專利名稱：桿作用機(jī)械輔助連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本發(fā)明涉及電連接器組件。更具體地說，本發(fā)明涉及一種帶有樞轉(zhuǎn)的桿臂機(jī)構(gòu)的電連接器組件，其利用減小的配合力使該連接器保險(xiǎn)地配合和不配合，同時(shí)可防止連接器在無意之中松開和在配合期間對(duì)不準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
用于機(jī)動(dòng)車和其他應(yīng)用的電連接器組件經(jīng)常使用很多的端子并且要求很大的配合力以確保插頭和插座之間可靠連接。為適當(dāng)?shù)剡B接這種連接器，必須克服來自各端子和這些本體(housing)的很大的摩擦力。同樣，為了適當(dāng)?shù)卦跒樗鼈兘⒌沫h(huán)境中起作用，必須固定插頭和插座以保證電連接不斷開而不造成電路開路。
傳統(tǒng)的電連接器使用包括螺釘、彈簧、棘爪、扣鉤、卡銷機(jī)構(gòu)以及其它裝置的閉鎖設(shè)備幫助保護(hù)電連接器并防止偶然脫開。然而，許多這樣的閉鎖裝置很不實(shí)用，而且常常物理上延伸超出電連接器插件的主要幾何邊界之外。以前的連接器的大的幾何尺寸限制了它們?cè)谟邢蘅臻g內(nèi)的使用。
以前的桿輔助機(jī)構(gòu)也使用了在連接器組件的一半上的轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪和在該組件的另一半上的銷或者凸輪隨動(dòng)件。凸輪軸的輪廓到轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)距離的改變，由轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪將所述連接器兩半部分一起拉動(dòng)，使所述銷與凸輪槽的周邊隨動(dòng)。利用從桿到中心轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的距離長于從凸輪槽中銷上的接觸點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離來實(shí)現(xiàn)機(jī)械增益。
沿相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的徑向方向在銷上施加有切向力而且要求繞凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)的行進(jìn)路程長。傳統(tǒng)的凸輪和凸輪隨動(dòng)件連接器組件常常要求至少轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，以使兩半部分連接器完全配合或不配合。
雖然以前已使用了這種保險(xiǎn)的電連接器的方法，但若在連接器沒有適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)之前施加配合力、或當(dāng)施加配合力時(shí)連接器沒對(duì)準(zhǔn)、或當(dāng)連接器閉鎖機(jī)構(gòu)沒有適當(dāng)固定時(shí)將出現(xiàn)一些問題。這可能由連接器初始對(duì)準(zhǔn)不當(dāng)以及由于施加搖動(dòng)的或不一致的力導(dǎo)致閉鎖機(jī)構(gòu)歪扭或其他不當(dāng)閉合的未對(duì)準(zhǔn)而引起。另外，可能因施壓角度難于控制而導(dǎo)致機(jī)械增益下降。同樣，因?yàn)樾枰獙⑿谐倘菁{在凸輪槽的周邊之內(nèi)和經(jīng)常要求較大的角位移以使連接器組件配合和不配合，傳統(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)往往過大且過于笨重。并且，在常規(guī)的凸輪輔助連接器組件中，因?yàn)殇N的直徑被包括于一種矩臂運(yùn)動(dòng)(例如，配合)中，而不包括于另一運(yùn)動(dòng)(例如，不配合)中，連接器配合和不配合的配合力是不相等的。以前為克服這些挑戰(zhàn)的一些嘗試都不能同時(shí)適當(dāng)?shù)乜紤]所有的方面。也就是說，缺少一種合適的閉鎖機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)可被用于使用較大的配合力并利用較小的角位移量保險(xiǎn)地緊固和脫開電連接器組件，同時(shí)可在被限制于凸輪周邊內(nèi)的機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)的行程中防止組件無意地分開。
以前沒有一種電連接器桿鎖組件可使用要求適當(dāng)結(jié)合多端插頭和插座結(jié)構(gòu)的大的配合力同時(shí)可充分防止桿鎖連接器的不經(jīng)意地脫開、而且還能提供一種利用蓋殼(cover housing)的幾何投影之內(nèi)的機(jī)械行程進(jìn)行操作以促使電連接器組件的兩半部分適當(dāng)連接而提供配合和閉鎖所述連接器組件的有效和可靠的裝置的桿鎖機(jī)構(gòu)。
所需要的是一種新型電連接器桿鎖組件，該組件在配合的過程中可適當(dāng)?shù)厥┘哟蟮呐浜狭Γ瑫r(shí)提供緊湊的桿臂殼并減小所述臂必須位移的角距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于借助于使用桿臂機(jī)構(gòu)和凸輪系統(tǒng)使需結(jié)合的導(dǎo)電性元件之間建立和保證電接觸的電連接器組件和方法，以便轉(zhuǎn)動(dòng)桿臂時(shí)以減小的配合力使連接器保險(xiǎn)地配合和不配合。本發(fā)明提供一種帶有凸輪槽的桿臂連接器，以便與相應(yīng)的底腳插座(base housing)的凸輪隨動(dòng)件突起(凸銷)嚙合。根據(jù)行程桿臂與凸輪隨動(dòng)件突起(凸銷)在凸輪槽內(nèi)嚙合，并且凸輪隨動(dòng)件突起(凸銷)通過凸輪槽的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明也提供將桿臂連接器保險(xiǎn)地準(zhǔn)備在預(yù)鎖位置的桿鎖機(jī)構(gòu)。然后，該桿鎖機(jī)構(gòu)通過底腳插座自動(dòng)地偏轉(zhuǎn)到能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦桿臂被充分轉(zhuǎn)動(dòng)并且連接器兩半部分完全配合，連接器鎖機(jī)構(gòu)牢固連接。
本發(fā)明提供一種用于電連接器組件的簡單而強(qiáng)有力的桿鎖以保險(xiǎn)而放心地使電插頭和插座結(jié)構(gòu)結(jié)合，從而確保電氣連接并完成電路。桿鎖機(jī)構(gòu)提供保證電路完整的保險(xiǎn)而可檢驗(yàn)的裝置。
當(dāng)所述引端數(shù)量增加并且相應(yīng)的需要的配合力同樣增加時(shí)，保險(xiǎn)而可靠地連接多端電連接器的任務(wù)存在困難的挑戰(zhàn)。需要用大的力時(shí)，插頭和插座結(jié)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)誤差可能導(dǎo)致各引端的應(yīng)力過高，結(jié)果造成導(dǎo)體破裂或絕緣體損壞，以及被推引端不能與相應(yīng)的接受部分配合和結(jié)合。類似地，若不采用可確保連接器和插座充分而適當(dāng)配合的裝置可能導(dǎo)致電連接器的性能不一致和不穩(wěn)定。而這些弊病將導(dǎo)致出現(xiàn)故障或斷續(xù)連接，而一旦對(duì)這種產(chǎn)品進(jìn)行組裝，由于需要進(jìn)行大量發(fā)現(xiàn)并修理故障的工作以檢測(cè)出現(xiàn)故障的組件，因而大大提高了產(chǎn)品的成本。
以前的連接器組件沒有使用用于連接器的桿臂機(jī)械輔助組件，其中凸輪隨動(dòng)件(凸銷) 的運(yùn)動(dòng)路徑直接對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪的中心，并且沿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度方向?qū)⑶邢蛄χ苯邮┘佑谕逛N上。本發(fā)明的組件可使行程延伸到凸輪槽輪廓之外。因?yàn)樾谐淌寝D(zhuǎn)動(dòng)角度和銷與軸之間距離的函數(shù)，所述凸輪比在以前的連接器組件中的凸輪更緊湊。此外，利用本發(fā)明的組件，由于其直接與凸輪的位置有關(guān)可對(duì)壓力角度進(jìn)行控制。
本發(fā)明的桿型電連接器組件比傳統(tǒng)的凸輪系統(tǒng)所需的角位移減少了近一半。通過采用本發(fā)明的被改進(jìn)的設(shè)計(jì)，軸的角位移可減少到四十五到六十度。利用這種配置可減少角位移距離θ，因而在每半個(gè)連接器后方處的導(dǎo)線和連接器的干擾更小。另外，配合力和不配合力將基本相同。
本發(fā)明借助于桿臂組件和凸輪系統(tǒng)可消除對(duì)準(zhǔn)誤差同時(shí)減小所需的配合力并可提供緊湊插件，通過該插件實(shí)現(xiàn)必要的行程，以便在插頭和插座結(jié)構(gòu)之間建立密切的電連接的機(jī)械輔助部分。本發(fā)明使用新穎的凸輪桿機(jī)構(gòu)，這可使插座和連接器結(jié)構(gòu)之間保險(xiǎn)而穩(wěn)定連接，可防止已結(jié)合的連接器組件不經(jīng)意地脫開。
本發(fā)明的方法可使使用者安全而可靠地配合并閉鎖具有很多引端和大配合力的連接器和插座，同時(shí)可避免對(duì)準(zhǔn)誤差，消除斷續(xù)連接，并且改進(jìn)整體產(chǎn)品的可靠性。
利用桿臂連接器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，該桿臂連接器包括殼；樞轉(zhuǎn)地安裝在殼上的帶有凸輪槽的桿臂；桿鎖；及包括凸銷的底腳插座，其中在桿鎖由底腳插座偏轉(zhuǎn)之后通過凸輪槽使凸銷嚙合。借助于使桿臂從開啟位置轉(zhuǎn)動(dòng)到關(guān)閉位置，凸輪槽與凸銷嚙合，借此將桿臂連接器拉進(jìn)底腳插座到達(dá)連接位置?？陕犚姷目}聲、觸覺的反饋、或其他感官征兆指示使得使用者了解已完成連接。
雖然附圖中給出了具體尺寸以詳細(xì)表述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解亦可使用其他尺寸來獲得類似的令人滿意的結(jié)果。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的上述和其他特點(diǎn)及它們的獲得方式將更加清楚，而且還可更深入地理解發(fā)明本身。附圖中圖1A是本發(fā)明的桿臂連接器的前透視圖，其示出了桿臂連接器的定位結(jié)構(gòu)；圖1B是本發(fā)明的桿臂連接器的后透視圖，其示出了規(guī)定的導(dǎo)線通向桿臂連接器后部的路徑；圖2是本發(fā)明的連接器組件的側(cè)視圖，其示出了桿臂連接器和底腳插座；。
圖3A是本發(fā)明的連接器組件的側(cè)視圖，其圖示說明了表示剛好在初始嚙合之前凸銷和凸輪槽之間的被設(shè)計(jì)的相互作用的預(yù)鎖位置；圖3B是本發(fā)明的連接器組件剛好在初始嚙合之后桿鎖被偏轉(zhuǎn)時(shí)的側(cè)視圖，其圖示說明了凸銷和凸輪槽之間的被設(shè)計(jì)的相互作用；圖4是本發(fā)明的連接器組件的側(cè)視圖，其圖示說明了連接器組件在完全嚙合和被鎖的位置；圖5是本發(fā)明的連接器組件的側(cè)視圖，其圖示說明了進(jìn)行連接時(shí)桿臂的施加力、底腳插座和桿臂連接器之間的配合力、凸銷上的反作用力、及端子到端子的配合力。
圖6是本發(fā)明的連接器組件的側(cè)視圖，其圖示說明了應(yīng)用所述桿臂連接器和底腳插座的幾何結(jié)構(gòu)時(shí)所施加的力、反作用力、及連接器配合力；圖7是本發(fā)明的桿臂細(xì)節(jié)的側(cè)視圖，其圖示說明了作為桿臂樞轉(zhuǎn)軸和凸銷之間的距離與桿臂的角位移距離的函數(shù)的行程的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種用于在導(dǎo)電性元件之間建立和維持電接觸的電連接器組件和方法。轉(zhuǎn)動(dòng)桿臂時(shí)，借助于使用桿作用機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)和凸輪系統(tǒng)使導(dǎo)電性元件結(jié)合，以便利用被減小的配合力使所述連接器保險(xiǎn)地配合和不配合。本發(fā)明還提供一種桿鎖機(jī)構(gòu)以將準(zhǔn)備進(jìn)行配合的兩半部分連接器組件預(yù)鎖，而使這些導(dǎo)電性元件適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，以防止這些導(dǎo)電性元件不經(jīng)意地脫開。
本發(fā)明提供一種用于電連接器組件的桿作用機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)，以便保險(xiǎn)而放心地使電氣插頭和插座構(gòu)件結(jié)合，從而確保電氣連接并完成電路。桿臂機(jī)械輔助部分設(shè)有保證電路完整的保險(xiǎn)而可檢驗(yàn)的裝置。類似地，本發(fā)明的桿鎖設(shè)有可選擇地保持開啟的棘爪結(jié)構(gòu)，以便安全而保險(xiǎn)地將連接器保持在預(yù)鎖位置，以進(jìn)一步為導(dǎo)電性元件的配合作準(zhǔn)備。
當(dāng)引端的數(shù)量增加并且相應(yīng)的所需的配合力同樣增大時(shí)，對(duì)保險(xiǎn)而可靠地結(jié)合多端電連接器的任務(wù)提出了困難的挑戰(zhàn)。由于所需的力很大，插頭和插座結(jié)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)誤差在各引端上可能導(dǎo)致極高的應(yīng)力，結(jié)果造成導(dǎo)體破裂或絕緣體損壞，以及使被推的引端不能與相應(yīng)的接受部分配合和結(jié)合。同樣，若不采用可確保連接器和插座完全而合適地配合的裝置可能導(dǎo)致電連接器的性能不一致和不穩(wěn)定。這些弊病將導(dǎo)致出現(xiàn)故障或間斷續(xù)連接，而一旦對(duì)這種產(chǎn)品進(jìn)行組裝，由于需要進(jìn)行大量發(fā)現(xiàn)并修理故障的工作以檢測(cè)出現(xiàn)故障的組件，因而大大提高了產(chǎn)品的成本。
本發(fā)明采用了借助于使用凸輪設(shè)計(jì)將連接器組件的導(dǎo)電元件之一上的凸銷拽入相應(yīng)的導(dǎo)電元件中的桿臂機(jī)械輔助部分。利用本發(fā)明的桿臂機(jī)械輔助設(shè)備，使凸銷的運(yùn)動(dòng)路徑直接對(duì)準(zhǔn)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，并且沿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度方向?qū)⑶邢蛄χ苯邮┘佑谕逛N上。
利用本發(fā)明的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾枰男谐虥]有受到凸輪輪廓的限制，可使凸輪緊湊。行程是轉(zhuǎn)動(dòng)角度和凸輪隨動(dòng)件銷與桿軸之間距離的函數(shù)。另外，本發(fā)明可對(duì)直接與凸輪的位置相關(guān)的壓力角進(jìn)行控制。而且，可將要求的角位移距離大大減小到基本為45到60度。如圖IA和IB所示，由于角位移路徑縮短，桿對(duì)伸出連接器組件之外的導(dǎo)線190不產(chǎn)生影響。另外，由于桿臂向上朝連接器鎖111轉(zhuǎn)動(dòng)，本發(fā)明可節(jié)省組件空間，同樣也節(jié)省了插件空間。通過沿與桿臂連接器101相同的運(yùn)動(dòng)方向使桿臂103朝連接器鎖111運(yùn)動(dòng)，沿相同方向傳遞配合力，借此可使配合力降低。
圖2圖示說明了處于完全未配合狀態(tài)的連接器組件100。應(yīng)該了解的是，在以下的附圖中連接器組件100的桿臂連接器101包括本發(fā)明的桿臂103的機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)，但可以在桿臂連接器101和底腳插座的102之間顛倒分開的插頭和插座構(gòu)件，而不會(huì)改變本發(fā)明的連接器組件100的整體結(jié)構(gòu)。為了簡明和方便起見，將參考如圖2所示的桿臂連接器101和底腳插座102構(gòu)件。
圖2示出了桿臂連接器101和底腳插座102。在底腳插座102中，電接觸點(diǎn)194形成在底腳插座102的前后方向，如方向線z-z′所表示的那樣。電接觸點(diǎn)194在底腳插座的高度方向上互相平行地形成幾行，如方向線h-h′所表示的那樣，并且在底腳插座的寬度方向上形成幾列(未示出)。電端子192形成于每一電接觸點(diǎn)194的相對(duì)側(cè)?？蛇x擇的是，完全組裝連接器組件100時(shí)，桿臂連接器101和底腳插座102也可以襯以柔軟的不滲透的材料，以防止液體和蒸汽觸及接觸點(diǎn)194。
在桿臂連接器101中，腔室191被形成互易形式(reciprocal fashion)，以容納這類被用于底腳插座102中的電接觸點(diǎn)194。可用很多方式中的任一種制成電接觸點(diǎn)194，這些方式包括(但不限于)薄片端子(blade terminals)、針開端子、端子排、邊緣連接器等，只要桿臂連接器101上的腔室191和底腳插座102上的電接觸點(diǎn)194形成結(jié)合成完整電路的物理結(jié)合點(diǎn)的兩半部分即可?？蓪⑶皇?91安排成如圖1A所示的平行的行和列，或者以任何方式在底腳插座102上容納電接觸點(diǎn)194的結(jié)合部分。
回到圖2，底腳插座102還包括凸銷104。同樣，在底腳插座102的相對(duì)側(cè)上設(shè)有相應(yīng)的凸銷(未示出)，因此在底腳插座102上有一對(duì)凸銷。底腳插座102還包括在底腳插座102的外側(cè)部分上沿z-z′方向延伸的桿鎖偏轉(zhuǎn)器106。桿鎖偏轉(zhuǎn)器106用于通過使桿鎖105偏轉(zhuǎn)離開桿鎖棘爪121而將桿鎖105從嚙合位置(即與桿鎖棘爪121嚙合)運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)位置，借此使桿臂103轉(zhuǎn)動(dòng)并通過凸輪槽107與凸銷104嚙合。
桿臂連接器101形成連接器組件100的相應(yīng)側(cè)(reciprocal side)并用于與底腳插座102聯(lián)合。桿臂101包括由絕緣材料制成的殼109和桿臂103。連接器鎖111被形成為桿臂連接器殼109的一部分并可用于使桿臂103處于完全被鎖的位置。桿臂103包括桿鎖105，通過該桿鎖，可將桿臂103保持于預(yù)鎖位置以與底腳插座102配合。桿臂103樞轉(zhuǎn)地安裝在連接器殼109的桿臂樞轉(zhuǎn)軸117上。桿臂103還包括凸輪槽107，由該凸輪槽嚙合底腳插座102的凸銷104。凸輪槽107包括偏心的接受部分113，該部分在桿臂103的邊緣向外略漸縮，以有利于當(dāng)桿臂連接器101和底腳插座102配合時(shí)接納凸銷104。
桿鎖105從桿臂103延伸并被連接到桿臂103的至少一端。例如，如圖2所示，桿鎖105可被形成為桿臂103的突出部。當(dāng)桿臂105由桿鎖偏轉(zhuǎn)器106偏轉(zhuǎn)時(shí)，桿鎖105的結(jié)構(gòu)能作出彈性響應(yīng)。桿鎖105基本與桿臂103的桿臂橫梁119相對(duì)，使得桿臂橫梁119沿h-h′方向向上朝連接器鎖111升高，桿鎖105沿h-h′方向向下運(yùn)動(dòng)離開連接器鎖111。在圖2中圖示說明的預(yù)鎖位置，示出了與桿鎖棘爪121嚙合的桿鎖105。這種嚙合的重要性將在圖3A和3B中進(jìn)一步討論。
還如同在圖1A和圖2中被圖示說明的那樣，例如，桿臂連接器101也可包括一或多個(gè)如鍵或狹槽之類的桿臂定向結(jié)構(gòu)115，用于幾何地辨別桿臂連接器101的方位。同樣，底腳插座102可包括相應(yīng)地用于幾何辨別底腳插座102方位的相應(yīng)的底腳插座定向結(jié)構(gòu)116。通過使桿臂定向結(jié)構(gòu)115與底腳插座定向結(jié)構(gòu)116配合，可在桿臂連接器101和底腳插座102之間建立準(zhǔn)確和可靠的連接。
圖2圖示說明在完全開啟狀態(tài)的連接器組件100，其中桿臂連接器101和底腳插座102是分開的且即將結(jié)合。圖2示出了在預(yù)鎖位置的桿臂連接器101，在該位置桿鎖105與桿鎖棘爪121嚙合。在此狀態(tài)中，桿臂橫梁119被定位于導(dǎo)線190上方，使得桿臂連接器101與底腳插座102完全配合所需的角位移距離大致為45到60度。
在圖3A和圖3B中進(jìn)一步圖示說明了連接器組件100的初始操作。圖3A圖示說明了在預(yù)鎖位置的連接器組件100，其示出了就在初始嚙合之前在凸銷104和凸輪槽107的偏心接受部分113之間被設(shè)計(jì)的相互作用。如在圖3A上進(jìn)一步示出的那樣，桿臂103的凸輪槽107具有被形成為用于接受底腳插座102的凸銷104的偏心接受部分113。相應(yīng)的第二凸輪槽(未示出)被形成于桿臂103的相對(duì)側(cè)上，而相應(yīng)的凸銷(未示出)被形成于底腳插座102的相對(duì)側(cè)上。正由于這兩個(gè)凸銷對(duì)于底腳插座102寬度的中心彼此為鏡象，所述兩個(gè)凸輪槽相對(duì)于桿臂103寬度的中心為鏡象。
桿臂橫梁119沿h-h′方向被升高并且被帶進(jìn)如圖3A所示的位置，借此使桿鎖105與桿鎖棘爪121嚙合?？蛇x擇地形成在殼109中的保持開啟棘爪123在殼109上可進(jìn)一步保證桿臂連接器101處于預(yù)鎖位置。若桿臂連接器101被插入底腳插座102中到達(dá)此預(yù)鎖位置，凸銷104在凸輪槽107的接受位置113處被朝著桿臂103向上推動(dòng)。當(dāng)凸銷104越過凸輪槽107的偏心接受部分113的邊緣時(shí)，凸銷104卡入預(yù)鎖位置(圖3B中清楚示出)，而到達(dá)由桿鎖105和桿鎖棘爪121提供的保持力所強(qiáng)加的臨時(shí)物理限制。
如在圖3B進(jìn)一步示出的那樣，當(dāng)使用者繼續(xù)將桿臂連接器101插入底腳插座102超過預(yù)鎖位置時(shí)，桿鎖偏轉(zhuǎn)器106與桿鎖105嚙合并使桿鎖105從被鎖位置(即用桿鎖棘爪121鎖定的位置)運(yùn)動(dòng)到自由轉(zhuǎn)動(dòng)位置，在該位置，由于桿鎖105現(xiàn)在被偏轉(zhuǎn)離開桿鎖棘爪121，可使桿臂103自由轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著桿鎖105被偏轉(zhuǎn)后，電接觸點(diǎn)194的位置為這些觸點(diǎn)還沒有與桿臂連接器101的腔室191接觸。同樣，在凸輪槽107與凸銷104的進(jìn)一步嚙合完成之前，凸銷104一直被保留在預(yù)鎖位置。如上所示，在鏡象的凸銷和凸輪槽對(duì)上也發(fā)生類似的嚙合動(dòng)作。當(dāng)桿臂橫梁119被朝著連接器鎖111向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸銷104由凸輪槽107進(jìn)一步嚙合，并且桿臂連接器101和底腳插座102一起被拉到被配合的位置。桿臂橫梁119被向上轉(zhuǎn)動(dòng)，初始的轉(zhuǎn)動(dòng)力還用于克服殼109和桿臂103之間由可選擇的保持開啟棘爪123提供的保持力。
如圖4所示出的那樣，當(dāng)桿臂橫梁119沿h-h′方向運(yùn)動(dòng)并到達(dá)它朝連接器鎖111行進(jìn)的滿標(biāo)度時(shí)，連接器鎖111與桿臂橫梁119嚙合。同樣，若桿臂橫梁119沿h-h ′方向運(yùn)動(dòng)，桿臂103繞桿臂樞轉(zhuǎn)軸117轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致凸輪槽107進(jìn)一步與凸銷104嚙合，并且在凸銷104上施加具有如圖5所示的基本沿z-z′方向的連接配合力分量Fm的壓力。樞轉(zhuǎn)軸117被置于桿臂連接器101上的中心，借此在連接器組件100的中心傳遞桿臂連接器101的配合力。
圖5中還示出了沿運(yùn)動(dòng)弧線a-a′施加的用于轉(zhuǎn)動(dòng)桿臂橫梁119的力Fa。如上所述，通過使桿臂103沿與桿臂連接器101的行進(jìn)相同的方向朝連接器鎖111運(yùn)動(dòng)(即桿臂103和桿臂連接器101兩者朝底腳插座102運(yùn)動(dòng))，施加的力Fa在相同運(yùn)動(dòng)方向有效地傳遞配合力，從而產(chǎn)生較低的總配合力。
返回到圖4，通過在凸銷上的凸輪槽107施加在凸銷104的凸輪動(dòng)作壓力，當(dāng)桿臂橫梁119朝著連接器鎖111轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起桿臂連接器101沿z-z′方向線性運(yùn)動(dòng)并且桿臂連接器101被拉入底腳插座102，直到桿臂橫梁119遇到機(jī)械制動(dòng)、例如圖4所示的連接器鎖111為止。桿臂橫梁119遇到這種對(duì)應(yīng)于桿臂橫梁119的角運(yùn)動(dòng)的滿標(biāo)度的端點(diǎn)的機(jī)械制動(dòng)。桿臂橫梁119和連接器鎖111匯合以形成用于引到桿臂連接器101中引向腔室191的導(dǎo)線190的保護(hù)罩。此時(shí)，桿臂橫梁119位于它的相應(yīng)于沿弧線a-a′行進(jìn)的端點(diǎn)的完全閉合位置，并且桿臂連接器101處于沿z′-z方向線性行進(jìn)的端點(diǎn)。
如果操作者要求連接器組件不配合，該過程與壓下連接器鎖111的情況相反，桿臂橫梁119沿弧線a′-a以相反方向朝它的初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，桿臂103的這種轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)使凸輪槽107抵靠凸銷104并迫使桿臂連接器101沿z-z′以相反方向線性運(yùn)動(dòng)離開底腳插座102。同時(shí)，當(dāng)桿臂橫梁119進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)使桿臂連接器101從底腳插座102抽出，借此使電接觸點(diǎn)194與腔室191不連接，進(jìn)而斷開電連接。當(dāng)桿臂橫梁119被轉(zhuǎn)回到它的開始位置時(shí)，凸輪槽107已驅(qū)動(dòng)凸銷104回到它的初始位置。這時(shí)，桿臂103再次位于它的預(yù)鎖位置，并且凸輪槽107和凸銷104返回到它們行進(jìn)的初始位置。
如圖6所示，本發(fā)明可對(duì)壓力角α進(jìn)行控制以提高機(jī)械利益，同時(shí)利用小的角位移距離a-a′以使連接器配合和不配合。因?yàn)榫嚯xr1保持相同而與桿臂103轉(zhuǎn)動(dòng)行進(jìn)的方向無關(guān)，配合力和不配合力基本相同。因?yàn)槿鐖D6和圖7所示的那樣，所需的行程不必容納在凸輪的周邊之內(nèi)，凸輪機(jī)構(gòu)可以呈流線型。另外，通過控制壓力角α，可控制凸銷104和底腳插座102的下緣之間的距離d并使之最小，結(jié)果可減小凸銷104上的反作用力，并導(dǎo)致在底腳插座102的下緣和安裝底腳插座102的印刷線路板上獲得減小的反作用力矩。
圖7進(jìn)一步圖示說明了行程L是距離r1和角位移距離θ的函數(shù)。如參考圖6所討論的那樣，距離r1和距離r2基本上相同，因而產(chǎn)生基本相同的配合力和不配合力。因?yàn)閷⒔俏灰凭嚯xθ減小到大致為45到60度，行程L沒有被限制在凸輪槽107的周邊并且可大于凸輪槽輪廓的距離d2。
除上面所描述的示例性實(shí)施方式之外，另外的特點(diǎn)包括對(duì)凸輪槽形成基本彎曲和/或偏置的起始入口(偏心接受)部分，以有助于凸銷與凸輪槽的初始嚙合。基本彎曲的配置和/或偏置的配置可進(jìn)一步減小在預(yù)鎖位置處的壓力角α。此外，在其他一些實(shí)施方式中，通過采用與凸銷嚙合的不對(duì)稱的凸輪槽，凸銷的運(yùn)動(dòng)路徑可以是非線性的。通過改變凸銷和凸輪槽嚙合的幾何形態(tài)可減小壓力角，可減小所施加的力，并且根據(jù)具體應(yīng)用，還可減小桿臂上的反作用力。
本發(fā)明的方法可使使用者保險(xiǎn)而可靠地配合和鎖住具有很多的引端和大的配合力的連接器和插座，同時(shí)可防止對(duì)準(zhǔn)誤差，消除斷續(xù)連接，并且可改進(jìn)整體產(chǎn)品的可靠性。
雖然結(jié)合一些示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述和實(shí)施，但是本發(fā)明不受以上所述的限制，而可以作出各種改型和等同變換，顯然，這些改型和等同變換亦應(yīng)落入所附權(quán)利要求請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.減小連接器配合力和對(duì)準(zhǔn)誤差的桿型電連接器，該連接器包括包括凸銷的底腳插座；及與所述底腳插座配合的桿臂連接器，該桿臂連接器包括帶有與所述底腳插座的凸銷嚙合的凸輪槽的桿臂，其中，所述桿臂在行程中與所述凸輪槽中的所述凸銷嚙合，并且所述凸銷通過所述凸輪槽的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述凸銷的運(yùn)動(dòng)路程直接對(duì)準(zhǔn)所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)從而將所述行程延伸到所述凸輪槽輪廓之外。
3.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述桿臂具有的角位移范圍小于60度。
4.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述桿臂連接器還包括將所述桿臂連接器保持在預(yù)鎖位置的桿鎖。
5.如權(quán)利要求4所述的桿類型電連接器，其中，所述底腳插座還包括桿鎖偏轉(zhuǎn)器以偏轉(zhuǎn)所述桿臂鎖使所述桿臂連接器轉(zhuǎn)動(dòng)并進(jìn)一步使所述凸輪槽與所述凸銷嚙合，將所述桿型電連接器拉到被配合的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的桿型電連接器，其中，所述桿鎖被形成為所述桿臂的突出部分，以當(dāng)所述桿鎖偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)所述桿鎖時(shí)提供彈性響應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述桿臂連接器還包括保持開啟的棘爪。
8.如權(quán)利要求2所述的桿型電連接器，其中，所述行程的距離大于所述凸輪槽輪廓的距離。
9.如權(quán)利要求2所述的桿型電連接器，其中，所述配合力和不配合力基本相同。
10.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述凸輪槽包括偏心接受部分。
11.如權(quán)利要求1所述的桿型電連接器，其中，所述桿臂連接器還包括定向結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求1所述的桿類型電連接器，其中，所述底腳插座還包括底腳插座定向結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求3所述的桿型電連接器，其中，所述桿臂的角位移與所述桿臂連接器的線性運(yùn)動(dòng)的方向相同。
14.如權(quán)利要求13所述的桿型電連接器，其中，所述桿鎖連接器還包括連接器鎖，該連接器鎖與所述桿臂在桿臂的角位移端點(diǎn)嚙合，借此當(dāng)所述桿臂連接器和所述底腳插座配合時(shí)保證所述桿臂處于所述連接器鎖中。
全文摘要
一種桿型電連接器組件采用樞轉(zhuǎn)的桿臂以有利于在連接器的兩半部分之間使用減小的連接配合力將所述兩半部分保險(xiǎn)地配合和不配合。所述組件使用具有凸銷的插座和帶有相應(yīng)的凸輪槽的連接器。所述連接器包括引導(dǎo)必要的配合力的桿臂。在行程中桿臂與凸銷嚙合于凸輪槽中，并且凸銷通過凸輪槽的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明還提供一種桿鎖機(jī)構(gòu)以保險(xiǎn)地將桿臂連接器準(zhǔn)備于預(yù)鎖位置。然后桿鎖機(jī)構(gòu)自動(dòng)地被底腳插座偏轉(zhuǎn)到能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦桿臂充分轉(zhuǎn)動(dòng)，并且連接器的兩半部分完全配合，連接器鎖機(jī)構(gòu)保證所述連接。
文檔編號(hào)H01R13/62GK101023564SQ200580027633
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者克里斯托弗·狄龍, 陳平 申請(qǐng)人:Jst公司