CN219833218U - 连接器及其cpa机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连接器及其CPA机构，涉及连接器领域，解决设计不合理、误操作等的问题。CPA机构的推移部、顶压块、锁扣弹臂沿长度方向线性布置并且顶压块位于推移部与锁扣弹臂之间，档位弹臂位于推移部的宽度方向上两侧端并自推移部沿长度方向延伸而出。档位弹臂上设置有宽度方向凸起的档位扣；锁扣弹臂包括有靠近顶压块的后段以及前段，前段和后段之间设有向下凸起的后锁扣，前段的末端设有向下凸起的前锁扣；顶压块呈向上凸起状。避免一锁按钮在CPA机构未解锁时下压解开第一阶段的锁定，防止CPA机构因误操作在未插接公端组件时切换至解锁位置，确保锁合操作正确有效，限制人为意外按压解锁按钮，使锁合或解锁过程必须遵循既定顺序。

Description

连接器及其CPA机构

技术领域

本实用新型涉及电连接器件领域，尤其是一种连接器及其CPA机构。

背景技术

现阶段，传统的连接器包括公端子和母端子彼此进行插接的连接方式，也就是通过插头和插座之间的插拔，来实现两电缆的电连接。由于新能源汽车领域连接具有高压的特性，为了防止误操作而误拔通电的高压连接器，或者避免汽车行车颠簸时而脱离，通常会在连接器上设置CPA机构(即Connector Position Assurance，连接器位置保证)，用于连接器定位的二级锁紧。新能源高压连接器上广泛使用CPA机构，使得高压连接器解锁通常需要两个阶段来完成，即断开低压电气信号端子的第一阶段和断开高压电源端子的第二阶段。

现有技术中的连接器中，如中国专利文献CN217182547U公开了一种带CPA结构的连接器，包括插座护套和插头护套，且插座护套与插头护套可拆卸连接，插座护套与CPA结构卡接；CPA结构包括悬臂和解锁面，悬臂的尾端与解锁面一体连接，插座护套上设有锁紧臂，且锁紧臂中部与插座护套一体连接，悬臂与锁紧臂滑动连接。但是这种CPA结构的结构设计仍然存在一定的缺陷，操作人员会因操作复杂容易产生顺序上的误操作，尤其是未将CPA机构调节至解锁位置，就将插头插入插座内，导致两者未正确锁合，无法确保CPA结构正确使用，造成安全事故，CPA结构可靠性存在一定的不足，结构还存在着不稳定、强度小等问题。

发明内容

本实用新型的目的：为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种连接器及其CPA机构，解决设计不合理、误操作、结构不可靠的问题。

本实用新型的技术方案：一种连接器包括有母端组件、公端组件和CPA机构，CPA机构限位移动安装于母端组件上，以使CPA机构相对于母端组件具有解锁位置和锁止位置，且公端组件与母端组件插接后CPA机构从解锁位置移动到锁止位置将公端组件和母端组件锁定。CPA机构包括有推移部、顶压块、锁扣弹臂以及档位弹臂，推移部、顶压块、锁扣弹臂沿长度方向线性布置并且顶压块位于推移部与锁扣弹臂之间，档位弹臂位于推移部的宽度方向上两侧端并自推移部沿长度方向延伸而出。档位弹臂上设置有宽度方向凸起的档位扣；锁扣弹臂包括有靠近顶压块的后段以及前段，前段和后段之间设有向下凸起的后锁扣，前段的末端设有向下凸起的前锁扣；顶压块呈向上凸起状；母端组件上具有两个档位槽、向上凸起的阻挡凸起以及一锁限位架，一锁限位架的一侧设置有按压弹性翘起一锁限位架的一锁按钮，公端组件上具有向上凸起的斜压块以及一锁扣台；档位扣与档位槽配合以在两个档位槽之间切换从而形成解锁位置、锁止位置；在解锁位置公端组件插入时，一锁扣台通过斜面配合弹性顶起一锁限位架以越过一锁限位架的插入限制，斜压块通过斜面配合弹性顶起前锁扣以翘起锁扣弹臂且后锁扣不与阻挡凸起相接触；在CPA机构切换至锁止位置时，档位扣切换至另一档位槽，前锁扣、后锁扣分别越过斜压块、阻挡凸起，顶压块置于一锁按钮的下方并抵接限位一锁按钮，一锁限位架与一锁扣台相抵压形成拔出限制；在解锁位置公端组件拔出时，一锁按钮受力按压弹性翘起一锁限位架，并且一锁限位架随拔出离开一锁扣台以解开一锁限位架与一锁扣台的拔出限制，前锁扣、后锁扣分别反方向越过斜压块、阻挡凸起，并且阻挡凸起在公端组件拔出后与后锁扣相抵挡配合。

采用上述技术方案，一锁扣台通过斜面配合弹性顶起一锁限位架以越过一锁限位架的插入限制，斜压块通过斜面配合弹性顶起前锁扣以翘起锁扣弹臂且后锁扣不与阻挡凸起相接触，使公端组件在CPA机构解锁位置插入时可以一次性顺畅插入至母端组件内，后通过顶压块抵接限位一锁按钮，避免一锁按钮在CPA机构未解锁时下压解开第一阶段的锁定，同时，在未插入公端组件时，锁扣弹臂因阻挡凸起与后锁扣相抵挡则不会上翘，防止CPA机构因误操作在未插接公端组件时切换至解锁位置，确保锁合操作正确有效，限制人为意外按压解锁按钮，使锁合或解锁过程必须遵循既定的先后操作顺序，若顺序打乱、颠倒或相反则无法锁合或解锁，减少误操作的风险，提升结构可靠性、稳定性，确保连接器的使用安全性。

本实用新型的进一步设置：母端组件上具有向下凸起的二锁限位块，二锁限位块一侧设置有按压弹性上移二锁限位块的二锁按钮，公端组件上具有向上凸起的二锁扣台，二锁扣台与二锁限位块在公端组件拔出方向上相抵形成卡扣配合，以及在公端组件插入方向上相接触形成斜面错开配合。

采用上述进一步设置，二锁扣台与二锁限位块的配合实现双重锁合以及构成了第二阶段解锁，且可将公端组件直接插入母端组件内构成卡扣锁合，操作步骤设计简单明了，插入动作快捷方便。本实用新型的再进一步设置：一锁限位架、二锁限位块均具有后侧斜面和前侧抵面，一锁扣台、二锁扣台均具有前侧斜面和后侧抵面，前侧斜面在公端组件插入时与对应后侧斜面相接触顶压以斜面错开，后侧抵面可与对应前侧抵面相抵配合。

采用上述再进一步设置，通过对应的斜面配合，使对应件能顺畅翘起进入对应的位置，而后再形成限位锁止，操作简单方便、合理有效。

本实用新型的再更进一步设置：前锁扣、斜压块的前后侧均具有斜压面，相对应的斜压面相接触抵压形成错开配合，后锁扣、阻挡凸起均具有倾斜面和阻挡竖面，两者的倾斜面相接触顶压错开，两者的阻挡竖面相抵限位。

采用上述再更进一步设置，前锁扣在公端组件插入时通过斜压面可以翘起锁扣弹臂，使倾斜面和阻挡竖面脱离，从而可将CPA机构切换至锁止位置，而在公端组件未插入时，由于阻挡竖面相抵限位，使CPA机构无法切换至锁止位置，防误操，保证了CPA机构的正常使用。

本实用新型的再更进一步设置：后段沿着锁扣弹臂先沿长度方向直线延伸，前段自后段延伸并向上弯折而成。

采用上述再更进一步设置，向上弯折的前段能够提供前锁扣与受力方向相反的方向的支持力，减少了后段的弹性变形，防止锁扣弹臂断裂，结构强度提升。

本实用新型的再更进一步设置：顶压块宽度方向上的两侧还设置有三角加强筋，三角加强筋与一锁限位架相抵形成限位。

采用上述再更进一步设置，三角加强筋既可以加强CPA机构的结构强度，又能限制CPA机构错误换挡而过度进入母端组件内，设计合理。

本实用新型的再更进一步设置：一锁限位架上一体设置有具有弹性的倾斜支撑臂，所述倾斜支撑臂倾斜于一锁限位架上且支撑于母端组件的一内侧面上。

采用上述再更进一步设置，倾斜支撑臂可以形成倾斜方向支撑力，倾斜设置可以使力臂加长，减少应力，同时按压一锁按钮后可及时弹性复位，延长一锁限位架处的使用寿命。

本实用新型另一个技术方案：一种CPA机构，包括有推移部、顶压块、锁扣弹臂以及档位弹臂，推移部、顶压块、锁扣弹臂沿长度方向线性布置并且顶压块位于推移部与锁扣弹臂之间，档位弹臂位于推移部的宽度方向上两侧端并自推移部沿长度方向延伸而出；档位弹臂上设置有档位扣；锁扣弹臂包括有靠近顶压块的后段以及前段，前段和后段之间设有向下凸起的后锁扣，前段的末端设有向下凸起的前锁扣；顶压块呈向上凸起状。

进一步，前锁扣的前后侧均具有斜压面，后锁扣的前后侧具有倾斜面和阻挡竖面，斜压面、倾斜面分别与锁扣弹臂的长度方向相倾斜设置，阻挡竖面垂直于锁扣弹臂的长度方向。

进一步，后段沿着锁扣弹臂先沿长度方向直线延伸，前段自后段延伸并向上弯折而成。

附图说明

图1为本实用新型连接器的装配结构图；

图2为本实用新型连接器锁止状态的剖面示意图；

图3为本实用新型连接器插接解锁状态的剖面示意图；

图4为本实用新型公端组件拔出状态的剖面示意图；

图5为本实用新型公端组件、CPA机构拔出时的结构示意图；

图6为本实用新型母端组件的剖面示意图；

图7为本实用新型CPA机构的结构示意图一；

图8为本实用新型CPA机构的结构示意图二；

其中，1-母端组件；2-公端组件；3-CPA机构；31-推移部；32-顶压块；33-锁扣弹臂；34-档位弹臂；341-档位扣；331-前段；332-后段；333-前锁扣；334-后锁扣；11-档位槽；12-阻挡凸起；13-一锁限位架；14-一锁按钮；21-斜压块；22-一锁扣台；15-二锁限位块；16-二锁按钮；23-二锁扣台；131-后侧斜面；132-前侧抵面；221-前侧斜面；222-后侧抵面；211-斜压面；121-倾斜面；122-阻挡竖面；35-三角加强筋；17-倾斜支撑臂；18-轨道槽；36-滑移凸块。

具体实施方式

如图1-8所示的一种连接器，包括有母端组件1、公端组件2和CPA机构3，CPA机构3限位移动安装于母端组件1上，以使CPA机构3相对于母端组件1具有解锁位置和锁止位置，且公端组件2与母端组件1插接后CPA机构3从解锁位置移动到锁止位置将公端组件2和母端组件1锁定。CPA机构3包括有推移部31、顶压块32、锁扣弹臂33以及档位弹臂34，推移部31、顶压块32、锁扣弹臂33沿长度方向线性布置并且顶压块32位于推移部31与锁扣弹臂33之间，档位弹臂34位于推移部31的宽度方向上两侧端并自推移部31沿长度方向延伸而出；档位弹臂34上设置有档位扣341；锁扣弹臂33包括有靠近顶压块32的后段332以及前段331，前段331和后段332之间设有向下凸起的后锁扣334，前段331的末端设有向下凸起的前锁扣333；顶压块32呈向上凸起状；母端组件1上具有两个档位槽11、向上凸起的阻挡凸起12以及一锁限位架13，一锁限位架13的一侧设置有按压弹性翘起一锁限位架13的一锁按钮14，公端组件2上具有向上凸起的斜压块21以及一锁扣台22；档位扣341与档位槽11配合以在两个档位槽11之间切换从而形成解锁位置、锁止位置。

在CPA机构3解锁位置且公端组件2插入时，一锁扣台22通过斜面配合弹性顶起一锁限位架13并从一锁限位架13下方越过一锁限位架13的插入限制，而后，斜压块21通过斜面配合弹性顶起前锁扣333以翘起锁扣弹臂33，此时后锁扣334脱离与阻挡凸起12的接触，解除后锁扣334和阻挡凸起12的限位，如此，则实现了连接器的插接解锁状态。

在CPA机构3切换至锁止位置时，档位扣341切换至另一档位槽11，前锁扣333、后锁扣334分别越过斜压块21、阻挡凸起12，顶压块32置于一锁按钮14的下方并抵接限位一锁按钮14，使一锁按钮14无法按下，一锁限位架13与一锁扣台22在拔出方向上相抵压形成拔出限制，如此，则实现了连接器的锁止状态。

在解锁位置公端组件2拔出时，将CPA机构3切换至解锁位置，顶压块32脱离与一锁按钮14的接触，一锁按钮14受力按压弹性翘起一锁限位架13，并且一锁限位架13随拔出离开一锁扣台22以解开一锁限位架13与一锁扣台22的拔出限制，前锁扣333、后锁扣334分别沿CPA机构3的切换方向越过斜压块21、阻挡凸起12，并且阻挡凸起12在公端组件2拔出后与后锁扣334相抵挡配合。在这种状态下，CPA机构3因阻挡凸起12的阻挡无法在未插接公端组件2时切换至解锁位置，避免误操作。

通过锁扣弹臂33上的前锁扣333、后锁扣334与对应位置配合，使公端组件2在CPA机构3解锁位置插入时可以顺畅插入至母端组件1内，后通过顶压块32抵接限位一锁按钮14，避免一锁按钮14在CPA机构3未解锁时下压解开第一阶段的锁定，同时，在未插入公端组件2时，锁扣弹臂33不会上翘，并且阻挡凸起12与后锁扣334相抵挡，防止CPA机构3因误操作在未插接公端组件2时切换至解锁位置，确保锁合操作正确有效。

母端组件1上具有向下凸起的二锁限位块15，二锁限位块15一侧设置有按压弹性上移二锁限位块15的二锁按钮16，公端组件2上具有向上凸起的二锁扣台23，二锁扣台23与二锁限位块15在公端组件2拔出方向上相抵形成卡扣配合，以及在公端组件2插入方向上相接触形成斜面错开配合。二锁扣台23与二锁限位块15的配合实现双重锁合以及构成了第二阶段解锁，且可将公端组件2直接插入母端组件1内构成卡扣锁合。

如图4-6所示，一锁限位架13、二锁限位块15均具有后侧斜面131和前侧抵面132，一锁扣台22、二锁扣台23均具有前侧斜面221和后侧抵面222，后侧方位相对于前侧方位更接近于母端组件1的插入口位置。在公端组件2插入时，前侧斜面221与对应后侧斜面131相接触顶压以斜面错开并顶起对应的一锁限位架13或二锁限位块15，而后，后侧抵面222可与对应前侧抵面132在拔出方向上形成相抵配合从而锁合公端组件2和母端组件1。

如图6-8所示，前锁扣333、斜压块21的前后侧均具有斜压面211，截面大致呈等边梯形状，相对应的斜压面211相接触抵压形成错开配合，后锁扣334、阻挡凸起12均具有倾斜面121和阻挡竖面122，截面大致呈直角梯形状，两者的倾斜面121相接触顶压错开，两者的阻挡竖面122相抵限位。在公端组件2插入时，前锁扣333通过斜压面211可以顶起锁扣弹臂33，使倾斜面121和阻挡竖面122脱离，从而可将CPA机构3切换至锁止位置。而在公端组件2未插入时，由于阻挡竖面122相抵限位，使CPA机构3无法切换至锁止位置。

后段332沿着锁扣弹臂33先沿锁扣弹臂33的长度方向直线延伸，前段331自后段332延伸并向上弯折而成。向上弯折的前段331能够提供前锁扣333与受力方向相反的方向的支持力，提供前段331的弹性形变能力。

如图7所示，顶压块32宽度方向上的两侧还设置有三角加强筋35，三角加强筋35联接推移部31和顶压块32的侧边以加强结构强度；三角加强筋35在CPA机构3推进档位时，与一锁限位架13相抵形成限位，限制CPA机构3错误换挡而过度推入母端组件1内。

如图6所示，一锁限位架13上一体设置有具有弹性的倾斜支撑臂17，所述倾斜支撑臂17倾斜于一锁限位架13上，即倾斜于公端组件2的插入方向，并且倾斜支撑臂17的端部接触抵压于母端组件1的一内侧面上从而形成支撑力。在按压一锁按钮14后，倾斜支撑臂17可以紧压在母端组件1的一内侧面上，在一次解锁完成后，倾斜支撑臂17的弹性倾斜支撑力使一锁按钮14和一锁限位架13复位，如此可以确保一锁限位架13能够及时快速回位，使用寿命更长。

母端组件1上还开设有轨道槽18，档位弹臂34滑移于轨道槽18内，使CPA机构3仅能沿轨道槽18预定方向移动换挡。

如图1-8所示的一种CPA机构，包括有推移部31、顶压块32、锁扣弹臂33以及档位弹臂34，推移部31、顶压块32、锁扣弹臂33沿长度方向线性布置并且顶压块32位于推移部31与锁扣弹臂33之间，档位弹臂34位于推移部31的宽度方向上两侧端并自推移部31沿长度方向延伸而出。档位弹臂34上设置有档位扣341，用于在母端组件1的档位槽11切换，档位弹臂34的弹性作用使其与档位槽11的配合具有限位效果。锁扣弹臂33包括有靠近顶压块32的后段332以及前段331，意味着锁扣弹臂33从顶压块32一侧延伸而出，前段331和后段332之间设有向下凸起的后锁扣334，前段331的末端设有向下凸起的前锁扣333；当连接器内位置挤压顶起前锁扣333时，后锁扣334跟随前锁扣333向上位移一段距离。顶压块32呈向上凸起状，使顶压块32可以接触顶压到连接器的一锁按钮14，使连接器在未解锁的状态下，无法按下一锁按钮14。

前锁扣333的前后侧均具有斜压面211，截面大致呈等边梯形状，后锁扣334的前后侧具有倾斜面121和阻挡竖面122，斜压面211、倾斜面121分别与锁扣弹臂33的长度方向相倾斜设置，截面大致呈直角梯形状，阻挡竖面122垂直于锁扣弹臂33的长度方向。在公端组件2插入时，前锁扣333通过斜压面211可以顶起锁扣弹臂33，使倾斜面121和阻挡竖面122脱离，从而可将CPA机构3切换至锁止位置。而在公端组件2未插入时，由于阻挡竖面122相抵限位，使CPA机构3无法切换至锁止位置。

后段332沿着锁扣弹臂33先沿长度方向直线延伸，前段331自后段332延伸并向上弯折而成。向上弯折的前段331能够提供前锁扣333与受力方向相反的方向的支持力，提供前段331的弹性形变能力。

顶压块32的底部还一体设置有滑移凸块36，滑移凸块36在母端组件1上滑动并形成限位，并且，滑移凸块36具有支撑作用，用于支撑顶压块32，避免在压力作用下压弯顶压块32导致顶压块32失效。

Claims (10)

1.一种连接器，包括有母端组件、公端组件和CPA机构，所述CPA机构限位移动安装于母端组件上，以使CPA机构相对于母端组件具有解锁位置和锁止位置，且公端组件与母端组件插接后所述CPA机构从解锁位置移动到锁止位置将公端组件和母端组件锁定，其特征在于：所述CPA机构包括有推移部、顶压块、锁扣弹臂以及档位弹臂，所述推移部、顶压块、锁扣弹臂沿长度方向线性布置并且顶压块位于推移部与锁扣弹臂之间，所述档位弹臂位于推移部的宽度方向上两侧端并自推移部沿长度方向延伸而出；所述档位弹臂上设置有档位扣；所述锁扣弹臂包括有靠近顶压块的后段以及前段，前段和后段之间设有向下凸起的后锁扣，所述前段的末端设有向下凸起的前锁扣；所述顶压块呈向上凸起状；

所述母端组件上具有两个档位槽、向上凸起的阻挡凸起以及一锁限位架，所述一锁限位架的一侧设置有按压弹性翘起一锁限位架的一锁按钮，所述公端组件上具有向上凸起的斜压块以及一锁扣台；所述档位扣与档位槽配合以在两个档位槽之间切换从而形成解锁位置、锁止位置；

在解锁位置公端组件插入时，所述一锁扣台通过斜面配合弹性顶起一锁限位架以越过一锁限位架的插入限制，所述斜压块通过斜面配合弹性顶起前锁扣以翘起锁扣弹臂且后锁扣不与阻挡凸起相接触；

在CPA机构切换至锁止位置时，所述档位扣切换至另一档位槽，所述前锁扣、后锁扣分别越过斜压块、阻挡凸起，所述顶压块置于一锁按钮的下方并抵接限位一锁按钮，所述一锁限位架与一锁扣台相抵压形成拔出限制；

在解锁位置公端组件拔出时，所述一锁按钮受力按压弹性翘起一锁限位架，并且所述一锁限位架随拔出离开一锁扣台以解开一锁限位架与一锁扣台的拔出限制，所述前锁扣、后锁扣分别反方向越过斜压块、阻挡凸起，并且阻挡凸起在公端组件拔出后与后锁扣相抵挡配合。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述母端组件上具有向下凸起的二锁限位块，所述二锁限位块一侧设置有按压弹性上移二锁限位块的二锁按钮，所述公端组件上具有向上凸起的二锁扣台，所述二锁扣台与二锁限位块在公端组件拔出方向上相抵形成卡扣配合，以及在公端组件插入方向上相接触形成斜面错开配合。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于：所述一锁限位架、二锁限位块均具有后侧斜面和前侧抵面，所述一锁扣台、二锁扣台均具有前侧斜面和后侧抵面，所述前侧斜面在公端组件插入时与对应后侧斜面相接触顶压以斜面错开，所述后侧抵面可与对应前侧抵面相抵配合。

4.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于：所述前锁扣、斜压块的前后侧均具有斜压面，相对应的所述斜压面相接触抵压形成错开配合，所述后锁扣、阻挡凸起均具有倾斜面和阻挡竖面，两者的倾斜面相接触顶压错开，两者的阻挡竖面相抵限位。

5.根据权利要求1或3所述的连接器，其特征在于：所述后段沿着锁扣弹臂先沿长度方向直线延伸，所述前段自后段延伸并向上弯折而成。

6.根据权利要求1或3所述的连接器，其特征在于：所述顶压块宽度方向上的两侧还设置有三角加强筋，所述三角加强筋与一锁限位架相抵形成限位。

7.根据权利要求1或3所述的连接器，其特征在于：所述一锁限位架上一体设置有具有弹性的倾斜支撑臂，所述倾斜支撑臂倾斜于一锁限位架上且支撑于母端组件的一内侧面上。

8.一种CPA机构，其特征在于：包括有推移部、顶压块、锁扣弹臂以及档位弹臂，所述推移部、顶压块、锁扣弹臂沿长度方向线性布置并且顶压块位于推移部与锁扣弹臂之间，所述档位弹臂位于推移部的宽度方向上两侧端并自推移部沿长度方向延伸而出；所述档位弹臂上设置有档位扣；所述锁扣弹臂包括有靠近顶压块的后段以及前段，所述前段和后段之间设有向下凸起的后锁扣，所述前段的末端设有向下凸起的前锁扣；所述顶压块呈向上凸起状。

9.根据权利要求8所述的CPA机构，其特征在于：所述前锁扣的前后侧均具有斜压面，所述后锁扣的前后侧具有倾斜面和阻挡竖面，所述斜压面、倾斜面分别与锁扣弹臂的长度方向相倾斜设置，所述阻挡竖面垂直于锁扣弹臂的长度方向。

10.根据权利要求8所述的CPA机构，其特征在于：所述后段沿着锁扣弹臂先沿长度方向直线延伸，所述前段自后段延伸并向上弯折而成。