CN1022785C - 无焊电连接器 - Google Patents

Abstract

一种改进的用于连接多根导线的导线连接器，它包括一个具有多个并排长的容纳导线的通道的基体，该导线通道具有延伸的表面以便支撑着相应的多根导线，该基体横跨延伸表面开有两个深槽，该槽垂直于通道并且槽上边有一个开口，壁件由开口的内圆周边缘朝通道方向延伸以确定一个截头圆锥的腔体，该腔体具有一个由开口到腔体底大约成6°角倾斜的腔体壁。U型弹性导电连接件能够将通道中的导线之间连接起来。

Description

本发明涉及一种改进的无焊电连接器，该连接器能够具有同样大的牢固性，另一方面也提高了接插件的机械自锁特性和适于各种导线规格的能力。

现有技术都是应用除掉导线连接处绝缘的发明专利，正如在美国专利证书号3012219中所公开的那样，该专利公开了一种连接器，它包括一个基本件、一个宽的U型有弹性的导电连接件和一个装在基体被加厚的上部相应开口上的盖。当该发明的受让人将其售出许多年的时候，美国专利证书号191399公开了该接插件的仿效型式和接插件的总体外型。虽然该接插件已经经过了变化和改进，形成了各种类型的产品，但是却没有能提出本发明的特征，这些改进的实例包括美国专利NOS3573713;3656089;3804971和3936128。

专利NOS3012219和3656088公开了U型弹性接触元件，在较早专利中的槽17和19适于连接19号至26号的铜电话导线，接触元件15是由0.0635厘米的弹壳黄铜制成的，该槽适于导线的过度连接，其中在专利NO3656088中示出的接触元件的槽具有不同前规格以便与包有塑料的铝导线连接。在被售出的类似接插件中，较宽的槽被使用在开有较宽槽的铜 导线接插件上，以便能够减小应变。

在商业中被认为与受让人的UY连接器一样的现有的连接器是由硬聚碳酸脂材料制造的，连接器的元件是由最硬的260弹壳黄铜制成的，连接器的元件包括两个导线连接槽并且在每个连接板上的槽之间的区域不开槽，该UY连接器不被推荐用于19号导线，而且不能使用在具有较厚绝缘的一些导线上。

专利NO3936128公开了一种具有U形接触件40的无焊料连接器，以便将位于基体20上的两根导线连接起来，接触件40有两个导线连接槽，在槽41之间有扩展槽42。该槽41有一个钥匙孔形状，以便将连接而产生的应力分布到导线上。

为了获得一种连接器，它可以适应较宽范围的导线规格例如从19号至26号，并由较便宜的材料制成，还能够承受住与温度变化、电击和其它环境原因有关的应力，人们认识到为了具有同样牢固性，连接器必须重新设计才行。

一般，至少材料不是新的，连接件面积不是新的，但是这些材料的特殊选择和连接器元件的特殊结构是新颖的，由材料上的较大改变所引起的问题需要发明可行性的实践以及在本发明的连接器中包括了在现有技术中不存在的元件之间的配合关系。

本发明提供了一种改进的连接多根导线的导线连接器，它包括了一个具有多个并排长容纳导线通道的基体，该容纳导线通道具有延伸的表面以便支撑着相应的多根导线，基体在横跨延伸表面并一般垂直于通道的地方开有双深槽，而且槽的上边有一开口，壁件由 开口的内圆周边缘朝通道方向延伸以确定一个截头圆锥的腔体，该腔体具有一个由开口至腔体底大约成6°角的倾斜的腔体壁，U形弹性导电连接件能够使通道中的导线之间连接起来。该U形件的腿彼此靠得很近，开有深槽的板适于装在两平行槽里，而且每块板上的一个槽与各自的通道成一直线，在每块板上，在每个通道成一直线的接纳导线的槽之间设置有一个间隙槽。绝缘材料的盖压紧连接件，该盖包括一个顶壁和具有两根腿的悬垂侧壁，该腿在被间隔的周边上伸出侧壁的自由边并被位于靠近U形连接件板的相对端。在侧壁的外表面上有突出来的环胁。悬垂侧壁的自由边的外圆周尺寸稍大于基体的开口内部尺寸，腿被放入基体的腔里。

当对着盖的顶壁施加力并迫使力朝着基体方向时，基体中的开口被迫扩大，使得盖和连接件进入到基体的腔中，从而连接件与位于所述通道里的导线能够充分有效地、弹性挤压地接触。

导线连接件是由0.4mm的导电金属制成的，诸如该金属可以是延展性铜合金，如260弹壳黄铜，为了具有良好的延展性，硬度可以选择为3/4。

基体是由能变形的聚烯烃制成，该材料能使基体稍稍地扩大以便接纳处在锁定位置上的盖，并能限制盖在温度变化、电击和其它环境原因所引起的应力下产生位移。盖可以由类似的材料制成，以使连接件弹性变形时，在腿插入和变形期间能够产生变形。

在容纳导线的通道之间，基体可以包括一个与通道平行并且阻碍间隙槽的延伸的腹板，该腹板的宽通常被接纳在间隙里，但是当 把导线放入接纳导线的槽里引起间隙槽的宽度变窄时，它会变形。间隙槽的变窄和腹板的受压缩的结果，进一步使连接件被锁定到基体件上。

在组装接插件时，在基体腔里放置稠的油脂密封剂并确保密封剂的均匀分布和在导线与连接件之间结合处的覆盖。间隙槽也可以在槽侧边上具有相对的切口以形成通道装置，从而在连接几根导线时把盖闭合到基体上的期间改善了密封剂的流动。本发明的连接件的接纳导线槽具有相同的宽度，这样就能与导线进行充分的接触，保证了良好的电连接。

本发明将参照附图进一步叙述，其中：

图1为按照本发明的连接器处在闭合的导线接触位置时的透视图。

图2为沿图1的2-2剖线的纵向垂直剖面图，示出了盖和连接件在打开或非连接位置时的情况。

图3为沿图1的3-3剖线的横向剖面图。

图4为沿着图3的同一大致范围剖开的本发明的连接器的横向剖面图，示出了断开位置中的连接器并示出了基体的第2个实施例。

图5为本发明连接件的正视图。

本发明将参照附图加以说明，其中几个视图的同一个另件使用了相同的参考序号。

图1的连接器包括绝缘基体11和绝缘盖12、一个一般成U 形的导电连接件13（见图5）被盖12压紧并能与一对导线14和15具有良好的电接触。每一根导线都包括具有绝缘覆盖层17的导体16。

基体11包括多个纵向并排管状的容纳导线通道20，用于插入要被连接的导线端部。通道20开始于基体11的颈区21的一端，延伸进入体区23，体区22提供有支撑导线通道24，见图2。体区22的内部制成与通道24相通的空腔25，该空腔25的底部在横跨通道24的地方开有深槽，以便提供开槽26来接纳连接件13的腿。腔体25大体上成截锥形，它从体区22上部的开口延伸到支撑导线通道24，并被与圆锥腔体的轴的成6°角的内壁表面所确定，确定腔体25的壁表面上有一个支撑表面27用于支撑着盖12，盖12具有垂挂在其上的腿，该腿可以延伸进入腔体25并与那儿的壁咬合以便在打开位置上将盖12卡在基体11上。表面27和盖12的下表面都突出腔体开口至打开位置以便于接纳较大的盖。

基体11最好是柔性的聚合材料模压成的，该材料最好是半透明的，抗溶剂的，以及疏水和有弹性的，即它具有良好的抗拉强度和足够的弹性模量以能够提供10%至20%的延展性，具有这些性能的最佳材料是聚烯烃，例如聚丙烯，它比聚碳酸酯便宜。

盖12是连接件13的压紧件，也可以用聚丙烯制成，盖12包括一个端壁或顶壁31和一个一般成圆锥形周边的侧壁32，从侧壁32的自由边缘的相对侧面上伸出一对腿33，该腿33一般 类似于导板，位于连接件13的腿36和38的相对端，当盖处在打开位置时，腿33与基体腔壁的内表面相结合将盖卡在适当位置上而连接件留在连接导线的位置上。盖上有一个表面凸起的环形或圆周的环或者胁34位于侧壁32的自由边缘的斜面上部。

连接件13是由导电性的可延展金属制成，约0.4mm厚，该金属诸如铜合金，例如260弹壳黄铜。硬度最好是3/4的硬度或者H0/3（总图测试及材料协会ASTM标准），连接件13被压紧在盖12里，盖由两个相对着的突出的倒钩35固定住，倒钩位于形成U形连接件13的两根腿的薄板36和38的每一端上，板36和38是平行的，其间距约1.27mm，倒钩35咬住导板状的腿33的基体表面，每块板36和38都备有深的接纳导线的切口或者槽39，该槽39与容纳导线的通道成直线关系。在每块板上的两个槽39的间距为3.2mm，位于接纳导线槽39之间的是一个间隙槽40，它能够使连接件具有比较大的伸缩性，在相对着的板的平行区域之间接纳导线的U形槽39的原始宽度是0.29mm，当26号导线被插入连接件时，通过变形的导体的近似中心进行测量，它被迫张开到约0.36mm，这超过了材料的屈服点，材料的弹性能够使它朝着原始位置方向回到0.30mm至0.317mm的宽度，19号导线迫使槽张开到约0.63mm，这也超过了屈服点，当把导线导出时，槽宽缩短至0.58mm。由于构成连接件13的材料的弹性变形原因，即使受压的材料超过了屏服点，在导线上仍然存在持续的弹力从而保 持住良好的电接触。

连接件13的几何形状使它有可能在塑性变形时不折断连接件，这是由于在接纳导线槽39之间设有间隙槽40的原因，当导体进到那儿的张开入口、槽39的平行壁被迫分开时，导线朝着板中部方向推U形槽39一侧上的窄条材料，这样就迫使间隙槽40在入口处靠近并把在U形槽另一侧上的材料压向板的端部，这是在导线的两侧的近似相等的移动，另外由于在槽底设置半径，该半径应比1.5倍的槽宽稍大些。所以当受到任何塑性变形时，连接件断裂的趋势会降低，从而能够在获得良好的电接触情况下减小应力集中而又无效率损耗。

板36和38的材料由槽39朝端部的偏斜起到促使盖12的腿33牢牢地抵住形成腔25的壁内表面的作用，另外突出的肋34被迫紧紧地抵住腔壁并且在靠近顶壁31的胁侧面上的锐边将抗住企图使盖移位的力，所以当盖12被插进基体11时，不但形成了与导线中的导体16的连接而且也增进了盖到基体上的机械紧固作用。这种情况的出现是由于连接件13的板36和38在它们的自由边扩展迫使盖的腿33和侧壁32向外顶住基体部分22的壁而造成的。在盖放入闭合位置以后，基体的壁回到或缩短至正常的非拉伸位置时，该腔壁再次恢复到负角度以便夹住盖。

连接件13的每块板36和38上具有一个开口42，该开口42最好位于件13的中心位置上，正如所示的一样是被成形在间隙槽40的一个侧壁上。如所示的一样两个这样的开口42被具有 相对关系的弧形壁所确定，形成一个心状的通道装置，以便在闭合盖12期间施加力的时候，能够使接插件里的密封剂从连接件13的一边通过到另一边去。为了阻止以后水进入到接插件里，使用软塑性材料来取得有效的密封连接。

该软塑性材料一般类似于稠性油脂例如聚异丁烯，硅脂或由本申请的受让人售出的包括聚丁烯人造橡胶、矿物油、非晶形硅和抗氧剂在内的一种密封胶，密封剂完全填满了接插件里的所有空隙，最好连管状的容纳导线的通道也填满了。

现参见图4，这里示出了按照本发明的连接器结构的第二个实施例。这种连接器用10′表示，包括一个基体11′，一个盖12，它是与上述的盖12在所有方面都一样的元件、以及一个连接件13。该基体11′与基体11不同的地方在于腹板50被安排在腔25′的每个槽区26′里，并且是位于与两个容纳导线通道24′平行延伸的位置上、而且被位于那里的中间位置上。被接纳在连接件13的间隙槽40里的腹板50具有一个宽度和高度，在操作时，盖12被合在基体上，当导线覆盖物17被连接件的板36和38除掉时，腹板进入到间隙槽40里，当盖被进一步闭合时，间隙槽40的壁开始挤压腹板50，在盖完全被关闭时，实际上挤出了腹板的材料。在每块板36和38上，弧形壁42和形成间隙槽40的侧壁以及那儿的扩口之间的连线形成了一个边缘，该边缘确定了一个象钳子样的元件。板材被压向板36和38的中央，这样就在两个间隙槽的开口处夹住腹板50，腹板50的这种 受夹进一步起到有利于将盖12机械固定到基体的工作位置里的作用，而且由于温度变化、电击或其它环境原因如果在导体16和连接件13之间的结合处发生应力的话，可以阻止它的位移。由槽40的挖去部分42所确定的通路仍然允许密封剂流动，在此未示出。

本发明提供这样一种改进的连接器以便能获得良好的电连接，并且该连接器通过对较大范围的导线规格提供过量连接而使用了低成本的材料。

Claims (9)

1、用于连接成对导线的导线连接器，包括：

一个具有多个并排长容纳导线通道的基体件，该容纳导线通道具有延伸的表面用于支撑相应的多根导线，所述的基体件在横跨所述表面并且一般垂直于所述通道的地方开有双深槽，形成平行的槽，在所述的槽上有一个开口，壁件由所述开口的内圆周边朝着所述的通道方向延伸，确定了一个具有腔壁的截头圆锥形的腔体，该腔壁由所述的圆周边至所述的腔底至少以约6°的角度偏离开口，

一个U型的弹性导电连接件，该U字形的腿彼此靠的很近，开有深槽的板适于装在两平行槽里，而且每块板上的槽与各自的所述通道成一直线，每块板上的间隙槽被位于与各自的通道成一直线的槽之间的位置上，

一个盖压紧所述的连接件，其形状恰好装进所述的腔中，所述的盖包括一个顶壁和具有两根腿的悬垂侧壁，该腿在被间隔的周边上伸出侧壁的自由边，所述的连接件位于所述的腿之间，并顶着所述顶壁的内表面，其特征在于，所述的悬垂侧壁的自由边缘的外圆周尺寸比所述基体件的开口的里边尺寸大些，所述的腿被放置在所述的腔里，所述的基体件是聚烯烃制成的，因此当对着所述盖的顶壁施加力并且迫使力朝着所述底的方向时候，基体件中的所述开口将被胀大，使所述的盖和连接件进入到所述的腔中，从而使所述的接插件与位于所述通道中的导线能够充分有效地、弹性挤压地接触。

2、根据权利要求1所述的导线连接器，其特征在于所述的聚烯烃是聚丙烯。

3、根据权利要求1所述的导线连接器，其特征在于所述的连接件在板上有一个确定所述间隙槽的弧形切口装置以便于使密封脂能通过所述的板。

4、根据任一个上述权利要求的所述导线连接器，其特征在于所述的连接件是由约0.4mm厚的导电金属制成。

5、根据权利要求1所述的导线连接器，其特征在于所述基体件包括一个与所述通道平行并与所述的间隙槽成一直线的延伸腹板，腹板具有一个宽度，通常被接纳在所述的间隙槽里，但是当一根导线被接纳在所述槽中时被变形。

6、根据权利要求3所述的导线连接器，其特征在于所述基体件包括一个与所述通道平行并与所述的间隙槽成一直线的延伸腹板，腹板具有一个宽度，通常被接纳在所述的间隙槽里，但是当一根导线被接纳在所述槽中时被变形。

7、根据权利要求1、5或6所述的导线连接器，其特征在于所述的接纳导线槽具有相同的宽度。

8、根据权利要求5或6所述的导线连接器，其特征在于所述的连接件在其板上具有弧形开口，能够使在所述基体里的塑性密封剂流过所述的板。

9、根据权利要求1、5或6所述的导线连接器，其特征在于所述的连接件是由约0.4mm厚的金属制成，板间距为1.27mm，所述连接件的所述金属最好是HO₃（或3/4）硬度的延展性铜合金。

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