插头连接器和连接器套件的制作方法

1.本专利申请涉及电气连接装置，尤其是一种插头连接器和连接器套件的设计。


背景技术：

2.表面安装型的电气连接装置可部署在电气设备表面并提供穿透设备的电连接路径，这种电气连接装置通常由插头和适于表面安装的插座构成。在插头中安装母针端子，在插座中安装公针端子，并且分别在插头和插座尾端接入导线。插头连接到插座上后，公针端子插入母针端子中，从而在插头端导线和插座端导线之间建立电连接。由于公插针和母插针的结构不同，需要单独加以设计和制造。在实际装配使用中，由于需装入对配连接器的端子不同，难免会产生将公插针误装到母端插芯或塑壳(即，本应用于容纳母插针的插芯或塑壳) 中，或者将母插针误装到公端插芯或塑壳中的问题，进而影响装配环节的生产效率。
3.插头的塑壳和插座的塑壳之间可通过例如卡接的方式实现锁定。然而，为了避免意外拔出插头，可能需要额外的锁定机构以加强锁定力，这种额外的锁定机构被称为副锁或二次锁。目前，各种工业领域对电连接器的通流能力需求日益增加，但另一方面，希望连接器的体积不因此增大，甚至更为紧凑。同时，希望有简洁可靠的二次锁设计来确保高通流情况下的安全。


技术实现要素：

4.根据本技术的一个方面，提出一种连接器套件，包括：适于表面安装的插座，所述插座中装有多个第一插接端子；以及同所述插座对配的插头，所述插头包括插头组件和插头外壳，所述插头组件中装有多个第二插接端子，其中，所述第一插接端子和所述第二插接端子的每一者具有相同的插接端。
5.在前述的连接器套件的方案中，作为可选实现方式，所述相同的插接端同时具有刀片结构和夹口结构。
6.在前述的连接器套件的方案中，作为可选实现方式，所述第一插接端子和所述第二插接端子插接时，第一插接端子的插接端的刀片结构和第二插接端子的插接端的夹口结构插接在一起，第一插接端子的插接端的夹口结构和第二插接端子的插接端的刀片结构插接在一起。
7.在前述的连接器套件的方案中，作为可选实现方式，所述第一插接端子和所述第二插接端子的每一者还具有接线基部，所述接线基部为由若干侧壁围成的框体，自所述框体的第一侧壁延伸出刀片结构，自所述框体的第二侧壁延伸出弹片夹口结构，所述框体的第一侧壁和第二侧壁相对。
8.在前述的连接器套件的方案中，作为可选实现方式，所述第二侧壁为双层叠层，所述弹片夹口结构包括自所述双层叠层的各层延伸出的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片的数量为一个或多个，所述第一弹片和第二弹片彼此相对地弯折以形成夹口。
9.在前述的连接器套件的方案中，作为可选实现方式，所述双层叠层包括外层和内
层，并且所述外层和框体的另一侧壁连接，所述内层通过将构成框体的片材一端向内侧卷折形成，或者所述内层和框体的另一侧壁连接，所述外层通过将构成框体的片材一端向外侧卷折形成。
10.根据本技术的一个方面，提出一种插头连接器，包括：插头组件，所述插头组件中装有多个第二插接端子；插头外壳，所述插头外壳用于容纳所述插头组件，并用于和对配的插座建立连接，所述插头外壳的两侧设有卡接悬臂；以及二次锁组件，所述二次锁组件适于安装在所述卡接悬臂下方，并可在预锁位置和终锁位置之间切换，在所述卡接悬臂的中部设有空腔，当所述二次锁组件位于所述预锁位置时，所述空腔能够容纳所述二次锁组件，当所述二次锁组件位于所述终锁位置时，所述二次锁组件对所述卡接悬臂的向内弹性形变构成干涉。
11.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，在所述二次锁组件上设有一对定位凸起，在所述空腔中设有和预锁位置对应的第一对定位凹口结构，以及和终锁位置对应的第二对凹口结构。
12.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，所述预锁位置靠近所述卡接悬臂的固定端的一侧，所述终锁位置靠近所述卡接悬臂的自由端一侧。
13.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，所述二次锁组件的数量为一个或两个。
14.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，在所述二次锁组件的侧面设有操作缺口。
15.根据本技术的一个方面，提出一种插头连接器，包括：插头组件，所述插头组件中装有多个第二插接端子；插头外壳，所述插头外壳用于容纳所述插头组件，所述插头外壳包括外塑壳，在所述外塑壳尾端设有一个或多个线缆通道；以及用于安装在所述一个或多个线缆通道上的一个或多个格兰组件，其中，所述一个或多个格兰组件中的至少一个格兰组件包括格兰头以及和所述格兰头一体成形的堵头。
16.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，所述堵头包括圆形的底座和形成于底座上的半开放圆筒部，所述底座的外周处做薄，并且和所述格兰头的内壁连接。
17.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，所述底座的外周和所述格兰头连接处易于受力断裂。
18.在前述的插头连接器的方案中，作为可选实现方式，所述插头连接器还包括安装于所述线缆通道内的橡胶件，所述堵头的圆筒部的外直径比所述橡胶件的内径小，从而当所述格兰头拧紧在所述线缆通道上时，所述线缆通道的壁发生形变以挤压橡胶件，从而在所述圆筒部和所述橡胶件之间产生基于过盈的密封。
附图说明
19.图1a显示根据本技术的实施例的插头组件的立体图，图1b显示根据本专利申请的实施例的插头外壳的立体图。
20.图2显示根据本技术的实施例的插座的立体图。
21.图3显示了根据本技术的实施例的插头的爆炸图。
22.图4显示了根据本技术的实施例的插座的爆炸图。
23.图5a是根据本专利申请的实施例的一种插接端子的立体示图。
24.图5b是图5a所示的插接端子成对使用且彼此分离状态下的立体示图。
25.图5c是图5a所示的插接端子成对使用且彼此接插到位状态下的立体示图。
26.图5d是图5a所示的插接端子成对使用且彼此接插到位状态下的侧视图。
27.图5e给出了用于制作图5a所示的插接端子的经冲压成型的金属片材的示意图。
28.图6a是根据本专利申请的一种变化例的插接端子(上下两个)的立体示图，图6b是图6a所示的两个插接端子处于插接状态的示意图。
29.图7a示出根据本技术的实施例从插头的外塑壳的正面观察到的卡接片和二次锁组件。
30.图7b示出根据本技术的实施例从插头的外塑壳的侧面观察到的卡接片和二次锁组件。
31.图7c示出根据本技术的实施例的二次锁组件的立体图。
32.图7d示出根据本技术的实施例的从插头的外塑壳的正面观察到的卡接片和安装就位的二次锁组件。
33.图8a显示根据本技术的实施例的二次锁组件的预锁位置。
34.图8b显示根据本技术的实施例的二次锁组件的终锁位置。
35.图9a示出根据本技术的进一步实施例的带有一体成形的堵头的格兰头组件。
36.图9b是从图9a所示的格兰头组件中拆下堵头的示意图。
37.图9c－9d是拆下的堵头装入格兰头的示意图。
具体实施方式
38.在以下的描述中，参考各实施例对本专利申请进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/ 或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利申请的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利申请的实施例的全面理解。然而，本专利申请可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。
39.下面结合附图对本专利申请作进一步的说明。
40.图1a显示根据本技术的实施例的插头组件100a的立体图，图1b显示根据本专利申请的实施例的插头外壳100b的立体图。插头组件100a包括绝缘框体、装于框体内的端子、和用于实现接线的部件(例如弹簧片及推块等)，其示例的具体构造可参照图2。插头外壳100b用于装在插头组件100a外部，构成一个完整的插头。插头外壳100b可以提供对于插头组件100a的夹持定位，提供绝缘防护和防水防尘。
41.图2显示根据本技术的实施例的插座200的立体图。结合图1a、1b和图2，插座200用于接纳插头组件100a，从而使插头组件100a中的端子和插座200中的端子彼此插接以形成电连接。此外，插头外壳100b两侧设有卡接片1310，而在插座200的两侧设有卡接底座2310，当插头和插座插接到位时，卡接片1310 和卡接底座2310之间的配合可以提供插头插座之间的机械锁定。
42.图3显示了根据本技术的实施例的插头100的爆炸图，其中插头100由插头组件
100a和插头外壳100b组成。
43.如图3所示，插头壳体100b绝缘壳体130，绝缘壳体130的尾部包括两个线缆出入口，在每个线缆出入口上分别安装一个格兰头110。插头壳体100b还包括橡胶密封件120。关于格兰头110的优选设计的进一步细节参照图5a－5c来描述。
44.进一步如图3所示，插头组件100a包括上绝缘壳150和下绝缘壳190，这两个绝缘壳组装成图1a所示的插头绝缘框体。插头绝缘框体中有多个端子孔位(如图1a所示，示例的绝缘框体有两排共10个端子孔位)。相应地，和端子孔位的数量对应的插接端子170、弹簧片160和推块140被装在插头绝缘框体中。为对于具有弹片夹口结构的插接端子170，为了增加夹口的夹持力，还可以使用相应数量的夹套180(例如，不锈钢夹套)。
45.图4显示了根据本技术的实施例的插座200的爆炸图。如图4所示，插座200 包括上绝缘壳230下上绝缘体270，这两个绝缘壳体组装成图2所示的插座绝缘框体。插座绝缘框体中有多个端子孔位(例如，和插头对配的两排共10个端子孔位)。相应地，和端子孔位的数量对应的插接端子250、弹簧片240和推块220被装在插座绝缘框体中。对于具有弹片夹口结构的插接端子250，为了增加夹口的夹持力，还可以使用相应数量的夹套260(例如，不锈钢夹套)。图4中还示出第一密封圈 280，用于实现插座200与安装面板(未示出)的密封，和第二密封圈210，用于实现插座200和与插头100的径向密封。
46.插接端子
47.在进一步的实施例中，插头100中的插接端子160和插座200中插接端子 250不是传统的母针和公针，而是相同的，可互相插接的端子。这种可互相插接的端子在其插接端同时具有刀片结构和夹口结构。相比于传统的母针和公针，这种插接端子具有更好的通流能力，因此可以在同等通流要求情况下更好控制端子的尺寸，实现连接器设计的小型化目标。
48.这种在插接端同时具有刀片结构和夹口结构的端子的示例结构在下文中，结合图5a－5d、图6a－6b来加以描述。
49.图5a是根据本专利申请的实施例的一种插接端子500的立体示图。如图 5a所示，插接端子500具有用于接线的接线端(图中的下端)和用于和另一端子插接的插接端(图中的上端)。插接端子500包括设于接线端一侧的接线基部510，以及从接线基部510向插接方向延伸出的插接部550。所述接线基部510被图示为接线框结构。可以理解的，在接线框部分，可实现各种本领域已知的接线技术，例如直插式接线，笼式弹簧回拉接线等，并且根据接线技术的不同，接线框内可具有不同的构造，并按需装有弹簧片等部件以实现压线。因此，至少在本技术的部分实施例中，接线基部510的具体接线技术不构成对本技术所披露的发明创造的限制。
50.进一步如图5a所示，插接部550包括自接线基部510的第一位置延伸出的刀片结构551，和自接线基部510的第二位置延伸出的弹片夹口结构555，第二位置不同于所述第一位置。进一步，接线基部510是由若干侧壁围成的框体，刀片结构551是从框体的第一侧壁511延伸出来的，而弹片夹口结构555是从框体的第二侧壁512延伸出来的。第一侧壁511和第二侧壁512是相对的。
51.更进一步如图5a所示，第二侧壁512为双层叠层，其包括内层512b和外层 512a(此处的“内”和“外”是相对于接线框体的内外而言)，弹片夹口结构555 包括自第一侧壁510的外层512a和内层512b分别延伸出的第一弹片(或可称为第一弹臂)555a和第二弹片(或可称
为第二弹臂)555b，该第一弹片555a和第二弹片555b的数量均为三个(数量亦可为一，或其他自然数)。上述两排弹片从基部开始，彼此相对地弯曲从而使间距缩短，然后彼此相反地弯曲以使间距再度增大，从而形成具有夹持力的夹口。
52.图5b是图5a所示的插接端子500成对使用且彼此分离状态下的立体示图。图5c是图5a所示的插接端子500成对使用且彼此接插到位状态下的立体示图。如图5b所示，插接端子500a和插接端子500b(均具有插接端子500的构造) 成对使用时，呈一个对称的空间关系，此状态下，插接端子500a的刀片结构正对着插接端子500b的弹片夹口结构，而插接端子500a的弹片夹口结构也正对着插接端子500b的刀片结构。如图5c，当插接端子500a和插接端子500b插接到一起时(例如，插接端200a和插接端子500b分别装在一连接器中，两连接器插接到位时)，上方的插接端子500a的弹片夹口结构接纳并夹持下方的插接端子500b的刀片结构，且下方的插接端子500b的弹片夹口结构接纳并夹持上方的插接端子500a的刀片结构。通过这种方式，构造相同的两个插接端子500a 和500b实现了可靠的插接关系，从而建立了机械接触和电连接。
53.图5a所示的插接端子500可以通过导电的片材(例如金属片材)加工得到。例如，图5d给出了用于制作图5a所示的插接端子的经冲压成型的金属片材的示意图。从图5d可以看出，片材中，用于通流的部分(和附图标记555a、555b、 551对应的部分)的宽度占片材总宽度的相当大的比例，因此，相比于基于公插针和母插针实现的电连接，材料的通流利用率提高，通单位电流的成本降低。结合图5a、5b和图5d还可看出，外层512a和框体的其他侧壁相连，而内层 512b是通过将构成框体的片材一端向内侧卷折形成。
54.图6a是根据本专利申请的一种变化例的插接端子600(上下两个)的立体示图，图6b是图6a所示的两个插接端子处于插接状态的示意图。图6a的插接端子600具有和图5a的接插端子类似结构的刀片结构651和弹片夹口结构655 比较图5a和图6a－6b可看出，图6a中的内层612a和框体的其他侧壁相连，而外层612b是通过将构成框体的片材一端向外侧卷折形成。通过采取和图 5a不同的卷折方式，在刀片结构和弹片夹口结构的间距相等的情况下，图6a的插接端子的接线基部610整体更为扁平。
55.二次锁
56.在进一步的实施例中，插头100的插头壳体100b的两侧的卡接片1310下方装有二次锁组件以增强锁定力。
57.图7a示出根据本技术的实施例从插头130的外塑壳131的正面观察到的卡接片1310和安装就位的二次锁组件700。图7b示出二次锁组件700的立体图。图7c示出二次锁组件700的立体图。图7c示出从插头130的外塑壳131 的正面观察到的卡接片1310。图7d示出从插头130的外塑壳131的正面观察到的卡接片1310和安装就位的二次锁组件700。图8a和图8b示出卡接片1310 的侧面示图，其中图8a显示根据本技术的实施例的二次锁组件700的预锁位置，图8b显示根据本技术的实施例的二次锁组件700的终锁位置。
58.如图7a和图7c所示，卡接片1310的形式为自外塑壳131的主体向一侧延伸出的可弹性形变的卡接悬臂，在该卡接悬臂1311的外侧(即，和外塑壳 131的主体相反的一侧)形成有卡扣凸起1312。卡扣凸起1312可以和插座200 的卡接底座2310上的卡接缺口对配，从而当插头100和插座200插接到位时，卡接片132上的卡扣凸起1312卡入卡接底座2310上的卡接缺口。卡接片1310 的卡接悬臂1311具有自由末端，在自由末端处设有按压部1314。当
插头和插座插接时，通过对按压部1314上施加朝向内侧的力，可以使卡接片1310的卡接悬臂1311在一定空间内发生弹性形变，从而使卡扣凸起1311退出卡接底座 2310上的卡接缺口，解除二者之间的机械锁定。基于卡接片1310和卡接底座2310实现的这种锁定结构，可以被称主锁结构。
59.图7b所示的二次锁组件700则被用于增强主锁结构，即阻止卡接片1310 的卡接悬臂1311发生向内的弹性形变。具体而言，二次锁组件700上设有一对定位凸起720。与之对应，在卡接悬臂1311的中间设有空腔1315，空腔1315 的内壁上设有两对定位凹口结构1315a和1315b。当二次锁组件700处于图8a 所示的预锁位置时，其定位凸起720卡入第一对定位凹口结构1315a中，当二次锁组件700处于图8b所示的终锁位置时，其定位凸起720卡入第二对定位凹口结构1315b中。可以通过将卡接悬臂1311向外弯曲(图8a的右侧为外侧)，以从上方装入二次锁组件700。当二次锁组件700位于图8a所示的初锁位置时，因为空腔1315可以容纳二次锁组件700，因此卡接悬臂1311仍可发生向内的弹性形变。而当二次锁组件700位于图8b所示的终锁位置时，二次锁组件700 对卡接悬臂1311的向内弹性形变构成干涉，因此阻止了卡接片1310的卡接悬臂1311发生向内的弹性形变。
60.二次锁组件700在初锁位置和终锁位置之间的移动，可从侧面通过工具来实现，但无法通过徒手操作来实现。这进一步增强了二次锁的可靠性。
61.可以在插头130的外塑壳131的两侧均安装一个二次锁组件700。亦可仅在插头130的外塑壳131的一侧安装。
62.可以采取适当的手段实现二次锁组件700在外塑壳131表面的限位。例如，可以在外塑壳131表面设对应于初锁位置和终锁位置的挡块(图8a和图8b)；可以在二次锁组件700的底部设凸起，并在外塑壳131表面设对应于初锁位置和终锁位置的凹坑；可以在外塑壳131表面设方槽以限定二次锁组件700的行程范围。
63.和格兰头一体的堵头
64.图9a－9d示出根据本技术的进一步实施例的一种堵头900。
65.如图9a所示，堵头900和格兰头110一体成形，作为一个单一零件(格兰组件)交付。如图9b所示，堵头900可从格兰头110上拆下。堵头900包括圆形的底座910和形成于底座上的半开放圆筒部920。底座910的外周(和格兰头110的内壁连接处)做薄，因此受力后外周部易于断裂，得到拆卸的堵头900。
66.如图9c和9d所示，卸下的堵头900可以底座910朝上的方式，被装入插头外壳体131的尾端不使用的线缆通道，并在线缆通道外侧拧紧格兰头110，从而实现对该线缆通道的密封。更具体的，堵头900的圆筒部920被设置为比线缆通道内置的橡胶件120的内径略小，从而当拧紧格兰头110时，线缆通道的壁发生形变以挤压橡胶件120，进而挤压堵头900的圆筒部920，以产生基于过盈的密封。
67.通过采取和格兰头一体成形和交付的堵头，并且安装格兰头时将堵头轻易地卸下，省掉了传统设计中用于将堵头固定于壳体的绳子，降低了成本。
68.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术实施例的精神和范围。