专利名称：带有滑动元件的杠杆型电连接器的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及电连接器领域，并且具体涉及具有杠杆和一对滑动元件的电连接器，借此，通过杠杆的旋转和滑动元件的平移来实现该连接器与第二连接器的配合和断开。
背景技术：
典型的杠杆型电连接器组件包括第一连接器，它具有可旋转地安装于其上的促动或配合辅助杠杆，该杠杆用于将该连接器与辅助配合的第二连接器连接和断开连接。该促动杆和第二连接器总的具有凸轮槽/凸轮从动件装置，用于随着杠杆的旋转将第二连接器带至与第一连接器相配合的状态。
具有上述特征的杠杆型电连接器的总体结构提供了一种大体为U形的杠杆结构，该结构具有一对设置在第一连接器(“促动器”)的相对侧面上的杠杆臂。该杠杆臂可具有凸轮槽，用于接合位于第二连接器(“配合”)的相对侧面上的凸轮从动件突起或柱。
这种杠杆型连接器通常用于需要较大的力来配合和断开一对连接器的地方。例如，在连接和断开这些连接器的过程中产生的端子和外壳摩擦力可使得该过程很难用手来完成。为了增加促动杆的机械效益，一个或多个滑动元件可连接在杠杆和第二连接器之间。因此，第一凸轮槽和凸轮从动件装置被设置在杠杆和滑动元件之间，借此，杠杆相对于第一连接器的枢转移动将导致滑动元件相对于第一连接器的线性移动。第二凸轮槽和凸轮从动件装置被设置在滑动元件和第二连接器之间，由此响应于杠杆的旋转和所导致的滑动元件的移动来配合和断开这些连接器。
这种采用滑动元件的杠杆型连接器仍具有一些问题。特别是，杠杆结构通常具有相对薄的杠杆臂，该杠杆臂在耦合关节处连接至滑动元件。滑动元件自身是相对薄的元件，它们可沿第一连接器外壳的外壁移动。当杠杆臂从滑动元件上断开时，即出现问题。这可由外力、振动和/或冲击造成。凸轮槽和凸轮从动件装置的分离还可由于因连接器的重复连接和断开连接导致的磨损而产生。易于出现分离倾向，在某种程度上是由于杠杆臂和滑动元件太薄所造成。本发明通过在杠杆臂和其各自的滑动元件之间提供一种可靠的耦合关节来解决这些问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种新型的改进的杠杆型电连接器组件，该组件在组件的促动杆和滑动元件之间具有紧固的连接。
在本发明的示例性实施例中，一种杠杆型电连接器组件包括第一连接器，该第一连接器具有以枢转活动方式安装在第一连接器上的配合辅助杠杆。滑动元件以线性活动方式安装在第一连接器上。耦合关节设置在配合辅助杠杆和滑动元件之间，借此，杠杆相对于第一连接器的枢转运动将导致滑动元件相对于第一连接器的线性移动。耦合关节包括一位于杠杆或滑动元件之一的具有开口侧的凸轮凹槽，用于接收位于杠杆或滑动元件中的另一个上的凸轮从动件柱。该凸轮凹槽和凸轮从动件柱被构造为防止柱从凹槽的开口侧拔出。第二连接器设置有位于滑动元件和第二连接器之间的连接装置，用于响应配合辅助杠杆的旋转来配合和断开连接器，并使滑动元件产生平移。
根据本发明的一个方面，耦合关节的凸轮凹槽位于滑动元件中，并且凸轮从动件柱位于配合辅助杠杆上。滑动元件是在其一侧上具有凸轮凹槽的薄的、大体呈平面的结构。
根据本发明的另一方面，耦合关节具有用于接收互补的燕尾形凸轮从动件柱的燕尾形结构。因此凸轮凹槽的开口侧窄于凸轮凹槽的基部，并且燕尾形的凸轮从动件柱向外扩张，以装配到燕尾形的凸轮凹槽中，以便防止该柱从凹槽的开口侧中拔出。
根据本发明的另一方面，配合辅助杠杆包括一个大体U形杠杆结构的杠杆臂，其具有一对枢转地安装在第一连接器的相对面上的臂。这些臂与位于第一连接器的相对面上的一对滑动元件联合操作。燕尾形耦合关节之一设置在配合辅助杠杆的每一个臂及其各滑动元件之间。
本发明的其它目的、特点和优点将通过结合附图作出的如下详细说明而变得清楚。
本发明相信具有新颖性的特征利用所附权利要求中的特征加以阐述。本发明，连同其目的和优点，可参照如下与附图协力作出的说明而得到更好的理解，在附图中，相同的附图标记指代以图中相同的部件，其中图1是结合本发明原理的杠杆型电连接器组件的透视图；图2是连接器组件的分解透视图；图3是连接器组件的侧视图，该组件具有定位在连接器上方的促动器和处于其预配合或预备状态下的配合辅助杠杆；图4是相似于图3的视图，具有枢转地连接在将端部连接器推入到与促动器处于接合状态的中间状态上的杠杆；图5是相似于图4的视图，具有枢转地连接在其完全配合位置中的杠杆；图6是从促动器上分离并与端部连接器处于接合状态的杠杆和滑动元件的分解透视图；图6A是图6中的环绕区域“A”的放大图；
图6B是图6中的环绕区域“B”的放大图；图7A是沿图3的线7A-7A得到的不完整的纵剖面，带有一个处于其锁定状态下的柔性锁定臂；图7B是相似于图7A的视图，具有处于解锁状态下的柔性锁定臂；图8是与滑动元件处于装配状态下，并与促动器的其余部分分离的配合辅助杠杆的俯视图；图8A是图1中的环绕区域“A”的放大图；图9是图8所示的侧视图；图9A是图9中的环绕区域“A”的放大图；图10和11是连续视图，示出了杠杆装配到滑动元件上，并且图10A示出了图10中的环绕区域“A”的放大图；图12是看到促动器的外壳内部的透视图，其中具有安装于其内的端子，并具有从该处提升的端子位置保险装置(TPA)图12A是图12中的环绕区域“A”的放大图；图13是一个端子的透视图；图14是在TPA下部看到的透视图；图14A是图14中的环绕区域“A”的放大图；和图15是通过连接器外壳和围绕在若干端子周围的壁面得到的不完整剖面。
具体实施例方式
详细参照附图，首先参照图1和2，本发明体现为一种杠杆型电连接器组件，总的指代以20。该组件包括第一(“促动器”)连接器，总的指代以22，和第二(“配合”)连接器，总的指代以24。如在下文中说明的那样，图1单独示出了连接器；图3示出了预配合或初始位置；图4示出了中间(干涉)状态；图5示出了完全配合位置。
配合连接器24(图1和2)是一种端部连接器，该连接器可安装在例如，位于汽车中的电子模块机架或框架上。因此，该连接器组件适于用在具有高振动和冲击的环境中，尽管它还可被用在其它场合中。在实际中，该组件已被直接用在交通工具的马达机架上，振动和冲击在该处是非常剧烈的。
配合连接器24包括插头外壳26，它可沿箭头“A”的方向(图1)插入到促动连接器22中。一对凸轮从动件柱28从插头外壳26的每一相对侧面向外伸出，一对制动器突起30同样从插头外壳的每一相对侧面向外伸出，其目的在下文中加以说明。虽然在插头外壳的每一个相对侧面上仅有一个制动器突起30是起作用的，但是可在每一个侧面上形成两个突起，以使得配合连接器可反向定位安装。外壳一种是单元结构，该结构可由塑料材料铸造而成，它带有支撑凸轮从动件柱28的加强脊28a，和支撑制动器突起30的加强脊30a。插头外壳26大体为矩形，并且邻接的平台32在其外壳的底座上从外壳的每一个角落向外伸出。每一个邻接的平台限定了干涉面32，该表面向上面向促动连接器22，其目的在下文中加以说明。配合连接器24的插头外壳26安装多个在这些视图中不可见的传导端子中。
图2结合对于促动连接器22的分解说明，示出了配合连接器24。该促动连接器包括模制的塑料外壳，总的指代以34，和基本上覆盖外壳顶部的罩或盖子36。该盖子与外壳34的托架部分34a相结合，为电缆的接入/进入提供了开口38(图1)，该电缆具有端接在位于连接器外壳内部的端子的导体，如下文中所述。柔性锁定臂36a形成在盖子36的每一个相对侧面上，用于在外壳托架部分34a的相对侧面上锁定成与一对刻槽的锁定突出部34b接合的状态。
再参照图2，扁平的密封件39和模制的塑料密封帽40可定位到外壳34的空腔42中。密封件具有孔隙38a，并且密封帽具有对准的孔隙40a，通过该对准的孔隙可将电缆的端部插入到外壳中，用于端接在位于其内的端子上。圆周密封件44可定位在外壳34的下侧，并通过端子位置保险装置(TPA)保持在适当的位置上，总的指代以46，并在下文中进行详细说明。TPA 46具有孔47(图14)，其中来自配合连接器24的尾销可插入到这些孔中。
一对相对较薄的滑动元件48可滑动地安装在位于外壳34的一对侧壁34c内部的一对水平通道50中。这些滑动元件以线性活动方式安装在通道50内，用于沿双箭头“B”所示的方向移动，该双箭头“B”的方向大致垂直于在图2中由双箭头“A”指代的连接器22和24的配合/断开方向。下文将详细描述滑动元件。
再参照图2，指代以52的大体呈U形的杠杆结构枢转地安装在促动连接器22的外壳34上。该杠杆结构可在枢转操作行程中沿箭头“C”的方向(图4和5)旋转，以便将配合连接器24引到与促动连接器相配合的状态。U形杠杆结构限定了一对促动或配合辅助杠杆臂54，该杠杆臂通过大致横跨促动连接器宽度的交叉部分56连接。每根杠杆臂在其外侧上具有枢转突出部58。该杠杆结构优选地由模制的塑料材料制成，并且杠杆臂54装配在外壳34的侧壁34c后面，直到枢转突出部搭接位于外壳侧壁中的枢转孔60。由此，该杠杆结构能够相对于外壳34围绕具有枢转突出部58和枢转孔60的枢转装置转动。位于盖子36上的柔性主锁定标记61可与位于杠杆交叉部分56上的主锁定标记61a相接合，以便在其处于如图5所示的完全配合位置时锁定杠杆。辅助锁定元件62相互安装在位于交叉部分56的通道64中，用于在杠杆结构52处于完全配合位置时，锁定与位于盖子36上的辅助锁定装置66的接合。
图3-5示出了杠杆结构52的不同位置，用于说明下文中的本发明的不同特征。说出这些就足够了，即，图3示出了处于预配合或初始状态的杠杆结构。图4示出了处于中间、干涉位置的杠杆结构。图5示出了处于完全配合位置的杠杆结构。
参照图6-7B，每一个滑动元件48包括锁定臂68。图6A更好地示出了，通过优选由塑料材料模制而成的滑动元件，锁定臂如悬臂似地向外伸展到位于滑动元件的开口70内部，并在其中是柔性的。如图7A所示，滑动元件具有与外壳34上的锁定面72接合的锁定面68a。因此，在杠杆结构52的预配合或初始位置中，位于滑动元件48上的锁定面68a与位于外壳上的锁定面72之间的相互接合可防止杠杆结构的枢转运动。如图6A更好地示出了，每一个锁定臂68还具有制动器凹槽68b。制动器凹槽68b和锁定面68a形成在伸出薄的滑动元件外表面的扩大部分68c上。
特别参照图6和6B，可以看出，位于配合连接器24的插头外壳26外侧上的制动器突起30与位于连接器22侧面上的滑动元件48的柔性锁定臂68的制动器凹槽相对准。因此，当连接器从图1的位置初步配合到图3中所示的位置时，位于配合连接器24外侧上的制动器突起30与柔性锁定臂68的扩大部分68c相接合，并通过促动连接器的外壳34的表面72(图7B)的偏压，使得锁定臂断开锁定接合。此外，制动器突起30“咬合”到柔性锁定臂的制动器凹槽68b中，以便向操作者提供反馈。当这种配合作用发生时，通过单独的锁定臂/制动器突起系统可执行两种功能。第一，制动器突起将柔性锁定臂移出它们的锁定接合。第二，制动器突起“咬合”到锁定臂的制动器凹槽68b中建立了一种对连接器初步配合的触觉上、并且有时是听觉上的反馈或指示。换言之，与制动器突起30相接合的柔性锁定臂68执行了在现有技术中需要两个单独机构来执行的双功能第一，解除对滑动元件的锁定，第二，提供一种触觉指示。
总的来说，第一凸轮从动件和凸轮从动件装置可设置在配合辅助杠杆结构52和滑动元件48之间，借此，杠杆结构相对于外壳34的枢转运动将导致滑动元件在相对于第一和第二连接器沿大体垂直于连接器的配合方向的方向上作线性移动。特别参照图8-10A，耦合关节通过从杠杆结构的每一个杠杆臂54向内伸出的凸轮从动件柱74设置在配合辅助杠杆结构和滑动元件之间，并且每一个凸轮从动件柱定位在各个滑动元件的凸轮凹槽中。在附图中可以看出，杠杆结构的杠杆臂54和滑动元件48是相对较薄的平面元件。此外，由于杠杆结构和滑动元件由塑料材料模制而成，因此在元件中存在一定的柔性。因此，在此之前，将凸轮从动件柱74从凸轮凹槽76中拔出存在相当大的问题，其将导致与连接器组件的配合和断开配合。杠杆臂与滑动元件断开接合在高冲击的应用场合，例如汽车应用中是突出的。断开接合可由于因施加在杠杆结构上的力所导致的一个或两个元件的正常磨损而变成一个问题。在汽车应用中，元件还变得非常脏，并且在杠杆上的较大的力可导致与滑动元件之间断开接合。因此，如最佳在图8和图10A中所示，凸轮从动件柱74以及凸轮凹槽76可形成燕尾形结构。这可防止杠杆臂从滑动元件分离。凸轮凹槽是侧面开放的，但是燕尾形结构可防止柱从凹槽的开口侧拔出。沿箭头“D”(图10)的方向，通过简单地将具有燕尾形构造的凸轮从动件柱74插入到凸轮凹槽46的顶部开口中而将杠杆结构装配到滑动元件上。
总的来说，第二凸轮凹槽和凸轮从动件装置设置在滑动元件48和配合连接器24之间，借此响应配合辅助杠杆结构52的旋转来配合和断开配合连接器，并导致滑动元件的移动。具体来说，如最佳示于图2和6，每一个滑动元件48设置有一对在平面滑动元件的内表面中模制的倾斜凸轮凹槽78。该凸轮凹槽具有敞开的嘴部78a。当连接器如图3所示进行初步配合时，从配合连接器24的插头外壳26的相对侧向外伸出的凸轮从动件柱28移入到滑动元件48的凸轮凹槽78的敞开嘴部78a中。因此，当杠杆结构52沿箭头“C”旋转时，由于定位在滑动元件凸轮凹槽内的杠杆结构上的凸轮从动件柱74的相互接合，该杠杆将使得滑动元件48线性移动。反过来，当滑动元件横向于连接器的配合方向线性移动时，由于凸轮从动件柱28安放在倾斜凸轮凹槽78中，因此使得倾斜凸轮凹槽78将连接器推到配合位置中。
图12-15示出了一种系统，该系统使得连接器22能够安装比其它可能的方式密度要高的端子。特别是，端子数量的增加(即，较高的密度)在许多连接器的应用场合中都是需要的。这在汽车应用中尤其正确。一般而言，传导端子安装在连接器外壳中，并且由塑料材料的外壳包围，以便执行多种功能，例如引入端的对准和邻近端子之间的侧向绝缘。绝缘是通过围绕每一个端子的侧壁加以实现的。不幸地是，在任何给定的连接器包装内部，当端子的密度增加时，侧壁变得越来越薄。这在连接器外壳的设计中，特别是在是否能够利用薄壁沿着细长端子的相当长的长度上模制外壳的方面产生了严重的问题。
本发明的连接器22解决了在图12-15中所示的独特系统中出现的这些成型问题。特别地是，图13示出了典型的传导端子，总的指代以80，这种传导端子可由模型压印而成，并由具有传导能力的金属片材制成，并且该传导端子包括呈矩形或方形结构的细长接触部分82。在单独的结构，例如外壳34中，在端子的整个长度上模制薄壁是极困难的。因此，如图12A和15所示，外壳34通过使用多个后壁84和多个伸出的“半壁86”模制而成。这种壁状结构84/86形成了用于每一个端子80的细长接触部分的大体上U形的壁状结构84/86。同样，TPA 46包括多个后壁88和多个伸出的“半壁90”，它们构成了如图14和15所示的U形壁状结构88/90。结果，外壳34的每一个后壁84和TPA 46的相应后壁88限定了用于接收端子的空腔的相对侧面。外壳的半壁86和TPA的半壁90一起形成了端子空腔的相对侧壁。如可以了解到的那样，特别是在非常高密度的端子阵列中，与模制完全封闭的壁状结构相比，能更容易通过单独的压模来模制U形壁状结构。虽然这种独特的系统用在此处所示的杠杆型连接器中，但是它还适用于其它连接器组件。
连接器组件20具有独特的特征，这种特征可防止促动连接器22和配合连接器24之间出现振动。在电连接器的生产中，无论它们是否是这里所示的杠杆型连接器，或是其它类型的连接器，为了确保在两种配合连接器之间的适当配合，并使得端子和尾销之间适当接合，必须在连接器的本体或者外壳之间存在公称“间隙”。在因制造公差所导致的尺寸偏差的情况下，这个间隙可确保连接器仍然可以适当配合。不幸地是，这种公称间隙使得连接器能因偏差而产生相对运动，这种相对运动在汽车应用中可以非常剧烈，特别是在连接器组件易于在振动过程中受到冲击力的情况下更是如此。连接器组件20消除了完全配合接合后，配合连接器外壳之间的相对运动。总的来说，这是通过在完全配合状态下，在连接器外壳之间形成相当大的过盈配合来实现的。
具体来说，这里的新型系统通过仅在第二或后面部分的配合接合过程中，使组件发生过度应变而在外壳之间形成干涉。如上面参照图1所述，配合连接器24具有多个限定了干涉面32a的邻接平台32，这些干涉面在配合过程中面向促动连接器22。促动连接器22的外壳34具有底部外围凸边94，该外围凸边限定了与所有邻接平台32的干涉面32a接合的外围干涉面。应该注意到，通过将邻接平台置于配合连接器24的插头外壳26的角落上，邻接平台在连接器外壳的圆周上形成了对称间隔配对的邻接面32a/94。
参照图3-5，可以看出，当连接器如图3所示初步配合到滑动元件48的解锁状态的锁定臂68时，邻接平台32及其干涉面32a与促动连接器外壳34的凸边或表面94分离。在松开杠杆结构52，并使其沿箭头“C”的方向移动到示于图4的中间状态时，可以看出，邻接平台32的干涉面32a已经与凸缘94接合了，但杠杆结构52尚未枢转到其完全配合位置。换言之，配合连接器24和22的外壳26和34分别接合在连接器之间的间隔点处。在实际中，当杠杆结构52处于其中间位置时，它距其最终或完全配合位置约30°，虽然这个角度可根据连接器端子或其它元件的结构可发生改变。现在，当配合辅助杠杆结构52从图4所示的中间位置枢转到图5所示的完全配合位置时，外壳发生过度应变，并处于非常紧绷的相互接合状态。基本上，在杠杆结构52的促动行程的第一部分中，连接器22和24被引导到配合位置，各端子相互接合，并且连接器的表面32a和94邻接。在促动行程的第二部分中，连接器发生过度应变。这可防止外壳之间产生有问题的振动，这些振动也可能由于连接器元件之间建立的公称间隙而以其它方式发生。
实质上，底部凸边或表面94与邻接平台38的干涉面32a相接合，以便在连接器处于完全配合位置之前，形成机械制动器或干涉装置。这种干涉可导致连接器组件在连接器完全配合以便在连接器外壳之间消除间隙时具有可控的形变。虽然这种系统增加了枢转杠杆结构52所需要的力，但是仅在杠杆的枢转操作行程过程中施加这种力。还可使用除平台32以外的其它干涉装置。
应该明白，本发明可体现为其它具体的形式，而不会背离其精神或要旨。因此，本示例和实施方式在所有方面均应被视为示例性的而非限定性的，并且本发明并不限定到于此所给出的细节。
权利要求
1.一种杠杆型电连接器组件，包括第一连接器；以枢转活动方式安装在第一连接器上的配合辅助杠杆；以线性活动方式安装在第一连接器上的滑动元件；位于配合辅助杠杆和滑动元件之间的耦合关节，借此，杠杆相对于第一连接器的枢转运动将导致滑动元件相对于第一连接器的线性移动，耦合关节包括位于杠杆或滑动元件之一中的具有开口侧的凸轮凹槽，用于接收位于杠杆或滑动元件中的另一个上的凸轮从动件柱，该凸轮凹槽和凸轮从动件柱被构造为防止柱从凹槽的开口侧拔出；第二连接器；和位于滑动元件和第二连接器之间的连接装置，用于响应配合辅助杠杆的旋转来配合和断开连接器，并使滑动元件产生平移。
2.如权利要求1所述的杠杆型电连接器组件，其中，所述耦合关节的凸轮凹槽位于滑动元件中，并且凸轮从动件柱位于配合辅助杠杆上。
3.如权利要求2所述的杠杆型电连接器组件，其中，所述滑动元件是在一侧上具有凸轮凹槽的薄的、大体呈平面的结构。
4.如权利要求1所述的杠杆型电连接器组件，其中，所述耦合关节的凸轮凹槽具有用于接收互补的燕尾形凸轮从动件柱的燕尾形结构。
5.如权利要求1所述的杠杆型电连接器组件，其中，所述配合辅助杠杆包括大体为U形的杠杆结构，其具有一对枢转地安装在第一连接器的相对侧面上并与第一连接器的相对侧上的一对滑动元件联合操作的杠杆臂，在配合辅助杠杆的每一个臂及其各自的滑动元件之间具有一个所述耦合关节。
6.一种杠杆型电连接器组件，包括第一连接器；大体为U形的杠杆结构，其具有一对枢转地安装在第一连接器的相对侧上的杠杆臂；一对以线性活动方式安装在第一连接器的相对侧上的滑动元件，用于与一对杠杆臂联合操作；位于每一个杠杆臂及其各滑动元件之间的耦合关节，借此，U形的杠杆结构相对于第一连接器的枢转运动将导致滑动元件相对于第一连接器的线性移动，每一个耦合关节具有一位于各滑动元件中的具有开口侧的凸轮凹槽，用于接收各杠杆臂上的凸轮从动件柱，该凸轮凹槽和凸轮从动件柱被构造为防止柱从凹槽的开口侧拔出；第二连接器；和位于滑动元件和第二连接器之间的连接装置，用于响应杠杆结构的旋转来配合和断开连接器，并使滑动元件产生平移。
7.如权利要求6所述的杠杆型电连接器组件，其中，每一个滑动元件是在其一个侧面上具有薄的、大体呈平面的结构。
8.如权利要求6所述的杠杆型电连接器组件，其中，每一个耦合关节的凸轮凹槽具有用于接收互补的燕尾形的凸轮从动件柱的燕尾形结构。
9.如权利要求8所述的杠杆型电连接器组件，其中，每一个滑动元件是在其一侧上具有凸轮凹槽的薄的、大体呈平面的结构。
全文摘要
一种杠杆型电连接器组件，包括第一连接器，该第一连接器具有以枢转活动方式安装在第一连接器上的配合辅助杠杆。滑动元件以线性活动方式安装在第一连接器上。耦合关节被设置在配合辅助杠杆和滑动元件之间，借此，杠杆相对于第一连接器的枢转运动将导致滑动元件相对于第一连接器的线性移动。该耦合关节包括一位于杠杆或滑动元件之一中的具有开口侧的凸轮凹槽，用于接收位于杠杆或滑动元件中的另一个上的凸轮从动件柱。该凸轮凹槽和凸轮从动件柱被构造为防止柱从凹槽的开口侧拔出。第二连接器设置有一位于滑动元件和第二连接器之间的连接装置，用于响应配合辅助杠杆来配合和断开连接器，并使滑动元件产生平移。
文档编号H01R13/629GK101044658SQ200580035879
公开日2007年9月26日 申请日期2005年8月17日 优先权日2004年8月20日
发明者维吉耶·科什, 格雷戈里·E·埃弗里, 罗伯特·J·弗劳尔斯 申请人:莫莱克斯公司