CN101740964A - 具有集成式电压测量探测点的高压连接器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有集成式电压测量探测点的高压连接器和方法。具体地，提供了一种适于分段拆开以测试高压的电连接器，该电连接器包括插头，其具有封装的电端子，以及露出该端子的第一开口；以及插座，其具有被封装的另一电端子，以及露出该另一端子的开口。该插座开口基本上与该第一开口互补，以将该插头充分地接纳装入该插座中，从而在第一接合位置和第二接合位置上使这些端子电接合。插座或插头中的端口提供了在一个位置处接近这些端子中的一个的通路，但是该端口在另一个位置处被阻塞以免接近端子。该端口小到足以防止手指接近端子，但又大到足以容纳电表探针进入以用于电压测试。盒子部分上的卡扣使该端口定位成处于这两个位置中的每一个。

Description

具有集成式电压测量探测点的高压连接器和方法

技术领域

本发明涉及一种高压电连接器和方法，该高压电连接器和方法被配置且布置成使得能够在测量的同时仍保持电端子的接合。

背景技术

在电气系统中，通常需要将导电材料连接在一起来向部件输送电力。一种类型的连接是通过包含电端子的连接器。这些端子将缆线或导线连在一起，这些缆线或导线通常从电源(例如，车用蓄电池或交流发电机)延伸到车辆的其它单元或部件以便给这些部件或单元提供电力。当高压缆线连接到车辆内的这样一个单元，且生产线需要质量保证测试或者该系统需要诊断工作时，就增加了程序的复杂性，该程序的复杂性延迟了关于外露端子电气问题的测试和诊断。

在车辆装配期间，测试常常更困难，这归因于在完全分开的结构中接近连接所需的紧凑空间。此外，每个这种连接需要为特定安装或接近进行专门设计，同时还要考虑多种因素，例如工程技术、成本、生产线组装步骤和机器人技术。

发明内容

本发明涉及一种连接器装置，其可以在保持连接的同时提供用于测试、诊断和组装的接近通路。

该电连接器适于将第一缆线与第二缆线连在一起，并且适于分段拆开来测试电压的存在。该连接器包括插座、插头和探测孔。该插座的特征在于绝缘保护的插座壳体，在其一侧有插座开口，露出装在其中的导电插座端子，该插座端子与该第一缆线电连通。该插头的特征在于绝缘保护插头壳体，在其一侧有插头端部，露出装在其中的导电插头端子，该插头端子与该第二缆线电连通。该插座壳体和该插头壳体被配置成带有彼此相对的相应的开口和端部，从而使该插座与插头匹配配合，以用于这些端子之间的这种电连通。该探测孔贯穿该插座壳体和该插头壳体中的至少一个。该连接器被配置成有封闭位置，其中，该插座壳体和插头壳体进行充分地完全匹配配合以用于这种电连通，并且该插座端子和插头端子也处于这种电连通中，并且该探测孔受到阻挡以防止接近这些充分地匹配配合的端子。该连接器还被配置成有探测位置，其中，该插座壳体和插头壳体进行充分地局部地匹配配合以用于电连通，并且该探测孔完全不受阻挡从而允许探测工具与所述插座和插头端子中的一个电连通。

本发明的一方面还提供一种电连接器盒子，其适于分段拆开来测试高压的存在。该电连接器盒子包括第一盒子部分，其具有装在其中的第一端子和露出该第一端子的第一开口。该电连接器盒子还包括第二盒子部分，其具有装在其中的第二端子和第二开口，该第二开口露出该第二端子并且基本上与该第一开口互补以将该第一盒子部分充分地接纳装入该第二盒子部分中，从而在第一和第二接合位置使该第一和第二端子电接合。当该第一和第二端子处于它们的其中一个接合位置时，第二盒子部分中的端口可与该第一和第二端子中的一个对齐，并且该端口小到足以防止人手指伸入，但又大到足以接纳电表探针以与该第一端子的电连接。在其中一个盒子部分上有第一卡扣部分，其与另一盒子部分上的定位部分可接合，从而使该端口定位在相对于第一和第二端子中的一个的第一对齐中，以便在第一和第二端子在其中一个接合位置接合时使探针可测试高压的存在。在其中一个盒子部分上有第二卡扣部分，其与另一盒子部分上的另一定位部分可接合，从而当第一和第二端子在另一接合位置接合时使该端口定位在不与该第一和第二端子中的一个对齐的第二位置中。

本发明的一方面还提供一种测量可封闭位置和可探测位置的插座与插头连接的电压的方法，该插座与插头连接具有相应的第一和第二紧固机构用于确定该可封闭位置和可探测位置。该方法包括松开第一紧固机构；将该插头从封闭位置移到由第二紧固机构确定的探测位置；在该探测位置测量电压；以及，将该插头从该探测位置移到该封闭位置。

本发明的一方面还提供一种测量电压的方法，通过拆开多位置插座与插头连接，该插座与插头连接具有相应的第一和第二紧固机构用于确定可封闭位置、可探测位置和打开位置。该方法包括松开第一紧固机构；将该多位置插头从封闭位置移到探测位置；测量电压；以及，松开第二紧固机构并且当探测位置处的测量显示无电压时将该插头从探测位置移到打开位置。

本发明的一方面还提供一种使高压电路的物理电压测量无危险的方法。该方法包括提供带有可顺序卡扣式匹配配合的高压端子的电连接器；使这些高压端子在第一和第二导电位置中可卡扣式相互匹配配合成导电连通；露出这些高压端子中的至少一个用于做物理测量，此时，这些端子处于其中一个导电位置中，但并不处于另一导电位置中。

结合附图，通过下列对实施本发明的最佳模式的详细描述，本发明的上述特征和优点及其他特征和优点将变得相当明显。

附图说明

图1示出连接器的插头和插座部分的侧视图，该连接器处于部分打开的探测位置中，以便使得能够对所连接的高压缆线中的电压进行测量；

图2A示出处于闭合位置或封闭位置中的连接器的侧视图，其中，万用表探针不能通过探测孔接触缆线上的端子以进行该测量；

图2B示出处于探测位置中的连接器的侧视图，其中，万用表探针通过探测孔接触端子从而得到测量读数；

图2C示出连接器的分解侧视图，其中插头和插座部分被分开，处于完全打开位置；

图3示出本发明第二实施例中的插头部分的正面透视图；以及

图4示出连接器第二实施例的分解侧面透视图，其中示出了插座与插头部分处于打开位置中，并且当连接器处于如图2B所示探测位置时，细长的插头部分的前端上的孔都可与插座部分上的相应探测孔对齐。

具体实施方式

参照这些附图，图1和图4示出电连接器装置10，其中，缆线14和16分别电可连接到电连接器10对应的插座或第一盒子部分20和插头或第二盒子部分30上。插座部分20包括插座壳体22，其保护插座端子24免于外部接触。插座壳体22的插座端子24电可连接到插头部分30中对应的插头端子34。插头端子34同样受到对应插头壳体32的保护和支撑。在组装时，通过彼此相对的大插座开口29和插头端部39，插头壳体32紧密地装配在插座壳体22之内，使插座端子24与插头端子34相匹配配合。插座和插头的第一和第二盒子部分一起为电连接器10提供绝缘保护特征。

更特别的是，插座部分20具有封装在其中的插座端子24和露出插座端子24的插座开口29。插头部分30具有封装在其中的插头端子34和露出插头端子34的插头端部39。前导的插头端部39基本上与插座开口29互补，该插座开口将插头部分30充分接纳装入插座部分20中，从而使所述插座端子24与插头端子34在第一接合位置和第二接合位置中电接合，该第一接合位置和第二接合位置被分别称做封闭位置和探测位置，分别如图2A和2B所示。

参照图1，其示出插座20和插头30在探测位置10B相匹配配合，插头在插头壳体32的外表面上有两个卡扣部分或闭锁部分36和37。插座具有两个钩子或定位部分26和27，它们分别与插头30上的两个卡扣36和37匹配配合。共同地，每个闭锁件和定位件包括紧固机构。选择哪个定位和卡扣部分，也就是，是使26和36这一对还是使27和37这一对匹配配合，取决于连接器10是处于探测位置10B(还参见图2B)还是处于封闭或闭合位置10A中(还参见图2A)。

参照图1，更特别的是，插头30上的卡扣部分36可与插座20上的定位部分26接合，从而将插座20和插头30分别相对于插座端子24或插头端子34对齐。在这样对齐的探测位置10B中，万用表探针或类似物(此后称为探测工具12)，经由探测孔28可测量电特性，例如，测试电压的存在，此时，插座端子24和插头端子34仍相应地接合(还参见图2B)。同样，插头30上的第二卡扣或闭锁件37可与插座20上的另一定位部分27接合，从而将端口或探测孔28定位成不与相应端子34对齐，此时，插头30和插座20处于闭合位置或封闭位置10A中(如图2A所示)。

再次参照图1，插座20包括有探测孔28。探测孔28被设计成足够小，以便能够容纳万用表探针但却不能容纳更大的物体。探测孔28还定位成分别位于插座端子24或插头端子34的垂直上方，从而允许探测工具12导电部的全长进入探测孔28，而不会使探针12的导电部的大部分相应露在插座壳体22或插头壳体32的外部。探测孔28允许技术员插入探测工具12(例如，那些在普通万用表上具有的探测工具)，从而测量各种电特性，例如插座端子24和插头端子34处的电压，同时仍允许这两者之间的电连接而不会使这些端子露出以接触外部物体。更特别的是，插头30上的卡扣37可与插座20上的定位件27接合，从而将探测孔28定位于与所接合的端子24同轴对齐的位置，以便允许探测工具12进入同时防止比探测工具12大的外部物体进入，还同时仍允许插座端子24和插头端子34相接合。

图2A示出处于闭合位置10A中的插座20和插头30，其中，顶部钩子或定位件27和顶部卡扣37用于将插座壳体22和插头壳体32保持在一起。也在这个位置中，探测孔28被插头壳体32阻塞或阻挡。不同于图1和图2B中所示探测位置10B，在图2A的位置10A中，插头壳体的阻挡防止了探针12与插座端子24和插头端子34的任何接触。更特别的是，插头30上的卡扣37可与插座20上的定位件27接合，从而将探测孔28定位成与插头壳体32阻塞对齐，防止任何外部物体经由探测孔28或经由插头端部39处的插座开口29进入，同时仍允许插座端子24和插头端子34完全接合。

图2B示出处于探测位置10B中的连接。它示出了由图2A所示的关闭位置10A的分段进展。在探测位置10B中，底部钩子或者定位件26和底部卡扣36用于将插座壳体22和插头壳体32保持在一起。而且在该探测位置10B处，探测孔28没有被插头壳体32阻塞。因此，探测工具12能穿过探测孔28进入并且接触匹配配合的插座端子24和插头端子34。更特别的是，连接器10配置成有探测位置10B，其中，插座壳体22和插头壳体32进行充分地局部地匹配配合以保持插座端子24与插头端子34之间的电连通，并且探测孔28完全不受阻挡，从而允许探测工具12与匹配配合的插座端子24和插头端子34中的一个接合成这样的电连通。

图2C示出完全打开或分开位置10C，其中，插座20和插头30没有电连接，并且插座壳体22与插头壳体32没有匹配配合。因此，插座端子24和插头端子34不处于电连通。在这个位置中，这两个端子都露着，但没有电连接。这只是为了示例性目的而示出，因为在技术员改变或替换部件时会需要这个位置。

图3以第二实施例的透视图示出了示例性插头30，该插头30与图1、图2A、图2B和图2C中所示的插头30不同。在图3中，插头30示为带有细长的插头端部39。在由插头壳体32形成的插头端部39内，每个插头端子34是可见的并且与来自后方的导线或缆线16电连通。而且，在这个视图中只有插头顶部卡扣37是可见的，因为插头底部卡扣36在插头30的下侧，处在看不见的地方，如图4的虚线所示。更特别的是，插头30的前端被改成具有两个插头探测孔38，它们被配置成当插座20和插头30处于探测位置10B时(例如，像图2B中所示那样)与对应的插座探测孔28匹配配合且对齐。这两个插头孔38还被配置当插座20和插头30处于封闭位置10A(例如，与图2A所示一样)时既不与相应的插座孔28匹配配合也不对齐。这种孔布置允许插座孔28继续被插头壳体32阻挡，如先前参照图2A的描述一样。

图4以透视侧视图示出处于打开或分开位置中的第二实施例的示例性插座20和示例性插头30。插头30包括两个探测孔38。在这个视图中，很容易看到，例如，如何通过使第一紧固机构或卡扣37从定位件27上松开，从而将插座20和插头30从封闭位置10A(图2A)移到探测位置10B(图2B)，从而促进测量电压。在这么做的情况下，由第二紧固机构或卡扣36和定位件26确定探测位置10B(图2B)。这还会使插座探测孔28与插头孔38对齐。然后，技术人员就能在探测位置10B中(图2B)通过充分地插入探测工具12(例如，如图2B所示)进行测量(例如，电压)，探测工具12穿过插座孔28和插头孔38从而接触匹配配合的插座端子24和插头端子34。在进行测量之后，插头30可从探测位置10B(图2B)移回至封闭位置10A(图2A)，促使卡扣37重新接合定位件27。替换性地，当连接器处于探测位置10B(图2B)时，在测量之后，为了维护或拆卸的需要，技术人员可以松开卡扣36和定位件26从而使插座20和插头30分开成图4所示位置。

本发明的一方面提供一种实现了改进的物理电压测量的方法。该方法包括提供带有可顺序地卡扣匹配配合的插座20和插头30的电连接器10，插座和插头的每个都有各自的内部高压端子24和34(图2A和图2B)。然后，使处于彼此导电连通的高压端子24和34在第一导电位置和第二导电位置上可卡扣地相互匹配配合(分别为图2A和图2B)。最后，经由探测孔28露出高压端子24或34中的至少一个以进行物理测量，此时，这些端子处于其中一种导电位置(图2B)但却并不处于另一导电位置(图2A)中。该方法还可以被实施成插座和插头上都有探测孔的情况(图4)。

本发明的另一方面提供了一种通过拆开多位置插座20与插头30连接来测量电压的方法，该插座与插头具有各自的第一紧固机构27和37以及第二紧固机构26和36，用于通过松开第一紧固机构27和37，然后将多位置插头30从封闭位置10A移到探测位置10B，从而确定可封闭位置10A、探测位置10B和打开位置10C。在探测位置10B中，探测工具12能经由探测孔28测量电压。最后，当探测位置10B处探测工具12的测量显示无电压时，松开第二紧固机构26和36，并且移动插头30使得允许从探测位置10B移到打开位置10C。本发明的这个方面还可以被实现成插座和插头上都有探测孔的情况(图4)。

前面所描述的本发明方案具有很多优点，包括，能够组装、测试和维护高压缆线，同时降低短路危险。但是本发明并未要求所有有利特征和所有优点都必须被结合到本发明的每个实施例中。

虽然已经参照某些优选方案非常详细地描述了本发明，但其它方案也可行。因此，所附权利要求的精神和范围不应当被限制在本文所包含的优选方案的描述中。

除非被明确地另外陈述，否则本说明书(包括附上的权利要求、摘要和附图)所公开的所有特征可以由用于相同、等同或类似目的的替代特征代替。因此，除非被明确地另外陈述，否则所公开的每个特征都只是许多等同或类似特征系列的一个示例。

尽管详细描述了实施本发明的最佳方式，但熟悉本发明所涉及领域的技术人员将认识到各种替换方案和实施例，以用于在所附权利要求的范围内实施本发明。

Claims (16)

1.一种电连接器，用于将第一缆线与第二缆线连在一起，并且适于分段拆开以测试电压的存在，所述电连接器包括：

插座，其特征在于绝缘保护插座壳体，在其一侧有插座开口，所述插座开口露出封装在其中的导电插座端子，所述插座端子与所述第一缆线电连通；

插头，其特征在于绝缘保护插头壳体，在其一侧有插头端部，所述插头端部露出封装在其中的导电插头端子，所述插头端子与所述第二缆线电连通；

其中，所述插座壳体和所述插头壳体被配置成带有彼此相对的各自的插座开口和插头端部，从而允许所述插座与插头匹配配合，以实现所述端子之间的这种电连通；

其中，穿过所述插座壳体和所述插头壳体中的至少一个形成有探测孔；

其中，所述连接器被配置成能使所述插头和插座在封闭位置处接合，在所述封闭位置中，所述插座壳体和插头壳体充分地完全匹配配合以实现这种电连通，所述插座端子和插头端子处于这种电连通，并且所述探测孔被阻挡以防止接近所述充分匹配配合的端子；以及

其中，所述连接器被配置成能使所述插头和插座在探测位置处接合，在所述探测位置中，所述插座壳体和插头壳体充分地局部匹配配合以实现这种电连通，所述探测孔完全不受阻挡，从而允许探测工具与所述插座端子和插头端子中的一个电连通。

2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述插头壳体装配在所述插座壳体内。

3.如权利要求1所述的连接器，其中，所述连接器可定位在打开位置，在所述打开位置中，所述插座壳体和插头壳体不匹配配合，并且所述插座端子和插头端子不处于电连通。

4.如权利要求1所述的连接器，其中：

所述探测孔被限定成穿过所述插座壳体的一部分；

所述连接器还被配置成，使得在所述封闭位置，所述插座探测孔被所述插头壳体阻挡；以及

所述探测位置还被配置成使得所述插座探测孔不被所述插头壳体阻挡。

5.如权利要求1所述的连接器，其中：

所述探测孔被限定成穿过所述插座壳体的一部分；

所述连接器还被配置成，使得在所述封闭位置，所述插头探测孔被所述插座壳体阻挡；以及

所述连接器还被配置成能使所述插头和插座在所述探测位置处接合，从而使得所述插头探测孔不被所述插座壳体阻挡。

6.如权利要求1所述的连接器，其中，所述探测孔包括插座探测孔和插头探测孔两者：

所述连接器被配置成能使所述插头和插座在所述封闭位置处接合，从而使所述插座探测孔和插头探测孔完全不对齐，以防止探测工具经过这两个孔从而与所述匹配配合的端子电连通；以及

所述连接器被配置成能使所述插头和插座在所述探测位置处接合，从而使所述插座探测孔和插头探测孔充分同轴对齐，以允许探测工具经过这两个孔从而与所述匹配配合的端子电连通。

7.如权利要求1所述的连接器，其中，所述第一缆线和第二缆线输送电流和电压，所述电流和电压高到足以用于电动车辆中。

8.如权利要求1所述的连接器，其中，所述插座壳体和插头壳体基本上呈盒子形状。

9.如权利要求1所述的连接器，其中，所述探测孔的尺寸大到足以允许标准万用表探针进入。

10.如权利要求9所述的连接器，其中，所述探测孔的尺寸小到足以防止人手指进入。

11.如权利要求1所述的连接器，还包括：

卡扣机构，其被配置成在这种封闭位置和探测位置处将所述插头保持在所述插座内；

其中，所述卡扣机构被配置成允许所述插座和插头在所述封闭位置与所述探测位置之间选择性移动，以及在所述探测位置与打开位置之间选择性地移动，在所述打开位置处，所述插座和所述插头完全分开，但所述插座和插头不是直接从所述封闭位置移到所述分开位置。

12.如权利要求11所述的连接器，其中，所述卡扣机构包括在相应插座和插头上的至少一个卡扣闭锁和至少一个定位件。

13.一种电连接器盒子，适于分段拆开以测试高压的存在，所述电连接器盒子包括：

第一盒子部分，其具有装在其中的第一端子和露出所述第一端子的第一开口；

第二盒子部分，其具有装在其中的第二端子和第二开口，所述第二开口露出所述第二端子并且基本上与所述第一开口互补，以将所述第一盒子部分充分地接纳装入所述第二盒子部分中，从而在所述第一接合位置和第二接合位置使所述第一端子和第二端子电接合；

端口，其限定在所述第二盒子部分中，当所述第一端子和第二端子接合在它们的其中一个接合位置时，所述端口可与所述第一端子和第二端子中的一个对齐，并且所述端口小到足以防止人手指伸入但又大到足以使电表探针进入而与所述第一端子电连通；

第一卡扣部分，其在所述盒子部分中的一个上，且与所述盒子部分中的另一个上的定位部分可接合，将所述端口定位处于相对于所述第一端子和第二端子中的一个的第一对齐中，从而当所述第一端子和第二端子在所述接合位置中的所述一个中接合时，探针可测试高压的存在；以及

第二卡扣部分，其在所述盒子部分中的一个上，且与所述盒子部分的另一个上的另一定位部分可接合，从而当所述第一端子和第二端子接合在所述接合位置中的另一个中时，使所述端口定位处于不与所述第一端子和第二端子中的所述一个对齐的第二位置中。

14.一种测量可封闭位置和探测位置的电压的方法，在可封闭位置和探测位置之间可移动的插座与插头连接具有相应的第一紧固机构和第二紧固机构以用于确定所述可封闭位置和探测位置，所述方法包括：

松开第一紧固机构；

将所述插头从封闭位置移到由第二紧固机构确定的探测位置；

在所述探测位置中测量所述电压；以及

将所述插头从所述探测位置移到所述封闭位置。

15.一种通过拆开多位置插座与插头连接来测量电压的方法，所述插座与插头连接具有相应的第一紧固机构和第二紧固机构用于确定可封闭位置、探测位置和打开位置，所述方法包括：

松开所述第一紧固机构；

将所述多位置插头从所述封闭位置移到所述探测位置；

测量电压；以及

松开所述第二紧固机构，并且当所述探测位置处的测量显示无电压时，将所述插头从所述探测位置移到所述打开位置。

16.一种进行高压电路的物理电压测量的方法，包括：

提供带有可顺序地卡扣匹配配合的高压端子的电连接器；

使所述高压端子在所述第一导电位置和第二导电位置可卡扣地相互匹配配合成导电连通；

露出所述高压端子中的至少一个以用于进行所述物理测量，此时，所述端子处于所述导电位置中的一个，但并不处于所述导电位置中的另一个。

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