CN101356696A - 具有连接器位置保证（cpa）部件的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器包括至少一个电触点、壳体以及连接器位置保证(CPA)部件。壳体具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器。电触点安置在壳体中。CPA部件连接着壳体并被构造成在壳体与匹配电连接器配合时防止锁移动。CPA部件还被构造成在壳体与匹配电连接器配合后可移动所述锁。

Description

具有连接器位置保证（CPA）部件的电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器，特别涉及一种具有锁和连接器位置保证部件的电连接器。
背景技术
美国专利No.6,921,279 B2公开了一种具有连接器位置保证(connector position assurance，CPA)部件的电连接器。连接器具有带可偏转的锁的壳体。所述锁具有后部指形接触部、前部悬臂，并且被构造成在连接部处在壳体上枢转。CPA部件被构造成沿着壳体滑动。美国专利No.6,716,052 B2公开了另一种类型的CPA装置。
希望减小具有配合连接器锁和CPA部件的电连接器的整体尺寸。还希望在CPA部件上提供一种更符合人机工程要求的致动表面，而不增加电连接器的尺寸。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种电连接器被提供，其包括至少一个电触点，壳体，和连接器位置保证(CPA)部件。壳体具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器。电触点安置在壳体中。CPA部件可移动地连接着壳体。在一个位置，CPA部件被构造成在壳体与匹配电连接器配合时防止锁移动。在另一位置，CPA部件还被构造成在壳体与匹配电连接器配合后可将所述锁从锁闭位置朝向解锁位置移动。
根据本发明的另一方面，一种电连接器被提供，其包括至少一个电触点，壳体，和连接器位置保证(CPA)部件。壳体具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器。CPA部件连接着壳体并被构造成可在靠近CPA部件中部的枢转部位处相对于壳体枢转，或在CPA部件的横向侧枢轴处在壳体上转动，所述横向侧枢轴靠近CPA部件中部。
根据本发明的另一方面，一种电连接器被提供，其包括至少一个电触点，壳体，和连接着壳体的连接器位置保证(CPA)部件。壳体具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器。所述锁包括从锁的相反横向两侧延伸的悬置凸耳。CPA部件连接着壳体并且接触所述锁的凸耳。
根据本发明的另一方面，一种电连接器被提供，其包括至少一个电触点，壳体，和连接器位置保证(CPA)部件。壳体具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器。CPA部件连接着壳体并被构造成可偏转所述锁以使锁脱离匹配电连接器。
根据本发明的一种方法，一种组装电连接器的方法被提供，其包括将连接器位置保证(CPA)部件插入电连接器的壳体中；将CPA部件的横向延伸的枢轴凸耳定位在壳体的凹槽中；以及将壳体的锁的横向延伸的连接凸耳定位在CPA部件的相对的接触表面处。凹槽的前部可以具有开口顶侧和封闭底侧，从而使得，当CPA部件位于非锁定位置时，所述锁可以相对于CPA部件向上移动，并且通过在封闭底侧将凸耳向上移动，CPA部件可以向上移动所述锁。
附图说明
通过下面结合附图所作的描述，本发明的上述方面和其它特征将得到解释，在附图中：
图1是传统匹配的阳和阴电连接器的透视图；
图2是一种采用本发明特征的电连接器的一部分的透视图；
图3是示于图2的电连接器壳体部分的透视图；
图4是示于图3电连接器壳体部分的从相反方向所作的透视图；
图5是示于图2的CPA部件的前侧、顶侧和侧面的透视图；
图6是示于图5的CPA部件的前侧、底侧和侧面的透视图；
图7是类似于图4的透视图，示出了CPA部件在中位或非锁定位置连接着壳体；
图8是类似于图2的顶侧透视图，其中CPA部件移动至向前的锁定位置；
图9是CPA部件和示于图8的壳体部分的底侧透视图；
图10是解释性侧视图，示出了CPA部件处在中位的非锁定位置；
图11是类似于图10的解释性侧视图，示出了CPA部件枢转到解锁位置；
图12是示于图1的阴电连接器的正视图；
图13是本发明的阴电连接器的正视图。
具体实施方式
参看图1，示出了两个传统电连接器10、12的透视图，它们被构造成彼此配合。这两个电连接器10、12包括由FCI USA，Inc制造的APEX电连接器。阴电连接器10包括壳体14，阴电触点16，和连接器位置保(CPA)部件18。壳体14具有卡扣式锁，以与阳电连接器的壳体22上的锁20形成锁闭。这两个连接器10、12允许电线24、26以可移离的方式彼此连接。
现在还请参看图2，除了CPA部件，以及在CPA部件处的壳体部分(包括壳体锁)以外，如后文详细描述，本发明的电连接器与示于图1的阴电连接器10相同。尽管本发明将参照附图中所示的代表性实施方式进行描述，但可以理解，本发明可以通过许多替代性实施方式实现。此外，任何适宜尺寸、形状或类型的元件或材料可以使用。
特别参看图2-4，壳体14′具有卡扣式锁28和锁覆盖部30。壳体14′优选为单件式部件，其由模制的塑料或聚合物材料制成。然而，在替代性实施方式中，壳体可以包括多个部件和不同的材料。所述锁28包括以大致悬置方式向前突伸的部件。所述部件包括两个臂32，桥部34，和两个凸耳36。间隙或容置区域38形成在两个臂32之间。桥部34设置在臂32的前端，并且靠近区域38形成锁的锁定表面40。凸耳36沿彼此相反方向从臂32横向向外延伸。
所述锁覆盖部30与所述锁28略微分隔，从而使得所述锁28可以向外弹性偏转。所述锁覆盖部30大体上包括侧面沟槽或凹槽42，位于凹槽42后端的后部止挡上的后部止挡面44，和顶部后侧开口46，用于使CPA部件19的指形接触部移动到其中。在凹槽42的前端，壳体14′具有向内止挡面48，它们设在覆盖部30顶侧。
现在还请参看图5和6，CPA部件19优选为单件式部件，其包括模制的塑料或聚合物。然而，在替代性实施方式中，CPA部件可以包括多个部件和不同的材料。CPA部件19大体上包括后部指形接触部50，两个侧臂52，和中央臂54。如可见于图2，后部指形接触部50被构造成安置在壳体14′的顶部后侧开口46中。
所述两个侧臂52从后部指形接触部50以大致悬置方式向前延伸。臂52的外横向侧分别包括凸耳56。凸耳56的尺寸和形状被设置成在壳体14′的凹槽42中滑动和转动。臂52的内侧分别包括凹槽58。凹槽58的尺寸和形状被设置成将所述锁28的凸耳36可滑动地容纳于其中。凹槽58的前部具有开口顶侧60和封闭底侧62。如后文详细描述，由于凹槽的前部具有开口顶侧60和封闭底侧62，因此当CPA部件位于非锁定位置时，所述锁28可以相对于CPA部件19向上移动，并且通过在封闭底侧使凸耳36向上移动，CPA部件可以向上移动所述锁。
中央臂54还从后部指形接触部50以大致悬置方式向前延伸。中央臂54具有前侧头部64，该头部具有前侧止挡面66和后部锁闭表面68。中央臂54是可弹性偏转的。头部64的尺寸和形状被设置成配合在所述锁28的区域38中，其中前侧止挡面66抵靠着桥部34的后部锁定表面40。
图7，类似于图2，示出了CPA部件19在后部中位或非锁定位置连接着壳体14′。在这个位置，指形接触部50处在后部位置。所述锁28的臂32安置在CPA部件19的臂52、54之间的区域中。CPA部件的中央臂54的头部64安置在所述锁28的区域38中。表面66、40之间的接触可防止CPA部件在壳体14′上向前移动。凸耳56的后部与表面44之间的接触可防止CPA部件在壳体14′上向后移动。CPA部件19的凸耳56安置在凹槽42的后部中。所述锁28的凸耳36安置在CPA部件的凹槽58的前部。
现在参看图8和9，CPA部件19被显示为处在壳体14′中的向前的锁定位置。由于表面40、54之间的接触，可防止CPA部件19从后部非锁定位置朝着向前的锁定位置移动，除非阴电连接器首先被连接到阳电连接器12。更具体地讲，阳电连接器12的壳体22上的锁20被构造成，当所述锁卡扣到表面40后面的区域38中时，将头部64向外向上推压。这允许随着CPA部件被使用者向前推动，中央臂54被使用者向前推动经过所述锁28的桥部34。当CPA部件19到达向前的锁定位置时，头部64可以向下卡入桥部34的前侧。表面68，由于与桥部34的前侧接触，可以防止CPA部件再被意外地向后移动。
当CPA部件19在壳体14′上向前移动时，CPA部件19的凸耳56可以在壳体14′的凹槽42中纵向滑动。CPA部件19还可以纵向滑动，其中凹槽58沿着所述锁28的凸耳36。在向前的锁定位置，CPA部件19的凹槽58的后端的封闭顶部和底部防止锁28相对于壳体其余部分向外向上移动。这样，可防止锁28从阳电连接器12的锁20意外脱开。
为了将这两个电连接器彼此脱开，CPA部件19必须首先从其向前的锁定位置移动到其后部非锁定位置。头部54向外移动，以使表面68移离桥部34的前侧表面。表面68被构造成，随着指形接触部50被强制向后移动，使表面68被推离桥部34的前侧表面。在CPA部件19到达其向后非锁定位置后，所述锁28仍需要脱离匹配电连接器12上的锁20。在本例中，CPA部件19被构造成实现这一功能。
如前所述，CPA凸耳56被可滑动地安置在凹槽42中。CPA凸耳56的尺寸和形状被设置成，当CPA部件处在其向后非锁定位置时，允许CPA部件在凹槽42中枢转或转动。特别地，还请参看图10-11，CPA部件19在常态下被所述锁28保持在示于图10的前面下部位置；所述锁凸耳56在CPA部件的凹槽58中抵靠着底侧62。然而，如参照图11所示，当CPA部件处在后部非锁定位置时，使用者可以向下推压指形接触部50，以转动或枢转CPA部件。CPA部件的前端能够向外向上转动。由于所述锁凸耳56在CPA部件的凹槽58中接触抵靠底侧62，因此CPA部件能够向外向上移动所述锁凸耳56，从而向外向上移动桥部34和锁定表面40。这使得锁定表面40从所述锁20脱开，以允许这两个电连接器彼此脱离。
利用本发明，CPA部件可以实现两个功能。在其向前的锁定位置，CPA部件可以用作CPA以确保所述锁28不会从匹配电连接器的锁20意外脱离。在其向后非锁定位置，CPA部件可以用作锁闭释放元件，以将所述锁28移动至解锁位置，从而将电连接器彼此脱离。
还请参看图12-13，利用本发明，电连接器10′可以具有比传统电连接器10更小的整体尺寸，但在指形接触部50具有更大的更符合人机工程要求的致动表面。CPA部件可以将所述锁推入打开和关闭位置。CPA部件可在这两个位置之间滑动，并且在第二位置可转动。CPA侧臂前部的L形端部可以抬升所述锁上的凸耳，以使所述锁的前端向上偏转。这样可以解除连接器的锁定。当CPA部件完全撤除，但没有被按下时，所述锁是自由的，从而可以与匹配电连接器配合。所述锁的前端可以被匹配电连接器的锁向外偏转，而不会使CPA部件偏转。在CPA部件完全向前移动后，CPA部件可以将所述锁偏压在配合位置。这样，CPA部件是多功能CPA(MFCPA)。
利用本发明，壳体14′中的凹槽42为MFCPA提供了滑动引导和旋转枢轴支撑。利用止挡面44进行后侧止挡可以防止MFCPA通过壳体14′背部移除。锁侧面的凸耳与MFCPA相互作用，壳体14′上的位于凹槽42前端的止挡48可以防止MFCPA在向前的锁定位置转动。MFCPA不能被向前推至其锁定位置，除非其中央臂首先被匹配电连接器的锁移动。MFCPA的侧臂加强了所述锁的臂，这是因为，当MFCPA位于其向前的位置时，所述锁凸耳定位在CPA的凹槽中。CPA的凸耳可以用作支点，从而在向外移动所述锁时提供机械益处。CPA部件的指形接触部上的后部唇缘允许CPA部件被从其锁定位置向后拉。指形接触表面50上的大的人机工程致动表面使得MFCPA相对容易致动。
当MFCPA位于其向前的锁定位置时，MFCPA的中央臂防止锁挠曲，这是由于中央臂定位在桥部顶部并且所述锁与MFCPA互锁。当MFCPA处在向前的锁定位置时，MFCPA的指形接触部处的致动表面不能被壳体14′的覆盖部30触及，但CPA的唇缘暴露给使用者，以便可以将MFCPA向后拉至其中位的非锁定位置。MFCPA和所述锁二者可以容易地模制成型，而没有任何薄截面。这两个元件在模制时可以使用直线脱模工具。这样，制造设备中不需要使用复杂的机构例如滑块或抬升器。将脱离致动表面转移到MFCPA上使得所述锁28可以被设计成具有更高强度。不需要像例如美国专利No.6,921,279中那样设计成实现跷跷板式运动。在MFCPA移动至其锁定位置后，脱离致动表面也收到保护。本发明可以被用于密封式和非密封式连接器场合。当CPA向前滑动到锁定位置时，CPA和锁是实质上不可触及的，因此可以防止CPA和锁意外脱开，并且CPA在向前的位置不能转动。
可以理解，前面的描述仅仅是为了解释本发明。在不脱离本发明的前提下，各种替代和修改可以构想出来。因此，可以认为本发明涵盖了所有落在权利要求范围内的替代、修改和变化。

Claims (25)

1、一种电连接器，包括：
至少一个电触点；
壳体，其具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器，其中电触点安置在壳体中；以及
连接着壳体的连接器位置保证(CPA)部件，其中CPA部件被构造成在壳体与匹配电连接器配合时防止锁移动，并且CPA部件还被构造成在壳体与匹配电连接器配合后可移动所述锁。
2、如权利要求1所述的电连接器，其中CPA部件在非锁定位置和锁定位置之间可移动地安装在壳体上，并且CPA部件还被构造成在非锁定位置可在壳体上枢转。
3、如权利要求1所述的电连接器，其中CPA部件包括横向延伸的枢轴凸耳，所述枢轴凸耳可滑动地安置在壳体的凹槽中。
4、如权利要求1所述的电连接器，其中CPA部件包括面朝内侧的槽，所述槽被构造成当CPA部件在壳体上处在锁定位置时容纳锁的相应部分。
5、如权利要求1所述的电连接器，其中CPA部件包括前部锁接触表面，所述表面设置在CPA部件的前部，接触锁的相应部分。
6、如权利要求5所述的电连接器，其中锁的所述部分包括在锁上横向向外延伸的凸耳。
7、如权利要求1所述的电连接器，其中所述锁包括在锁上横向向外延伸的凸耳。
8、如权利要求1所述的电连接器，其中CPA部件可枢转和可滑动地连接着壳体，并且壳体被构造成当CPA部件处在锁定位置时防止CPA部件枢转。
9、如权利要求1所述的电连接器，进一步包括当CPA部件处在锁定位置时使得CPA部件和锁实质上可被触及的装置。
10、一种电连接器，包括：
至少一个电触点；
壳体，其具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器，其中电触点安置在壳体中；以及
连接着壳体的连接器位置保证(CPA)部件，其中CPA部件被构造成可在靠近CPA部件中部的枢转部位处相对于壳体枢转。
11、如权利要求10所述的电连接器，其中枢转部位包括向外延伸的枢轴柱。
12、如权利要求11所述的电连接器，其中CPA部件被构造成可在枢轴柱上沿着壳体滑动。
13、如权利要求10所述的电连接器，其中CPA部件被构造成可在非锁定位置和锁定位置之间沿着壳体滑动。
14、如权利要求13所述的电连接器，其中CPA部件被构造成在壳体与匹配电连接器配合且CPA部件移动至锁定位置时防止锁移动。
15、如权利要求13所述的电连接器，其中CPA部件被构造成当CPA部件处在非锁定位置时可将锁移动到解锁位置。
16、如权利要求13所述的电连接器，其中CPA部件被构造成在非锁定位置可在壳体上枢转，并且壳体被构造成防止CPA部件在锁定位置枢转。
17、如权利要求10所述的电连接器，其中CPA部件包括面朝内侧的槽，所述槽被构造成当CPA部件在壳体上处在锁定位置时容纳锁的相应部分。
18、如权利要求10所述的电连接器，其中CPA部件包括前部锁接触表面，所述表面设置在CPA部件的前部，接触锁的相应部分。
19、如权利要求18所述的电连接器，其中锁的所述部分包括在锁上横向向外延伸的凸耳。
20、如权利要求10所述的电连接器，其中所述锁包括在锁上横向向外延伸的悬置凸耳。
21、一种电连接器，包括：
至少一个电触点；
壳体，其具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器，其中电触点安置在壳体中，并且所述锁包括从锁的相反横向两侧延伸的悬置凸耳；以及
连接着壳体的连接器位置保证(CPA)部件，其中CPA部件接触所述锁的凸耳。
22、如权利要求21所述的电连接器，其中CPA部件包括凹槽，所述凹槽在CPA部件处在锁定位置时以锁定方式容纳所述凸耳，以防止锁相对于CPA部件移动。
23、如权利要求22所述的电连接器，其中凹槽的前部具有开口顶侧和封闭底侧，从而使得，当CPA部件位于非锁定位置时，所述锁可以相对于CPA部件向上移动，并且通过在封闭底侧将凸耳向上移动，CPA部件可以向上移动所述锁。
24、一种电连接器，包括：
至少一个电触点；
壳体，其具有锁，用于将壳体锁闭至匹配电连接器，其中电触点安置在壳体中；以及
连接着壳体的连接器位置保证(CPA)部件，其中CPA部件被构造成可偏转所述锁以使锁脱离匹配电连接器。
25、一种组装电连接器的方法，包括：
将连接器位置保证(CPA)部件插入电连接器的壳体中；
将CPA部件的横向延伸的枢轴凸耳定位在壳体的凹槽中；以及
将壳体的锁的横向延伸的连接凸耳定位在CPA部件的相对的接触表面处。
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