需要低插接力的陰和陽電連接器的製作方法
2023-04-24 14:37:31 1
專利名稱：需要低插接力的陰和陽電連接器的製作方法
技術領域：
本發明總體上是涉及電連接，更具體地是涉及採用成對配合的陰和陽電連接器的電連接。
在機動車輛中，通常具有許多電導線間的電連接。這些導線一般是從電池向各種電氣元件提供直流電流，所述電氣元件包括例如開關、電動機和燈。大多數電連接是通過陰和陽電連接器的成對配合實現的。另外，通常將相同的陰或陽電連接器成組地集中於連接器座中。這便於連接時裝配。
圖1-3示出一種傳統的陰電連接器。此陰電連接器20具有帶縱向縫24的空心筒部分22。一對對稱設置的槽26從縫開始繞筒部分沿圓周延伸。圖2和4示出一種傳統的陽電連接器30。此陽電連接器具有帶縱向縫34的筒軸32。筒軸插入上述傳統的陰電連接器中，以便電連接套管部分36。但是，由於在陰電連接器中有沿圓周延伸的槽，筒部分的圓周的剩餘部分一定會彎曲，以便表明連接器間的任何不同軸。不幸的是，已有技術容許如圖2所示的那樣在陽和陰電連接器之間存在形成一間隙38的不同軸。這種各部分間的不同軸可在陰電連接器中產生不希望的應力分布，並降低連接器間的有效接觸。因此，電阻增大，且由此產生的額外熱聚積會使連接器系統的可靠性降低。
如果筒軸處於其最大圓周容差，現有傳統的陽電連接器可能進一步形成相對於陰電連接器的不希望的置位。此外，如果陰電連接器處於其最小圓周容差，則這種不希望的置位會加重。這種狀態不僅需要連接器間有不希望的高插接力，而且會導致接觸面積減小，造成低效電耦連。因此，希望提供一種改進的陰電連接器和一種改進的陽電連接器，它們一起或單獨提供低的插接力、較低的電阻和改善的電性能，以避免現有連接器或系統存在的上述問題。
根據本發明，新的和實用的陰電連接器以及新的和實用的陽電連接器的優選實施例提供了低的插接力、低的接觸電阻和改善的電性能，無論它們是單獨使用或者是一起使用。陰電連接器具有一個線固定部分和一個插座部分。在插座部分中有一對並置的孔，不過，這對孔通過其間的插座部分的實體部分沿圓周彼此隔開。陽電連接器具有一個線固定部分、一個加粗部分和一個芯軸部分。芯軸部分上具有縱向凹槽，此凹槽容許在裝入陰電連接器中時芯軸部分具有高的徑向偏轉度。本發明還提供了其陰和陽連接器的組合。
本發明的陰電連接器提供了沿圓周鄰接其中的一對孔的斷面材料的較高均勻性的分布。這容許由於鄰接孔的剩餘材料而形成陰連接器的低彈性(spring rate)，從而導致低的且更可控制的插接力。插座部分的剩餘實體部分還消除了不對準性顯著地減小了不對準的陰和陽電連接器之間的空氣間隙。另外，這還減少了由常規形成的局部電阻產生的熱量，並因此降低了總連接器溫升。因此，由於插座部分的剩餘實體部分更有效地相對於成對配合的陽電連接器布位，本發明提供了較長的消除應力時間。
本發明的陽電連接器比現有設計更優越，因為縱向凹槽容許有高的徑向偏轉度，因此，在安裝至陰電連接器的過程中要求低的插接力。這可防止陰電連接器的任何不希望的過脹或定位。另外，在縱向凹槽內，鄰近芯軸的縫的一對縱向緣的徑向內角防止了陰電連接器上的鍍層的不希望的損壞、起疤或擦傷。本發明的陽電連接器中的這個凹槽還為芯軸提供了改善的縱向剛性。
當然，本發明的陰電連接器和陽電連接器可一起使用或者單獨使用。從結合附圖所做的以下說明以及所附權利要求書中，本發明的另外的優點和特徵將交得很清楚。
圖1是現有的陰電連接器的側視圖；圖2是沿圖1的線2-2截取的剖面圖，其中一個現有的陽電連接器插入現有的陰電連接器中；圖3是沿圖1的線3-3截取的現有陰電連接器的剖面圖；圖4是圖2中的現有陽電連接器的立體圖；圖5是本發明的陽電連接器和陰電連接器的分解立體圖，其中部分是剖開的；圖6是圖5中的本發明的陰電連接器的第一優選實施例的側視圖；圖7是圖6中的本發明的陰電連接器的第一優選實施例的放大的局剖側視圖；圖8是沿圖7的線8-8截取的本發明的陰電連接器的第一優選實施例的剖面圖；圖9是沿圖8的線9-9截取的本發明的陰電連接器的第一優選實施例和圖5中的本發明的陽電連接器的優選實施例的剖面圖10是沿圖9的線10-10截取的本發明的陰電連接器的第一優選實施例和本發明的陽電連接器的優選實施例的剖面圖；圖11是圖5中的本發明的陰電連接器的第二優選實施例的放大的局部側視圖；圖12是圖5中的本發明的陰電連接器的第三優選實施例的放大的局部側視圖；圖13是圖5中的本發明的陰電連接器的第四優選實施例的放大的局部側視圖；圖14是圖5中的本發明的陰電連接器的第五優選實施例的放大的局部側視圖；圖15是圖5中的本發明的陽電連接器的優選實施例的放大的局部頂視圖；圖16是從圖15中箭頭16方向觀看的本發明的陽電連接器的優選實施例的放大的端視圖；圖17是沿圖15的線17-17截取的本發明的陽電連接器的優選實施例的剖面圖；圖18是曲線圖，它顯示出在本發明的陰電連接器的上述實施例中的電阻和與相鄰於給定的一對孔的實體部分的關係。
參照圖5，本發明包括陰電連接器50和陽電連接器52，它們可以彼此成對配合。多個陰電連接器50集中固裝在一個聚合物連接器座54中並用一個中心聚合物鎖合板56鎖合定位。多個陽電連接器52可以按相似方式組裝在一起。當然，根據特定用途和要求，陰電連接器50可以與本發明的陽電連接器52組合使用，或者與諸如陽電連接器30(見圖4)之類的各種現有的陽電連接器組合使用。此外，陽電連接器52也可以與本發明的陰電連接器50組合使用，或者與諸如陰電連接器20(見圖1)之類的傳統陰電連接器組合使用。
圖6-8示出陰電連接器50的第一優選實施例。此陰電連接器50包括線固定部分70、基體部分72、頸部分74、插座部分76和引導或平截錐狀部分78。插座部分76進一步包括筒體部分80和套管部分82。基體部分72、頸部分74、筒體部分80和套管部分82全為筒形，它們相對於一縱軸是同軸的，而且中空貫通。如圖5和6中所示，線固定部分70包括第一對可摺疊臂90，它們牢固地繞電絕緣護套92卷裝，護套92則圍繞電導線94。線固定部分70還包括第二對臂96，它們牢固地卷裝在線94的末端86處。陰電連接器50可以鍍錫。孔和外周輪廓可在一系列衝壓工序中由單片銅基材料切制而成，並通過一組連續的衝模工序成形。因此，線固定部分70、基體部分72、頸部分74、插座部分76和平截錐狀部分78全部是以導電方式電連接的。
再參照圖7和8，一對縱向對置的孔100位於筒體部分80中。每一孔100由梯形內緣102界定，四邊內緣包括四個直緣部分104、106、108和110。每一緣部分106由筒體部分80的繞縱向縫122延伸的剩餘實體部分120沿圓周界定。相似地，剩餘實體部分1 24在每一緣部分110之間沿圓周延伸。
陰電連接器50的第二優選實施例具有一對縱向對置的孔150，這對孔位於套管部分152中，且縱向比第一實施例中的套管部分要長。每一孔150由內緣154界定，內緣154由四個直緣部分156、158、160和162構成。緣部分156和162通過圓角部分164相連接。
陰電連接器50的第三優選實施例具有一對縱向對置的八邊形孔180，這對孔位於加長的套管部分182中。每一孔180由內緣184界定，內緣184包括一對縱向的長直緣部分186和188、一對橫向的短直緣部分190和192以及四個直的角緣部分194、196、198和200。
圖13示出本發明的陰電連接器50的第四優選實施例。這個陰電連接器50具有一對縱向對置的孔220，這對孔位於筒體部分222和相鄰的斜置中間部分224中。中間部分224橋接於筒體部分222和套管部分225之間。每一孔220由縱向伸長的矩形內緣226界定。每一內緣226包括四個正交布置的直緣部分228、230、232和234。
圖14示出本發明的陰電連接器50的第五優選實施例。一對縱向對置的孔250設置在筒體部分252中，且各由一L形內緣254界定。內緣254包括一對縱向的長直緣部分256和258。內緣254還包括頂緣部分260和底緣部分262，底緣部分262連接橫向的緣部分264和266。
參照圖5和15-17，陽電連接器52的優選實施例包括線固定部分300、基體部分302、細頸部分304、加粗部分306、芯軸部分308和端頭部分310。線固定部分300、基體部分302和細頸部分304以與前述的陰電連接器50的線固定部分70、基體部分72和頸部分74(見圖6)相似的方式構成。陽電連接器52可由鍍錫的導電金屬材料衝壓製成，所述金屬材料如約含70％的銅和30％的鋅的筒形黃銅材料。
芯軸部分308具有柱形壁320，並帶有縱向的空心。一縱向凹槽322從端頭部分310延伸穿過芯軸部分308和加粗部分306。凹槽322由一對徑向延伸的壁324和326組成，壁324和326相交於接近縫330的槽底328。因此，各壁324和326的邊緣332朝陽電連接器52的中心軸內彎。陽電連接器52的芯軸部分308可插入陰電連接器50的插座部分76中進行成對配合。這種配合示於圖9和10中。因此，芯軸部分308的外表面400與套管部分82的內表面402電接觸。同時，加粗部分306具有橫向加大的周壁或錐形引導部分，此壁或錐形部分抵壓平截錐狀部分78，從而提供了縱向的位置止擋。
改進的一對孔100容許陰電連接器50的插座部分76充分彎曲，以表證插入其中的陽電連接器52的任何不同軸。因此，剩餘實體部分120(見圖8)使鄰近縫122的插座部分76容易與剩餘實體部分124(見圖8)一起彎曲。因此，從理論上講，芯軸部分308的外表面400完全與套管部分82的剩餘內表面402電接觸，從而得到最佳的接觸面積。這提供了陽電連接器52插入陰電連接器50內的低的且通常更希望的插接力，並提供了低的電阻、低的電阻致熱以及陰電連接器50內的改善的應力減低特性。從圖9和10中可以看出，陽電連接器52和陰電連接器50之間的改善的電流路徑由在其間延伸的箭頭表示。電路徑的分散得以改進，且即使在更長的時間內電連續性也是更為穩定的。另外，參照圖9和17，陰電連接器50的套管部分82能夠徑向壓迫陽電連接器52，以便壁324和326在凹槽322內相互靠近，從而表證其間的徑向失配。再者，內彎緣332可防止從套管部分82的內表面402劃傷和刮掉防護鍍層。在圖18中，曲線表示在本發明的陰電連接器的前述實施例中沿圓周界定給定長度的孔的剩餘實體部分的材料彈性(R)和電阻(RE)。
儘管已公開了這些陰和陽電連接器的優選實施例，但可以理解，在不脫離本發明的情況下可做出多種變化。例如，陰電連接器內的孔可採取許多其它的多邊形或閉合曲線形狀，只要各孔間沿圓周留有實體部分即可。另外，每個陰電連接器內的插座部分可具有各種多邊形或圓截面形狀。再者，陽和陰電連接器均可通過焊接或單獨的夾緊套管連至其相應的導線。已以示例方式公開了各種材料，但是，當然也可採用多種其它材料。權利要求書是要覆蓋這些及任何其它的不同於所公開的實施例但屬於本發明的實質精神之範圍內的技術內容。
權利要求
1.一種陰電連接器，它與一電導線電連接，所述陰電連接器包括一個線固定部分，它牢固地安裝於所述線的預定部分上；一個插座部分，它與所述線固定部分電連接，所述插座部分是空心的，並可與一陽電連接器成對配合；和一對孔，縱向並置於所述插座部分中，每一孔由一圍繞它的內緣界定，所述的這對孔通過其間的所述插座部分的實體部分沿圓周彼此隔開。
2.根據權利要求1的陰電連接器，其中所述的圍繞所述的一對孔的每一個的內緣進一步由至少四個直緣部分界定，這四個直緣部分形成梯形。
3.根據權利要求2的陰電連接器，其中相鄰的一對所述緣部分垂直交叉設置，以在其間形成直角。
4.根據權利要求3的陰電連接器，其中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣是矩形的，且在縱向是伸長的。
5.根據權利要求4的陰電連接器，其中所述矩形內緣的至少一個角呈圓形。
6.根據權利要求1的陰電連接器，其中在所述插座部分中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣進一步由至少三個直緣部分界定。
7.根據權利要求6的陰電連接器，其中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣為八邊形。
8.根據權利要求7的陰電連接器，其中所述八邊形內緣是在縱向伸長的。
9.根據權利要求6的陰電連接器，其中每一所述內緣形成一L形孔。
10.根據權利要求1的陰電連接器，進一步包括一個頸部分，它與所述線固定部分及所述插座部分電連接；和一個引導部分，它電連接至所述插座部分並從插座部分同軸地伸出，而且有一定角度的外向擴張。
11.根據權利要求10的陰電連接器，還包括一個基體部分，它呈筒形，並電連接至所述線固定部分和所述頸部分，而且直線並置在所述線固定部分和所述頸部分之間，所述基體部分與相鄰的所述頸部分同軸。
12.根據權利要求10的陰電連接器，其中所述插座部分包括一個筒體部分和一個套管部分，所述筒體部分呈圓筒形，且與相鄰的所述頸部分電連接，並從頸部分同軸延伸，所述套管部分與所述筒體部分電連接且從筒體部分同軸伸出，並具有比相鄰的筒體部分小的直徑，所述套管部分的內表面與陽電連接器相配合。
13.根據權利要求1的陰電連接器，它是從導電金屬材料衝壓成的單件。
14.根據權利要求1的陰電連接器，其中所述的一對孔彼此對稱。
15.一種陰電連接器，它與一電導線電連接，所述陰電連接器包括一個線固定部分，它牢固裝至所述線的預定部分上；一個基體部分，它呈筒形並電連接至所述線固定部分；一個頸部分，它電連接於所述基體部分，所述基體部分直線並置於所述線固定部分和所述頸部分之間，所述頸部分與相鄰的所述基體部分同軸；一個插座部分，它與所述頸部分電連接並從頸部分同軸延伸，所述插座部分是中空的並可與陽電連接器配合，所述插座部分由一個筒體部分和一個套管部分限定，所述筒體部分呈圓筒形並與相鄰的所述頸部分電連接，且從所述頸部分同軸延伸，所述套管部分電連接至所述筒體部分並從筒體部分同軸伸出，且具有比相鄰的所述筒體部分小的直徑，所述套管部分的內表面可與陽電連接器配合；一對孔，其中每一個由一內緣界定，這對孔縱向並置在所述插座部分中，圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣進一步由至少四個直緣部分界定，以形成多邊形，所述的一對孔彼此對稱，並通過其間的所述插座部分的實體部分沿圓周彼此隔開；和一個引導部分，它電連接至所述插座部分並從插座部分同軸伸出，且按一定角度向外擴張。
16.一種陽電連接器，它與一電導線電連接，所述陽電連接器包括一個線固定部分，它牢固裝至所述線的預定部分上；一個加粗部分，它電連接至相鄰的所述線固定部分，所述加粗部分具有周壁；和一芯軸部分，它電連接至相鄰的所述加粗部分，所述芯軸部分具有柱狀壁，此柱狀壁的直徑小於所述加粗部分的所述周壁的橫向尺寸，所述芯軸部分還具有一縱向凹槽，所述縱向凹槽具有與所述芯軸部分的縱向軸平行的槽底。
17.根據權利要求16的陽電連接器，其中所述縱向凹槽與沿所述芯軸部分縱向延伸的一個縫相重合。
18.根據權利要求17的陽電連接器，其中所述縱向凹槽具有V形斷面構造。
19.根據權利要求16的陽電連接器，還包括一個細頸部分，它電連接至所述線固定部分和所述加粗部分；和一個端頭部分，它具有從所述芯軸部分指向外的錐形結構。
20.根據權利要求19的陽電連接器，還包括一個基體部分呈筒形，它電連接至並直線並置在所述線固定部分和所述細頸部分之間，所述基體部分與相鄰的所述細頸部分同軸。
21.根據權利要求16的陽電連接器，其中所述芯軸是可徑向壓縮的。
22.根據權利要求16的陽電連接器，它作為單體由導電金屬材料衝壓製成。
23.一種陽電連接器，它與一電導線電連接，所述陽電連接器包括一個線固定部分，它牢固裝至所述導線的預定部分；一個基體部分，呈筒形，它電連至所述線固定部分並從線固定部分之間延伸；一個細頸部分，它電連接至所述基體部分並與之同軸並置；一個加粗部分，它電連接至相鄰的所述細頸部分並從細頸部分同軸延伸，所述加粗部分具有周壁，若垂直於其縱軸測量，周壁的尺寸大於所述細頸部分；一個芯軸部分，它電連接至相鄰的所述加粗部分並從加粗部分同軸伸出，所述芯軸部分具有小於所述加粗部分的所述周壁的所述橫向尺寸的直徑，所述芯軸還具有一個縱向凹槽，所述縱向凹槽具有平行於所述縱軸的槽底，所述縱向凹槽的所述槽底與沿所述芯軸縱向延伸的一個縫相重合，所述縱向凹槽具有V形斷面構造，以便所述芯軸可以徑向壓縮；和一個端頭部分，它具有從所述芯軸部分指向外的錐體結構。
24.一種電連接結構，包括一個陰電連接器，它包括一個線固定部分，它牢固裝至所述線的預定部分上；一個插座部分，它與所述線固定部分電連接，所述插座部分是中空的；和一對孔，它們縱向並置於所述插座部分中，每一孔由一內緣界定，所述的這對孔通過其間的所述插座部分的實體部分沿圓周彼此隔開；一個陽電連接器，包括一個線固定部分，它牢固裝至所述線的預定部分上；一個加粗部分，它電連接至相鄰的所述線固定部分，所述加粗部分具有周壁；和一個芯軸部分，它電連接至相鄰的所述加粗部分並從加粗部分同軸伸出，所述芯軸部分具有柱狀壁，此柱狀壁的直徑小於所述加粗部分的所述周壁的橫向尺寸，所述芯軸還具有一個縱向凹槽，所述縱向凹槽具有與所述縱軸平行的內槽底；並且所述陽電連接器的所述芯軸部分可插入所述陰電連接器的所述插座部分中，以便所述陽和陰電連接器可以彼此電連接，所述的陰電連接器中的所述的一對孔和所述陽電連接器的所述縱向凹槽容許所述陽電連接器容易地插入所述陰電連接器的所述插座部分中。
25.根據權利要求24的電連接結構，其中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣進一步由至少四個直緣部分界定，這些直緣部分形成四邊形。
26.根據權利要求25的電連接結構，其中一對相鄰的所述緣部分垂直交叉，以在其間形成直角。
27.根據權利要求26的電連接結構，其中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣呈矩形並在縱向伸長。
28.根據權利要求27的電連接結構，其中所述矩形內緣的至少一個角呈圓形。
29.根據權利要求24的電連接結構，其中圍繞所述插座部分中的所述的一對孔的每一個的所述內緣進一步由至少三個直緣部分限定。
30.根據權利要求29的電連接結構，其中圍繞所述的一對孔的每一個的所述內緣為八邊形。
31.根據權利要求30的電連接結構，其中所述八角形內緣是在縱向加長的。
32.根據權利要求29的電連接結構，其中每一所述內緣如此成形，以在其中形成一L形孔。
33.根據權利要求24的電連接結構，進一步包括一個頸部分，它電連接至所述線固定部分和所述插座部分；和一引導部分，它電連接至所述插座部分並從插座部分同軸引出，且按一定角度向外擴張。
34.根據權利要求33的電連接結構，還包括一個基體部分，呈筒形，它電連接至所述線固定部分和所述頸部分並直線並置於其間，所述基體部分與相鄰的所述頸部分同軸。
35.根據權利要求33的電連接結構，其中所述插座部分包括一個筒體部分和一個套管部分，所述筒體部分呈圓筒形，它與相鄰的所述頸部分電連接並從頸部分同軸延伸，所述套管部分電連接至所述筒體部分並從筒體部分同軸伸出，且具有小於相鄰的所述的筒體部分的直徑，所述套管部分的內表面可與陽電連接器配合。
36.根據權利要求24的電連接結構，其中所述陰電連接器是作為單體由導電金屬材料衝壓製成。
37.根據權利要求24的電連接結構，其中所述的一對孔彼此對稱。
38.根據權利要求24的電連接結構，其中所述縱向凹槽與沿所述芯軸部分縱向延伸的一個縫相重合。
39.根據權利要求38的電連接結構，其中所述縱向凹槽具有V形斷面構造。
40.根據權利要求24的電連接結構，還包括一個細頸部分，它電連接至所述線固定部分和所述加粗部分；和一個端頭部分，它具有從所述芯軸部分指向外的錐狀結構。
41.根據權利要求40的電連接結構，還包括一個基體部分，呈筒體，它電連接至所述線固定部分和所述細頸部分，並直線並置於其間，所述基體部分與相鄰的所述細頸部分同軸。
42.根據權利要求24的電連接結構，其中所述芯軸部分可徑向壓縮。
43.根據權利要求24的電連接結構，其中所述陽電連接器是作為單體由導電金屬材料衝擊而成。
全文摘要
一種陰電連接器(50)具有線固定部分(70)和插座部分(76)。一對孔(100)並置於插座部分中，並通過其間的插座部分的實體部分沿圓周彼此隔開。一種陽電連接器(52)具有線固定部分(300)、加粗部分(306)和芯軸部分(308)。陽電連接器具有設在芯軸部分內的縱向凹槽(322)。無論單獨或一起使用，這些電連接器均可降低所需的插接力。
文檔編號H01R13/436GK1132573SQ94191563
公開日1996年10月2日 申請日期1994年12月13日 優先權日1993年12月13日
發明者D·C·羅伊, Z·霍特拉, S·K·赫克曼 申請人:聯合工藝汽車公司