CN104584333A - 模块化电连接器和连接方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于针对燃料系统的模块化电连接器组件的电连接器包括第一引脚部分和相邻的第二引脚部分，每个引脚部分分别限定出一凹腔。第一引脚部分的凹腔被构造成能接收和保持第一连接器端子，且第二引脚部分的凹腔被构造成能接收和保持第二连接器端子，而无需使用将第一连接器端子与第二连接器端子流体地隔开的密封部。第一连接器端子和第二连接器端子能够与燃料系统同时地操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将燃料供送模块中(例如车辆燃料系统的燃料箱内)的电气构件和电子构件连接起来的模块化电连接器。
背景技术
车辆燃料系统被制造用于容纳和分配燃料(比如汽油或乙醇)，并在车辆操作过程中正确地监控各种燃料参数。因此，燃料系统包括需要在系统的燃料箱内进行有效的电气连接的多个传感器和探测器。
发明内容
对电连接器组件进行密封是为了防止端子之间产生电弧效应的一种消耗大且昂贵的制造方案。替代性地，被构造成能在两个端子之间保持最小的电荷分离距离而无需密封并同时适应模块化结构的连接器提供了一种更灵活的、制造成本较低的组件以用于无需担心电弧的燃料系统操作。
在用于燃料供送模块的模块化电连接器组件的一个实施例中，该组件包括电连接器，所述电连接器具有：限定出第一凹腔的第一引脚部分，所述第一凹腔被构造成能接收具有第一端子端部的第一连接器端子；和邻近第一引脚部分的第二引脚部分。所述第二引脚部分限定出第二凹腔，所述第二凹腔被构造成能接收具有第二端子端部的第二连接器端子。该连接器还具有将第一凹腔与第二凹腔隔开的表面并限定出与该表面重合的平面。该组件还包括接收器，所述接收器包括本体，所述本体具有形成为能接收所述电连接器的一个或多个单元。当第一连接器端子布置于第一凹腔内且第二连接器端子布置于第二凹腔内时，从第一和第二端子端部中的一个到所述平面的最短距离A的两倍加上在第一连接器端子和第二连接器端子之间沿着所述平面的最短距离B不小于预定距离。
在用于燃料供送模块的模块化电连接器组件的一个实施例中，该组件包括电连接器，所述电连接器具有：限定出第一凹腔的第一引脚部分，所述第一凹腔被构造成能接收具有第一暴露端子表面的第一连接器端子；和邻近第一引脚部分的第二引脚部分。所述第二引脚部分限定出第二凹腔，所述第二凹腔被构造成能接收具有第二暴露端子表面的第二连接器端子。接收器包括本体，所述本体具有形成为能接收所述电连接器的一个或多个单元。当第一连接器端子布置于第一凹腔内且第二连接器端子布置于第二凹腔内时，第一暴露端子表面与第二暴露端子表面之间的最直接流体路径不小于15mm。
在用于针对燃料系统的模块化电连接器组件的电连接器的一个实施例中，该连接器包括第一引脚部分和相邻的第二引脚部分，每个引脚部分分别限定出一凹腔。第一引脚部分的所述凹腔被构造成能接收和保持第一连接器端子，且第二引脚部分的所述凹腔被构造成能接收和保持第二连接器端子，而无需使用将所述第一连接器端子与所述第二连接器端子流体地隔开的密封部。所述第一连接器端子和所述第二连接器端子能够与所述燃料系统同时地操作。
本发明的其他方面将通过参考详细的说明书和附图而明了。
附图说明
图1是具有模块化连接器组件的燃料箱凸缘的透视图。
图2是图1所示的模块化连接器组件的透视图。
图3是图2的模块化连接器组件的4-插脚连接器的透视图。
图4是图2的模块化连接器组件的另一4-插脚连接器的透视图。
图5是图2的模块化连接器组件的4-插脚连接器的分解视图。
图6是沿着线6-6选取的图3的4-插脚连接器的剖视图。
图7是图2的模块化连接器组件的2-插脚连接器的透视图。
图8是图2的模块化连接器组件的另一2-插脚连接器的透视图。
图9是图2的模块化连接器组件的另一2-插脚连接器的透视图。
图10是图2的模块化连接器组件的另一2-插脚连接器的透视图。
图11是图2的模块化连接器组件的容器的透视图。
图12是图11的容器的平面图。
具体实施方式
在详细阐述本发明的任何实施方式之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下说明书中提出的或在附图中示出的结构的详细情形和构件的布置方式。本发明能够具有其他实施方式且能够以多种方式来实施或执行。并且，应当理解，本文所使用的措辞和术语是出于说明性目的且不应被看做是限制性的。“包含”、“包括”或“具有”及它们的变形的使用在本文中是指包括其后所列的项目及其等同物以及其他项目。且如在本文中和权利要求中所使用的，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”和其他方向术语并不旨在要求任何特定的方位，而是仅用于说明性目的。
图1示出了用于在车辆燃料箱中使用的构件之间进行电气连接和电子连接的模块化连接器组件100。燃料箱(未示出)构造有凸缘102(燃料供送模块组件的一部分)，所述凸缘102将燃料箱相对于外界密封并为燃料系统的各种构件提供附连位置，包括用于燃料管线的连接部和用于监测燃料系统参数和性能的仪器(即传感器和探测器)。参照图2，连接器组件100包括接收器或容器104，所述接收器或容器104具有用于接收一个或多个电连接器(在图2中总体以附图标记112表示)的容器本体108和用于将连接器112固定在位的相对的容器保持件116。如下将进一步详述，容器104被制造成具有燃料箱凸缘102且例如可被模制在凸缘的下侧或以其他方式形成为凸缘的一部分，如图1所示。连接器112允许电连接至上述仪器或从上述仪器电连接，且优选地分别被构造成4-插脚连接器或2-插脚连接器。
参照图3、4和5，4-插脚连接器130、134包括连接器本体138，所述连接器本体138具有四个排列成行的连接器引脚142，每个连接器引脚142分别限定出一凹腔146，连接器端子150布置在所述凹腔146内。连接器130、134的上表面154将一凹腔146与相邻的凹腔146隔开。每个凹腔146的内表面都在几何形状上被构造成：能在嵌入过程中对齐和固定端子150，例如，每个内表面都形成有与每个端子150的一个或多个凸起部156相配合的结构，以抵抗所嵌入的端子150在相应的连接器引脚142内的移动。现有的且市场上可从Delphi Corporation(德尔福公司)获得的端子150的数量取决于特定的燃料系统应用场合。
导线160从端子150通过保持件或夹具168的相应的拱形槽164从引脚142延伸出来。槽164间隔开以分隔线160并将线磨损和腐蚀的可能性最小化。保持夹具168包括相应地限定出大致矩形的孔眼190的一对臂180，臂180形成为能绕着锁定突出部194弹性地偏斜、越过和卡扣，所述锁定突出部194从连接器130、134的每个外引脚202的横向侧198延伸，以将保持夹具168可移除地固定至连接器本体138。
与连接器本体138整体地形成为一体件的悬臂式保持凸台210从连接器本体138的外侧面214延伸且包括中间件220，所述中间件220具有侧向被外侧件230围绕的、居中地定位的卡挡部224，卡挡部224的操作将在下文详述。
参照图3，连接器130的两个内引脚234包括防错肋部240。图4的连接器134与连接器130的差别在于，连接器134的两个外引脚202包括防错肋部244，而两个内引脚234是无肋部的。与连接器130、134整体地形成的肋部240、244有助于相应的连接器在容器本体108内的对齐和正确定位，这将在下文详述。
参照图6，4-插脚连接器130、134的剖视图示出了每个端子150在相应的引脚142的凹腔内的布置情况。为了将经由导电燃料形成电路(电弧)的情况最小化，端子150均包括端子端部250，所述端子端部250相对于相邻的端子端部250以最小总距离定位，从而从端子端部250到端子端部250没有可能的流体(燃料)路径的跨度小于某一流体距离。平面256被限定为与上表面154重合，且方向258被限定为垂直于平面256。端子端部250代表端子150到平面256的最近的暴露的传导表面。距离“A”被限定为从端子端部250沿着方向258到平面256。距离“B”被限定为沿着平面256从一端子150到相邻的端子150的距离，如图6所示。流体距离(其被确定为两个端子端部250之间的最短或最直接路径)被限定为距离“A”的两倍加上距离“B”。例如，在乙醇基燃料应用场合中的端子250之间的最小期望电荷分离流体距离可不小于15mm。
参照图7-10，2-插脚连接器270、272、274、276被构造成类似于前述4-插脚连接器且包括具有两个连接器引脚282的连接器本体278，每个连接器引脚282分别限定出用于相应的连接器端子的一凹腔286。保持夹具290(仅在图7和8中示出)包括用于将相应的端子的每个线160隔开的槽294和用于将保持夹具290以前述方式固定至形成在引脚282的横向外侧310上的锁定凸起部306的一对臂302。
连接器270包括在它的两个引脚282中的一个的横向外侧310上的防错肋部320，如图7所示。连接器272包括在它的两个引脚282中的另一个的横向外侧310上的防错肋部320，如图8所示。参照图9，连接器274包括在它的两个引脚282中的一个的横向内侧314上的防错肋部324。参照图10，连接器276包括在它的两个引脚282中的另一个的横向内侧314上的防错肋部324。2-插脚连接器类似地被构造成能在两个端子端部之间提供最小距离，即，距离“A”的两倍加上距离“B”，如同前述的4-插脚实施例那样。
保持凸台330与连接器本体278整体地形成为一体件且包括中间件334，所述中间件334具有被外侧件342侧向围绕的、居中地定位的卡挡部338，保持凸台330的操作与保持凸台210的操作相同，且将在下文中进一步描述。
图11和12示出了用于保持连接器130、134、270、272、274、276的容器104。如前所述，容器104被制造成和/或形成为燃料供送模块凸缘102的一部分。容器本体108包括多个隔开的单元350，每个隔开的单元350的尺寸都被选择成：能至少部分地围绕和容纳2-插脚连接器或4-插脚连接器的引脚142、282。容器本体108的第一侧354包括形成为两个内单元364、368的一部分的一对肋部槽360。因此，沿着第一侧354定位的单元350被构造成：能单独地或共同地接收图3的4-插脚连接器130或图9和图10的2-插脚连接器274、276。容器本体108的第二侧370包括形成为两个外单元378、382的一部分的一对肋部槽374。因此，沿着第二侧370定位的单元350被构造成：能单独地或共同地接收图4的4-插脚连接器134或图7和图8的2-插脚连接器270、272。从侧部354延伸至侧部370的变截面(non-uniform)中心肋部386保持必要的总壁厚度，以便实现4-插脚连接器130、134的两个内引脚234之间的适当间隔并防止两个2-插脚连接器270、272、274、278之间的不期望的移动。
容器104的第一侧和第二侧354、370与容器保持器116成整体。仍参照图12，容器保持器116包括一系列通道400-414。通道400-414尺寸被选择成且被间隔成能接收保持凸台210、330的外侧件230、342。特别地，沿着第一侧354的通道400和402被构造成能接收连接器276的保持凸台330的外侧件342。沿着第一侧354的通道404和406被构造成能接收连接器274的保持凸台330的外侧件342。沿着第一侧354的通道402和404被构造成能接收连接器130的保持凸台210的外侧件230。沿着第二侧370的通道408和410被构造成能接收连接器270的保持凸台330的外侧件342。沿着第二侧370的通道412和414被构造成能接收连接器272的保持凸台330的外侧件342。沿着第二侧370的通道410和412被构造成能接收连接器134的保持凸台210的外侧件230。在上述构型中，相应的中间件220、334被接收在相应的通道(410-414)之间的凹部420、430中，每个凹部420、430都具有带边缘440的接合表面，所述边缘440能够操作以保持每个相应的卡挡部224、338，以便将连接器130、134、270、272、274、276可移除的固定在容器104内。
在组装中，端子150布置在连接器130、134、270、272、274、276的一个或多个引脚142、282内。连接器的保持夹具168、290套在相应的锁定凸起部194、306上卡扣在位，且线160延伸通过保持夹具槽164、294。组装好的连接器130、134、270、272、274、276被接收在容器本体108(形成为上述凸缘的一部分或与上述凸缘一起形成)的成组的两个或四个单元350内。由于肋部240、244、320、324与肋部槽360、374的配合，每个组装好的连接器130、134、270、272、274、276仅能够以某一方式被接收在容器本体108中。一旦排列好，每个连接器130、134、270、272、274、276就被压下至一位置，在该位置处从相应的保持凸台210、330的中间件220、334延伸的相应的卡挡部224、338通过容器保持器116的凹部420、430的边缘440被保持。这将连接器130、134、270、272、274、276固定至容器104，并同时地将端子150联接至包覆成型在凸缘上的多个相应的阳端子。
连接器组件100的构件(除了金属导体之外)主要地由(模制)塑料形成，但是其他实施例可由适合于使用环境的任何材料形成。
连接器130、134、270、272、274、276与容器104的总体相互作用实现了组装模块化连接器组件100同时适配多种连接器组合的无误差方法。可能的连接器组合包括一个(1)4-插脚连接器；两个(2)4-插脚连接器；一个(1)4-插脚连接器和一个(1)2-插脚连接器；一个(1)4-插脚连接器和两个(2)2-插脚连接器；两个(2)2-插脚连接器；三个(3)2-插脚连接器；以及四个(4)2-插脚连接器。
上述连接器组件100的模块化设计能够操作以用于在最小的空间中封装在导体之间具有最小电荷分离距离的八个端子，而无需在组装过程中使用机械密封元件或密封剂。因此，导体在操作过程中彼此不流体地密封。例如在一种特别的应用中，增加燃料中的乙醇量升高了总燃料导电性。被设计成能通过在导体之间保持例如不小于15mm的最小期望电荷分离距离来考虑该升高的导电性而无需使用上述密封或密封剂的连接器组件降低了制造成本和组装时间。
本发明的各种特征和优点在权利要求中提出。
Claims (20)
1.一种用于燃料供送模块的模块化电连接器组件，该组件包括：
电连接器，其具有
第一引脚部分，其限定出第一凹腔，所述第一凹腔被构造成能接收具有第一端子端部的第一连接器端子，和
邻近第一引脚部分的第二引脚部分，所述第二引脚部分限定出第二凹腔，所述第二凹腔被构造成能接收具有第二端子端部的第二连接器端子，该连接器还具有一表面，该表面将第一凹腔与第二凹腔隔开并限定出与该表面重合的平面；和
接收器，其包括本体，所述本体具有形成为能接收所述电连接器的一个或多个单元，
其特征在于，当第一连接器端子布置于第一凹腔内且第二连接器端子布置于第二凹腔内时，从第一和第二端子端部中的一个到所述平面的最短距离A的两倍加上在第一连接器端子和第二连接器端子之间沿着所述平面的最短距离B不小于预定距离。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述预定距离是15mm。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，该组件不存在将所述第一凹腔与所述第二凹腔流体地隔开的密封部。
4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，该组件还包括保持件，所述保持件可移除地联接至所述电连接器，并形成用于第一端子的导线的孔眼和用于第二端子的导线的孔眼。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述保持件包括能弹性地联接至一突出部的臂，所述突出部从第一和第二引脚部分中的一个延伸。
6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，该组件还包括与所述电连接器整体地形成为一体件的保持凸台，所述保持凸台被构造成能将所述电连接器可移除地固定至所述接收器。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，第一凹腔的内表面与第一连接器端子的凸起部配合，以阻碍将第一连接器端子从所述电连接器移除。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电连接器还包括
限定出第三凹腔的第三引脚部分，所述第三凹腔被构造成能接收具有第三端子端部的第三连接器端子；和
邻近第三引脚部分的第四引脚部分，所述第四引脚部分限定出第四凹腔，所述第四凹腔被构造成能接收具有第四端子端部的第四连接器端子，所述连接器还具有将第三凹腔与第四凹腔隔开的、与所述平面重合的表面，
其中，当第三连接器端子布置于第三凹腔内且第四连接器端子布置于第四凹腔内时，从第三和第四端子端部中的一个到所述平面的最短距离A的两倍加上在第三连接器端子和第四连接器端子之间沿着所述平面的最短距离B不小于所述预定距离。
9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述预定距离是15mm。
10.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，第一引脚部分、第二引脚部分、第三引脚部分和第四引脚部分按顺序地排列成行。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，第二引脚部分和第三引脚部分分别包括与所述电连接器整体地形成为一体件的肋部，所述肋部布置成：能与形成在接收器本体中的相对应的槽适配，以将所述电连接器唯一地定位在所述一个或多个单元内。
12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，第一引脚部分和第四引脚部分分别包括与所述电连接器整体地形成为一体件的肋部，所述肋部布置成：能与形成在接收器本体中的相对应的槽适配，以将所述电连接器唯一地定位在所述一个或多个单元内。
13.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，第一引脚部分和第二引脚部分中的一个包括与所述电连接器整体地形成为一体件的单个肋部，所述肋部布置成：能与形成在接收器本体中的相对应的槽适配，以将所述电连接器唯一地定位在所述一个或多个单元内。
14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，每个引脚部分分别包括内侧和相反的外侧，第一引脚部分的所述内侧朝向第二引脚部分的所述内侧，其中，所述肋部从第一引脚部分和第二引脚部分中的一个的所述内侧延伸。
15.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，每个引脚部分分别包括内侧和相反的外侧，第一引脚部分的所述内侧朝向第二引脚部分的所述内侧，其中，所述肋部从第一引脚部分和第二引脚部分中的一个的所述外侧延伸。
16.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电连接器是第一电连接器，所述第一电连接器还包括：限定出第三凹腔的第三引脚部分，所述第三凹腔被构造成能接收第三连接器端子；和限定出第四凹腔的第四引脚部分，所述第四凹腔被构造成能接收第四连接器端子，该组件还包括
第二电连接器，其具有：限定出第五凹腔的第一引脚部分，所述第五凹腔被构造成能接收第五连接器端子；和限定出第六凹腔的第二引脚部分，所述第六凹腔被构造成能接收第六连接器端子，其中，所述一个或多个单元形成为能同时地接收第一电连接器和第二电连接器。
17.根据权利要求16所述的组件，其特征在于，所述组件还包括第三电连接器，其具有：限定出第七凹腔的第一引脚部分，所述第七凹腔被构造成能接收第七连接器端子；和限定出第八凹腔的第二引脚部分，所述第八凹腔被构造成能接收第八连接器端子，其中，所述一个或多个单元形成为能同时地接收第一、第二和第三电连接器。
18.一种用于燃料供送模块的模块化电连接器组件，该组件包括：
电连接器，其具有
第一引脚部分，其限定出第一凹腔，所述第一凹腔被构造成能接收具有第一暴露端子表面的第一连接器端子，和
邻近第一引脚部分的第二引脚部分，所述第二引脚部分限定出第二凹腔，所述第二凹腔被构造成能接收具有第二暴露端子表面的第二连接器端子；和
接收器，其包括本体，所述本体具有形成为能接收所述电连接器的一个或多个单元，
其特征在于，当第一连接器端子布置于第一凹腔内且第二连接器端子布置于第二凹腔内时，第一暴露端子表面与第二暴露端子表面之间的最直接流体路径不小于15mm。
19.根据权利要求18所述的组件，其特征在于，该组件不存在将所述第一凹腔与所述第二凹腔流体地隔开的密封部。
20.一种用于针对燃料系统的模块化电连接器组件的电连接器，该连接器包括第一引脚部分和相邻的第二引脚部分，每个引脚部分分别限定出一凹腔，其特征在于，第一引脚部分的所述凹腔被构造成能接收和保持第一连接器端子，且第二引脚部分的所述凹腔被构造成能接收和保持第二连接器端子，而无需使用将所述第一连接器端子与所述第二连接器端子流体地隔开的密封部，其中，所述第一连接器端子和所述第二连接器端子能够与所述燃料系统同时地操作。
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