CN102257680B

CN102257680B - 电连接器组件和用于这种组件的电连接器

Info

Publication number: CN102257680B
Application number: CN200880132372.2A
Authority: CN
Inventors: 吉勒斯·施米特; 埃尔万·古兰顿
Original assignee: FCI Automotive Holding SAS
Current assignee: Anbofu Technology 2 Co ltd
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2028-12-18
Also published as: CN102257680A; EP2380243A1; JP2012513082A; EP2380243B1; WO2010070396A1; JP5349611B2

Abstract

一种电连接器组件包括：第一电连接器；第二电连接器，该第二电连接器包括介电外壳、TPA构件、电触头，该电触头被从外部位置经由中间位置而插入锁定位置。所述TPA构件在中间位置防止第一电连接器和第二电连接器完全配合，并且在锁定位置防止触头移到其锁定位置。

Description

电连接器组件和用于这种组件的电连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器组件和用于这种组件的电连接器。

背景技术

早已知电连接器组件包括第一电连接器和第二电连接器，它们可互补配合以允许两个电气设备之间的电连接。

具体地，一些电连接器具有多种接电方式。在这种情况下，普遍的是，每个均连接至线缆的导电触头被插入电绝缘外壳的相应插口中。在插入期间，每个电触头均使外壳的锁定矛杆偏转，然后当电触头被完全插入时锁定矛杆弹回到锁定位置。在该位置，触头被锁定在插口中。

最近，已经开发出所谓的“最终位置确保装置(TPA)”。这种装置能检测出锁定矛杆仍处于其偏转状态，从而检测出电触头未被完全插入。在插入触头之前，该TPA构件通常处于中间位置。TPA构件的原理是这样的，即，当所有的电气装置被完全插入时，该TPA构件能相对于外壳在中间位置和完全锁定位置之间移动。在其完全锁定位置，TPA构件不会干涉组件的两个电连接器的配合。然而，在其中间位置，TPA构件干涉两个电连接器的配合运动，从而防止它们配合。此外，当电触头仅被部分插入时，TPA构件不能从其中间位置移到其锁定位置。因此，当不可能将TPA构件移到其锁定位置时，可以检测出不是所有触头都完全插入。此外，这将防止两个电连接器相连，因此确保不能进行不适当的操作。

从US6827609已知这种电连接器组件的示例。

可能会在操作连接器期间在插入任何一个触头之前将TPA构件放置在其锁定位置。这是成问题的，因为当TPA构件被锁定(即关闭)时，触头的稍后插入可能会弄坏连接器的一个或多个部件。

发明内容

本发明提供一种根据权利要求1所述的电连接器组件。

在该连接器组件中，TPA构件在中间位置防止第一电连接器和第二电连接器完全配合，并且在锁定位置防止触头移到其锁定位置。将所述触头插入插口的人或机器必需检测所述TPA构件的错误位置(锁定或关闭位置)，从而能防止不适当的操作。

根据其它实施方式，可以使用从属权利要求中限定的特征中的一个或多个特征。

附图说明

从作为非限制实施例提供的本发明的其中一个实施方式以及附图的下列描述中将容易地清楚本发明的其它特征和优点。

附图中：

图1是根据一个实施方式的用于连接器组件的电连接器的立体分解图；

图2是TPA构件的反向立体图；

图3a是沿着图1的线IIIa-IIIa得到的图1的电连接器的纵剖视图，其中TPA构件处于其中间位置并且触头处于其外部位置，该剖视图还示意性地示出配对连接器；

图3b是和图3a相同的视图，其中触头处于其锁定位置；

图3c是和图3b相同的视图，其中TPA构件处于其锁定位置；

图4a是和图3a相同的视图，其中TPA构件处于其锁定位置；

图4b是沿着图1的线IVb-IVb得到的图1的电连接器的剖视图，其中TPA构件处于其锁定位置，触头处于它们的外部位置。

在不同的附图中，相同的附图标记指示相同或相似元件。

具体实施方式

图3a示出了用于电连接器组件1的电连接器3，该电连接器组件1包括第一电连接器2和第二电连接器3。第一电连接器和第二电连接器适于沿着配合方向X配合，并且包括任意适当类型的互补锁定特征部32、33，该互补锁定特征部能够使第一电连接器和第二电连接器在适当配合的相对位置上相互锁定。

例如，第一电连接器2包括限定多个插口35的介电外壳34，当第一连接器和第二连接器配合时，插口35中的一些或每一个均接纳导电触头36以与第二连接器的互补触头电通信。例如，第一连接器的电触头被设计成插针。

图1详细示出了第二连接器3。该第二连接器包括用电绝缘材料制成的主外壳4。主外壳还包括适于与第一连接器的互补配合锁定特征部合作的配合锁定特征部32。外壳4限定多个通路。在本实施例中，存在各自适合与第一电外壳的插口对应的两个通路或触头插口5a、5b。然而，在其它实施方式中，用于两个连接器的更多的通路也是可能的。

图1示出了与通路5b相关的一个电缆9。该连接器还包括与触头插口5a相关的电缆，为了清楚而未示出该电缆。这种电缆9例如被压接在导电触头7上，该导电触头7具有：前配合部8，该前配合部8适于与第一连接器插针配合；中间部37，该中间部37被固定(例如压接)在电缆9的电芯(不可见)上；必要时该导电触头7还具有后部38，该后部38被固定(例如压接)在电缆9的绝缘套10之上。这些电缆和触头沿着插入方向Y被插入外壳4中，具体地是被插入各自的通路中，插入方向Y在本实施例中平行于两个连接器的配合方向X。

电缆通过格栅11插入外壳4，该格栅可通过任何适当的方法(例如卡合)以机械方式锁定在外壳4上。在所示的实施方式中，弹性锁定矛杆12与外壳的接纳孔(不可见)合作以将格栅11保持在外壳中。

第二电连接器还包括最终位置确保(TPA)构件13。该TPA构件13能在两个不同的位置可释放地锁定在外壳4上(这可以以任何适当的方式实现，例如通过卡合实现)，并且可沿着方向Z在这两个位置之间相对于外壳移动，在本实施方式中，方向Z平行于配合方向X。

如图2所示，TPA构件13包括锁定矛杆39，该锁定矛杆39与外壳的互补的抵接部40接合。也可以是其它机构。

针对外壳4中的每个触头插口，TPA构件13包括抵接表面23，将在下面更详细地描述该抵接表面23的操作。此外，干涉指状件28在这两个触头插口之间延伸，该指状件设有抵接表面30，在本实施方式中，该抵接表面30和电触头位于TPA构件13的同一侧(在图2中为上侧)，并且面向与抵接表面23的方向相反的方向。

当第一连接器沿着方向X朝向待与其配合的第二连接器移动时，在其中间位置，TPA构件13的正面与第一连接器干涉。第一连接器和第二连接器不能配合。

图3a详细地示出穿过第二电连接器的一个插口5b或通路的截面。图3a示出TPA构件13处于其中间位置，并且触头7处于其外部位置，在该外部位置触头7未被保持在外壳4中。

触头7具有盒形前配合部8，该盒形前配合部8具有顶面表面15和后锁定部16。

在外壳中，触头插口5b由介电壁17限定，该介电壁17部分或完全地围绕待插入的触头7。该壁17包括诸如矛杆18的锁定构件，该矛杆18具有弹性的柔性主体19，该柔性主体19承载止动部20，该止动部20朝向触头突出，并具有在该位置面向触头的斜面24和相对的笔直面25。如由箭头21所示，柔性主体19可通过绕一轴线弯曲而弹性地移动，该轴线垂直于图3a的截平面。此外，主体19包括位于该主体的一侧的顶面抵接表面22，所述一侧与承载止动部20的那一侧相反。

TPA构件13包括平行的抵接表面23，在所示的位置，抵接表面23沿着轴线Z以一定距离定位而不面对表面22，从而使主体19能够沿着箭头21向上弯曲。

如图3a所示，在触头7的所谓外部位置，触头7的前端沿着触头插入方向Y位于锁定矛杆18的上游。

然后，在沿着插入方向Y插入触头7时，必须施加插入力F，使得触头沿着插入方向移动，例如触头的顶面表面15被推上止动部20的斜面24。锁定矛杆从其锁定位置偏转到其插入位置(未示出)。然后，在触头完全插入时，如图3b所示，触头7到达其锁定位置，在该锁定位置，锁定矛杆18偏转回到其原始位置或朝向其原始位置偏转，并且在任何情况下，触头7处于该触头被锁定在外壳4中的位置。笔直面25与触头的后锁定部16接合以执行该锁定。

如图3c所示，一旦触头7已被插入外壳中，就使TPA构件13如上所述沿着方向Z从其中间位置移到其锁定位置(图3c)。在该位置，TPA构件13的抵接表面23以非常靠近的方式面向矛杆18的表面22，从而限制矛杆18的弯曲运动，因此防止触头7沿与插入方向Y相反的方向不期望地被移除。此外，如上所述，在TPA构件的该位置，允许第一电连接器和第二电连接器完全配合。

在此应当提及，虽然在附图中不可见，但是当电触头7处于使锁定矛杆18沿着箭头21偏转的中间位置时，矛杆18防止TPA构件13从其中间位置移动到其锁定位置。例如，这可以通过矛杆18的前干涉特征部26来实现，在进行这样的移动时，该前干涉特征部26会与TPA构件13的互补的前特征部27干涉(见图3b)。从而，可以确保仅当电触头都不处于中间位置时，TPA构件13才可以从其中间位置移到其锁定位置(从而允许两个连接器的完全配合)。

图4a示出了在触头的插入结束之前，例如甚至在插入开始之前，TPA构件被意外地放置在其锁定位置的状态。在该位置，示出触头7处于它们的外部位置(尽管应当理解的是它们可能更远离右侧)，并且TPA构件13处于其锁定位置。

在这种情况下，TPA构件13确保触头都不能完全插入相应的插口。在用于将触头插入其锁定位置的力至少三倍于(优选至少十倍于)关于图3a和图3b的上述正常操作中将触头插入插口中所需的力F时，视为实现这一确保。在本实施方式的情况下，触头7和TPA构件13合作来防止这样的插入。在本实施例中，这通过为TPA构件13设置指状件28来实现，在TPA构件13的锁定位置，指状件28被插入外壳的相应的空腔29中。图4b示出了该指状件，该图4b对应于与图4a的截面平行的截面，但是沿垂直于这些截面的方向略微偏移。指状件28包括抵接表面30，空腔29包括面向抵接表面30的互补的抵接表面31。因此，可以防止TPA构件13沿与插入方向正交的方向(具体地沿TPA构件对应于由矛杆18绕箭头21弯曲引起的运动而相对于外壳运动的方向)相对于外壳4的任何运动。图4a和4b示出了在试探性插入的情况下产生的作用力E。

在这种情况下，在将触头7插入插口时，触头的顶面15趋于使矛杆18如上所述依照箭头21向上弯曲运动，并且矛杆的顶面22将趋于使TPA构件相对于外壳向上(在附图中)或部分地向上运动。然而，通过使指状件的抵接表面30抵靠外壳的对应抵接表面31防止该向上运动。

此外，在使第一连接器2与第二连接器3配合时，将TPA构件夹在第二连接器的内部(触头被插入该内部中)和第二连接器的外裙部或外周裙部之间。然后，由矛杆18将触头保持就位，该矛杆18被指状件28阻挡，该指状件抵靠外壳的抵接表面，而TPA构件在指状件28附近自身抵靠在第一连接器上，并且通过第二连接器的外裙部也能防止TPA构件径向扩展。

在将触头7插入插口中需要太大的力时，会引起插入电缆的操作者或机器注意。于是，可在能实现如以上关于图3a至3c描述的正常操作之前，利用适当的工具将TPA构件放回到其中间位置。

Claims

1.一种电连接器组件，该电连接器组件包括：

-第一电连接器（2）；

-第二电连接器（3），该第二电连接器包括：

-介电外壳（4），该介电外壳包括多个插口（5a，5b），在所述多个插口上均具有壁（17）和适于采取锁定位置和插入位置的锁定构件（18），

-最终位置确保构件（13），该最终位置确保构件适于相对于所述介电外壳在中间位置和锁定位置之间移动，

-具有锁定特征部（16）的电触头（7），该触头适于被沿着插入方向（Y）插入所述插口，并且能在所述插口中从外部位置经由中间位置而移动到锁定位置：

·在所述触头的外部位置，所述触头（7）不会以机械方式影响所述锁定构件，

·在所述触头的中间位置，所述触头（7）使所述锁定构件偏转到其插入位置，

·在所述触头的锁定位置，所述锁定特征部（16）与所述外壳的处于锁定位置的所述锁定构件合作以将所述电触头锁定在所述外壳中，

其中，所述最终位置确保构件（13）在其中间位置适于以机械方式接合所述第一电连接器，以防止所述第一电连接器和所述第二电连接器完全配合，并且所述最终位置确保构件（13）在其锁定位置适于允许所述第一电连接器和所述第二电连接器完全配合，

其中，在所述触头（7）的所述中间位置，所述触头防止所述最终位置确保构件（13）相对于所述外壳从其中间位置移到其锁定位置，并且在所述触头的所述锁定位置，所述触头使所述最终位置确保构件能够相对于所述外壳从其中间位置移到其锁定位置，

其中，在所述最终位置确保构件的所述锁定位置，在所述触头从其外部位置朝向其锁定位置移动时，所述触头（7）、所述外壳（4）以及所述最终位置确保构件（13）适于以机械方式合作，以防止所述触头被移到其锁定位置，

所述电连接器组件的特征在于，所述最终位置确保构件（13）包括在两个触头插口（5a，5b）之间延伸的指状件（28），在所述最终位置确保构件（13）的所述锁定位置，所述指状件被插入所述外壳的相应空腔（29）中，用于防止所述最终位置确保构件（13）沿与所述插入方向正交的方向相对于所述外壳（4）运动。

2.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述多个插口以行和/或列形成的网格布置；并且所述最终位置确保构件具有第三抵接表面（30），所述外壳具有第四抵接表面（31），所述第三抵接表面和所述第四抵接表面在所述最终位置确保构件的所述锁定位置相互面对，从而防止所述锁定构件（18）从其锁定位置移到其插入位置。

3.根据权利要求2所述的电连接器组件，其中，所述第三抵接表面（30）和所述第四抵接表面（31）被设置在两个相邻的插口（5a，5b）之间的平面中。

4.根据权利要求2或3所述的电连接器组件，其中，在所述最终位置确保构件的所述中间位置，所述第三抵接表面（30）和所述第四抵接表面（31）不相互面对，从而允许所述锁定构件从其锁定位置移到其插入位置。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电连接器组件，其中，所述锁定构件（18）具有第一抵接表面（22），并且所述最终位置确保构件（13）具有第二抵接表面（23），所述第一抵接表面和所述第二抵接表面在所述最终位置确保构件的所述锁定位置相互面对。

6.根据权利要求4所述的电连接器组件，其中，所述锁定构件（18）具有第一抵接表面（22），并且所述最终位置确保构件（13）具有第二抵接表面（23），所述第一抵接表面和所述第二抵接表面在所述最终位置确保构件的所述锁定位置相互面对。

7.根据权利要求5所述的电连接器组件，其中，在所述最终位置确保构件的所述中间位置，所述第一抵接表面（22）和所述第二抵接表面（23）不相互面对，从而允许所述锁定构件（18）从其锁定位置移到其插入位置。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的电连接器组件，其中，在使所述第一电连接器（2）与所述第二电连接器（3）配合时，所述锁定构件（18）被所述指状件（28）阻挡，所述指状件抵靠所述外壳的抵接表面，而所述最终位置确保构件在所述指状件（28）附近自身抵靠在所述第一电连接器上。

9.根据权利要求4所述的电连接器组件，其中，在使所述第一电连接器（2）与所述第二电连接器（3）配合时，所述锁定构件（18）被所述指状件（28）阻挡，所述指状件抵靠所述外壳的抵接表面，而所述最终位置确保构件在所述指状件（28）附近自身抵靠在所述第一电连接器上。

10.根据权利要求5所述的电连接器组件，其中，在使所述第一电连接器（2）与所述第二电连接器（3）配合时，所述锁定构件（18）被所述指状件（28）阻挡，所述指状件抵靠所述外壳的抵接表面，而所述最终位置确保构件在所述指状件（28）附近自身抵靠在所述第一电连接器上。

11.根据权利要求6所述的电连接器组件，其中，在使所述第一电连接器（2）与所述第二电连接器（3）配合时，所述锁定构件（18）被所述指状件（28）阻挡，所述指状件抵靠所述外壳的抵接表面，而所述最终位置确保构件在所述指状件（28）附近自身抵靠在所述第一电连接器上。

12.根据权利要求7所述的电连接器组件，其中，在使所述第一电连接器（2）与所述第二电连接器（3）配合时，所述锁定构件（18）被所述指状件（28）阻挡，所述指状件抵靠所述外壳的抵接表面，而所述最终位置确保构件在所述指状件（28）附近自身抵靠在所述第一电连接器上。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

14.根据权利要求4所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

15.根据权利要求5所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

16.根据权利要求6所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

17.根据权利要求7所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

18.根据权利要求8所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

19.根据权利要求9所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

20.根据权利要求10所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

21.根据权利要求11所述的电连接器组件，其中，所述第一电连接器具有第一配合锁定特征部（33），并且所述第二电连接器具有互补的第二配合锁定特征部（32），其中，当所述最终位置确保构件处于其锁定位置时，所述第一电连接器能相对于所述第二电连接器从预配合位置移到完全配合位置，在所述完全配合位置所述第一配合锁定特征部和所述第二配合锁定特征部合作以将所述第一电连接器和所述第二电连接器锁定在一起。

22.根据权利要求13所述的电连接器组件，其中，所述第二配合锁定特征部（32）位于所述外壳（4）上。

23.一种用于根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器组件的电连接器，该电连接器包括：

-介电外壳（4），该介电外壳包括多个插口（5a，5b），在所述多个插口上均具有壁和适于采取锁定位置和插入位置的锁定构件，

-每个所述插口均适于接纳电触头（7），该触头具有锁定特征部，并且被沿着插入方向插入所述插口，并且能在所述插口中从外部位置经由中间位置而移动到锁定位置：

·在所述触头的外部位置，所述触头不会以机械方式影响所述锁定构件，

·在所述触头的中间位置，所述触头使所述锁定构件偏转到其插入位置，

·在所述触头的锁定位置，所述锁定特征部与所述外壳的处于锁定位置的所述锁定构件合作以将所述电触头锁定在所述外壳中，

其中，所述最终位置确保构件（13）在其中间位置适于与所述电连接器以机械方式合作，以防止所述电连接器与互补的另一电连接器完全配合，并且所述最终位置确保构件（13）在其锁定位置适于允许所述电连接器与所述互补的另一电连接器完全配合，

其中，在所述触头（7）的所述中间位置，所述触头防止所述最终位置确保构件相对于所述外壳从其中间位置移到其锁定位置，并且在所述触头的所述锁定位置，所述触头使所述最终位置确保构件能够相对于所述外壳从其中间位置移到其锁定位置，

其中，在所述最终位置确保构件（13）的所述锁定位置，在所述触头从其外部位置朝向其锁定位置移动时，所述触头（7）、所述外壳（4）以及所述最终位置确保构件（13）适于以机械方式合作，以防止所述触头被移到其锁定位置，

所述电连接器的特征在于，所述最终位置确保构件（13）包括在两个触头插口（5a，5b）之间延伸的指状件（28），在所述最终位置确保构件（13）的所述锁定位置，所述指状件被插入所述外壳的相应空腔（29）中，用于防止所述最终位置确保构件（13）沿与所述插入方向正交的方向相对于所述外壳（4）运动。