具有端子座的电连接器的制作方法

本申请主张于2014年5月30日提交的美国临时申请US62/005279的优先权，该美国临时申请通过援引其整体上并入本文。

技术领域

本发明涉及车辆线束连接器领域。

背景技术：

本发明概况而言涉及一种用于车辆的模块化连接器系统。一般来说，连接器适用于包括接线分配块(junction distribution blocks)、电源控制模块和其它车身(body)控制系统的车辆系统中。这些系统通常使用一线束来连接整个车辆上的各种车身和控制系统。

技术实现要素：

一种连接器系统设置为包括一插头连接器以及一插座连接器。所述连接器系统通常包括：一插头连接器组件或接头组件，包括连接于一印刷电路板的多个导电端子；以及一插座连接器组件，包括连接于一线束的对应数量的对接导电端子。

接头组件通常安装在一电子模块内的一印刷电路板上。这些模块涉及大量电路以适应(accommodate)与这些电路相关联的所有必要的电子器件。为了机械地将与这些连接器组件相关联的大量电路连接，需要一机械辅助机构。通常，一旋转臂或枢转臂与提供一机械优势来增加(multiply)所施加的力的凸轮或齿轮相结合使用，从而减少用户输入力以将两个连接器正确地对接在一起。

端子从插头的基座延伸并以一竖向平直的方式或一直角弯折的方式安装于电路板。端子构造有尾部，尾部具有与电路板上的一镀覆接触孔接合的一顺从部。由于端子从基座延伸，一支撑板和/或一端子对位板用于以规定的方式定位端子的尾部，以使端子能容易地定向并固定于电路板上的对应的接触区域。

插头的基座包括一模制成型的外基座，外基座具有保持一系列端子模块的多个穴部。各端子模块或插针座组件包括：一针板或插针片(biscuit)，用于保持多个导电端子；一集成的针支撑件，用于对位和支撑导电端子的尾部；一尾部对位件，用于保持端子尾部的固定部的位置；以及一插针保护板，用于防止在对接过程中损坏导电端子的对接部。一旦插入基座中，通过按压基座且进而顺从的尾部插入电路板上的接触孔中，就可以将整个组件安装于电路板。

附图说明

本发明借助实例示出但不限制于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：

图1为车辆线束连接器的一立体图；

图2为图1的车辆线束连接器的一分解图；

图3为图1的插座连接器的一立体图；

图4为图3的插座连接器的一分解图；

图5为本发明的一端子模块的一立体图；

图6为图5的端子模块的另一个立体图；

图7为图5的端子模块的一分解图；

图8为图6的端子模块的一分解图；

图9为端子模块的一立体图，其中盖体处于装配顺序的第一位置；

图10为图9的端子模块的一剖视图；

图11为端子模块的一立体图，其中盖体处于装配顺序的中间位置；

图12为图11的端子模块的一剖视图；

图13为端子模块的一立体图，其中盖体处于装配顺序的中间位置；

图14为图13的端子模块的一剖视图；

图15为端子模块的一立体图，其中盖体处于装配顺序的中间位置；

图16为图15的端子模块的一剖视图；

图17为端子模块的一立体图，其中盖体处于装配顺序的最后位置；

图18为图5的端子模块的一端视图；

图19为图5的端子模块的一后立体图；

图20为本发明的端子模块的盖体的一立体图；

图21为一侧立体图，其中盖体在装配顺序过程中处于中间位置；以及

图22为一细节图。

具体实施方式

图1至图22示出了本发明的实施例，且应理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式实施。因此，本文公开的具体细节不应解释为限制，而仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础，以用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本发明。

如图1至图3所示，连接器系统120包括：一第一连接器30，通常安装于一印刷电路板(未示出)；以及一第二连接器10、20，用于与第一连接器30对接且通常形成一车辆线束的一端。第一连接器或接头(header)30包括由一绝缘材料形成的一基座，所述基座具有：一第一端，用于与一对应的第二连接器或插头10、20对接；以及一第二端，用于收容端子模块50。端子模块50或插针座组件(pin holder assembly)包括一针板(stitch plate)80、多个端子插针100、一麦拉(mylar)端子尾部对位件110以及一盖体60。

如图1至4所示，连接器组件120包括由一绝缘材料形成的一第一连接器或接头30。基座32包括：一前对接端33，适于连接于一第二连接器或插头10、20的一基座；以及一后收容端35。基座32还包括从前对接端33延伸至收容端35的一开口(未示出)。一穴部(pocket)34形成在基座32的收容端35内，用于固定端子模块50。

如图5至图8所示，端子模块50包括一针板80、多个端子100、一对位板110以及一盖体60。针板80由一绝缘材料模制而成，具有形成在针板80上的包括几排的近似矩阵阵列的多个空腔82，在所示的实施例中示出了四排空腔82。针板80大体呈“L”型，具有前壁和底壁，端子空腔82形成在前壁上。针板80的每一侧具有横向延伸的一凸起84，渐缩部85(tapered portion)形成在凸起84的末端。底壁包括多个腔体86，对应于端子100的数量沿着边缘成一排形成。

每一空腔82收容一冲压成形的端子插针100。端子插针100由一导电材料(诸如铜、铜基材料或任何类型的导电合金或材料)形成。在优选实施例中，端子示出为方插针，但是也可以使用圆形插针或刀片型。端子100包括：一本体部103；一尾部106，形成在本体部103的一端；以及一保持部104，在本体部103的一另一(second)端。尾部106包括一顺从部(compliant section)，用于接合位于印刷电路板上的一导电孔。在所示出的实施例中，顺从部为一针眼(eye of the needle)的EON结构，但是其它的顺从连接可以得到赏识。一接触部102在保持部104的末端延伸。保持部106包括一加大部，加大部具有一平板，平板在边缘上形成有多个倒刺(barb)。倒刺为端子100提供对形成在针板80上的空腔82的固持。倒刺咬入或切入空腔82的壁内并将端子100固定在空腔82中。

与加大部相邻的是插入部105，其中插入部105用于在成形过程中连接相邻的端子。一载带(carrier strip)(未示出)将多个端子100在保持部104的插入部105处连接且在端子100组装到针板80的过程中被移除。插入部105包括一肩部，肩部在端子100的插入过程中接合组装工具。该工具与插入部105的肩部接合的情况下夹持所述多个端子100。在所有端子100夹持在工具中的情况下，接触部102插入穿过空腔82且在进一步插入使倒刺咬入基座内，以将端子100固定就位。如图8所示，一旦所述多个端子100完全插入于针板80，所述多个端子100相对接触部102以90度形成或横向弯折。弯折部102将形成的端子100的水平部分与竖直部分连接起来。

如图8进一步所示，一对位板110设置在所述多个端子100的尾部106上。对位板110由一绝缘材料(诸如Mylar)通常通过冲压形成。一旦端子100形成90度状态，以多排形成的孔112就与尾部106对齐且滑到尾部106上。尾部106穿过孔112且对位板110的一部分压靠在端子100的压抵部108上。对位板110在尾部106插入印刷电路板之前保持尾部106的真实(ture)位置。

为了完成端子模块组件50，一盖体60固定于已安置好(populated)的针板80。如图20最佳所示，盖体60由一绝缘材料形成且构造成覆盖固定于针板80上的弯折的所述多个端子100。盖体60包括一对侧壁以及连接所述一对侧壁的一顶壁。盖体60的内部包括多个间隔开的壁66，其中一空间或开口65限定在相邻的壁66之间。各壁66的底部包括一切口部，切口部与针板80的底壁接合，从而针板80的底壁和壁66的底面共面。各内部的壁66包括一对相邻的端部61、63，端部61、63在切口部处相互连接。下端部61具有对应于整个壁厚的一平面，而第二端部63包括形成在壁66的各侧的一斜面67。此外，具有一渐缩导入部69(tapered lead-in portion)的轴颈(journal)68形成在盖体60的各侧壁上。

图9至图18示出了用于将盖体60从第一位置到最终位置定位的装配顺序，其中第一位置为盖体60连接于针板80，而最终位置为盖体80被扣持(latched)在其最终位置。在盖体60上的轴颈68与形成在针板60上的凸起84对齐且轴颈68的渐缩导入部69与凸起84的渐缩部85接合。轴颈68被压向凸起84，使得盖体60的形成轴颈68的壁向外挠曲并滑动到凸起84上，轴颈68弹回(snap back)到凸起84上，使得盖体60可枢转地连接于针板60，如图9最佳所示。

一旦盖体60连接于针板80，盖体60从其被安装的第一位置旋转至最终固定(seated)位置，其中，固定顺序涉及盖体60的壁66置于相邻端子100之间以及端子100位于开口65内。如图9和图10所示，随着盖体60旋转，壁66移动通过端子100，形成在端部63上的斜面67引导壁66经过端子100的弯折部101而就位，因此消除了可能发生在壁66和端子100之间的任何干涉(stubbing)。

如图11至图16进一步所示，在壁66的端部63的斜面67连续地通过所述多排的端子100的情况下盖体60行进通过所述多排端子100，其中，斜面67防止壁66和端子100之间的任何干涉。此外，切口部在壁66上形成一凹进(jog)，这产生对应于壁66上的端部63但是处于间隔关系的一局部端部。如图21和图22所示，所述局部端部还包括形成在其相应的端部的一斜面67’。该部也连续地通过所述多排端子100也没有如上所述的干涉。

如图17至图19最佳所示，盖体60示出处于最终位置，在最终位置端部61与针板80的底面共面。在该位置，形成在盖体60的底部上的一渐缩部74与一配合的渐缩面85(渐缩面85形成在针板80的底部上的凸缘83上)接合。如图17进一步所示，一对互锁唇部72、87以一重叠的方式彼此接合。渐缩部74、85以及互锁唇部72、87它们一起将盖体60固定于针板80，其中，渐缩部74、85在盖体60和针板80之间产生一紧配合(tight fit)，且使它们之间的倾斜或移位的可能性最小化。此外，形成在针板80上的凸缘83与形成在盖体60上的可挠曲的扣件(latch)76接合，以将盖体60保持在最终位置。

进一步说明组装过程，在对位板110预先安装在端子100的尾部106上的情况下，所示的实施例使盖体60连接于形成在针板80的各侧的凸起84。这使得盖体60围绕凸起84枢转，且使盖体60在无需预对准壁66的情况下连接于多列端子100并同时固定于针板80。一旦连接，盖体60之后就枢转至第二或最终位置，在最终位置盖体60如上所述地被锁定就位。所述多个壁66的各端部63具有形成在端部63上的斜面67或倒角，以使所述多个壁66容易地被引导在多列端子100之间。随着盖体60进一步旋转至其最终位置，壁66穿(threaded)在端子100的相邻列之间，并且当所述多个壁66枢转至其最终位置时，所述多个壁66通过多排端子100。

一旦盖体60位于其最终位置，盖体60的壁66的下端部61或离对位板110最近的缘部与端子100的压抵部108接合，如图19最佳所示。这使得壁66的下端部61直接接合并压靠在端子100的压抵部108上。由于盖体60的枢转，壁66的下端部61不需要任何引入部(lead in)或倒角，也就是说，盖体60本质上上移动至最终位置是从端子100的侧面以一定角度并由壁66的端部63的斜面67引导直到壁66的下端部61接合端子100的压抵部108，从而使压抵部108和下端部61之间的支撑最大化。

一旦各端子模块组件50被完全组装，如图4至图6所示，则各端子模块50沿插入方向A插入第一连接器的基座32中。端子模块50包括：一板型的盖体60，具有形成在盖体60的各侧面上的一对引导肋52。引导肋52沿着插入方向A渐缩并插入于相应的槽或引导通道36，槽或引导通道36也形成在各穴部34(穴部34形成在基座32的收容端35中)中，并且引导肋52由形成在盖体60中的锁定坡面54和形成在穴部34中的肩部37固定。在本实施例中，引导肋52和引导通道36一般为“燕尾”结合形式，可以理解的是，也可以使用其他的结合(诸如“T”)或其它几何构造。相应的渐缩形使得引导肋52和引导通道36以楔入方式装配在一起，而没有任何倾斜或松配合状态。在所示出的实施例中，有两个端子组件50插入第一连接器的基座32中。一插针稳定板38安装于基座32的前对接端33，这就完成了连接器组件30。如前所述，一尾部对位件110布置在端子100的尾部106上且提供了除了盖体60之外的一最终定位措施(measure)。尾部对位件110保持尾部106的真实位置，以使与印刷电路板上的相应孔图案对应的端子模块50的针尾阵列在将连接器组件30压到印刷电路板上之前被正确地对准。

一旦所有端子组件50插入基座32内，整个连接器组件30就被装配于印刷电路板(未示出)。各导电的端子100具有一对应的被压进电路板上的一导电孔中的尾部106。尾部106具有一顺从部，在这种情况下为针眼即“EON”型构造，其在操作中顺应(comform)电路板上的镀覆孔且保持向外指向的力，以保持电路板上的导电垫与各端子100的尾部106之间的电接触。在组装时，连接器基座32的上表面被向下压，继而插入力通过基座32传递到插针座组件50并随后传递到各端子100上的支撑缘部。连接器继续被向下按压，直到针支撑件的底面与印刷电路板的顶部抵接面接合。盖体60、针板80和端子的压抵部108之间的接合以及此外端子模块50和连接器基座32之间的接合均为紧配合接合的事实，使得在这些部件之间不引入任何歪斜，且基本上在连接器组件30安装到电路板期间，施加到连接器的基座32上的力被直接传递到尾部106。

如图2所示，一第二连接器或插头10、20设置并与第一连接器30的第一端对接。第二连接器10、20包括一第二基座12、22，第二基座12、22由一绝缘材料模制形成且包括用于收容第一连接器30的对接部的一开口。多个第二导电端子(未示出)保持在形成于基座14、24的腔体中，用于与第一连接器30的相应端子100电接合。一机械辅助机构安装在第二连接器10、20上，包括具有相应的小齿轮和凸轮的一对连杆(lever)16、26，用于提供一减小的对接力，从而第一连接器30与第二连接器10、20能够以最小量的用户输入力连接在一起。

该辅助机构在第一位置装配于第二连接器10、20，在第一位置使第一连接器30和第二连接器10、20能够初步接合。在这一时间点上，连杆16、26处于打开或缩回位置，连杆16、26上的凸轮部分和小齿轮与形成在第一连接器的基座32上的凸轮槽初步接合。在操作时，连杆16、26枢转至第二位置，在第二位置第一连接器30和第二连接器10、20处于完全对接位置。在该运动过程中，凸轮绕其旋转轴线枢转，这使得各凸轮凸角(cam lobe)的尖端或端部与相应凸轮槽的内表面接合。随着连杆前进，凸轮凸角的尖端向凸轮槽施加向上或向下的力，并因此使第二连接器10、20沿对接或解除对接方向L移动。该对接的辅助机构提供连接器组件接合或解除接合所需的对接和解除对接的力。

将理解的是，存在有上面所述的列举的实施例的对于本领域普通技术人员而言显而易见的各种修改，诸如压接(compression)连接器组件和/或其构件的各种变形和修改，所述各种变形和修改包括在本文中单独公开或主张的那些特征的组合、明确包括这些特征的其它的组合或者接触阵列连接器(contact array connectors)的可替代的其它类型。此外，在材料和结构上存在有许多可能的变形。