带有端子位置保证装置的电连接器的制造方法
【专利说明】带有端子位置保证装置的电连接器
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2014年7月14日提交的美国临时专利申请第62/024，051号的权益，在此以参见的方式引入该专利申请的全文内容。
发明领域
[0002]本发明涉及电连接器，更具体地涉及含有带有两组端子锁定特征的端子位置保证装置的电连接器。
发明背景
[0003]锁定至连接器外壳的电气端子存在保持强度性能问题，尤其对于更小尺寸类端子(例如小于2.8mm)。过去，这些更小的端子使用按比例缩小的锁定特征，其固有地减小锁定保持强度并带来过量的端子浮动。过量浮动的端子在匹配过程中可能短截线，导致端子推出，和/或端子损坏，尤其当连接器外壳内的保持强度低时。在汽车工业中，拉出或推出的不充分锁定端子被认为是车辆保修期内电连接器系统失效的第二大根本原因。
[0004]电连接器通常包括内腔，其用于容纳从电连接器的后面插入的电气(公和/或母)端子。为了确保连接器良好且安全地工作，必须确保电气端子在电连接器内锁定在位。
[0005]本领域已知的一种方案包括提供呈弹性保持肩部形式的主锁定特征，用于防止电气端子向后抽出。形成在电连接器中的保持肩部设计成在完成插入电连接器时，卡扣入电连接器的相应凹陷。由此，在内腔和凹槽之间连续布置柔性保持件，保持件可以偏置入该凹槽中。保持肩部形成在与内腔连通的柔性保持件的面上，从而在将电气端子插入内腔时，在保持肩部配合电气端子的凹陷之前，该保持件首先偏置入该凹槽。
[0006]为了固定主锁定，已知(例如美国专利第6，132，252号)将制作成导轨的附加锁定件靠近保持件插入凹槽作为辅助锁定。当电气端子完全插入内腔且主锁定配合时，锁定件根据与电气端子的负载方向相对应的方向，从电连接器的前面插入该凹槽。由此，防止保持件弯离内腔，由此牢固地保持电气端子。如果电气端子不完全插入该内腔，保持件在偏置位置下进入该凹槽，从而不能安装锁定件。
[0007]本领域已知的辅助锁定机构要求锁定件沿与插入电气端子相反的方向从电连接器前插入。然而，电连接器可以构造成使得不能从前面插入锁定件，例如因为在前面侧没有足够的空间。此外，连接器中使用于较小端子的保持件可能容易弯折，端子舌片可能弯曲，并且辅助锁定机构可能由于小于2.8毫米端子的包装限制而提供有限的额外强度。到目前为止，这些方案仅满足最小的端子保持要求，很多情形中，所有的方案几乎没有性能裕量。
[0008]背景部分所讨论的主体不应仅仅因为在背景部分中提到而被认为是现有技术。类似地，背景部分中提到的问题或者与背景部分的主题有关的问题不应被认为在现有技术中先前已经被认识到。背景部分中的主题仅仅代表不同的方法，其本身也可以是发明点。
【发明内容】
[0009]根据本发明的一实施例，提供了一种电连接器。该电连接器包括电气端子和连接器外壳，该连接器外壳限定第一内腔，该第一内腔沿纵向轴线从连接器外壳的第一面延伸至第二面。该连接器外壳限定在第一面中的第一开口，其构造成用于接纳电气端子。该连接器外壳进一步限定第二内腔，该第二内腔沿横向于纵向轴线的侧向轴线延伸。该第二腔与第一腔连通。该电气连接器进一步包括端子位置保证(TPA)装置，且构造成被接纳于第二腔内。该TPA装置包括柔性主锁定特征，该柔性主锁定特征构造成与电气端子的对应锁定特征配合并在TPA装置处于第二腔内的第一位置时，将电气端子锁定在第一腔中。该TPA装置进一步包括刚性主锁定特征，该刚性主锁定特征构造成与电气端子的对应锁定特征配合并在TPA装置处于第二腔内的第二位置时，将电气端子锁定在第一腔中。第二位置不同于第一位置。
[0010]当TPA装置移至第二位置时，该主锁定特征可以从电气端子的对应锁定特征脱开。TPA装置可以构造成沿侧向轴线并横向相对于纵向轴线，从第一位置移至第二位置。该TPA装置可以构造成通过侧开口插入横向于第一腔的第二腔。
【附图说明】
[0011]现在将以示例方式参考附图描述本发明，附图中:
[0012]图1是根据一实施例的包括可移动端子位置保证(TPA)装置的电连接器和相对应的配合电连接器的立体分解图。
[0013]图2A是根据一实施例的包含TPA装置的图1的电连接器的分解立体图；
[0014]图2B是根据一个实施例的容纳图1的TPA装置的电连接器侧腔的放大图；
[0015]图3是根据一个实施例的图1的TPA装置的正视图；
[0016]图4A是根据一个实施例的图1的电连接器的剖视正视图，其中TPA装置出于端子插入位置；
[0017]图4B是根据一个实施例的图1的可移动TPA装置的放大剖视正视图，其中该可移动TPA装置在其处于图4A的端子插入位置时配合电气端子；
[0018]图5是根据一个实施例的图1的TPA装置的放大剖视正视图，其中该TPA装置在其处于图4A的端子插入位置时配合电气端子；
[0019]图6A是根据一个实施例的图1的电连接器的剖视正视图，其中TPA装置处于端子插入位置；
[0020]图6B是根据一个实施例的图1的TPA装置的放大剖视正视图，其中该TPA装置在其处于图6A的端子锁定位置时配合电气端子；
[0021]图7是根据一个实施例的图1的TPA装置的放大剖视侧视图，其中该TPA装置在其处于图6A的端子锁定位置时配合电气端子；以及
[0022]图8是公电连接器和母电连接器的立体分解图，每个连接器包括根据一个实施例的TPA装置。
【具体实施方式】
[0023]本文所呈现的是包含可移动端子位置保证(TPA)装置的电连接器。TPA装置确保连接器的触件或端子一旦完全插入在外壳内，则固定在连接器的外壳空腔内。TPA装置包含柔性主锁定指，用于在端子被插入连接器外壳的空腔内而TPA处于初始端子插入位置时，配合端子的锁定脊。在所有的端子都插入连接器外壳之后，TPA移动至最终端子锁定位置。该动作脱开主锁定指，并将刚性辅助锁定件配合在TPA装置上。
[0024]交叉参考图1-7，可以看到电连接器10的非限制性示例的各细节。电连接器10构造成与对应的匹配连接器12配合。电连接器10的连接器外壳14具有第一内腔16，下文称为端子腔16，该第一内腔沿连接器外壳14的纵向轴线X，从连接器外壳14的第一面20 (下文称为插入端20)中的开口 18，延伸至连接器外壳14的进入第二面26 (下文称为配合端26)中一体插槽24的开口 22。连接器外壳14也可具有第二内腔28(下文称为TPA内腔28)，其沿连接器外壳14的横向于或大致垂直于纵向轴线X的侧向轴线Y延伸。如本文所使用的，大致垂直是绝对垂直的±10°。第二内腔28限定连接器外壳14的侧壁32中的第一开口 30，第一开口 30构造成接纳端子位置保证(TPA)装置34，TPA装置34构造成一旦端子36完全插入在端子腔16内，则将电气端子36固定在端子腔16内。TPA装置34由介电材料，如聚酰胺、聚丙烯或聚对苯二甲酸制成。端子腔16的至少一个壁38通向并连通于TPA腔28。TPA装置34可在TPA腔28内从初始位置39 (在端子36插入端子腔16之前)移动至最终位置41 (在端子36完全插入端子腔16之后)。
[0025]TPA装置34包括柔性主锁定特征40和刚性辅助锁定特征42，每个构造成将端子36固定在端子腔16内。辅助锁定特征42侧向相邻于主锁定特征40。TPA装置34和TPA腔28构造成使得TPA装置34在TPA腔28内侧向滑动。主锁定特征40是柔性梁44，其在一端46附连于TPA装置34的横杆48。柔性梁44沿纵向轴线X延伸。柔性梁44的未连接端50限定斜坡52，其朝向端子腔16的插入端20倾斜。斜坡52导致第一锁定肩54，其优选地，但不是必须地，以一个很小的后角设置。
[0026]如图4B最佳示出，当TPA装置34处于初始位置39时，在端子36从插入端20插入腔28之前，主锁定特征40在端子腔16内对齐。TPA装置34的辅助锁定特征42具有由TPA装置34的横杆48限定的刚性第二锁定肩56。如图7最佳示出，辅助锁定特征42也可包括刚性第三锁定件58，其由TPA装置34的横杆48限定。
[0027]如图6B最佳示出，当TPA装置34处于初始位置39时，在端子36从插入端20插入腔28之前，辅助锁定特征42在端子腔16内对齐且主锁定特征40移出端子腔16。
[0028]现关注典型的电气端子36，其通常包括前接触部分60、中间本体部分62以及后连接部分64，该后连接部分64用于将端子36连接至绝缘的导线66。本体部分62具有倾斜部分68，其向后偏斜并导致一个相应的锁定特征70，特征为第一锁定表面70。本体部分62也包括在倾斜部分68与第一锁定表面70中间的平坦表面72。本体部分62也可包括