CN116581580A - 具有脱位端子检测功能的连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种电连接器组件(100)，包括连接器主体(106)，该连接器主体限定了在其中接纳电气端子(104)的端子腔体(108)，该连接器主体具有挠性初级端子锁定臂(110)，该挠性初级端子锁定臂构造成将端子(104)固定在腔体(108)内，并具有从初级端子锁定臂(110)的自由端延伸的突片(116)。组件(100)还包括独立二级锁(112)，该独立二级锁在其中限定了窗口(118)，附接到连接器主体(106)，并且可从预备位置(120)移动到工作位置(122)。当ISL(112)处于工作位置(122)时，当初级端子锁定臂(110)处于非挠曲状态时，初级端子锁定臂(110)的突片(116)接纳在窗口(118)内。当ISL(112)处于工作位置(122)时，突片(116)和窗口(118)协配以抑制初级端子锁定臂(110)的挠曲。替代地，初级端子锁定臂(210、310)可以限定窗口(218、318)，并且ISL(212、312)可以限定突片(216、316)。

Description

具有脱位端子检测功能的连接器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求获得于2023年2月1日提交的美国申请号18/104,485的优先权，该申请要求获得于2022年2月10日提交的美国临时申请号63/308,698的优先权，其中每个申请的全部公开内容通过引用纳入本文。

技术领域

本临时专利申请涉及一种连接器组件，该连接器组件具有可用于检测连接器组件中的端子在连接器内是否脱位、即未正确定位的特征。

背景技术

在汽车连接器中，独立二级锁(ISL)被用作将端子保持在连接器内的初级端子锁定臂的备份。独立二级锁定位在预备位置，当端子插入连接器壳体内时，该位置允许初级端子锁定臂挠曲。然后，在端子插入之后，独立二级锁移动到抑制初级端子锁定臂挠曲的工作位置。除了初级端子锁定臂之外，独立二级锁还提供作为备用件的正向止动件。

除了备份初级端子锁定臂之外，独立二级锁还可以用于检测脱位的和/或部分安置的端子。在连接器与配合连接器接合之前，需要验证端子完全安置并固定就位，以确保端子与配合端子之间的正确连接。如果端子没有正确地安置，则存在端子被推出连接器的可能性，并且/或者端子可能不满足端子刮擦、即与配合端子重叠的要求。

在传统的连接器中，独立二级锁的布置不允许独立二级锁在端子未安置或部分安置时从预备位置切换到工作位置。在微型连接器(例如微型同轴连接器)的情况下，将独立二级锁从预备位置移动到工作位置的行程长度很短。这种传统的独立二级锁布置不能向组装操作者提供可靠的反馈以检测脱位或部分安置的端子。由于微型同轴连接器的小尺寸，这些选项限于提供稳健的端子脱位检测，并且许多当前的微型同轴连接器不具有脱位检测特征。

本文提出了一种在具有短行程长度的独立二级锁的连接器中检测脱位或部分安置的端子的解决方案。连接器包括锁定指状件，该锁定指状件设计成当端子部分安置时不允许独立二级锁移动到工作位置。

发明内容

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其包括：连接器主体，该连接器主体限定了在其中接纳电气端子的端子腔体，并且具有挠性初级端子锁定臂，该挠性初级端子锁定臂构造成将端子固定在腔体内，并具有从该初级端子锁定臂的自由端延伸的突片；以及独立二级锁，该独立二级锁在其中限定了窗口，该独立二级锁附接到连接器主体，并且可从预备位置移动到工作位置，当该独立二级锁处于工作位置时，当初级端子锁定臂处于未挠曲状态时，该初级端子锁定臂的突片接纳在该窗口内。当独立二级锁处于工作位置时，突片和窗口协配以抑制初级端子锁定臂的挠曲。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中当挠性初级端子锁定臂处于挠曲状态时，突片和窗口是未对准的，从而由于突片与独立二级锁之间的干涉阻止独立二级锁从预备位置移动到工作位置。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中突片和窗口的尺寸、形状和布置使得突片仅当初级端子锁定臂处于未挠曲状态时才被接纳在窗口内。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中独立二级锁限定了位于独立二级锁的相对两侧上的一对凸耳，该成对的凸耳接合连接器主体中的成对的凹口以将独立二级锁固定在工作位置。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中成对的凹口是形成在连接器主体中的成对的凹槽。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中窗口是延伸穿过独立二级锁的孔。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中孔具有大致矩形的形状。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中突片具有梯形形状。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中连接器主好体限定以2×2阵列布置的四个端子腔体和四个初级端子锁定臂。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中电连接器组件包括布置在连接器主体的相对两侧上的两个独立二级锁。每个独立二级锁限定了两个单独的窗口。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其包括：连接器主体，该连接器主体限定了在其中接纳电气端子的端子腔体，并且具有挠性初级端子锁定臂，该挠性初级端子锁定臂限定了在初级端子锁定臂的自由端中的窗口，并且构造成将端子固定在腔体内，并且具有从初级端子锁定臂的自由端延伸的突片；以及独立二级锁，该独立二级锁具有从其延伸的突片，该突片附接到连接器主体，并且可从预备位置移动到工作位置。当独立二级锁处于工作位置时，当初级端子锁臂处于未挠曲状态时，独立二级锁的突片接纳在初级端子锁臂的窗口内。当独立二级锁处于工作位置时，突片和窗口协配以抑制初级端子锁定臂的挠曲。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中当挠性初级端子锁定臂处于挠曲状态时，突片和窗口是未对准的，从而由于突片与独立二级锁之间的干涉阻止独立二级锁从预备位置移动到工作位置。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中突片和窗口的尺寸、形状和布置使得突片仅当初级端子锁定臂处于未挠曲状态时才接纳在窗口内。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中独立二级锁限定了位于独立二级锁的相对两侧上的一对凸耳，该成对的凸耳接合连接器主体中的成对凹口以将独立二级锁固定在工作位置。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中成对的凹口是形成在连接器主体中的一对凹槽。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中窗口是延伸穿过初级端子锁定臂的孔。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中孔具有大致矩形的形状。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中突片具有梯形形状。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中连接器主体限定以2×2阵列布置的四个端子腔体和四个初级端子锁定臂。

在一些方面，本文描述的设备涉及电连接器组件，其中电连接器组件包括布置在连接器主体的相对两侧上的两个独立二级锁。每个独立二级锁限定了两个单独的突片。

附图说明

现在将参照附图借助示例描述连接器组件，附图中：

图1示出了根据一些实施例的电连接器组件的立体图；

图2示出了根据一些实施例的图1的电连接器组件的侧视图；

图3示出了根据一些实施例的图1的电连接器组件的分解图；

图4A示出了根据一些实施例的图1的电连接器组件的连接器主体的立体图；

图4B示出了根据一些实施例的由图4A的连接器主体的初级端子锁定臂限定的突片的详细视图；

图5示出了根据一些实施例的图1的电连接器组件的独立二级锁(ISL)的立体图；

图6A示出了根据一些实施例的图1的电连接器组件的俯视图，其中独立二级锁处于预备位置；

图6B示出了根据一些实施例的处于预备位置的图6A的独立二级锁的详细俯视图；

图7A示出了根据一些实施例的独立二级锁处于预备位置的图1的电连接器组件的俯视图，并且当端子插入连接器主体内时，初级端子锁定臂挠曲；

图7B示出了根据一些实施例的图7A的初级端子锁定臂和独立二级锁的详细俯视图；

图8A示出了根据一些实施例的独立二级锁处于工作位置的图1的电连接器组件的俯视图；

图8B示出了根据一些实施例的图8A的初级端子锁定臂和独立二级锁的详细俯视图；

图9示出了根据一些实施例的正确地设置在独立二级锁中的孔内的初级端子锁定臂的突片的详细侧视图；

图10示出了根据一些实施例的连接器的切面端部视图，示出了当端子正确地安置时初级端子锁定臂和独立二级锁的位置；

图11示出了根据一些实施例的当端子不正确地安置时图1的电连接器组件的俯视图；

图12示出了根据一些实施例的当端子不正确地安置时图1的电连接器组件的切面俯视图；

图13示出了根据一些实施例的当端子不正确地安置时初级端子锁定臂的突片和独立二级锁中的孔的详细侧视图；

图14示出了根据一些实施例的连接器的切面端部视图，示出了当端子不正确地安置时初级端子锁定臂和独立二级锁的位置；

图15A示出了根据一些实施例的电连接器组件的连接器主体的立体图；

图15B示出了根据一些实施例的在图15A的连接器主体的初级端子锁定臂中限定的孔的详细视图；

图16示出了根据一些实施例的限定了突片的电连接器组件的独立二级锁的立体图；

图17示出了根据一些实施例的正确地设置在图15B的初级端子锁定臂的孔内的图16的独立二级锁的突片的剖视图；

图18A示出了根据一些实施例的电连接器组件的连接器主体的立体图；

图18B示出了根据一些实施例的在图18A的连接器主体的初级端子锁定臂中限定的孔的详细视图；

图19示出了根据一些实施例的限定了突片的电连接器组件的独立二级锁的立体图；以及

图20示出了根据一些实施例的正确地设置在图18B的初级端子锁定臂的孔内的图19的独立二级锁的突片的剖视图。

具体实施方式

图1和2总体上示出了具有初级锁和二级锁的电连接器组件100的非限制性示例。图3中所示的示例是用于小型化同轴电缆的连接器组件100，其包括由同轴端子104端接的四根同轴电缆102和限定四个端子腔体108的电绝缘连接器主体106，同轴端子104接纳在该四个端子腔体108中。连接器主体106优选地由电绝缘工程聚合物形成。连接器主体106包括四个整体形成的悬臂式初级端子锁定臂110，其布置成2×2阵列，每个构造成将同轴端子104固定在端子腔体108内。连接器组件的替代实施例可以具有单个端子腔体、两个端子腔体或多于四个端子腔体，优选地布置成X×2阵列。

初级端子锁定臂110具有悬臂式挠性臂，其允许端子104插入端子腔体108内，然后卡合回到它们的原始位置，以将端子104保持在腔体108内。连接器组件100还包括两个独立次级锁112，它们也构造成将同轴端子104固定在端子腔体108内。这些独立二级锁112还构造成一旦端子104正确地安置在端子腔体108内，就抑制初级端子锁定臂110挠曲。图示的连接器组件100还包括连接器位置保证(CPA)装置114，其构造成维持在连接器组件100与对应的配合连接器组件(未示出)之间的连接。可以设想不包括CPA装置114的连接器组件的替代实施例。

初级端子锁定臂110和独立二级锁112布置成检测脱位/部分安置的端子，即使对于具有短独立二级锁行程长度的连接器也是如此。初级端子锁定臂110包括从初级端子锁定臂110的自由端突出的梯形突片116，如图4A和4B所示。尽管梯形突片116的形状是优选的，但是可以设想连接器组件的其他实施例，其中突片具有矩形、三角形、圆形、椭圆形或许多其他形状中的一种。每个独立二级锁112限定矩形窗口118，如图5所示。尽管成对的矩形窗口118的形状是优选的，但是可以设想连接器组件的其他实施例，其中独立二级锁限定单个矩形窗口或具有矩形、三角形、圆形、椭圆形或许多其他形状之一的两个窗口。如本文所用的，每个窗口118可以是延伸穿过独立二级锁112的孔口，如图5所示，或者它可以是独立二级锁内表面中的凹陷或凹口。在预备位置120中，初级端子锁定臂110与独立二级锁112之间有足够的间隙，使得当端子104插入端子腔体108内时，独立二级锁112不会干扰或抑制初级端子锁定臂110的挠曲，如图7A和7B所示。

图8A和8B示出了当端子104正确地安置在端子腔体108内并且独立二级锁112处于工作位置122时初级端子锁定臂110的状态。当独立二级锁112由人工或机器组装操作者从预备位置120移动到工作位置122时，突片116接纳在独立二级锁112的窗口118中，如图9所示，从而允许独立二级锁112到达工作位置122。一旦处于工作位置122，独立二级锁112的端部上的凸耳124与连接器主体106中的凹槽126接合，以将独立二级锁112维持在工作位置122中。此外，当端子104正确地安置时，如图10所示，初级端子锁定臂110和独立二级锁112都覆盖端子104的端部128，以将端子104固定在端子腔体108内，从而防止端子104从腔体108拉出。

图11和12示出了当端子104不正确地安置在腔体108内时初级端子锁定臂110的状态。在这种情况下，如图13所示，突片116不与独立二级锁112中的窗口118对准，并且突片116接触独立二级锁112，从而干扰独立二级锁112并阻止独立二级锁112从预备位置120移动到工作位置122。如图14所示，当端子104不正确地安置时，初级端子锁定臂110和独立二级锁112不会覆盖端子104的端部128，并且可能不会将端子104固定在端子腔体108内。

独立二级锁112从预备位置120到工作位置122的运动的阻挡可以由组装操作者通过触觉和视觉观察，以识别和检测不正确安置的端子的出现。因此，即使在具有短行程独立二级锁的连接器组件中，也可以检测到脱位或部分安置的端子。

连接器主体和独立二级锁的另一个实施例在图15A至17中示出。在图15A和15B所示的连接器主体206的实施例中，初级端子锁定臂210在初级端子锁定臂210的自由端限定梯形窗口218。如图16所示，每个独立二级锁212限定从独立二级锁212的内表面突出的梯形突片216，如图16所示。如本文所用的，每个窗口218可以是延伸穿过初级端子锁定臂210的孔，如图15A和15B所示，或者它可以是初级端子锁定臂的外表面中的凹陷或凹口。当独立二级锁212由人工或机器装配操作者从预备位置移动到工作位置时，突片216接纳在初级端子锁定臂210的窗口218中，如图17所示。

连接器主体和独立二级锁的又一实施例在图18A至图20中示出。在图18A和18B所示的连接器主体306的实施例中，初级端子锁定臂310在初级端子锁定臂310的自由端中限定矩形窗口318。如图16所示，独立二级锁312各自限定从独立二级锁312的内表面突出的矩形突片316，如图19所示。如本文所用的，每个窗口318可以是延伸穿过初级端子锁定臂310的孔，如图18A和18B所示，或者它可以是初级端子锁定臂的外表面中的凹陷或凹口。当独立二级锁312由人工或机器装配操作者从预备位置移动到工作位置时，突片316接纳在初级端子锁定臂310的窗口318中，如图20所示。

尽管梯形窗口218和梯形突片216或矩形窗口318和矩形突片316的形状的组合可以是优选的，但是可以设想连接器组件的更多替代实施例，其中独立二级锁上的突片具有三角形、圆形、椭圆形或许多其他形状中的一种，并且初级锁臂限定具有三角形、圆形、椭圆形或许多其他形状中的一种的窗口。

独立二级锁212、312上的突片216、316和初级端子锁定臂210、310中的窗口218、318的接口在功能上类似于初级端子锁定臂110上的突片116和独立二级锁112中的窗口118，并且提供类似的益处。

虽然本文示出的示例是针对同轴电连接器组件的，但也可以设想连接器组件的替代实施例，这些替代实施例构造成互连电缆、光纤电缆、气动管、液压管或具有这些类型的导体的任何组合的混合连接器组件。

虽然已经参考了(一个或多个)示例性实施例来描述本发明，但是本领域的技术人员应理解的是，可进行各种变化且其元件可由等同物替代而不脱离本发明的范围。此外，可以作各种变型以使得具体的情形或材料适应本发明的教示，而不偏离其主要范围。因此，本发明并不意在受限于所公开的(一个或多个)实施例，而是会包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施例。

如本文使用的，“一个或多个”包括由一个元件执行的功能、由超过一个元件例如以分布的形式执行的功能、由一个元件执行的若干功能、由若干元件执行的若干功能、或以上这些的任意组合。

还应当理解，尽管在一些情况下术语“第一”、“第二”等在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应由这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离各种所述实施例的范围的情况下，第一接触件可以称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可以称为第一接触件。第一接触件和第二接触件都是接触件，但它们不是相同的接触件。

在本文的各种实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不意在进行限制。如在各种所述实施例的说明书中和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在同样包括复数形式，除非上下文明确指出了其他情形。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”指代并包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有可能组合。”还应当理解，在本说明书中所使用的术语“包括”特指存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组群。

如本文中所使用，术语“如果”可选地解释为表示“当……时”或“在……时”或“响应于确定”或“响应于检测”，这取决于上下文。类似地，取决于上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[所述状态或事件]”可选地解释为表示“在确定……时”或“响应于确定”或“在检测到[所述状态或事件]时”或“响应于检测到[所述状态或事件]”。

另外，虽然本文可使用条例或定向的术语，但这些元件不应受这些术语的限制。除非另有说明，否则所有条例或定向用于区分一个元件与另一元件的目的，并且除非另有说明，否则不表示任何特定顺序、操作顺序、方向或定向。

Claims (20)

1.一种电连接器组件(100)，包括：

连接器主体(106)，所述连接器主体限定了在其中接纳电气端子(104)的端子腔体(108)，并且具有挠性初级端子锁定臂(110)，所述挠性初级端子锁定臂构造成将所述端子(104)固定在所述腔体(108)内，并具有从所述初级端子锁定臂(110)的自由端延伸的突片(116)；以及

独立二级锁(112)，所述独立二级锁(112)在其中限定了窗口(118)，附接所述连接器主体(106)，并能从预备位置(120)移动到工作位置(122)，当所述独立二级锁(112)处于所述工作位置(122)时，当所述初级端子锁定臂(110)处于未挠曲状态时，所述突片(116)接纳在所述窗口(118)内，并且其中，当所述独立二级锁(112)处于工作位置(122)时，所述突片(116)和窗口(118)协配以抑制所述初级端子锁定臂(110)的挠曲。

2.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，当所述挠性初级端子锁定臂(110)处于挠曲状态时，所述突片(116)和窗口(118)是未对准的，从而由于所述突片(116)与所述独立二级锁(112)之间的干涉阻止所述独立二级锁(112)从所述预备位置(120)移动到工作位置(122)。

3.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述突片(116)和窗口(118)的尺寸、形状和布置使得所述突片(116)仅在所述初级端子锁定臂(110)处于未挠曲状态时才接纳在所述窗口(118)内。

4.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述独立二级锁(112)限定位于所述独立二级锁的相对两侧上的成对的凸耳(124)，所述成对的凸耳接合所述连接器主体(106)中的成对的凹口(126)以将所述独立二级锁(112)固定在所述工作位置(122)中。

5.根据权利要求4所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述成对的凹口(126)是形成在所述连接器主体(106)中的成对的凹槽(126)。

6.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述窗口(118)是延伸穿过所述独立二级锁(112)的孔(118)。

7.根据权利要求6所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述孔(118)具有大致矩形的形状。

8.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述突片(116)具有梯形形状。

9.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述连接器主体(106)限定以2×2阵列布置的四个端子腔体(108)和四个初级端子锁定臂(110)。

10.根据权利要求1所述的电连接器组件(100)，其特征在于，所述电连接器组件(100)包括布置在所述连接器主体(106)的相对两侧上的两个独立二级锁(112)，并且其中，每个独立二级锁(112)限定两个单独的窗口(118)。

11.一种电连接器组件，包括：

连接器主体(206、306)，所述连接器主体限定了在其中接纳电气端子的端子腔体，并且具有挠性初级端子锁定臂(210、310)，所述挠性初级端子锁定臂构造成将所述端子固定在所述腔体内，并具有所述初级端子锁定臂(210、310)的自由端中的窗口(218、318)；以及

独立二级锁(212、312)，所述独立二级锁具有从其延伸的突片(216、316)，所述突片附接到所述连接器主体(206、306)，并且能从预备位置移动到工作位置，其中，所述独立二级锁(212、312)处于所述工作位置时，当所述初级端子锁定臂(210、310)处于未挠曲状态时，所述独立二级锁(212、312)的所述突片(216、316)接纳在所述初级端子锁定臂(210、310)的所述窗口(218、318)内，并且其中，当所述独立二级锁(212、312)处于所述工作位置时，所述突片(216、316)和窗口(218、318)协配以抑制所述初级端子锁定臂(210、310)的挠曲。

12.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，当所述挠性初级端子锁定臂(210、310)处于挠曲状态时，所述突片(216、316)和窗口(218、318)是未对准的，从而由于所述突片(216、316)与所述初级端子锁定臂(212、312)之间的干涉阻止了所述独立二级锁(212、312)从所述预备位置移动到所述工作位置。

13.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述突片(216、316)和窗口(218、318)的尺寸、形状和布置使得所述突片(216、316)仅当所述初级端子锁定臂(210、310)处于未挠曲状态时才接纳在所述窗口(218、318)内。

14.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述独立二级锁(212、312)限定了位于所述独立二级锁(212、312)的相对两侧上的成对的凸耳，所述成对的凸耳接合所述连接器主体(206、306)中的成对的凹口以将所述独立二级锁(212、312)固定在所述工作位置。

15.根据权利要求14所述的电连接器组件，其特征在于，所述成对的凹口是形成在所述连接器主体(206、306)中的成对的凹槽。

16.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述窗口(218、318)是延伸穿过所述初级端子锁定臂(210、310)的孔(218、318)。

17.根据权利要求16所述的电连接器组件，其特征在于，所述孔(210、310)具有大致矩形的形状。

18.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述突片(216、316)具有梯形形状。

19.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述连接器主体(206、306)限定了以2×2阵列布置的四个端子腔体和四个初级端子锁定臂(210、310)。

20.根据权利要求11所述的电连接器组件，其特征在于，所述电连接器组件包括布置在所述连接器主体(206、306)的相对两侧上的两个独立二级锁(212、312)，并且其中，每个独立二级锁(212、312)限定两个单独的突片(216、316)。