專利名稱：電接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電接頭，更具體地講是涉及呈現(xiàn)低插裝力的汽車用電接頭。
在機動車的電系統(tǒng)中，通常在一對分立的導(dǎo)線之間具有電連接器。并且還已知道，在一分離的導(dǎo)線之間和一凸形導(dǎo)電觸刀之間或者甚至在一對凸形導(dǎo)電觸刀之間設(shè)置電連接器。這些傳統(tǒng)的電連接器可具有筒式或者盒式的形狀，以接納凸形部件。在以下的美國專利中公開了這類傳統(tǒng)的電連接器的例子1989年1月17日授予Roy等人的名稱為“電接頭插座和與之相適應(yīng)的電元件殼體”的4798545號專利、1985年7月30日授予Cairns等人的名稱為“觸刀耦合接頭”的4531808號專利、1984年7月17日授予Inoue等人的名稱為“連線器接頭”的4460239號專利以及1984年7月29日授予Inoue等人的名稱為“連接器接頭”的4451109號專利。這些專利的公開內(nèi)容在本申請中引作參考。
在汽車工業(yè)中已經(jīng)使用的另一種電連接器的結(jié)構(gòu)包括四個側(cè)壁，這些側(cè)壁按盒式形狀折疊并具有延伸的導(dǎo)電尾部，導(dǎo)電尾部可以夾持分離的導(dǎo)線。一對彈性梁在盒中從相對的壁伸出。每一梁大致是平的，并具有一個沿梁的縱向長度的大部分延伸的中心槽。
傳統(tǒng)的電連接器受到許多限制。這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的觸刀形狀導(dǎo)致凸形觸刀在其中的大插裝力。凸形觸刀擠壓每一梁超過了材料的彈性限度，以至于每一觸刀具有一個永久的壓縮變形。因此，觸刀可能與凹形電連接器不良配合。另外，這些傳統(tǒng)的電連接器容易氧化，從而產(chǎn)生不良的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明，一個電接頭的優(yōu)選實施例具有一個導(dǎo)電梁，此梁彈性地連接至一個導(dǎo)電壁。梁進一步具有一對外置的臺肩和一個在其間彈性設(shè)置的舌片。在本發(fā)明的另一種實施方式中，一對梁在盒式電接頭中相對設(shè)置，每一梁具有一個舌片和一對外置的臺肩。本發(fā)明的電接頭優(yōu)選用于汽車的電系統(tǒng)中。
與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的電接頭的優(yōu)點在于本發(fā)明的梁提供了相配合導(dǎo)電部件的低插裝力，同時不容許梁變形超過其要求的彈性限度。另外，可以實現(xiàn)相配合的部件的低的并且可以預(yù)計的取出力。在相配合的部件從凹形電接頭中取出的過程中，相配合的部件和本發(fā)明的梁之間產(chǎn)生氧化物和雜物的擦除動作。本發(fā)明的電接頭還為相配合的部件提供了大的配合面積(target area)，同時防止了不希望的側(cè)向轉(zhuǎn)動或者斜插。本發(fā)明的電接頭的梁被設(shè)計成在初始插入階段機械和電性接觸凸形部件，并且在完全插入時提供大的接觸面積。當(dāng)凸形部件完全安裝，本發(fā)明的電接頭還產(chǎn)生了一個電短路路徑。本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將從下面結(jié)合附圖所做的說明以及權(quán)利要求中變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明的電接頭的優(yōu)選實施例的透視圖；圖2是部分剖開的透視圖，它顯示圖1所示的本發(fā)明的電接頭的優(yōu)選實施例；圖3是沿圖1中的線3-3截取的剖視圖，用于顯示本發(fā)明的電接頭的優(yōu)選實施例；圖4是沿圖1中的線4-4截取的剖視圖，用于顯示本發(fā)明的電接頭的優(yōu)選實施例；圖5是與圖3相似的剖視圖，用于顯示插入至本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電接頭中的凸形觸刀；圖6是部分展開的立體圖，用于顯示圖1的本發(fā)明的電接頭的另一實施例；圖7是一個曲線圖，用于顯示凸形觸刀插入圖1中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電接頭中的插入力；圖8是一個曲線圖，用于顯示凸形觸刀插入現(xiàn)有的電連接器中的插入力。
本發(fā)明的電接頭20的優(yōu)選實施例在圖1中示出。本發(fā)明的電接頭20最好是一個由四個壁22、24、26和28界定的凹盒式(female box type)連接器。尾部30具有多個耳片32，這些耳片圍繞絕緣的分離銅導(dǎo)線34的裸端夾緊。
由于此優(yōu)選實施例的電接頭20的盒形部分大致呈鏡象對稱，因此下面將僅詳細描述與壁22相鄰的部分。正如可以從圖2-4中清楚地看到的，梁40是由一對外置臺肩(outboard shoulder)42界定的，并具有一個舌片44，舌片44在其鄰接部分45處可彎曲地連接至梁40。臺肩42通過引導(dǎo)彎部46連接至壁22。當(dāng)處于其正常狀態(tài)時(如圖3中所示)，每一臺肩42偏離縱軸50約4°。舌片44具有第一彎曲部分52、平的中間部分54和反彎曲部分56。舌片44的末端邊緣58大致指向壁22，并靠近彎部46。平的部分54按與縱軸50成1°角取向。
回折腿70通過雙叉形彎部74彈性地連接至梁40的末端72。沿腿70的一個側(cè)角靠近邊緣78處設(shè)有一個斜切部分76。這可防止在腿70觸壓壁22時擦傷壁22。一對回折止擋部分90從梁40的末端72伸出。每一回折止擋部分90的邊緣92用于抵觸壁22，以防止梁40過分壓縮。
舌片固位部分100從壁22上彎曲，并位于引導(dǎo)彎部46之間。舌片固位部分100覆蓋舌片44的末端58。舌片固位部分100輔助(relieve)引導(dǎo)彎部46，從而容許臺肩42更容易彎曲。當(dāng)凸形觸刀120(見圖5)完全安裝就位時，舌片固位部分100還保持舌片44固位。另外，舌片固位部分100還可防止在凸形觸刀120(見圖5)開始插入時舌片44受到損壞。在壁22中還切出一個窗口122，壁22的一部分124由此向內(nèi)彎曲。
本發(fā)明的電接頭20最好由標(biāo)號為CA197的銅合金制造，但也可以由例如標(biāo)號為CA260的青銅合金制造。本發(fā)明的電接頭20最好在平的薄片中沖壓，然后采用連續(xù)沖模和金屬刻痕(scoring)向內(nèi)彎折。
現(xiàn)在參照圖5，凸形觸刀120可以插入至此對梁40之間。首先，凸形觸刀120由引導(dǎo)彎部46引導(dǎo)進入電接頭20。然后，凸形觸刀120抵壓舌片44，并且使舌片44繞其鄰接部分45轉(zhuǎn)動。這促使舌片44的末端58向外壓縮，即朝向其相應(yīng)的壁22和26壓縮。隨著凸形觸刀120繼續(xù)向下插入，它抵壓臺肩42，從而為每一梁40提供了相反的力矩。同時，回折腿70隨后受到壁22和26的擠壓，從而在觸刀40與壁22和26之間提供了電短路。這將減輕氧化和腐蝕對梁40產(chǎn)生的有害電性效應(yīng)。
在本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例中，將凸形觸刀120插入電接頭20所需的力如圖7中的曲線所示。插入?yún)^(qū)間I表示凸形觸刀與舌片的反彎曲部分和中間部分的初始配合。這形成了舌片的第一旋轉(zhuǎn)運動。插入?yún)^(qū)間II表示凸形觸刀與臺肩配合的反力矩。插入?yún)^(qū)間III表示反平衡，即，通過凸形觸刀的完全插入在舌片和相鄰臺肩之間形成的力的平衡抵銷。這可以與圖8中所示的現(xiàn)有技術(shù)中的插入力相比較。本發(fā)明的電接頭的設(shè)計可以防止壓縮超過材料的彈性限度，因此提供了改善的凸形觸刀的一致的取出力，改善量約為3牛頓。
圖6中示出了本發(fā)明的電接頭20的另一實施例。在這個實施例中，電接頭20具有與上述優(yōu)選實施例基本相同的梁結(jié)構(gòu)。但是，其中一個梁160具有一個縱向長度較短的舌片162。梁160還具有一個向內(nèi)延伸的金字塔狀的鎖合構(gòu)件164。相對的梁170具有一個較長的舌片172。凸形部件或觸刀180可以插入至梁160和170之間。凸形觸刀180具有一個貫通的切口182，用于在完全安裝時與鎖合構(gòu)件164相配合。通過插入一個螺絲刀向外擠壓梁160，凸形觸刀180可以與鎖合構(gòu)件164脫離配合。當(dāng)然，在上述的優(yōu)選實施例中也可以采用鎖合構(gòu)件164。
與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的電接頭的優(yōu)點在于減小了裝配時的插入力，同時防止了連接器梁的過度壓縮和不一致的取出力。這是通過舌片和外置臺肩的反力矩作用實現(xiàn)的。另外，過度壓縮是由回折止擋部分和回折腿的結(jié)合而得以防止的。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供了大大地擴展的使用溫度范圍，從-40℃至125℃，而且沒有明顯地降低性能。回折止擋部分和引導(dǎo)彎部還起到防止發(fā)生凸形觸刀的不準(zhǔn)直安裝和傳統(tǒng)的壓壞梁事故的作用。另外，每一梁的特定設(shè)計有助于凸形觸刀拉出時產(chǎn)生對每一梁的刮擦運動，由此除去氧化物和腐蝕層，以改善電接觸。與傳統(tǒng)的連接器相比，本發(fā)明的電接頭還具有這樣的優(yōu)點提供了高的電和機械接觸區(qū)域以及高的初始接觸點。此外，本發(fā)明使凸形觸刀位于梁之間的中心位置。本發(fā)明的電接頭的尺寸適于安裝至標(biāo)準(zhǔn)的保險絲盒或者接線連接器的腔室內(nèi)。
盡管已經(jīng)公開了該電接頭的優(yōu)選實施例，但將能理解的是，在不脫離本發(fā)明的情況下，可以作出各種修改。例如，電連接器可以具有單個梁，此梁具有縱向伸出的舌片和外置臺肩，并且沒有將其連接至側(cè)壁的彎部。另外，本發(fā)明的梁可以用于定位保險絲、金屬絲(metal frets)、印刷電路板連接器、燈泡或者任何其它的電流承載部件。本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)還可以彈性地連接至任何其它的電流承載部件，例如另一盒式連接器、金屬絲、良導(dǎo)電印刷電路、硬印刷電路板、替代所公開的分立線的淀積金屬條或者軟印刷電路板。此外，本發(fā)明的電接頭的梁可以不包括回折止擋部分、回折腿和舌片固位部分。本發(fā)明中采用的舌片和臺肩可以具有其它的曲線和直線形狀。在例舉的方式中公開了各種材料，不過，當(dāng)然也可以采用多種其它材料。權(quán)利要求是要覆蓋落入本發(fā)明的真實精神范圍內(nèi)的所公開的實施例的這些和任何其它變換。
權(quán)利要求
1.一種電接頭，包括一個導(dǎo)電壁；和一個導(dǎo)電梁，它彈性地連接至所述壁，所述梁具有一對外置的臺肩和一個在其間彈性設(shè)置的舌片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電接頭，其中，所述舌片彈性地連接至所述觸刀，連接位置大致與所述觸刀彈性地連接至所述壁的位置相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電接頭，還包括一個引導(dǎo)彎部，它將所述梁的每一臺肩連接至所述壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電接頭，其中，當(dāng)處于正常狀態(tài)時，所述舌片延伸超過由與所述壁相對的所述臺肩界定的平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電接頭，還包括一個回折止擋部分，它位于所述梁的與所述引導(dǎo)彎部相對的末端，所述回折止擋部分的一個邊緣用于貼合所述壁，以防止所述梁對所述壁的過度壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的電接頭，還包括一個回折腿，它彈性地連接至所述梁的與所述引導(dǎo)彎部相對的末端，所述腿可以擠壓所述壁，以在所述梁與所述壁之間提供電短路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電接頭，還包括所述回折腿的一個邊緣，它大致指向所述引導(dǎo)彎部，沿所述腿的靠近所述邊緣的側(cè)角設(shè)有一個斜切表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的電接頭，其中，所述舌片是由一個中間部分、一個反彎曲部分和一個末端邊緣界定的，所述舌片的所述末端邊緣大致指向所述壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電接頭，還包括一個舌片固位部分，它在所述引導(dǎo)彎部之間連接至所述壁，所述舌片固位部分覆蓋所述舌片的所述末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電接頭，還包括一個第二梁，它彈性地連接至一個第二壁，所述第二梁和所述第二壁大致與所述第一梁和所述第一壁鏡象對稱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電接頭，其中所述壁界定了一個盒形接頭的部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電接頭，還包括一個尾部，它從所述第一壁與所述引導(dǎo)彎部反向延伸，所述尾部具有伸出的耳片，這些耳片可以夾持安裝導(dǎo)線，所述導(dǎo)線為所述尾部提供電流，尾部又為所述壁和所述梁提供電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的電接頭，其中，與所述凸形部件開始時僅僅與所述每一梁的舌片配合相比，當(dāng)所述凸形部件完全與所述的以對外置臺肩以及所述的每一梁的舌片配合時，將凸形部件插入所述梁之間所需的力減小了。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電接頭，還包括一個鎖合構(gòu)件，它從所述梁伸出，用于與可以插入貼合所述梁的凸形觸刀中的一個孔配合。
15.一種電接頭，包括第一和第二導(dǎo)電壁，它們界定了一個盒式接頭的部分；和第一導(dǎo)電梁，它彈性地連接至所述第一壁，所述梁具有一對外置的臺肩和一個設(shè)置在臺肩之間的舌片，所述舌片彈性地連接至所述觸刀，連接位置大致與所述觸刀彈性地連接至所述壁的位置相反，一個引導(dǎo)彎部將所述梁的每一臺肩連接至所述第一壁，當(dāng)處于正常狀態(tài)時，所述舌片延伸超過由與所述第一壁相對的所述臺肩界定的平面，所述舌片是由一個中間部分、一個反彎曲部分和一個末端邊緣界定的，所述舌片的所述末端邊緣大致指向所述第一壁；一個第二梁，它彈性地連接至一個第二壁，所述第二梁和所述第二壁大致與所述第一梁和所述第一壁鏡象對稱；和一個尾部，它從所述第一壁與所述引導(dǎo)彎部反向延伸，所述尾部具有伸出的耳片，這些耳片可以夾持安裝導(dǎo)線；因此，與所述凸形部件開始時僅僅與所述每一梁的舌片配合相比，當(dāng)所述凸形部件完全與所述的以對外置臺肩以及所述的每一梁的舌片配合時，將凸形部件插入所述梁之間所需的力減小了。
16.一種電接頭，包括一個導(dǎo)電壁；一個導(dǎo)電梁，它彈性地連接至所述壁，所述梁具有一對外置的臺肩和一個在其間彈性設(shè)置的舌片，所述舌片彈性地連接至所述觸刀，連接位置大致與所述觸刀彈性地連接至所述壁的位置相反；和與所述凸形部件開始時僅僅與所述每一梁的舌片配合相比，當(dāng)所述凸形部件完全與所述的以對外置臺肩以及所述的每一梁的舌片配合時，將凸形部件插入所述梁之間所需的力減小了。
17.一種電接頭，包括一個導(dǎo)電壁；一個導(dǎo)電梁，它彈性地連接至所述壁；一個引導(dǎo)彎部，它將所述梁彈性地連接至所述壁；一個回折止擋部分，它位于所述粱的與所述引導(dǎo)彎部相對的末端，所述回折止擋部分的一個邊緣用于貼合所述壁，以防止所述梁對所述壁的過度壓縮；和一個回折腿，它彈性地連接至所述粱的與所述引導(dǎo)彎部相對的末端，所述腿可以擠壓所述壁，以在所述梁與所述壁之間提供電短路
全文摘要
一種電接頭(20)，具有一個導(dǎo)電梁(40)，導(dǎo)電梁彈性地連接至一個壁(22)。梁(40)具有一對外置的臺肩(42)和一個彈性地設(shè)置于臺肩之間的舌片(44)。
文檔編號H01R13/115GK1164300SQ94195174
公開日1997年11月5日 申請日期1994年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月27日
發(fā)明者G·D·諾伊爾, S·K·赫克曼 申請人:聯(lián)合工藝汽車公司