CN105576440B - 杠杆式连接器 - Google Patents

Abstract

提供了一种减少操作员在使杠杠式连接器配合期间的工作量的技术。通过杠杆在锁定方向上的转动将插头和插座拉到一起。杠杆具有面向解锁方向的小齿轮第一从动表面。插座外壳具有面向分离方向的齿条第一驱动表面。在插头面对插座以便使插头与插座配合的状态下，在小齿轮第一从动表面和齿条第一驱动表面之间的间隙小于接触件和销部之间的间隙。当插头被朝向插座移动时，小齿轮第一从动表面首先与齿条第一驱动表面接触且杠杆在锁定方向上转动，并且然后接触件与销部接触。

Description

杠杆式连接器

技术领域

本发明涉及一种杠杆式连接器。

背景技术

如本申请的图25中所示，日本未审查专利申请公开第2013-4419号公开了一种包括齿轮齿条机构的杠杆式连接器100。在该杠杠式连接器100中，外壳102与配套外壳101浅度配合使得齿条部105的齿条齿部106能够与小齿轮部103的小齿轮齿部104啮合。

当手指放在杠杆107的操作部108上使杠杆107转动时，齿轮齿条机构工作。因此，用小的操作力就将配套外壳101拉向外壳102。

当杠杆107转动到预定位置时，盖体109也根据杠杆107的转动而移动到闭合位置，使得锁定部112与锁定件110的锁定孔111配合。由此，盖体109被保持在闭合位置处，并且杠杆107也被保持在配合位置。

所必需的操作杠杆107的程度是由各种设计参数决定的，例如当外壳102被拉向配套外壳101时所必需的外壳102相对于配套外壳101的移动、和当外壳102被拉向配套外壳101时所需的齿轮齿条机构的推动作用的大小。

然而，重点没有被放在通过降低杠杆107的操作程度来减少操作者的工作量上。

本发明的目标在于提供一种减少操作员在配合杠杆式连接器期间的工作量的技术。

发明内容

本发明的一个示例性方面在于一种杠杆式连接器，其包括：插头，该插头包括插头触头、插头外壳，以及杠杆，其中所述插头触头包括插头接触部，所述插头外壳容纳插头触头，所述杠杆可转动地附接至插头外壳；以及插座，该插座包括插座触头和插座外壳，其中所述插座触头包括能够与插头接触部接触的插座接触部，所述插座外壳容纳插座触头；插头和插座通过杠杆在第一转动方向上的转动而被拉到一起。杠杆具有面向第二转动方向的杠杆从动表面，该第二转动方向与第一转动方向相反。插座外壳具有面向分离方向的插座驱动表面，该分离方向与使插头接近插座以便使插头与插座配合的接近方向相反。在插头面对插座以便使插头与插座配合的状态下，杠杆从动表面与插座驱动表面之间的距离小于插头接触部与插座接触部之间的距离。当插头被朝向插座移动时，杠杆从动表面首先与插座驱动表面接触，并且然后杠杆在第一转动方向上转动，以及此后，插头接触部与插座接触部接触。

根据本发明，能够减少操作员在配合杠杠式连接器期间的工作量。

根据下文中给出的详细说明和附图将更全面地理解本发明的以上及其它目标、特征和优点，其中所述附图仅通过举例给出，并且因此不应视为限制本发明。

附图说明

图1是示出了杠杆式连接器的配合之前的状态的透视图；

图2是插头的分解透视图；

图3是插座的分解透视图；

图4是杠杆的透视图；

图5是示出了图4中所示的“A”部的放大图；

图6是小齿轮的正视图；

图7是暂时保持弹性元件的透视图；

图8是暂时保持弹性元件的正视图；

图9是插头触头的透视图；

图10是齿条的透视图；

图11是齿条的正视图；

图12是插座触头的透视图

图13是示出在插头和插座彼此面对的状态下的杠杆式连接器的正视图；

图14是示出在插头和插座彼此面对的状态下的小齿轮和齿条的图解；

图15是示出在插头和插座彼此面对的状态下的插头触头和插座触头的图解；

图16是示出插头朝向插座移动、从而使暂时保持弹性元件与齿条接触的状态的图解；

图17是示出插头从图16中所示的状态进一步朝向插座移动、从而导致暂时保持弹性元件弹性变形并且释放所述暂时保持的状态的图解；

图18是示出插头从图17中所示的状态进一步朝向插座移动、从而使齿条第一驱动表面与小齿轮第一从动表面接触的状态的图解；

图19是示出插头从图18中所示的状态进一步朝向插座移动、从而导致杠杆在锁定方向上自动转动约30度的状态的图解；

图20是示出在图19中所示的状态下的插头触头和插座触头的图解；

图21是示出在图19中所示的状态下的小齿轮和齿条的图解；

图22是示出在杠杆转动至锁定位置的状态下的杠杆式连接器的正视图；

图23是示出在图22中所示的状态下的小齿轮和齿条的图解；

图24是示出在图22中所示的状态下的插头触头和插座触头的图解；

图25是与日本未审查专利申请公开第2013-4419号的图1对应的图解。

具体实施方式

以下将参照图1至图24描述杠杆式连接器1。图1示出了杠杠式连接器1的配合之前的状态。如图1中所示，根据一个示例性实施例的杠杠式连接器1被用作例如气密箱体2(例如工业设备)的接口。杠杠式连接器1包括插头3(第一连接器构件)和插座4(第二连接器构件)。

箱体2包括前面板5。在该示例性实施例中，前面板5的厚度方向是水平的。

插头3是附接至电线束的一端的连接器构件，所述电线束是用于电力供应和信号通信的成束的多根电线。图2为插头3的分解图。如图1和图2中所示，插头3包括插头外壳6、多个插头触头7、暂时保持弹性元件8(暂时保持弹性件、暂时保持机构)，以及杠杆9。如图2中所示，插头外壳6包括由铝合金制成的插头罩10、由绝缘树脂制成的插头筒11，以及由绝缘树脂制成的多个插头绝缘器12。插头绝缘器12中的每个都容纳多个插头触头7。插头筒11容纳多个插头绝缘器12。插头筒11被容纳在插头罩10中。暂时保持弹性元件8为弹性件并以悬臂方式附接至插头罩10。如图1中所示，杠杆9可转动地附接至插头外壳6。

图3是插座4的分解图。如图1和图3中所示，插座4为附接至箱体2的前面板5并且允许箱体2内的电线13附接到插座4的连接器构件。如图3中所示，插座4包括插座外壳14和多个插座触头15。插座外壳14包括由铝合金制成的插座壳体16和由绝缘树脂制成的多个插座绝缘器17。插座触头15中的每个都附接到相应电线13的一端。插座绝缘器17中的每个都容纳多个插座触头15。插座壳体16容纳多个插座绝缘器17。插座壳体16被形成为矩形管状。齿条19被形成于插座壳体16的外表面18上。

如图1中所示，杠杆9可转动地附接到插头外壳6。图4示出了杠杆9和作为杠杆9的转动轴的杠杆转动轴9C。如图4中所示，杠杆9包括两个杠杆相对部20、杠杆操作部21和两个小齿轮22。杠杆相对部20是在杠杆转动轴9C的轴向上彼此相对的板体。每个杠杆相对部20的厚度方向与杠杆转动轴9C的轴向一致。小齿轮22中的每个以使得小齿轮22向内突起的方式在相应杠杆相对部20的内表面上形成。杠杆操作部21是使两个杠杆相对部20耦接的部分。杠杆操作部21具有在其上形成的杠杆锁定弹性元件24。杠杆锁定弹性元件24是被杠杆操作部21以悬臂方式支承的弹性件。

在上述的结构中，当图1中所示的插头3被插入插座4中并且图4中所示的杠杆9在锁定方向(第一转动方向)上转动时，图3中所示的齿条19和图4中所示的小齿轮22作为所谓的齿条齿轮机构彼此协作，导致产生强的配合力。因此，插头3和插座4被拉到一起，并且然后被配合在一起。

现在将定义术语“锁定方向”、“解锁方向(第二转动方向)”、“接近方向”和“分离方向”。如图4中所示，锁定方向为杠杆9沿其转动使得插头3和插座4被拉到一起的方向。解锁方向为与锁定方向相反的方向。如图1中所示，接近方向为在插头3面对插座4的状态下使插头3接近插座4以便使插头3与插座4配合的方向。分离方向为在图1中所示的状态下使插头3与插座4分离的方向。即，接近方向和分离方向是相反的方向。

接下来将参照图5和图6描述小齿轮22。图5是图4中示出的“A”部的放大图。图6以简化的方式图示了小齿轮22中的仅一个。如图5和图6中所示，小齿轮22在杠杆转动轴9C的附近形成。小齿轮22包括小齿轮第一从动表面30(杠杆从动表面)、小齿轮驱动表面31(杠杆驱动表面)、小齿轮第二从动表面32和小齿轮暂时保持表面33。小齿轮第一从动表面30、小齿轮驱动表面31和小齿轮第二从动表面32在解锁方向上以该顺序布置。小齿轮第一从动表面30是面向解锁方向的表面。小齿轮驱动表面31是面向锁定方向的表面并且在杠杆9的转动方向上与小齿轮第一从动表面30相对。小齿轮第二从动表面32是面向解锁方向的表面。小齿轮齿部34在小齿轮驱动表面31和小齿轮第二从动表面32之间形成。小齿轮驱动表面31和小齿轮第二从动表面32每个都对应于小齿轮齿部34的齿部表面。小齿轮暂时保持表面33与杠杆转动轴9C相对，小齿轮第一从动表面30介于它们之间。

接下来将参照图7和图8描述暂时保持弹性元件8。如图7和图8中所示，暂时保持弹性元件8包括固定部40和弹性梁41。固定部40被固定至插头罩10(也参见图2)。弹性梁41在接近方向上从固定部40延伸。弹性梁41具有暂时保持实施表面42和暂时保持释放操作表面43。暂时保持实施表面42是面向接近方向的表面。暂时保持释放操作表面43是面向接近方向的表面并且被形成为斜面。

接下来将参照图9描述插头触头7。如图9中所示，每个插头触头7都是套接式触头。具体地，插头触头7包括具有圆柱形状的套接部50、开放筒式导体夹51、开放筒式绝缘夹52和接触件53(插头接触部)。接触件53被形成为套接部50的外周壁的一部分。接触件53被套接部50以悬臂方式支承。朝着套接部50的中心轴凸形弯曲的接触点54在接触件53的顶端处形成。

接下来将参照图10和图11描述齿条19。图10是示出了齿条19中的一个的透视图。图11以简化的方式图示了齿条19。如图10中所示，齿条台60以使得齿条台60从外表面18突起的方式在插座壳体16的外表面18上形成。齿条19以使得齿条19从齿条台60突起的方式在齿条台60上形成。如图10和图11中所示，齿条19包括齿条第一驱动表面61(插座驱动表面)、齿条从动表面62(插座从动表面)、齿条第二驱动表面63和暂时保持释放实施表面64。齿条第一驱动表面61、齿条从动表面62和齿条第二驱动表面63在接近方向上以该顺序布置。齿条第一驱动表面61面向分离方向并且是倾斜的。齿条从动表面62面向接近方向并且是倾斜的。齿条第二驱动表面63面向分离方向并且是倾斜的。齿条第二驱动表面63在插头3的移动方向上与齿条从动表面62相对。齿条齿部65在齿条第一驱动表面61和齿条从动表面62之间形成。齿条第一驱动表面61和齿条从动表面62每个都对应于齿条齿部65的齿部表面。暂时保持释放实施表面64面向分离方向并且是倾斜的。

接下来将参照图12描述插座触头15。如图12中所示，每个插座触头15都是销式触头。具体地，插座触头15包括具有圆杆形状的销部70(插座接触部)、开放筒式导体夹71和开放筒式绝缘夹72。销部70具有外周表面73。

接下来将参照图13到图24描述杠杆式连接器1的配合操作。

首先，如图13中所示，插头3和插座4在它们之间具有微空隙的情况下彼此面对，使得插头3和插座4配合在一起。图14以简化的方式图示了在图13中所示的状态下的小齿轮22、齿条19和暂时保持弹性元件8。在图13中所示的状态下，如图14中所示，小齿轮22的小齿轮暂时保持表面33在杠杆9的转动方向上与暂时保持弹性元件8的暂时保持实施表面42相对。即，小齿轮暂时保持表面33钩住暂时保持实施表面42。这抑制了在图13中所示的状态下杠杆9在锁定方向上的转动。换言之，暂时保持弹性元件8暂时将杠杆9保持在解锁位置。另外如图14中所示，小齿轮22的小齿轮第一从动表面30在接近方向上与齿条19的齿条第一驱动表面61相对。图14示出了在接近方向上小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61之间的间隙D1(距离)。图15以简化的方式图示了在图13中所示的状态下的插头触头7和插座触头15。图15示出了插头触头7的接触件53的接触点54和插座触头15的销部70之间的间隙D2。在该示例性实施例中，间隙D1和间隙D2之间的关系被表示为D1<D2。

图16至图18按顺序图示了当插头3从图13中所示的状态朝向插座4移动时，小齿轮22、齿条19和暂时保持弹性元件8的操作。

当插头3从图13中所示的状态朝向插座4移动时，如图16中所示，齿条19的暂时保持释放实施表面64首先与暂时保持弹性元件8的暂时保持释放操作表面43接触。在图16中所示的状态下，在小齿轮22的小齿轮第一从动表面30和齿条19的齿条第一驱动表面61之间仍存在空隙。

当插头3朝向插座4进一步移动时，如图17中所示，伴随着暂时保持弹性元件8的弹性梁41的弹性变形，暂时保持释放操作表面43被暂时保持释放实施表面64压离，导致暂时保持实施表面42和小齿轮暂时保持表面33之间在接近方向上的相对关系终止。因此，暂时保持弹性元件8对杠杆9的暂时保持被释放，这允许杠杆9在锁定方向上转动。在图17中所示的状态下，在小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61之间仍存在空隙。

当插头3朝向插座4进一步移动时，如图18中所示，小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61彼此接触。插头3从图14中所示的状态朝向插座4移动直到小齿轮第一从动表面30与齿条第一驱动表面61接触为止的距离等于图14中所示的间隙D1。

图19示出了当插头3从图18中所示的状态朝向插座4进一步移动时杠杆9自动转动的状态。图20以简化的方式图示了在图19中所示的状态下的插头触头7和插座触头15。当插头3从图18中所示的状态朝向插座4进一步移动时，如图19中所示，杠杆9由于以下原因在锁定方向上自动转动。第一个原因在于小齿轮22在锁定方向上是可转动的。第二个原因在于由于小齿轮第一从动表面30与齿条第一驱动表面61接触，小齿轮第一从动表面30在接近方向上的移动被限制，使得绕杠杆转动轴9C的力矩作用于杠杆9。第三个原因在于由于在图15中所示的插头触头7的接触点54和插座触头15的销部70之间仍存在空隙，因此没有产生对抗插头3朝向插座4移动的阻力。

然而，如图19中所示，当杠杆9转动约30度时，杠杆9的自动转动突然停止，由于以下原因，这使得非常难以使插头3朝向插座4进一步移动。第一个原因在于，如图20中所示，当使每个插座触头15的销部70与相应插头触头7的接触件53的接触点54接触时，产生了对抗将每个插座触头15的销部70插入到相应插头触头7的套接部50中的阻力。第二个原因在于由于该示例性实施例的杠杆式连接器1是包括80个芯的多触头连接器，所以在80个位置处以相同的方式产生阻力。换言之，在杠杆9转动约30度的时候，产生了对抗插头3朝向插座4移动的极强阻力。应注意插头3从图15中所示的状态朝向插座4移动直到插头触头7的接触点54与插座触头15的销部70接触为止的距离等于图15中所示的间隙D2。图21示出了当杠杆9转动约30度时，小齿轮22和齿条19的状态。如图21中所示，在杠杆9转动约30度的状态下，小齿轮第一从动表面30已经与齿条第一驱动表面61分离，而替代地，小齿轮第二从动表面32与齿条第二驱动表面63接触。小齿轮齿部34被插入齿条从动表面62和齿条第二驱动表面63之间。

图22示出了在图19中所示的状态下在锁定方向上手动转动杠杆9的状态，其中手指钩住杠杆9的杠杆操作部21。图23示出了当杠杆9被手动转动时，小齿轮22和齿条19的状态。如图22中所示，当手动使杠杆9在锁定方向上转动时，小齿轮22和齿条19彼此协作并且如图23中所示，施加针对齿轮齿条机构的推动作用。因此，插座4被强烈地拉向插头3。此时，在小齿轮22的小齿轮驱动表面31与齿条19的齿条从动表面62持续接触的状态下，小齿轮22和齿条19一起工作。图24以简化的方式图示了当在锁定方向上手动转动杠杆9时的插头触头7和插座触头15。如图24中所示，当在锁定方向上手动转动杠杆9时，插座4被强烈地拉向插头3。因此，伴随着插头触头7的接触件53的弹性变形，每个插座触头15的销部70都被插入相应插头触头7的套接部50中，并且接触点54与销部70的外周表面73电接触。

由于手动转动杠杆9，如图22中所示，杠杆9从图13中所示的解锁位置一共转动约60度。然后，图4中所示的杠杆9的杠杆锁定弹性元件24钩住图19中所示的插头3的锁定位置保持凸部80，使得杠杆9被保持在图22中所示的锁定位置处。因此，完成了杠杆式连接器1的配合操作。

上述示例性实施例具有以下特征。

(1)杠杆式连接器1包括插头3和插座4。插头3包括：每个都包括接触件53(插头接触部)的插头触头7；容纳插头触头7的插头外壳6；和可转动地附接到插头外壳6的杠杆9。插座4包括：每个都包括销部70(插座接触部)的插座触头15，所述销部能够与接触件53接触；和容纳插座触头15的插座外壳14。通过杠杆9在锁定方向(第一转动方向)上的转动，插头3和插座4被拉到一起。杠杆9具有面向解锁方向(第二转动方向)的小齿轮第一从动表面30(杠杆从动表面)，其中所述解锁方向与锁定方向相反。插座外壳14具有面向与接近方向相反的分离方向的齿条第一驱动表面61(插座驱动表面)，其中在所述接近方向上使插头3接近插座4以便使插头3与插座4配合。在插头3面对插座4以便使插头3与插座4配合的状态下，小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61之间的间隙D1(距离)小于接触件53和销部70之间的间隙D2(距离)。当插头3朝向插座4移动时，小齿轮第一从动表面30首先与齿条第一驱动表面61接触，并且然后杠杆9在锁定方向上转动，以及此后，接触件53与销部70接触。根据以上结构，仅通过使插头3朝向插座4移动，就能够使杠杆9在锁定方向上自动转动。因此，与杠杆9在锁定方向上的整个转动过程中都涉及操作员的情况相比，能够减少操作员在杠杆式连接器1的配合期间的工作量。

应注意在日本未审查专利申请公开第2013-4419号中，认为没有发生如上所述的杠杆自动转动。这是因为如本申请的图25中所示，杠杆107被构造成与盖体109联锁，并且如果杠杆107自动转动，则盖体109也根据杠杆107的转动而转动，这可能使操作员抓握外壳102的手受伤。

(2)插头3还包括暂时保持弹性元件8(杠杆暂时保持机构)，其暂时地保持杠杆9，使得在插头3面对插座4以便使插头3与插座4配合的状态下小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61在接近方向上彼此相对。暂时保持弹性元件8是由插头外壳6以悬臂方式支承的暂时保持弹性件。暂时保持弹性元件8钩住杠杆9，由此抑制杠杆9在锁定方向上的转动。当插头3朝向插座4移动时，暂时保持弹性元件8与插座4接触并且弹性变形。弹性变形释放杠杆9的抑制状态。根据以上结构，当插头3面对插座4以便使插头3与插座4配合时，不需要操作员校正杠杆9的位置以及将小齿轮第一从动表面30和齿条第一驱动表面61放置为彼此相对。因此，能够减少操作员的工作量。

(3)杠杆9具有面向锁定方向的小齿轮驱动表面31(杠杆驱动表面)。插座外壳14具有面向接近方向的齿条从动表面62(插座从动表面)。当杠杆9在接触件53与销部70接触的状态下在锁定方向上转动时，小齿轮驱动表面31与齿条从动表面62接触。根据以上结构，插头3和插座4能够被拉到一起。

上述的本发明优选示例性实施例能够被如下修改。

在上述示例性实施例中，如图15中所示，套接式触头被用作插头触头7，并且销式触头被用作插座触头15。可替代地，销式触头可以被用作插头触头7，而套接式触头可以被用作插座触头15。

根据这样描述的本发明，显而易见的是，本发明的实施例可以以许多方式变化。这样的变化不应被视为脱离本发明的精神和范围，并且如对本领域技术人员来说会是显而易见的，所有这样的修改旨在被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (3)

1.一种杠杆式连接器，其包括：

插头，其包括：

包括插头接触部的插头触头；

容纳所述插头触头的插头外壳；和

可转动地附接至所述插头外壳的杠杆；以及

插座，其包括：

插座触头，其包括能够与所述插头接触部接触的插座接触部；和

容纳所述插座触头的插座外壳，

所述插头和所述插座通过所述杠杆在第一转动方向上的转动而被拉到一起，其中

所述杠杆具有杠杆操作部和面向第二转动方向的杠杆从动表面，所述第二转动方向与所述第一转动方向相反，并且所述杠杆从动表面位于所述杠杆操作部和所述杠杆的转动轴之间，

所述插座外壳具有面向分离方向的插座驱动表面，所述分离方向与使所述插头接近所述插座以便使所述插头与所述插座配合的接近方向相反，

在所述插头面对所述插座以便使所述插头与所述插座配合的状态下，所述杠杆从动表面与所述插座驱动表面之间的距离小于所述插头接触部与所述插座接触部之间的距离，并且

当所述插头被朝向所述插座移动时，所述杠杆从动表面首先与所述插座驱动表面接触，并且然后所述杠杆在所述第一转动方向上转动，以及此后，所述插头接触部与所述插座接触部接触。

2.根据权利要求1所述的杠杆式连接器，其中，

所述插头包括杠杆暂时保持机构，该机构暂时地保持所述杠杆使得在所述插头面对所述插座以便使所述插头与所述插座配合的状态下，所述杠杆从动表面和所述插座驱动表面在所述接近方向上彼此相对，

所述杠杆暂时保持机构由被所述插头外壳以悬臂方式支承的暂时保持弹性件形成，

所述暂时保持弹性件钩住所述杠杆，由此抑制所述杠杆在所述第一转动方向上的转动，

当所述插头被朝向所述插座移动时，所述暂时保持弹性件与所述插座接触并且弹性变形，并且

所述弹性变形释放所述抑制状态。

3.根据权利要求1或2所述的杠杆式连接器，其中，

所述杠杆具有面向所述第一转动方向的杠杆驱动表面，

所述插座外壳具有面向所述接近方向的插座从动表面，和

当所述杠杆在所述插头接触部与所述插座接触部接触的状态下在所述第一转动方向上转动时，所述杠杆驱动表面与所述插座从动表面接触。