插头连接器的制造方法
【专利摘要】一种插头连接器，包括限定套筒的背部壳体，具有突起和锁定插锁件。限定颈圈的连接器壳体配置用于容纳背部壳体的套筒。颈圈包括轴向通道以容纳背部壳体的突起和连接到轴向通道的圆周通道以使背部壳体相对于连接器壳体转动。当背部壳体绕纵轴在插入位置和锁定位置之间转动时，弹性插锁位于圆周通道之上并进行设置以通过插锁件弹性偏斜。插锁包括保持机构以当完全转入锁定位置时，保持插锁件。
【专利说明】插头连接器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2014年I月31日提交、要求美国临时申请序列号61/934360优先权的非临时申请，并以引证的方式整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明通常涉及用于插头连接器的连接机构。
【背景技术】
[0004]用于插头连接器的螺旋式插锁机构在本领域中是已知的。例如，欧洲专利公开号EP2492566A3描述了具有用于提供密封导通电缆的螺纹背部壳体连接器的连接器。该连接器包括具有第一端部和第二端部的外螺纹的管状腔室，且第一端部具有通过螺母旋拧到打孔的压力螺钉第一端部的方式来驱动的夹紧插入件和/或密封插入件，第二端部通过部件墙壁插头的孔洞和在预期位置通过锁定螺母或其他紧固方式固定。螺旋式插锁机构具有强度，但它们通常是组装困难且耗时。
[0005]在其它实施例中，纵向轴向加载的插锁式连接机构在本领域中也是已知的。例如，DE202012001298描述了具有可与内部腔室连接的外腔室的电连接器。内腔室具有轴向对准的带弹簧弹性支撑臂和突出插锁凸耳的锁钩。外腔室包括用于当外腔室推到内腔室时，插锁凸耳在保持楔件后的外腔室上结合的接收口袋。
[0006]同样地，美国2005/0233639描述了具有纵向轴向装入连接器块(tab)的电插头。具体地，实施例的电连接器包括接触载体和应变消除装置，其中圆周径向密封件设置在接触载体上并插入相应圆周凹槽。套筒形式的应变消除装置包括三个锁槽。应变消除装置轴向推到接触载体上，设置在接触载体上的三个插锁部件结合在应变消除装置内的锁槽中。
[0007]尽管已知的插锁式机构可以提供相对容易的组装，但插锁器本身必须承受任何轴向的载荷，从而相比螺旋式插锁机构，需要更大和/或更强的材料来实现相同轴向阻力。例如，通过拉动轴向加载连接器通常在插锁上施加较大的轴向载荷，经常导致连接的失效。
[0008]因此，本领域中存在公认的提供一种电插头连接器的需求，该连接器用简易的插锁机构获得接近螺纹紧固件的强度，总体上容易使用并用小的截面获得了强度和/或材料强度要求。
[0009]附图简要说明
[0010]图1是根据本发明实施例的电插头连接器的分解透视图。
[0011 ]图2是本发明实施例的背部壳体的透视图。
[0012]图3是图2中实施例背部壳体的侧视图。
[0013 ]图4是图2中实施例背部壳体沿线4-4的剖面图。
[0014]图5是图2中实施例背部壳体的端面图。
[0015]图6是本申请公开的实施例电缆密封件的侧视图。
[0016]图7是图6中实施例电缆密封件的剖面图。
[0017]图8是与图4相似，示出了与实施例电缆密封件和实施例压力螺母组装的实施例背部壳体的剖面图。
[0018]图9是本申请公开的实施例连接器外壳的前视图。
[0019]图10是图9中实施例连接器外壳的后视图。
[0020]图11是图9中实施例连接器外壳的前视图。
[0021 ]图12是图9中实施例连接器外壳的后视图。
[0022]图13是图9中实施例连接器外壳的另一后视图。
[0023]图14是本申请公开未组装的实施例背部壳体和实施例连接器的透视图。
[0024]图15是实施例背部壳体和实施例连接器在插入位置组装时的透视图。
[0025]图16是实施例背部壳体和实施例连接器在组装并转入锁定位置时的透视图。
[0026]图17是实施例背部壳体和实施例连接器在组装并转入锁定位置时的侧视图。
[0027]图18是组装的实施例背部壳体和连接器外壳的放大透视图，其中部分剖视图显示了插锁机构。
[0028]图19是具有突出连接器的本发明另一实施例的连接器壳体的透视图。
【具体实施方式】
[0029]实施例的方法和装置的下列描述目的并不旨在将发明的保护范围限制在本文详述的精确形式或多种形式，相反下列描述是说明性的，以使其他人可以跟随其教导。
[0030]现在参考图1，根据本发明的实施例连接器10通常包括背部壳体12、连接器外壳
14、背部壳体密封件16、电缆密封件18和压力螺母20。在此实施例中，背部壳体12、连接器外壳14和压力螺母20中的每个都是由塑料材料制成。具体地，实施例部件由聚碳酸酯(PC)制成，但对本领域中普通技术人员来说，存在各种各样的材料，包括可用的塑料。例如，应当理解的是，形成部件的材料包括但不限制于尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、PBT+PC混合物等。在替代结构中，部件可以由塑料和/或金属组分的任意组合来形成。例如可以是，壳体由塑料材料制成，而实际插锁部件由金属(不锈钢或弹簧钢)制成并附连到壳体和/或与壳体一起形成。进一步地，在至少一个其他实施例中，部件可以完全由结合本文公开的插锁系统类型的金属外壳连接器制成。
[0031]如图1-5所示，实施例背部壳体12设置有腔室，其在背部壳体12外周面上具有外螺纹1202。多个夹齿1204设置在背部壳体12的第一端12a并在背部壳体12的轴向方向(即沿着纵向轴线L)上延伸。每个尖齿1204由间隙隔开以使尖齿1204根据需要径向向内和/或向外独立的偏移。如前面提到，在本实施例中，尖齿1204由弹性材料制成，例如塑料或其它合适的材料。定位凸缘1206周向地沿着尖齿1204的内表面设置。类似地，通道1208朝尖齿1204打开，并在背部壳体12的内表面上设置来限制电缆密封件18插入背部壳体12中，如下文所述。
[0032]如图6和7所见，相应定位凹槽1802在电缆密封件18外表面上所述密封件18的一端设置，并在电缆密封件18的另一端设置倒角表面1804。如图8所示，在操作期间，定位凹槽1802与定位凸缘1206结合，且倒角表面1804被配置以插入通道1208中。然后压力螺母20可紧固到背部壳体12的螺纹端以挤压尖齿1204与密封件18结合。特别地，本领域普通技术人员应当理解的是，实施例连接器10固定到电缆的过程(未示出)包括使电缆通过压力螺母
20、电缆密封件18以及背部壳体12。由于电缆穿过电缆密封件18和背部壳体12，在密封件18一端的定位凹槽1802与在尖齿1204内侧的且密封件18的另一端的定位凸缘1206结合，具体地，倒角表面1804插入通道1208中。以这种方式，密封件18的位置在两端保留，从而避免密封件18在正确安装时相对于电缆移动。
[0033]再次参照图1-5，背部壳体12的壳体的第二端部12b设置有配置用于插入连接器外壳14的套筒1220。在此实施例中，设置套筒1220的尺寸以携带多个本领域中公知的电导线触点(未示出)。例如，在所示的附图中，套筒可以携带五个触点，对应被描述的连接器外壳14上限定的孔。本领域普通技术人员应该理解的是，接触点的大小、类型和/或数量可以按照需要变化。实施例套筒1220包括从靠近螺纹1202的套筒1220外表面径向延伸的凸缘1222。在连接器10的组装期间，凸缘1222可有助于限制背部壳体12插入连接器外壳14的深度。螺母1224可任选地设置在背部壳体12上，例如凸缘1222和螺纹1202之间，以按需要设置用于机械紧固背部壳体12和/或连接器10的表面。套筒1220的远端设置有用于安置背部壳体密封件16(例如，O形环；图3)以提供套筒1220外表面和连接器外壳14内表面之间的密封件的圆周通道1226(图4)。
[0034]套筒1220的外表面还设置有用于牢固地匹配背部壳体12到连接器外壳14上的多个突起。具体地，在此实施例中，套筒1220的外表面包括多个围绕套筒1220的外表面周向间隔的径向突起1228以及至少一个插锁件1230。在此实施例中，径向突起1228包括位于套筒1220相对侧的第一对“C形”突起1228a和类似地位于套筒1220相对侧第二对“矩形”突起1228b。通过将突起1228定位在套筒1220的相对侧上，背部壳体12可以至少在两个方向与连接器外壳14联接。当然，本领域中普通技术人员应该理解的是，突起1228的形状、数量和/或位置可以按照需要从一个到多个变化以增加或减少连接方位的数量，或以提供具有各种强度特性的连接器。
[0035]如图2和5所示，实施例插锁件1230包括斜面1230a和相对的肩部表面1230b。将在下文更详细地描述的是，插锁件1230布置在套筒1220上，使得当背部壳体完全安置在连接器外壳14内时，背部壳体12绕纵轴L的旋转导致斜面1230a使相应插锁1420在连接器外壳14上偏移并将插锁安置抵靠在肩部表面1230b上。
[0036]例如，参见图9-13，实施例的连接器壳体14包括一腔室，具有第一端部14a，第一端部包括有若干个凹入的连接器夹套1402，其结构与单个连接器上的对应突出夹套相匹配(未示出)，例如单个的连接器14，具有相对凹入连接器夹套的突出连接器夹套。该腔室也具有第二端部14b，具有颈圈1410，其配置用于装配在背部壳体12的套筒1220上。在该实施例中，端部14a包括五个凹入连接器夹套1402，具有钥匙形状和/或特征1404(参见图11)以使得对应的外部突出连接器(参见图19)沿期望方向插入。夹套1402的特征1404的装饰设计，包括数目、位置、形状、高度，尺寸等可根据需要改变。类似地，如图所示，第二端部14b包括若干个触头容纳容器1406，其进行配置以容纳其中的线触头。
[0037]如前所述，实施例的连接器壳体14的第二端部14b包括颈圈1410，其尺寸足以将套筒1220容纳在颈圈内部。在该实施例中，颈圈包括若干形成在颈圈1410的侧壁内并通过颈圈1410的端壁1413露出的轴向通道1412，1414。第一个的轴向通道1412是一定尺寸的并围绕颈圈1410的圆周周向设置以容纳其中的实施例C形的突起1228a。类似地，第二个的轴向通道1414是一定尺寸的并设置以容纳一对均为矩形的突起1228b和插锁件1230。伴随对应的周向通道1416和1418，每个轴向通道1412和1414都分别在操作上形成，以使得当背部壳体12完全插入连接器壳体14时，突起1228a，1228b以及插锁件1230绕纵轴L转动。此外，如上所述，弹性插锁1420沿着颈圈1410的圆周设置并向内偏斜，使得插锁通过对应的槽1422或其他保持部件如孔或其他适当部件来保持插锁件1230。
[0038]图14-18例示了实施例连接器10的操作。具体而言，如图14中所示，背部壳体12和连接器壳体14绕纵轴L转动，直到突起1228a，1228b以及插锁件1230恰好与其对应的轴向通道1412，1414对齐。本领域的技术人员将会理解，背部壳体12和连接器壳体14直到获得恰当的方向才能恰好匹配。一旦获得了正确的方向，背部壳体12的套筒1220完全插入连接器壳体14的颈圈1410中，例如当颈圈1410的端壁1413接触凸缘1222时，突起1228a，1228b以及插锁件1230恰好与其对应的圆周通道1416和1418对齐。本领域的技术人员将会明白，一旦完全插入到连接器壳体14中，背部壳体12的套筒1220，更特别是壳体密封件16会在套筒1220的外表面和颈圈1410的内表面之间形成密封。
[0039]此外，一旦如图15所示背部壳体12完全插入连接器壳体14中(例如插入位置)，背部壳体12可绕纵轴L相对连接器壳体14朝锁定位置(例如约30°)转动。在该实施例中可以看出，背部壳体12的转动仅仅在单个方向R上产生，因为在相对R方向的相反方向上的转动将由接触对应通道壁的端部的突起1228a和1228b加以阻止。随着背部壳体12沿着R方向在插入位置朝锁定位置之间转动，插锁件1230的倾斜表面1230a接触弹性插锁1420并使插锁1420向外偏斜。随着转动继续，插锁件1230进入保持机构如槽1422，使得插锁1420回复其初始状态并抵靠肩部1230b，因而捕获插锁件1230在槽1422内，如图16和17所示。突起1228a和1228b分别通过接触圆周通道1416的端壁和通过接触插锁1420阻止背部壳体12相对连接器壳体14的进一步转动(即过转动)。同时，如图18所示，通过保持插锁件1230在槽1422内以及肩部1230b抵靠在保持机构内，插锁1420防止背部壳体12相对连接器壳体14的反向转动。
[0040]实施例的连接器10因此提供了快速且容易形成的背部壳体12和连接器壳体14之间的连接。具体而言，连接仅需要用户将背部壳体12插入连接器壳体14，并旋转背部壳体12一定量以配合插锁机构。背部壳体12不必相对连接器壳体14完全转动。类似地，一旦完全插入和转动，沿纵轴L方向的任何轴向负载通过突起1228a，1228b分布到整个颈圈1410上，从而对轴向负载提供增加的阻力而不会施加额外的应变在插锁1420和/或插锁件1230上。
[0041]尽管本文已经描述了一些实施例的方法和装置，但本发明的保护范围并不限制于此。相反，本发明涵盖了几乎所有落在附加权利要求内的方法、装置和制造的产品，无论是字面上的，还是等同变换的。
【主权项】
1.一种插头连接器，包括: 限定套筒的背部壳体，所述套筒包括突起和插锁件;和 限定颈圈的连接器壳体，配置用于容纳背部壳体的套筒，所述颈圈包括: 轴向通道，用于容纳背部壳体的突起以及圆周通道，所述圆周通道可操作的连接轴向通道以使得背部壳体相对连接器壳体转动;和 弹性插锁，沿着圆周通道设置并且当背部壳体绕纵轴在插入位置和锁定位置之间转动时设置为通过插锁件弹性偏斜，插锁包括保持机构以当完全转动到锁定位置时保持所述插锁件。2.根据权利要求1所述的插头连接器，其中至少一个背部壳体或连接器壳体包括非金属材料。3.根据权利要求2所述的插头连接器，其中所述非金属材料是至少一个聚碳酸脂、尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯，或其混合物。4.根据权利要求1所述的插头连接器，其中，至少一个背部壳体或连接器壳体包括金属材料。5.根据权利要求1所述的插头连接器，其中，所述背部壳体还包括若干沿背部壳体圆周相对套筒并从背部壳体轴向延伸的夹齿。6.根据权利要求5所述的插头连接器，其中，每个夹齿都相隔一个间距，使得每个夹齿都独立偏斜。7.根据权利要求5所述的插头连接器，其中，若干夹齿中的至少一个是可弹性偏斜的。8.根据权利要求5所述的插头连接器，还包括管状电缆密封件，向内定位到夹齿上。9.根据权利要求5所述的插头连接器，还包括压力螺母，配置为设置在夹齿外部的背部壳体上，所述压力螺母包括直径减小的内表面以向内偏转夹齿。10.根据权利要求9所述的插头连接器，其中压力螺母螺纹设置在背部壳体上。11.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述套筒配置用于承载若干电线触头。12.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述套筒包括凸缘，其至少部分地从套筒圆周延伸。13.根据权利要求12所述的插头连接器，其中凸缘配置为阻止套筒插入到连接器壳体中。14.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述插锁包括限定保持机构的孔，其中当背部壳体完全转到锁定位置时，插锁件由孔保持。15.根据权利要求14所述的插头连接器，其中所述孔是插锁中的圆周槽。16.根据权利要求1所述的插头连接器，其中突起接触颈圈中轴向通道的壁，以限制绕纵轴在背部壳体与连接器之间的相对转动。17.根据权利要求1所述的插头连接器，还包括壳体密封件，其设置在套筒外表面和颈圈内表面之间。18.—种连接器，包括: 限定套筒的背部壳体，所述套筒包括若干圆周隔开的突起和至少一个插锁件;和 限定颈圈的连接器壳体，配置用于容纳背部壳体的套筒，所述颈圈包括: 若干圆周上隔开的轴向通道，用于容纳背部壳体的套筒的若干突起以及若干圆周通道，每个圆周通道可操作的连接一个轴向通道以使得颈圈轴向插入套筒并使得背部壳体相对连接器壳体绕纵轴转动;和 弹性插锁，沿着至少一个圆周通道设置并且当背部壳体绕纵轴朝锁定位置转动时所述插锁设置为通过插锁件弹性偏斜，其中所述插锁包括保持机构以当完全转动到锁定位置时保持所述插锁件。19.根据权利要求18所述的连接器，其中所述套筒包括凸缘，至少部分地从套筒圆周延伸。20.根据权利要求19所述的连接器，其中凸缘定位以限制套筒插入到连接器壳体中。21.根据权利要求18所述的连接器，其中，保持机构包括圆周槽，且其中当背部壳体完全转入锁定位置时插锁件由所述槽保持。22.根据权利要求18所述的连接器，其中至少一个突起接触颈圈中至少一个轴向通道的内壁，以限制背部壳体和连接器绕纵轴的相对转动。
【文档编号】H01R13/639GK105940569SQ201580006737
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】南森·T·史密斯, 布莱恩·F·戴维斯
【申请人】理想工业公司