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，實際應(yīng)用時，在中心端子與片狀端子之間接負載。如美國專利第5,927,999號揭示了一種其中心端子周圍具有三片可移動的接觸端子的電連接器，該三片接觸端子連接成一體，即為同一個導(dǎo)電端子，而設(shè)置三片的目的在于當(dāng)對接連接器插入時，可以三點同時接觸對接連接器，這樣就可以解決當(dāng)只有一點接觸時保持力不足的現(xiàn)象，同時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端子，當(dāng)對接連接器插入之前，靜止端子與可移動端子接觸，其電路之電源由電池提供；而其對接連接器插入后，可移動端子與靜止端子斷開，實現(xiàn)中心端子及可移動端子分別與其對接連接器的端子實現(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)其對接連接器在插、拔時，負載電路的通、斷均在瞬間完成，負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，增加阻抗，使產(chǎn)品效率降低；同時，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序通、斷功能的電連接器，其可使負載電路的通、斷均能經(jīng)由過渡狀態(tài)完成，使電連接器不致因負載電路瞬間通、斷而打火，并能很好的保護電路中的電氣元件。
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，使電連接器與其對接連接器對接插、拔時，不致產(chǎn)生瞬間高壓脈沖而引發(fā)燒毀觸點的電火花。
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電路中的電氣元件的電連接器。
本發(fā)明的目的是這樣實現(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)有具觸動部的致動片，且各觸動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)對接連接器插入時，對接連接器首先與中心端子電性接通，然后先后觸動開關(guān)端子，使連接體與導(dǎo)電端子先后接觸而先后達到電性連接；當(dāng)對接連接器拔出時，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)點在于可以有效地防止在對接連接器插、拔時產(chǎn)生電火花而打火，以及可以平衡電路中的電流以保護電路中的電氣元件。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。


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)明電連接器與對接連接器對接前的剖視圖。
圖5為本發(fā)明電連接器與對接連接器對接后的剖視圖。
圖6為本發(fā)明電連接器在其對接連接器插入過程中各端子開啟的時間順序圖。
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。
請一并參閱圖4，絕緣本體10于前端設(shè)有一圓筒狀對接部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用于收容對接連接器，并在其底部且靠近前開口處(即對接部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的可移動端，并提供足夠空間使這些可移動端實現(xiàn)功能性移動(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，其接觸片411、421則延伸到側(cè)腔孔14中，并可于其中移動。
一對開關(guān)端子51、52分別向前設(shè)置有一致動片511、521，該致動片511、521于其前端分別向內(nèi)彎折形成一突起狀觸動部512、522，觸動部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，其觸動部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，開關(guān)端子51、52處于導(dǎo)電端子41、42的內(nèi)側(cè)，其致動片511、521延伸到側(cè)腔孔14中并可以移動，而其觸動部512、522延伸入內(nèi)腔孔13內(nèi)以便與其對接連接器相接觸。
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連接片62、63，當(dāng)連接部60裝設(shè)于絕緣本體10中時，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，但可以通過致動片511、521推動連接片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)，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、致動片511、521與連接片62、63則延伸至側(cè)腔孔14中。
請再參閱圖5，電連接器100的對接連接器200由絕緣筒體210、導(dǎo)電套筒220及對接端子230組成，導(dǎo)電套筒220套設(shè)在絕緣筒體210的外周，而對接端子230則裝設(shè)于絕緣筒體210之內(nèi)，且該對接端子230呈魚尾狀，于對接時可以夾持電連接器100的中心端子30。當(dāng)對接連接器200沿F向插入而與電連接器100對接時，對接連接器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，進一步則對接端子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的觸動部512并將開關(guān)端子51的致動片511向外推動，而該致動片511于移動過程中則通過絕緣塊70推動連接片62向外移動，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的觸動部522并將開關(guān)端子52的致動片521向外推動，而該致動片521于移動過程中則通過絕緣塊70推動連接片63向外推動，直至連接片63與導(dǎo)電端子42的接觸片421接觸為止；當(dāng)對接連接器200完全插入后，開關(guān)端子41、42均與對接連接器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中拔掉對接連接器200時，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表示負載，該負載可能為一相當(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，中心端子30連接電阻R與電容C，由開關(guān)端子51致動的導(dǎo)電端子41直接連接電容，而由開關(guān)端子52致動的導(dǎo)電端子42接負載。該電路示意圖可進一步簡化為如圖9所示的電路圖，圖中電源通過對接連接器200提供。因此，電連接器100在實際應(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回到電源負極；其三，自電源正極經(jīng)開關(guān)S4、負載RL及開關(guān)S1回到電源負極。該前兩條回路為防打火之用，而第三條回路則連接負載。
當(dāng)對接連接器200與電連接器100對接時，在插入過程中，對接連接器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，此時閉合開關(guān)S1；進一步則對接端子230夾持電連接器100的中心端子30，此時對接連接器200通過中心端子30為整個電路提供電源，并導(dǎo)通第一個電流回路，電流經(jīng)電阻R流向電容C，并向電容C充電，因此當(dāng)對接端子230在接觸中心端子30的瞬間，其接觸觸點間產(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推動連接片62與導(dǎo)電端子41接觸，此時閉合開關(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)對接連接器200擠壓開關(guān)端子52而推動連接片63與導(dǎo)電端子42接觸時，則閉合開關(guān)S4，使電源向負載供電，并且由電容C放電向負載RL提供補償電壓，此時電源與電容C并聯(lián)對負載供電，因閉合開關(guān)S4時可能會產(chǎn)生瞬間高壓，故電容滿載后其兩端的電勢小于電源兩端的電勢且為恒定，根據(jù)電路原理，則負載兩端的供電電勢應(yīng)為電容兩端的電勢，因電容C兩端的電勢恒定，則閉合開關(guān)S4的瞬間不會產(chǎn)生高壓脈沖，亦不會產(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現(xiàn)，且此過程中的尖峰電流大小及其充放電時間常數(shù)可由電阻R、電容C的參數(shù)匹配進行調(diào)整，以實現(xiàn)對接連接器插入時無打火的現(xiàn)象；另外，外接充放電R.C電路的充放電時間的具體保證，由對接端子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電路的充放電時間需求。
權(quán)利要求1．一種電連接器，用于將電源連接器與包括具有阻抗元件的防打火電路及負載電路的應(yīng)用電路相連接，其包括設(shè)置有對接部及容腔的絕緣本體和固定在絕緣本體中的若干端子，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，與該電源連接器的對應(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，該電源連接器的對應(yīng)端子首先觸動第三端子的接觸部，該接觸部推動第四端子的接觸部與第二端子的接觸部電性連接，接通防打火電路，當(dāng)電源連接器繼續(xù)插入時，其對接端子觸動另一第三端子的接觸部，該接觸部推動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一步設(shè)有觸動部，且該觸動部自側(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。
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一步于該對接部底端設(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第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。
專利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部,且各開關(guān)端子的觸動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)對接連接器插入時,對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到電性連接。
文檔編號H01R24/00GK2445477SQ0025168
公開日2001年8月29日 申請日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者牟之權(quán), 朱自強 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司