专利名称：具有至少两个键控结构的电连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电连接器组件的键控结构，用于防止不是用来相互 配合的电连接器的无意间配合。
背景技术：
在具有相互连接的多个模块或单元的电气设备中，期望的是设置一种键 控系统，其唯一地限定将要进行配合的插头和插座对。在工业领域中使用许
多这样的系统。例如，美国专利No.4778411公开了配合的电连接器盒，其 具有形成在其内的六边形嵌套且包括六边形外形的可设置在六个独特的角 度位置上的任何其中之一的键。每个盒有轴对准其它盒中相应键的键。两个 盒的配合被防止，除非两个键处于相互互补的角度位置。键的末梢包括与嵌 套内部的面向内的巻边配合的凹槽以及裂口端以在键被压入它们的底座时 提供咬合动作。
美国专利No.5370557公开了用于低轮廓电连接器的键控结构。配合插 头和插座的相对端具有完全穿过它们的盒而形成的多边形的孔，该盒包括相 对的多边形的轴向对准的键。每个键通过一对翼状的从键延伸的覆盖形成在 盒内邻近多边形孔的第一表面的凸缘以及从键突出的在与第一表面隔开的 另 一表面下的锁定片而被保持在各自的多边形孔内。
需要在设计和结构上比现有键控结构更新颖的其它的键控结构。特别 地，需要具有新颖的设计和结构的接插键控结构，以在第一和第二连接器的 电气规格不同时可有效防止在电连接器组件中无意中配合第一连接器的触 点与第二连接器的触点。也需要具有新颖的设计和结构的可有效连接和互锁 电连接器组件的两连接器的连接器锁定装置。
发明内容
本发明的一方面是提供一种用于电连接器组件的键控结构，其具有两个 连接器盒，即第一和第二连接器，它们是雌雄同体或无性的。
键控结构的另 一 方面是有效地防止具有特定电气规格的第 一 连接器的 电触点与具有不同电气规格的第二连接器的电触点的无意间的配合或连接。
在本发明中，电连接器组件被公开具有第一和第二电连接器，它们是雌 雄同体的或无性的，即这两个电连接器大体上相同。 一个区别是每个电连接 器的相应的键控壁关于另一个电连接器横向相反。为了在此描述电连接器组 件的两个电连接器的连接的方便，即使因为如上所述电连接器是雌雄共体 的，任何一个电连接器可被称为插头和插座，但为了图解目的，第一电连接 器被称为插头而第二电连接器被称为插座。
每个插头和插座包括其内具有电触点的盒，其中每个插头的触点接触插 座的相应触点。第一键控结构被设置用于极化来确保在连接期间插头和插座 的正确定位。
第二键控结构由电连接器组件设置，用于抑制或防止两个相同连接器盒 的配合，例如电池连接器盒与另一电池连接器盒的配合。第二键控结构包括
形成在插头一面上的^t控壁和形成在插座的相对面上的相应^:控壁，因此当
插头和插座轴向对准时，两个连接器盒的键控壁互锁。
第三键控结构被设置来防止具有特定电气规格的插头的电触点与具有 不同电气规格的插座的电触点的无意间的配合。通过两对电触点盒部分地设 置第三键控结构，其中每个电触点盒被安装在其中一个电连接器盒的相应内 腔中。特别地，每个安装在插座的内腔中的电触点盒包括具有矩形的外表面 的键，其被规定大小以滑动安装在相应的电触点盒的各自相对的矩形开口 中，该电触点盒安装在具有与插座相同电气规j各的插头的内腔中。
相似地，每个安装在具有与插座相同电规格的插头的内腔中的电触点盒 包括具有矩形外表面的相应的键，其被规定大小以滑动安装在相应的电触点 盒的相对的矩形开口内，该电触点盒安装在具有与插头相同电气规格的插座 的内腔中。设置每个键，从而使得仅当四个键与它们相应的开口配合对准且 两个连接器盒轴向对准时，插头和插座盒才配合。
为了防止具有特定电气规格的插头的电触点与具有不同电气规格的插 座的电触点的无意间配合，具有不同电气规格的连接器盒的腔之间的间距不 同。这防止轴对准，且因此配合安装在插头内电触点盒的键与安装在具有与 插头不同电气规格的插座内的电触点盒的键。锁定装置通过用于锁定插座和 插头的第 一键控结构而被设置，由此当插座和插头具有相同的电气规格时锁
定相应开口中的每个键。
图1是本发明电连接器组件的透视图，用于显示第一和第二连接器盒或
配合前的插座和插头；
图2是电连接器组件的分解透视图，用于显示从插头和插座中移出的电 触点盒；
图3是显示在图1中的插头的放大透视图，用于显示其配合面；
图4是显示在图1中的插头的放大透视图，用于显示其电气连接面；
图5是显示在图1中的插座的放大透^L图，用于显示其配合面；
图6是显示在图1中的插座的放大透视图，用于显示其电气连接面；
图7是插头和插座完全配合的透视图8是沿图7中的线8-8的剖面图9a-9f是本发明电连接器组件的透视图，用于显示对于具有不同电气 规格的插头和插座来说其间具有不同间距的电触点盒。
具体实施例方式
本发明的电连接器组件的实施例将参考附图而被详细描述，附图中的标 号表明相似或相同元件。术语例如"上"、"下"、"侧"、"端"涉及图的定位 或构件的方向，且为了描述方便被简单地使用。
在本发明中，电连接器组件被公开具有第一和第二电连接器，它们是雌 雄同体的或无性的，即这两个电连接器大体上相同。 一个主要区别在于每个 电连接器相应的键控壁相对于下面将描述的其余连接器横向相反。为了在此 描述电连接器组件的两个电连接器的连接的方便，即使因为如上所述电连接 器是雌雄共体的，任何一个电连接器可被称为插头和插座，但为了图解目的，
第一电连接器被称为插头而第二电连接器被称为插座。
图l-8显示根据本发明的电连接器组件IO具有第一电连接器或插座12 和第二电连接器或插头14,且沿配合或连接轴A可连接。插座12和插头14 具有绝缘盒16、 60，其在形状和设计上大体相同，且包括大体上互补的键控 结构，用于极化来确保插座12和插头14的正确定位，并且用于确保具有特 定的电气规格的插座12与具有相同电气规格的插头14的配合或连接。
电连接器组件10的第一键控结构被设置用于极化以确保插座12和插头 14的正确定位。第一键控结构包括具有两个锁定片100a、 100b的保持装置， 每个锁定片设置在绝缘盒16、 60上相应的安装点。优选的是每个锁定片 100a、 100b与绝纟彖盒16、 60整体形成且包括顶部102，其构造和尺寸可分 别-故容纳在由绝缘盒16、 60限定的相应的开口 50、 66中。每个锁定片100a、 100b相对于其安装点可枢转，由此导致其沿接触盒16或60的一部分的顶部 102上的特定方向枢转。
每个锁定片的顶部102进一步被构造且规定尺寸，为了最终相对特定方 向枢转而在锁定结构中接触盒16或60的表面，用于配合两盒16、 60也用 于保持两盒处于如图7和8所示的互锁结构中。如果两盒16、 60没有相对 于彼此或配合轴被正确地定位，两锁定片100a、 100b不能被接收到可使两 盒16、 60能够配合和保持的相应开口 50、 66中。
每个盒16、 60包括围绕每个锁定片100a、 100b的拱形件104 (图3和 5)。每个锁定片100a、 100b的最近部106沿拱形结构凸起，以便于和设置 绝缘盒16、 60在其连接时的扣紧。为了进一步便于盒16、 60的扣紧，每个 锁定片100a、 100b的凸起的最近部106的一部分也凸起从而形成其上的扣 紧件108。
插座12的绝缘盒16，最好如图5和6中所示，具有一对侧壁18a、 18b， 三个端壁20a、 20b、 22，顶壁23a和底壁23b。所有壁一起定义了矩形内腔 24、 26(图2),用于分别在其中接收矩形电触点盒28、 30。电触点盒28、 30是本领域公知的现货供应的电触点盒。然而，可预期的是，为了在其内安 装定制设计的盒28、 30，因此相应地定制设计电触点盒28、 30和配置腔24、 26。优选的是，为了容易地区分正极和负极接线柱，电触点盒28、 30具有 颜色标识。
端壁20a从端壁20b的末端突出，限定具有第一壁20cl和第二壁20c2 (图5)的横向侧壁20c。第一和第二壁20cl、 20c2每个包括台阶21a、 21b。 电触点盒28、 30的一部分支撑在第一和第二壁20cl 、 20c2上，邻近台阶21a、 21b。三个端壁20a、 20b、 20c—起定义了键控壁20,其是第二键控结构的 一部分，用于确保预期的插座12与预期的插头14配合而不是别的插座。例 如，第二键控结构确保充电插座与电池插头配合而不是别的充电插座。如果 尝试配合插座12与别的插座，两个插座的键控壁20将不会沿配合轴互锁。
顶壁23a的一部分被切除来定义矩形开口 50、台阶壁52和大体上垂直 于端壁20a、 20b的侧壁54a、 54b (图5 )。顶壁23a的一部分56沿拱状结 构凸起，以便于和设置绝缘盒16在插座12与插头14配合时的扣紧。为了 进一步便于插座12的扣紧，凸起的顶壁23a的一部分也被凸起，以形成其 上的扣紧件58。部分56直接位于矩形开口 50和台阶壁52的后面。
插头14包括绝缘盒60,最好如图3和4中所示，并且具有大体上与插 座12的结构相似的结构。即使插头14的结构大体上与插座12的结构相似， 为了完全说明电连接器组件10,在此提供了对插头14结构的说明。
插头14的绝缘盒60具有一对侧壁60a、 60b,三个端壁62a、 62b、 64, 顶壁65a和底壁65b。所有壁一起定义了矩形内腔44、 46 (图2 )，用于分别 接收其内的矩形电触点盒40、 42。电触点盒40、 42在结构上与电触点盒28、 30相似。电触点盒40、 42是本领域已知的现用的电触点盒。然而，可预期 的是，为了在其内安装定制设计的盒40、 42，相应地定制设计电触点盒40、 42和配置腔44、 46。优选的是，为了容易地区分正极和负极接线柱，电触 点盒40、 42具有颜色标识。
端壁62a从端壁62b的末端突出，限定具有第一壁62cl和第二壁62c2 的横向侧壁62c。第一和第二壁62cl、 62c2每个包括台阶63a、 63b。电触点 盒40、 42的一部分支撑在第一和第二壁62cl、 62c2上，邻近台阶63a、 63b。 三个端壁62a、 62b、 62c —起形成了键控壁62，其对于键控壁20是完全互 补的且也形成第二^l建控结构的一部分。
顶壁65a的一部分被切除来定义矩形开口 66、台阶壁68和大体上垂直 于端壁62a、 62b的侧壁70a、 70b (图3 )。顶壁65a的一部分72 (图8 )沿 拱状结构凸起，以设置绝缘盒60在插座12与插头14配合时的扣紧。为了 进一步便于插头14的扣紧，凸起的顶壁65a的一部分也凸起，以形成其上 的扣紧件74。部分72直接位于矩形孔66和台阶壁68的后面。
内腔24、 26和电触点盒28、 30，最好如图2中所示，包括互补的凹槽 和凸起，其被构造且规定尺寸，为了当电触点盒28、 30被插入到内腔24、 26中时分别彼此配合。为了当插头12与插头14配合时在插头14的电触点 盒40、 42内与电触点38配合，电触点34被设置在电触点盒28、 30内。电 触点34、 38具有巻曲的金属丝或其它电结构，用于连接到电线。电触点盒 40、 42^皮构造且^见定尺寸，为了安装在插头14的内腔44、 46中。
电连接器组件IO提供了第三键控结构，来防止无意中配合具有特定电
气规格的插头14的电触点34与具有不同的电气规格的插座12的电触点34， 在下文将进一步说明。第三键控结构部分地由两对电触点盒28、 30、 40、 42 设置。每个电触点盒被构造且规定尺寸，为了安装在由电连接器盒16、 60 的壁定义的内腔24、 26、 44、 46中的一个内。安装在插座12的内腔24、 26 内的每个电触点盒28、 30包括各自的4建80、 82(图5)。每个4建80、 82具 有矩形形状的外表面，其被规定大小来滑动安装到相应的电触点盒40、 42 的相对的矩形形状的开口 48c、 48d (图3)中，电触点盒安装在具有与插座 12同样的电气^见格的插头14的内腔44、 46中。
同样地，安装在插头14的内腔44、 46中的每个电触点盒40、 42包括: 各自的键84、 86 (图3)，每个键具有矩形形状的外表面且被规定大小，从 而滑动安装到相应的电触点盒28、 30的相对的矩形形状的开口 48a、 48b(图 2和5)中，电触点盒安装在具有与插头14同样的电气规格的插座12的内 腔24、 26中。安装每个键，从而使得仅当四个键与它们相应的开口配合对 准且两个盒16、 60轴向对准时盒16、 60才进行配合。由第一键控结构提供 保持装置将两对键中的每个键保持在其相应的开口中。
为了防止具有特定电气规格的插头14的电触点34与具有不同电气规格 的插座12的电触点34的无意间配合，第三键控结构在具有不同电气规格的 连接器盒16、 60的腔24、 26、 44、 46之间设置的间距不同，如图9a-9f所 示。具有不同电气规格的第一和第二电连接器之间或插座12和插头14之间 的不同间距防止轴向对准以及安装在这些电连接器内的键80、 82、 84、 86 与它们相应孔24、 26、 44、 46的配合，并且因此配合电连接器或插座12和 插头14。
参考图9a-9f,示出六种不同电气规格的电连接器组件10a-10f。插座12a 和插头14a的电气规格是6V， 4Ah;插座12b和插头14b的电气规格是6V， 10Ah;插座12c和插头14c的电气规格是12V, 12Ah;插座12d和插头14d 的电气规格是18V;插座12e和插头14e的电气规格是24V;插座12f和插 头14f的电气规格是32V。相应地，每个不同电气规格的电气插接装置 10a-10f，插头14的腔44、 46之间或插座12的腔24、 26之间的间距不同， 以防止无意中轴对准以及安装在腔24、 26内的电触点盒28、 30与安装在腔 44、 46内的电触点盒40、 42的配合。为了保持插座12和插头14的同样的
结构和大小(每个电连接器具有同样的长度、宽度和高度)而不管它们的电
气规格，对于较高电气规格组件10d-10f在各腔之间限定井110,如图9d-9f 所示，对于较低电气规格组件10a-10c在腔的任一侧限定了两个井112,如 图9a-9c所示。
应理解上文描述仅仅是特殊实施例的公开且没有有意限定本发明的范 围。对于本领域技术人员其它可能的修改是显然的且所有修改是显然的，并 且所有修改由随后的权利要求限定。
权利要求
1.一种电连接器系统，包括每个具有至少两个相同的尺寸和特定的电气规格的多个电连接器，每个所述多个电连接器包括被构造和规定尺寸的盒，用于仅连接到具有相同电气规格的所述多个电连接器的至少一个电连接器的盒上，每个盒进一步定义至少一个腔，用于在所述盒的连接期间与由另外的盒定义的至少一个腔轴向对准。
2. 如权利要求1所述的电连接器系统，其中每对连接的电连接器设置 了键控结构，用于极化来确保所述电连接器在其连接期间的正确定位。
3. 如权利要求1所述的电连接器系统，其中每对连接的电连接器设置 了键控结构，用于抑制所述连接，除了所述多个电连接器的第一电连接器连 接到所述多个电连接器的指定的第二电连接器的连接。
4. 如权利要求3所述的电连接器系统，其中所述键控结构包括由所述 第一电连接器定义的第一键控壁和由所述第二电连接器定义的第二键控壁， 其中第一和第二键控壁是大体上关于彼此互补的，用于当所述第一和第二电 连接器轴向对准时，使所述第一和第二电连接器沿轴可连接，所述第一电连 接器的所述第 一键控壁的一部分定义了开口 ，并且所述第二电连接器的所述 第二键控壁的一部分定义了相对应的开口，每个开口定义了沿平行于此轴的 4建接收轴，因此当所述第一和第二电连接器连接时，所述第一电连接器内的 开口与所述第二电连接器内的所述相对应的开口轴向对准。
5. 如权利要求4所述的电连接器系统，其中每个4定控壁包括多个表面， 其中所述多个表面的至少两个表面是大体上垂直的，且所述多个表面的至少 两个表面是大体上共面的。
6. 如权利要求4所述的电连接器系统，进一步包括锁定装置，其具有 被构造和规定尺寸用于被接收在由所述第 一 电连接器盒形成的开口内的第 一锁定片，以及被构造和规定尺寸用于被接收在由所述第二电连接器盒形成 的开口内的第二锁定片，其中所述锁定装置保持所述盒处于锁定结构。
7. 如权利要求6所述的电连接器系统，其中每个锁定片包括具有表面 的顶部，用于配合大体上相对于所述第一和第二电连接器盒的其中之一的所 述键控壁的表面。
8. 如权利要求4所述的电连接器系统，其中每个所述开口是矩形的且 每个所述盒具有相应的矩形外形。
9. 如权利要求4所述的电连接器系统，其中每个所述盒具有尺寸大小可以在所述开口的其中之一滑动安装的主体剖面。
10. 如权利要求4所述的电连接器系统，其中每个盒包括键，其包括从 所述^;控壁的后部向前延伸的偏移部分，且当所述盒滑动安装到所述相应的 开口中时，大体上与所述键控壁的前部平齐，由此安装在所述电连接器内的 所述盒大体上相同且设置了第三键控结构。
全文摘要
本发明公开了具有第一和第二电连接器的电连接器组件。每个电连接器包括其内具有电触点的盒，其中第一电连接器的每个触点配合或连接第二电连接器的相应触点。设置的键控结构具有键控壁用于约束配合，除非配合第一电连接器到指定的第二电连接器。通过安装在第一和第二电连接器的内腔中的两对电触点盒，另一键控结构被设置。每个电触点盒包括键，其被规定大小以滑动安装到电触点盒的相对的孔内，该电触点盒安装在第一或第二电连接器的内腔中。每个键被安装，由此第一和第二电连接器盒仅在四个键配合对准它们各自的孔的时候而配合。
文档编号H01R24/84GK101116230SQ200680004142
公开日2008年1月30日 申请日期2006年1月31日 优先权日2005年2月4日
发明者戴维·J·费边 申请人:蒂科电子公司