用于多方向连接器配合的双向头座的制作方法

1.本公开涉及电连接器，更具体地，涉及配置为在多个方向上与对应的配合连接器配合的电头座。


背景技术：

2.电子部件通常与使用它们的较大电气系统的其余部分分开容纳或封装，以促进集成的简易性并改善敏感部件免受恶劣环境条件影响的保护。结果，部件必须与系统的其他元件电气互连。这些连接通常是经由电线或电缆实现的，电线或电缆使用互补的电连接器(包括装置安装的头座)连接各个部件。目前，许多这些连接器限于在单个配置或应用中使用。例如，电头座通常本质上具有方向性，或配置为在单个方向上连接到对应的配合电连接器。在方向性配合连接器的情况下，例如，直角或90度配合连接器，离开配合连接器的布线的延伸方向仅限于由头座限定的取向。然而，出于包括系统封装在内的多种原因，可能需要改变这些连接的取向，从而改变由此产生的导线路径。使用现有技术的头座，改变这种连接器和布线方向不仅需要旋转安装它的装置上的头座的步骤，而且更重要的是，重新设计装置上限定的接口以在更新或旋转的位置接受头座。这些装置侧的改变既昂贵又耗时。
3.待解决的问题是提供一种改进的电连接器组件，其提供附加的应用灵活性和可配置性，特别是关于连接器取向。


技术实现要素：

4.上述问题通过一种用于电连接器组件的电头座来解决，其包括用于安装至对象或装置的本体。本体限定穿过其中的形成的孔口，以接收至少一个电端子。本体还在其第一侧包括插头端，用于与组件的配合电连接器的互补的配合端接合。插头端包括第一对相对侧壁，其从本体延伸至第一高度并且限定一个或多个锁定特征，用于与配合连接器的对应的锁定特征接合。插头端还包括第二对相对侧壁，其从本体延伸至小于第一高度的第二高度。插头端大致成型为使得头座可与第一配合连接器配合，第一配合连接器相对于头座以第一方向定向，且可与第二配合连接器配合，第二配合连接器相对于头座在不同于第一方向的第二方向上定向。
附图说明
5.现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：
6.图1是根据本公开的实施例的包括头座和第一配合连接器的电连接器组件的侧视透视图；
7.图2是图1的组件的头座的俯视透视图；
8.图3是图2的头座的俯视图；
9.图4是布置在示例性安装表面上的图2的头座的侧视图；
10.图5是图2的头座的仰视透视图；
11.图6是图1的第一配合连接器的仰视图；
12.图7是根据本公开的实施例的第二配合连接器的仰视图；
13.图8是处于预组装位置的图1的电连接器组件的正视截面图；
14.图9是图8的组件的侧视截面图；以及
15.图10是图8的组件的侧视图，移除了其锁定杠杆的一部分。
具体实施方式
16.大致参考图1，根据本公开的实施例的电子连接器组件100包括第一连接器或头座110，以及可与之电连接的第二或配合连接器200。头座110包括一个或多个安装特征，例如多个孔口145，以接收对应的紧固件，来将头座固定至安装表面，例如电气部件或装置的外壳。电导体或端子116延伸穿过头座110且包括第一端(未示出)，用于与配合连接器200的对应的导电端子配合，以及第二端127，用于与电气装置或部件的导体配合，例如布置在装置的外壳内的汇流条。
17.配合连接器200可以电装配到一个或多个导体或导线206的自由端，一个或多个导体或导线206连接到电气部件以将部件电互连到电气系统的其余部分。在示例性实施例中，配合连接器200包括直角或90度连接器，其包括本体204，本体204具有在大致垂直于本体的其余部分的轴向方向上从其延伸的配合端202。具体地，连接器200的配合端202在配合或插入方向x上与头座110配合，配合或插入方向x大致垂直于本体204的其余部分的延伸部y的轴向方向和/或连接器200所装配至的导体206，从而限定直角型连接器。在其他实施例中，仅作为示例，配合连接器可以是180度连接器，或其他类型的成角度的连接器。
18.仍然参考图1，连接器200的锁定杠杆205配置为便于连接器200和头座110的配合和解除配合，并且在所示的配合状态下将连接器锁定在一起。具体地，锁定杠杆205限定弧形凸轮槽和/或通道210，用于接合并接合对应的一个或多个锁定特征，例如形成在头座110上的凸轮从动件140。杠杆205可枢转或可旋转地安装在配合连接器200的配合端202附近，且可响应于用户输入在锁定位置(如图所示)和未锁定位置(见图9和图10)之间移动或旋转。当配合连接器200在配合方向上部分地安装在头座110上时，凸轮从动件140接收在杠杆205的凸轮槽210内。一旦插入，杠杆205从未锁定位置到所示的锁定位置的旋转经由施加在凸轮槽210和从动件140之间的向下的力在配合方向x上相对于头座110偏置配合连接器200，使连接器与头座配合并接合其相应的电端子。当杠杆205完全旋转到图1所示的位置时，一个或多个杠杆锁或钩锁208可以设置为将杠杆固定在锁定位置。
19.大致参考图2和图3，头座110被示出为移除了配合连接器200。头座110包括基部112，基部112限定外部安装凸缘113，其大致围绕穿过其中形成的开口114。凸缘113包括穿过其中限定的多个安装孔口145，用于例如接收紧固件，以将头座附接至安装表面。开口114通过其接收一个或多个电端子116。在示例性实施例中，每个端子116在其第一端117上包括导电叉头，且在其第二端127上包括刀片。端子116可以设置为可移除的和/或预组装的端子组件的一部分，其包括绝缘端子外壳118和外部导电(即，金属的)屏蔽件119，以接收端子外壳和端子。端子组件可移除地附接至开口114内的头座基部112，例如经由锁定连接特征，如图5所示。
20.基部112还限定从其第一侧延伸的插头端120，其适于与配合连接器的对应的配合
端配合。插头端120可以实现为围绕开口114的连续的周向壁。周向壁包括两对相对侧壁，包括第一对侧壁122。每个侧壁122可以可选地在其上限定一个或多个键控特征。在示例性实施例中，侧壁122中的第一个上的第一键控特征包括一对凸出肋124，其在平行于连接器组件的插入或配合方向x的方向上延伸且高度等于侧壁122的高度。凸出肋124在侧壁122的宽度方向上彼此隔开第一距离。类似地，第二对键控特征或凸出肋126限定在该对侧壁122中的第二个上，且包括类似于肋124的特性。如图所示，然而，在头座110或侧壁122的宽度方向上，肋125之间的距离不同于(例如，小于)肋124之间的距离。以此方式，在头座包括这些键控特征的实施例中，插头端120关于轴线或平面a是非对称的，轴线或平面a延伸穿过插头端120且大致平行于侧壁122中的每一个，如图3所示。如本文将更详细地阐述的，这种非对称布置确保给定的配合连接器具有对应的键控特征(例如，互补的插槽)，只能以一个取向安装在插头端120上，从而防止经由键控特征或肋124、126之间的不同间距以相反的取向(即旋转180度)安装。虽然示例性实施例是用形成在插头端120的侧壁上的键控特征来示出和描述的，但是应当理解，这些特征可以形成在头座110的任何部分上，包括在端子组件上，而不脱离本公开的范围。在这些实施例中，对应的键控特征同样会形成在配合连接器的适当部分上以实现上述功能。
21.仍然参考图2和图3，插头端120的周向壁还限定第二对相对侧壁130。每个侧壁130限定升高的中心部分131，其高度大于两个横向相邻的下部133。在示例性实施例中，下部133的高度大致等于与其相邻的侧壁122的高度。侧壁130的每个升高的中心部分131在其上限定引导特征，在本文中实现为在插入方向上延伸的长形的引导凸起132。锁定特征或凸轮从动件140(在本文中限定为圆柱形锁定凸起和随附的径向头部)从每个引导凸起132的表面延伸。如上文所述，引导凸起132配置为与形成在配合连接器200的配合端202和/或锁定杠杆205上的对应的槽260接合，以在配合操作期间在配合方向x上引导配合连接器。
22.如图3最佳所示，在没有可选的键控特征的情况下，头座110的插头端120关于将插头端二等分的所示的正交轴线或平面a、b中的每一个对称，每个轴线或平面a、b平行于相应的侧壁对122、130定向。这种布置使得能够在相对于头座取向的两个离散方向上连接两个类似对称的配合连接器。更具体地，并且特别参考图4，插头端120的每个侧壁122的高度小于每个侧壁130的升高的中心部分131的高度。以此方式，插头端120在垂直于配合或插入方向x的横向方向上大致在侧壁122、130之间的区域中限定一对开口或凹部150，更具体地，在平行于如图1所示的方向y的每个横向方向上。如本文将阐述的，每个开口150的尺寸被设计为通过其接收相应的配合连接器的本体的一部分，例如，图1所示的本体204的下部。
23.特别分别参考图4和图5所示的头座110的侧视和仰视透视图，头座110的本体112的底侧160限定了围绕开口114的环形凹部162，用于接收屏障密封件164(例如，橡胶密封环)。屏障密封件164可操作为在压缩力的作用下密封本体抵靠安装表面195，该压缩力由通过相关联的安装孔145接收的紧固件施加。从本体112的底侧延伸的周向壁152还限定开口114并接收端子组件。如图所示，端子组件的外部导电屏蔽件119限定多个触头或接触片170，周向壁152的一部分可以接收在其中。每个接触片170配置为例如与安装表面195建立电接触(例如，接地接触)，头座110安装至安装表面195和/或通过其进行安装，如图4所示。导电屏蔽件119还包括由一个或多个弹性片或夹子180限定的预锁定特征。更具体地，弹性片180限定可移动的自由端或锁定唇缘，其配置为与安装表面195的底侧接合，以将头座110
固定至安装表面。特别地，弹性片定位成与穿过安装表面195限定的开口的侧壁接合，开口接收周向壁152和头座110的端子组件。当头座110通过安装表面195中的开口插入时，安装表面可以保持在弹性片180的自由端与屏蔽密封件164或头座的底侧160之间，如图4所示。例如，在经由所示的安装凸缘113和安装孔145版型紧固之前，预锁定例如操作为将头座110暂时地固定到安装表面195。以此方式，在预锁定特征与安装表面接合之后，头座的安装者可以继续安装操作，而无需将头座在装置上保持在位，这增加了安装头座的便利性。
24.如上文所述，头座110配置为与至少两个离散的配合连接器配合，每个配合连接器配置为在不同的方向上从头座延伸。参考图6，第一配合连接器200包括接收开口220，其配置为在连接或配合状态下在其中接收插头端120和头座110的相关联的端子组件的一部分。接收开口220可以在其外周上限定键控特征，其与关于头座110所描述的那些键控特征互补，具体地，是接收槽224、226，用于在其中接收头座的键控凸起或肋124、126的相应的对。配合连接器200还包括环形的密封件230，其配置为与插头端120的周向壁接合，以在其之间形成密封。凸轮槽210形成为与用于接收头座110的凸轮从动件140的开口220连通，用于以上述方式将连接器拉动和锁定在一起。配合连接器200容纳电导体或端子226，在本文中实现为对应的刀片，以接合头座端子116的第一端117上的叉头，以与其建立电连接。参考图7，提供第二配合连接器300，其具有类似于关于图6所述的特征。然而，不同的是，键控特征或接收槽222、224的位置与连接器200置相反(即布置在开口220的相对侧)。以此方式，配合连接器300可在与连接器200的配合取向偏移或旋转180度的取向上与头座110配合。
25.除了键控特征，每个连接器200、300的尺寸和形状设计为在在相隔180度的两个方向中的任何一个方向上配合。如图2和图4所示，每个侧壁122的降低的高度允许配合连接器200、300中的每个的本体的下部240、340进入和穿过在插头端120的任一侧上的限定的开口或敞开区域150，以降低整体连接器组件高度。经由键控特征的可选存在，配合连接器200、300的预定的正确取向可以通过限制给定配合连接器相对于头座的安装位置来确保。在另外的实施例中，限定键控特征的配合连接器的配合端(例如，连接器200的配合端202)可以可移除地附接至连接器本体的其余部分。以此方式，可以移除配合连接器的配合端，并且以不同的取向重新安装在本体的端部上(例如，相对于其旋转180度)。以此方式，根据其可移除的配合端的取向，可以将单个配合连接器配置为以两个取向中的任意一个安装在头座上。
26.图8-图10提供了头座110和配合连接器200在预安装状态下的视图，其中连接器200的配合端202最初装配在头座110的插头端120上，但在此之前例如，经由锁定杠杆205的旋转来完成连接器的配合。如图所示，配合端202的接收开口220围绕其周边与插头端120的侧壁122、130对齐。具体参照图9，可以看出，侧壁122相对于侧壁130的高度降低，使得当连接器移动到配合位置时，连接器200的配合端202进一步向着头座110接合并进入口座150，从而降低配合的连接器组件100的整体高度。如图10所示，当连接器配合时，连接从动件140和引导凸起132接收在形成在配合端202上的槽260内。此外，由于侧壁130的中心部分131相对于侧壁的其余部分布置在升高的高度，配合连接器200相对于头座110有足够的竖直行程，因此，导电端子的接合在杠杆205的旋转期间被保持，以维持连接器配合的便利性。
27.相关申请的交叉引用：
28.本技术要求于2020年11月4日提交的美国临时申请第63/109,818号的优先权，其
全部公开内容通过引用并入本文。

技术特征：
1.一种电头座(110)，包括：用于安装到对象(195)的本体(112)；开口(114)，穿过所述本体(112)形成并接收电端子(116)；以及插头(120)，限定在所述本体(112)的第一侧上且适于与第一配合连接器(200)和第二配合连接器(300)配合，所述第一配合连接器相对于所述本体(112)以第一取向布置，并且第二配合连接器(300)相对于所述头座(110)以不同于所述第一取向的第二取向布置。2.如权利要求1所述的电头座(110)，其中所述插头(120)包括：一对第一相对侧壁(130)，其从所述本体(112)延伸至第一高度并且限定锁定特征(140)，所述锁定特征用于与配合连接器(200、300)的对应的锁定特征(260)接合；以及一对第二相对侧壁(122)，其从所述本体(112)以小于所述第一高度的第二高度延伸。3.如权利要求2所述的电头座(110)，其中该对第一和第二相对侧壁(130、122)限定围绕所述开口(114)布置的周向壁，所述周向壁关于将所述插头(120)二等分的两个正交平面对称。4.如权利要求2所述的电头座(110)，其中所述第二相对侧壁(130、122)中的至少一个包括形成在其上的键控特征(124、126)，用于与所述第一和第二配合连接器(200、300)的互补的键控特征(224、226)接合。5.如权利要求4所述的电头座(110)，其中所述第二相对侧壁(122)中的第一个包括形成在其上的第一键控特征(124)，用于与所述第一和第二配合连接器(200、300)的互补的键控特征(224)接合，并且其中所述第二相对侧壁(122)中的第二个包括形成在其上的第二键控特征(126)，用于与所述第一和第二配合连接器(200、300)的互补的键控特征(226)接合。6.如权利要求2所述的电头座(110)，还包括形成在所述头座(110)上的头座键控特征(124、126)，用于与所述第一和第二配合连接器(200、300)的互补的键控特征(224、226)接合，所述头座键控特征(124、126)配置为使得所述第一配合连接器(200)仅可在所述第一取向上与所述插头(120)配合，且所述第二配合连接器(300)仅可在所述第二取向上与所述插头(120)配合。7.如权利要求2所述的电头座(110)，其中：当所述第一配合连接器(200)配合至所述头座(110)时，所述插头(120)适于在所述第一对相对侧壁(130)之间接收所述第一配合连接器(200)的一部分，并且在所述第二相对侧壁(122)中的第一侧壁的方向上延伸并且穿过由所述第一相对侧壁(130)和所述第二相对侧壁(122)中的第一侧壁限定的第一开口(150)；并且当所述第二配合连接器(200)配合至所述头座(110)时，所述插头(120)适于在所述第一对相对侧壁(130)之间接收所述第二配合连接器(200)的一部分，并且在所述第二相对侧壁(122)中的第二侧壁的方向上延伸并且穿过由所述第一相对侧壁(130)和所述第二相对侧壁(122)中的第二侧壁限定的第二开口(150)。8.如权利要求1所述的电头座(110)，还包括密封件(164)，所述密封件布置在所述本体(112)的第二侧上并且围绕所述开口(114)，以将所述本体(112)的第二侧密封至所述头座(110)所安装的所述对象(195)，所述本体的与所述第一侧相对的第二侧包括大致围绕所述开口(114)的周向壁(152)。9.如权利要求8所述的电头座(110)，其中所述电端子(116)被容纳在端子组件中，所述
端子组件接收在所述本体(112)的开口(114)内，所述端子组件包括：金属屏蔽元件(119)；以及绝缘本体(118)，其布置在所述金属屏蔽元件(119)内并接收所述电端子(116)。10.如权利要求9所述的电头座(110)，其中所述金属屏蔽元件(119)包括多个接触片(170)，当所述端子组件接收在所述开口(114)内时，所述接触片从所述本体(112)的第二侧延伸。11.一种电连接器系统(100)，包括：头座(110)，包括从其延伸的插头(120)部分，用于与互补的配合连接器(200、300)接合；第一配合连接器(200)，可以第一取向配合至所述头座(110)；以及第二配合连接器(300)，可以不同于所述第一取向的第二取向与所述头座(110)配合。12.如权利要求11所述的电连接器系统(100)，其中所述第一配合连接器(200)和所述第二配合连接器(300)各自包括输入端(202)，用于在配合方向(x)上与所述头座(110)配合，以及从所述配合连接器(200、300)延伸的输出端，其相对于沿着所述配合方向(x)限定的轴线以非零角度定向。13.如权利要求12所述的电连接器系统(100)，其中所述头座(110)包括：本体(112)；以及插头(120)，限定在所述本体(112)的第一侧上且配置为接合所述第一和第二配合连接器(200、300)中的每一个的对应的配合端(202)，所述插头(120)包括：一对第一相对侧壁(130)，其从所述本体(112)延伸至第一高度并且限定锁定特征(140)，所述锁定特征用于与所述第一和第二配合连接器(200、300)的对应的锁定特征(260)接合；以及一对第二相对侧壁(122)，其从所述本体(112)延伸至小于所述第一高度的第二高度。14.如权利要求13所述的电连接器系统(100)，其中：当所述第一配合连接器(200)配合至所述头座(110)时，所述第一配合连接器(200)的一部分接收在所述第一对相对侧壁(130)之间，并且在所述第二相对侧壁(122)中的第一侧壁的方向上延伸并穿过由所述第一对相对侧壁(130)和所述第二相对侧壁(122)中的第一侧壁限定的第一开口(150)；并且当所述第二配合连接器(300)配合至所述头座(110)时，所述第二配合连接器(300)的一部分接收在所述第一对相对侧壁(130)之间，并且在所述第二相对侧壁(122)中的第二侧壁的方向上延伸并且穿过由所述第一对相对侧壁(130)和所述第二相对侧壁(122)中的第二侧壁限定的第二开口(150)。15.如权利要求14所述的电连接器系统(100)，其中所述第一配合连接器(200)仅可以所述第一取向配合至头座(110)，且其中所述第二配合连接器(300)仅可以所述第二取向配合至所述头座(110)。

技术总结
一种电连接器组件(100)的电头座(110)包括本体(112)，本体用于安装至对象且具有穿过其中形成的用于接收电端子(116)的开口(114)。本体(112)还在其第一侧限定插头(120)，用于与组件(100)的配合电连接器(200、300)接合。插头包括一对第一相对侧壁(130)，其从本体延伸第一高度且限定锁定特征(140)，用于与配合连接器对应的锁定特征(260)接合；一对第二相对侧壁(122)，其从本体以小于第一高度的第二高度延伸。第一和第二对相对侧壁(130、122)适于与第一配合连接器配合，第一配合连接器相对于头座在第一方向上定向，且与第二配合连接器配合，第二配合连接器相对于头座以不同于第一方向的第二方向定向。向的第二方向定向。向的第二方向定向。


技术研发人员：A.T.普莱斯 T.R.德维特 L.盖茨曼 D.J.莱因
受保护的技术使用者：泰连服务有限公司
技术研发日：2021.11.04
技术公布日：2022/5/25