CN107278344B - ***式电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器（14）包括具有接触件通道（100）的壳体（26），其中，电接触件（22）接收在接触件通道（100）中，所述电接触件（22）各自具有***式弹性梁（52），所述弹性梁构造成当***到所述壳体时接合电线（16）。所述电接触件可在线通道中不存在线的静止位置和所述电接触件允许将电线从线通道移除的间隙位置之间移动。枢转杆（28）通过壳体来保持，并且被耦接到相应的电接触件，其中，枢转端（80）可枢转地耦接到壳体，并且按钮端（82）具有按钮（84），按压所述按钮（84）以将相应的电接触件移动到间隙位置。当电线被装载到所述线通道中时，所述电接触件位于夹持位置，在所述夹持位置，所述弹性梁与所述电线物理接触地抵靠所述电线夹紧。

Description

***式电连接器
本文所述的主题总体上涉及一种用于端接电线的***式（poke-in）电连接器。
端接电线的一些电连接器包括在打开位置和关闭位置之间枢转的端块。在打开位置，所述端块被定向成接收相应电线的端部，该端部可被剥离以暴露其导体。端块从打开位置枢转到关闭位置，以将电线的电导体接合为与电连接器的相应电接触件电连接。
待解决的问题在于枢转块式连接器不是没有其缺点。例如，至少一些已知的枢转块式连接器的电接触件需要使用单独的顺应弹簧来保持电接触件与线物理接触。这样的连接器需要多个部分并且可能具有高弹力。当线被***到连接器时，这样的连接器趋于扣住较小的线。
在一个实施例中，提供一种电连接器，其包括壳体，该壳体具有接触件通道和对相应的接触件通道开放的线通道。线通道被构造成在***端接期间接收电线。电接触件被接收在相应的接触件通道中并通过壳体来保持。每个电接触件包括***式弹性梁，其构造成当***到相应的线通道时接合电线。该弹性梁具有可分离的线接口，其构造成与电线成物理接触地接合。所述电接触件可在线通道中不存在线的静止位置和所述电接触件允许将电线从线通道移除的间隙位置之间移动。枢转杆通过壳体来保持，并且被耦接到相应的电接触件。枢转杆与相应的电接触件一起移动。每个枢转杆在枢转端和按钮端之间延伸。枢转端被可枢转地耦接到壳体，并且按钮端具有按钮，该按钮构造成由操作者沿按压方向按压，以将相应的电接触件移动到间隙位置。当所述电线被装载到所述线通道中时，所述电接触件位于所述间隙位置和所述静止位置之间的夹持位置，在所述夹持位置，所述弹性梁与所述电线物理接触地抵靠所述电线夹紧。
现在将参照附图借助于示例来描述本发明，附图中：
图1是恒温器组件的一个实施例的分解透视图。
图2是恒温器组件的电连接器的一个实施例的透视图。
图3是根据示例性实施例形成的用于电连接器的电接触件的透视图。
图4是电连接器的一部分的透视图，其示出了电连接器的电接触件和枢转杆。
图5是电连接器的一部分的剖视图。
图6是电连接器的一部分的剖视图。
图7是电连接器的一部分的剖视图。
在一个实施例中，提供一种电连接器，其包括壳体，该壳体具有接触件通道和对相应的接触件通道开放的线通道。线通道被构造成在***端接期间接收电线。电接触件被接收在相应的接触件通道中并通过壳体来保持。每个电接触件包括***式弹性梁，其构造成当***到相应的线通道时接合电线。该弹性梁具有可分离的线接口，其构造成与电线成物理接触地接合。所述电接触件可在线通道中不存在线的静止位置和所述电接触件允许将电线从线通道移除的间隙位置之间移动。枢转杆通过壳体来保持，并且被耦接到相应的电接触件。枢转杆与相应的电接触件一起移动。每个枢转杆在枢转端和按钮端之间延伸。枢转端被可枢转地耦接到壳体，并且按钮端具有按钮，该按钮构造成由操作者沿按压方向按压，以将相应的电接触件移动到间隙位置。当所述电线被装载到所述线通道中时，所述电接触件位于所述间隙位置和所述静止位置之间的夹持位置，在所述夹持位置，所述弹性梁与所述电线物理接触地抵靠所述电线夹紧。
在另一个实施例中，提供一种恒温器组件，其包括：具有印刷电路的恒温器，所述印刷电路具有匹配接触件；以及构造成与所述恒温器匹配的电连接器。所述电连接器包括壳体，该壳体具有接触件通道和对相应的接触件通道开放的线通道。线通道被构造成在***端接期间接收电线。电接触件被接收在相应的接触件通道中并通过壳体来保持。每个电接触件包括***式弹性梁，其构造成当***到相应的线通道时接合电线。该弹性梁具有可分离的线接口，其构造成与电线成物理接触地接合。所述电接触件可在线通道中不存在线的静止位置和所述电接触件允许将电线从线通道移除的间隙位置之间移动。电接触件包括直接电连接到相应的匹配接触件的销梁。枢转杆通过壳体来保持，并且被耦接到相应的电接触件。枢转杆与相应的电接触件一起移动。每个枢转杆在枢转端和按钮端之间延伸。枢转端被可枢转地耦接到壳体，并且按钮端具有按钮，该按钮构造成由操作者沿按压方向按压，以将相应的电接触件移动到间隙位置。当所述电线被装载到所述线通道中时，所述电接触件位于所述间隙位置和所述静止位置之间的夹持位置，在所述夹持位置，所述弹性梁与所述电线物理接触地抵靠所述电线夹紧。
图1是恒温器组件10的一个实施例的分解透视图。恒温器组件10包括恒温器12和电连接器14。电连接器14被构造成安装到壁，并且电线16（图2中所示）可以从该壁延伸用于端接到电连接器14。恒温器12被构造成安装到电连接器14，使得电连接器14与恒温器12电连接，并且恒温器12被安装到壁。但是，电连接器14可以以任何其他构造、布置结构和/或类似物与恒温器12匹配。例如，在一些实施例中，恒温器12和/或电连接器14未被安装到壁，而是安装到另一表面，例如但不限于地板、天花板、一件家具、固定装置、另一结构和/或类似物。在替代实施例中，电连接器14可以被电连接到不同于恒温器12的另一类型的电子部件。例如，电连接器14可以被端接到印刷电路板，并且可以将线电连接到印刷电路板。电连接器14的用途不限于在恒温器组件10中使用。
恒温器12包括具有匹配接触件20的印刷电路18。如下面将描述的，电连接器14的电接触件22（图3中所示）被构造成与恒温器12的匹配接触件20匹配，以在电连接器14和恒温器12之间建立电连接。例如，匹配接触件20可以被***到电连接器14中，以便与保持在电连接器14中的电接触件22匹配。电连接器14经由电接触件22和匹配接触件20将电线16与恒温器12的印刷电路18电连接。
尽管电连接器14被示出为限定恒温器组件10的一部分，但电连接器14不限于用作恒温器组件的一部分。相反，电连接器14还附加地或替代地可以与除恒温器之外的任何其他装置匹配，并且可以被用于端接用于除恒温器组件之外的任何其他电气装置的电线。恒温器组件10和恒温器12（图2中未示出）仅意在作为电连接器14的一个示例性应用。
图2是电连接器14的一个实施例的透视图。电连接器14包括可以枢转打开以暴露电线16的盖24。电连接器14是***式连接器，其允许将电线16***（或戳入，poke-in）到电连接器14以便端接到电接触件22（图3中所示）。可选地，电线16在缆线（未示出）中组合在一起。
电连接器14包括：壳体26，其保持电接触件22；以及枢转杆28，其可与电接触件22一起移动，以便释放电线16，用于将电线16从壳体26移除。电接触件22和枢转杆28通过壳体26来保持。在所示实施例中，壳体26包括基板30和盖板32。在所示实施例中，基板30和盖板32还限定了壁板组件，其用于将电连接器14安装到壁。在替代实施例中，壳体26可以没有基板30，而是可以被安装到例如印刷电路板之类的另一结构。板30和/或32可以包括开口34和/或有利于将电连接器14安装在壁和/或其他表面上的其他特征。板30、32包括用于接收电线16的相应的开口36、38。盖板32包括构造成接收电线16的多个线通道40。例如，电线16可以被***到任何线通道40，以便端接到相应的电接触件22。壳体26可以附加地或替代地具有其他构造、布置、结构、几何形状和/或类似物，这可取决于电连接器14的特定应用。
枢转杆28通过壳体26的盖板32来保持，使得枢转杆28可在正常或静止位置和释放位置之间枢转，在该正常或静止位置，枢转杆28处于向外位置（与壁或其他安装结构相比），在该释放位置，枢转杆28被向内压至向内位置（与向外位置相比）。向外位置可以被称为关闭位置，并且向内位置可以被称为打开位置。枢转杆28可沿弧A在向外位置和向内位置之间枢转。除了枢转杆28a，枢转杆28在图2中被示出为处于正常或静止位置，该枢转杆28a被示出为处于向内位置，这可对应于电线16中的一个被接收在壳体26中并与相应的电接触件22匹配的位置。该向内位置可与枢转杆28a相对应，该枢转杆28a正***作者向内压，以将线16从壳体26释放。
在所示实施例中，电线16包括电导体44和围绕电导体44的绝缘层46。绝缘层46已在电线16的端部48处被剥离，以沿端部48暴露电导体44。电线16被接收在所选的线通道40内，使得电导体44的暴露段被物理地接合成与相应的电接触件22电连接。
图3是根据一个示例性实施例的电接触件22中的一个的透视图。电接触件22包括基部50和从该基部50延伸的弹性梁52。弹性梁52被构造成电连接到电线16（图2中所示）。电接触件22在线端54和销端（pin end）56之间延伸。电接触件22被构造成以***或夹持类型的连接在线端54处接合电线16。
销端56包括接触件接口58，电接触件22被构造成在该接触件接口58处与恒温器12（图1中所示）的相应匹配接触件20（图1中所示）匹配。在所示实施例中，接触件接口58包括相对的销梁60，该相对的销梁60在其间夹持相应的匹配接触件20，以与匹配接触件20成物理接触地接合，并且由此在接触件20、22之间建立电连接。销梁60彼此相对，并且被弹性偏压向彼此。当匹配接触件20被***销梁60之间时，销梁60分开并压靠匹配接触件20，以确保电接触件22和匹配接触件20之间的可靠电连接。在所示实施例中，销梁60从基部50的相对侧延伸并且在弹性梁52之后延伸到销端56。
在替代实施例中，销梁60可以具有其他构造。例如，在一个替代实施例中，销端56可以包括可端接到例如印刷电路板之类的另一装置的一个或多个销梁，例如顺应销或焊接销等，而不是接受匹配接触件20的销梁。顺应销或焊接销可以向下延伸穿过壳体26，以与印刷电路板匹配。在这样的实施例中，电接触件22可以被端接到任何类型的印刷电路板，而不是端接到恒温器。
弹性梁52从基部50悬臂式伸出，并且沿循大致弧形的路径到线端54处的末端62。末端62弯曲以便与电线16匹配并防止短截线（stubbing）。在一个示例性实施例中，弹性梁52从基部50的后部延伸并且弯曲以延伸到基部50之前。因此，弹性梁52具有长的有效长度以提供良好的弹性特性。当弹性梁52向内变形和弯曲时，例如当电线16与电接触件22匹配时，可以抵靠电线16弹性偏压弹性梁52。该长的有效长度降低塑性变形的风险，从而确保电接触件22维持弹性特性。弹性梁52可以在线端54处弯曲或成杯形，以至少部分地环绕枢转杆28（图2中所示）。
在一个示例性实施例中，弹性梁52在线端54处包括***部（burr）64。***部64从弹性梁52向外延伸到边缘66。***部64被构造成与相应的电线16的电导体44成物理接触地接合。***部64可以刺入或不刺入相应电线16的电导体44。***部64可以有助于将相应的电线16保持到电接触件22（即，可以有助于维持相应的电线16的电导体44与电接触件22之间的机械和电连接），这例如是通过***部64和电导体44之间的粘滞（stiction），通过电导体44的压缩和/或通过刺入电导体44。例如，***部64可以增加将相应的电线16拉出电连接器14所需的力。
在一个示例性实施例中，电接触件22包括从弹性梁52的相对侧向外延伸的保持突出部68。保持突出部68被用于保持电接触件22和枢转杆28之间的机械连接。
图4是电连接器14的一部分的透视图，其中盖板32（图2中所示）被移除以图示电接触件22和枢转杆28。在一个示例性实施例中，电连接器14包括布置在基板30中的一个或多个电路70。可选地，当电接触件22被装载在基板30中时，电接触件22的基部50可以被电连接到一个或多个电路70。在其他实施例中，电路70可以被设置在例如印刷电路板之类的其他部件中，并且电接触件22可以被电连接到印刷电路板的电路。例如，基部50可以被焊接到印刷电路板。替代性地，销或梁可以从端接到印刷电路板的基部50延伸。基板30可以包括一个或多个引导或保持特征，其将电接触件22定位和/或保持在基板30中或基板30上。枢转杆28被耦接到相应的电接触件22。
枢转杆28在枢转端80和按钮端82之间延伸。枢转端80被构造成可枢转地耦接到壳体26，例如耦接到盖板32。按钮端82具有按钮84，其构造成***作者沿按压方向按压，该按压方向例如向内或朝向基板30。例如，可以按压按钮84以将枢转杆28移动到释放位置。随着枢转杆28被移动到释放位置，枢转杆28使电接触件22移动到间隙位置（clearanceposition），在该间隙位置，电线16（图2中所示）可以从壳体26移除。枢转杆28在枢转端80处包括梁86，该梁86在一对臂88之间延伸，这一对臂88从枢转端80向后延伸到按钮端82处的按钮84。臂88沿电接触件22的弹性梁52的外侧延伸。枢转柱90在枢转端80处或附近从臂88向外延伸。枢转杆28被构造成绕枢转柱90枢转。臂88包括穿过其的开口92。电接触件22的保持突出部68被接收在相应的开口92中。可选地，开口92可以是细长的并且具有比保持突出部68要宽的宽度，使得当弹性梁52移动和弯曲时，保持突出部68能够在开口92内向前和向后滑动。这样，例如当电线16与电接触件22匹配时和/或当枢转杆28释放电接触件22时，枢转杆28不会与电接触件22结合。
图5是电连接器14的剖视图，其示出了电线16被***到盖板32的一个线通道40中。电接触件22被定位成接收电线16。枢转杆28被示出为处于正常或向外位置，并且电接触件22被示出为处于静止位置。电接触件22的线端54与线通道40对准，使得弹性梁52干扰电线16装载到线通道40中。因此，当电线16被***到线通道40中时，电线16接合弹性梁52并迫使弹性梁52向内偏转。随着弹性梁52向内偏转，枢转杆28类似地向内枢转。
壳体26的盖板32包括形成在其中的多个接触件通道100。电接触件22和枢转杆28被接收在相应的接触件通道100中。接触件通道100通过相邻接触件通道100之间的分隔壁102来限定。接触件通道100在外端处通过盖板32的外壁104来限定。外壁104与基板30相对。基板30限定了接触件通道100的内壁。线通道40延伸穿过限定接触件通道100的前部的盖板32的前壁。线通道40对相应的接触件通道100开放，以允许电线16进入到接触件通道100中，以便与电接触件22匹配。枢转杆28从接触件通道100中向外延伸到盖板32的外部。按钮84是盖板32的暴露的外部，使得操作者可以向下按压按钮84，以将枢转杆28移动到释放位置。在一个示例性实施例中，分隔壁102包括凹部108。枢转柱90（图4中所示）被接收在凹部108中。枢转柱90可以在凹部108内枢转地接合壳体26。
在一个示例性实施例中，壳体26包括对接触件通道100开放的多个销通道110。销通道110被构造成接收匹配接触件20（图1中所示）的销。在所示实施例中，销通道110延伸穿过外壁104。销通道110位于盖板32的后部附近。电接触件22被定位在接触件通道100中，使得销梁60与销通道110对准。因此，当匹配接触件20的销被装载到销通道110中时，这些销可以被***销梁60之间，以直接形成到电接触件22的电连接。
电接触件22被接收在接触件通道100中，使得基部50沿基板30延伸。基板30包括用于将电接触件22定位在接触件通道100中的定位特征120。电接触件22的多个部分接合定位特征120，以定位电接触件22。电接触件22的线端54在枢转杆28的枢转端80处围绕梁86延伸或环绕。保持突出部68延伸到枢转杆28的相应开口92中，以将电接触件22机械地耦接到枢转杆28。因此，例如当弹性梁52在与电线16匹配期间向内弯曲时，电接触件22的运动引起枢转杆28的相应运动，例如至向内位置。类似地，枢转杆28的运动可以被传递到电接触件22，例如当枢转杆28被推动到释放位置时，枢转杆28可以使弹性梁52向内弯曲到间隙位置，以允许将电线16从壳体26移除。
图6是电连接器14的剖视图，其示出了端接到电线16的电接触件22，并且示出了与电接触件22电连接的匹配接触件20的销130。电接触件22限定了匹配接触件20和电线16之间的直接电气路径。电接触件22是单件式整体结构，其限定了匹配接触件20和电线16之间的导电路径。
在将电线16***或戳入到壳体26中期间，电线16迫使电接触件22朝向基板30向内弯曲或移动。弹性梁52向外压靠电线16，从而将电线16夹在或挤在弹性梁52和外壁104之间。弹性梁52被弹性偏压抵靠电线16，以确保电接触件22和电线16之间的可靠电连接。***部64可以接合或钻入到电线16的电导体44中。
当电接触件22向内弯曲到夹持位置时，枢转杆28同样向内移动。例如，按钮端82可以朝向基板30向内枢转到偏转位置。在该偏转位置，按钮84相对于处于正常或静止位置的按钮84向内定位。因此，枢转杆28已向内枢转或移动的视觉指示表示电线16被适当地定位在相应的线通道40中并且与电接触件22电连接。
图7是电连接器14的剖视图，其示出了处于释放位置的枢转杆28。操作者可以沿按压方向按压按钮84，以将枢转杆28移动到释放位置。随着枢转杆28向内移动，耦接到枢转杆28的电接触件22类似地向内弯曲或移动。电接触件22被移动到间隙位置，在该间隙位置，在弹性梁52与外壁104之间设置间隙，以允许将电线16拉出壳体26。一旦电线16从壳体26移除，按钮84就可以被释放，并且弹性梁52可以返回到正常或静止位置，这迫使枢转杆28枢转到正常或静止位置。
弹性梁52和相应的电线16的电导体44之间的夹持连接可选地是可分离连接。“可分离连接”是如下连接，即：其中，相应的电线16可以通过电接触件22来端接，而不损坏电接触件22和/或不损坏电线16。例如，“可分离连接”可以是如下连接，即，其中：（1）相应的电线16可以被安装到电接触件22（即，利用顺应的夹持连接捕获在弹性梁52之间），并且稍后，从电接触件22卸载（即，从弹性梁52和外壁104之间移除），而不损坏电接触件22，使得另一电线16可以被安装到电接触件22；和/或（2）相应的电线16可以被安装在相同位置或另一位置。
可选地，弹性梁52是顺应的和柔性的，以使得电接触件22能够适应更大范围的电线尺寸。例如，电接触件22能够适应至少四种不同尺寸的电线，例如但不限于18-24 AWG之间。
与至少一些其他已知的连接类型相比，例如与使用绝缘置换设计（IDC）的接触件来端接电线相比，利用电接触件22的顺应的夹持连接来端接电线可需要较小的力来实现。换言之，与至少一些已知的枢转块式连接器的枢转块相比，例如与使用IDC接触件的枢转块式连接器相比，当电线16被***到壳体26并由此端接电线16时，可需要较小的力来使弹性梁52和枢转杆28枢转打开。
与至少一些已知的枢转块式连接器相比，本文所描述和/或图示的实施例可以提供能够适应（即，以可靠的电连接来端接）更大范围的不同尺寸的电线的***式连接器。与至少一些已知的枢转式连接器相比，本文所描述和/或图示的实施例可以提供可需要较小的力来端接电线的***式连接器。本文所描述和/或图示的实施例可以提供一种***式连接器，其包括单件式接触件，以在电线和例如恒温器的匹配接触件之类的匹配接触件之间形成电连接。

Claims (9)

1.一种电连接器（14），包括：
壳体（26），其具有基板（30）和盖板（32），所述盖板（32）包括形成在其中的接触件通道（100），所述盖板（32）具有外壁（104）和前壁，所述外壁与所述基板相对，所述外壁限定所述接触件通道的外端，所述前壁限定所述接触件通道的前部，所述盖板包括对相应的接触件通道开放且延伸穿过所述盖板的前壁的线通道（40），所述线通道中的每一个被构造成在***端接期间接收电线（16），并且所述壳体包括延伸穿过所述盖板的外壁的销通道（110），所述销通道中的每一个被构造成接收匹配接触件（20）的相应销；
电接触件（22），其接收在相应的接触件通道中并通过所述壳体来保持，每个电接触件包括***式弹性梁（52），所述弹性梁（52）构造成当所述电线沿装载方向***到相应的线通道时接合所述电线，所述弹性梁具有构造成与所述电线成物理接触地接合的可分离的线接口，所述电接触件能够在所述线通道中不存在电线的静止位置和所述电接触件允许将所述电线从所述线通道移除的间隙位置之间移动，其中，每个电接触件包括销梁，所述销梁构造成在它们之间接收匹配接触件（20）的销，以夹持所述匹配接触件（20）的销并与所述匹配接触件（20）的销电匹配，以将所述电线电连接到所述销，所述销梁沿大致垂直于所述装载方向的匹配方向接收所述销，其中，每个电接触件是不同的电路的一部分并且构造成与相应的匹配接触件的销匹配；
枢转杆（28），其通过所述壳体来保持并且被耦接到相应的电接触件，所述枢转杆与相应的电接触件一起移动，其中，所述电接触件包括从所述弹性梁延伸的突出部，并且其中，每个枢转杆包括至少一个开口（92），所述至少一个开口（92）用于接收至少一个相应的突出部，以将所述电接触件机械地耦接到相应的枢转杆，以允许所述电接触件与相应的枢转杆的协调运动，每个枢转杆在枢转端（80）和按钮端（82）之间延伸，所述枢转端被可枢转地耦接到所述壳体，所述按钮端具有按钮（84），所述按钮构造成由操作者沿按压方向按压，以将相应的电接触件移动到所述间隙位置；并且
其中，当所述电线被装载到所述线通道中时，所述电接触件位于所述间隙位置和所述静止位置之间的夹持位置，在所述夹持位置，所述弹性梁与所述电线物理接触地抵靠所述电线夹紧。
2.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述销梁（60）定位在所述弹性梁和所述按钮之间。
3.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述销梁（60）构造成被直接端接到从印刷电路板延伸的所述销，以将所述电线电连接到所述印刷电路板。
4.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述电接触件（22）被构造成当所述电线被装载到所述线通道（40）中时被所述电线（16）推动到所述夹持位置。
5.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述枢转杆（28）通常位于向外位置，并且当所述电接触件（22）处于所述静止位置时，通过所述电接触件保持在所述向外位置，当所述电接触件被弯曲到所述夹持位置时，所述按钮（84）被凹入到向内位置。
6.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述按钮（84）定位成紧邻所述壳体（26）的销通道（110），所述销通道构造成接收相应的销，以将所述电接触件电连接到所述匹配接触件，所述销梁具有构造成与所述销成物理接触地接合的接触件接口（58）。
7.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述开口（92）是细长的，并且比所述突出部（68）要宽，以允许在所述弹性梁（52）的弯曲期间在所述电接触件（22）和所述枢转杆（28）之间的滑动运动。
8.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述枢转杆包括在所述弹性梁（52）的相对侧位于两侧的一对臂（88），所述臂中的每一个包括接收所述弹性梁的相应突出部（68）的相应的开口（92）。
9.如权利要求1所述的电连接器（14），其特征在于，所述按钮（84）被构造成沿按压方向被按压，以将所述枢转杆移动到释放位置，当所述枢转杆处于所述释放位置时，所述枢转杆使所述电接触件移动到所述间隙位置。
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