CN109361121B - 一种自限位组装的母端连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自限位组装的母端连接器。母端连接器的母端外壳体具有接口端、相对接口端靠后设置的非接口端以及连通接口端和非接口端的收容腔；收容腔内设置有与母端外壳体一体相连的前定位部和后定位部；前定位部具有向内延伸的前定位面，后定位部具有向内延伸的后定位面；后定位部上设有后定位面的部分能够向收容腔的中心轴线方向移动；母插头的外壁具有定位凸台，定位凸台具有前端面和后端面；前端面位于前定位面后方且后端面位于后定位面前方时，母插头能被轴向地限制在收容腔内。本发明通过在外壳体内设置限位结构从而实现在不增加额外零件的前提下实现轴向固定，避免了不必要的开发成本、组装工序和组装工时。

Description

一种自限位组装的母端连接器

技术领域

本发明属于汽车射频连接器技术领域，具体涉及一种自限位组装的母端连接器。

背景技术

目前，随着汽车技术的不断发展，电控技术在汽车领域得到了广泛的应用。连接器作为一种必要的电气部件，其性能和结构的好坏直接影响到产品的使用效果。连接器分为公端连接器和母端连接器，两者通过插拔连接连通控制电路。FAKRA连接器是2000年时，由德国车厂为首的欧美12家车厂，共同推出的一种汽车用音响与天线规格接头，最多有40pin，是相容于旧有汽车接头规格ISO 10487规格的新规接头，又称「Qudlock」规格。

FAKRA连接器在内部组接本体与外壳体时,需要实现两者轴向限位固定从而与公端连接器实现稳定的插拔连接。现有技术为实现上述轴向限位目的所采取的技术手段是在外壳体内增加一个固定零件，例如申请号为“201110242362.8”、名称为“同轴电缆连接器”的专利公开文本中便记载了这样一种FAKRA连接器，其壳体102与子组件206在相连时，为了实现轴向固定，其采用锁定件120将子组件206轴向固定在壳体102内。这种限位固定方式的缺点是：需额外增加一个零件，造成开发成本提高，成品组装工序增加，组装工时增加。此外，零件配合时由于存在制造公差，不可避免地存在固定不稳定的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自限位组装的FAKRA母端连接器，能够在不额外增加零件的前提下实现外壳体与母插头之间的稳固定位组装，并同时实现与公端连接器的可靠连接。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种自限位组装的母端连接器，用于对接一公端连接器，包括相互轴向连接的母端外壳体、母插头、母端绝缘体和母端中心触头；

母端外壳体具有接口端、相对接口端靠后设置的非接口端以及连通接口端和非接口端的收容腔；

收容腔内设置有与母端外壳体一体相连的前定位部和后定位部；前定位部具有向内延伸的前定位面，后定位部具有向内延伸的后定位面；后定位部上设有后定位面的部分能够沿与收容腔的中心轴线相垂直的方向移动；

母插头的外壁具有定位凸台，定位凸台具有前端面和后端面；前端面位于前定位面后方且后端面位于后定位面前方时，母插头能被轴向地限制在收容腔内。

作为优选方案，

后定位部为沿轴向向后延伸而成的弹性结构体，后定位部的数目为多个，且沿周向均匀分布；后定位部上邻近后定位面的位置还设置有配合面；配合面的高度由后向前逐渐增大；

后定位部处于初始位置时，配合面的最高处与母插头的中心轴线的距离小于定位凸台的半径；后定位部处于工作位置时，配合面的最高处与母插头的中心轴线的距离不小于定位凸台的半径。

作为优选方案，

母端外壳体的外壁设置有通过连接部一体活动相连的按压件，按压件具有自连接部向前延伸的卡接端和向后延伸的按压端，卡接端设置有卡口，按压端与母端外壳体的外壁相远离或相靠近时，卡接端与母端外壳体的外壁相靠近或相远离。

作为优选方案，

收容腔的内壁还设置有至少一个延伸至接口端端面的防呆槽；收容腔与母插头之间形成环形间隔。

作为优选方案，

前定位部为沿周向一体回转而成的环状体或沿周向均匀分布的突起部。

作为优选方案，

还包括设置于母插头内的卡接套；卡接套具有在其轴向上互为反向延伸设置且可活动的若干正弹性卡接部和若干反弹性卡接部，正、反弹性卡接部的端部具有向内隆起的隆起部；正弹性卡接部的隆起部用于与公端连接器的公插头上的对应凹陷部形成卡接，反弹性卡接部的隆起部用于与公端连接器的公插头的对接端外周面弹性抵接；

正、反弹性卡接部处于初始位置时，隆起部的最高处与母端连接器的中心轴线的距离小于公插头的对接端半径；正、反弹性卡接部处于工作位置时，隆起部的最高处与母端连接器的中心轴线的距离不小于公插头的对接端半径。

作为优选方案，

卡接套为一体成型的环形金属结构体或一体成型的“C”字型金属结构体。

作为优选方案，

正、反弹性卡接部沿卡接套的圆周方向均匀间隔分布。

作为优选方案，

卡接套和母端绝缘体均收容于母插头的腔体内，母插头的腔体由接口端向非接口端方向依次设有第一定位台肩和第二定位台肩，第一定位台肩对卡接套的后端形成轴向限位，第二定位台肩对母端绝缘体的后端形成轴向限位。

作为优选方案，

母端中心触头的一端设置于母端绝缘体中，另一端电性连接于一线缆。

本发明具有的有益效果：

1.母端连接器通过在母端外壳体内设置限位结构从而实现在不增加额外零件的前提下实现母端连接器中母插头与母端外壳体之间的轴向组装固定，避免了不必要的开发成本、组装工序和组装工时。该限位结构隐藏在母端外壳体内部，不对外壳体外观造成影响，也保证了产品美观度。该限位结构设计巧妙，在实现轴向固定的同时又不影响内部组件的组装。

2.母端连接器通过卡接套上的弹性卡接部与公端连接器进行有效配合，提高了公母连接器之间的插拔耐久度和连接可靠性，避免插拔过程中母端连接器发生降服变形而造成功能失效甚至报废。弹性卡接部通过采用正反交替的方式设置，使正弹性卡接部提供插拔过程中的主要作用力，反弹性卡接部提供该过程中的平衡作用力，从而可有效避免因公母端连接器不同轴连接而造成的母端连接器变形。

附图说明

图1是本发明中母端连接器的结构立体图；

图2是本发明中母端连接器的结构爆炸图；

图3是本发明中母端连接器另一角度的结构立体图（无线缆）；

图4是本发明中母端连接器的结构前视图；

图5是图4中A-A向的结构剖视图；

图6是图5中D处的局部放大图；

图7是图5中E处的局部放大图；

图8是图4中B-B向的结构剖视图；

图9是图4中C-C向的结构剖视图；

图10是本发明中母端连接器的卡接套的结构立体图；

图11是本发明中母端连接器与公端连接器连接时的结构剖视图；

图12是图11中F处的局部放大图；

图13是本发明中母端连接器与公端连接器连接时另一视角的结构剖视图；

图14是图13中G处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至9所示，一种自限位组装的母端连接器100，用于对接一公端连接器200（参考图11、13），其包括：母端外壳体11、卡接套12、母插头13、母端绝缘体14和母端中心触头15。其中，母端外壳体11卡接套12、母插头13和母端绝缘体14均为中空结构，以便于相互轴向组装。母端中心触头15的前端位于母端绝缘体14中，其后端与线缆17电性连接，线缆17套有套管16以固定在母端外壳体11中。母插头13设置于母端外壳体11中，卡接套12和母端绝缘体14均设置于母插头13中，卡接套12紧贴母插头13的内壁，母端绝缘体14的前端外壁与卡接套12内壁之间形成环形的插腔供公端连接器200的公插头22插入。

如图3至7所示，母端外壳体11具有接口端1101、相对接口端1101靠后设置的非接口端1102以及连通接口端1101和非接口端1102的收容腔1103。接口端1101的收容腔1103内壁与母插头13之间形成环形间隔供公端连接器200的公端外壳体21（参考图11、13）插入。收容腔1103内设置有与母端外壳体11一体相连的前定位部1112和后定位部1104；前定位部1112具有向内延伸的前定位面1113，后定位部1104具有向内延伸的后定位面1105；后定位部1104上设有后定位面1105的部分能够沿与收容腔1103的中心轴线相垂直的方向移动。

如图5至9所示，母插头13的外壁具有定位凸台1303，定位凸台1303具有前端面1305和后端面1304；前端面1305位于前定位面1113后方且后端面1304位于后定位面1105前方时，母插头13能被轴向地限制在收容腔1103内。当母插头13插入到母端外壳体11内后，母插头13的定位凸台1303的后端面1304能够与后定位面1105形成轴向向后的限位，定位凸台1303的前端面1305能够与前定位面1113形成轴向向前的限位，最终实现母插头13在母端外壳体11中的固定，避免两者脱离。如图3所示，接口端1101设置有至少一个防呆槽1108，该防呆槽1108沿轴向延伸，不仅起到了防呆作用，还起到了导向作用。作为一个典型的限位结构，后定位部1104为沿轴向向后延伸而成的弹性结构体，后定位部1104的数目为多个，且沿周向均匀分布。由于前定位部1112仅用于限位，因此前定位部1112为沿周向一体回转而成的环状体或沿周向均匀分布的突起部。

为了便于安装，后定位部1104还具有向内设置的配合面1106，配合面1106的高度由非接口端1102向接口端1101方向逐渐增大；后定位部1104处于初始位置时，配合面1106的最高处与母端连接器100的中心轴线的距离小于定位凸台1303的半径；后定位部1104处于工作位置时，配合面1106的最高处与母端连接器100的中心轴线的距离不小于定位凸台1303的半径。当母插头13从母端外壳体11的非接口端1102向接口端1101插入时，母插头13上的定位凸台1303首先会挤压配合面1106使后定位部1104背离轴线向外移动从而扩大母插头13的通过面积，当定位凸台1303随母插头13完全插入后，后定位部1104在自身弹性力的作用下恢复到初始位置，此时母插头13和母端外壳体11形成轴向限位。

为了便于母端连接器100与公端连接器200的连接并提高两者连接的牢固性，母端连接器100的母端外壳体11的外壁设置有可活动的按压件1110，按压件1110具有朝向接口端1101的卡接端1111和朝向非接口端1102的按压端1107。如图8所示，按压件1110通过设置于按压端1107和卡接端1111之间的连接部1114与母端外壳体11一体相连。卡接端1111设置有卡口1109（参图5），按压端1107与母端外壳体11的外壁相远离或相靠近时，卡接端1111与母端外壳体11的外壁相靠近或相远离。

母插头13收容母端绝缘体14的腔体后端设置有第二定位台肩1302， 第二定位台肩1302对母端绝缘体14的后端形成轴向限位，从而使母端绝缘体14准确装入母插头13中。

如图10所示，卡接套12具有若干均可活动的正弹性卡接部1201和反弹性卡接部1203，作为优选，正弹性卡接部1201和反弹性卡接部1203的数目均为两个且在卡接套12的轴线方向互为反向延伸设置。正弹性卡接部1201和反弹性卡接部1203均沿卡接套12的圆周方向均匀分布。正弹性卡接部1201的端部具有向内隆起的隆起部1202，反弹性卡接部1203的端部具有向内隆起的隆起部1204。正弹性卡接部1201和反弹性卡接部1203均处于初始位置时，隆起部1202和隆起部1204的最高处与母端连接器100的中心轴线的距离小于公端连接器200的公插头22的对接端半径；正弹性卡接部1201和反弹性卡接部1203处于工作位置时，隆起部1202和隆起部1204的最高处与母端连接器100的中心轴线的距离不小于公插头22的对接端半径。这样的结构使得公插头22插入时，其挤压隆起部1202和隆起部1204使其背离轴线移动而进入工作位置，当插入到位后，隆起部1202恢复到初始位置并与公插头22的对接端卡接，隆起部1204则与公插头22的对接端外周面弹性抵接。

母插头13的收容母端绝缘体14的腔体同时也收容固定卡接套12，因此该腔体在其轴向上的直径不同从而呈现阶梯状结构，该腔体上由接口端1101向非接口端1102方向分为至少三个内径依次减小的部分，内径最大的部分收容卡接套12，内径较小的部分收容母端绝缘体14，内径最小的部分供线缆17穿入与母端中心触头15电性连接，因而在内径变化的位置依次形成第一定位台肩1301和第二定位台肩1302，第一定位台肩1301来定位卡接套12在该腔体中的位置，第二定位台肩1302来定位母端绝缘体14在该腔体中的位置。

卡接套12可以是一体成型的环形金属结构体，还可以是一体成型的“C”字型金属结构体。采用后一种结构时，卡接套12的直径略大于母插头13的内径，通过外力使卡接套12向内收缩从而能够安装到母插头13中，然后通过弹性力回弹紧贴母插头13的内壁，实现快速安装的目的。

如图11至14所示，用于对接本发明母端连接器100的一种公端连接器200包括：公端外壳体21、公插头22、公端绝缘体23和公端中心触头24。其中，公端外壳体21、公插头22和公端绝缘体23也为中空结构，同样为了便于轴向组装连接。公插头22设置于公端外壳体21内，公端绝缘体23设置于公插头22内，公端中心触头24设置于公端绝缘体23内，其后端与电路板电性连接。

在连接公端连接器200和母端连接器100时，公端外壳体21的前端能够插入母端外壳体11的接口端1101中，公插头22和公端绝缘体23则能够插入卡接套12与母端绝缘体14之间的间隔中，公端中心触头24则插入母端中心触头15中实现电性连接。

公插头22前端即对接端的外周面设置有若干凹陷部2201。公端连接器200和母端连接器100连接到位后，母端连接器100卡接套12的正弹性卡接部1201的隆起部1202恰好卡入凹陷部2201中，而母端连接器100卡接套12的反弹性卡接部1203的隆起部1204则与公插头22对接端的外周面弹性抵接。如此一来，既实现了母端连接器100和公端连接器200之间的有效配合，提高了插拔耐久度，也避免了插拔过程中母端连接器100发生降服变形而造成功能失效甚至报废；由于母端连接器100卡接套12的弹性卡接部1201、1203采用正反交替的方式设置，使正向弹性卡接部1201提供插拔过程中的主要作用力，反向弹性卡接部1203提供该过程中的平衡作用力，从而可有效避免因公母端连接器不同轴连接而造成的母端连接器100变形。

公端外壳体21的外壁还设置有卡凸体2101和至少一个防呆条（未图示）；在公端外壳体21插入时，防呆条与防呆槽1108形成防呆导向连接，公端外壳体21插入到位后，卡凸体2101恰好位于卡口1109中形成限位约束。当需要分离公端外壳体21和母端外壳体11时，按下母端连接器100的按压端1107，在杠杆作用下卡接端1111翘起使卡凸体2101脱离卡口1109，从而解除限位约束，然后将母端外壳体11拔出即可。

本发明中所谓“正”是指朝向接口端的一方，同理，所谓“反”是指朝向非接口端的一方。

所谓“初始位置”是指，具有该位置状态的部件或结构体在未受到任何外界的作用力作用时所保持的位置，即自然状态下的位置。同理，

所谓“工作位置”是指，具有该位置状态的部件或结构体在受到外界作用力的作用下而离开初始位置所达到的新的位置。对于具有一定弹性的弹性体，其可在自身弹性力作用下由其工作位置恢复到初始位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自限位组装的母端连接器（100），用于对接一公端连接器（200），包括相互轴向连接的母端外壳体（11）、母插头（13）、母端绝缘体（14）和母端中心触头（15）；

母端外壳体（11）具有接口端（1101）、相对所述接口端（1101）靠后设置的非接口端（1102）以及连通所述接口端（1101）和非接口端（1102）的收容腔（1103）；

其特征在于：

所述收容腔（1103）内设置有与所述母端外壳体（11）一体相连的前定位部（1112）和后定位部（1104）；所述前定位部（1112）具有向内延伸的前定位面（1113），所述后定位部（1104）具有向内延伸的后定位面（1105）；所述后定位部（1104）上设有所述后定位面（1105）的部分能够沿与所述收容腔（1103）的中心轴线相垂直的方向移动；

所述母插头（13）的外壁具有定位凸台（1303），所述定位凸台（1303）具有前端面（1305）和后端面（1304）；所述前端面（1305）位于所述前定位面（1113）后方且所述后端面（1304）位于所述后定位面（1105）前方时，所述母插头（13）能被轴向地限制在所述收容腔（1103）内。

2.根据权利要求1所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述后定位部（1104）为沿轴向向后延伸而成的弹性结构体，所述后定位部（1104）的数目为多个，且沿周向均匀分布；所述后定位部（1104）上邻近所述后定位面（1105）的位置还设置有配合面（1106）；所述配合面（1106）的高度由后向前逐渐增大；

所述后定位部（1104）处于初始位置时，所述配合面（1106）的最高处与所述母插头（13）的中心轴线的距离小于所述定位凸台（1303）的半径；所述后定位部（1104）处于工作位置时，所述配合面（1106）的最高处与所述母插头（13）的中心轴线的距离不小于所述定位凸台（1303）的半径。

3.根据权利要求1所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述母端外壳体（11）的外壁设置有通过连接部（1114）一体活动相连的按压件（1110），所述按压件（1110）具有自所述连接部（1114）向前延伸的卡接端（1111）和向后延伸的按压端（1107），所述卡接端（1111）设置有卡口（1109），所述按压端（1107）与所述母端外壳体（11）的外壁相远离或相靠近时，所述卡接端（1111）与所述母端外壳体（11）的外壁相靠近或相远离。

4.根据权利要求1所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述收容腔（1103）的内壁还设置有至少一个延伸至所述接口端（1101）端面的防呆槽（1108）；所述收容腔（1103）与所述母插头（13）之间形成环形间隔。

5.根据权利要求1所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述前定位部（1112）为沿周向一体回转而成的环状体或沿周向均匀分布的突起部。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

还包括设置于所述母插头（13）内的卡接套（12）；所述卡接套（12）具有在其轴向上互为反向延伸设置且可活动的若干正弹性卡接部（1201）和若干反弹性卡接部（1203），所述正、反弹性卡接部（1201、1203）的端部具有向内隆起的隆起部（1202、1204）；正弹性卡接部（1201）的所述隆起部（1202）用于与公端连接器（200）的公插头（22）上的对应凹陷部（2201）形成卡接，反弹性卡接部（1203）的所述隆起部（1204）用于与公端连接器（200）的公插头（22）的对接端外周面弹性抵接；

所述正、反弹性卡接部（1201、1203）处于初始位置时，所述隆起部（1202、1204）的最高处与所述母端连接器（100）的中心轴线的距离小于所述公插头（22）的对接端半径；所述正、反弹性卡接部（1201、1203）处于工作位置时，所述隆起部（1202、1204）的最高处与所述母端连接器（100）的中心轴线的距离不小于所述公插头（22）的对接端半径。

7.根据权利要求6所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述卡接套（12）为一体成型的环形金属结构体或一体成型的“C”字型金属结构体。

8.根据权利要求6所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述正、反弹性卡接部（1201、1203）沿所述卡接套（12）的圆周方向均匀间隔分布。

9.根据权利要求6所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述卡接套（12）和所述母端绝缘体（14）均收容于所述母插头（13）的腔体内，所述母插头（13）的腔体由接口端（1101）向非接口端（1102）方向依次设有第一定位台肩（1301）和第二定位台肩（1302），所述第一定位台肩（1301）对所述卡接套（12）的后端形成轴向限位，所述第二定位台肩（1302）对所述母端绝缘体（14）的后端形成轴向限位。

10.根据权利要求1所述的一种自限位组装的母端连接器（100），其特征在于：

所述母端中心触头（15）的一端设置于母端绝缘体（14）中，另一端电性连接于一线缆（17）。