专利名称：电连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及连接器，更具体地涉及电连接器组件。
背景技术：
在现有技术中已知连接器用来在电子器件之间建立电连接。尽管很多
种连接器都适用于特定的应用，但是仍存在这样的情况现有的连接器并 不是如所形容的那样良好地工作。例如，在已存在导线的很多应用中，可 能需要添加新的连接器来连接用于新用途的新装置。不幸的是，各新的电 连接都是潜在的故障位置，而以大量的电连接来中断导线会显著地增大电 阻。
在特定的应用中，如在使用电力和电子技术来驱动、控制和监控机械 的应用中，电导线可向各种部件和位置供给电力和数据，并且需要连接器 将电力和数据传递到相连接的装置中。已尝试在同一导线中传送电力和数 据的情况下将连接器连接到该导线。在授予Adams等的美国专利No. 6,179,644 (下文中称为"Adams")中公开了这样一个例子。Adams公开 了将连接器连接到沿分开的电力和数据金属线(wire)来引导电力和数据 信号的导线。不幸的是，Adams的连接器由于依赖于在组装连接器时插脚 穿过导线护套的精度和刺穿而不能提供足够的电连接。
发明内容
应当理解，前述的大概的说明以及下文的详细的说明都仅是示例性和 说明性的，而不对所要求保护的发明进行限制。
本发明的一方面涉及一种具有底部壳体和顶部壳体的连接器。该底部
壳体具有纵向轴线，并包括底部导线通道、导线分隔件和至少一个导线接
所述至少一个导线接触部包括至少一个横向于纵向轴线延伸的相应的插 脚。该顶部壳体包括顶部导线通道和连接器接口/连接器接合部。该顶部导 线通道与该底部导线通道相对应。连接器接口可操作地连接到所述至少一 个连接器引脚。
本发明的另一方面涉及一种用于将连接器连接到导线上的方法。该方
法包括将导线接触部连接到至少一个导线金属线中的每一个，导线接触 部包括横向于导线的纵向轴线延伸的插脚；将导线定位在底部壳体的沿纵 向轴线放置的底部导线通道中；用导线分隔件使各个导线金属线分开；以 及将顶部壳体连接到底部壳体，使得各插脚延伸穿过顶部壳体到达连接器 接口。
结合于本说明书中并构成本说明书的 一部分的附图示出了本发明的若 干示例性实施例，并且与说明一同用于解释本发明的原理。附图中， 图l是根据本发明的一个实施例的连接器的透视图； 图2是图1的连接器的透视图，其中去除连接器顶部壳体； 图3是图1的连接器的透视图，其中去除连接器顶部壳体和电路板； 图4是图1的连接器的透视图，其中去除连接器顶部壳体、电路板和 封装层/灌封层；
图5是图1的连接器的透视图，其中去除连接器底部壳体； 图6是图1的连接器的平行于导线的剖面图；和 图7是图1的连接器的垂直于导线的剖面具体实施例方式
下面将具体参照本发明的各实施例，所述实施例的例子在附图中示出。 只要可能，在所有附图中都使用相同的附图标记来表示相同的或相似的部
件。
参照图1,其中示出了根据本发明的一个实施例的连接器110的透视 图。该连接器110被示出与安装在其中的导线100充分组装。连接器110 可在沿导线100的、希望将导线100连接到一装置(未示出)的任意位置 连接到导线100。尽管导线IOO示出为双线构型，但也可以是具有外壳接 地/夕卜壳接地点的单线构型。或者，导线100可以具有包括多于两条的金属 线的构型。导线100可构造成用于传输数据和电力中的至少一种。
连接器110可包括连接器顶部壳体120和连接器底部壳体150。导线 100示出为从顶部壳体延伸出第一和第二端部122、 124,以及相应地从底 部壳体延伸出第一和第二端部152、 154。导线100可构造成沿纵向轴线115 延伸。顶部和底部壳体120、 150也可构造成沿该同一纵向轴线115延伸。 连接器接口或装置连接器147示出为横向于导线100的纵向轴线115从顶 部壳体120突出。尽管仅示出单个装置连接器147，也可以存在从连接器 110延伸出的附加装置连接器147，以接纳与该导线110连接的附加连接件。 装置连接器147也可构造成容纳/接收至少一个连接器引脚145，该连接器 引脚145也可横向于导线100的纵向轴线115延伸。尽管典型的装置连接 器147可具有三个连接器引脚145，但连接器引脚145的总数也可多于或 少于三个。
连接器110也可^J紧固成使得顶部和底部壳体120、 150围绕导线100 提供密封。尽管图1示出顶部和底部壳体120、 150是利用多个匹配的卡接 件117来连接的，顶部和底部壳体120、 150也可以任意种方法来连接，其 中包括，但不限于粘合剂、螺钉、螺栓、卡接件等。通过上述方法中的 一种来包围导线IOO固定顶部和底部壳体120、 150,优选在苛刻的环境中 保持足够的连接。
图2是图1的连接器110的透视图，其中去除连接器顶部壳体120, 示出了电路板130、中间层140和顶部壳体密封件125。中间层140可以是 使顶部壳体120与底部壳体150相分离的任意的层，可以称为封装层。顶 部壳体120、电路板130、封装层140和顶部壳体密封件125可以都预先组
装，使得顶部壳体120可在单个步骤中与底部壳体150相连接。顶部壳体 密封件125可以安放在顶部壳体120内的槽(未示出)中。另外，在封装 层140与顶部壳体120之间的区域的一部分可填充有封装材料(在图5中 示出为135)，以包围电路板130。封装材料135可以是现有技术中已知的 用作封装材料135的任何材料。封装层140因而可使顶部壳体120与底部 壳体150相分离。
电路板130可具有定位成接收穿过封装层140的第一和第二接触插脚 165、 175的电路板接触部131。也可在电路板上安装至少一个连接器引脚 145以被装置连接器147容纳。在电路板130中可形成有用于接收来自封 装层140的定位销142以及来自顶部壳体120的定位销(未示出)的定位 孔133。在电路板130中可设置一封装孔134，以用于可能的封装材料135 的注射。
对于连接器110可使用多种电路板130中的任一种。电路板130可包 含多个电路板装置195，例如但不限于处理器、发射器、接收器、接触 装置、晶体管等。对于纯粹的电输送，可省去电路板130。在更复杂的电 应用的情况中，电路板装置195可以毛义热的，因此需要在顶部壳体120 之外安装散热器190，以传导来自电路板130的热量。
图3是图1中的连接器110的透视图，其中去除连接器顶部壳体120 和电路板130,示出了封装层140。封装层140可包括可由电路板130中的 定位孔133容纳的定位销142。封装层140还可包括与电路板封装孔134 对齐以用于注射封装材料135的封装孔144。封装层140也可具有插脚导 引件143以接收穿过封装层140的接触插脚165、 175。
图4是图1中的连接器110的透视图，其中去除连接器顶部壳体120、 电路板130和封装层140,示出了沿连接器110的纵向轴线115布置的导 线IOO。底部壳体150示出为具有第一和第二端部152、 154。第一和第二 端部152、 154都示出为具有底部导线通道157以容纳和安放导线100。底 部导线通道157可包括可与导线100的绝缘部105相接合的底部夹紧部 156。尽管底部夹紧部156在此处示出为筋或凸起部，但底部夹紧部156
也可设计成使用现有技术中的多种方法中的任意一种来与导线100相接 合。在第一和第二端部152、 154中各底部导线通道157都可绕导线100 向外张开。底部壳体150也可包括凹槽151以容纳底部壳体密封件155并 以与导线100相接合。
如图4所示，绝缘部105的一部分被去除以露出导线100的M属线。 导线100可包括正线101和负线103。正线和负线101、 103中的每个都由 精确绞合的材料制成，如铜、铝或其他材料。正线和负线101、 103可设置 在绝缘部105内，该绝缘部105将正线和负线101、 103电隔离并保护性地 包围该正线和负线IOI、 103。绕绝缘部105设置护套(未示出)以用作附 加的防磨损层并且用来防止电磁干扰(EMI)或辐射。或者，绝缘部105 和护套可以结合成一个部件。尽管图4示出两条金属线，但才艮据应用情况 以及由导线100传输的电力或数据，导线100可包括更多的或更少的金属 线。
可以以多种方法中的任意一种方法来去除绝缘部105，从而使导线接 触部160、 170可与金属线相连接。导线接触部160、 170可以以多种方式 中的任一种连接到导线100的相应线101、 103中的每一个，所述多种方式 如压接、焊接、软钎焊等。各导线接触部160、 170可包括横向于纵向轴 线115延伸的相应的插脚165、 175。可在底部壳体150中并位于导线100 的正线和负线IOI、 103之间安置一导线分隔件180。或者，可在不去除绝 缘部105的情况下使连接器110与导线100相连接。这可能要求连接器110 具有至少一个可刺穿绝缘部105以与导线100的至少一条金属线相接触的 插脚(未示出)。该插脚(未示出)可具有刀状结构的形状以更易于刺穿 进入导线IOO，并且可构造成用于刺穿导线绞合体。
适当地将顶部和底部壳体120、 150绕导线100固定，可平衡作用在导 线100的各个金属线上的任意的压缩力，并可使得导线100的区域整体上 更坚固。使导线接触部160、 170连接到导线100的区域更坚固，可以使导 线接触部160与导线100的各个金属线之间的接触腐蚀/磨擦腐蚀减小。
确保正确的连接可包括这样的技术如将导线100和导线接触部160
采用正或负的标记、色码或其它类型的标记清楚地标记，使得在接触部之
间标明正确的极性。顶部和底部壳体120、 150和导线100可设计成，使得
导线100可以沿唯--个方向装配到连接器110中。或者，顶部和底部壳
体120、 150可设计成这样，使得与导线100的连接可以通过与任一导线接 触部160、 170接触的正负线101、 103来实现，即不会首先尝试经由某一 极性来进行连接。在这种情况下，可在连接器70上安放极性电路(未示出) 以检测电压的极性，并且可以正确地显示出极性正确的连接或在极性最初 不正确的情况下自动地变换极性。
图5是图1中的连接器110的透视图，其中去除连接器底部壳体150。 顶部壳体120示出为具有第一和第二端部122、 124。第一和第二端部122、 124中的每一个都示出为具有顶部导线通道127以容纳并定位导线100。顶 部导线通道127可具有可与导线100的绝缘部105相接合的顶部夹紧部 126。顶部的导线通道127和夹紧部126可设计成对应于底部导线通道157 和夹紧部156。第一和第二端部122、 124中的各顶部导线通道127也可绕 导线100向外张开，对应于底部导线的第一和第二端部152、 154。顶部壳 体120也可包括在凹槽121内的顶部壳体密封件125，该顶部壳体密封件 125对应于底部壳体密封件155,并且可构造成与底部壳体密封件155以及 导线IOO相接合。
图6和图7分别是图1的连接器110的与导线100的纵向轴线115平 行和垂直的剖面图。尽管如上所述封装材料135示出为存在于顶部壳体120 与封装层140之间的空间内，该封装材料135可用在连接器110的任意部 分中。
图6和7也示出在底部壳体150的表面上的连接器底座197。可用现 有技术中的多种方法中的一种来将连接器安装在机械上或其它结构上，所 述方法包括通过粘合剂、带箍、机械装置等(进行连接)。这取决于用于 构成智能连接器110的顶部和底部壳体120、 150的材料。
连接器110可通过装置连接器147与一装置(未示出)相连接并且电 接触。装置连接器147,如此处所示，可集成到顶部壳体120中。装置连
接器147可经由可适用于此任务的相匹配的连接器结构(未示出)与该装 置(未示出)相连接。或者，该装置(未示出)可在不使用任何中间连接 器的情况下，例如通过引出端直接连接到连接器110。
工业实用性
本发明的实施例适用于其中希望将一装置(未示出)连接到一导线100 的电系统。在某一应用中，在布置了导线100之后，可在靠近其中希望装 置(未示出)放置的位置处将连接器110附接到导线100。可从导线100 的一部分中去除绝缘部105,导线接触部160可附接到导线100的各个金 属线。导线100的各金属线可定位在底部导线通道157中，其中设置在各 导线接触部160之间的导线分隔件180与^T属线相附接。然后可将顶部 壳体120附接到底部壳体150上，使得从导线接触部160延伸出的插脚165 可以被连接器接口 147可操作地容纳。该连接可在不阻碍导线100的电力 连续性的情况下进行，并可以提供从导线100到连接器110以及相应的连 接器接口147的改进的、可靠的连接。
对本领域的技术人员而言，显而易见地，在不背离本发明的范围和精 神的情况下可对本发明的系统和方法做出各种不同的改进和变型。通过参 考说明书以及该说明书中公开的发明的实践，本发明的其它实施例对本领 域的技术人员是显而易见的。说明书和各示例应当认为仅是示例性的，而 本发明的实际范围和精神由以下的权利要求及其等同方案限定。
权利要求
1.一种连接器(110)，包括具有纵向轴线(115)的底部壳体(150)，该底部壳体(150)包括沿纵向轴线(115)延伸并为导线(100)提供通路的底部导线通道(157)；沿纵向轴线(115)延伸的导线分隔件(180)；和包括至少一个横向于纵向轴线(115)延伸的相应插脚(165)的至少一个导线接触部(160)；以及包括与底部导线通道(157)相对应的顶部导线通道(127)的顶部壳体(120)以及可操作地连接到所述至少一个插脚(165)的连接器接口(147)。
2. 根据权利要求1所述的连接器(110 )，其特征在于 所述顶部壳体(120)包括定位成用于接收所述至少一个插脚(165)的电路板(130),该电路板(130)具有至少一个连接器引脚(145);以 及所述连接器接口 (147)定位成用于接收所述至少一个连接器引脚 (145)。
3. 根据权利要求1所述的连接器(110),其特征在于该导线接 触部(160)构造成围绕导线(100)的一部分。
4. 根据权利要求1所述的连接器(110)，其特征在于所述顶部 和底部导线通道(127, 157)各包括第一和第二端部(122， 152),所述 第一和第二端部(122， 152)中的至少一个向外张开。
5. 根据权利要求1所述的连接器(110),其特征在于所述顶部 和底部导线通道(127， 157)中的至少一个具有夹紧部(126, 156)，当 底部壳体(150)与顶部壳体(120)相连接时该夹紧部(126, 156)可操 作成与导线(100)相接合。
6. 根据权利要求2所述的连接器(110)，其特征在于 所述顶部壳体(120 )还包括使顶部壳体(120 )与底部壳体(150 )相 分离的封装层(140 ),该封装层(140 )包括至少一个插脚导引件(143 ); 以及所述电路板(130)定位成通过所述至少一个插脚导引件(143)来接 收所述至少一个插脚(165)。
7. —种用于将连接器(110)连接到导线(100)的方法，包括 将导线接触部(160， 170)连接到至少一个导线金属线(101， 103)中的每一个，导线接触部(160， 170)包括横向于导线(100)的纵向轴线 (115)延伸的插脚(165， 175);将导线(100)定位在底部壳体(150)的沿纵向轴线(115)放置的底 部导线通道(157)中；用导线分隔件(180 )使各导线金属线(101)与其它导线金属线(103 ) 相互分开；以及将顶部壳体(120 )连接到底部壳体(150 )上，使得各插脚(165， 175 ) 延伸穿过该顶部壳体(120)到达连接器接口 (147)。
8. 根据权利要求7所述的方法，还包括 从各导线金属线(101， 103)去除绝缘部(105)的一部分。
9. 根据权利要求7所述的方法，还包括用封装层(140)使顶部壳体(120)与底部壳体(150)相分离。
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括在顶部壳体(120 )与封装层(140 )之间定位一电路板(130)以接收 各插脚(165， 175);和在电路板(130)上设置待被连接器接口 (147)接收的至少一个连接 器引脚(145)。
全文摘要
本发明涉及一种电连接器组件。该连接器可包括用于导线的顶部壳体和底部壳体。底部壳体可包括沿纵向轴线延伸的底部导线通道、导线分隔件和至少一个包括横向于纵向轴线的相应插脚的导线接触部。顶部壳体可包括与底部导线通道相对应的顶部导线通道以及可操作地连接到所述至少一个插脚的连接器接口。
文档编号H01R12/61GK101361229SQ200680051440
公开日2009年2月4日 申请日期2006年10月27日 优先权日2005年12月19日
发明者D·C·弗里曼, P·G·卡斯皮尔森 申请人:卡特彼勒公司