專利名稱：鎖閉件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及連接電器件的設備及方法，并且更具體地講， 涉及用來將電插頭連接到安裝在連接電纜的電路板或端部上的插 座上的插座連接器。
背景技術：
隨著近十年來計算能力的增加，通常對于個人和企業(yè)而言，
需要獲得可進行大范圍數(shù)據(jù)釆集和分析的計算機。這種計算機的 使用者將通過將許多不同的裝置連接到計算機上來實現(xiàn)這種計算 能力。尤其是對醫(yī)療診斷設備的情況。利用可用的計算機，醫(yī)生、 護士和護理人員可經(jīng)濟地采集并繪表大量不同類型的醫(yī)療信息， 而這些信息僅僅由可與計算機進行交互的各種不同的裝置限定。 例如，在期望患者的脈搏時，可將脈動血氧儀施用于患者，并將 其采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至用于轉(zhuǎn)換和處理的計算機。另外，取決于可 用的計算能力，還可同時采集并操作其他數(shù)據(jù)，例如患者的血氧 含量、呼吸次數(shù)或體溫，這是利用了各種不同的其他裝置，它們 每個具有與安置在計算機上的獨特構(gòu)造的插座對應的獨特構(gòu)造的
插頭。這些裝置與計算機的連接和脫離連接消耗了使用者大量的 時間和精力，使用者必須辛苦地將插頭與對應的插座匹配。這在以下情況中惡化，即在患者的狀態(tài)發(fā)生變化并且新裝置必須快速 地連接在計算機上時，或者在新患者加至計算機并且一組新的裝 置必須快速地連接到計算機上時。
目前存在多種選擇以有助于醫(yī)療人員快速地將裝置連接和脫 離連接計算機。
一種這樣的選擇示于圖1中，其示出了根據(jù)現(xiàn)有
技術的插頭ioo的等軸視圖。如圖1所示，插頭100具有多個插 腳110，它們從平坦的內(nèi)側(cè)底部112延伸，所述內(nèi)側(cè)底部112安 置在由保護罩117所形成的受到保護的內(nèi)部空間115中。根據(jù)在 裝置與計算機之間所要傳輸?shù)目刂坪蛿?shù)據(jù)信號的類型和數(shù)量，不 同的裝置具有帶著不同數(shù)量和布置方式的插腳110的不同插頭結(jié) 構(gòu)。各種不同的插頭的不同插腳結(jié)構(gòu)必須引入各種不同的插座(未 示出)，所述插座安放在計算機上，或可選地，安放在與插腳接收 器的結(jié)構(gòu)相應的連接電纜的一個端部上，以接收各種不同的插頭 100。在插頭100并因而其對應的裝置連接在相容插座上之后，來 自裝置的控制和數(shù)據(jù)信號借助于電纜120中的絕緣處理過的引線 被傳輸至對應的插腳110。為了保護不受電壓尖峰脈沖(voltage spike)、電磁干擾(EMI)、射頻干擾(RFI)和瞬變電壓影響，鐵 氧體或電容器結(jié)構(gòu)122被安置在所述電纜120中。
圖1還示出了具有寬度133的陰銷座(negativekeyway) 125， 所述寬度133從平坦內(nèi)側(cè)底部112延伸穿過保護罩117的厚度135 到達保護罩117的外側(cè)端部130。該陰銷座125可被用來防止插 座與非匹配的插頭使用。例如，為了形成僅僅與如圖l所示的插 頭100匹配的插座，該插座應包括突出的陽銷座(positivekeyway)， 其中所述陽銷座的長度小于或等于陰銷座125的、從保護罩的外 側(cè)端部130至所述平坦內(nèi)側(cè)底部112所測得的長度，并且所述陽 銷座的寬度小于或等于所述銷座125的寬度133。如果位于所述插座上的陽銷座太長或太寬，則這將妨礙插座與插頭100的匹配。 另外，在插頭IOO與插座匹配時，位于所述插座上的陽銷座必須 準確地安放成與陰銷座125匹配。如果這一點不發(fā)生的話，則即 使具有正確寬度和正確長度的陽銷座也將阻礙插座與插頭100的 匹配，并且插頭100的插腳110也將不接觸插座的插腳接收器。
然而，陰銷座125具有很大不足，這是因為如果其不與具有 陽銷座的插座協(xié)同使用的話，則就無法防止插頭的交叉連接。例 如，在以上給出的說明中，如果插座沒有陽銷座，則其將與插頭 100匹配，而不受到位于插頭100上的陰銷座125的尺寸和方位 的影響。
、插座可容易地被標識成與特定插頭相容的另一種方法是通過 顏色編碼。使用這種方法，可相容的插頭和插座被制成相同的顏 色，使得使用者通過匹配插頭與插座的顏色而快速并容易將它們 連接起來。然而，該系統(tǒng)并不是自動防故障的，并且在暗光位置 和場所附近其可被著色成不可使用，其中使用者無法肉眼看出插 頭和插座這兩者(例如，在插座向后抵靠著鄰近計算機的墻壁時， 或者在插座處于很難看見的位置時)。
仍參看圖1,在插頭100與適合的插座匹配之后，插頭100 通過插腳110與插座中對應的插腳接收器之間的摩擦力以及插座 的、與插頭IOO接觸的其他區(qū)域之間的摩擦力而被保持就位。這 些區(qū)域之間累積的摩擦力通常相當?shù)?，相應地，由于以下因素?使得插頭100很容易偶然從插座脫離或者從插座滑出，這些因素 即從插頭100懸垂的電纜120的重量，或插頭100與刷涂在其上 的物體的偶爾的接觸，這在繁忙的醫(yī)療環(huán)境中經(jīng)常發(fā)生。這種滑 動進行得足夠遠的話就將插座110從它們的插腳接收器拉出，從 而導致連接的失效?，F(xiàn)在，參看圖2a至b將說明現(xiàn)有技術對于插頭100的改進之 處。圖2a示出了與插頭100類似的插頭200的俯視圖，而懸臂鎖 閉件210在所述插頭200的厚度的中心線處安置在所述插頭200 的外側(cè)邊緣220上。這些鎖閉件210的確切功能示于圖2b中，其 提供了插座的內(nèi)側(cè)部分221與一個鎖閉件210接合的剖視圖。根 據(jù)這些鎖閉件210的設計，在插頭200安放成接觸并與合適的插 座匹配時，安置在每個鎖閉件210的端部上的卡爪230接觸位于 插座上的卡扣裝置222。在插頭200沿方向233前進進入插座時， 卡爪230的斜前側(cè)表面235與卡扣裝置222的斜接收表面237接 觸，并且由這種接觸所造成的力最初使得鎖閉件210彎曲進入位 于鎖閉件本體250 (示于圖2a中)與插頭200的本體239之間的 自由空間(圖2a)中。
再次參看圖2b與圖2a，在卡爪230抵達斜接收表面237的 端部時，豎直面240受到?jīng)_擊，在沖擊點處，鎖閉件210遠離插 座本體239拍打離開自由空間238并且朝向插座的內(nèi)側(cè)部分221 鎖扣?？ㄗ?30然后被豎直面240捕獲，其中所述豎直面240接 觸卡爪230的后側(cè)豎直表面242,同時防止鎖閉件210以及因而 防止整個插頭200沿與方向233相反的方向移動并且防止與插座. 脫離連接。
在連接時，插頭本體239的一部分從插座延伸出這樣一種程 度，即鎖閉件210的各部分可容易被使用者觸及。另外，在鎖閉 件卡爪230與卡扣裝置222連接時，鎖閉件210從自由空間238 拍打出，同時對于使用者產(chǎn)生聽得見的報告和振動的指示，即說 明了插頭200已經(jīng)與插座連接上。
為了使該過程相反并且將鎖閉件210從卡扣裝置222釋放出， 使用者將鎖閉件210的可觸及部分朝向插頭本體239擠壓。這使得卡爪230相對于插頭本體239活動，同時將所述卡爪置入自由 空間238。在由使用者施加足夠的力時，卡爪230的后側(cè)豎直表 面242脫離卡扣裝置222的豎直面240，并且插頭200可沿與方 向233相反的方向移動，并與插座脫離連接。
然而，卡爪210有時很難使用，這是因為它們的懸臂結(jié)構(gòu)使 得它們尤其易于與這樣的物體或線材糾纏，這些物體或線材足夠 小以裝配進入所述自由空間238。另外，卡爪230本身的形狀易 于磨鏟和與多種不同的材料糾纏。這種磨鏟問題可導致對于將被 糾纏的物體的傷害，以及卡爪210本身的變形和破壞。
因此，在本技術領域中，需要一種帶有可抵抗磨鏟而堅固的 鎖閉機構(gòu)的插頭。而且，在本技術領域中，需要一種插座連接器， 其中各種不同的插頭可由使用者快速并容易地連接至正確相應的 插座。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于借助利用插座連接器連接電器件的裝置和方 法，其中所述插座連接器將電插頭與可安裝在電路板上的插座相 連。可選地，所述插座可安置在連接電纜的一個端部上。插座連 接器可通過多個安置在所述連接器上的鎖腳固定在所述電路板 上，其中所述鎖腳包括錨固爪，其可被操作而配合穿過所述電路 板中的開口并且確保所述腳不與電路板脫離連接。插座連接器還 包括至少一個插座，其可被操作而接收電插頭、插座倉以及位于 所述插頭上的轉(zhuǎn)動鎖閉件。
插座還可包括多個卡爪接收室，它們的尺寸和結(jié)構(gòu)設置成接 收安置在插頭的鎖閉件上的卡爪。每個卡爪接收室還可包括斜角 的接收壁，其可被操作而在插頭連接至插座時接合卡爪上的表面，斜角的臂的斜度成比例于將卡爪從接收室撤出并且使插頭與插座 脫離連接所需的拔拉力。插座還可包括陽銷座，其被構(gòu)造成配合 在與插座連接的插頭上的對應陰銷座中。
倉可包括具有傾斜的外側(cè)接收表面的塔柱，所述表面包括至 少一個用于接收導電插腳的插口。安置在插口內(nèi)部的導電體從外 側(cè)接收表面下方至少大約四毫米延伸成超出支承架的底側(cè)表面并 且可與導電插腳電連接。倉可還包括支承架以及至少一個位于所 述支承架的底側(cè)表面上的腳，其中塔柱安置在所述支承架上。通 過支承架的底側(cè)表面與所述至少一個腳的交叉可產(chǎn)生可被操作而 保持平坦的濾波陣列的開放式廊道。
插頭包括具有傾斜的面的構(gòu)架，至少一個導電插腳從所述面 延伸。插頭和其傾斜的面被構(gòu)造成與倉塔柱和其傾斜的外側(cè)接收 表面匹配。轉(zhuǎn)動鎖閉件安置在插頭的鉸接區(qū)段上，并且鎖閉件安 置在插頭的厚度的中心線的上方。鎖閉件包括卡爪，它們可被操 作而配合在位于插座中的卡爪接收室中，并且將插頭與插座相連。 整個鎖閉件和鉸接區(qū)段可從展開位置到縮回位置轉(zhuǎn)動進入插頭內(nèi) 側(cè)上的凹入?yún)^(qū)段中。位于所述卡爪上的鎖合部分可斜角成定制將 所述插頭從所述插座撤出所需的拔拉力。


圖l是等軸局部剖切視圖，其示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的、帶有
陰銷座的插頭；
圖2a是俯視圖，其示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的、帶有懸臂卡爪的 電連接器；
圖2b是俯視圖，其示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的、插座與插頭接觸的剖切部分；
圖3是等軸局部剖切視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的、 與電路板相連的多接觸式連接器；
圖4是等軸視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的插座倉；
圖5是等軸視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的平坦濾 波陣列；
圖6是局部等軸剖切視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的、電插頭 與插座倉接合；
圖7是等軸局部剖切視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的、 帶有鎖閉件和陰銷座的電插頭；
圖8是等軸視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電插頭的 兩個部件；
圖9是等軸視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的卡爪。
具體實施例方式
本發(fā)明大體涉及將電器件與電器件彼此相連的裝置。本發(fā)明 的特定實施例的許多具體細節(jié)在以下說明中并根據(jù)圖3至圖7進 行闡述，以提供對于這些實施例的徹底理解。
圖3是等軸局部剖切視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的、 與電路板相連的多觸頭式連接器。這種多接觸式連接器300包括 插座302a至d，它們可被操作而接收器件插頭310。由于連接器 300中的插座302a至d的這種嵌套設計，所以即使在所有插座 302a至d都插滿時，也可方便地將插頭310撤出。本領域技術人 員將理解，在多接觸式連接器300中的插座的數(shù)目可從一個變化 至完成多種期望應用所需的多個。另外，插座302a至d可布置成各種不同的模式等，包括交錯置于多接觸式連接器300中。多接 觸式連接器300還可包括具有足夠結(jié)構(gòu)剛度的任何材料，例如重 規(guī)格塑料(heavy gage plastic),這增加了連接器300的堅固性并 允許其可適用于重載(頻繁)應用場合。
多接觸式連接器300可通過多個穩(wěn)定柱332與電路板330相 連，其中所述多個穩(wěn)定柱332延伸進入所述電路板330的孔334 中。另外，多個鎖腳336從多接觸式連接器300延伸穿過電路板 330的孔338中。通過朝向多接觸式連接器300的本體344推壓 鎖腳336的外側(cè)表面342，并且通過將位于腳336的端部處的卡 爪346完全插入穿過孔338，每個鎖腳336插入穿過對應的孔338。 在卡爪346穿過孔338之后，腳336的外側(cè)表面342釋放，同時 導致了腳336朝其相對于多接觸式連接器300的本體344的初始 位置的反彈。在這種反彈過程中，腳的外側(cè)表面342以緊配合方 式抵靠著孔338的內(nèi)側(cè)壁。在該抵靠位置處，卡爪346沿電路板 330的底側(cè)347從腳336的外側(cè)表面342向外延伸。當位于多接 觸式連接器300的相反側(cè)上的腳336定位在電路板330的孔338 中，以至于所述腳的外側(cè)表面342以緊配合方式接觸孔338的內(nèi) 側(cè)表面時，卡爪346的定位產(chǎn)生高效的阻塞以防止多接觸式連接 器300脫離電路板330。
除了鎖腳336和穩(wěn)定柱332以外，多接觸式連接器300的其 余部分不必直接抵靠在電路板330上。而是，多接觸式連接器300 的下側(cè)350可坐落在位于插座倉360b至d上的支承架355b至d 上。為了清晰可見的目的，沒有倉包括在插座302a中
現(xiàn)在將結(jié)合圖4說明圖3，以更加全面說明倉360a至d的功 能。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的插座倉360的等軸視圖。倉 360可由包括塑料的任何彈性絕緣材料構(gòu)造成。如圖4所示，倉360具有傾斜的外側(cè)接收表面401，其中安置各單獨的接收插口 402。接收插口 402包括位于所述傾斜的外側(cè)接收表面401下方的 導電體，其延伸穿過倉360的塔柱410和下側(cè)表面405，其中所 述各導電體連接在電路板上的焊墊上，而所述倉360附著在所述 電路板上。這些導體彼此之間相互電絕緣，并且它們從外側(cè)接收 表面401凹入，從而在插腳與這些導體的電連接完成之前，將與 這些導體連接的插腳必須穩(wěn)固坐落在插口中。
圖4中所示的倉360包括十三個插口，但是本領域技術人員 將理解，接收插口 402的數(shù)目和位置可變化。另外，示于圖3和 圖4中的倉360、360b和360d包括帶有外側(cè)表面412的塔柱410， 其具有大致梯形的橫截面。取決于將與倉360相連的插頭的內(nèi)部 的形狀，還可使用帶有外側(cè)表面并具有其它橫截面的倉。以下將 結(jié)合圖6更詳細地說明倉360與插頭310的匹配。
仍參看圖4，倉360包括從支承架355的下側(cè)表面405延伸 的腳416。凸起部418可安置在腳416上以裝配進入電路板上的 孔中，并且可將倉360指向或者附著在電路板上。本領域技術人 員還將明白，腳416可通過本領域公知的任何其他方式被附加著 在電路板上。
腳416與支承架355的下側(cè)表面405的相交產(chǎn)生開放式廊道 420。開放式廊道420可用作為一種接收座，其中可安放各種不同 的有源或無源信號濾波件。圖5提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的 平坦的濾波陣列500,其適于與開放式廊道420 (圖4中所示)一 起使用。平坦的濾波陣列500可包括鐵氧體材料，或一組電容器， 或期望在導體到達電路板330上的焊墊之前與導體一起使用的任 何其他電組件。平坦的濾波陣列500包括從下側(cè)表面504延伸至 上側(cè)表面506的通孔502，與每個接收插口 402 (圖4)對應的導體穿過所述通孔。通過將平坦的濾波陣列500安放在開放式廊道 420中，這種平坦的濾波陣列不必安放在器件電纜中，其中所述 器件電纜引至與所述倉360相連的插頭。這樣就減少了電纜的重 量，這也減輕了電纜將插頭拉離倉360的危險。還使得使用者選 擇適合類型的平坦的濾波陣列以與給定的倉360 —起使用，而不 用考慮與插頭相連的電纜中的設置。
定位插塞510可安置在平坦的濾波陣列500上并且被用來將 其連接至電路板330中的對應孔或電路焊墊，或者連接至支承架 355 (圖4)的下側(cè)表面405上?？蛇x地，通過本技術領域公知的 任何方法，定位插塞510可連接至電路板330或者支承架355(圖 4)的下側(cè)表面405。另外，可以在完全采用這些方法之前，僅僅 依靠從插口 402穿過這些孔延伸至電路板上的焊墊的導體，以在 倉360連接至電路板330時保持位于開放式廊道420中的平坦的 濾波陣列500。
轉(zhuǎn)至圖6，現(xiàn)在將說明倉360與插頭之間的關系。圖6是局 部等軸剖切視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的、同插頭310 的插腳保持部分600接合的插座倉360與平坦的濾波陣列500之 間的相互作用。以下通過對圖8的說明，將更加詳細地說明插腳 保持部分600與整個插頭300的關系。如圖6所示，插腳保持部 分600與倉360匹配成這樣一種程度，即位于插腳保持部分600 中的插腳602已經(jīng)進入插口 402，并且與安置在插口 402中的導 體(未示出)電連接。為了清晰可見的原因，在圖6中僅僅包括 一個插腳602，但是通常，位于倉360上的全部插口 402充滿了 連接插腳保持部分600的對應的插腳602。
為了將插腳保持部分600匹配至倉360，插腳保持部分600 的接收端部605安放在倉360的傾斜外側(cè)接收表面401上方，并且插腳保持部分600沿方向610朝向倉360的支承架355移動。 插腳保持部分600的外側(cè)護罩615圍繞倉360的塔柱410，而護 罩615的內(nèi)側(cè)表面被構(gòu)造成符合塔柱410的外側(cè)表面412的輪廓。 有時，由于以下這些因素，例如制造誤差、倉360與插頭310的 熱膨脹差或者倉360與插頭310上的不同的磨損，護罩615的內(nèi) 側(cè)表面620并不符合塔柱410的外側(cè)表面412的輪廓。在這種情 況下，在塔柱410與插頭310之間存在一定的活動量，這使得難 于對中塔柱410并且危害了將插腳602連接進入插口 402。這種 活動還允許在連接之后，插腳保持部分600與倉300之間的移動， 這可削弱插口 402和它們的導體，還損害了插腳602并且潛在還 危及了導體與電路板的連接。 、
這種由于塔柱410與插頭310之間的活動而導致的移動通過 塔柱410上的傾斜外側(cè)接收表面401得到改進，而所述傾斜外側(cè) 接收表面401與安置在所述插腳保持部分600內(nèi)部的對應傾斜連 接表面630以緊配合方式相配。除了限制插腳保持部分600與塔 柱410之間的相對移動以外，匹配傾斜表面401、 630還使得插腳 保持部分600在上述配對處理過程中容易地對中，最大化插腳保 持部分600與塔柱410之間的配合的緊配合程度，并且確保插腳 602與對應的插口 402中的導體之間的潔凈的接觸。這減少了在 插腳保持部分600壓入接觸塔柱410時插腳602對錯插口 402的 機會，這反過來減少了插腳602和插口 402上的磨損。
匹配傾斜表面401、 630還是有優(yōu)勢的，這是因為它們可防止 不適于給定插座的器件的使用。例如，在試圖將包含帶有平坦內(nèi) 側(cè)底部112的標準現(xiàn)有技術插頭的不正確器件匹配至圖6中所示 的倉360時，平坦的內(nèi)側(cè)底部112沿朝向支承架355方向的前進 受到位于傾斜外側(cè)接收表面401上的隆起部635阻擋。由于該隆起部635，所以平坦的內(nèi)側(cè)底部112的一些部分安放成與其他部 分相比更加遠離傾斜外側(cè)接收表面401，同時導致其與一些插口 402的距離太大從而與插頭IOO上的一些插腳110 (圖1)隔開。 結(jié)果，插腳IIO將不能與插口 402內(nèi)部的一些連接器接觸，并且 插頭100與倉360的電連接將不會實現(xiàn)。以這種方式，未包含帶 有正確傾斜連接表面630的插頭的非適合器件將不可與倉360上 的傾斜外側(cè)接收表面401連接，因而防止損害與倉360電連接的 器件和計算機。
現(xiàn)在將同時說明圖3和7以了解本發(fā)明的多個其他特征。圖 7是根據(jù)本發(fā)明一實施例的、帶有轉(zhuǎn)動鎖閉件702和陰銷座704 的插頭310。陰銷座704從插腳保持部分600的接收端部605朝 向插頭310的本體725延伸，并且具有寬度706。如圖7所示， 陰銷座704是形成在插腳保持部分600的護罩615的外側(cè)表面708 上的槽。然而，本領域技術人員將清楚，銷座704還可一直延伸 穿過外側(cè)護罩615。
陰銷座704唯一地安置在插腳保持部分600的外側(cè)表面708 上，以對正形成在插座302c的內(nèi)側(cè)壁712上的對應的陽銷座710c (圖3)。陽銷座710c具有與陰銷座704相似的長度和寬度，從 而如圖3所示，在插頭310匹配在插座302c上時，陽銷座710c 完全配合在陰銷座704中。
形成在插腳保持部分600上的陰銷座704與形成在插座302C 上的陽銷座710c之間的關系出于幾個原因是很重要的。首先，插 頭310與插座302的相容性可受到插座302上的陽銷座710c的定 位的影響。因而，陽銷座710c防止非適合連接的插頭與插座302c 的交叉連接。因而，為了令插頭310與插座302c匹配，必須使得 陰銷座具有足夠大的長度和厚度以容納陽銷座710c，并且陰銷座必須位于插頭的右側(cè)以在插頭與插座302c匹配時配合上陰銷座 710c。具有正確尺寸但卻并未適當安置在插頭上的陰銷座將不能 使插頭與插座302c匹配。因而，如圖7中所示的插頭310將僅僅 與插座302c具有相容性。相反的是，插頭310將不可與插座302a 匹配，這是因為插座302a中的陽銷座702a安放成太遠離左側(cè)。
本領域技術人員還將認識到，具有不同長度和寬度的陽銷座 710還可被用來防止特定的插頭與特定的插座302匹配。在這種 情況下，甚至正確定位的陰銷座704將不適于進行匹配，除非它 們具有足夠大的長度和寬度706以容納陽銷座710的對應的長度 和寬度706。然而，該技術的一個優(yōu)勢是，具有寬或多陰銷座704 的插頭將與具有窄或單陽銷座710的任何插座302相容，因而產(chǎn) 生各種不同的小類(subgroup)。更具體地講，可以使用多銷座模 式以形成相容的連接器族(family)。例如，分別在連接器的頂側(cè) 表面和底側(cè)表面上布置三個銷座位置，分別由A、 B和C以及D、 E和F表示，一個具有與A和C位置對應的雙陰銷座的連接器， 以及另一個具有雙陰銷座C和E的連接器可被插入具有相同銷座 結(jié)構(gòu)的相容插座中，并且還可被容納在具有C位置處的陽銷座的 連接器中。因而，許多不同的雙負連接器可被具有固定結(jié)構(gòu)的單 連接器容納，以產(chǎn)生具有單陽銷座的通用連接器。當然，單陽銷 座結(jié)構(gòu)將仍不與具有更加限制性銷座結(jié)構(gòu)的其他連接器相容匹 配，例如具有兩個陽銷座的連接器。
正和陰銷座710、 704的另一個優(yōu)勢是，它們的穩(wěn)定的效果從 而防止在插頭310與插座302匹配在一起時它們之間的相對運動。 在本發(fā)明的一個實施例中，陽銷座710以緊配合方式配合在陰銷 座704中，因而防止在插頭310位于插座302中時插頭310的任 何轉(zhuǎn)動或滑動。另外，每個陽銷座710的定位用作為一種插頭310與其中制有陽銷座710的插座302相容的可視化表示。為了快速 判斷插頭310相對于插座302的正確指向，使用者僅僅需要使具 有陰銷座704的插頭310的側(cè)部與具有陽銷座710的插座的側(cè)部 匹配。
另一種有助于使用者快速確定相容的插頭310和插座302的 技術是相容部件的顏色編碼。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3 和7所示，僅僅插頭310的、鄰近其接收端部605的插腳保持部 分600被上色。相應地，每個倉360還被唯一地上色。因而，期 望將器件連接在多接觸式連接器300上的使用者僅僅需要將器件 的插頭310的插腳保持器600上的顏色與倉360上的顏色進行匹 配。在通過匹配正和陰銷座704、 710而將插頭310正確指向在插 座302中之后，插頭310可被推動進入插座302并與其匹配。因 為倉360的帶有顏色的部分被插頭310的護罩615和連接器300 的下側(cè)350這兩者遮擋，并且插頭310的帶有顏色的部分置于插 座302中，所以在插頭310與插座302匹配之后看不見顏色。結(jié) 果，在連接器300高密度地帶有與所述連接器的插座302匹配的 帶有顏色的插頭310時，僅僅存在低級別的可視干擾。
圖8是等軸視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電插頭的兩 個部件，并且將被用來說明插腳保持部分600與鎖閉保持部分752
之間的關系，其中所述插腳保持部分600與鎖閉保持部分752形 成了插頭310的本體。如圖8所示，插腳保持部分600包括兩個 相反的端部 一一 接收端部605和后側(cè)端部754。插腳602從連 接表面630(在圖8中被外側(cè)護罩615阻擋看不見但是在圖6和7 中清楚示出)延伸穿過插腳保持部分600的本體并且超出插腳保 持部分600的背面755。在本發(fā)明的一個實施例中，為了設定后 部安全目的，外側(cè)護罩615延伸超出插腳602的末端。另外，通電的觸頭必須在倉中凹入至少大約四毫米，從而符合IEC — 601。 本領域技術人員還將明白，外側(cè)護罩615的其他長度還可成功使 用在本發(fā)明中。
通過以下方式，插腳保持部分600與鎖閉保持部分752相連， 即將插腳保持部分600的后側(cè)端部754插入穿過由鎖閉保持件 752的匹配面757限定的開口，并且將保持件600和752推壓在 一起，從而鎖閉件702沿形成在插腳保持件600上的支承架758 滑動，直至匹配面757接觸插腳保持部分600上的匹配脊部759。 如圖8所示，匹配脊部759具有開口 761，位于所述匹配面757 上的小延伸部763可以以緊配合方式配合在所述開口 761中。本 領域技術人員還將理解，位于相應插腳保持件600和鎖閉保持件 752上的開口 761與延伸部763的定位可被逆向?qū)嵤Ａ硗?，?領域技術人員還將明白，開口 761和延伸部763可被完全省略， 而插腳保持部分600和鎖閉保持部分752可通過本技術領域公知 的任何其他方式例如膠合和其他粘合技術被相互連接在一起。
在完成插頭310的組裝后，插腳602的、延伸超出背面755 的各部分與電纜756 (圖7)中的對應的獨立電線相連，并且電纜 接口部分765 (圖7)分別與鎖閉保持部分752和插腳保持部分 600上相應的后側(cè)面772和后側(cè)端部754相連。結(jié)果，插頭310 形成如圖7所示那樣的結(jié)構(gòu)。
仍參看圖8，每個鎖閉件702形成在鎖閉保持部分752上， 并且具有延伸超出匹配面757的懸臂部分767，其終端形成卡爪 769。鎖閉保持部分752的、在其上形成鎖閉件702的區(qū)段770 具有三個側(cè)部(側(cè)邊)，而僅僅一個側(cè)部773與保持部分752的其 余部分連接。穿通保持部分752的厚度的溝道774將區(qū)段770的 側(cè)部與保持部分752分離，使得區(qū)段770繞側(cè)部773樞轉(zhuǎn)。結(jié)果，在鎖閉件702由使用者朝向彼此相互擠壓時，它們繞側(cè)部773朝 向保持部分752的內(nèi)部空間彈性樞轉(zhuǎn)。因為樞轉(zhuǎn)側(cè)部773樞轉(zhuǎn)90 度至涉及到保持鎖閉件的力的方向，所以由于鎖閉或鎖閉保持所 產(chǎn)生的力所導致的在樞轉(zhuǎn)側(cè)部773上的長期材料疲勞的影響得到 改進。在保持部分752與插腳保持部分600相連時，位于插腳保 持部分600上的凹入?yún)^(qū)段776允許鎖閉件702朝向止擋表面777 向內(nèi)樞轉(zhuǎn)從而到達收縮位置。在本發(fā)明的一個實施例中，在鎖閉 件702位于其完全收縮位置中時，其卡爪769完全凹入所述凹入 區(qū)段776中，并且不延伸超出護罩區(qū)段615的表面。
圖7和8中的鎖閉件702被示出位于展開位置，其中卡爪769 明顯延伸位于插頭310的護罩615的外側(cè)。然而，在這兩個收縮 或展開位置處，鎖閉件702的、包括卡爪769的整個長度至少部 分地掩埋在凹入?yún)^(qū)段776中，高效保護鎖閉件702在由其穿過的 物體中不被磨鏟。另外，鎖閉件702的整個長度通過以下方式被 支承，即通過連接在鎖閉保持部分752的區(qū)段770上，或者通過 坐靠在形成于插腳保持部分600上的支承架758上或位于其上方。 這增加了鎖閉件702的耐用性，并且減少了鎖閉件702的變形或 失效的可能性，這種可能性是由于加載或與在鎖閉件702上刷擦 的物體的偶然接觸。
鎖閉件702的功能的其他重要性是鎖閉件702和凹入?yún)^(qū)段 776分別定位在插腳保持件和鎖閉保持部分600、776的中心線a-a 和b-b上方。將鎖閉件702和凹入?yún)^(qū)段776定位在插頭中心線上 方是優(yōu)于傳統(tǒng)鎖閉件定位在插頭中心線上，這是因為鎖閉件702 可以更好地支承重量，并且因而抵消電纜的力矩，其中所述電纜 從與所述鎖閉件702相連的插頭懸垂。如圖3所示，在插頭310 與插座302c相連之后，鎖閉件702與電纜756的懸垂部位于插頭中心線c-c的各相反側(cè)上。結(jié)果，卡爪769在插座302c上將比它 們在這樣的狀態(tài)下更高，即鎖閉件702安放在中心線c-c上。離 開中心線c-c的距離增加了卡爪769抵抗由懸垂電纜756產(chǎn)生的 扭矩的能力。
現(xiàn)在，通過參看圖3和9說明鎖閉件702的功能。圖9以等 軸視圖方式示出了卡爪769。為了將插頭310插入插座302c中， 位于插頭310上的陰銷座704與位于連接器300上的陽銷座710c 必須被對正，并且插頭310的接收端部605必須偏置朝向多接觸 式連接器300的下側(cè)350。隨著接收端部605進入插座302c中， 陽銷座710c滑動進入陰銷座704，并且引導插頭310進入插座 302c。、隨著插頭310滑動進入插座302c中，位于鎖閉件702上的 卡爪769到達連接器300的上側(cè)表面778。在一個實施例中，插 頭310的本體725的尺寸被設置成確保以緊配合方式配合在插座 302c中。
然而，在鎖閉件702位于展開位置處通過卡爪769接觸連接 器300的上側(cè)表面778時，插頭310插入插座302c中受到阻擋。 依據(jù)所期望的阻擋效果，卡爪769可被設計成，上側(cè)表面778接 觸卡爪769的斜角的接收部分779或平坦的前側(cè)部分780(圖9)。 在平坦的前側(cè)部分780足夠?qū)捯詮陌既雲(yún)^(qū)段776 (圖6)突出的情 況下，插頭310前進進入插座302c將被停止，直至足夠的壓力施 加在鎖閉件702上以強制在其上安置卡爪769的懸臂部分767(圖 6)轉(zhuǎn)動進入凹入?yún)^(qū)段776。在該轉(zhuǎn)動進行得足以使得上側(cè)表面778 不再接觸平坦的前側(cè)部分780時，可開始卡爪769的插入?？蛇x 地，還可以將卡爪769設計成在鎖閉件702處于展開位置時，平 坦的前側(cè)部分780并不從凹入?yún)^(qū)段776延伸。在這種情況下，卡 爪769的、在插入插頭310時接觸上側(cè)表面的第一表面將是斜角的接收部分779。
在連接器300的上側(cè)表面778接觸斜角的接收部分779時， 插入插頭310所需的力與斜角的接收部分779的斜度成比例。例 如，如果斜角的接收部分779制造成相對于平坦的前側(cè)部分780 成45度的角度，則插入插頭310所需的力(并且因而有助于鎖閉 件702轉(zhuǎn)動進入凹入?yún)^(qū)段776)將小于斜角的接收部分779的斜 度制造成相對于平坦的前側(cè)部分780成20度的情況。在一種極端 情況下，如果在接收部分779與上側(cè)表面778之間形成的角度為 零，則接收部分779將與平坦的前側(cè)部分780平行，并且這將完 全阻擋卡爪769插入插座302c中。因而，設計者可通過改變斜角 的接收部分779的斜度來改變插入插頭310所需的力。
仍參看圖3和9，在連接器300的上側(cè)表面778接觸斜角的 接收部分779并且足夠的力施加在插頭310上以開始其插入插座 302c中之后，卡爪769朝向支承架355c運動。斜角的接收部分 779過渡至弧形的區(qū)段781并且終止于過渡點782。在過渡點782 之后，在沖擊前邊緣784和陡峭的鎖合部分785之前，朝向插頭 310的本體725斜面的拔拉面783受到?jīng)_擊，其中所述陡峭的鎖 合部分785導致了槽底786。
隨著上側(cè)表面778接觸拔拉面783,鎖閉件702開始從凹入 區(qū)段776反彈出，并且朝向其展開位置轉(zhuǎn)動。在拔拉面783的前 邊緣784越過插座302c的內(nèi)側(cè)壁上的拐角787c并且開始沿卡爪 接收室7卯c的斜角的接收壁788c滑動時，這種轉(zhuǎn)動快速完成。 為了圖示清楚，在插座302a、 302b和302d中沒有示出插頭310， 使得示出了與卡爪接收室790c相似結(jié)構(gòu)的卡爪接收室790a、790d 的清楚視圖。
隨著插頭310更進一步插入插座302c,并且拔拉面783朝向接收室790c的后側(cè)壁792c滑下接收壁788c,鎖閉件702繼續(xù)其 從缺口區(qū)段776 (圖8)朝向其展開位置的轉(zhuǎn)出。在前邊緣784 越過拐角787c之后，拔拉面783開始以緊配合方式坐靠在斜角的 接收壁788c上，同時阻礙鎖閉件702的撤回并且因而阻礙插頭 310從插座302c卸出。在該位置達到之后，插頭310的接收端部 605優(yōu)選坐靠在插座302c的底部888的表面上(如圖3所示)并 且卡爪769的頂側(cè)表面793坐靠在接收室的、與側(cè)壁794a、 794d 相似的側(cè)壁上。頂側(cè)表面793的寬闊區(qū)域允許鎖閉件702高效抵 抗置于鎖閉件702上的力，包括電纜756從插頭310懸垂的重量。 位于倉上的支承架355d (如圖3所示)大體壓靠著連接器300的 下側(cè)表面350。支承架355d因而通過以下設置被捕獲，即帶有彎 鉤的電路板、釬焊在電路板墊上的倉插腳，以及連接器300的下 側(cè)表面350中的切口。
位于卡爪769上的弧形區(qū)段781的引入用作為一種重要的附 加安全結(jié)構(gòu)，以保護防止非適合器件插入插座302c中。隨著鎖閉 件702從展開位置轉(zhuǎn)動至凹入位置，卡爪769的頂側(cè)邊緣796擺 動經(jīng)過比卡爪769的下側(cè)端部798更寬的弧形。結(jié)果，頂側(cè)邊緣 796比下側(cè)端部798更進一步擺動進入凹入?yún)^(qū)段776 (圖8)。因 而，弧形區(qū)段781必須朝向卡爪769的下側(cè)端部798減小卡爪769 的高度，從而在其凹入位置，卡爪769將不從凹入?yún)^(qū)段776延伸 超出護罩615 (圖8)。不具有弧形區(qū)段781的鎖閉件702將具有 太突出超過護罩615的下側(cè)端部798，同時阻礙了插頭310插入 插座302c中。
另外，隨著卡爪769插入和從插座302c撤出，弧形區(qū)段781 導致了在卡爪769和上側(cè)表面778這兩者上的減小和更加均勻蔓 延的表面磨損。與之相反的是，如果在卡爪中沒有形成弧形區(qū)段781，則高度局部化的表面磨損將出現(xiàn)在卡爪769上的突出拐點 處。并且在卡爪769插入和從插座302c縮回的過程中，上側(cè)表面 778接觸拐點增加了磨損。
在使用者將插頭310插入插座302中時，卡爪769和與其連 接的鎖閉件702的運動產(chǎn)生以下效果，即在卡爪769的前邊緣784 越過拐角787c時產(chǎn)生可聽見的和振動的報告，并且在鎖閉件702 從縮回位置轉(zhuǎn)動至展開位置時擊打斜角的接收壁788c。這種拍打 給了使用者立刻的反饋，即插頭310已經(jīng)連接上插座302c。
在連接之后，插頭310通過以下因素的結(jié)合以緊配合方式保 持在插座302c中，這些因素包括(1)插頭本體725的形狀匹配 插座的形狀；(2)鎖閉件702的前邊緣784和拔拉面783在斜角 的接收壁788c上施加力，并且卡爪769的頂側(cè)表面793坐靠著接 收室792c的側(cè)壁；以及(3)插頭310的接收端部605坐靠在插 座302c的底部888的表面上(如圖3所示)。另外，如以上所說 明，通過倉360c(未示出)的塔柱410的外側(cè)表面412配合在插 頭310的護罩615的內(nèi)側(cè)表面620中(圖6)，插頭310還被緊固 保持在插座302c中。而且，插頭310與插座302c之間的運動還 通過塔柱410上的傾斜外側(cè)接收表面401以及坐落在插口 402中 的插腳602被停止(正如以上對圖6所說明)，其中所述傾斜外側(cè) 接收表面401以緊配合方式配合設置在插頭310內(nèi)部的對應傾斜 連接表面630。
返回至圖3和9，現(xiàn)在將說明插頭310從插座302c的撤出。 —種撤出插頭310的方法包括，向鎖閉件702的上側(cè)本體799施 加壓力，并且推壓它們向縮回位置轉(zhuǎn)入。在這種轉(zhuǎn)動進行的足以 使得卡爪769的拔拉面783和前邊緣784不再接觸斜角的接收壁 788c，并且將不接觸插座302c的內(nèi)側(cè)壁上的拐角787c時，插頭310可由使用者拉出插座302c。
可選地，斜角的接收壁788c可被設計成需要預定量的力才能 實現(xiàn)將插頭310與插座302c脫離連接。如果斜角的接收壁788c 與圖3中所示的連接器300的上側(cè)表面778類似是水平的，則那 么需要將插頭310與插座302c脫離連接的拔拉力被最大化。由于 接收壁788c的斜度被增加成更加豎直的指向，所以必須施加在插 頭310上的力相應減小，其中這種施加在插頭310上的力使得借 助于卡爪769的拔拉面783和前邊緣784與連接器300的斜角的 接收壁788c之間的接觸而實現(xiàn)朝向縮回位置鎖閉件702的向內(nèi)轉(zhuǎn) 動。這種改變將插頭310從插座302c撤出所需的力的能力是有利 的，這是因為每個插座302c可被專門設計用于將與其連接的對應 器件。
類似地，鎖閉件702的拔拉面783可還被設計成定制將插頭 310與插座302脫離連接所需要的拔拉力。為了實現(xiàn)更小的拔拉 力，拔拉面783必須被斜角離開陡峭的鎖合部分785。與之相反 的是，為了實現(xiàn)最大化的拔拉力，拔拉面783必須制造成平行于 陡峭的鎖合部分785。
本領域技術人員將容易地明白，還可以通過改變卡爪769的 拔拉面783和連接器300的斜角的接收壁788c這兩者的斜度來改 變將插頭310與插座脫離連接所需的拔拉力。由于具有改變插頭 310的拔拉力的能力，與這些插頭310相連的敏感器件可通過以 下方式受到保護免于磨鏟力影響，即降低它們的相應的拔拉力閾 值級別，從而在被相對于它們運動的物體磨鏟時，插頭310快速 脫離連接。與之相反的是，更加堅固的器件或者在使用期間必須 保持連接的器件可包括被設計成具有更大所需的拔拉力的插頭和 插座。在每種情況中，設計定制拔拉力的能力存在于任何插頭310或插座302，并且結(jié)果，設計者不必僅僅依靠插腳602與倉360 之間摩擦力用來將插頭310保持在插座302中。因而，借助于上 述的生產(chǎn)步驟，拔拉力可設計成只針對插頭310，而不考慮其是 否其完全填充或者僅僅部分填充有插腳602。
本發(fā)明的所示實施例的說明并不是窮舉的或者將本發(fā)明僅僅 限于所公開的那種形式。盡管出于示例性目的，之前說明了本發(fā) 明的特定實施例和實例，但是本領域技術人員將清楚，在本發(fā)明 范圍內(nèi)可以進行各種等價的改型。而且，可結(jié)合上述不同的實施 例以提供其他實施例。因此，本發(fā)明不限于所公開的內(nèi)容，并且 也不限于由權利要求書所完全確定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種可被操作而將電插頭固定在插座上的鎖閉件，其包括鎖閉臂，其部分地安置在位于所述插頭的外側(cè)表面上的鉸接區(qū)段上，所述鎖閉臂具有自由直立懸臂區(qū)段，其終端形成卡爪，所述鎖閉臂沿所述插頭的構(gòu)架縱向延伸；位于所述插頭構(gòu)架的內(nèi)側(cè)上的凹入?yún)^(qū)段，所述鉸接區(qū)段和整個鎖閉件可從展開位置轉(zhuǎn)動至縮回位置而進入所述凹入?yún)^(qū)段。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鎖閉件，其特征在于，所述自由直 立的懸臂區(qū)段與卡爪完全由支承架支承，所述支承架沿所述插頭 的構(gòu)架的縱向軸線延伸，并且從所述插頭的外側(cè)表面向內(nèi)朝向所 述插頭的內(nèi)部突出。
3. 根據(jù)權利要求2所述的鎖閉件，其特征在于，所述鉸接區(qū) 段安置在插腳保持部分上，而所述支承架安置在所述插頭的鎖閉 保持部分上。
4. 根據(jù)權利要求2所述的鎖閉件，其特征在于，在所述鎖閉 件處于縮回位置時，所述卡爪完全位于所述凹入?yún)^(qū)段中。
5. 根據(jù)權利要求3所述的鎖閉件，其特征在于，所述鎖閉件 安置在沿所述構(gòu)架縱向延伸的中心線的上方。
6. 根據(jù)權利要求3所述的鎖閉件，其特征在于，所述卡爪包 括位于所述卡爪的外側(cè)表面上的彎曲表面，從而在所述鎖閉件處 于凹入位置時，所述彎曲表面大致平行于所述插頭的外側(cè)表面。
7. 根據(jù)權利要求3所述的鎖閉件，其特征在于，所述卡爪包 括斜角的接收表面以及鎖合部分，其可被操作而將所述卡爪緊固 地保持靠著插座中的鎖合表面。
8. 根據(jù)權利要求7所述的鎖閉件，其特征在于，所述鎖合部 分被斜角成定制將所述插頭從所述插座撤出所需的拔拉力。
9. 根據(jù)權利要求7所述的鎖閉件，其特征在于，所述插座中 的鎖合表面被斜角成定制將所述插頭從所述插座撤出所需的拔拉 力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎖閉件，其可被操作而將電插頭固定在插座上，并且包括鎖閉臂，其部分地安置在位于所述插頭的外側(cè)表面上的鉸接區(qū)段上，所述鎖閉臂具有自由直立懸臂區(qū)段，其終端形成卡爪，所述鎖閉臂沿所述插頭的構(gòu)架縱向延伸；位于所述插頭構(gòu)架的內(nèi)側(cè)上的凹入?yún)^(qū)段，所述鉸接區(qū)段和整個鎖閉件可從展開位置轉(zhuǎn)動至縮回位置而進入所述凹入?yún)^(qū)段。
文檔編號H01R13/639GK101615738SQ20091014017
公開日2009年12月30日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權日2003年8月19日
發(fā)明者威廉·韋克爾, 羅伯特·B·凱尼格 申請人:宇宙空間實驗室醫(yī)學公司