电连接器 |
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| 申请号 | CN201010164074.0 | 申请日 | 2010-04-14 | 公开(公告)号 | CN101867132B | 公开(公告)日 | 2014-04-30 |
| 申请人 | ITT制造企业公司; | 发明人 | P·乔丹; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 电连接器 ，包括： 电介质 间隔元件，具备一定数目的细长通孔和前端表面；一定数目的平行细长的导电 接触 件，布置于间隔元件的相应通孔中，导电接触件提供电连接；外部主体，布置于间隔元件和导电接触件周围，外部主体具有相对于间隔元件固定的纵向 位置 、且具有与配合的连接器接合的前端；以及，接箍，绕外部主体可滑动地安装。该接箍具有接合位置和缩回位置；在接合位置，接箍的前表面 定位 于外部主体的前端，用于将该连接器与该配合的连接器机械地联接起来；在缩回位置，接箍的前表面定位于间隔元件的前端表面后方，用于接近该导电接触件进行清洁。该连接器还包括用于维持该接箍处于所述缩回位置的器件，诸如弹性构件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电连接器，其包括： |
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| 说明书全文 | 电连接器技术领域[0001] 本发明涉及适合在脏的、有灰尘的或其它极端环境下使用的电连接器。更特定而言，但非排它性地，本发明涉及这样一种电连接器，即：其用于携载数据信号且其需要现场清洁(in-field cleaning)。 背景技术[0002] 常常需要电气设备用于脏的、有灰尘的或其它极端环境中。尽管有时可能有效地使得在预期用于这种环境的设备中提供暴露的电连接器的情况得以被最少化，在许多应用中，暴露的连接器对于提供所希望的功能是至关重要的。 [0003] 被设计成适用于极端条件的电气设备的实例是由步兵人员携带的军事设备。这些设备包括无线电通信装置和导航与视觉增强系统。这种设备日益增加地连接到计算机包，所述计算机包中包括了用于协调设备互操作性(interoperability)的微处理器。 [0004] 要求步兵人员所携带的设备具备有暴露的电连接器，也就是说，具备有处于密封式设备封壳外侧上的连接器。特别地，这种设备通常具有一种模块化设计从而使得不同人员可携带设备的不同物件。特别重要的是，个人不需要的设备物件可与设备的其余物件分开以便最小化所携带的重量。而且，希望提供暴露的电连接器，因为其会便利对设备物件的置换以用于维修或例行检修。 [0005] 在用于这种军事设备的电连接器的设计中存在着的显著问题在于，需要在脏的、有灰尘的或其它极端环境下维持可靠的电连接。这个问题是特别有挑战性的，其中，如通常情况，连接器用于携载低电压数据信号，这些低电压数据信号倾向于是高度敏感的、且易受由环境条件造成的劣化的影响。 [0006] 一般也需要这种电连接器为“脱开式”连接器，也就是说，能响应于轴向脱离力而脱离开。这种连接器在电缆意外发生缠结时有助于防止对设备的损坏和/或人员损伤。但提供“脱开式”功能加剧了上述问题，因为不能使用夹持机构或类似机构。 发明内容[0007] 在做出本发明的过程中，本发明人认识到可通过包括提供连接器的现场清洁来解决维持可靠电连接的上述问题。 [0008] 因此，本发明提供一种电连接器，其包括： [0010] 一定数目的平行的细长的导电接触件，其布置于间隔元件的相应通孔中，导电接触件提供电连接； [0011] 外部主体，其布置于间隔元件和导电接触件周围，该外部主体具有相对于电介质间隔元件固定的纵向位置、且具有用于与配合连接器相接合的前端；以及[0012] 接箍，其绕外部主体可滑动地安装，该接箍具有接合位置和缩回位置：在接合位置，接箍的前表面定位于外部主体前端的前方，用于该连接器与配合连接器机械地联接起来；在缩回位置，接箍的前表面定位于间隔元件前端表面的后方，用于清洁通往导电接触件的通路， [0013] 其中连接器还包括用于维持接箍处于缩回位置的器件。 [0014] 在处于接合位置时，接箍的前表面还可定位于间隔元件的前端表面的前方。另外，在处于缩回位置时，接箍的前表面还可定位于外部主体前端的后方。 [0015] 已知的是提供接箍用于将该电连接器与配合连接器机械地联接起来的。但通过提供可缩回到间隔元件的前端表面后方的一种接箍、以及通过提供用于维持接箍处于缩回位置的器件，可较为容易地维持连接器处于清洁状况。随着接箍向前移动到接合位置，连接器的导电接触件至少部分地受到保护而与环境隔开。 [0016] 电连接器优选地是“脱开式”连接器，从而使得当配合到另一连接器时，连接器将会在轴向脱离力下脱离开。 [0017] 用于维持接箍处于缩回位置以进行清洁的器件可包括用于将接箍锁定于缩回位置中的一种锁定机构。但优选地，该器件只是用于抵抗接箍远离缩回位置的移动，这种移动视情况是比接箍远离它的其它中间纵向位置的移动在更大程度上的。 [0018] 在实施例中，需要在接箍上有至少2N、优选地为5N且更优选地为10N的纵向力来从缩回位置释放接箍。 [0019] 举例而言，用于维持接箍处于缩回位置的器件可包括可在横向上变形的第一弹性构件。在接箍的缩回位置，该第一弹性构件可布置成抵抗接箍的滑动纵向移动。第一弹性构件可布置于外部主体与接箍之间，并且可被维持在形成于外部主体外表面与接箍内表面之一中的周向通道或凹槽中。 [0020] 在接箍的缩回位置，第一弹性构件可布置成承座在形成于外部主体的外表面与接箍内表面之中的另一个(其朝向着周向通道或凹槽)中的凹口中。可通过调整朝向着周向通道或凹槽的外部主体或接箍的表面轮廓，来对使得接箍沿着外部主体在纵向滑动所需的力进行调整。 [0021] 第一弹性元件优选地是绕连接器轴线延伸的螺旋弹簧。在本申请中，螺旋弹簧在弹簧(和连接器)的横向上被弹性加载。螺旋弹簧可由铍铜合金形成。螺旋弹簧可具有非圆形的形状，且主要的尺寸是在连接器纵向上的。 [0022] 在优选实施例中，电连接器还包括第二弹性构件，当处于缩回位置时，第二弹性构件布置于外部主体与接箍之间。第二弹性构件可在设计上类似于第一弹性构件且可维持在形成于接箍内表面中的周向通道中。第二弹性构件可定位于接箍的前表面附近，从而使得在接箍处于接合位置的情况下，第二弹性构件定位于外部主体前端的前方以用于与配合连接器相接合。 [0023] 外部主体、接箍以及第一弹性构件与第二弹性构件的设计可适于使得从接合位置(当未配合时)释放接箍所需的纵向力大于从缩回位置释放接箍所需的纵向力。这反映了以下事实：接合位置是接箍的正常现场位置，且接箍仅在用于非经常性地或偶尔地对通往导电接触件的通路进行清洁的情况下缩回。 [0024] 外部主体、接箍以及第一弹性构件和第二弹性构件的设计也可适于使得从接合位置(当未配合时)释放接箍所需的纵向力大于将该连接器与配合连接器相接合所需的纵向力。以此方式，可避免当接合该连接器与配合连接器时发生接箍的意外缩回。 [0025] 在实施例中，外部主体包括管状壁，且外部主体的前端在管状壁中包括纵向突伸构造，诸如雉堞形结构。纵向突伸构造用作键结布置(keying arrangement)，用于固定着连接器相对于配合连接器的角位置(配合连接器的外部主体具备相对应的构造)。此外，在突伸构造之间的开口可对通往连接器的导电接触件的通路提供有所增强的清洁。 [0026] 对于这些实施例，在本文中对外部主体前端的前方的纵向位置的提及是指在突伸构造的前顶端前方的位置，且在本文中对外部主体前端后方的纵向位置的提及是指在突伸构造之间向后延伸最多的空间的后方的位置。 [0028] 在具有弹性间隔元件的连接器中，较为刚硬的第二间隔元件可定位于弹性间隔元件后方的连接器中。第二间隔元件在与由弹性材料形成的间隔元件通孔相对应的位置中具有通孔，且用于较为准确地维持导电接触件的横向位置。 [0029] 在实施例中，导电接触件的前端在间隔元件的端部前方暴露。以此方式，在接箍处于缩回位置的情况下可易于清洁这些接触件。 [0030] 导电接触件可以是所谓的“弹簧接触件”。在此情况下，每个接触件包括后接触元件和前接触元件，其中前接触元件可相对于抵靠着弹簧元件的后接触元件在纵向滑动。以此方式，当所述前接触元件由配合连接器的固定接触件加以偏压时则可形成可靠的电连接。 [0031] 本发明还提供包括上述电连接器的受屏蔽的电连接器，其中外部主体由用于屏蔽导电接触件的导电材料形成。还可提供内部套圈和后部主体用于端接受屏蔽电缆的外部编织物。 [0032] 本发明还提供一种电缆布置，该电缆布置包括与上文所述电连接器端接的缆线。 [0033] 本发明的另一方面提供电连接器对，其包括： [0034] 如上文所述的第一电连接器，以及 [0035] 与第一电连接器配合的第二电连接器，该第二电连接器包括外部主体，外部主体具有与第一连接器相接合的前端。 [0037] 现将参看附图以举例说明方式描述本发明的实施例，在附图中： [0038] 图1是根据本发明的电连接器的截面图； [0039] 图2是图1所示的电连接器的透视图； [0040] 图3是图1所示的电连接器移动到用于清洁的配置中的截面图； [0041] 图4是图1所示的电连接器处于用于清洁的配置中的透视图；以及[0042] 图5是用于与图1所示的电连接器配合的另一电连接器的透视图。 具体实施方式[0043] 本发明提供了一种电连接器，其包括电介质间隔元件，电介质间隔元件具备一定数目的细长通孔和一定数目的布置于间隔元件的相应通孔中的多个平行的细长导电接触件，该导电接触件提供电连接。该连接器还包括在间隔元件和导电接触件周围布置的外部主体，外部主体具有相对于电介质间隔元件而固定的纵向位置、且具有用于与配合连接器接合的前端。连接器具备接箍，接箍在外部主体周围可滑动地安装且具有接合位置和缩回位置。在接合位置，接箍的前表面定位于外部主体的前端前方，以用于将该连接器与配合连接器机械地联接起来。在缩回位置，接箍的前表面定位于间隔元件的前端表面后方，以清洁通往导电接触件的通路。根据本发明，连接器还包括用于维持接箍处于缩回位置的器件。 [0044] 参看图1至图4，根据本发明的电连接器是一种受屏蔽的连接器1，其包括：电介质间隔元件3a、3b，布置于间隔元件的纵向通孔中的多个平行的细长导电接触件5a、5b，布置于间隔元件周围的外部主体7以及绕外部主体可滑动地布置的接箍9。 [0045] 导电接触件5a、5b是所谓的“弹簧接触件”，其包括可纵向滑动的前接触元件5a，前接触元件5a以弹簧方式安装而抵靠着具有固定纵向位置的后接触元件5b。以此方式，前接触元件5a可在加载时(例如)由配合连接器(未图示)的相应接触件向后移位。导电接触件5a、5b由铜合金形成且是镀金的。 [0046] 导电接触件5a、5b由大体上圆柱形的电介质间隔元件3a、3b维持于间隔开的位置和平行的方位。间隔元件3a、3b还固定后接触元件5b的纵向位置。间隔元件包括浅的前间隔元件3a和较深的后间隔元件3b，其中的每个具备用于容纳导电接触件5a、5b的纵向通孔。 [0047] 前间隔元件3a具备基本上平坦的前端表面3c，前接触元件5a的顶端在它们的未移位的位置穿过该前端表面3c略微突出以便于清洁。 [0048] 前间隔元件3a由氟硅橡胶材料形成，且主要用于在连接器1的外部主体7与前接触元件5a之间形成密封来防止污垢、灰尘和湿气等进入。后间隔元件3b由刚硬的塑料材料形成且主要用于准确地维持导电接触元件5a、5b的横向位置，甚至在横向负载的情况下也如此。 [0049] 连接器1的外部主体7绕间隔元件3a、3b布置且基本上呈管状形式。外部主体7的纵向位置相对于间隔元件3a、3b固定且用于电屏蔽这些导电接触件5a、5b以及用于与配合连接器机械接合。 [0050] 外部主体7的前端具备雉堞形结构，雉堞形结构与形成于配合连接器的外部主体中的相对应雉堞形结构之间的空间相键结，以确保连接器以它们的正确角方位配合。外部主体7由不锈钢形成，用以为键结布置提供足够强度。外部主体7中的雉堞形结构也部分地暴露出间隔元件3a、3b的侧部，且前间隔元件3a的前端表面3c沿着雉堞形结构的长度而位于中间。 [0051] 外部主体7的外表面具备用于容纳弹性构件11的周向通道，如下文所述。 [0052] 外部主体7的后端具备横向凸缘，用于接合连接器1的金属后部主体15。后部主体15和金属内部套圈17适于以已知方式来端接着受屏蔽的电缆(未图示)的编织物。外部主体7的后端和后部主体15还具备缆线插口19用于提供缆线应变消除，该缆线插口19可重叠注塑(overmould)于塑料材料中。 [0053] 大体上管状形式的接箍9布置于外部主体7周围以便可在纵向上滑动。接箍9的内表面具备径向向内延伸的突起(未图示)。突起在形成于外部主体7外表面中的纵向通道21中行进并且防止接箍9绕外部主体7旋转，这种旋转原本可能会导致连接器部件的过早磨损。接箍9由高张力铝合金形成。 [0054] 接箍9的内表面朝向其前端具备横向凸缘。横向凸缘被布置成通过与外部主体7中所形成的横向凸缘相邻接而限制接箍9的向后纵向行进。接箍9的向前纵向行进受到联接于接箍9后端的“C”形固持夹23与形成于外部主体7中的另一横向凸缘的邻接的限制。 [0055] 接箍9的最前位置是接合位置，在该接合位置中连接器1可机械地联接到配合连接器。接箍9的最后位置是缩回位置，在该缩回位置中可易于接近连接器的前接触元件5a用于进行清洁。 [0056] 如上文所述，外部主体7的外表面具备周向通道，周向通道容纳弹性构件11。弹性构件11是由铍铜形成的细长、紧密缠绕的螺旋弹簧，其绕周向通道的长度延伸。螺旋弹簧具有非圆形截面，且主要的尺寸在连接器1的纵向方向上延伸。 [0057] 螺旋弹簧在弹簧及连接器二者的横向方向上弹性地承靠在接箍9内表面上。通过适当地改变螺旋弹簧所承靠的接箍9的内表面的直径，而适于将接箍9维持成处于其接合位置和缩回位置。在所示实施例中，在接箍9的接合位置和缩回位置，接箍9内表面的朝向螺旋弹簧的部分具有略微增大的直径(其限定凹口)。于是接箍9抵抗远离接合位置和缩回位置移动，因为这样做将会需要施加足够的力用以当接箍9在弹簧上方沿纵向滑动时压缩螺旋弹簧。 [0058] 外部主体7、接箍9和螺旋弹簧被布置成使得将接箍9从其接合位置(未配合时)释放所需的纵向力大于将接箍9从其缩回位置释放所需的纵向力。 [0059] 接箍9的内表面在其前端设置有另一弹性构件13，另一弹性构件13类似于上文所述的弹性构件但具有更大的横向尺寸。弹性构件13维持在形成于接箍9的内表面中的通道中，且用于将连接器1机械联接至配合连接器。 [0060] 在接箍9的接合位置，接箍9的前端表面9a，与弹性构件13一起，在间隔元件3a、3b的前表面3c、与外部主体7前端这二者的前方延伸。在接箍9的缩回位置，接箍9的前端表面9a定位于间隔元件3a、3b的前表面3c和外部主体7的前端这二者后方以便于清洁导电接触件5a、5b，如上文所述。在附图中，图1和图2示出接箍9处于接合位置情况下的连接器1，且图3和图4示出接箍9处于缩回位置情况下的连接器1。 [0061] 图5示出适合与图1至图4所示连接器配合的另一连接器51。配合连接器51是适合于安装在电器设备封壳的壁之中的凸缘式连接器，并且提供锁定螺母53用于这个目的。配合连接器51不但包括多个固定的纵向接触件55以及一间隔元件57，配合连接器51还包括大体上管状外部主体59。外部主体59的前端具备雉堞形结构，该雉堞形结构对应于设置在上文所述连接器1外部主体7中的雉堞形结构之间的空间。 [0062] 配合连接器51的外部主体59的外表面具备周向凹槽61。周向凹槽61被布置成与设于上文所述连接器1的接箍9前端中的弹性构件13接合以用于机械联接这些连接器1、51。 [0063] 在连接器1、51的正常使用中，连接器1的接箍9维持于接合位置，如图1和图2所示。在此配置中，可通过将正确地键结起来的连接器1、51的外部主体7、59朝向彼此进行推动，来将连接器1形状配合地(positively)联接到配合连接器51。以此方式，弹性构件13在配合连接器51的外部主体59上方滑动且被接纳于周向凹槽59内。弹性构件13维持着连接器1、51的联接状态。 [0064] 连接器1的部件被布置成使得用于从接箍9的接合位置释放接箍9所需的纵向力比用于将连接器1与配合连接器51相接合所需的纵向力更大。以此方式，可避免接箍9的意外缩回。 [0065] 也可通过将连接器的外部主体7、59拉开而使连接器1、51解开耦联。在接箍9处于接合位置的情况下，导电接触件5a、5b受到保护防止物理损坏或意外短路。 [0066] 当需要对连接器1的导电接触件5a、5b进行清洁时，例如当污垢沿着接箍9向下行进时，可向接箍9施加纵向力以将接箍9从其接合位置释放。然后，接箍9可向后移动到其缩回位置，在这个缩回位置，由弹性构件11维持接箍9。在接箍9的缩回位置，可易于物理接近导电接触件5a、5b用于进行清洁，例如利用抹布进行清洁。通过抵抗接箍9远离缩回位置的移动，弹性构件11确保对导电接触件5a、5b的清洁有效，甚至在使用者不能全神贯注进行该任务的困难条件下也是如此。 [0067] 在已清洁了导电接触件5a、5b后，可向接箍9施加纵向力以将它从其缩回位置释放且使之返回到其接合位置，为连接器1的正常使用而准备就绪。 [0068] 在配合连接器51的导电接触件5a、5b的正常配置中，可接近配合连接器51的导电接触件5a、5b用于进行清洁，如图5所示。 [0070] 举例而言，上文所述的连接器是用于端接缆线的连接器。但连接器可以是用于安装在封壳的壁中的凸缘式连接器。 [0071] 连接器的外壳和/或接箍可具备彩色条带以有助于识别。 [0073] 在上文所述的连接器中，后向的第一弹性构件是螺旋弹簧。但也可使用其它弹性构件，诸如板簧和橡胶“O”形环。 |
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