專利名稱：電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電連接器，尤其是指一種具有防打火功能和平衡電路電流功能的電連接器。
各種電子產(chǎn)品利用電連接器連接直流電源是產(chǎn)業(yè)界熟知的技術(shù)。一般而言，這種電連接器包括一中心端子及周圍的彈性片狀端子，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在中心端子與片狀端子之間接負(fù)載。如美國專利第5,927,999號(hào)揭示了一種其中心端子周圍具有三片可移動(dòng)的接觸端子的電連接器，該三片接觸端子連接成一體，即為同一個(gè)導(dǎo)電端子，而設(shè)置三片的目的在于當(dāng)對(duì)接連接器插入時(shí)，可以三點(diǎn)同時(shí)接觸對(duì)接連接器，這樣就可以解決當(dāng)只有一點(diǎn)接觸時(shí)保持力不足的現(xiàn)象，同時(shí)可以允許較大的電流流量。
通常，電子產(chǎn)品(如各種可攜式設(shè)備)會(huì)用電池和直流電作為其電源，而直流電源用電連接器連接。如美國專利第5,007,851號(hào)揭示了一種具有切換開關(guān)的電連接器，該電連接器包括一中心端子、一片狀靜止端子及一片狀可移動(dòng)端子，當(dāng)對(duì)接連接器插入之前，靜止端子與可移動(dòng)端子接觸，其電路之電源由電池提供；而其對(duì)接連接器插入后，可移動(dòng)端子與靜止端子斷開，實(shí)現(xiàn)中心端子及可移動(dòng)端子分別與其對(duì)接連接器的端子實(shí)現(xiàn)電性連接，而由外接直流電作為電源。
然而，上述電連接器，當(dāng)其對(duì)接連接器在插、拔時(shí)，負(fù)載電路的通、斷均在瞬間完成，負(fù)載電路中因固有的電容和電感作用而產(chǎn)生的瞬間高壓便會(huì)在電連接器接開關(guān)上放電而打火，從而燒蝕電連接器的接觸觸點(diǎn)，增加阻抗，使產(chǎn)品效率降低；同時(shí)，由于電流瞬間通、斷而產(chǎn)生的高壓脈沖也容易損壞電路中的電氣元件。
為此，需要提供一種具有按時(shí)序通、斷功能的電連接器，其可使負(fù)載電路的通、斷均能經(jīng)由過渡狀態(tài)完成，使電連接器不致因負(fù)載電路瞬間通、斷而打火，并能很好的保護(hù)電路中的電氣元件。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有防打火功能的電連接器，使電連接器與其對(duì)接連接器對(duì)接插、拔時(shí)，不致產(chǎn)生瞬間高壓脈沖而引發(fā)燒毀觸點(diǎn)的電火花。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可以平衡電路中的電流并可保護(hù)電路中的電氣元件的電連接器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電連接器包括一絕緣本體及裝設(shè)在絕緣本體中的一中心端子、若干導(dǎo)電端子、若干開關(guān)端子與一連接體。該絕緣本體設(shè)有一容腔和在該絕緣本體的后部設(shè)有貫穿至容腔的若干端子槽；該導(dǎo)電端子設(shè)有接觸片，開關(guān)端子設(shè)有具觸動(dòng)部的致動(dòng)片，且各觸動(dòng)部之間在電連接器的軸向方向上具有適當(dāng)間距，而連接體則設(shè)有若干連接片，中心端子與連接體保持電性連接。導(dǎo)電端子的接觸片、開關(guān)端子的致動(dòng)片和連接體的連接片均延伸至容腔中，且接觸片處于最外側(cè)，致動(dòng)片處于最內(nèi)側(cè)，而連接片則處于二者之間，而開關(guān)端子與連接部之間用絕緣塊隔開。當(dāng)對(duì)接連接器插入時(shí)，對(duì)接連接器首先與中心端子電性接通，然后先后觸動(dòng)開關(guān)端子，使連接體與導(dǎo)電端子先后接觸而先后達(dá)到電性連接；當(dāng)對(duì)接連接器拔出時(shí)，亦先后斷開開關(guān)端子，使連接體與導(dǎo)電端子先后斷開，并在開關(guān)端子先后開啟、斷開導(dǎo)電端子的過程中，經(jīng)過一過渡電路狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以有效地防止在對(duì)接連接器插、拔時(shí)產(chǎn)生電火花而打火，以及可以平衡電路中的電流以保護(hù)電路中的電氣元件。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為本發(fā)明電連接器的立體組裝圖。
圖2為本發(fā)明電連接器的立體分解圖。
圖3為本發(fā)明電連接器的后視圖。
圖4為本發(fā)明電連接器與對(duì)接連接器對(duì)接前的剖視圖。
圖5為本發(fā)明電連接器與對(duì)接連接器對(duì)接后的剖視圖。
圖6為本發(fā)明電連接器在其對(duì)接連接器插入過程中各端子開啟的時(shí)間順序圖。
圖7為本發(fā)明電連接器的電路示意圖。
圖8為本發(fā)明電連接器的應(yīng)用電路示意圖。
圖9為圖8所示電連接器應(yīng)用的等效電路圖。
請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明電連接器100包括絕緣本體10和安裝在該絕緣本體10內(nèi)的接地端子20、中心端子30、導(dǎo)電端子41、42以及開關(guān)端子51、52與連接體60。
請(qǐng)一并參閱圖4，絕緣本體10于前端設(shè)有一圓筒狀對(duì)接部11及一內(nèi)部容腔，該容腔包括沿絕緣本體10軸線方向的圓形內(nèi)腔孔12和內(nèi)腔孔12兩側(cè)的矩形側(cè)腔孔14；該內(nèi)腔孔12用于收容對(duì)接連接器，并在其底部且靠近前開口處(即對(duì)接部12底端)的內(nèi)表面設(shè)有一安裝部13，該安裝部13由一矩形通孔和一垂直槽組成；側(cè)腔孔14用于收容導(dǎo)電端子41、42以及開關(guān)端子51、52與連接體60的可移動(dòng)端，并提供足夠空間使這些可移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)功能性移動(dòng)(詳后述)；在絕緣本體10的后端設(shè)置有固定中心端子30、導(dǎo)電端子41、42以及開關(guān)端子51、52與連接體60的中心端子槽孔15、導(dǎo)電端子槽16、開關(guān)端子槽17及連接體槽18，該中心端子槽孔15處于絕緣本體10的垂直軸線上，導(dǎo)電端子槽16與開關(guān)端子槽17平行于中心端子槽孔15，且該開關(guān)端子槽17處于連接體槽16的內(nèi)側(cè)；連接體槽18的截面呈“”狀，其橫向部分與中心端子槽孔15連通，其垂直部分處于導(dǎo)電端子槽16與開關(guān)端子槽17之間。
接地端子20包括一接觸彈片21和一端子腳22，其主體部分呈翼狀，并固定于絕緣本體10的安裝部13的垂直槽中，而其接觸彈片21則自安裝部13的矩形通孔延伸入內(nèi)腔孔12中，且凸出于內(nèi)腔孔12的表面以使對(duì)接連接器能與之接觸。
中心端子30呈“T”形，包括一接觸柱體31及一后翼32，其接觸柱體31為圓柱體形，而后翼32則呈片狀，該后翼32頂端設(shè)有若干突起321，其下端則設(shè)有一端子腳33；該中心端子30的后翼32裝設(shè)于絕緣本體10的中心端子槽孔15中，而其接觸柱體31則伸至絕緣本體10的內(nèi)腔孔12中且處于其中心軸線上。
一對(duì)導(dǎo)電端子41、42包括接觸片411、421和端子腳412、422，該接觸片411、412與端子腳412、422形成“L”狀，且接觸片411、421向內(nèi)彎折并與導(dǎo)電端子41、42所在平面之間形成一角度。當(dāng)導(dǎo)電端子41、42固定于絕緣本體10的導(dǎo)電端子槽16中時(shí)，其接觸片411、421則延伸到側(cè)腔孔14中，并可于其中移動(dòng)。
一對(duì)開關(guān)端子51、52分別向前設(shè)置有一致動(dòng)片511、521，該致動(dòng)片511、521于其前端分別向內(nèi)彎折形成一突起狀觸動(dòng)部512、522，觸動(dòng)部512、522距開關(guān)端子51、52的后端面之間的距離并不一致，故當(dāng)開關(guān)端子51、52固定在絕緣本體10中時(shí)，其觸動(dòng)部512與522之間沿連接器100的軸向有一距離L(如圖4示)，且當(dāng)開關(guān)端子51、52固定在絕緣本體10中時(shí)，開關(guān)端子51、52處于導(dǎo)電端子41、42的內(nèi)側(cè)，其致動(dòng)片511、521延伸到側(cè)腔孔14中并可以移動(dòng)，而其觸動(dòng)部512、522延伸入內(nèi)腔孔13內(nèi)以便與其對(duì)接連接器相接觸。
連接部60用于自中心端子30傳輸電源至導(dǎo)電端子41、42，該連接部60呈“”狀，其橫向部分為橫梁61，并自該連接部60的垂直部分向前延伸有一對(duì)連接片62、63，當(dāng)連接部60裝設(shè)于絕緣本體10中時(shí)，該橫梁61與中心端子30頂端的若干突起321接觸，使連接部60與中心端子30電性連接，而其連接片62、63則延伸至側(cè)腔孔14中，并分別處于導(dǎo)電端子41、42的接觸片411、421與開關(guān)端子51、52的致動(dòng)片511、521之間，連接片62、63上裝設(shè)有絕緣塊70以防止連接片62、63與致動(dòng)片511、521接觸，而連接片62、63與接觸片411、421之間則不接觸，但可以通過致動(dòng)片511、521推動(dòng)連接片62、63與接觸片411、421接觸，其位置關(guān)系如圖4所示。
該導(dǎo)電端子41、42、開關(guān)端子51、52及連接部60的自由端，即接觸片411、421、致動(dòng)片511、521與連接片62、63兩側(cè)分別設(shè)置有若干卡扣片(未標(biāo)號(hào))，該卡扣片與各自由端形成“M”狀。導(dǎo)電端子41、42、開關(guān)端子51、52及連接部60則通過這些卡扣片卡扣于相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電端子槽16、開關(guān)端子槽17及連接體槽18中，而其接觸片411、421、致動(dòng)片511、521與連接片62、63則延伸至側(cè)腔孔14中。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5，電連接器100的對(duì)接連接器200由絕緣筒體210、導(dǎo)電套筒220及對(duì)接端子230組成，導(dǎo)電套筒220套設(shè)在絕緣筒體210的外周，而對(duì)接端子230則裝設(shè)于絕緣筒體210之內(nèi)，且該對(duì)接端子230呈魚尾狀，于對(duì)接時(shí)可以夾持電連接器100的中心端子30。當(dāng)對(duì)接連接器200沿F向插入而與電連接器100對(duì)接時(shí)，對(duì)接連接器200的導(dǎo)電套筒220首先與電連接器100的接地端子20電性接通，進(jìn)一步則對(duì)接端子230夾持電連接器100的中心端子30，并與其電性導(dǎo)通；對(duì)接連接器200繼續(xù)插入，其絕緣筒體210擠壓開關(guān)端子51的觸動(dòng)部512并將開關(guān)端子51的致動(dòng)片511向外推動(dòng)，而該致動(dòng)片511于移動(dòng)過程中則通過絕緣塊70推動(dòng)連接片62向外移動(dòng)，直至連接片62與導(dǎo)電端子41的接觸片411接觸為止；當(dāng)對(duì)接連接器200繼續(xù)插入L的距離后，其絕緣筒體210擠壓開關(guān)端子52的觸動(dòng)部522并將開關(guān)端子52的致動(dòng)片521向外推動(dòng)，而該致動(dòng)片521于移動(dòng)過程中則通過絕緣塊70推動(dòng)連接片63向外推動(dòng)，直至連接片63與導(dǎo)電端子42的接觸片421接觸為止；當(dāng)對(duì)接連接器200完全插入后，開關(guān)端子41、42均與對(duì)接連接器200的導(dǎo)電套筒220電性連接，并最終與接地端子20電性連接而接地。
上述各端子接通的時(shí)間先后順序如圖6所示，其中ON表示接通，而OFF表示斷開。易于理解，當(dāng)自電連接器100中拔掉對(duì)接連接器200時(shí)，電連接器100的各端子的斷開與前述接通的順序相反。
因此，如上述所述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電連接器可用電路圖表示，如圖7示，在本實(shí)施例中，電路圖中字母T表示導(dǎo)電端子，而S表示開關(guān)，其中，T1表示接地端子20，因接地端子20具有接觸彈片21，故亦可表示開關(guān)S1；T2表示中心端子30，T3、T4分別表示導(dǎo)電端子41、42；而S3、S4則表示開關(guān)端子51、52。
本發(fā)明電連接器100可應(yīng)用于如圖8所示的實(shí)際電路。圖中GND表示接地，而R表示電阻，C表示電容，RL表示負(fù)載，該負(fù)載可能為一相當(dāng)龐大的電路，且包括有電阻、電容及電感等。電連接器100在應(yīng)用時(shí)，中心端子30連接電阻R與電容C，由開關(guān)端子51致動(dòng)的導(dǎo)電端子41直接連接電容，而由開關(guān)端子52致動(dòng)的導(dǎo)電端子42接負(fù)載。該電路示意圖可進(jìn)一步簡化為如圖9所示的電路圖，圖中電源通過對(duì)接連接器200提供。因此，電連接器100在實(shí)際應(yīng)用中，形成了三條并聯(lián)電路回路其一，自電源正極經(jīng)過電阻R、電容C及開關(guān)S1回到電源負(fù)極；其二，自電源正極經(jīng)過開關(guān)S3、電容C及開關(guān)S1回到電源負(fù)極；其三，自電源正極經(jīng)開關(guān)S4、負(fù)載RL及開關(guān)S1回到電源負(fù)極。該前兩條回路為防打火之用，而第三條回路則連接負(fù)載。
當(dāng)對(duì)接連接器200與電連接器100對(duì)接時(shí)，在插入過程中，對(duì)接連接器200的導(dǎo)電套筒220首先與電連接器100的接地端子20電性接通，此時(shí)閉合開關(guān)S1；進(jìn)一步則對(duì)接端子230夾持電連接器100的中心端子30，此時(shí)對(duì)接連接器200通過中心端子30為整個(gè)電路提供電源，并導(dǎo)通第一個(gè)電流回路，電流經(jīng)電阻R流向電容C，并向電容C充電，因此當(dāng)對(duì)接端子230在接觸中心端子30的瞬間，其接觸觸點(diǎn)間產(chǎn)生的高壓脈沖由電容C吸收，防止了電火花的產(chǎn)生；對(duì)接連接器200繼續(xù)插入，其絕緣筒體210擠壓開關(guān)端子51推動(dòng)連接片62與導(dǎo)電端子41接觸，此時(shí)閉合開關(guān)S3，電流將直接繞過電阻R向電容C充電，使瞬間產(chǎn)生的高壓脈沖被電容C吸收，且電容C充滿電荷；而當(dāng)對(duì)接連接器200擠壓開關(guān)端子52而推動(dòng)連接片63與導(dǎo)電端子42接觸時(shí)，則閉合開關(guān)S4，使電源向負(fù)載供電，并且由電容C放電向負(fù)載RL提供補(bǔ)償電壓，此時(shí)電源與電容C并聯(lián)對(duì)負(fù)載供電，因閉合開關(guān)S4時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生瞬間高壓，故電容滿載后其兩端的電勢(shì)小于電源兩端的電勢(shì)且為恒定，根據(jù)電路原理，則負(fù)載兩端的供電電勢(shì)應(yīng)為電容兩端的電勢(shì)，因電容C兩端的電勢(shì)恒定，則閉合開關(guān)S4的瞬間不會(huì)產(chǎn)生高壓脈沖，亦不會(huì)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。
因此，電連接器100的防打火功能是通過電連接器100與外接的充放電R.C電路配合使用得以實(shí)現(xiàn)，且此過程中的尖峰電流大小及其充放電時(shí)間常數(shù)可由電阻R、電容C的參數(shù)匹配進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)接連接器插入時(shí)無打火的現(xiàn)象；另外，外接充放電R.C電路的充放電時(shí)間的具體保證，由對(duì)接端子230接觸到中心端子30開始直至導(dǎo)電套筒220打開開關(guān)端子51之間的距離D來實(shí)現(xiàn)，一般而言，D應(yīng)不小于2.5mm，可確保不同人工插入速度下的充放電R.C電路的充放電時(shí)間需求。
權(quán)利要求
1.一種具有防打火功能的電連接器組合，用于與一電源連接器對(duì)接，其包括設(shè)置有對(duì)接部與容腔的絕緣本體和固定在絕緣本體內(nèi)的若干端子，這些端子至少包括第一端子、第二端子、第三端子及第四端子，且每一端子均包括連接部與接觸部，這些接觸部延伸至前述容腔內(nèi)以使電源連接器插入時(shí)，與該電源連接器的對(duì)應(yīng)端子電性接觸或與本連接器的其他端子的接觸部電性接觸，其特征在于該電連接器組合進(jìn)一步包括有連接至第一、二端子的連接部的充放電電路，該充放電電路具有電阻和電容等電子元件，且該第二端子的接觸部處于容腔的最外側(cè)，第三端子的接觸部處于最內(nèi)側(cè)，而第四端子的接觸部則處于二者之間，當(dāng)電源連接器插入時(shí)，該電源連接器的對(duì)應(yīng)端子首先觸動(dòng)第三端子的接觸部，該接觸部推動(dòng)第四端子的接觸部與第二端子的接觸部電性連接，接通充放電電路，當(dāng)電源連接器繼續(xù)插入時(shí)，其對(duì)接端子觸動(dòng)另一第三端子的接觸部，該接觸部推動(dòng)第四端子的另一接觸部與另一第二端子的接觸部電性連接，而使電路切換至正常工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該絕緣本體的容腔進(jìn)一步包括內(nèi)腔孔與內(nèi)側(cè)孔兩側(cè)的側(cè)腔孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器組合，其特征在于該第三端子的接觸部進(jìn)一步設(shè)有觸動(dòng)部，且該觸動(dòng)部自側(cè)腔孔延伸入內(nèi)腔孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器組合，其特征在于這些端子的接觸部在側(cè)腔孔中可以水平移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該電連接器進(jìn)一步設(shè)有若干絕緣塊，該絕緣塊置于第四端子的接觸部前端，以使第四端子的接觸部與第三端子的接觸部不電性接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該絕緣本體進(jìn)一步于該對(duì)接部底端設(shè)有安裝部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器組合，其特征在于該電連接器的一端子安置于絕緣本體的安裝部中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該第四端子進(jìn)一步設(shè)有與第一端子電性連接的橫梁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該第三端子的接觸部與第二端子的接觸部在電源連接器插入前不接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器組合，其特征在于該第一端子的接觸部為圓柱狀。
11.一種電連接器，用于將具有第一、二電極的電源連接器與包括具有阻抗元件的防打火電路及負(fù)載電路的應(yīng)用電路相連接，其包括設(shè)置有對(duì)接部及容腔的絕緣本體和固定在絕緣本體中的若干端子，該若干端子至少包括第一端子、第二端子、第三端子及第四端子，且每一端子均包括連接部與接觸部，這些連接部與應(yīng)用電路電性連接，接觸部延伸于前述容腔內(nèi)以使電源連接器插入時(shí)，與該電源連接器的對(duì)應(yīng)端子電性接觸或與本連接器的其他端子的接觸部電性接觸，其特征在于當(dāng)電源連接器插入時(shí)，該電源連接器的第一電極首先與第一端子的接觸部電性連接，接著第二電極與第二端子的接觸部電性連接而與防打火電路接通，并進(jìn)入充電平穩(wěn)的第一過渡電路狀態(tài)，繼續(xù)插入時(shí)則由于其他端子的開關(guān)作用而切換至正常工作狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電連接器，其特征在于當(dāng)進(jìn)入第一過渡電路狀態(tài)后，電源連接器繼續(xù)插入時(shí)接觸第三端子并進(jìn)入第二過渡電路狀態(tài)，且進(jìn)一步插入則會(huì)接觸第四端子并由于第四端子的開關(guān)作用而切換至正常工作狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電連接器，其特征在于該第一過渡電路狀態(tài)是向防打火電路充電。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電連接器，其特征在于該第二過渡電路狀態(tài)是將防打火電路中的阻抗元件短路并對(duì)阻抗元件短路后的防打火電路充電。
全文摘要
一種具有防打火功能的電連接器,包括一絕緣本體和裝設(shè)在該絕緣本體內(nèi)的一中心端子、若干導(dǎo)電端子、若干開關(guān)端子及一連接體,該開關(guān)端子的前端具有觸動(dòng)部,且各開關(guān)端子的觸動(dòng)部之間在電連接器的軸向方向上具有適當(dāng)間距,中心端子與連接體電性連接,而開關(guān)端子與連接體之間用絕緣塊隔開,當(dāng)對(duì)接連接器插入時(shí),對(duì)接連接器首先與中心端子電性接通,然后先后開啟開關(guān)端子,并使連接體與導(dǎo)電端子先后接觸而達(dá)到電性連接。
文檔編號(hào)H01R13/70GK1346166SQ0012913
公開日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
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