CN102165647B - 具有手指致动的保持器的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TPA连接器。本发明的TPA连接器可具有连接器主体，其包括多个用于收容端子的腔室。TPA连接器还可包括保持器，用于将端子锁定到其就位位置并用于锁定到连接器主体，来阻止不需要的移除。连接器主体可包括具有止挡面的凸柱，所述止挡面通过接合保持器的锁定臂上的接触表面来阻止保持器从预锁定位置移动到完全锁定位置。锁定臂可以是悬臂，并具有向外导向的突出部，以接合凸柱来将保持器锁定到连接器主体。锁定臂可通过挤压或夹捏运动向内偏斜来将接触表面从凸柱的止挡面分离，并通过朝向连接器主体推动保持器来允许保持器移动到完全锁定位置。一旦突出部穿过凸柱，锁定臂可被释放，以允许突出部接合凸柱来将保持器锁定到连接器主体。

Description

具有手指致动的保持器的电连接器

本申请要求2008年7月26日提交的申请号为61/083,923的美国临时专利申请的优先权，这里通过引用将其整体结合于此。

技术领域

本发明总地涉及一种电连接器，更特别地，这里公开的连接器具有端子位置保障(TPA)元件。具体地，本发明涉及具有手指致动的保持器的TPA连接器。

背景技术

TPA连接器最初已经被发展来通常通过最终用户确保安装在连接器壳体的腔室内的端子的适当就位。如果端子在连接器的装配中没有被完全插入壳体内，就可能发生端子在腔室内的不适当就位。通常，TPA连接器允许某人来确定插入的端子是否已经适当就位。TPA连接器还将这些端子固定在位置上，用来对接配对连接器或其它电子装置的触头。并且，TPA连接器能够被锁定，以相对于震动或其它颤动来维持端子连接的完整。因此，TPA在汽车工业中已经具有相当多的用处。

TPA连接器通常包括具有用于收容端子的腔室的连接器主体和保持器。这种TPA连接器通常被提供给最终用户，其保持器与连接器主体结合成一个单元，但是保持器没有完全被锁定到连接器主体。换言之，TPA连接器被设置在预锁定状态。然后最终用户能够将各个端子插入连接器主体的各自腔室内。连接器主体的每个腔室可具有锁扣臂，当端子穿入腔室内的时候，端子使锁扣臂偏斜。当端子完全插入时，弹性的锁扣臂弹回到其最初位置，并在肩部或其它端子表面后面锁扣来将端子固定在腔室内。

当所有端子已经被插入到它们各自的腔室内以后，保持器可被按压到完全锁定位置。该保持器具有指状部件，所述指状部件的尺寸适于装入锁扣臂后面，来阻止锁扣臂相对于端子偏离锁扣位置。保持器还可具有可偏斜的锁定臂，用于在保持器被移动到完全锁定位置时接合连接器主体上的凸柱，来将保持器锁定到连接器主体上。

通常，一旦保持器被完全锁定到连接器主体上，需要一个工具来移动保持器返回预锁定状态。虽然这有利于阻止意外的分离，但是具有难度，例如，当保持器在端子插入之前意外地或不慎地移动到完全锁定状态时，在装配过程中出现延迟。已知的，保持器的不慎锁定在TPA连接器的运送中不时发生。

为了最小化或阻止保持器不慎锁定到连接器主体上，TPA连接器已经被设置有杠杆锁定臂，该杠杆锁定臂邻接止挡部件以阻止保持器移动到完全锁定位置。为了完全锁定保持器，使用者必须主动按压杠杆锁定臂的一端来向外枢转相对的末端。这将锁定臂从止挡部件分离，并允许保持器移动到完全锁定位置。

然而，这种具有杠杆锁定臂的TPA连接器使得臂的末端向外枢转离开连接器主体，这增加了TPA连接器的所需空间。此外，向外枢转锁定臂易于钩挂附近的导线或其它物体。

因此，本发明提供一种TPA连接器，其阻止保持器的不慎锁定并具有紧凑的包装。这里公开的TPA连接器将保持器不慎移动到完全锁定位置需要很大的力，同时提供最小的力来将保持器有意地移动到完全锁定位置。并且，该TPA连接器的锁定臂还抵制钩挂，其可能发生于具有向外枢转的锁定臂的TPA连接器。此外，根据本发明的TPA连接器可阻止保持器从连接器主体拆卸或分离。

发明内容

在根据本发明的一个实施例中，提供一种连接器，包括连接器主体和保持器。所述连接器主体具有连接器对接端、端子入口端、位于所述连接器主体的一侧上的第一横向壁和位于所述连接器主体的相对侧上的第二横向壁、从所述端子入口端延伸到所述连接器对接端的用于收容端子的至少一个腔室，以及邻近所述端子入口端并位于所述连接器主体的一侧上的至少一个凸柱。所述第一横向壁和第二横向壁在所述连接器对接端和所述端子入口端之间延伸，所述至少一个凸柱与所述第一横向壁间隔开，并具有止挡面。所述保持器可安装到所述连接器主体上，用于从允许端子插入和移除的预锁定位置移动到将端子锁定到所述至少一个腔室内的完全锁定位置，所述保持器具有面板和至少一个悬臂式锁定臂。所述面板具有一横向侧和相对的另一横向侧。所述至少一个悬臂式锁定臂沿锁定方向从所述面板的一横向侧延伸，并具有从其外表面延伸的突出部，所述突出部用于接合所述至少一个凸柱，来将保持器锁定到所述连接器主体上。所述至少一个悬臂式锁定臂具有用于接合所述至少一个凸柱的止挡面的接触表面，其中所述接触表面与所述止挡面的接合限制所述保持器从所述预锁定位置到所述完全锁定位置的移动，以及所述至少一个锁定臂的向内偏斜脱离所述接触表面和止挡面，以允许所述保持器移动到所述完全锁定位置。

附图说明

图1示出了根据本发明的TPA连接器的一个实施例的透视图；

图2示出了图1中所示连接器的相对末端的透视图；

图3示出了图1中所示连接器沿线3-3的横截面视图和端子的一个实施例；

图4示出了图1和图2中所示连接器的保持器的透视图；

图5示出了图4中所示保持器的顶端的正视图；

图6示出了图1和图2中所示连接器的连接器主体的透视图；

图7示出了沿图2中线7-7的横截面视图；

图8示出了图1和图2中所示连接器的锁定臂和凸柱的相互作用；

图9示出了图1和图2中的连接器具有切口部，以说明锁定臂在凸柱上的接合。

具体实施方式

应该理解的是公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以表现为不同的形式。因此，这里公开的详细内容不应被理解为是限制性的，而仅仅是作为教导本领域的技术人员以实际上任何适当的方式和组合不同地实施这里公开的创新特征的典型基础。

图1和图2示出了TPA连接器10的一个实施例。连接器10可以是用于对接配对连接器(未示出)的母连接器，其可具有连接器主体12和连接到主体的保持器14。主体12和保持器14可由刚性塑料例如PBT制成，来提供绝缘特性。保持器14可在对接端16被连接到主体12，在对接端16对面可以是端子入口端18。

连接器主体12可具有与下排腔室20b对齐的上排腔室20a，用于收容母端子22(图3中所示)。腔室20a、20b可从对接端16延伸穿过连接器主体12直到端子入口端18。中间壁21隔开两排腔室20a、20b。保持器14可具有中间孔24，以允许配对连接器的触头插入腔室20a、20b内，来与端子22形成电连接。

图3中所示的端子22可具有矩形壳体部件26，该壳体部件具有用于收容配对连接器(未示出)的触头的前开口28。在前开口28的相对末端具有可压接部件(crimpable fittings)30，用来机械固定并电连接导线32的末端。还可以使用其它已知的导线端接结构。壳体部件26可具有肩部34，用于接合布置在上腔室20a内的可偏斜的锁扣臂36。

端子22可沿方向A插入上腔室20a内，开口28首先进入。锁扣臂36可沿方向A在腔室20a内延伸，并与连接器主体12的壁38隔开来形成偏斜空间40。锁扣臂36可具有与偏斜空间40相对的斜面42，从而端子22在腔室20a内的插入使得锁扣臂36朝向偏斜空间40偏斜，以允许端子22穿过腔室20a。一旦端子22的壳体部件26经过接合面44，端子22可适当就位，并且锁扣臂36可弹回其初始位置。然后，接合面44通过接合肩部34阻止端子22被拉出腔室20a。可以理解的是，除了下腔室20b被倒置外，所有的腔室20a、20b具有刚才上面描述的内部结构。

图4中单独示出的保持器14可具有面板46，该面板46具有孔24(示于图2中)，用于配合在对接端16上由腔室20a、20b形成的孔。上壁48、下壁50和横向隔开的锁定部52、54沿相同方向从面板46延伸。上壁48和下壁50各具有多个楔形指状部件56，以分别匹配多个腔室20a、20b。楔形指状部件56的尺寸和形状适于容易进入腔室20a、20b和偏斜空间40。每个楔形指状部件56可具有一对撑托壁58、60，撑托壁58、60形成导向槽62来对准并引导配对的对接连接器的触头进入驻留在腔室20a、20b中的端子22的开口28。撑托壁58、60沿与楔形指状部件56从面板46延伸的方向相垂直的方向朝着保持器14的内部延伸。

如图3所示，保持器14被安装到连接器主体12，并被布置在预锁定状态。在预锁定位置上，楔形指状部件56从偏斜空间40退回。随着保持器14沿锁定方向B移动，楔形指状部件56进入偏斜空间40。借助偏斜空间40内的楔形指状部件56，锁定臂36到偏斜空间40内的移动可以被阻止，并用来将端子22锁定在腔室20a、20b内。因此，端子22被固定在位置上，用于对接配对的对接连接器的触头，并且提供有其它锁定件和固定方法来防止端子22移除。此外，如果端子在腔室20a内没有适当就位，锁扣臂36可能在偏斜空间40内仍保持倾斜，这可能阻止楔形指状部件56进入。这将起到告知最终用户有不适当就位的端子22的作用。

保持器14和连接器主体12可具有配合结构，来将保持器14完全锁定到连接器主体12并允许从完全锁定位置释放或脱离到达预锁定位置。此外，配合结构可设置于保持器14和连接器主体12上，来阻止保持器14从图3中所示的预锁定位置与连接器主体12完全分离。

如图4中所示，锁定臂52、54可以是悬臂，用于朝向彼此枢转。突出部64、66可分别在锁定臂52、54的外表面上形成，并邻近其末端，用于将保持器14完全锁定到连接器主体12，这在下面将会更详细地描述。突出部64、66可以沿着锁定臂52、54的宽度居中布置，其厚度与各自的锁定臂52、54的厚度相似。锁定臂52、54的末端可包括接触表面68、70。接触表面68、70可以是锥形的或倾斜的，以避免不慎将保持器14完全锁定到连接器主体12，这在下面将会更详细地描述。如图5中更清楚示出的，接触表面68、70可沿一角度朝向内部并朝向保持器14的面板46向内延伸，从而保持器14朝向连接器主体(锁定方向)的运动趋向于促使锁定臂向外离开连接器主体12(与向内相反，向内将使锁定臂锁定接合连接器主体)，这在下面将会更详细地描述。接触表面68、70相对于轴线C的角度可以是大约95°到大约115°，轴线C平行于锁定臂52、54从面板46延伸的方向。

保持器14还可包括弹性臂72、74，用于阻止保持器14从连接器主体12拆卸或分离，这在下面将会更详细地描述。弹性臂72、74可分别由锁定臂52、54的基部76、78形成。每个基部76、78可具有切口区域80、82，弹性臂72、74延伸到切口区域80、82内。弹性臂72、74可以是悬臂来朝向彼此或远离彼此枢转，并可具有朝向保持器14的内部延伸的凸出端84、86。凸出端84、86的表面88、90沿着朝向面板46的方向倾斜上升，如图4和图5中所示。每个锁定臂52、54还可包括在锁定臂52、54的上表面上的对准翼部92、94，分别用于在保持器14被安装到连接器主体12上时保持保持器14的对准。与翼部92、94相对的下表面上还设有翼部93、95。

参见图6，示出了连接器主体12。在连接器主体12的描述中，仅参考连接器主体12的一个横向侧96，应理解为该描述同样适用于相对的横向侧98。并且，图6中不可见而在本公开的其它附图中示出的结构被给予其相应结构的附图标记，并标示有符号(′)。在端子末端18，连接器主体12可具有装具(harness)100。装具100延伸超出横向壁102。凸柱110在上肩部106和下肩部108之间延伸，其可与横向壁102间隔开来形成间隙104。凸柱110可具有止挡面112，该止挡面112朝向对接端16的方向，来接合锁定臂54的接触表面70，并因此限制了保持器14到完全锁定位置的移动。止挡面112还可具有与接触表面68、70互补或反向的锥形或角度。

横向壁102可具有邻近对接端16的斜面114，并具有接合面116，该接合面116用于接合弹性臂74的凸出端86，来避免保持器14从连接器主体上移除。斜面114在其朝向端子末端18延伸时从横向壁102上升。并且，上托架118、下托架120邻近对接端16并横向延伸超出横向壁102，以形成用于收容翼部94、95的上通路122、下通路124，并有助于将保持器14安装到连接器主体12。

当将保持器14安装到连接器主体12上时，保持器14和连接器主体12被布置成保持器14的面板46和连接器主体12的端子末端18面向相反的方向。保持器14和连接器主体12被带到一起，翼部92、93和94、95可穿过通路120、122。翼部92、93还可穿过相对的另一横向侧98上同样设置的通路。如图7中所示，通过保持器14和连接器主体12朝向彼此的连续运动，弹性臂74可枢转离开连接器主体12，凸出端86的表面90与连接器主体相互接合。一旦凸出端86离开斜面114，弹性臂74朝着连接器主体12弹回，沿相反方向或分离方向上的运动会通过接合面116和凸出端86的接合而受到阻挡。相同的情形发生在具有弹性臂72的相对的横向端。保持器14和连接器主体12现在位于如图7所示的预锁定状态或预锁定位置。应该理解为锁定臂52、54、弹性臂72、74和楔形指状部件56相对彼此的位置和/或尺寸这样设置，在预锁定位置上，当弹性臂72、74接合斜面114、114’并且接触表面68、70接合或接近接合止挡面112’、112时，楔形指状部件56没有进入偏斜空间40。

保持器14和连接器主体12朝向彼此的进一步运动一直存在到锁定臂54的倾斜接触表面70接触凸柱110的止挡面112，并且锁定臂52的倾斜接触表面68接触凸柱110’的止挡面112’。如图8中所示，表面68和112’(表面70和112)的反向或互补角度可抵制朝向彼此的进一步运动以及锁定臂52朝向连接器主体12的运动。由于该角度或锥形倾向于向外指引锁定臂脱离与凸柱110、110’的接合，表面68、70与表面112、112’的接合可以阻止不慎移动到完全锁定位置。表面68、70分别与表面112、112’的接合可抵受大约150N到大约200N的力，即接合力，该力用来朝向彼此推进保持器14和连接器主体12。

表面68、70与表面112、112’的接合所能抵受的力的大小可根据这些表面接合的角度而变化。例如，轴线C和表面68之间的角度X可大于90°，轴线C和表面112’之间的角度Y可以相同的量小于90°。这些角度可相同地分别设置于表面70和112。如图8中所示，表面68的角度X可以是大约95°到大约115°，表面112’的角度Y可以是大约85°到大约65°，同样表面70和112可以分别是大约95°到大约115°和大约85°到大约65°。在这些角度上，保持器14能够抵受大约150N到大约200N的接合力。应该理解的是，接触表面68、70及其互补的止挡面112、112’的角度可被调整来改变到能够抵受用来推进保持器14和连接器主体12朝向彼此的力。

为了将保持器14完全锁定到连接器主体12，通过拇指和食指在按压点126、128的挤捏运动(如图7中所示分别沿方向D、E)，锁定臂52、54可被朝着连接器主体向内或朝着彼此按压。按压点126、128可分别邻近突出部66、64，以减小朝向彼此枢转锁定臂54、52所需的力。悬臂式的锁定臂52、54可朝着连接器主体12向内枢转，这允许突出部64、66移动离开与凸柱110、110’的对齐。沿方向F推进保持器14同时按压锁定臂52、54可分别将锁定臂52、54移动到间隙104’、104中，并围绕凸柱110、110’移动突出部64、66。在突出部64、66离开凸柱110’、110以后，锁定臂52、54可被释放，以允许突出部64、66接合凸柱110’、110，并将保持器14锁定到连接器主体12(如图9中所示)。在该锁定位置上，楔形指状部件56现在占据偏斜空间40。

从完全锁定位置移动到预锁定位置，步骤需要颠倒过来。即，锁定臂52、54可被按压到一起，直到突出部64、66移动脱离与凸柱110’、110的接合，然后保持器14能够沿与方向F相反的方向被拉动。该方向上的连续运动可持续到凸出端84、86接合斜面114、114’为止。为了拆除保持器14，弹性臂72、74被向外枢转以分离斜面114、114’和凸出端84、86的接合。

应该理解为这里描述的实施例的许多变化和改进对于本领域的技术人员是显而易见的。这些变化和改进可以在不偏离本发明的精神和范围的情形下并且在不减少其优点的情形下进行。因此，这些变化和改进都被附属权利要求所覆盖。

Claims (12)

1.一种连接器，其包括：

a)连接器主体，其具有：

1)连接器对接端；

2)端子入口端；

3)位于所述连接器主体的一侧上的第一横向壁和位于所述连接器主体的相对侧上的第二横向壁，所述第一横向壁和第二横向壁在所述连接器对接端和所述端子入口端之间延伸，所述第一横向壁包括斜面，所述斜面具有面向所述端子入口端的表面；

4)至少一个腔室，其从所述端子入口端延伸到所述连接器对接端，用于收容端子；以及

5)至少一个凸柱，其邻近所述端子入口端并位于所述连接器主体的一侧上，所述至少一个凸柱与所述第一横向壁间隔开，并具有止挡面；以及

b)保持器，其可安装到所述连接器主体上，用于从允许端子插入和移除的预锁定位置移动到用于将端子锁定在所述至少一个腔室内的完全锁定位置，所述保持器具有：

1)面板，其具有一横向侧和相对的另一横向侧；

2)至少一个悬臂式锁定臂，其沿锁定方向从所述面板的一横向侧延伸，并具有从其外表面延伸的突出部，所述突出部用于接合所述至少一个凸柱来将所述保持器锁定到所述连接器主体，所述至少一个悬臂式锁定臂具有用于接合所述至少一个凸柱的止挡面的接触表面；

其中，所述接触表面与所述止挡面的接合限制所述保持器从所述预锁定位置到所述完全锁定位置的移动，以及所述至少一个锁定臂的向内偏斜使所述接触表面和所述止挡面分离，以允许所述保持器移动到所述完全锁定位置，以及

3)至少一个弹性臂，所述弹性臂具有向内导向的抓持部件，用于在所述保持器位于所述预锁定位置上时接合所述斜面的所述表面，以限制所述保持器脱离所述连接器主体。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器主体具有邻近所述端子入口端并位于所述连接器主体的所述相对侧上的第二凸柱，所述第二凸柱与所述第二横向壁间隔开，并具有止挡面；所述保持器具有第二悬臂式锁定臂，所述第二悬臂式锁定臂沿锁定方向从所述面板的所述相对的另一横向侧延伸，并具有从其外表面延伸的突出部，用于接合所述第二凸柱以将所述保持器锁定到所述连接器主体，所述第二悬臂式锁定臂具有用于接合所述第二凸柱的所述止挡面的接触表面。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第二横向壁包括斜面，所述斜面具有面向所述端子入口端的表面，所述保持器包括第二弹性臂，所述第二弹性臂具有向内导向的抓持部件，用于当所述保持器位于所述预锁定位置上时接合所述斜面的所述表面，以限制所述保持器脱离所述连接器主体。

4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述至少一个弹性臂与所述至少一个悬臂式锁定臂成一整体。

5.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述第二弹性臂与所述第二悬臂式锁定臂成一整体。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述至少一个腔室包括弹性锁扣部件，用于偏斜以允许端子进入并用于弹回以阻止端子在适当就位后的移除。

7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述保持器包括至少一个指状部件，所述指状部件沿锁定方向从所述面板延伸，以进入所述至少一个腔室的偏斜空间，来阻止所述弹性锁扣部件偏斜。

8.根据权利要求7所述的连接器，其特征在于，在所述预锁定位置上，所述至少一个指状部件从所述偏斜空间缩回，所述弹性臂接合所述斜面的表面，而在所述完全锁定位置上，所述指状部件位于所述偏斜空间内，所述悬臂式锁定臂的所述突出部接合所述凸柱。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述止挡面和所述接触表面中每一个都是锥形的。

10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述接触表面相对于沿所述锁定方向延伸的轴线具有预定角度大于90°的斜度，以及所述止挡面相对于所述轴线具有预定角度小于90°的斜度。

11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述接触表面与所述止挡面的接合抵受大约150N到大约200N的用于促使所述保持器从所述预锁定位置移动到所述完全锁定位置的力。

12.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述接触表面相对于沿所述锁定方向延伸的轴线具有大约95°到大约115°的斜度，所述止挡面相对于所述轴线具有大约85°到大约65°的斜度。