CN101682139B - 具有安全防插接前格栅的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接器，其包括用于电触头(310，311)的壳体(100)和沿着插接轴线安装到该壳体(100)的插接面上的前格栅(200)，壳体具有插接面(101)，壳体(100)包括一系列将触头(310，311)锁定到位的锁定元件(110，111)，前格栅(200)包括：安装装置(230，221，222，223，224)，它们设置成仅当触头(310，311)在壳体(100)中被锁定到位时才允许前格栅(200)从关闭位置到关闭位置安装到壳体(100)上；以及至少一个可缩回止动元件(210，211)，其设置成只要该前格栅(200)没有位于该关闭位置就阻止配对连接器(500)插入到该连接器，其中所述或每个可缩回的止动元件(210，211)被设置成使得其在前格栅(200)关闭位置上的伸缩由基本平行于插接轴线施加在其上的单个力来产生。

Description

具有安全防插接前格栅的连接器

技术领域

本发明涉及电连接器。

更具体地说，本发明涉及用于汽车装置(例如照明设备)中的连接器，例如用于机动车辆前灯的连接器。这样的前灯一般包括基座，该基座插接至固定到车辆中、并且通过该车辆的电网馈送电流的连接器。

背景技术

对于驾驶安全非常重要的是每个前灯都要正确的馈电，即连接器要正确地连接到网络，特别是在网络端子提供的电触头要正确地锁定在连接器中。

为了确保该安全性，WO2006/034864公开了一种连接器，其包括用于电触头的壳体和安装到该壳体插接面上的端子位置保险(TPA)前格栅。该TPA前格栅确保如果该触头在壳体中没有锁定，就不能插入配对连接器(即我们装置中的基座)，因此如果该连接器没有正确的馈电就不可能实现插入。

为了达到这个目的，该文献中的该TPA前格栅包括：锁机构，其将TPA前格栅在触头的锁定位置锁定到壳体上；以及柔性相对的突片，其用于阻止配对连接器的插入。仅当前格栅在锁定位置安装到壳体时，通过相互用手按压这些相对的突片，才能将它们从配对连接器的路径上缩回。否则，这些突片是不可缩回的，并且配对连接器抵靠到这些突片上，由此不可能实现插入操作。

发明内容

本发明一个目的是提供一种连接器，在将其组装到电缆和/或从电缆上拆除时，提高了其易操作性。

为了达到这个目的，根据第一方面，本发明提出一种根据权利要求1的连接器。

附图说明

图1是根据本发明的连接器的立体图。

图2和3分别表示根据本发明的连接器的前格栅的前立体图和后立体图。

图4、5和6是沿着包括X轴和Y1轴(见图1)的平面的横截面，表示在与配对连接器插接过程中的根据本发明的连接器的一部分。

图7和8是沿着包括Y2轴并平行于X轴(见图1)的平面的横截面，表示在与配对连接器插接的两个相应插入位置的根据本发明的连接器的一部分。

图9是沿着包括X和Y1轴(见图1)的平面的横截面，表示已插入到配对连接器中的根据本发明的连接器。

图10是沿着包括X和Y1轴(见图1)的平面的横截面，表示在将前格栅安装到连接器壳体上时根据本发明的可选连接器的一部分。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电连接器。

该电连接器设置成沿着插接轴线(在图中标记为X轴)插入到配对连接器500(例如如图9中所示)中。

该连接器包括：

-用于容纳电触头的壳体100；

-安装到壳体100上的前格栅200。

任选地，在壳体100和插入的配对连接器500之间提供密封元件400(图7和8)，以阻止任何湿气和灰尘进入该连接器。该密封元件400可以是环形的并且安装到壳体100的内壁上，从而紧密接触该配对连接器500的外壳550的内表面，该内表面用于将所述插入引导到设置在壳体100中的相应间隙150内。

壳体100可以由电绝缘材料(优选为塑料材料)模制成形。

参考图9，壳体100可以具有大致平行六面体形状，其外壳105围绕中心容器107，并且通过间隙150与该中心容器107分开，能容纳该配对连接器500的互补外壳550。

参考图1，壳体100的外壳105还可以设置装置106和/或与用于编码的装置108，装置106用来锁定该配对连接器500与该连接器的插接。

值得注意的是，配对连接器500可以是机动车辆前灯的基座。

参考图9，壳体100还具有插接侧101、后侧109、多个触头通道140-141以及一个或多个通道130，通道130可以平行于X轴延伸到中心容器107中。

触头通道140-141设置成容纳电触头300-301，电触头300-301通常从壳体100的后侧109引入壳体100。

电触头300-301通常由导电材料制成并，且限定了外部电网络的端部；它们可以用机动车辆的电线卷曲而成。触头310-311可以是凹型或凸型。

两个相邻的触头通道140-141通过内壁120至少部分分离，该内壁延伸到或未达到前侧101。

内壁120具有被分成两个弹性锁定爪110-111的一部分。

所述通道130从插入侧101大致平行于X轴延伸，并且由相邻的爪110-111中的一个或两个侧向限制。

每个锁定爪110-111设置成：

-当触头310-311充分地引入触头通道140-141直到“锁定位置”(见图5)，也就是说触头310-311是在适当的位置上时，锁定触头310-311；

-当触头310-311没有朝向该“锁定位置”充分的引入触头通道140-141(见图6)时被触头310-311从触头通道140-141向外施压。因此锁定爪110-111向通道130内侧侧向变形。

通常，壳体100的插接侧101是一个面板，面板设有与触头通道140-141连通的开口102-104，以及与通道130连通的开口103。

中心容器107具有从插接侧101大致向X轴延伸的外侧面，外侧面中的一些或所有均具有一个大致向X轴延伸的台阶114’-115’。每个台阶114’-115’可以限定在设置于相应外侧面中的凹槽114-115的边缘。可选择地，台阶114’-115’限定相应的外侧面的前部107’和后部107”的界限(见图10)。

有利地，密封元件400从插接侧101在台阶114’-115’(任选地，凹槽114-115)的下方沿着X轴的一个位置保持环绕容器107的外侧面。

参考图2、3和9，前格栅200可以通过模制成形为单件，优选为电绝缘材料，例如塑料材料。

前格栅200可以包括前面板201，前面板201具有多个面向壳体100插接侧101的开口102-104的横向连接窗202-204，使得配对电连接器500的配对端子元件540-541可以通过连接窗202-204和开口102-104被引入触头通道140-141中。

前格栅200还设有至少一个配合臂230，配合臂230从前面板201以一定方向延伸，直到“关闭位置”，该方向选择为通过开口103穿入至少一个通道130。

参考图4、5和9，仅仅在被触头310-311施压的锁定爪110-111都不堵塞通道130因而不阻止配合臂230穿入到导向通道130中时，才由配合臂230构建该“关闭位置”。

相反，参考图6，如果端子触头310-311没有到达其最终的工作位置，那么锁定爪111由该端子触头311施压，由此堵塞通道130：配合臂230抵靠在该爪111上，前格栅200不能安装到关闭位置。

根据本发明，前格栅200还设有至少一个可缩回的止动元件210-211，其设置成只要该前格栅200没有在“关闭位置”安装到壳体100上，就阻止该连接器与配对连接器500的插接。

每个可缩回止动元件210-211优选配置成：一旦前格栅200至少部分地安装到壳体100上，就与壳体100的中心容器107的侧面相邻接。

至少一个可缩回止动元件210-211可以是柔性突片，其从前格栅200的前面板201的边缘向后延伸并且超出X轴。

另外或可选地，至少一个可缩回止动元件210-211可以是柔性突片210-211，其从前格栅200的前面板201的边缘向后延伸，每个突片210-211在其外表面具有用于在插接操作时抵靠配对连接器500的突起元件212-213。

每个可缩回止动元件210-211在其被推向X轴时，可以围绕一个轴线弹性旋转，该轴线位于前面板201附近并且基本垂直于X轴。

因此，每个可缩回止动元件210-211被设置为，当格栅200位于“关闭位置”时，如果在插接操作期间通过配对连接器500以基本平行于X轴的方式在所述格栅上施加插接力，那么所述可缩回止动元件210-211可以缩回。如图4和5所示。

在插接期间，该可缩回止动元件210-211的缩回由配对连接器500执行，此时配对连接器500将可缩回止动元件210-211按压到壳体100的中心容器107的外侧面上。

每个突片210-211包括在其内表面上的凸起214-215，当格栅位于“关闭位置”，凸起214-215在台阶114’-115’之后被推入设置于壳体100的侧面上的可选择的凹槽114-115，从而允许突片210-211的缩回操作。然后，如图4和5所示，如果前格栅200被安装在所述“关闭位置”上，则突片210-211从配对连接器500的外壳550的路径缩回。

如果每个突起元件212-213的外表面具有在插接期间与外壳550接触的斜面212’-213’，那么可以有利于这种缩回。因此，配对连接器500沿着X轴的移动转变成向凹槽114-115的移动。

可选或附加地，外壳550的端部设有实现相同效果的相应的保护罩(未示出)。

然而，如图6所示，如果前格栅200没有安装在所述“关闭位置”上，则止动元件210-211抵靠在中心容器107的外侧面上并且不能被推出台阶114’、115’之外。因此止动元件210-211不缩回并且提供配对连接器500的路径的阻挡，由此后者不能插入该连接器。

因此，如果触头310-311被锁定并且前格栅200位于“关闭位置”，才能执行插接的操作。

从而，如果后者没有锁定触头310-311，则该连接器确保该配对连接器500不能安装到该连接器上。

另外，一旦配对连接器500插入，该连接器就允许前格栅200在壳体100上的第二锁定，同时通过后面描述的保持元件221-224进行锁定，后者由配对连接器独立产生。该第二锁定确保格栅200直到配对连接器分离后才能移动。

此外，通过简单地将前格栅200沿着X轴方向推向壳体100，止动元件210-211的这种结构允许将前格栅200关闭在壳体100上。

从而，配对连接器550在插接过程中的移动自身足以能缩回止动元件210-211。因此不需要操作者用手按压止动元件210-211。

这就允许提供小尺寸的连接器，其中止动元件210-211小到使其难以操作。

如果我们考虑到，一旦前格栅200在关闭位置安装到壳体100上，则壳体105阻止操作者接触止动元件210-211，那么以上也是有用的。即使当止动元件210-211难以接近时，本发明的连接器也允许操作者将前格栅200放在关闭位置上。这就特别有利于连接器的小型化，其中可能需要这样加固的外壳105。因此本发明允许连接器制造商为他们的连接器提供新的设计方案。

该连接器还可以设计用来允许容易的将前格栅200从壳体100上拆卸，该拆卸通过将前格栅200从关闭位置到打开位置拉离壳体100而来完成。

特别地，参考图4，止动元件210-211的每个凸起214-215可以设有面向台阶114’-115’的斜面214’-215’，因此在拆卸过程中允许斜面214’-215’滑上台阶114’-115’。由此拆卸力基本消失，并且前格栅200不受损坏。

可选或附加地，所述斜面可以设置在每个台阶114’-115’上(未图示)。

参考图2、3、7和8，前格栅200还可以设置保持元件221-222-223-224，它们设置成当前格栅200被拉离壳体100时，被设置在壳体100中的内部保持元件180-190阻止，由此阻止后两个元件的分离。

这些保持元件221-222-223-224可以包括柔性支脚221-222，柔性支脚从前面板201向壳体100延伸并且终止于齿290-280。

当前格栅200被安装到壳体100或从壳体100中拆卸时，相应的保持元件190-180可以设置在壁120中而抵靠齿290-280。这些保持元件190-180可以是向壁120的大致延长部横向延伸到壳体100的相邻室170-160中的齿，这些相邻的室是为了容纳保持元件221-222-223-224。

而且，在抵靠过程中，如果前格栅200以足够的力被推向和/或拉离壳体100，则齿290-280通过支脚221-222-223-224的挠曲而能超出相应的齿190-180。

一些齿180在壳体100的纵轴上的位置可以与其他齿190的位置不同。一些齿180可以比其他齿190距离插接侧101更近。例如如果有四个齿180-190，有利的是使得两个齿180比另外两个齿190距离插接侧101更近，并且壳体100的插接侧101上的四个齿180-190的凸起是矩形的角，该矩形的一个对角线包括两个齿180的凸起。

距离插接侧101更近的齿180可以设置成在将前格栅200拉离壳体100而施加的分离力小于限定分离力时用来阻止齿280。该限定分离力可以选择为大约50牛顿。较近的齿特别适于阻止前格栅200从壳体100分离。

较远的齿190可以限定：

前格栅200相对于壳体100的

-“打开位置”(如图7所示)和

-“关闭位置”(如图8所示)，

这取决于齿290分别在齿190的

-下方；或

-外面。

而且可能的是：

-当通过将前格栅200推向壳体100而施加的关闭力大于限定的关闭力时，齿290强制齿190处的路径从打开位置到关闭位置；

-当将前格栅200拉离壳体100而施加的打开力大于限定的打开力时，齿290强制齿190处的路径从关闭位置到打开位置，要注意的是，打开位置是由齿180和190限定的齿280-290的位置。

要注意的是，所述关闭或打开的限定力也可以取决于在关闭和打开移动期间由外侧面107施加在可偏转的止动元件210-220上的反向力。要注意的是，这些限定力可以利用在突起元件212-213、凸起214-215和/或台阶114’-115’上设置所述可选斜面以及利用止动元件210-211的弹簧特性而大大减小。

由此，限定的关闭力可以在约20牛顿和约40牛顿之间来选择。

由此，限定的打开力可以在约10牛顿和约30牛顿之间来选择。

可以为支脚221-222-223-224的齿280-290的位置和布置提供等同的设置，特别是距离前面板201“较近”和“较远”的齿。

有利地，至少一个柔性支脚222-221的齿280-290具有前斜面281-291和后斜面282-292，相应的齿180-190具有相应的前斜面181-191和后斜面182-192，从而，能通过选择那些斜面的角度以及选择柔性支脚的弹簧特性而调整限定的关闭和打开力。特别是在安装方向和拆卸方向上所选择的用于超出齿180-190所必需的力是不同的。

例如，为了让齿180距离插接面101更近，这些斜面可以设置成在安装期间比在拆卸期间更容易使得支脚222-224超出。特别是，后斜面182-282的角度可以这样选择：齿180牢固地保持齿280，直到例如施加所述分离力。

例如，为了让齿190远离插接面101，斜面可以设置成使得支脚222-224从关闭位置进入打开位置易于从打开位置进入关闭位置。

这些“打开位置”和“关闭位置”对连接器的操作者来说可能是有利的，通过将连接器设置在打开位置，连接器可以由供应方运送，或者准备进行电缆组装。在该位置，连接器是单个部件(前格栅200由齿180保持在壳体100上)同时使得前格栅200从其关闭位置释放。一旦触头300-301设置在连接器中，那么操作者将前格栅200关闭到壳体100上。因此只有在前格栅200没有离开“关闭位置”，即只有在连接器有效地锁定触头300-301(例如被设置在嵌入机动车辆中的电网络的端部处的锁定触头)时，配对连接器500(例如前灯的基座)才能安装到连接器上。

Claims (7)

1.一种电连接器，其包括：用于电触头（310，311）的壳体（100），该壳体（100）具有插接面（101）；以及前格栅（200），该前格栅（200）待沿着插接轴线安装到所述壳体（100）的插接面上，所述壳体（100）包括一系列将所述触头（310，311）锁定到适当位置的锁定元件（110，111），所述前格栅（200）包括：

－安装装置（230，221，222，223，224），它们设置成只有在所述触头（310，311）在所述壳体（100）上锁定在适当位置时，才允许所述前格栅（200）从打开位置到关闭位置安装到壳体（100）上，和

－至少一个可缩回止动元件（210，211），其设置成只要所述前格栅（200）没有处于关闭位置，就阻止配对连接器（500）插入该连接器，其中所述至少一个可缩回止动元件（210，211）设置成使其在所述前格栅（200）的关闭位置的缩回由通过所述配对连接器沿基本平行于插接轴线的方向施加在所述前格栅上的力产生，其中，所述可缩回止动元件（210，211）的缩回由所述配对连接器（500）执行。

2.根据前述权利要求1所述的电连接器，其中至少一个可缩回止动元件（210，211）包括从所述前格栅（200）的前侧边缘向后延伸并且从插接轴线向外延伸的至少一个柔性突片。

3.根据权利要求1或2所述的电连接器，其中至少一个可缩回止动元件包括突起元件（212，213），所述突起元件（212，213）用于在插接过程中在所述前格栅（200）未处于关闭位置时阻止所述配对连接器（500），并且用于在所述前格栅（200）处于关闭位置时缩回所述可缩回止动元件。

4.根据权利要求1所述的电连接器，其中至少一个止动元件（210，211）包括向所述壳体（100）凸出的凸起（214，215），并且其中所述壳体（100）设有至少一个台阶（114’,115’），当所述前格栅（200）位于关闭位置时，相应的凸起（214，215）能缩回超过所述台阶。

5.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述安装装置包括柔性保持元件（222，224），所述柔性保持元件设置成当将所述前格栅（200）拉离所述壳体（100）所施加的分离力小于限定的分离力时被设置在所述壳体（100）中的内部保持元件（180）阻止。

6.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述安装装置包括柔性保持元件（221，223）和内部保持元件（190），它们设置为使得所述前格栅（200）既能在打开位置也能在关闭位置保持在所述壳体上，在打开位置中，至少一个柔性保持元件（221，223）和相应的内部保持元件（190）彼此处于打开位置保持关系，在关闭位置中，该至少一个柔性保持元件（221，223）和相应的内部保持元件（190）彼此处于关闭位置保持关系。

7.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述安装装置包括至少一个配合臂（230），该配合臂从所述前格栅（200）的插接面向后延伸，适于穿入设置在所述壳体（100）中的至少一个导向通道（130），并且当触头（310，311）没有正确的锁定到位时该配合臂能被至少一个锁定元件（110，111）阻止，由此在这种情况下不能达到所述前格栅的关闭位置。

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