CN109196731B - 具有连接器位置保证的连接器系统 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(1104)包括外壳(1100)和连接器位置保证(CPA)元件(1118)。所述外壳在空腔(1106)中接收配合连接器。所述CPA元件可在伸展位置和插入位置之间移动。所述CPA元件包括梁(1194)，随着所述配合连接器装载到所述空腔(1106)中，所述梁通过所述配合连接器从阻挡位置偏转到余隙位置。当所述CPA元件的梁处于所述阻挡位置时，所述CPA元件从所述伸展位置到所述插入位置的移动被邻接所述梁的所述外壳的凸起(1232)机械地阻挡。当所述CPA元件梁通过所述配合连接器移动到所述余隙位置时，所述梁越过所述凸起(1232)，以允许所述CPA元件(1118)从所述伸展位置移动到所述插入位置。

Description

具有连接器位置保证的连接器系统
技术领域
本文的主题总体上涉及连接器系统，更具体地，涉及提供连接器位置保证的连接器系统。在一些连接器系统中，当使第一连接器与第二连接器配合以将第一连接器和第二连接器固定在一起时，使用联接机构。第一连接器和第二连接器固定在一起，以确保连接器系统可以承受倾向于将连接器拉开并且断开在彼此配合时在连接器之间形成的导电通路的力。在一些实施例中，联接机构由一个连接器上的闩锁限定，当两个连接器完全配合时，该闩锁接合配合连接器的掣扣部。
背景技术
连接器系统的一个问题是连接器可能无意地解联或解配，由于断开连接器之间的导电信号路径而导致操作错误。由于例如连接器在组装期间未实现完全配合连接，使得一个连接器的闩锁不正确地接合另一个连接器的掣扣部，连接器可能变为解配。连接器意外解配的另一个可能原因是在两个连接器已经完全配合后，闩锁从掣扣部释放，这使得连接器解配。由于从外部物体施加在闩锁上的力，闩锁可能从掣扣部释放。
连接器系统可用于复杂的制造产品，例如汽车。如果连接器系统中的两个连接器在组装汽车期间或之后彼此解配，则由导电通路中断引起的错误可能难以发现和/或补救。例如，可能难以识别和接近汽车中包括多个连接的两个连接器之间的故障连接。
由于诸如小尺寸和屏蔽导体的物理特性，工人(或甚至机器)可能难以准确地识别两个配合连接器是否在组装设施处完全配合在一起。例如，两个未彼此完全配合的连接器可能距离连接器的完全配合位置小于一毫米(或几毫米)，这对于工人和/或机器来说可能难以识别。仍然需要一种连接器系统，其确保两个连接器彼此完全配合且不会无意地彼此解配，以避免由连接器限定的导电通路中的断开引起的错误。
发明内容
解决方案由本文所公开的电连接器提供，其包括外壳和连接器位置保证(CPA)元件。所述外壳具有前端并在所述前端处限定空腔，所述空腔配置为在其中接收配合连接器。所述外壳包括限定硬止动(hard stop)表面的第一凸起。所述CPA元件安装在所述外壳上，且可相对于所述外壳在伸展位置和插入位置之间移动。当处于所述插入位置时，所述CPA元件比当所述CPA元件处于所述伸展位置时设置得更加靠近所述外壳的前端。所述CPA元件包括基部和从所述基部朝向所述外壳的前端延伸的第一梁。所述第一梁配置为由所述配合连接器接合，且随着所述配合连接器装载到所述空腔中，从阻挡位置偏转到余隙位置。当所述CPA元件的第一梁处于所述阻挡位置时，所述CPA元件从所述伸展位置到所述插入位置的移动由邻接所述CPA元件的第一梁的所述第一凸起的硬止动表面机械地阻挡。当所述CPA元件的第一梁通过所述配合连接器移动到所述余隙位置时，所述第一梁越过所述第一凸起的硬止动表面，以允许所述CPA元件从所述伸展位置移动到所述插入位置。
附图说明
现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：
图1是根据实施例形成的连接器系统的透视图。
图2是根据实施例的连接器系统的母连接器的局部分解图。
图3是根据实施例的母连接器的CPA元件的底部透视图。
图4是根据实施例的处于组装状态的母连接器的顶部透视图。
图5是图4中所示的母连接器的一部分的特写透视图。
图6是当CPA元件处于伸展位置时，沿着图2所示的线1-1截取的母连接器的组装的外壳组件的截面图。
图7是根据实施例的公连接器和母连接器的处于完全配合状态的连接器系统的一部分的透视图。
图8是CPA元件处于插入位置的情况下的公连接器和母连接器的处于完全配合状态的连接器系统的一部分的透视图。
图9是CPA元件处于插入位置的情况下的母连接器的外壳组件的一部分的截面图。
图10是根据实施例形成的连接器系统的透视图。
图11是根据实施例的连接器系统的电连接器的局部分解图。
图12是根据实施例的处于组装状态的电连接器的顶部透视部分剖视图。
图13是电连接器的一部分的正视图。
图14是连接器系统的透视局部剖视图。
图15是处于完全配合状态的连接器系统的一部分的放大局部剖视图。
图16是处于完全配合状态的连接器系统的透视图，示出了处于伸展位置的CPA元件。
图17是处于完全配合状态的连接器系统的一部分的侧视图，示出了处于伸展位置的CPA元件。
图18是处于完全配合状态的连接器系统的透视图，示出了处于插入位置的CPA元件。
图19是处于完全配合状态的连接器系统的一部分的侧视图，示出了处于插入位置的CPA元件。
图20A-20F示出了根据示例性实施例的将CPA元件从伸展位置移动到插入位置的插入序列。
具体实施方式
本文所述的一个或多个实施例提供了一种连接器系统，其具有包括连接器位置保证(CPA)杆的电连接器。CPA元件可在伸展位置和插入位置之间移动。例如，CPA元件可以在伸展位置和插入位置之间来回移动。在插入位置，CPA元件可以比CPA元件处于伸展位置时更接近电连接器的前配合端。在本文所述的实施例中，CPA元件配置成仅响应于配合电连接器相对于电连接器的外壳获得完全配合位置而仅可从伸展位置移动到插入位置。因此，限制CPA元件移动到插入位置，直到配合电连接器与电连接器完全配合。一旦配合连接器相对于电连接器的外壳处于完全配合位置，CPA元件就不受限制或允许移动到插入位置。CPA元件可以由人工操作员或机器人机器移动，该机器人机器在朝向插入位置的方向上推动或拉动CPA元件。CPA元件是一种连接器位置保证机构，用于通过向组装连接器系统的操作员或机器人机器提供感官(例如，触觉、视觉、听觉等)反馈来验证电连接器完全彼此配合。因此，当配合连接器被装载到电连接器的外壳之后，当操作员看到、感觉到和/或听到CPA元件移动到插入位置时，向提供操作员配合连接器相对于电连接器完全装载的确保。
在实施例中，CPA元件还提供次级锁定机构，其支持将配合连接器联接到电连接器的联接机构。例如，电连接器可以包括围绕支轴旋转的联接杆。联接杆包括在支轴的一侧上的闩锁表面，其配置为在配合连接器完全装载时接合配合连接器的掣扣部(catch)，以将连接器保持在配合和/或联接状态。当CPA元件移动到插入位置时(这仅在连接器配合时发生)，CPA元件的定位可以限制和/或防止联接杆的将使闩锁表面移动脱离与配合连接器的掣扣部的接合的枢转。因此，当CPA元件处于插入位置时，CPA元件支持联接机构，防止或至少禁止配合连接器与电连接器解配或解联的能力。在实施例中，CPA元件配置为从插入位置移动到伸展位置，以允许联接杆与配合连接器的掣扣部分分离，以解配连接器。
图1是根据实施例形成的连接器系统100的透视图。连接器系统100包括第一电连接器102和第二电连接器104。在所示的实施例中，第一电连接器102是公连接器，且第二电连接器104是母连接器，使得在配合操作期间，第一电连接器102的一部分接收在第二电连接器104的空腔106内。更具体地，第一连接器102的公外壳108的一部分(例如，鼻锥，nosecone)接收在由第二连接器104的母外壳110限定的空腔106内。尽管在图1中示出为未配合，但第一连接器102和第二连接器104准备沿着配合轴线112配合。如本文所使用的，第一电连接器102被称为公连接器102或配合连接器102，并且第二电连接器104被称为母连接器104或简称为连接器104。
连接器系统100可用于各种产业的许多应用中，例如汽车产业、家用电器、航空产业等，以电联接两个或更多个装置和/或电气部件。例如，在汽车产业中，电连接器102、104可以用于射频通信，例如将天线电连接到控制器和/或处理装置。
公连接器102和母连接器104各自电连接到不同的电气部件并在对应的电气部件之间提供导电通路。在所示的实施例中，公连接器102和母连接器104电连接到对应的导电电缆或导线114、116，例如同轴电缆。在替代实施例中，公连接器102和/或母连接器104可以安装(例如，边缘安装)到对应的电路板。电缆114电端接(例如，压接、焊接等)到公连接器102的电触头(未示出)。电缆116电连端到母连接器104的电触头(例如，中心触头150和外部触头152)。当连接器102、104配合时，公连接器102的电触头接合母连接器104的电触头150、152。传送电力、控制消息、数据等的各种电信号可以在电缆114和电缆116之间通过连接器102、104传输。
在所示的实施例中，公连接器102和母连接器104都具有直线形状。例如，公连接器102所沿之装载到空腔106中的配合轴线112大致平行于离开公连接器102的电缆114和离开母连接器104的电缆116的取向。在替代实施例中，公连接器102和/或母连接器104可具有直角或其他角度形状。
母连接器104的母外壳110在前端128和后端130之间延伸。前端128是面向公连接器102的配合端。空腔106在前端128和后端130之间至少部分地延伸穿过母外壳110。空腔106在前端128处敞开。母连接器104包括安装在母外壳110上的CPA元件118。CPA元件118径向地设置在空腔106的外部，而不是位于空腔106内或与空腔106成直线。在母连接器104的所示取向中，CPA元件118设置在空腔106上方。CPA元件118可相对于母外壳110在伸展位置和插入位置之间移动。CPA元件118处于图1中的伸展位置。CPA元件118配置为在伸展位置和插入位置之间的致动路径中线性移动。实施例中的CPA元件118的致动路径平行于配合轴线112。在插入位置中，CPA元件118比当CPA元件118处于伸展位置时更接近母外壳110的前端128。CPA元件118提供连接器位置保证，其指示公连接器102和母连接器104是否正确地彼此配合，因为CPA元件118配置为当公连接器102相对于母连接器104处于(或基本上接近)完全配合位置时，仅可以从伸展位置移动到插入位置。如本文所用的，公连接器102的完全配合位置指的是正确的配合位置，在该配合位置中，公连接器102正确地电连接到母连接器104，并且连接机构被锁定，以便将公连接器102和母连接器102保持在联接状态。因此，如果公连接器102没有完全装载在母连接器104的空腔106内，则CPA元件118被阻止从伸展位置移动到插入位置。
母外壳110包括联接杆120。联接杆120安装到外壳110，并且可相对于外壳110围绕支轴136枢转。联接杆120限定母连接器104的联接机构，用于将母连接器104选择性地锁定到公连接器102。例如，联接杆120包括闩锁表面121，该闩锁表面121配置为接合公连接器102的掣扣部122，以将母外壳110固定到公外壳108。闩锁表面121和掣扣部122之间的接合被设计成吸收和承受将连接器102、104拉开的附带于正常使用的力。联接杆120配置为相对于空腔106径向向外枢转。当公连接器102被装载到空腔106中时，联接杆120可以响应于与公外壳108的接合而枢转，这将联接杆120的第一端154提升为靠近闩锁表面121。附加地或替代地，联接杆120可以由于联接杆120的按钮段145的按压而枢转，如下面更详细地描述的。按钮段145靠近联接杆120的相反的第二端156设置，并且支轴136设置在闩锁表面121和按钮段145之间。
公外壳108在配合端132和后端134之间延伸。公外壳108装载在空腔106中，使得配合端132接收在空腔106中，而后端134不进入空腔106。在所示的实施例中，阳外壳108包括鼻锥109，鼻锥109具有大致圆柱形的形状。鼻锥109包括从鼻锥109的外表面126突出的凸部124。凸部124配置为接合联接杆120。凸部124限定掣扣部122。掣扣部122是凸部124的后表面，其面向外壳108的后端134。当公连接器102被装载，凸部124可以使联接杆120枢转。例如，凸部124的顶侧138可以限定斜坡140，随着公连接器102沿着配合轴线112朝向完全装载位置移动，斜坡140接合并逐渐增加联接杆120的枢转。在完全装载位置，凸部124的掣扣部122与母外壳110的闩锁表面121接合，以将公连接器102固定到母连接器104。鼻锥109可以可选地包括从外表面126突出的至少一个键控脊142。每个键控脊142配置为接收在沿着空腔106的周边的对应的键槽144中，以确保鼻锥109在配合期间与母外壳110正确地对齐。
可选地，连接器系统100中的公连接器102和母连接器104可以是标准化连接器，例如FAKRA标准化连接器。FAKRA是德国标准化研究院的汽车标准委员会，代表了汽车领域的国际标准化利益。FAKRA标准提供了基于键控和颜色编码的系统，用于正确的连接器连附接。例如，公外壳108的键控脊142和母外壳110上的键槽144可以是根据所需的FAKRA规范所设计的标准，用于限制连接器102、104中的每一个与一个或多个特定的配合连接器的配合能力。
图2是根据实施例的母连接器104的局部分解图。母连接器104包括外壳组件146和触头组件148。在所示的实施例中，外壳组件146是分解的，且触头组件148是完整的。外壳组件146包括母外壳110、CPA元件118和固定夹162。固定夹162是可选的。在所示的实施例中，外壳110是单个整体部件。在替代实施例中，外壳110可以是多个分立构件的组件，例如包括联接杆120的上外壳构件和限定空腔106的下外壳构件。
触头组件148可以是同轴触头组件，包括中心触头150、围绕中心触头150的电介质151，以及围绕电介质151的外部触头152。电介质151在中心触头和外触头152之间提供电绝缘。触头组件148通过套圈158端接到电缆116，套圈158压接在电缆116的外护套160周围。套圈158还可以压接在电缆116的电缆编织物161周围。触头组件148还包括围绕外部触头152的空腔插入件164。空腔插入件164由电介质材料构成，以为外部接触头152提供电绝缘。空腔插入件164还配置为与空腔106内部的外壳110接口连接，以将触头组件148相对于外壳110固定就位。
连接器104是通过将接触组件148通过后端130插入母外壳110的空腔106中来组装的。触头组件148的触头段167相对于电缆116从空腔插入件164延伸到接触组件148的远端166。触头段167包括中心触头150、电介质151和外部触头152的段，这些配置为接合公连接器102(如图1所示)的对应的部件，以当公连接器102完全装载到空腔106中时电连接连接器102、104。
可选的固定夹162可以通过外壳110的侧开口171插入母外壳110中。固定夹162配置为在触头组件148之后装载到外壳110中，以便将触头组件148固定到外壳110。例如，固定夹162的腿168可以接合空腔插入件164的一个或多个凸缘169，以将触头组件148的轴向位置固定在空腔106内。
外壳110和CPA元件118的组成和细节在下面单独描述。将参考后续附图解释部件的互操作性。在实施例中，外壳110和CPA元件118由一种或多种电介质材料构成，例如塑料。外壳110和CPA元件118是电绝缘的。外壳110和CPA元件118的一种或多种电介质材料不需要相同。外壳110和CPA元件118可以经由模制工艺形成，例如注射模制。在替代实施例中，外壳110和/或CPA元件118可至少部分地由导电金属材料形成。
母外壳110包括联接杆120和限定空腔106的本体178。本体178包括底壁170、第一侧壁172和相反的第二侧壁174。外壳110的与底壁170相反的顶端176至少部分地敞开。如本文所使用的，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“第一”和“第二”的相对或空间术语仅用于区分母连接器104的参考元件，且不需要相对于重力方向和/或相对于母连接器104的周围环境(包括公连接器102，如图1所示)的特定位置或取向。底壁170、第一侧壁172和第二侧壁174都限定空腔106的相应部分。外壳110的本体178还包括平台180，其至少部分地限定空腔106。平台180设置在空腔106和外壳110的顶端176之间。平台180包括顶侧184和底侧186。顶侧184面向外壳110的顶端176，底侧186限定空腔106的一部分。平台180在所示的实施例中限定通道182，该通道182在顶侧184和底侧186之间延伸穿过平台180。通道182从外壳110的前端128纵向向后延伸。通道182配置为当公外壳108进入空腔106时在其中容纳公外壳108(图1)的凸部124(如图1所示)。
联接杆120设置在平台180和外壳110的顶端176之间。联接杆120经由支轴136安装到外壳110。在所示的实施例中，支轴136是圆柱形杆，但在其他实施例中，支轴136可以具有其他形状。支轴136在外壳110的侧壁172、174之间延伸并安装到外壳110的侧壁172、174。支轴136在平台180和外壳110的顶端176之间的与平台180的间隔开的位置处安装到侧壁172、174。可选地，支轴136可包括从联接杆120延伸到第一侧壁172的第一杆和从联接杆120延伸到第二侧壁174的第二杆，而不是在侧壁172、174之间完全延伸的单个杆。在实施例中，联接杆120与平台180间隔开并且不与平台180接合。联接杆120在前端128和后端130之间沿外壳110延伸一段长度。例如，联接杆120的第一端154靠近前端128，且联接杆120的第二端156靠近后端130。
联接杆120具有顶侧202和相反的底侧204。底侧204面向空腔106。联接杆120可选地限定指示器窗口188，该指示器窗口188在顶侧202和底侧204之间延伸穿过联接杆120。指示器窗口188可用于确定CPA元件118是否处于插入位置。例如，当CPA元件118处于插入位置时，CPA元件118可以通过指示器窗口188可见，但是当CPA元件118处于伸展位置或处于伸展位置和插入位置之间的中间位置时，CPA元件118不能通过窗口188可见。
CPA元件118包括基部190和从基部190延伸的第一梁192和第二梁194。尽管在所示的实施例中示出了两个梁192、194，但是在其他实施例中，CPA元件118可以仅包括一个梁或多于两个梁。基部190包括凸起部分210，其可具有一个或多个阶梯表面。凸起部分210可以包括球形的，旋钮状的接触部分211，其为操作者提供抓握或以其他方式接合CPA元件118的接触位置，以便在伸展位置和插入位置之间移动CPA元件118。基部190在所示的实施例中还包括中间部分212，其在凸起部分210和梁192、194之间延伸，使得梁192、194从中间部分212延伸。中间部分212相对于凸起部分210具有减小的高度。可选地，中间部分212的至少大部分是平面的。
第一梁192和第二梁194彼此平行地延伸并且在与基部190相同的总体方向上延伸。梁192、194彼此间隔开以在它们之间限定横向间隙196。梁192、194具有彼此镜像的相同或至少相似的形状。例如，梁192、194各自包括臂198，臂198从基部190延伸到相应的梁192、194的远端200。臂198可以是平面的。例如，每个臂可包括两个相反的平面宽侧面和两个在宽侧面之间延伸的边缘侧面。梁192、194配置为沿着平行于平面宽侧面的平面偏转。在实施例中，两个梁192、194的至少一部分朝向另一个梁192、194延伸。例如，在所示的实施例中，每个梁192、194包括从相应的臂198的内边缘侧208突出的指204。梁192、194的指206可以位于远端200附近。指206可以是各种尺寸和/或形状的凸起。例如，指206可以是具有弯曲或线性表面的凸块、倒钩、唇缘、壁架、棘爪等。第一梁192的指206跨越间隙196朝向第二梁194的指206延伸。由此，第一梁192和第二梁194之间的间隙196的宽度在指206之间相对于臂198之间的间隙196的宽度在与指206间隔开的位置处减小。
在实施例中，CPA元件118还包括侧面保持闩锁214。侧面保持闩锁214是悬臂式的，并且从基部190的中间部分212横向向外延伸。一个侧面保持闩锁214从CPA元件118的左侧216延伸，而另一个侧面保持闩锁214从CPA元件118的相反的右侧218延伸。保持闩锁214配置为接合母外壳110以将CPA元件118保持在外壳110上。
图3是根据实施例的CPA元件118的底部透视图。CPA元件118沿其底侧220基本上是平面的。例如，CPA元件118可以配置成沿着伸展位置和插入位置之间的致动路径接合并沿着平台180(图2)的顶侧184(在图2中示出)滑动。在一个实施例中，第一梁192和第二梁194各自限定了槽222，槽222沿着相应的梁192、194的长度从远端200朝向基部190延伸。槽222沿底侧220敞开，但是从CPA元件118的相反的顶侧224封闭。替代地，槽222可以沿着顶侧224和底侧220两者敞开。远端200限定到相应的槽222的开口226。如下所述，槽222各自配置为在CPA元件118从伸展位置移动到插入位置时在其中接收母外壳110(图1)的对应凸起232(在图4中示出)。在替代实施例中，梁192、194中仅一个包括槽222。在另一替代实施例中，梁192、194都不限定槽222。
图4是根据实施例的处于组装状态的母连接器104的顶部透视图。触头组件148装载在外壳组件146的空腔106内。在图4中，母外壳110沿图2中所示的线1-1和2-2剖切。CPA元件118和固定夹162都安装到外壳110。母连接器104相对于垂直或俯仰轴线191、横向轴线193和配合轴线112取向。轴线191、193、112互相垂直。尽管俯仰轴线191看似大致平行于重力延伸，但应理解的是，轴线191、193、112不需要相对于重力具有任何特定的取向。
在所示的实施例中，CPA元件118位于伸展位置。CPA元件118配置为响应于公连接器102(如图1所示)完全装载到母外壳110的空腔106中，相对于外壳110移动到插入位置(如图8和图9所示)。CPA元件118沿着平行于配合轴线112的致动路径线性移动。当处于插入位置时，CPA元件118比当CPA元件118处于伸展位置时设置得更加靠近外壳110的前端128。例如，在伸展位置，基部190的接触部分211可以至少部分地延伸超出外壳110的后端130，但是当CPA元件118处于插入位置时，接触部分211可选地不延伸超出后端130。第一梁192和第二梁194从基部190朝向前端128延伸。在所示的实施例中，第一梁192基本上由联接杆120覆盖，使得第一梁192的指206是第一梁192的唯一可见部件。
在实施例中，CPA元件118设置在联接杆120和平台180之间。例如，CPA元件118的底侧220(在图3中示出)接合平台180的顶侧184，并且沿着致动路径沿顶侧184滑动。CPA元件118的梁192、194可以在CPA元件118的伸展位置和插入位置处接合顶侧184。第一梁192在通道182的一侧沿着顶侧184延伸(例如，到左侧)，且第二梁194在通道182的相反侧沿着顶侧184延伸(例如，到右侧)。
梁192、194可在梁192、194的阻挡位置和梁192、194的余隙位置之间偏转。例如，当CPA元件118处于伸展位置并且梁192、194处于阻挡位置时，梁192、194中的一个或两个配置为邻接从外壳110延伸的对应的凸起232。凸起232机械地阻挡CPA元件118从伸展位置移动到插入位置。因此，凸起232在对应的梁192、194的路径中。凸起232固定到外壳110。当CPA元件118处于伸展位置时，凸起232可以邻接对应的梁192、194，或者当尝试将CPA元件118移动到插入位置时(当公连接器102未完全与母连接器104配合时)，凸起232可以至少与对应的梁192、194略微间隔开，使得凸起232仅与梁192、194接触。
图5是图4中所示的母连接器104的一部分的特写透视图。在实施例中，凸起232从平台180的顶侧184延伸。替代地，凸起232可以从联接杆120的底侧204延伸，从外壳110的侧壁172、174中的一个延伸，等等。在所示的实施例中，凸起232是从顶侧184垂直(沿着俯仰轴线191)延伸的柱。柱232可以是圆柱形的，限定弯曲的硬止动表面230，其配置为邻接(例如，直接接触)对应的梁192、194。在其他实施例中，凸起232可具有其他形状和尺寸，例如长方体、倒钩、凸块等，其包括硬止动表面，当梁192、194处于阻挡位置时，该硬止动表面阻挡CPA元件118移动到插入位置。在所示的实施例中，仅一个凸起232是可见的。凸起232设置在平台180的右段234上，该右段23在通道182与外壳110的第一侧壁172之间。凸起232配置为邻接第二梁194。可选地，外壳110还可以包括第二凸起232B(如图6所示)，其设置在通道182和第二侧壁174之间的平台180的左段236上。第二凸起232B配置为邻接第一梁192。第二凸起232B可以与邻接第二梁194的第一凸起232A相同或至少类似。
在实施例中，梁194的远端200配置为邻接从右段234延伸的凸起232。例如，当梁194处于阻挡位置时，邻近开口226的远端200的一部分接合凸起232。因此，当梁194处于阻挡位置时，至梁194的槽222(如图3中所示)的开口226不与凸起232对齐。在替代实施例中，梁194与凸起232接合的部分可以与远端200间隔开。
在实施例中，梁192、194配置为当公连接器102装载到空腔106中时由公连接器102(如图1所示)接合。公连接器102将梁192、194从阻挡位置偏转到余隙位置。在实施例中，梁192、194可以在阻挡位置处于静止或未偏置状态，并且公连接器102迫使梁192、194处于偏置的缺陷(偏转)状态以到达余隙位置。在余隙位置中，梁192、194越过(多个)凸起232的(多个)硬止动表面230，这允许CPA元件118从伸展位置移动到插入位置。公连接器102响应于公连接器102相对于母连接器104到达完全配合位置而将梁192、194偏转到余隙位置。梁192、194不达到余隙位置，直到公连接器102完全配置至母连接器104，因此CPA元件118不能移动到插入位置，直到公连接器102和母连接器104完全配合。
在实施例中，CPA元件118的梁192、194配置为由公连接器102(图1)的凸部124(如图1所示)接合和偏转。凸部124凸出穿过平台180的通道182并至少部分地进入梁192、194之间的间隙196中。凸部124使梁192、194相对于通道182横向向外偏转，使得梁192、194彼此偏离。梁192、194可以配置成大致沿横向轴线193偏转(尽管认识到梁192、194的偏转将是弧形或弯曲的而不是线性的)。因此，当凸部124沿配合轴线112移动时，梁192、194大致横向于配合轴线112偏转。在所示的实施例中，梁192、194的臂198与通道182横向间隔开，并且指206从臂198延伸超出通道182的对应的左右边缘238、240与通道182对齐。因此，指206横向延伸为与通道182对齐。随着公连接器102接收在空腔106中，凸部124凸出穿过通道182并与梁192、194的指206接合，以使梁192、194从阻挡位置偏转到余隙位置。
图6是根据实施例的沿着图2所示的线1-1截取的组装的外壳组件146的截面图。CPA元件118处于图6中的伸展位置。图6示出了邻接第一梁192的远端200的第二凸起232B，以阻挡CPA元件118移动到插入位置。CPA元件118接合并沿着平台180的顶侧184滑动。如在所示的实施例中所示，联接杆120与平台180垂直间隔开并且不与平台180接合。CPA元件118设置在联接杆120和平台180之间。
闩锁表面121在支轴136和前端128之间设置在支轴136的一侧上。在实施例中，联接杆120的闩锁表面121是后向表面，其是通过联接杆120限定的孔242的前壁。联接杆120的按钮段145在支轴136和后端130之间设置在支轴136的相反侧上。按钮部分145配置为在朝向空腔106的方向244上被按压，以枢转联接杆120以使闩锁表面121在远离空腔106的方向246上抬起。例如，在所示的取向上，按钮段145在垂直向下的方向244上被按压，并且闩锁表面121在垂直向上的方向246上被抬起。联接杆120的枢转可用于选择性地释放公连接器102(图1)的掣扣部122(如图1所示)，从而允许公连接器102与母连接器104解配或断开连接。
在实施例中，基部190包括靠近接触部分211的座部分248。可选地，座部分248可以由接触部分211限定。座部分248垂直高于基部190的中间部分212。当CPA元件118处于如图所示的伸展位置时，基部190的座部分248设置在联接杆120的后方。联接杆120的按钮段145在基部190的中间部分212上方延伸，并且通过间隙250与中间部分212垂直间隔开。间隙250足够大以允许按钮段145在方向244上被按压足够的距离，以将闩锁表面121抬起到公连接器102(图1)的掣扣部122(图1)上方足够的距离。当CPA元件118在插入方向252上移动到插入位置时，基部190的座部分248在按钮段145下方延伸，如图9所示。座部分248很高，因此间隙250减小。按钮段145的下压使得杆120的底侧204与座部分248的顶表面254接合，这阻止联接杆120枢转到将闩锁表面121与掣扣部122断开所需的程度。因此，处于插入位置的CPA元件118配置为提供次级锁定，该次级锁定防止或至少禁止公连接器102和母连接器104彼此解联的能力，直到CPA元件118被移动到伸展位置。
图7是公连接器102和母连接器104的处于完全配合状态的连接器系统100的一部分的透视图。当公连接器102被装载到空腔106中时(如图1所示)，凸部124可以接合联接杆120的第一端154。例如，当斜坡140抬起第一端154时，凸部124的斜坡140与第一端154接合并迫使杆120围绕支轴136枢转。在到达完全配合位置时，杆120的闩锁表面121配置为接合凸部124的掣扣部122，以将公连接器102固定到母连接器104。
公连接器102沿配合轴线112的移动使凸部124至少部分地延伸到梁192、194之间的间隙196中。凸部124的前边缘256(如图1所示)接合梁192、194的指206，并迫使梁192、194向外偏转。例如，第二梁194在偏转方向258上向外偏转。梁194可以沿着臂198的长度和/或在臂198和基部190之间的交叉处偏转。在实施例中，梁194的指206具有引入斜坡表面260。凸部124的前边缘256接合并沿斜坡表面260滑动，以逐渐增加梁194的偏转量而不会发生短截线(stubbing)。梁192的指206可以与梁194的指206相同或至少类似地成形。一旦公连接器102处于完全配合位置，梁192、194就达到余隙位置。当凸部124通过掣扣部122和闩锁表面121之间的相互作用而保持就位时，凸部124将梁192、194保持在余隙位置中。
在余隙位置，梁192、194能够绕过对应的凸起232，因为凸部124将梁192、194保持在偏转状态。在实施例中，当梁194处于余隙位置时，梁194的远端200处的开口226与凸起232对齐。因此，当CPA元件118移动到插入位置时，梁194能够绕过凸起232，因为凸起232通过开口226被接收在梁194的槽222(如图3中所示)中。在替代实施例中，梁194可以成形为使得在余隙位置中的梁194与凸起232横向间隔开，而不是限定在其中接收凸起232的槽222。
在图7中，CPA元件118仍处于伸展位置，尽管CPA元件118未被阻挡移动到插入位置。在伸展位置中，当从联接杆120的顶侧202上方观察时，CPA元件118通过指示器窗口188不可见。例如，尽管联接杆120在图7中以截面图示出，但是从顶侧202上方观察指示器窗口188的人将看到梁192、194之间的平台180的一部分，并且将不能通过窗口188看到CPA元件118。
图8是CPA元件118处于插入位置的情况下的公连接器102和母连接器104的处于完全配合状态的连接器系统100的一部分的透视图。在公连接器102完全与母连接器104配合后，CPA元件118能够移动到插入位置，并且梁192、194被偏转到余隙位置，如参考图7所述。当CPA元件118由操作人员或机器人在插入方向252上相对于母外壳110和凸部124移动时，梁194的指206接合并沿着凸部124的侧壁262滑动。梁194保持在偏转状态，因此梁194由于梁194中的弹性偏置而对凸部124施加力。
在实施例中，指206包括在斜坡表面260后方的钩表面264。随着CPA元件118接近插入位置，钩表面264可以接合凸部124的后边缘266。例如，当指206的顶点268延伸超出后边缘266时，梁194的偏置迫使梁194弹性地返回到未偏转状态，使得梁194朝向另一个梁192移动(并且反之亦然)。顶点268设置在斜坡表面260和钩表面264之间。钩表面264接合凸部124的后边缘266，以提供CPA元件118已到达插入位置的感官指示。例如，钩表面264和后边缘266之间的接合可以提供触觉或听觉指示。钩表面264可以提供软止动，其限制CPA元件118在延伸方向270上从插入位置朝向伸展位置无意的滑动。钩表面264可选地还可以向后推动凸部124，以将公连接器102保持在完全配合位置和/或将公连接器102从基本上完全配合位置拉到绝对完全配合位置。
如图8所示，当CPA元件118处于插入位置时，CPA元件118通过联接杆120的指示器窗口188可见。例如，基部190的一部分通过指示器窗口188可见。CPA元件118可以具有不同的或可识别的颜色或图案，使得操作人员或机器人能够将窗口188中的CPA元件118与外壳110的平台180区分开(当CPA元件118是在伸展位置时，通过窗口188可见)。
图9是CPA元件118处于插入位置的情况下的母连接器104(如图1中所示)的外壳组件146的一部分的截面图。在插入位置中，基部190的座部分248在按钮段145下方延伸。座部分248的顶表面254配置为成接合杆120的底侧204，以机械地阻挡联接杆120枢转到将闩锁表面121(图7中所示)与掣扣部122(图7)断开所需的程度。因此，处于插入位置的CPA元件118配置为提供次级锁定，该次级锁定防止或至少禁止公连接器102和母连接器104彼此解联的能力，直到CPA元件118被移动回到伸展位置。
另外参考图8，为了随后将公连接器102与母连接器104断开，CPA元件118配置为通过以下方式在延伸方向270上移动，通过用足够的力来接合接触部分211的前壁272并在延伸方向270上推动或拉动CPA元件118的接触部分211，以克服由钩表面264与凸部124的后边缘266的相互作用所提供的软止动。
如图8所示，CPA元件118的侧面保持闩锁214在外壳110的侧窗口274内延伸。保持闩锁214的远侧自由端276配置为邻接侧窗口274的后壁278，以阻止CPA元件118在延伸方向270上被拉得太远，使得CPA元件118与外壳110解联。侧窗口274可选地包括第一棘爪280和第二棘爪282。闩锁214的自由端276包括凸块284，其配置为当CPA元件118处于伸展位置时接收在第一棘爪280中，且当CPA元件118处于插入位置时接收在第二棘爪282中。凸块284相对于棘爪280、282的移动可以为移动CPA元件118的操作员或机器人提供感觉反馈(例如，触觉、视觉、和/或听觉)。
图10是根据实施例形成的连接器系统1100的透视图。连接器系统1100包括第一电连接器1102和第二电连接器1104。在所示的实施例中，在配合操作期间，第一电连接器1102的一部分接收在第二电连接器1104的空腔1106内。更具体地，第一连接器1102的公外壳1108的一部分(例如，鼻锥)接收在由第二连接器1104的母外壳1110限定的空腔1106内。尽管在图10中示出为未配合，但第一连接器1102和第二连接器1104准备沿着配合轴线1112配合。
在所示的实施例中，公连接器1102和母连接器1104电连接到对应的导电电缆或导线1114、1116，例如同轴电缆。电缆1116电连端到母连接器1104的电触头(例如，中心触头1150和外部触头1152)。当连接器1102、1104配合时，公连接器1102的电触头接合母连接器1104的电触头1150、1152。
母连接器1104的母外壳1110在前端1128和后端1130之间延伸。前端1128是面向公连接器1102的配合端。空腔1106在前端1128和后端1130之间至少部分地延伸穿过母外壳1110。空腔1106在前端1128处敞开。母连接器1104包括安装在母外壳1110上的CPA元件1118。CPA元件1118设置在空腔1106的外部，而不是位于空腔1106内或与空腔106成直线。在母连接器1104的所示取向中，CPA元件1118设置在空腔1106上方。CPA元件1118可相对于母外壳1110在伸展位置和插入位置之间移动。CPA元件1118处于图10中的伸展位置。实施例中的CPA元件1118的致动路径平行于配合轴线1112。在插入位置中，CPA元件1118比当CPA元件1118处于伸展位置时更接近母外壳1110的前端1128。
母外壳1110包括联接杆或闩锁1120。闩锁1120安装到外壳1110，并且可相对于外壳1110围绕支轴1136枢转。闩锁1120限定母连接器1104的联接机构，用于将母连接器1104选择性地锁定到公连接器1102。例如，闩锁1120包括闩锁表面1121，该闩锁表面121配置为接合公连接器1102的掣扣部1122，以将母外壳1110固定到公外壳1108。闩锁1120配置为相对于空腔1106径向向外枢转。当公连接器1102被装载到空腔1106中时，闩锁1120可以响应于与公外壳1108的接合而枢转，这将闩锁1120的第一或闩锁端1154提升为靠近闩锁表面1121。附加地或替代地，闩锁1120可以由于闩锁1120的按钮段1145的按压而枢转。按钮段1145靠近闩锁1120的相反的第二端1156设置，并且支轴1136设置在闩锁表面1121和按钮段1145之间。
公外壳1108在配合端1132和后端1134之间延伸。公外壳1108装载在空腔1106中，使得配合端1132接收在空腔1106中，而后端1134不进入空腔1106。在所示的实施例中，阳外壳1108包括鼻锥1109，鼻锥109具有大致圆柱形的形状。鼻锥1109包括从鼻锥1109的外表面1126突出的凸部1124。凸部1124配置为接合闩锁1120。凸部1124限定掣扣部1122。掣扣部1122是凸部1124的后表面，其面向外壳1108的后端1134。当公连接器1102被装载，凸部1124可以使闩锁1120枢转。例如，凸部1124的顶侧1138可以限定斜坡1140，随着公连接器1102沿着配合轴线1112朝向完全装载位置移动，斜坡140接合并逐渐增加闩锁1120的枢转。在完全装载位置，凸部1124的掣扣部1122与母外壳1110的闩锁表面1121接合，以将公连接器1102固定到母连接器1104。鼻锥1109可以可选地包括从外表面1126突出的至少一个键控脊1142。每个键控脊1142配置为接收在沿着空腔1106的周边的对应的键槽1144中，以确保鼻锥1109在配合期间与母外壳1110正确地对齐。
图11是根据实施例的母连接器1104的局部分解图。母连接器1104包括外壳组件1146和触头组件1148。在所示的实施例中，外壳组件1146是分解的，且触头组件1148是完整的。外壳组件1146包括母外壳1110、CPA元件1118和固定夹1162。固定夹1162是可选的。在所示的实施例中，外壳1110是单个整体部件。在替代实施例中，外壳1110可以是多个分立构件的组件，例如包括闩锁1120的上外壳构件和限定空腔1106的下外壳构件。
触头组件1148可以是同轴触头组件，包括中心触头1150、围绕中心触头1150的电介质1151，以及围绕电介质1151的外部触头1152。触头组件1148通过套圈1158端接到电缆1116，套圈158压接在电缆1116的外护套1160周围。套圈1158还可以压接在电缆1116的电缆编织物1161周围。触头组件1148还包括围绕外部触头1152的空腔插入件1164。
母外壳1110包括闩锁1120和限定空腔1106的本体1178。本体1178包括底壁1170、第一侧壁1172和相反的第二侧壁1174。外壳1110的与底壁1170相反的上壁1176至少部分地敞开。底壁1170、第一侧壁1172和第二侧壁1174都限定空腔1106的相应部分。上壁1176限定平台1180，其至少部分地限定空腔1106。上壁1176限定了延伸穿过其中的通道1182。通道1182在外壳1110的前端1128处敞开，并且从前端1128纵向向后延伸。通道1182配置为接收公外壳1108(图10)的凸部1124(如图10中所示)。
CPA元件1118包括基部1190和从基部1190向前延伸的第一梁1192和第二梁1194。基部1190可以是大致平面的。尽管在所示的实施例中示出了两个梁1192、1194，但是在其他实施例中，CPA元件1118可以仅包括一个梁或多于两个梁。CPA元件1118在基部1190的后端处包括凸起部分1210。凸起部分1210用于在伸展位置和插入位置之间推动或拉动CPA元件1118。第一梁1192和第二梁1194大致彼此平行地延伸并且在与基部1190相同的总体方向上延伸。第一梁1192和第二梁1194可以彼此且与基部1190大致共面。梁1192、1194彼此间隔开以在它们之间限定横向间隙1196。梁1192、1194可以彼此类似，并且类似的部件可以用类似的附图标记标识。
第一梁1192和第二梁1194可以具有彼此镜像的相同或至少相似的形状。例如，梁1192、1194各自包括臂1198，臂198从基部1190延伸到相应的梁1192、1194的远端或前端1200。第一臂和第二臂1198可以是大致平面的。例如，每个臂1198可包括两个相反的平面宽侧面和两个在宽侧面之间延伸的边缘侧面。梁1192、1194配置为沿着平行于平面宽侧面的平面偏转。在示例性实施例中，远端1200可以是垂直壁，其在远端1200处限定邻接壁1202，用于阻挡CPA元件1118相对于外壳1110的向前移动，如下面进一步详细描述的。邻接壁1202可以是在臂1198的相反边缘侧和宽侧之间的实心壁，例如没有开口或槽。
在实施例中，两个梁1192、1194的至少一部分朝向另一个梁1192、1194延伸。例如，在所示的实施例中，每个梁1192、1194包括从相应的臂1198的内边缘向内突出的指1206。梁1192、1194的指1206可以位于远端1200附近。指1206可以是各种尺寸和/或形状的凸起。例如，指1206可以是具有弯曲或线性表面的凸块、倒钩、唇缘、壁架、棘爪等。在示例性实施例中，指1206在指1206的内边缘处具有面向间隙1196的末端1208。指1206可以是锥形的，其中末端1208比臂1198处的指206的根部或基部窄。第一梁1192的指1206跨越间隙1196朝向第二梁1194的指1206延伸。由此，第一梁1192和第二梁1194之间的间隙1196的宽度在指1206之间相对于臂1198之间的间隙1196的宽度在与指1206间隔开的位置处减小。
在实施例中，CPA元件1118还包括保持闩锁1214，其从基部1190悬臂伸出并在基部1190下方延伸。保持闩锁1214设置在基部1190的两侧。保持闩锁1214具有远端1216，其配置为接收在外壳1110的上壁1176中的凹槽或棘爪1218中。保持闩锁1214配置为在不同的伸展位置和插入位置处接收在不同的棘爪1218中。
在组装期间，触头组件1148被装载到空腔1106中，例如通过后端1130。将固定夹1162装载到外壳1110中以将触头组件1148保持在外壳1110中。CPA元件1118沿着平台1180联接到外壳1110的顶端，例如在闩锁1120下方。
图12是根据实施例的处于组装状态的母连接器1104的顶部透视部分剖视图。图13是母连接器1104的一部分的正视图。触头组件1148装载在外壳组件1146的空腔1106内。CPA元件1118和固定夹1162均安装到外壳1110。在所示的实施例中，CPA元件1118位于伸展位置。
CPA元件1118配置为响应于公连接器1102(如图10所示)完全装载到母外壳1110的空腔1106中，而相对于外壳1110移动到插入位置。CPA元件1118配置为沿着平行于配合轴线的致动路径线性地移动。第一梁1192和第二梁1194从基部1190的前端1123的前方朝向前端1128延伸。
在实施例中，CPA元件1118设置在闩锁1120和上壁1176之间。例如，CPA元件1118的底侧接合平台1180，并且沿着致动路径沿平台1180滑动。CPA元件1118的梁1192、1194可以在CPA元件1118的伸展位置和插入位置处接合平台1180。在示例性实施例中，梁1192、1194被预加载抵靠平台1180，以确保梁1192、1194保持向下压靠平台1180，例如当梁1192、1194被公连接器1102的凸部1124偏转时。在各种实施例中，梁1192、1194朝向彼此向内扭曲或旋转，以将梁1192、194预加载抵靠上壁1176。梁1192、1194的预加载产生内部偏置或预加载力以将梁1192、1194的末端1208保持向下。当凸部1124装载到梁1192、1194之间时，预加载力保持梁1192、1194抵靠凸部1124，例如当梁1192、1194被凸部偏转时抵抗从平台1180上抬起梁1192、1194。第一梁1192在通道1182的一侧沿着平台侧1180延伸(例如，到左侧)，且第二梁1194在通道1182的相反侧沿着平台1180延伸(例如，到右侧)。
梁1192、1194可在梁1192、1194的阻挡位置和梁1192、1194的余隙位置之间偏转。例如，当CPA元件1118处于伸展位置并且梁1192、1194处于阻挡位置时，梁1192、1194中的一个或两个配置为邻接从外壳1110的上壁1175延伸的对应的凸起或柱1232。梁1192、1194的前端1200处的邻接壁1202邻接抵靠柱1232的硬止动表面1230，例如由柱1232的后向表面所限定的。柱1232机械地阻挡CPA元件1118从伸展位置移动到插入位置。因此，柱1232在对应的梁1192、1194的路径中，并阻止CPA元件1118从伸展位置向前移动。梁1192、1194可从阻挡位置偏转到余隙位置，例如通过公连接器1102的凸部1124。在余隙位置，梁1192、1194能够越过并移动经过柱1232。
在阻挡位置，梁1192、1194的前端1200处的邻接壁1202(例如在指1206处)邻接抵靠柱1232，并且柱1232阻挡CPA元件1118向前移动。在实施例中，柱1232在通道1182的相反侧1234、1236上从平台1180向上延伸。在示例性实施例中，柱1232具有长方形和复杂的形状；然而，在替代实施例中，柱1232可以具有均匀的形状，例如圆柱形。每个柱1232具有前边缘1238、后边缘1240、内边缘1242和外边缘1244。后边缘1240限定硬止动表面1230。内边缘1242面向通道1182。外边缘1244大致背离通道1182。在所示的实施例中，前边缘1238和后边缘1240是弯曲的。内边缘1242大致是平面和垂直的，并且可以与通道1182对齐。外边缘1244可具有平面部分和中间部分，其过渡到前边缘1238和后边缘1240。可选地，边缘1238、1240、1242、1244成形为便于当CPA元件1118在延伸位置和安装位置之间转移时，指1206沿柱1232移动。例如，边缘1238、1240、1242、1244是弯曲的或成角度的，以当梁1192、1194被凸部1124向外推动时，便于末端1208沿柱1232的表面的转移的容易性，以在转移期间减少在梁1192、1194上施加过大的压力而引起的短截线或损坏。在具有其他表面或边缘的替代实施例中，柱1232可具有其他形状。例如，柱1232可具有其他形状和尺寸，例如长方体、倒钩、凸块等，其包括硬止动表面，当梁1192、1194处于阻挡位置时，该硬止动表面阻挡CPA元件1118移动到插入位置。
在实施例中，梁1192、1194配置为当公连接器1102装载到空腔1106中时由公连接器1102(如图10所示)接合。例如，凸部1124(如图10所示)配置为接合梁1192、1194的指1206，以使梁1192、1194偏转。公连接器1102将梁1192、1194从阻挡位置偏转到余隙位置。在实施例中，梁1192、1194可以在阻挡位置处于静止或未偏置状态，并且公连接器1102迫使梁1192、1194处于偏置的缺陷(偏转)状态以到达余隙位置。在余隙位置中，梁1192、1194越过柱1232的硬止动表面，这允许CPA元件1118从伸展位置移动到插入位置。公连接器1102响应于公连接器1102相对于母连接器1104到达完全配合位置而将梁1192、1194偏转到余隙位置。梁1192、1194不达到余隙位置，直到公连接器1102完全配置至母连接器1104，因此CPA元件1118不能移动到插入位置，直到公连接器1102和母连接器1104完全配合。
指1206的末端1208包括前边缘1250、后边缘1252和底边缘1254。前边缘1250配置为在配合连接器1102被装载到空腔1106中时接合配合连接器1102。例如，前边缘1250配置为接合配合连接器1102的凸部1124。末端1208的前边缘1250相对于指1205的前端1200被底切，使得前边缘1250与前端1200不平面并且与前端1200不平行。在所示的实施例中，前边缘1250大致面向内和向前，并且可以大致面向下。底边缘1254配置为当配合连接器1102装载到空腔1106中时接合配合连接器1102，例如凸部1124。底边缘1254相对于指1206的底部底切，使得底边缘1254与底部非平面且与底部不平行。底边缘1254可以远离间隙1196大致面向下和向外。后边缘1252配置为当CPA元件1118移动到插入位置时接合柱1232的前边缘1238。末端1208的后边缘1240包括斜坡表面1256。柱1232的前边缘1238可以与斜坡表面1256以互补的角度成角度。当CPA元件1118从插入位置向后移动到伸展位置时，斜坡表面1256可以迫使臂1198向外抵靠柱1232的前边缘1238。后边缘1252可以被底切，使得后边缘1252是非垂直的。例如，后边缘1252通常可以面向后并且面向下。
图14是公连接器1102和母连接器1104的处于完全配合状态的连接器系统的透视局部剖视图。图15是处于完全配合状态的连接器系统1100的一部分的放大局部剖视图。图16是处于完全配合状态的连接器系统1100的透视图，示出了处于伸展位置的CPA元件1118。图17是处于完全配合状态的连接器系统1110的一部分的侧视图，示出了处于伸展位置的CPA元件1118。图14和图15示出了处于伸展位置的CPA元件和处于余隙位置的梁1192、1194。
当公连接器1102被装载到空腔1106中时，凸部1124可以接合闩锁1120的闩锁端1154。例如，凸部1124的斜坡1140接合闩锁端1154，并在斜坡1140抬起闩锁端1154时迫使闩锁1120绕支轴1136枢转。在到达完全配合位置时，闩锁1120的闩锁表面1121配置为接合凸部1124的掣扣部1122，以将公连接器1102固定到母连接器1104。
在实施例中，CPA元件1118的梁1192、1194配置为由公连接器1102(图10)的凸部1124(如图10所示)接合和偏转。凸部1124凸出穿过上壁1176的通道1182并至少部分地进入梁1192、1194之间的间隙1196中。凸部1124使梁1192、1194相对于通道1182横向向外偏转，使得梁1192、1194彼此偏离。在所示的实施例中，梁1192、1194的臂1198与通道1182横向间隔开，并且指1206从臂1198在通道1182之上延伸。随着公连接器1102接收在空腔1106中，凸部1124凸出穿过通道1182并与梁1192、1194的指1206接合，以使梁1192、1194从阻挡位置偏转到余隙位置。
公连接器1102沿配合轴线的移动使凸部1124至少部分地延伸到梁1192、1194之间的间隙1196中。由斜坡1140限定的凸部1124的前边缘1260接合梁1192、1194的指1206并迫使梁1192、1194向外偏转。在实施例中，梁1192、1194的指1206具有引入前边缘1250，其限定指1206的斜坡表面1256。凸部1124的前边缘1260接合并沿前边缘1250滑动，以逐渐增加梁1192、1194的偏转量而不会发生短截线。一旦公连接器1102处于完全配合位置，梁1192、1194就达到余隙位置。例如，指1206的末端1208的内边缘1262越过凸部1124的前边缘1260，并且接合凸部1124的侧面1264、1266。当凸部1124通过掣扣部1122和闩锁表面1121之间的相互作用而保持就位时，凸部1124将梁1192、1194保持在余隙位置中。
在余隙位置，梁1192、1194能够绕过对应的柱1232，因为凸部1124将梁1192、1194保持在偏转状态。例如，指1206的末端1208可以移动到由柱1232的后边缘1240限定的硬止动表面之外，以允许指1206绕过柱1232。当CPA元件1118从伸展位置向前滑动到插入位置时，指1206的末端1208可沿着柱1232骑行。例如，指1206的成角度的前边缘1250可以接合并沿着柱1232的弯曲或成角度的后边缘1240骑行，以迫使指1206的末端1208的内边缘1262越过后边缘1240，并开始沿着外边缘1244骑行，并最终越过前边缘1238。
在实施例中，在伸展位置，CPA元件1118的保持闩锁1214接收在外壳1110的上壁1176中的后向棘爪1218中。保持闩锁1214提供一些保持力以将CPA元件1118保持在伸展位置。一旦梁1192、1194越过柱1232，可以克服保持力以将CPA元件1118移动到插入位置。在示例性实施例中，外壳1110包括在保持闩锁1214后方的硬止动件1270，以阻止CPA元件1118向后移动超过伸展位置。
在伸展位置中，CPA元件1118的闩锁挡块1272位于闩锁1120的后方。当闩锁块1272处于闩锁1120后方的解锁位置时，闩锁1120能够被向下按压。
图18公连接器1102和母连接器1104的处于完全配合状态的连接器系统1100的透视图，示出了处于插入位置的CPA元件1118。图19是处于完全配合状态的连接器系统1110的一部分的侧视图，示出了处于插入位置的CPA元件1118。在公连接器1102完全与母连接器1104配合后，CPA元件1118能够移动到插入位置，并且梁1192、1194被偏转到余隙位置，如参考图14和图15所述。当CPA元件1118由操作人员或机器人在插入方向(例如，向前)上相对于母外壳1110和凸部1124移动时，梁1192、1194的指1206接合并沿着柱1232的外边缘1244滑动。当CPA元件1118移动到插入位置并且梁1192、1194沿着外边缘1244骑行时，梁1192、1194保持在偏转状态。一旦指1206越过柱1232并且在柱1232的前方，指1206就在柱1232的前边缘1238周围向后闭合。随着CPA元件1118接近插入位置，末端1208围绕柱1232闭合并接合柱1232的前边缘1238。
在插入位置，指针1206在柱1232的前方。指1206的后边缘1252接合柱1232的前边缘1238。后边缘1252在凸部1124的前方以阻挡凸部1124。梁1192、1194的偏置迫使梁1192、1194弹性地返回到未偏转状态，使得梁1192、1194在梁1192、1194越过柱1232之后朝向彼此移动。指1206提供软止动，其限制CPA元件1118在延伸方向上从插入位置朝向伸展位置无意的滑动。指1206可选地还可以向后推动凸部1124，以将公连接器1102保持在完全配合位置和/或将公连接器1102从基本上完全配合位置拉到绝对完全配合位置。
在示例性实施例中，在插入位置，CPA元件1118的保持闩锁1214接收在外壳1110的上壁1176中的前向棘爪1218中。保持闩锁1214提供一些保持力以将CPA元件1118保持在插入位置。可以克服保持力以将CPA元件1118移回到伸展位置。在示例性实施例中，外壳1110包括凸起部分1210前方的硬止动件1274，以阻止CPA元件1118向前移动超出插入位置。
在插入位置中，CPA元件1118的闩锁挡块1272位于闩锁1120下方以阻止闩锁1120的致动。例如，闩锁挡块1272位于按钮段1145下方，以机械地阻挡闩锁1120枢转到将闩锁表面1121与凸部1124的掣扣部1122断开所需的程度。因此，处于插入位置的CPA元件1118配置为提供次级锁定，该次级锁定防止或至少禁止公连接器1102和母连接器1104彼此解联的能力，直到CPA元件1118被移动回到伸展位置。
为了随后将公连接器1102与母连接器1104断开，CPA元件1118配置为从安装位置向后移动到伸展位置，例如通过用足够的力推动或拉动凸起部分1210，以克服由卡爪1214提供的软止动和/或由柱1232前方的指1206提供的软止动。随着CPA元件1118向后移动，后边缘1252处的斜坡表面1256被驱动抵靠柱1232的前边缘1238。柱1232的前边缘1238的角度使梁1192、1194向外偏转。例如，前边缘1238可以与斜坡表面1256以互补的角度成角度，以迫使臂1198向外。
图20A-20F示出了根据示例性实施例的将CPA元件1118从伸展位置(图20A)移动到插入位置(图20F)的插入序列。图20A示出了伸展位置中的CPA元件1118和阻挡位置中的梁1194。前端1200处的邻接壁1202接合柱1232的后边缘1240。柱1232阻挡CPA元件1118朝向安装位置的向前移动。直到梁1194移动到余隙位置，CPA元件1118被阻止向前移动。
图20B示出了装载到电连接器1104中的配合连接器1102。凸部1124被示出为接收在通道1182中。当配合连接器1102与电连接器1104配合时，凸部1124在配合方向上向后移动。图20B示出了与电连接器1104部分配合的配合连接器1102，因为凸部1124尚未接合或偏转梁1194。
图20C示出了与电连接器1104完全的配合的配合连接器1102。当完全配合时，凸部1124接合梁1194并迫使梁1194向外偏转到余隙位置。随着凸部1124在配合方向上前进，斜坡1140接合指1206的前边缘1250。因为前边缘1250成角度，凸部1124沿指1206滑动，并迫使指1206向外到余隙位置。在余隙位置中，指1204的前边缘1250与柱1232的后边缘1240对齐并与其邻接抵靠。邻接壁1202不再邻接抵靠柱1232，而是越过柱1232，例如柱1232的侧面。
图20D示出了从伸展位置前进到插入位置的CPA元件1118。CPA元件1118被向前推动并沿柱1232滑动。柱1232的弯曲的后边缘1240和指1206的成角度前边缘1250允许相对运动而没有短截线。柱1232迫使梁1194进一步向外偏离凸部1124。指1206的末端1208的内边缘1262沿着柱1232的外边缘1244骑行。
图20E示出了从伸展位置前进到插入位置的CPA元件1118。图20E示出指1206的末端1208开始越过柱1232的外边缘1244并沿柱1232的前边缘1238滑动。指1206的后边缘1252接合柱1232的前边缘1238。当CPA元件1118继续向插入位置前进时，梁1194能够向内缩回。随着CPA元件1118接近插入位置，末端1208围绕柱1232闭合并接合柱1232的前边缘1238。
图20F示出了处于插入位置的CPA元件1118。在插入位置，指针1206在柱1232的前方。指1206的后边缘1252接合柱1232的前边缘1238。后边缘1252在凸部1124的前方以阻挡凸部1124。梁1194的偏置迫使梁1194弹性地返回到未偏转状态，使得梁1194向内朝向通道1182移动。指1206提供软止动，其限制CPA元件1118在延伸方向上从插入位置朝向伸展位置无意的滑动。指1206可选地还可以向后推动凸部1124，以将公连接器1102保持在完全配合位置和/或将公连接器1102从基本上完全配合位置拉到绝对完全配合位置。
为了随后将CPA元件1118返回到伸展位置，CPA元件1118配置为从安装位置向后移动到伸展位置，例如通过用足够的力推动或拉动CPA元件1118，以克服CPA元件1118和外壳1110之间的保持力。随着CPA元件1118向后移动，指1206的后边缘1252处的斜坡表面1256被驱动抵靠柱1232的前边缘1238。柱1232的前边缘1238的角度使得梁1194向外偏转并沿外边缘1244滑动，直到末端208在柱1232的后方。在这样的位置，凸部1124将阻止梁1194完全返回到阻挡位置；然而，一旦公连接器1102被移除，梁1194将返回到阻挡位置(图20A)。
应该理解的是，以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离其范围的情况下，可以作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。本文描述的尺寸、材料类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且绝不是限制性的，并且仅仅是示例性实施例。在阅读以上描述后，在权利要求的理念和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应该参照所附的权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

Claims (16)

1.一种电连接器(104，1104)，包括：
外壳(110，1110)，其具有前端(128，1128)并在所述前端处限定空腔(106，1106)，所述空腔配置为在其中接收配合连接器(102，1102)，所述外壳包括限定硬止动表面(230，1250)的第一凸起(232，1232)；以及
连接器位置保证(CPA)元件(118，1118)，其安装在所述外壳上，且可相对于所述外壳在伸展位置和插入位置之间移动，所述CPA元件(118，1118)在所述插入位置比当所述CPA元件处于所述伸展位置时设置得更加靠近所述外壳的前端，所述CPA元件包括基部(190，1190)和从所述基部朝向所述外壳的前端(128，1128)延伸的第一梁(192，1192)，所述第一梁配置为由所述配合连接器接合，且随着所述配合连接器装载到所述空腔中，所述第一梁从阻挡位置偏转到余隙位置，其中所述第一梁(192)包括槽(222)，其沿着所述第一梁的长度从所述第一梁的远端(200)朝向所述CPA元件(118)的基部(190)延伸，所述远端限定到所述槽的开口(226)，当所述第一梁处于所述阻挡位置时，所述开口不与所述第一凸起(232)对齐，当所述第一梁处于所述余隙位置时，所述开口与所述第一凸起对齐，使得随着所述CPA元件朝向所述插入位置移动，所述第一凸起通过所述开口接收在所述槽中；
其中，当所述CPA元件的第一梁处于所述阻挡位置时，所述CPA元件从所述伸展位置到所述插入位置的移动由邻接所述CPA元件的第一梁的所述第一凸起的硬止动表面机械地阻挡，并且
其中，当所述CPA元件的第一梁通过所述配合连接器移动到所述余隙位置时，所述第一梁越过所述第一凸起的硬止动表面，以允许所述CPA元件从所述伸展位置移动到所述插入位置。
2.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述第一梁(192，1192)从所述CPA元件(118，1118)的基部(190，1190)延伸到所述第一梁的远端(200，1200)，所述第一梁的远端配置为当所述第一梁处于所述阻挡位置时邻接所述第一凸起(232，1232)的硬止动表面(230，1250)，以阻挡所述CPA元件从所述伸展位置到所述插入位置的移动。
3.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述CPA元件(118，1118)包括从所述基部(190，1190)延伸的保持闩锁(214，1214)以接合所述外壳的平台(180，1180)，当处于所述伸展位置时，所述保持闩锁接收在第一棘爪(280，1280)中，且当处于所述插入位置时，所述保持闩锁接收在第二棘爪(282，1282)中。
4.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述外壳(110，1110)的空腔(106，1106)沿着配合轴线(112，1112)取向，使得所述配合连接器(102，1102)沿着所述配合轴线装载到所述空腔中，所述CPA元件(118，1118)可平行于所述配合轴线在所述伸展位置和所述插入位置之间移动，所述CPA元件的第一梁(192，1192)大致横向于所述配合轴线从所述阻挡位置偏转到所述余隙位置。
5.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述CPA元件(118，1118)还包括从所述基部(190，1190)朝向所述外壳(110，1110)的前端(128，1128)延伸的第二梁，所述第一梁和第二梁通过间隙(196，1196)彼此间隔开，所述配合连接器(102，1102)的凸部(124，1124)配置为随着所述配合连接器接收在所述空腔(106，1106)中而至少部分地接收在所述间隙中，所述凸部接合所述第一梁和所述第二梁并且使它们横向向外且彼此远离地偏转。
6.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述外壳(110，1110)还包括限定所述空腔(106，1106)的本体(178，1178)和联接杆(120，1120)，所述联接杆可相对于所述本体围绕支轴(136，1136)枢转，所述联接杆包括闩锁表面(121，1121)，其当所述配合连接器处于完全配合位置时接合所述配合连接器(102，1102)的掣扣部(122，1122)，以将所述配合连接器固定到所述外壳。
7.如权利要求6所述的电连接器(104，1104)，其中所述CPA元件(118，1118)设置在所述外壳(110，1110)的联接杆(120，1120)与所述本体(178，1178)的平台(180，1180)之间，所述CPA元件可沿着所述平台在所述伸展位置和所述插入位置之间滑动，所述第一梁(192，1192)在所述阻挡位置和所述余隙位置均接合所述平台。
8.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述外壳(110，1110)包括至少部分地限定所述空腔(106，1106)的平台(180，1180)，所述CPA元件(118，1118)可沿着所述平台滑动，所述第一凸起(232，1232)是从所述平台垂直向上延伸的柱。
9.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述第一梁(192，1192)的远端(200，1200)是平坦的，并且邻接抵靠处于所述阻挡位置的凸起(232，1232)。
10.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述外壳(110，1110)包括至少部分地限定所述空腔(106，1106)的平台(180，1180)，所述第一梁(192，1192)被扭曲以预加载所述第一梁抵靠所述平台(180，1180)。
11.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述第一梁(192，1192)包括迫使所述第一梁向下的内部预加载力。
12.如权利要求1所述的电连接器(104，1104)，其中所述第一梁(192，1192)具有第一臂(198，1198)和所述第一梁的远端(200，1200)处的第一指(206，1206)，所述远端配置为邻接抵靠所述第一凸起(232，1232)的硬止动表面(230，1230)，当接收在所述空腔(106，1106)中时，所述第一指由所述配合连接器(102，1102)接合，当随着所述配合连接器装载到所述空腔中，所述第一指从所述阻挡位置偏转到所述余隙位置。
13.如权利要求12所述的电连接器(104)，其中在所述余隙位置，所述第一指(206)的槽(222)与所述凸起(232)对齐并接收所述凸起，以允许所述第一指的远端(200)从所述伸展位置到所述插入位置移动经过所述凸起。
14.一种电连接器(104，1104)，包括：
外壳(110，1110)，其具有前端(128，1128)并在所述前端处限定空腔(106，1106)，所述空腔配置为在其中接收配合连接器(102，1102)，所述外壳包括限定硬止动表面(230，1250)的第一凸起(232，1232)；以及
连接器位置保证(CPA)元件(118，1118)，其安装在所述外壳上，且可相对于所述外壳在伸展位置和插入位置之间移动，所述CPA元件(118，1118)在所述插入位置比当所述CPA元件处于所述伸展位置时设置得更加靠近所述外壳的前端，所述CPA元件包括基部(190，1190)和从所述基部朝向所述外壳的前端(128，1128)延伸的第一梁(192，1192)，所述第一梁配置为由所述配合连接器接合，且随着所述配合连接器装载到所述空腔中，所述第一梁从阻挡位置偏转到余隙位置，其中所述第一梁(192，1192)具有第一臂(198，1198)和所述第一梁的远端(200，1200)处的第一指(206，1206)，所述远端配置为邻接抵靠所述第一凸起(232，1232)的硬止动表面(230，1230)，当接收在所述空腔(106，1106)中时，所述第一指由所述配合连接器(102，1102)接合，当随着所述配合连接器装载到所述空腔中，所述第一指从所述阻挡位置偏转到所述余隙位置，其中所述第一指(1206)的末端(1208)偏转到所述凸起(1232)的外部至所述余隙位置，在所述余隙位置，所述末端能够越过所述凸起以允许所述CPA元件(1118)从所述伸展位置移动到所述插入位置；
其中，当所述CPA元件的第一梁处于所述阻挡位置时，所述CPA元件从所述伸展位置到所述插入位置的移动由邻接所述CPA元件的第一梁的所述第一凸起的硬止动表面机械地阻挡，并且
其中，当所述CPA元件的第一梁通过所述配合连接器移动到所述余隙位置时，所述第一梁越过所述第一凸起的硬止动表面，以允许所述CPA元件从所述伸展位置移动到所述插入位置。
15.如权利要求14所述的电连接器(1104)，其中随着所述CPA元件(1118)在所述伸展位置和所述插入位置之间移动，所述第一指(1206)完全通过所述凸起(1232)的外部。
16.如权利要求14所述的电连接器(1104)，其中所述凸起(1232)包括前边缘(1238)、后边缘(1240)、内边缘(1242)和外边缘(1244)，在所述阻挡位置，所述第一指(1206)邻接抵靠所述后边缘，随着所述CPA元件(1118)在所述伸展位置和所述插入位置之间移动，所述第一指沿着所述外边缘骑行。
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