CN113950780B - 用于连接器的公端子位置确保(tpa)装置及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于公连接器组件，优选地用于高电压连接器组件的公端子位置确保(TPA)装置。该TPA装置具有大致呈翼形形状的上构件，所述上构件分别将端子锁定在公内壳体内，并且该TPA装置在其下构件中还具有柔性臂构件，该柔性臂构件将公TPA装置锁定在公内壳体内。如果公TPA装置检测到相应的端子尚未完全插入或安装到公内壳体中，则其不会锁定在公内壳体内。公内壳体包括用于锁定端子的初次锁定，而公TPA装置处于完全锁定位置时，为将端子锁定在内壳体内提供了二次锁定。当公TPA装置在公内壳体内处于完全锁定位置时，公TPA装置确保提供必要的保持力，以确保端子保持完全锁定在公连接器组件内。

Description

用于连接器的公端子位置确保(TPA)装置及其组装方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年2月25日提交的第62/810,179号美国临时专利申请的优先权，在此通过引用将该美国临时专利申请的全部内容合并于此。
背景技术
在公连接器组件中，所期望的是，除了为公内壳体内的端子提供初次锁定之外，还为端子提供二次锁定。端子的二次锁定提供了更高的保持力(仅与初次锁定相比)，并且提供了使端子保持锁定在公内壳体内的更高保证。进一步所期望的是，对端子是否没有完全插入或安装在公内壳体内进行检测，而如果进行这样的检测，那么端子的二次锁定则不起作用。
本发明的公端子位置确保(TPA)装置提供了必要的二次锁定，以提供更高的保持力以及端子保持锁定在公内壳体内的更高保证。本发明的公TPA装置还提供了端子是否没有完全插入或安装在公内壳体内的必需检测，因此，如果进行这样的检测，那么由公TPA装置提供的二次锁定则不会发生。也就是说，一旦检测到端子已经完全插入公内壳体内并且检测到公内壳体内的端子的初次锁定已经发生，则本发明的公TPA装置能够被插入到公内壳体内，并且因此为端子的二次锁定提供了使端子保持锁定在内壳体内的更高保证。
发明内容
本发明涉及一种用于公连接器组件，优选地用于高电压连接器组件的公TPA装置。如果本发明的公TPA装置检测到相应的端子尚未完全插入或安装到公连接器组件中，则其不会锁定在公连接器组件内；同时，如果相应的端子在公连接器组件内没有处于完全锁定位置，则端子会阻止或防止公TPA装置锁定在公连接器组件中。
此外，如果公TPA在公连接器组件内没有处于完全锁定位置，则反过来公连接器组件又不能与母连接器组件配合。当处于完全锁定位置时，公TPA装置为将端子锁定和保持在公连接器组件内所需的保持力提供高保证。
附图说明
图1是用于使用在连接器组件中的本发明的公端子位置确保(TPA)装置的前立体图；
图2是本发明的公TPA装置的侧视图；
图3是本发明的公TPA装置的俯视图；
图4是本发明的公TPA装置的前视图；
图5A是在预锁定位置处装配或安装在公内壳体中的本发明的母TPA装置的立体图；
图5B是在完全锁定位置处装配或安装在公内壳体中的本发明的母TPA装置的立体图；
图6是沿着图5A中的横截面线6-6截取的横截面图，其示出了在公内壳体内处于预锁定位置的公TPA装置的下构件；
图7是沿着图5B中的横截面线7-7截取的横截面图，其示出了在公内壳体内处于完全锁定位置的公TPA装置的下构件；
图8是类似于图7所示的横截面图，其中，公TPA装置的下构件在公内壳体内处于完全锁定位置，具有公TPA装置的公内壳体被放置在公外壳体内以形成公连接器组件；
图9是沿着图5A中的横截面线9-9截取的横截面图，其示出了在公内壳体内处于预锁定位置的公TPA装置的中间构件；
图10是沿着图5B中的横截面线10-10截取的横截面图，其示出了在公内壳体内处于完全锁定位置的公TPA装置的中间构件；
图11是公TPA装置在完全锁定位置处插入或容置其中的公内壳体组件的俯视立体图，其示出了用于在公内壳体内下降公TPA装置的工作装置的路径；
图12是公TPA装置未插入其中的单独的公内壳体的顶视图；
图13是端子完全插入其中的内壳体的俯视图；
图14是公连接器组件的前视图，其示出了上进入孔和下进入孔，工作装置将通过上进入孔和下进入孔插入以将公TPA装置向下推入公内壳体内；
图15是公连接器组件的前视图，其示出了上进入孔和下进入孔，工作装置将通过上进入孔和下进入孔插入以将公TPA装置向上推入公内壳体内。
具体实施方式
图1示出了通常被称为附图标记1的公端子位置确保(TPA)装置的前立体图。公TPA装置1包括上构件3和下构件5。上构件3具有大致呈由侧部10、14形成的翼形形状。下构件5在其前部具有柔性臂构件18。
如图2所示，柔性臂构件18至少包括凸起构件或块构件20。尽管图2中示出的凸起构件或块构件20的数量是两个，但是不限于此。两个凸起构件或块构件20是下凸起构件或下块构件21以及上凸起构件或上块构件22。穿过下构件5的大致细长的狭口25位于柔性臂构件18的附近。与柔性臂构件18相邻的大致细长的狭口25为柔性臂构件18提供了必要的柔性。如图1所示，柔性臂构件18的上前部11是倾斜的。此外，如图1所示，柔性臂部件18的下前部12也是倾斜的。柔性臂构件18的上倾斜前部11和下倾斜前部12的功能或意义在下面被进一步解释说明。
图3是本发明的公TPA装置1的俯视图，其示出了上构件3的基本上对称的侧部10、14。在图3中还示出了中央构件23，其沿着上构件3从前横穿到后，并且在其两侧分别连接上构件3的侧部10、14。
在图4的前视图中最好地看到了本发明的公TPA装置1的上构件3的翼形形状。进一步在图4中示出的是基本上从侧部10、14向下分别延伸的端构件24、26。每一中间构件28、29分别具有从其向下延伸的相应的凸块31、33。如稍后将解释说明的，端构件24、26分别容置在位于公内壳体30的上侧部74中的细长凹槽70、72内(见图12)。如稍后将要解释说明的，公TPA装置1的中间构件28、29被插入或容置在相应的端子65的相应的狭槽68内(例如，参见图9和10)。图4还示出了柔性臂构件18的倾斜的上前部11和柔性臂构件18的倾斜的下前部12。
图5A中示出了公TPA装置1通过穿过公内壳体30的上部的开口8插入，并在预锁定位置处装配或安装在公内壳体30中；而图5B示出了公TPA装置1通过穿过公内壳体30的上部的开口8插入，并在完全锁定位置处装配或安装在公内壳体30中。图5A和图5B中的每幅图示出了在内公壳体30的外表面上的装配槽32、34、36，以允许将公TPA装置1安装或插入到公外壳体60中(参见图6)。
在图5A和图5B中的每幅图还示出了上细长凹槽40和下细长凹槽42。上细长凹槽40是大致半圆形的凹槽，并且从公内壳体30的前部45延伸到公内壳体30的与公TPA装置1邻接的中部48。类似地，下细长凹槽42是大致半圆形的凹槽，并且从公内部壳体30的前部45延伸到公内壳体30的与公TPA装置1邻接的中部48。稍后将解释说明上细长凹槽40和下细长凹槽42的功能或意义。
图6是沿图5A中的线6-6截取的横截面图，其示出了柔性臂构件18的凸起构件或块构件20与公内壳体30内的凸起构件或块构件50接合在一起。如图6中所示，在将公TPA装置1的下构件5向下方向推动时，柔性臂构件18的下凸起构件或块构件21绕过公内壳体30的凸起构件或块构件50，并朝向公内壳体30的凸起构件或块构件50下方行进。此时，下构件5或公TPA装置1在公内壳体30内处于预锁定位置。
在图6中进一步示出的是沿着穿过上凹槽40的箭头，工作装置(未示出)被插入并被推向柔性臂构件18的倾斜的上前部11，在柔性臂构件18上的中央构件23被向下推动，继而公TPA装置1被向下推动，直到如前所述，柔性构件18的下凸起构件或下块构件21绕过公内壳体30的凸起构件或块构件50，并朝向公内壳体30的凸起构件或块构件50下方行进，从而使下构件5或公TPA装置1在公内壳体30内处于预锁定位置。
当工作装置(未示出)沿着公内壳体30的上细长凹槽40(见图6中的箭头)被进一步插入并被朝向柔性臂构件18的倾斜的上部11推动时，公TPA装置1的中央构件23被进一步向下推动，使得柔性臂18的上凸起构件或上块构件22朝向内壳体30的凸起构件或块构件50的下方行进，从而使下构件5或公TPA装置1在公内壳体30内处于完全锁定位置。在图7中示出的是在公内壳体30内处于完全锁定位置的下构件5或公TPA装置1。
在图8中示出的是公连接器组件，通常被称为附图标记80，其中公TPA装置1在公内壳体30内处于完全锁定位置，而公内壳体30在公外壳体60内。
例如，如先前针对图4所讨论的，公TPA装置1具有大致翼形的形状，其具有侧部10、14，并且端构件24、26分别从侧部10、14大致向下延伸。中间构件28、29也分别从侧部10、14大致向下延伸。中间构件28、29中的每个分别具有从其向下延伸的相应的凸块31、33。
如图9所示，具有前端66的端子65被完全插入或安装在公内壳体30内，以允许公TPA装置1的相应的中间构件28、29和相应的凸块31、33装配或容置在相应的端子65的相应的狭槽68内。如图9所示，当将端子65插入到公内壳体30中时，在公内壳体30内的下部处的具有斜坡状的后边缘73的向上延伸块70朝向在端子65的下部处的凹口67内卡扣。向上延伸块70的斜坡状的后边缘73允许端子65容易地插入公内壳体30，直到在公内壳体30内的下部处的向上延伸块70卡扣到在端子65的下部处的凹口67内为止，从而将端子65锁定(即，针对公内壳体30内的端子65的初次锁定)并防止端子65从公内壳体30中拉出。
图9清楚地示出了端子65完全地插入在公内壳体30内，这因此将相应的端子65的相应狭槽68对准到公TPA装置1的中间构件28、29中的相应一个(凸块31、33中的相应一个)的下方，因此，例如，如先前针对图6和图7所讨论的，当公TPA装置1被向下推动时，允许中间构件28、29中的相应一个(凸块31、33中的相应一个)被容置或插入到相应的端子65的相应的狭槽68中。在图9中示出的是：如果公TPA装置1被进一步向下推动到达完全锁定位置，那么处于预锁定位置的公TPA装置1的中间构件28、29中的相应一个准备好插入或容置在相应的端子65的相应的狭槽68内。
图10中示出的是处于完全锁定位置的公TPA装置1。如图所示，公TPA装置1已经被进一步从预锁定位置(见图9)向下推动至完全锁定位置(见图10)，因此公TPA装置1的中间构件28、29中的相应一个已经被完全插入或容置在相应的端子65的相应的狭槽68内。因此，由于公TPA装置1在公内壳体30内处于完全锁定位置，所以端子65不能从公内壳体30中拉出(即，针对公内壳体30内的端子65的二次锁定)。
图11示出了沿着穿过上凹槽40的箭头，工作装置(未示出)被插入并被推向柔性臂构件18的倾斜的上前部11，在柔性臂构件18上的公TPA装置1的中央构件23被向下推动，继而公TPA装置1被向下推动到预锁定位置，然后又推向完全锁定位置，如前所述。换句话说，图11以俯视立体图示出了在内壳体30内部处于完全锁定位置的公TPA装置1。在图11中还示出的是箭头，该箭头示出了工作装置(未示出)沿着内壳体30的上凹槽40朝向柔性臂构件18的倾斜的上前部11穿过的路径，在柔性臂构件18上的公TPA装置1的中央构件23，继而公TPA装置1被朝向预锁定位置推动，最终被朝向完全锁定位置推动。
图12示出了单独的公内壳体30的俯视图，并且未将公TPA装置1插入公内壳体30中。这里看到的是公内壳体30的外表面上的装配槽32、34、36，以用于允许将公内壳体30安装或插入公外壳体60中。此外，在公内壳体30的上外表面上是分别沿着公内壳体30的上侧74、75延伸的细长凹槽70、72。例如，如先前针对图9和图10所讨论的，当公TPA装置1被朝向预锁定位置推动，并且随后被朝向完全锁定位置推动时，沿着公内壳体30的上侧74延伸的细长凹槽70在其中容置了公TPA装置的端构件24，而沿着公内壳体30的上侧75延伸的细长凹槽72在其中容置了公TPA装置的端构件26。
图13以俯视图示出了端子65完全插入其中的内壳体30。在图3中进一步看到，当公TPA装置1在预锁定位置和完全锁定位置通过公内壳体30的开口9插入时，通过公内壳体30的开口8的是准备好容置公TPA装置1的相应的中间构件28、29(具有相应的凸块31、33)的端子65的狭槽68。
图14是示出了工作装置(未示出)将通过上进入孔81而插入以将公TPA装置1向下推入公内壳体30内的公连接器组件80的前视图，而图15是示出了工作装置(未示出)将通过下进入孔83而插入以将公TPA装置1向上推入公内壳体30内的公连接器组件80的前视图。换句话说，图14和图15示出了公连接器组件80的上进入孔81和下进入孔83，其分别由公内壳体30的上凹槽40和下凹槽42提供，工作装置(未示出)通过上凹槽40和下凹槽42穿越或穿过，例如，如先前针对图6和图11所讨论的。
在下文中，描述用于在公内壳体30中组装或操作公TPA装置1以为其中的端子65提供二次锁定的方法。端子65最初插入公内壳体30中。例如，端子65之一完全插入公内壳体30中，直到在公内壳体30内的下部处的具有斜坡状的后边缘73的向上延伸块70朝向在端子65的下部处的凹口67咬合并咬入其中。然后，端子65处于初次锁定位置，并且端子65不能从公内壳体30中拉出(即，针对公内壳体30内的端子65的初次锁定现在处于工作状态)。
为了完全确保端子65保持锁定在公内壳体30内，以下将描述接下来附加的步骤。如上所述，例如当端子65在内壳体30内处于初次锁定时，在公TPA装置1下降并通过公内壳体30的开口8进入时端子65的狭槽68准备好容置公TPA装置1的中间构件28、29中的相应一个(凸块构件31、33中的相应一个)。
当在公内壳体30内并且已经穿过公内壳体30的开口8时，公TPA装置1可以被进一步向下推动，同时工作装置插入上进入孔81中并朝向柔性臂构件18的倾斜的上部11而穿过在公内壳体30上方的上细长凹槽40。当工作装置被进一步推向倾斜的上部11时，公TPA装置1的下构件5下降，并且柔性臂构件18的下凸起构件或块构件21绕过并朝向公内壳体30的凸起构件或块构件50的下方行进。此时，下构件5或公TPA装置1在公内壳体30内处于预锁定位置。同样在此时，公TPA装置1的端构件24、26分别容置在公内壳体30的细长凹槽70、72中。
在下文中，将描述用于在公内壳体30内将公TPA装置1置于完全锁定位置的方法。当通过工作装置将公TPA装置1进一步下降时，公TPA装置1的中央构件23被进一步向下推动，使得柔性臂构件18的上凸起构件或上块构件22在公内壳体30的凸起构件或块构件50的下方行进，这样，公TPA装置1的下构件5，以及随后公TPA装置1在公内壳体30内处于完全锁定位置。同时，在下构件5或公TPA装置1进一步下降到完全锁定位置的期间，公TPA装置1的中间构件28、29完全插入或容置在相应的端子65的相应的狭槽68中。因此，在公TPA装置1的下构件3或者公TPA装置1在公内壳体30内处于完全锁定位置的情况下，端子65不能从公内壳体30中拉出(即，针对在公内壳体30内的端子65的二次锁定现在处于工作状态)。针对端子65的二次锁定提供了更高的保持力(仅与针对端子65的初次锁定处于工作状态时相比)，并提供了端子65保持锁定在公内壳体30内的更高保证。
在期望从公内壳体30中移出公TPA装置1的情况下，工作装置插入到下进入孔83中(见图14)，并且工作装置被朝向公TPA装置1的柔性臂构件18的倾斜的下前部12推动。通过进一步朝向柔性臂构件18的倾斜的下前部12推动工作装置，公TPA装置1的下构件5被向下推动，从而使柔性臂构件18的下和上凸起构件或下和上块构件21、22的接合从公内壳体30的凸起构件或块构件50脱离。因此，可以通过公内壳体30的开口8从公内壳体30中移出公TPA装置1。
本发明不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的范围或等同物的情况下，可以使用对设计、结构布置等的各种修改。

Claims (18)

1.用于具有内壳体的公连接器组件的公端子位置确保装置，其特征在于，
上构件，其具有相对的侧构件，所述相对的侧构件具有分别从其延伸的相应的中间构件；
下构件，所述下构件在所述内壳体内处于预锁定位置或者完全锁定位置，所述下构件将所述公端子位置确保装置锁定在所述内壳体内；以及
其中，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件将相应的端子锁定在所述内壳体内；
其中，所述内壳体在一个方向上接收用于在另一方向上移动所述公端子位置确保装置的工作装置，并且将所述公端子位置确保装置放置在所述内壳体内的所述预锁定位置或所述完全锁定位置。
2.根据权利要求1所述的公端子位置确保装置，其特征在于，所述下构件包括柔性臂构件，所述柔性臂构件用于将所述公端子位置确保装置锁定在所述内壳体内。
3.根据权利要求1所述的公端子位置确保装置，其特征在于，所述内壳体包括从所述内壳体的下部延伸的凸块，所述凸块用于与端子中的凹口接合，从而为在所述内壳体内的所述端子提供初次锁定。
4.根据权利要求2所述的公端子位置确保装置，其特征在于，所述柔性臂构件至少包括从其延伸的凸起构件或块构件，
其中，所述内壳体包括凸起构件或块构件，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述预锁定位置时，所述内壳体的凸起构件或块构件与所述柔性臂构件的第一凸起构件或第一块构件接合。
5.根据权利要求4所述的公端子位置确保装置，其特征在于，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述内壳体的所述凸起构件或所述块构件与所述柔性臂构件的第二凸起构件或第二块构件接合。
6.根据权利要求4所述的公端子位置确保装置，其特征在于，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述预锁定位置时，所述公端子位置确保装置的端构件分别容置在所述内壳体上的相应的细长凹槽内。
7.根据权利要求4所述的公端子位置确保装置，其特征在于，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述公端子位置确保装置的端构件分别容置在所述内壳体上的相应的细长凹槽内。
8.根据权利要求5所述的公端子位置确保装置，其特征在于，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件分别容置在所述端子的相应的狭槽内，以为在所述内壳体内的所述端子提供二次锁定。
9.根据权利要求7所述的公端子位置确保装置，其特征在于，当所述公端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件分别容置在所述端子的相应的狭槽内，以为在所述内壳体内的所述端子提供二次锁定。
10.用于具有内壳体的连接器组件的端子位置确保装置，其特征在于，
上构件，其具有相对的侧构件，所述相对的侧构件具有分别从其延伸的相应的中间构件；
下构件，所述下构件在所述内壳体内处于预锁定位置或者完全锁定位置，所述下构件将所述端子位置确保装置锁定在所述内壳体内；以及
其中，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件将相应的端子锁定在所述内壳体内；
其中，所述内壳体在一个方向上接收用于在另一方向上移动所述端子位置确保装置的工作装置，并且将所述端子位置确保装置放置在所述内壳体内的所述预锁定位置或所述完全锁定位置。
11.根据权利要求10所述的端子位置确保装置，其特征在于，所述下构件包括柔性臂构件，所述柔性臂构件用于将所述端子位置确保装置锁定在所述内壳体内。
12.根据权利要求10所述的端子位置确保装置，其特征在于，所述内壳体包括从所述内壳体的下部延伸的凸块，所述凸块用于与端子中的凹口接合，从而为在所述内壳体内的所述端子提供初次锁定。
13.根据权利要求11所述的端子位置确保装置，其特征在于，所述柔性臂构件至少包括从其延伸的凸起构件或块构件，
其中，所述内壳体包括凸起构件或块构件，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述预锁定位置时，所述内壳体的凸起构件或块构件与所述柔性臂构件的第一凸起构件或第一块构件接合。
14.根据权利要求13所述的端子位置确保装置，其特征在于，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述内壳体的所述凸起构件或所述块构件与所述柔性臂构件的第二凸起构件或第二块构件接合。
15.根据权利要求13所述的端子位置确保装置，其特征在于，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述预锁定位置时，所述端子位置确保装置的端构件分别容置在所述内壳体上的相应的细长凹槽内。
16.根据权利要求13所述的端子位置确保装置，其特征在于，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述端子位置确保装置的端构件分别容置在所述内壳体上的相应的细长凹槽内。
17.根据权利要求14所述的端子位置确保装置，其特征在于，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件分别容置在所述端子的相应的狭槽内，以为在所述内壳体内的所述端子提供二次锁定。
18.根据权利要求16所述的端子位置确保装置，其特征在于，当所述端子位置确保装置在所述内壳体内处于所述完全锁定位置时，所述中间构件分别容置在所述端子的相应的狭槽内，以为在所述内壳体内的所述端子提供二次锁定。
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