CN105261881B - 具有双二级锁的连接器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有双二级锁的连接器组件。连接器组件包括连接器外壳(10)和分派至连接器外壳(10)的二级锁定装置(30)。二级锁定装置(30)布置为能够相对于连接器外壳(10)移动并且能够从打开位置移动到锁定位置。进一步，二级锁定装置(30)包括两个分开的锁定构件(30a，30b)，其中，所述两个分开的锁定构件(30a；30b)中的每一个都适于能够独立地移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接器组件，特别用于安全气囊约束保护系统。连接器组件包括连接器外壳和二级锁定装置。二级锁定装置被分派至连接器外壳，以便二级锁定装置能够相对于连接器外壳从打开位置移动到锁定位置。
背景技术
在许多应用中，连接器的安全联接是非常重要的。例如，在汽车安全系统中，比如轿车中的安全气囊系统，用于将安全气囊连接至点火基座的连接器必须设有可靠的安全系统。为了确保连接器不出现意外地松动，除了一级锁定装置之外，还使用二级锁定装置以确保安全的机械联接。
在WO97/41623A1中描述了一个带有二级锁定装置的连接器的例子。这篇文献公开了连接器可以同相应配对连接器配合，该相应配对连接器是安全气囊点火机构的一部分。在组装起来的条件下，(即连接器与相应配对连接器配合)，连接器通过弹性锁臂固定至该配对连接器。在连接器的配合过程中，这些锁臂偏移并且在完全装配时迅速跳回到该配对连接器的相应锁闭间隙中。为了保护连接器的机械联接，WO97/41623A1提出二级锁定装置，该二级锁定装置包括可插入配合的连接器组件中的锁定臂。一旦插入锁定臂，所述锁定臂就禁止锁臂的弯曲超出相应锁闭间隙。以此保护连接器的机械联接。
在专利申请DE10005858A1中公开了二级锁定装置的进一步发展。这篇文献公开了具有二级锁定装置和安全弹簧元件的连接器，所述安全弹簧元件用来将二级锁定装置保持在位，其中二级锁定装置安装至连接器外壳，这样它不能妨碍连接器与相应配对连接器的配合或脱离配合。
在申请号为PCT/EP2013/055480的现有的专利申请中，该申请在本申请之前提交但是没有公开，公开的连接器组件包括二级锁定装置和弹簧。二级锁定装置和弹簧安装到连接器外壳。因此二级锁存装置能够在第一位置和第二位置之间移动。当位于第二位置时，二级锁存装置用于保护连接器外壳同相应配对连接器之间的配合。在配合过程中，弹簧被偏移以使二级锁定装置在连接器组件与相应配对连接器完全配合时自动移入锁定位置，而不需要操作者将二级锁定装置推入锁定位置。
上述连接器组件具有共同点，即，连接器和相应配对连接器之间可能是部分配合的，在这种情况下，二级锁定装置不能满意地工作。
如果连接器仅部分装合，连接器组件在电气方面正常工作是可能的，这是因为连接器和相应配对连接器的电触头连接起来了(即，电流传导是可能的)，但是机械连接没有根据理想技术规范进行。在与安全高度相关的连接器组件中，例如在安全气囊约束系统中，通常包含检测装置，该检测装置能够基于电路在连接器的配合中相应断开或是闭合来检测配对连接器是否正确配合。如果连接器和相应配对连接器部分配合，这些检测装置可能不真实地报告连接器正确配合。进一步地，在现有技术中的二级锁定装置的情况下，该二级锁定装置可能经常移动到锁定位置，因此指示操作者配合完成。然而，在仅部分配合的情况下，现有技术中的二级锁定装置通常不能提供想要的二级锁定功能。在例如安全气囊约束系统的情况下，由于车辆振动，电气功能以及机械功能都受到干扰的连接器可能断开。
发明内容
因此，一方面，本发明通过提供具有改进的二级锁定装置的连接器组件改进现有技术。
这些以及其他目的在阅读以下描述时变得显而易见。
本申请涉及连接器组件，特别用于安全气囊约束系统。连接器组件包括连接器外壳和二级锁定装置(即二级锁)。
通常优选的是，连接器外壳包括至少一个一级锁臂，所述至少一个一级锁臂适于与相应配对连接器闭锁。更优选地，连接器外壳包括插入式部分以及布置在插入式部分的相对两侧的至少两个一级锁臂，其中，一旦配合，插入式部分就至少部分进入相应配对连接器。插入式部分的锁臂在配合过程中偏移并且在配合起来时迅速跳回到设置在配对连接器中的相应闭锁凹槽或通道。因此，每个锁臂可各自偏移和配合。
二级锁定装置被分派至连接器外壳并且布置为能够相对于连接器外壳从打开位置移动到锁定位置。优选地，二级锁定装置在其可动性方面被连接器外壳引导，这样从二级锁定装置的打开位置到锁定位置的轨迹被限定。同样适用于二级锁定装置从锁定位置到打开位置的移动。
在至少一个锁臂位于配合位置之后，二级锁定装置可依据限定的轨迹在配合方向上移动。所述轨迹的终点限定为锁定位置。
二级锁定装置进一步包括阻挡部分，所述阻挡部分适于在二级锁定装置位于锁定位置时阻挡一级锁臂的释放运动。优选地，二级锁定装置的阻挡部分相对于插入式部分的一级锁臂布置，这样使得一级锁臂的偏移是不可能的或者至少被阻碍。因此，一级锁臂不能被释放，并且连接器由处于配合状态下的一级锁臂和阻挡部分来保护。
优选地，本发明的二级锁定装置包括两个分开的锁定构件。分开的锁定构件因而是两个不同的物理部件。两个分开的锁定构件优选地形成为对称相同。然而，分开的锁定构件的任何其他合适的形状是可行的。进一步地，两个分开的锁定构件中的每一个被分派至一级锁臂中的一个来阻挡分派的一级锁臂的释放运动。因此，两个分开的锁定构件中的每一个适于能够沿着自己的轨迹在打开位置和锁定位置之间移动。因此，如果连接器意外地仅部分配合，即，仅两个一级锁臂中的一个闭锁在其闭锁凹槽中，分派至闭锁的(即配合的)锁臂的锁定构件可移动入其锁定位置，即使分派给未闭锁的锁臂的锁定构件不能移动入其锁定位置。
在锁定位置，即使在这样的部分配合的条件下，单个锁定构件阻挡闭锁的锁臂的移动释放，并且连接器受到充分保护。这种受到保护的部分配合的状态提供了保持力，该保持力足够得强以避免连接器意外断开。
根据优选实施方式，连接器组件进一步设有弹簧，所述弹簧操作连接至至少一个锁定构件并且优选连接至两个锁定构件，从而在连接器外壳与相应配对连接器完全配合时将相应锁定构件偏压入锁定位置。因此，弹簧适于在连接器外壳的分派的锁臂与相应配对连接器配合时驱动锁定构件自动地移动到锁定位置，而不需要操作者手动推动二级锁定构件进入锁定位置。
优选地，每个二级锁定构件都包括至少一个阻挡部分，所述至少一个阻挡部分适于在二级锁定装置在锁定位置时阻挡锁臂的释放运动。阻挡部分例如可以布置在专用元件上，比如锁定构件的致动臂，或者可以设置作为例如锁定构件的其他功能部分的一部分。优选地，这个阻挡部分布置成在二级锁定构件位于锁定位置时，该阻挡部分将连接器外壳的锁臂阻挡在相应位置。一般优选的是，每个锁定构件进一步包括至少一个致动臂，每个致动臂适于在配合时以及二级锁定装置位于锁定位置时闭锁至相应配对连接器。因此，锁定构件可被固定在锁定位置。
在优选实施方式中，连接器组件进一步设有短路元件，所述短路元件允许监测配合过程，相应地监测连接器外壳和相应配对连接器之间的正确配合。短路元件是电触点元件并且适于在配合时通过与相应配对连接器的一部分形成接触以被致动。因此，短路元件倾向于闭合或断开电路。电路的断开或闭合允许远程监测配合过程。因此，短路元件优选设置在连接器外壳上，以使得在配对连接器和连接器外壳完全和正确地配时，所述短路元件仅被处理(由此断开或闭合电路)。
通常，本发明的连接器组件也可进一步包括相应配对连接器，以及最优选地，相应配对连接器是安全气囊点火管插座以及连接器外壳因此是安全气囊点火管连接器外壳。
附图说明
下面参照附图示例性地描述本发明，其中：
图1和图2从不同视角示出了根据本发明的连接器外壳的示意图，该连接器外壳包括两个分开的锁定构件；
图3示出了如图1和2所示的连接器外壳的示意图，其中连接器外壳的盖被移除；
图4示出了连接器外壳的俯视图，其中盖被移除；
图5示出了处于部分配合和锁定状态下的连接器外壳的侧视图；
图6示出了处于部分配合和锁定状态下的图5的连接器外壳的X光片；
图7示出了部分剖视图，其示出了在打开位置配合时连接器外壳的内部；以及
图8示出了与图7相同的部分剖视图，然而，锁定构件30a位于锁定位置。
附图标记列表
10：连接器外壳
11：盖
12：连接器外壳的主体
13：插入式部分
14：电缆
15：闭锁连接装置
16：铁素体元件
17：倾斜偏移表面
18：电气凹入端子
20a；20b：锁臂
30：二级锁定装置
30a：锁定构件
30b：锁定构件
31a；31b：锁定构件的致动臂
32a：第一致动表面
33a：第二致动表面
40：弹簧
41a；41b：弹簧臂
42：弹簧圈
43：U形框架
50：保持器(配对连接器的组成部分)
51：止动构件
52：插座外壳
55：闭锁凹槽
62：接触插入长度
具体实施方式
图1示出了根据本发明的连接器外壳10的三维立体图。连接器外壳10包括主体12和盖11，盖11通过闭锁连接装置15可移动地闭锁至主体12。圆柱形插入式部分13设置在主体12的底侧。本领域技术人员知晓，插入式部分13适于与典型的安全气囊点火管插座协作，并且所示装置因此是安全气囊点火管连接器。两个锁臂20a，20b布置在插入式部分13的相对两侧。换句话说，两个锁臂20a，20b对称布置在插入式部分13的相对两侧。锁臂20a，20b提供连接器的一级锁定。由附图标记30指示，二级锁定装置布置为能够在连接器外壳10的主体12的内部移动。如图所示，二级锁定装置30位于锁定位置并且包括两个不同的锁定构件30a和30b。当联接或配合至相应配对连接器时，二级锁定装置30将防止两个连接器部件意外地脱离配合，此时二级锁定装置处于图1所示的位置。
图2从不同的角度示出了相同的装置。进一步地，图2中出于说明的目的示出了保持器50。本领域技术人员知晓，保持器50是安全气囊点火管插座的组成部分，并且因而形成相应配对连接器的组成部分。在图2中还可看到弹簧40，弹簧40将二级锁定装置30偏压进入其锁定位置。弹簧40布置在连接器外壳10中，以使得在配合时，弹簧40将自动地将二级锁定装置30移动入例如在图2中示出的锁定位置。
图3从不同视角又示出了与图2相同的布置，然而，盖11被移除以允许看见连接器外壳10的内部结构。从图3可以看出，电缆14安装在连接器外壳10的内部。电缆14由铁氧体元件16部分覆盖，这是本领域技术人员所公知的。在图3的打开的视图中，可以看见弹簧40由单个弹簧钢丝构成。进一步，每个锁定构件包括致动臂31a，31b(因视角而仅臂31b在图3中可见)。
在示出的实施方式中，弹簧40包括两个弹簧臂41a，41b，弹簧臂41a，41b操作连接至锁定构件30a，30b。进一步地，可以从图2或图3中看出，线圈42被布置成每个线圈42的卷绕轴线位于与连接器外壳10的配合方向垂直的平面中。本领域技术人员知晓，所示弹簧40仅是一个例子，并且使用其它结构也是可行的，而不偏离本发明的核心思想。
回到图3，可以看出，当锁定构件30a，30b位于打开位置时，弹簧40被拉伸。一旦配合，弹簧40将自动使锁定构件30a，30b移入锁定位置。下面将参照图6和图7详细描述这是如何实现的。
回到图3和图4，可以看出，弹簧40的两个致动臂41a，41b是如何操作连接至相应的二级锁定装置30的锁定构件30a，30b。如图3和图4所示的二级锁定装置30的位置是所谓的打开位置。由于二级锁定装置30，即锁定构件30a，30b不阻挡锁臂20a，20b，所以在该打开位置可以完全将连接器外壳10与相应配对连接器配合。
一般优选的是，根据本发明的弹簧40包括至少两个致动臂41a，41b，每个致动臂操作连接至两个锁定构件30a，30b中相应的一个锁定构件，用于分别将各个锁定构件偏压入其锁定位置。例如，这可以通过致动臂41a，41b和锁定构件30a，30b的直接接触来获得，然而，这也可以通过设置在致动臂和锁定构件之间的其他元件间接地获得。然而，重要的是，一旦连接器外壳10与相应配对连接器配合，致动臂主动地将锁定构件从打开位置推动或移动入锁定位置。
图5示出了处于部分配合状态下的连接器外壳10，这在按下连接器外壳10的仅一个侧边的情况下可能发生。结果，连接器外壳10倾斜地配合到相应配对连接器中。锁定构件30a仍然在打开位置，而锁定构件30b已移动到锁定位置。优选地，部分锁定的连接器的保持力大于78N，更优选地大于100N，最优选地大于135N。保持力是当在配合方向拉动时将连接器外壳10和相应配对连接器脱离配合所需的力。保持力是根据在ISO 19702-2的第4.4部分中所描述的测试方法测量的。
图6示出了部分配合的连接器的X光照片。为了便于理解，回看前面描述的锁臂20a，20b和锁定构件30a，30b的致动臂31a，31b。从图6的右侧可以看出，锁臂20b锁至闭锁凹槽55，并且锁定构件30b的致动臂31b阻挡锁臂20b，这是因为锁定构件30b位于锁定位置。锁臂20a没有被锁，即出现连接器外壳10和相应配对连接器的仅部分配合。进一步地，由于锁臂20a没有被锁，带有致动臂31a的锁定构件30a仍然位于打开位置。然而，因为另一个锁定构件30b位于锁定位置，所以连接十分牢靠。
图7示出了在配合过程中的连接器的部分剖视图。从剖视图可以看出，插入式部分13如何部分插入保持器50。在所示位置中，保持器50的止动构件51与设置在锁定构件30a的致动臂31a的自由端处的第一致动表面32a形成阻挡接触。因此，当连接器外壳10在配合方向上移动入保持器50中时，锁定构件30a，30b保持不动，即它们被阻碍在配合方向上移动，这是因为第一致动表面32a放置在止动构件51上。由于对锁定构件30a，30b的阻挡(由于对称布置，锁定构件30b也放置在保持器的相应止动构件上)，当连接器外壳10移入配合位置时，锁定构件30a，30b将偏压弹簧40。在图7所示的位置，弹簧40的致动臂41a，41b因此位于高度拉伸下并且在基本上与图3和图4所示的相同的位置。然而，由于锁定构件30a，30b仍牢固地放置在止动构件51上，弹簧40仍不能将锁定构件30a，30b移入如图1、图2和图8所示的锁定位置。
这通过设置在连接器外壳10中的倾斜的释放表面17完成。该倾斜的偏移表面17在配合过程的结尾与致动臂31a的第二致动表面33a形成接触。相应的表面在致动臂31b上具有相同的作用。当这发生时，倾斜的偏移表面17将锁定构件30a的致动臂31a向外推，即远离插入式部分13。本领域技术人员知晓，第一致动表面32a因而从止动构件51升起，锁定构件30a，30b被释放，并且拉伸弹簧40将自动把锁定构件30a，30b移入如图1、图2和图8所示的锁定位置。本领域技术人员知晓，锁定构件30a，30b仅在连接器外壳10的锁臂20a，20b可以卡入相应配对连接器的闭锁凹槽55之后被释放(即位于锁定位置)。
可以进一步从图8看出，锁定构件30a的致动臂31a是如何布置在锁臂20a和保持器50的部分之间，相应地在插入式部分13之间。在如图8所示的位置，不可能将锁臂20a向里、即向着插入式部分13移动，从而不可能将锁臂20a弯曲以脱离与闭锁凹槽55的锁定接合。这同样适用于未示出的锁臂20b和锁定构件30b。仅在操作者通过逆着配合方向以及弹簧40的偏压力拉动二级锁定装置30来手动释放二级锁定装置30(即两个锁定构件30a，30b)之后，才可能将两个连接器脱离配合。
附图标记18代表设置在插入式部分13中的电气凹入端子。以两个分开的锁定构件的形式提供锁定装置，该发明构思使得能够对配合进行牢固和可靠的二级锁定，即使一级锁定装置仅被部分锁定。本领域技术人员因而知晓，所示实施方式的弹簧40仅是一个有利的特征，而不是发明构思所必需的。
Claims (19)
1.一种连接器组件，该连接器组件包括：
连接器外壳(10)，该连接器外壳包括插入式部分(13)以及布置在所述插入式部分(13)的相对两侧的两个一级锁臂(20a，20b)；以及
二级锁定装置(30)，该二级锁定装置被分派至所述连接器外壳(10)并且布置成能够相对于所述连接器外壳(10)从打开位置移动到锁定位置，所述二级锁定装置(30)包括阻挡部分，所述阻挡部分适于在所述二级锁定装置(30)位于所述锁定位置时阻挡所述一级锁臂(20a，20b)的释放运动，
其特征在于：
所述二级锁定装置(30)包括两个分开的锁定构件(30a，30b)；
所述两个分开的锁定构件(30a，30b)中的每一个锁定构件被分派至所述一级锁臂(20a；20b)中的一个一级锁臂来阻挡分派的所述一级锁臂(20a；20b)的释放运动；以及
所述两个分开的锁定构件(30a，30b)中的每一个锁定构件适于能够独立地在所述打开位置和所述锁定位置之间移动，
该连接器组件进一步包括至少一个弹簧(40)，该至少一个弹簧操作连接至所述锁定构件(30a，30b)中的至少一个锁定构件，从而在所述连接器外壳(10)与相应配对连接器完全配合时将所述锁定构件(30a；30b)偏压入所述锁定位置。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述至少一个弹簧(40)布置在所述连接器外壳(10)中，以使得当所述连接器外壳(10)与所述相应配对连接器配合时，每个弹簧(40)自动地将由该弹簧操作连接的所述锁定构件(30a，30b)移动入所述锁定位置。
3.根据权利要求1或2所述的连接器组件，其特征在于：所述至少一个弹簧(40)包括两个致动臂(41a，41b)，每个致动臂操作连接至所述两个锁定构件(30a；30b)中相应的一个锁定构件，用于将所述锁定构件(30a；30b)偏压入所述锁定位置。
4.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述至少一个弹簧(40)包括在垂直于配合方向的方向上安装的两个致动臂(41a；41b)，所述两个致动臂(41a；41b)在一端被固定至所述连接器外壳(10)，并且每个致动臂用另一端操作连接至一个锁定构件(30a；30b)，用于将该锁定构件(30a；30b)偏压入所述锁定位置。
5.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述至少一个弹簧(40)布置成在所述锁定构件(30a，30b)位于所述打开位置时，所述至少一个弹簧(40)被拉伸，并且在所述锁定构件(30a，30b)位于所述锁定位置时，所述至少一个弹簧(40)被预加载。
6.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：每个锁定构件(30a，30b)包括第一致动表面(32a)，所述第一致动表面(32a)适于被配对连接器的止动构件(51)接合，从而防止所述锁定构件(30a，30b)在所述连接器外壳(10)与相应配对连接器配合时在配合方向上移动。
7.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：当所述连接器外壳(10)与相应配对连接器配合时，所述连接器外壳(10)的所述两个一级锁臂(20a，20b)与所述相应配对连接器的闭锁凹槽(55)接合。
8.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：每个锁定构件(30a，30b)包括致动臂(31a；31b)，每个锁定构件的所述致动臂(31a；31b)适于在所述连接器外壳(10)与相应配对连接器配合时以及在所述锁定构件(30a；30b)位于所述锁定位置时锁至所述相应配对连接器。
9.根据权利要求8所述的连接器组件，其特征在于：每个锁定构件(30a，30b)包括第二致动表面(33a)，其中，所述第二致动表面(33a)适于与所述连接器外壳(10)的倾斜偏移表面(17)接合，从而在所述连接器外壳(10)与所述相应配对连接器配合时，每个锁定构件(30a，30b)的所述致动臂(31a；31b)被偏移。
10.根据权利要求8所述的连接器组件，其特征在于：所述锁定构件(30a，30b)的所述致动臂设有致动释放手柄，以允许对所述锁定构件(30a，30b)的所述致动臂(31a；31b)进行手动解锁。
11.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述连接器外壳(10)包括至少一个短路元件，所述至少一个短路元件适于当所述连接器外壳与相应配对连接器配合时被致动，以闭合或断开电路来允许监测配合过程。
12.根据权利要求8所述的连接器组件，其特征在于：所述锁定构件(30a，30b)的所述致动臂(31a，31b)一体地形成有所述阻挡部分。
13.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：在连接器与配对连接器完全配合的状态下，每个锁定构件(30a；30b)的保持力大于78N。
14.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述连接器组件进一步包括相应配对连接器。
15.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：所述连接器组件用于安全气囊约束系统。
16.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：该至少一个弹簧操作连接至所述锁定构件(30a，30b)中的两个锁定构件。
17.根据权利要求13所述的连接器组件，其特征在于：所述保持力大于100N。
18.根据权利要求13所述的连接器组件，其特征在于：所述保持力大于135N。
19.根据权利要求14所述的连接器组件，其特征在于：所述相应配对连接器为安全气囊点火管插座，并且所述连接器外壳(10)为安全气囊点火管连接器外壳。
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