CN113557641B - 连接器位置保证构件 - Google Patents
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Abstract
一种连接器位置保证装置具有可弹性变形的梁，该梁具有与基部间隔开的自由端。凸轮构件设置成靠近梁的自由端。梁具有设置成靠近梁的自由端并且与凸轮构件成一直线的闭锁突起接合构件。接合表面以第一角度延伸，使得靠近外侧壁的接合表面比靠近凸轮构件的表面的接合表面更接近自由端。接合表面以第二角度延伸，使得靠近闭锁突起接合构件的顶表面的接合表面比靠近梁的顶侧的接合表面更接近自由端。
Description
本申请是于2018年3月23日提交的美国申请系列No.15/933,953的部分继续申请，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及连接器位置保证装置、电连接器和电连接器组件，其提供正确的连接器位置保证以确保配对连接器正确地配对。特别地，连接器位置保证装置、电连接器和电连接器组件为小尺寸的连接器组件提供正确的连接器位置保证。
背景技术
在特定应用中，电子部件需要将包含电触头的第一和第二外壳连结起来的电连接器组件。一个壳体包括凸电触头，而另一壳体包括凹电触头。第一壳体被配置为容纳在第二壳体内部，使得凸电触头和凹电触头被电连接。为了确保第一壳体和第二壳体利用电触头正确连接，第一壳体和第二壳体设置有通常被称为位置保证特征的闩锁组件。在已知的应用中，闩锁组件包括基板、在第一壳体上的悬挂尖头和在第二壳体上的斜坡。基板可滑动地保持在尖头旁边。当第一壳体围绕第二壳体***时，尖头卡在斜坡上，然后基板滑过斜坡和尖头进入接合位置。在许多应用中，通常使用可听见的咔嗒声来检测连接器是否完全配对，但是，装配厂的噪音会使这无效。
另外，已经提出了利用闩锁或保持组件与连接器位置保证(CPA)装置一起将连接器半部保持在完全配对位置的电连接器。当连接器半部配对并且闩锁或保持组件被定位成保持连接器半部之间的接触时，连接器位置保证装置将移动到指示连接器半部正确连接的位置。因此，连接器位置保证装置提供了确保连接器半部完全配对的手段。
与第一和第二壳体相比，已知的连接器位置保证装置需要很大的空间。因此，已知的连接器位置保证装置对于小型连接器不实用，因为连接器尺寸限制了连接器位置保证如何能够与壳体相互作用。此外，即使使用已知的连接器位置保证时，也有大量连接器无法正确配对。例如，汽车连接器最大的保修问题是连接器未完全配对，从而在汽车离开装配厂后导致***故障。这是由于以下事实：在车辆装配厂中，一些连接器的配对足够以进行初始的电接触但是连接器的闩锁未完全接合，从而导致连接器无法锁定或固定在一起。由于车辆在崎岖不平的道路等上行驶，这些连接器随后在现场分离开，从而导致***功能丧失。即使将已知的连接器位置保证合并到连接器中，也不能保证将连接器正确地配合和固定，因为在许多情况下，操作员不能正确地激活连接器位置保证。
发明内容
要解决的问题是克服上述问题，并且为小尺寸的连接器组件提供正确的连接器位置保证。要解决的另一个问题是，如果连接器部分配对或根本没有配对，则防止或阻止连接器位置保证进入其完全接合位置。
该问题通过具有基部和可弹性变形的梁的连接器位置保证装置来解决。基部包括顶表面、底表面、基部前端和基部后端。可弹性变形的梁从基部的前端在远离基部的后端的方向上延伸。梁具有与基部间隔开的自由端。凸轮构件设置成靠近梁的自由端。梁具有设置成靠近梁的自由端并且与凸轮构件成一直线的闭锁突起接合构件。闭锁突起接合构件具有接合表面。接合表面从凸轮构件的表面延伸到梁的外侧壁。接合表面以第一角度延伸，使得靠近外侧壁的接合表面比靠近凸轮构件的表面的接合表面更接近自由端。接合表面从梁的顶侧延伸到闭锁突起接合构件的顶表面。接合表面以第二角度延伸，使得靠近闭锁突起接合构件的顶表面的接合表面比靠近梁的顶侧的接合表面更接近自由端。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明：
图1是与说明性插头或配对连接器配对的示例性插塞连接器的透视图。
图2是图1的插塞连接器的顶部透视图。
图3是图1的插头或配对连接器的前透视图。
图4是容纳在插塞连接器中的说明性连接器位置保证构件的顶部透视图。
图5是图4的连接器位置保证构件的底部透视图。
图6是图4的连接器位置保证构件的闭锁突起接合构件的放大顶视图。
图7是图4的连接器位置保证构件的相应闭锁突起接合构件的放大侧视图。
图8A是通过连接器位置保证构件的梁截取的剖视图，其示出了插塞连接器最初与插头或配对连接器接合，其中连接器位置保证构件处于初始位置。
图8B是通过插塞连接器的定位臂截取的剖视图，其示出了处于初始位置的连接器位置保证构件。
图8C是如图8A所示的插头或配对连接器与连接器位置保证构件的互锁接合的放大图。
图9是通过连接器位置保证构件的梁截取的剖视图，其示出了插塞连接器部分地配对到插头或配对连接器，其中连接器位置保证构件处于初始位置。
图10是通过连接器位置保证构件的梁截取的剖视图，其示出了插塞连接器完全配对到插头或配对连接器，其中连接器位置保证构件在初始位置和最终或锁定位置之间。
图11A是通过连接器位置保证构件的梁截取的剖视图，其示出了插塞连接器完全配对到插头或配对连接器，其中连接器位置保证构件处于最终或锁定位置。
图11B是通过插塞连接器的定位臂截取的剖视图，其示出了插塞连接器完全配对到插头或配对连接器，其中连接器位置保证构件处于最终或锁定位置。
具体实施方式
图1示出了与配对连接器或插头100配对的电连接器或插塞10的透视图，该配对连接器或插头100和该电连接器或插塞10一起形成连接器组件50。电连接器10和配对连接器100被作为代表示出，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下变化。连接器10和100将具有许多其他特征，例如触头和触头闩锁，其在图中未示出。
参照图2，电连接器10具有壳体主体12，壳体主体12具有用于在其中接收触头13的触头接收通道14(图8A)。电连接器10具有前配对端16和后端18。与***通道14中的触头13电接合的导体或电线15从后端18延伸。第一侧表面19和相对的第二侧表面20在配对端16和后端18之间延伸。
具有接合突起24的闩锁或闩锁臂22从侧表面19、20延伸。在所示的实施例中，每个闩锁22在靠近前配对端16处连接到相应的侧表面19、20，并朝着后端18延伸。闩锁22用于将配对连接器100闩锁并固定到连接器10，如将在下面更全面地描述的。如图8至11所示，连接器位置保证(CPA)接收凹部30紧邻闩锁臂22定位。闭锁突起40靠近闩锁22设置，并且延伸到连接器位置保证接收凹部30中，以与连接器位置保证装置200配合。闭锁突起40设置在闩锁22的任一侧。
如图3中最佳所示，配对连接器100具有互补的闩锁接合部段110，其定位成当连接器10和配对连接器从未配对位置移动到配对位置时与闩锁臂22接合。闩锁接收开口114定位成靠近闩锁接合或激活部段110，并且尺寸设置成当连接器10完全配对到配对连接器100时接收接合突起24。闩锁接合或激活部段110还用作连接器位置保证接合肋。
当正确地配对在一起时，闩锁臂22的接合突起24与闩锁接收开口114配合并定位在闩锁接收开口114中，以将配对连接器100与电连接器10固定。在配对位置，连接器10被接收在配对连接器100的护罩120内。配对连接器100的电触头130(图8A和8B)与电连接器10中的电触头13配对。
如图8至11所示，连接器位置保证装置200定位成靠近连接器10的闩锁臂22并且相对于其可移动。连接器位置保证装置200保持在连接器位置保证接收开口30中，并且可在如图8所示的第一位置或打开位置与如图11所示的第二或完全***位置之间移动。
参照图4和图5，连接器位置保证装置200具有基部202和从基部202延伸的两个可弹性变形的梁204、205。梁204的纵向轴线基本上平行于梁205的纵向轴线。基部202具有顶表面206、底表面208、基部前端210和基部后端212。梁204从前端210在远离后端212的方向上延伸。后端212被配置为允许操作员手动接合或激活连接器位置保证装置200。基部212的前端210具有闩锁接合部分，该闩锁接合部分从顶表面206延伸并且配置成当连接器10未与配对连接器100完全配对时与闩锁22相互作用，如将更加充分描述的。闩锁接收腔228设置在顶表面中。
每个可弹性变形的梁204、205具有顶侧220、底侧222、梁前端224、梁后端226、内侧壁225和外侧壁227。梁204的内侧壁225面对梁205的内侧壁225。每个梁204、205的后端226附接到基部202的前端210或与基部202的前端210成为一体。
闭锁突起接合构件230从每个梁204、205的顶侧220延伸。凸轮构件250设置成靠近闭锁突起接合构件230且与闭锁突起接合构件230成一直线。凸轮构件250从每个梁204、205的顶侧220延伸。凸轮构件250被设置成靠近梁204、205的自由端并且靠近梁204、205的内侧壁225。闭锁突起接合构件230被设置为靠近第一梁的自由端和第一凸轮构件，并且靠近梁204、205的外侧壁。凸轮构件250具有倾斜表面252以更好地与配对连接器100的激活部段110配合，如将更充分地描述的。
如图6和7中最佳所示，每个闭锁突起接合构件230具有配置成与连接器10的闭锁突起40的配对接合表面41配合的接合表面231。
参照图6，在说明性实施例中，接合表面231从凸轮构件250的表面233延伸到可变形梁204、205的外侧壁227。接合表面231成一角度，使得靠近外侧壁227的接合表面231比靠近凸轮构件250的表面233的接合表面231更接近梁前端224。在图6的这种配置中，接合表面231形成角度237。尽管角度237的大小可以变化，但是角度可以是但不限于在60度到85度的范围内。
参照图7，在说明性实施例中，接合表面231从梁204、205的顶侧220延伸到闭锁突起接合构件230的顶表面241。接合表面231成一角度，使得靠近闭锁突起接合构件230的顶表面241的接合表面231比靠近梁204、205的顶侧220的接合表面231更接近梁前端224。在图7的这种配置中，接合表面231形成角度243。尽管角度243的大小可以变化，但是角度可以是但不限于在60度到85度的范围内。
如图4和5最佳所示，定位轨道260从基部202延伸。定位轨道260具有闩锁突起262。定位轨道260与连接器10中的配对凹部配合，以相对于连接器10的壳体主体12为连接器位置保证装置200提供正确的定位和稳定性。闩锁突起262与连接器10配合，以防止连接器位置保证装置200从连接器10移除，并且在与配对连接器100配对之前将连接器位置保证装置200保持在连接器10上的第一位置。定位轨道260的纵向轴线基本上平行于梁204、205的纵向轴线。
参照图8至图11，示出了将插塞或连接器10***插头或配对连接器100的过程或方法。在图8A和8B中，连接器10被示出为宽松地定位在插头连接器100中。在此位置，闩锁22的接合突起24尚未与连接器100的闩锁接合部段110接合。连接器位置保证装置200被保持在预配对、打开或第一位置。在该位置，闩锁22处于正常或未偏转的位置。如图8B最佳所示，连接器位置保证装置100通过闩锁突起262与延伸到连接器位置保证闩锁臂接收开口32中的突起33的配合而保持在预配对、打开或第一位置。
另外，如图8A和8C中最佳所示，连接器10的闭锁突起40与闭锁突起接合构件230接合，以防止连接器位置保证装置200不期望地***到配对、第二或***位置。闭锁突起40的配对接合表面41配置成具有与闭锁突起接合构件230的接合表面231相反的倾角，从而允许接合表面231和配对接合表面41形成一种互锁接合，如图8C所示，其中，各表面的角度配合以形成难以无意地克服的正锁定，从而防止连接器位置保证装置200不期望地前进到配对连接器100中而没有完全***连接器10中。
当连接器10部分***配对连接器100的护罩120中时，闩锁22的接合突起24移动到与配对连接器100的闩锁接合部段110接合。随着***的继续，闩锁接合部段110使接合突起24和闩锁22被弹性地激活或偏转离开连接器10的任一侧表面19、20，如图9所示。如果连接器10例如由于触头13、130的不正确对准而不能与配对连接器100正确地配对，则可以防止连接器10继续***配对连接器100中。如果发生这种情况，则闩锁22将保持在图9所示的偏转位置。在此位置，连接器位置保证装置200不能移动到第二或***位置，因为闩锁22将接合连接器位置保证装置200的闩锁配合构件240的前端242，以防止连接器移动位置保证装置200移动到配对、第二或***位置。
随着***的继续，如图10所示，闩锁22的接合部分24移动经过闩锁接合部段110，从而允许闩锁22返回其原始或未受力位置。在该位置，接合部分24被定位并保持在闩锁接收开口114中。在接合部分24正确地定位在闩锁接收开口114中的情况下，连接器位置保证装置200能够从预配对、打开的或第一位置朝向配对、第二或***位置移动。这种情况发生时，凸轮构件250的倾斜表面252接合配对连接器100的连接器位置保证激活区域140，迫使凸轮构件250和可弹性变形的梁204、205朝向连接器10的底表面20移动。这种情况发生时，闭锁突起接合构件230的接合表面231在连接器10的闭锁突起40的配对接合表面41的下方稍微向后和向下移动，从而允许将连接器位置保证装置200继续***到连接器10的连接器位置保证接收凹部30中以继续。然而，如果连接器10和配对连接器100没有完全配对，则凸轮构件250将不接合连接器位置保证激活区域140，从而防止可弹性变形的梁204、205和闭锁突起接合构件230的移动。因此，通过闭锁突起接合构件230与闭锁突起40的配合，将防止连接器位置保证装置200的继续***。
在可弹性变形的梁204、205正确偏转的情况下，连接器位置保证装置200的***能够继续。随着***的继续，如图11A和11B所示，连接器位置保证装置200移动到配对、第二或***位置。在此位置，凸轮构件250移动超出配对连接器100的连接器位置保证激活区域140进入闩锁接收开口114，从而允许凸轮构件250和可弹性变形的梁204、205返回未受力位置。在该位置，闭锁突起接合构件230移动经过连接器的闭锁突起40到配对、闭合或第二位置。
通过凸轮构件250与闩锁接收开口114的配合，连接器位置保证装置200被保持在配对、闭合或第二位置。
在该完全***位置，连接器位置保证装置200的闩锁接收腔228位于闩锁22下方。在完全***的位置中，连接器位置保证装置200的闩锁配合构件240定位于闩锁22下方，以阻止闩锁22的激活或移动，从而防止连接器10从配对连接器100意外或无意脱开。
如果连接器10要与配对连接器100脱开，则连接器位置保证装置200返回到初始位置。在***的相反方向施加到连接器位置保证装置200的力迫使凸轮构件250从闩锁接收开口114移出，从而允许连接器位置保证装置200朝向预配对、打开或第一位置移动。随着移动的继续，连接器位置保证装置200的顶表面206移离闩锁22，从而允许按下闩锁22，这进而使连接器10与配对连接器100脱开。
Claims (14)
1.一种连接器位置保证装置(10)，包括：
基部(202)，其具有顶表面(206)、底表面(208)、基部前端(210)和基部后端(212)；
可弹性变形的梁(204)，其从基部(202)的前端(210)在远离基部(202)的后端(212)的方向上延伸，梁(204)具有与基部(202)间隔开的自由端(224)；
凸轮构件(250)，其设置成靠近梁(204)的自由端(224)；
梁(204)具有设置成靠近梁(204)的自由端(224)并与凸轮构件(250)成一直线的闭锁突起接合构件(230)，闭锁突起接合构件(230)具有接合表面(231)，接合表面(231)从凸轮构件(250)的表面延伸到梁(204)的外侧壁(227)，接合表面(231)以第一角度(237)延伸，使得靠近外侧壁(227)的接合表面(231)比靠近凸轮构件(250)的表面(233)的接合表面(231)更接近自由端(224)，接合表面(231)从梁(204)的顶侧(220)延伸到闭锁突起接合构件(230)的顶表面(206)，接合表面(231)以第二角度(243)延伸，使得靠近闭锁突起接合构件(230)的顶表面(206)的接合表面(231)比靠近梁(204)的顶侧(220)的接合表面(231)更接近自由端(224)。
2.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，闩锁接合部分设置在基部(202)的前端(210)上并从基部(202)的顶表面(206)延伸。
3.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，凸轮构件(250)具有倾斜表面(252)。
4.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，定位轨道(260)从基部(202)延伸，定位轨道(260)配置成与连接器配合以相对于连接器向连接器位置保证装置(10)提供正确的定位和稳定性。
5.根据权利要求4所述的连接器位置保证装置(10)，其中，定位轨道(260)具有闩锁突起(262)，闩锁突起(262)配置成与连接器配合以防止连接器位置保证装置(10)从连接器移除。
6.根据权利要求4所述的连接器位置保证装置(10)，其中，定位轨道(260)的纵向轴线平行于梁(204、205)的纵向轴线。
7.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第一角度(237)是在60度到85度的范围内的角度。
8.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第二角度(243)是在60度到85度的范围内的角度。
9.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第一角度(237)是在60度到85度的范围内的角度，并且第二角度(243)是在60度到85度的范围内的角度。
10.根据权利要求1所述的连接器位置保证装置(10)，其中，可弹性变形的第二梁(205)与可弹性变形的梁(204)间隔开，可弹性变形的第二梁(205)从基部(202)的前端(210)在远离基部(202)的后端(212)的方向上延伸，第二梁(205)具有与基部(202)间隔开的自由端(224)。
11.根据权利要求10所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第二凸轮构件(250)设置成靠近第二梁(205)的自由端(224)；第二梁(205)具有设置成靠近第二梁(205)的自由端(224)并与第二凸轮构件(250)成一直线的第二闭锁突起接合构件(230)，第二闭锁突起接合构件(230)具有第二接合表面(231)，第二接合表面(231)从第二凸轮构件(250)的表面延伸到第二梁(205)的外侧壁(227)，第二接合表面(231)以第三角度(237)延伸，使得靠近第二梁(205)的外侧壁(227)的第二接合表面(231)比靠近第二凸轮构件(250)的表面(231)的第二接合表面(231)更接近第二梁(205)的自由端(224)，第二接合表面(231)从第二梁(205)的顶侧(220)延伸到第二闭锁突起接合构件(230)的顶表面(206)，第二接合表面(231)以第四角度(243)延伸，使得靠近第二闭锁突起接合构件(230)的顶表面(206)的第二接合表面(231)比靠近第二梁(204、205)的顶侧(220)的第二接合表面(231)更接近第二梁(204、205)的自由端(224)。
12.根据权利要求11所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第一角度(237)与第三角度(237)相等。
13.根据权利要求12所述的连接器位置保证装置(10)，其中，第二角度(243)与第四角度(243)相等。
14.根据权利要求13所述的连接器位置保证装置(10)，其中，梁(204)的纵向轴线平行于第二梁(205)的纵向轴线。
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