专利名称：无焊料的电接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及无焊料的电接头的改进能给出同样大的完整性和另一方面提高接头的机械同步特性及适于各种引线大小的能力。
先有技术充实着利用绝缘体替代引线连结的发明专利，正如美国许可证专利号为3，012，219所披露的那样。本发明披露出一个接头，它包括一个基体件，一宽的U形有弹性的导电接头件和一个帽子，它装在基体加厚了的上部的相应的开口中。美国许可证专利号NO.Des.191，399披露出接头的仿效样品以及当本发明的受让人将其售出后许多年的接头的一般外观。该接头已经过变化和提高，形成各种类型的产品，但是没有给出本发明的一些特点。这样修改的例子包括美国专利号Nos.3，573，713，3，656，088;3，804，971和3，936，128的讲授。
专利号Nos.3，012，219和3，656，088披露出U-形弹性接触元件。在早先的专利中，狭槽17和19适于接合No.19到No.26规的铜电话接线上，和接触部件15是由0.025英寸的弹壳黄铜所形成的狭槽适用于对引线有余量的连接，其中接触部件的狭槽已在专利号3，656，088中示出，它们有着不同的尺寸以使其与涂盖塑料的铝引线相连结。类似的接头已被销售，其中较宽的槽与接头一起使用，为使带有较宽狭槽的铜引线能给出应变间隙。
先有的接头，在商业中以受让人的UY接头作为标志的，是由刚性的聚碳酸脂Polycarbonate制成的和接头件是由完全硬性的260弹壳黄铜形成的，接头件是包括两个引线连接槽，以及在每一连接板中的槽之间的区域是不刻槽的。UY接头不推荐于19号规线而且不能使用于具有某厚绝缘的一些引线。
专利No.3，936，128披露了具有U-形接触器40的无焊料接头，接触器40是用于连接布设在基体20中的两引线的。接触器40有两引线，它是将槽和在槽41之间的膨胀槽连接起来的。狭槽41具有钥匙孔结构以分布连接到引线所产生的位力。
为了获得适放较宽范围引线尺寸，19号到20号规线的接头，这些引线是有较便宜的材料制备並且能承受住与温度变化，电击和其他环境原因联系的应力，人们认识到接头必须被重新设计得具有同样的完整性。
至少从种类来说，材料不是新的和对于接头这个领域並不是新的，但是这样材料的特殊选择和接头部件的特殊结构是新颖的。仅仅在材料上的变化所产生起的问题需要发明条件的操纵以及在本发明中的接头中包括在先有技术中並没呈现出的部件之间的协同关系。
本发明提供一改进了的引线接头，用于连结多个引线而且包含一具有多个一並排的延伸的拉长了的引线接收(wire-receiving)通道的基体，该通道有延伸了的表面以支撑相应的多个导线，该基体是两倍深的在跨过延伸的表面刻槽，並一般是垂直于通道以及在刻的槽上面有一个开口。壁元件从开口的内用边的边缘向通道延伸以确定出截头园锥腔体，腔体壁面由到腔体底面约6°角的开口处分开。U形弹性导电连接件给出通道中的导线之间的连结，以及U字柱脚是宽的而间隔是小的，和采用很深的刻槽板以安装在平行槽沟中，在每一个板里有一个狭槽与每一个通道成一直线。间隔狭槽布置在每个导线接收槽之间的每一底板上与通道成直线。绝缘材料的帽盖支撑着连接部件而且帽盖包含一端壁，具有两柱脚的所依赖的侧壁，柱脚依赖于壁的自由边缘的上面。在外周围隔离布位以布设得邻接U形连接部件底板的相对着的端部，以及用园肋是从侧壁的外表面处凸出。依傍着的侧壁的自由边缘的外周园尺寸是稍稍大于基体中开口里侧的尺寸而且柱脚是布设在基体的里侧腔体内。
当施加的力对着帽盖的端壁，该力使其朝向基体的方向，基体中的开口被迫扩张，允许帽盖进入並允许连接件进到基体的腔体中，从而连接件与布设在上述通道中的引线提供完全有效地弹簧预定接触。
引线连接件是由0.4mm的导电金属形成的，诸如，该金属可以是有延展性的铜合金，如260弹壳黄铜。对于较好的延展性硬度可选择为 3/4 的硬度。
基体是由柔软的聚烯烃(polyolefin)制备，使其经受稍稍的拉伸以用于接受在锁定位置的帽盖，在应力下该位置限止其位移，应力是来自温度的变化，电击和其他环境引起的。帽盖可由类似的材料制备以允许插入时的弯曲和在连接件的弹性变形受弯时柱脚的弯曲。
基体可包含一金属薄片平行延伸到通道並中断引线接受通道间的间隙狭槽。金属薄片有一宽度，正常地被接纳在间隙狭槽中，但当引线接纳在引线接受槽中使间隙狭槽的宽度变窄时会变形。间隙狭槽的变窄和金属薄片的受折皱进而给出连接件到基体的机械锁定。
当接头装配时稠密的密封胶脂布放在基体腔体内並保证密封胶的均匀分布以及在引线和连接件间的连结处的涂复，当连接几个引线时，间隙槽也有相反的切断，在槽侧中形成通过装置以便在帽盖接近基体时改善密封胶的流动。本发明的连接件的引线接受槽有着相同的宽度。这给出了与引线更过量的接触以保证好的电连接。
本发明将参考附图进而加以描述，其中
图1是根据本发明示出在接触位置关闭引线上的接头的正视图。
图2是沿图1的2-2线切取纵向垂直剖面图，但示出了断开或非连接位置中的帽盖和连接件。
图3是沿图1的3-3线切取的横向断面图。
图4是如图3中沿相同的总面积切取的本发明的接头的横断面图，但示出了断开位置中的接头以及示出了基体的第二实施方案。
图5是本发明连接元件的正视图。
本发明将以参考图加以说明，其中参考数码是指整个几个视图的类似零件。
图1的接头包含绝缘基体11和绝缘帽盖12。一总的U形，电导连接件13(见图5)是由帽盖12支持並给出与一对引线14和15的好的电接触每一个都包括具有绝缘涂层17的导体。
基体11包含多个纵向并排(side-by-side)的管状引线接受通路20，它用于插入要被连接的引线端部。通路20开始于基体11的入口区21的一端並延伸进入到体部区22，在这里它的给出引线支撑通道24，见图2。体部区22的内部是用腔体25形成的，该腔与通道24相连通以及该腔体25的基体是跨过通道24深深地刻上槽以提供狭槽区域26使其接受连结件13的柱脚。腔体25有一普通截头园锥形状並从上部延伸体部区22中的开口延伸到引线支撑通道24並由内壁表面确定，该壁面布设在与园锥腔体的轴约为6°的角度上。确定腔体25的壁面是由支撑表面27形成以支撑具有依赖柱脚的帽盖，其柱脚延伸到腔体25並与那里的壁相连结以保持基体11上的帽盖12在开位置。表面27和帽盖12的底表面用凸轮带动腔体的开口到达开的位置以接受较大的帽盖。
基体11最好是由柔软的聚合材料铸模成的，该材料最好是半透明的，有溶解阻力的以及疏水的和有弹性的，即它有好的应力强度和足够的弹性模量以能提供10%到20%的延展性。具有这些性能的最佳材料是聚烯烃(Polyolefin)，例如聚丙烯(Polypropyl-ene)，它比聚碳酸酯便宜。
帽盖12是用于连接件13的支撑，且也可用聚丙烯制备。帽盖12包含一端或顶壁31並通常是园锥形，园周侧壁32。由侧壁32的自由边缘延伸，在其相对着的侧面，是一对柱脚33，柱脚33一般是类管状的並布设在连接件13的柱脚36和38的相反的端部。当帽盖是在开的位置，柱脚33与基体的腔体壁的内表面相结合以固定住帽盖和连接件以连结引线。帽盖有一外部形成的环形或园周环或肋34，它是在侧壁32的自由边缘的倾斜表面的上部。
连接件13是由导电性的延展金属制备，约0.4mm(0.0159英寸)厚，该金属诸如铜合金，例如260的弹壳黄铜。硬度最好是 3/4 的硬性或HO/3。连接件13被支撑在帽盖12里並由两个相对着的凸出的倒钩35固定住，倒钩是布设在薄底板36和38的每一端上，形成U形连接件13的柱脚。底板36和38是平行的，其间隔相距开约1.27mm(0.05英寸)。倒钩35连结着管状柱脚33的基体表面。底板36和38的每一块备有深的引线接纳槽沟或狭槽39，它们固定在与引线支撑通道成直线关系的位置。狭槽39在每一板中相隔间距是3.2mm(0.126英寸)。布设在引线接纳狭槽39间的是间隔槽40，它对于连结件提供了更大的灵活性。引线接纳U-槽39的原始宽度是0.29mm(0.0115英寸)是在相对着的颚板的平行区域之间。当26号规线插入到接头时，测量通过变形导体的近似中央时它被迫开口到约0.36mm(0.014英寸)。这是过去的材料的屈服点而且材料的弹性提供了回到原始位置至0.30mm～0.317mm(0.012～0.0125英寸)的宽度，19号规线迫使狭槽开口到约为0.63mm(0.025英寸)。这也是过去的屈服点。当引线移动时狭槽的宽度松弛到约0.58mm(0.023英寸)。因此甚至使用超过屈服点应力的材料，这对引线有一连续的弹性力，由于形成连接件13的材料的弹性变形而能维持住好的电接触。
在没有破坏连结的情况下连结件13的几何形状允许塑形形变。这是由布设在引线接纳狭槽39之间的间隔槽40来实现的。因为槽39的平行壁板被迫相隔离开，当一导体进到那里张开的入口，引线把在U-槽39的一侧上的窄带材料推向平板的中心，该板迫使间隔槽40在入口处关合，並迫使U形槽另一侧上的材料走向平板的端部。在引线的每一侧有一近似相等的运动。进而，当经受任何塑性形变时连接件对于破坏的趋势会降低，这是由于在槽的底部布放一辐条，在很好的电接触中无效率损失情况下该槽底是大于1.5倍的槽的宽度以给出降低了的应力集中。
由于狭槽39中的板36和38的材料的向端部弯曲是为了把帽盖12的柱脚33牢牢地推到抵住形成腔体25的壁的内表面上。进而，形成的肋34紧紧地被迫抵住腔体壁以及靠近端壁31在肋侧面上的尖边缘将抗住趋于将帽盖12移动的力。因此，当帽盖12插入到基体11，使与引线导体16相结合点也提高了帽盖到基体的机械加固力。这是由连接件13的板36和38在其自由边缘扩展加于在帽盖的柱脚33而发生的，而且侧壁32向外抵住基体区域22的壁。当帽盖移进关闭位置之后，基体壁回来或松弛到正常非拉伸位置时，腔体壁再一次具有负角度以把握住帽盖。
连接件13在每一个板36和38中也备有开口42。该开口最好是中心固定住件13而正如在间隙槽40的侧壁中所形成的，如图所示。如图示两个这样的开口是由在相对着的关系中所制备成的弓形壁所确定的，而相对着的关系形成了心形状的通道装置，该装置用于当关闭帽盖12期间施加力时，允许放在接头里的密封剂从连接件13的一侧通过到另外一侧。限制水进入的连接处的有效封装是由软塑性材料获得的通常是由稠密的类油脂物，诸如聚异丁烯。(Polyisobutylene)，硅脂(Silicone)或由本申请的受让者售出的密封胶，它们包含聚丁烯人造橡皮，矿物油，非晶形硅和抗氧剂。封装剂完全填满接头中的所有空隙並且最好填满管形引线接纳通道。
现参看图4，根据本发明图示了接头结构的第二实施例。该接头，一般以10′命名，包含一基体11′，帽盖12，相应于在所有上面所描述的帽盖12，因为那是相类似的部分，以及连接件13。基体11′不同于基体11的处在于金属薄片50是布放在腔体25′的每一个狭槽区域26′中以及固定到延伸平行于两个引线接纳通道24′並固定在其间。金属薄片50有一宽度和高度以能被接纳在连接件13的间隙槽40中，在运转时，帽盖12被关合在基体11′上以及当引线复盖物17是由连接件上的板36和38移动时，金属薄片进入到间隙槽40中，当帽盖是关合时，进而确定间隙槽40的壁开始挤压金属薄片50並且当帽盖完全关闭时金属薄片的材料事实上有了位移。在弓形壁42和形成间隙槽40的侧壁之间及扩张的开口的交会处形成了边缘，它确定了在每一个板36和38上的类似折皱的部件。板的材料被迫使朝向板36和38的中心因此在两个间隙槽的开口处夹紧到金属薄片50上。金属薄片50的这种挤压是为了进一步提高帽盖12固定在基体上的机械加强力，並且由于温度变化，电击或其他环境因素在导体16和连接件13之间的连结点的偶然应力情况下限制其位移。由狭槽40的截断器42所确定的通路仍然允许密封剂的流动，在此未示出。
本发明因此提供了改进式的接头用于制备一好的电连接而且它利用轮便宜的成本的材料以此方式对扩大了引线尺寸的范围能给出过量的连结。
权利要求
1.用于连接一对引线的引线接头包含具有多个並排的拉长的引线接纳通道的基体件，该通道具有延伸的表面以支撑相应的多个引线，上述基体件是成双地刻上深槽横跨上述表面而且一般是垂直于上述通道，上述通道上具有一开口以及壁面从上述开口的内部园周边缘延伸到上述通道以确定出截头园锥腔体，它所具有的腔体壁面由开口处以离上述园周边缘至少约6°的角度与上述腔体的基体分出，一U形有弹性的导电连接件，U字的柱脚是宽的，间隔很近，而且采用一些刻深槽的板安装在平行槽中以及在每一个板上具有一个槽与上述每一个通道成直线以及布设在每个槽间的每一板上的间隔狭槽是与通道成直线的，和一帽盖支撑上述连接件以及其形状适合上述腔体，上述帽盖包含一端壁和依靠的侧壁，它具有两个柱脚延伸到在园周间隔处的侧壁的自由边缘的远处，上述连接件是固定在上述柱脚间和依靠在上述端壁的内表面，其特征在于上述依靠的侧壁的自由边缘的外园周的尺寸大于在上述基体件里的开口的内尺寸和上述柱脚布设在上述腔体的里侧，以及上述基体件是由聚烯烃形成，从而当力加到帽盖的相抵着的上述端壁时迫使其向着上述基体的方向，在基体件的上述开口将被迫张开允许上述帽盖的进入和连接件进入到上述腔体，因此上述接头完全提供了与布设在上述通道中的引线有效的弹簧预定接触。
2.根据权利要求1的引线接头，其特征在于上述聚烯烃是聚丙烯。
3.根据权利要求1的引线接头其特征在于上述连接件有一弓形的切断装置，它是在确定上述间隙狭槽的板上，该狭槽是用于提供密封脂以使通过上述板。
4.根据权利要求1、2或3的引线接头，其特征在于上述帽盖在上述侧壁有一外部园周肋，其园周尺寸超过上述基体的上述开口的上述园周边缘的尺寸以限制上述帽盖从关闭位置到开启位置的运动。
5.根据任何上述权利要求的引线接头其特征在于上述连接件是由约0.4mm厚的导电金属所制备。
6.根据权利要求1的引线接头其特征在于上述基体件包含一金属薄片平行延伸到上述通道並与上述间隔狭槽相对准並且有一宽度以使正常情况能接装在上述间隔狭槽中，但当一引线被接纳在上述槽中后变形。
7.根据权利要求3引线接头其特征在于上述基体件包含一金属薄片，平行延伸到上述通道並与上述间隔狭槽相对准並且有一宽度以使正常情况能接装在上述间隔槽中，但当一引线被接纳在上述槽中后变形。
8.根据权利要求1、6或7的引线接头其特征在于上述引线接纳槽有相同的宽度。
9.根据权利要求6或7的引线接头，其特征在于上述连接件在其板上有一弓形开口，用于允许塑料密封剂在上述基体里可流经上述板以便当移动上述帽盖到关闭位置时限制住上述连接件的位移。
10.根据权利要求1、6或7的引线接头其特征在于上述连接件是由约0.4mm厚的金属所制备与上述板间隔1.27mm远，以及上述连接件，上述金属最好是 3/4 硬度的延展性的铜合金。
全文摘要
一改进了的引线接头，用于连结多个引线而且包含一具有多个一并排的延伸的引线接收通道的基体，该通道有延伸了的表面以支撑相应的多个导线，该基体是两倍深地在跨过延伸的表面刻槽，垂直于通道并在刻的槽上面有一个开口。壁元件从开口的内周围边的边缘向通道延伸以确定出截头圆锥腔体，腔体壁面由到腔体底面的约6°角的开口处分开，U形弹性导电连接件给出通道中的导线之间的连结。
文档编号H01R13/46GK1038723SQ89104079
公开日1990年1月10日 申请日期1989年6月15日 优先权日1988年6月16日
发明者马丁·G·阿夫勒伯, 乔治·J·克诺, 爱德华·R·万德比尔 申请人:明尼苏达州采矿制造公司