CN117039484A - 用于安全约束系统的电连接器及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的安全约束系统的电连接器(100)，特别是用于气囊系统的引爆型连接器，其配置为沿着配合方向(x)与配合电连接器相配合，其包括壳体(1)、两个电端子(23a)、用于短路两个端子(23a)的分流器(27)以及用于确保连接器(100)与配合连接器相配合的连接器位置保证(CPA)装置(3)。该连接器的特征在于，分流器桥(29)和分流器臂(33a)的联接部装配在壳体(1)中，接触部(35a)中的每一个与其相应的电端子(23a)弹性地相接合，并且两个分流器臂(33a)中的至少一个的接触部(35a)配置成当CPA装置(3)移动到最终位置时被CPA装置(3)移位。

Description

用于安全约束系统的电连接器及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的安全约束系统的电连接器，特别是用于气囊系统的引爆型连接器。本发明还涉及一种用于电连接器的测试方法。

背景技术

在本领域中已知用于安全约束系统的电连接器包括容纳在壳体中的两个电端子，电端子配置成附接例如压接到电缆的电导体。电连接器通常包括连接器位置保证(CPA)装置，其从解锁位置(也称为输送位置或初始位置)到锁定位置(也称为最终位置或配合位置)可移动地布置在壳体中。CPA装置的目的是在与配合电连接器相配合时牢固地锁定电连接器。CPA装置还可以防止电连接器以错误或疏忽的方式与配合电连接器相配合或不配合。

例如，在安全约束系统中，电连接器可以是配置为与气囊系统的电连接器配合的引爆型连接器，并且可以在触发事件中向气囊系统传送电信号以激活引爆装药。因此，CPA装置执行确保电连接的安全操作的关键功能。

还已知的是电连接器的电端子配备有集成分流器装置，当CPA装置处于解锁位置时，该分流器装置使两个电端子短路。因此，例如在电连接器与配合电连接器配合的时刻，或者在布线安装的初始阶段，分流器装置防止非预期的电信号被传送到配合电连接器。

在这种配置中，当从解锁位置移动到锁定位置时，CPA装置机械地移位分流器装置的至少一个部件，还解除电端子的短路。当CPA装置处于锁定位置时，电信号能够以不受阻碍的方式传送到配合电连接器，并且使得电连接对于操作来说是安全的。分流器装置的分流功能在连接器的安装过程中是至关重要的，但在连接器的大部分使用寿命期间通常不太重要。因此，在该配置中，CPA装置实现了解除集成在连接器中的分流器装置的短路的附加功能。

然而，在电端子中集成分流器装置增加了电端子的复杂性和生产成本。特别地，电端子要求高可靠性和耐久性，因此以昂贵的材料来制造，例如特别是耐腐蚀的和导电性的材料。因此，以相同材料将具有电端子的集成分流器装置制造成单件意味着额外的成本负担。

此外，测试电连接器的导电性，例如在由线束制造者进行常规测试的情况下，需要多个步骤，这可能是不方便的。特别地，为了解除短路，CPA装置可能必须通过专用的配对物人为地移动到锁定位置，然后通过另一个专用的配对物移回到解锁位置，用于最终安装。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的一个目的是提供一种用于安全约束系统的改进的电连接器，其弥补了至少一个上述问题。

该目的通过一种用于机动车辆的安全约束系统的电连接器来实现，特别是用于气囊系统的引爆型连接器，其配置为沿着配合方向与配合电连接器配合。连接器包括壳体，壳体具有第一端和第二端，第二端在配合方向上延伸，以及，两个电端子，每个端子从第一端到第二端穿过壳体。该连接器还包括用于短路两个端子的分流器，该分流器包括两个分流器臂，每个分流器臂具有接触部和联接部，以及，联接分流器臂的联接部的分流器桥，以及用于确保连接器与配合连接器相配合的连接器位置保证(CPA)装置，其中CPA装置在输送位置和最终位置之间可移动地布置在壳体中，并且其中CPA装置被配置为解除端子的短路。电连接器的特征在于，分流器桥和分流器臂的联接部装配在壳体中，接触部中的每一个与其相应的电端子弹性地相接合，并且两个分流器臂中的至少一个的接触部配置为当CPA装置移动到最终位置时被CPA装置移位。

根据本发明的电连接器提供了与电端子分离的分流器。这是有利的，因为它允许分流器以不同的、特别是更合适且成本更低的材料生产，以适合分流器的有限使用。同时，电端子的结构更简单，材料体积更小，降低了生产成本。另一个优点是，在解除短路的锁定运动过程中，与分流器接合的CPA装置不再与部分电端子接合，从而进一步增加了端子的耐用性。

根据本发明的电连接器还提供了更快和更少应变的测试过程。实际上，通过为分流器提供接触部，当CPA处于解锁位置时，接触部与电端子弹性地相接合，所述接触部可被移位并且短路被解除而不接触电端子。因此，可以进一步提高电端子的耐用性。此外，由于分流器与电端子分离，更容易提供外部机械致动来移位分流器并解除短路，而不必将CPA装置移动到锁定位置。

在本发明的一方面，至少一个接触部可以至少部分地在配合方向上延伸，并且可以包括在不同于配合方向的第二方向上从接触部突出的悬臂突起，特别是在与配合方向正交的第二方向上。

通过提供这种悬臂突起，当与电端子相接合时，由于额外表面的存在，可以促进接触部的位移。例如，可以提供外部机械致动以在期望的方向上移动接触部远离接合，从而解除端子的短路。特别地，可以在降低损坏分流器或电端子的接合表面的风险的情况下实现解除。

在一方面，悬臂突起可以从分流器臂的接触部的远端突出。

在远端，将接触部移位远离接合所需的机械致动力被减小到较长的水平臂。

在一方面，悬臂突起可以向另一个接触部突出，使得悬臂突起位于两个分流器臂之间。

在该配置中，外部机械致动可在两个分流器臂之间提供，也就是说，在电端子之间或非常接近电端子。因此，移位接触部所需的测试设备可以更紧凑。

在一方面，悬臂突起可以包括第一表面部和第二表面部，第一和第二表面部相对于彼此成角度布置。

在这方面，当悬臂突起受到位移力时，接触部的位移方向可以更精确地定向。这进一步降低了分流器敏感部分或电端子损坏的风险。

在一方面，至少一个接触部可以包括凸出的接触表面，该接触表面配置成接合电端子的相应表面。

该凸出的接触部允许分流器和电端子之间的接合变软，从而增加可靠性、耐用性并降低接触电阻。

在一方面，凸出的接触表面可以镀有贵金属，优选地为金。

这降低了接触电阻。

在一方面，分流器桥和分流器臂的联接部可以通过成形装配和/或摩擦装配被装配在壳体中。

这允许分流器在连接器壳体中更刚性的装配。分流器在壳体中的摩擦装配可以提供特别有成本效益的生产和简单的组装。

在一方面，连接器可以包括从壳体的第二端的开口延伸至分流器的悬臂突起的细长空间。

该配置允许将销插入壳体中，以提供用于移位接触部的外部机械致动，例如在测试期间通过分流器解除短路，而无需将CPA移动到锁定位置。

本发明的目的还通过用于测试根据上述方面之一的电连接器的测试方法来实现，该方法包括以下步骤：

i.将CPA装置布置在处于输送位置的连接器的壳体中，

ii.将连接器放置在测试配对物上，该测试配对物配置成测量两个电端子之间的电信号，

iii.致动测试配对物的测试销以移位分流器臂的至少一个接触部，使得端子的短路被解除，以及

iv.测量两个电端子之间的电信号。

这种测试方法允许以更快和更方便的方式确定和确认连接器的电信号。特别是，不再需要提供专门的测试设备来人为锁定和解锁CPA装置，以便在最终安装前暂时解除短路。

附图说明

通过结合附图仔细研究以下对本发明的当前优选示例性实施例的更详细描述，将更全面地理解和认识本发明的这些以及其他目的和优点，其中：

图1A示出了根据本发明实施例的电连接器的立体图，其中CPA装置处于解锁位置。

图1B示出了图1A的连接器的相同视图，其中CPA装置处于锁定位置。

图2A示出了沿着图1A的连接器的轴线A的剖视图，包括带有端子的分流器接合区的放大图。

图2B示出了图2A的视图，其中CPA装置处于锁定位置，如图1B所示。

图3示出了第一连接器的CPA装置的三维立体图。

图4示出了第一连接器的分流器的三维立体图。

图5示出了分流器和电端子的三维立体图，其中分流器与电端子相接合。

图6A示出了在测试过程中该实施例的电连接器。

图6B示出了在测试过程中该实施例的电连接器。

具体实施方式

参照图1A和1B所示的外部视图描述了本发明的电连接器100的实施例，这些图示出了CPA装置的锁定功能。该实施例中的连接器100是用于气囊系统的引爆型连接器，并且包括壳体1和连接器位置保证(CPA)装置3。在该实施例中，壳体1包括通过成形装配连接装配在一起的顶壳5和下壳7。

壳体具有第一端9和第二端11。第一端9配置成接收两个绝缘的电导体，出于说明的目的以附图标记13a、13b示出。在该实施例中，第一端9和电导体13a、13b沿着正交于配合方向x的方向y延伸。第二端11沿着配合方向x延伸，并且配置为由配合电连接器接收并与其建立配合连接。在该实施例中，连接器具有L形并且是90度出口型连接器。然而，其他形状(诸如具有180度出口型连接器的细长形状)也是可能的。

第二端11包括闭锁舌15，其包括闭锁唇17。闭锁舌15沿配合方向x延伸，并在一侧沿配合方向x弹性附接到下壳7。闭锁唇17从闭锁舌15的一部分径向向外突出。应当理解，类似的或相同的闭锁舌可以设置在连接器100的另一侧。

CPA装置3穿过壳体1的顶壳5中的横向孔19容纳在壳体1中。参考图3，CPA装置3的结构将在下面的部分中更详细地描述。

在图1A中，CPA装置3被定位在连接器100中处于解锁位置。在解锁位置，CPA装置3没有穿过横向孔19完全插入壳体1中。相反，在解锁位置，CPA装置3仅部分地插入壳体1中，并且部分地朝向顶壳5的外部突出。因此，CPA装置3可以通过推入配合方向x而被手动地移动到锁定位置。此外，在该解锁位置，壳体1的闭锁舌15可以借助于其一个端部处的弹性附接而在正交于配合方向x的方向z上手动地或机械地移位。

在图1B中，CPA装置3已被推入连接器100的锁定位置。在锁定位置，CPA装置3穿过横向孔完全插入壳体1中。处于锁定位置的CPA装置3不再朝向顶壳5的外部突出。这里，连接器100示出为CPA装置3处于锁定位置，而不存在配合电连接器。然而，在实际使用中，只有当连接器100与配合电连接器配合时，CPA装置3只能移动到锁定位置。

在该位置，闭锁舌15被CPA装置3的阻挡臂51a和引导臂49b、49c(49c仅在图3中可见)阻挡。阻挡臂51a防止闭锁舌15朝向壳体1的内部物理移位。从而将连接器100与未示出但在本领域中已知的配合电连接器锁定。

现在参照图2A和2B描述连接器100的内部结构，图中示出了连接器的三维截面图，其说明了CPA装置3的短路解除功能。

图2A和2B示出了沿着如图1A的未锁定连接器中所示的横截面平面A的横截面，平面A对应于穿过连接器100中部的x-y平面。应当理解，在该实施例中，连接器100关于平面A大致对称，并且可以在连接器100的不可见侧找到相应的特征。

图2A示出了在连接器100的第一端9中形成的主接合空间21。在主接合空间21中，第一电端子23a的接合部25布置成在正交于配合方向x的方向y上沿着第一端9延伸。为了说明的目的，接合部25在图2A中示出为压接在电导体13a的绝缘剥离部分上。

分流器27设置在壳体1中。分流器27包括分流器桥29，其夹在下壳7和上壳之间的x-z平面中，并沿着壳体1的下壳7的内表面延伸。分流器桥29通过形成在顶壳5上的阻挡脊31以成形装配的方式锁定到壳体1。

分流器27和电端子23a、23b的结构将参考图4和5在以下部分中更详细地描述。

图2A示出了分流器27包括具有接触部35a的第一分流器臂33a。将第一分流器臂33a联接到分流器桥29的第一联接部37a在图2A中看不到，但在图4和5中示出，并将在那里进一步描述。

接触部35a至少部分地在配合方向x上延伸，并且包括凸出的接触表面39a和在配合方向x上的远端41a。分流器臂33a的凸出的接触表面39a在垂直于配合方向x的y方向上突出，以与电端子23a的分流表面42a接合。

在图2A不可见的相应侧，如图4所示，凸出的接触表面39b与分流表面42b接合，如图5所示。因此，分流器27建立了电端子23a、23b的短路。

分流器臂33a的接触部35a的远端41a包括悬臂突起43，其在配合方向x上延伸并且在正交于配合方向x的方向z上从接触部35a突出。悬臂突起43的特征和功能将在以下部分描述。

壳体1的下壳7包括从壳体1内部的第二端11处的开口46延伸的细长空间44，使得分流器27的悬臂突起43可从外部接近。

图2A还示出了CPA装置3的第一位移叉头45a，其从CPA装置的主体47沿配合方向x正交突出。在图2A所示的解锁位置，CPA装置3没有完全插入顶壳5的横向孔19中。位移叉头45a不与分流器27的凸出的接触表面39a接触，因此接触部35a处于静止状态，从而与分流表面42a接合。

图2B示出了图2A的视图，其中CPA装置3已经从解锁位置移动到锁定位置。在该位置，叉头45a已经在配合方向x上移动，并且在与方向y相反的方向上移位接触部35a。因此，叉头45a分离分流器臂33a的凸出的接触表面39a与分流表面42a(在图2B中被叉头45a隐藏)的接合，并且已经解除了由分流器27引起的电端子23a、23b的短路。CPA装置3仅移位分流器27，而没有移位电端子23a、23b。这可以增加电触点的耐用性。

图3是CPA装置3的三维立体图。CPA装置3包括主体47和在配合方向x上从主体47正交突出的两个位移叉头45a、45b。CPA装置3还包括在主体47的每个角部处的四个引导臂49a、49b、49c、49d，以在连接器100的壳体1内引导CPA装置3。CPA装置3还包括两个阻挡臂51a、51b，以确保连接器100和其配合连接器之间的连接。

图4是具有两个分流器臂33a、33b和分流器桥29的分流器27的三维立体图。分流器臂33a、33b包括联接部37a、37b和接触部35a、35b。分流器桥29联接分流器臂33a、33b上的联接部37a、37b。联接部37a、37b进一步延伸超过分流器桥，在那里它们进一步包括钩部53，以与用于连接100的壳体1的下壳7中的对应的凹部建立成形装配连接。

接触部35a、35b至少部分地在配合方向x上延伸，并且包括凸出的接触表面39a、39b，其可以镀有贵金属，特别是金。贵金属的使用降低了接触电阻并增加了与分流表面42a、42b接触的耐腐蚀性。

悬臂突起43在正交于配合方向x的方向z上从接触部35a的远端41a突出。在该实施例中，悬臂突起43朝向另一接触部35b的远端41b突出，使得悬臂突起43位于两个分流器臂33a、33b之间。

悬臂突起43具有第一表面部55和第二表面部57。优选地，悬臂突起43的第一表面部55平行于细长空间44的延伸方向。也就是说，在该实施例中，第一表面部平行于配合方向x布置。替代地或另外，第一表面部55可以布置成正交于凸出的接触表面39a与分流表面42a的接合。也就是说，第一表面部55可以平行于x-z平面布置。

第一和第二表面部55、57相对于彼此以角度α布置，α是两个表面部55、57之间的锐角。角度α具有大于90°且小于180°的角度值。例如，在该实施例中，角度α具有130°至150°之间的角度值。

分流器29优选是由导电材料制成的单个体。因此，分流器29能够短路凸出的接触表面39a、39b之间的电路。此外，分流器可以用不同于端子23a、23b的材料制造，特别是对于分流器的有限使用来说不太昂贵的材料，例如铜或铝。

当接触部35a、35b装配在壳体1中时，它们与联接部37a、37b一起形成弹簧。因此，当接触部35a、35b被机械地致动时(例如通过沿着细长空间44插入的测试销或CPA装置3)，接触部35a、35b可被移位，特别是沿着正交于配合方向x的方向y移位。

图5是分流器27和电端子23a、23b的三维立体图，并表示它们在CPA装置3的解锁位置的各自定位。图5示出了电端子23a、23b的配合部59a、59b，它们沿着配合方向x延伸到壳体1的第二端11内。配合部59a、59b配置成接收配合电连接器的配合销。因此，电端子23a、23b形成从第一端9到第二端11横穿壳体1的L形。

电端子23a、23b的配合部59a、59b包括在与方向y相反的方向上突出的凸起61a、61b。凸起61a、61b向外呈现分流表面42a、42b，其与分流器的相应凸出的接触表面39a、39b接合，从而建立短路。

图6A和6B示出了在测试过程中的电连接器100，其中用于检查连接器性能的电测试信号被确定。在图6A中，连接器100处于解锁位置，并且CPA装置3没有被完全推入壳体1内。

连接器100安装在测试配对物200上，该测试配对物200能够测量电端子23a、23b之间的电信号，在图6A中看不到，但在图5中示出。测试配对物200包括沿着配合方向x延伸穿过测试配对物200的基板203的通道201。由电绝缘材料制成的测试销300穿过配对物200的通道201并穿过壳体1中的开口46插入细长空间44中。

在图6A中，测试销300被部分插入，当销300的尖端301已经沿着悬臂表面55和57与悬臂突起43接合时，凸出的接触表面39a刚刚开始脱离分流表面42a。

在图6B中，测试销300已经通过细长空间44完全插入到连接器100中，并且销300的尖端301现在将分流器29与端子23a、23b完全隔离。测试销300足够薄，以仅与悬臂表面55和/或57相互作用，但不与其镀层接触凸出表面39a。

在壳体1中提供单独的分流器29以及如上所述的悬臂突起43的定位允许方便和安全地外部致动分流器臂。特别地，当与电端子接合时，可以促进接触部的位移。由测试销300外部机械致动使接触部35a在期望的方向上移动远离接合，从而解除端子23a、23b的短路，而没有损坏或改变连接器100的风险。测试销300仅与悬臂突起43相互作用，从而分流器的镀贵金属部分不会被损坏。结果，可以快速测试电连接器100，而不需要重复地将CPA装置3从一个位置移动到另一个位置，并且不需要将连接器100与配合连接器装置相连接。

附图标记列表

1 壳体

3 CPA装置

5 顶壳

7 下壳

9 壳体的第一端

11 壳体的第二端

13a、13b绝缘电导体

15 闭锁舌

17 闭锁突起

19 顶壳中的横向孔

21 主接合空间

23a、23b电端子

25电端子23a的接合部

27 分流器

29 分流器桥

31 形成在顶壳上的阻挡脊

33a、33b分流器的分流器臂

35a、35b分流器的分流器臂的接触部

37a、37b分流器的分流器臂的联接部

39a、39b凸出的接触表面

41a、41b分流器臂的接触部的远端

42a、42b电端子的分流表面

43 悬臂突起

44 壳体中的细长空间

45a CPA装置的位移叉头

46 第二端中的开口

47 CPA装置的主体

49a、49b、49c、49d CPA装置的引导臂

51a、51b CPA装置的阻挡臂

53 联接部的钩部

55 悬臂突起的第一表面部

57 悬臂突起的第二表面部

59a、59b电端子的配合部

61a、61b电端子的凸起

100 电连接器

200 测试配对物

201 配对物中的通道

203 配对物的基板

300 测试销

301 测试销的尖端

x 配合方向

y、z与配合方向正交的方向

α悬臂突起的第一和第二表面布置的角度

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的安全约束系统的电连接器，特别是用于气囊系统的引爆型连接器，其配置为沿着配合方向(x)与配合电连接器相配合，所述电连接器包括：

壳体(1)，所述壳体(1)具有第一端(9)和第二端(11)，所述第二端(11)在配合方向(x)上延伸，

两个电端子(23a、23b)，每个端子(23a、23b)从所述第一端(9)到所述第二端(11)穿过壳体(1)，

用于短路两个端子(23a、23b)的分流器(27)，所述分流器(27)包括两个分流器臂(33a、33b)，每个分流器臂(33a、33b)具有接触部(35a、35b)和联接部(37a、37b)，以及联接分流器臂(33a、33b)的所述联接部(37a、37b)的分流器桥(29)，以及

连接器位置保证(CPA)装置(3)，其用于确保连接器(100)与配合连接器相配合，其中CPA装置(3)在解锁位置和锁定位置之间可移动地布置在壳体(1)中，并且其中CPA装置(3)配置为解除端子(23a、23b)的短路，

其特征在于

分流器桥(29)和分流器臂(33a、33b)的联接部(37a、37b)装配在壳体(1)中，

接触部(35a、35b)中的每一个与其相应的电端子(23a、23b)弹性地相接合，并且

两个分流器臂(33a、33b)中的至少一个的接触部(35a、35b)配置成当CPA装置(3)移动到锁定位置时被CPA装置(3)移位。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述至少一个接触部(35a、35b)至少部分地在配合方向(x)上延伸，并且包括在第二方向(z)上从接触部(35a)突起的悬臂突起(43)，特别是在与配合方向(x)正交的第二方向(z)上。

3.根据权利要求2所述的电连接器，其中，所述悬臂突起(43)从所述分流器臂(33a)的接触部(35a)的远端(41a)突起。

4.根据权利要求2或3所述的电连接器，其中，所述悬臂突起(43)朝向另一个接触部(35b)突起，使得悬臂突起(43)位于两个分流器臂(33a、33b)之间。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电连接器，其中，所述悬臂突起(43)包括第一表面部(55)和第二表面部(57)，所述第一表面部(55)和第二表面部(57)相对于彼此以角度(α)布置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电连接器，其中，至少一个接触部(35a、35b)包括凸出的接触表面(39a、39b)，其配置成接合电端子(23a、23b)的相应表面(43a、43b)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电连接器，其中，所述凸出的接触表面镀有贵金属，优选为金。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电连接器，其中，所述分流器桥(29)和分流器臂(33a、33b)的联接部(37a、37b)通过成形装配和/或摩擦装配被装配在所述壳体中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电连接器，其中，所述连接器(100)包括从所述壳体的第二端(11)处的开口(46)延伸至所述分流器(27)的悬臂突起(43)的细长空间(44)。

10.一种用于测试根据权利要求1至9中任一项所述的电连接器(100)的测试方法，包括以下步骤：

i.将CPA装置(3)布置在连接器(100)的壳体(1)中处于解锁位置，

ii.将连接器(100)放置在测试配对物(200)上，该测试配对物配置成测量两个电端子(23a、23b)之间的电信号，

iii.致动测试配对物(200)的测试销(300)以移位分流器臂(33a、33b)的至少一个接触部(35a、35b)，使得端子(23a、23b)的短路被解除，以及

iv.测量两个电端子(23a、23b)之间的电信号。