本发明涉及电连接器,特别是涉及一种连接器,它可在极小的空间中将多导体电缆的绝缘导体与绝缘移置触点对准,并在组装操作过程中为导体提供局部应变消除作用。 在过去,导线与接触端的连接通常是借助于弯边操作来完成的,该操作要求修整导线,在其自由端上剥除预定长度的绝缘,之后将其放到接触端上,然后弯折接触端子的薄片到裸线上。很明显,这种连接过程包含许多步骤,并且要求精确地定位。当要将一多导体电缆端接到一连接器上时,就必须重复这些步骤,用以端接各个导体。为了减少这些缺陷,近年来,使用绝缘移置触点已是相当普遍了,该触点在其一端上通常具有一绝缘移置部件,其具有一纵缝,使得可以将绝缘包覆的导体挤压装配在其中,缝的边缘可替代绝缘而与其下面的导线接触,而这种接触在电气特性方面通常是令人满意的,但它具有不能通过其本身来达到的良好机械连接的缺点,因此,在导体和接触端之间的机械连接必须通过一些单独的装置来达到。
本发明特别是涉及一种具有绝缘移置触点的轴向插入式连接器,用以端接-多导体电缆,有了这种连接器,使连接器在与附加匹配连接器相配合或分开时,其运动通常是沿电缆长度的方向。本技术领域的普通专业人员将会认识到,在许多场合,用来在轴向插入式连接器中端接导线的内部空间是有限的,例如,其可与偏离电缆方向成90°的插头连接器相比较。因此,本发明的主要目的就是提供一种上述型式的连接器,它不要求过多用以端接电缆导体的内部空间。
在上述型式的轴向插入式连接器中,如果在组装操作过程中是在原应变消除完成之前来拉动电缆,这就会对绝缘移置接触端子产生不利影响。因此,本发明的另一目的就是提供一种连接器,其中在组装操作过程中提供局部应变消除。
连接器一般包括介电绝缘外壳,用以固定接触端子,然而,它一般在外壳周围还包括一金属屏蔽。如上面所讨论的,在轴向插入式连接器中的空间会受到限制,因此,通常不可能在金属屏蔽内具有足够的空间以提供绝缘,用以将电缆导体端部裸线与金属屏蔽分离。因而,本发明的进一步目的就是提供一种所述型式的连接器,其中电缆导体的外露线端部不会接触金属屏蔽。
根据本发明的原理,通过提供一种电连接器组件用以端接具有预定数量的绝缘包覆导体的电缆,便可达到上述和其它的目的。连接器组件包括通常为矩形截面的绝缘端子块状盖元件,它是由预定数量的平行槽构成,其中每个槽均可用来固定各个导体,每个槽是沿盖块元件的三侧延伸的,使得每个槽具有一中间部分和两个基本平行的而与中间部分均垂直的端部,因此,固定在槽中的导体具有两个基本上成直角的弯曲。组件还包括预定数量的端子,其中每个端子均具有一接触部件,用以使匹配连接器的接触部件和绝缘移置部件接触,从而连接各个导体,和一绝缘外壳,用来固定终端,使得绝缘移置部件从其第一端向外伸出,并且使接触部件可达到与第一端相反的其第二端上。盖块元件和外壳是由附加的匹配形式组成,使得盖块元件和外壳可以对齐,并且在所确定的方向上同靠近导体弯曲之间的电缆导体的外壳第一端固定在一起。为了将盖块元件同外壳固定在一起,可提供夹紧装置,使得可将每个绝缘移置部件连接到各个导体上,由此,使导体进入电气连接器组件,并被缠绕在盖块元件上,使得外露的导线端部又回到朝向导体的进入方向,每个导体的该相应部分基本上平行于夹紧装置。在外露导线端部周围的导体绝缘防止了夹紧装置(实际上是金属屏蔽)与导线端部的接触。可将终端的绝缘移置部件在与电缆方向相切的区域内的连接到导体上。绕在盖块元件上的导体弯曲部分在组装过程中提供了局部应变消除作用。
现将参照附图通过实例来描述发明,其中在附图中类似的元件是通过相同的标号来标出的,其中:
图1是按照本发明的一完整的连接器组件透视图;
图2是图1组件的一部分分解透视图;
图3是一透视图,它示出了可用于图1和2中组件的绝缘移置接触端子;
图4是直观的盖块元件透视图,它是由侧面示出的,在该侧上可与端子进行电气连接;
图5是从图4的另一侧示出的盖块元件透视图,它示出了电缆导体是如何绕在其上地;
图6是一截面图,它示出了在组装操作的最初阶段时的外壳、盖块元件和多导体电缆,和图6A是一沿图6线A-A所截取的截面图;
图7是与图6相类似的图,它是在组装操作的连续阶段上所截取的;
图8是与图6和7相类似的图,它是在组装操作的最后阶段所截取的,它示出了为安装而将端子在适当位置上与导体和外夹层屏蔽进行的连接;
图9是与组装操作阶段的图6-8相类似的图,其中已安装了屏蔽用来将所有元件夹在它们最终的位置上,并且为电缆提供了初步的应变消除作用;
图10是一顶视图,它图示出一用于按照本发明连接器的组装站;和
图11是图10站的侧视图。
现参照附图,图1示出了一端接到按照本发明构成的电气连接器组件22上的多导体电缆20,连接器组件22是轴向型的,它包括一由两部分金属外壳26,28覆盖的部分外露的绝缘壳体24,其所有均部分地由一绝缘套30所覆盖,壳体24的外露端适合于同附加的匹配连接器配合,在壳体24的该外露端上,正如下面将全面详细加以描述的,其内部端子便于与匹配连接器的附加端子相连接。
图2是连接器组件22部分分解的透视图,特别是,图2示出了与壳体24分解开的外壳26,28,其还示出了一绝缘盖块元件32,正如下面将要描述的,其可用来固定电缆导体并将其定向,以为了在组装过程中提供局部应变消除作用,并且还适合于将相对于固定在外壳24内绝缘移置接触端子34的导体定位。正如所示出的,端子34具有其绝缘移置部分,它是由壳体24的第一端向外伸出。盖块元件32直观地是由一对凸起36构成,壳体24是由一对凹槽38构成,其可与凸起36相配合,使得盖块元件32和壳体24可完全地对齐,并在所确定的方向上固定在一起。虽然这里示出了凸起36和凹槽38,但是,当然还可使用任何其它适当的其它匹配形式。
图3图示出可用于连接器组件22的端子34,每个端子34包括一主体部分40,最好是,主体部分通常为具有一纵向中轴42的平面,从主体部分40第一端伸出的是接触部分44,它是端子34的一部分,该端子可同匹配连接器中的附端子相配合。端子34还包括一辅体部分46,其最好也是平面的,并且平行于主体部分40。在辅体部分46上构成的是端子34的绝缘移置部分,它是带有一V形开口端的分叉体,并且还具有由V-形端向内伸的纵缝48,V-形端使得便于接受绝缘包覆导体。当将该导体压入缝48中时,其绝缘被移置,只有导体芯线进入缝48中,该缝的宽度略小于芯线的直径,使得其间可进行良好的电气接触。端子34还包括一连接部分50,它是在主体部分40和辅体部分46之间延伸的,连接部分50是以这样的方式来连接主体部分40和辅体部分46的,使得它们的平面是相互偏离的同时又是平行的,并且还使得在如图所示时,缝48是偏离纵向轴42而在电缆导体之间的一半位置上,在图6A这其很好地示出了,并且下面还要更详细地描述。
图4和5示出了端子盖块元件32,它通常为矩形截面,并且是由在数量上与电缆20的导体54数相等的多个槽52构成,槽52是相互平行的,并且每个槽均可用来分别固定各个导体54,每个槽52均是沿盖块元件32的三侧延伸的,使得其具有一中部和两个基本平行的端部,而每个端部均垂直于中部,由此,如图5中所示,固定在槽52中的每个导体均具有两个实质上成直角的弯曲,使得每个导体54的自由端均被转回到导体54的主干部分上。盖块元件32还由一对凹槽56构成,其横贯槽52的中部,其用以在端子34与各个导体54连接以后来接受端子34的绝缘移置部分,正如下面将更详细地加以描述的那样。
为了说明的目的,可将电缆20认为是具有六根绝缘导体54的电缆。因此,在盖块元件32上将具有六个槽52,并且在壳体24内将具有六个端子34,如图6中所示,可将每个端子34安装在壳体24内,使得其辅体部分46上的绝缘移置部分向壳体24第一端58外伸出,可从第一端58而将端子34安装在壳体24中,使得接触部分44首先进入,接触部分44的末端被支撑在为其提供的凸缘62上,其端壁提供了支面,用以防止端子34进一步向里运动,可在壳体24内将端子34安装两排(如图6中所示,上和下),上一排的端子34可相对于下一排的端子34而颠倒,因此,在如图所示的时候,如图6A中所示,上排端子34的绝缘移置部分相对于纵向中轴42而在第一方向上偏移,由此,下排端子34的绝缘移置部分是在相反方向上偏移的,由于每对上下端子34的纵轴42在图中都是对准的,并且由于偏移均是在槽52之间一半的位置上,如图6A中所示,就会在将盖块元件32相对于壳体24而严格定向时使绝缘移置部分的每道缝48分别同各个槽52对准。
由于端子34被安装在壳体24中,所以,可将电缆20的导体54在盖块元件32的槽52各中部扇形分开并放于其内,由于槽52中具有导体54,所以可将盖块元件32向壳体24移动,使得凸起36与凹槽38对齐并进入该槽。如图7所示,导体54进入了端子34绝缘移置部分的V形开口,同时,导体54绕端52的上直角端而弯曲,如图7中所见,并且其通过工具(在图7中未示出)而固定在槽52的上端部。
图8示出了组装操作阶段,其中端子34的绝缘移置部分已经移置了其各个导体54的绝缘,已与各导体54内的芯线相连接,并且已进入了盖块元件32中的各个凹槽56。如所示,有两个凹槽56,每个槽均与每排绝缘移置部分对齐,此时,可将为安装所准备的外壳26和28放在壳体24上,同时,将导体54绕槽52的下右端弯曲,并将其放于相应槽52的各另一端部上,这导体54的第二次弯曲在组装操作过程中提供了局部应变消除作用,使得如果不注意地拉动电缆时,不会对导体54产生其与端子34连接的有害作用。
如图9中所示,在完成的组件中,在套30安装以前,可在电缆20上将外壳26和28在区域64上进行压边,从而为连接器组件提供初步的应变消除。由图9应注意的是,各个导体54离开电缆20而以两个直角弯曲绕于盖块元件32上,使得每个绝缘包覆导体54的外露线端均转回到导体的进入方向上,由此,绕包于该外露线端上的绝缘防止了金属外壳26与外露线端的接触。
图10和11分别图示出一组装站的侧视和顶视图,它可用来组装上述的电气连接器组件。因此,该站包括一工作台66,其具有一凹槽68,用以固定一朝上的弹簧,其偏压下夹紧元件70,夹紧元件70的上表面最好包括多个平行的槽(未示出),使电缆20的导体54在扇形叉开时可放入该槽中。工作台66还包括一第二凹槽72,用以相对于支撑表面来固定壳体24,使终端34的绝缘移置部分由支撑表面向外伸出。工作台66进一步还包括除第二凹槽72以外的第三凹槽74,第三凹槽74的作用就是在其内接受一切割工具,如下面将要描述的。因此,凹槽72和74之间的距离等于盖块元件32槽52的一端部长度,在凹槽72和74之间并在凹槽74的右面的工作台66上表面是由与槽52相同的平行间隔槽构成,使得扇形叉开的导体54可定位在其内。
组装操作过程如下,将端子34安装在壳体24中,并将壳体24倚其内的内支撑表面而放在凹槽72内,除去电缆20的护层,以露出一定长度的导体54,将导体54扇形分开并放在下夹紧元件70上表面和工作台66上表面的槽中,然后将上夹紧元件76和78分别定位在下夹紧元件70上和工作台66的上表面上,如图10和11中所示,用以固定导体54,之后,将盖块元件32定位在导位54的上方,其带有与各个导体54对齐的槽52,并且盖块元件32严格地在壳体24的上方定向,然后将切割工具(未示出)放入凹槽74中,用以切割导体54,使得其自由端的长度基本等于槽52端部的长度,将盖块元件32朝壳体24挤压,使得端子34的绝缘移置部分连接到各个导体54上,同时,由于在凹槽72的侧面具有壁80,因而可使导体54绕盖块元件32的下右角端弯曲(如图11中所示)。在盖块元件32与壳体24相配合以后,可去掉夹紧装置76,使壳体24可以同与其相配合的盖块元件32一起而从凹槽72中拿出,并且将导体54绕盖块元件32的下左角端弯曲。最后安装外壳26和28,并将其压边以便同组件固定在一起,之后安装套30。上面所述的第一弯曲操作防止了导体54外露线端与金属外壳的接触,第二弯曲操作提供了局部应变消除,使得在通过压边外壳26和28而提供主要应变消除之前拉动电缆20,不会在端子34绝缘移置部分的连接处即与连接器54的连接处产生应力。
因此,这里公开了一种电气连接器,它可在极小的空间内与带有绝缘移置触点的多导体电缆绝缘连接器对齐,并且在组装过程中为导体提供局部应变消除作用。