CN1038287C - 无焊接电连接器 - Google Patents

Abstract

一个由聚烯烃制成的电连接器比由聚碳酸酯制成的连接器更具柔顺性，因此顶盖和底座带有互锁楔入部件，以防止在连接器与若干电线靠扰进行连接之前顶盖离开底座。

Description

无焊接电连接器

本发明涉及对无焊接电连接器的改进，使其更具完整性，并且在进行连接之前，对装运和操作来说都具有能顶盖固定在底座上的改进的机械锁合特性。

本发明为一个如美国专利4,891,018所述的无焊接连接器的改进发明。在连接两根或多根电线时，由像聚烯烃之类刚性较差的材料制成并由一个壳体和顶盖组成的连接器不像老式的由硬聚碳酸酯材料制成的连接器那样完整地结合在一起。新材料提供一种在连接电缆方面更耐用的连接器。然而，使用更柔软、更易弯挠的聚烯烃材料制成的连接器会遇到这样的问题：在形成连接之前，把顶盖装配在底座上后，当顶盖受到过大的力时就不会留在底座上。在本行业中如何使顶盖保持在原位是个难题，人们试图使顶盖保持在原位，使得在典型的操作条件下，顶盖不会从底座上移开。

本发明提供了一个解决在正常操作情况下顶盖可能从底座分离开来的这一难题的方案。

专利资料包括与将顶盖保留在连接器壳体上有关的专利。美国专利3,804,971展示了一种连接器，其底座有锁合突出体，它们与顶盖上的其它锁合突出体相互作用，从而确定打开与关闭的位置。其它专利则显示利用在顶盖和壳体上形成的棱来将顶盖保持在各种不同的被锁合位置，见美国专利4,326,767和4,496,206。在每种情况下，这些棱向与顶盖移动方向垂直的方向延伸。

本发明提供一种不需改变连接器大小、形状或外观的、解决此难题的方案。

本发明提供了一个用于连接多个电线的连接器，包括：

一个具有若干并列延伸的受线通道的底座，该通道具有延伸的表面以固定相应的若干电线，所说的底座和延伸的表面上至少有一条沟纹，该沟纹穿过这些延伸表面，并通常与所说的通道、确定所说的延伸表面周围的空腔的壁垂直，该空腔有一个从所说的延伸表面留出的开口；

一个弹性导电连接件，包括一个薄片，该薄片刻有深深的沟纹，并且与所说的每个通道相符，薄片上的一条沟纹能与所说的底座上的沟纹相吻合；以及

一个固定所说连接件并且其形状能嵌入所说空腔的顶盖，所说的顶盖包括一个端壁和附属边壁，该边壁有两个卡爪，在相对的位置延伸出所说的边壁的自由边缘，所说的连接件位于所说的边壁内，紧靠所说的端壁的内表面，每个卡爪置于所说的空腔之内；

其特征在于：确定所说的空腔的壁有内、外表面，所说的壁至少有两对相隔的壁部分，所说的壁部分自所说的壁之内表面延伸至所说的空腔，并置于相互关联的位置以便从所说的空腔开口向所说的延伸表面偏斜，并且所说的顶盖的每一个所说的卡爪被置于所说的相应各对壁部分的之间，所述每一卡爪具有侧边缘，侧边缘向卡爪的自由边缘偏斜以嵌入所说的壁部分的相对侧之间。

从而当施加一个要把顶盖从底座分离的力时，所说的卡爪对所说的壁部分的力就会压紧所说的卡爪并分开所说的壁部分，以抗御所说的分离；

从而，当对所说的顶盖端壁施加足够的力，使它向所说的底座方向移动时，就会迫使所说的底座内的开口张大，使所说的顶盖和连接件能进入所说的空腔，这样所说的连接器对置于所说的通道内的电线有着完全有效的弹性储备接触。

底座的顶盖是由柔性的聚烯烃制成的，使其可在处于锁合位置盖下顶盖时能稍微张开，锁合位置会限制其在电线连接条件下或在闭合时的位移。

以下参照附图对本发明做进一步说明，其中：

图1为根据本发明的一个连接器的透视图，这是一个部件分解图，顶盖与底座分开；

图2是连接器的侧视图，顶盖和底座处于组装好的打开位置或非连接位置；

图3为沿图2中线3-3的横截面图；

图4为本发明连接器的沿图2中线4-4的水平截面图；

图5为沿图2中线5-5的水平截面图；和

图6为一个详图，表示当对一个卡爪施加移开的力时，那个卡爪所承受的力。

以下参照附图对本发明做说明，在这几幅图中，用同样的参考号表示同样的部件。

图1的连接器10包括一个绝缘底座11和绝缘顶盖12。一个通常为U形的导电连接件13(见图3)由顶盖12支撑着，并对一组电线有良好的导电接触，这些电线可插入用来插入要连接的电线末端的数个轴向并列管状受线通道20。通道20始于底座11的颈部21的一端，并延伸入壳体部分22，在该处设有电线支撑通道24，见图3。壳体部分22的内部由与通道24相通的空腔25构成，空腔25的底座刻有深沟纹，横切通道24，以提供切槽区域26来接收连接件13的卡爪23(图3只显示了其中的一个)。空腔25通常为一个截锥形，从上延伸壳体部分22的一个开口延伸至电线支撑通道24，并由内壁表面来限定，该内壁表面与锥形空腔之间的夹角为4°至6°。两对径向延伸的环形间隔壁部分27和28在确定空腔25的底座壁内形成。壁部分27和28向空腔的开口汇聚，从而形成一个锥形凹槽，其轴通常平行于在移向关闭的电线连接位置时顶盖的移动方向。确定空腔25的底座壁还有一个支撑表面29，围绕着开口进入到空腔25，支撑表面29支撑着顶盖12。正如以后所要叙述的那样，顶盖12有一对径向相对的卡爪30，附着于顶盖12的边壁上，卡爪30延伸至空腔25，并嵌入确定空腔25的底座壁的内表面和壁部分27、28的相对侧。表面29和顶盖12的底部表面用来控制空腔25的开口至打开位置，以接纳较大的顶盖。

底座11最好用易变形的聚合材料注塑成型，这种材料最好是半透明的、抗溶剂的、疏水的和有弹性的，即该材料有很好的张力，充分的弹力系数，能经受得起10％至20％的拉长。一种具有这些特性的较理想的材料是聚烯烃，例如，聚丙烯，它比聚碳酸酯便宜些。

顶盖12是金属连接件13的支撑物，也可以由聚丙烯制成。顶盖包括一个端壁或顶壁31和通常为锥形的外围边壁32。自边壁32的自由边缘起延伸，在其相对侧的是卡爪30。卡爪30是拱形的，并有内突出部分34，内突出部分34置于卡爪或连接件13的刻槽片23之间，连接件13也有一个凹状部分33，如图3所示，突出部分34给卡爪以抗力，这样，外表面保持一个凸形结构。当顶盖处于开口的位置时，卡爪30分别与空腔壁的内表面及壁部分27、28的相对边缘一起作用，将顶盖和连接件保持原位，用来连接电线。

如图4和图5所示，卡爪30置于径向向内的几对径向放置的壁部分27和28之间。卡爪与嵌入壁部分27和28内相对的表面的汇聚边缘35一起构成的。由于卡爪30位于壁部分之间，当向顶盖施加一个要掀起顶盖的力或施加一个要摇动顶盖并使之从底座11移开的力时，卡爪就会紧紧地嵌入壁部分之间。这样，壁部分27和28的结构(由于形成空腔的底座壁为锥形，壁部分27和28向空腔的开口逐渐变细或汇聚)和卡爪30的各侧的偏斜关系形成一个将盖保持在底座上的自施力楔状保持装置。要掀起顶盖或将顶盖移位的力引起要压紧卡爪的力，于是它们阻止顶盖分离。如图6所示，当施加掀起与底座11有关的卡爪的力时，由箭头40的对卡爪的抵抗力就压紧卡爪。这些压紧力将卡爪的外表面驱向确定空腔25的底座壁的内凹表面。上述力引起对卡爪的凸表面更大的抵抗力，由箭头41来表示，提供充分的摩擦阻力来限制一个卡爪或几个卡爪，从而制止盖12在被对顶壁或端壁31施加的力驱使顶盖进入空腔以前从底座11上的开启位置上脱开。

参照图4和5，径向延伸壁部分从底座壁的内表面大约4mm(0.16吋)处延伸至其外边缘。在图2剖面线4-4区域的壁部分27或28之间的弧长大约为4.1mm(0.162吋)；如图5所示，在图2剖面线5-5区域的壁部分之间的弧的长度为4.2mm(0.165吋)。顶盖12的卡爪的长度基本上与同一区域的弧的长度相同，如图所示，以嵌入壁部分27、28间隔对之间的空间。这显示了当顶盖移至闭合位置，在与顶盖移动方向相反的方向出身刻槽的作用。顶盖置于打开与预备位置，卡爪30的相对边缘35嵌入壁部分的相对表面，这进一步限制顶盖在受到过大的力或关闭力稍稍偏离中心时在壳体22上摇晃。

顶盖12在边壁32的自由边缘的倾斜表面上有一个外部隆起的外周环或棱45。在壁32的外表面的间隔地方形成了凹陷46，以便在盖12被力推入空腔25时接收壁部分27和28，这样当盖处于闭合或电线连接位置时，空腔很好地密封着。

连接件13用导电韧性金属制成，大约0.5mm(0.02吋)厚，如铜合金，例如260弹壳黄铜。硬度最好为3/4硬或HO₃，连接件13固定在顶盖12内，并由两个相反地突出的倒刺保持在盖内，倒刺置于构成U形连接件13的卡爪的薄片23的每一端。薄片23是平行的，间隔大约1.88mm(0.074吋)。倒刺嵌入卡爪30。薄片23的每片有一深的受线槽50，该槽置于与一电线固定通道24成对准比例0.317的位置。这些槽50在每个薄片中的间隔为2.8mm(0.11吋)。一个间隙槽51置于受线槽50之间，给连接件以更大的灵活性。在相对的夹片平行部分之间，受线U形槽50的宽度原为0.29mm(0.0115吋)。当将一根26线规电线插入连接器，通过变形导体的一个近中心测量时，它们被迫张开至大约0.36mm(0.14吋)。这超过了材料的极限点，材料的回弹力能恢复至0.30mm至0.32mm(0.12至0.0125吋)宽。19线规电线迫使槽开至大约0.63mm(0.025吋)。这也超过了极限点。当电线移走时，槽的宽度恢复至0.58mm(0.023吋)。因此，即使是材料受力超过极限点，但由于制成连接件13的材料的弹性变形，在电线上仍有连续的回弹力来保持良好的电接触。

连接件13的几何尺寸既允许塑料变形，又不会使连接件断裂，这是通过置于受线槽50之间的间隙槽51来实现的。既然与当一导体进入槽50的漏斗式入口时，槽50的平行壁就被迫分开，电线就将U形槽50一边上的窄带材料推向薄片的中心，薄片迫使间隙槽51在入口处合拢，迫使U形槽另一边的材料向薄片的一端靠近。在电线的每一边都有大致相等的运动。另外，在槽的底部置一倒圆可减少在经历任何塑料变形时连接件要断裂的倾向，这个倒圆大约比槽的宽度大1.5倍，以减少应力的集中程度，又不会降低良好的电接触。

薄片23的材料从槽50至薄片两端的偏移促使在处于电线连接位置时顶盖12的卡爪30紧靠形成空腔25的壁的内表面。另外隆起的棱45被迫紧紧地贴着空腔壁，在靠近端壁31的棱边上的尖锐边缘会抵抗要使顶盖12移位的力。因此，当顶盖12插入底座11时，形成了电线导体16的连接点，并同时改进了顶盖对底座机械固定程度。这发生在：连接件13的薄片23在其自由边缘扩展，迫使顶盖的卡爪30和边壁32向外靠紧底座部分22的壁。当顶盖转入关闭位置后底座恢复至正常的、未拉伸的位置时，空腔壁又以一个负的角度保持顶盖。

有效地将电线接点密封，防止以后进水是通过使用柔软塑料材料来达到的，通常具有油脂般的稠度，如聚异丁烯、硅脂或位于美国明尼苏达州圣保罗的本申请的受让人明尼苏达采矿与制造公司出售的一种密封胶，这种密封材料包括聚异丁烯合成橡胶、矿物油、非晶体二氧化硅和一种抗氧化剂、密封剂完全填满连接器内的所有缝隙，当完成一个电线连接时，最好填满管状受线通道。

Claims (5)

1.一个用于连接多个电线的连接器，包括：

一个具有若干并列延伸的受线通道的底座，该通道具有延伸的表面以固定相应的若干电线，所说的底座和延伸的表面上至少有一条沟纹，该沟纹穿过这些延伸表面，并通常与所说的通道、确定所说的延伸表面周围的空腔的壁垂直，该空腔有一个从所说的延伸表面留出的开口；

一个弹性导电连接件，包括一个薄片，该薄片刻有深深的沟纹，并且与所说的每个通道相符，薄片上的一条沟纹能与所说的底座上的沟纹相吻合；以及

一个固定所说连接件并且其形状能嵌入所说空腔的顶盖，所说的顶盖包括一个端壁和附属边壁，该边壁有两个卡爪，在相对的位置延伸出所说的边壁的自由边缘，所说的连接件位于所说的边壁内，紧靠所说的端壁的内表面，每个卡爪置于所说的空腔之内；

其特征在于：确定所说的空腔(25)的壁有内、外表面，所说的壁至少有两对相隔的壁部分(27，28)，所说的壁部分自所说的壁之内表面延伸至所说的空腔(25)，并置于相互关联的位置以便从所说的空腔开口向所说的延伸表面偏斜，并且所说的顶盖(12)的每一个所说的卡爪被置于所说的相应各对壁部分(27，28)的之间，所述每一卡爪具有侧边缘，侧边缘向卡爪的自由边缘偏斜以嵌入所说的壁部分的相对侧之间，

从而，当施加一个要把顶盖从底座分离的力时，所说的卡爪对所说的壁部分的力就会压紧所说的卡爪并分开所说的壁部分，以抗御所说的分离；

从而，当对所说的顶盖端壁施加足够的力，使它向所说的底座方向移动时，就会迫使所说的底座内的开口张大，使所说的顶盖和连接件能进入所说的空腔，这样所说的连接器对置于所说的通道内的电线有着完全有效的弹性储备接触。

2.根据权利要求1的电线连接器，其特征在于所说的底座是由一种半透明的、抗溶剂的、疏水的和有弹性的聚合材料制成的。

3.根据权利要求2的电线连接器，其特征在于所说的聚合材料是聚烯烃。

4.根据权利要求1的电线连接器，其特征在于所说的顶盖在所说的边壁上有一个外部的外圈棱，其圆周尺寸超过所说的底座的开口的外圈边缘的内圆周尺寸，以限制所说的顶盖从关闭位置滑到开启位置。

5.根据权利要求4的电线连接器，其特征在于所说的壁的部分从所说的开口向所说的延伸的表面偏斜。

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