用于抗震电连接器的电触头的制作方法
【专利说明】用于抗震电连接器的电触头
[0001]本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2011/024085，国际申请日为2011年2月8日，进入中国国家阶段的申请号为201180009664.9，名称为“用于抗震电连接器的电触头”的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本发明要求2010年2月16日提交的美国申请第12/658，849号的优先权权益，其全文以参见的方式纳入本文。
技术领域
[0004]本发明总地涉及电连接器，且更具体地涉及抗震电连接器。
【背景技术】
[0005]电连接器有无数尺寸、形状和类型。普通类型的连接器是插头插座式连接器，其中细长针式触头(阳)接纳在由多个弧形叶片触头组成的大致中空插座触头(阴)内。叶片触头邻靠针式触头的侧壁以提供电连续性。
[0006]有将电连接器用在连接器经受冲击和振动(通常是沿力的多轴线)的环境中的多种应用。其一个示例是使用电缆建立海下地震测量系统的各部件之间的电连接，海下地震测量系统包括高压爆发性地震源或一个或多个水听器和用于获得与油气开发相关的地震读数的其它仪器。包括时间和控制信号的电气信号、测量信号等必须在地震系统的各部件之间方便地传导。这些信号可以是模拟信号、数字信号或两者的组合。
[0007]地震源产生极大的冲击波，使得其附近的任何电连接的牢固和耐用至关重要。尤其是涉及数字信号的情况下(对于本领域地震使用仪器变得越来越流行)，电连接的抗冲击和抗振能力、即甚至在经受多轴线上施加的机械力(冲击和振动或重力)时也能使其长时间地保持不中断的连续性是非常重要的。
[0008]现有技术中已经发现，在常规插头插座式连接器经受来自诸如地震源的重复冲击或机械扰动的情况下会产生可能的失效机理。具体是，已经发现，在某些情况下，针式触头与围绕针式触头的叶片触头之间的连续性会响应于由地震源产生的充分高能震动而短时期(若干微秒)中断。
[0009]尤其在涉及数字信号的情况下，且根据所涉及的数字电路的故障容差，甚至连续性的这种短暂中断也会导致地震设备的不当运行、地震数据的损失和其它问题。现在的源控制器采用的是不容许有由极端重力条件造成的短期连接中断的连续数据流。
[0010]当在使用期间或插入或拔出期间的机械扰动使得电触头部件(例如叶片触头)的径向偏移超过一定阈值，造成电触头的永久变形，使得叶片触头与配合的针式触头之间的弹簧张力受损时，电中断的问题会显著恶化。
【发明内容】
[0011]出于上述和其它的考虑，本发明涉及一种用于抗震连接器的电触头。本文所使用的描述“抗震”或“抗冲击”将理解为意思是电连接器能够承受重复和强力的机械扰动而其触头不受压或偏移到连接器不能持续保持电连续性的程度。
[0012]根据本发明的一方面，相对于现有技术设计改进了用于插头插座式连接器的插座组件。具体来说，在一实施例中，与现有技术设计相比，围绕插座本体芯部的叶片触头的套管或罩构件设有用于限制叶片触头向外偏移程度的结构。在一实施例中，该结构包括罩构件的不均匀台阶形内侧壁轮廓，这防止叶片触头偏移到屈服至永久程度的屈服点。
【附图说明】
[0013]结合附图阅读时参照本发明各实施例的以下详细描述会很好地理解本发明，其中相同的附图标记标示相同的构件，附图中:
[0014]图1是现有技术插头插座式电连接器的侧剖视图；
[0015]图2是图1的电连接器的远端视图；
[0016]图3是图1的电连接器的插座组件的侧剖视图；
[0017]图4是图3的插座组件的近端视图；
[0018]图5是图3的插座组件的侧视图；
[0019]图6是图3的插座组件的远端视图；
[0020]图7是图3的插座组件内的插座本体芯部的近端视图；
[0021]图8是图3的插座组件内的插座本体芯部的侧视图；
[0022]图9是图3的插座组件内的插座本体芯部的远端视图；
[0023]图10是图3的插座组件内的插座罩的侧剖视图；
[0024]图11是根据本发明一实施例的电连接器的侧剖视图；
[0025]图12是图11的电连接器的远端视图；
[0026]图13是图11的电连接器的插座组件的侧剖视图；
[0027]图14是图13的插座组件的近端视图；
[0028]图15是图13的插座组件的侧视图；
[0029]图16是图13的插座组件的远端视图；
[0030]图17是图13的插座组件内的插座本体芯部的近端视图；
[0031]图18是图13的插座组件内的插座本体芯部的侧视图；
[0032]图19是图13的插座组件内的插座本体芯部的远端视图；
[0033]图20是图13的插座组件内的插座罩的侧剖视图；
[0034]图20a是图20的插座罩的一部分的放大剖视图；
[0035]图21a示出在经受震动测试之前，图11的电连接器的插入和保持力相对于时间的图表；
[0036]图21b示出在经受震动测试之后，图11的电连接器的插入和保持力相对于时间的图表；
[0037]图21c示出在经受震动测试之前，现有技术电连接器的插入和保持力相对于时间的图表；
[0038]图21d示出在经受震动测试之后，现有技术电连接器的插入和保持力相对于时间的图表；以及
[0039]图22是根据本发明替代实施例的插座本体芯部的侧视图。
[0040]本发明的实施例的详细描述
[0041]在以下公开内容中，为了清楚，并不描述实际实施方式的所有特征。当然应当理解，在这些实际实施方式的开发中，诸如在任何此类的项目中，必须进行许多工程和技术决定来实现研发人员的特定目标和子目标(例如符合系统和技术限制)，这可能在不同的实施方式之间不同。此外，必须注意用于所述环境的适当工程实践。应当理解，这些开发工作可能是复杂且耗时的，超出了通常的非专业人员的基础知识，但却是相关领域的普通技术人员的常规任务。
[0042]参照图1、2和3，提供了根据现有技术设计的电连接器10(或其各部分)的各种视图。图1是连接器10的侧剖视图，而图2是连接器10的远端视图。
[0043]连接器10包括外本体，该外本体在所揭示实施例中包括限定内部空间16的匹配的第一和第二本体部分12和14。在所揭示的实施例中，第一和第二本体部分通过螺纹连接部18结合。在外本体内支承有至少一个插头组件20和至少一个插座组件22。在所示实施例中，连接器10具有两个插头组件20和两个插座组件22。(本发明主要涉及具有至少一个插座组件的连接器，且包括另外的插座组件和/或包括一个或多个插头组件对于本发明来说并不是特别重要。)内部空间16较佳地填有或装有绝缘材料，诸如塑料，这用于固定和支承插头和插座组件20、22，如本领域普通技术人员所熟悉的那样。
[0044]图3是现有技术插座组件22的分解侧剖视图。如图3所示，插座组件22包括细长插座本体芯部24和适于围绕插座本体芯部24的远部28的插座罩26。在典型实施方式中，插座芯部24由铍/铜合金加工而成，而罩26由黄铜加工而成，但这些成分不认为是本发明的重要元素。
[0045]图4是包括插座芯部24和罩26的插座组件22的近端视图，图5是其侧视图，而图6是其远端视图。图7是图1的插座芯部24的近端视图，图8是其侧视图，而