CN101662104B - 高压连接器及互锁回路连接器组件 - Google Patents

高压连接器及互锁回路连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高压连接器及互锁回路连接器组件。具体地，提供了一种高压及互锁回路组件，其具有第一和第二高压连接器壳体(12，14)，它们互补构造以可释放地相互接合，并用于使高压电路(21)从其中经过。用于互锁回路电路(27)的第一和第二连接器(22，24)互补构造，以可释放地相互接合，互锁回路连接器之一(22)安装在高压连接器壳体之一(12)上。第一和第二互锁回路连接器具有互补的抵接肩部(30，61)，其中一个抵接肩部位于挠性片(60)上。当高压连接器壳体正确接合在一起以允许第一和第二互锁回路连接器完全接合时，挠性片(60)可移动以使该挠性片的抵接肩部(61)与另一抵接肩部(30)错开。

Description

高压连接器及互锁回路连接器组件
技术领域
本发明的领域涉及高压连接器组件，更具体地涉及用于汽车应用的、结合有高压互锁回路连接器组件的高压连接器组件。
背景技术
由内燃机推进的车辆具有低压电路，其用于操作多种装置，例如转弯指示灯、前灯、刹车灯、无线电以及电子仪表板。但是，电动车辆或混合动力车辆需要具有高压电路以提供需要的瓦数来使主电动机和通常由带驱动的其它装置运行。预计会有更多的电动型车辆进入商业市场，它们利用高压(通常为300V，或者更高)为所述装置供能，并且需要高压连接器以用于这些电路。
为了允许容易地安装和断开各种电子部件以进行维修和更换，这些电动车辆和混合动力车辆所用的高压电路可具有被方便地放置的若干高压连接器，这些高压连接器可连接在一起或相互断开。
而且，由于涉及高压和大电流强度，在汽车技师或其他人断开任何高压连接器之前切断所述高压电路是必须的。为了防止过早与高压电路产生物理接触，已设计出互锁回路电路，通常称为高压互锁回路(HVIL)，其在被触发时会致动切断程序以切断高压电路。一种这样的触发器为HVIL电路中的互锁回路连接器，其通常背负在高压连接器上，以允许在HVIL电路断开之后且在高压连接器组件的连接器壳体变得断开之前，切断高压电路并使其充分放电。
现在的HVIL连接器系统是昂贵且笨重的，并且包含易发生油脂和污垢积累的额外部件，油脂和污垢积累最终将影响其操作。
需要的是一种用于HVIL系统的更小型且更可靠的连接器。还需要一种HVIL连接器，其使用位于该高压连接器壳体上的、作为其结构一部分的连接位置确保装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种高压及互锁回路连接器组件具有作为从其中穿过的高压电路的一部分的第一和第二高压连接器壳体。所述第一和第二高压连接器壳体互补构造，以可释放地相互接合。用于互锁回路电路的第一和第二连接器也互补构造，以可释放地相互接合。所述第一和第二互锁回路连接器优选是可移动的，以断开并中断从其穿过的互锁回路电路。所述第一和第二互锁回路连接器之一安装在所述高压连接器壳体之一上。所述第一和第二互锁回路连接器均具有互补的抵接肩部，其中一个抵接肩部位于挠性片上。当所述第一和第二高压连接器壳体未完全相互接合时，所述抵接肩部相互抵接，防止连接器完全接合。当所述高压连接器壳体正确接合在一起以允许所述第一和第二互锁回路连接器完全接合时，所述挠性片可由所述高压连接器壳体之一移动，以使该挠性片的抵接肩部与另一抵接肩部错开。
优选的是，所述第一和第二高压连接器壳体具有闩锁柄机构，该闩锁柄机构构造成在所述第一和第二互锁连接器相互接合时是不可释放的。还优选的是，在所述互锁回路连接器内的所述互锁回路电路断开之后，所述高压连接器壳体需要与一工具接合，以彻底断开所述高压连接器壳体内的所述高压电路。
在一个实施方式中，所述高压连接器壳体之一具有连接器位置确保装置。优选的是，所述连接器位置确保装置具有带锁定突起的滑动件，当处于接合位置时，该锁定突起伸入至所述第一高压连接器壳体的开口中。所述锁定突起可通过尺寸设定为能进入所述开口的工具而从所述开口退出，以允许所述连接器位置确保滑动件移动至其分离位置，并允许所述闩锁柄机构看释放，从而允许所述第一和第二高压连接器壳体断开。此外，所述锁定突起可位于所述滑动件的弹性可挠舌部的远端。所述舌部是可挠的，在一止动肩部下方以允许所述锁定突起挠曲并下降至所述开口外。期望的是，当所述互锁连接器接合时，所述开口和所述锁定突起都被所述互锁回路连接器覆盖。
在一个实施方式中，当所述高压连接器壳体处于完全接合位置并且所述连接器位置确保滑动件处于锁定位置时，所述挠性片可通过所述连接器位置确保滑动件的表面向上偏转。所述互锁回路连接器和所述高压连接器壳体中的一个具有槽，以在所述互锁回路连接器完全接合时，接纳所述挠性片，从而使其向下弹性偏置回到静止位置。
附图说明
现在参照附图，附图中：
图1是高压及HVIL连接器组件的立体组装图，示出了组装在第一和第二高压连接器壳体顶部上的第一和第二HVIL连接器；
图2是图1中所示的第二HVIL连接器的立体图；
图3是图1中所示的第一高压连接器壳体的立体图；
图3A是第一高压连接器壳体的局部断开俯视图，示出了连接位置确保滑动件；
图4是图1中所示的第一HVIL连接器的立体图；
图5是图1中所示的组件的剖视图，其中高压连接器壳体完全接合并且HVIL连接器位于待接合位置；
图6是与图5类似的剖视图，其中HVIL连接器完全接合；
图7是与图5类似的剖视图，其中第一HVIL连接器分离，且高压连接器壳体为分离做好准备；
图8是与图5类似的剖视图，其中连接器位置确保机构向回滑动，以允许主闩锁装置操作以解锁高压连接器壳体；
图9是与图5类似的剖视图，示出了另一不正确的安装企图，其中高压壳体连接，但是连接位置确保装置未位于安装位置；以及
图10是与图5类似的剖视图，示出了HVIL连接器的不正确安装顺序。
具体实施方式
现在参照图1，示出了高压及HVIL连接器组件10，其中阳高压壳体12连接到阴高压壳体14。闩锁装置16和连接器位置确保装置18被容纳在阴连接器壳体14上。高压线20从各壳体12和14延伸，并且在这两个壳体12和14连接成高压电路21的一部分时连接在一起。
阳HVIL连接器22背负在阳壳体12的顶部上。连接器22可与阳壳体12一体形成。阴HVIL连接器24可移除地安装在阴壳体14的顶部上。低压HVIL线26可操作地连接至HVIL连接器22和24，HVIL连接器22和24相互接触以形成HVIL电路27的一部分。当连接器22和24断开时，HVIL电路27变为开路并且被编程为通过从高压源(未示出)断开而使高压电路21开路。在高压电路21从高压源断开之后，需要一段时间(例如5秒)确保电压充分放电至小于60V。
为了确保在HVIL电路27开路与接近高压电路21之间存在适当的时间段，高压连接器壳体12和14以及HVIL连接器22和24被构造成要花一定时间以便断开。具体地说，该时间段离HVIL电路27的第一次分离需要足够长，并且当HVIL连接器壳体被分离达到该时间时，高压连接器壳体12和14才变得可以接近，并首先被拉开以使高压电路21开路。
期望的是当HVIL连接器22、24接合时，闩锁装置16不可操作并且/或者不可接近。此外，一旦通过拉开两个连接器22和24而使HVIL低压电路27开路，则由所必需的工具的使用来提供该时间段是可能的，其中由所必需的工具使用所提供的时间是指，在两个高压壳体12和14完全断开连接之前，技术人员选取工具并使用该工具以接近机构所花费的时间。
如图2中更清晰所示，阳低压连接器22容纳或安装在阳高压壳体12上。低压连接器22可与高压壳体12一体形成。低压连接器22具有止动肩部30，其形成在用于低压电端子连接器(未示出)的阳进入端32附近。在止动片30和端部32之间形成轴向向后延伸的槽34。
如图3和图5中所示，阴高压连接器壳体14具有：第一端部36，其用于接纳阳连接器壳体12的端部38；以及高压端子40，其与阳连接器壳体12中的高压端子(未示出)互补接合。在顶面处，闩锁装置16具有闩锁柄44，其操作锁定闩锁46，该闩锁46可释放地与阳壳体12中的互补凹槽48接合，以将两个高压壳体12和14闩锁在一起。
连接器位置确保装置18包括滑动件50，其在闩锁柄44下方沿着阴连接器14中的槽54滑动。如在图5和图6中更清晰所示，阳连接器12具有抵接部56，在被推到确保位置时，该抵接部56在槽54内接纳滑动件50并使其向上偏转。当可移动的滑动件50被完全接合时，其较厚的柄端55防止闩锁柄44被可操作地下压而使闩锁46向上枢转。因此，闩锁46不会抬起从而与阳连接器壳体12分离。
如图4中所示，连接器24具有阴端部58，其具有用于HVIL电路27的低压端子59。挠性片60在端部58处形成有一个抵接肩部61，其可径向向内挠曲(如附图中所示向上)，但是在图4中被示出为弹性偏置到其静止位置。
如图5中所示，当两个低压连接器22和24在高压连接器壳体12和14接合之后接合时，随着挠性片60跨上滑动件50顶部，该挠性片60向上挠曲。滑动件50使挠性片60的抵接肩部61错位，以便经过止动肩部30，并且进入槽34至图6中所示的接合位置。在如图6中所示的接合位置中，端子58接合壳体24中的端子63。闩锁柄44尽管是暴露的，但是也不可操作，这是因为连接器位置确保(CPA)装置18的锁死功能，特别是借助于较厚部55的插设。一旦低压连接器22和24完全接合，那么就允许挠性片60通过接合槽34内的凹部65而弹性挠曲返回图6中所示的静止位置。这缓解了在安装位置期间在挠性片60上的长期应力，并增大了其耐用性。
现在参照图6和图7，挠性片60具有斜面72，以允许阴连接器24被轴向拔出并从阳连接器壳体22分离。一旦阴连接器壳体24从组件10分离，那么滑动件50就使锁定突起64延伸至闩锁柄44中的开口66内。开口66可与槽54连续。锁定肩部67位于开口66的一端。锁定突起64位于弹性舌部52的远端处。需要工具(例如小螺丝刀或尖头物(pick))如箭头75所示向下推动突起64，以使其从开口66分离并避开肩部67，从而允许滑动件50滑动回至图8中所示的设定位置。具有止动肩部71的缝隙70防止滑动件50不期望地从壳体14分离。在滑动件50向回移动至图8中所示的设定位置之后，闩锁柄44变自由以下压并释放闩锁46，以使高压壳体12和14彼此解锁。操作者拾取工具、将其压入开口66中并使滑动件50滑动所花费的时间看上去通常都大大超过使电压充分降低至60V电平以下所优选的5秒时间。
此外，参照图9和图10，在高压连接器壳体12和14没有提前接合的情况下，HVIL连接器22和24不能接合。若滑动件50未处于图5和图6中所示的接合位置中，则挠性片60通过挠曲到槽54中而处于较低位置，其肩部61抵靠止动肩部30并防止完全接合。例如在图10中，当阴高压连接器壳体14不存在时，可看到片60抵靠止动肩部30。即使如图9中所示存在阴连接器壳体14并且部分接合，但是滑动件未正确接合，那么滑动件50也不会填充槽54，并且使得挠性片60落入同一槽54中并抵靠止动肩部30。
以这种方式，用于高压连接器的HVIL连接器系统提供了若干系统优点，即：防止低压HVIL电路的不需要和不期望的过早连接，同时还防止在低压电路断开之前，电驱动机动车辆的高压电路的不需要和不期望的过早断开。
本领域技术人员容易理解本发明容许广泛的实用性和应用性。除以上所述外，在不背离本发明的实质或范围的情况下，从本发明及前述说明可清楚或本发明及前述说明合理暗示了本发明的多个实施方式和更改以及多个变型、修改和等同布置。因此，尽管这里已参照其优选实施方式详细描述了本发明，但是应理解，本公开仅仅是说明性的，且仅仅是本发明的示例，并且仅仅是为了提供本发明的完整且能实施的公开的目的。上述公开并不意图或者不应解释为限制本发明或者排除任何其它此类实施方式、变更、变型、修改和等同布置，本发明仅由所附权利要求及其等同物限制。

Claims (7)

1.一种高压连接器及互锁回路连接器组件，该高压连接器及互锁回路连接器组件包括：
第一和第二高压连接器壳体(12，14)，所述第一和第二高压连接器壳体互补构造以可释放地相互接合，从而使高压电路(21)从其中经过；
第一和第二互锁回路连接器(22，24)，所述第一和第二互锁回路连接器互补构造以可释放地相互接合；
所述第一互锁回路连接器(22)安装在所述第一高压连接器壳体(12)上；
所述第一和第二互锁回路连接器(22，24)具有互补的第一和第二抵接肩部(30，61)，其中所述第二抵接肩部为挠性片(60)；
当所述第一和第二高压连接器壳体未完全相互接合时，所述第一和第二抵接肩部相互抵接而防止完全接合；并且
当所述第一和第二高压连接器壳体正确接合在一起以允许所述第一和第二互锁回路连接器完全接合时，所述挠性片可通过所述高压连接器壳体中的一个移动，以使所述第二抵接肩部(61)与所述第一抵接肩部(30)错开。
2.如权利要求1所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
所述第一和第二互锁回路连接器可移动，以便断开并中断从其中经过的互锁回路电路(27)；并且
所述第一和第二高压连接器壳体具有闩锁柄机构(16)，所述闩锁柄机构构造成当所述第一和第二互锁回路连接器相互接合时是不可释放的。
3.如权利要求2所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
在所述第一和第二互锁回路连接器内的所述互锁回路电路(27)断开之后，所述第一和第二互锁回路连接器和所述第一和第二高压连接器壳体之一需要与一工具接合，以彻底断开所述第一和第二高压连接器壳体内的所述高压电路(21)。
4.如权利要求3所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
所述第二高压连接器壳体(14)具有连接器位置确保装置(18)；
当所述第一和第二高压连接器壳体处于完全接合位置时，所述挠性片(60)可通过所述连接器位置确保装置的表面向上偏转；并且
所述第二互锁回路连接器和所述第一和第二高压连接器壳体之一具有槽(65)，以在所述第一和第二互锁回路连接器完全接合时，接纳所述挠性片，从而使其向下弹性偏置回到静止位置。
5.如权利要求4所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
所述连接器位置确保装置具有带锁定突起(64)的滑动件(50)，当处于接合位置时，该锁定突起伸入所述第一高压连接器壳体的开口(66)中，所述锁定突起可通过尺寸设定为能进入所述开口的工具而从所述开口退出，以允许所述滑动件移动至其分离位置，并允许所述闩锁柄机构可操作以使所述第一和第二高压连接器壳体相互解锁。
6.如权利要求5所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
所述滑动件具有位于止动肩部(67)下方的柔弹性可挠舌部，其可挠曲以允许所述锁定突起(64)离开所述开口。
7.如权利要求6所述的高压连接器及互锁回路连接器组件，其特征在于：
当所述第一和第二互锁回路连接器接合时，所述开口(66)和所述锁定突起(64)被所述第一和第二互锁回路连接器(22，24)覆盖。
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