CN101411029B - 带有预锁定接线端的位置保证件的电连接器 - Google Patents

带有预锁定接线端的位置保证件的电连接器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电连接器外壳组件，其包括具有电接线端接收区域的电连接器；和可移动地安装到所述电连接器外壳上的接线端位置保证(TPA)元件。所述TPA元件被TPA元件的横向侧面锁存器在预锁定位置处锁存到所述电连接器外壳上。侧面锁存器具有适合于在向内的方向上被偏转的部分以将所述TPA元件从预锁定位置解锁。

Description

带有预锁定接线端的位置保证件的电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器，并且更具体地涉及电连接器中的接线端的位置保证件。
背景技术
美国专利号6,045,404公开了一种用在电连接器中的接线端位置保证(TPA)元件，在此以引用的方式加入其全文。电连接器正变得越来越小。希望提供一种具有TPA零件的电连接器，但不显著增加该连接器的尺寸。大批成箱船运的凹线(female harness)连接器存在其TPA(接线端的位置保证)部件从预锁定位置被碰撞到最终锁定位置的风险。如果该情况不能解决，则可能导致用户的不便和不满。其他可能的解决方案(如电池包装)会在产品的总成本上产生很大的负面影响。
希望在电连接器上提供TPA零件，所述TPA零件适合于防止在使用之前该TPA零件从预锁定位置到锁定位置的不经意移动。还希望提供的该零件不增加电连接器的尺寸。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种电连接器的外壳组件，其包括具有电接线端接收区域的电连接器；和可移动地安装到所述电连接器外壳上的接线端位置保证(TPA)元件。该TPA元件被TPA元件的横向侧面锁存器在预锁定位置中锁存到所述电连接器外壳上。该侧面锁存器具有适合于在向内的方向上被偏转以将所述TPA元件从预锁定位置解锁的部分。
根据本发明的另一方面，提供了一种电连接器的外壳组件，其包括具有电接线端接收区域的电连接器；和可移动地安装到所述电连接器外壳上的接线端位置保证(TPA)元件。TPA元件包括用于在预锁定位置处保持所述TPA元件的锁存杆，其中所述锁存杆包括适合于由用户移动的第一端、电 连接器外壳的支柱上的中间部分和与电连接器外壳锁存在一起的第二端。锁存杆在电连接器外壳上的预锁定位置中保持TPA元件直到以电连接器外壳的支柱为支点被用户枢转到解锁位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种接线端位置保证(TPA)元件，其包括适合于接合电连接器外壳的至少一个可偏转的接线端锁存器的至少一个突起，以防止接线端锁存器偏转；和用于在电连接器外壳上的预锁定位置处保持TPA元件的至少一个锁存杆。所述锁存杆是由两个向后延伸的外槽和两个向前延伸的内槽形成的。
根据本发明的一种方法，提供了一种移动电连接器的接线端位置保证(TPA)元件的方法，其包括将TPA元件锁存在电连接器外壳上的预锁定位置处；向内按压TPA元件的横向侧面锁存器部分；将TPA元件从预锁定位置移动到TPA锁定位置；以及将外壳部分定位在横向侧面锁存器部分的内侧处以防止当TPA元件处于TPA锁定位置处时所述横向侧面锁存器部分向内偏转。
附图说明
在以下的描述中将结合附图来解释本发明的上述方面及其他特征，其中：
图1是传统的电气连接系统的分解透视图；
图2是结合有本发明特征的电连接器的透视图；
图3是图2所示的电连接器的横剖面视图，但是没有显示电触点和CPA；
图4是图2和3所示的电连接器的分解视图，但是没有显示电触点；
图5是图2-4中所示的主壳体元件的透视图；
图6是图2-4中所示的主壳体元件和TPA元件部分的放大的剖视图；
图7是图2-4中所示的TPA元件的前透视图；
图8是图7所示的TPA元件的后视图；
图9是图2所示的电连接器的透视图，其图示了施加到TPA元件上的力，以将TPA元件从其预锁定位置移动到其锁定位置；
图10是如图6所示的主壳体元件和TPA元件部分的放大的剖视图，其中TPA元件被移动到其锁定位置；以及
图11是图2和9所示的电连接器的透视图，其中TPA元件被移动到锁定位置。
具体实施方式
参见图1，图示了用于将两组电导线12、14彼此电力地连接在一起的传统的电接线系统10的分解投影图。所述电接线系统10包括连接到第一组12电导线13上的第一电连接器16和连接到第二组14电导线上的第二电连接器18。第一电连接器16包括外壳20和位于该外壳20内部的电触点22。外壳20在其前端面中具有用于接收第二电连接器18的插头26的接收区域24。外壳20还包括用于接收第二电连接器18的外壳30的前端的接收区域28。接收区域28包括用于接收第二电连接器18的偏振肋(polarizing ribs)34的槽32。外壳20还包括延伸到接收区域28内的锁存器36。该锁存器36适合于与第二电连接器18的外壳30的锁存突起38卡锁在一起。
参见图2-4，显示了结合有本发明特征的电连接器40。虽然将参照图中所示的示例性实施例来描述本发明，但是应理解，本发明可以体现在许多实施例的替换形式中。此外，可以使用任何合适的尺寸、形状或类型的元件或材料。
电连接器40是旨在替换或代替第一电连接器16使用的。特别是，电连接器40适合于连接到第一组12电导线上，并且可移除地连接到第二电连接器18上。电连接器40包括外壳42和电触点44。仅仅为了清楚的原因，在图3和4中未图示出电触点44。电触点44与第一组12电导线中的电导线13连接在一起。电触点44包括适合于接收第二电连接器18的插头26的插座接触部分。在美国专利US6,247,975和6,056,604中公开了类似的电接线端，在此以引用的方式加入它们的全文。然而，在替换实施例中，可以使用任何适当类型的电接线端。
外壳42包括主壳体元件46和密封固定器48。密封固定器48(如，通过卡锁连接件)被固定地连接到主壳体元件46的后端上，以将密封件50圈闭(capture)在主壳体元件46的密封固定器48之间。密封件50提供了与电导线13的密封。电连接器40还包括第二密封件52，其适合于接合在主壳体元件46的接收区域54中的第二电导线18的外壳30。接线端位置保证(TPA)元 件53形成了用于前密封件52的前密封固定器。TPA元件53附着到主壳体元件46的前面以将前密封件52保持在主壳体元件46上并且在TPA元件53被移动到向后的锁定位置之后防止接线端锁存器55发生偏转。TPA元件被设计来通过介入(butting into)偏转的锁定指状件的顶端来检测部分地安装的接线端。优选地，如果接线端被所述指状件恰当地锁入，则TPA元件仅可以被安装在最终的锁定位置内。
主壳体元件46包括触点接收区域56。电触点或接线端44位于触点接收区域56中。主壳体元件46的前端包括进入触点接收区域56之内的孔58。孔58适合于允许插头26插入触点接收区域56中并插入有电触点44的匹配的电连接器中。电导线13适合于延伸通过密封固定器48的孔60并进入触点接收区域56中，它们在该触点接收区域处连接到电触点44上。后密封件50适合于密封主壳体元件46后端处的触点接收区域56的后端，在所述后端处，电导线13进入主壳体元件46的后端中。
此外，参见图5，主壳体元件46包括匹配的电连接器锁存器60。当该电连接器40连接到第二电连接器18上时，锁存器60适合于与第二电连接器18的锁存器突起可移除地锁存在一起。美国专利公开号2005/0215106A1描述了用于连接器40的锁存器60和连接器位置保证件(CPA)62，在此以引用的方式加入其全文。然而，在替换实施例中，可以提供任何适当的匹配连接器锁存器和CPA系统。
外壳46形成了由接收区域54围绕的中间部分64。中间部分64限定了触点接收区域56。在该实施例中，触点接收区域56按两排来对齐。然而，在替换实施例中，可以提供任何适当的触点接收区域的排列。此外，参见图6，中间部分64的相对的横侧面各包括两个棘爪或锁存器接收区域66、68和支柱70。前部区域66位于支柱70的后面。后部区域68位于前部区域56的后面。在前部和后部区域66、68之间形成坡道72。
此外参见图7-8，TPA元件53总得包括一块由成型塑料或聚合材料制成的元件。TPA元件53在如图2所见的向前位置和如图11所见的向后位置之间可移动地安装在主壳体元件46上。TPA元件53包括前端74、突起76和周边部分78。前端74具有许多接触孔80以允许连接器18的插头进入区域56内部的插座中。突起76从前端74的后侧以大致悬臂的方式向后延伸。在替换实施 例中，可以提供多于一个的突起76。当TPA元件53被移到其向后位置时，突起76适合于接触接线端锁存器55以防止锁存器55发生偏转。然而，当TPA元件位于其向前位置时，接线端锁存器55能够弹性地向内偏转以允许在区域56中接线端44的插入或移除。
周边部分78形成了TPA元件53的横向侧壁。各横向侧壁包括横向侧面锁存器82。各锁存器82包括通过连接部分86连接在顶部和底部侧面上的084。所述锁存杆是由两个向后延伸的外槽88和两个向前延伸的内槽90形成的。内槽90从TPA元件的后端向前延伸。外槽90从TPA元件的前端向后延伸。内槽88位于外槽90之间。利用该布局，锁存杆84以大致悬臂的方式从TPA元件的前面向后延伸，但通过连接部分86连接到TPA元件的后面。在替换实施例中，可以提供横向侧面锁存器的任何适当形状或结构。此外，在一替换实施例中，TPA元件可以包括多于或少于两个锁存杆，并且锁存器可以位于除TPA元件的横向侧面以外的一个或多个位置。
锁存杆各包括前端92、后端94和前与后端之间的中间部分96。后端94具有向内凸出的锁存器突起98。如图6所示，当TPA元件53在其向前位置处时，锁存器突起98位于前部区域66中。中间部分96位于支柱70处。前端92从支柱70向前间隔开。TPA元件53的该向前位置形成了用于主壳体元件46上的TPA元件的预锁定位置。
TPA元件的预锁定位置将TPA元件保持在主壳体元件46上的其向前位置中直到被用户枢转地移动。锁存器突起98通过位于前部区域66中来将TPA元件53保持在其向前位置中。TPA元件53不能被向后移动直到锁存器突起98被移出区域66。为了将锁存器突起98移出区域66，用户按图9中的箭头100的指示向内按压锁存杆84的前端92。前端92向内的移动促使杆的后端向外偏转。这是由于中间部分96与支柱70接触的结果。所述杆在支柱70上枢转。连接部分86发生弹性变形以允许锁存杆相对于TPA元件的其余部分枢转。当后端94在向外的方向上被移动时，突起98被从前部区域66中移出。用户因此能按压TPA元件53的前端74以如箭头102指示的方向向后滑动TPA元件53。
当TPA元件53向后滑动时，突起76接触接线端锁存器55以防止锁存器55发生偏转，并从而防止接线端44被不经意地从接收区域56中拔出。此外参见图10，当TPA元件53到达其向后行程的端部时，其位于其锁定位置中。锁 存器突起98位于后部锁存器接收区域68中。除下面所提示的之外，这防止了TPA元件53再次向前移动。前端92的内表面位于支柱70处。当TPA元件53位于锁定位置处时，这防止了前端92被向内挤压。因此，这防止了经由前端92作用到锁存杆上的杆作用力，以将后端94从后锁存器接收区域98中移出。图11显示了在TPA已经被移到其锁定位置之后的连接器40。
在某些情况中，用户可能希望将TPA元件53从其锁定位置移动到其预锁定位置。在该情况中，用户可以按与方向102相反的方向来拉拔TPA元件53。当TPA元件仅被轴向力向前移动时，坡道72可以允许后端94向外偏转以允许突起98移回到前部区域66内。
根据本发明，可以提供凹线连接器，其中TPA部件被确定地保持在预锁定位置中，直到TPA任一侧上的锁存器被按下、释放TPA以被按入最终锁定位置中。在TPA侧面上策略性地设置切口可以产生柔性锁存零件。外壳前面上的突起可以用作用于TPA侧面锁存器的支柱(当处于预锁定位置中时)和锁存器加固件(当处于最终锁定位置中时)。可以将连接器外壳上的TPA保持棘爪的角度制造成使得可以单独用轴向力来将TPA从最终锁定位置拉回到预锁定位置内。然而，TPA从预锁定位置到锁定位置的移动需要轴向力以及横向力(以偏转锁存器)以将TPA从预锁定推入到最终锁定。
本发明的优点包括：
·在运输和处理期间防止TPA从预锁定到最终锁定的意外移动；
·可以使用不昂贵的成批包装方案；
·所有零件设计简单、易于使用并且易于加工；
·本发明可以被结合到连接器中而不增加该连接器的尺寸(例如，连接器40可以与连接器16具有相同的总尺寸)。
在替换实施例中，TPA侧面锁存器可以在外壳上没有支柱的情况下工作。
应理解，上述描述仅是本发明的说明。本领域的技术人员可以设计出不同的替换和修改而不脱离本发明。因此，本发明旨在包含落入权利要求范围内的全部这样的替换、修改和变化。

Claims (12)

1.一种电连接器外壳组件，包括：
电连接器外壳，其具有电接线端接收区域和支柱；以及
接线端位置保证元件，其可移动地安装到所述电连接器外壳上，其中所述接线端位置保证元件通过所述接线端位置保证元件的横向侧面锁存器在预锁定位置处被锁存到所述电连接器外壳上，并且其中所述侧面锁存器具有适合于在向内的方向上被偏转的部分，以将所述接线端位置保证元件从所述预锁定位置解锁，其中所述横向侧面锁存器各包括适合于在所述电连接器外壳的支柱上枢转的锁存杆。
2.如权利要求1所述的电连接器外壳组件，其中各锁存杆由两个外槽和位于所述两个外槽之间的两个内槽形成，所述外槽从所述接线端位置保证元件的前端向后延伸，所述内槽从所述接线端位置保证元件的后端向前延伸。
3.如权利要求1所述的电连接器外壳组件，其中所述适合于在向内的方向上被偏转的部分包括所述锁存杆的前端。
4.如权利要求1所述的电连接器外壳组件，其中当所述侧面锁存器的所述部分在向内的方向上被偏转以将所述接线端位置保证元件从所述预锁定位置解锁时，各侧面锁存器适合于在所述支柱上枢转，并且其中当所述接线端位置保证元件处于锁定位置时，所述接线端位置保证元件适合于和位于所述侧面锁存器的所述部分处的支柱一起移动到所述锁定位置以防止所述部分在向内的方向上偏转。
5.如权利要求4所述的电连接器外壳组件，其中，当所述接线端位置保证元件从所述锁定位置被移动到所述预锁定位置时，所述横向侧面锁存器适合于偏转，而不在向内的方向上初始偏转所述接线端位置保证元件的所述部分。
6.一种电连接器，包括：
如权利要求1所述的电连接器外壳组件；以及
安装在所述电接线端接收区域中的电触点。
7.一种电连接器外壳组件，包括：
电连接器外壳，其具有电接线端接收区域；以及
接线端位置保证元件，其可移动地安装到所述电连接器外壳上，其中所述接线端位置保证元件包括用于在预锁定位置处保持所述接线端位置保证元件的锁存杆，其中所述锁存杆包括适合于由用户移动的第一端、在所述电连接器外壳的支柱上的中间部分和与所述电连接器外壳锁存在一起的第二端，其中所述锁存杆将所述接线端位置保证元件保持在所述电连接器外壳上的所述预锁定位置中直到在所述电连接器外壳的所述支柱上被用户枢转到解锁位置。
8.如权利要求7所述的电连接器外壳组件，其中所述接线端位置保证元件包括位于所述接线端位置保证元件的相对横向侧面处的锁存杆中的两个。
9.如权利要求7所述的电连接器外壳组件，其中所述锁存杆由两个外槽和位于所述两个外槽之间的两个内槽形成，所述外槽从所述接线端位置保证元件的前端向后延伸，所述内槽从所述接线端位置保证元件的后端向前延伸。
10.如权利要求7所述的电连接器外壳组件，其中，当所述接线端位置保证元件被移动到锁定位置时，横向侧面锁存器的第一端位于所述电连接器外壳的所述支柱处以大致防止当所述接线端位置保证元件处于所述锁定位置时所述第一端被用户向内偏转。
11.如权利要求7所述的电连接器外壳组件，其中所述电连接器的外壳包括位于所述支柱后面的第一锁存器座、位于所述第一锁存器座后面的第二锁存器座以及所述第一和第二锁存器座之间的坡道表面。
12.一种电连接器，包括：
如权利要求7所述的电连接器外壳组件；以及
安装在所述电接线端接收区域中的电触点。
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