CN104904074B - 具有自动辅助锁的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于气囊连接***的连接器组件；该连接器组件包括连接器壳体(10)和辅助锁(30)。该壳体还设置有弹簧(40)，以使得该辅助锁(30)能在第一位置和第二位置之间移动，并且当该连接器壳体(10)与相应的配对连接器完全匹配时，该弹簧(40)迫使该辅助锁(30)至其第二位置。

Description

具有自动辅助锁的连接器组件
技术领域
本发明涉及一种连接器组件，该连接器组件包括辅助锁定构件和弹簧，当连接器组件与相应的配对连接器完全地匹配时，弹簧优选地将辅助锁定构件偏压到(即自动配置到)锁定位置。
背景技术
在很多应用中，连接器的安全联接是很重要的。例如，在汽车安全***的情况中，如乘用车中的气囊***，用于连接气囊与它的点火基部的连接器必须设有可靠的安全***。为确保连接器不会无意地松动，辅助锁定构件用于保证安全的机械联接。
在WO97/41623A1中记载了具有辅助锁定构件的连接器的示例。这篇文献记载了一种连接器，该连接器可以与作为气囊点火机构一部分的相应的配对连接器相匹配。在组装好的情况下，当连接器与相应的配对连接器相匹配时，连接器借助柔性闩锁臂固定到配对连接器上。在匹配连接器期间，当完全匹配时，这些臂被偏转并回跳到配对连接器的相应闩锁间隙中。为保证连接器的机械联接，WO97/41623A1提出了一种辅助锁定构件，当两个连接器匹配时，该辅助锁定构件可以***连接器中。辅助锁定构件包括锁定臂，在该锁定臂***辅助锁定构件中时，该锁定臂在配对连接器壳体的面和连接器的闩锁臂之间移动。一旦该锁定臂被***，就会抑制闩锁臂的弯曲。由此，闩锁臂不能从闩锁间隙弯曲出来，连接器的机械联接是可靠的。在WO97/41623A1中记载的辅助锁定构件还设有将辅助锁定构件固定在其锁定位置的锁定装置，所述锁定位置是该辅助锁定构件确保连接器匹配的上述位置。然而，在WO97/41623A1记载的方案中，有可能使辅助锁定构件处在半装配位置，在该位置该辅助锁定构件可能无法正常工作并且不能固定到连接器上，因此会无意地被去除。
在共有的专利申请DE 100 05 858A1中公开了辅助锁定构件的进一步改进。该文献公开了一种具有辅助锁定设备和安全弹簧元件的连接器，其可起到保持辅助锁定构件在预锁定位置的作用，在该位置，辅助锁定构件被安装到连接器壳体，但不会阻碍连接器与相应的配对连接器的匹配或脱开。在DE 100 05 858A1中记载的安全弹簧元件还为辅助锁定构件提供所谓的通过/不通过功能：在辅助锁定构件的预锁定位置，安全弹簧元件的两个弹簧臂与辅助锁定构件的止动肩部相接触，从而防止了辅助锁定构件在朝其锁定位置的方向上移动。在将连接器安装到相应的配对连接器上时，配对连接器壳体与连接器壳体的释放部相接触，从而将该释放部按压在安全弹簧元件上。通过这个按压的动作，该安全弹簧元件变形并且两个弹簧臂从辅助锁定构件的止动肩部释放。在随之发生的辅助锁定构件朝其锁定位置移动时，每个弹簧臂被辅助锁定构件的倾斜通道引导，从而弯曲并偏压到该倾斜通道的边缘上。在辅助锁定构件位于锁定位置前不久，每个弹簧臂穿过倾斜通道的转折点并且卡入辅助锁定构件的切口，从而将该辅助锁定构件固定至其锁定位置。只要辅助锁定构件不在该锁定位置，该弹簧臂就偏压在倾斜通道的边缘上，且由于所得到的复位弹簧力，弹簧臂抑制所述辅助锁定构件被无意地放置在半装配位置。即：弹簧力使辅助锁定构件移回其预锁定位置。该安全弹簧元件从而为辅助锁定构件提供通过/不通过机构，该机构确保该辅助锁定构件或者正确地放置在其锁定位置或者移回其预锁定位置，但防止处于任何中间位置。
共有的WO2012/055719A1中记载了一种类似的机构。
一方面，本发明通过提供具有改进的辅助锁定机构的连接器组件而改进了现有技术的状态。另一方面，本发明通过提供一种新颖的用于执行电气监控的方法而进一步改进现有技术的状态，所述方法用来确定电连接器是否与相应的配对连接器匹配。
这些和其它目的通过阅读下面的描述而显而易见。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种连接器组件，该连接器组件包括连接器壳体、辅助锁定构件和弹簧，由此把所述辅助锁定构件和所述弹簧分配给所述连接器壳体。所述辅助锁定构件能在第一位置和第二位置之间移动，并且当被置于其第二位置时，所述辅助锁定构件用于在所述连接器壳体匹配至相应的配对连接器的情况下确保所述连接器壳体的匹配。由此，所述第二位置为所述辅助锁定构件的锁定位置。在匹配期间，在所述连接器组件与相应的配对连接器完全匹配时所述弹簧被偏压以致使辅助锁自动移动至锁定位置而不需要操作者将所述辅助锁定构件推至所述锁定位置。如果两个连接器没有完全地匹配，则所述弹簧被偏压而导致所述连接器壳体与相应的配对连接器弹回至打开位置。优选地，当所述连接器在匹配或脱开的状态时，部件上没有张力或应力。关于所述弹簧适于将所述辅助锁定构件“偏压”到其第二位置的特征，这里的是指所述弹簧被布置成：一旦连接器壳体与相应的配对连接器匹配，所述弹簧就将所述辅助锁自动移动或配置至其第二位置。
在本发明的第二方面，所述连接器组件在所述连接器中提供电路监控。
一般来说优选的是，如上面提到的WO97/41623A1所描述的，所述连接器壳体包括适于与相应的配对连接器闩锁的至少一个闩锁臂。最优选的是，所述连接器壳体包括插头部，并且具有两个对称地布置在所述插头部的相对两侧的闩锁臂。由此，在匹配时分别将所述插头部***所述相应的配对连接器中，这两个闩锁臂首先朝向彼此弯曲，然后回跳到设置在所述配对连接器中的相应的闩锁槽或凹部中。优选地，所述辅助锁包括至少一个阻挡表面，当所述辅助锁在所述第二位置时，所述阻挡表面适于阻挡所述闩锁臂的释放移动。例如，所述阻挡表面可以布置在专用元件(比如所述辅助锁的锁定腿或臂)上，或者可以例如设置为辅助锁定臂的其它功能构件的一部分，这将在下面更详细地描述。优选地，当所述辅助锁在所述第二位置时，该阻挡表面如此布置，以使得所述阻挡表面阻挡所述连接器壳体的所述闩锁臂处于所述闩锁臂各自的位置上。
一般来说优选的是，根据本发明的所述弹簧包括至少一个致动臂，所述至少一个致动臂操作连接到所述辅助锁，用于将所述辅助锁偏压在所述第二位置。例如，这可以通过所述致动臂和所述辅助锁的直接接触来实现，然而，也可间接地通过在所述致动臂和所述辅助锁之间设置的其它元件来实现。然而重要的是，一旦连接器壳体和相应的配对连接器完全匹配，所述致动臂就主动地将所述辅助锁从所述第一位置推动或移动到所述第二位置。
一般来说优选的是，当已经匹配并且所述辅助锁在其第二位置时，所述辅助锁还包括适于闩锁至相应的配对连接器的至少一个闩锁臂。因此，所述辅助锁可以被固定在所述第二位置。进一步优选地，为此，所述辅助锁的一个或多个闩锁臂设置有致动释放手柄，以允许所述臂的手动解锁。由此，当所述连接器组件完全匹配时，通过致动所述释放手柄并且随后将所述辅助锁从(闭合或锁定的)所述第二位置移动至所述第一位置，操作者可以释放所述辅助锁的所述闩锁臂。
在优选的实施方式中，所述连接器组件还设有接触元件，所述接触元件允许监控匹配过程，分别监控连接器壳体和相应的配对连接器之间的正确的匹配。所述接触元件是电接触元件，并且适于在匹配时通过与所述相应的配对连接器的一部分接触而被致动。从而，所述接触元件被配置成闭合或打开电路。打开或闭合所述电路允许远程监控该匹配过程。为此，所述接触元件优选这样设置在连接器壳体上，即：使得仅在配对连接器和连接器壳体完全且正确地匹配时这样配置(从而打开或闭合电路)。
一般地，本发明的所述连接器组件还可进一步包括相应的配对连接器，并且最优选地，所述相应的配对连接器是气囊爆管插座(airbag squib socket)，并且所述连接器壳体是相应的气囊爆管连接器壳体。
附图说明
在下文中，参照附图来示例性地描述本发明，其中：
图1至图5示出了从不同视角来看的连接器壳体的示意图，其包括根据本发明的辅助锁；
图6是图示了匹配时的连接器壳体内部的局部剖面图；
图7示出了与图6相同的局部剖面，但是该辅助锁处于闭合位置，即第二位置；
图8示出了匹配前的连接器壳体和相应的配对连接器的剖面图；
图9示出了与图8相同的视图，但是该连接器壳体和配对连接器处于匹配状态下；以及
图10示出了配对连接器的一部分的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的连接器壳体10的立体的三维视图。所述连接器壳体包括主体12和盖11，该盖11借助闩锁连接部15可拆卸地闩锁至主体12。在主体12的底侧设有柱形插头部13。本领域技术人员可以认识到，该插头部13适于与典型的气囊爆管插座配合，并且示出的该设备由此是气囊爆管连接器。在插头部13的相对两侧布置有两个闩锁臂20。换句话说，所述两个闩锁臂20对称地布置在插头部13的相对两侧。由附图标记30表示的辅助锁可移动地布置在连接器壳体10的主体12的内侧。辅助锁30被示出为处于其第二位置，即闭合或锁定位置。当与相应的配对连接器联接或匹配时，该辅助锁30将会防止两个连接器部分在图1所示的位置无意地脱开。
图2从不同角度示出了同样的设备。进一步而言，在图2中，用于说明的目的示出了保持器50，本领域技术人员可以认识到，所述保持器50是气囊爆管插座的一部分，并由此形成了相应的配对连接器的一部分。在图2的视图中还可见的是弹簧40，该弹簧40将辅助锁定构件偏压至图1和图2中示出的第二位置。弹簧40被布置在连接器壳体10上，使得在匹配时，该弹簧自动将辅助锁30移动到例如图2中示出的第二位置。
图3再次示出了从不同角度看与图2相同的布置，然而盖11被去除，以允许看到所述连接器壳体10的内部结构。从图3中可以看到电缆14安装在连接器壳体10的内侧。所述电缆14部分地覆盖有铁素体元件16，这是本领域技术人员公知的。从图3的敞开图中，可以看到弹簧40的结构，该结构目前在所示实施方式中是优选的。所述弹簧40由单根弹簧钢丝制成。为此，所述弹簧40在所示的实施方式中包括两个弹簧臂41，所述弹簧臂41与辅助锁30操作地连接。弹簧臂41因此可以表示为致动臂41，这在下文中将会更详细地描述。从图3中可以认识到，弹簧臂或致动臂41的两个自由端与辅助锁30操作连接，而致动臂的相对两端合并为两个相应的弹簧线圈42，这些弹簧线圈42再次合并为U形框架43，该U形框架43将两个致动臂41连接在一起。很显然对于本领域技术人员而言，示出的弹簧40只是一个示例并且也可以使用其它的不脱离本发明的核心思想的结构。转回到图3，本领域技术人员认识到，该弹簧40在连接器壳体10中的布置是弹簧预加载的配置。只有当图3的辅助锁30向上移动即远离保持器50时，经由致动臂41将该弹簧40张紧，从而施加对抗辅助锁30的运动的力或偏压。从而，如果该辅助锁30被释放，则该弹簧将自动地将该辅助锁移动至第二位置。
从图3中可以看出，所述线圈42被布置成，使得每个线圈的卷绕轴线在垂直于连接器壳体10的匹配方向的平面上。
图4和图5示出了连接器壳体10与相应的配对连接器(这里由保持器50表示)匹配时的情形。图5示出了与图4相同的视图，但是该连接器壳体10的盖11被去除。可以从两幅图中看出，该辅助锁30在图中“向上”移动，即逆着匹配方向远离保持器50。下面将结合图6和图7更详细地解释这是如何实现的。转回到图5，可以看到弹簧40的两个致动臂41是如何与辅助锁30一同逆着匹配方向移动的，从而使弹簧40处于张力下。在图4和图5所示的辅助锁30的位置是所谓的第一位置，因此现在可以将连接器壳体10与相应的配对连接器完全匹配，因为该辅助锁30不再阻挡闩锁臂20。准确地说，图4和图5中所示的位置是该辅助锁30将被释放并借助弹簧40自动移动到第二位置之前不久在匹配过程末尾的几乎匹配状态。这可以通过考虑图6和图7最佳地理解。
图6示出了在匹配过程期间的连接器的局部剖面图。从剖面图来看，可以看出插头部13如何部分地***保持器50。在所示的位置上，保持器50的止动构件51阻挡与致动表面32的接触，该致动表面32设置在辅助锁30的致动臂31的自由端。从而，当连接器壳体10在匹配方向上移动到保持器50中时，由于致动表面32抵靠在止动构件51上，整个辅助锁30在图中逆着匹配方向而向上移动。在图6示出的位置上，弹簧40的致动臂41处于高张力下并且基本处于与图4和图5所示相同的位置。然而，因为辅助锁30经由致动表面32和致动臂31而稳固地抵靠在止动构件51上，所述弹簧40不能将辅助锁30移回到图1至图3中所示的第二位置。然而，连接器壳体10包括倾斜释放表面17。在匹配过程的最后，该倾斜表面17与致动臂31的自由端相接触。当这种情况发生时，该倾斜表面17将向外推动该辅助锁30的致动臂31，即远离插头部13。本领域技术人员可以认识到，从而，该致动表面32将抬离止动构件51。当这种情况发生时，辅助锁30被释放，并且张紧的弹簧将自动将辅助锁30移动至图1和图2中所示的第二位置。图7中也示出了该布置。本领域技术人员可以理解，所述辅助锁30只有在连接器壳体10的闩锁臂20卡入相应的配对连接器的闩锁槽55内之后才能被释放(参见图7)。从而，仅当连接器壳体10和配对连接器的匹配完成时才会确保辅助锁30被自动地移动到图7所示的第二位置。还可从图7中看出，辅助锁30的致动臂31现在如何布置在闩锁臂20和保持器50的一部分之间，相应地在闩锁臂20与插头部13之间。在图7所示的位置上，不可能向内(即朝向插头部13)移动该闩锁臂20，以至于不可能使该闩锁臂20弯曲而脱离与槽55的锁定接合。两个连接器的脱开只可能在操作者通过逆着匹配方向和弹簧40的偏压力来拉动辅助锁30而手动释放辅助锁30之后发生。
附图标记18表示设置在插头部13中的电气母端子。
参照图8和图9，本发明还提出特别的监控功能，用于监控连接器组件是否完全匹配。这在示出的实施方式中借助两个接触元件60和61来实现，所述接触元件60和61布置在连接器壳体10中。所述接触元件60和61连接到各自的信号线，然而信号线在图中并未示出。在图8中示出的位置上，接触元件60和61彼此电接触，使电路闭合。这可以通过本领域技术人员公知的适当的控制器件来监控。在与相应的配对连接器匹配时，该配对连接器在图8中由爆管插座壳体52和保持器50表示，该接触元件60、61与设置在配对连接器的合适位置上的相应的部分53相接触。在图9示出的完全匹配的情形下，该部分53使该接触元件60、61弯曲而脱离彼此的接触，从而断开电路。这可以通过适当的控制器件进行监控。本领域技术人员很清楚，也可以使用类似的布置，其中所述接触元件60、61开始并未彼此接触，即具有初始断开的电路，并且仅可以通过部分53移动至彼此接触，从而使该电路闭合。这也可以通过适当的控制器件容易地进行监控，从而允许监控连接器壳体10与相应的配对连接器的匹配。
在图10中，保持器50再次被更详细地示出。从该图10中，可以看到部分53，由此可以实现低成本的电路监控。
附图标记列表：
10 连接器壳体
11 盖
12 连接器壳体的主体
13 插头部
14 电缆
15 闩锁连接部
16 铁素体元件
17 倾斜表面
18 电气母触头
20 闩锁臂
30 辅助锁
31 辅助锁的致动臂
32 致动表面
40 弹簧
41 弹簧臂
42 弹簧线圈
43 U形框架
50 保持器(配对连接器的一部分)
51 止动构件
52 插座壳体
55 闩锁槽
60、61 接触元件
53 部分

Claims (15)

1.一种连接器组件，该连接器组件包括：
连接器壳体(10)；
辅助锁(30)；和
弹簧(40)，借助该弹簧所述辅助锁(30)能在第一位置和第二位置之间移动，并且所述弹簧(40)适于在所述连接器壳体(10)与相应的配对连接器完全匹配时将所述辅助锁(30)偏压至其第二位置，
其特征在于，所述弹簧(40)被布置在所述连接器壳体(10)处，使得当匹配时，所述弹簧(40)自动将所述辅助锁(30)移动至所述第二位置。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器壳体(10)包括适于与相应的配对连接器闩锁的至少一个闩锁臂(20)。
3.根据权利要求1或2所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器壳体(10)包括插头部(13)和两个闩锁臂(20)，所述两个闩锁臂(20)被对称地布置在所述插头部(13)的相对两侧。
4.根据权利要求2所述的连接器组件，其特征在于，所述辅助锁(30)包括至少一个阻挡表面，该阻挡表面适于在所述辅助锁处于所述第二位置时阻挡所述闩锁臂(20)的释放运动。
5.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述弹簧(40)包括至少一个致动臂(41)，所述致动臂***作连接到所述辅助锁(30)，用于将所述辅助锁偏压在所述第二位置。
6.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述弹簧(40)包括至少一个线圈(42)，其中所述线圈的卷绕轴线位于垂直于所述连接器壳体的匹配方向的平面中。
7.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述辅助锁(30)包括致动表面，该致动表面适于在连接器壳体与相应的配对连接器匹配时与配对连接器的一部分(53)接合，以逆着匹配方向移动所述辅助锁(30)。
8.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器壳体(10)包括倾斜偏转表面(17)，所述倾斜偏转表面适于在所述辅助锁朝向所述第一位置移动时偏转所述辅助锁(30)的一部分。
9.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述辅助锁(30)包括至少一个闩锁臂，该闩锁臂适于在已经匹配且所述辅助锁处于其第二位置时闩锁至相应的配对连接器。
10.根据权利要求9所述的连接器组件，其特征在于，所述辅助锁的所述闩锁臂设置有致动释放手柄，以允许所述闩锁臂的手动解锁。
11.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器壳体(10)包括至少一个接触元件(60、61)，在与相应的配对连接器匹配时所述接触元件适于被致动以闭合或打开电路，从而允许监控匹配过程。
12.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述弹簧(40)包括至少一个致动臂(41)，所述致动臂布置在垂直于所述匹配方向的方向上，并且该致动臂(41)的一端被固定到所述连接器壳体(10)且所述致动臂的另一端与所述辅助锁(30)操作连接，以将所述辅助锁偏压在所述第二位置。
13.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述弹簧(40)被布置成当所述辅助锁(30)处于所述第一位置时，所述弹簧被张紧，并且在所述辅助锁(30)的所述第二位置，所述弹簧被预加载。
14.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，该连接器组件还包括相应的配对连接器(50、52)。
15.根据权利要求14所述的连接器组件，其特征在于，所述相应的配对连接器(50、52)是气囊爆管插座，并且所述连接器壳体(10)是气囊爆管连接器壳体。
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