處於所述接觸位置。
4.根據權利要求2所述的組件，其中，所述導線載架包括本體、形成在所述本體中的所述導線通道和所述狹縫、以及在所述導線通道一端與所述導線載架相結合的支撐部件，所述支撐部件從所述本體延伸而出，所述鉸鏈位於離開所述本體的所述支撐部件上。
5.根據權利要求I所述的組件，包括在所述基座與所述導線載架之間的線狀滑動連接，其中，按從所述導線插入位置至所述接觸位置的直線，將所述基座和所述導線載架合到一起。
6.根據權利要求I所述的組件，其中，所述接觸部件包括在所述刺穿點狹縫中的第三刺穿點，所述第三刺穿點在所述刺穿點的頂部具有小尖端，該尖端大致等間距方式位於所述狹縫的側壁之間。
7.根據權利要求I所述的組件，包括在各所述第一刺穿點和所述第二刺穿點的對準側面與狹縫側壁之間的互補滑動對準接合。
8.根據權利要求I所述的組件，其中，所述接觸部件包括適配在所述基座的溝槽中的條部，所述接觸點自所述條部向上延伸，所述接觸點的所述對準側面形成所述條部側面的延部。
9.根據權利要求8所述的組件，其中，各接觸點為大致三角形形狀，並且包括自所述對準側面的頂部延伸至所述尖端的短的、向內的楔形面。
10.根據權利要求9所述的組件，包括第三刺穿點，所述第三刺穿點包括位於該點頂部的小尖端、以及各自從所述條部延伸至該尖端的兩個向內的楔形側面。
11.根據權利要求10所述的組件，其中，一個接觸點包括與所述條部相鄰的止動緣部，所述止動緣部與所述點所刺入的所述導線上的絕緣層接合，以防止導線拉出。
12.根據權利要求I所述的組件，其中，所述導線通道包括上部部分圓形部和下部部分圓形部，所述上部的尺寸小於所述下部的尺寸，其中，所述組件與延伸進入所述通道的不同直徑的導線形成絕緣位移電連接。
13.根據權利要求12所述的組件，包括在所述部分圓形部之間延伸的弦壁部。
14.根據權利要求13所述的組件，其中，所述導線通道的所述上部圓形部和所述下部圓形部之一相對於所述刺穿點狹縫橫向偏移。
15.根據權利要求I所述的組件，包括在所述基座和所述載架之間的鉸鏈，用於使所述載架朝所述基座轉動；所述導線載架具有的朝上表面低於所述基座具有的朝下表面，這樣的表面防止所述導線載架由所述導線插入位置向上轉動。
16.根據權利要求I所述的組件，其中，所述導線載架包括本體和由所述本體一端延伸而出的支撐部件；所述部件具有一定寬度；所述基座包括位於所述支撐部件任一側的兩個後凸部、所述本體延伸出的所述支撐部件與所述基座之間的鉸鏈，所述凸部具有減小所述凸部之間距離的向內的楔形側面，其中，通過所述導線載架繞所述鉸鏈向所述導線插入位置的轉動，使所述支撐部件在所述凸部之間沿所述楔形面移動，以相對於所述基座橫向定位所述支撐部件，並且將所述刺穿點狹縫對準在所述基座的所述刺穿點上方，使得當所述導線載架處於所述導線插入位置時，所述刺穿點延伸進入所述狹縫。
17.根據權利要求I所述的電連接器組件，用於與兩根導線形成電連接，其中，所述導線載架包括第二導線通道和第二刺穿點狹縫；以及第二接觸部件位於所述基座上，帶有在所述第二刺穿點狹縫中具有尖端的兩個刺穿點，其中，可以手動方式將所述導線載架從所述導線插入位置移動至所述接觸位置。
18.—種電連接器組件，包括導線載架，所述導線載架具有一表面；導線通道，其位於所述導線載架中；刺穿點狹縫，其位於所述導線載架中，所述狹縫具有相對的壁部，各所述壁部從所述導線通道延伸至所述表面；金屬接觸部件，所述接觸部件具有觸點元件、以及第一刺穿點和第二刺穿點，所述刺穿點沿所述刺穿點狹縫隔開，各所述刺穿點具有位於所述刺穿點頂部並且和所述導線通道相鄰的小尖端、第一對準側面、以及第二楔形側面，所述第一對準側面沿所述刺穿點離開所述尖端延伸，以及所述第二楔形側面沿所述刺穿點離開所述尖端延伸，使得所述刺穿點的厚度隨離開所述尖端而增加，所述第一刺穿點的對準側面以滑動方式接合一個狹縫壁，所述第二刺穿點的對準側面滑動方式接合另一狹縫壁，其中，一旦將絕緣導線置於所述導線通道中、以及使所述刺穿點移入所述狹縫並且朝所述導線通道移動，所述刺穿點尖端刺入所述導線，以與所述導線中的導體形成橫向隔開的絕緣位移電連接。
19.根據權利要求18所述的組件，其中，所述觸點元件位於所述接觸部件的一端。
20.根據權利要求18所述的組件，包括基座、位於所述基座與所述導線載架之間的鉸鏈、位於所述基座上的所述接觸部件，其中，通過所述導線載架朝所述基座的轉動，將所述刺穿點移入所述狹縫。
21.根據權利要求20所述的電連接器，包括閂部，用於保持所述導線載架處於離開所述基座的導線插入位置。
22.根據權利要求20所述的電連接器，包括閂部，用於保持所述導線載架處於和所述基座相鄰的接觸位置。
23.根據權利要求18所述的組件，包括基座、位於所述基座上的接觸部件、以及所述基座和所述導線載架之間的滑動連接，其中，使所述基座和所述導線載架沿線移動合在一起。
24.根據權利要求23所述的組件，包括閂部，用於保持所述導線載架和所述基座相鄰。
25.根據權利要求18所述的組件，其中，所述接觸部件包括在所述刺穿點狹縫中的第三刺穿點，所述第三刺穿點在所述刺穿點的頂部具有小尖端，該尖端大致等間距位於所述狹縫側壁之間。
26.根據權利要求18所述的組件，包括在所述第一刺穿點和所述第二刺穿點的各對準側面與狹縫側壁之間的互補滑動對準接合。
27.根據權利要求18所述的組件，其中，所述金屬接觸部件包括條部，所述接觸點自所述條部向上延伸，所述接觸點的所述對準側面形成所述條部側面的延部。
28.根據權利要求27所述的組件，包括基座，所述條部適配在所述基座的溝槽中。
29.根據權利要求18所述的組件，其中，所述金屬接觸包括第三刺穿點，所述第三刺穿點包括位於所述點的頂部的小尖端、以及離開這種尖端延伸的兩個向內的楔形側面。
30.根據權利要求18所述的組件，其中，所述金屬接觸包括止動緣部，所述止動緣部與所述導線通道中所述導線上的絕緣層接合，以防止導線拉出。
31.根據權利要求18所述的組件，其中，所述導線通道包括上部部分圓形部和下部部分圓形部，所述上部的尺寸小於所述下部的尺寸，其中，所述組件與延伸進入所述通道的不同直徑的導線形成絕緣位移電連接。
32.根據權利要求18所述的組件，所述導線通道大小形成為容納AWG22至AWG 26的導線。
33.一種與絕緣導線中的導體形成絕緣位移電連接的方法，包括以下步驟 a)將具有中心導體和外圍絕緣層的導線置於導線載架的導線通道中； b)使兩個間隔開的金屬刺穿點延伸進入所述導線載架中的狹縫，其中，各所述刺穿點具有對準側面和小尖端，所述對準側面接合一個狹縫壁，所述小尖端位於所述狹縫壁的內偵牝以及，所述尖端橫向間隔開； c)通過所述刺穿點的所述對準側面沿相對的狹縫壁滑動、並且維持所述刺穿點上的所述小尖端位於所述狹縫壁內側，使所述刺穿點沿狹縫內側朝所述導線移動；以及 d)在位於所述狹縫壁內側的部位，使所述刺穿點尖端穿過所述導線上的所述絕緣層並且進入所述導線中的所述導體，以與所述導體形成兩個橫向隔開的絕緣位移電連接。
34.根據權利要求33所述的方法，包括下列步驟 e)在所述狹縫中設置第三刺穿點，所述第三刺穿點具有大致等間距方式位於所述狹縫壁之間的小尖端；以及 f)朝所述導線移動所述第三刺穿點，使得所述第三刺穿點的尖端刺入所述導線上的所述絕緣層和所述導線中的導體，以與位於橫向隔開的所述連接之間的導體形成第三絕緣位移電連接。
35.根據權利要求33所述的方法，其中，所述導線中導體的直徑大於所述刺穿點尖端的橫向間距。
36.一種電連接器組件，包括導線載架，所述導線載架具有一表面；導線通道，其位於所述導線載架中；刺穿點狹縫，其位於所述導線載架中，所述刺穿點狹縫具有相對的平行壁部，各壁部從所述導線通道延伸至所述表面；以及金屬接觸部件，所述接觸部件具有觸點元件、以及第一刺穿點和第二刺穿點，所述刺穿點沿所述刺穿點狹縫隔開並且可移入所述刺穿點狹縫，各刺穿點具有位於所述刺穿點頂部的小尖端、位於所述刺穿點一側的對準面、以及位於所述刺穿點另一側的楔形面；所述第一刺穿點的對準面滑動方式接合一個狹縫壁，所述第二刺穿點的對準面滑動方式接合另一狹縫壁；其中，當將導線置於所述導線通道中並且使所述刺穿點移入所述狹縫時，所述刺穿點尖端刺入所述導線，以與所述導線中的導體形成橫向間隔開的絕緣位移電連接。
37.根據權利要求36所述的電連接器組件，其中，所述導線通道和狹縫是直的。
38.根據權利要求37所述的電連接器組件，其中，所述接觸部件包括條部，以及，所述刺穿點從所述條部延伸而出。
39.根據權利要求38所述的電連接器組件，其中，所述接觸部件包括第三刺穿點，所述第三刺穿點可移入所述刺穿點狹縫。
40.根據權利要求38所述的電連接器組件，其中，所述條部具有相反的平行側面，所述第一刺穿點的對準面形成所述條部中一個側面的延部，以及，所述第二刺穿點的對準面形成條部中另一側面的延部。
41.根據權利要求40所述的電連接器組件，包括基座、所述基座中的基座狹縫，以及其中，所述條部置於所述基座狹縫中。
42.根據權利要求41所述的電連接器組件，包括位於所述載架與所述基座之間的鉸鏈。
43.根據權利要求41所述的電連接器組件，包括位於所述載架與所述基座之間的閂式連接。
44.根據權利要求41所述的電連接器組件，包括位於所述基座與所述導線載架之間的線狀滑動連接。
45.一種電連接器組件，包括導線載架，所述導線載架具有表面；導線通道，其位於所述導線載架中；刺穿點狹縫，其位於所述導線載架中，所述狹縫具有相對的平行壁部，各壁部從所述導線通道延伸至所述表面；金屬接觸部件，其具有觸點元件和第一刺穿點，所述刺穿點延伸進入所述刺穿點狹縫，所述刺穿點具有位於所述刺穿點頂部的小的第一尖端、位於所述刺穿點一側的對準面、以及位於所述刺穿點另一側的楔形面，所述尖端相鄰於所述對準面，所述對準面可滑動方式接合一個狹縫壁，以及，所述楔形面延伸至所述尖端；其中，將絕緣導線置於所述導線通道中並且使所述刺穿點移入所述狹縫時，所述對準面沿所述一個狹縫壁滑動，以及，所述刺穿點尖端刺入所述導線，以與所述導線中的導體形成絕緣位移電連接。
46.根據權利要求45所述的電連接器組件，包括基座，所述接觸部件安裝在所述基座中，所述刺穿點自所述基座向外延伸而出，用於移入所述導線載架中的所述狹縫。
47.根據權利要求46所述的電連接器組件，包括位於所述導線載架與所述基座之間的鉸鏈連接。
48.根據權利要求46所述的電連接器組件，包括閂部，用於將所述基座和導線載架保持在一起。
49.根據權利要求45所述的電連接器組件，包括位於所述基座與所述導線載架之間的線狀滑動連接。
50.根據權利要求45所述的電連接器組件，其中，所述接觸部件包括第二刺穿點，所述第二刺穿點包括第二尖端，所述第二尖端位於所述第二刺穿點的頂部，並且和所述另一狹縫壁相鄰。
51.根據權利要求50所述的電連接器組件，其中，所述金屬接觸部件包括第三刺穿點，所述第三刺穿點具有第三尖端，所述第三尖端位於所述第一尖端和所述第二尖端之間。
52.根據權利要求45所述的電連接器組件，其中，所述導線通道和所述狹縫是直的。
53.根據權利要求45所述的電連接器組件，其中，所述刺穿點包括位於所述尖端和所述對準面之間的短楔形面。
54.根據權利要求45所述的電連接器組件，其中，所述導線通道是圓形橫截面。
55.根據權利要求45所述的電連接器組件，其中，所述導線通道居中位於所述狹縫的上方，使得所述尖端刺入所述導線的一側並且形成偏心電連接。
全文摘要
一種電連接器組件，用於與較細導線中的導體形成絕緣位移電連接，該電連接器組件包括導線載架和基座。基座上的刺穿點沿載架狹縫的相對壁部滑動，以對準刺穿點端部的小尖端，從而與載架中導線裡的導體形成電連接。該連接位於狹縫壁的內側。
文檔編號H01R4/24GK102714361SQ201180005937
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月11日 優先權日2010年1月12日
發明者卡斯滕·弗倫德, 小約翰·菲利普·哈斯, 託馬斯·貝耶爾, 拉爾夫·格斯克, 漢斯-希爾瑪·舒爾特, 馬庫斯·桑德利爾 申請人:菲尼克斯電氣公司